KR100765316B1 - 네트워크 시스템에서 ｃｐｕ 사용률 제어장치 및 방법 - Google Patents

네트워크 시스템에서 ｃｐｕ 사용률 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치는, 라인 인터페이스의 상태에 따른 상태변수를 주기적으로 발생시키는 상태변수 공급부; 상태변수 공급부로부터 발생된 상태변수를 통해 CPU 사용률을 측정하는 측정부; 및 상기 측정부를 통해 측정된 CPU 사용률이 기준 CPU 사용률을 초과할 경우 상기 라인 인터페이스를 통해 입력되는 패킷을 제어하는 제어부를 포함하는 것으로, CPU의 부하를 적절히 조절하는 기능을 통해 시스템이 과부하 상태에서도 관리자의 입/출력을 문제없이 처리할 수 있도록 해주는 것이다.
범용 CPU, 네트워크 시스템, 패킷, 부하, CPU 사용률,

Description

네트워크 시스템에서 ＣＰＵ 사용률 제어장치 및 방법{Apparatus and method for controling ratio of using Central Processing Unit in network system}
도 1은 종래의 디프서브(Diffserv)와 같은 QoS 기능을 갖는 고가형 네트워크 시스템의 구성을 나타낸 기능블록도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치를 나타낸 기능블록도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어방법을 나타낸 플로우차트,
도 4는 도 3에서 상태 변수 제공 방법을 구체적으로 나타낸 플로우차트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 상태변수 공급부 200 : 측정부
300 : 제어부 400 : 샘플링부
500 : 클럭 공급부
본 발명은 범용 CPU(중앙 처리 장치: 이하 "CPU"라 칭함.)를 사용하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 네트워크 시스템에서 패킷 처리에 관련된 CPU 부하를 제어하여 네트워크 시스템 관리를 위한 입/출력을 문제없이 처리할 수 있도록 해줌으로써 차별화된 서비스 품질(QoS)을 제공할 수 있는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 네트워크 시스템은 망의 가운데에 위치하여 여러 종류의 네트워크 시스템을 연결해 주는 장비를 말하며, 이러한 네트워크 시스템은 라우팅 알고리즘에 따라 패킷을 포워딩하는 네트워크 시스템(일반적으로 라우터가 여기에 해당한다)을 포함한다.
이와 같은 네트워크 시스템들은 패킷을 포워딩하기 위해 범용 중앙처리장치(CPU)를 사용하기도 하고, 소프트웨어에 의해 동작하지만 데이터 패킷을 처리하기 위한 특별한 기능을 가진 네트워크 프로세서를 사용하기도 하며, 성능을 최우선 시 하기 위해 전용 주문형 반도체(ASIC)를 사용하기도 한다.
상기 네트워크 시스템 중 범용 CPU를 사용하는 네트워크 시스템들은 일반적으로 베스트 에포트(Best effort) 서비스를 제공하는 저가형 장비와 QoS(quality of service; 이하 "QoS"라 칭함.)를 제공하는 고가의 장비로 나누어진다. 이 때 베스트 에포트 서비스란 단지 주어진 상황에서 최선을 다한다는 의미의 시스템으로 유입되는 패킷의 양이 과도하여 시스템의 부하가 커져도 특별한 제어를 하지 않는다.
따라서, 저가형 네트워크 시스템은 초당 패킷의 양이 많아져서 시스템이 과부하 상태가 되면, CPU 사용률이 100%에 달하게 되며, 전체적인 응용프로그램의 성능이 극도로 나빠지게 되고, 입력되는 패킷의 일부 또는 상당수가 유실되게 된다.
이 경우 관리자가 네트워크 시스템의 모니터링을 위한 응용프로그램이 원활하게 동작하지 않거나, 원격으로 네트워크 시스템을 모니터링하는 경우에도 모니터링 정보의 송/수신 패킷들이 유실될 수 있는 문제점이 있었다.
그리고, 종래의 디프서브(Diffserv)와 같은 QoS 기능을 갖는 고가형 네트워크 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 입력 라인 인터페이스(1)를 통해 유입되는 패킷을 클래스별로 분류하는 클래스 필터(2)와, 상기 클래스 필터(2)로 유입되는 패킷의 양이 허용치를 초과하는지를 판단하여 초과하면 드롭(dropper) 신호를 출력하는 측정부(3)와, 상기 측정부(3)로부터 드롭 신호를 입력받으면 상기 클래스 필터(2)를 통해 입력되는 패킷에 드롭 표시를 수행하는 표시부(4), 및 상기 표시부(4)로부터 드롭 표시가된 패킷을 입력받으면 폐기시키고 드롭 표시가 없는 패킷은 출력 라인 인터페이스(6)를 통해 목적지로 전송하는 처리부(5)를 포함하고 있다.
이와 같이, 종래의 디프서브(Diffserv)와 같은 QoS 기능을 갖는 고가형 네트워크 시스템은 패킷의 흐름을 측정하고 주어진 룰(Rule)에 따라 패킷을 스케줄링하 여 내 보내거나 패킷을 드롭(Drop)한다.
이와 같은, 종래의 디프서브(Diffserv)와 같은 QoS 기능을 갖는 고가형 네트워크 시스템은 저가형 장비의 단점을 보완할 수 있다. 즉, 고가형 네트워크 시스템은 기본적으로 디프서브(Diffserv) 기능을 포함하고 있음에 따라 네트워크에 과부하가 걸렸을 때 패킷을 클래스 별로 나누어 우선 순위를 부여하고 우선 순위가 낮은 패킷을 폐기한다.
그러나, 종래의 네트워크 시스템은 패킷을 폐기하는 폐기부가 출력부 전단에 위치하기 때문에 과부하가 발생된 상태에서 우선 받아들인 후 폐기할 수는 있으나, 과부하를 미연에 방지할 수 없는 문제점이 있었다.
그 뿐만 아니라, 종래의 네트워크 시스템은 출력부 전단에서 패킷의 제어를 수행함으로써 시스템 패킷의 과부하만을 제어할 뿐 패킷 처리에 따른 CPU 사용률을 판단할 수 없기 때문에 시스템의 과부하를 해소할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 네트워크 자체에 과부하가 걸렸을 때에는 현명하게 대처할 수 있지만 시스템에 과부하가 걸렸을 때에는 효율적으로 해결할 수 없는 것이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 CPU의 부하를 적절히 조절하는 기능을 통해 시스템이 과부하 상태에서도 관리자의 입/출력을 문제없이 처리할 수 있을 뿐 아니라, 각 라인 인터페이스 별로 CPU 사용률을 차등적으로 배분할 수 있게 하여 간단한 차별화된 서비스 품질(QoS)을 제공할 수 있는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치의 일 측면에 따르면, 라인 인터페이스의 상태에 따른 상태변수를 주기적으로 발생시키는 상태변수 공급부; 상태변수 공급부로부터 발생된 상태변수를 통해 CPU 사용률을 측정하는 측정부; 및 상기 측정부를 통해 측정된 CPU 사용률이 기준 CPU 사용률을 초과할 경우 상기 라인 인터페이스를 통해 입력되는 패킷을 제어하는 제어부를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어방법의 일 측면에 따르면, 라인 인터페이스의 상태에 따라 상태변수를 주기적으로 발생시키는 단계; 발생된 상태변수를 통해 CPU 사용률을 측정하는 단계; 측정부를 통해 측정된 CPU 사용률이 기준 CPU 사용률을 초과하는지의 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 단계에서 기준 CPU 사용률이 초과되면, 패킷의 입력이 차단될 수 있도록 제어하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치의 기능블록도로서, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치는 상태변수 공급부(100), 측정부(200), 제어부(300), 샘플링부(400) 및 클럭 공급부(500)를 포함한다.
상기 상태변수 공급부(100)는 라인 인터페이스의 상태변수를 주기적으로 상기 측정부(200)로 제공하는 역할을 하며, 입력부(110), 전송부(120) 및 출력부(130)를 포함한다.
상기 상태변수 공급부(100)내 입력부(110)는 패킷을 입력받는 라인 인터페이스의 상태변수(ISi,t)를 주기적으로 상기 측정부(200)로 제공하는 역할을 한다. 이 때, 상기 상태변수는 동작 상태와 대기 상태시 서로 다른 상태변수를 상기 측정부(200)로 제공한다. 예를 들어, 동작상태일 때에는 '1', 대기 상태일 때는 '0'을 가질 수 있다.
그리고, 상기 상태변수 공급부(100)내 전송부(120)는 상기 입력부(110)로부터 입력 완료된 패킷의 전달 상태를 나타내는 상태변수(FSi,t)를 주기적으로 상기 측정부(200)로 전송하는 역할을 한다.
또한, 상기 상태변수 공급부(100)내 출력부(130)는 패킷이 출력되는 라인 인터페이스의 상태변수(OSi,t)를 주기적으로 상기 측정부(200)로 제공하는 역할을 한다. 그리고, 상기 측정부(200)는 상태변수 공급부(100)로부터 제공되는 상태변수를 통해 CPU 사용률을 측정하여 상기 제어부(300)에 제공하는 역할을 한다. 이 때, 상기 측정부(200)는 상기 입력부(110)로부터 제공된 상태변수(ISi,t)와, 상기 전송부(120)로부터 제공된 상태변수(FSi,t)와, 상기 출력부(130)로부터 제공된 상태변수(OSi,t)를 측정한다.
그 뿐만 아니라, 상기 측정부(200)는 임의의 시간(t) 동안 시스템이 패킷 처리 동작을 수행하는 상태변수 공급부(100)의 상태변수 ISi,t, FSi,t, 및 OSi,t를 OR 연산하는 시스템 측정값(NSt)을 측정할 수 있다.
또한, 상기 제어부(300)는 상기 측정부(200)를 통해 측정된 CPU 사용률이 기준 CPU 사용률을 초과할 경우 상기 상태변수 공급부(100)의 패킷 입력을 제어하는 역할을 한다. 한편, 상기 제어부(300)는 상기 입력부(110)의 라인 인터페이스와, 상기 출력부(130)의 라인 인터페이스에 CPU 사용 가중치를 부여하며, 상기 제어부(300)가 상기 입력부(110)의 라인 인터페이스에 부여하는 CPU 사용 가중치(IWi,t)는, 아래 [수학식 1]과 같다.
IWi,t = 1/Nt
여기서, Nt는 설정된 임의의 시간(t) 동안 상태변수(ISi,t)가 '1'인 개수이다.
그리고, 상기 제어부(300)가 상기 출력부(130)의 라인 인터페이스에 부여하는 CPU 사용 가중치(OWi,t)는, 아래 [수학식 2]와 같다.
OWi,T = 1/Nt
여기서, Nt는 설정된 임의의 시간(t) 동안 상태변수(OSi,t)가 '1'인 개수이다.
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상기 측정부(200)는 샘플링부(400)와 클럭 공급부(500)를 포함한다.
상기 샘플링부(400)는 상태변수 공급부의 CPU 사용률 주기를 제어할 수 있도록 일정 주기가 되면 CPU 사용률 측정을 제어하는 역할을 한다.
그리고, 상기 클럭 공급부(500)는 측정 주기를 알 수 있도록 상기 샘플링부(400)로 클럭을 공급하는 역할을 한다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치의 동작과정에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 상기 상태변수 공급부(100)는 라인 인터페이스의 상태변수를 주기적으로 상기 측정부(200)로 제공한다. 이 때, 상기 상태변수 공급부(100)는 상기 입력부(110), 전송부(120), 및 출력부(130)를 포함하고 있다. 따라서, 상기 상태변수 공급부(100)내 입력부(110)는 각 라인 인터페이스로부터 패킷이 입력되면 자 신의 상태를 '1'로 만들며 그 상태변수(ISi,t)를 상기 측정부(200)로 제공한다. 이와 같이 상기 전송부(120) 및 출력부(130) 또한 동일한 동작을 통해 상기 측정부(200)로 상태변수(FSi,t, OSi,t)를 제공한다. 한편, 상기 상태변수 공급부(100)는 상기 제어부(300)로부터 각 라인 인터페이스에 따라 각각의 가중치를 가질 수 있다.
그러면, 상기 측정부(200)는 임의의 시간(t) 동안 시스템이 패킷 처리 동작을 수행하는 상태변수 공급부(100)의 상태변수 ISi,t, FSi,t, 및 OSi,t를 OR 연산하는 시스템 측정값(NSt)을 측정한다.
이 후, 상기 측정부(200)는 상기 시스템의 CPU 사용률(SR(%))을 측정한다.
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이와 같이, 상기 측정부(200)가 상기 상태변수 공급부(100)의 CPU 사용률을 측정한 후 그 결과를 상기 제어부(300)로 제공한다. 이 때, 상기 측정부(200)는 측정 빈도가 많으면 많을수록 정확도는 높아지겠지만 오버헤드가 커지는 단점이 있으며, 이 오버헤드에 의해 CPU 부하를 가중시키는 일이 발생할 수 있기 때문에 그 측정 빈도를 조절하기 위한 클럭 공급부(500)를 포함하고 있다.
또한, 상기 제어부(300)는 상기 측정부(200)를 통해 측정된 CPU 사용률이 기준 CPU 사용률을 초과할 경우 상기 상태변수 공급부(100)의 패킷 입력을 제어하는 역할을 한다.
즉, 상기 제어부(300)는, 상기 측정부(200)로부터 시스템 사용률이 제공되면, 그 시스템 사용률이 기준 CPU 사용률과 비교한다.
만약, 상기 제어부(300)는 상기 측정부(200)로부터 제공된 시스템 사용률이 기준 CPU 사용률을 초과하면 상기 상태변수 공급부(100)내 입력부(110)를 통해 입 력되는 패킷을 차단하며, 다시 기준 CPU 사용률 이하로 떨어지면 다시 상기 상태변수 공급부(100)내 입력부(110)를 통해 패킷을 입력받을 수 있도록 제어한다.
한편, 상기 제어부(300)는 상기 입력부(110)의 라인 인터페이스와, 상기 출력부(130)의 라인 인터페이스에 CPU 사용 가중치를 부여하여 시스템의 부하를 효율적으로 관리할 수 있도록 해준다. 이 때, 상기 제어부(300)가 상기 입력부(110)의 라인 인터페이스에 부여하는 CPU 사용 가중치(IWi,t)는, 아래 [수학식 1]과 같다.
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그리고, 상기 제어부(300)가 상기 출력부(130)의 라인 인터페이스에 부여하는 CPU 사용 가중치(OWi,t)는, 아래 [수학식 2]와 같다.
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이 때, 상기 샘플링부(400)는 상태변수 공급부의 CPU 사용률 주기를 제어할 수 있도록 일정 주기가 되면 CPU 사용률 측정을 제어하며, 측정 주기를 알 수 있도록 클럭 공급부의 클럭을 사용한다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어방법에 대해 도 3 내지 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 라인 인터페이스의 상태변수를 주기적으로 제공한다(S1).
이하, 하기에서는 상술한 제 1 단계(S1)의 세부 동작과정에 대해 도 4를 참조하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 패킷을 입력받는 라인 인터페이스의 상태변수(ISi,t)를 주기적으로 제공한다(S11). 이 때, 상태변수(ISi,t)는 패킷을 입력받고 있는 동작 상태일 경우 '1', 대기 상태일 때는 '0'임을 말한다.
이어서, 입력 완료된 패킷의 전달 상태를 나타내는 상태변수(FSi,t)를 주기적으로 측정부(200)로 제공한다(S12). 이 때, 상태변수(FSi,t)는 이 때, 상기 상태변수는 동작 상태와 대기 상태시 서로 다른 상태변수를 상기 측정부(200)로 제공한다. 예를 들어, 동작상태일 때에는 '1', 대기 상태일 때는 '0'을 가질 수 있다.
그리고, 패킷이 출력되는 라인 인터페이스의 상태변수(OSi,t)를 주기적으로 제공한다(S13). 이 때, 상태변수(OSi,t)는 패킷을 출력하고 있는 동작 상태일 경 우 '1', 대기 상태일 때는 '0'임을 말한다.
이어서, 제공되는 상태변수를 통해 CPU 사용률을 측정한다(S2). 이 때, 상기 CPU 사용률은 시스템 측정값, 시스템의 CPU 사용률(SR(%)), 입력부(110)의 CPU 사용률(IR(%)), 및 출력부(130)의 CPU 사용률(OR(%))을 측정한다.
또한, 상기 측정 단계는, 임의의 시간(t) 동안 시스템이 패킷 처리 동작을 수행하는 상태변수 공급부(100)의 상태변수 ISi,t, FSi,t, 및 OSi,t를 OR 연산하는 시스템 측정값(NSt)을 더 측정한다.
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이 후, 측정된 CPU 사용률이 기준 CPU 사용률을 초과하는지의 여부를 판단한다(S3).
이 때, 상기 판단 단계(S3)에서 기준 CPU 사용률이 초과되면(YES), 패킷의 입력이 차단될 수 있도록 제어한다(S4).
상기 제어 단계는, 입력부(110)의 라인 인터페이스와, 출력부(130)의 라인 인터페이스에 CPU 사용 가중치를 부여한다.
상기 제어 단계에서 입력부(110)의 라인 인터페이스에 부여하는 CPU 사용 가중치(IWi,t)는 [수학식 1]과 같다.
상기 제어 단계에서 출력부(130)의 라인 인터페이스에 부여하는 CPU 사용 가중치(OWi,t)는 [수학식 2]와 같다.
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상기 CPU 사용률 제어방법은, 측정부(200)로부터 상태변수 공급부(100)의 CPU 사용률의 주기를 제어한다.
상기 CPU 사용률 주기 제어단계는 CPU 사용률의 측정 주기를 샘플링한다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치 및 방법에 의하면, 네트워크 시스템에서 데이터 패킷을 처리하는데 있어서 CPU의 부하를 적절히 조절하는 기능을 통해 시스템이 과부하 상태에서도 관리자의 입/출력을 문제없이 처리할 수 있도록 해주는 뛰어난 효과가 있다.
또한, 각 라인 인터페이스 별로 CPU 사용률을 차등적으로 분배함으로서 주요한 라인의 인터페이스에 대해 CPU 사용률을 더 많이 부과하여 정책으로 제한된 CPU 성능을 더욱 효율적으로 운영하고, 간단한 차별화된 서비스 QoS를 제공할 수 있는 또 다른 효과가 있다.

Claims (25)

  1. 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치에 있어서,
    라인 인터페이스의 상태에 따른 상태변수를 주기적으로 발생시키는 상태변수 공급부;
    상태변수 공급부로부터 발생된 상태변수를 통해 CPU 사용률을 주기적으로 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부를 통해 측정된 CPU 사용률이 기준 CPU 사용률을 초과할 경우 상기 라인 인터페이스를 통해 입력되는 패킷을 제어하는 제어부를 포함하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상태변수 공급부는,
    패킷을 입력받는 라인 인터페이스의 상태변수(ISi,t)를 주기적으로 상기 측정부로 제공하는 입력부;
    상기 입력부로부터 입력 완료된 패킷의 전달 상태를 나타내는 상태변수(FSi,t)를 주기적으로 상기 측정부로 전송하는 전송부; 및
    패킷이 출력되는 라인 인터페이스의 상태변수(OSi,t)를 주기적으로 상기 측정 부로 제공하는 출력부를 포함하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상태변수는, 패킷 처리를 위한 동작 상태와 패킷을 처리하지 않는 대기 상태의 값이 상이한 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 입력 라인 인터페이스와, 상기 출력 라인 인터페이스에 CPU 사용 가중치를 부여하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 입력 라인 인터페이스에 부여하는 CPU 사용 가중치(IWi,t)는, 아래 [수학식 1]과 같은 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치.
    [수학식 1]
    IWi,t = 1/Nt
    여기서, Nt는 설정된 임의의 시간 t 동안 상태변수(ISi,t)가 '1'인 개수이다.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 출력 라인 인터페이스에 부여하는 CPU 사용 가중치(OWi,t)는, 아래 [수학식 2]와 같은 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치.
    [수학식 2]
    OWi,T = 1/Nt
    여기서, Nt는 설정된 임의의 시간 t 동안 상태변수(OSi,t)가 '1'인 개수이다.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 측정부는 설정된 임의의 시간(t) 동안 시스템이 패킷 처리 동작을 수행하는 상태변수 공급부의 상태변수 ISi,t, FSi,t, 및 OSi,t를 OR 연산하여 시스템 측정값(NSt)을 더 측정하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 측정부는, 상태변수 공급부의 CPU 사용률 주기를 제어할 수 있도록 일정 주기가 되면 CPU 사용률의 측정을 제어하는 샘플링부를 포함하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 측정부는, 상기 샘플링부가 측정 주기를 알 수 있도록 클럭 공급부의 클럭을 사용하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어장치.
  10. 삭제
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  13. 네트워크 시스템에 있어서,
    적어도 하나 이상의 입/출력 라인 인터페이스, 및
    입/출력 라인 인터페이스를 통해 입/출력되는 패킷을 처리함에 따라 발생되는 패킷 처리 사용률을 체크하여 기준 CPU 사용률을 초과할 경우 패킷의 유입을 차단하는 CPU를 포함하는 네트워크 시스템.
  14. 네트워크 시스템에서의 CPU 사용률 제어방법에 있어서,
    라인 인터페이스의 상태에 따라 상태변수를 주기적으로 발생시키는 단계;
    발생된 상태변수를 통해 CPU 사용률을 측정하는 단계;
    측정부를 통해 측정된 CPU 사용률이 기준 CPU 사용률을 초과하는지의 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 단계에서 기준 CPU 사용률이 초과되면, 패킷의 입력이 차단될 수 있도록 제어하는 단계를 포함하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 상태변수 제공 단계는,
    패킷을 입력받는 라인 인터페이스의 상태변수(ISi,t)를 주기적으로 상기 측정부로 제공하는 단계;
    입력부로부터 입력 완료된 패킷의 전달 상태를 나타내는 상태변수(FSi,t)를 주기적으로 측정부로 제공하는 단계; 및
    패킷이 출력되는 라인 인터페이스의 상태변수(OSi,t)를 주기적으로 상기 측정부로 제공하는 단계를 포함하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 상태변수 제공 단계는, 패킷 처리를 위한 동작 상태와 패킷을 처리하지 않는 대기 상태의 값이 상이한 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 제어 단계는, 입력 라인 인터페이스와, 출력 라인 인터페이스에 CPU 사용 가중치를 부여하는 단계를 더 포함하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 가중치 부여 단계에서 입력 라인 인터페이스에 부여하는 CPU 사용 가중치(IWi,t)는, 아래 [수학식 1]과 같은 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어방법.
    [수학식 1]
    IWi,t = 1/Nt
    여기서, Nt는 설정된 임의의 시간 t 동안 상태변수(ISi,t)가 '1'인 개수이다.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 가중치 부여 단계에서 출력 라인 인터페이스에 부여하는 CPU 사용 가중치(OWi,t)는, 아래 [수학식 2]과 같은 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어방법.
    [수학식 2]
    OWi,T = 1/Nt
    여기서, Nt는 설정된 임의의 시간 t 동안 상태변수(OSi,t)가 '1'인 개수이다.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 측정 단계는, 임의의 시간(t) 동안 시스템이 패킷 처리 동작을 수행하는 상태변수 공급부의 상태변수 ISi,t, FSi,t, 및 OSi,t를 OR 연산하여 시스템 측정값 (NSt)을 더 측정하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어방법.
  21. 제 14항에 있어서,
    상기 CPU 사용률 측정 단계는, 측정부로부터 상태변수 공급부의 CPU 사용률의 주기를 제어하는 단계를 포함하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 CPU 사용률 주기 측정 단계는 CPU 사용률의 측정 주기를 샘플링하는 단계를 더 포함하는 네트워크 시스템에서 CPU 사용률 제어방법.
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