KR101475925B1 - 컨텐츠 서비스 제공을 위한 네트워크 자원 동적 할당 시스템 및 방법 - Google Patents

컨텐츠 서비스 제공을 위한 네트워크 자원 동적 할당 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

네트워크 할당 시스템이 복수의 컨텐츠 제공 서버와 복수의 사용자 단말과 연동하여 네트워크 자원을 할당하기 위하여, 복수의 컨텐츠 제공 서버 중 어느 하나의 컨텐츠 제공 서버로부터 설정 정보가 포함된 네트워크 할당 요청을 수신하면, 설정 정보에 포함된 서비스 품질 정보를 토대로, 서비스 품질 정보를 만족하는 컨텐츠를 저장할 하나 이상의 서비스 노드를 할당한다. 그리고 서비스 품질 정보에 따른 컨텐츠를 수집할 하나 이상의 컨텐츠 수집부를 할당한 후, 할당한 하나 이상의 서비스 노드와 할당한 하나 이상의 컨텐츠 수집부 사이에 하나 이상의 네트워크 경로를 설정하여 네트워크 자원을 할당한다.

Description

컨텐츠 서비스 제공을 위한 네트워크 자원 동적 할당 시스템 및 방법{System and method for network resources dynamic allocation for content service}
본 발명은 실시간 컨텐츠 서비스 제공을 위한 네트워크 자원 동적 할당 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 컨텐츠 유통 서비스를 제공함에 있어 필수적으로 요구되는 네트워크 인프라 구성 요소들은 물리적으로 고정된 형태로 운영되고 있다. 따라서 다양한 컨텐츠 유통 서비스를 위한 품질 보장에 어려움이 있다.
그리고 컨텐츠 제공자(CP: Content Provider)와 서비스 제공자(SP: Service Provider)들이 제공하는 컨텐츠 유통 서비스들의 전송 품질에 따라 CP/SP의 환경에 최적화된 형태로 네트워크 인프라 구성 요소들을 동적으로 할당하기 어렵다. 또한, 기존 CDN(Contents Delivery Network, 컨텐츠 전송 네트워크) 사업자들도 망 사업자가 아닌 관계로 다양한 컨텐츠 유통 서비스에 최적화된 형태의 네트워크 인프라 구성 요소들을 동적으로 제공할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 실시간 및 대용량 컨텐츠 서비스를 제공하기 위한 네트워크 자원의 동적 할당 시스템 및 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 컨텐츠 제공 서버와 사용자 단말과 연동하여 네트워크 자원을 동적으로 할당하는 시스템은,
상기 컨텐츠 제공 서버가 설정한 서비스 제공을 위한 설정 정보를 저장하는 설정 정보 저장부; 상기 설정 정보 저장부에 저장된 설정 정보와 상기 사용자 단말의 컨텐츠 요청을 토대로 이미 설정된 하나 이상의 경로 중 상기 사용자 단말에 적합한 경로를 설정하는 경로 설정부; 상기 설정 정보 저장부에 저장된 설정 정보를 토대로 상기 컨텐츠 제공 서버에서 제공되는 컨텐츠를 분산하는 컨텐츠 분산부; 상기 컨텐츠 분산부에서 분산한 컨텐츠들을 저장하는 컨텐츠 스트리밍부; 및
상기 컨텐츠 스트리밍부에 저장된 컨텐츠 또는 상기 컨텐츠 제공 서버에서 제공하는 컨텐츠를 상기 사용자 단말로 제공하는 컨텐츠 제공부를 포함한다.
상기 컨텐츠 분산부는, 상기 컨텐츠 제공 서버로부터 제공되는 컨텐츠를, 상기 설정 정보 저장부에 저장한 설정 정보에 포함된 서비스 품질 정보에 따라 각각 수집하는 하나 이상의 컨텐츠 수집부를 포함할 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍부는, 상기 하나 이상의 컨텐츠 수집부에서 각각 수집한 컨텐츠를 상기 서비스 품질 정보에 따라 각각 저장하는 하나 이상의 컨텐츠 저장부를 포함할 수 있다.
상기 컨텐츠 제공 서버로부터 제공되는 컨텐츠를 상기 사용자 단말로 제공하기 위하여 상기 설정 정보를 토대로 하나 이상의 경로를 설정하는 네트워크 할당부를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 네트워크 할당 시스템이 복수의 컨텐츠 제공 서버와 복수의 사용자 단말과 연동하여 네트워크 자원을 할당하는 방법은,
상기 복수의 컨텐츠 제공 서버 중 어느 하나의 컨텐츠 제공 서버로부터 설정 정보가 포함된 네트워크 할당 요청을 수신하는 단계; 상기 설정 정보에 포함된 서비스 품질 정보를 토대로, 상기 서비스 품질 정보를 만족하는 컨텐츠를 저장할 하나 이상의 서비스 노드를 할당하는 단계; 상기 서비스 품질 정보에 따른 컨텐츠를 수집할 하나 이상의 컨텐츠 수집부를 할당하는 단계; 및 상기 할당한 하나 이상의 서비스 노드와 상기 할당한 하나 이상의 컨텐츠 수집부 사이에 하나 이상의 네트워크 경로를 설정하여 네트워크 자원을 할당하는 단계를 포함한다.
상기 하나 이상의 서비스 노드를 할당하는 단계는, 상기 서비스 품질 정보를 만족하는 컨텐츠를 재생하는 서비스 엔진을 상기 하나 이상의 서비스 노드에 각각 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 네트워크 자원을 할당하는 단계 이후에, 상기 어느 하나의 컨텐츠 제공 서버로부터 상기 설정 정보에 대응되어 제공되는 하나 이상의 컨텐츠를 상기 서비스 노드에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 설정 정보는 상기 서비스 품질 정보, 서비스 특성 정보 및 대역폭 정보 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
상기 서비스 노드에 저장하는 단계 이후에, 상기 설정한 하나 이상의 네트워크 경로에 대한 네트워크 설정 정보를 등록하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 네트워크 설정 정보를 등록하는 단계 이후에, 상기 사용자 단말로부터 사용자 단말의 식별 정보, 사용자 단말의 위치 정보, 컨텐츠 제공 서버의 식별 정보 및 컨텐츠 식별 정보를 포함하여 서비스 제공을 요청받는 단계; 상기 컨텐츠 제공 서버의 식별 정보에 대응하여 미리 저장한 설정 정보를 확인하는 단계; 상기 설정 정보와 상기 사용자 단말의 위치 정보를 토대로 상기 하나 이상의 서비스 노드 중 상기 사용자 단말에 가까운 서비스 노드를 선택하는 단계; 상기 할당한 하나 이상의 컨텐츠 수집부 중 상기 선택한 서비스 노드에 대응하는 컨텐츠 수집부를 선택하는 단계; 상기 선택한 서비스 노드와 상기 선택한 컨텐츠 수집부 사이에 네트워크 전송 경로를 설정하는 단계; 및 상기 네트워크 전송 경로를 통해 상기 사용자 단말로 컨텐츠를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자 단말에 가까운 서비스 노드를 선택하는 단계는, 상기 선택한 서비스 노드에 부하가 발생하였는지 확인하는 단계; 및 상기 선택한 서비스 노드에 부하가 발생하였다면, 상기 하나 이상의 서비스 노드 중 상기 선택한 서비스 노드 이외의 서비스 노드를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 네트워크 자원을 할당하는 단계 이후에, 임의의 네트워크와 인접한 네트워크에 부하가 발생하면, 상기 임의의 네트워크에 대한 트래픽 정보를 수집하는 단계; 및 상기 트래픽 정보를 토대로 상기 임의의 네트워크에 부하가 발생하지 않았다면, 상기 인접한 네트워크로 상기 임의의 네트워크에 대한 자원을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 트래픽 정보를 수집하는 단계는, 상기 임의의 네트워크로 설정된 서비스 노드의 가용 자원 정보를 수집하는 단계; 및 상기 서비스 노드에 연결되어 있는 컨텐츠 수집부의 가용 자원 정보를 수집하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 실시간 혹은 대용량의 컨텐츠를 유통함에 있어, 컨텐츠 각각에 대한 서비스 전송 품질을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 컨텐츠 유통을 위해 필요한 전송 품질 확보를 위한 비용을 절감할 수도 있다.
또한 컨텐츠를 제공하는 CP/SP들이 CDN 사업자들에게 지불하던 비용을 망 사업자들이 확보할 수 있어 비용 산출의 효과가 있다. 또한, 백본 네트워크에 집중되는 과부하 트래픽을 효과적으로 분산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 동적 할당을 위한 환경을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 동적 할당 환경을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 할당 시스템의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 네트워크 할당 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 네트워크 할당 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 제공 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자원 정보 수집 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 제공 방법을 나타낸 예시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 단말(terminal)은, 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 서비스 제공을 위한 네트워크 자원 동적 할당 시스템 및 방법을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 동적 할당을 위한 환경을 나타낸 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 네트워크 할당 시스템(100)은 실시간 혹은 대용량의 컨텐츠를 제공하는 컨텐츠 제공 서버(200)와 연동하여, 컨텐츠의 전송 품질을 결정하는 네트워크 구성 요소들을 서비스 유형과 특성에 따라 네트워크를 동적으로 할당한다. 그리고 네트워크 할당 시스템(100)은 동적으로 할당된 네트워크를 통해 사용자 단말(300)로 컨텐츠를 제공하기도 한다.
이러한 네트워크 동적 할당을 위한 환경에 대해 도 2를 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 동적 할당 환경을 나타낸 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 복수의 컨텐츠 제공 서버들이 각각 네트워크 할당 장치에 연동한다. 그리고 컨텐츠 제공 서버들에 저장되어 있는 컨텐츠들은 네트워크 할당 시스템의 SG(Service Gateway) 즉 서비스를 제공하는 경로를 설정하는 게이트웨이를 통해 복수의 컨텐츠 분산 서버로 분산된다.
이때, 복수의 분산 서버는 컨텐츠 분산 네트워크를 통해 연결되어 있으며, 하나의 분산 서버에는 복수개의 컨텐츠 수집부(CA: Contents Acquirer)가 포함되어 있어, 컨텐츠 제공 서버로부터 컨텐츠를 수집한다. 복수의 분산 서버는 각각 복수의 스트리밍 서버와 연동하는데, 복수의 스트리밍 서버는 각각 컨텐츠 유통 네트워크로 연결되어 있다. 그리고 하나의 스트리밍 서버에는 복수개의 서비스 노드(SN: Service Node)가 포함되어 있어 각각 컨텐츠 수집부에서 수집된 컨텐츠들을 저장하거나, 컨텐츠 수집부가 수집한 컨텐츠들을 사용자 단말(도 2의 STB)로 제공한다.
그리고, 네트워크가 이미 특정 경로로 할당된 경우에도, 네트워크에 할당된 가용 자원이 남을 경우, 인접한 부하 걸린 네트워크로 해당 가용 자원을 제공할 수도 있다.
제1 스트리밍 서버에 있는 서비스 노드를 예로 하여 설명하면, 제1 서비스 노드는 초고화질의 컨텐츠가 저장되는 곳이고, 제2 서비스 노드는 고화질의 컨텐츠가 저장되는 곳이다. 그리고 제3 서비스 노드는 저화질의 컨텐츠가 저장되는 곳이라고 예를 들어 설명한다. 즉, 각각의 서비스 노드에는 컨테츠 제공 서버(300)에서 컨텐츠를 전달받아 컨텐츠 화질에 맞게 저장되고, 사용자 단말(400)로 제공된다.
여기서 컨텐츠 분산 네트워크로 연결된 복수의 컨텐츠 분산 서버와 컨텐츠 유통 네트워크로 연결된 복수의 스트리밍 서버는 모두 백본 네트워크에 위치한다. 이러한 서비스 환경에서 네트워크 할당 시스템(100)의 구조에 대하여 도 3을 참조로 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에서는 네트워크 할당 시스템(100)의 구조를 설명함에 있어, 하나의 컨텐츠 분산 서버와 하나의 컨텐츠 스트리밍 서버가 포함되는 것으로 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위해 도시한 것으로 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 할당 시스템의 구조도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 네트워크 할당 시스템(100)은 경로 설정부(110), 컨텐츠 분산부(120), 컨텐츠 스트리밍부(130), 컨텐츠 제공부(140), 설정 정보 저장부(150) 및 네트워크 할당부(160)를 포함한다.
경로 설정부(110)는 컨텐츠 제공 서버(200)로부터 제공되는 컨텐츠를 사용자 단말(400)로 제공하기 위하여 하나 이상의 경로를 설정하고, 설정된 경로를 포함한 설정 정보를 등록한다. 이때 경로는 설정 정보 저장부(150)에 저장되어 있는 컨텐츠 제공 서버(200)에 의해 설정된 설정 정보를 토대로 경로를 설정하게 된다. 여기서 설정 정보는 서비스 품질 정보(예를 들어, 초고화질, 고화질, 저화질 등), 서비스 특성 정보(예를 들어, 풀 HD(Full High Definition) 비디오 스트리밍, HD 비디오 스트리밍, SD(Standard Definition) 비디오 스트리밍 등) 및 대역폭 정보 등을 포함한다.
또한, 경로 설정부(110)는 사용자 단말(300)로부터 서비스 요청이 발생하면, 사용자 단말(300)의 식별 정보와 위치 정보 그리고 컨텐츠 제공 서버의 식별 정보와 컨텐츠 식별 정보를 수집한다. 경로 설정부(110)는 수집한 정보를 토대로 미리 설정한 하나 이상의 경로 중 최적의 경로를 설정하는데 이용한다. 또한, 경로 설정부(110)는 경로를 설정할 때 서비스 노드에 부하가 발생하였는지 여부를 판단하고, 부하가 발생하였다면 다른 서비스 노드를 설정하기로 한다.
즉, 경로 설정부(110)가 사용자 단말(400)로 컨텐츠를 전달할 경로를 설정할 때, 컨텐츠가 저장되어 있는 컨텐츠 스트리밍부(130)에 부하가 발생하였는지 여부를 판단한 후 경로를 설정한다. 만약 사용자 단말(400)에서 제공받는 컨텐츠가 실시간 방송일 경우에는, 경로 설정부(110)는 컨텐츠 제공 서버(200)에서 제공되는 실시간 방송 컨텐츠가 사용자 단말(400)로 제공될 수 있도록 경로를 설정한다.
컨텐츠 분산부(120)는 설정 정보 저장부(150)에 저장된 설정 정보를 토대로 수집한 컨텐츠 제공 서버(200)로부터 제공되는 컨텐츠를 분산하여 제공한다. 컨텐츠 분산부(120)는 각각 제1 컨텐츠 수집부(121), 제2 컨텐츠 수집부(122) 및 제3 컨텐츠 수집부(123)을 포함한다. 제1 컨텐츠 수집부(121)는 컨텐츠 제공 서버(200)로부터 제공되는 컨텐츠 중 초고화질의 컨텐츠를 수집하고, 제2 컨텐츠 수집부(122)는 컨텐츠 제공 서버(200)로부터 제공되는 컨텐츠 중 고화질의 컨텐츠를 수집한다.
그리고 제3 컨텐츠 수집부(123)은 컨텐츠 제공 서버(200)로부터 제공되는 컨텐츠 중 저화질의 컨텐츠를 수집한다. 본 발명의 실시예에서는 서비스 품질 정보를 세 가지를 예로 하여 설명하기 때문에 제1 컨텐츠 수집부(121), 제2 컨텐츠 수집부(122) 및 제3 컨텐츠 수집부(123)가 컨텐츠 분산부(120)에 포함되는 것을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
컨텐츠 스트리밍부(130)는 컨텐츠 분산부(120)에서 분산하여 수집한 컨텐츠들을 저장한다. 그리고 컨텐츠들이 저장되면 컨텐츠들을 재생할 수 있는 서비스 엔진(예를 들어, 미디어 플레이어, 곰 플레이어 등)을 생성한다. 이를 위해 컨텐츠 스트리밍부(130)는 각각 제1 서비스 노드(131), 제2 서비스 노드(132) 및 제3 서비스 노드(133)을 포함한다.
제1 서비스 노드(131)는 제1 컨텐츠 수집부(121)가 수집한 초고화질의 컨텐츠를 저장하고, 제2 서비스 노드(132)는 제2 컨텐츠 수집부(122)가 수집한되는 고화질의 컨텐츠를 저장한다. 그리고 제3 서비스 노드(133)은 제3 컨텐츠 수집부(123)가 수집한 저화질의 컨텐츠를 저장한다. 본 발명의 실시예에서는 서비스 품질 정보를 세 가지를 예로 하여 설명하기 때문에 제1 서비스 노드(131), 제2 서비스 노드(132) 및 제3 서비스 노드(133)가 컨텐츠 스트리밍부(130)에 포함되는 것을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
컨텐츠 제공부(140)는 컨텐츠 스트리밍부(130)에 저장되어 있는 컨텐츠를 사용자 단말(300)로 제공한다.
설정 정보 저장부(150)는 컨텐츠 제공 서버(200)에서 사전에 설정한 서비스 제공을 위한 설정 정보를 네트워크 할당부(160)를 통해 수신하여 저장한다. 그리고 경로 설정부(110)가 사용자 단말(400)로 컨텐츠를 제공하기 위해 경로를 설정할 때 혹은 컨텐츠 분산부(120)가 수집한 컨텐츠를 복수의 컨텐츠 분산 서버로 분산할 때 설정 정보를 이용하여 경로를 설정하거나 컨텐츠를 분산하도록 한다.
네트워크 할당부(160)는 임의의 컨텐츠 제공 서버(200)로부터 자원 할당을 요청받으면, 임의의 컨텐츠 제공 서버에서 서비스를 제공하기 위한 설정 정보들을 토대로 네트워크를 할당하고, 할당된 결과를 컨텐츠 제공 서버(200)로 안내한다. 그리고 설정 정보를 설정 정보 저장부(150)로 전달하여 저장한다.
이러한 환경에서 네트워크를 할당하는 방법에 대해 도 4 및 도 5를 참조로 설명하기로 한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 네트워크 할당 방법은 실시간 방송 컨텐츠를 제공하기 위한 네트워크 할당 방법이며, 본 발명의 제2 실시예에 따른 네트워크 할당 방법은 VOD 컨텐츠를 제공하기 위한 네트워크 할당 방법이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 네트워크 할당 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 네트워크 할당부(160)가 임의의 컨텐츠 제공 서버로부터 자원 즉 네트워크의 할당 요청을 수신하면(S100), 네트워크 할당 요청에 포함된 설정 정보를 확인한다(S110). 여기서 설정 정보는 서비스 품질 정보(예를 들어, 초고화질, 고화질, 저화질 등), 서비스 특성 정보(예를 들어, Full HD 비디오 스트리밍, HD 비디오 스트리밍, SD 비디오 스트리밍 등) 및 대역폭 정보 등을 포함한다.
네트워크 할당부(160)가 설정 정보를 확인하면, 서비스 품질 정보에 따라 컨텐츠를 임시로 저장할 수 있는 서비스 노드에 해당 컨텐츠의 스트리밍을 위한 서비스 엔진을 생성한다(S120). 이는 실시간 방송을 제공하는 경우에도 컨텐츠 제공 서버(200)에서 서비스 노드를 통해 사용자 단말(300)로 실시간 방송 컨텐츠가 제공되기 때문에, 서비스 노드에 서비스 엔진을 생성하여 컨텐츠가 실행될 수 있도록 하기 위함이다. 서비스 엔진은 하나의 서비스 노드에 생성될 수도 있고, 복수개의 서비스 노드에 생성될 수도 있다.
S120 단계를 통해 서비스 엔진이 생성되면, 네트워크 할당부(160)는 서비스 품질 정보에 따른 실시간 방송 컨텐츠를 수집할 컨텐츠 수집부를 할당한다(S130). 컨텐츠 수집부는 컨텐츠 분산부(120) 내에 복수 개 존재하며, 각각의 컨텐츠 수집부가 수집하는 컨텐츠의 서비스 품질이 서로 다르기 때문에, S110 단계에서 확인한 설정 정보 내에 포함된 서비스 품질에 따라 컨텐츠 수집부를 달리 할당하게 된다. 컨텐츠 수집부는 한 개 할당될 수도 있고 복수개 할당될 수도 있다.
네트워크 할당부(160)가 컨텐츠 수집부를 할당하면, S130 단계에서 할당한 컨텐츠 수집부로부터 S120 단계에서 서비스 엔진이 생성된 서비스 노드 사이에 네트워크 경로를 설정한다(S140). 이는 한 개 혹은 복수개 할당된 컨텐츠 수집부와 서비스 엔진이 생성된 한 개 혹은 복수개의 서비스 노드 사이에 복수 개의 네트워크 경로를 설정하여, 한 쪽의 네트워크 경로에서 부하가 발생하면 다른 경로를 통해 사용자 단말(300)로 서비스를 제공할 수 있도록 하기 위함이다.
S140 단계를 통해 네트워크 경로가 설정되면, 각각의 단계에서 생성된 서비스 엔진을 포함하는 서비스 노드에 대한 정보, 할당된 컨텐츠 수집부 정보, 네트워크 경로 등의 정보를 포함하는 네트워크 설정 정보를 경로 설정부(110)로 제공하여 저장되도록 한다(S150). 경로 설정부(110)는 사용자 단말(300)로부터 발생되는 서비스 요청에 따라 컨텐츠 제공 서버(200)와 사용자 단말(300) 사이의 경로를 설정하게 되는데, 저장된 네트워크 설정 정보를 토대로 경로를 설정하게 된다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 네트워크 할당 방법에 대하여 도 5를 참조로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 네트워크 할당 방법을 나타낸 흐름도이다.
네트워크 할당부(160)가 임의의 컨텐츠 제공 서버로부터 자원 즉 네트워크의 할당 요청을 수신하면(S200), 네트워크 할당 요청에 포함된 설정 정보를 확인한다(S210). 여기서 설정 정보는 서비스 품질 정보(예를 들어, 초고화질, 고화질, 저화질 등), 서비스 특성 정보(예를 들어, 풀 HD 비디오 스트리밍, HD 비디오 스트리밍, SD 비디오 스트리밍 등) 및 대역폭 정보 등을 포함한다.
네트워크 할당부(160)가 설정 정보를 확인하면, 서비스 품질 정보에 따라 컨텐츠를 임시로 저장할 수 있는 서비스 노드에 해당 컨텐츠의 스트리밍을 위한 서비스 엔진을 생성한다(S220). 이는 VOD를 제공하는 경우 컨텐츠 제공 서버(200)에서 서비스 노드를 통해 사용자 단말(300)로 VOD 컨텐츠가 제공되기 때문에, 서비스 노드에 서비스 엔진을 생성하여 컨텐츠가 실행될 수 있도록 하기 위함이다. 서비스 엔진은 하나의 서비스 노드에 생성될 수도 있고, 복수개의 서비스 노드에 생성될 수도 있다.
S220 단계를 통해 서비스 엔진이 생성되면, 네트워크 할당부(160)는 서비스 품질 정보에 따른 VOD 컨텐츠를 수집할 컨텐츠 수집부를 할당한다(S230). 컨텐츠 수집부는 컨텐츠 분산부(120) 내에 복수 개 존재하며, 각각의 컨텐츠 수집부가 수집하는 컨텐츠의 서비스 품질이 서로 다르기 때문에, S210 단계에서 확인한 설정 정보 내에 포함된 서비스 품질에 따라 컨텐츠 수집부를 달리 할당하게 된다. 컨텐츠 수집부는 한 개 할당될 수도 있고 복수개 할당될 수도 있다.
네트워크 할당부(160)가 컨텐츠 수집부를 할당하면, S230 단계에서 할당한 컨텐츠 수집부로부터 S220 단계에서 서비스 엔진이 생성된 서비스 노드 사이에 네트워크 경로를 설정한다(S240). 이는 한 개 혹은 복수개 할당된 컨텐츠 수집부와 서비스 엔진이 생성된 한 개 혹은 복수개의 서비스 노드 사이에 복수 개의 네트워크 경로를 설정하여, 한 쪽의 네트워크 경로에서 부하가 발생하면 다른 경로를 통해 사용자 단말(300)로 서비스를 제공할 수 있도록 하기 위함이다.
S240 단계를 통해 네트워크 경로가 설정되면, 서비스 엔진이 생성된 서비스 노드는 컨텐츠 제공 서버(200)로부터 컨텐츠를 다운로드 받아 저장한다(S250). 컨텐츠를 저장한 후, 각각의 단계에서 생성된 서비스 엔진을 포함하는 서비스 노드에 대한 정보, 할당된 컨텐츠 수집부 정보, 네트워크 경로 등의 정보를 포함하는 네트워크 설정 정보를 경로 설정부(110)로 제공하여 등록되도록 한다(S260). 경로 설정부(110)는 사용자 단말(300)로부터 발생되는 서비스 요청에 따라 컨텐츠 제공 서버(200)와 사용자 단말(300) 사이의 경로를 설정하게 되는데, 저장된 네트워크 설정 정보를 토대로 경로를 설정하게 된다.
이상에서 설명한 네트워크 할당 방법을 통해 임의의 컨텐츠 제공 서버(200)로 네트워크를 할당한 후, 서비스를 제공하는 방법에 대하여 도 6을 참고하여 설명하기로 한다. 도 6에 도시한 방법은 실시간 방송 서비스 혹은 VOD 서비스 모두 적용 가능하다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 제공 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 사용자 단말(300)가 임의의 컨텐츠 제공 서버(200)로부터 제공되는 컨텐츠에 대한 서비스 제공을 요청하면(S300), 경로 설정부(110)는 S300 단계에서 사용자 단말(300)이 요청한 서비스 제공 요청에 대한 컨텐츠 전송 요청을 수신한다(S310). S300 단계에서 사용자 단말(300)이 서비스 제공을 요청할 때, 사용자 단말(300)의 식별 정보와 사용자 단말(300)의 위치 정보가 함께 제공되고, S310 단계에서 경로 설정부(110)는 사용자 단말(300)의 식별 정보와 위치 정보 그리고 컨텐츠 제공 서버의 식별 정보와 컨텐츠 식별 정보를 함께 수집한다.
그리고 경로 설정부(110)는 설정 정보 저장부(150)에 저장되어 있는 임의의 컨텐츠 제공 서버(200)가 미리 등록한 설정 정보를 확인한다(S320). 그리고 경로 설정부(110)는 설정 정보와 사용자 단말(300)의 위치 정보를 토대로, 사용자 단말(300)에서 가장 가까이 있는 서비스 노드를 사용자 단말(300)에 임시로 할당한다(S330).
경로 설정부(110)는 S330 단계에서 사용자 단말(300)에 임시로 할당된 서비스 노드에 부하가 발생하였는지 여부를 판단하고(S340), 만약 부하가 발생하였다면 다른 서비스 노드를 할당한다(S350). 그러나, 부하가 발생하지 않았다면 S330 단계에서 임시로 할당한 서비스 노드를 사용자 단말(300)로 컨텐츠를 제공할 서비스 노드로 결정한다.
여기서 경로 설정부(110)가 부하 발생 여부를 판단하는 방법에 대해 도 7을 참조하여 먼저 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자원 정보 수집 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 경로 설정부(110)는 사용자 단말(300)로 제공할 컨텐츠를 보유한 컨텐츠 제공 서버(200)에 할당된 자원 목록을 조회한다(S341). 여기서 자원 목록은 최초 네트워크 설정 및 경로 설정 시 컨텐츠 제공 서버(200)에 부여된 네트워크 사용 목록에 대한 정보를 경로 설정부(110) 내에 저장된 정보로부터 수집한다.
그리고 사용자 단말(300)로 서비스를 제공하기 위해 S330 단계에서 임시로 할당된 서비스 노드의 가용 자원 정보와 컨텐츠 제공 서버(200)에 할당된 복수의 컨텐츠 수집부의 가용 자원 정보를 수집한다(S342, S343). 서비스 노드의 가용성 정보와 컨텐츠 수집부의 가용성 정보는 해당 서비스 노드와 컨텐츠 수집부를 통해 서비스가 제공되고 있는 경우라면, 미리 설정한 최대 가용 용량보다 적은 수치로 나타나게 된다. 가용성 정보를 수집하는 방법은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
그리고 나서 경로 설정부(110)는 컨텐츠 제공 서버(200)에 할당된 네트워크 경로의 트래픽 정보를 수집하고(S345), 컨텐츠 제공 서버(200)에서 제공되는 컨텐츠를 이미 이용하고 있는 사용자 단말들의 평균 응답 시간 정보도 함께 수집한다(S345). 각각의 단계에서 수집한 서비스 노드의 가용성 정보, 컨텐츠 수집부의 가용성 정보, 네트워크 경로의 트래픽 정보 및 사용자 단말의 평균 응답 시간을 토대로, 경로 설정부(110)는 S330 단계에서 임시로 할당된 서비스 노드와 이에 연결될 컨텐츠 수집부에 부하가 발생하였음을 파악할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에서는 S341 단계 내지 S346 단계를 서비스 노드의 부하 여부를 판단하는 방법으로 설명하였다. 그러나, 임의의 네트워크에 인접한 또 다른 네트워크에 부하가 발생하였을 경우, 임의의 네트워크 자원을 제공할 수 있는지 판단할 때에도 상기에서 설명한 절차를 통해 부하 발생 여부를 판단할 수 있다.
한편, 도 6의 S330 혹은 S350 단계를 통해 서비스 노드가 할당되면, 경로 설정부(110)는 할당된 서비스 노드로부터 최적의 근접도를 갖는 컨텐츠 수집부를 할당한다(S360). 여기서 최적의 근접도를 판단하는 방법은 여러 방법이 있을 수 있으며,본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지는 않는다.
경로 설정부(110)는 S360 단계에서 할당한 컨텐츠 수집부와 서비스 노드 사이에 네트워크 전송 경로를 설정하고(S370), 설정한 네트워크 경로를 토대로 서비스 노드는 컨텐츠 제공 서버(200)로부터 컨텐츠를 수신한다(S390). 그리고 수신한 컨텐츠를 사용자 단말(400)로 제공한다(S390). 여기서 컨텐츠가 실시간 방송 컨텐츠이면 서비스 노드는 컨텐츠를 중개하는 역할을 수행한다. 그러나 컨텐츠가 VOD 컨텐츠라면, 서비스 노드에 미리 저장되어 있는 컨텐츠를 사용자 단말(400)로 전송하는 역할을 수행한다.
이상에서 설명한 서비스 제공 방법에 대하여 실시예와 함께 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 제공 방법을 나타낸 예시도이다.
서비스 제공 방법을 설명하기 위해, location 3에 위치한 사용자 단말이 제3 컨텐츠 제공 서버를 통해 A라는 서비스를 제공받기 원한다고 가정한다. 그리고 제3 컨텐츠 제공 서버는 8Mbps의 대역폭으로 HD 실시간 방송 서비스를 제공하고, 이때 제공되는 실시간 방송 컨텐츠의 화질은 고화질이라 가정한다.
그리고, 제3 컨텐츠 제공 서버는 사전에 네트워크 할당 절차를 통해 CA(S), SN(S)로 표기된 분산 서버와 스트리밍 서버를 할당받았으며, 각각의 할당된 컨텐츠 수집부와 SN은 직선으로 표기된 바와 같이 네트워크가 설정되었다고 가정한다.
location 3에 위치한 사용자 단말이 A라는 서비스의 제공을 요청하면, 경로 설정부(110)(도 8에 도시된 SG)는 사용자 단말의 위치 정보(location 3)와 사용자 단말의 식별 정보(예를 들어, 전화번호 등), 그리고 컨텐츠 제공 서버의 식별 정보와 컨텐츠 식별 정보를 함께 수집한다. 그러면 경로 설정부(110)는 제3 컨텐츠 제공 서버에 대한 설정 정보(8Mbps의 대역폭의 고화질 HD 실시간 방송 서비스)를 수집한 후, 사용자 단말의 위치에서 가장 가까운 서비스 노드, 즉 제3 스트리밍 서버에 포함되어 있는 서비스 노드를 임시로 선택한다.
만약 해당 서비스 노드에 부하가 발생하지 않았다면 제3 스트리밍 서버의 서비스 노드를 컨텐츠를 제공할 서비스 노드로 결정한다. 그리고, 제3 스트리밍 서버의 서비스 노드로부터 최적의 근접도를 가지는 컨텐츠 수집부를 확인한다. 여기서 제3 스트리밍 서버의 서비스 노드에 최적의 근접도를 가지는 컨텐츠 수집부를 제2 분산 서버의 컨텐츠 수집부라 가정한다.
컨텐츠 수집부를 확인한 후 경로 설정부(110)는 제2 분산 서버의 컨텐츠 수집부와 제3 스트리밍 서버의 서비스 노드 사이에 네트워크 전송 경로를 설정한다. 그러면 제3 컨텐츠 제공 서버는 제2 분산 서버의 컨텐츠 수집부, 제3 스트리밍 서버의 서비스 노드를 통해 location 3에 위치한 사용자 단말로 컨텐츠를 제공하게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 컨텐츠 제공 서버와 사용자 단말과 연동하여 네트워크 자원을 동적으로 할당하는 시스템에 있어서,
    상기 컨텐츠 제공 서버가 설정한 서비스 제공을 위한 설정 정보를 저장하는 설정 정보 저장부;
    상기 설정 정보 저장부에 저장된 설정 정보와 상기 사용자 단말의 컨텐츠 요청을 토대로 이미 설정된 하나 이상의 경로 중 상기 사용자 단말에 적합한 경로를 설정하는 경로 설정부;
    상기 설정 정보 저장부에 저장된 설정 정보를 토대로 상기 컨텐츠 제공 서버에서 제공되는 컨텐츠를 분산하는 컨텐츠 분산부;
    상기 컨텐츠 분산부에서 분산한 컨텐츠들을 저장하는 컨텐츠 스트리밍부; 및
    상기 컨텐츠 스트리밍부에 저장된 컨텐츠 또는 상기 컨텐츠 제공 서버에서 제공하는 컨텐츠를 상기 사용자 단말로 제공하는 컨텐츠 제공부
    를 포함하는 네트워크 할당 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨텐츠 분산부는,
    상기 컨텐츠 제공 서버로부터 제공되는 컨텐츠를, 상기 설정 정보 저장부에 저장한 설정 정보에 포함된 서비스 품질 정보에 따라 각각 수집하는 하나 이상의 컨텐츠 수집부
    를 포함하는 네트워크 할당 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨텐츠 스트리밍부는,
    상기 하나 이상의 컨텐츠 수집부에서 각각 수집한 컨텐츠를 상기 서비스 품질 정보에 따라 각각 저장하는 하나 이상의 컨텐츠 저장부
    를 포함하는 네트워크 할당 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨텐츠 제공 서버로부터 제공되는 컨텐츠를 상기 사용자 단말로 제공하기 위하여 상기 설정 정보를 토대로 하나 이상의 경로를 설정하는 네트워크 할당부
    를 포함하는 네트워크 할당 시스템.
  5. 네트워크 할당 시스템이 복수의 컨텐츠 제공 서버와 복수의 사용자 단말과 연동하여 네트워크 자원을 할당하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 컨텐츠 제공 서버 중 어느 하나의 컨텐츠 제공 서버로부터 설정 정보가 포함된 네트워크 할당 요청을 수신하는 단계;
    상기 설정 정보에 포함된 서비스 품질 정보를 토대로, 상기 서비스 품질 정보를 만족하는 컨텐츠를 저장할 하나 이상의 서비스 노드를 할당하는 단계;
    상기 서비스 품질 정보에 따른 컨텐츠를 수집할 하나 이상의 컨텐츠 수집부를 할당하는 단계; 및
    상기 할당한 하나 이상의 서비스 노드와 상기 할당한 하나 이상의 컨텐츠 수집부 사이에 하나 이상의 네트워크 경로를 설정하여 네트워크 자원을 할당하는 단계
    를 포함하는 네트워크 할당 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하나 이상의 서비스 노드를 할당하는 단계는,
    상기 서비스 품질 정보를 만족하는 컨텐츠를 재생하는 서비스 엔진을 상기 하나 이상의 서비스 노드에 각각 생성하는 단계
    를 포함하는 네트워크 할당 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 네트워크 자원을 할당하는 단계 이후에,
    상기 어느 하나의 컨텐츠 제공 서버로부터 상기 설정 정보에 대응되어 제공되는 하나 이상의 컨텐츠를 상기 서비스 노드에 저장하는 단계
    를 포함하는 네트워크 할당 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 설정 정보는 상기 서비스 품질 정보, 서비스 특성 정보 및 대역폭 정보 중 하나 이상의 정보를 포함하는 네트워크 할당 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 서비스 노드에 저장하는 단계 이후에,
    상기 설정한 하나 이상의 네트워크 경로에 대한 네트워크 설정 정보를 등록하는 단계
    를 포함하는 네트워크 할당 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 네트워크 설정 정보를 등록하는 단계 이후에,
    상기 사용자 단말로부터 사용자 단말의 식별 정보, 사용자 단말의 위치 정보, 컨텐츠 제공 서버의 식별 정보 및 컨텐츠 식별 정보를 포함하여 서비스 제공을 요청받는 단계;
    상기 컨텐츠 제공 서버의 식별 정보에 대응하여 미리 저장한 설정 정보를 확인하는 단계;
    상기 설정 정보와 상기 사용자 단말의 위치 정보를 토대로 상기 하나 이상의 서비스 노드 중 상기 사용자 단말에 가까운 서비스 노드를 선택하는 단계;
    상기 할당한 하나 이상의 컨텐츠 수집부 중 상기 선택한 서비스 노드에 대응하는 컨텐츠 수집부를 선택하는 단계;
    상기 선택한 서비스 노드와 상기 선택한 컨텐츠 수집부 사이에 네트워크 전송 경로를 설정하는 단계; 및
    상기 네트워크 전송 경로를 통해 상기 사용자 단말로 컨텐츠를 제공하는 단계
    를 포함하는 네트워크 할당 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 사용자 단말에 가까운 서비스 노드를 선택하는 단계는,
    상기 선택한 서비스 노드에 부하가 발생하였는지 확인하는 단계; 및
    상기 선택한 서비스 노드에 부하가 발생하였다면, 상기 하나 이상의 서비스 노드 중 상기 선택한 서비스 노드 이외의 서비스 노드를 선택하는 단계
    를 포함하는 네트워크 할당 방법.
  12. 삭제
  13. 제5항에 있어서,
    상기 네트워크 자원을 할당하는 단계 이후에,
    상기 설정된 하나 이상의 서비스 노드의 가용 자원 정보를 수집하는 단계; 및
    상기 서비스 노드에 연결되어 있는 컨텐츠 수집부의 가용 자원 정보를 수집하는 단계
    를 포함하는 네트워크 할당 방법.
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