KR102435830B1

KR102435830B1 - Method and architecture of Network Infrastructure for Optimal Application Service Processing and Data Sharing among Application domains

Info

Publication number: KR102435830B1
Application number: KR1020180096917A
Authority: KR
Inventors: 김선미; 고남석; 김상기; 변성혁; 서동일; 유제훈; 유태환; 윤승현; 이상호
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2018-08-20
Publication date: 2022-08-24
Also published as: KR20190037095A

Abstract

본 발명의 네트워크 인프라 시스템은, 응용 도메인을 구성하는 응용 단말 또는 응용 서버가 공통적으로 연결된 네트워크 인프라를 통하여 데이터 공유 및 처리를 구현하는 네트워크 인프라 시스템에 있어서, 상기 네트워크 인프라 시스템내에는, 데이터를 저장, 처리, 공유하는 복수의 네트워크 인프라 노드들이 구비되고, 상기 각 네트워크 인프라 노드는 적어도 상기 응용 단말 또는 응용 서버로의 데이터 전달 기능, 데이터 분배 기능, 데이터 처리 기능 및 데이터 공유 기능을 포함하는 데이터 프로세싱 모듈을 구비한 것을 특징으로 한다. The network infrastructure system of the present invention is a network infrastructure system that implements data sharing and processing through a network infrastructure in which application terminals or application servers constituting an application domain are commonly connected. In the network infrastructure system, data is stored, A plurality of network infrastructure nodes for processing and sharing are provided, and each network infrastructure node includes a data processing module including at least a data transfer function, a data distribution function, a data processing function, and a data sharing function to the application terminal or application server. It is characterized in that it is equipped.

Description

Network infrastructure system and data processing method for data sharing and service optimization using the same {Method and architecture of Network Infrastructure for Optimal Application Service Processing and Data Sharing among Application domains}

본 발명은 네트워크 인프라 시스템 및 네트워크 인프라 시스템을 구성하는 네트워크 인프라 노드에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 네트워크 인프라 시스템을 이용한 효율적인 데이터 공유 및 데이터 처리 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a network infrastructure system and a network infrastructure node constituting the network infrastructure system. In addition, the present invention relates to an efficient data sharing and data processing method using the network infrastructure system.

IoT 기반 초연결 사회는 수집되는 대규모 데이터를 분석하여 지능을 창출하고, 산업간 경계를 넘어 데이터를 융합함으로써 고부가가치의 새로운 산업과 서비스가 발전하는 사회라고 전망된다. 따라서 각 산업 분야들은 최대한 많은 양과 고품질의 데이터, 다양한 데이터 수집에 많은 시간과 비용을 지불하고 있으며, 데이터의 분석/처리를 통하여 지능화된 고부가가치의 서비스/제품을 창출하고 있다. The IoT-based hyper-connected society is expected to be a society in which new high-value-added industries and services develop by creating intelligence by analyzing large-scale data collected and convergence of data across industry boundaries. Therefore, each industrial sector is paying a lot of time and money to collect as much and high-quality data as possible and various data, and is creating intelligent, high-value-added services/products through data analysis/processing.

그러나 종래의 데이터 수집은 각 산업 분야별 개별 플랫폼으로 패쇄적으로 수집되고 있으며, 자체 산업 분야(Domain) 내에서만 주로 활용되고 다른 산업 분야와의 공유 및 온라인 실시간 거래는 어려운 상황이다. However, the conventional data collection is closed to individual platforms for each industry field, and it is mainly used only within its own industry domain, and sharing with other industry fields and online real-time transaction are difficult.

또한 데이터 처리 및 활용 면에서도, 산업필드, 개인 단말 등에서 만들어 지는 데이터는 원격의 클라우드 또는 원격의 응용 싸이트의 개별 수집 플랫폼에 수집된 후, 데이터 필터링 및 빅데이터 분석에 의하여 판단된 후, 다시 원격으로 서비스를 제공/제어한다. 이는 '클라우드(Cloud) 컴퓨팅 시스템' 으로도 알려져 있다. 하지만 종래 클라우드 컴퓨팅 시스템은 처리해야 될 데이터양이 기하급수적으로 증가함에 따라 데이터 전달 지연 및 데이터 과부하에 따른 처리 지연이 발생하는 문제점을 안고 있다. In addition, in terms of data processing and utilization, data generated in industrial fields and personal terminals is collected on a remote cloud or individual collection platform of a remote application site, determined by data filtering and big data analysis, and then again remotely Provides/controls services. It is also known as 'Cloud Computing System'. However, as the amount of data to be processed increases exponentially in the conventional cloud computing system, there is a problem in that data transfer delay and processing delay due to data overload occur.

따라서 종래의 수집 데이터는 주로 분석 및 예측 서비스 등 비실시간 서비스에 활용될 수 있으며, 자율 주행 또는 무인 공장과 같이 실시간 상황 파악과 분석을 통한 현장에서 신속한 제어(fast control loop)를 필요로 하는 초지능 서비스, 또는 물리 세계와 사이버 데이터가 현장에서 실시간 융합되어야 하는 AR/MR과 같은 초실감 서비스 등 미래사회 서비스 요구사항을 수용하기에 많은 한계를 가지고 있다.Therefore, the conventional collected data can be mainly used for non-real-time services such as analysis and prediction services, and super intelligence that requires a fast control loop in the field through real-time situation identification and analysis, such as autonomous driving or unmanned factories. There are many limitations in accommodating the service requirements of the future society, such as services or ultra-realistic services such as AR/MR where the physical world and cyber data must be fused in real time in the field.

관련하여, 상기 클라우드 컴퓨팅 시스템의 문제점을 해결하기 위해, 최근엔 클라우드 영역이 아닌 데이터 생성 영역 부근에서 데이터 처리를 빠르게 처리하기 위한 네트워크 서비스가 개발되고 있으며, 이는 '포그(Fog) 컴퓨팅 시스템'으로 알려져 있다. 관련하여, 종래 포그 컴퓨팅 시스템은 액세스 또는 단말의 컴퓨팅 자원을 활용하여 데이터 전달 지연을 저감하는 응용에 적합하나, 지연 이외의 (네트워크 자원, 컴퓨팅 자원, 이동성 지원, 데이터 공유 등) 다양한 응용의 요구 사항과 네트워크의 효율성을 향상시키는 데는 한계를 가지고 있다. In relation to this, in order to solve the problem of the cloud computing system, a network service for quickly processing data in the vicinity of a data generation region rather than a cloud region has recently been developed, which is known as a 'fog computing system'. . In this regard, the conventional fog computing system is suitable for applications that reduce data transfer delay by using access or computing resources of the terminal, but requirements of various applications other than delay (network resources, computing resources, mobility support, data sharing, etc.) And there are limits to improving the efficiency of the network.

따라서, 본 발명의 목적은, 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 데이터 공유 및 서비스 최적화를 위한 새로운 방식의 네트워크 인프라 시스템 및 데이터 처리 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a new network infrastructure system and data processing method for data sharing and service optimization in order to solve the problems of the prior art.

또한, 본 발명의 목적은, 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 네트워크 인프라를 구성하는 복수의 네트워크 노드를 활용하여, 응용 서비스의 다양한 요구사항에 맞게 데이터 처리가 가능한 네트워크 인프라 시스템 및 이를 활용한 데이터 공유 방법 및 데이터 처리 방법을 제공하는 데 있다.In addition, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art, a network infrastructure system capable of data processing according to various requirements of application services by utilizing a plurality of network nodes constituting the network infrastructure, and utilizing the same It is to provide a data sharing method and data processing method.

또한, 본 발명의 목적은, 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 네트워크 인프라를 구성하는 각 네트워크 노드에 의해, 적어도 데이터 전달 기능 (또는 데이터 중심 전달 기능), 이벤트 구동형 데이터 분배 기능, 데이터 처리 기능, 인프라 자원 관리 기능, 데이터 공유 관리 기능 및 최적화 기능 중 어느 하나를 제공하는 것을 특징으로 한다. In addition, an object of the present invention is, in order to solve the problems of the prior art, at least a data transfer function (or data-centric transfer function), an event-driven data distribution function, and data by each network node constituting the network infrastructure. It is characterized by providing any one of a processing function, an infrastructure resource management function, a data sharing management function, and an optimization function.

또한, 본 발명은 데이터 기반 서비스 및 산업 발전을 위하여, 네트워크 인프라를 기반으로 하는 데이터 마켓 플레이스(Market Place)를 이용하여, 응용들이 도메인 경계를 넘어서 상호 데이터들을 실시간으로 (예를 들어, 1:1 또는 N:M) 공유 및 거래할 수 있도록 하며, 응용 서비스 요구에 따라 응용의 데이터와 응용의 소프트웨어를 동적(Dynamic) 또는 온-디멘드(On-demand)로 네트워크 인프라내 최적의 위치에 배치하고 실행함으로써 최적의 초실감 및 초지능 응용 서비스의 요구사항(KPI)를 만족할 수 있도록 하는 네트워크 인프라 시스템 및 데이터 처리 방법을 제공한다. In addition, the present invention uses a data market place based on network infrastructure for data-based service and industrial development, so that applications can transfer mutual data across domain boundaries in real time (eg, 1:1). Or N:M) sharing and trading, and according to the application service demand, the application data and application software are dynamically or on-demand placed and executed in the optimal location within the network infrastructure. By doing so, it provides a network infrastructure system and data processing method that can satisfy the requirements (KPI) of the optimal hyper-realistic and super-intelligent application service.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention may be understood by the following description, and will become more clearly understood by the examples of the present invention. Further, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 네트워크 인프라 시스템은, 응용 도메인을 구성하는 응용 단말 또는 응용 서버가 공통적으로 연결된 네트워크 인프라를 통하여 데이터 공유 및 처리를 구현하는 네트워크 인프라 시스템에 있어서, 상기 네트워크 인프라 시스템 내에는, 데이터를 저장, 처리, 공유하는 복수의 네트워크 인프라 노드들이 구비되고, 상기 각 네트워크 인프라 노드는 적어도 상기 응용 단말 또는 응용 서버로의 1:1 데이터 전달 기능, N:M 이벤트 구동형 데이터 분배 기능, 데이터 공유 관리 기능 및 데이터 처리 기능을 포함하는 데이터 프로세싱 모듈(module)을 구비한 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the network infrastructure system of the present invention is a network infrastructure system that implements data sharing and processing through a network infrastructure in which application terminals or application servers constituting an application domain are commonly connected, the network infrastructure system A plurality of network infrastructure nodes that store, process, and share data are provided in the network, and each network infrastructure node has at least a 1:1 data transfer function to the application terminal or application server, N:M event-driven data distribution It is characterized in that it is provided with a data processing module including a function, a data sharing management function, and a data processing function.

또한, 상기 네트워크 인프라 노드는, 네트워크 인프라 시스템을 구성하는 액세스 네트워크 노드, 에지 네트워크 노드, 및 코어 네트워크 노드를 포함하는 네트워크 구성 노드 중 어느 하나에 해당되며, 상기 각 네트워크 인프라 노드는 응용 데이터 저장소 및 응용 소프트웨어 저장소를 더 포함한다.In addition, the network infrastructure node corresponds to any one of a network configuration node including an access network node, an edge network node, and a core network node constituting a network infrastructure system, and each network infrastructure node includes an application data storage and application data storage node. It further includes a software repository.

또한, 상기 데이터 전달 기능은, 응용 도메인내의 모든 응용 단말 또는 응용 서버가 네트워크에 접속되는 인터페이스로서, 응용 데이터와 응용 소프트웨어의 이름(Name) 기반으로, 송신자와 수신자간 데이터를 요청/응답(Request/Response) 방식으로 전달하는 것을 특징으로 한다.In addition, the data transfer function is an interface through which all application terminals or application servers in the application domain are connected to the network, and requests/responses data between the sender and the receiver based on the name of the application data and application software. Response) method is characterized.

또한, 상기 데이터 전달 기능은, 데이터 이름 기반으로, 1:1의 요청/응답(Request/Response) 방식으로 동기화(Synchronous) 하여 데이터 전달하는 것을 특징으로 한다.In addition, the data transfer function is characterized in that, based on the data name, data is transferred by synchronizing in a 1:1 request/response method.

또한, 상기 데이터 분배 기능은, N개의 데이터 생산자와 M개의 데이터 소비자간 응용 데이터를 이벤트 발생시 마다(Event-driven) 비동기적(Asynchronous)으로 전달함에 있어서, 데이터를 공유하고자 하는 N개의 데이터 생산자들은 데이터의 이름을 기반으로 데이터를 네트워크 인프라에 공개(Publish) 하고, 데이터를 소비하고자 하는 M개의 데이터 소비자들은 데이터의 이름을 기반으로 네트워크 인프라에 수신 희망 데이터를 구독 신청(Subscribe) 하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the data distribution function, in delivering application data between N data producers and M data consumers in an event-driven asynchronous manner, the N data producers who want to share data Data is published to the network infrastructure based on the name of , and M data consumers who want to consume data subscribe to the data they want to receive in the network infrastructure based on the name of the data.

또한, 상기 데이터 분배 기능은, 상기 데이터 공개(Publish), 구독 신청(Subscription) 요청을 받아서, 공유 데이터를 분배 받을 대상 수신자 리스트 및 조건 정보를 저장 관리하고, 데이터가 공개(Publish) 되면 상기 수신자 리스트 및 조건 정보를 활용하여 구독 신청(subscribe)한 M개의 데이터 소비자들에게 별도의 추가 요청 없이도 데이터를 이벤트 발생시 마다(Event-driven) 분배하는 것을 특징으로 한다. In addition, the data distribution function receives the data publishing and subscription requests, stores and manages a list of recipients to receive shared data and condition information, and when the data is published, the recipient list And it is characterized in that data is distributed whenever an event occurs (Event-driven) without additional request to M data consumers who have subscribed by using condition information.

또한 상기 데이터 분배 기능은 분배하고자 하는 데이터의 시간적 공유 특성, 공간적 공유 특성, 데이터 생산자와 데이터 소비자의 분포 상황에 따라 데이터의 저장 위치 및 분배 위치를 동적으로 결정하고, 생산자와 소비자의 위치 변화에 따라 분배 데이터의 저장 위치와 분배 위치를 조정하는 것을 특징으로 한다. In addition, the data distribution function dynamically determines the storage location and distribution location of data according to the temporal sharing characteristics, spatial sharing characteristics, and distribution conditions of data producers and data consumers of the data to be distributed. It is characterized in that the storage location and distribution location of distribution data are adjusted.

또한 상기 데이터 분배 기능은 네트워크에 접속된 모든 응용 도메인의 응용 단말 또는 응용 서버가 생산하는 원천 데이터(raw data) 뿐만 아니라, 네트워크 내부의 네트워크 노드에서 실행되는 응용 소프트웨어에 의하여 처리되어 재생산되는 가공 데이터도 공개(Publish)될 수 있으며, 네트워크 내부의 네트워크 노드에서 실행되는 응용 소프트웨어도 데이터의 소비자로서 임의의 데이터를 구독 신청(subscribe)하여 분배 받을 수 있는 것을 특징으로 한다. In addition, the data distribution function includes not only raw data produced by application terminals or application servers of all application domains connected to the network, but also processed data processed and reproduced by application software executed in network nodes inside the network. It can be published, and application software executed in a network node inside the network is also characterized in that it can be distributed by subscribing to arbitrary data as a consumer of data.

또한, 상기 네트워크 인프라 시스템내의 각 네트워크 인프라 노드는, 데이터 처리 기능을 더 포함하고, 상기 데이터 처리 기능은, 응용 단말이나 응용 서버로부터의 필요한 응용 데이터와 응용 소프트웨어 정보를 이름(Name)을 기반으로 서비스 요청을 수신하여, 서비스 처리를 위하여 필요한 응용 데이터와 응용 소프트웨어를 동적으로 가져온 후, 실행시키는 것을 특징으로 한다.In addition, each network infrastructure node in the network infrastructure system further includes a data processing function, wherein the data processing function provides necessary application data and application software information from an application terminal or application server based on a name. It is characterized in that after receiving a request, dynamically fetching application data and application software necessary for service processing, and then executing it.

또한, 상기 이름(Name)을 기반으로 지정된 상기 응용의 데이터는 서비스 요구시 응용 단말 또는 응용 서버로부터 함께 전달될 수도 있고, 네트워크 인프라내의 임의의 저장소에 저장되어 있을 수도 있으며, 상기 이름(Name)을 기반으로 지정된 상기 응용 소프트웨어는 응용에 의하여 미리 네트워크 인프라내 임의의 저장소에 저장되어 있으며, 실행 요청이 수신될 때 데이터 처리 기능에 의하여 동적으로 네트워크 인프라내의 실행 최적 위치에 다운로드 되어 실행되고, 결과를 실행 요구한 응용 단말 또는 응용 서버에게 전달하는 것을 특징으로 한다.In addition, the data of the application designated based on the name may be delivered together from an application terminal or an application server when a service is requested, or may be stored in any storage in the network infrastructure, and the name The application software designated as the basis is stored in an arbitrary storage in the network infrastructure in advance by the application, and when an execution request is received, it is dynamically downloaded and executed to the optimal location in the network infrastructure by the data processing function and executed, and the result is executed It is characterized in that it is transmitted to the requested application terminal or application server.

또한, 상기 응용 소프트웨어의 최적 실행 위치는 해당 소프트웨어의 특성에 따라 결정하되, 처리할 데이터의 양이 많은 경우 데이터 가까운 위치의 네트워크 노드를, 응용 단말에게 빠른 처리 응답이 필요한 경우는 응용 단말 가까운 위치의 네트워크 노드를, 컴퓨팅 자원이 많이 필요한 경우는 해당 요구를 만족할 수 있는 컴퓨팅 자원을 보유한 네트워크 노드를, 처리할 데이터가 여러 곳에 분포된 경우 가장 최적 네트워크를 사용하는 네트워크 노드를 선택하는 등 응용 소프트웨어의 요구사항(KPI)를 만족하는 곳을 선택하는 것을 특징으로 한다.In addition, the optimal execution location of the application software is determined according to the characteristics of the software, but when the amount of data to be processed is large, a network node located near the data is selected, and when a fast processing response is required from the application terminal, a location close to the application terminal is selected. The requirements of application software, such as selecting a network node, a network node with computing resources that can satisfy the demand when a lot of computing resources are required, and a network node that uses the most optimal network when the data to be processed is distributed in several places It is characterized by selecting a place that satisfies the KPI.

또한, 상기 데이터 처리 기능은 응용 단말 또는 응용 서버로부터 상기 응용 소프트웨어 이름(name)을 기반으로 실행 요청된 소프트웨어의 실행 위치를 결정 한 후, 해당 응용 단말 또는 응용 서버로부터 지정된 관련 응용 데이터의 이름(name)이 함께 명시된 경우 응용 데이터를 응용 도메인 또는 네트워크 내부 저장위치로부터 가져와서 응용 소프트웨어와 바인딩(binding)하여 실행되도록 하고, 그 실행 결과를 응용 단말 또는 응용 서버에게 반환하는 것을 특징으로 한다. In addition, the data processing function determines the execution location of the software requested to be executed based on the application software name from the application terminal or application server, and then selects the name of the relevant application data specified from the application terminal or application server. ) is specified together, it is characterized in that the application data is retrieved from the application domain or network internal storage location, bound to the application software to be executed, and the execution result is returned to the application terminal or application server.

또한, 상기 네트워크 인프라 시스템내의 각 네트워크 인프라 노드는 인프라 자원 관리 기능 더 포함하고, 상기 인프라 자원 관리 기능은, 네트워크 인프라 시스템내 분산된 네트워크 인프라 노드들의 컴퓨팅 자원, 스토리지 자원, 네트워크 자원을 통합 관리하고, 자원의 증가, 감소, 장애에 대한 자동 스케일링(Auto-scaling)을 통하여, 네트워크 인프라 시스템내에 운용자의 명령이나 제어 없이도 응용 데이터를 분산하여 저장하고, 응용 소프트웨어를 실행할 수 있는 컴퓨팅 환경을 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, each network infrastructure node in the network infrastructure system further includes an infrastructure resource management function, wherein the infrastructure resource management function integrates and manages computing resources, storage resources, and network resources of network infrastructure nodes distributed in the network infrastructure system, Through auto-scaling for resource increase, decrease, and failure, it provides a computing environment that can distribute and store application data and execute application software without operator commands or control in the network infrastructure system. do it with

또한, 상기 데이터 공유 기능은 데이터 보안 기능을 더 포함하고, 상기 데이터 보안 기능은 네트워크 인프라를 통하여 접속된 응용 도메인간의 데이터 공유를 위한 인가된 데이터 생산자와 소비자간 데이터 거래를 위한 암호키 관리 및 제공 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the data sharing function further includes a data security function, and the data security function is an encryption key management and provision function for data transaction between an authorized data producer and a consumer for data sharing between application domains connected through a network infrastructure. characterized by performing

또한, 상기 데이터 공유 기능은 인가된 데이터 생산자와 소비자간 데이터 거래 사실의 무결성 검증을 위한 거래 기록을 저장하고 관리하는 것을 특징으로 한다. In addition, the data sharing function is characterized in that it stores and manages a transaction record for verifying the integrity of a data transaction fact between an authorized data producer and a consumer.

또한, 상기 네트워크 인프라 노드는, 응용 서비스 요구사항(KPI)를 만족하도록 네트워킹 연결, 데이터의 저장 위치, 소프트웨어의 실행 위치를 최적화 하는 기능을 수행하되, 응용 데이터와 소프트웨어의 프로파일 기반으로 초기 위치를 결정하며, 응용 데이터의 접근 빈도, 네트워크 전송량, 응용 소프트웨어의 실행 품질 등에 대한 통계/이력 정보를 기반으로 저장 및 실행 위치에 대한 학습을 통해 최적화를 수행하는 최적화 엔진을 더 포함한다.In addition, the network infrastructure node performs a function of optimizing networking connections, data storage locations, and software execution locations to satisfy application service requirements (KPIs), but determines an initial location based on application data and software profiles It further includes an optimization engine that performs optimization by learning about the storage and execution location based on statistical/history information on access frequency of application data, network transmission amount, execution quality of application software, and the like.

또한, 상기 네트워크 인프라 노드는, N개의 데이터 생산자와 M개의 데이터 소비자의 숫자 변화와 위치 변화에 따라, 상기 데이터 생산자와 소비자간의 데이터 분배 기능을 학습을 통해 최적화를 수행하는 최적화 엔진을 더 포함한다. In addition, the network infrastructure node further includes an optimization engine that optimizes through learning a data distribution function between the data producers and consumers according to a change in the number and location of the N data producers and the M data consumers.

또한, 상기 네트워크 인프라 시스템은, 클라우드 노드를 더 포함하며, 상기 클라우드 노드는 다른 네트워크 노드에 비하여 상대적으로 큰 규모의 컴퓨팅 자원과 큰 규모의 스토리지 자원을 가진 하나의 네트워크 노드로 간주된다. In addition, the network infrastructure system further includes a cloud node, and the cloud node is regarded as one network node having relatively large-scale computing resources and large-scale storage resources compared to other network nodes.

또한, 본 발명에 따른 네트워크 인프라 시스템내 데이터 처리 방법은, 응용 도메인을 구성하는 응용 단말 또는 응용 서버가 공통적으로 연결된 네트워크 인프라를 통하여 데이터 처리를 구현하는 복수의 네트워크 인프라 노드들을 포함하는 네트워크 인프라 시스템에 있어서, 상기 각 네트워크 인프라 노드는 컴퓨팅 자원과 스토리지 자원을 보유하되, 내장된 컴퓨팅 자원과 스토리지 자원으로부터 응용 데이터의 저장과 응용 소프트웨어의 저장과 실행 환경을 제공하고, 상기 응용 도메인내의 응용 단말로부터 서비스를 위한 응용 소프트웨어 실행을 요청 받으면, 상기 네트워크 인프라 노드들 중 어느 하나는 해당 응용 소프트웨어를 검색하여 요구하는 프로파일에 따라 자신 또는 다른 네트워크 인프라 노드로 실행위치를 동적으로 결정하고, 해당 응용 소프웨어가 필요로 하는 데이터를 검색하여 해당 응용 소프트웨어에게 즉시적으로 전달한 후, 해당 응용 소프트웨어를 실행시켜서 얻은 결과를 요구한 응용 단말에게 전달함으로써 응용 서비스를 제공한다. In addition, the method for processing data in a network infrastructure system according to the present invention is a network infrastructure system including a plurality of network infrastructure nodes that implement data processing through a network infrastructure to which an application terminal or an application server constituting an application domain is commonly connected. In the above, each network infrastructure node has computing resources and storage resources, and provides application data storage and application software storage and execution environments from built-in computing resources and storage resources, and provides services from application terminals in the application domain. Upon receiving a request to run the application software for the application software, any one of the network infrastructure nodes searches for the application software and dynamically determines the execution location to itself or other network infrastructure nodes according to the required profile, After retrieving data and immediately delivering it to the application software, the application service is provided by executing the application software and delivering the result obtained to the requesting application terminal.

또한, 본 발명에 따른 네트워크 인프라 시스템을 구성하는 네트워크 인프라 노드는, 응용 도메인을 구성하는 응용 단말 또는 응용 서버가 공통적으로 연결된 네트워크 인프라를 통하여 데이터 공유 및 처리를 구현하는 복수의 네트워크 인프라 노드들을 포함하는 네트워크 인프라 시스템에 있어서, 상기 네트워크 인프라 시스템에 제공된 데이터를 저장, 처리, 공유하는 데이터 프로세싱 모듈을 포함하고, 상기 데이터 프로세싱 모듈을 통해, 적어도 상기 응용 단말 또는 응용 서버로의 데이터 전달 기능, 데이터 분배 기능, 데이터 처리 기능 및 데이터 공유 기능을 제공하는 것을 특징으로 한다. In addition, the network infrastructure node constituting the network infrastructure system according to the present invention includes a plurality of network infrastructure nodes that implement data sharing and processing through a network infrastructure to which application terminals or application servers constituting an application domain are commonly connected. A network infrastructure system, comprising: a data processing module for storing, processing, and sharing data provided to the network infrastructure system; , it is characterized in that it provides a data processing function and a data sharing function.

본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 네트워크 인프라 기반 데이터 공유 및 응용 서비스 최적 수행 기능을 제공함으로써 다음과 같은 효과를 갖는다.According to an embodiment of the present invention, the present invention has the following effects by providing a network infrastructure-based data sharing and application service optimal performance function.

우선, 데이터 공유 효율성을 제공한다. 개인, 산업, 공공은 모두 네트워크를 통한 연결성을 가지고 있다. 따라서, 특정 응용 도메인의 플랫폼에서 마켓 플레이스를 제공하는 것이 아닌, 모든 응용 도메인이 공통적으로 연결된 네트워크 인프라를 통하여 데이터 공유 또는 거래 가능한 데이터를 저장하고 거래되는 마켓 플레이스를 제공함으로써, 글로벌 범위의 모든 응용 도메인간 보편적 네트워크 접근 방법으로 데이터 공유가 가능하다. 또한, 네트워크 인프라 내의 액세스 네트워크 노드, 에지 네트워크 노드, 코어 네트워크 노드, 클라우드 네트워크 노드 등 임의의 네트워크 노드에서 데이터를 분배함으로써 비가공 원천 데이터(raw data)부터 가공 데이터까지 임의의 가공 범위의 데이터를, 공유 및 활용을 통한 새로운 가치 창출 가능성을 높일 수 있다. 즉, 네트워크 인프라가 가지는 종래 연결성 외에, 데이터 공유 및 처리 기능을 추가 구현함으로서, 네트워크 인프라를 통한 데이터 공유 효율성을 높일 수 있게 된다. First, it provides data sharing efficiency. Individuals, industries, and the public all have connectivity through networks. Therefore, instead of providing a marketplace on the platform of a specific application domain, all application domains in the global scope provide a marketplace for storing and transacting data that can be shared or traded through a network infrastructure commonly connected to all application domains. Data sharing is possible as a universal network access method. In addition, by distributing data from arbitrary network nodes such as access network nodes, edge network nodes, core network nodes, and cloud network nodes within the network infrastructure, data in an arbitrary processing range from raw data to processed data, It can increase the possibility of creating new value through sharing and utilization. That is, by additionally implementing data sharing and processing functions in addition to the conventional connectivity of the network infrastructure, it is possible to increase data sharing efficiency through the network infrastructure.

즉, 네트워크 인프라의 전달, 분배 및 공유 기능을 통하여 데이터 제공자 또는 생산자(Data Provider)와 데이터 소비자(Data Consumer) 간 암호키 기반의 1:1의 요청/응답(Request/Response) 형태의 데이터 공유 및 거래와 N:M의 그룹내 이벤트 발생시 마다(Event-driven) 비동기적 다자간 데이터 공유 및 거래를 제공함으로써, 네트워크에 접속된 모든 응용 도메인간 효율적 데이터 공유를 통해 다양한 지능 창출 가능성을 높일 수 있게 된다. That is, data sharing in the form of a 1:1 request/response based on an encryption key between a data provider or producer and a data consumer through the network infrastructure delivery, distribution and sharing function and By providing asynchronous multi-party data sharing and transaction whenever an event occurs within a transaction and N:M group, it is possible to increase the possibility of creating various intelligences through efficient data sharing between all application domains connected to the network.

다음으로, 응용 서비스 최적 실행이 가능하다. 필드 또는 로컬에서 생성된 데이터가 원격의 응용 서버에 수집된 후 원격의 응용 소프트웨어에 의하여 처리되는 것이 아니라, 응용의 서비스 요구사항(KPI)에 따라 네트워크 인프라내 액세스 노드부터 코어 노드까지 전국망(Nation-wide) 범위 중 최적의 위치에 응용의 데이터와 상기 응용 데이터를 처리할 응용 소프트웨어를 동적으로 옮겨 실행시킴으로써, 미래 다양한 초지능 및 초실감 응용 서비스를 각각의 요구사항에 맞게 최적으로 수행시킬 수 있게 된다. 예를 들어, 신속 제어(Fast control loop) 및 초저지연이 요구되는 서비스는 응용 데이터가 생성되는 엔드 유저(User)나 필드 가까이의 액세스 장비 또는 노드로 응용 소프트웨어를 위치시켜 서비스를 처리함으로써 빠른 제어를 가능하게 한다. Next, optimal execution of application services is possible. Data generated in the field or locally is collected in a remote application server and then processed by remote application software, rather than being processed by remote application software, from access nodes to core nodes in the network infrastructure according to the service requirements (KPIs) of the application. -wide) By dynamically moving and executing application data and application software to process application data to the optimal location among the range, various super-intelligent and ultra-realistic application services can be optimally performed according to each requirement. do. For example, for services requiring fast control loop and ultra-low latency, fast control is achieved by locating application software to the end user or access equipment or node near the field where application data is generated and processing the service. make it possible

또한, 빅데이터의 수집과정에서 중요 데이터를 분석해내서 안전 또는 재난과 같은 주요하고 긴급한 서비스가 바로 처리되어야 하는 경우, 데이터 수집 및 분석 응용 소프트웨어가 네트워크 인프라의 트리(Tree) 형태의 계층 구조를 따라 액세스 네트워크 노드, 에지 네크워크 노드, 및 코어 네트워크 노드에 계층적으로 분산 배치된다. 이를 통해, 계층 순차적으로 데이터를 수집과 동시에 분석함으로써 최종적으로 빅데이터의 효율적 수집, 빠른 분석과 함께 중요 데이터의 실시간 검출 및 주요하고 긴급한 서비스가 효과적으로 제공될 수 있다. 또한, 프로세싱 부하가 높은 데이터 처리는 컴퓨팅 자원이 풍부한 코어 또는 에지 클라우드 센터 또는 노드에서 수행시킬 수도 있다.In addition, when important and urgent services such as safety or disaster need to be processed immediately by analyzing important data in the process of collecting big data, the data collection and analysis application software accesses it according to the tree-type hierarchical structure of the network infrastructure. It is hierarchically distributed in network nodes, edge network nodes, and core network nodes. Through this, by sequentially collecting and analyzing data in a hierarchical order, it is possible to effectively collect and analyze big data in real time and provide important and urgent services together with efficient collection and rapid analysis. In addition, data processing with a high processing load may be performed in a core or edge cloud center or node with abundant computing resources.

도 1a 및 1b는 종래 네트워크 인프라를 통한 데이터 공유 및 데이터 처리 개념을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 2a 및 2b는 본 발명에 의한 네트워크 인프라를 활용한 데이터 공유 및 데이터 처리 개념을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 네트워크와 클라우드 기반의 데이터 공유 및 응용 서비스 최적화 처리를 위한 네트워크 인프라 구성도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 데이터 공유 및 서비스 최적화 처리를 위한 네트워크 인프라 시스템내의 데이터 프로세싱 모듈을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 네트워크 인프라의 응용 서비스 최적 수행을 위한 네트워크 인프라내의 데이터 처리 절차를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른, 네트워크 인프라의 응용 서비스간 1:1의 데이터 공유 및 거래를 위한 네트워크 인프라내의 처리 절차를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 네트워크 인프라의 응용 도메인간 N개의 데이터 제공자 대 M개의 데이터 소비자간 이벤트 발생시 마다(Event-driven) 비동기적(Asynchronous) 데이터 공유 및 거래를 위한 네트워크 인프라내의 처리 절차를 도시한 것이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 네트워크 인프라 시스템을 활용한 실시예로서, 교통 응용 서비스를 예시적으로 도시한 것이다. 1A and 1B are diagrams to explain the concept of data sharing and data processing through a conventional network infrastructure.
2A and 2B are diagrams to explain the concept of data sharing and data processing utilizing the network infrastructure according to the present invention.
3 is a diagram illustrating a network infrastructure configuration for network and cloud-based data sharing and application service optimization processing according to the present invention.
4 shows a data processing module in a network infrastructure system for data sharing and service optimization processing according to the present invention.
5 is a diagram illustrating a data processing procedure in the network infrastructure for optimally performing the application service of the network infrastructure according to the present invention.
6 illustrates a processing procedure in the network infrastructure for 1:1 data sharing and transaction between application services of the network infrastructure according to the present invention.
7 illustrates a processing procedure in the network infrastructure for event-driven asynchronous data sharing and transaction between N data providers and M data consumers between application domains of the network infrastructure according to the present invention. will be.
8 to 11 are embodiments utilizing the network infrastructure system according to the present invention, and illustrate a traffic application service by way of example.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 발명에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. And, in the drawings, parts not related to the description of the present invention are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts.

본 발명에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시 예도 본 발명의 범위에 포함된다. In the present invention, the components that are distinguished from each other are for clearly explaining each characteristic, and do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated to form one hardware or software unit, or one component may be distributed to form a plurality of hardware or software units. Accordingly, even if not specifically mentioned, such integrated or dispersed embodiments are also included in the scope of the present invention.

본 발명에 있어서, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시 예도 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시 예도 본 발명의 범위에 포함된다. In the present invention, components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment composed of a subset of components described in one embodiment is also included in the scope of the present invention. In addition, embodiments including other components in addition to the components described in various embodiments are also included in the scope of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위해서, 네트워크 인프라 기반 응용간 데이터 공유 및 응용 서비스 최적화 방법 및 장치는, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세히 설명한다.In order to achieve the above object, a method and apparatus for optimizing data sharing and application service between applications based on network infrastructure will be described in more detail an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.

우선, 본 발명에서 '네트워크 인프라(network Infra)' 또는 '네트워크 인프라 스트럭쳐(infrastructure)'라 함은, 유무선 통신 네트워크을 구성하는 네트워크 컴포넌트(network component)를 포함하는 기저 영역의 통신 기본 환경을 의미한다. 예를 들어, 종래 통신 네트워크의 연결성을 위해 사용된 네트워크 인프라 컴포넌트(component)로는, 기지국(base station), 공유기(Access Point) 등이 해당된다. 이하, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 상기 '네트워크 인프라 스트럭쳐'를 '네트워크 인프라'로 개시하고, 또한, '네트워크 인프라 스트럭쳐 컴포넌트' 또는 '네트워크 인프라 컴포넌트'를 '네트워크 인프라 노드(Node)' 또는 '네트워크 노드(Node)'로 개시하고자 한다. 또한, 상기 네트워크 인프라 노드들이 연결된 상태를 '네트워크 시스템(Network System)' 또는 '네트워크 인프라 시스템(network Infra System)'으로 개시하고자 한다. First, in the present invention, 'network infrastructure' or 'network infrastructure' means a basic communication environment of a base area including network components constituting a wired/wireless communication network. For example, as a network infrastructure component used for connectivity of a conventional communication network, a base station, an access point, and the like correspond. Hereinafter, in the present invention, for convenience of description, the 'network infrastructure' is referred to as 'network infrastructure', and 'network infrastructure component' or 'network infrastructure component' is referred to as 'network infrastructure node (Node)' or ' I would like to start with 'network node (Node)'. In addition, it is intended to disclose a state in which the network infrastructure nodes are connected as a 'network system' or a 'network infrastructure system'.

이하, 우선 본 발명의 네트워크 인프라를 통한 데이터 공유 및 처리와 종래 네트워크 인프라를 통한 데이터 공유 및 처리 방법에 대한 개념적 차이점에 대해 설명하고자 한다. Hereinafter, first, conceptual differences between data sharing and processing through the network infrastructure of the present invention and data sharing and processing methods through the conventional network infrastructure will be described.

도 1a 및 1b는 종래 네트워크 인프라를 통한 데이터 공유 및 데이터 처리 개념을 설명하기 위해 도시한 것이다. 또한, 도 2a 및 2b는 본 발명에 의한 네트워크 인프라를 활용한 데이터 공유 및 데이터 처리 개념을 설명하기 위해 도시한 것이다. 1A and 1B are diagrams to explain the concept of data sharing and data processing through a conventional network infrastructure. In addition, FIGS. 2A and 2B are diagrams to explain the concept of data sharing and data processing utilizing the network infrastructure according to the present invention.

우선, 본 발명의 네트워크 인프라를 통한 데이터 처리 방식과 종래 네트워크 인프라를 통한 데이타 처리 방식을 도 1a 및 도 2a를 참조하여 비교하면 다음과 같다. First, the data processing method through the network infrastructure of the present invention and the data processing method through the conventional network infrastructure are compared with reference to FIGS. 1A and 2A as follows.

도 1a는 종래 방식에 따른 네트워크 인프라를 통한 데이터 처리방식의 개념도를 도시한 것이다. 예를 들어, 로컬 또는 필드(local/field)에서 생성된 데이터(예를 들어, IoT 데이터)는, 상기 데이터를 처리할 수 있는 소프트웨어(SW)가 존재하는 원격의 퍼블릭 클라우드(public cloud)나 응용 서버(application server)로 전달되어 수집된다. 상기 수집된 데이타는 원격에서 분석되고 판단된 후, 다시 로컬 또는 필드(local/field)를 원격으로 제어하게 된다. 이때, 상기 종래 데이터 처리 방식은 결국 데이터를 통한 제어가 t+N 시간 후에 이루어질 수밖에 없어 신속 제어(fast control)가 요구되는 많은 현재 또는 미래 서비스 제공에 한계를 갖는다. 또한, 제어를 위하여 필요한 데이터가 아님에도 모든 데이터가 각 네트워크 노드를 통하여 전달되어야 하므로 각 네트워크 노드에서 'volumn * M(data creator수)' 만큼의 네트워크 밴드폭(network bandwidth) 소모의 문제를 갖게 된다. 1A is a conceptual diagram illustrating a data processing method through a network infrastructure according to a conventional method. For example, data generated locally or in the field (eg, IoT data) is a remote public cloud or application in which software (SW) capable of processing the data exists. It is transmitted to the server (application server) and collected. After the collected data is remotely analyzed and determined, the local or field is controlled remotely again. In this case, the conventional data processing method has a limitation in providing many current or future services requiring fast control because control through data is inevitably performed after t+N time. In addition, since all data must be transmitted through each network node even though it is not data required for control, there is a problem of consuming network bandwidth as much as 'volumn * M (number of data creators)' in each network node. .

반면, 도 2a는 본 발명에 따른 네트워크 인프라를 통한 데이터 처리 방식의 개념도를 도시한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 네트워크 인프라에 따른 응용 소프트웨어 동적 네트워크내 프로세싱 (Dynamic In-Network Processing) 방식을 통하여, t 뿐만 아니라, t+1, t+2, t+3 등의 타이밍(timing)에 액세스 네트워크 노드 및 에지 네트워크 노드에서 응용 데이터를 수집하고 분석하여 요구사항에 맞는 신속 제어(fast control)가 가능하다. 또한 네트워크의 계층적 구조(hierarchical architecture)를 따라, 1차 액세스 노드 범위, 2차 에지 노드 범위, 3차 코어 노드 범위 단위의 데이터 수집과 동시에, 분석 및 가공으로 데이터에 대한 순차적 필터링(filtering)을 통하여 네트워크내의 불필요 데이터(garbage data) 전송으로 인한 네트워크 밴드폭(network bandwidth)의 감소가 가능하다. 예를 들어, 네트워크 밴드폭은 (v*M)/F1 에서 (v*M)/F1/F2 및 (v*M)/F1/F2/F3 까지 필터링(filtering function)의 기능에 따라 감소가 가능하게 되고, 결국 응용 도메인의 빅데이터 처리 속도 증가 및 부하를 줄여줄 수 있게 된다. 또한, 이 과정에서 주요 정보의 빠른 분석을 통하여 주요 서비스 실행 또한 가능하게 된다.On the other hand, FIG. 2A is a conceptual diagram illustrating a data processing method through a network infrastructure according to the present invention. For example, through the application software dynamic in-network processing (Dynamic In-Network Processing) method according to the network infrastructure of the present invention, not only t, but also t+1, t+2, t+3 timing By collecting and analyzing application data from access network nodes and edge network nodes, fast control according to requirements is possible. In addition, according to the hierarchical architecture of the network, data collection in units of the primary access node range, the secondary edge node range, and the tertiary core node range, and sequential filtering of data through analysis and processing Through this, it is possible to reduce the network bandwidth due to the transmission of garbage data in the network. For example, the network bandwidth can be reduced from (v*M)/F1 to (v*M)/F1/F2 and (v*M)/F1/F2/F3 depending on the function of the filtering function. In the end, it is possible to increase the processing speed of big data in the application domain and reduce the load. In addition, it is also possible to execute major services through quick analysis of key information in this process.

다음, 본 발명의 네트워크 인프라를 통한 데이터 공유 방식과 종래 네트워크 인프라를 통한 데이타 공유 방식을 도 1b 및 도 2b를 참조하여 비교하면 다음과 같다. Next, the data sharing method through the network infrastructure of the present invention and the data sharing method through the conventional network infrastructure are compared with reference to FIGS. 1B and 2B as follows.

도 1b는 종래 방식에 따른 네트워크 인프라를 통한 데이터 공유 방식의 개념도를 도시한 것이다. 구체적으로, 수 많은 데이터가 IoT, 클라우드, AI 등을 통해 지능화되고 있지만, 이는 응용 도메인 한정 인텔리젼스 (Application/Domain specific Intelligence)라는 한계를 가지고 있다. 즉, 하나의 원천 데이터(raw data)가 다른 지능으로 다른 비즈니스를 만들어낼 수 있지만, 현재 데이터 수집 방법은 인터넷 또는 전용회선(leased line) 또는 가상 사설망(vpn)을 통한 단말과 원격 응용 플랫폼간 수집으로, 응용 도메인간 데이터 공유는 t+N의 타이밍(timing) 후에나 공유되어 활용이 가능하다. 또한, 원천 데이터(raw data) 부터 M차 가공 데이터까지 공유하기 위한 빅데이터 처리의 관리 및 복잡도 문제를 야기하고 있다.1B is a conceptual diagram illustrating a data sharing method through a network infrastructure according to a conventional method. Specifically, a lot of data is becoming intelligent through IoT, cloud, AI, etc., but this has a limitation of application/domain specific intelligence. That is, one raw data can create different businesses with different intelligence, but the current data collection method is collection between a terminal and a remote application platform through the Internet, a leased line, or a virtual private network (vpn). Therefore, data sharing between application domains can be shared and utilized only after timing t+N. In addition, it causes problems in the management and complexity of big data processing for sharing from raw data to M-order processed data.

반면, 도 2b는 본 발명에 따른 네트워크 인프라를 통한 데이터 공유 방식의 개념도를 도시한 것이다. 예를 들어, 응용 데이터의 네트워크내 이벤트 구동형 분배(In-Network Event-driven Data Distribution) 방식을 통하여 전국망 단위(nation-scale)에 분포된 응용 도메인 (예를 들어, 응용 단말, 응용 서버, 응용 소프트웨어)간 N:M의 이벤트 구동형(event-driven) 형태의 데이터 공유가 가능하다. 또한, 동적 네트워크내 프로세싱(Dynamic In-Network Processing) 기능을 통하여 응용 소프트웨어가 네트워크내에서 가공한 데이터를 공개(publish)함으로써, 원천 데이터(raw data) 부터 1차 가공, 2차 가공 데이터를 각각 t+1, t+3, t+5 타이밍(timing)에 응용의 요구에 맞게 임의의 원천 레벨(rawness level, 예를 들어 r, r+1, r+2, r+3 … r+N) 및 임의의 타이밍(timing)에 공유되는 것이 가능하다. 예를 들어, 이벤트 발생시 마다, (r, t+1), (r+1, t+2), (r+2, t+3), (r+N t+N)에 데이터 공유가 가능하게 된다,On the other hand, FIG. 2B shows a conceptual diagram of a data sharing method through a network infrastructure according to the present invention. For example, application domains (eg, application terminals, application servers, Application software) can share N:M event-driven data. In addition, through the Dynamic In-Network Processing function, the application software publishes the processed data in the network, so that the raw data, primary processing, and secondary processing data are respectively t At +1, t+3, t+5 timing, any rawness level (eg r, r+1, r+2, r+3 … r+N) and It is possible to share at any timing. For example, whenever an event occurs, data can be shared to (r, t+1), (r+1, t+2), (r+2, t+3), (r+N t+N) do,

부언하면, 상기 도 1a 및 1b의 종래 네트워크 인프라는 전술한 바와 같이 데이터 연결성(connectivity)을 목적으로 한다. 즉, 네트워크 데이터 제공자 또는 생산자에 의해 생성된 데이터들을 원격의 응용 서버 또는 클라우드 서버로 전달하는 기능을 수행한다. Incidentally, the conventional network infrastructure of FIGS. 1A and 1B aims for data connectivity as described above. That is, it performs a function of transferring data generated by a network data provider or producer to a remote application server or cloud server.

이에 반해, 본 발명의 네트워크 인프라는 데이터 연결성뿐만 아니라 데이터 프로세싱 모듈 또는 기능(data processing)을 가지는 것을 특징으로 한다. 따라서, 도 2a 및 2b의 본 발명에 따른 네트워크 인프라 시스템내의 네트워크 노드들은 각자가 데이터를 저장하고 처리하는 데이터 프로세싱 모듈 또는 기능을 가지게 된다. 또한, 상기 데이터 프로세싱을 위해, 본 발명에 따른 네트워크 노드들은 원격의 응용 소프트웨어를 스스로 다운받아 데이터 처리에 활용하는 것이 가능하다.In contrast, the network infrastructure of the present invention is characterized in that it has data connectivity as well as a data processing module or function (data processing). Accordingly, the network nodes in the network infrastructure system according to the present invention of FIGS. 2A and 2B each have a data processing module or function for storing and processing data. In addition, for the data processing, the network nodes according to the present invention can download remote application software by themselves and utilize it for data processing.

이하 도 3 내지 도 11을 통해 본 발명에 따른 네트워크 인프라 시스템의 구성 및 네트워크 인프라 노드의 데이터 프로세싱 모듈 또는 기능을 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, a configuration of a network infrastructure system and a data processing module or function of a network infrastructure node according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 11 .

도 3은 본 발명에 따른 네트워크와 클라우드 기반의 데이터 공유 및 응용 서비스 최적화 네트워크 인프라 구성도를 도시한 것이다. 3 is a diagram illustrating a network and cloud-based data sharing and application service optimization network infrastructure configuration diagram according to the present invention.

예를 들어, 본 발명의 네트워크 시스템을 구성하는 물리적 인프라는, 엔드 유저(End User, 101), 액세스 네트워크 장비 (Access Network, 102. 이하 '액세스 네트워크 노드' 또는 '액세스 노드'로 개시한다), 메트로/에지 네트워크 장비 (Metro/Edge Network, 104, 이하 '에지 네트워크 노드' 또는 '에지 노드'로 개시한다), 코어 네트워크 장비 (Core Network, 106, 이하 '코어 네트워크 노드' 또는 '코어 노드'로 개시한다) 및 에지 클라우드(103), 코어 클라우드(105)로 구성될 수 있다. . 관련하여 상기 네트워크 인프라 구성은 본 발명의 설명을 위해 예를 들어 도시한 것일 뿐, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 네트워크 인프라내의 각 네트워크 노드들은 상호 수평적 관계를 유지할 수 있으며, 이 경우, 제1 노드, 제2 노드, 제3 노드와 같이 호칭될 수도 있다. For example, the physical infrastructure constituting the network system of the present invention includes an end user (End User, 101), access network equipment (Access Network, 102. hereinafter referred to as 'access network node' or 'access node'), Metro/Edge Network Equipment (Metro/Edge Network, 104, hereinafter referred to as 'edge network node' or 'edge node'), core network equipment (Core Network, 106, hereinafter referred to as 'core network node' or 'core node') disclosed), an edge cloud 103 , and a core cloud 105 . . In relation to this, the configuration of the network infrastructure is only illustrated as an example for the description of the present invention, and the present invention is not necessarily limited thereto. For example, each network node in the network infrastructure may maintain a horizontal relationship with each other, and in this case, may be referred to as a first node, a second node, and a third node.

상기 엔드 유저(101)는 개인, 산업, 공공 분야의 PC, 모바일폰, 자율주행차, 드론 및 로봇 등과 같이 데이터를 생산하거나 소비하는 모든 사람 또는 사물, 응용을 포함한다. The end user 101 includes all people, things, and applications that produce or consume data, such as personal, industrial, and public PCs, mobile phones, autonomous vehicles, drones, and robots.

또한, 상기 액세스 네트워크 노드(102)는 유선 또는 무선의 네트워크 접속 노드로서 상기 엔드 유저(101)가 네트워크로 접속할 수 있는 인터페이스를 제공한다. In addition, the access network node 102 provides an interface through which the end user 101 can access a network as a wired or wireless network access node.

또한, 상기 에지 네트워크 노드(104)는 상기 액세스 네트워크 노드를 집선하는 역할을 수행하며, 상기 코어 네트워크 노드(106)는 상기 에지 네트워크 노드간을 연결하는 기능을 갖는다. In addition, the edge network node 104 serves to aggregate the access network nodes, and the core network node 106 has a function of connecting the edge network nodes.

또한, 에지(103) 및 코어 클라우드(105)는 전술한 바와 같이 대규모의 컴퓨팅 및 스토리지 자원을 가진 인프라 네트워크 클라우드 노드를 의미한다. In addition, the edge 103 and the core cloud 105 mean an infrastructure network cloud node having large-scale computing and storage resources as described above.

상기 본 발명에 따른, 물리적 인프라는 엔드 유저(101)로부터 액세스 네트워크 노드(102)로, 액세스 네트워크 노드로부터 에지 네트워크 노드(104)로, 에지 네트워크 노드(104)로부터 코어 네트워크 노드(106)로 집선되는 계층적 구조를 가질 수 있다. 단, 이는 본 발명의 설명을 위해 예를 들어 도시한 것일 뿐, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 네트워크 인프라내의 각 네트워크 노드들(102, 104, 106)은 분산형으로 구성하여 상호 수평적 관계를 유지하는 것도 가능하다. According to the present invention, the physical infrastructure is aggregated from the end user 101 to the access network node 102 , from the access network node to the edge network node 104 , and from the edge network node 104 to the core network node 106 . It can have a hierarchical structure. However, this is only illustrated as an example for the description of the present invention, and the present invention is not necessarily limited thereto. For example, each of the network nodes 102 , 104 , and 106 in the network infrastructure may be configured in a distributed manner to maintain a horizontal relationship with each other.

본 발명에 따른 네트워크 인프라 시스템은, 상기 엔드 유저부터 액세스 네트워크 노드, 에지 네트워크 노드 및 코어 네트워크 노드까지 모든 네트워크 구성요소들이 기존의 네트워킹 또는 연결성 기능뿐만 아니라 응용 소프트웨어를 수행할 수 있는 컴퓨팅 기능(107)과 응용 데이터를 저장할 수 있는 스토리징 기능(107)을 선택적으로 가지는 것을 특징으로 한다. In the network infrastructure system according to the present invention, all network components from the end user to the access network node, the edge network node and the core network node can perform the existing networking or connectivity function as well as the computing function (107) capable of performing application software. and a storage function 107 capable of storing application data.

이러한 물리적 인프라 하드웨어에서 데이터 공유 및 응용 서비스 최적 수행 기능은, 분산된 액세스/에지/코어 네트워크 노드와 에지/코어 클라우드노드의 컴퓨팅/스토리지/네트워크 자원상에서 수행되는 인프라 소프트웨어(108~113)로서, 예를 들어, 데이터 전달기능(108), 데이터 공유 및 분배 기능(109), 데이터 저장기능(110), 데이터 처리기능(111), 데이터 보안기능(112), 최적화 엔진 기능(113)을 수행하는 것이 가능하다. 관련하여, 상기 인프라 소프트웨어 (108~113)는 각 네트워크 인프라 노드에서 모두 공통적으로 적용되거나, 또는 네트워크 인프라 노드별로 선택적인 기능을 수행하는 것도 가능하다. 또한, 특정 인프라 소프트웨어로서 예를 들어 최적화 엔진 기능(113)의 경우는, 보다 상위 계층의 글로벌(global) 기능을 가진 네트워크 노드내에서만 구비하도록 설계하는 것도 가능하다. In such physical infrastructure hardware, the optimal performance of data sharing and application services is as infrastructure software (108 to 113) performed on computing/storage/network resources of distributed access/edge/core network nodes and edge/core cloud nodes, e.g. For example, performing a data transfer function 108 , a data sharing and distribution function 109 , a data storage function 110 , a data processing function 111 , a data security function 112 , and an optimization engine function 113 . It is possible. In this regard, the infrastructure software 108 to 113 may be commonly applied to each network infrastructure node, or may perform a selective function for each network infrastructure node. In addition, as specific infrastructure software, for example, the optimization engine function 113 can be designed to be provided only in a network node having a global function of a higher layer.

또한, 상기 물리적 인프라 하드웨어와 데이터 공유 및 서비스 최적화 인프라 소프트웨어를 기반으로 예를 들어, 제조, 의료, 교통 등 다양한 응용 서비스들의 응용 소프트웨어(115) 및 응용 데이터(116)가 동적(dynamic)으로 저장되고, 최적의 서비스 수행을 위하여 네트워크 인프라 내에서 실행된다.In addition, based on the physical infrastructure hardware and data sharing and service optimization infrastructure software, for example, application software 115 and application data 116 of various application services such as manufacturing, medical care, and transportation are dynamically stored and , it is executed within the network infrastructure for optimal service performance.

구체적으로, 예를 들어, 전술한 도 3은 네트워크 인프라 시스템내에서 특정 액세스 네트워크 노드(102)는 '의료' 및 '교통' 응용 서비스 지원이 가능하고, 특정 에지 네트워크 노드(104)는 '제조' 응용 서비스 지원이 가능하고, 특정 코어 네트워크 노드(104)는 '제조' 및 '교통' 응용 서비스 지원이 가능하고, 특정 에지 클라우드 노드(103)는 '의료' 및 '제조' 응용 서비스 지원이 가능하고, 특정 코어 클라우드 노드(105)는 '의료' 응용 서비스 지원이 가능한 경우를, 각각 예시적으로 도시한 것이다. 따라서, 상기 각 노드들의 응용 서비스들은 상기 언급된 서비스만을 고정된 서비스로 지원하는 것이 아니고, 다양한 응용 서비스를 응용의 요구에 따라 즉시적 및 동적(dynamic)으로 추가하거나 또는 제거하는 것이 가능하다. Specifically, for example, in FIG. 3 described above, in the network infrastructure system, a specific access network node 102 is capable of supporting 'medical' and 'transportation' application services, and a specific edge network node 104 is 'manufacturing' Application service support is possible, and a specific core network node 104 can support 'manufacturing' and 'transportation' application services, and a specific edge cloud node 103 can support 'medical' and 'manufacturing' application services, and , the specific core cloud node 105 exemplifies a case in which 'medical' application service support is possible. Accordingly, the application services of each node do not support only the above-mentioned service as a fixed service, and it is possible to add or remove various application services immediately and dynamically according to application requirements.

도 4는 본 발명에 따른 데이터 공유 및 서비스 최적화 인프라 시스템내의 데이터 프로세싱 모듈을 도시한 것이다. 전술한 바와 같이, 모든 네트워크 노드 및 클라우드 노드는 데이터 공유 및 서비스 최적화를 위하여 해당 소프트웨어를 탑재하고 실행할 수 있다. 4 illustrates a data processing module in a data sharing and service optimization infrastructure system according to the present invention. As described above, all network nodes and cloud nodes may be equipped with and run the corresponding software for data sharing and service optimization.

데이터 공유 및 서비스 최적화 인프라(201)에 접속되어 있는 응용 단말(202)과 응용 서비스 서버(203)는 데이터 공유 또는 거래 입장에서, 데이터를 공유하는 데이터 생산자/제공자 역할 또는 데이터를 공유 받는 데이터 소비자 역할을 하게 된다. 또한, 상기 응용 단말(202)과 응용 서비스 서버(203)는 서비스 최적화 입장에서는 응용 서비스 요청자(Service Requester, 202, 203) 역할을 수행하게 되며 데이터 공유 및 서비스 최적화 인프라를 이용하여 서비스에 필요한 데이터를 공유 또는 거래를 통해 제공받고, 응용 소프트웨어 기능을 실행함으로써 원하는 응용 서비스를 제공받을 수 있다.The application terminal 202 and the application service server 203 connected to the data sharing and service optimization infrastructure 201 play a role of a data producer/provider sharing data or a role of a data consumer receiving data sharing from a data sharing or transaction standpoint. will do In addition, the application terminal 202 and the application service server 203 perform the roles of application service requesters 202 and 203 in terms of service optimization, and use data sharing and service optimization infrastructure to provide data required for the service. It is provided through sharing or transaction, and desired application services can be provided by executing application software functions.

본 발명에 따른 데이터 공유 및 서비스 최적화 인프라(201)는, 내부적으로 데이터 프로세싱 모듈(module)로서, 데이터 전달 모듈(204), 데이터 분배 모듈(205), 데이터 처리 모듈(206), 인프라 자원 관리 모듈(207), 데이터 공유 모듈(208), 데이터 보안 모듈(209) 및 최적화 엔진 모듈(210)을 포함할 수 있다. 관련하여, 상기 각 모듈은 고유의 기능(function)을 수행하는 소프트웨어로 구성될 수 있으며, 이하 각 모듈을 기능으로 설명하면 다음과 같다.The data sharing and service optimization infrastructure 201 according to the present invention is internally a data processing module, a data delivery module 204 , a data distribution module 205 , a data processing module 206 , and an infrastructure resource management module. 207 , a data sharing module 208 , a data security module 209 , and an optimization engine module 210 . In relation to this, each module may be composed of software that performs a unique function, and each module will be described as a function as follows.

우선, 상기 데이터 전달 기능(204)은 모든 응용 단말 또는 응용 서버가 네트워크에 접속되는 인터페이스 역할을 수행하며, 응용 데이터와 응용 소프트웨어를 이름(Name)을 기반으로 송신자와 수신자간 데이터를 요청/응답(Request/Response) 방식으로 동기화(Synchronous)되어 전달한다. First, the data transfer function 204 serves as an interface through which all application terminals or application servers are connected to the network, and requests/responses data between the sender and the receiver based on the application data and application software name (Name). Request/Response) method is synchronized and transmitted.

상기 데이터 분배 기능(205)은 N개의 데이터 생산자와 M개의 데이터 소비자간 응용 데이터를 이벤트 발생시 마다(Event-driven) 비동기적(Asynchronous)으로 전달한다. 데이터를 공유하고자 하는 N개의 데이터 생산자들은 데이터의 이름을 기반으로 데이터를 네트워크 인프라에 공개(Publish) 하고, 데이터를 소비하고자 하는 M개의 데이터 소비자들은 데이터의 이름을 기반으로 네트워크 인프라에 수신 희망 데이터를 구독신청(Subscribe) 한다. 데이터 분배 기능은 상기 데이터 공개(Publish), 구독신청(Subscription) 요청을 받아서, 공유 데이터를 분배 받을 대상 수신자 리스트 및 조건을 저장 관리한다. 이 후, 관리되는 데이터가 공개(Publish) 되면 상기 리스트 정보를 활용하여 구독 신청(subscribe) 요청한 M개의 데이터 소비자들에게 별도의 추가 요청 없이도 데이터를 이벤트 발생시(Event-driven)마다 분배한다.The data distribution function 205 transmits application data between N data producers and M data consumers in an event-driven, asynchronous manner. N data producers who want to share data publish data to the network infrastructure based on the name of the data, and M data consumers who want to consume data send the data they want to receive to the network infrastructure based on the name of the data. Subscribe. The data distribution function receives the data publication and subscription requests, and stores and manages a list of recipients to receive shared data and conditions and conditions. Thereafter, when managed data is published, data is distributed every event-driven event without additional request to M data consumers who have requested a subscription by using the list information.

상기 데이터 처리 기능(206)은 응용 단말이나 응용 서버로부터의 서비스 요청을 수신하여, 서비스 처리를 위하여 필요한 응용 데이터와 응용 소프트웨어를 동적(dynamic)으로 다운로드 받은 후, 연결하여 실행시키는 기능을 수행한다. 구체적으로, 예를 들어, 상기 필요한 응용 데이터는, 서비스 요구시 응용 단말 또는 응용 서버로부터 함께 전달될 수도 있고, 또는 네트워크 인프라내의 임의의 저장소에 저장되어 있을 수도 있다. 또한, 상기 필요한 응용 소프트웨어는 응용에 의하여 미리 네트워크 인프라내 임의의 저장소에 저장되어 있으며, 실행 요청이 수신될 때 데이터 처리 기능에 의하여 동적으로 네트워크 인프라내의 실행 최적 위치에 다운로드되어 실행되고, 결과를 실행 요구한 응용 단말 또는 응용 서버에게 전달하게 된다. 여기서, 상기 응용 소프트웨어의 최적 실행 위치는 해당 소프트웨어의 특성에 따라 결정할 수 있다. 예를 들면, 처리할 데이터의 양이 많은 경우 데이터 가까운 위치에서, 또는 응용 단말에게 빠른 처리 응답이 필요한 경우 응용 단말 가까운 위치에서, 또는 컴퓨팅 자원이 많이 필요한 경우 해당 요구를 만족할 수 있는 컴퓨팅 자원이 위치한 곳이 선택되어 실행될 수 있다. The data processing function 206 receives a service request from an application terminal or an application server, dynamically downloads application data and application software required for service processing, and then connects and executes the function. Specifically, for example, the necessary application data may be transmitted together from an application terminal or an application server when a service is requested, or may be stored in any storage in the network infrastructure. In addition, the necessary application software is stored in an arbitrary storage in the network infrastructure in advance by the application, and when an execution request is received, it is dynamically downloaded and executed in the execution optimal location in the network infrastructure by the data processing function, and the result is executed It is transmitted to the requested application terminal or application server. Here, the optimal execution position of the application software may be determined according to the characteristics of the corresponding software. For example, if the amount of data to be processed is large, it is located near the data, or if the application terminal requires a quick processing response, it is located near the application terminal, or if a lot of computing resources are needed, the computing resource that can satisfy the demand is located. A location can be selected and executed.

상기 인프라 자원 관리 기능(207)은 IoT단말, 유무선 액세스/에지/코어 네트워크 노드, 클라우드 노드 등 네트워크상(Network-wide)에 분산된 노드들의 컴퓨팅 자원, 스토리지 자원, 네트워크 자원을 통합 관리한다. 구체적으로, 자원의 증가, 감소, 장애에 대한 자동 스케일링(Auto-scaling)을 통하여, 네트워크 인프라 내에 운용자의 명령이나 제어 없이도 응용의 데이터를 분산하여 안전하게 저장하고 응용의 소프트웨어를 실행할 수 있는 컴퓨팅 환경을 제공한다. 상기 인프라 자원 관리 기능(207)은 상기 기능 수행을 위해, 응용 데이터 저장소 및 응용 소프트웨어 저장소를 별도 관리할 수 있다. The infrastructure resource management function 207 integrates and manages computing resources, storage resources, and network resources of nodes distributed over a network, such as an IoT terminal, a wired/wireless access/edge/core network node, and a cloud node. Specifically, through auto-scaling for resource increase, decrease, and failure, a computing environment in which application data can be distributed and stored safely and application software can be executed without operator commands or control within the network infrastructure. to provide. The infrastructure resource management function 207 may separately manage an application data storage and an application software storage in order to perform the function.

상기 데이터 공유 기능(208) 및 데이터 보안 기능(209)은 네트워크 인프라를 통하여 접속된 응용 도메인간의 데이터 공유 또는 거래의 기록, 무결성 검증 및 인가된 데이터 제공자(Provider)와 소비자(Consumer)간 데이터 거래를 위한 암호키(key) 관리 및 제공 기능을 수행한다. 상기 데이터 공유 기능(208)은 상기 기능 수행을 위해, 데이터 거래에 대한 분산 장부 저장소를 관리할 수 있다. The data sharing function 208 and data security function 209 perform data sharing or transaction recording between application domains connected through network infrastructure, integrity verification, and data transaction between authorized data providers and consumers. It performs encryption key management and provision function for The data sharing function 208 may manage a distributed ledger storage for data transactions in order to perform the function.

상기 최적화 엔진기능(210)은 응용 서비스 요구사항(KPI)를 만족하도록 네트워킹 연결, 데이터 저장 위치, 소프트웨어의 실행 위치를 최적화 하는 기능을 수행한다. 이러한 최적화 기능은 최적화 정책(policy)으로 상기 소프트웨어 모듈에 전달된다. 구체적으로, 상기 최적화 엔진 기능(210)은 응용 데이터와 소프트웨어의 프로파일 기반으로 초기 위치를 결정하며, 응용 데이터의 접근 빈도, 네트워크 전송량, 응용 소프트웨어의 실행 품질 등에 대한 통계 또는 이력 정보(Mon.D, Monitoring Data)를 기반으로 저장 및 실행 위치에 대한 학습을 통해 최적화를 수행한다. The optimization engine function 210 performs a function of optimizing a networking connection, a data storage location, and a software execution location to satisfy application service requirements (KPIs). This optimization function is delivered to the software module as an optimization policy. Specifically, the optimization engine function 210 determines the initial location based on the application data and the profile of the software, and statistical or historical information (Mon.D, Monitoring Data), optimization is performed by learning about the storage and execution location.

전술한 데이터 공유 및 서비스 최적화 네트워크 인프라의 내부 모듈 도는 기능들은 네트워크 인프라내의 모든 노드들에 배치되어 수행될 수 있다. 단, 상기 최적화 엔진 기능(210)은 모든 네트워크 노드들에 구비되지 않고, 특정 노드 (예, 코어 네트워크 노드) 에서만 구비되어 상기 최적화 정책을 전달하는 것도 가능하다.The internal modules or functions of the data sharing and service optimization network infrastructure described above may be deployed and performed in all nodes in the network infrastructure. However, the optimization engine function 210 is not provided in all network nodes, but is provided only in a specific node (eg, a core network node) to transmit the optimization policy.

도 5는 본 발명에 따른 네트워크 인프라의 응용 서비스 최적 수행을 위한 네트워크 인프라내의 데이터 처리 절차를 도시한 것이다.5 is a diagram illustrating a data processing procedure in the network infrastructure for optimally performing the application service of the network infrastructure according to the present invention.

구체적으로, 데이터 공유 및 서비스 처리 인프라(301)에는 액세스 네트워크 노드(302), 에지 네트워크 노드(304), 코어 네트워크 노드(306)가 존재하며, 상기 각 네트워크 노드들은 네트워킹 리소스 및 기능뿐만 아니라 컴퓨팅, 스토리지 리소스와 기능을 포함하고 있다. 또한 응용의 데이터와 소프트웨어를 저장할 수 있는 저장소(303, 305)를 네트워크 인프라내에서 균등하게 접근할 수 있도록 분산해서 상기 네트워크 노드들 또는 클라우드 노드들에 분산 위치할 수 있다. Specifically, in the data sharing and service processing infrastructure 301, there are an access network node 302, an edge network node 304, and a core network node 306, and each of the network nodes includes networking resources and functions as well as computing, It contains storage resources and functions. In addition, the storages 303 and 305 that can store application data and software can be distributed so that they can be accessed equally within the network infrastructure, and can be located distributed in the network nodes or cloud nodes.

관련하여, 도 5의 서비스 처리 예시는 응용 서비스 제공자의 서비스(307)를 응용의 단말(308)이 인프라(301)를 통하여 제공받는 과정을 예시적 도시한 것으로, 응용 서비스 제공자나 응용 단말이 접속된 임의의 인프라 노드에서 실행될 수 있는 처리 절차이다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. In relation to this, the service processing example of FIG. 5 exemplarily illustrates a process in which the terminal 308 of the application receives the service 307 of the application service provider through the infrastructure 301, and the application service provider or the application terminal accesses It is a processing procedure that can be executed on any infrastructure node. This will be described in detail as follows.

우선, 응용 서비스 제공자(307)는 응용의 소프트웨어를 네트워크 인프라내에 해당 응용 소프트웨어 이름으로 등록한다(309).First, the application service provider 307 registers the application software as the corresponding application software name in the network infrastructure ( 309 ).

상기 응용 소프트웨어를 등록받은 네트워크 인프라내의 임의의 네트워크 노드는 전술한 최적화 엔진 기능(210)을 통하여 응용 소프트웨어의 프로파일 및 서비스 요구사항(KPI)를 분석한 후(310), 초저지연 요구사항, 서비스 요청 위치 요구사항, 기타의 요구사항에 따라 가장 효율적으로 예상되는 인프라내의 초기 저장 위치를 결정하여 저장한다(311). 예를 들어, 저장하고자 하는 응용 소프트웨어 특성을, 지연에 민감한 소프트웨어(311a), 글로벌 스케일 서비스 소프트웨어(311b), 기타 소프트웨어(311c) 등으로 분류하고, 각각 응용 소프트웨어 특성에 적합한 네트워크 인프라내 최적 위치에 저장하게 된다. After analyzing (310) the profile and service requirements (KPIs) of the application software through the above-described optimization engine function 210, any network node in the network infrastructure that has registered the application software receives ultra-low delay requirements and service requests. An initial storage location in the most efficient expected infrastructure is determined and stored according to location requirements and other requirements (311). For example, classify application software characteristics to be stored into delay-sensitive software (311a), global scale service software (311b), other software (311c), etc. will be saved

이후, 임의의 시간에 해당 응용 서비스를 요구하는 응용 단말로부터 해당 소프트웨어의 실행 요청이 네트워크 인프라로 수신되면(312), 실행 요청을 받은 네트워크 인프라내의 임의의 네트워크 노드는 전술한 데이터 처리 기능(206)을 통해, 해당 응용 소프트웨어의 프로파일과 서비스 요구사항(KPI)을 파악하고, 소프트웨어 저장 위치 및 실행을 위하여 필요한 응용 데이터의 저장 위치를 파악한다(313). Thereafter, when a request for executing the corresponding software is received from the application terminal requesting the corresponding application service to the network infrastructure at a certain time (312), any network node in the network infrastructure receiving the execution request performs the above-described data processing function (206) Through this, the profile and service requirements (KPI) of the corresponding application software are identified, and the storage location of the software storage location and application data required for execution is identified (313).

상기 단계 313를 통해 응용 데이터 저장 위치가 파악되면, 신속 제어(Fast control)와 같은 실시간 제어 서비스는 요청한 단말과 가까운 곳에서, 또는 데이터 대역폭이 큰 경우는 응용 데이터 가까운 곳에서, 또는 컴퓨팅 파워가 많이 필요한 경우는 클라우드와 같이 컴퓨팅 자원 비용이 작은 곳으로, 각각 응용 소프트웨어의 실행위치를 결정한다(314). When the application data storage location is identified through step 313, a real-time control service such as fast control is located near the requested terminal, or in the case of a large data bandwidth, near the application data, or a large amount of computing power. If necessary, a place where the cost of computing resources is small, such as a cloud, determines the execution location of each application software ( 314 ).

상기 단계 314를 통해 응용 소프트웨어의 실행 위치가 결정되면, 해당 실행 위치의 데이터 처리 기능은 네트워크 인프라내 저장되어 있는 필요한 응용 소프트웨어를 해당 실행 위치로 동적(Dynamic)으로 온-디맨드(On-demand)로 다운로드하고(315), 필요한 응용 데이터를 동적(Dynamic) 또는 온-디맨드(On-demand)로 수신한다(316). When the execution location of the application software is determined through step 314, the data processing function of the execution location dynamically transfers the necessary application software stored in the network infrastructure to the execution location on-demand. It downloads (315), and receives necessary application data (Dynamic) or on-demand (316).

이후, 전술한 인프라 자원 관리 기능(207)에게 해당 응용 소프트웨어의 실행을 요청한다(317, 318). 네트워크 인프라내에서 실행된 응용 소프트웨어의 결과는 상기 요청한 응용 단말(308) 또는 응용 서비스 제공자(307)에게 즉시 전달될 수 있고(319), 또는 네트워크 인프라내의 특정 저장소에 저장되어 향후 검색 또는 다른 응용 소프트웨어에 의하여 사용될 수도 있다(320).Thereafter, the above-described infrastructure resource management function 207 is requested to execute the corresponding application software (317, 318). The result of the application software executed in the network infrastructure may be immediately delivered to the requested application terminal 308 or the application service provider 307 (319), or stored in a specific storage in the network infrastructure for future retrieval or other application software. It may be used by ( 320 ).

도 6은 본 발명에 따른, 네트워크 네트워크 인프라(401)의 응용 서비스간 1:1의 데이터 공유 및 거래를 위한 네트워크 인프라내의 처리 절차를 도시한 것이다.6 shows a processing procedure in the network infrastructure for 1:1 data sharing and transaction between application services of the network network infrastructure 401 according to the present invention.

상기 데이터 공유 및 서비스 처리 인프라(401)에는 액세스 네트워크 노드(402), 에지 네트워크 노드(404), 코어 네트워크 노드(406)가 존재하며, 상기 각 네트워크 노드들은 전술한 바와 같이 네트워킹 리소스 및 기능뿐만 아니라 컴퓨팅, 스토리지 리소스와 처리 기능을 포함하고 있다. 또한 응용의 데이터와 소프트웨어를 저장할 수 있는 저장소(403, 405)를 네트워크 인프라내에서 균등하게 접근할 수 있도록 분산해서 상기 네트워크 노드들 또는 클라우드 노드들에 분산 위치할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 데이터 공유 또는 거래 처리 예시는 응용1 서비스(409)와 응용2(410), 응용3(407), 응용4(408) 서비스간 1:1 데이터 요청에 의한 데이터 공유 또는 거래가 이루어지는 과정을 도시한 것이다. In the data sharing and service processing infrastructure 401, there are an access network node 402, an edge network node 404, and a core network node 406, and each of the network nodes has networking resources and functions, as well as networking resources and functions, as described above. It includes compute and storage resources and processing capabilities. In addition, the storages 403 and 405 that can store application data and software can be distributed so that they can be accessed equally in the network infrastructure and distributed to the network nodes or cloud nodes. For example, the example of data sharing or transaction processing in FIG. 6 is data sharing or data sharing by 1:1 data request between application 1 service 409 and application 2 410, application 3 407, and application 4 408 services. It shows the process of making a transaction.

응용1 도메인의 응용 단말(409)이나 서버는 공유하고자 하는 데이터를 데이터 이름으로 데이터의 특성을 나타내는 프로파일과 함께 네트워크 인프라내에 제공한다(411). 네트워크 인프라의 전술한 데이터 공유 기능(208)은 해당 데이터를 암호화할 암호화 키(Key)를 데이터 제공자인 응용1 단말(409)에게 전달한다. The application terminal 409 or the server of the application 1 domain provides the data to be shared in the network infrastructure together with a profile indicating the characteristics of the data as a data name (411). The above-described data sharing function 208 of the network infrastructure transmits an encryption key to encrypt the corresponding data to the application 1 terminal 409, which is a data provider.

또한, 네트워크 인프라의 데이터 공유 기능(208)은 해당 데이터의 제공자로부터 전달받은 프로파일을 분석하여, 해당 데이터의 저장 위치를 결정한다(412). 즉, 지연(latency)에 민감한 서비스의 데이터는 액세스 네트워크 노드 근처에, 또는 특정 지역에서 유효한 데이터는 해당 지역에, 또는 전국망에서 골고루 활용될 데이터는 전체 액세스 네트워크 노드 또는 코어 네트워크 노드에, 또는 데이터 양이 많고 비실시간 처리 가능한 데이터는 중앙의 클라우드 노드와 같이, 각각의 프로파일 특성을 고려하여 저장 위치를 결정할 수 있다. 또한, 상기 데이터 저장시 저장되는 데이터는 데이터 공유자에게 제공한 암호화 키(key)를 이용하여 암호화한 후 저장한다(413).In addition, the data sharing function 208 of the network infrastructure analyzes the profile received from the provider of the corresponding data, and determines the storage location of the corresponding data ( 412 ). In other words, data for latency-sensitive services is located near the access network node, or data valid in a specific region is located in that region, or data to be used evenly across the national network is stored in the entire access network node or core network node, or data For large amounts of data that can be processed in non-real time, a storage location can be determined by considering the characteristics of each profile, such as a central cloud node. In addition, the data stored when the data is stored is encrypted using an encryption key provided to the data sharer and then stored (413).

이 후, 적어도 응용2 도메인의 단말(410), 응용3 도메인의 서버(407), 응용4 도메인의 서버(408) 또는 네트워크 인프라내에서 실행되고 있는 응용2 도메인의 소프트웨어(416) 및 응용 4 도메인의 소프트웨어(417) 중 어느 하나 또는 전체로부터,상기 응용1이 제공한 데이터에 대한 거래 또는 공유 요청이 수신되면, 네트워크 인프라의 전술한 데이터 공유 기능(208)은 상기 응용1 데이터에 대한 응용1 단말과 응용2 단말, 응용3 서버, 응용4 서버 간의 거래 관계를 기록한 후(419), 해당 데이터를 요청한 응용들에게 응용1 데이터에 대한 복호화키(key)를 전달한다(414).Thereafter, at least the terminal 410 of the application 2 domain, the server 407 of the application 3 domain, the server 408 of the application 4 domain, or the software 416 of the application 2 domain and the application 4 domain running in the network infrastructure. When a transaction or sharing request for data provided by Application 1 is received from any one or all of the software 417 of After recording the transaction relationship between the application 2 terminal, the application 3 server, and the application 4 server (419), the decryption key for the application 1 data is transmitted to the applications that have requested the corresponding data (414).

구체적으로, 예를 들어, 응용2의 단말(410)이 응용1 데이터의 이름으로 네트워크 인프라에 데이터를 요청하면, 네트워크 인프라의 전술한 데이터 전달 기능(204)에 의하여 해당 응용1의 암호화된 데이터가 전달된다. 응용1의 데이터는 네트워크 인프라내의 전술한 데이터 분배 기능(205)에 의하여 임의의 저장소에 저장되어 있을 수도 있고, 또는 응용1의 단말이나 서버가 보유하고 있을 수도 있다(416). 또한 데이터를 요구하는 응용2 소프트웨어(416) 및 응용4 소프트웨어(417)는 네트워크 인프라내의 임의의 실행위치에서 실행 중인 소프트웨어를 의미하는 바,임의의 시간에 응용1 데이터 공유를 각각 요청할 수 있다. 상기 모든 경우에 있어서, 네트워크 인프라의 데이터 이름 기반의 전달 기능에 의하여 데이터 제공자(응용1)와 데이터 소비자(응용2, 응용3, 응용4)간 암호화된 데이터가 1:1 요청/응답(Request/Response) 방식으로 전달될 수 있게 된다.Specifically, for example, when the terminal 410 of application 2 requests data from the network infrastructure in the name of application 1 data, the encrypted data of application 1 is transmitted by the above-described data transfer function 204 of the network infrastructure. is transmitted The data of Application 1 may be stored in any storage by the aforementioned data distribution function 205 in the network infrastructure, or may be held by the terminal or server of Application 1 (416). In addition, application 2 software 416 and application 4 software 417 that request data refer to software running at an arbitrary execution location in the network infrastructure, and may request application 1 data sharing at any time. In all the above cases, the encrypted data between the data provider (application 1) and the data consumer (application 2, application 3, application 4) is 1:1 request/response (Request/response) by the data name-based transfer function of the network infrastructure. response) method.

이 후, 데이터를 전달받은 응용2의 단말(410))이나 응용3의 서버(407), 응용4의 서버(408)) 또는 네트워크 인프라내에서 수행되고 있는 응용2의 소프트웨어(416) 및 응용4의 소프트웨어(417)는 수신 받은 데이터를 복호화 한 후 활용한다(423, 424).After that, the terminal 410 of application 2), the server 407 of application 3, the server 408 of application 4), or the software 416 of application 2 and application 4 are being executed in the network infrastructure that has received the data. The software 417 of the decodes the received data and then utilizes it (423, 424).

도 7은 본 발명에 따른 네트워크 인프라(501)의 응용 도메인간 N개의 데이터 제공자 대 M개의 데이터 소비자간 이벤트 발생시 마다(Event-driven) 비동기적(Asynchronous) 데이터 공유 또는 거래를 위한 인프라내의 처리 절차를 도시한 것이다. 7 shows a processing procedure in the infrastructure for each event-driven asynchronous data sharing or transaction between N data providers and M data consumers between application domains of the network infrastructure 501 according to the present invention. it will be shown

상기 데이터 공유 및 서비스 처리 인프라(501)에는 액세스 네트워크 노드(502), 에지 네트워크 노드(504), 코어 네트워크 노드(506)가 존재하며, 상기 각 네트워크 노드들은 네트워킹 리소스 및 기능뿐만 아니라 컴퓨팅, 스토리지 리소스와 처리 기능을 포함하고 있다. 또한 응용의 데이터와 소프트웨어를 저장할 수 있는 저장소(503, 505)를 네트워크 인프라내에서 균등하게 접근할 수 있도록 분산해서 상기 네트워크 노드들 또는 클라우드 노드들에 분산 위치할 수 있다. 상기 도 7의 데이터 공유 또는 거래 처리는 예를 들어, 응용1에서 실시간으로 생성된 데이터를 응용2, 응용3, 응용4 서비스에서 요청(Request) 없이도 이벤트 발생시 구동형(Event-driven)으로 데이터 공유가 이루어지는 N:M 비동기(Asynchronous) 데이터 공유 및 거래 과정이다. The data sharing and service processing infrastructure 501 includes an access network node 502 , an edge network node 504 , and a core network node 506 , and each of the network nodes includes not only networking resources and functions, but also computing and storage resources. and processing functions. In addition, the storages 503 and 505 that can store application data and software can be distributed so that they can be accessed equally in the network infrastructure, and can be located distributed in the network nodes or cloud nodes. In the data sharing or transaction processing of FIG. 7, for example, data generated in real-time in Application 1 is shared in an event-driven manner when an event occurs without a request in Application 2, Application 3, and Application 4 services. It is an N:M asynchronous data sharing and transaction process.

구체적으로, 응용1 도메인의 응용 서버 또는 단말(509)은 공유하고자 하는 데이터의 이름과 데이터의 특성을 설명하는 프로파일을 네트워크 인프라의 전술한 데이터 공유 기능(208)으로 제공함으로써 데이터 공개(Publish)를 등록한다(511). Specifically, the application server or terminal 509 of the application 1 domain provides the above-described data sharing function 208 of the network infrastructure to publish data by providing the name of the data to be shared and a profile describing the characteristics of the data. Register (511).

전술한 네트워크 인프라의 데이터 공유 기능(208)은 해당 데이터의 제공자에게 전달받은 프로파일을 분석하여, 해당 데이터의 저장 위치를 결정한다(512). 즉, 지연(latency)에 민감한 서비스의 데이터는 액세스 네트워크 노드 근처에, 또는 특정 지역에서 유효한 데이터는 해당 지역에, 또는 전국망에서 골고루 활용될 데이터는 전체 액세스 네트워크 노드 또는 코어 네트워크 노드에, 또는 데이터 양이 많고 비실시간 처리 가능한 데이터는 중앙의 클라우드 노드에,각각 프로파일 특성을 고려하여 저장 위치를 결정할 수 있다(513). 이때 암호화 상태로 데이터가 공유되는 경우, 응용 1 데이터 제공자에게 암호화 키(Key)를 전달할 수 있다. The data sharing function 208 of the above-described network infrastructure analyzes a profile received from a provider of the corresponding data, and determines a storage location of the corresponding data ( 512 ). In other words, data for latency-sensitive services is located near the access network node, or data valid in a specific region is located in that region, or data to be used evenly across the national network is stored in the entire access network node or core network node, or data A storage location for a large amount of data that can be processed in non-real time may be determined in a central cloud node in consideration of profile characteristics ( 513 ). At this time, when data is shared in an encrypted state, the encryption key may be delivered to the application 1 data provider.

응용2 도메인의 단말(510), 응용 3 도메인의 서버(507), 응용 4 도메인의 서버(508), 또는 네트워크 인프라내에서 실행되고 있는 응용2 도메인의 소프트웨어(515) 및 응용 4 도메인의 소프트웨어(516)로부터 응용1의 공개(Publish) 등록된 데이터에 대한 구독신청이 접수되면(Subscription 과정), 전술한 네트워크 인프라의 데이터 공유 기능(208)은 특정 데이터에 대해 구독 신청(Subscribe)한 응용2, 응용3, 응용4 리스트를 관리한다(518). 또한 암호화된 상태로 데이터가 공유되는 경우, 응용 1 데이터에 대한 복호화키(Key)를 각각 전달할 수 있다. The terminal 510 of the application 2 domain, the server 507 of the application 3 domain, the server 508 of the application 4 domain, or the software 515 of the application 2 domain and the software of the application 4 domain ( 516), when a subscription request for published data of application 1 is received (subscription process), the data sharing function 208 of the above-described network infrastructure is applied to application 2 subscribed to specific data; The application 3 and application 4 lists are managed (518). In addition, when data is shared in an encrypted state, a decryption key (Key) for application 1 data may be transmitted, respectively.

이후, 응용1 단말(509)로부터 공개 등록된 데이터가 생성되면(519), 이를 수신한 네트워크 인프라의 전술한 데이터 분배 기능(205)은 해당 데이터를 저장한다(520). 또한 해당 데이터에 대해 구독 신청(Subscription)한 인프라 외부의 응용2 단말(510), 응용 3 서버(507), 응용 4 서버(508) 및 네트워크 인프라 내에서 실행중인 응용2 소프트웨어(515) 및 응용 4 소프트웨어(516)에게 수신한 데이터를 동시에 전달한다(521). 상기 구독 신청(Subscription)한 데이터를 전달받은 응용들은 해당 데이터가 암호화된 경우 상기 전달 받은 복호화 키를 활용하여 복호화한 후, 데이터를 활용한다(522).Thereafter, when publicly registered data is generated from the application 1 terminal 509 ( 519 ), the aforementioned data distribution function 205 of the network infrastructure that has received it stores the data ( 520 ). In addition, application 2 terminal 510, application 3 server 507, application 4 server 508, application 2 software 515 and application 4 running in the network infrastructure outside the infrastructure that have subscribed to the data. The received data is simultaneously transferred to the software 516 ( 521 ). When the data is encrypted, the applications that have received the subscription data decrypt the data using the received decryption key, and then utilize the data ( 522 ).

이때, 네트워크 인프라는 예를 들어 외부의 응용4와 같이, 이동으로 인하여 구독 신청(subscription)한 데이터를 수신하지 못한 경우(523), 응용4의 이동이 완료된 후, 네트워크 인프라로 해당 응용4의 이동 위치가 감지되면, 네트워크 인프라의 전술한 데이터 분배 기능(205)은 저장된 데이터를 이용하여 이동 완료한 응용4에게 데이터를 전달하여 활용되도록 할 수 있다(524). At this time, when the network infrastructure does not receive subscription data due to movement, for example, as in the external application 4 ( 523 ), after the movement of application 4 is completed, the movement of the application 4 to the network infrastructure is completed. When the location is detected, the above-described data distribution function 205 of the network infrastructure may transfer data to the application 4 that has been moved using the stored data to be utilized ( 524 ).

도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 데이터 공유 네트워크 인프라 시스템을 활용한 실시예를 교통 응용 서비스를 예로 하여 설명한 것이다. 8 to 11 illustrate an embodiment using the data sharing network infrastructure system according to the present invention using a transportation application service as an example.

도 8은 본 발명의 실시예를 교통 서비스를 위한 빅데이터 처리 서비스 효율성 면에서 도시한 것이다. 예를 들어, 네트워크 인프라 시스템내에는 네트워크 노드로서, 액세스 노드(A1, A2, A3, …, A8, A9, A10, A11, A12), 에지 노드(E1, E2, E3, E4),및 코어 노드(C1)가 계층적으로 전국망(Nation-wide)으로 구축되어 있으며, 각 네트워크 노드는 전술한 바와 같이 네트워킹 연결 뿐 아니라 컴퓨팅과 스토리징 자원을 포함하여, 응용 데이터를 저장하고 응용 소프트웨어를 실행시킬 수 있는 기능을 가지고 있다. 8 shows an embodiment of the present invention in terms of big data processing service efficiency for a traffic service. For example, in the network infrastructure system, as network nodes, access nodes (A1, A2, A3, ..., A8, A9, A10, A11, A12), edge nodes (E1, E2, E3, E4), and core nodes (C1) is hierarchically built as a nationwide network, and each network node stores application data and executes application software, including computing and storage resources as well as networking connections, as described above. has the ability to

관련하여, 도 8의 실시 예는 교통환경에서의 응용 서비스를 예로 들었으며, 단말(Terminal)은 '자율 주행차', '신호등', '카메라'를 대상으로 할 수 있다. 예를 들어 상기 하나의 액세스 노드는 하나의 지역 교차로에 해당되고, 하나의 에지 노드는 여러 교차로를 포함하는 지역 교통 범위에 해당될 수 있다.In relation to this, the embodiment of FIG. 8 exemplifies an application service in a traffic environment, and the terminal may target 'autonomous vehicle', 'traffic light', and 'camera'. For example, one access node may correspond to one regional intersection, and one edge node may correspond to a regional traffic range including several intersections.

상기 단말(예, 자율차, 신호등, 카메라)에서 생성되는 단말 단위의 데이터(Data Raw, DR1, DR2, DR3)는 액세스 노드 A1의 교차로 교통 정보 수집 및 분석 응용 소프트웨어(F1)로 수집되어 교차로 단위 교통 가공정보(D11)를 생성 및 저장한다. 교차로 단위 교통 정보(D11)는 다시 에지 노드 E1의 지역 교통 정보 수집 및 분석 응용 소프트웨어(F2)에 수집되어 지역 단위 교통 가공 정보(D21)을 생성 및 저장한다. 또한, 지역 단위 교통 가공 정보(D21)는 코어 노드 C1의 전국망 교통 정보 수집 및 분석 응용 소프트웨어(F3)에 수집되어 전국 단위 교통 가공 정보(D31)을 생성 및 저장한다. 상기와 같이, 단말로부터 생성된 데이터는 네트워크 인프라내의 계층적 노드들을 통해 전달되는 과정속에서 대량의 빅데이터를 계층적으로 수집하고 신속하게 분석하여, 보다 실시간의 분석 및 제어가 가능할 수 있는 구조를 가진다. 또한 상기 빅데이타 처리 소프트웨어와 같은 응용의 소프트웨어들이 최적 실행 위치에 응용 단말 및 응용 서버의 요구에 따라 온디멘드(On-demand)로 동적으로 탑재되어 실행될 수 있다. The terminal unit data (Data Raw, DR1, DR2, DR3) generated by the terminal (eg, autonomous vehicle, traffic light, camera) is collected by the intersection traffic information collection and analysis application software (F1) of the access node A1 and is collected at the intersection unit Generates and stores the traffic processing information (D11). The intersection unit traffic information D11 is again collected in the regional traffic information collection and analysis application software F2 of the edge node E1 to generate and store the regional traffic processing information D21. In addition, the regional traffic processing information (D21) is collected in the national network traffic information collection and analysis application software (F3) of the core node C1 to generate and store the national traffic processing information (D31). As described above, the data generated from the terminal hierarchically collects a large amount of big data in the process of being transmitted through hierarchical nodes in the network infrastructure and quickly analyzes it, so that more real-time analysis and control is possible. have In addition, application software such as the big data processing software may be dynamically loaded and executed on-demand according to the request of the application terminal and the application server at the optimal execution location.

관련하여, 도 8의 실시 예에 따른 계층적 구조로 이루어진 각 네트워크 노드 (A1, …, A12, E1, …, E4, C1) 에 응용 소프트웨어가 분산 탑재되어 실행된다는 면에서 종래의 단말 위치 근접의 액세스 네트워크 노드를 대상으로 하는 포그(Fog) 컴퓨팅 시스템이 지향했던 저지연 위주의 요구사항 해결방안 보다 더 다양한 응용의 요구사항(네트워크 대역, 컴퓨팅 자원, 이동성, 데이터 근접 등)을 처리할 수 있다는 포괄성과 효율성을 가진 진일보한 시스템으로 구별할 수 있다. 또한, 응용 단말이나 서버의 요구에 따라 즉시적, 동적으로 응용 소프트웨어를 온라인(On-line)으로 검색하고 다운로드 하여 운용자의 개입없이 동적으로 실행시킬 수 있다는 특징은 기존 포그(Fog)나 에지(Edge Cloud) 시스템보다 진일보한 시스템으로 구별된다. In this regard, in that application software is distributed and executed in each network node (A1, ..., A12, E1, ..., E4, C1) having a hierarchical structure according to the embodiment of FIG. Comprehensive that it can handle more diverse application requirements (network bandwidth, computing resources, mobility, data proximity, etc.) It can be distinguished as an advanced system with performance and efficiency. In addition, according to the request of the application terminal or server, the application software can be searched and downloaded on-line immediately and dynamically and dynamically executed without operator intervention. It is distinguished as a system that is more advanced than the Cloud) system.

도 9는, 전술한 도 8의 실시예를 응용하여 교통 서비스를 위한 신속 제어(Fast Control) 효율성 면에서 구현한 예를 도시한 것이다. FIG. 9 shows an example implemented in terms of efficiency of fast control for a traffic service by applying the embodiment of FIG. 8 described above.

예를 들어, 교차로 교통 정보를 수집 및 분석하는 액세스 노드 A1의 응용 소프트웨어 F1은 교차로에서 사고가 발생하는 것을 검출하면 해당 데이터(D11)를 즉시 교차로 자율주행차 속도 제어 응용 소프트웨어(F10)에게 액세스 노드 A1에서 바로 전달되게 함으로써, 교통사고로 인한 후속 자율 주행차들의 속도제어 또는 정지 등의 긴급 제어가 필요한 실시간 서비스들이 최대한의 저지연(low latency)로 긴급 서비스들이 처리될 수 있다. For example, when the application software F1 of the access node A1 that collects and analyzes intersection traffic information detects that an accident occurs at the intersection, the corresponding data (D11) is immediately sent to the intersection autonomous vehicle speed control application software (F10) to the access node By making it directly delivered from A1, real-time services that require emergency control such as speed control or stop of follow-up autonomous vehicles due to a traffic accident can be processed with maximum low latency.

또한 교차로의 사고 발생 정보를 수집한 에지 노드 E1의 응용 소프트웨어 F2의 지역 교통 데이터(D21)은 해당 사고 정보를 지역 교통 제어 응용 소프트웨어(F20)에게 에지 노드E1에서 바로 전달되게 함으로써, 교통사고 후 정체로 인한 지역내의 트래픽을 제어하기 위하여 인근 교차로 신호등 제어를 변형적으로 실시하거나, 인근 자율 주행차의 네비게이션 정보를 변경하여 원활한 교통이 이루어지도록 하는 것이 가능하게 된다. In addition, the local traffic data (D21) of the application software F2 of the edge node E1, which has collected the accident occurrence information at the intersection, transmits the accident information directly from the edge node E1 to the local traffic control application software (F20). In order to control traffic in an area due to this, it is possible to change the traffic light control at the nearby intersection or change the navigation information of the nearby autonomous vehicle to ensure smooth traffic.

도 10은, 전술한 도 8의 실시예를 응용하여 교통 서비스 환경에서의 동적(dynamic), 온-디맨드(On-demand)로 복지 서비스를 효과적으로 구현한 예를 도시한 것이다. FIG. 10 shows an example in which a welfare service is effectively implemented in a dynamic, on-demand manner in a traffic service environment by applying the embodiment of FIG. 8 described above.

예를 들어, 도 10의 교통 서비스 환경에서 거동이 불편한 노약자가 로봇휠체어를 타고 거리를 나온다고 가정한다. 또한 해당 로봇휠체어는 자율주행 소프트웨어나 카메라와 같은 고가의 센서가 없는 자율 주행 휠체어로 가정할 수 있다. 상기 로봇휠체어가 거리로 나오면, 로봇휠체어는 접속된 액세스 노드 A2에게 자신을 위한 로봇 자율주행 응용 소프트웨어(F-R)의 실행을 요청한다(단계1). 액세스 노드 A2는 네트워크 인프라내의 소프트웨어 저장소(FS)로부터 상기 요청된 F-R 응용 소프트웨어를 검색하여 동적으로 A2 노드로 다운로드(download) 한 후(단계 2), 해당 다운로드 받은 소프트웨어를 실행시킨다(단계 3). 예를 들어, 상기 F-R 응용 소프트웨어는 로봇휠체어 자율 주행을 위하여 필요한 액세스 노드 A2 교차로의 교통(신호등, 카메라, 자율차등) 정보(D1)를 얻기 위한 정보 공유 과정(단계 4, Data Subscription)을 수행한다. A2 지역의 교통정보(D1)을 수신한 F-R 응용 소프트웨어는 로봇휠체어의 자율 주행을 위한 루트(route)를 결정하여(단계 5) 로봇휠체어를 가장 가까운 액세스 노드 A2에서 실시간으로 제어한다(단계6). 이때, 로봇휠체어가 인근 지역(액세스 노드A5)로 이동하면(단계 7), 로봇휠체어는 A2 액세스 노드에서 수행한 과정을 동일하게 A5 액세스 노드에서 실행하게 되며(단계 8), 이후 네트워크 인프라는 상기 단계 (2)~(6) 과정의 반복을 통하여, 필요한 데이터와 로봇휠체어 자율주행 복지 응용 서비스를 네트워크 인프라내 최적의 위치에서 공유하고 실행시킴으로써, 로봇 휠체어에게 목적지까지 자율주행 서비스가 가능하도록 한다. For example, in the traffic service environment of FIG. 10 , it is assumed that an elderly person with reduced mobility leaves the street in a robot wheelchair. In addition, the robot wheelchair can be assumed to be an autonomous wheelchair without autonomous driving software or expensive sensors such as cameras. When the robot wheelchair comes out to the street, the robot wheelchair requests the connected access node A2 to execute the robot autonomous driving application software (F-R) for itself (step 1). The access node A2 retrieves the requested F-R application software from the software storage (FS) in the network infrastructure and dynamically downloads it to the A2 node (step 2), and then executes the downloaded software (step 3). For example, the F-R application software performs an information sharing process (step 4, Data Subscription) to obtain the traffic (traffic light, camera, autonomous vehicle, etc.) information D1 of the access node A2 intersection required for autonomous robot wheelchair driving. . After receiving the traffic information (D1) in the area A2, the F-R application software determines a route for autonomous driving of the robot wheelchair (step 5) and controls the robot wheelchair in real time at the nearest access node A2 (step 6) . At this time, when the robot wheelchair moves to a nearby area (access node A5) (step 7), the robot wheelchair executes the same process performed in the A2 access node in the A5 access node (step 8), and then the network infrastructure is Through the repetition of steps (2) to (6), the necessary data and the robot wheelchair autonomous driving welfare application service are shared and executed at the optimal location within the network infrastructure, thereby enabling the robot wheelchair autonomous driving service to the destination.

도 11은 전술한 도 8의 실시예를 응용하여 교통, 복지, 안전 응용 도메인간 공유 또는 거래하는 마켓 플레이스(Market place) 과정을 구현한 예를 도시한 것이다. 11 shows an example of implementing a market place process for sharing or transacting between traffic, welfare, and safety application domains by applying the above-described embodiment of FIG. 8 .

예를 들어, 도 11의 액세스 노드 A2에 수집, 저장, 처리되고 있는 교통 데이터(D1)에 대해서 자율 주행차 속도 제어 교통 응용 소프트웨어(F10), 로봇 휠체어 자율 주행 복지 응용 소프트웨어(F-R) 및 범인 차량 검거를 위한 안전 응용 소프트웨어(F-S)가 데이터를 공유 및/또는 거래하는 과정이다. 데이터 공유 또는 거래 절차를 통하여 D1 교통 데이터를 활용할 수 있도록 안전 및 복지 응용 도메인은 D1 데이터를 복호화할 수 있는 키(Key)를 분배 받는다. F-R과 F-S 복지 및 안전 응용 서비스는 데이터 D1에 대해서, 전술한 네트워크 인프라내 데이터 공유 기능(208)에게 공유를 요청한다(단계 2, Subscription). 이후, 신호등 또는 카메라로부터 데이터가 생성되면(단계 1), 해당 데이터는 구독 신청(subscription)된 F-S, F-R 응용 소프트웨어에 전달되고, 데이터를 전달받은 F-S, F-R 응용 소프트웨어는유효키(Valid Key)를 이용하여 데이터를 복호화한 후 단말을 제어(예를 들어, 경찰차 이동, 로봇휠체어 움직임) 하게 된다(단계 3). 또한, 공유 또는 거래된 데이터는 인근 응용 단말뿐만 아니라 원격의 단말로부터 구독 신청(subscription)된 경우, 네트워크 경로를 따라 동일하게 전달될 수 있다(단계 4). 또한, 데이터의 공유 또는 거래가 승인되지 않은 F-P 응용 소프트웨어의 경우, 데이터를 구독 신청(subscription) 해서 전달받는다고 해도 유효 키(valid key) 부재로 인하여 데이터를 공유할 수 없게 되므로(단계 5), 정상적인 데이터 공유 또는 거래 마켓 플레이스 기능을 만족하게 된다. For example, with respect to the traffic data D1 being collected, stored, and processed in the access node A2 in FIG. 11, the autonomous vehicle speed control traffic application software F10, the robot wheelchair autonomous driving welfare application software F-R, and the criminal vehicle It is the process of data sharing and/or transaction by the safety application software (F-S) for arrest. In order to utilize D1 traffic data through data sharing or transaction procedures, the safety and welfare application domain receives a key that can decrypt D1 data. The F-R and F-S welfare and safety application services request sharing of data D1 from the data sharing function 208 in the above-described network infrastructure (step 2, Subscription). After that, when data is generated from a traffic light or camera (step 1), the data is delivered to the subscribed F-S, F-R application software, and the F-S, F-R application software that has received the data receives a valid key (Valid Key) After the data is decoded using the data, the terminal is controlled (eg, moving a police car, moving a robot wheelchair) (step 3). In addition, the shared or traded data may be delivered in the same way along a network path when a subscription is made from a remote terminal as well as a nearby application terminal (step 4). In addition, in the case of F-P application software in which data sharing or transaction is not approved, even if data is received by subscription, data cannot be shared due to the absence of a valid key (step 5). Data sharing or trading marketplace functions will be satisfied.

관련하여, 상기 시스템를 구성하는 각 블록은 설명의 편의를 위해 개별적인 블록으로 도시하였으나, 소프트웨어가 프로그램된 하나의 매체에서 구현하는 것도 가능하다. 상기 프로그램된 매체는, ROM 메모리를 포함할 수 있다. In relation to this, although each block constituting the system is shown as an individual block for convenience of description, it is also possible to implement in one medium in which software is programmed. The programmed medium may include a ROM memory.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above, for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, various substitutions, modifications and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited by the drawings.

100 : 네트워크 인프라 시스템
102 : 액세스 네트워크 노드
104 : 에지 네트워크 노드
106 : 코어 네트워크 노드
103, 105 : 클라우드 네트워크 노드100: network infrastructure system
102: access network node
104: edge network node
106: core network node
103, 105: cloud network node

Claims

In a network infrastructure system that implements data sharing and processing through a network infrastructure in which application terminals or application servers constituting an application domain are commonly connected,
A plurality of network infrastructure nodes for storing, processing, and sharing data are provided in the network infrastructure system,
Each of the network infrastructure nodes includes a data processing module including at least a data transfer function to the application terminal or application server, a data distribution function, a data processing function, and a data sharing function,
The network infrastructure node performs a function of optimizing networking connections, data storage locations, and software execution locations to satisfy application service requirements (KPIs), and determines an initial location based on application data and software profiles, It further comprises an optimization engine that performs optimization through learning about storage and execution locations based on statistical or historical information on the access frequency of application data, network transmission amount, and execution quality of application software,
Network infrastructure, characterized in that the optimization engine of the network infrastructure node optimizes the data distribution function between the data producers and consumers by learning according to a change in the number and location of the N data producers and M data consumers. system.

The method of claim 1,
The network infrastructure node corresponds to any one of a network configuration node including an access network node, an edge network node, and a core network node constituting a network infrastructure system,
wherein each network infrastructure node further includes an application data store and an application software store.

The method of claim 1,
The data transfer function is an interface through which all application terminals or application servers in the application domain are connected to the network, and requests/response data between the sender and the receiver based on the name of the application data and application software. A network infrastructure system, characterized in that it forwards in a manner.

4. The method of claim 3,
The data transfer function, based on the data name, is a network infrastructure system, characterized in that the data is transferred by synchronizing in a 1:1 request/response method.

The method of claim 1,
In the data distribution function, in delivering application data between N data producers and M data consumers in an event-driven asynchronous manner, the N data producers who want to share data are A network infrastructure system, characterized in that the data is published to the network infrastructure based on .

6. The method of claim 5,
The data distribution function receives the data publishing and subscription requests, stores and manages a list of recipients to receive shared data and condition information, and when the data is published, the recipient list and conditions Network infrastructure system, characterized in that data is distributed whenever an event occurs (Event-driven) without additional request to M data consumers who have subscribed using information.

delete

The method of claim 1,
The data distribution function discloses raw data produced by application terminals or application servers of all application domains connected to the network, as well as processed data that is processed and reproduced by application software executed in a network node inside the network. A network infrastructure system, characterized in that it can be published, and application software running on a network node inside the network can also be distributed by subscribing to arbitrary data as a consumer of data.

The method of claim 1,
The data processing function receives a service request based on a name for necessary application data and application software information from an application terminal or application server, determines an optimal execution location of the application software, and determines the application necessary for service processing. A network infrastructure system, characterized in that data and application software are imported and then executed.

10. The method of claim 9,
The data of the application designated based on the name may be delivered together from the application terminal or the application server upon service request, or may be stored in any storage in the network infrastructure,
The application software designated based on a name is stored in an arbitrary storage in the network infrastructure in advance by the application, and when an execution request is received, it is downloaded and executed at the optimal execution location in the network infrastructure by the data processing function. , a network infrastructure system, characterized in that it delivers the result to the application terminal or application server that requested execution.

11. The method of claim 10,
The optimal execution location of the application software is determined according to the characteristics of the software, but when a fast processing response is required for the application terminal, a network node located near the application terminal is used, and when computing resources are needed, a computing resource that can satisfy the demand Network infrastructure system, characterized in that it selects the network node that has the most optimal network when the data to be processed is distributed in several places

10. The method of claim 9,
The data processing function determines the execution location of the software requested to be executed based on the application software name from the application terminal or application server, and then the name of the related application data specified from the application terminal or application server is When specified together, application data is retrieved from an application domain or network internal storage location, bound to application software to be executed, and the execution result is returned to an application terminal or application server.

The method of claim 1,
Each network infrastructure node in the network infrastructure system further includes an infrastructure resource management function, wherein the infrastructure resource management function integrates and manages computing resources, storage resources, and network resources of network infrastructure nodes distributed in the network infrastructure system, and Through auto-scaling for the increase, decrease, and failure of the network infrastructure system, it provides a computing environment that can distribute and store application data and execute application software without operator commands or control in the network infrastructure system. which is a network infrastructure system.

The method of claim 1,
The data sharing function further includes a data security function, and the data security function performs an encryption key management and provision function for data transaction between an authorized data producer and a consumer for data sharing between application domains connected through a network infrastructure. Network infrastructure system, characterized in that.

15. The method of claim 14,
The data sharing function is a network infrastructure system, characterized in that it stores and manages a transaction record for verifying the integrity of a data transaction fact between an authorized data producer and a consumer.

delete

The method of claim 1,
A network node constituting the network infrastructure system, further comprising a cloud node, wherein the cloud node includes an application data storage and an application software storage.

delete

A network infrastructure system comprising a plurality of network infrastructure nodes for implementing data sharing and processing through a network infrastructure commonly connected to an application terminal or application server constituting an application domain, wherein each network constituting the plurality of network infrastructure nodes infrastructure nodes,
A data processing module for storing, processing, and sharing data provided to the network infrastructure system,
Through the data processing module, at least providing a data transfer function, a data distribution function, a data processing function and a data sharing function to the application terminal or application server,
The network infrastructure node performs a function of optimizing networking connections, data storage locations, and software execution locations to satisfy application service requirements (KPIs), and determines an initial location based on application data and software profiles, It further comprises an optimization engine that performs optimization through learning about storage and execution locations based on statistical or historical information on the access frequency of application data, network transmission amount, and execution quality of application software,
The optimization engine of the network infrastructure node performs optimization through learning the data distribution function between the data producers and consumers according to a change in the number and location of the N data producers and M data consumers.