KR101913861B1 - 온톨로지 기반 데이터 센터 관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온톨로지 기반 데이터 센터 관리 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 데이터 센터 관리 시스템은 상기 데이터 센터에 포함될 수 있는 관측 대상인 엔티티와 상기 엔티티가 갖는 측정 가능한 특성 및 측정 표준을 표현하고 이들의 유기적인 관계 정보를 기술하는 온톨로지; 상기 엔티티에 대한 모니터링 정보를 저장하는 모니터링 데이터베이스; 상기 모니터링 데이터베이스의 구조를 표현하는 메타 데이터 저장부; 및 상기 모니터링 데이터베이스에 저장된 데이터를 온톨로지에 연결하는 시멘틱 어노테이션을 포함할 수 있다.

Description

온톨로지 기반 데이터 센터 관리 시스템{Method and apparatus for managing data center based on ontology}
본 발명은 온톨로지 기반 데이터 센터 관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온톨로지 기반으로 데이터 센터를 구성하는 복합적 요소를 분석하고 계층적 명령 전달 체계를 구축할 수 있는 온톨로지 기반 데이터 센터 관리 시스템에 관한 것이다.
데이터 센터에 포함된 엔티티 관리는 IT 관리 Non-IT 관리를 포함하며 IT 관리는 설비(Facility)를 제외한 모든 장비 에 관한 관리를 의미하며, Non-IT 관리는 데이터 센터 내에 필요한 시설, 즉 조명, 기계적인 시스템, 전기 발전 시설 및 발전기 등에 대한 관리를 의미한다.
여기서, 엔티티는 데이터 센터를 구성하는 구성 요소를 의미한다.
이러한 엔티티 관리에 있어서 전력 관리가 매우 중요하며, 전력 관리에는 전력 모니터링 기능, 전력 예측 기능 및 전력 제어 기능이 요구된다.
컴퓨팅 장치의 증가 및 네트워크 사용의 증가로 인해 데이터 센터에 포함되는 구성요소는 초기설계 시점에 비해 새롭게 추가될 수 있기 때문에 급증하는 사용자 수요에 따른 서비스 품질 유지를 위해서는 추가되는 관리 대상의 수도 급증할 수 있다.
이러한 상황에서 데이터 센터는 모니터링 데이터베이스 및 정책 데이터베이스와 연동하여 각 디바이스를 효율적으로 제어하는 것이 필요하다.
종래에는 데이터 센터의 전력 절감을 위해서는 관리자가 데이터베이스의 구조 및 데이터베이스의 데이터 테이블에 관한 테이블 이름, 열 이름, 열에 저장되는 데이터 타입 등의 상세 내용을 미리 알고 있어야 하기 때문에 새로운 요소가 추가되거나 변경되는 경우, 또한 다른 데이터베이스가 연동되는 경우 이를 제대로 이용할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 적용된 정책에 따라 개별 디바이스를 제어하고자 하는 경우, 데이터 센터가 개별 디바이스의 제어를 직접 처리하기 때문에 디바이스 제어를 위한 명령 전달 시스템 컴포턴트에 처리 부하가 집중되고 전달 메시지가 불필요하게 많아지는 등 명령 전달 체계가 매우 비효율적인 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 온톨로지를 이용하여 데이터 센터의 구성 요소들을 표현하고 컴퓨터가 이를 의미적으로 분석함으로써 복합적인 요소를 고려하여 데이터 센터의 상태를 모니터링할 수 있으며, 효율적인 명령 전달 체계를 갖는 온톨로지 기반 데이터 센터 관리 시스템을 제안하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 데이터 센터 관리 시스템으로서, 상기 데이터 센터에 포함될 수 있는 관측 대상인 엔티티와 상기 엔티티가 갖는 측정 가능한 특성 및 측정 표준을 표현하고 이들의 유기적인 관계 정보를 기술하는 온톨로지; 상기 엔티티에 대한 모니터링 정보를 저장하는 모니터링 데이터베이스; 상기 모니터링 데이터베이스의 구조를 표현하는 메타 데이터 저장부; 및 상기 모니터링 데이터베이스에 저장된 데이터를 온톨로지에 연결하는 시멘틱 어노테이션을 포함하는 데이터 센터 관리 시스템이 제공된다.
상기 모니터링 데이터베이스와 상기 온톨로지가 서로 연결된 상태에서, 상기 온톨로지를 통해 상기 데이터 센터의 상태를 감시하는 정책 적용 처리부를 더 포함할 수 있다.
상기 정책 적용 처리부는, 정책 데이터베이스와 연결되어 전력 절감을 위한 정책을 적용할 필요가 있는 경우, 이벤트를 발생시키는 정책 적용 관리부; 상기 이벤트 발생 시 질의어를 생성하고 상기 질의어에 상응하는 결과값을 상기 온톨로지 및 상기 시멘틱 어노테이션을 이용하여 상기 모니터링 데이터베이스로부터 획득하는 검색 처리부; 상기 결과값을 이용하여 복수의 엔티티 중 적어도 하나의 제어를 위한 명령어를 생성하는 명령어 생성부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 엔티티는 계층 구조 및 유기적인 온톨로지 연관 관계를 포함하여 구성되며, 상기 명령어 생성부는 상기 유기적인 온톨로지 연관 관계에 상응하는 명령 전달 체계를 갖는 명령어를 생성할 수 있다.
상기 정책 데이터베이스는 상기 데이터 센터의 전력 및 컴퓨팅 리소스를 포함하는 데이터 센터 운영에 관한 포괄적인 정보를 저장할 수 있다.
본 발명에 따르면, 온톨로지 기반으로 데이터 센터의 상태를 모니터링 하고 에너지 절감 정책에 따라 데이터 센터의 구성 요소를 계층적 명령 전달 체계를 통해 제어 함으로써 데이터 센터의 관리 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온톨로지 기반 데이터 센터 관리 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 실시예에 따른 관리 시스템의 상세 구성을 도시한 도면.
도 3은 데이터 센터를 구성하는 엔티티들을 도시한 도면.
도 4는 본 실시예에 따른 OBOE 프레임워크의 핵심 클래스를 도시한 도면.
도 5는 본 실시예에 따른 데이터 센터의 계층 구조를 도시한 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온톨로지 기반 데이터 센터 관리 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 데이터 센터 관리 시스템(100, 이하, '관리비스템' 이라 함)은 모니터링 데이터베이스(102), 정책 데이터베이스(104)와 연결되어 적용된 정책에 따라 데이터 센터(106)를 관리한다.
모니터링 데이터베이스(102)에는 데이터 센터를 구성하는 복수의 디바이스(이하, '엔티티' 라 함)에 대한 모니터링 데이터가 저장된다.
여기서 모니터링 데이터는 데이터 센터를 구성하는 엔티티에 대한 관측(measurement) 데이터를 의미한다.
관측 대상이 되는 엔티티는 도 3에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 디바이스(서버), 네트워크 디바이스(스위치, 라우터), IP 지원 시스템(프린터, 워크스테이션, 원격 관리 장치(KVM, Console 등), 보안 장치(Security encryption, Storage encryption, Appliances), 스토리지(Storage Devices - Switches, Storage Array, Backup Devices - Media Libraries, Virtual Media Libraries)및 통신 장치를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 정책 데이터베이스(104)는 데이터 센터의 전력뿐 만 아니라 컴퓨팅 리소스를 포함하는 데이터센터 운영에 관한 포괄적인 정보를 저장한다.
도 2는 본 실시예에 따른 관리 시스템의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 관리 시스템은 온톨로지(200), 시멘틱 어노테이션(202), 데이터베이스 메타 데이터(204), 컨트롤러(206) 및 정책 적용 처리부(208)를 포함할 수 있다.
온톨로지(200)는 데이터 센터의 관측 대상(entity)에 관한 추상화된 맵 정보를 의미하며, 보다 상세하게는 관측 대상에 관한 정의 및 각 관측 대상 사이의 관계 정보에 관한 반구조화(Semi-Structured) 데이터로 정의된다.
보다 상세하게, 온톨로지(200)는 데이터 센터에 포함될 수 있는 관측 대상인 엔티티와 상기 엔티티가 갖는 측정 가능한 특성 및 측정 표준을 표현하고 이들의 유기적인 관계 정보를 기술한다.
여기서, 측정 가능한 특성은 예를 들어, 서버의 전력 사용량(PowerUsage), 온도(Temperature) 등을 포함할 수 있다.
모니터링 데이터베이스(102)에 저장된 데이터는 시멘틱 어노테이션(202)에 의해 온톨로지와 연결된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 관리 시스템(100)은 OBOE(Extensible Observation Ontology) 프레임워크 기반으로 구성되며, 특히 시멘틱 어노테이션(202)은 OBOE 시맨틱 어노테이션으로 정의될 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 OBOE 프레임워크의 핵심 클래스를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, OBOE 프레임워크의 핵심 클래스는 Entity, Observation, Measurement, Characteristic 및 Measurement Standard를 포함할 수 있다.
여기서 Entity는 관측/측정의 대상을 의미하며, Observation은 Entity에 관하여 1:1로 생성되며 후술하는 Measurement를 소유하는 주체이다. 또한 Observation은 다른 Observation과의 관계를 맺기 위한 컨텍스트(context)를 소유한다.
Measurement는 Entity의 Characteristic을 측정한 것으로서 측정값(Value) 및 정밀도(precision)를 소유한다.
Characteristic은 Entity가 갖는 관측될 수 있는 특성이다.
Measurement Standard는 Entity의 측정에 사용된 기준(단위)이다.
다시 도 2를 참조하면, 모니터링 데이터베이스(102)와 온톨로지(200)가 서로 연결된 상태에서, 정책 적용 처리부(208)는 온톨로지(200)를 통해 데이터 센터의 상태의 감시한다.
본 실시예에 따른 정책 적용 처리부(208)는 정책 적용 관리부(210), 이벤트 핸들러(212), 검색 처리부(214) 및 명령어 생성부(216)를 포함할 수 있다.
만일 데이터 센터의 전력 절감 정책을 적용할 필요가 있는 경우, 정책 적용 관리부(210)는 이벤트를 발생시킨다.
이벤트가 발생하는 경우, 검색 처리부(214)는 질의어를 생성하며, 온톨로지(200) 및 시멘틱 어노테이션(202)을 이용하여 모니터링 데이터베이스(102)로부터 결과값을 획득한다..
즉, 검색 처리부(214)는 질의어를 생성하고, 온톨로지(200)에서 얻어진 값(결과값)으로 시멘틱 어노테이션(202)을 통해 모니터링 데이터베이스(102)에 질의하고, 모니터링 데이터베이스(102)에서 실제 원하는 모니터링값을 가져오는 방식으로 데이터를 획득한다.
명령어 생성부(216)는 검색 처리부(214)에서 획득한 데이터를 을 이용하여 정책에 따라 제어해야 하는 대상을 선정하고 대상을 제어하기 위한 명령 전달 체계에 맞는 계층적인 명령어를 생성하여 컨트롤러(206)로 전달한다.
본 실시예에 따르면, 복수의 엔티티는 계층 구조뿐 아니라 유기적인 온톨로지 연관관계를 모두 포함하여 구성되며, 명령어 생성부(216)는 상기 유기적인 온톨로지 연관관계에 상응하는 명령 전달 체계를 갖는 명령어를 생성한다.
컨트롤러(206)는 상기한 명령어를 이용하여 데이터 센터를 구성하는 엔티티를 제어한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 데이터 센터는 서버(Server), 랙(Rack), 로우(Row), 컨트롤 그룹(Control Group) 및 Data Center순으로 계층화된다.
만일, 컨트롤러(206)가 개별 엔티티를 직접 제어하는 경우에는 메시지 수가 급증하여 관리 시스템(100)의 부하가 늘어나게 된다.
본 실시예에 따른 온톨로지(200)에서 제공된 결과값에는 제어의 대상의 되는 엔티티의 관계 정보(계층 정보)가 정의되어 있으므로 명령어 생성부(216)는 계층 구조에 상응하는 명령어를 생성하며, 컨트롤러(206)는 상위 계층(예를 들어, Control Group)에만 명령어를 전달하더라도 계층 구조에 따라 행위만을 수행할 수 있다.
본 실시예에 따르면, OBOE 프레임워크를 이용하여 데이터 센터 관리 시스템(100)을 구축하는 경우, 구조가 서로 다른 다수의 모니터링 데이터베이스를 통합하는 경우에도 적용할 수 있으며, 온톨로지(200)에 기술되어 있다면 나아가 새로운 엔티티가 추가되는 경우에도 이의 제어가 가능해진다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 데이터 센터 관리 시스템으로서,
    상기 데이터 센터에 포함될 수 있는 관측 대상인 엔티티와 상기 엔티티가 갖는 측정 가능한 특성 및 측정 표준을 표현하고 이들의 유기적인 관계 정보를 기술하는 온톨로지-상기 엔티티는 계층 구조를 가지며, 유기적인 온톨로지 연관 관계를 포함함;
    상기 엔티티에 대한 모니터링 정보를 저장하는 모니터링 데이터베이스-상기 모니터링 정보는 상기 엔티티에 대한 관측 데이터임;
    상기 모니터링 데이터베이스의 구조를 표현하는 메타 데이터 저장부; 및
    상기 모니터링 데이터베이스에 저장된 데이터를 온톨로지에 연결하는 시멘틱 어노테이션;
    상기 모니터링 데이터베이스와 상기 온톨로지가 서로 연결된 상태에서, 온톨로지 추론을 통해 전력 절감 정책에 따른 복합적인 전력 절감 요인을 찾아 상기 데이터 센터의 상태를 파악하여 상기 전력 절감 정책에 따른 제어 대상을 선정하며, 상기 선정된 제어 대상 제어를 위한 명령어를 생성하는 정책 적용 처리부를 포함하되,
    상기 제어 대상은 상기 엔티티 중 적어도 하나이며,
    상기 명령어는 상기 유기적인 온톨로지 연관 관계를 기반으로 상기 제어 대상을 제어하기 위한 명령 전달 체계에 맞는 계층적인 명령어이되,
    상기 정책 적용 처리부는,
    정책 데이터베이스와 연결되어 전력 절감을 위한 정책을 적용할 필요가 있는 경우, 이벤트를 발생시키는 정책 적용 관리부;
    상기 이벤트 발생시 질의어를 생성하고 상기 질의어에 상응하는 결과값을 상기 온톨로지 및 상기 시멘틱 어노테이션을 이용하여 상기 모니터링 데이터베이스로부터 획득하는 검색 처리부; 및
    상기 결과값을 이용하여 복수의 엔티티 중 적어도 하나의 제어를 위한 명령어를 생성하는 명령어 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 센터 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정책 적용 처리부는,
    정책 데이터베이스와 연결되어 전력 절감을 위한 정책을 적용할 필요가 있는 경우, 이벤트를 발생시키는 정책 적용 관리부;
    상기 이벤트 발생 시 질의어를 생성하고 상기 질의어에 상응하는 결과값을 상기 온톨로지 및 상기 시멘틱 어노테이션을 이용하여 상기 모니터링 데이터베이스로부터 획득하는 검색 처리부;
    상기 결과값을 이용하여 복수의 엔티티 중 적어도 하나의 제어를 위한 명령어를 생성하는 명령어 생성부를 포함하는 데이터 센터 관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 명령어 생성부는 상기 유기적인 온톨로지 연관 관계에 상응하는 명령 전달 체계를 갖는 명령어를 생성하는 데이터 센터 관리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 센터의 전력 및 컴퓨팅 리소스를 포함하는 데이터 센터 운영에 관한 포괄적인 정보를 저장하는 정책 데이터베이스를 더 포함하는 데이터 센터 관리 시스템.
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