KR101445255B1 - 부하 분산 설정을 자동으로 제공하기 위한 방법, 장치, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

부하 분산 설정을 자동으로 제공하기 위한 방법, 장치, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 태양에 따르면, 부하 분산(Load Balancing) 설정을 자동으로 제공하기 위한 방법에 있어서, (a) 부하 분산 장치에 의해 수집되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 상기 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버 및 게이트웨이를 식별하는 단계, 및 (b) 상기 식별된 적어도 하나의 서버에 대하여 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 부하 분산을 수행하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 본 발명에 의하면, 기존의 네트워크에 부하 분산 장치를 설치하는 것만으로도 해당 부하 분산 장치가 부하 분산을 위한 설정을 완료하고 서버 부하 분산 동작을 수행할 수 있게 되는(마치 플러그-앤드-플레이(Plug-and-Play)와 같은) 효과가 달성된다.

Description

부하 분산 설정을 자동으로 제공하기 위한 방법, 장치, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{METHOD, APPARATUS AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM FOR AUTOMATICALLY PROVIDING LOAD BALANCING SETTING}
본 발명은 부하 분산(Load Balancing) 설정을 자동으로 제공하기 위한 방법, 장치, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 부하 분산 장치에 의해 수집되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버 및 게이트웨이의 IP 주소 또는 MAC 주소를 식별하고, 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 적어도 하나의 서버에 대한 부하 분산을 수행함으로써, 통신망(즉, 네트워크)의 구성을 변경하지 않고도 새로운 부하 분산 장치를 설치할 수 있도록 하고 이렇게 설치된 부하 분산 장치에 대한 설정이 자동으로 이루어지도록 하는 방법, 장치, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
부하 분산(Load Balancing, LB) 기술이란 컴퓨터 네트워크 기술의 일종으로 중앙처리장치 또는 저장장치와 같은 둘 이상의 컴퓨터 자원들에게 작업의 부하를 나누는 것을 의미한다. 특히, 서버 부하 분산(Server Load Balancing, SLB) 기술은 다수의 서버를 이용하여 인터넷 서비스를 지원함에 있어서 다수의 서버에 대하여 할당되는 작업을 분배하는 기술을 의미하는데, 이러한 서버 부하 분산 기술은 트래픽이 많은 웹 사이트, IRC(Internet Relay Chat) 네트워크, FTP(File Transfer Protocol) 사이트, NNTP(Network News Transfer Protocol) 서버, DNS(Domain Name System) 서버 등에 적용되어 오고 있다.
일반적으로, 서버 부하 분산 기술은 그에 적합한 하드웨어와 소프트웨어에 의해 제공되는데, 이러한 하드웨어와 소프트웨어는 클라이언트와 서버 사이에 위치하여 서버와 클라이언트의 패킷 송수신을 중개하고 있으며, 표면적으로는 이러한 과정이 드러나지 않기 때문에 클라이언트의 사용자는 자신이 이용하는 서비스에서 서버 부하 분산이 수행되고 있음을 알아차리지 못하는 것이 보통이다.
종래에 소개된 서버 부하 분산 기술에 의하면, 네트워크 상에 부하 분산 장치를 새로 설치함에 있어서 해당 부하 분산 장치에 부여되는 가상 IP(VIP: Virtual IP) 주소를 사용하는 것과 같이 네트워크 구성을 변경할 필요가 있고, 관리자가 부하 분산 장치가 부하 분산을 수행하기 위해 필요한 구체적인 설정 정보를 수동으로 입력해야 하는 불편함이 존재한다. 또한, 종래에 소개된 서버 부하 분산 기술에 의하면, 관리자가 부하 분산을 위한 설정 정보를 수동으로 입력하는 과정에서 잘못된 설정 정보가 입력되는 문제점이 발생할 수 있고, 관리자가 네트워크 상에 존재하는 다수의 부하 분산 장치를 직접 관리하는 데에 많은 시간과 노력이 들기 때문에 부하 분산 장치에서 발생하는 장애를 해결하는 데에 적지 않은 시간과 비용이 소요될 수 밖에 없다는 한계가 존재한다.
이에, 본 발명자는, 네트워크 구성을 변경하지 않고도 새로운 부하 분산 장치를 설치할 수 있도록 하고 이렇게 설치된 부하 분산 장치에 대한 설정이 자동으로 이루어지도록 하는 기술을 개발하기에 이르렀다.
참고로, 한국공개특허공보 10-2013-0134840의 특허 등도 이와 같이 부하 분산 장치에 대한 설정이 자동으로 이루어지도록 하는 기술에 대한 해결책을 제시한 바가 없다.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 부하 분산 장치에 의해 수집되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버 및 게이트웨이의 IP 주소 또는 MAC 주소를 식별하고, 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 적어도 하나의 서버에 대한 부하 분산을 수행함으로써, 통신망(즉, 네트워크) 구성을 변경하지 않고도 새로운 부하 분산 장치를 설치할 수 있도록 하고 이렇게 설치된 부하 분산 장치에 대한 설정이 자동으로 이루어지도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 부하 분산(Load Balancing) 설정을 자동으로 제공하기 위한 방법에 있어서, (a) 부하 분산 장치에 의해 수집되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 상기 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버 및 게이트웨이를 식별하는 단계, 및 (b) 상기 식별된 적어도 하나의 서버에 대하여 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 부하 분산을 수행하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 부하 분산(Load Balancing) 설정을 자동으로 제공하기 위한 장치에 있어서, 부하 분산 장치에 의해 수집되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 상기 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버 및 게이트웨이를 식별하는 네트워크 구성 식별부, 및 상기 식별된 적어도 하나의 서버에 대하여 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 부하 분산을 수행하는 부하 분산 수행부를 포함하는 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 부하 분산(Load Balancing) 설정을 자동으로 제공하기 위한 시스템에 있어서, 상기 부하 분산 장치가 상기 부하 분산 장치에 의해 수집되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 상기 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 상기 적어도 하나의 서버 및 상기 게이트웨이를 식별하고, 상기 부하 분산 장치가 상기 식별된 적어도 하나의 서버에 대하여 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 부하 분산을 수행하는 부하 분산 장치, 게이트웨이, 적어도 하나의 서버, 및 상기 부하 분산 장치, 상기 게이트웨이, 및 상기 서버를 동작하게 하는 가상 장치를 포함하는 시스템이 제공된다.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 장치, 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.
본 발명에 의하면, 단지 기존의 네트워크에 부하 분산 장치를 설치하는 것만으로도 해당 부하 분산 장치가 부하 분산을 위한 설정을 완료하고 서버 부하 분산 동작을 수행할 수 있게 되는(마치 플러그-앤드-플레이(Plug-and-Play)와 같은) 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 부하 분산 장치가 설치된 이후에 네트워크 구성이 변경되더라도 이러한 변경 사항을 자동으로 인식하여 부하 분산을 위한 설정이 변경될 수 있게 되는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 종래에 부하 분산 장치에 부여되어 왔던 가상 IP(VIP: Virtual IP) 주소를 사용하지 않고 부하 분산의 대상이 되는 서버의 실제 IP(RIP: Real IP) 주소만을 사용하여 부하 분산을 수행할 수 있으며, 이에 따라 기존 네트워크 구성을 변경할 필요가 없게 되는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 관리자가 직접 부하 분산 장치의 설정 정보를 입력함에 있어서 발생할 수 있는 오류, 불편, 시간 지연 등의 문제점을 해소할 수 있게 되는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 별다른 네트워크 구성을 변경할 필요 없이 네트워크에서 부하 분산 장치를 제외시키는 것만으로 네트워크를 부하 분산 장치가 없던 기존의 네트워크 상태로 복원시킬 수 있게 되는 효과가 달성된다.
도 1은 본 발명에 따라 부하 분산(Load Balancing)을 제공하기 위한 전체 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 분산 장치의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 부하 분산 장치에 의하여 관리되는 IP 주소와 MAC 주소 사이의 맵핑 테이블을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 부하 분산 장치를 이용하여 부하 분산을 수행하는 시스템의 실제 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
전체 시스템의 구성
도 1은 본 발명에 따라 부하 분산(Load Balancing)을 제공하기 위한 전체 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 전체 시스템은 부하 분산 장치(100), 게이트웨이(200), 서버(310, 320, 330), 클라이언트(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 분산 장치(100)는 부하 분산 장치(100)를 직접적으로 거치거나(후술할 도 4a 참조) 간접적으로 거쳐(후술할 도 4b 참조) 전달되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버(310, 320, 330) 및 게이트웨이(200)의 IP 주소 또는 MAC 주소를 식별하고, 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 적어도 하나의 서버(310, 320, 330)에 대한 부하 분산을 수행하는 기능을 수행한다.
부하 분산 장치(100)의 구성에 대한 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 게이트웨이(200)는 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크를 다른 네트워크와 연결시켜 주는 기능을 수행하는 네트워크 구성요소를 가리키는 것으로서, 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크의 외부로부터 해당 로컬 네트워크로 유입되는 패킷과 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크의 내부로부터 해당 로컬 네트워크의 외부로 유출되는 패킷은 모두 해당 로컬 네트워크의 게이트웨이(200)를 통해 전달될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 서버(즉, 서비스 제공 서버)(310, 320, 330)는 네트워크를 통하여 클라이언트(400)에게 서비스를 제공하는 네트워크 구성요소를 가리키는 것으로서, 클라이언트(400)로부터 요청 패킷을 수신하고 해당 클라이언트(400)에게 응답 패킷을 전송하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 서버(310, 320, 330)는 공지의 웹 서버일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 클라이언트(400)는 네트워크에 접속하여 서버(310, 320, 330)와 통신할 수 있는 기능을 갖는 기기로서, 개인용 컴퓨터(예를 들어, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등), 워크스테이션, PDA, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰, 이동 전화기, IPTV 수신기 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 기기라면 얼마든지 본 발명에 따른 클라이언트(400)가 될 수 있다.
부하 분산 장치(100)의 구성
이하에서는, 본 발명의 구현을 위하여 중요한 기능을 수행하는 부하 분산 장치(100)의 내부 구성 및 구체적인 기능에 대하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 분산 장치의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 분산 장치(100)는 네트워크 구성 식별부(110) 및 부하 분산 수행부(120)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 구성 식별부(110) 및 부하 분산 수행부(120)는 그 중 적어도 일부가 외부 시스템과 통신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 부하 분산 장치(100)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈 중 적어도 일부는 부하 분산 장치(100)와 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 구성 식별부(110)는 부하 분산 장치(100)에 의해 수집되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버(310, 320, 330) 및 게이트웨이(200)를 식별하는 기능을 수행할 수 있다.
기본적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 구성 식별부(110)는 부하 분산 장치(100)에 의해 수집되는 패킷의 헤더에 포함된 IP 주소, MAC 주소, 포트 번호 등의 정보를 참조로 하여 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버(310, 320, 330) 및 게이트웨이(200)를 식별할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 구성 식별부(110)는 프록시 주소 결정 프로토콜(Proxy ARP: Proxy Address Resolution Protocol)를 이용하여 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 네트워크 구성요소(즉, 적어도 하나의 서버(310, 320, 330) 및 게이트웨이(200))의 IP 주소와 MAC 주소 사이의 대응 관계에 관한 정보를 획득하고, 이러한 대응 관계에 관한 매핑 테이블을 생성 및 관리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 구성 식별부(110)는 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 네트워크 구성요소의 IP 주소와 MAC 주소 사이의 대응 관계를 참조로 하여, 특정 IP 주소(또는 특정 MAC 주소)에 해당하는 네트워크 구성요소가 서버(310, 320, 330)인지 아니면 클라이언트(400)인지를 식별할 수 있다.
이하에서는, 부하 분산 장치(100)에 의하여 수집되는 패킷을 참조로 하여 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크에 속해 있는 구성요소 중 어느 것이 서버(310, 320, 330)이고 또 어느 것이 게이트웨이(200)인지를 식별하는 과정을 자세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 외부의 클라이언트(400)에 의하여 발송되어 게이트웨이(200)를 통해 해당 로컬 네트워크의 내부로 유입되는 복수의 패킷은 각각 해당 패킷을 발송한 클라이언트(400)의 IP 주소를 소스(Source) IP 주소로서 가지고 있기 때문에 패킷마다 소스 IP 주소가 다를 수 있는 반면에, 이들 복수의 패킷은 모두 해당 로컬 네트워크 내의 게이트웨이(200)를 통하여 로컬 네트워크로 유입되기 때문에 모두 동일하게 게이트웨이(200)의 MAC 주소를 MAC 주소로서 가지게 된다.
이와는 달리, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내의 서버(310, 320, 330)에 의하여 발송되어 게이트웨이(200)를 통해 해당 로컬 네트워크 외부로 유출되는 복수의 패킷은 각각 해당 패킷을 발송한 서버(310, 320, 330)의 IP 주소를 소스 IP 주소로서 가지고 있기 때문에 패킷마다 소스 IP 주소가 다를 수 있고, 이들 복수의 패킷은 각각 해당 패킷을 발송한 서버(310, 320, 330)의 MAC 주소를 MAC 주소로서 가지고 있기 때문에 두 패킷을 발송한 서버(310, 320, 330)가 서로 다르다면 해당 두 패킷의 MAC 주소 역시 서로 다르게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 구성 식별부(110)는 서로 다른 복수의 IP 주소에 일대다(1:多)로 대응되는 MAC 주소를 갖는 네트워크 구성요소가 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 게이트웨이(200)인 것으로 식별할 수 있고, 이러한 MAC 주소에 일대다로 대응되는 서로 다른 복수의 IP 주소를 갖는 각각의 네트워크 구성요소가 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크의 외부에 존재하는 클라이언트(400)인 것으로 식별할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 구성 식별부(110)는 하나의 IP 주소에 일대일(1:1)로 대응되는 MAC 주소를 갖는 네트워크 구성요소가 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 서버(310, 320, 330)인 것으로 식별할 수 있고, 이와 같이 MAC 주소와 일대일로 대응되는 IP 주소를 갖는 네트워크 구성요소가 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 서버(310, 320, 330)인 것으로 식별할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 부하 분산 장치에 의하여 관리되는 IP 주소와 MAC 주소 사이의 맵핑 테이블을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 구성 식별부(110)는 IP 주소 "10.0.0.2"와 일대일로 대응되는 MAC 주소 "00-00-0c-07-ac-cb"을 갖는 네트워크 구성요소를 "서버 1"(310)인 것으로 식별할 수 있고, IP 주소 "10.0.0.3"과 일대일로 대응되는 MAC 주소 "00-00-0a-01-bc-de"를 갖는 네트워크 구성요소를 "서버 2"(320)인 것으로 식별할 수 있고, IP 주소 "10.0.0.4"과 일대일로 대응되는 MAC 주소 "00-00-0b-02-ad-be"를 갖는 네트워크 구성요소를 "서버 3"(330)인 것으로 식별할 수 있다.
계속하여 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 구성 식별부(110)는 서로 다른 복수의 IP 주소 "10.0.0.5", "10.0.0.6" 및 "10.0.0.7"과 일대다로 대응되는 MAC 주소 "00-00-0d-04-bb-ab"을 갖는 네트워크 구성요소를 게이트웨이(200)인 것으로 식별할 수 있고, 각각 위의 서로 다른 복수의 IP 주소 "10.0.0.5", "10.0.0.6" 및 "10.0.0.7"를 갖는 네트워크 구성요소는 각각 로컬 네트워크 외부의 클라이언트(400)인 것으로 식별할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 구성 식별부(110)는 위와 같이 식별된 서버(310, 320, 330)와 게이트웨이(200)가 각각 부하 분산 장치(100)의 어느 포트에 연결되어 있는지에 관한 정보를 참조로 하여 클라이언트(400)와 서버(310, 320, 330) 간의 서비스의 방향을 식별하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 구성 식별부(110)는, 부하 분산 장치(100)의 제1 포트가 어느 서버와 연결되어 있고 제2 포트가 게이트웨이와 연결되어 있는 경우에, 제1 포트에서 제2 포트 방향으로 전달되는 패킷은 해당 서버에서 클라이언트 방향으로 전달되는 패킷인 것으로 식별할 수 있고, 반대로 제2 포트에서 제1 포트 방향으로 전달되는 패킷은 클라이언트에서 해당 서버 방향으로 전달되는 패킷인 것으로 식별할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 구성 식별부(110)는 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 서버(310, 320, 330)가 클라이언트(400)에 대한 서비스 제공에 사용하는 포트 번호에 관한 정보를 획득할 수도 있다. 후술할 바와 같이, 부하 분산 장치(100)는 동일한 포트 번호의 포트를 사용하는 서버 그룹(340, 350), 즉, 동일한 서비스를 제공하는 서버 그룹(340, 350)에 속한 서버 사이에서만 상호교차적인 부하 분산을 수행할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 구성 식별부(110)는 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내에서 서버(310, 320, 330) 및 게이트웨이(200) 중 적어도 일부가 제외되거나 새로운 서버(미도시됨) 또는 게이트웨이(미도시됨)가 추가되는 등의 네트워크 구성 변경이 발생하면, 앞서 살펴본 식별 과정이 자동으로 시작되도록 함으로써 새로운 서버나 새로운 게이트웨이를 식별하는 기능을 수행할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 분산 수행부(120)는 앞서 식별된 적어도 하나의 서버(310, 320, 330)에 대하여 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 부하 분산을 수행하는 기능을 수행할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 분산 수행부(120)는 목적지(destination) IP 주소가 부하 분산 장치(100)에 의하여 관리되는 앞서 식별된 적어도 하나의 서버 중 어느 한 서버(310, 320 및 330 중 어느 하나)의 IP 주소로 정의된 패킷이 앞서 식별된 적어도 하나의 서버(310, 320, 330) 중 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 결정되는 특정 서버(310, 320 및 330 중 어느 하나)로 전송되도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 분산 수행부(120)는 부하 분산 장치(100)로 유입되는 패킷의 목적지 IP 주소 또는 MAC 주소를 부하 분산 알고리즘에 의하여 결정된 특정 서버(310, 320, 330)의 IP(즉, Real IP) 주소 또는 MAC 주소로 변경할 수 있다.
여기서, 소정의 부하 분산 알고리즘은 서버 부하 분산에 사용될 수 있는 가능한 모든 종류의 알고리즘을 포괄하는 것을 의미하는 것으로서, 예를 들면, 접속하는 순서에 따라 순차적으로 서버를 배정하는 순환 순서 방식의 알고리즘, 복수의 서버 각각에 균등한 작업 처리량을 할당하는 알고리즘, 서버의 성능이나 부하 상황에 따라 서버를 배정하는 알고리즘 등을 들 수 있다. 다만, 본 발명에서 말하는 부하 분산 알고리즘에 반드시 상기 열거된 것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 얼마든지 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 분산 수행부(120)는 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 서버(310, 320, 330)에 의하여 2가지 이상의 서비스가 제공되는 경우에, 서버(310, 320, 330) 각각이 서비스 제공에 사용하는 포트의 포트 번호를 참조로 하여 동일 서비스를 제공하는(즉, 동일한 포트 번호의 포트를 사용하는) 서버 사이에서만 해당 서비스의 패킷에 대한 부하 분산이 수행되도록 하는 기능을 수행할 수도 있다.
예를 들면, 제1 서비스가 포트 번호가 "80"인 포트를 사용하는 "서버 1" 및 "서버 2"에 의하여 제공되고 제2 서비스가 포트 번호가 "8080"인 포트를 사용하는 "서버 2" 및 "서버 3"에 의하여 제공되는 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 분산 수행부(120)는 제1 서비스의 패킷에 대하여는 "서버 1" 및 "서버 2" 사이에서만 부하 분산이 수행되도록 하고, 제2 서비스의 패킷에 대하여는 "서버 2" 및 "서버 3" 사이에서만 부하 분산이 수행되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 분산 수행부(120)는 앞서 살펴본 네트워크 구성요소를 식별하는 과정에서 수집된 패킷을 통하여 파악되는 프로토콜(protocol), 즉, 서버(310, 320, 330)가 제공하는 서비스에서 사용되는 프로토콜에 적합한 자체 검사(HC: Health Check)를 수행함으로써, 네트워크에 문제가 발생하거나 네트워크 구성이 변경되었는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 분산 수행부(120)는, TCP(Transmission Control Protocol) 패킷에 대하여는 서버의 서비스 제공 포트와의 연결이 가능한지 여부를 확인할 수 있고, UDP(User Datagram Protocol) 패킷에 대하여는 서버의 서비스 제공 포트에 대하여 ICMP(Internet Control Message Protocol) 에러 메시지가 돌아오는지 여부를 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 분산 수행부(120)는 부하 분산 장치(100)가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 네트워크 구성요소, 특히, 서버(310, 320, 330)에 대한 식별이 완료되면, 부하 분산 수행이 자동으로 시작되도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 분산 수행부(120)는 부하 분산 장치(100)가 자신의 포트 중 미리 지정된 일부 포트를 통하여만 게이트웨이(200) 또는 서버(310, 320, 330)와 연결되도록 하는 기능을 수행할 수 있으며, 이로써 부하 분산 장치(100)가 게이트웨이(200)(또는 클라이언트(400)) 및 서버(310, 320, 330)를 보다 용이하게 식별할 수 있게 되는 효과가 달성된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 부하 분산 장치를 이용하여 부하 분산을 수행하는 시스템의 실제 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4의 (a)는 부하 분산 장치(100)가 통상적인 라우터나 스위치와 같이 게이트웨이(200)와 서버(310, 320, 330) 사이의 통신 경로 상에 위치하여 게이트웨이(200) 및 서버(310, 320, 330)와 직접적으로 연결되는 경우를 나타내는 도면이고(일명, 인-라인(in-line)), 도 4의 (b)는 부하 분산 장치(100)가 게이트웨이(200)와 서버(310, 320, 330) 사이의 통신 경로 상에 위치하는 라우터나 스위치(500)를 통해 간접적으로 연결되는 경우를 나타내는 도면이다(일명, 원-암(one-arm) 또는 아웃-오브-패쓰(out-of-path)).
도 4의 (b)를 참조하면, 부하 분산 장치(100)가 원-암 형태로 배치되는 경우에, 부하 분산 장치(100)와 라우터 또는 스위치(500) 사이에서 전달되는 패킷의 경로 정보를 위조(즉, 변경)하기 위한 라우터 MAC 테이블 스푸핑(Router MAC Table Spoofing) 과정이 추가로 수행될 수 있다. 한편, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 부하 분산 장치(100)가 원-암 형태로 배치되는 경우에는, 부하 분산 장치(100)의 포트가 게이트웨이(200) 또는 서버(310, 320, 330)와 직접 연결될 수 없기 때문에, 앞서 살펴본 부하 분산 장치(100)가 지신의 포트 중 미리 지정된 일부 포트를 통하여만 게이트웨이(200) 또는 서버(310, 320, 330)와 연결되도록 하는 기능을 적용하지 않을 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 부하 분산 장치
200: 게이트웨이
310, 320, 330: 서버
400: 클라이언트
500: 스위치 또는 라우터

Claims (24)

  1. 부하 분산(Load Balancing) 설정을 자동으로 제공하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 부하 분산 장치에 의해 수집되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 상기 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버 및 게이트웨이를 식별하는 단계, 및
    (b) 상기 식별된 적어도 하나의 서버에 대하여 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 부하 분산을 수행하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 수집되는 패킷의 헤더에 포함된 IP 주소 및 MAC 주소 중 적어도 하나를 참조로 하여 상기 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버 및 게이트웨이를 식별하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    프록시 주소 결정 프로토콜(Proxy ARP)를 이용하여 상기 패킷의 소스 IP 주소 및 MAC 주소 사이의 대응 관계에 관한 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    서로 다른 복수의 IP 주소에 일대다로 대응되는 MAC 주소를 갖는 네트워크 구성요소가 상기 로컬 네트워크의 내에 존재하는 게이트웨이인 것으로 식별하고, 상기 서로 다른 복수의 IP 주소 각각에 대응되는 네트워크 구성요소가 상기 로컬 네트워크의 외부에 존재하는 클라이언트인 것으로 식별하고,
    하나의 IP 주소와 일대일로 대응되는 MAC 주소를 갖는 네트워크 구성요소가 상기 로컬 네트워크의 내에 존재하는 서버인 것으로 식별하거나 하나의 MAC 주소와 일대일로 대응되는 IP 주소를 갖는 네트워크 구성요소가 상기 로컬 네트워크의 내에 존재하는 서버인 것으로 식별하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 부하 분산 장치의 포트와 상기 적어도 하나의 서버 사이의 연결 관계 및 상기 부하 분산 장치의 포트 상기 게이트웨이 사이의 연결 관계를 참조로 하여 상기 적어도 하나의 서버에 의하여 제공되는 서비스의 방향을 식별하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 로컬 네트워크 내에서 상기 적어도 하나의 서버 또는 게이트웨이가 제거되거나 새로운 서버 또는 새로운 게이트웨이가 추가되면, 상기 부하 분산 장치에 의해 수집되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 상기 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버 및 게이트웨이를 식별하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    목적지(destination) IP 주소가 상기 적어도 하나의 서버 중 어느 한 서버의 IP 주소로 정의된 패킷이 상기 적어도 하나의 서버 중 상기 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 결정되는 서버로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 적어도 하나의 서버가 특정 서비스를 제공하는 데에 사용하는 포트의 포트 번호를 더 식별하고,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 특정 서비스 내에서 전송되는 패킷이 상기 식별된 포트 번호의 포트를 사용하는 서버 중 상기 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 결정되는 서버로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 부하 분산 장치가 상기 부하 분산 장치의 포트 중 미리 지정된 일부 포트를 통하여만 상기 적어도 하나의 서버 또는 상기 게이트웨이와 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 부하 분산 장치가 상기 적어도 하나의 서버와 상기 게이트웨이 사이의 통신 경로 상에 위치하여 적어도 하나의 서버 및 상기 게이트웨이와 직접적으로 연결되거나, 상기 부하 분산 장치가 상기 적어도 하나의 서버와 상기 게이트웨이 사이의 통신 경로 상에 위치하는 다른 네트워크 구성요소를 통하여 상기 적어도 하나의 서버 및 상기 게이트웨이와 간접적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    (c) 상기 적어도 하나의 서버가 제공하는 서비스에서 사용되는 프로토콜을 참조로 하여 자체 검사(HC: Health Check)를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 부하 분산(Load Balancing) 설정을 자동으로 제공하기 위한 장치에 있어서,
    부하 분산 장치에 의해 수집되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 상기 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버 및 게이트웨이를 식별하는 네트워크 구성 식별부, 및
    상기 식별된 적어도 하나의 서버에 대하여 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 부하 분산을 수행하는 부하 분산 수행부
    를 포함하는 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 네트워크 구성 식별부는, 상기 수집되는 패킷의 헤더에 포함된 IP 주소 및 MAC 주소 중 적어도 하나를 참조로 하여 상기 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버 및 게이트웨이를 식별하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 네트워크 구성 식별부는, 프록시 주소 결정 프로토콜(Proxy ARP)를 이용하여 상기 패킷의 소스 IP 주소 및 MAC 주소 사이의 대응 관계에 관한 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 네트워크 구성 식별부는, 서로 다른 복수의 IP 주소에 일대다로 대응되는 MAC 주소를 갖는 네트워크 구성요소가 상기 로컬 네트워크의 내에 존재하는 게이트웨이인 것으로 식별하고, 상기 서로 다른 복수의 IP 주소 각각에 대응되는 네트워크 구성요소가 상기 로컬 네트워크의 외부에 존재하는 클라이언트인 것으로 식별하고, 하나의 IP 주소와 일대일로 대응되는 MAC 주소를 갖는 네트워크 구성요소가 상기 로컬 네트워크의 내에 존재하는 서버인 것으로 식별하거나 하나의 MAC 주소와 일대일로 대응되는 IP 주소를 갖는 네트워크 구성요소가 상기 로컬 네트워크의 내에 존재하는 서버인 것으로 식별하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 네트워크 구성 식별부는, 상기 부하 분산 장치의 포트와 상기 적어도 하나의 서버 사이의 연결 관계 및 상기 부하 분산 장치의 포트 상기 게이트웨이 사이의 연결 관계를 참조로 하여 상기 적어도 하나의 서버에 의하여 제공되는 서비스의 방향을 식별하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 네트워크 구성 식별부는, 상기 로컬 네트워크 내에서 상기 적어도 하나의 서버 또는 게이트웨이가 제거되거나 새로운 서버 또는 새로운 게이트웨이가 추가되면, 상기 부하 분산 장치에 의해 수집되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 상기 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버 및 게이트웨이를 식별하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 부하 분산 수행부, 목적지(destination) IP 주소가 상기 적어도 하나의 서버 중 어느 한 서버의 IP 주소로 정의된 패킷이 상기 적어도 하나의 서버 중 상기 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 결정되는 서버로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 네트워크 구성 식별부는, 상기 적어도 하나의 서버가 특정 서비스를 제공하는 데에 사용하는 포트의 포트 번호를 더 식별하고,
    상기 부하 분산 수행부는, 상기 특정 서비스 내에서 전송되는 패킷이 상기 식별된 포트 번호의 포트를 사용하는 서버 중 상기 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 결정되는 서버로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 부하 분산 수행부는, 상기 부하 분산 장치가 상기 부하 분산 장치의 포트 중 미리 지정된 일부 포트를 통하여만 상기 적어도 하나의 서버 또는 상기 게이트웨이와 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 부하 분산 장치가 상기 적어도 하나의 서버와 상기 게이트웨이 사이의 통신 경로 상에 위치하여 적어도 하나의 서버 및 상기 게이트웨이와 직접적으로 연결되거나, 상기 부하 분산 장치가 상기 적어도 하나의 서버와 상기 게이트웨이 사이의 통신 경로 상에 위치하는 다른 네트워크 구성요소를 통하여 상기 적어도 하나의 서버 및 상기 게이트웨이와 간접적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 부하 분산 수행부는, 상기 적어도 하나의 서버가 제공하는 서비스에서 사용되는 프로토콜을 참조로 하여 자체 검사(HC: Health Check)를 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 부하 분산(Load Balancing)설정을 자동으로 제공하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 부하 분산 장치가 상기 부하 분산 장치에 의해 수집되는 패킷의 헤더 정보를 참조로 하여 상기 부하 분산 장치가 속한 로컬 네트워크 내에 존재하는 적어도 하나의 서버 및 게이트웨이를 식별하고, 상기 부하 분산 장치가 상기 식별된 적어도 하나의 서버에 대하여 소정의 부하 분산 알고리즘에 따라 부하 분산을 수행하는 부하 분산 장치,
    게이트웨이,
    적어도 하나의 서버, 및
    상기 부하 분산 장치, 상기 게이트웨이, 및 상기 서버를 동작하게 하는 가상 장치
    를 포함하는 시스템.
  24. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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