KR101240811B1 - 가상 서버 할당 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 가상 서버 관리자 장치는 상 서버 할당을 요청하는 사용자가 제시한 규격 정보에 근거하여 복수의 클러스터 중에서 최적의 클러스터를 결정하는 클러스터 결정 모듈과, 상기 결정된 클러스터에 속하는 복수의 물리적 서버 중에서 상기 규격 정보에 근거하여 최적의 물리적 서버를 결정하는 물리적 서버 결정 모듈을 포함한다. 본 발명에 따르면, 가상 서버 할당 시 사용자가 요청한 규격 정보를 반영하여 물리적 서버를 검색하므로 사용자의 가상 서버 생성 및 배치 요청을 정확하게 만족시키는 최적의 물리적 서버를 결정할 수 있는 효과가 있다.

Description

가상 서버 할당 시스템 및 방법{Virtual Server Allocation System and Method}
본 발명은 컴퓨터 가상화 기술에 관한 것으로, 상세하게는 이기종 가상화 플랫폼이 통합된 환경에 적합한 가상 서버 할당 알고리즘을 사용하여 가상 서버 생성 시 최적의 물리적 서버에 가상 서버를 할당할 수 있는 가상 서버 할당 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래 가상 서버를 생성할 때 평가 로직에 의해 가상 서버를 할당할 물리적 서버를 결정한다. 종래 평가 로직은 단순히 물리적 서버의 자원만을 고려하였다.
평가 로직은 물리적 서버의 CPU에 대한 평가 점수, 메모리에 대한 평가 점수, 하드디스크에 대한 평가 점수, 네트워크에 대한 평가 점수 등을 계산하고 각 평가 점수를 합산한다. 평가 로직을 통해 가장 높은 점수를 받은 물리적 서버가 가상 서버가 할당될 물리적 서버로 결정된다.
예를 들어, 메모리에 대한 평가 점수는 다음과 같이 구할 수 있다.
메모리에 대한 평가 점수 = 가중치*1-(평가 대상 물리적 서버의 현재 메모리 사용 크기 값)/(모든 물리적 서버의 메모리 크기 합산 값)
이와 같이 종래의 물리적 서버에 대한 평가 방식에서는 평가 대상 물리적 서버의 자원 사용률이 낮을수록 높은 점수를 받기 때문에, 자원 사용률이 낮은 물리적 서버가 선택될 가능성이 크다.
그러나 종래의 물리적 서버 결정 방식은 사용자가 요구한 규격을 만족시킨다는 보장이 없다. 예를 들어, 사용자가 요청한 가상 서버의 메모리 규격이 4GB라고 했을 때 가장 높은 평가 점수를 받은 물리적 서버가 4GB의 메모리 여유 공간이 있다는 보장을 할 수 없다. 이는 물리적 서버에 대한 상대 평가만으로 점수를 산출하기 때문이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 사용자가 요청한 규격의 가상 서버를 생성 및 배치하여 사용자의 요청을 정확하게 만족시키는 최적의 물리적 서버를 할당할 수 있는 가상 서버 할당 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
이를 위하여 본 발명의 제1 측면에 따르면, 가상 서버 할당을 요청하는 사용자가 제시한 규격 정보에 근거하여 복수의 클러스터 중에서 최적의 클러스터를 결정하는 클러스터 결정 모듈과, 상기 결정된 클러스터에 속하는 복수의 물리적 서버 중에서 상기 규격 정보에 근거하여 최적의 물리적 서버를 결정하는 물리적 서버 결정 모듈을 포함하는 가상 서버 관리자 장치를 제공한다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 가상 서버 할당을 요청하는 사용자가 제시한 규격 정보를 수신하는 단계와, 상기 규격 정보에 근거하여 복수의 클러스터 중에서 최적의 클러스터를 결정하는 단계와, 상기 결정된 클러스터에 속하는 복수의 물리적 서버 중에서 상기 규격 정보에 근거하여 최적의 물리적 서버를 결정하는 단계를 포함하는 가상 서버 할당 방법을 제공한다.
본 발명의 제3 측면에 따르면, 가상 서버 할당을 요청한 사용자가 제시한 규격 정보가 반영된 하기의 클러스터 평가 공식(수학식 1)을 이용하여 복수의 클러스터에서 최적의 클러스터를 결정하는 과정과, 상기 결정된 클러스터에 속하는 복수의 물리적 서버 중에서 상기 규격 정보가 반영된 하기의 물리적 서버 평가 공식(수학식 2)을 이용하여 최적의 물리적 서버를 결정하는 과정을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
상기 수학식 1은 가중치*100-(ReqD/S)*100 + 가중치*100-(ReqM/M)*100 + 가중치*(100-C)으로 표현되고, 상기 수학식 2는 가중치*100-(ReqM/PhyM)*100 + 가중치*(100-PhyC)로 표현된다.
여기서 ReqD는 사용자가 요청한 가상 서버의 하드디스크 크기를 나타내고, ReqM는 사용자가 요청한 가상 서버의 메모리 크기를 나타내고, S는 클러스터의 스토리지 여유 용량을 나타내고, M는 클러스터에 속하는 모든 물리적 서버의 메모리 중 ReqM 보다 큰 여유 메모리 용량의 총합을 나타내고, C는 클러스터에 속하는 모든 물리적 서버의 평균 CPU 사용률을 나타내고, PhyM는 물리적 서버의 메모리 여유 용량을 나타내고, PhyC는 물리적 서버의 평균 CPU 사용률을 나타낸다.
상술한 바와 같이, 가상 서버 할당 시 사용자가 요청한 규격 정보를 반영하여 물리적 서버를 검색하므로 사용자의 가상 서버 생성 및 배치 요청을 정확하게 만족시키는 최적의 물리적 서버를 결정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가상 서버 할당 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 가상 서버 관리자 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 가상 서버 할당 과정을 나타낸 순서도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가상 서버 할당 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 가상 서버 할당 시스템은 가상 서버 관리자 장치(100), 가상 서버 관리자 장치(100)에 속한 복수의 클러스터 그룹(101...10N), 클러스터 그룹에 속한 복수의 클러스터(201...20N), 클러스터에 속한 복수의 물리적 서버(301...30N), 복수의 물리적 서버가 공유하는 클러스터 스토리지(40) 등을 포함한다.
도 1에서, 물리적 서버(301...30N)마다 가상 서버(501...50N)가 표시되어 있으나, 가상 서버는 실제 존재하는 것이 아니라 물리적 서버에 가상화되어 있는 것이다.
이하, 클러스터 그룹(101...10N)은 클러스터 그룹(10), 클러스터(201...20N)는 클러스터(20), 물리적 서버(301...30N)는 물리적 서버(30), 가상 서버(501...50N)는 가상 서버(50)로 표기한다.
가상 서버 관리자 장치(100)는 물리적 서버(30)를 관리하며 사용자의 가상 서버 할당 요청 시 최적의 물리적 서버를 결정한다. 가상 서버 관리자 장치(100)는 클러스터 그룹(10) 및 클러스터(20) 단위로 복수의 물리적 서버(30)를 관리한다.
클러스터 그룹(10)은 복수의 클러스터(20)를 관리하기 위한 묶음 단위이고, 클러스터(20)는 복수의 물리적 서버(30)를 관리하기 위한 묶음 단위이다.
물리적 서버(30)는 가상 서버가 생성되는 실재 공간으로서 가상 서버가 게스트(guest)라면 물리적 서버는 호스트(host)가 된다.
가상 서버(50)는 서버 가상화 기술을 통해 생성되는 서버로 가상 머신(Virtual Machine: VM)이라고도 한다. 즉, 가상 서버는 하나의 물리적 서버를 가상화하여 여러 개의 서버로 나누어 사용할 때 생성되는 서버를 지칭한다.
클러스터 스토리지(40)는 물리적 서버(30)가 가상 서버를 생성할 때 필요한 가상 서버 설치 파일을 저장한다. 복수의 물리적 서버(30)가 클러스터 스토리지(40)를 공유한다.
도 2는 본 발명에 따른 가상 서버 관리자 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 가상 서버 관리자 장치(100)는 클러스터 결정 모듈(110) 및 물리적 서버 결정 모듈(120)을 포함한다.
클러스터 결정 모듈(110)은 가상 서버 할당을 요청하는 사용자가 제시한 규격 정보에 근거하여 복수의 클러스터(20) 중에서 최적의 클러스터를 결정한다. 즉, 클러스터 결정 모듈(110)은 복수의 클러스터에 대해 상기 규격 정보가 반영된 클러스터 평가 공식을 이용하여 클러스터 평가 점수가 가장 높은 클러스터를 최적의 클러스터로 결정한다.
물리적 서버 결정 모듈(120)은 클러스터 결정 모듈(110)에서 결정된 클러스터에 속하는 복수의 물리적 서버(30) 중에서 상기 규격 정보에 근거하여 최적의 물리적 서버를 결정한다. 즉, 물리적 서버 결정 모듈(120)은 복수의 물리적 서버에 대해 상기 규격 정보가 반영된 물리적 서버 평가 공식을 이용하여 물리적 서버 평가 점수가 가장 높은 물리적 서버를 최적의 물리적 서버로 결정한다.
도 3은 본 발명에 따른 가상 서버 할당 과정을 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 가상 서버 관리자 장치(100)는 사용자로부터 가상 서버의 할당 요청을 수신한다(S10). 가상 서버의 할당 요청 시 사용자는 가상 서버에 필요한 규격 정보를 제시한다. 규격 정보는 가상 서버의 메모리 크기 또는 하드디스크 크기 등을 포함한다.
가상 서버 관리 장치(100)는 사용자로부터 가상 서버 할당 요청이 수신되면 사용자가 제시한 규격 정보에 근거하여 복수의 클러스터(20) 중 최적의 클러스터를 결정한다(S20).
클러스터 결정 단계(S20)에서는 가상 서버 관리자 장치(100)의 클러스터 선별 모듈(110)이 각각의 클러스터(20)에 대하여 사용자가 제시한 규격 정보와 클러스터 자원의 크기를 이용하여 클러스터 평가 공식으로부터 클러스터 평가 점수를 계산한다. 클러스터 평가 점수 계산 결과 가장 높은 클러스터 평가 점수를 얻은 클러스터를 최적의 클러스터로 결정하게 된다.
클러스터 평가 점수는 하기의 클러스터 평가 공식으로부터 구할 수 있다.
클러스터 평가 점수 = 가중치*100-( ReqD /S)*100 + 가중치*100-( ReqM /M)*100 + 가중치*(100-C)
여기서, ReqD는 사용자가 요청한 가상 서버의 하드디스크 크기를 나타내고, ReqM는 사용자가 요청한 가상 서버의 메모리 크기를 나타내고, S는 클러스터의 스토리지 여유 용량을 나타내고, M는 클러스터에 속하는 모든 물리적 서버의 메모리 중 ReqM 보다 큰 여유 메모리 용량의 총합을 나타내고, C는 클러스터에 속하는 모든 물리적 서버의 평균 CPU 사용률을 나타낸다.
다음, 상기와 같이 최적의 클러스터가 결정되면 가상 서버 관리 장치(100)는 결정된 클러스터에 속하는 복수의 물리적 서버 중에서 사용자가 제시한 규격 정보에 근거하여 최적의 물리적 서버를 결정한다(S30).
물리적 서버 결정 단계(S30)에서는 가상 서버 관리자 장치(100)의 물리적 서버 결정 모듈(120)이 결정된 최적 클러스터의 하위에 속하는 복수의 물리적 서버(30) 각각에 대해 사용자가 제시한 규격 정보와 물리적 서버 자원의 크기를 이용하여 물리적 서버 평가 공식으로부터 물리적 서버 평가 점수를 계산한다. 물리적 서버 평가 점수 계산 결과 가장 높은 물리적 서버 평가 점수를 얻은 물리적 서버를 최적의 물리적 서버로 결정하게 된다.
물리적 서버 평가 점수는 하기의 물리적 서버 평가 공식으로부터 구할 수 있다.
물리적 서버 평가 점수 = 가중치*100-( ReqM / PhyM )*100 + 가중치*(100- PhyC )
여기서, PhyM는 물리적 서버의 메모리 여유 용량을 나타내고, PhyC는 물리적 서버의 평균 CPU 사용률을 나타낸다.
이와 같이 본 발명에 따르면 가상 서버 할당을 요청한 사용자가 제시한 규격 정보와 네트워크 상태를 근거로 가상 서버를 생성하기에 가장 최적화된 물리적 서버를 검색하여 사용자에게 가상 서버를 할당할 수 있게 된다.
본 발명의 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
10: 클러스터 그룹 20: 클러스터
30: 물리적 서버 40: 클러스터 스토리지
50: 가상 서버 100: 가상 서버 관리자 장치
110: 클러스터 결정 모듈 120: 물리적 서버 결정 모듈

Claims (11)

  1. 가상 서버 할당을 요청하는 사용자가 제시한 규격 정보에 근거하여 복수의 클러스터에 대해 스토리지 여유 용량, 메모리 여유 용량 및 CPU 사용률 각각에 기설정된 가중치를 두어 클러스터 평가 점수를 부여하고, 상기 복수의 클러스터 중 상기 클러스터 평가 점수가 가장 높은 클러스터를 결정하는 클러스터 결정 모듈; 및
    상기 결정된 클러스터에 속하는 복수의 물리적 서버에 대해 상기 규격 정보에 근거하여 메모리 여유 용량 및 CPU 사용률 각각에 기설정된 가중치를 두어 물리적 서버 평가 점수를 부여하고, 상기 복수의 물리적 서버 중 상기 물리적 서버 평가 점수가 가장 높은 물리적 서버를 결정하는 물리적 서버 결정 모듈
    을 포함하는 가상 서버 관리자 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 클러스터 평가 점수는 하기의 클러스터 평가 공식, 즉,

    가중치*100-(ReqD/S)*100 + 가중치*100-(ReqM/M)*100 + 가중치*(100-C)
    ReqD: 사용자가 요청한 가상 서버의 하드디스크 크기
    ReqM: 사용자가 요청한 가상 서버의 메모리 크기
    S: 클러스터의 스토리지 여유 용량
    M: 클러스터에 속하는 모든 물리적 서버의 메모리 중 ReqM 보다 큰 여유 메모리 용량
    C: 클러스터에 속하는 모든 물리적 서버의 평균 CPU 사용률

    에 의해 부여되는 것을 특징으로 하는 가상 서버 관리자 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 물리적 서버 평가 점수는 하기의 물리적 서버 평가 공식, 즉,

    가중치*100-(ReqM/PhyM)*100 + 가중치*(100-PhyC)
    ReqM: 사용자가 요청한 가상 서버의 메모리 크기
    PhyM: 물리적 서버의 메모리 여유 용량
    PhyC: 물리적 서버의 평균 CPU 사용률

    에 의해 부여되는 것을 특징으로 하는 가상 서버 관리자 장치.
  6. 가상 서버 할당을 요청하는 사용자가 제시한 규격 정보를 수신하는 단계;
    상기 규격 정보에 근거하여 복수의 클러스터에 대해 스토리지 여유 용량, 메모리 여유 용량 및 CPU 사용률 각각에 기설정된 가중치를 두어 클러스터 평가 점수를 부여하고, 상기 복수의 클러스터 중 상기 클러스터 평가 점수가 가장 높은 클러스터를 결정하는 단계; 및
    상기 규격 정보에 근거하여 상기 결정된 클러스터에 속하는 복수의 물리적 서버에 대해 메모리 여유 용량 및 CPU 사용률 각각에 기설정된 가중치를 두어 물리적 서버 평가 점수를 부여하고, 상기 복수의 물리적 서버 중 상기 물리적 서버 평가 점수가 가장 높은 물리적 서버를 결정하는 단계
    를 포함하는 가상 서버 할당 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 클러스터 평가 점수는 하기의 클러스터 평가 공식, 즉,

    가중치*100-(ReqD/S)*100 + 가중치*100-(ReqM/M)*100 + 가중치*(100-C)
    ReqD: 사용자가 요청한 가상 서버의 하드디스크 크기
    ReqM: 사용자가 요청한 가상 서버의 메모리 크기
    S: 클러스터의 스토리지 여유 용량
    M: 클러스터에 속하는 모든 물리적 서버의 메모리 중 ReqM 보다 큰 여유 메모리 용량
    C: 클러스터에 속하는 모든 물리적 서버의 평균 CPU 사용률

    에 의해 부여되는 것을 특징으로 하는 가상 서버 할당 방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 물리적 서버 평가 점수는 하기의 물리적 서버 평가 공식, 즉,

    가중치*100-(ReqM/PhyM)*100 + 가중치*(100-PhyC)
    ReqM: 사용자가 요청한 가상 서버의 메모리 크기
    PhyM: 물리적 서버의 메모리 여유 용량
    PhyC: 물리적 서버의 평균 CPU 사용률

    에 의해 부여되는 것을 특징으로 하는 가상 서버 할당 방법.
  11. 가상 서버 할당을 요청한 사용자가 제시한 규격 정보가 반영된 하기의 클러스터 평가 공식(수학식 1)을 이용하여 복수의 클러스터에서 최적의 클러스터를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 클러스터에 속하는 복수의 물리적 서버 중에서 상기 규격 정보가 반영된 하기의 물리적 서버 평가 공식(수학식 2)을 이용하여 최적의 물리적 서버를 결정하는 과정을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
    <수학식 1>
    가중치*100-(ReqD/S)*100 + 가중치*100-(ReqM/M)*100 + 가중치*(100-C)
    <수학식 2>
    가중치*100-(ReqM/PhyM)*100 + 가중치*(100-PhyC)
    ReqD: 사용자가 요청한 가상 서버의 하드디스크 크기
    ReqM: 사용자가 요청한 가상 서버의 메모리 크기
    S: 클러스터의 스토리지 여유 용량
    M: 클러스터에 속하는 모든 물리적 서버의 메모리 여유 용량의 총합. 단, ReqM 보다 큰 여유 메모리 용량만을 합산
    C: 클러스터에 속하는 모든 물리적 서버의 평균 CPU 사용률
    PhyM: 물리적 서버의 메모리 여유 용량
    PhyC: 물리적 서버의 평균 CPU 사용률
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