KR100594019B1 - 분산환경하에서의 프로세스 관리 방법 - Google Patents

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Abstract

분산환경하에서의 프로세스 관리에 있어서, 응용 프로그램으로부터 디스크에 저장되어 있는 다른 응용 프로그램의 로드를 요청받아 수행하고, 로드된 프로세스에 관계된 정보를 저장하고, 응용 프로그램으로부터 로드되어 있는 프로세스를 언로드 요청받아 수행하고, 로드되어 있는 프로세스를 모니터하여 정상/비정상적인 종료를 감지하고, 프로세스의 정상/비정상적인 종료를 코바 이벤트 채널을 이용하여 타 프로세스에게 알리어 프로세스를 관리한다.
분산환경, 프로세스 관리, 코바

Description

분산환경하에서의 프로세스 관리 방법{PROCESS MANAGEMENT METHOD IN THE DISTRIBUTED ENVIRONMENT}
도 1은 정보 통신 시스템 소프트웨어 개발을 위한 공동작업 시스템의 기능 블록 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산환경하에서 응용 프로그램으로부터 디스크에 저장되어 있는 다른 응용 프로그램의 로드를 요청받아 수행하는 과정을 나타내는 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산환경하에서 응용 프로그램으로부터 로드되어 있는 프로세스를 언로드 요청받아 수행하는 과정을 나타내는 도면.
본 발명은 분산 환경 구조(distributed system architecture)를 적용하는 시스템에 관한 것으로, 특히 분산환경하에서의 프로세스 관리 방법에 관한 것이다.
고성능 PC와 충분한 광역폭(bandwidth)을 제공하는 네트워크에 의해 분산 컴 퓨팅이 가능함에 따라 기업정보시스템은 다양한 이기종 컴퓨터 환경에서 데이터와 응용 프로그램을 분산 운용하면서 프로그램의 상호운영성과 사용에게 분산의 투명성(transparency)을 제공할 수 있게 되었다.
일반적으로 공동작업을 위한 응용 프로그램의 공유 방법은 중앙 집중 형태의 응용 프로그램 공유 방법과 복제 구조에서의 응용 프로그램 공유 방법 그리고 분산 구조에서의 응용 프로그램 공유 방법이 있다.
중앙 집중 구조하에서의 응용 프로그램 공유 자원(resource)은 공유 응용 프로그램의 이벤트를 포함한 수행 결과가 대량의 정보이므로, 여러 응용 프로그램이 공유될 경우에는 응용 프로그램을 보유한 서버에 오버 헤드가 많아 공유 응용 프로그램의 개수가 증가하면 많은 문제가 발생되며, 공유된 응용 프로그램의 수만큼 서버에 접속되는 공유 응용 프로그램의 클라이언트가 발생되어 참여자 수와 공유 응용 프로그램에 대한 프로세스의 수가 증가되어 성능이 저하되는 문제점이 있다. 복제 구조의 경우는 동일한 응용 프로그램을 모든 사이트에 보유하고 있는 경우이며, 공유 응용 프로그램간에 이들에 대한 이벤트의 제어 구조가 매우 복잡하다. 분산 환경 하에서는 공유 응용 프로그램을 보유한 사이트가 서버가 되고, 하나의 서버에서 여러 개의 응용 프로그램 공유가 발생되면 중앙 집중 형태와 동일한 형태의 문제가 발생하게 되며, 또한 공유 응용 프로그램을 보유한 사이트의 수가 증가하면 이에 대한 공유 응용 프로그램의 클라이언트 세션도 증가한다.
도 1은 정보 통신 시스템 소프트웨어 개발을 위한 공동작업 시스템의 기능 블록 구성도이다. 이러한 구조의 분산 제어 엔진은 분산 환경을 중심으로 운영되고 있으며, 분산 환경 하에서 공동작업을 위한 n개의 사용자 시스템 환경(11a 내지 11n)은 공동 작업을 효과적으로 사용할 수 있도록 지원해 주는 사용자 접속 관리 시스템(UIMS: User Interface Management System)(12), 분산 환경 하에서 다자간 정보 교환이 가능하도록 지원해 주는 통신 시스템(13), 공동 작업을 지원하기 위한 작업 공간으로서의 공유 작업 공간(14), 공동작업 수행시 응용 프로그램 공유를 지원하고 공유 응용 프로그램의 이벤트를 처리하는 공동작업 처리 시스템(15), 사용자 시스템간의 분산 컴퓨팅 환경을 지원하기 위한 코바(CORBA)(16) 등으로 구성된다. 이러한 환경 하에서 공동작업에 필요한 도구(17a 내지 17i)들은 모든 사용자들에게 분산되어 있고, 공동 개발을 목적으로 도구를 공유하여 공동 작업을 할 수 있는 환경을 제공한다. 여기서 코바(CORBA: Common Object Request Broker Architecture)는 ORB(Object Request Broker)인 분산 객체 환경의 표준 통신 규격중 하나이다.
먼저 UIMS(12)에서 공동작업의 목적에 적합한 도구와 사용자를 선택하여 공동작업을 설정한다. 이때 공유 응용 프로그램이 자신의 시스템에 존재하면 공동작업 처리 시스템(15)을 구동하고 서버 모드로 만들며 응용 프로그램 공유 작업 공간(14) 내에 구동한다. 또한 공동작업의 참여 대상자에게 공동작업을 요청하고 요청을 승인한 사용자들에게 응용 프로그램 공유 정보를 분배하여 공동작업을 설정하며, 공동작업이 진행되는 과정에서의 사용자 이벤트들은 공동작업 처리 시스템(15)을 통하여 이벤트 정보를 공유하여 처리하도록 한다.
그런데, 종래의 분산환경하에서는 프로세스를 관리해주는 설계 방법이나 라 이브러리가 있지 않았다. 프로세스의 관리는 로컬 시스템 내에서만 작동 시스템 호출(operating system call)을 통해 이루어졌다.
따라서 본 발명의 목적은 하나의 로컬 시스템에서만 가능하던 프로세스 관리, 즉 디스크에 저장된 응용 프로그램의 로딩, 언로딩 및 모니터링 등을 여러개의 시스템으로 이루어진 분산환경하에서도 가능하도록 하는 분산환경하에서의 프로세스 관리 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 코바 아키텍처(CORBA architecture)를 적용하고, 객체 지향 개념을 이용한 이 설계 방법에 따라 구현된 모듈(라이브러리)을 응용 프로그램 개발자에게 제공하여, 마치 하나의 로컬 시스템내에서 작동 시스템 호출을 이용하여 프로세스를 관리하는 것과 같은 투명성(transparency)을 제공할 수 있는 분산환경하에서의 프로세스 관리 방법을 제공함에 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
객체 지향 패러다임의 확산으로 인하여 소프트웨어 개발을 위한 객체 모델의 사용이 일반화되고 있으며 아울러 객체 지향 패러다임을 지원하는 자동화 도구의 사용이 확산되고 있다. 특히 럼바우(Rumbaugh)의 OMT(Object Modeling Technique)와 이 모델의 확장된 형태인 레이셔널(Rational) 사의 UML(Unified Method Language) 기법은 객체 모델 기법으로 국내외적으로 많이 사용되고 있다. 더불어 이들 모델을 지원하는 CASE(Computer Aided Software Engineering) 도구가 개발되고 있다.
본 발명에서는 상기 UML의 유즈-케이스(use-case) 다이어그램(use-case diagram)을 이용하여 설계 방법을 표현한다. 각 유즈-케이스 다이어그램에서 DPE(Distributed Processing Environment)로 표현된 부분이 현재 설명하는 설계방법의 부분을 나타내며 프로세스 관리 서비스를 응용 프로그램에 제공한다.
먼저, 본 발명의 특징에 따른 분산환경하에서의 프로세스 관리의 기본 구성은 응용 프로그램으로부터 디스크에 저장되어 있는 다른 응용 프로그램의 로드를 요청받아 수행하는 과정과, 로드된 프로세스에 관계된 정보를 저장하는 데이터 저장 과정, 응용 프로그램으로부터 로드되어 있는 프로세스를 언로드 요청받아 수행하는 과정, 로드되어 있는 프로세스를 모니터하여 정상/비정상적인 종료를 감지하는 과정, 프로세스의 정상/비정상적인 종료를 코바 이벤트 채널을 이용하여 타 프로세스에게 알리는 과정을 가진다.
그 첫 번째로, 디스크에 저장되어 있는 응용 프로그램을 프로세스로 로드하는 과정은 응용 프로그램이 로드될 응용 프로그램의 디스크상에서의 패스, 커맨드- 라인 인자, 필요할 경우 동적 링크 라이브러리 리스트와 인스턴스명을 가지고 로드 요청하는 단계와, 같은 인스턴스명을 가진 프로세스가 이미 구동중인지 확인하는 단계와, 새로운 쓰레드를 생성하여 지정된 응용 프로그램을 로드하는 단계와, 로드된 프로세스에 대한 정보를 인스턴스명을 키로 하여 맵(map)에 저장하는 단계 및 생성된 쓰레드 내에서 로드된 프로세스가 종료될 때까지 모니터하는 단계를 가진다.
둘째로, 프로세스를 언로드하는 과정은, 응용 프로그램이 인스턴스명을 가지고 프로세스에 대한 언로드 요청하는 단계와, 지정된 인스턴스명을 가진 프로세스가 구동중인 맵에서 확인하는 단계와, 코바 ORB를 이용하여 언로드 될 응용 프로그램에 자체 종료 요청하는 단계와, 일정한 시간 후에 언로드되지 않으면 SIGNIT 신호를 사용하는 단계와, 일정한 시간 후에 언로드되지 않으면 SIGKILL 신호를 사용하여 강제 종료하는 단계를 가진다.
셋째로, 응용 프로그램의 상태 변화에 따른 이벤트 전달 과정은 프로세스가 로드, 언로드, 또는 비정상적으로 종료하여 상태에 변화가 발생하면, 상태가 변한 프로세스의 인스턴스명과 변경된 상태를 포함하는 이벤트를 생성하는 단계와, 코바 이벤트 채널("DPE_EVENT")을 이용하여 "DPE_EVENT"에 등록되어 있는 타 프로세스에 이벤트를 전달하는 단계를 가진다.
이하 첨부 도면을 참조하여 상기 과정을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2의 프로세스(캡슐) 로딩 유즈-케이스 다이어그램은 디스크로부터 응용 프로그램을 로딩하는 방법에 대해 설명한다. 로더 응용 프로그램(20), 즉 DPE 서비 스를 이용하여 타 응용 프로그램을 로딩하려고 하는 응용 프로그램은 로딩될 응용 프로그램의 인스턴스(instance)명과 캡슐템플리트(CapsuleTemplate)를 지정하여 DPE(22)에 로드 요청을 보낸다. 여기서 캡슐템플리트는 디스크로부터 로드할 응용 프로그램의 이름, 커맨드-라인 인자, 동적 라이브러리 링킹이 필요할 경우 필요한 라이브러리의 리스트 등을 포함한다. 이 정보들을 이용하여 DPE(22)는 지정된 응용 프로그램을 프로세스로 로드하는데 하나의 응용 프로그램에 대해 여러 인스턴스를 로드할 수 있도록 하기 위하여 인스턴스명은 하나의 시스템 내에서 유일한 것이여 한다. 응용 프로그램을 로딩하는 일련의 과정으로, DPE(22)는 캡슐템플리트에 지정된 모든 동적 링크 라이브러리를 로드한다.
DPE(22)는 로더 응용 프로그램에 링크되어 서비스를 제공하는데, 로드되는 응용 프로그램의 상태를 감시하면서 상태의 변화가 발생할 때에 "DPE_EVENTS"(코바 이벤트 채널)(22h)를 통하여 이를 알린다. 이 정보가 필요한 프로세스들은 "DPE_EVENTS"에 자신의 푸시 컨서머(push consumer)를 등록함으로써, "DPE_EVENTS"로부터 이벤트를 받을 수 있다.
지정된 응용 프로그램을 프로세스로 로드한 뒤에 DPE(22)는 프로세스의 실패(failure) 또는 종료를 감지하기 위하여 로드된 프로세스를 모니터링 한다(22d). 이를 위해 DPE(22)는 코바와 POSIX(Portable Operating System Interface)를 사용하는데, 이는 로더 응용 프로그램 개발자에 의해 선택적으로 취해진다. DPE(22)는 우선 새로운 쓰레드(thread)를 생성하여 로드된 프로세스가 종료될 때까지 모니터를 계속 한다. 로드된 프로세스가 언로딩 요청을 받거나 비정상 적인 수행에 의해 종료될 경우, 모니터를 하고 있는 쓰레드는 오퍼레이팅 시스템으로부터 통지를 받거나 코바로부터 프로그램 개발자에 의해 선택적으로 "NO_IMPLEMENT" 제외(exception)를 캐치하여 그 사실을 알게 되고, 이 사실을 "DPE_EVENTS"를 통해 다른 프로세스들에게 알리는 작업을 수행한다.
한편, 도 3을 참조하면, DPE(32)를 이용하는 응용 프로그램은 DPE(32)에 언로드를 요청함으로써, 인스턴스명을 가진 프로세스를 언로드할 수 있다. 내부적으로, DPE(22)는 지정된 인스턴스명을 이용하여 캡슐메니지먼트인터페이스(CapsuleManagementInterface)(32i)를 찾아 언로드 요청을 수행하게 된다. 이를 위하여 응용 프로그램 개발자는 개발시 프로그램 종료를 수행하는 콜백 핸들러를 등록하여 언로드 요청 수행시 호출되도록 하여야 한다. 프로세스가 사용 중이던 시스템 자원을 적절히 해제(release)하지 않고 종료되면, 다른 프로세스들에게 영향을 미칠 수 있기 때문에 콜백 핸들러는 프로세스가 사용 중이던 시스템 자원을 적절히 해제하고 정상적으로 종료될 수 있도록 구현된다.
이 방법은 언로드될 프로세스에 자체적으로 종료를 요구하는 방법으로 가장 이상적인 형태이나 그 프로세스가 어떠한 이유로 응답(response)을 하지 않을 경우 성공적으로 수행되지 않을 수 있다. 따라서, 일정한 시간이 경과한 후에 아직도 프로세스가 언로드 되지 않았다면, DPE(32)는 캡슐컨트롤러인터페이스(CapsuleControllerInterface)(32h)를 찾아서 커널(kernel)을 통해 강제적으로 프로세스를 언로드하게 한다. 캡슐컨트롤러인터페이스(32h)는 우선 POSIX 인터페이스에 따라 SIGINT 신호를 보내 정상적인 종료를 한번 더 유도 하고, 이것도 실패한다면 SIGKILL 신호를 보내 강제적으로 프로세스를 종료시킨다. 이때 프로세스가 사용중이던 시스템 자원은 적절히 해제되지 않는다.
이렇게 하여, 프로세스가 종료되면 DPE(32)는 "DPE_EVENT"를 통해 정상적인 종료인지, 강제적인 신호에 의한 종료인지를 보낸다. 따라서 "DPE_EVENT"에 등록된 모든 응용 프로그램들은 자신이 관심이 있는 프로세스의 종료 유무를 자동적으로 얻을 수 있게 된다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 특징에 따른 분산환경하에서의 프로세스 관리가 이루어질 수 있다.
한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구의 범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명은 하나의 로컬 시스템 내에서만 가능하던 프로세스 관리(디스크에 저장된 응용 프로그램의 로딩, 언로딩 및 모니터링)를 여러개의 시스템으로 이루어진 분산환경하에서도 가능하도록 한다. 또한 마치 하나의 로컬 시스템 내에서 오퍼레이팅 시스템 콜을 이용하여 프로세스를 관리하는 것과 같은 투명성을 제공한다. 분산환경하에서 프로세스 관리가 이루어지도록 하며, 더욱 간단한 인터페이스를 제공한다.

Claims (5)

  1. 분산환경하에서의 프로세스 관리 방법에 있어서,
    응용 프로그램으로부터 디스크에 저장되어 있는 다른 응용 프로그램의 로드를 요청받아 수행하는 과정과,
    로드된 프로세스에 관계된 정보를 저장하는 데이터 저장 과정과,
    응용 프로그램으로부터 로드되어 있는 프로세스를 언로드 요청받아 수행하는 과정과,
    로드되어 있는 프로세스를 모니터하여 정상/비정상적인 종료를 감지하는 과정과,
    프로세스의 정상/비정상적인 종료를 코바 이벤트 채널을 이용하여 타 프로세스에게 알리는 과정을 가짐을 특징으로 하는 프로세스 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디스크에 저장되어 있는 응용 프로그램을 프로세스로 로드하는 과정은 응용 프로그램이 로드될 응용 프로그램의 캡슐템플리트를 가지고 로드 요청하는 단계와, 동일 인스턴스명을 가진 프로세스가 이미 구동중인지 확인하는 단계와, 새로운 쓰레드를 생성하여 지정된 응용 프로그램을 로드하는 단계와, 로드된 프로세스에 대한 정보를 인스턴스명을 키로 하여 맵에 저장하는 단계와, 생성된 쓰레드 내에서 로드된 프로세스가 종료될 때까지 모니터하는 단계를 가짐을 특징으로 하는 프로세스 관리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 캡슐템플리트는 디스크 상에서의 패스, 커맨드-라인 인자, 필요할 경우 동적 링크 라이브러리 리스트와 인스턴스명을 포함함을 특징으로 하는 프로세스 관리 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 프로세스를 언로드하는 과정은 응용 프로그램이 인스턴스명을 가지고 프로세스에 대한 언로드 요청하는 단계와, 지정된 인스턴스명을 가진 프로세스가 구동중인 맵에서 확인하는 단계와, 코바 ORB를 이용하여 언로드 될 응용 프로그램에 자체 종료 요청하는 단계와, 일정한 시간 후에 언로드되지 않으면 SIGNIT 신호를 사용하는 단계와, 일정한 시간 후에 언로드되지 않으면 SIGKILL 신호를 사용하여 강제 종료하는 단계를 가짐을 특징으로 하는 프로세스 관리 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 응용 프로그램의 상태 변화에 따른 이벤트 전달 과정은 프로세스의 상태에 변화가 발생하면, 상태가 변한 프로세스의 인스턴스명과 변경된 상태를 포함하는 이벤트를 생성하는 단계와, 코바 이벤트 채널에 등록되어 있 는 타 프로세스에 이벤트를 전달하는 단계를 가짐을 특징으로 하는 프로세스 관리 방법.
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