KR100322672B1

KR100322672B1 - 부하공유 지능망시스템에서의 과부하 제어방법

Info

Publication number: KR100322672B1
Application number: KR1020000016959A
Authority: KR
Inventors: 심장섭; 김종주; 류성태
Original assignee: 정규석; 주식회사데이콤
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2002-02-07
Also published as: KR20010094578A

Abstract

본 발명은 지능망시스템의 과부하 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부하공유(load sharing)기능을 갖는 구조의 지능망시스템에서 과부하를 제어하는 방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 방법은 N+1구조의 서비스제어시스템(SCP)과 통상의 서비스관리시스템(SMP)을 갖는 지능망시스템에 있어서, 각 서비스제어시스템(SCP)별 측정치를 추출하고, 샘플링한 후 평균치를 구하는 단계; 상기 평균치에 따라 각 서비스제어시스템(SCP)별 과부하 정도를 산출하는 단계; 각 서비스제어시스템(SCP)별 과부하 상태를 근거로 전체 서비스제어시스템(SCP)에 대한 과부하 정도를 결정하는 단계; 상기 전체 서비스제어시스템(SCP)의 과부하 정도가 소정값 이상이면, 호 차단절차를 수행하는 단계; 및 상기 일부 서비스제어시스템(SCP)의 과부하 정도가 소정값 이상이면, 부하조절절차를 수행하는 단계를 포함하여 서비스 확장이 용이하도록 된 N+1구조의 SCP에서 각 SCP시스템 및 전체의 과부하상태에 따라 호 차단(Call Gapping)이나 부하조절(Load balancing)을 수행하여 과부하를 제어하므로써 시스템의 오동작을 방지하고, 서비스가 중단되는 것을 방지할 수 있다.

Description

부하공유 지능망시스템에서의 과부하 제어방법{Method of controlling overload in load balancing AIN system}

일반적으로, 지능망시스템은 전화가입자 및 사용자들에게 보다 편리하고 새로운 서비스를 다양하게 제공하기 위한 것으로, 많은 서비스 제공자와 통신장비 제작자들이 존재하는 환경하에서 서비스의 구현과 망의 구현이 서로 독립적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이다. 그런데 현재 통신망에서 제공되는 서비스들은 교환기에 의해 획일적으로 제어되고 있으며, 따라서 전화 가입자와 망 운용자의 다양한 욕구를 충족시키기 위해서는 새로운 서비스를 제공할 때마다 통신망의 교환기들에 대한 조작이 필요해져 새로운 서비스 제공이 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 국제표준화기관(ITU-T)에서 지능망시스템의 표준화를 꾸준히 추진하여 ITU Capability Set-1(CS-1), CS-2 등 표준화 규격을 발표한 바 있다.

그러나 이와 같이 새로운 규격들이 제안되고 있음에도 불구하고, 지능망시스템의 실제 구현에는 많은 시간과 비용이 요구되므로 아직까지 국제 표준 규격을 만족하는 지능망시스템이 구현되지 못한 문제점이 있다. 특히, 종래의 지능망시스템에 있어서는 개별 서비스제어시스템(SCP)이 독립적으로 서로 다른 지능망서비스들을 제공하였기 때문에 서비스별 과부하제어와 서비스제어시스템(SCP)별 과부하 제어의 구분이 없었다. 그러나 서비스 확장이 용이한 N+1 구조의 SCP에서는 각 SCP가 모든 지능망서비스를 동일하게 제공하기 때문에 서비스관리시스템(SMP)에 의한 전체적인 과부하 제어가 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족시키기 위하여 N+1 구조의 서비스 제어시스템을 갖는 지능망 시스템에 있어서 과부하 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 부하 공유 지능망 시스템의 구성도,

도 2는 본 발명에 따라 과부하를 검출 및 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100a,100b:서비스 관리 시스템 102,112: RDBMS

110-1~110-n:서비스 제어 시스템 104,114: 이중랜

116a,116b:프론트 엔드 프로세서 120:SS7신호망

122:지능형 주변장치 130:공중 전화망

132:지능망교환기 140:X.25망

150:카드조회 시스템

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, N+1구조의 서비스제어시스템(SCP)과 통상의 서비스관리시스템(SMP)을 갖는 지능망시스템에 있어서, 각 서비스제어시스템(SCP)별 측정치를 추출하고, 샘플링한 후 평균치를 구하는 단계; 상기 평균치에 따라 각 서비스제어시스템(SCP)별 과부하 정도를 산출하는 단계; 각 서비스제어시스템(SCP)별 과부하 상태를 근거로 전체 서비스제어시스템(SCP)에 대한 과부하 정도를 결정하는 단계; 상기 전체 서비스제어시스템(SCP)의 과부하 정도가 소정값 이상이면, 호 차단절차를 수행하는 단계; 및 상기 일부 서비스제어시스템(SCP)의 과부하 정도가 소정값 이상이면, 부하조절절차를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 지능망시스템을 도시한 전체 구성도로서, 지능망시스템은 가입자/서비스관리 및 시스템 운용을 담당하는 서비스관리시스템(SMP:Service Management Point; 100a,100b)과 서비스 로직 수행 및 데이터 처리, 그리고 SS7신호망(120)과 연동하여 신호 처리를 담당하는 서비스제어시스템(SCP: Service Control Point; 110-1~110-n)으로 이루어져 공중 전화망(PSTN:130)을 통해 연결된 발신자(134)와 착신자(136) 사이에 새롭고 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 여기서, 서비스관리시스템(100a,100b)과 서비스제어시스템(110-1~110-n)은 관계형 데이타베이스(RDBMS;102,112)를 포함하고 있고, 서비스제어시스템(110-1~110-n)은 별도의 전처리시스템(FEP:116a,116b)을 포함하고 있다. 그리고 각 시스템은 할당된 기능을 처리하기 위해 해당 기능을 담당하는 서브시스템을 내부에 설치하여 운용하며, 이러한 지능망시스템 플랫폼에서 제공되는 서비스로는 가상 사설망 서비스(VPN), 고도 착신 과금 서비스(AFS), 개인 번호 서비스(PN), 번호 이동 서비스(NP), 카드 계열 서비스(콜링카드,선불카드,신용카드), 3자과금 서비스등이 있다.

도 1을 참조하면, 공중전화망(PSTN:130)은 지능망교환기(SSP:132)를 포함하고, SS7신호망(120)을 통해 지능망시스템에 접속되며, SS7신호망(120)에는 지능형주변장치(IP)가 접속된다. 그리고 카드조회시스템(150)이 X.25망(140)을 통해 서비스제어시스템(SCP)에 접속된다.

그리고 서비스관리시스템(SMP:100a, 100b)은 운용관리 서브시스템(OMS:Operation & Maintenance Subsystem), 서비스관리 서브시스템(SMS: Service Management Subsystem)과, 서비스 데이터 관리 서브시스템(SDPS: Service Data Processing Subsystem)으로 이루어지고, 서비스제어시스템(SCP:110-1~110-n)은 운용관리 서브시스템(OMS:Operation & Maintenance Subsystem), 서비스처리 서브시스템(SLES: Service Logic Execution Subsystem), 서비스 데이터 관리 서브시스템(SDPS: Service Data Processing Subsystem), 신호처리 서브시스템(SPS: Signalling Processing Subsytem)으로 이루어져 있다.

그리고 서비스관리시스템(SMP:100a,100b)에는 가입자 데이터베이스, 시스템 관리 데이터베이스, 콜 티켓(Call Ticket) 데이터베이스가 구축되어 있으며, 서비스제어 시스템(SCP:110a,110b)에는 가입자 데이터베이스가 구축되어 있다.

또한 도면에는 도시되지 않았으나 서비스관리시스템(SMP)의 이중 랜 버스(104)에 시스템 관리 단말과 서비스 관리 단말이 연결되어 그래픽유저인터페이스(GUI)를 통해 시스템 운용관련 각종 정보 및 서비스 운용관련 정보를 표시하고, 이 GUI를 통해 운용관련 제어기능과 서비스 관리를 운용자나 운영자가 수행할 수 있다. 서비스 제어 시스템(SCP)의 이중 랜 버스(114)에 연결되어 있는 가입자 관리 단말은 가입자의 신규 생성, 삭제, 가입자정보의 변경등 가입자정보와 관련한 기능을 수행고, GUI를 통해 가입자 관리를 관리자가 수행할 수 있다.

그리고 지능망시스템의 서비스관리시스템(SMP:100a,100b)은 Primary/ Secondary 구조로 이중화되어 있으며, 서비스제어시스템(SCP:110-1~110-n)은 N+1 구조로 이중화되어 있다. SMP시스템의 Primary/Secondary 구조란 Primary SMP는SMP시스템의 주된 기능인 서비스 및 가입자 관리, 과금처리를 수행하는 반면, Secondary SMP는 Primary SMP의 장애시에 Primary SMP의 기능을 수행하며 Batch 작업과 통계처리 작업을 수행하는 것을 말한다. SCP의 N+1구조는 추가적인 장비를 예비하여 시스템 향후 발생할 장애를 대비하는 구조로서, 한 장비의 장애가 발생하여도 예비 장비가 장애 장비의 작업을 대체하여 전체 시스템의 성능을 보장하는 것이다. 이때 예비 시스템은 정상상태에서 부하 분담 방식으로 기능을 제공한다.

이와 같이 본 발명이 적용되는 지능망시스템은 (N+1) 구조의 부하공유(load sharing) 방식으로서, 서비스 제어시스템(SCP)은 후처리시스템(110-1~110-n)과 전처리시스템(FEP:116a,116b)으로 분리된 구조를 갖는다. 전처리시스템(116a,116b)은 SS#7 프로토콜 스택등 신호망과의 인터페이스를 담당하는 기능과 지능망 응용 프로토콜(INAP) 처리한다. 그리고 N+1 구조의 SCP(110-1~110-n)를 관리하는 SMP(100a,100b)는 전체 지능망 서비스시스템의 형상을 관리하며, 각 SCP별로 설치된 서비스정보와 각 SCP별 부하균형값을 전처리시스템에 전달한다. 이 부하균형값은 SMP(100a,100b)에서 각 SCP별로 설치된 서비스의 상태 및 시스템 상태 그리고 시스템 성능 등을 고려하여 결정된다.

이러한 구성에서 일반적인 호의 전달 절차를 보면 SSP(132)로 인입된 지능망 호는 SS#7신호망(120)을 거쳐 전처리시스템(FEP:116a,116b)로 전달된다. 이어 전처리시스템(FEP)의 SS#7스택을 거쳐 INAP처리블록으로 전달된 호는 서비스 구분자로부터 서비스가 결정되고, 부하 균형표로부터 이 호가 처리될 SCP(110-1~110-n)가 결정된다.

한편, 본 발명에 따른 지능망시스템의 과부하 제어는 과부하 검출과정과 과부하제어과정으로 크게 구분된다.

과부하 검출과정에서는 주기적인 모니터링정보 및 각 측정치별 문턱값을 기준으로 SCP 단위시스템 및 전체 지능망 시스템에 대한 과부하를 감지한다. 특히, 부하 공유구조에서 과부하검출은 하나의 서비스가 복수개의 SCP에 설치되어 제공될 수 있으므로 개별 SCP가 서비스에 대한 과부하를 판단하기 어려우며, 따라서 SMP에서 각 SCP들의 모니터링값을 종합하여 전체 시스템에 대한 과부하 검출 및 제어과정을 수행한다. 이때 모니터링은 과부하 제어와는 별개로 진행되며 과부하검출 및 제어과정에서 기준자료로 사용된다.

도 2는 본 발명에 따라 과부하를 검출하는 과정을 도시한 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 일정주기마다 깨어나는 검출 타이머에 의해 과부하 검출 및 제어과정이 시작된다. 이때 검출 타이머의 주기는 초기화 파일에 의해 설정된다.

검출타이머가 깨어나면, 서비스관리시스템(SMP)은 모니터링 데이터에서 각 SCP별 측정치(Measurement)를 추출한다. 이때 트래픽/성능 모니터링 항목의 예는 다음 표 1과 같다(S1).

모니터링 타입	항목명	항목설명	단위
트래픽 모니터링	Requested_Call_Num	단위시간당 지능망 시도호 수	call number
	DB_Read_Request_Num	SCP단위시간당 DB 리드요구 횟수	number
	DB_Write_Request_Num	SCP단위시간당 DB리드요구 횟수	number
	DB_Execute_Request_Num	SCP단위시간당 DB실행 요구횟수	number
	TCAP_Message_Num	SS7스택 TCAP메시지 수	number
	Call_Average_Res_Ti	SCP단위시간당 호 평균응답시간	mSec
성능 모니터링	Hold_Call_NUM	SCP단위시간당 보유호수	호 수
	SCP_CPU_Usage	SCP CPU사용율
	SCP_Memory_Usage	SCP 메모리 사용율
	DB_Read_AVG_RES	단위시간당 DB리드 평균응답시간	mSec
	DB_Write_AVG_RES	단위시간당 DB라이트 평균응답시간	mSec
	DB_Execute_AVG_RES	단위시간당 DB실행 평균응답시간	mSec

이어 측정치 샘플링 수(Sampling Number)에 따라 측정 간격마다 측정치를 저장하고, 샘플링 수가 종료되는 시점에서 저장된 각 측정치의 평균을 산출한다. 측정치 샘플링수가 1인 경우에는 평균산출과정을 생략한다(S2).

이어 각 SCP별 측정치의 평균값에 대한 과부하 레벨을 정하고, 최대 레벨을 추출한다. 이때 과부하 레벨은 각 항목별로 문턱치(Threshold)를 설정한 후 해당 항목의 평균치가 문턱치를 벗어날 경우에 해당 항목을 표시하고, 이러한 항목들의 수에 따라 과부하 정도를 상,중,하 등으로 레벨화한다(S3).

이어 과부하 원인을 판단하여 과부하 원인이 호 폭주(CPS:Call Per Second)로 인한 경우에는 호 차단(Call Gapping)이나 부하 조절(Load Balancing)을 위한 과정을 진행하고, 시스템 자원으로 인한 경우에는 운영관리시스템의 이중화부 혹은 장애처리부에 의해 처리한다(S4,S13).

과부하 원인이 호 폭주로 인한 것일 경우에 전체 SCP에 대한 과부하 타입을결정한다(S5). 앞서 단계 S3에서는 각 SCP별 과부하 정보를 레벨화한 것과 같이, 전체 SCP에 대해서도 과부하 정도를 치명적(CRITICAL), 경고/마이너/메이저/, 정상 등으로 구분한다.

그리고 과부하 타입이 치명적(CRITICAL)이면 서비스 관리 GUI를 통해 서비스 관리자에게 과부하 모니터링 정보를 알려주고, 모든 SCP가 과부하인지를 판단하여 모두 과부하이면 호 차단절차(Call Gapping)를 진행하고, 아니면 각 SCP간 부하를 조정(Load Balancing)한다(S6~S9). 이때 호를 차단하는 절차는 대상 서비스를 결정한 후 서비스별 CPS 가중치를 적용하여 평균값 추출 및 서비스별 허용 가능 CPS에 대한 백분율로 서비스 과부하레벨을 추출하고, 레벨이 1 이상인 경우에 호 차단을 수행한다.

한편, 과부하 타입이 경고/마이너/메이져인 경우에는 서비스관리자에게 과부하 모니터링 정보를 알린 후 다음 타이머를 대기하고(S10,S12), 정상일 경우에는 이전 과부하 타입이 정상이 아닌 경우에는 서비스관리 GUI를 통해 과부하 모니터링 정보를 제공하고, 기존 제어된 호 차단 정보가 존재하는 경우에는 이를 해제한 후 다음 타이머를 대기한다(S11).

또한, N+1구조의 SCP에서는 부하조절방식을 이용하여 신규서비스를 용이하게 수용하거나 동작상태에서 서비스 로직의 시험을 가능하게 한다. 즉, 신규서비스를 설치할 경우에는 예비 시스템에 서비스를 설치한 후, 실제 서비스 제공에 앞서 테스트 절차를 거칠 수 있고, 이에 따라 아직 검증이 되지 않은 신규서비스의 검증이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 서비스 확장이 용이하도록 된 N+1구조의 SCP에서 각 SCP시스템 및 전체의 과부하상태에 따라 호 차단(Call Gapping)이나 부하조절(Load balancing)을 수행하여 과부하를 제어하므로써 시스템의 오동작을 방지하고, 서비스가 중단되는 것을 방지할 수 있다.

Claims

N+1구조의 서비스제어시스템(SCP)과 통상의 서비스관리시스템(SMP)을 갖는 지능망시스템에 있어서,

각 서비스제어시스템(SCP)별 측정치를 추출하고, 샘플링한 후 평균치를 구하는 단계;

상기 평균치에 따라 각 서비스제어시스템(SCP)별 과부하 정도를 산출하는 단계;

각 서비스제어시스템(SCP)별 과부하 상태를 근거로 전체 서비스제어시스템(SCP)에 대한 과부하 정도를 결정하는 단계;

상기 전체 서비스제어시스템(SCP)의 과부하 정도가 소정값 이상이면, 호 차단절차를 수행하는 단계; 및

상기 일부 서비스제어시스템(SCP)의 과부하 정도가 소정값 이상이면, 부하조절절차를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하공유 지능망시스템에서의 과부하 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 측정치는 서비스관리시스템의 트래픽 및 성능 모니터링 항목인 것을 특징으로 하는 부하공유 지능망시스템에서의 과부하 제어방법.
제2항에 있어서, 상기 과부하정도를 결정하는 단계는 상기 측정치를 각 항목별 소정의 기준치와 비교하여 등급화하는 것을 특징으로 하는 부하공유 지능망시스템에서의 과부하 제어방법.