KR102154053B1 - 지능형 부하분산장치 및 그 장치의 구동방법 - Google Patents

지능형 부하분산장치 및 그 장치의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지능형 부하분산장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산장치는, 다수의 사용자 단말장치가 접속하는 온라인 서비스의 접속 화면에 대한 동시접속사용자정보를 수신하는 통신 인터페이스부, 및 수신한 동시접속사용자정보를 근거로 과부하 발생이 감지될 때, 감지 결과 임계치를 초과하는 접속이 시도되는 사용자 단말장치를 온라인 서비스에 대한 간소화 서비스로 일시적으로 우회 접속시키는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

지능형 부하분산장치 및 그 장치의 구동방법{Apparatus for Intelligent Load Balancing and Driving Method Thereof}
본 발명은 지능형 부하분산장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가령 임의의 온라인 서비스에 이용자 접속이 폭주하는 경우 과부하로 인한 서비스 장애를 저비용으로 미연에 방지하려는 지능형 부하분산장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것이다.
최근 코로나19 사태로 마스크 수요가 폭발하면서 정부는 우정사업본부의 우체국 쇼핑몰에서 마스크 판매 소식을 전달하면서 포털 사이트의 실시간 검색 순위에 "우체국 쇼핑몰"이 1위로 오르자마자 우체국 쇼핑몰 시스템은 과도한 사용자 접속에 시스템이 다운되어 서비스 접속이 불가한 상황이 발생하면서 서비스 신뢰성이 하락되었다. 정보의 행정서비스를 제공하는 정부24의 경우도 역시 같은 현상이 발생했다. 마스크 구매를 희망하는 사용자들이 주민등록등본 발급에 몰리면서 시스템이 다운되어 서비스 불만이 표출된 바 있다.
이와 같이 현대 사회는 실시간 정보를 공유하면서 이벤트성 이슈에 많은 사용자들이 실시간으로 특정 시스템에 접속하면서 예기치 못한 상황에서 시스템이 다운되는 경우가 빈번하게 이루어지고 있으며, 언제 있을지도 모를 과부하를 대비해 고비용을 투자하여 시스템을 마련하기에는 너무 비효율적인 문제가 있다.
한국공개특허공보 제10-2004-0011123호(2004.02.05) 한국등록특허공보 제10-1582139호(2015.12.28) 한국등록특허공보 제10-2014631호(2019.08.20)
본 발명의 실시예는 가령 임의의 온라인 서비스에 이용자 접속이 폭주하는 경우 과부하로 인한 서비스 장애를 저비용으로 미연에 방지하려는 지능형 부하분산장치 및 그 장치의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산장치는, 다수의 사용자 단말장치가 접속하는 온라인 서비스의 접속 화면에 대한 동시접속사용자정보를 통신 인터페이스부, 및 상기 수신한 동시접속사용자정보를 근거로 과부하 발생이 감지될 때, 감지 결과 임계치를 초과하여 접속이 시도되는 사용자 단말장치를 상기 온라인 서비스에 대한 간소화 서비스로 일시적으로 우회 접속시키는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 동시접속사용자정보로서 상기 다수의 사용자 단말장치가 접속하는 각 화면마다 삽입되는 코드정보를 수신할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 코드정보에 포함되는 화면명 및 접속시간을 분석하여 동시접속 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 온라인서비스장치에서 제공하는 제1 화면에 동시접속사용자 수가 임계치를 초과할 때, 상기 제1 화면을 생략하고 제2 화면으로 전환해 서비스 화면을 제공하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 화면으로서 로그인 화면을 제공하고, 상기 제2 화면으로서 상기 로그인 화면 이외의 화면을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산장치의 구동방법은, 통신 인터페이스부가, 다수의 사용자 단말장치가 접속하는 온라인 서비스의 접속 화면에 대한 동시접속사용자정보를 수신하는 단계, 및 제어부가, 상기 수신한 동시접속사용자정보를 근거로 과부하 발생이 감지될 때, 감지 결과 임계치를 초과하여 접속이 시도되는 사용자 단말장치를 상기 온라인 서비스에 대한 간소화 서비스로 일시적으로 우회 접속시키는 단계를 포함한다.
상기 수신하는 단계는, 상기 동시접속사용자정보로서 상기 다수의 사용자 단말장치가 접속하는 각 화면마다 삽입되는 코드정보를 수신할 수 있다.
상기 우회 접속시키는 단계는, 상기 코드정보에 포함되는 화면명 및 접속시간을 분석하여 동시접속 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구동방법은, 상기 제1 화면에 동시접속사용자 수가 임계치를 초과할 때, 상기 제1 화면을 생략하고 제2 화면으로 전환해 서비스 화면을 제공하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제어하는 단계는, 상기 제1 화면으로서 로그인 화면을 제공하고, 상기 제2 화면으로서 상기 로그인 화면 이외의 화면을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 가령 온라인 서비스를 제공하는 서버에서 갑작스러운 과부하 발생시에도 시스템을 안정적으로 유지할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예는 과부하가 감지될 때 우회해서 간소화된 서비스를 제공할 뿐 아니라, 상황에 따라 화면을 전환하여 제공함으로써 온라인 서비스의 품질을 높일 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산시스템을 나타내는 도면,
도 2는 도 1의 시스템을 도식화하여 나타낸 도면,
도 3은 시스템에 접속하는 사용자와 처리량, 사용자와 응답시간의 상관 관계를 설명하기 위한 도면,
도 4는 동시접속사용자수 계산을 설명하기 위한 도면,
도 5 및 도 6은 도 2의 시스템의 간소화 서비스 전환을 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 1의 지능형 부하분산장치의 세부구조를 예시한 블록다이어그램,
도 8 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산방법을 설명하기 위한 도면,
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산장치의 구동 과정을 나타내는 흐름도, 그리고
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 부하분산장치의 구동 과정을 나타내는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산시스템을 나타내는 도면, 도 2는 도 1의 시스템을 도식화하여 나타낸 도면, 도 3은 시스템에 접속하는 사용자와 처리량, 사용자와 응답시간의 상관 관계를 설명하기 위한 도면, 도 4는 동시접속사용자수 계산을 설명하기 위한 도면, 그리고 도 5 및 도 6은 도 2의 시스템의 간소화 서비스 전환을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산 시스템(90)은 사용자 단말장치(100), 통신망(110), 온라인서비스장치(120), 간소화서비스장치(125) 및 지능형 부하분산장치(130)의 일부 또는 전부를 포함한다.
여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 통신망(110)과 같은 일부 구성요소가 생략되어 온라인서비스장치(120)와 간소화서비스장치(125)가 다이렉트 통신(예: P2P 통신)을 수행하거나, 지능형 부하분산장치(130)의 일부 또는 전부가 통신망(110)을 구성하는 네트워크장치(예: 무선교환장치 등)에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.
사용자 단말장치(100)는 온라인서비스장치(120)에 접속하여 온라인 서비스를 이용하는 다양한 종류의 단말장치를 포함한다. 사용자 단말장치(100)는 데스크탑컴퓨터, 랩탑컴퓨터, 스마트폰, 스마트TV, 갤*시기어와 같은 웨어러블장치 등 인터넷 접속이 가능하고, 영상표시가 가능한 다양한 장치를 포함할 수 있다.
사용자 단말장치(100)는 온라인 서비스로서 가령, 정부에서 운영하는 행정 서비스인 '정부24'에 접속할 수 있다. 물론 정부24의 서비스는 서버를 통해 운영되는 온라인서비스장치(120)에서 제공될 수 있다. 사용자 단말장치(100)는 온라인서비스장치(120)의 부하 상태에 따라 일시적으로 간소화서비스장치(125)에 접속될 수 있으며, 또는 온라인서비스장치(120)에서 제공하는 서비스 화면이 전환된 상태의 화면을 제공받을 수 있다. 온라인서비스장치(120)의 과부하 상태가 사용자가 접속가능한 임계치를 초과할 때 이후에 접속을 시도하는 사용자 단말장치(100)는 일시적으로 간소화서비스장치(125)에 접속될 수 있다. 물론 사용자 단말장치(100)는 온라인서비스장치(120)의 일시적인 과부하가 해결되어 안정화되는 경우 이후에는 온라인서비스장치(120)에 접속하여 서비스를 제공받을 수 있다. 서비스 접속이 온라인서비스장치(120)의 과부하 여부에 따라 지능적으로 이루어진다고 볼 수 있다.
또한, 사용자 단말장치(100)는 온라인서비스장치(120)의 과부하 여부에 따라 화면이 전환된 상태의 서비스를 제공받음으로써 간소화서비스장치(125)에 접속하지 않을 수도 있다. 또한, 가령 상품구매의 특정 화면에서 과부하가 발생할 때, 간소화 서비스에서 해당 화면을 이용할 수도 있다. 예를 들어 사용자 단말장치(100)는 온라인서비스장치(120)에 접속하여 서비스를 이용하기 위해 로그인을 수행해야 하는 경우, 로그인 화면(혹은 제1 화면)에 접속 중인 사용자가 폭주한다고 판단될 때, 즉 해당 화면에 과부하가 감지될 때 로그인 화면에서 로그인 동작을 이후로 변경함으로써 사용자 단말장치(100)는 상품 구매 등의 메인화면, 더 정확하게는 서브화면(혹은 제2 화면)에 바로 접속이 가능할 수 있다. 따라서, 해당 서브화면에서 상품 구매가 있거나 결제 등이 있는 경우 이의 과정에서 로그인 화면을 제시하여 로그인 동작을 수행할 수 있다. 즉 정상적인 상황에서 A, B, C의 순으로 서비스 화면이 제공받던 것을 과부하 발생시 A, C, B의 순으로 일시적으로 화면이 전환되어 서비스를 제공받을 수 있게 되는 것이다.
이와 같이 사용자 단말장치(100)가 온라인서비스장치(120)에 접속을 시도할 때 온라인서비스장치(120)의 과부하 여부에 따라 간소화서비스장치(125)에 접속하게 될지 아니면 온라인서비스장치(120)에 접속하여 서비스를 제공받지만 기존 서비스 때와 다르게 전환된 서비스 화면에 직면하게 될지는 시스템 설계자의 의도에 따라 결정될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 적어도 하나의 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 2가지 방법이 같이 사용되는 경우 제1 조건에서는 화면 전환 서비스를 통해 과부하 문제를 해결할 수 있지만, 제2 조건에서는 간소화서비스 화면으로 접속하도록 유도할 수 있다. 예를 들어, 온라인서비스장치(120)에 접속 가능한 접속자수의 임계치가 900명이라고 할 때, 초과 범위에 따라 방식이 결정될 수 있고, 또 현재 온라인서비스장치(120)가 처한 상황에 따라 방식이 결정될 수도 있을 것이다. 자세한 내용은 이후에 좀더 다루기로 한다.
통신망(110)은 유무선 통신망을 모두 포함한다. 가령 통신망(110)으로서 유무선 인터넷망이 이용되거나 연동될 수 있다. 여기서 유선망은 케이블망이나 공중 전화망(PSTN)과 같은 인터넷망을 포함하는 것이고, 무선 통신망은 CDMA, WCDMA, GSM, EPC(Evolved Packet Core), LTE(Long Term Evolution), 와이브로(Wibro) 망 등을 포함하는 의미이다. 물론 본 발명의 실시예에 따른 통신망(110)은 이에 한정되는 것이 아니며, 가령 클라우드 컴퓨팅 환경하의 클라우드 컴퓨팅망, 5G망 등에 사용될 수 있다. 가령, 통신망(110)이 유선 통신망인 경우 통신망(110) 내의 액세스포인트는 전화국의 교환국 등에 접속할 수 있지만, 무선 통신망인 경우에는 통신사에서 운용하는 SGSN 또는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)에 접속하여 데이터를 처리하거나, BTS(Base Station Transmission), NodeB, e-NodeB 등의 다양한 중계기에 접속하여 데이터를 처리할 수 있다.
통신망(110)은 액세스포인트를 포함할 수 있다. 여기서의 액세스포인트는 건물 내에 많이 설치되는 펨토(femto) 또는 피코(pico) 기지국과 같은 소형 기지국을 포함한다. 펨토 또는 피코 기지국은 소형 기지국의 분류상 사용자 단말장치(100) 등을 최대 몇 대까지 접속할 수 있느냐에 따라 구분된다. 물론 액세스포인트는 통신중계장치(117) 등과 지그비(Zig-bee) 및 와이파이(Wi-Fi) 등의 근거리 통신을 수행하기 위한 근거리 통신모듈을 포함할 수 있다. 액세스포인트는 무선통신을 위하여 TCP/IP 혹은 RTSP(Real-Time Streaming Protocol)를 이용할 수 있다. 여기서, 근거리 통신은 와이파이 이외에 블루투스, 지그비, 적외선, UHF(Ultra High Frequency) 및 VHF(Very High Frequency)와 같은 RF(Radio Frequency) 및 초광대역 통신(UWB) 등의 다양한 규격으로 수행될 수 있다. 이에 따라 액세스포인트는 데이터 패킷의 위치를 추출하고, 추출된 위치에 대한 최상의 통신 경로를 지정하며, 지정된 통신 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치, 예컨대 온라인서비스장치(120)나 간소화서비스장치(125) 등으로 전달할 수 있다. 액세스포인트는 일반적인 네트워크 환경에서 여러 회선을 공유할 수 있으며, 예컨대 라우터(router), 리피터(repeater) 및 중계기 등이 포함된다.
온라인서비스장치(120)는 사용자 단말장치(100)의 요청에 따라 가령 정부24와 같은 온라인 행정서비스를 제공할 수 있다. 온라인서비스장치(120)는 가령 서버를 포함하며, 서버는 그 성능에 따라 최대로 동시접속가능한 사용자 수는 다를 수 있다. 온라인서비스장치(120)는 사용자 단말장치(100)로 서비스를 제공하면서 현재 서비스를 이용 중인 사용자들에 대한 사용자정보를 주기적으로 지능형 부하분산장치(130)로 제공하여 분석을 요청할 수 있다. 물론, 온라인서비스장치(120)는 이러한 분석 동작을 직접 수행할 수도 있다. 중앙 집중적인 시스템을 운영하는 것이다. 다만, 온라인서비스장치(120)의 경우에는 데이터 연산 처리량이 많으므로, 관련 정보는 지능형 부하분산장치(130)로 제공하여 분석이 이루어지도록 함으로써 즉 분산 처리를 수행하여 데이터 처리 효율 및 속도를 증가시킬 수 있다.
물론 온라인서비스장치(120)는 도 2에서와 같이 복수의 웹서버(120')로 구성될 수 있으며, 각각의 웹서버(120')는 서로 다른 온라인 서비스를 제공한다고 볼 수 있다. 이러한 웹서버(120')는 응용서버(121)나 데이터서버(123)와 연계하여 동작할 수도 있다. 응용서버(121)는 스마트폰과 같은 모바일 기반의 서비스를 제공하는 위한 장치일 수 있으며, 앱(App.) 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 데이터서버(123)는 웹서버(120')와 간소화서버(125')에서 서비스가 이루어지는 데이터를 통합 관리할 수 있지만, 도 1의 DB(130a)와 같이 데이터를 체계적으로 분류 및 관리하는 동작을 수행할 수도 있다.
온라인서비스장치(120)는 지능형 부하분산장치(130)의 요청에 따라 동작을 수행할 수 있다. 대표적으로, 온라인서비스장치(120)는 지능형 부하분산장치(130)에서 이후 접속하는 사용자 단말장치(100)에 대하여 간소화서비스장치(125)로 우회하여 접속을 유도하라는 명령이 있는 경우, 이에 따라 간소화서비스 접속을 유도할 수 있다. 또한, 온라인서비스장치(120)는 지능형 부하분산장치(130)로부터 화면 전환 명령이 있는 경우 이에 따라 기설정된 방식대로 화면 전환을 수행할 수 있다.
물론 위의 방식들은 온라인서비스장치(120)가 지능형 부하분산장치(130)와 분산 서비스를 제공하기 위한 동작이라 볼 수 있으며, 만약 온라인서비스장치(120)가 지능형 부하분산장치(130)가 통합되어 중앙 집중적인 동작을 수행하는 경우에는 온라인서비스장치(120)의 내에서도 하드웨어 모듈이나 소프트웨어 모듈의 분리된 구성을 통해 위에서와 같은 동일한 동작을 수행할 수도 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 위의 방식에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
간소화서비스장치(125)는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 사용자 단말장치(100)에서 온라인서비스장치(120)에 동시 접속하여 임계치를 초과할 때 즉 접속가능한 최대치를 초과할 때 이후에 온라인서비스장치(120)에 접속하는 사용자 단말장치(100)를 간소화서비스장치(125)에 접속하여 서비스가 이용될 수 있도록 한다. 즉 간소화서비스장치(125)는 도 2에서와 같이 간소화서버(125')로서 웹서버(120')에서 제공하는 서비스에 대한 간소화 서비스를 제공할 수 있다. 여기서, 간소화 서비스란 가령 웹서버(120')인 온라인서비스장치(120)에서 제공하는 서비스의 축약된 형태라고 볼 수 있다. 사용자들이 많이 사용하는 가장 기본적인 서비스를 제공할 수 있도록 하는 것이다. 예를 들어, 서비스를 관리하는 관리자는 온라인서비스장치(120)에서 제공하기 위한 서비스와 관련한 프로그램 개발시 해당 개발 프로그램에 대하여 간소화된 프로그램을 제작하여 간소화서비스장치(125)에 탑재시킬 수 있다. 최근에는 템플릿 기반의 프로그램 개발도 많이 이루어지도록 있으므로, 개발이 쉽게 이루어질 수 있다. 가령, 간소화된 화면이 제공되도록 할 수 있다. 또는 간소화서비스장치(125)에 접속한 사용자 단말장치(100)는 간소화서비스장치(125)를 통해 우회하여 전용채널이나 선로(예: 사내망과 같은 인트라넷)로 웹서버(120')에 접속하여 제한된 서비스만을 이용할 수도 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
지능형 부하분산장치(130)는 도 2에서와 같이 관리서버(130')를 포함할 수 있다. 지능형 부하분산장치(130)는 실질적으로 도 2에서와 같이 다수의 웹서버(120')에 대한 과부하 상태를 모니터링하는 것이 바람직하다. 즉 지능형 부하분산장치(130)는 도 2에서와 같이 다수의 웹서버(120')에 대한 과부하 상태를 통합 모니터링하고 관리한다고 볼 수 있다. 예를 들어, 지능형 부하분산장치(130)가 한대의 웹서버(120')를 관리하는 경우라면 통합 구성하는 것이 비용적인 측면에서 유리할 수 있다. 다만, 도 2에서와 같이 다수의 웹서버(120')를 모니터링하는 경우에는 분산 시스템을 통해 관리하는 것이 더욱 효율적일 수 있다.
지능형 부하분산장치(130)는 평상시 접속 사용자가 많지 않은 경우에는 운영시스템을 그대로 유지하여 운영하던 중 갑작스런 사용자 폭주로 인하여 과부하 발생시 운영시스템의 안정성을 확보하고자 신규로 접속된 사용자를 별도의 간소화 화면 또는 간소화 시스템으로 접속 유도하여 현 운영시스템의 과부하를 방지하고, 신규로 접속된 사용자의 서비스 장애 등의 불편사항이 발생하지 않도록 한다. 과부하에 대한 측정 방식은 각 시스템(예: 서버)들의 자원 사용률을 활용하기에는 현재의 기술상 애로사항이 많다. 복잡하고 다양한 서비스들을 구성하고 클라우드와 같이 시스템이 유동적인 환경에서 수많은 서버들의 자원사용률을 모니터링하여 과부하 기준을 설정한다는 것은 불가능에 가깝다. 따라서, 시스템의 과부하에 대한 측정은 동시접속사용자(Concurrent User)를 활용하는 방법이 효과적이며, 동시접속사용자수는 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 서버의 처리량과 비례하며, 최대 한계 시점(과부하 시점)은 동시접속사용자수와 일치한다.
과부하는 실시간으로 운영시스템에 접속된 세션(session)이 유지하고 있는 동시접속사용자수의 정보를 수집하여 운영 상태와 현재 과부하 여부를 판단할 수 있다. 물론 이러한 동작은 지능형 부하분산장치(130)에서 수행한다고 볼 수 있다. 이러한 실시간 동시접속사용자수의 상태를 각 웹 서비스의 자바스크립트로 개발된 기술을 활용하여 각 화면별로 동시접속사용자수의 확인이 가능하다. 도 4에서는 특정 시간(예: 8시50분 ~ 9시)에 사용자 단말장치(100)의 사용자들이 온라인서비스장치(120)에 접속하여 어떠한 화면에 현재 접속 중인지를 보여주고 있다. 이와 같이 각 화면에 접속한 동시접속사용자수를 확인하기 위해 각 화면의 자바스크립트 코드와 같은 코드정보를 이용할 수 있다.
도 5는 동시접속사용자 측정 기술을 설명하기 위한 도면이다. 접속된 사용자는 각각의 화면별로 삽입된 자바스크립트 코드를 실행하게 되고 삽입된 코드에는 고유번호, 화면명, 접속시간을 실시간으로 관리서버(130')에 전송하여 데이터베이스(130'a)에 기록한다. 각 사용자의 정보는 주기적인 가령 폴링 기술로 30초 단위로 관리서버(130') 즉 도 1의 지능형 부하분산장치(130)에 전송하여 동시접속사용자의 여부를 판단할 수 있는 정보를 저장한다. DB(130, 130a)에 저장할 수 있다. 도 6은 과부하 발생시 초과접속사용자의 사용자 단말장치(100)가 간소화서버(125')로 우회하여 접속하도록 하는 것을 보여주고 있다.
요약하면, 도 1 및 도 2의 시스템은 평상시 접속 사용자가 많지 않은 경우에는 운영시스템을 그대로 운영하나 과부하 발생시 운영시스템에 접속된 사용자는 안정적인 처리를 위한 신규 동시접속사용자가 안정적인 처리가 가능한 페이지(시스템)로 전환하는 시스템이다. 과부하시 서비스 전환은 간소화된 시스템으로 전환, 업무 절차의 간소화 등으로 운영시스템의 특성에 맞추어 개발함으로써 적용이 가능하다. 요즘 다양한 기기들로 웹 시스템에 접속하여 기기들의 화면 크기에 따라 화면에 표시하는 방식이 자동으로 표시되고 전환된다. 사용자의 부하량에도 시스템이 자동으로 반응하여 화면을 간소화하거나, 주변의 중요하지 않은 기능은 제거하여 사용자가 업무처리, 정보취득에 응답속도 측면에서 불편함이 없도록 화면을 다양하게 표현할 수 있을 것이다.
도 7은 도 1의 지능형 부하분산장치의 세부구조를 예시한 블록다이어그램이다. 물론 통합 구성되는 경우 온라인서비스장치(120)의 세부구조가 될 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 지능형 부하분산장치(130)는 통신 인터페이스부(700), 제어부(710), 지능형 부하분산처리부(720) 및 저장부(730)의 일부 또는 전부를 포함한다.
통신 인터페이스부(700)는 도 1의 통신망(110)을 경유하여 온라인서비스장치(120)와 통신을 수행한다. 통신을 수행하는 과정에서, 변/복조, 인코딩/디코딩, 먹싱/디먹싱 등의 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 이는 당업자에게 자명하므로 더 이상의 설명은 생략하도록 한다. 물론, 이러한 동작은 통신망(110)을 통신사의 사설 통신망이 아니라, 인트라넷과 같은 사내 통신망을 이용하는 경우에는 별도의 인코딩/디코딩 동작 등이 생략될 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 위의 동작에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
통신 인터페이스부(700)는 온라인서비스장치(120)로부터, 더 정확하게는 도 2에서도 볼 때, 다수의 웹서버(120')로부터 서비스에 접속하는 사용자들의 접속정보, 가령 동시접속사용자정보를 수신하여 제어부(710)로 제공할 수 있다. 실시간 또는 주기적으로 해당 정보를 수신할 수 있지만, 온라인서비스장치(120)의 환경에 적응적으로 동작할 수도 있다. 서비스에 접속하는 사용자의 접속정보를 주기적으로 수신하던 중 사용자가 갑자기 늘어난다고 판단될 때 실시간으로 수신하는 것이다. 이와 같이 온라인서비스장치(120)가 처한 상황에 따라 탄력적으로 동작할 수 있다.
또한, 통신 인터페이스부(700)는 온라인서비스장치(120)로 다양한 제어명령을 전송할 수 있다. 여기서, 제어명령이란 현재 동시접속사용자정보를 확인한 결과, 접속수가 접속가능한 임계치를 초과할 때 간소화서비스장치(125)로 접속을 유도하도록 지시하는 것이다. 이에 따라 온라인서비스장치(120)는 해당 지시 이후에 접속하는 사용자의 사용자단말장치(100)를 간소화서비스장치(125)로 우회하여 접속시키게 된다. 물론, 주기적인 모니터링을 통해 접속자수가 수용가능한 정상 상태로 회복되면, 이를 온라인서비스장치(120)에 통지하여 통지 이후의 접속자에 대하여는 다시 온라인서비스장치(120)에 접속할 수 있도록 한다. 과부하 발생 여부에 따라 지능적 동작이 이루어지는 것이다.
이외에도, 통신 인터페이스부(700)는 온라인서비스장치(120)와 과부하 상태에 대응하기 위하여 화면 전환을 위한 동작을 수행할 수도 있다. 여기서, 화면 전환 동작이란 앞서 언급한 대로 상품 구매 등을 위해 로그인을 먼저 진행해야 하는 경우가 대표적이며, 관공서 등에서 제공하는 서비스가 이에 해당될 수 있다. 예를 들어, 특정 상황에서 로그인 화면에 접속이 폭주하는 경우, 도 2의 웹서버(120')는 다운될 수 있다. 가령, 한국의 경우 명절에 열차표 예매를 수행하게 될 때 이의 경우에도 폭주 상태가 발생할 수 있다. 이와 같이, 폭주가 발생할 때, 제어부(710)의 제어하에 통신 인터페이스부(700)는 온라인서비스장치(120)로 화면 전환 통지를 함으로써 특정 화면에 접속이 많이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제어부(710)는 도 7의 통신 인터페이스부(700), 지능형 부하분산처리부(720) 및 저장부(730)의 전반적인 제어 동작을 담당할 수 있다. 통신 인터페이스부(700)를 통해 온라인서비스장치(120)의 동시접속사용자정보가 수신되는 경우 이를 저장부(730)에 가령 임시 저장한 후 불러내어 지능형 부하분산처리부(720)에 제공할 수 있다. 동시접속사용자정보는 화면정보, 시간정보 등을 포함하므로 이의 분석을 통해 동시접속사용자 수를 판단할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 제어부(710)는 지능형 부하분산처리부(720)의 요청에 따라 통신 인터페이스부(700)를 제어하여 온라인서비스장치(120)로 간소화서비스장치(125)로의 우회 접속을 지시하거나, 화면 전환을 요청할 수 있다. 사용자들의 선택에 따라 화면이 전환되는 것이 아니라, 가령 로그인 화면 등의 특정 화면에 접속이 폭주할 때 기존에 제공하던 프로세스 즉 절차와 다르게 다른 화면을 제공하는 것이다. 예를 들어, 기설정된 방식대로라면 로그인 화면이 제시되어야 하지만, 상품 구매 화면을 제시하는 것이다. 그리고, 로그인 화면은 이후에 상품 구매나 결제를 진행할 때 로그인을 요청할 수 있다. 예를 들어 A-B-C의 플로워(flow)로 화면이 작동하던 것을 B-A-C로 작동시키는 것이다. 제어부(710)는 지능형 부하분산처리부(720)의 요청에 따라 통신 인터페이스부(700)를 제어하여 이러한 화면전환 동작에 관여할 수 있다.
지능형 부하분산처리부(720)는 온라인서비스장치(120)에 동시접속하는 접속정보 또는 사용자정보를 수신하여 분석하고 이를 통해 특정 화면에 동시접속한 사용자 수를 판단할 수 있다. 수신한 접속사용자정보에는 화면정보와 시간정보가 포함될 수 있다. 따라서, 이를 근거로 특정 화면에 몇명의 사용자가 접속하였는지를 판단할 수 있다. 이는 도 4에서 이미 보여준 바 있다. 예를 들어, 판단 결과 온라인서비스장치(120)에서 수용 가능한 임계치를 벗어나는 경우, 또는 벗어날 것으로 예측되는 경우 지능형 부하분산처리부(720)는 간소화서비스장치(125)로의 우회 접속을 지시할 수 있다. 여기서, 임계치의 비교는 룰(rule) 기반으로 기설정된 값과 분석 값을 비교하여 판단할 수 있지만, 인공지능(AI)의 딥러닝 등을 통해 예측을 수행할 수 있다. 예를 들어, 예측을 위해서는 온라인서비스장치(120)에 접속하는 사용자들의 접속 패턴을 분석해 보거나, 외부장치로부터 시장환경과 관련한 데이터를 활용할 수도 있다. 대표적으로 행정부의 경우에는 행정 서비스와 관련한 이벤트 즉 사건, 사고가 있는지를 판단하는 것이다. 앞서 언급한 바와 같이, 정부에서 우정사업본부의 우체국 쇼핑몰을 통해 특정 상품이 판매된다는 발표가 있는 경우, 이러한 기사발표에 근거하여 특정 시점에서 간소화서비스장치(125)의 접속을 우회시킬 수 있는 것이다.
뿐만 아니라, 지능형 부하분산처리부(720)는 앞서 언급한 대로 화면 전환을 위한 동작을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 간소화 서비스를 진행할지 아니면 화면 전환 동작을 수행할지에 대하여 판단이 이루어질 수 있다. 가령, 서비스 위험 레벨이 낮다고 판단될 때에는 화면 전환 서비스를 수행할 수 있다. 즉 화면 전환 동작을 수행하도록 온라인서비스장치(120)로 지시할 수 있다. 반면, 서비스 위험 레벨이 높을 경우 또는 그렇게 예측될 때 간소화서비스장치(125)로의 우회 접속을 온라인서비스장치(120)에 지시하는 것이다. 물론, 위의 방법들은 시스템 설계자의 의도에 따라 결정될 수 있으므로, 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
저장부(730)는 제어부(710)의 제어하에 처리되는 다양한 정보나 데이터를 저장하고 저장한 정보나 데이터를 다시 출력할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스부(700)를 통해, 더 정확하게는 도 2에서와 같은 다수의 웹서버(120')에서 동시접속사용자정보가 수신되는 경우, 이를 저장부(730)에 분류하여 임시 저장한 후 출력할 수 있다.
상기한 내용 이외에 기타 도 7의 통신 인터페이스부(700), 제어부(710), 지능형 부하분산처리부(720) 및 저장부(730)와 관련한 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 7의 제어부(710)는 CPU와 메모리를 포함하며, CPU와 메모리는 원칩화하여 구성될 수 있다. 제어부(710)는 제어회로, 연산부(ALU), 명령어해석부, 레지스트리 등을 포함할 수 있으며, 메모리는 램(RAM)을 포함할 수 있다. 제어회로는 제어 동작을, 연산부는 2진 비트정보의 연산처리를, 그리고 명령어해석부는 입력된 2진 비트정보가 어떠한 동작의 수행에 관련되는지를 해석할 수 있다. 여기서, 해석은 룩업테이블(LUT)상의 좌측과 우측에 데이터를 매칭한 후 제어회로가 좌측 데이터를 근거로 우측의 데이터를 찾아 동작을 수행하는 것일 수 있다. 레지스트리는 소프트웨어적인 데이터 저장에 관여한다. 상기의 구성에 따라 CPU는 지능형 부하분산장치(130)의 초기 구동시 지능형 부하분산처리부(720)의 프로그램을 복사하여 메모리에 로딩한 후 이를 실행시켜 데이터 처리 속도를 빠르게 증가시킬 수 있게 된다.
도 8 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하 분산 방법을 설명하기 위한 도면이다.
설명의 편의상 도 8 내지 도 13을 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산장치(130)는 동시접속사용자의 수치를 활용하여 사전에 설정된 임계치를 초과하였을 경우, 지능적 서비스 전환 기술을 적용하여 간소화된 화면, 간소화된 시스템으로 자동 유도하여 운영시스템의 과부하를 방지하고, 서비스 지연, 장애를 예방한다. 도 8 내지 도 13에서 화면 위의 숫자는 동시접속사용자의 수치를 보여주고 있다.
도 8에서는 도 1의 온라인서비스장치(120)에서 평상시 제공하는 서비스의 플로워를 보여주고 있다. 메인 화면에서 로그인을 수행하고, 상품 정보를 보고, 또 주문 및 결제를 진행할 수 있다. 도 8에서는 각 화면에 동시접속한 사용자수를 보여주고 있다. 물론 이는 각 화면에는 최대 동시접속이 가능한 임계치를 보여주는 것일 수도 있다. 도 8에서와 같은 팝업창(800)을 통해 각 화면의 임계치를 설정할 수 있을 것이다.
도 9 및 도 10은 메일 서비스를 제공하는 서비스의 플로워를 보여주고 있다. 예를 들어, 메일 목록의 화면에 동시접속자가 임계치를 초과할 경우 간소화서비스를 제공하는 것이다. 도 10의 (a)는 받은편지함을 클릭할 때 평상시에 제공되는 화면이라면, 도 10의 (b)는 과부하시에 간소화서비스를 통해 제공되는 화면을 보여주고 있다. 목록 표시 개수가 제한되고, 새로운 메일 개수 표시가 제한되며 최소 메뉴로만 구성될 수 있다. 그룹웨어의 메일 목록은 동시 900명 이상이 접속하여 100개 이상의 목록을 조회할 경우 데이터베이스 서버 과부하가 예상된다. 따라서, 동시접속사용자 800명 초과시 간소화된 메일 목록 화면으로 전환하여 데이터베이스 서버의 부하를 최소화하여 운영하고, 900명을 더 초과하게 되면, 더 최소화된 메일 목록화면을 제공하여 데이터베이스 서버의 부하를 최소화할 수 있다. 간소화된 화면은 본 화면보다 심플하게 구성하여 시스템 부하를 최소화하도록 유도할 수 있다.
도 11은 로그인 화면에서 사용자들의 동시접속이 폭주하여 과부하 발생이 예측될 때 바로 상품메인 화면에 접속할 수 있도록 하는 것을 보여주고 있다. 다시 말해 로그인은 각종 인증 과정이 많아 로직이 복잡하여 800명 이상이 접속시 인증서버 다운 가능성이 많은 것으로 사전 성능 테스트를 통하여 확인된 바 있다. 따라서, 로그인에 동시접속사용자가 650명을 초과하면, 로그인 과정을 생략하고 상품메인 화면으로 전환하여 상품에 대한 소개를 먼저 보여주고, 로그인 과정은 실제 구매시 처리될 수 있도록 부하를 분산시킨다. 여기서, 650은 임계치가 될 수 있다. 이와 함께 도 11은 메인화면에 접속하는 경우에는 간소화서비스를 이용하도록 우회 접속을 유도하는 것을 보여주고 있다.
도 12는 메인화면에서 동시접속이 폭주할 때, 해당 화면에 대하여 간소화서비스를 제공하는 것을 보여주고 있다. 또한, 도 13은 상품상세 화면에 사용자들의 접속이 폭주할 때, 이의 화면을 간소화 서비스로 제공할 수 있도록 하는 것을 보여주고 있다. 예를 들어, 온라인서비스장치(120)에서 제공하는 해당 화면과 관련한 동시접속사용자정보에는 화면정보와 시간정보가 포함되므로, 해당 화면정보를 근거로 간소화 서비스를 통해 동일한 화면에 접속이 이루어지도록 유도할 수도 있다. 도 13은 업무절차별 전환의 일 예을 보여준다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산장치의 구동 과정을 나타내는 흐름도이다. 물론, 통합되는 경우 온라인서비스장치의 구동 과정이 된다.
설명의 편의상 도 14를 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산장치(130)는 다수의 사용자 단말장치(100)가 접속하는 온라인 서비스의 접속 화면에 대한 동시접속사용자정보를 수신한다(S1400). 여기서, 수신한 동시접속사용자정보는 화면정보, 시간정보 등을 포함할 수 있다.
또한, 지능형 부하분산장치(130)는 수신한 동시접속사용자정보를 근거로 과부하 발생이 감지될 때 감지 결과 임계치를 초과하는 접속이 시도는, 즉 임계치를 초과접속하는 사용자 단말장치(100)를 온라인 서비스에 대한 간소화 서비스로 일시적으로 우회 접속시킨다(S1410). 여기서, 간소화 서비스로 우회 접속은 서비스의 특성에 따라 조금 다를 수 있다. 메인 화면에 폭주하는 경우에는 간소화 서비스의 메인 화면에 접속하도록 우회시킬 수 있지만, 가령 상품 구매 화면에서 폭주가 발생하는 경우, 해당 상품 구매 화면에 접속하도록 간소화 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여 동시접속사용자정보에 포함되는 화면명 등의 정보가 활용될 수 있다.
상기한 내용 이외에도 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산장치(130)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 부하분산장치의 구동 과정을 나타내는 흐름도이다. 이 또한 온라인서비스장치(120)의 구동 과정이 될 수 있다.
설명의 편의상 도 15를 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지능형 부하분산장치(130)는 사용자가 사용자 단말장치(100)를 통해 온라인서비스장치(120))에 접속하는 경우(S1500), 온라인서비스장치(120)로부터 현재 접속된 화면의 동시접속사용자정보를 수신하여 동시접속사용자현황을 조회한다(S1510).
또한, 지능형 부하분산장치(130)는 화면의 동시접속사용자 초과 여부를 판단하여(S1520), 초과하지 않는 경우에는 평상시 화면을 제공하도록 하며(S1521), 초과될 때에는 간소화된 화면이 제공되도록 유도한다(S1522),
나아가, 지능형 부하분산장치(130)는 도 1의 온라인서비스장치(120)로 동시접속사용자정보의 확인을 요청할 수 있고, 이를 통해 관련 정보를 제공받아 저장 및 관리할 수 있다(S1530, S1511).
또한, 지능형 부하분산장치(130)는 사용자 접속을 유지할지 여부를 판단한다(S1540). 예를 들어, 과부하가 해소되어 정상 상태가 되는 경우 이후의 접속자들에 대해서는 간소화서비스를 제공하지 않는다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 간소화서비스는 정식 서비스에서 과부하 발생이 예상될 때, 가령 임계치를 설정하고 이를 초과할 때 선택적으로, 혹은 탄력적으로, 혹은 일시적으로 간소화서비스를 제공하고 다시 정상화가 이루어지는 경우에는 정식 서비스로 접속이 이루어지도록 할 수 있다. 지능적 동작을 수행하는 것이다.
상기한 내용 이외에도 지능형 부하분산장치(130)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.
한편, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.
여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100: 사용자 단말장치 110: 통신망
120: 온라인서비스장치 125: 간소화서비스장치
130: 지능형 부하분산장치 700: 통신 인터페이스부
710: 제어부 720: 지능형 부하분산처리부
730: 저장부 800: 팝업창

Claims (10)

  1. 다수의 사용자 단말장치가 접속하는 온라인 서비스의 접속 화면에 대한 동시접속사용자정보를 수신하는 통신 인터페이스부; 및
    상기 수신한 동시접속사용자정보를 근거로 과부하 발생이 감지될 때, 감지 결과 임계치를 초과하여 접속이 시도되는 사용자 단말장치를 상기 온라인 서비스에 대한 간소화 서비스로 일시적으로 우회 접속시키는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 동시접속사용자정보로서 상기 다수의 사용자 단말장치가 접속하는 각 화면마다 삽입되는 코드정보를 수신하고,
    상기 제어부는, 상기 코드정보에 포함되는 화면명 및 접속시간을 분석하여 동시접속 여부를 판단하며,
    상기 제어부는, 상기 온라인서비스의 제1 화면에 동시접속사용자 수가 임계치를 초과하지 않을 때 제1 화면을 제공하고, 임계치를 초과할 때 상기 제1 화면을 생략하고 제2 화면으로 전환해 서비스 화면을 제공하도록 제어하는 지능형 부하분산장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 화면으로서 로그인 화면을 제공하고, 상기 제2 화면으로서 상기 로그인 화면 이외의 화면을 제공하는 지능형 부하분산장치.
  6. 통신 인터페이스부가, 다수의 사용자 단말장치가 접속하는 온라인 서비스의 접속 화면에 대한 동시접속사용자정보를 수신하는 단계; 및
    제어부가, 상기 수신한 동시접속사용자정보를 근거로 과부하 발생이 감지될 때, 감지 결과 임계치를 초과하여 접속이 시도되는 사용자 단말장치를 상기 온라인 서비스에 대한 간소화 서비스로 일시적으로 우회 접속시키는 단계;를 포함하되,
    상기 수신하는 단계는,
    상기 동시접속사용자정보로서 상기 다수의 사용자 단말장치가 접속하는 각 화면마다 삽입되는 코드정보를 수신하고,
    상기 우회 접속시키는 단계는,
    상기 코드정보에 포함되는 화면명 및 접속시간을 분석하여 동시접속 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 온라인 서비스의 제1 화면에 동시접속사용자 수가 임계치를 초과하지 않을 때 제1 화면을 제공하고, 상기 임계치를 초과할 때 상기 제1 화면을 생략하고 제2 화면으로 전환해 서비스 화면을 제공하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 지능형 부하분산장치의 구동방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 제1 화면으로서 로그인 화면을 제공하고, 상기 제2 화면으로서 상기 로그인 화면 이외의 화면을 제공하는 지능형 부하분산장치의 구동방법.
KR1020200049174A 2020-04-23 2020-04-23 지능형 부하분산장치 및 그 장치의 구동방법 KR102154053B1 (ko)

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