KR102214915B1

KR102214915B1 - 서버 부하 분산 장치의 동작 방법, 로컬 도메인 네임 서버의 동작 방법 및 콘텐츠 전송 서비스 시스템

Info

Publication number: KR102214915B1
Application number: KR1020190083305A
Authority: KR
Inventors: 차용주; 문성훈
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2021-02-09
Also published as: KR20210007231A

Abstract

서버 부하 분산 장치의 동작 방법, 로컬 도메인 네임 서버의 동작 방법 및 콘텐츠 전송 서비스 시스템이 제공된다. 이 방법은 서버 부하 분산 장치의 동작 방법으로서, 로컬 도메인 네임 서버로부터 단말의 도메인 네임 쿼리를 수신하는 단계, 상기 로컬 도메인 네임 서버가 연결된 유저 플레인 장치(User Plane Function, UPF)를 식별하는 단계, 식별한 유저 플레인 장치에 연결된 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드 중에서 상기 도메인 네임 쿼리에 대응하는 콘텐츠 전송 서비스 노드를 선택하는 단계, 그리고 선택한 콘텐츠 전송 서비스 노드의 정보를 포함하는 도메인 네임 쿼리 응답을 상기 로컬 도메인 네임 서버로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 선택한 콘텐츠 전송 서비스 노드는, 상기 단말로 콘텐츠 전송 서비스를 제공한다.

Description

서버 부하 분산 장치의 동작 방법, 로컬 도메인 네임 서버의 동작 방법 및 콘텐츠 전송 서비스 시스템{OPERATING METHOD OF SERVER LOAD BALANCING APPARATUS, LOCAL DOMAIN NAME SERVER AND CONTENT DELIVERY SERVICE SYSTEM}

본 발명은 서버 부하 분산 장치의 동작 방법, 로컬 도메인 네임 서버의 동작 방법 및 콘텐츠 전송 서비스 시스템에 관한 것이다.

최근, 스마트폰(smart phone)과 같은 스마트 기기의 보편화 및 이동통신 기술의 발달에 따라 비디오 스트리밍 서비스에 대한 수요가 급격하게 증가하고 있다.

네트워크를 통한 비디오 스트리밍은 지속적으로 시장 규모가 증가할 것으로 예상되며, 최근 UHD(Ultra High Definition Television) 콘텐츠를 제공함에 따라 비디오 트래픽은 급격하게 증가될 것으로 예상된다.

특히, 콘텐츠 전송 기술이 발달하고 사용자의 고품질 서비스 요구가 높아짐에 따라서, VOD(Video On Demand), 생방송 스트리밍(Live Streaming)과 같은 온라인 동영상 서비스나 음악 스트리밍, 파일 업로드 및 파일 다운로드 등에 있어서, 대용량 콘텐츠 전송이 빈번해졌다.

그런데, 콘텐츠 제공자(Content Provider, CP)가 제공하는 서버의 수는 한정된 반면, 서버에 접속하고자 하는 사용자는 급속히 증가하고 있다. 이로 인해, 데이터 손실, 병목 현상, 전송 지연, 데이터 끊김과 같은 불안전성, 콘텐츠의 전송 속도 저하 등으로 인한 서비스 품질 문제가 이슈가 되고 있다. 이러한, 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 바로, 콘텐츠 전송(Contents Delivery Network 또는 Content Distribution Network Service, 이하, 'CDN'이라 통칭함) 서비스이다.

CDN은 네트워크 트래픽(Network Traffic)의 체증 원인이 되는 미들 마일(인터넷망)의 문제와 캐싱 전략의 한계를 극복하기 위해 등장한 새로운 개념의 콘텐츠 전송 기술이다.

CDN의 목적은 인터넷 서비스의 질을 향상시키기 위해 다수의 서버를 네트워크 가장 자리에 분산시키고, 콘텐츠를 분산된 서버에 복제하여 클라이언트 가까이에 있는 복제 서버로 하여금 콘텐츠 요청에 응답하게 함으로서, 클라이언트에게 빠른 서비스를 제공하는 것이다.

현재, CDN 서비스는 특정 지역 단위로 CDN 노드가 구축되어 있다. 그러나, 종래의 CDN 서비스는 단말의 액세스(Access) 단에서 CDN 접속을 제어할 수는 없다.

특히, 종래의 4G LTE(Long-Term Evolution)에서는 PGW(Packet Data Network Gateway)가 시그널링과 트래픽 제어를 모두 포함하고 중앙에 배치된다. 따라서, PGW 권역 내 존 단위로 CDN 서비스를 제공하는 것 자체가 구조상 거의 불가능하였다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 컨트롤 플레인 기능(Control Plane Function, 이하, 'CPF'로 통칭함)과 유저 플레인 기능(User Plane Function, 이하, 'UPF'로 통칭함)으로 분리된 5G 통신망에서, UPF 단위로 CDN 서비스를 제공하는 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 특징에 따르면, 서버 부하 분산 장치의 동작 방법으로서, 로컬 도메인 네임 서버로부터 단말의 도메인 네임 쿼리를 수신하는 단계, 상기 로컬 도메인 네임 서버가 연결된 유저 플레인 장치(User Plane Function, UPF)를 식별하는 단계, 식별한 유저 플레인 장치에 연결된 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드 중에서 상기 도메인 네임 쿼리에 대응하는 콘텐츠 전송 서비스 노드를 선택하는 단계, 그리고 선택한 콘텐츠 전송 서비스 노드의 정보를 포함하는 도메인 네임 쿼리 응답을 상기 로컬 도메인 네임 서버로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 선택한 콘텐츠 전송 서비스 노드는, 상기 단말로 콘텐츠 전송 서비스를 제공한다.

상기 유저 플레인 장치는 하나의 집중 유닛에 연결되고, 상기 하나의 집중 유닛은 복수의 원격 유닛에 연결되며, 상기 집중 유닛은 국사에 설치되고 상기 복수의 원격 유닛은 국사 외부의 셀 사이트에 설치될 수 있다.

상기 콘텐츠 전송 서비스 노드는, 서비스 단위로 구분될 수 있다.

상기 선택하는 단계는, 상기 도메인 네임 쿼리를 기초로 서비스 종류를 판별하고, 판별한 서비스를 제공하는 콘텐츠 전송 서비스 노드를 선택할 수 있다.

상기 식별하는 단계는, 콘텐츠 전송 서비스 노드 관리 장치에게 상기 도메인 네임 쿼리를 전송한 로컬 도메인 네임 서버의 정보를 전송하는 단계, 그리고 전송한 로컬 도메인 네임 서버에 연결된 유저 플레인 장치의 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 콘텐츠 전송 서비스 노드 관리 장치는, 유저 플레인 장치 별로 각각 연결된 로컬 도메인 네임 서버 및 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드의 정보를 매핑하여 관리할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 로컬 도메인 네임 서버의 동작 방법으로서, 유저 플레인 장치(User Plane Function, UPF)로부터 단말의 도메인 네임 쿼리를 수신하는 단계, 상기 쿼리된 도메인 네임이 기 등록된 것이면, 서버 부하 분산 장치에게 상기 도메인 네임 쿼리를 전달하는 단계, 그리고 상기 서버 부하 분산 장치로부터 상기 도메인 네임 쿼리에 대응하는 콘텐츠 전송 서비스 노드의 정보를 수신하여 상기 유저 플레인 장치로 전달하는 단계를 포함하고, 상기 콘텐츠 전송 서비스 노드는, 상기 유저 플레인 장치에 연결된 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드 중에서 선택된 것이며, 상기 단말과 연결되어 상기 단말에게 콘텐츠 전송 서비스를 제공한다.

상기 수신하는 단계 이후, 상기 쿼리된 도메인 네임이 등록되지 않은 것이면, 상기 쿼리된 도메인 네임에 기 정의된 고유 식별자의 포함 여부를 판단하는 단계, 상기 고유 식별자가 포함되지 않은 경우, 복수의 네임 서버에게 순환 쿼리를 요청하는 단계, 그리고 상기 고유 식별자가 포함된 경우, 서버 부하 분산 장치에게 상기 도메인 네임 쿼리를 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 수신하는 단계 이전에, 콘텐츠 전송 서비스 노드 관리 장치로부터 도메인 네임 등록 요청, 변경 요청 및 삭제 요청 중 적어도 하나를 수신하여 도메인 네임을 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 콘텐츠 전송 서비스 시스템은 중앙에 배치된 서버 부하 분산 장치, 그리고 엣지에 배치된 복수의 엣지 클라우드 장치를 포함하고, 상기 복수의 엣지 클라우드 장치는, 단말과 데이터 네트워크 간에 유저 플레인을 연결하여 사용자 트래픽의 전달을 담당하는 유저 플레인 장치(User Plane Function, UPF), 상기 유저 플레인 장치에 연결되는 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드를 포함하는 그룹 콘텐츠 전송 서비스 노드, 그리고 상기 유저 플레인 장치에 연결되는 로컬 도메인 네임 서버를 각각 포함하며, 상기 서버 부하 분산 장치는, 도메인 네임 쿼리를 전송한 로컬 도메인 네임 서버에 연결된 유저 플레인 장치를 식별하고, 식별한 유저 플레인 장치에 연결된 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드 중에서 상기 단말과 연결할 콘텐츠 전송 서비스 노드를 선택한다.

상기 서버 부하 분산 장치는, 상기 도메인 네임 쿼리를 기초로 서비스 종류를 판별하고, 판별한 서비스를 제공하는 콘텐츠 전송 서비스 노드를 선택할 수 있다.

상기 로컬 도메인 네임 서버는, 쿼리된 도메인 네임이 기 등록된 경우, 상기 도메인 네임 쿼리를 상기 서버 부하 분산 장치로 전달할 수 있다.

상기 로컬 도메인 네임 서버는, 쿼리된 도메인 네임의 전부가 등록되지 않았으나, 상기 쿼리된 도메인 네임에 사전에 정의된 고유 식별자가 포함된 경우, 상기 도메인 네임 쿼리를 상기 서버 부하 분산 장치로 전달할 수 있다.

상기 콘텐츠 전송 서비스 시스템은 콘텐츠 서버로부터 수신되는 콘텐츠를 청크(Chunk) 단위로 변환하는 미디어 변환 장치를 더 포함하고, 상기 그룹 콘텐츠 전송 서비스 노드는, 상기 미디어 변환 장치로부터 청크 단위로 수신되는 콘텐츠를 수신하여 상기 유저 플레인 장치를 통해 단말로 전송하는 제1 콘텐츠 전송 서비스 노드를 포함할 수 있다.

상기 콘텐츠 전송 서비스 시스템은 중앙에 배치되고, 복수의 로컬 도메인 네임 서버, 상기 서버 부하 분산 장치, 상기 미디어 변환 장치 및 상기 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드와 연결되는 콘텐츠 전송 서비스 노드 관리 장치를 더 포함하고, 상기 콘텐츠 전송 서비스 노드 관리 장치는, 상기 콘텐츠 서버, 상기 미디어 변환 장치 및 콘텐츠 제공자 중 적어도 하나의 요청에 따라, 상기 복수의 로컬 도메인 네임 서버 및 상기 서버 부하 분산 장치에게 도메인 네임의 등록, 변경 및 삭제 중 적어도 하나를 요청하여 도메인 네임을 업데이트시킬 수 있다.

실시예에 따르면, UPF 단위로 CDN 서비스를 제공하는 5G 엣지(Edge) CDN 서비스를 통하여 5G 가입자 단말에게 초저지연 미디어 전송 서비스를 제공할 수 있다.

또한, 단말에 설치되는 CDN 어플리케이션의 도메인 네임을 변경하지 않고도 네트워크단의 제어로 5G 엣지 CDN 서비스를 제공할 수 있으므로, 기존 단말의 변경을 필요로 하지 않아 5G 엣지 CDN 서비스 확산이 용이하다. 이처럼, 초저지연 미디어 전송 서비스를 통해 5G 특성을 부각함으로써 5G 사업화에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 5G 엣지 CDN 서비스 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 엣지 클라우드의 다른 구성 예시를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CDN 시스템과 레거시 CDN 시스템이 공존하는 네트워크 환경을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 CDN 서비스 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예와 비교하기 위한 종래의 CDN 서비스 동작을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 CDN 서비스 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CDN 서비스 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도메인 네임 업데이트 동작을 나타낸 네트워크 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 도메인 네임 업데이트 동작방법을 나타낸 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 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.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 발명에서 설명하는 장치들은 적어도 하나의 프로세서(Processor), 메모리(Memory) 장치, 통신 장치 등을 포함하는 하드웨어(Hardware)로 구성되고, 지정된 장소에 하드웨어와 결합되어 실행되는 프로그램(Program)이 저장된다. 하드웨어는 본 발명의 방법을 실행할 수 있는 구성과 성능을 가진다. 프로그램은 도면들을 참고로 설명한 본 발명의 동작 방법을 구현한 명령어(instructions)를 포함하고, 프로세서와 메모리 장치 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명을 실행한다.

본 명세서에서 "전송 또는 제공" 은 직접적인 전송 또는 제공하는 것 뿐만 아니라 다른 장치를 통해 또는 우회 경로를 이용하여 간접적으로 전송 또는 제공도 포함할 수 있다.

본 명세서에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.

본 명세서에서 도면에 관계없이 동일한 도면번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는" 은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 단말은 통신에서의 사용자 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), SS(Subscriber Station), PSS(Portable Subscriber Station), AT(Access Terminal), 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자국, 사용자 장치, 접근 단말, 무선 기기 등의 용어로 불릴 수도 있고, UE, MS, MT, SS, PSS, AT, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자국, 사용자 장치, 접근 단말, 무선 기기 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

단말은 기지국(base station, BS), 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등과 같은 네트워크 장치에 접속하여 원격의 서버에 연결될 수 있다.

기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 발명의 실시예들은 FS_NextGen(Study on Architecture for Next Generation System)과 같은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 5G 시스템과 관련된 표준 문서에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이제, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 서버 부하 분산 장치(Global Server Load Balancing, 이하, 'GSLB 장치'로 통칭함)의 동작 방법, 로컬 도메인 네임 서버(Local Domain Name Server, 이하, '로컬 DNS'로 통칭함)의 동작 방법 및 CDN 서비스 시스템에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 5G 엣지(Edge) CDN 서비스 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1의 엣지 클라우드(Cloud)의 다른 구성 예시도이다.

도 1을 참조하면, 5G 엣지 CDN 서비스 시스템은 분산형 클라우드 인프라 구조로서, 복수의 엣지 클라우드(100) 및 중앙(Central) 클라우드(200)를 포함한다.

복수의 엣지 클라우드(100) 및 중앙 클라우드(200)는 복수의 네트워크 장치를 포함하는 시스템 형태로 구현된다.

복수의 엣지 클라우드(100) 및 중앙 클라우드(200)는 가상화된 IT(Information Technology) 자원을 기반으로 데이터 서비스를 실현해 주는 클라우드 서비스(또는 클라우드 컴퓨팅)를 제공한다. 복수의 엣지 클라우드(100) 및 중앙 클라우드(200)는 모바일 엣지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing, MEC) 기술을 이용할 수 있다.

복수의 엣지 클라우드(100)는 엣지에 배치되는 복수의 네트워크 장치를 포함하고, 중앙 클라우드(200)는 중앙에 배치되는 복수의 네트워크 장치를 포함한다.

한 실시예에 따르면, 복수의 엣지 클라우드(100)는 지리적 영역 단위로 구현될 수 있다. 예를들면, 권역 단위로 구현될 수 있다. 이때, 중앙 클라우드(200)는 수도권 중 일부 지역에 구현될 수 있다.

복수의 엣지 클라우드(100)는 유저 플레인 장치(User Plane Function, 이하, 'UPF'라 통칭함)(101), 로컬 DNS(103), 복수의 CDN 노드(105, 107)를 각각 포함한다.

중앙 클라우드(200)는 복수의 엣지 클라우드(100)와 연결되고, GSLB 장치(201), 미디어 변환 장치(203) 및 CDN 관리 장치(205)를 포함한다.

UPF(101)는 로컬 DNS(103) 및 복수의 CDN 노드(105, 107)와 연결된다. UPF(101)는 적어도 하나의 기지국(300)을 통해 단말(400)과 연결된다.

한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 기지국(300)은 SA(Standalone) 5G 코어와 새로운 5G 무선 기술 간의 연동을 지원하는 5G gNB일 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 기지국(300)은 도 2와 같이 분산된 기지국 형태로 이루어질 수 있다.

도 2를 참조하면, 기지국(300)은 하나의 집중 유닛(Central Unit, 이하, 'CU'라 통칭함)(301) 및 복수의 분산 유닛(Distributed Unit, 이하, 'DU'라 통칭함)(303)을 포함한다.

5G 표준에 따르면, 분리형 기지국을 구성하는 기지국 모듈을 CU(301)라 정의하고, 무선 모듈을 DU(303)라고 정의하고 있다.

CU(301)는 엣지 클라우드(100)에 포함되어, UPF(101)에 연결된다. DU(303)는 서비스 지역, 즉, 셀 사이트(cell site)에 설치되어 단말(400)과 접속된다.

다시, 도 1을 참조하면, UPF(101)는 IP(Internet Protocol) 라우팅 및 포워딩 기능을 제공하며 패킷 필터링을 제공한다.

UPF(101)는 인터넷망(500)을 통해 콘텐츠 서버(600)에 연결되고, 콘텐츠 서버(600)로부터 콘텐츠를 수신하여 단말(400)로 전달할 수 있다. 여기서, 콘텐츠 서버(600)는 인터넷망(500)을 통해 콘텐츠를 제공하는 서비스 제공자의 서버를 통칭한다. 즉, 도면에는 하나를 도시하였지만, 여러 개일 수도 있으며, 특정 서비스로 국한되는 것도 아니다.

또한, 서비스 사업자들이나 통신 사업자들은 미디어 콘텐츠 서버에 동시에 많은 단말들이 접속함에 따라 데이터 전송 속도(data rate)가 감소되는 것을 방지하기 위해 오리지날 데이터(original data)를 관리하는 오리진 서버(origin server)를 둔다. 콘텐츠 서버(600)는 이러한 오리진 서버일 수 있다.

단말(400)은 기지국(300)을 통해 UPF(101)에 접속할 수 있는 장치이다. 단말(400)은 무선 통신이 가능한 단말로서, 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(Tablet PC) 등의 모바일 단말일 수 있다. 단말(400)은 유선 단말 또는 무선 단말과 연결되어, 연결된 단말들을 기지국(300)을 통해 UPF(101)로 접속시키는 모듈형 단말일 수 있다. 예를들어, 에그(egg), 모바일 라우터 등일 수 있다.

단말(400)이 요청한 콘텐츠의 도메인 네임이 로컬 DNS(103)에 등록된 경우, UPF(101)는 이 콘텐츠를 복수의 CDN 노드(105, 107) 중 하나를 통하여 수신하여 단말(400)로 전송할 수 있다. 즉, UPF(101)에 접속한 단말(400)은 로컬 DNS(103)에 도메인 네임 등록된 콘텐츠에 대해 본 발명의 CDN 서비스를 이용할 수 있다.

로컬 DNS(103)는 단말(400)로부터 도메인 네임 쿼리(Query)를 수신한다. 로컬 DNS(103)는 엣지 클라우드 #1(100)에서 CDN 서비스 할 도메인 네임들을 저장하고 있다. 이 도메인 네임들에는 GSLB 장치(201)가 매핑되어 있으므로, 로컬 DNS(103)는 단말(400)로부터 수신한 도메인 네임 쿼리를 GSLB 장치(201)로 전달한다. 그리고 로컬 DNS(103)는 GSLB 장치(201)가 결정한 CDN 노드(105, 107)의 IP 주소를 수신하여 단말(400)로 전달한다.

복수의 CDN 노드(105, 107)는 콘텐츠 서버(600)의 콘텐츠를 단말(400)에게 제공하기 위한 네트워크 엔티티이다. 예를들어, 복수의 CDN 노드(105, 107)는 미디어 스트리밍 서버, 웹 서버, 캐시 장치 등일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 미디어 스트리밍 서버를 예시로 설명하지만, 이 분야에서 통상의 지식을 가진자라면, 복수의 CDN 노드(105, 107)가 웹 서버 등과 같이 콘텐츠를 저장하고, 요청에 따라 콘텐츠를 송수신하는 기능을 가지는 어떠한 엔티티에도 적용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

한 실시예에 따르면, 복수의 CDN 노드(105, 107)는 서비스 단위로 구분될 수 있다. 예를들어, CDN 노드 타입 A(105)는 일반 미디어 서비스를 제공하고, CDN 노드 타입 B(107)는 적응형 스트리밍 전송 서비스를 제공할 수 있다. 적응형 스트리밍 전송 서비스는 HTTP(HyperText Transfer Protocol)를 기반으로 미디어 콘텐츠를 데이터 청크(Data Chunk) 단위로 재생한다. 적응형 스트리밍 전송 서비스는 단말(400)에 해당 플레이어가 탑재되어 있어야 한다.

일반 미디어 서비스를 제공하는 CDN 노드 타입 A(105)는 콘텐츠 서버(600)에 직접 연결된다. CDN 노드 타입 A(105)는 콘텐츠 서버(600)로부터 콘텐츠를 수신하여 UPF(101)를 통해 단말(400)로 전달한다.

적응형 스트리밍 전송 서비스를 제공하는 CDN 노드 타입 B(107)는 미디어 변환 장치(203)와 연결된다. 미디어 변환 장치(203)는 콘텐츠 서버(600)로부터 수신되는 콘텐츠를 데이터 청크 단위로 분할하고 이를 CDN 노드 타입 B(107)로 전송한다. 데이터 청크는 콘텐츠를 미리 여러개의 조각으로 잘라 놓은 세그먼트(segment)를 의미하고, 단말(400)이 콘텐츠를 재생하기 위하여 필요한 최소한의 단위를 말한다. 콘텐츠를 데이터 청크 단위로 전송하게 되면, 지연 시간을 최소화할 수 있다. 따라서, GSLB 장치(201)는 특정 도메인 네임에 대해서는 CDN 노드 타입 B(107)를 할당함으로써, 초저지연 CDN 스트리밍 서비스가 가능해진다.

GSLB 장치(201)는 복수의 엣지 클라우드(100)에 각각 속하는 로컬 DNS들(103)과 각각 연결된다. GSLB 장치(201)는 CDN 관리 장치(205)와 연결된다.

CDN 관리 장치(205)는 각 엣지 클라우드(100)의 복수의 CDN 노드(105, 107)와 연결되어, 주기적으로 상태를 체크하여 정상 동작, 장애 여부, 부하량 등을 관리한다. CDN 관리 장치(205)는 복수의 CDN 노드(105, 107)의 상태를 모니터링하여, 장애 등이 발생한 CDN 노드(105, 107)를 GSLB 장치(201)가 단말(400)에 할당하지 않도록 관리한다. 여기서, CDN 노드들(105, 107)의 상태는 CDN 관리 장치(205)가 관리하고, CDN 관리 장치(205)가 GSLB 장치(201)에게 CDN 노드들(105, 107)의 상태 정보를 제공할 수 있다. 또는 GSLB 장치(201)가 직접 CDN 노드들(105, 107)의 상태를 관리할 수 있다.

또한, CDN 관리 장치(205)는 각 엣지 클라우드(100)의 정보를 관리한다. 즉, 각 엣지 클라우드(100)에 속하는 UPF(101), 로컬 DNS(103), 복수의 CDN 노드(105) 간의 매핑 정보를 저장하고, 이 매핑 정보를 GSLB 장치(201)의 요청에 따라 제공한다.

GSLB 장치(201)는 도메인 네임 별로 해당하는 CDN 노드(105, 107)의 IP 주소를 저장하고 있다. GSLB 장치(201)는 로컬 DNS(103)로부터 DNS 쿼리가 수신되면, CDN 관리 장치(205)를 통해 확인한 정상 동작 중인 CDN 노드(105, 107) 중에서 위치, 부하량 등 판정 기준에 따라 가장 적합한 CDN 노드(105, 107)의 IP 주소를 로컬 DNS(103)로 전송한다. GSLB 장치(201)는 CDN 관리 장치(205)로부터 수신한 매핑 정보를 기초로, 로컬 DNS(103)가 연결된 UPF(101)를 식별한다. 그리고 식별한 UPF(101)에 연결된 복수의 CDN 노드(105, 107) 중에서 단말(400)과 연결시킬 CDN 노드(105, 107)를 선택한다.

또한, 각 로컬 DNS(103)는 복수의 네임 서버(701, 703, 705)와 연결된다. 만약, 로컬 DNS(103)에 등록되지 않은 도메인 네임에 대한 DNS 쿼리가 수신되면, 로컬 DNS(103)는 복수의 네임 서버(701, 703, 705)로 순환 질의(Recursive Query)를 요청한다. 복수의 네임 서버(701, 703, 705)는 이미 공지된 구성이므로, 자세한 설명은 생략한다. 각 네임 서버(701, 703, 705)는 등록된 바에 따라, 해당 도메인 네임에 대한 IP 주소를 로컬 DNS(103)로 제공한다. 그러면, 로컬 DNS(103)는 이 IP 주소를 단말(400)로 제공하여, 단말(400)은 엣지 클라우드 #1(100) 내 CDN 노드(105, 107)가 아닌 UPF(101)를 통해 접속한 인터넷망(500)을 통해 콘텐츠를 수신하게 된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CDN 시스템과 레거시(Legacy) CDN 시스템이 공존하는 네트워크 환경을 나타낸다.

여기서, 레거시는 이미 구축된 기존 구성을 지칭하는 의미로 사용된다. 또한, 설명의 편의를 위하여 도 1의 복수의 엣지 클라우드(100) 중에서 하나의 엣지 클라우드(100)만을 도시하였다.

도 3을 참조하면, 단말1(401)은 도 1에서 언급한 5G 단말이다. 단말2(403)는 본 발명의 엣지 클라우드 #1(100)에 접속하지 않는 단말로서, 단말1(401)과 구분하여 Non-5G 단말이라 한다. 또한, 이러한 단말2(403)가 접속하는 접속망은 Non-5G망(800)으로 통칭한다. Non-5G망(800)은 5G 기지국(도 1의 300)과 구분되는 기존망으로서, 이미 구축된 유무선망을 모두 포함할 수 있다.

Non-5G망(800)은 레거시 로컬 DNS(900) 및 복수의 레거시 CDN 노드(1000)와 연결된다. 레거시 로컬 DNS(900)는 복수의 네임 서버(701, 703, 705) 및 레거시 GSLB 장치(707)와 연결된다. 레거시 GSLB 장치(707)는 도메인 네임에 대응하는 레거시 CDN 노드(1000)의 IP 주소들을 저장하고, 이를 레거시 로컬 DNS(900)로 제공한다.

또한, 레거시 CDN 노드(1000)는 콘텐츠 서버(600)와 연결되어, 콘텐츠 서버(600)로부터 수신되는 콘텐츠를 단말2(403)로 전달한다. 물론, 단말2(403)는 CDN 서비스가 적용되지 않는 도메인 네임을 가지는 콘텐츠에 대해서는 인터넷망(500)-> Non-5G망(800)을 통해 콘텐츠 서버(600)로부터 직접 수신한다.

이와 같이, 네트워크 환경은 본 발명의 CDN 시스템과 레거시 CDN 시스템이 공존한다. 예를들어, 특정 콘텐츠의 도메인 네임 "dn.xxcdn.co.kr"가 로컬 DNS(103)에 등록되고, 레거시 로컬 DNS(900)에도 등록되어 있으면, 단말1(401)은 엣지 클라우드 #1(100)의 CDN 서비스를 제공받을 수 있고, 단말2(403)는 레거시 CDN 서비스를 제공받을 수 있다. 콘텐츠 제공자 입장에서 도메인 네임을 수정하지 않아도, 즉, 기존의 레거시 CDN 서비스에 매칭된 도메인 네임이라 하더라도, 본 발명의 CDN 서비스에 맞게 도메인 네임을 변경할 필요가 없다.

GSLB 장치(201)에 "dn.xxcdn.co.kr"에 대응하여 CDN 노드 타입 B(107)를 매칭하면, 단말1(401)에서는 적응형 스트리밍 서비스를 제공받을 수 있다. 또한, "dn.xxcdn.co.kr"에 대해서, 5G 가입자에 대해서는 무료 과금을 처리하고 싶을때에도, 도메인 변경없이 GSLB 장치(201)에 "dn.xxcdn.co.kr"에 대응하여 무료 과금 처리되는 CDN 노드(105, 107)를 매칭시키면 된다. 이렇게 하더라도, 기존 레거시 CDN 서비스는 원래대로 서비스를 제공하면 되므로, 동일한 도메인 네임을 사용하더라도 본 발명의 CDN 서비스와 충돌하지 않는다.

따라서, 동일한 도메인 네임을 사용하는 단말(401, 403) 또는 단말(401, 403)에 탑재되는 앱에서 접속하는 액세스 망(101, 800)에 따라 5G 엣지 CDN 서비스 또는 일반 CDN 서비스를 구분하여 제공할 수 있다.

단말(401, 403)의 변경 또는 단말(401, 403)에 탑재되는 앱의 변경이 없이도, 즉, 단말1(401)이 기존 단말(403)에 설치된 기존 CDN 서비스에서 동작하는 앱 도메인으로 접속하더라도 이 앱 도메인을 로컬 DNS(103)가 알고만 있으면, 해당 지역에서만 동작하는 CDN 노드들(105, 107)과 연결될 수가 있다. 따라서, 앱을 기존 CDN용과 5G용으로 구분하여 개발할 필요가 없다. 또한, 기존 CDN 서비스용으로 제작된 앱이라 하더라도 5G 네트워크 사업자가 이러한 앱을 수용할 수 있다.

본 발명의 5G 엣지 CDN 서비스와 레거시 CDN 서비스의 동작을 비교하면, 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 5G 엣지 CDN 서비스 동작을 설명하는 도면이다.

도 4를 참조하면, 중앙 클라우드(200)는 A 지역에 위치하고, 엣지 클라우드 #1(100)는 B 지역에 위치한다. A 지역과 B 지역은 지리적으로 다른 영역에 해당한다. 콘텐츠 서버(600)는 중앙 클라우드(200)와 지역이 다를 수도 있지만, A 지역에 있다고 가정한다.

B 지역에 위치하는 단말1(401)은 UPF #1(101)에 접속되어, 로컬 DNS #1(103)으로 DNS 쿼리를 전송한다. 로컬 DNS #1(103)은 DNS 쿼리된 도메인 네임이 등록된 것이라면, DNS 쿼리를 GSLB 장치(201)로 전달한다. GSLB 장치(201)는 쿼리된 도메인 네임에 매핑된 CDN 노드의 IP 주소를 로컬 DNS #1(103)로 전달한다. 로컬 DNS #1(103)은 수신한 CDN 노드의 IP 주소를 단말1(401)로 전달한다.

그러면, 단말1(401)은 두가지 경로로 콘텐츠를 수신할 수 있다. 만약, 도메인 네임에 매핑된 CDN 노드가 CDN 노드 타입 B(107)라면, 단말1(401)은 콘텐츠 서버(600) → 미디어 변환 장치(203) → CDN 노드 타입 B(107) → UPF #1(101)의 경로(①)로 콘텐츠를 수신한다.

또한, 도메인 네임에 매핑된 CDN 노드가 CDN 노드 타입 A(105)라면, 단말1(401)은 콘텐츠 서버(600) → CDN 노드 타입 A(105) → UPF #1(101)의 경로(②)로 콘텐츠를 수신한다.

이처럼, 단말1(401)은 지리적으로 가까운 위치, 즉, 단말1(401)이 연결된 UPF(101)가 설치된 B 지역에 위치한 CDN 노드들(105, 107)과 연결되어 CDN 서비스를 제공받는다.

반면, 도 5는 본 발명의 실시예와 비교하기 위한 레거시 CDN 서비스 동작을 설명하는 도면이다. 이때, 코어망은 LTE(Long Term Evolution)의 EPC(Evolved Packet Core)를 예시로 한다.

도 5를 참조하면, EPC(1100)는 C 지역에 위치하고, 단말(403)이 D 지역에 있다고 가정한다. C 지역과 D 지역은 지리적으로 서로 다른 영역이다.

단말(403)은 D 지역의 기지국(801)을 통하여 EPC(1100)에 접속된다. 기지국(801)은 Non-5G 기지국으로서, 레거시 로컬 DNS(900)에 연결되어 있다. 단말(403)이 콘텐츠 서버(600)가 제공하는 콘텐츠의 도메인 네임에 대한 DNS 쿼리를 전송하면, 이는 레거시 로컬 DNS(900)로 전달된다. 레거시 로컬 DNS(900)는 도메인 네임에 매핑되는 CDN 노드(즉, CDN 노드 #5)의 IP 주소를 확인하고, 이를 단말(403)로 전달한다. 그러면, 단말(403)은 CDN 노드 #5(1000)에 접속되어, 콘텐츠 서버(600)로부터 콘텐츠를 수신한다. 이때, 단말(403)은 콘텐츠 서버(600) → CDN 노드 #5(1000) → PGW(Packet GateWay)(1101) → SGW(Serving GateWay)(1103) → Non-5G 기지국(801)의 경로로 콘텐츠를 수신한다.

여기서, 레거시 CDN 노드들(1000)은 권역 별로 구분될 수도 있지만, 국내가 아닌 해외에 있을 수도 있고, 특히, 단말(403)과 가장 가까운 지리적 위치를 고려하기는 하지만, 동일 지역임을 보장할 수는 없다. 게다가, 단말(403)은 CDN 노드 #5(1000)가 전송하는 콘텐츠는 일단 C 지역의 EPC 노드들(1101, 1103)을 거쳐 기지국(801)을 통해 단말(403)로 수신되므로, 여러 지역을 거치게 된다.

따라서, 도 4와 도 5를 비교하면, 본 발명의 5G 엣지 CDN 서비스는 단말1(401)이 접속된 UPF(101)가 CDN 노드(105, 107)와 직접 연결되어 있으므로, 그만큼 콘텐츠의 지연을 낮추어 5G가 궁극적으로 추구하는 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 그러나, 도 5와 같은 기존 레거시 CDN 구조로는 본 발명의 초저지연 서비스를 제공하기 어렵다.

특히, 도 5와 같은 4G LTE에서는 PGW(1101)가 시그널링과 트래픽 제어를 모두 포함하고 중앙에 배치되어, PGW(1101) 권역 내 존 단위로 CDN 서비스를 제공하는 것 자체가 구조상 거의 불가능하였다. 그러나, 5G에서는 제어 평면과 사용자 평면을 분리하고 지역적으로 분산 배치함으로써, UPF(101) 단위로 CDN 서비스 제공이 가능하게 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 5G 엣지 CDN 서비스 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 6을 참조하면, CDN 관리 장치(205)는 엣지 클라우드 정보를 저장한다(S101). 엣지 클라우드 정보는 엣지 클라우드(100) 별로 각 엣지 클라우드(100)에 포함되는 UPF(101), 로컬 DNS(103), 복수의 CDN 노드(105, 107) 간의 매핑 정보를 저장할 수 있다. 또는 엣지 클라우드 정보는 로컬 DNS(103)의 IP 주소, UPF 별(101) 단말의 NAT(Network Address Translation) IP 대역 등 지역을 식별할 수 있는 정보를 포함할 수 있다.

GSLB 장치(201)는 도메인 네임 별로 이에 대응되는 CDN 노드들(105, 107)의 IP 주소를 저장한다(S103).

로컬 DNS(103)는 본 발명의 5G 엣지 CDN 서비스 대상인 도메인 네임을 저장한다(S105).이후, 단말(400)이 UPF(101)와 데이터 세션이 연결(S107)된다. UPF(101)는 단말(400)와 데이터 네트워크(500) 간의 유저 플레인을 연결하여 사용자 트래픽의 전달을 담당한다.

단말(400)이 콘텐츠 서버(600)에 접속하기 위하여 DNS 쿼리를 전송한다(S109). DNS 쿼리는 UPF(101)를 통해 로컬 DNS(103)로 전달된다(S111).

로컬 DNS(103)는 쿼리된 도메인 네임이 S105 단계에서 등록된 도메인 네임인지 판단한다(S113).

등록된 도메인 네임이 아니면, 기존 DNS 쿼리 동작을 수행한다(S115, S117). 즉, 복수의 네임 서버(701, 703, 705, 707)에 순차적으로 DNS 쿼리를 전송(S115)하고, 도메인 네임에 대응하는 IP 주소 또는 레거시 CDN 노드의 IP 주소를 획득한다(S117).

로컬 DNS(103)는 S117 단계에서 획득한 IP 주소가 포함된 DNS 쿼리 응답을 UPF(101)를 통해 단말(400)로 전송한다(S119, S121).

반면, DNS 쿼리된 도메인 네임이 등록된 도메인 네임이면, 로컬 DNS(103)는 GSLB 장치(201)에게 DNS 쿼리를 전달한다(S123).

GSLB 장치(201)는 CDN 관리 장치(205)와 연동하여 엣지 클라우드 정보를 획득한다(S125). 엣지 클라우드 정보는 GSLB 장치(201)에 프로비저닝 (provisioning) 형태로 미리 셋업(set-up)될 수도 있으므로, S125 단계는 생략될 수도 있다. 이때, GSLB 장치(201)는 사전에 CDN 관리 장치(205)로부터 S101 단계에서 등록된 엣지 클라우드 정보를 수신하여 저장할 수 있다. 또는 GSLB 장치(201)가 CDN 관리 장치(205)와 별개로 엣지 클라우드 정보를 등록하여 관리할 수도 있다.

GSLB 장치(201)는 엣지 클라우드 정보를 기초로, 로컬 DNS(103)에 연결된 UPF(101)를 식별한다(S127). GSLB 장치(201)는 로컬 DNS(103)의 IP 주소를 기초로, UPF(101)를 식별할 수 있다. 또는 GSLB 장치(201)는 UPF(101)로 DNS 쿼리를 전송한 단말(400, 401)의 NAT IP 대역을 기초로, UPF(101)를 식별할 수 있다. 그러나, UPF(101)를 식별하는 방법이 이러한 내용으로 국한되는 것은 아니며, 다양한 방법이 사용될 수 있다.

GSLB 장치(201)는 식별(S127)한 UPF(101)에 연결된 복수의 CDN 노드(105, 107) 중에서 쿼리된 도메인 주소에 대응되는 CDN 노드(105, 107)를 선택한다(S129).

GSLB 장치(201)는 선택(S129)한 CDN 노드(105, 107)의 IP 주소를 포함하는 DNS 쿼리 응답을 단말(400)에게 전송한다(S131, S133, S135).

단말(400)은 S121 단계 또는 S135 단계의 DNS 쿼리 응답으로부터 획득한 IP 주소로 접속하여 콘텐츠를 수신한다. 단말(400)은 S135 단계의 DNS 쿼리 응답으로부터 수신한 CDN 노드(105, 107)의 IP 주소로 접속하여 연결하고 이를 통해 콘텐츠 서버(600)의 콘텐츠를 CDN 서비스를 통해 수신한다.

그러나, 위와 같이 동일한 도메인 네임을 5G 엣지 CDN 서비스와 일반 CDN 서비스로 구분하여 사용하는 구조에서, GSLB 장치(201)에 등록되지 않은 도메인 네임으로 인한 오류가 발생할 수 있다. 예를들어, 콘텐츠 서비스 업자가 특정 콘텐츠를 5G 엣지 CDN 서비스로 제공하지 않기 위해서, 로컬 DNS(103)에 등록한 도메인 네임 앞에 이름을 추가하는 경우이다.

예를들어, 로컬 DNS(103)에 "dn.xxcdn.co.kr"의 도메인 네임은 GSLB 장치(201)로 포워딩하도록 등록되어 있다. 그런데, 콘텐츠 제공자가 특정 콘텐츠를 단말(403)에게만 제공하기 위해서 "dn.xxcdn.co.kr" 앞에 "xx4g"를 추가하고, 이러한 도메인 네임, 즉, "xx4g.dn.xxcdn.co.kr"을 네임 서버들(701, 703, 705, 707)에만 등록하고 GSLB 장치(201)에는 등록을 하지 않을 수 있다.

이런 경우, 로컬 DNS(103)는 "xx4g.dn.xxcdn.co.kr"에 대한 DNS 쿼리가 단말1(401)로부터 수신되면, 이 DNS 쿼리를 GSLB 장치(201)로 포워딩한다. 왜냐하면, "xx4g.dn.xxcdn.co.kr" 중에서도 "dn.xxcdn.co.kr"은 GSLB 장치(201)로 포워딩되도록 설정되어 있기 때문이다. 하지만, GSLB 장치(201)에는 "xx4g.dn.xxcdn.co.kr"가 등록되어 있지 않으므로, "xx4g.dn.xxcdn.co.kr"에 대응하는 CDN 노드(105, 107)의 IP 주소를 응답할 수 없으므로, 에러가 발생한다.

다른 예시로, "sn1.kt.com"이라는 도메인 URL(Uniform Resource Locator)이 로컬 DNS(103)에 등록되어 있으나, "cn1.sn1.kt.com"이라는 도메인 URL에 대한 DNS 쿼리가 수신되는 경우, GSLB 장치(201)에 "cn1.sn1.kt.com"이 등록되어 있지 않으면, 그 DNS 쿼리는 에러가 발생된다.

즉, GSLB 장치(201)에 등록되어 있지 않은 도메인 네임이면, 네임 서버들(701, 703, 705)로 전달되어야 함에도, 로컬 DNS(103)에 일부 등록이 된 도메인 네임이면, GSLB 장치(201)로 전달되어 에러가 발생하는 것이다.

그런데, 기본적으로 DNS는 오류가 발생해서는 안된다. DNS는 어떻게 해서든 해당 도메인 네임에 대응하는 IP 주소를 제공하도록 되어 있다.

레거시 CDN 구조에서는 로컬 DNS(900)가 "." 단위로 네임 서버(701, 703, 705, 707)에 순환 쿼리를 하도록 되어 있다. 예를들면, ".com"에 해당하는 네임 서버에 쿼리하고 "kt.com"에 해당하는 네임 서버에 쿼리하는 등, 복수의 네임 서버(701, 703, 705, 707)에 순차적으로 질의하므로, 에러 메시지가 발생하지 않는다.

이처럼, 레거시 DNS 구조에서는 에러가 발생하지 않는 도메인 URL임에도 불구하고, 본 발명의 GSLB 장치(201)에 등록되어 있지 않아 에러 메시지가 발생할 수 있는 문제가 있다. 이런 경우, 로컬 DNS(103)는 단말(400)에게 도메인 네임에 대응하는 IP 주소 자체를 제공할 수 없다.

단말(400)의 접속망 종류에 따라 도메인 네임 구별 없이도, 네트워크 단에서 구별하여 서비스를 제공하기 위해서는 로컬 DNS(103)의 활용이 필수적이다.

앞서 설명한 운용상 발생할 수 있는 오류를 제거하기 위해서 5G 엣지 CDN 서비스를 나타내는 식별자를 도메인 네임에 포함시킬 수 있다.

예를들면,"~.dn.xxcdn.co.kr"의 네임 대역에서 "~.5g.dn.xxcdn.co.kr"을 추가하는 방법이다. 로컬 DNS(103)는 DNS 쿼리된 도메인 네임에 "5g"가 포함되어 있으면, GSLB 장치(201)로 포워딩한다. 그리고 "5g"가 포함되지 않은 도메인 네임에 대해서는 기존 DNS 즉 복수의 도메인 네임 서버(701, 703, 705, 707)로 순환 쿼리를 할 수 있다. 이러한 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CDN 서비스 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 로컬 DNS(103)는 DNS 쿼리가 수신(S201)되면, 쿼리된 도메인 네임이 등록된 도메인 네임인지 판단한다(S203).

로컬 DNS(103)는 DNS 쿼리된 도메인 네임에 지정된 식별자, 예를들어, "5G"가 포함되어 있는지 판단한다(S205).

이때, 지정된 식별자가 포함되어 있지 않으면, 기존의 DNS 쿼리 절차, 즉, 복수의 네임 서버(701, 703, 705, 707)에 순차적으로 쿼리한다(S207).

반면, S203 단계에서 등록된 도메인 네임으로부터 판단되거나 또는 S205 단계에서 도메인 네임에 지정된 식별자가 포함되어 있으면, GSLB 장치(201)에게 DNS 쿼리를 전달한다(S209).

여기서, S205 단계는 앞서 설명한 예시와 같이, DNS 쿼리된 도메인 네임이 "~.5g.dn.xxcdn.co.kr"인 경우, 로컬 DNS(103)에는 "~.dn.xxcdn.co.kr"만 등록되어 있더라도 DNS 쿼리된 도메인 네임에 지정된 식별자인 "5g"이 포함되어 있는지를 판단하는 절차이다.

한편, 로컬 DNS(103)에 등록된 도메인 네임은 다양한 이유로 업데이트가 가능하다. 5G 엣지 CDN 서비스의 빈번한 생성, 삭제, 변경등 발생시 로컬 DNS(103)의 도메인 네임 관리 자동화를 위해 CDN 관리 장치(205)는 도메인 네임 업데이트를 자동으로 수행할 수 있다. 이에 대해 설명하면, 도 8과 같다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도메인 네임 업데이트 동작을 나타낸 네트워크 구성도이다.

도 8을 참조하면, CDN 관리 장치(205)는 도메인 네임의 업데이트가 발생하면, 업데이트된 도메인 네임을 GSLB 장치(201), 복수의 로컬 DNS(103)에게 전송하여 등록한다. 그러면, GSLB 장치(201), 복수의 로컬 DNS(103)는 도메인 네임을 업데이트한다.

CDN 관리 장치(205)는 콘텐츠의 도메인 네임 등록을 위한 사용자 인터페이스를 인터넷 상에서 제공할 수 있다. CDN 관리 장치(205)는 콘텐츠 제공자들이 사용자 인터페이스를 통해 콘텐츠의 호스트 도메인 네임을 변경하면, 변경된 도메인 네임의 업데이트를 수행한다.

또한, 콘텐츠 서버(600)가 미디어 변환 장치(203) 또는 복수의 CDN 노드(105, 107)로 새로운 콘텐츠를 등록할 수 있다. 그러면, 미디어 변환 장치(203) 또는 복수의 CDN 노드(105, 107)는 새로 등록된 콘텐츠의 호스트 도메인 네임을 CDN 관리 장치(205)로 등록할 수 있다.

또한, 콘텐츠 서버(600)가 CDN 관리 장치(205)로 콘텐츠의 호스트 도메인 네임의 등록을 요청할 수 있다.

이때, CDN 관리 장치(205)는 NEF(207)를 통해 복수의 로컬 DNS(103)와 연결될 수 있다. 여기서, NEF(207)는 외부 관리 영역과 네트워크망과 관련한 정보를 서로 공유하는 기능을 담당하는 5G 표준 네트워크 장치이다. 따라서, CDN 관리 장치(205)는 업데이트된 도메인 네임을 NEF(207)로 전송한다. 그러면, NEF(207)는 업데이트된 도메인 네임을 등록 대상인 복수의 로컬 DNS(103)로 전송한다. 업데이트된 도메인 네임이 모든 엣지 클라우드(100)에 적용되면, 모든 로컬 DNS(103)로 전송한다. 업데이트된 도메인 네임이 특정 엣지 클라우드(100)에 적용되면, 해당되는 엣지 클라우드(100)에 속하는 로컬 DNS(103)로 전송한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 도메인 네임 업데이트 방법을 나타낸 흐름도이다. 여기서, 업데이트는 새로운 도메인 네임 등록, 기 등록된 도메인 네임의 변경, 기 등록된 도메인 네임의 삭제를 포함한다.

도 9를 참조하면, CDN 관리 장치(205)는 등록 대상인 도메인 네임을 수집한다(S301).

CDN 관리 장치(205)는 수집(S301)한 도메인 네임을 해당하는 로컬 DNS(103)에 등록(S303, S305)한다. 그리고 GSLB 장치(201)에게 등록한다(S307). 그러면, GSLB 장치(201)는 도메인 네임과 그에 대응하는 CDN 노드(105, 107)간의 매핑 정보를 저장한다(S309).

또한, CDN 관리 장치(205)는 변경된 도메인 네임을 수집한다(S311). 그리고 S311 단계에서 수집한 도메인 네임을 해당하는 로컬 DNS (103)에 등록(S313, S315)한다. 그리고 GSLB 장치(201)에게 등록한다(S317). 그러면, GSLB 장치(201)는 등록된 도메인 네임과 그에 대응하는 CDN 노드(107)간의 매핑 정보를 변경하여 저장한다(S319).

또한, CDN 관리 장치(205)는 삭제할 도메인 네임을 수집한다(S321). 그리고 수집한 도메인 네임을 해당하는 로컬 DNS(103)에게 삭제 요청(S323, S325)한다. 그리고 GSLB 장치(201)에게 삭제 요청 한다(S327). 그러면, GSLB 장치(201)는 삭제 요청된 도메인 네임과 그에 대응하는 CDN 노드(107)간의 매핑 정보를 삭제한다(S329).

여기서, S301 단계, S311 단계, S321 단계에서의 등록, 변경 및 삭제되는 도메인 네임의 수집 경로는 도 8에서 설명한 바와 같다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.

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

콘텐츠 전송 서비스 시스템에서 서버 부하 분산 장치(Global Server Load Balancing, GSLB)의 동작 방법으로서,
상기 콘텐츠 전송 서비스 시스템은 중앙 클라우드 및 복수의 엣지 클라우드를 포함하고,
상기 복수의 엣지 클라우드는 엣지 클라우드 별로 각각의 로컬 도메인 네임 서버, 유저 플레인 장치(User Plane Function, UPF) 및 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드를 포함하고,
상기 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드는 동일한 엣지 클라우드에 소속된 유저 플레인 장치(User Plane Function, UPF)를 통해서 단말로 콘텐츠 전송 서비스를 제공하며,
로컬 도메인 네임 서버로부터 단말의 도메인 네임 쿼리를 수신하는 단계,
상기 로컬 도메인 네임 서버가 연결된 유저 플레인 장치(User Plane Function, UPF)를 식별하는 단계,
식별한 유저 플레인 장치에 연결된 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드 중에서 상기 도메인 네임 쿼리에 대응하는 콘텐츠 전송 서비스 노드를 선택하는 단계, 그리고
선택한 콘텐츠 전송 서비스 노드의 정보를 포함하는 도메인 네임 쿼리 응답을 상기 로컬 도메인 네임 서버로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 선택한 콘텐츠 전송 서비스 노드는,
상기 단말로 콘텐츠 전송 서비스를 제공하는, 동작 방법.
제1항에서,
상기 유저 플레인 장치는 하나의 집중 유닛에 연결되고,
상기 하나의 집중 유닛은 복수의 원격 유닛에 연결되며,
상기 집중 유닛은 국사에 설치되고 상기 복수의 원격 유닛은 국사 외부의 셀 사이트에 설치되는, 동작 방법.
제1항에서,
상기 콘텐츠 전송 서비스 노드는,
서비스 단위로 구분되는, 동작 방법.
제3항에서,
상기 선택하는 단계는,
상기 도메인 네임 쿼리를 기초로 서비스 종류를 판별하고, 판별한 서비스를 제공하는 콘텐츠 전송 서비스 노드를 선택하는, 동작 방법.
제1항에서,
상기 식별하는 단계는,
콘텐츠 전송 서비스 노드 관리 장치에게 상기 도메인 네임 쿼리를 전송한 로컬 도메인 네임 서버의 정보를 전송하는 단계, 그리고
전송한 로컬 도메인 네임 서버에 연결된 유저 플레인 장치의 정보를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 콘텐츠 전송 서비스 노드 관리 장치는,
유저 플레인 장치 별로 각각 연결된 로컬 도메인 네임 서버 및 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드의 정보를 매핑한 엣지 클라우드의 정보를 관리하는, 동작 방법.
콘텐츠 전송 서비스 시스템에서 서버 부하 분산 장치(Global Server Load Balancing, GSLB)의 동작 방법으로서,
상기 콘텐츠 전송 서비스 시스템은 중앙 클라우드 및 복수의 엣지 클라우드를 포함하고,
상기 복수의 엣지 클라우드는 엣지 클라우드 별로 각각의 로컬 도메인 네임 서버, 유저 플레인 장치(User Plane Function, UPF) 및 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드를 포함하고,
상기 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드는 동일한 엣지 클라우드에 소속된 유저 플레인 장치(User Plane Function, UPF)를 통해서 단말로 콘텐츠 전송 서비스를 제공하며,
유저 플레인 장치(User Plane Function, UPF)로부터 단말의 도메인 네임 쿼리를 수신하는 단계,
상기 쿼리된 도메인 네임이 기 등록된 것이면, 서버 부하 분산 장치에게 상기 도메인 네임 쿼리를 전달하는 단계, 그리고
상기 서버 부하 분산 장치로부터 상기 도메인 네임 쿼리에 대응하는 콘텐츠 전송 서비스 노드의 정보를 수신하여 상기 유저 플레인 장치로 전달하는 단계를 포함하고,
상기 콘텐츠 전송 서비스 노드는,
상기 유저 플레인 장치에 연결된 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드 중에서 선택된 것이며, 상기 단말과 연결되어 상기 단말에게 콘텐츠 전송 서비스를 제공하는, 동작 방법.
제6항에서,
상기 수신하는 단계 이후,
상기 쿼리된 도메인 네임이 등록되지 않은 것이면, 상기 쿼리된 도메인 네임에 기 정의된 고유 식별자의 포함 여부를 판단하는 단계,
상기 고유 식별자가 포함되지 않은 경우, 복수의 네임 서버에게 순환 쿼리를 요청하는 단계, 그리고
상기 고유 식별자가 포함된 경우, 서버 부하 분산 장치에게 상기 도메인 네임 쿼리를 전달하는 단계
를 더 포함하는, 동작 방법.
제6항에서,
상기 수신하는 단계 이전에,
콘텐츠 전송 서비스 노드 관리 장치로부터 도메인 네임 등록 요청, 변경 요청 및 삭제 요청 중 적어도 하나를 수신하여 도메인 네임을 업데이트하는 단계
를 더 포함하는, 동작 방법.
중앙 클라우드에 배치된 서버 부하 분산 장치(Global Server Load Balancing, GSLB), 그리고
상기 서버 부하 분산 장치와 연결된 복수의 엣지 클라우드 장치를 포함하고,
상기 복수의 엣지 클라우드 장치는,
단말과 데이터 네트워크 간에 유저 플레인을 연결하여 사용자 트래픽의 전달을 담당하는 유저 플레인 장치(User Plane Function, UPF),
상기 유저 플레인 장치에 연결되는 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드를 포함하는 그룹 콘텐츠 전송 서비스 노드, 그리고
상기 유저 플레인 장치에 연결되는 로컬 도메인 네임 서버를 각각 포함하며,
상기 서버 부하 분산 장치는,
도메인 네임 쿼리를 전송한 로컬 도메인 네임 서버에 연결된 유저 플레인 장치를 식별하고, 식별한 유저 플레인 장치에 연결된 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드 중에서 상기 단말과 연결할 콘텐츠 전송 서비스 노드를 선택하는, 콘텐츠 전송 서비스 시스템.
제9항에서,
상기 서버 부하 분산 장치는,
상기 도메인 네임 쿼리를 기초로 서비스 종류를 판별하고, 판별한 서비스를 제공하는 콘텐츠 전송 서비스 노드를 선택하는, 콘텐츠 전송 서비스 시스템.
제9항에서,
상기 로컬 도메인 네임 서버는,
쿼리된 도메인 네임이 기 등록된 경우, 상기 도메인 네임 쿼리를 상기 서버 부하 분산 장치로 전달하는, 콘텐츠 전송 서비스 시스템.
제11항에서,
상기 로컬 도메인 네임 서버는,
쿼리된 도메인 네임의 전부가 등록되지 않았으나, 상기 쿼리된 도메인 네임에 사전에 정의된 고유 식별자가 포함된 경우, 상기 도메인 네임 쿼리를 상기 서버 부하 분산 장치로 전달하는, 콘텐츠 전송 서비스 시스템.
제9항에서,
콘텐츠 서버로부터 수신되는 콘텐츠를 청크(Chunk) 단위로 변환하는 미디어 변환 장치를 더 포함하고,
상기 그룹 콘텐츠 전송 서비스 노드는,
상기 미디어 변환 장치로부터 청크 단위로 수신되는 콘텐츠를 수신하여 상기 유저 플레인 장치를 통해 단말로 전송하는 제1 콘텐츠 전송 서비스 노드를 포함하는, 콘텐츠 전송 서비스 시스템.
제13항에서,
상기 중앙 클라우드에 배치된 콘텐츠 전송 서비스 노드 관리 장치를 더 포함하고,
상기 콘텐츠 전송 서비스 노드 관리 장치는,
상기 복수의 엣지 클라우드 장치 별로 각각의 로컬 도메인 네임 서버 및 복수의 콘텐츠 전송 서비스 노드, 그리고 상기 서버 부하 분산 장치, 상기 미디어 변환 장치와 연결되고,
외부 요청에 따라 상기 각각의 로컬 도메인 네임 서버 및 상기 서버 부하 분산 장치에게 도메인 네임의 등록, 변경 및 삭제 중 적어도 하나를 요청하여 도메인 네임을 업데이트시키는, 콘텐츠 전송 서비스 시스템.