KR102353739B1 - 네트워크 운용장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

네트워크 운용장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 네트워크 내 사용자 별 트래픽 패턴에 따라 각 사용자를 그룹으로 분류하여 그룹 내 할당된 네트워크 계산장비를 그룹 내에서 공유 사용하도록 지원함으로써, 네트워크 구성비용(CAPEX)의 절감을 달성할 수 있으며, 나아가 이를 통해 네트워크 확장성 측면에서의 최적화를 도모할 수 있는 네트워크 운용장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

Description

네트워크 운용장치 및 그 동작 방법{NETWORK OPERATING APPARATUS, AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 네트워크 내 계산장비(이하, 네트워크 계산장비)를 다수 사용자가 공유 사용할 수 있도록 지원하는 방안에 관한 것이다.
네트워크는 다양한 계산 기능을 담당하는 네트워크 계산장비들의 조합으로 구성되며, 네트워크 계산장비의 비용은 네트워크 구성비용에 있어서 큰 비중을 차지한다.
관련하여, 기존 네트워크 구성에서는 사용자마다 네트워크 계산장비가 개별적으로 할당되는 1:1 구조를 가지는 것이 일반적이다.
그러나, 실제 네트워크 환경에서 사용자는 시간에 따라 서로 다른 사용경향을 보이게 된다.
이로 인해 사용자마다 네트워크 계산장비를 할당하는 기존 네트워크 구성에서는 망 구성 자원의 낭비 및 망 구성 비용을 증가시키는 부담을 초래할 수 있으며, 이는 결국 비용 및 관리 측면에서 네트워크 확장성을 크게 제약하게 된다.
이에 본 발명에서는 네트워크 확장성 측면에서 최적화된 네트워크 계산장비의 공유 방안을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 네트워크 확장성 측면에서의 최적화를 위해 네트워크 계산장비를 다수 사용자가 공유 사용할 수 있도록 지원하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용장치는, 네트워크 계산장비에 대한 운용 개수 결정에 따라 상기 네트워크 계산장비를 개별 할당하기 위한 상기 운용 개수만큼의 그룹을 생성하여, 생성된 각 그룹 별로 상기 네트워크 계산장비를 공유 사용하는 사용자를 할당하는 할당부; 및 각 그룹에서 상기 네트워크 계산장비를 공유 사용하는 경우에 발생되는 네트워크 구성비용에 기초하여, 상기 네트워크 계산장비에 대해 결정되는 운용 개수를 변경하거나 또는 운용 정책에 반영하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 네트워크 운용장치는, 상기 네트워크 계산장비에서 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용과 기 정의된 최대 트래픽을 기준으로, 전체 사용자 수만큼의 최대 트래픽을 처리하는 경우에 발생되는 비용을 최소로 하는 상기 네트워크 계산장비의 개수를 상기 운용 개수로 결정하는 결정부를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 할당부는, 과거 설정 기간 동안 확인되는 사용자 별 시간 축 최대 트래픽을 기준으로 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 서로 오버랩 되지 않도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당할 수 있다.
구체적으로, 상기 할당부는, 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽을 합산한 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당할 수 있다.
구체적으로, 상기 할당부는, 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 오버랩 되는 경우, 오버랩 된 최대 트래픽의 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당할 수 있다.
구체적으로, 상기 네트워크 운용장치는, 각 그룹에서 사용자의 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용을 합산하여 상기 네트워크 구성비용을 계산하는 계산부를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는, 현재 시점과 이웃한 과거 시점에 계산된 네트워크 구성비용이 존재하지 않거나, 또는 상기 현재 시점에 계산된 네트워크 구성비용이 상기 과거 시점에 계산된 네트워크 구성비용 이하인 경우, 상기 현재 시점과 이웃한 미래 시점에 대해서 상기 네트워크 계산장비의 운용 개수를 상기 현재 시점의 운용 개수보다 설정 개수만큼 적은 운용 개수로 변경하도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는, 현재 시점과 이웃한 과거 시점에 상기 현재 시점의 운용 개수보다 설정 개수만큼 많은 운용 개수를 기초로 계산된 네트워크 구성비용이 존재하며, 상기 현재 시점에 계산된 네트워크 구성비용이 상기 과거 시점에 계산된 네트워크 구성비용을 초과하는 경우, 상기 과거 시점에 결정된 운용 개수로 상기 네트워크 계산장비가 운용되도록 할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용장치의 동작 방법은, 네트워크 계산장비에 대한 운용 개수 결정에 따라 상기 네트워크 계산장비를 개별 할당하기 위한 상기 운용 개수만큼의 그룹을 생성하여, 생성된 각 그룹 별로 상기 네트워크 계산장비를 공유 사용하는 사용자를 할당하는 할당단계; 및 각 그룹에서 상기 네트워크 계산장비를 공유 사용하는 경우에 발생되는 네트워크 구성비용에 기초하여, 상기 네트워크 계산장비에 대해 결정되는 운용 개수를 변경하거나 또는 운용 정책에 반영하도록 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 방법은, 상기 네트워크 계산장비에서 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용과 기 정의된 최대 트래픽을 기준으로, 전체 사용자 수만큼의 최대 트래픽을 처리하는 경우에 발생되는 비용을 최소로 하는 상기 네트워크 계산장비의 개수를 상기 운용 개수로 결정하는 결정단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 할당단계는, 과거 설정 기간 동안 확인되는 사용자 별 시간 축 최대 트래픽을 기준으로 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 서로 오버랩 되지 않도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당할 수 있다.
구체적으로, 상기 할당단계는, 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽을 합산한 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당할 수 있다.
구체적으로, 상기 할당단계는, 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 오버랩 되는 경우, 오버랩 된 최대 트래픽의 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당할 수 있다.
구체적으로, 상기 방법은, 각 그룹에서 사용자의 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용을 합산하여 상기 네트워크 구성비용을 계산하는 계산단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어단계는, 현재 시점과 이웃한 과거 시점에 계산된 네트워크 구성비용이 존재하지 않거나, 또는 상기 현재 시점에 계산된 네트워크 구성비용이 상기 과거 시점에 계산된 네트워크 구성비용 이하인 경우, 상기 현재 시점과 이웃한 미래 시점에 대해서 상기 네트워크 계산장비의 운용 개수를 상기 현재 시점의 운용 개수보다 설정 개수만큼 적은 운용 개수로 변경하도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어단계는, 현재 시점과 이웃한 과거 시점에 상기 현재 시점의 운용 개수보다 설정 개수만큼 많은 운용 개수를 기초로 계산된 네트워크 구성비용이 존재하며, 상기 현재 시점에 계산된 네트워크 구성비용이 상기 과거 시점에 계산된 네트워크 구성비용을 초과하는 경우, 상기 과거 시점에 결정된 운용 개수로 상기 네트워크 계산장비가 운용되도록 할 수 있다.
이에, 본 발명의 네트워크 운용장치 및 그 동작 방법에서는, 네트워크 내 사용자 별 트래픽 패턴에 따라 각 사용자를 그룹으로 분류하여 그룹 내 할당된 네트워크 계산장비를 그룹 내에서 공유 사용하도록 지원함으로써, 네트워크 구성비용(CAPEX)의 절감을 달성할 수 있으며, 나아가 이를 통해 네트워크 확장성 측면에서의 최적화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 공유 환경의 정적 구조에 대한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용장치의 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 네트워크에서 다양한 계산 기능을 담당하는 네트워크 계산장비에 대한 공유 방안을 다룬다.
네트워크 구성비용(CAPEX)은 네트워크 확장성에 직접적으로 영향을 끼치는 매우 중요한 성능척도이므로, 특히 고성능 네트워크에서는 비용 효율적인 네트워크 구성 및 구조가 요구된다.
네트워크는 사용자와 네트워크 계산 장비, 스위칭 장비 및 각 구성요소들을 연결하는 링크 등으로 구성될 수 있다.
특히 네트워크 계산장비는 다양한 네트워킹 기능을 제공하여 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다.
이러한 네트워크 계산장비의 비용은 네트워크 구성비용(CAPEX)의 매우 큰 부분을 차지하므로 네트워크 계산장비의 효율적인 구성은 확장성 있는 네트워크를 구축하기 위한 필 수 요소라고 할 수 있다.
한편, 이와 관련하여, 기존 네트워크 구성에서는 사용자마다 네트워크 계산장비가 개별적으로 할당되는 1:1 구조를 가지는 것이 일반적이다.
그러나, 실제 네트워크 환경에서 사용자는 시간에 따라 서로 다른 사용경향을 보이게 된다.
때문에 사용자마다 네트워크 계산장비를 할당하는 기존 네트워크 구성에서는 망 구성 자원의 낭비 및 망 구성 비용을 증가시키는 부담을 초래할 수 있으며, 이는 결국 비용 및 관리 측면에서 네트워크 확장성을 크게 제약하게 된다.
이에 본 발명의 일 실시예에서는 네트워크 확장성 측면에서 최적화된 네트워크 계산장비의 공유 방안을 제안하고자 하는 것이다.
이와 관련하여, 도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 공유 환경의 정적 구조를 예시적으로 보여주고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 공유 환경에서는, 임의의 알고리즘을 이용하여 사용자들을 그룹화 한 후, 동일 그룹의 사용자가 동일한 네트워크 계산장비를 서로 공유할 수 있도록 지원한다.
이러한 정적 구조에서는 결정된 사용자 그룹과 이에 할당된 네트워크 계산장비의 조합이 변하지 않으며, 따라서 각 사용자에서는 할당된 네트워크 계산장비로의 링크만 포설될 수 있다.
이를 통해 하나의 네트워크 계산장비에는 다수의 사용자가 할당될 수 있으므로 이를 1:N 공용화 방안이라고 할 수 있으며, 이는 사용자 별로 하나의 네트워크 계산장비가 할당되는 기존의 1:1 방안 대비, 네트워크 계산장비 수의 감소 및 네트워크 링크 수의 감소를 통해 비용 절감 네트워크를 구축을 가능하게 하는 구조라고 볼 수 있다.
이렇듯, 본 발명의 일 실시예에서는 네트워크 공유 환경의 정적 구조를 기반으로 네트워크 확장성 최적화를 달성할 수 있는데, 이하에서는 이를 실현하기 위한 네트워크 운용장치(100)의 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용장치(100)의 개략적인 구성을 보여주고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용장치(100)는 네트워크 운용장비의 운용 개수를 결정하는 결정부(10), 그룹 별 사용자를 할당하는 할당부(20), 네트워크 구성비용을 계산하는 계산부(30), 및 네트워크 운용장비의 운용 개수 변경 등을 제어하는 제어부(40)를 포함할 수 있다.
이상의 결정부(10), 할당부(20), 계산부(30), 및 제어부(40)를 포함하는 네트워크 운용장치(100)의 전체 구성 내지는 적어도 일부의 구성은 소프트웨어 모듈 또는 하드웨어 모듈 형태로 구현되거나, 내지는 소프트웨어 모듈과 하드웨어 모듈이 조합된 형태로도 구현될 수 있다.
여기서, 소프트웨어 모듈이란, 예컨대, 네트워크 운용장치(100) 내에서 연산을 수행하는 프로세서에 의해 실행되는 명령어로 이해될 수 있으며, 이러한 명령어는 네트워크 운용장치(100) 내 메모리에 탑재된 형태를 가질 수 있을 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용장치(100)는 전술한 구성 이외에, 데이터 송수신을 위한 통신부(50)의 구성을 더 포함할 수 있다.
여기서, 통신부(50)는 예컨대, 안테나 시스템, RF 송수신기, 하나 이상의 증폭기, 튜너, 하나 이상의 발진기, 디지털 신호 처리기, 코덱(CODEC) 칩셋, 및 메모리 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않으며, 이 기능을 수행하는 공지의 회로는 모두 포함할 수 있다.
이러한, 네트워크 운용장치(100)의 구성은 네트워크 계산장비와 함께 네트워크를 구성하는 구성요소 중 하나의 형태로 구현되거나, 네트워크와 유무선 통신망을 통해 접속 가능한 서버의 형태로 구현될 수 있다.
참고로, 이러한 네트워크 운용장치(100)가 서버의 형태로 구현되는 경우에는, 예컨대, 웹 서버, 데이터베이스 서버, 프록시 서버 등의 형태로 구현될 수 있으며, 네트워크 부하 분산 메커니즘, 내지 서비스 장치가 인터넷 또는 다른 네트워크 상에서 동작할 수 있도록 하는 다양한 소프트웨어 중 하나 이상이 설치될 수 있으며, 이를 통해 컴퓨터화된 시스템으로도 구현될 수 있다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용장치(100)는 전술한 구성을 통해 네트워크 계산장비를 다수 사용자가 공유 사용할 수 있도록 지원할 수 있는데, 이하에서는 이를 실현하기 위한 네트워크 운용장치(100) 내 각 구성에 대해 보다 구체적인 설명을 이어 가기로 한다.
결정부(10)는 네트워크 운용장비의 운용 개수를 결정하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 결정부(10)는 전체 사용자 수만큼의 최대 트래픽을 처리하는 경우에 발생되는 비용을 최소로 할 수 있는 네트워크 계산장비의 개수를 운용 개수로 결정하게 된다.
이때, 결정부(10)는 네트워크 계산장비에서 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용과 기 정의된 최대 트래픽을 기준으로 전체 사용자 수만큼의 최대 트래픽을 처리하는 경우에 발생되는 비용을 최소로 할 수 있는 개수를 네트워크 계산장비의 운용 개수로 결정할 수 있다.
여기서, 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용은 상용 장비의 컴퓨팅 성능과 비용 간에 기 정의된 지수 함수의 결과 값으로부터 확인할 수 있으며, 또한 최대 트래픽의 경우 각 사용자의 과거 트래픽을 모니터링 한 결과로부터 확인될 수 있다.
한편, 이러한 네트워크 계산장비의 운용 개수(S)의 결정 방식은 예컨대 아래 [수식 1]에서와 같이 표현될 수 있다.
[수식 1]
Figure 112020056193112-pat00001
여기서, S0는 운용 개수(S)가 결정되는 회차(k)에 관한 아래 [수식 2]에 따라 1 회차(k = 1)에 초기 결정되는 운용 개수이고,
Figure 112020056193112-pat00002
는 네트워크 계산장비의 컴퓨팅 성능에 따른 비용 함수이며, N은 네트워크 계산장비의 사용을 필요로 하는 전체 사용자 수로 이해될 수 있다.
[수식 2]
Figure 112020056193112-pat00003
할당부(20)는 그룹 별 사용자를 할당하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 할당부(20)는 네트워크 계산장비에 대한 운용 개수의 결정이 완료되면, 네트워크 계산장비를 개별 할당하기 위한 운용 개수만큼의 그룹을 생성하여, 생성된 각 그룹에 대해서 사용자를 할당하게 된다.
이때, 할당부(20)는 과거 설정 기간 동안 확인된 사용자 별 시간 축 최대 트래픽을 기준으로 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 서로 오버랩 되지 않는 상태가 유지될 수 있도록 각 그룹에 대한 사용자 할당을 진행한다.
이를 위해, 할당부(20)는 과거 설정 기간 동안 확인된 사용자 별 시간 축 최대 트래픽을 임의의 큐에 내림차순으로 정렬하고, 정렬된 순서에 따라 각 사용자에 대한 그룹 내 할당을 진행할 수 있다.
특히, 할당부(20)는 이처럼 그룹 내 사용자를 할당함에 있어서, 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽을 합산한 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당하게 되며, 이러한 할당 동작은 예컨대 아래 [수식 3]에서와 같이 표현될 수 있다.
[수식 3]
Figure 112020056193112-pat00004
여기서,
Figure 112020056193112-pat00005
는 사용자 i의 시간 축 트래픽 양이며,
Figure 112020056193112-pat00006
는 그룹 j에 기 할당된 사용자들의 시간 축에서의 트래픽 합산 값으로 이해될 수 있다.
이처럼, 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽을 합산한 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당하는 것은, 각 그룹에서 사용자 별 최대 트래픽을 합산한 크기의 차이가 최소가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당하는 동작인 것으로도 해석될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 그룹 별 사용자 할당에 있어서, 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 서로 오버랩 되지 않는 상태가 유지될 수 있도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당하는 것을 원칙으로 하나, 불가피하게 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 오버랩 되는 경우에는, 오버랩 된 최대 트래픽의 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당할 수 있음은 물론이다.
계산부(30)는 네트워크 구성비용을 계산하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 계산부(30)는 그룹 별 사용자 할당이 완료되는 경우, 각 그룹에서 사용자의 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용을 합산하여 네트워크 구성비용을 계산하게 된다.
여기서, 그룹 별로 사용자를 할당한 결과는 현재 회차(k)에서의 그룹 할당 결과인 Gk 라 명명할 수 있으며, 이러한 Gk 에 대한 구성비용(Ck)은 예컨대 아래 [수식 4]에서와 같이 계산될 수 있다.
[수식 4]
Figure 112020056193112-pat00007
여기서,
Figure 112020056193112-pat00008
는 네트워크 계산장비의 컴퓨팅 성능에 따른 비용 함수이며,
Figure 112020056193112-pat00009
는 사용자 i의 시간 축에서의 트래픽 양을 말한다.
제어부(40)는 네트워크 계산장비에 대해 결정되는 운용 개수의 변경을 제어하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 제어부(40)는 각 그룹에서 네트워크 계산장비를 공유 사용하는 경우에 발생되는 네트워크 구성비용에 기초하여, 네트워크 계산장비에 대해 결정되는 운용 개수의 변경 또는 운용 정책 반영을 제어하게 된다.
이때, 제어부(40)는 현재 회차(시점)와 이웃한 과거 회차(시점)에 계산된 네트워크 구성비용이 존재하지 않거나(1 회차인 경우), 또는 현재 회차와 이웃한 과거 회차가 존재하나 현재 회차에 계산된 네트워크 구성비용이 과거 회차에 계산된 네트워크 구성비용 이하인 경우, 현재 회차와 이웃한 미래 회차(시점)에 대해서 네트워크 계산장비의 운용 개수를 현재 회차의 운용 개수보다 설정 개수(예: 1개)만큼 적은 운용 개수로 변경하도록 제어할 수 있다.
여기서, 네트워크 계산장비의 운용 개수를 현재 회차의 운용 개수보다 설정 개수(예: 1개)만큼 적은 운용 개수로 변경하도록 제어하는 방식은 예컨대, 아래 [수식 5]에서와 같이 표현될 수 있다.
[수식 5]
Figure 112020056193112-pat00010
한편, 제어부(40)는 현재 회차와 이웃한 과거 회차에 현재 회차의 운용 개수보다 설정 개수(예: 1개)만큼 많은 운용 개수를 이용하여 계산된 네트워크 구성비용이 존재하며, 현재 회차에 계산된 네트워크 구성비용이 과거 회차에 계산된 네트워크 구성비용을 초과하는 경우에는, 과거 회차에 결정된 운용 개수로 상기 네트워크 계산장비가 운용될 수 있도록 운용 정책의 반영을 제어할 수 있다.
여기서, 현재 회차에 계산된 네트워크 구성비용이 과거 회차에 계산된 네트워크 구성비용보다 높다는 것은, 현재 회차의 네트워크 계산장비의 운용 개수가 과거 회차의 운용 개수보다 적음에도 불구, 각 네트워크 계산장비에서 처리되는 트래픽 량의 증가에 따른 컴퓨팅 성능에 향상으로 인해 비용이 증가된 것으로 이해될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용장치(100)의 구성에 따르면, 네트워크 내 사용자 별 트래픽 패턴에 따라 각 사용자를 그룹으로 분류하여 그룹 내 할당된 네트워크 계산장비를 그룹 내에서 공유 사용하도록 지원함으로써, 네트워크 구성비용(CAPEX)의 절감을 달성할 수 있으며, 나아가 이를 통해 네트워크 확장성 측면에서의 최적화를 도모할 수 있음을 알 수 있다.
이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용장치(100)의 동작 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 결정부(10)는 전체 사용자 수만큼의 최대 트래픽을 처리하는 경우에 발생되는 비용을 최소로 할 수 있는 네트워크 계산장비의 개수를 운용 개수로 결정한다(S10).
이때, 결정부(10)는 네트워크 계산장비에서 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용과 기 정의된 최대 트래픽을 기준으로 전체 사용자 수만큼의 최대 트래픽을 처리하는 경우에 발생되는 비용을 최소로 할 수 있는 개수를 네트워크 계산장비의 운용 개수로 결정할 수 있다.
여기서, 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용은 상용 장비의 컴퓨팅 성능과 비용 간에 기 정의된 지수 함수의 결과 값으로부터 확인할 수 있으며, 또한 최대 트래픽의 경우 각 사용자의 과거 트래픽을 모니터링 한 결과로부터 확인될 수 있다.
그리고 나서, 할당부(20)는 네트워크 계산장비에 대한 운용 개수의 결정이 완료되면, 네트워크 계산장비를 개별 할당하기 위한 운용 개수만큼의 그룹을 생성하여, 생성된 각 그룹에 대해서 사용자를 할당한다(S20-S40).
이때, 할당부(20)는 과거 설정 기간 동안 확인된 사용자 별 시간 축 최대 트래픽을 기준으로 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 서로 오버랩 되지 않는 상태가 유지될 수 있도록 각 그룹에 대한 사용자 할당을 진행한다.
이를 위해, 할당부(20)는 과거 설정 기간 동안 확인된 사용자 별 시간 축 최대 트래픽을 임의의 큐에 내림차순으로 정렬하고, 정렬된 순서에 따라 각 사용자에 대한 그룹 내 할당을 진행하게 된다.
특히, 할당부(20)는 이처럼 그룹 내 사용자를 할당함에 있어서, 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽을 합산한 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당할 수 있다.
이처럼, 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽을 합산한 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당하는 것은, 각 그룹에서 사용자 별 최대 트래픽을 합산한 크기의 차이가 최소가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당하는 동작 인 것으로도 해석될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 그룹 별 사용자 할당에 있어서, 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 서로 오버랩 되지 않는 상태가 유지될 수 있도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당하는 것을 원칙으로 하나, 불가피하게 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 오버랩 되는 경우에는, 오버랩 된 최대 트래픽의 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당할 수 있음은 물론이다.
나아가, 계산부(30)는 그룹 별 사용자 할당이 완료되는 경우, 각 그룹에서 사용자의 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용을 합산하여 네트워크 구성비용을 계산한다(S50).
이후, 제어부(40)는 각 그룹에서 네트워크 계산장비를 공유 사용하는 경우에 발생되는 네트워크 구성비용에 기초하여, 네트워크 계산장비에 대해 결정되는 운용 개수의 변경 또는 운용 개수의 운용 정책 반영을 제어한다(S60-S90).
이때, 제어부(40)는 현재 회차(시점)와 이웃한 과거 회차(시점)에 계산된 네트워크 구성비용이 존재하지 않거나(1 회차인 경우), 또는 현재 회차와 이웃한 과거 회차가 존재하나 현재 회차에 계산된 네트워크 구성비용이 과거 회차에 계산된 네트워크 구성비용 이하인 경우, 현재 회차와 이웃한 미래 회차(시점)에 대해서 네트워크 계산장비의 운용 개수를 현재 회차의 운용 개수보다 설정 개수(예: 1개)만큼 적은 운용 개수로 변경하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(40)는 현재 회차와 이웃한 과거 회차에 현재 회차의 운용 개수보다 설정 개수(예: 1개)만큼 많은 운용 개수를 이용하여 계산된 네트워크 구성비용이 존재하며, 현재 회차에 계산된 네트워크 구성비용이 과거 회차에 계산된 네트워크 구성비용을 초과하는 경우에는, 과거 회차에 결정된 운용 개수로 네트워크 계산장비가 운용될 수 있도록 운용 정책의 반영을 제어할 수 있다.
여기서, 현재 회차에 계산된 네트워크 구성비용이 과거 회차에 계산된 네트워크 구성비용보다 높다는 것은, 현재 회차의 네트워크 계산장비의 운용 개수가 과거 회차의 운용 개수보다 적음에도 불구, 각 네트워크 계산장비에서 처리되는 트래픽 량의 증가에 따른 컴퓨팅 성능에 향상으로 인해 비용이 증가된 것으로 이해될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용장치(100)의 동작 방법에 따르면, 네트워크 내 사용자 별 트래픽 패턴에 따라 각 사용자를 그룹으로 분류하여 그룹 내 할당된 네트워크 계산장비를 그룹 내에서 공유 사용하도록 지원함으로써, 네트워크 구성비용(CAPEX)의 절감을 달성할 수 있으며, 나아가 이를 통해 네트워크 확장성 측면에서의 최적화를 도모할 수 있음을 알 수 있다.
한편, 본 명세서에서 설명하는 기능적인 동작과 주제의 구현물들은 디지털 전자 회로로 구현되거나, 본 명세서에서 개시하는 구조 및 그 구조적인 등가물들을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 혹은 하드웨어로 구현되거나, 이들 중 하나 이상의 결합으로 구현 가능하다. 본 명세서에서 설명하는 주제의 구현물들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 처리 시스템의 동작을 처리하기 위하여 혹은 이것에 의한 실행을 위하여 유형의 프로그램 저장매체 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장 장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조성물 혹은 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.
본 명세서에서 "시스템"이나 "장치"라 함은 예컨대 프로그래머블 프로세서, 컴퓨터 혹은 다중 프로세서나 컴퓨터를 포함하여 데이터를 처리하기 위한 모든 기구, 장치 및 기계를 포괄한다. 처리 시스템은, 하드웨어에 부가하여, 예컨대 프로세서 펌웨어를 구성하는 코드, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 운영 체제 혹은 이들 중 하나 이상의 조합 등 요청 시 컴퓨터 프로그램에 대한 실행 환경을 형성하는 코드를 포함할 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선언적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
한편, 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는, 예컨대 EPROM, EEPROM 및 플래시메모리 장치와 같은 반도체 메모리 장치, 예컨대 내부 하드디스크나 외장형 디스크와 같은 자기 디스크, 자기광학 디스크 및 CD-ROM과 DVD-ROM 디스크를 포함하여 모든 형태의 비휘발성 메모리, 매체 및 메모리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서와 메모리는 특수 목적의 논리 회로에 의해 보충되거나, 그것에 통합될 수 있다.
본 명세서에서 설명한 주제의 구현물은 예컨대 데이터 서버와 같은 백엔드 컴포넌트를 포함하거나, 예컨대 애플리케이션 서버와 같은 미들웨어 컴포넌트를 포함하거나, 예컨대 사용자가 본 명세서에서 설명한 주제의 구현물과 상호 작용할 수 있는 웹 브라우저나 그래픽 유저 인터페이스를 갖는 클라이언트 컴퓨터와 같은 프론트엔드 컴포넌트 혹은 그러한 백엔드, 미들웨어 혹은 프론트엔드 컴포넌트의 하나 이상의 모든 조합을 포함하는 연산 시스템에서 구현될 수도 있다. 시스템의 컴포넌트는 예컨대 통신 네트워크와 같은 디지털 데이터 통신의 어떠한 형태나 매체에 의해서도 상호 접속 가능하다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 마찬가지로, 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
또한, 본 명세서에서는 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다
이와 같이, 본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 네트워크 운용장치 및 그 동작 방법에 따르면, 네트워크 계산장비를 다수 사용자가 공유 사용하도록 지원할 수 있다는 점에서 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100: 네트워크 운용장치
10: 결정부
20: 할당부
30: 계산부
40: 제어부

Claims (16)

  1. 네트워크 계산장비에 대한 운용 개수 결정에 따라 상기 네트워크 계산장비를 개별 할당하기 위한 상기 운용 개수만큼의 그룹을 생성하여, 생성된 각 그룹 별로 상기 네트워크 계산장비를 공유 사용하는 사용자를 할당하는 할당부; 및
    각 그룹에서 상기 네트워크 계산장비를 공유 사용하는 경우에 발생되는 네트워크 구성비용에 기초하여, 상기 네트워크 계산장비에 대해 결정되는 운용 개수를 변경하거나 또는 운용 정책에 반영하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 할당부는,
    과거 설정 기간 동안 확인되는 사용자 별 시간 축 최대 트래픽을 기준으로 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 서로 오버랩 되지 않은 상태에서 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽을 합산한 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당하며, 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 오버랩 되는 경우, 오버랩 된 최대 트래픽의 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당하는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크 운용장치는,
    상기 네트워크 계산장비에서 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용과 기 정의된 최대 트래픽을 기준으로, 전체 사용자 수만큼의 최대 트래픽을 처리하는 경우에 발생되는 비용을 최소로 하는 상기 네트워크 계산장비의 개수를 상기 운용 개수로 결정하는 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크 운용장치는,
    각 그룹에서 사용자의 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용을 합산하여 상기 네트워크 구성비용을 계산하는 계산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    현재 시점과 이웃한 과거 시점에 계산된 네트워크 구성비용이 존재하지 않거나, 또는 상기 현재 시점에 계산된 네트워크 구성비용이 상기 과거 시점에 계산된 네트워크 구성비용 이하인 경우, 상기 현재 시점과 이웃한 미래 시점에 대해서 상기 네트워크 계산장비의 운용 개수를 상기 현재 시점의 운용 개수보다 설정 개수만큼 적은 운용 개수로 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    현재 시점과 이웃한 과거 시점에 상기 현재 시점의 운용 개수보다 설정 개수만큼 많은 운용 개수를 기초로 계산된 네트워크 구성비용이 존재하며, 상기 현재 시점에 계산된 네트워크 구성비용이 상기 과거 시점에 계산된 네트워크 구성비용을 초과하는 경우, 상기 과거 시점에 결정된 운용 개수를 상기 네트워크 계산장비를 운용하기 위한 운용 정책에 반영하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용장치.
  9. 네트워크 계산장비에 대한 운용 개수 결정에 따라 상기 네트워크 계산장비를 개별 할당하기 위한 상기 운용 개수만큼의 그룹을 생성하여, 생성된 각 그룹 별로 상기 네트워크 계산장비를 공유 사용하는 사용자를 할당하는 할당단계; 및
    각 그룹에서 상기 네트워크 계산장비를 공유 사용하는 경우에 발생되는 네트워크 구성비용에 기초하여, 상기 네트워크 계산장비에 대해 결정되는 운용 개수를 변경하거나 또는 운용 정책에 반영하도록 제어하는 제어단계를 포함하며,
    상기 할당단계는,
    과거 설정 기간 동안 확인되는 사용자 별 시간 축 최대 트래픽을 기준으로 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 서로 오버랩 되지 않은 상태에서 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽을 합산한 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당하며, 그룹 내 사용자 별 최대 트래픽이 시간 축에서 오버랩 되는 경우, 오버랩 된 최대 트래픽의 크기가 최소 크기가 되도록 각 그룹에 대한 사용자를 할당하는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용장치의 동작 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 네트워크 계산장비에서 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용과 기 정의된 최대 트래픽을 기준으로, 전체 사용자 수만큼의 최대 트래픽을 처리하는 경우에 발생되는 비용을 최소로 하는 상기 네트워크 계산장비의 개수를 상기 운용 개수로 결정하는 결정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용장치의 동작 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 방법은,
    각 그룹에서 사용자의 트래픽 처리를 위해 필요한 컴퓨팅 성능에 따른 비용을 합산하여 상기 네트워크 구성비용을 계산하는 계산단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용장치의 동작 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    현재 시점과 이웃한 과거 시점에 계산된 네트워크 구성비용이 존재하지 않거나, 또는 상기 현재 시점에 계산된 네트워크 구성비용이 상기 과거 시점에 계산된 네트워크 구성비용 이하인 경우, 상기 현재 시점과 이웃한 미래 시점에 대해서 상기 네트워크 계산장비의 운용 개수를 상기 현재 시점의 운용 개수보다 설정 개수만큼 적은 운용 개수로 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용장치의 동작 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    현재 시점과 이웃한 과거 시점에 상기 현재 시점의 운용 개수보다 설정 개수만큼 많은 운용 개수를 기초로 계산된 네트워크 구성비용이 존재하며, 상기 현재 시점에 계산된 네트워크 구성비용이 상기 과거 시점에 계산된 네트워크 구성비용을 초과하는 경우, 상기 과거 시점에 결정된 운용 개수를 상기 네트워크 계산장비를 운용하기 위한 운용 정책에 반영하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용장치의 동작 방법.
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