KR20110017518A

KR20110017518A - Ｕｄｐ 기반의 통신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20110017518A
Application number: KR20090075021A
Authority: KR
Inventors: 이광일; 박준희; 최원석; 문경덕
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2009-08-14
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2011-02-22
Also published as: US20110038369A1; JP2011041243A; JP2012186839A

Abstract

본 발명은 UDP(User Datagram Protocol) 기반의 통신 기술에 관한 것으로, UDP로 통신하는 장치들 사이의 메시지 손실시 이에 대한 효율적인 복구를 위해, UDP 기반에서의 메시지의 분할 및 재조립/재전송 메카니즘을 통해 응용 서비스 제공부(application service provider) 간의 신뢰성 있는 통신 메커니즘을 제공하고자 한다. 본 발명에서는 UDP 프로토콜을 기반으로 효율적이고 신뢰성 있는 통신을 제공하기 위한 시스템으로서, 하나의 메시지를 IP(Internet Protocol) 계층에서 메시지에 대한 분할이 발생하지 않도록 또는 최소화할 수 있도록 여러 개의 메시지로 분할하고, 메시지의 재전송을 위해 전송한 메시지를 임시적으로 저장하며, 메시지의 손실 여부를 파악한 후 패킷 및 재전송 패킷을 전송하는 "송신 기술", 수신한 메시지의 일련번호를 통해 순차적 메시지 수신을 확인하고, 수신된 패킷을 하나의 메시지로 재조립하며, 누락된 패킷에 대해 재전송을 요청한 후 수신된 메시지를 응용 서비스 제공부로 전달하는 "수신 기술"을 포함한다.

UDP(User Datagram Protocol), Segmentation and Re-assembly(SAR), re-transmission, IP, 신뢰성

Description

ＵＤＰ 기반의 통신 방법 및 장치{MESSAGE SYSTEM FOR RELIABLE BULK DATA TRANSFER BASED ON USER DATAGRAM PROTOCOL}

본 발명은, UDP(User Datagram Protocol)를 기반으로 한 통신 기술에 관한 것으로서, 특히 메시지의 분할 및 재 조립(Segmentation and Re-assembly, SAR)과 재 전송 기술을 통해 UDP 기반에서의 대용량 메시지를 전송함에 있어 신뢰성과 효율성을 제공하는데 적합한 UDP 기반의 통신 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 지식경제부의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[IT 기반 선박용 토탈 솔루션 개발].

인터넷 기반의 통신 서비스들은 IP(Internet Protocol)을 기반으로 상위에 신뢰성 있는 통신을 제공해 주는 TCP(Transmission Control Protocol) 또는 비 신뢰성 통신을 제공해 주는 UDP를 기반으로 제공될 수 있다.

TCP는 다양한 제어 메시지의 교환을 통해 전송한 메시지의 수신 상태를 확인하고, 전송 속도의 조절을 통해 수신측에서 안정적으로 메시지의 수신을 보장해 줄 필요가 있다. 따라서, TCP는 신뢰성 있는 메시지의 수신을 보장해 주지만, 다양한 제어 메시지의 교환을 위해 효율성이 저하될 수 있으며, 자료의 재 전송을 위해서 일대일 전송만 지원한다는 단점이 있다.

반면, UDP는 비 신뢰성의 전송 서비스로서, 자료의 송신측에서는 수신측에서 자료의 수신여부와 상관없이 자료를 송신하게 되고, 이에 따라, 생성되는 자료를 계속 전송할 수 있기 때문에 자료의 전송 효율이 좋다는 측면이 있지만, 송신측에서 자료 수신 상태에 대한 확인과 이로 인한 재 전송을 수행하지 않기 때문에 자료의 신뢰성을 제공할 수 없다는 단점을 지니고 있다. 이러한 UDP는 자료의 수신 상태를 유지할 필요성이 없기 때문에 멀티캐스팅(multicasting) 및 브로드캐스팅(broadcasting)이 가능한 통신 서비스이다.

하지만, 최근에는 UDP 기반의 통신 서비스를 사용하면서 UDP가 제공하는 자료 전송의 효율성과 함께 TCP와 같은 신뢰성 있는 자료 전송의 필요성이 제기 되었다.

또한, TCP와 UDP로 자료를 전송하는 경우, 하나의 패킷에는 많은 양의 정보를 전송할 수 없기 때문에, 매우 큰 데이터를 전송하는 경우, 각 패킷의 크기에 맞게 송신측에서 자료를 분할하고, 수신측에서는 순서에 맞게 자료를 재 조립하는 과정이 필요하다. 일반적으로 TCP와 UDP에서 한번에 보낼 수 있는 메시지의 크기는 64K이며, 이들 메시지는 IP에서 분할 및 재 조립(Segmentation and Re-assembly, 이하 SAR라 함) 과정을 거치게 된다. 하지만, SAR 과정이 IP에서 수행되기 때문에 하나의 패킷(IP 패킷)이 분실되면, 전체 메시지를 재 전송해야 하기 때문에 자료 손실시 네트워크 부하와 전송 효율이 저하되게 된다. 따라서, 효율적이고 신뢰성 있는 자료의 전송을 위해서는 재 전송 메커니즘이 효과적으로 제공 되어야 한다.

본 발명은, 상술한 종래 기술의 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 메시지의 분할 및 재 조립(Segmentation and Re-assembly, SAR)과 재 전송 기술을 통해 UDP(User Datagram Protocol) 기반에서의 신뢰성 있는 통신 기술을 제공하고자 한다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 일 관점의 일 실시예에 따르면, 응용 서비스 제공부로부터 수신되는 메시지를 기 설정 크기의 패킷으로 분할하는 과정과, 분할된 상기 기 설정 크기의 패킷의 각각에 패킷 일련번호를 부여하는 과정과, 부여된 상기 패킷 일련번호 별로 상기 패킷을 재전송 패킷 버퍼에 저장한 후 부여된 상기 패킷 일련번호의 순서로 상기 패킷을 패킷 수신측으로 전송하는 과정과, 상기 패킷 수신측으로부터 패킷 수신 완료 제어 메시지를 대기하는 과정을 포함하는 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 방법을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 분할하는 과정은, 상기 메시지에 대해 메시지 식별자를 부여하는 과정과, 부여된 상기 메시지 식별자에 따른 상기 메시지의 전체 크기에 따라 상기 메시지를 기 설정 크기의 패킷으로 분할하는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 상기 분할하는 과정은, 상기 메시지의 전체 크기가 단일의 사용자 데이터그램 프로토콜의 패킷 크기 또는 기 설정된 사용자 데이터그램 프로토콜의 데이터그램의 크기보다 큰 경우에 수행될 수 있다.

또한, 상기 대기하는 과정은, 상기 패킷 수신 완료 제어 메시지가 상기 패킷 수신측으로부터 수신되면, 상기 재전송 패킷 버퍼를 비우고 신규 메시지에 대한 전송을 시작하는 과정과, 상기 패킷 수신측으로부터 재 전송 제어 메시지를 수신할 경우, 상기 패킷의 전송을 중단하고, 상기 재 전송 패킷 버퍼에서 재 전송을 유구한 패킷의 일련번호 이후의 패킷에 대한 재 전송을 시작하는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 상기 전송하는 과정은, 상기 패킷의 전송시 상기 메시지의 최종 패킷인지의 여부를 파악하기 위하여, 상기 메시지에 최종 패킷 식별자를 함께 실어 전송하는 과정일 수 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 일 관점의 다른 실시예에 따르면, 패킷 일련번호에 따라 기 설정 크기로 분할된 분할 패킷을 패킷 송신측으로부터 수신하는 과정과, 수신되는 상기 분할 패킷이 메시지 패킷이면, 상기 패킷 일련번호에 따라 상기 분할 패킷을 조합하여 메시지를 완성하는 과정과, 완성된 상기 메시지를 응용 서비스 제공부로 전달하는 과정을 포함하는 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 방법을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 완성하는 과정은, 수신되는 상기 분할 패킷의 메시지 식별자와 기 전송된 패킷의 메시지 식별자가 서로 동일한지의 여부와, 상기 패킷 일련번호의 순서로 상기 분할 패킷이 전송되는지의 여부를 판단하는 과정과, 수신되는 상기 패킷의 메시지 식별자와 상기 기 전송된 패킷의 메시지 식별자가 서로 동일하고, 상기 패킷 일련번호의 순서로 상기 분할 패킷이 전송되면, 상기 패킷 일련번호에 따라 상기 분할 패킷을 조합하여 상기 메시지를 완성하는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 상기 전달하는 과정은, 완성된 상기 메시지의 최종 패킷이 수신되면, 패킷 수신 완료 제어 메시지를 상기 패킷 송신측으로 전달하는 과정과, 상기 패킷 일련번호를 확인하여 누락된 패킷이 존재할 경우에, 패킷 재 전송을 요구하는 재 전송 제어 메시지를 상기 패킷 송신측으로 전달하는 과정을 포함할 수 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 다른 관점의 일 실시예에 따르면, 응용 서비스 제공부로부터의 메시지를 수신하여 전달하는 수신 메시지 전달부와, 상기 수신 메시지 전달부로부터 전달된 상기 메시지를 기 설정 크기의 분할 패킷으로 분할하는 메시지 분할부와, 상기 메시지 분할부에서 분할된 상기 분할 패킷을 저장하는 재 전송 패킷 버퍼와, 상기 재 전송 패킷 버퍼에 저장된 상기 분할 패킷을 단일의 사용자 데이터그램 프로토콜의 데이터그램으로 전송하는 패킷 전송부와, 패킷 손실 시에 상기 메시지의 수신 상태를 확인하고 제어 패킷을 생성하는 제어 패킷 생성부와, 타이머 설정 및 타임 아웃시 해당 이벤트에 대한 처리를 수행하는 이벤트 처리부와, 수신측으로부터의 제어 패킷이 전달될 경우에 상기 제어 패킷 생성부로 제어 패킷 생성을 요청하는 제어 패킷 처리부를 포함하는 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 다른 관점의 다른 실시예에 따르면, 송신측 으로부터 기 설정 크기의 패킷으로 분할된 분할 패킷을 수신하는 패킷 수신부와, 상기 패킷 수신부를 통해 수신된 상기 분할 패킷을 검토하고, 상기 분할 패킷을 검토한 결과에 따라 상기 송신측으로 패킷 수신 완료 제어 메시지 또는 제어 패킷 생성 요청 메시지를 전달하는 메시지 패킷 처리부와, 상기 패킷 수신부를 통해 수신된 패킷이 제어 패킷인 경우에 상기 제어 패킷에 대한 처리를 수행하거나 응답 제어 패킷을 상기 송신측으로 전달하는 제어 패킷 처리부와, 상기 메시지 패킷 처리부로부터 전달된 상기 분할 패킷의 패킷 일련번호에 따라 상기 분할 패킷을 조합하여 메시지를 완성하는 메시지 조합부와, 상기 메시지 조합부에 의해 완성된 메시지를 응용 서비스 제공부로 전달하는 완성 메시지 전달부를 포함하는 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 메시지 패킷 처리부는, 상기 패킷 수신부를 통해 수신된 상기 분할 패킷이 메시지 패킷이고 메시지의 누락이 없는 정상 수신 패킷인 경우에, 상기 분할 패킷을 상기 메시지 조합부로 전달할 수 있다.

또한, 상기 메시지 패킷 처리부는, 상기 패킷 수신부를 통해 수신된 상기 분할 패킷이 메시지 패킷이고 메시지의 누락이 존재하는 비 정상 수신 패킷인 경우에, 상기 송신측으로 상기 제어 패킷 생성 요청 메시지를 전달할 수 있다.

또한, 상기 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 장치는, 상기 패킷 일련번호를 통해 상기 메시지의 누락 여부를 판단한 후 상기 송신측으로부터의 메시지의 누락 여부 판단 결과에 따라 상기 제어 패킷 생성 요청 메시지 또는 상기 패킷 수신 완료 제어 메시지를 상기 송신측과 교환할 수 있다.

본 발명에 의하면, 응용 서비스 메시지(application service message)에 대한 분할 및 재 조립(Segmentation and Re-assembly, SAR) 과정을 제공하며, 제어 메시지 교환을 통한 재전송 방법을 제공함으로써 간단하면서도 효과적인 신뢰성 있는 통신 시스템을 구현할 수 있다.

본 발명은, UDP(User Datagram Protocol)를 이용하여 자료를 전송하기 전에 응용 서비스에서 메시지를 하나의 패킷(packet) 크기에 맞게 분할하고, 분할된 패킷에 일련번호를 부여하여 전송하며, 수신측에서는 부여된 일련번호를 통해 메시지의 누락 여부를 판단하고, 이에 대한 제어 메시지를 송신측과 주고 받음으로써 신뢰성 있고 효율적인 통신을 수행하는데 그 특징이 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이 다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기 타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또한, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol, 이하 UDP라 함) 기반의 통신 장치에 대한 구성 블록도로서, 크게 송신부(100)와 수신부(200)로 구분될 수 있다.

먼저, 송신부(100)는, 응용 서비스 제공부(application service provider)(도시 생략됨)로부터 메시지, 예컨대 하나 또는 그 이상의 메시지를 수신하여 후술하는 메시지 분할부(104)로 전달하는 수신 메시지 전달부(102)와, 수신 메시지 전달부(102)로부터 전달된 메시지를 패킷으로 분할, 예컨대 단일의 UDP 패킷으로 분할하고 분할된 패킷에 일련번호를 부여하는 메시지 분할부(104)와, 메시지 분할부(104)에서 분할된 패킷을 전송 또는 재 전송하기 위해 저장하는 재 전송 패킷 버퍼(106)와, 재 전송 패킷 버퍼(106)에 저장된 분할된 패킷을 단일의 UDP 데이터그램으로 전송하는 패킷 송신부(108)와, 패킷 손실 시에 메시지의 수신 상태를 확인하고 제어 패킷을 생성하는 제어 패킷 생성부(110)와, 타이머 설정 및 타임 아웃시 해당 이벤트에 대한 처리를 수행하는 이벤트 처리부(112)와, 후술하는 수신부(200)로부터 응답 제어 패킷이 전달될 경우에 제어 패킷 생성부(110)로 제어 패킷 생성을 요청하는 송신측 제어 패킷 처리부(114)를 포함할 수 있다.

수신부(200)는, 상술한 송신부(100)로부터 송신된 패킷, 예컨대 단일의 UDP 패킷을 수신하는 패킷 수신부(202)와, 패킷 수신부(202)를 통해 수신된 패킷을 검토하고 검토 결과에 따라 해당 패킷을 메시지 조합부(208)로 전달하거나 송신부(100)의 제어 패킷 생성부(110)로 제어 패킷 생성 요청 메시지를 전달하는 메시지 패킷 처리부(204)와, 패킷 수신부(202)를 통해 수신된 패킷이 제어 패킷인 경우에 제어 패킷에 대한 처리를 수행하거나 응답 제어 패킷을 송신부(100)의 송신측 제어 패킷 처리부(114)로 전달하는 수신측 제어 패킷 처리부(206)와, 메시지 패킷 처리부(204)로부터 전달된 패킷의 일련번호에 따라 패킷을 조합하여 메시지를 완성하는 메시지 조합부(208)와, 메시지 조합부(208)로부터 완성된 메시지를 수신하여 응용 서비스 제공부로 전달하는 완성 메시지 전달부(210)를 포함할 수 있다.

이때, 메시지 패킷 처리부(204)는, 패킷 수신부(202)를 통해 수신된 패킷이 메시지 패킷이고 메시지의 누락이 없는 정상 수신 패킷인 것으로 판단한 경우에는 해당 패킷을 메시지 조합부(208)로 전달하지만, 메시지의 누락이 존재하는 비 정상 수신 패킷인 것으로 판단한 경우에는 송신부(100)의 제어 패킷 생성부(110)로 패킷 재 전송을 위한 재 전송 제어 메시지를 전달한다.

이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명의 실시예에 따른 UDP 기반의 통신 방법을 첨부한 도 2 내지 도 5의 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 2는 본 실시예에 따른 UDP 기반의 통신 방법, 특히 송신부(100)의 통신 과정을 예시한 것이다.

자료 송신자에 의해 전송하고자 하는 임의의 메시지, 즉 응용 서비스 제공부로부터의 메시지가 송신부(100)의 수신 메시지 전달부(102)로 전달되면, 해당 메시지를 메시지 분할부(104)로 전달한다(S200).

이때, 수신 메시지 전달부(102)는 서비스 식별자(service identifier)와 메시지 식별자(message identifier)를 메시지의 메시지 헤더(message header)에 부여(S202)한 후 메시지 분할부(104)로 전달하는데, 이러한 메시지 헤더는 도 3에 예시한 바와 같다.

도 3의 메시지 헤더는, 서비스 식별자(500), 메시지 식별자(502), 패킷 일련번호(504), 최종 패킷 식별자(506), 데이터(508)로 구성될 수 있으며, 여기서 서비스 식별자(500)는 해당 응용 서비스의 서비스 특성을 반영하고, 메시지 식별자(502)는 해당 메시지의 메시지 특성을 반영한다.

한편, 메시지 분할부(104)는 수신 메시지 전달부(102)로부터 전달된 메시지의 전체 크기가 단일의 UDP 패킷 크기, 예컨대 이더넷(Ethernet)의 경우 1,500 바이트(byte)이거나, 기 설정된 UDP 데이터그램의 크기보다 큰 경우(S204), 해당 메시지를 상술한 단일의 UDP 패킷 단위로 분할하고, 단일의 UDP 패킷 단위로 분할된 메시지, 즉 분할된 패킷에 패킷 일련번호(504)를 부여한다(S206)(S208).

이러한 패킷 일련번호(504)는 동일한 메시지 식별자 내에서만 결정된다. 그리고, 부여된 패킷 일련번호(504)에 따라 분할된 패킷을 재전송 패킷 버퍼(106)에 저장한 후, 패킷 전송부(108)를 통해 패킷 일련번호(504)의 순서로 분할된 패킷을 수신부(200)로 전송한다(S210).

이때, 분할된 패킷의 전송 시, 분할된 패킷의 메시지 헤더(도 3)에는, 상술한 데이터(508)와 함께, 최종 패킷 식별자(506)가 구비되는 바, 수신부(200)에서 해당 패킷이 최종 패킷인지를 파악할 수 있을 것이다. 즉, 최종 패킷 식별자(506)는, 동일한 메시지 식별자에 속한 패킷을 전송할 때, 동일한 메시지 식별자에 속한 모든 패킷을 전송 완료하였는지를 판단할 수 있는 기준이 될 수 있다.

이와 같이, 동일한 메시지 식별자에 속한 모든 패킷의 전송이 완료되면, 송신부(100)는 수신부(200)로부터의 전체 패킷에 대한 수신 확인 메시지, 즉 최종 패킷 수신에 따른 패킷 수신 완료 제어 메시지가 수신되는지를 판단하고, 패킷 수신 완료 제어 메시지가 수신부(200)로부터 수신되면, 송신부(100)는 재전송 패킷 버퍼(106)를 비우고 신규 메시지에 대한 재 전송을 시작한다.

한편, 도 4는 본 실시예에 따른 UDP 기반의 통신 방법, 특히 수신부(200)의 통신 과정을 예시한 것이다.

먼저, 수신부(200)는, 패킷 수신부(202)를 통해 송신부(100)로부터의 분할 패킷, 예컨대 분할된 단일의 UDP 패킷을 수신할 수 있다(S300).

송신부(100)로부터 수신된 분할 패킷은 패킷 수신부(202)에서 메시지 패킷 처리부(204)로 제공되고, 메시지 패킷 처리부(204)는 상술한 분할 패킷의 메시지 식별자를 검출하고(S302), 검출된 메시지 식별자와 기 전송된 패킷의 메시지 식별자가 동일한지를 판단한다(S304).

이와 함께, 메시지 패킷 처리부(204)는 분할 패킷이 누락됨이 없이 순서에 맞게 도착했는지, 즉 분할 패킷의 패킷 일련번호와 기 전송된 패킷의 패킷 일련번호가 동일한지를 판단한다(S306).

만일, 분할 패킷의 메시지 식별자와 기 전송된 패킷의 메시지 식별자가 동일하고, 분할 패킷의 패킷 일련번호와 기 전송된 패킷의 패킷 일련번호가 동일한 경우에는, 메시지 패킷 처리부(204)는 상술한 분할 패킷을 메시지 조합부(208)로 전달한다.

메시지 조합부(208)에서는 전달된 분할 패킷의 패킷 일련번호에 따라 분할 패킷을 조합하여 하나의 완성 메시지를 생성한다(S308).

생성된 완성 메시지는 완성 메시지 전달부(210)로 제공되고, 완성 메시지 전달부(210)는 제공된 완성 메시지를 응용 서비스 제공부로 전달하게 되다(S310).

이때, 메시지 조합부(208)는 동일한 메시지에 속하는 모든 메시지를 수신하게 될 때, 완성 메시지 전달부(210)를 통해 완성 메시지를 응용 서비스 제공부로 전달하는데, 만약, 메시지 패킷 처리부(204)에서 메시지의 최종 패킷을 수신하고 모든 패킷을 수신하게 되면, 메시지 패킷 처리부(204)는 수신측 제어 패킷 처리부(206)를 통해 송신부(100)의 송신측 제어 패킷 처리부(114)로 모든 패킷을 수신하게 되었음을 알리는 패킷 수신 완료 제어 메시지를 전달하게 된다.

패킷 수신 완료 제어 메시지를 전달받은 송신측 제어 패킷 처리부(114)는, 재 전송 패킷 버퍼(106)를 비우고, 새로운 메시지에 대한 전송을 시작할 수 있다.

한편, 패킷 전송 중에 패킷의 손실은 송신부(100)와 수신부(200)에서 검출될 수 있다.

먼저, 수신부(200)의 메시지 패킷 처리부(204)에서는 패킷 수신부(202)를 통해 수신된 분할 패킷의 일련번호를 확인한 후, 누락된 패킷이 있는지를 확인한다(S306).

누락된 패킷이 존재하는 경우, 메시지 패킷 처리부(204)는 수신측 제어 패킷 생성부(206)를 통해, 현재 순차적으로 수신한 최종 패킷의 일련번호를 송신부(100)의 송신측 제어 패킷 생성부(114)로 전달하고(S312), 그 이후의 일련번호에 속하는 패킷에 대한 재 전송을 요구하는 재 전송 제어 메시지를 생성하여 송신부(100)의 제어 패킷 생성부(110)로 전달한다(S314).

재 전송 제어 메시지를 수신한 송신부(100)의 제어 패킷 생성부(110)는 현재 진행 중에 패킷 전송을 중단하고, 재 전송 패킷 버퍼(106)에서 재 전송을 요구한 패킷의 일련번호 이후의 패킷에 대한 재 전송을 개시한다(S316).

그리고, 단계(S304)로 피드백하여 동일한 메시지에 속하는 모든 패킷을 전송한 후(S318), 수신부(200)로부터 동일 메시지에 속하는 모든 패킷의 수신을 알리는 패킷 수신 완료 제어 메시지의 수신을 대기하게 된다.

다른 한편, 송신부(100)에서 메시지 손실 검출은, 최종 패킷이 손실되는 경우와 수신부(200)로부터 전달하는 패킷 수신 완료 제어 메시지를 분실하는 경우에 발생할 수 있으며, 이에 대해 도 5의 흐름도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 최종 패킷이 손실되는 경우와 수신부(200)로부터 전달되는 패킷 수신 완료 제어 메시지를 분실하는 경우 모두는, 송신부(100)에서 최종 패킷을 전송한 후 설정하는 타임아웃 이벤트(time-out event)에 의해서 메시지 손실을 검출할 수 있다.

도 5에서, 송신부(100)의 이벤트 처리부(112)에서 타임아웃 이벤트에 의해 메시지 손실을 검출하면(S400), 이벤트 처리부(112)에서는 제어 패킷 생성부(110)로 패킷 수신 상태를 확인하는 패킷 수신 완료 제어 메시지를 타임아웃 이벤트 등록 메시지와 함께 전달하고, 이러한 패킷 수신 완료 제어 메시지를 전달받은 제어 패킷 생성부(110)에서는, 송신측 제어 패킷 처리부(114)와 수신부(200)의 수신측 제어 패킷 처리부(206)를 거쳐 재 전송이 요구되는 패킷의 시작 번호를 수신부(200)로 요청하게 된다(S402).

이에 따라 수신부(200)의 제어 패킷 처리부(206)에서는, 재 전송이 필요한 패킷의 시작 번호 또는 모든 패킷의 수신을 알리는 패킷 수신 완료 제어 메시지를 송신부(100)의 송신측 제어 패킷 처리부(114)로 전송하게 된다(S404).

이때, 이러한 패킷 수신 완료 제어 메시지의 손실이 발생한 경우에는(S406), 송신부(100)에서는 패킷 수신 완료 제어 메시지의 전송 시 설정한 타임아웃 이벤트에 의해 제어 패킷 수신 완료 제어 메시지의 재 전송 또는 현재 메시지에 대한 전송을 포기하고, 신규 메시지 식별자의 부여와 함께 신규 메시지에 대한 전송을 시작한다(S408).

이후, 수신부(200)에서 신규 메시지의 메시지 식별자를 수신하게 되면, 메시지 조합부(208)에서 메시지 조합을 위해 기 저장해 놓았던 모든 버퍼를 클리어하고, 새로운 메시지를 위한 버퍼를 할당하여, 패킷에 대한 저장을 개시할 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, UDP 기반의 신뢰성 있는 통신 기술에 관한 것으로서, 응용 서비스 메시지에 대한 분할 및 재조립(Segmentation And Re-assembly, SAR) 과정을 제공하며, 간단한 제어 메시지 교환을 통한 재전송 방법을 제공함으로써 간단하면서도 효과적인 신뢰성 있는 통신 시스템을 구현하도록 한 것이다.

도 1은 본 실시예에 따른 UDP(User Datagram Protocol) 기반의 통신 장치를 예시한 블록 구성도,

도 2는 본 실시예에 따른 UDP 기반의 통신 방법, 구체적으로 송신부(100)의 통신 과정을 예시한 흐름도,

도 3은 본 실시예에 적용되는 메시지 전송을 위한 메시지 헤더(message header)를 예시한 도면,

도 4는 본 실시예에 따른 UDP 기반의 통신 방법, 구체적으로 수신부(200)의 통신 과정을 예시한 흐름도,

도 5는 본 실시예에 따른 UDP 기반의 통신 방법, 구체적으로 타임아웃 이벤트(time-out event)에 의해 메시지 손실이 검출되는 경우의 통신 과정을 예시한 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 송신부 102 : 수신 메시지 전달부

104 : 메시지 분할부 106 : 재 전송 패킷 버퍼

108 : 패킷 송신부 110 : 제어 패킷 생성부

112 : 이벤트 처리부 114 : 제어 패킷 처리부

200 : 수신부 202 : 패킷 수신부

204 : 메시지 패킷 처리부 206 : 제어 패킷 처리부

208 : 메시지 조합부 210 : 완성 메시지 전달부

Claims

응용 서비스 제공부로부터 수신되는 메시지를 기 설정 크기의 패킷으로 분할하는 과정과,

분할된 상기 기 설정 크기의 패킷의 각각에 패킷 일련번호를 부여하는 과정과,

부여된 상기 패킷 일련번호 별로 상기 패킷을 재 전송 패킷 버퍼에 저장한 후 상기 부여된 패킷 일련번호의 순서로 상기 패킷을 패킷 수신측으로 전송하는 과정과,

상기 패킷 수신측으로부터 패킷 수신 완료 제어 메시지를 대기하는 과정

을 포함하는 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 분할하는 과정은,

상기 메시지에 대해 메시지 식별자를 부여하는 과정과,

부여된 상기 메시지 식별자에 따른 상기 메시지의 전체 크기에 따라 상기 메시지를 기 설정 크기의 패킷으로 분할하는 과정

을 포함하는 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 분할하는 과정은,

상기 메시지의 전체 크기가 단일의 사용자 데이터그램 프로토콜의 패킷 크기 또는 기 설정된 사용자 데이터그램 프로토콜의 데이터그램의 크기보다 큰 경우에 수행되는

사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 대기하는 과정은,

상기 패킷 수신 완료 제어 메시지가 상기 패킷 수신측으로부터 수신되면, 상기 재 전송 패킷 버퍼를 비우고 신규 메시지에 대한 전송을 시작하는 과정과,

상기 패킷 수신측으로부터 재 전송 제어 메시지를 수신할 경우, 상기 패킷의 전송을 중단하고, 상기 재 전송 패킷 버퍼에서 재 전송을 유구한 패킷의 일련번호 이후의 패킷에 대한 재 전송을 시작하는 과정

을 포함하는 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 전송하는 과정은,

상기 패킷의 전송시 상기 메시지의 최종 패킷인지의 여부를 파악하기 위하여, 상기 메시지에 최종 패킷 식별자를 함께 실어 전송하는 과정인

사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 방법.
패킷 일련번호에 따라 기 설정 크기로 분할된 분할 패킷을 패킷 송신측으로부터 수신하는 과정과,

수신되는 상기 분할 패킷이 메시지 패킷이면, 상기 패킷 일련번호에 따라 상기 분할 패킷을 조합하여 메시지를 완성하는 과정과,

완성된 상기 메시지를 응용 서비스 제공부로 전달하는 과정

을 포함하는 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 완성하는 과정은,

수신되는 상기 분할 패킷의 메시지 식별자와 기 전송된 패킷의 메시지 식별자가 서로 동일한지의 여부와, 상기 패킷 일련번호의 순서로 상기 분할 패킷이 전송되는지의 여부를 판단하는 과정과,

수신되는 상기 패킷의 메시지 식별자와 상기 기 전송된 패킷의 메시지 식별 자가 서로 동일하고, 상기 패킷 일련번호의 순서로 상기 분할 패킷이 전송되면, 상기 패킷 일련번호에 따라 상기 분할 패킷을 조합하여 상기 메시지를 완성하는 과정

을 포함하는 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 전달하는 과정은,

완성된 상기 메시지의 최종 패킷이 수신되면, 패킷 수신 완료 제어 메시지를 상기 패킷 송신측으로 전달하는 과정과,

상기 패킷 일련번호를 확인하여 누락된 패킷이 존재할 경우에, 패킷 재 전송을 요구하는 재 전송 제어 메시지를 상기 패킷 송신측으로 전달하는 과정

을 포함하는 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 방법.
제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 메시지는, 상기 응용 서비스 제공부의 서비스 특성에 따른 서비스 식별자가 할당되는

사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 방법.
제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 패킷 일련번호는, 동일한 메시지 식별자 내에서 결정되는

사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 방법.
응용 서비스 제공부로부터의 메시지를 수신하여 전달하는 수신 메시지 전달부와,

상기 수신 메시지 전달부로부터 전달된 상기 메시지를 기 설정 크기의 분할 패킷으로 분할하는 메시지 분할부와,

상기 메시지 분할부에서 분할된 상기 분할 패킷을 저장하는 재 전송 패킷 버퍼와,

상기 재 전송 패킷 버퍼에 저장된 상기 분할 패킷을 단일의 사용자 데이터그램 프로토콜의 데이터그램으로 전송하는 패킷 전송부와,

패킷 손실 시에 상기 메시지의 수신 상태를 확인하고 제어 패킷을 생성하는 제어 패킷 생성부와,

타이머 설정 및 타임 아웃시 해당 이벤트에 대한 처리를 수행하는 이벤트 처리부와,

수신측으로부터의 제어 패킷이 전달될 경우에 상기 제어 패킷 생성부로 제어 패킷 생성을 요청하는 제어 패킷 처리부

를 포함하는 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 장치.
송신측으로부터 기 설정 크기의 패킷으로 분할된 분할 패킷을 수신하는 패킷 수신부와,

상기 패킷 수신부를 통해 수신된 상기 분할 패킷을 검토하고, 상기 분할 패킷을 검토한 결과에 따라 상기 송신측으로 패킷 수신 완료 제어 메시지 또는 제어 패킷 생성 요청 메시지를 전달하는 메시지 패킷 처리부와,

상기 패킷 수신부를 통해 수신된 패킷이 제어 패킷인 경우에 상기 제어 패킷에 대한 처리를 수행하거나 응답 제어 패킷을 상기 송신측으로 전달하는 제어 패킷 처리부와,

상기 메시지 패킷 처리부로부터 전달된 상기 분할 패킷의 패킷 일련번호에 따라 상기 분할 패킷을 조합하여 메시지를 완성하는 메시지 조합부와,

상기 메시지 조합부에 의해 완성된 메시지를 응용 서비스 제공부로 전달하는 완성 메시지 전달부

를 포함하는 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 메시지 패킷 처리부는,

상기 패킷 수신부를 통해 수신된 상기 분할 패킷이 메시지 패킷이고 메시지의 누락이 없는 정상 수신 패킷인 경우에, 상기 분할 패킷을 상기 메시지 조합부로 전달하는

사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 메시지 패킷 처리부는,

상기 패킷 수신부를 통해 수신된 상기 분할 패킷이 메시지 패킷이고 메시지의 누락이 존재하는 비 정상 수신 패킷인 경우에, 상기 송신측으로 상기 제어 패킷 생성 요청 메시지를 전달하는

사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 장치는,

상기 패킷 일련번호를 통해 상기 메시지의 누락 여부를 판단한 후 상기 송신측으로부터의 메시지의 누락 여부 판단 결과에 따라 상기 제어 패킷 생성 요청 메시지 또는 상기 패킷 수신 완료 제어 메시지를 상기 송신측과 교환하는

사용자 데이터그램 프로토콜 기반의 통신 장치.