KR101987784B1 - 소프트웨어 정의 네트워크를 기반으로 내용 배포 네트워크를 구현하는 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에서는 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 방법 및 시스템을 제공하는 바, SDN의 응용 계층, 제어 계층과 데이터 전달 계층에 각각 CDN의 응용 기능, 제어 기능과 네트워크 실체 자원을 추가하며; 상기 방법에는, CDN 응용 신청을 수신하면, SDN 응용 계층이 CDN 응용 신청에 의하여 자원 요구와 서비스 편성 정보를 생성하여, SDN 제어 계층으로 CDN 응용에 필요한 자원의 유보 신청을 송신하여, SDN 제어 계층으로 하여금 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하게 하고, 네트워크 부하 균형 및 경로 정책을 결합시켜 데이터 전송의 내용 라우팅 테이블을 생성하며, 나아가 L2와 L3 전달 테이블을 생성하여 SDN 데이터 전달 계층으로 송신하며; SDN 데이터 전달 계층이 내용 배포 요청과 내용 전달 요청을 수신하면, L2와 L3 전달 테이블에 의하여 CDN 서비스의 관련 조작을 실행하는 것이 포함된다.
Description
본 발명은 내용 배포 기술에 관한 것으로서, 특히 밀착 결합 모드 하의 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
SDN은 근년래 나타난 새로운 네트워크 기술로서, 이의 주요한 특징으로는 제어와 전달이 분리되고, 네트워크가 오픈되어 프로그램 가능하며 또한 소프트웨어와 하드웨어가 분리된 것이다. SDN은 전통적인 통신 네트워크 설비로 하여금 전속 하드웨어 바인딩에서 벗어나 범용 하드웨어 플랫폼 기반에 맞춤형 소프트웨어의 방향으로 발전하도록 하고, 또한 오픈된 프로그래밍 인터페이스를 통하여 네트워크 기능 가상화, 네트워크 관린 단순화 및 네트워크 배치 자동화를 구현함으로써, 전통적인 네트워크 기능 구현과 공사 실시에 비하여 설비 원가, 인력 원가 및 배치 시간을 크게 절감한다. 구조 계층에 따라 구분하면, SDN은 위로부터 아래로 기본 상 세 개 계층으로 구분할 수 있는 바, 즉 응용 계층, 제어 계층 및 데이터 계층이다.
현재, 업계에서는 제어 계층 및 데이터 계층에 대해서 현재 및 이미 대량의 표준화 작업을 진행하였으나, 응용 계층 및 그 내부의 구성, 특히 어떻게 응용에 대하여 집적, 관리, 제어 및 기타 기존의 응용과 결합 및 융합시킬 것인가에 대해서는 토론된 것이 비교적 적고, 상대적으로 진전도 비교적 느리다. 이는 SDN의 사용성, 개방성, 프로그램 가능성, 관리성, 운영성 및 기존의 응용에 대한 호환성, 교환성 등 방면의 능력의 결함을 초래하게 되고, SDN 산업의 건전한 발전에 불리하며, 특히 어떻게 하면 빠르게 SDN 개발자 커뮤니티를 구성하고 대량의 SDN 응용 개발자를 끌어들여 이슈로 되는 응용 문제를 해결하는데 집중시키고, 또한 기존의 네트워크 중의 주요 응용을 SDN 기술에 이전하는 등 방면에서, 타고난 장해가 존재한다.
오픈 네트워킹 파운데이션(ONF, Open Networking Foundation) 표준 조직이든 아니면 ODL(Open Daylight, SDN 제어기 오픈 소스 조직)이든, 현재 정의한 SDN의 응용 계층은 주요하게 네트워크 응용 및 네트워크 서비스 편성 등 고도로 추상적인 기능으로 정의되고 있고, SDN 응용 계층은 사용자 응용 요청에 의하여 네트워크 자원 신청과 서비스 편성을 진행할 수 있는 바, 즉 SDN 응용 계층은 위로 외부 사용자와 표현적 상태 전이(REST, Representational State Transfer) 방식을 통하여 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API, Application Programming Interface) 호출(북극 인터페이스)을 제공하고, 외부 고객을 위하여 맞춤형 응용 기능을 구현하여 가상화의 네트워크 응용 기능을 구현하며; SDN 응용 계층은 아래로 SDN 제어기와 REST 방식을 통하여 네트워크 API 인터페이스 호출(북향 인터페이스)을 제공하고, SDN 제어 계층으로 자원 신청을 진행하여, 가상화의 네트워크 서비스 기능을 구현한다.
SDN 응용 계층의 각도에서 보면, 현재 이과 관련된 기술 연구 토론과 표준화 작업도 대부분 모두 SDN 응용 계층과 SDN 제어 계층 사이의 북향 인터페이스 방면에 집중되어 있다. SDN의 실제 응용에 있어서, SDN이 대외로 제공하는 서비스는 주요하게는 SDN 응용 계층과 그 외부 상위 계층 응용의 인터페이스(즉 북극 인터페이스, 또는 응용 인터페이스라고 함) 및 SDN 응용 계층 내부의 편성 기능을 통하여 구현한다. 북극 인터페이스와 관련된 기능 수요 및 펀성 자체와 관련된 기능 수요는 아직 충분히 발굴되지 않았고, 북극 인터페이스와 관련된 상위 계층 서비스 및 북향 인터페이스를 사용하는 L4-L7 서비스는 토론되지 않았거나 또는 여전히 조기 연구 토론(예를 들면 서비스 체인 응용)에 처하여 있으며; 특히 기존의 네트워크 서비스를 SDN을 기반으로 구성할 것인가 하는 것은 아직 연구 토론을 시작하지 않았으며, 이러한 것들도 또한 일정하게 SDN 응용의 기타 기존의 응용에 대한 집적을 저해하고, 나아가 SDN 응용 및 SDN 자체의 발전에 영향을 미친다.
더욱 나아가, 업계 기존의 응용(예를 들면 CDN, OTT, 여러 가지 비디오 미디어 등 서비스)에 대하여 어떻게 충분하게 SDN 구조를 빌어 오픈 네트워크 프로그래밍 인터페이스를 통하여, 더욱 훌륭하게 하위 계층 베어링 네트워크가 제공하는 고효율, 고성능 및 고가성비의 가상 네트워크를 사용하여 고객의 날로 증가되는 서비스 품질에 대한 요구 및 전반 운영, 유지보수 원가가 끊임없이 낮아지는 요구를 만족시킬 것인가 하는 것은, 현재 여전히 아주 조기의 초기 토론 단계에 처하여 있고, 또한 명확한 솔루션이 없으며, 이 또한 종래의 서비스가 SDN으로 이전되는 발걸음을 늦추고 있다.
SDN에 비하여, CDN은 비교적 성숙된 기술로서, 인터넷 또는 전기통신 전용 네트워크를 위하여 웹 페이지와 비디오 등 미디어 내용의 배포와 가속을 제공하고, 이의 주요한 특징으로는 미디어 내용을 다단계 버퍼링시키고 또한 사용자를 위하여 근접 서비스를 제공하여, 사용자를 위하여 비교적 훌륭한 체험 품질을 제공한다.
CDN의 기능에는 주요하게 내용 배포(Content Distribution)와 내용 전달(Content Delivery, 미디어 전달이라고도 함) 두 부분이 포함되고, 기본 기능에는 내용 배포/전달, 스케줄링/제어, 저장/버퍼링 및 미디어 서비스 등이 포함된다. 현재, ITU-T, ETSI, 3GPP, IETF 등 국제 표준 조직 및 CCSA 등 업계 표준 조직에는 모두 CDN의 관련 정의와 표준 규범이 존재하여, IP 네트워크 인터페이스 TV(IPTV), 유선 네트워크 TV(CATV), 인터넷 TV(OTT TV) 및 이동 스트림 미디어 등 서비스를 베어링한다. 현재의 CDN 솔루션은 하위 계층 베어링 네트워크가 개방되지 않은 제한으로 인하여, 서비스 네트워크의 CDN으로서는 반드시 하나의 중첩 계층으로 되고 또한 하위 계층 베어링 네트워크의 능력에 의존하여 존재하며; 아울러 CDN 솔루션이 필요로 하는 서버, 저장/버퍼링 및 미디어 서버는 모두 전속 하드웨어(예를 들면 블레이드 서버/ATCA 구조 서버 등)를 사용하기 때문에, 하드웨어 구조에 대한 의존도가 아주 높고 또한 범용성이 떨어지며; 그리고, CDN은 이와 관련된 네트워크 성능 요구가 비교적 높기 때문에(예를 들면 네트워크 대역폭, 딜레이, 떨림 등), 네트워크의 용량 확장 및 이로 인한 주소 할당, 설비 구성, 노드 배치, 서비스 오픈, 소프트웨어 업그레이드 등 관리 방면에 커다란 복잡성을 가져다 주는 바, 예를 들면 IPTV, CATV, OTT, 이동 스트림 미디어 등 서비스의 빠른 발전에 따라, CDN은 점차적으로 서비스와 디커플링되어 여러 가지 서비스의 내용 전송을 융합 베어링하는 파이프로 되고 있으므로, CDN 배치 노드가 날로 많아지고, 네트워크 규모도 날로 커지고 있으며, CDN 내용 라우팅에 대한 관리도 날로 복잡해지고, 여러 서비스 제공자/내용 제공자(CP/SP)에 대한 관리와 서비스 구성도 날로 어려워지고 있다.
현재 CDN 관련 기술방안에 존재하는 상기 문제와 CDN 기술의 발전 추세에 따라, CDN과 SDN의 융합 및 어떻게 하면 SDN 기술을 CDN 솔루션에 도입하여 CDN이 직면한 베어링 네트워크의 폐쇄성, 하드웨어의 전속성, 관리의 복잡성 등 방면의 문제를 효과적으로 해결하고, 나아가 CDN의 개방성, 가성비 및 사용성을 향상시키며, 또한 CDN의 전반적인 운영 유지보수 원가를 낮출 것인가 하는 것은 시급히 해결하여야 할 과제이다.
본 발명의 실시예에서는 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 방법 및 시스템을 제공하여, CDN이 직면한 베어링 네트워크의 폐쇄성, 하드웨어의 전속성, 관리의 복잡성 문제를 효과적으로 해결한다.
본 발명의 실시예에서는 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 방법을 제공하는 바,
SDN 응용 계층에 CDN의 응용 기능을 추가하며; SDN 제어 계층에 CDN의 제어 기능을 추가하며; SDN의 데이터 전달 계층에 CDN의 네트워크 실체 자원을 추가하며;
CDN 응용 신청을 수신하면, SDN 응용 계층이 CDN 응용 신청에 의하여 자원 요구와 서비스 편성 정보를 생성하고, 생성된 자원 요구와 서비스 편성 정보에 의하여 SDN 제어 계층으로 CDN 응용에 필요한 자원의 유보 신청을 송신하며;
유보 신청에 의하여 SDN 제어 계층이 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형 및 경로 정책을 결합시켜 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하고, 내용 라우팅 테이블에 의하여 데이터 링크 계층 L2와 네트워크 계층 L3 전달 테이블을 생성하여 SDN 데이터 전달 계층으로 송신하며;
SDN 데이터 전달 계층이 내용 배포 요청과 내용 전달 요청을 수신하면, L2와 L3 전달 테이블에 의하여 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 CDN 서비스의 관련 조작을 실행하는 것이 포함된다.
선택적으로, SDN 제어 계층이 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형 및 경로 정책을 결합시켜 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하는 것에는,
SDN 제어 계층이 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하며;
네트워크 부하 균형에 의하여 내용 배포의 경로 정책을 결합시켜 내용 배포 단계의 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하며;
네트워크 부하 균형에 의하여 내용 전달의 경로 정책을 결합시켜 내용 전달 단계의 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하는 것이 포함된다.
선택적으로, SDN 데이터 전달 계층이 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 CDN 서비스의 관련 조작을 실행하는 것에는,
SDN 데이터 전달 계층이 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 CDN 서비스의 내용 배포, 내용 버퍼링, 내용 전달의 조작을 실행하는 것이 포함되며, 그 중에서,
CDN 서비스의 내용 배포의 조작을 실행하는 것에는, 내용 배포 요청을 수신하고, 내용 배포 요청에 의하여 사전 설정된 배포 정책에 따라 내용 저장 노드에 저장된 내용을 추출한 후 CDN 네트워크의 내용 배포 노드로 주입시키는 것이 포함되며;
CDN 서비스의 내용 버퍼링의 조작을 실행하는 것에는, 상기 내용 배포 노드의 내용을 수신하여 버퍼링을 진행하며; 버퍼링 정책에 의하여, 사용자 단말이 방문한 적이 있는 내용을 사전에 CDN 네트워크의 내용 버퍼링 노드에 버퍼링시켜, 인접된 내용 전달 노드와 사용자 단말로 빠르게 인기 내용을 제공하여 사용하도록 하는 것이 포함되며;
CDN 서비스의 내용 전달의 조작을 실행하는 것에는, 내용 전달 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하는 것이 포함된다.
선택적으로, CDN 응용 신청을 수신할 때, 해당 방법에는 또한, SDN 응용 계층이 CDN 응용 신청을 통하여 등록을 진행하여, 필요한 엔진 지원 정보를 취득하며;
상기 필요한 엔진 지원 정보에 의하여 필요한 엔진을 스케줄링하여 CDN 응용 신청을 지원하는 것이 포함된다.
선택적으로, 해당 방법에는 또한,
SDN 응용 계층이 내용 배포 요청을 수신하면, 사전 설정된 내용 배포 정책에 의하여 추출하여야 하는 내용의 내용 저장 노드를 결정하고, 또한 주입하여야 하는 내용 배포 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 버퍼링 정책에 의하여 주입하여야 하는 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 상기 SDN 응용 계층이 상기 내용 배포 요청 및 결정된 주입하여야 하는 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 상기 SDN 제어 계층을 통하여 상기 SDN 데이터 전달 계층으로 전달하며;
SDN 응용 계층이 내용 전달 요청을 수신하면, 추출하여야 하는 내용의 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 미디어 서비스를 제공하여야 하는 내용 전달 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 상기 SDN 응용 계층이 상기 내용 전달 요청 및 결정된 미디어 서비스를 제공하여야 하는 내용 전달 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 상기 SDN 제어 계층을 통하여 상기 SDN 데이터 전달 계층으로 전달하는 것이 포함된다.
선택적으로, 서비스 체인 기능을 지원하는 상황 하에서, 해당 방법에는 또한, SDN 응용 계층이 서비스 체인 중에 정의된 방문 정보에 의하여, 상기 할당된 CDN 응용에 필요한 자원과 상기 스케줄링에 필요한 엔진의 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행하는 것이 포함된다.
선택적으로, 상기 할당된 CDN 응용에 필요한 자원과 상기 스케줄링된 필요한 엔진에 대한 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행한 후, 해당 방법에는 또한, SDN 응용 계층이 CDN 응용 신청이 할당한 CDN 응용에 필요한 자원과 스케줄링된 필요한 엔진에 대하여 요금을 산정하는 것이 포함된다.
선택적으로, 해당 방법에는 또한, SDN 제어 계층이 네트워크 부하 균형, 서비스 부하 균형과 내용 부하 균형을 통하여 내용 배포와 내용 전달의 부하 균형을 결정하는 것이 포함된다.
선택적으로, 상기 SDN 제어 계층이 네트워크 부하 균형, 서비스 부하 균형과 내용 부하 균형을 통하여 내용 배포와 내용 전달의 부하 균형을 결정하는 것에는,
내용 전달 노드의 서비스 부하 균형에 의하여, 사용자 단말을 위하여 미디어 서비스를 제공하는 내용 전달 노드의 서버 노드를 결정하며;
내용 부하 균형에 의하여 내용 버퍼링 노드를 결정하며;
내용 배포 과정의 네트워크 부하 균형과 내용 부하 균형에 의하여, 내용 배포의 네트워크 경로를 결정하고, 내용 전달 과정의 네트워크 부하 균형과 내용 부하 균형에 의하여, 내용 전달의 네트워크 경로를 결정하는 것이 포함된다.
본 발명의 실시예에서는 또한 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 시스템을 제공하는 바, SDN의 데이터 전달 계층에 CDN의 네트워크 실체 자원을 추가하고, 응용 기능 유닛, 제어 유닛 및 데이터 전달 유닛이 포함되며, 그 중에서,
상기 응용 기능 유닛은 SDN 응용 계층에 위치하고, CDN 응용 신청을 수신하면, CDN 응용 신청에 의하여 자원 요구와 서비스 편성 정보를 생성하고, 자원 요구와 서비스 편성 정보에 의하여 상기 제어 유닛으로 CDN 응용에 필요한 자원의 유보 신청을 송신하도록 설정되며;
상기 제어 유닛은 SDN 제어 계층에 위치하고, 유보 신청에 의하여 SDN 제어 계층이 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형 및 경로 정책을 결합시켜 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하고, 내용 라우팅 테이블에 의하여 데이터 링크 계층 L2와 네트워크 계층 L3 전달 테이블을 생성하여 상기 데이터 전달 유닛으로 송신하도록 설정되며;
상기 데이터 전달 유닛은 SDN 데이터 전달 계층에 위치하고, 내용 배포 요청과 내용 전달 요청을 수신하면, L2와 L3 전달 테이블에 의하여 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 CDN 서비스의 관련 조작을 실행하도록 설정된다.
선택적으로, 제어 유닛은 유보 신청에 의하여 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하며; 네트워크 부하 균형에 의하여 내용 배포의 경로 정책을 결합시켜 내용 배포 단계의 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하며; 네트워크 부하 균형에 의하여 내용 전달의 경로 정책을 결합시켜 내용 전달 단계의 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하며; 내용 라우팅 테이블에 의하여 L2와 L3 전달 테이블을 생성하여 상기 데이터 전달 유닛으로 송신하도록 설정된다.
선택적으로, CDN의 네트워크 실체 자원에는 하기 자원의 한 가지 또는 여러 가지가 포함되는 바, 즉
전달 교환기, 전달 라우터, 전달 게이트웨이, 내용 저장 서버, 내용 배포 서버, 내용 버퍼링 서버, 내용 전달 서버 및 SDN 전달 프로토콜을 지원하는 기타 자체 정의 설비이다.
선택적으로, 데이터 전달 유닛은 상기 내용 배포 요청과 상기 내용 전달 요청을 수신하면, L2와 L3 전달 테이블에 의하여 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 CDN 서비스의 내용 배포, 내용 버퍼링, 내용 전달의 조작을 실행하도록 설정되고, 그 중에서,
상기 CDN 서비스의 내용 배포의 조작을 실행하는 것에는, 내용 배포 요청을 수신하고, 내용 배포 요청에 의하여 사전 설정된 배포 정책에 따라 내용 저장 노드에 저장된 내용을 추출한 후 CDN 네트워크의 내용 배포 노드로 주입시키는 것이 포함되며;
CDN 서비스의 내용 버퍼링의 조작을 실행하는 것에는, 상기 내용 배포 노드의 내용을 수신하여 버퍼링을 진행하며; 버퍼링 정책에 의하여, 사용자 단말이 방문한 적이 있는 내용을 사전에 CDN 네트워크의 내용 버퍼링 노드에 버퍼링시켜, 인접된 내용 전달 노드와 사용자 단말로 빠르게 인기 내용을 제공하여 사용하도록 하는 것이 포함되며;
CDN 서비스의 내용 전달의 조작을 실행하는 것에는, 내용 전달 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하는 것이 포함된다.
선택적으로, 응용 기능 유닛은 또한, CDN 응용 신청을 수신할 때, CDN 응용 신청을 통하여 등록을 진행하여, 필요한 엔진 지원 정보를 취득하며;
상기 필요한 엔진 지원 정보에 의하여 필요한 엔진을 스케줄링하여 CDN 응용 신청을 지원하도록 설정된다.
선택적으로, 응용 유닛은 또한,
내용 배포 요청을 수신하면, 사전 설정된 내용 배포 정책에 의하여 추출하여야 하는 내용의 내용 저장 노드를 결정하고, 또한 주입하여야 하는 내용 배포 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 버퍼링 정책에 의하여 주입하여야 하는 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 상기 내용 배포 요청 및 결정된 주입하여야 하는 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 상기 제어 유닛을 통하여 상기 데이터 전달 유닛으로 전달하며;
내용 전달 요청을 수신하면, 추출하여야 하는 내용의 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 미디어 서비스를 제공하여야 하는 내용 전달 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 상기 내용 전달 요청 및 결정된 미디어 서비스를 제공하여야 하는 내용 전달 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 상기 제어 유닛을 통하여 상기 데이터 전달 유닛으로 전달하도록 설정된다.
선택적으로, 응용 기능 유닛은 또한, 서비스 체인 기능을 지원하는 상황 하에서, 서비스 체인 중에 정의된 방문 정보에 의하여, 상기 할당된 CDN 응용에 필요한 자원과 상기 스케줄링에 필요한 엔진의 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행하도록 설정된다.
선택적으로, 응용 유닛은 또한, 상기 할당된 CDN 응용에 필요한 자원과 상기 스케줄링된 필요한 엔진에 대한 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행한 후, CDN 응용 신청이 할당한 CDN 응용에 필요한 자원과 스케줄링된 필요한 엔진에 대하여 요금을 산정하도록 설정된다.
선택적으로, 제어 유닛은 또한, 네트워크 부하 균형, 서비스 부하 균형과 내용 부하 균형을 통하여 내용 배포와 내용 전달의 부하 균형을 결정하도록 설정된다.
선택적으로, 상기 제어 유닛이 네트워크 부하 균형, 서비스 부하 균형과 내용 부하 균형을 통하여 내용 배포와 내용 전달의 부하 균형을 결정하는 것에는,
상기 제어 유닛이 내용 전달 노드의 서비스 부하 균형에 의하여, 사용자 단말을 위하여 미디어 서비스를 제공하는 내용 전달 노드의 서버 노드를 결정하며;
상기 제어 유닛이 내용 부하 균형에 의하여 내용 버퍼링 노드를 결정하며;
상기 제어 유닛이 내용 배포 과정의 네트워크 부하 균형과 내용 부하 균형에 의하여, 내용 배포의 네트워크 경로를 결정하고, 내용 전달 과정의 네트워크 부하 균형과 내용 부하 균형에 의하여, 내용 전달의 네트워크 경로를 결정하는 것이 포함된다.
선택적으로, 응용 기능 유닛에는 또한 외부 응용 인터페이스가 포함되고, CDN 응용 신청을 수신하며; 외부 명령을 수신하여 하기 유닛 중의 적어도 하나를 조절하는 바, 즉 응용 기능 유닛, 제어 유닛, 데이터 전달 유닛이도록 설정되며;
응용 유닛과 제어 유닛이 북향 인터페이스를 통하여 연결되며;
제어 유닛과 데이터 전달 유닛이 남향 인터페이스를 통하여 연결된다.
관련 기술에 비하여, 본 발명의 실시예에서 제공하는 기술방안은 SDN 응용 계층에 CDN의 응용 기능을 추가하고, SDN 제어 계층에 CDN의 제어 기능을 추가하며, SDN의 데이터 전달 계층에 CDN의 네트워크 실체 자원을 추가하며; CDN 응용 신청을 수신하면, SDN 응용 계층이 CDN 응용 신청에 의하여 자원 요구와 서비스 편성 정보를 생성하고, 생성된 자원 요구와 서비스 편성 정보에 의하여 SDN 제어 계층으로 CDN 응용에 필요한 자원의 유보 신청을 송신하며; 유보 신청에 의하여 SDN 제어 계층이 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형 및 경로 정책을 결합시켜 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하며; 내용 라우팅 테이블에 의하여 데이터 링크 계층과 네트워크 계층(L2와 L3) 전달 테이블을 생성하여 SDN 데이터 전달 계층으로 송신하며; SDN 데이터 전달 계층이 내용 배포 요청과 내용 전달 요청을 수신하면, L2와 L3 전달 테이블에 의하여 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 CDN 서비스의 관련 조작을 실행한다. 본 발명의 실시예에서는 SDN을 기반으로 CDN의 시스템 기능을 구현하여, CDN이 직면한 베어링 네트워크의 폐쇄성, 하드웨어의 전속성, 관리의 복잡성 문제가 효과적으로 해결되도록 하고, CDN 응용 네트워크 자원, 엔진 능력과 전달 경로의 합리적인 선택을 구현하였다.
도1은 본 발명의 실시예의 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 방법의 흐름도.
도2는 본 발명의 실시예의 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 시스템의 구조도.
도2는 본 발명의 실시예의 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 시스템의 구조도.
유의하여야 할 바로는, 충돌되지 않는 상황 하에서, 본 출원의 실시예 및 실시예 중의 특징은 상호 결합될 수 있다.
실시예1
도1은 본 발명의 실시예의 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 방법의 흐름도이다.
우선, SDN 응용 계층에 CDN의 응용 기능을 추가하며; SDN 제어 계층에 CDN의 제어 기능을 추가하며; SDN의 데이터 전달 계층에 CDN의 네트워크 실체 자원을 추가한다.
설명하여야 할 바로는, SDN 및 NFV를 기반으로 하는 방안에서, 데이터 전달 계층에 네트워크 실체 자원, 예를 들면 새로 추가된 X86 범용 구조의 하드웨어 자원을 추가하고 또한 해당 범용 하드웨어 자원을 기반으로 네트워크 프로그래밍을 진행하여 상응한 기능을 구현할 수 있으며; SDN 응용 계층에서도 마찬가지이다. SDN/NFV의 핵심은 범용 하드웨어 플랫폼을 사용하고 프로그래밍을 통하여 소프트웨어를 개변시켜 네트워크 요소의 기능과 포지셔닝을 개변시키는 것이다.
도1에 도시된 바와 같이, 하기 단계가 포함된다.
100 단계: CDN 응용 신청을 수신하면, SDN 응용 계층이 CDN 응용 신청에 의하여 자원 요구와 서비스 편성 정보를 생성하고, 생성된 자원 요구와 서비스 편성 정보에 의하여 SDN 제어 계층으로 CDN 응용에 필요한 자원의 유보 신청을 송신하며;
101 단계: 유보 신청에 의하여 SDN 제어 계층이 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형 및 경로 정책을 결합시켜 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하고, 내용 라우팅 테이블에 의하여 데이터 링크 계층과 네트워크 계층(L2와 L3, 이하 "L2/L3"으로 약칭) 전달 테이블을 생성하여 SDN 데이터 전달 계층으로 송신하며;
설명하여야 할 바로는, 내용 라우팅 테이블은 데이터 전송 경로 상의 설비의 전후 연결 점핑 관계이며; SDN 방안에 따르면 해당 연결과 점핑 관계에 의하여 제공되는 대응되는 L2/L3 전달 테이블로서, 바로 맵핑이다. 내용 라우팅 테이블에는 내용 배포 및 내용 전달에 관한 노드의 어드레싱 정보가 포함되는 바, 해당 정보는 IP 5 튜플 와 URL 주소 등으로 공동으로 구성된다. L2/L3 전달 테이블은 하나의 테이블일 수도 있고 두 개의 테이블일 수도 있으며, L2와 L3의 정보를 포함하기만 하면 된다.
본 단계에서, SDN 제어 계층이 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형 및 경로 정책을 결합시켜 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하는 것에는,
SDN 제어 계층이 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하며;
네트워크 부하 균형에 내용 배포의 경로 정책을 결합시키는 것에 의하여 내용 배포 단계의 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하며;
네트워크 부하 균형에 내용 전달의 경로 정책을 결합시키는 것에 의하여 내용 전달 단계의 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하는 것이 포함된다.
설명하여야 할 바로는, CDN 응용에 필요한 자원은 경로, 대역폭, 트래픽, 저장 공간, 시간, 서비스 품질, 서비스 레벨, 비용 등을 통하여 측정 결정하는 것이다. 그리고, 네트워크 부하 균형과 경로 정책의 결합 방식은 실제 상황에 의하여 설정할 수 있는 바, 정책 선택 방면의 문제에 속하며; 예를 들면, 관리자가 아래에 설명하게 될 CDN에 필요한 자원 및 필요한 비용 등에 따라 평가를 진행하여 어떠한 경로를 선택하는 것이 가장 적합한(효율과 이득의 최대화에 부합됨) 것인지를 설계할 수 있다.
102 단계: SDN 데이터 전달 계층이 내용 배포 요청과 내용 전달 요청을 수신하면, L2/L3 전달 테이블에 의하여 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 CDN 서비스의 관련 조작을 실행한다.
본 단계에서, CDN의 네트워크 실체 자원에는 하기 자원의 한 가지 또는 여러 가지가 포함되는 바, 즉
전달 교환기, 전달 라우터, 전달 게이트웨이, 내용 저장 서버, 내용 배포 서버, 내용 버퍼링 서버, 내용 전달 서버 및 SDN 전달 프로토콜을 지원하는 기타 자체 정의 설비이다.
설명하여야 할 바로는, CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 CDN 서비스의 관련 조작을 실행하는 호출은 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 사용하여 CDN 서비스의 관련 조작을 실행하는 것을 말한다. SDN 전달 프로토콜을 지원하는 기타 자체 정의 설비는 서비스를 구현할 때(예를 들면 CDN을 사용하여 IPTV/OTT 등을 구현할 때) 서비스 과정에 관련될 수 있는 설비(예를 들면 전자 프로 메뉴 서버)를 말한다.
SDN 데이터 전달 계층이 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 CDN 서비스의 관련 조작을 실행하는 것에는,
SDN 데이터 전달 계층이 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 CDN 서비스의 내용 배포, 내용 버퍼링, 내용 전달의 조작을 실행하는 것이 포함되며, 그 중에서,
CDN 서비스의 내용 배포의 조작을 실행하는 것에는, 내용 배포 요청을 수신하고, 내용 배포 요청에 의하여 사전 설정된 배포 정책에 따라 내용 저장 노드에 저장된 내용을 추출한 후 CDN 네트워크의 내용 배포 노드로 주입시키는 것이 포함되며;
CDN 서비스의 내용 버퍼링의 조작을 실행하는 것에는, 상기 내용 배포 노드의 내용을 수신하여 버퍼링을 진행하며; 버퍼링 정책에 의하여, 사용자 단말이 방문한 적이 있는 내용을 사전에 CDN 네트워크의 내용 버퍼링 노드에 버퍼링시켜, 인접된 내용 전달 노드와 사용자 단말로 빠르게 인기 내용을 제공하여 사용하도록 하는 것이 포함되며;
설명하여야 할 바로는, 버퍼링을 진행하는 내용으로는 내용의 전반 파일, 내용 파일의 조각 또는 애용 파일 스트림화 후의 데이터 패킷이다.
설명하여야 할 바로는, 내용 버퍼링 노드는 일반적으로 내용 전달 노드와 쌍을 이루며 나타나며; 버퍼링된 내용이 지역 인기 내용으로 상승할 때, 사전에 해당 인기 내용을 기타 배포 노드/버퍼링 노드에 배포/버퍼링하여야 한다. 여기에서, 조각은 주요하게 비교적 큰 내용의 오리지널 파일을 필요한 입도(예를 들면 32KByes, 64Kbytes, 256KBytes, 512KBytes, 1MBytes, 2MBytes, 4MBytes, 8MBytes, 16MBytes, 32MBytes, 64Mbytes 등)에 따라 잘라 병행 전송 및 배포식 저장에 유리하도록 한다.
CDN 서비스의 내용 전달의 조작을 실행하는 것에는, 내용 전달 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하는 것이 포함된다.
설명하여야 할 바로는, 스트림 미디어 전송 기술(예를 들면 IETF RTP, MPEG TS, MPEG DASH, MPEG MMT 등)의 선택은 내용 전달 노드에 의하여 선택을 진행하는 바, 내용 스트림화의 관련 정보 추가에는, 필요한 시리얼 번호와 타임 스탬프 등 정보를 기입하여, 스트림화 후 네트워크를 통하여 전송되는 데이터 패킷이 순차적으로 수신단에 의하여 수신되지 않는다 하더라도, 이에 의하여 효과적으로 해석 및 환원되도록 한다.
그리고, 내용의 전달은 종합 효율 및 원가(예를 들면 트래픽 ×× 가격)의 원칙을 기반으로 평가하여야 하며; 내용 배포 부분의 내용 라우팅에 있어서, 효율을 만족시키는 전제 하에서, 주요하게는 트래픽 원가를 고려하며; 내용 전달 부분의 내용 라우팅에 있어서, 주요하게는 네트워크 성능과 체험 품질을 고려하며; 내용 라우팅은 파일 조각 및 배포식 저장 등 원인으로 인하여 여러 갈래의 도달가능한 라우팅이 존재할 수 있고, 또한 SDN이 제공하는 하위 계층 네트워크 토폴로지 정보에 의하여 동적 조절을 진행할 수 있다.
사전 설정된 배포 정책, 버퍼링 정책, 부하 균형 정책, 내용 배포 경로 정책 및 내용 전달 경로 정책은 당업계 기술자들의 분석 총화를 거쳐 취득하는 것으로서, 서로 다른 CDN 응용 수요와 SDN 네트워크, 엔진 등에 의하여 실제적인 조절을 진행할 수 있다.
CDN 응용 신청을 수신할 때, 본 실시예의 방법에는 또한, SDN 응용 계층이 CDN 응용 신청을 통하여 등록을 진행하여, 필요한 엔진 지원 정보를 취득하며;
상기 필요한 엔진 지원 정보에 의하여 필요한 엔진을 스케줄링하여 CDN 응용 신청을 지원하는 것이 포함된다.
본 발명의 실시예에 의한 방법에는 또한,
SDN 응용 계층이 내용 배포 요청을 수신하면, 사전 설정된(예를 들면 시스템 기본으로 구성한) 내용 배포 정책에 의하여 추출하여야 하는 내용의 내용 저장 노드를 결정하고, 또한 주입하여야 하는 내용 배포 노드 및 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 버퍼링 정책에 의하여 주입하여야 하는 내용 버퍼링 노드 및 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 상기 SDN 응용 계층이 상기 내용 배포 요청 및 결정된 주입하여야 하는 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 상기 SDN 제어 계층을 통하여 상기 SDN 데이터 전달 계층으로 전달하며;
SDN 응용 계층이 내용 전달 요청을 수신하면, 추출하여야 하는 내용의 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 미디어 서비스를 제공하여야 하는 내용 전달 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 상기 SDN 응용 계층이 상기 내용 전달 요청 및 결정된 미디어 서비스를 제공하여야 하는 내용 전달 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 상기 SDN 제어 계층을 통하여 상기 SDN 데이터 전달 계층으로 전달하는 것이 포함된다.
내용 배포 요청과 내용 전달 요청은 외부로부터 온 것이고, 서비스 과정의 수요에 의하여 트리거되며, SDN 응용 계층 인터페이스를 통하여 이러한 응용 층면의 요청 메시지를 수신하고 또한 점차적으로 SDN 제어 계층 및 SDN 데이터 전달 계층으로 이러한 메시지를 전달하며, 마지막으로 SDN 데이터 전달 계층이 배포와 전달의 조작을 실행하는 바, 즉 내용 배포와 내용 전달도 데이터 전달 계층에 의존하여 하위 계층 데이터의 전송을 구현한다.
CDN 네트워크에서, CDN 네트워크의 자체 특성으로 인하여 동적 조절을 구현할 수 없고, 본 발명의 실시예의 SDN 기반으로 CDN을 구현한 후, SDN 네트워크의 특성을 이용하여 동적인 조절을 구현할 수 있다.
서비스 체인 기능을 지원하는 상황 하에서, 본 발명의 실시예의 방법에는 또한, SDN 응용 계층이 서비스 체인 중에 정의된 방문 정보에 의하여, 상기 할당된 CDN 응용에 필요한 자원과 상기 스케줄링된 필요한 엔진에 대한 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행하는 것이 포함된다.
상기 할당된 CDN 응용에 필요한 자원과 상기 스케줄링된 필요한 엔진에 대한 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행한 후, 본 발명의 실시예의 방법에는 또한, SDN 응용 계층이 CDN 응용 신청이 할당한 CDN 응용에 필요한 자원과 스케줄링된 필요한 엔진에 대하여 요금을 산정하는 것이 포함된다.
본 발명의 실시예의 방법에는 또한, SDN 제어 계층이 네트워크 부하 균형, 서비스 부하 균형과 내용 부하 균형을 통하여 내용 배포와 내용 전달의 부하 균형을 결정하는 것이 포함되고, 여기에는
내용 전달 노드의 서비스 부하 균형에 의하여, 사용자 단말을 위하여 미디어 서비스를 제공하는 내용 전달 노드의 서버 노드를 결정하며;
내용 부하 균형에 의하여 내용 버퍼링 노드를 결정하며;
내용 배포 과정의 네트워크 부하 균형과 내용 부하 균형에 의하여, 내용 배포의 네트워크 경로를 결정하고, 내용 전달 과정의 네트워크 부하 균형과 내용 부하 균형에 의하여, 내용 전달의 네트워크 경로를 결정하는 것이 포함된다.
설명하여야 할 바로는, 네트워크 부하 균형은 주요하게 네트워크 경로의 대역폭, 트래픽, 시간, 듀티비 및 다중 경로 시 각 경로의 사용 상황을 고려하고, 또한 네트워크 부하 균형 정책에 의하여 사용할 네트워크 경로 및 각 경로가 차지하는 대역폭, 트래픽, 시간 등 상황을 선택하며; 서비스 부하 균형은 주요하게 각 노드 서버의 CPU, 단위 시간 링크 처리 수, 포트 I/O 사용 상황을 고려하고, 또한 서비스 부하 균형 정책에 의하여 서비스를 제공할 노드 서버를 선택하며; 내용 부하 균형은 주요하게 내용의 CDN 노드 중의 분포 상황 및 내용의 인기 상황을 고려하고, 또한 내용 부하 균형 정책에 의하여 내용 배포를 통하여 내용의 노드 사이의 스케줄링을 구현한다.
실시예2
도2는 본 발명의 실시예의 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 시스템의 구조도로서, 도2에 도시된 바와 같이, 응용 기능 유닛, 제어 유닛 및 데이터 전달 유닛이 포함되며; 그 중에서,
상기 응용 기능 유닛은 SDN 응용 계층에 위치하고, CDN 응용 신청을 수신하면, CDN 응용 신청에 의하여 자원 요구와 서비스 편성 정보를 생성하고, 자원 요구와 서비스 편성 정보에 의하여 상기 제어 유닛으로 CDN 응용에 필요한 자원의 유보 신청을 송신하도록 설정되며;
응용 기능 유닛은 또한, CDN 응용 신청을 수신할 때, CDN 응용 신청을 통하여 등록을 진행하여, 필요한 엔진 지원 정보를 취득하며; 상기 필요한 엔진 지원 정보에 의하여 필요한 엔진을 스케줄링하여 CDN 응용 신청을 지원하도록 설정될 수 있다.
응용 기능 유닛은 또한, 내용 배포 요청을 수신하면, 사전 설정된 내용 배포 정책에 의하여 추출하여야 하는 내용의 내용 저장 노드를 결정하고, 또한 주입하여야 하는 내용 배포 노드 및 해당 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 버퍼링 정책에 의하여 주입하여야 하는 내용 버퍼링 노드 및 해당 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 상기 내용 배포 요청 및 결정된 주입하여야 하는 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 상기 제어 유닛을 통하여 상기 데이터 전달 유닛으로 전달하며;
내용 전달 요청을 수신하면, 추출하여야 하는 내용의 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 미디어 서비스를 제공하여야 하는 내용 전달 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 상기 내용 전달 요청 및 결정된 미디어 서비스를 제공하여야 하는 내용 전달 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 상기 제어 유닛을 통하여 상기 데이터 전달 유닛으로 전달하도록 설정될 수 있다.
응용 유닛은 또한, 상기 할당된 CDN 응용에 필요한 자원과 상기 스케줄링된 필요한 엔진에 대한 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행한 후, CDN 응용 신청이 할당한 CDN 응용에 필요한 자원과 스케줄링된 필요한 엔진에 대하여 요금을 산정하도록 설정될 수 있다.
응용 기능 유닛은 또한, 서비스 체인 기능을 지원하는 상황 하에서, 서비스 체인 중에 정의된 방문 정보에 의하여, 상기 할당된 CDN 응용에 필요한 자원과 상기 스케줄링된 필요한 엔진의 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행하도록 설정될 수 있다.
상기 제어 유닛은 SDN 제어 계층에 위치하고, 유보 신청에 의하여 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형 및 경로 정책을 결합시켜 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하며; 내용 라우팅 테이블에 의하여 L2/L3 전달 테이블을 생성하여 데이터 전달 유닛으로 송신하도록 설정되며;
상기 제어 유닛은,
유보 신청에 의하여, CDN 응용에 필요한 자원을 할당하며;
네트워크 부하 균형에 내용 배포의 경로 정책을 결합시키는 것에 의하여 내용 배포 단계의 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하며; 네트워크 부하 균형에 내용 전달의 경로 정책을 결합시키는 것에 의하여 내용 전달 단계의 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하며;
내용 라우팅 테이블에 의하여 L2/L3 전달 테이블을 생성하여 데이터 전달 유닛으로 송신하도록 설정된다.
상기 제어 유닛이 또한 네트워크 부하 균형, 서비스 부하 균형과 내용 부하 균형을 통하여 내용 배포와 내용 전달의 부하 균형을 결정하도록 설정될 수 있으며, 여기에는
상기 제어 유닛이 내용 전달 노드의 서비스 부하 균형에 의하여, 사용자 단말을 위하여 미디어 서비스를 제공하는 내용 전달 노드의 서버 노드를 결정하며;
상기 제어 유닛이 내용 부하 균형에 의하여 내용 버퍼링 노드를 결정하며;
상기 제어 유닛이 내용 배포 과정의 네트워크 부하 균형과 내용 부하 균형에 의하여, 내용 배포의 네트워크 경로를 결정하고, 내용 전달 과정의 네트워크 부하 균형과 내용 부하 균형에 의하여, 내용 전달의 네트워크 경로를 결정하는 것이 포함된다.
상기 데이터 전달 유닛은 SDN 데이터 전달 계층에 위치하고, 내용 배포 요청과 내용 전달 요청을 수신하면, L2/L3 전달 테이블에 의하여 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 CDN 서비스의 관련 조작을 실행하도록 설정된다.
CDN의 네트워크 실체 자원에는 하기 자원의 한 가지 또는 여러 가지가 포함되는 바, 즉
전달 교환기, 전달 라우터, 전달 게이트웨이, 내용 저장 서버, 내용 배포 서버, 내용 버퍼링 서버, 내용 전달 서버 및 SDN 전달 프로토콜을 지원하는 기타 자체 정의 설비이다.
상기 데이터 전달 유닛은 내용 배포 요청과 내용 전달 요청을 수신하면, L2/L3 전달 테이블에 의하여 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 CDN 서비스의 내용 배포, 내용 버퍼링, 내용 전달의 조작을 실행하도록 설정되고, 그 중에서,
CDN 서비스의 내용 배포의 조작을 실행하는 것에는, 내용 배포 요청을 수신하고, 내용 배포 요청에 의하여 사전 설정된 배포 정책에 따라 내용 저장 노드에 저장된 내용을 추출한 후 CDN 네트워크의 내용 배포 노드로 주입시키는 것이 포함되며;
CDN 서비스의 내용 버퍼링의 조작을 실행하는 것에는, 상기 내용 배포 노드의 내용을 수신하여 버퍼링을 진행하며; 버퍼링 정책에 의하여, 사용자 단말이 방문한 적이 있는 내용을 사전에 CDN 네트워크의 내용 버퍼링 노드에 버퍼링시켜, 인접된 내용 전달 노드와 사용자 단말로 빠르게 인기 내용을 제공하여 사용하도록 하는 것이 포함되며;
CDN 서비스의 내용 전달의 조작을 실행하는 것에는, 내용 전달 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하는 것이 포함된다.
상기 응용 기능 유닛에는 또한 외부 응용 인터페이스가 포함되고, CDN 응용 신청을 수신하며; 외부 명령을 수신하여 하기 유닛 중의 적어도 하나를 조절하는 바, 즉 응용 기능 유닛, 제어 유닛, 데이터 전달 유닛이도록 설정되며;
응용 유닛과 제어 유닛이 북향 인터페이스를 통하여 연결되며;
제어 유닛과 데이터 전달 유닛이 남향 인터페이스를 통하여 연결된다.
당업계의 기술인원들은 상기 방법 중의 전부 또는 일부 단계는 프로그램 명령을 통하여 관련 하드웨어로 하여금 완성할 수 있으며, 상기 프로그램은 컴퓨터 판독가능한 매체, 예를 들면 롬, 자기 디스크 또는 광 디스크에 저장될 수 있음을 이해여야 할 것이다. 선택적으로 상기 실시예의 모든 또는 일부 단계는 하나 또는 다수의 직접회로를 이용하여 구현할 수 있다. 상응하게, 상기 실시예 중의 각 모듈/ 유닛은 하드웨어 형식으로 구현될 수도 있고, 소프트웨어 기능 모듈의 형식으로도 구현할 수 있을 것이다. 본 발명은 어떠한 특정된 형식의 하드웨어와 소프트웨어의 결합의 제한을 받지 않는다.
본 발명의 실시예에서는 SDN을 기반으로 CDN의 시스템 기능을 구현하여, CDN이 직면한 베어링 네트워크의 폐쇄성, 하드웨어의 전속성, 관리의 복잡성 문제가 효과적으로 해결되도록 하고, CDN 응용 네트워크 자원, 엔진과 전달 경로의 합리적인 선택을 구현하였다.
Claims (21)
- 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법에 있어서, SDN 응용 계층에 CDN의 응용 기능을 추가하며; SDN 제어 계층에 CDN의 제어 기능을 추가하며; SDN의 데이터 전달 계층에 CDN의 네트워크 실체 자원을 추가하며; 상기 방법에는,
CDN 응용 신청을 수신하면, 상기 SDN 응용 계층이 CDN 응용 신청에 의하여 자원 요구와 서비스 편성 정보를 생성하고, 생성된 자원 요구와 서비스 편성 정보에 의하여 상기SDN 제어 계층으로 CDN 응용에 필요한 자원의 유보 신청을 송신하며;
상기 유보 신청에 의하여 상기 SDN 제어 계층이 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형 및 경로 정책에 의하여 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하고, 상기 내용 라우팅 테이블에 의하여 데이터 링크 계층 L2와 네트워크 계층 L3 전달 테이블을 생성하여 상기 SDN 데이터 전달 계층으로 송신하며;
상기 SDN 데이터 전달 계층이 내용 배포 요청을 수신하면, 상기 L2와 L3 전달 테이블에 의하여 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 내용 배포 조작을 실행하며;
상기SDN 데이터 전달 계층이 내용 전달 요청을 수신하면, 상기 L2와 L3 전달 테이블에 의하여 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 내용 전달 조작을 실행하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제1항에 있어서, 상기 SDN 제어 계층이 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형 및 경로 정책에 의하여 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하는 것에는,
상기 SDN 제어 계층이 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하며;
네트워크 부하 균형에 내용 배포의 경로 정책을 결합시키는 것에 의하여 내용 배포 단계의 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하며;
네트워크 부하 균형에 내용 전달의 경로 정책을 결합시키는 것에 의하여 내용 전달 단계의 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제1항에 있어서,
내용 배포 요청을 수신하면, 내용 배포 요청에 의하여 사전 설정된 배포 정책에 따라 내용 저장 노드에 저장된 내용을 추출한 후 CDN 네트워크의 내용 배포 노드로 주입하며;
상기 내용 배포 노드의 내용을 수신하여 버퍼링을 진행하며; 버퍼링 정책에 의하여, 사용자 단말이 방문한 적이 있는 내용을 사전에 CDN 네트워크의 내용 버퍼링 노드에 버퍼링시켜, 인접된 내용 전달 노드와 사용자 단말로 빠르게 인기 내용을 제공하여 사용하도록 하며;
내용 전달 요청을 수신하면, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제1항에 있어서, CDN 응용 신청을 수신하면, 상기 방법에는 또한, 상기SDN 응용 계층이 CDN 응용 신청을 통하여 등록을 진행하여, 필요한 엔진 지원 정보를 취득하며;
상기 필요한 엔진 지원 정보에 의하여 필요한 엔진을 스케줄링하여 CDN 응용 신청을 지원하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제4항에 있어서, 또한
상기 SDN 응용 계층이 내용 배포 요청을 수신하면, 사전 설정된 내용 배포 정책에 의하여 추출하여야 하는 내용의 내용 저장 노드를 결정하고, 또한 주입하여야 하는 내용 배포 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 버퍼링 정책에 의하여 주입하여야 하는 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 상기 SDN 응용 계층이 상기 내용 배포 요청 및 결정된 주입하여야 하는 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 상기 SDN 제어 계층을 통하여 상기 SDN 데이터 전달 계층으로 전달하며;
상기 SDN 응용 계층이 내용 전달 요청을 수신하면, 추출하여야 하는 내용의 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 미디어 서비스를 제공하여야 하는 내용 전달 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 상기 SDN 응용 계층이 상기 내용 전달 요청 및 결정된 미디어 서비스를 제공하여야 하는 내용 전달 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 상기 SDN 제어 계층을 통하여 상기 SDN 데이터 전달 계층으로 전달하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제5항에 있어서, 서비스 체인 기능을 지원하는 상황 하에서, 상기 방법에는 또한, 상기SDN 응용 계층이 서비스 체인 중에 정의된 방문 정보에 의하여, 상기 할당된 CDN 응용에 필요한 자원과 상기 스케줄링된 필요한 엔진에 대한 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행하는 것이 포함되며; 및
상기 할당된 CDN 응용에 필요한 자원과 상기 스케줄링된 필요한 엔진의 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행한 후, 상기 방법에는 또한, 상기 SDN 응용 계층이 CDN 응용 신청이 할당한 CDN 응용에 필요한 자원과 스케줄링된 필요한 엔진에 대하여 요금을 산정하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제2항에 있어서, 상기 방법에는 또한, 상기SDN 제어 계층이 네트워크 부하 균형, 서비스 부하 균형과 내용 부하 균형을 통하여 내용 배포와 내용 전달의 부하 균형을 결정하는 것이 포함되며; 및
상기 SDN 제어 계층이 네트워크 부하 균형, 서비스 부하 균형과 내용 부하 균형을 통하여 내용 배포와 내용 전달의 부하 균형을 결정하는 것에는,
내용 전달 노드의 서비스 부하 균형에 의하여, 사용자 단말을 위하여 미디어 서비스를 제공하는 내용 전달 노드의 서버 노드를 결정하며;
내용 부하 균형에 의하여 내용 버퍼링 노드를 결정하며;
내용 배포 과정의 네트워크 부하 균형과 내용 부하 균형에 의하여, 내용 배포의 네트워크 경로를 결정하고, 내용 전달 과정의 네트워크 부하 균형과 내용 부하 균형에 의하여, 내용 전달의 네트워크 경로를 결정하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템에 있어서, SDN의 데이터 전달 계층에 CDN의 네트워크 실체 자원을 추가하고, 상기 시스템에는 응용 기능 유닛, 제어 유닛 및 데이터 전달 유닛이 포함되며,
상기 응용 기능 유닛은 SDN 응용 계층에 위치하고, CDN 응용 신청을 수신하면, CDN 응용 신청에 의하여 자원 요구와 서비스 편성 정보를 생성하고, 자원 요구와 서비스 편성 정보에 의하여 상기 제어 유닛으로 CDN 응용에 필요한 자원의 유보 신청을 송신하도록 설정되며;
상기 제어 유닛은 SDN 제어 계층에 위치하고, 유보 신청에 의하여 CDN 응용에 필요한 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형 및 경로 정책에 의하여 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하고, 내용 라우팅 테이블에 의하여 데이터 링크 계층 L2와 네트워크 계층 L3 전달 테이블을 생성하여 상기 데이터 전달 유닛으로 송신하도록 설정되며;
상기 데이터 전달 유닛은 SDN 데이터 전달 계층에 위치하고, 내용 배포 요청을 수신하면, 상기 L2와 L3 전달 테이블에 의하여 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 내용 배포 조작을 실행하고;내용 전달 요청을 수신하면, 상기 L2와 L3 전달 테이블에 의하여 CDN의 네트워크 실체 자원으로부터 관련 내용을 호출하여 내용 전달 조작을 실행하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제8항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
유보 신청에 의하여, CDN 응용에 필요한 자원을 할당하며;
네트워크 부하 균형에 내용 배포의 경로 정책을 결합시키는 것에 의하여 내용 배포 단계의 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하며; 네트워크 부하 균형에 내용 전달의 경로 정책을 결합시켜는 것에 의하여 내용 전달 단계의 데이터 전송을 진행하는 내용 라우팅 테이블을 생성하며;
내용 라우팅 테이블에 의하여 L2와 L3 전달 테이블을 생성하여 상기 데이터 전달 유닛으로 송신하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제8항에 있어서, 상기 CDN의 네트워크 실체 자원에는
전달 교환기, 전달 라우터, 전달 게이트웨이, 내용 저장 서버, 내용 배포 서버, 내용 버퍼링 서버, 내용 전달 서버 및 SDN 전달 프로토콜을 지원하는 기타 자체 정의 설비의 한 가지 또는 여러 가지가 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제10항에 있어서, 상기 데이터 전달 유닛은,
내용 배포 요청을 수신하면, 내용 배포 요청에 의하여 사전 설정된 배포 정책에 따라 내용 저장 노드에 저장된 내용을 추출한 후 CDN 네트워크의 내용 배포 노드로 주입시키며;
상기 내용 배포 노드의 내용을 수신하여 버퍼링을 진행하며; 버퍼링 정책에 의하여, 사용자 단말이 방문한 적이 있는 내용을 사전에 CDN 네트워크의 내용 버퍼링 노드에 버퍼링시켜, 인접된 내용 전달 노드와 사용자 단말로 빠르게 인기 내용을 제공하여 사용하며;
내용 전달 요청을 수신하면, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제8항에 있어서, 상기 응용 기능 유닛은 또한, CDN 응용 신청을 수신하면, CDN 응용 신청을 통하여 등록을 진행하여, 필요한 엔진 지원 정보를 취득하며;
상기 필요한 엔진 지원 정보에 의하여 필요한 엔진을 스케줄링하여 CDN 응용 신청을 지원하는 것이 포함되며; 및
상기 응용 기능 유닛은 또한,
내용 배포 요청을 수신하면, 사전 설정된 내용 배포 정책에 의하여 추출하여야 하는 내용의 내용 저장 노드를 결정하고, 또한 주입하여야 하는 내용 배포 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 버퍼링 정책에 의하여 주입하여야 하는 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 상기 내용 배포 요청 및 결정된 주입하여야 하는 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 배포 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 상기 제어 유닛을 통하여 상기 데이터 전달 유닛으로 전달하며;
내용 전달 요청을 수신하면, 추출하여야 하는 내용의 내용 버퍼링 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 미디어 서비스를 제공하여야 하는 내용 전달 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 결정하며; 상기 내용 전달 요청 및 결정된 미디어 서비스를 제공하여야 하는 내용 전달 노드 및 상기 내용 전달 요청을 실행하는데 필요한 자원 요구를 상기 제어 유닛을 통하여 상기 데이터 전달 유닛으로 전달하도록 설정되며; 및
상기 응용 기능 유닛은 또한, 서비스 체인 기능을 지원하는 상황 하에서, 서비스 체인 중에 정의된 방문 정보에 의하여, 상기 할당된 CDN 응용에 필요한 자원과 상기 스케줄링된 필요한 엔진에 대한 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행하도록 설정되며; 및
상기 응용 기능 유닛은 또한, 상기 할당된 CDN 응용에 필요한 자원과 상기 스케줄링된 필요한 엔진에 대한 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행한 후, CDN 응용 신청이 할당한 CDN 응용에 필요한 자원과 스케줄링된 필요한 엔진에 대하여 요금을 산정하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제9항에 있어서, 상기 제어 유닛이 또한 네트워크 부하 균형, 서비스 부하 균형과 내용 부하 균형을 통하여 내용 배포와 내용 전달의 부하 균형을 결정하도록 설정되며; 및
상기 제어 유닛이 네트워크 부하 균형, 서비스 부하 균형과 내용 부하 균형을 통하여 내용 배포와 내용 전달의 부하 균형을 결정하는 것에는,
상기 제어 유닛이 내용 전달 노드의 서비스 부하 균형에 의하여, 사용자 단말을 위하여 미디어 서비스를 제공하는 내용 전달 노드의 서버 노드를 결정하며;
상기 제어 유닛이 내용 부하 균형에 의하여 내용 버퍼링 노드를 결정하며;
상기 제어 유닛이 내용 배포 과정의 네트워크 부하 균형과 내용 부하 균형에 의하여, 내용 배포의 네트워크 경로를 결정하고, 내용 전달 과정의 네트워크 부하 균형과 내용 부하 균형에 의하여, 내용 전달의 네트워크 경로를 결정하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제8항에 있어서, 상기 응용 기능 유닛에는 또한 외부 응용 인터페이스가 포함되고, CDN 응용 신청을 수신하며; 외부 명령을 수신하여 응용 기능 유닛, 제어 유닛, 데이터 전달 유닛 중의 적어도 하나를 조절하도록 설정되며;
상기 응용 기능 유닛과 제어 유닛이 북향 인터페이스를 통하여 연결되며;
상기 제어 유닛과 데이터 전달 유닛이 남향 인터페이스를 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 있어서, 프로그램 명령이 저장되어 있고, 해당 프로그램 명령이 실행될 때 제1항의 방법을 구현할 수 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
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