KR102486602B1 - Service migration system in edge computing environment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엣지 컴퓨팅 환경에서의 서비스 마이그레이션 시스템에 관한 것이다.
각 사용자 단말의 위치 데이터를 수집하도록 구성되는 위치 데이터 수집부; 상기 각 사용자 단말과 연결된 각 엣지 클라우드 서버의 자원 데이터를 수집하도록 구성되는 자원 데이터 수집부; 및 마이그레이션 필요성을 판단하고, 마이그레이션을 수행하도록 구성되는 마이그레이션부를 포함하고, 상기 마이그레이션 필요성은 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 운영비용을 기반으로 판단되는, 마이그레이션 시스템이 제공될 수 있다.The present invention relates to a service migration system in an edge computing environment.
a location data collection unit configured to collect location data of each user terminal; a resource data collection unit configured to collect resource data of each edge cloud server connected to each user terminal; and a migration unit configured to determine migration necessity and perform migration, wherein the migration necessity is determined based on service delay time, service interruption time, and operating cost.
Description
본 발명은 엣지 컴퓨팅 환경에서의 서비스 마이그레이션 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a service migration system in an edge computing environment.
MEC(Multi-access Edge Computing)은 모바일 네트워크를 위한 분산 엣지 클라우드 컴퓨팅 기술로써, 가상화된 네트워크 기능 또는 어플리케이션을 단말의 접속 지점 가까이에 있는 소형 클라우드 서버에 배포함으로써 서비스에 대한 접속 거리를 줄여 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 크게 개선할 뿐만 아니라, 서비스 분산을 통한 운영비용의 절감의 효과를 달성할 수 있다.MEC (Multi-access Edge Computing) is a distributed edge cloud computing technology for mobile networks. By distributing virtualized network functions or applications to a small cloud server near the access point of a terminal, the service quality ( It not only significantly improves QoS (Quality of Service), but also can achieve the effect of reducing operating costs through service distribution.
MEC 환경에서는 분산된 엣지 클라우드 서버 간에 가상화 서비스를 이동하는 서비스 마이그레이션 과정이 필수적으로 요구되는데, 이를 결정하기 위해서는 엣지 클라우드 서버의 자원과 사용자 이동성을 고려해야 한다.In the MEC environment, a service migration process in which virtualization services are moved between distributed edge cloud servers is essential. To determine this, resource and user mobility of edge cloud servers must be considered.
각 엣지 클라우드 컴퓨팅 서버는 중앙의 대용량 데이터센터에 비해 상대적으로 매우 적은 자원을 가지고 있기 때문에 구동할 수 있는 가상화 어플리케이션에 한계가 있어 자원 부족 현상이 빈번하게 발생할 수 있고, 그 경우에는 다른 엣지 클라우드 서버로 서비스를 이전할 필요가 있다.Since each edge cloud computing server has relatively few resources compared to the central large-capacity data center, there are limits to the virtualization applications that can be run, and resource shortages can occur frequently. In that case, other edge cloud servers Services need to be transferred.
또한, 모바일 네트워크 특성상 단말이 이동하여 다른 엣지 클라우드 서버로 이동하는 경우에 기존의 엣지 클라우드보다 더 가까운 엣지 클라우드 서버로 이동한 단말이 이용하는 가상화 서비스를 이전함으로써 서비스 접속 성능을 유지할 수 있다.In addition, when a terminal moves to another edge cloud server due to the nature of the mobile network, service access performance can be maintained by transferring the virtualization service used by the terminal to the edge cloud server closer than the existing edge cloud server.
이러한 엣지 클라우드 컴퓨팅 서버 간에 서비스 이전에 대한 결정 방법 및 수행에 대해 종래에 많은 기술들이 제안되었으나, 제안된 기술들은 대부분 단일 모바일 단말에 대한 서비스 이전 방법을 제안하였다. 그러나, 다수의 모바일 사용자들이 동시에 동일한 가상화 서비스를 이용하는 환경을 고려하면, 종래의 기술과 같이 다수의 단말의 이동을 개별적인 단말의 이동으로 고려하여 개별 단말의 이동에 따라 항상 가상화 서비스를 이전하는 것은 빈번한 서비스의 중단에 따른 지연시간 증가와 함께 엣지 클라우드 서버 자원을 비효율적으로 소모하게 된다.Although many technologies have been conventionally proposed for determining and performing service transfer between edge cloud computing servers, most of the proposed technologies suggest a service transfer method for a single mobile terminal. However, considering an environment in which a plurality of mobile users simultaneously use the same virtualization service, it is frequent to always transfer virtualization services according to the movement of individual terminals by considering the movement of multiple terminals as the movement of individual terminals, as in the prior art. Along with an increase in latency due to service interruption, edge cloud server resources are consumed inefficiently.
따라서, 다수의 단말이 인지할 수 있는 지연시간을 최적화하면서, 다수의 단말의 이동성을 통합적으로 고려하는 서비스 이전 방안이 요구된다.Therefore, there is a need for a service transfer method that comprehensively considers the mobility of a plurality of terminals while optimizing a delay time that can be recognized by a plurality of terminals.
본 발명의 일 실시예는 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 시스템의 운영비용을 동시에 고려하여 마이그레이션 수행 필요성을 판단하고, 필요한 경우 마이그레이션을 수행할 수 있는 마이그레이션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of an embodiment of the present invention is to provide a migration system capable of determining the need for migration by simultaneously considering service delay time, service interruption time, and system operating cost, and performing migration if necessary.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems that are not mentioned will become clear to those skilled in the art from the description below. You will be able to understand.
본 발명의 일측면에 따르면, 각 사용자 단말의 위치 데이터를 수집하도록 구성되는 위치 데이터 수집부; 상기 각 사용자 단말과 연결된 각 엣지 클라우드 서버의 자원 데이터를 수집하도록 구성되는 자원 데이터 수집부; 및 마이그레이션 필요성을 판단하고, 마이그레이션을 수행하도록 구성되는 마이그레이션부를 포함하고, 상기 마이그레이션 필요성은 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 운영비용을 기반으로 판단되는, 마이그레이션 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a location data collection unit configured to collect location data of each user terminal; a resource data collection unit configured to collect resource data of each edge cloud server connected to each user terminal; and a migration unit configured to determine the necessity of migration and perform the migration, wherein the necessity of migration is determined based on service delay time, service interruption time, and operation cost. A migration system may be provided.
또한, 상기 마이그레이션부는: 기 설정된 시간 주기로 구분된 각 타임 슬롯에서 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 운영비용을 기반으로 마이그레이션 필요성 점수를 산출하도록 구성되는 마이그레이션 필요성 점수 산출 유닛; 제1 타임 슬롯에서 산출된 마이그레이션 필요성 점수인 제1 마이그레이션 필요성 점수와 제2 타임 슬롯에서 산출된 마이그레이션 필요성 점수인 제2 마이그레이션 필요성 점수를 비교하도록 구성되는 마이그레이션 필요성 점수 비교 유닛; 및 상기 제1 마이그레이션 필요성 점수가 상기 제2 마이그레이션 필요성 점수보다 큰 경우 마이그레이션을 수행하도록 구성되는 마이그레이션 유닛을 포함하는, 마이그레이션 시스템이 제공될 수 있다.In addition, the migration unit includes: a migration necessity point calculation unit configured to calculate a migration necessity point based on service delay time, service interruption time, and operating cost in each time slot divided into preset time periods; a migration necessity score comparison unit, configured to compare a first migration necessity score calculated in the first time slot with a second migration necessity score calculated in the second time slot; and a migration unit configured to perform migration when the first migration necessity score is greater than the second migration necessity score.
또한, 상기 마이그레이션부는: 상기 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행하는데 사용 가능한 운영비용의 평균인 평균 운영비용을 산출하도록 구성되는 평균 운영비용 산출 유닛; 상기 제1 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행하는데 사용 가능한 운영비용인 제1 운영비용을 산출하도록 구성되는 제1 운영비용 산출 유닛; 및 상기 제1 운영비용과 상기 평균 운영비용을 비교하도록 구성되는 운영비용 비교 유닛을 포함하는, 마이그레이션 시스템이 제공될 수 있다.In addition, the migration unit includes: an average operating cost calculation unit configured to calculate an average operating cost that is an average of operating costs usable for performing migration in each time slot; a first operating cost calculation unit configured to calculate a first operating cost that is an operating cost usable for performing migration in the first time slot; and an operating cost comparison unit configured to compare the first operating cost and the average operating cost.
또한, 상기 마이그레이션 유닛은: 상기 제1 운영비용이 상기 평균 운영비용보다 작은 경우 마이그레이션을 수행하도록 구성되는, 마이그레이션 시스템이 제공될 수 있다.In addition, a migration system may be provided, wherein the migration unit is configured to perform migration when the first operating cost is less than the average operating cost.
또한, 상기 제1 타임 슬롯은: 현 시간 이전의 상기 각 타임 슬롯 중 가장 최근의 타임 슬롯이고, 상기 제2 타임 슬롯은: 상기 제1 타임 슬롯이 시작된 시간 이전의 상기 각 타임 슬롯 중 가장 최근의 타임 슬롯인, 마이그레이션 시스템이 제공될 수 있다.In addition, the first time slot is: the most recent time slot among the respective time slots before the current time, and the second time slot is: the most recent time slot among the respective time slots before the start time of the first time slot. A time slot, a migration system may be provided.
또한, 상기 마이그레이션 필요성 점수는 하기 [수식 1]을 이용하여 산출되고, [수식 1] In addition, the migration necessity score is calculated using the following [Equation 1], and [Equation 1]
상기 P는 상기 마이그레이션 필요성 점수이고, 상기 i는 상기 사용자 단말마다 부여된 번호이고, 상기 N은 상기 사용자 단말의 총 개수이고, 상기 Do는 각 타임 슬롯에서의 상기 서비스 지연 시간의 최대값이고, 상기 D는 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행할 경우 각 사용자 단말에서의 서비스 지연 시간이고, 상기 Mo는 각 타임 슬롯에서의 상기 서비스 중단 시간의 최대값이고, 상기 M은 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행할 경우 각 사용자 단말에서의 서비스 중단 시간이고, 상기 Eo는 각 타임 슬롯에서의 상기 운영비용의 최대값이고, 상기 E는 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행할 경우 각 사용자 단말에서의 운영비용인, 마이그레이션 시스템이 제공될 수 있다.P is the migration necessity score, i is a number assigned to each user terminal, N is the total number of user terminals, and Do is the maximum value of the service delay time in each time slot; D is the service delay time in each user terminal when migration is performed in each time slot, M o is the maximum value of the service interruption time in each time slot, and M is the maximum value of the service interruption time in each time slot. In this case, the service interruption time in each user terminal, E o is the maximum value of the operating cost in each time slot, and E is the operating cost in each user terminal when migration is performed in each time slot, A migration system may be provided.
또한, 상기 평균 운영비용은 하기 [수식 2]를 이용하여 산출되고,In addition, the average operating cost is calculated using the following [Equation 2],
[수식 2] Bavg=(Btotal - Bused)/(타임 슬롯의 총 개수 - 이미 시간이 도과한 타임 슬롯의 개수)[Equation 2] B avg = (B total - B used )/(total number of time slots - number of time slots whose time has already elapsed)
상기 Bavg는 평균 운영비용이고 상기 Btotal은 총 운영비용이고, 상기 Bused는 기 사용된 운영비용인, 마이그레이션 시스템이 제공될 수 있다.A migration system may be provided in which B avg is an average operating cost, B total is a total operating cost, and B used is a previously used operating cost.
또한, 상기 [수식 1]의 Eo는 상기 [수식 2]의 Bavg로 설정되는, 마이그레이션 시스템이 제공될 수 있다.In addition, a migration system in which E o in [Equation 1] is set to B avg in [Equation 2] may be provided.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이그레이션 시스템은 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 시스템의 운영비용을 동시에 고려하여 마이그레이션 수행 필요성을 판단하고, 필요한 경우 마이그레이션을 수행할 수 있다.The migration system according to an embodiment of the present invention can determine the need for migration by simultaneously considering service delay time, service interruption time, and system operating cost, and perform migration if necessary.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.
도 1은 각 사용자 단말(30)의 위치 이동에 의해 마이그레이션이 수행됨으로써 기존의 엣지 클라우드 서버인 제1 엣지 클라우드 서버(21)가 아닌 새로운 엣지 클라우드 서버인 제2 엣지 클라우드 서버(22)에 연결되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이그레이션 시스템(10)에 의해 마이그레이션 방법이 수행되는 개략적인 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이그레이션 시스템(10)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 마이그레이션부(300)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 평균 운영비용 산출 유닛(340)에 의해 평균 운영비용을 산출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.1 shows that migration is performed by moving the location of each user terminal 30, so that it is connected to a second
2 is a flowchart illustrating a schematic process of performing a migration method by the
3 is a block diagram schematically showing the configuration of a
4 is a block diagram schematically showing the configuration of the
5 is a flowchart illustrating a process of calculating an average operating cost by the average operating
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, but only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.Even if not defined, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as generally accepted by common technology in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by general dictionaries may be interpreted to have the same meaning as they have in the related art and/or the text of the present application, and are not conceptualized or overly formalized, even if not expressly defined herein. won't
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.Terms used in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used in the specification, 'comprise' and/or various conjugations of this verb, such as 'comprise', 'comprising', 'comprising', 'comprising', etc., refer to a mentioned composition, ingredient, component, Steps, acts and/or elements do not preclude the presence or addition of one or more other compositions, ingredients, components, steps, acts and/or elements. In this specification, the term 'and/or' refers to each of the listed elements or various combinations thereof.
한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.Meanwhile, terms such as '~unit', '~group', '~block', and '~module' used throughout this specification may mean a unit that processes at least one function or operation. For example, it can mean software, hardware components such as FPGAs or ASICs. However, '~ unit', '~ group', '~ block', '~ module', etc. are not meant to be limited to software or hardware. '~unit', '~group', '~block', '~module' may be configured to be in an addressable storage medium or configured to reproduce one or more processors.
이하, 본 명세서의 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of this specification.
MEC(Multi-access Edge Computing)는 새로운 분산 클라우드 컴퓨팅 패러다임으로서, 모바일 사용자를 위해 서비스 품질 (QoS)을 크게 향상시킬 수 있는 유용한 접근 방식을 제공하며, 컴퓨팅 및 데이터 스토리지를 엣지 서버로 분산시킴으로써 운영비용을 절감할 수 있다.Multi-access Edge Computing (MEC) is a new distributed cloud computing paradigm that provides a useful approach that can significantly improve quality of service (QoS) for mobile users, while distributing computing and data storage to edge servers to reduce operating costs. can save
그러나 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 시스템의 운영비용과 같은 서비스 성능을 유지하기 위해서는 제한된 엣지 서버의 리소스를 효율적으로 이용하고 사용자 단말의 실시간 이동성을 동적으로 고려할 필요가 있다.However, in order to maintain service performance such as service delay time, service downtime, and system operation cost, it is necessary to efficiently use limited edge server resources and dynamically consider real-time mobility of user terminals.
따라서, 이하에 개시된 마이그레이션 시스템(10)에서는 상술한 바와 같이 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 시스템의 운영비을 모두 고려하여 마이그레이션 수행 여부를 결정하고자 한다.Therefore, in the
도 1은 각 사용자 단말(30)의 위치 이동에 의해 마이그레이션이 수행됨으로써 기존의 엣지 클라우드 서버인 제1 엣지 클라우드 서버(21)가 아닌 새로운 엣지 클라우드 서버인 제2 엣지 클라우드 서버(22)에 연결되는 모습을 나타낸 도면이다.1 shows that migration is performed by moving the location of each user terminal 30, so that it is connected to a second
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이그레이션 시스템(10)에 의해 마이그레이션 방법이 수행되는 개략적인 과정을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a schematic process of performing a migration method by the
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 엣지 클라우드 서버(21)에 연결되어 있던 제1 사용자 단말(31)과 제2 사용자 단말(32)의 위치 이동에 의해 마이그레이션이 수행됨으로써 제1 엣지 클라우드 서버(21)에서 제2 엣지 클라우드 서버(22)로 마이그레이션이 수행되었음을 알 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , migration is performed by moving the locations of the
네트워크 사업자가 제공되는 서비스를 이용하기 위해 엣지 클라우드 서버(20)에 접속해 있던 사용자 단말(30)의 위치가 이동됨으로써, 기존의 제1 엣지 클라우드 서버(21)에서 멀어진 사용자 단말(30)은 제1 엣지 클라우드 서버(21)에 대한 접속 거리가 증가하여 서비스 지연시간이 증가하게 된다. 여기서 사용자 단말(30)은 제1 사용자 단말(31) 및 제2 사용자 단말(32)을 포함할 수 있다.As the location of the user terminal 30 connected to the edge cloud server 20 is moved to use the service provided by the network operator, the user terminal 30 that has moved away from the existing first
이를 해결하기 위해서, 네트워크 사업자는 해당 서비스를 이용하는 각 사용자 단말(30)의 이동된 위치와 각 엣지 클라우드 서버(20)의 자원 현황을 고려하여 각 엣지 클라우드 서버(20) 간에 해당 서비스를 마이그레이션하는 서비스 마이그레이션을 수행할지를 결정하고, 필요한 경우 마이그레이션을 수행한다.In order to solve this problem, a network operator provides a service for migrating a corresponding service between each edge cloud server 20 in consideration of the moved location of each user terminal 30 using the corresponding service and the resource status of each edge cloud server 20. Decide whether to perform the migration, and perform the migration if necessary.
하지만, 사용자 단말(30)의 위치가 이동할 때 마다 마이그레이션을 수행할 경우, 마이그레이션을 위한 데이터 처리량이 늘어날 수 있기에, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이그레이션 시스템(10)에서는 기 설정된 주기(t)마다 마이그레이션이 필요한지 여부를 판단한다.However, when migration is performed whenever the location of the user terminal 30 moves, data throughput for migration can increase, so in the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이그레이션 시스템(10)은 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 마이그레이션에 따른 운영비용을 모두 고려하여 마이그레이션이 필요한지 여부를 판단한다. 이때, 서비스 지연 시간과 서비스 중단 시간은 자원 데이터 수집부(200)에 의해 수집된 각 엣지 클라우드 서버(20)의 잔여 자원 현황을 기반으로 산출될 수 있다.In addition, the
이를 통해, 제1 사용자 단말(31)의 위치 이동에 의해 제1 엣지 클라우드 서버(21)에서 제2 엣지 클라우드 서버(22)로 마이그레이션되는 경우, 제2 엣지 클라우드 서버(22)의 자원을 사용하게 된다. 이 경우 제2 엣지 클라우드 서버(22)에 이미 연결되어 있던 제2 사용자 단말(32)에 서비스 지연이 발생할 수 있는데, 마이그레이션 시스템(10)의 자원 데이터 수집부(200)에서는 각각의 엣지 클라우드 서버(20)의 자원 현황을 파악하여 서비스 지연 시간과 서비스 중단 시간을 산출함으로써 이러한 문제가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.Through this, when the
이하에서는 이러한 마이그레이션 시스템(10)과 이를 이용한 마이그레이션 방법에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이그레이션 시스템(10)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram schematically showing the configuration of a
도 3를 참조하면, 마이그레이션 시스템(10)은 위치 데이터 수집부(100), 자원 데이터 수집부(200) 및 마이그레이션부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 3 , the
위치 데이터 수집부(100)는 각 사용자 단말(30)의 위치 데이터를 수집하도록 구성된다. 자원 데이터 수집부(200)는 각 사용자 단말(30)과 연결된 각 엣지 클라우드 서버(20)의 자원 데이터를 수집하도록 구성된다. 마이그레이션부(300)는 마이그레이션 필요성을 판단하고, 마이그레이션을 수행하도록 구성된다. 이때, 마이그레이션 필요성은 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 마이그레이션에 따른 운영비용(이하, 운영비용)을 기반으로 판단된다.The location
도 4는 마이그레이션부(300)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram schematically showing the configuration of the
도 4를 참조하면, 마이그레이션부(300)는 마이그레이션 필요성 점수 산출 유닛(310), 마이그레이션 필요성 점수 비교 유닛(320) 및 마이그레이션 유닛(330)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
마이그레이션 필요성 점수 산출 유닛(310)은 기 설정된 시간 주기로 구분된 각 타임 슬롯에서 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 운영비용을 기반으로 마이그레이션 필요성 점수를 산출하도록 구성될 수 있다.The migration necessity
일 예에 따르면, 마이그레이션 필요성 점수 산출 유닛(310)이 00시 00분부터 01시 00분 까지의 시간 동안 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 운영비용을 기반으로 마이그레이션 필요성 점수를 산출할 경우, 기 설정된 시간 주기는 1분으로 설정될 수 있으며, 이 경우 총 60개의 타임 슬롯이 생성될 수 있다.According to one example, when the migration necessity
마이그레이션 필요성 점수 산출 유닛(310)에 의해 산출되는 마이그레이션 필요성 점수는 하기 [수식 1]을 이용하여 산출될 수 있다.The migration necessity score calculated by the migration necessity
[수식 1][Equation 1]
여기서, P는 마이그레이션 필요성 점수이고, i는 사용자 단말(30)마다 부여된 번호이고, N은 사용자 단말(30)의 총 개수이고, Do는 각 타임 슬롯에서의 서비스 지연 시간의 최대값이고, D는 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행할 경우 각 사용자 단말(30)에서의 서비스 지연 시간이고, Mo는 각 타임 슬롯에서의 서비스 중단 시간의 최대값이고, M은 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행할 경우 각 사용자 단말(30)에서의 서비스 중단 시간이고, Eo는 각 타임 슬롯에서의 운영비용의 최대값이고, E는 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행할 경우 발생하는 운영비용을 나타낸다.Here, P is a migration necessity score, i is a number assigned to each user terminal 30, N is the total number of user terminals 30, Do is the maximum value of service delay time in each time slot, and D Is the service delay time in each user terminal 30 when migration is performed in each time slot, Mo is the maximum value of service interruption time in each time slot, and M is the maximum value of service interruption time in each time slot. In the user terminal 30, is service interruption time, Eo is the maximum value of operating cost in each time slot, and E represents operating cost incurred when migration is performed in each time slot.
마이그레이션 필요성 점수 산출 시 서비스 지연 시간과 서비스 중단 시간은 위치 데이터 수집부(100)에 의해 수집된 각 사용자 단말(30)의 위치, 자원 데이터 수집부(200)에 의해 수집된 각 엣지 클라우드 서버(20)의 자원, 각 사용자 단말(30)과 각 엣지 클라우드 서버(20) 간의 거리, 엣지 클라우드 서버(20)의 대역폭(bandwidth) 등에 따라 달라질 수 있다.When calculating the migration necessity score, the service delay time and service interruption time are the location of each user terminal 30 collected by the location
마이그레이션 필요성 점수 비교 유닛(320)은 제1 타임 슬롯에서 산출된 마이그레이션 필요성 점수인 제1 마이그레이션 필요성 점수와 제2 타임 슬롯에서 산출된 마이그레이션 필요성 점수인 제2 마이그레이션 필요성 점수를 비교하도록 구성될 수 있다.The migration necessity
이때, 제1 타임 슬롯은 현 시간 이전의 각 타임 슬롯 중 가장 최근의 타임 슬롯일 수 있으며, 제2 타임 슬롯은 제1 타임 슬롯이 시작된 시간 이전의 각 타임 슬롯 중 가장 최근의 타임 슬롯일 수 있다.In this case, the first time slot may be the most recent time slot among each time slot before the current time, and the second time slot may be the most recent time slot among each time slot before the start time of the first time slot. .
예를 들어, 현 시간이 00시 30분일 경우, 제1 타임 슬롯은 현 시간인 00시 30분 이전의 각 타임 슬롯 중 가장 최근의 타임 슬롯인 00시 29분부터 00시 30분이 되며, 제2 타임 슬롯은 제1 타임 슬롯이 시작된 시간인 00시 29분 이전의 각 타임 슬롯 중 가장 최근의 타임 슬롯인 00시 28분부터 00시 29분이 된다.For example, if the current time is 00:30, the first time slot is from 00:29 to 00:30, which is the most recent time slot among each time slot before 00:30, the current time, and the second time slot is 00:30. The time slot is from 00:28 to 00:29, which is the most recent time slot among each time slot before 00:29, which is the start time of the first time slot.
따라서, 마이그레이션 필요성 점수 비교 유닛(320)에서는 00시 29분부터 00시 30분 까지에 해당하는 제1 타임 슬롯에서 산출된 마이그레이션 필요성 점수와 00시 28분부터 00시 29분 까지에 해당하는 제2 타임 슬롯에서 산출된 마이그레이션 필요성 점수를 비교할 수 있다.Therefore, in the migration necessity
마이그레이션 유닛(330)은 제1 마이그레이션 필요성 점수가 제2 마이그레이션 필요성 점수보다 큰 경우 마이그레이션을 수행하도록 구성될 수 있다.The
다시 도 4를 참조하면, 마이그레이션부(300)는 평균 운영비용 산출 유닛(340), 제1 운영비용 산출 유닛(350) 및 운영비용 비교 유닛(360)을 더 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 4 , the
평균 운영비용 산출 유닛(340)은 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행하는데 사용 가능한 운영비용의 평균인 평균 운영비용을 산출하도록 구성될 수 있다.The average operating
도 5는 평균 운영비용 산출 유닛(340)에 의해 평균 운영비용을 산출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a process of calculating an average operating cost by the average operating
도 5를 참조하면, 평균 운영비용 산출 유닛(340)은 마이그레이션 시스템(10)의 운영자로부터 마이그레이션에 사용될 총 운영비용(Btotal)을 입력 받는다. 그 후, 현 시간까지 각 타임 슬롯에서 사용된 운영비용의 총합인 기 사용된 운영비용(Bused)을 입력 받는다. 이때, 최초 Bused는 0으로 설정될 수 있다. 다음으로, 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행하는데 사용 가능한 운영비용의 평균인 평균 운영비용(Bavg)을 산출한다.Referring to FIG. 5 , the average operating
평균 운영비용(Bㅍ)은 아래 [수식 2]에 의해 산출될 수 있다.The average operating cost (Bp) can be calculated by [Equation 2] below.
[수식 2][Equation 2]
Bavg=(Btotal - Bused)/(타임 슬롯의 총 개수 - 이미 시간이 도과한 타임 슬롯의 개수)B avg = (B total - B used )/(total number of timeslots - number of timeslots that have already timed out)
여기서, Bavg는 평균 운영비용이고, Btotal은 총 운영비용이고, Bused는 기 사용된 운영비용이다.Here, B avg is the average operating cost, B total is the total operating cost, and B used is the previously used operating cost.
마지막으로, [수식 2]에 의해 산출된 Bavg를 상술한 [수식 1]에서의 Eo으로 설정한다.Finally, B avg calculated by [Equation 2] is set to E o in [Equation 1] described above.
다시 도 4를 참조하면, 제1 운영비용 산출 유닛(350)은 제1 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행하는데 사용되는 운영비용인 제1 운영비용을 산출하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 운영비용은 제1 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행할 경우 각 사용자 단말(30)에서 사용되는 운영비용의 총합을 말한다.Referring back to FIG. 4 , the first operating
운영비용 비교 유닛(360)은 제1 운영비용과 평균 운영비용을 비교하도록 구성될 수 있다.The operating
마이그레이션부(300)가 평균 운영비용 산출 유닛(340), 제1 운영비용 산출 유닛(350) 및 운영비용 비교 유닛(360)을 포함할 경우, 운영비용 비교 유닛(360)은 제1 운영비용 산출 유닛(350)에 의해 산출된 제1 운영비용이 평균 운영비용 산출 유닛(340)에 의해 산출된 평균 운영비용보다 작은지 여부를 판단하고, 마이그레이션 유닛(330)에서는 운영비용 비교 유닛(360)에 의해 제1 운영비용이 평균 운영비용보다 작은 것으로 판단된 경우에만 마이그레이션을 수행하도록 구성될 수 있다.When the
즉, 마이그레이션부(300)가 마이그레이션 필요성 점수 산출 유닛(310), 마이그레이션 필요성 점수 비교 유닛(320)과 더불어 평균 운영비용 산출 유닛(340), 제1 운영비용 산출 유닛(350) 및 운영비용 비교 유닛(360)을 더 포함함으로써, 마이그레이션 유닛(330)에서는 제1 마이그레이션 필요성 점수가 제2 마이그레이션 필요성 점수보다 크고, 이와 동시에 제1 운영비용이 평균 운영비용보다 작은 것으로 판단된 경우에만 마이그레이션을 수행하도록 구성될 수 있다.That is, the
본 발명의 일 실시예에 따른 마이그레이션 시스템(10)은 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 시스템의 운영비용을 동시에 고려하여 마이그레이션 수행 필요성을 판단하고, 필요한 경우 마이그레이션을 수행할 수 있다.The
이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.Although the present invention has been described through examples above, the above examples are only for explaining the idea of the present invention and are not limited thereto. Those skilled in the art will understand that various modifications can be made to the above-described embodiments. The scope of the present invention is defined only through the interpretation of the appended claims.
이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.Although the present invention has been described through examples above, the above examples are only for explaining the idea of the present invention and are not limited thereto. Those skilled in the art will understand that various modifications can be made to the above-described embodiments. The scope of the present invention is defined only through the interpretation of the appended claims.
10: 마이그레이션 시스템
20: 엣지 클라우드 서버
21: 제1 엣지 클라우드 서버
22: 제2 엣지 클라우드 서버
30: 사용자 단말
31: 제1 사용자 단말
32: 제2 사용자 단말
100: 위치 데이터 수집부
200: 자원 데이터 수집부
300: 마이그레이션부
310: 마이그레이션 필요성 점수 산출 유닛
320: 마이그레이션 필요성 점수 비교 유닛
330: 마이그레이션 유닛
340: 평균 운영비용 산출 유닛
350: 제1 운영비용 산출 유닛
360: 운영비용 비교 유닛10: Migration system
20: Edge cloud server
21: first edge cloud server
22: second edge cloud server
30: user terminal
31: first user terminal
32: second user terminal
100: location data collection unit
200: resource data collection unit
300: migration unit
310: migration necessity score calculation unit
320: migration necessity score comparison unit
330: migration unit
340: average operating cost calculation unit
350: first operating cost calculation unit
360: operating cost comparison unit
Claims (8)
상기 각 사용자 단말과 연결된 각 엣지 클라우드 서버의 자원 데이터를 수집하도록 구성되는 자원 데이터 수집부; 및
마이그레이션 필요성 점수, 평균 운영비용 및 제1 운영비용을 고려하여 마이그레이션을 수행하도록 구성되는 마이그레이션부를 포함하고,
상기 마이그레이션부는:
기 설정된 시간 주기로 구분된 각 타임 슬롯에서 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 운영비용을 기반으로 상기 마이그레이션 필요성 점수를 산출하고;
상기 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행하는데 사용 가능한 운영비용의 평균인 상기 평균 운영비용과 제1 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행하는데 사용 가능한 운영비용인 상기 제1 운영비용을 산출하고;
상기 제1 타임 슬롯에서 산출된 제1 마이그레이션 필요성 점수가 제2 타임 슬롯에서 산출된 제2 마이그레이션 필요성 점수보다 크고 상기 제1 운영비용이 상기 평균 운영비용보다 작은 경우, 상기 마이그레이션을 수행하도록 구성되고,
상기 제1 타임 슬롯은 현 시간 이전의 상기 각 타임 슬롯 중 가장 최근의 타임 슬롯이고,
상기 제2 타임 슬롯은 상기 제1 타임 슬롯이 시작된 시간 이전의 상기 각 타임 슬롯 중 가장 최근의 타임 슬롯인, 마이그레이션 시스템.a location data collection unit configured to collect location data of each user terminal;
a resource data collection unit configured to collect resource data of each edge cloud server connected to each user terminal; and
A migration unit configured to perform migration in consideration of a migration necessity score, an average operating cost, and a first operating cost;
The migration unit:
Calculating the migration necessity score based on service delay time, service interruption time, and operating cost in each time slot divided into preset time periods;
calculate the average operating cost, which is an average of operating costs available for migration in each time slot, and the first operating cost, which is an operating cost available for performing migration in a first time slot;
configured to perform the migration when a first migration necessity score calculated in the first time slot is greater than a second migration necessity score calculated in a second time slot and the first operating cost is less than the average operating cost;
The first time slot is the most recent time slot among the respective time slots before the current time,
The second time slot is a most recent time slot among the respective time slots before the start time of the first time slot.
상기 마이그레이션부는:
기 설정된 시간 주기로 구분된 각 타임 슬롯에서 서비스 지연 시간, 서비스 중단 시간 및 운영비용을 기반으로 마이그레이션 필요성 점수를 산출하도록 구성되는 마이그레이션 필요성 점수 산출 유닛;
제1 타임 슬롯에서 산출된 마이그레이션 필요성 점수인 제1 마이그레이션 필요성 점수와 제2 타임 슬롯에서 산출된 마이그레이션 필요성 점수인 제2 마이그레이션 필요성 점수를 비교하도록 구성되는 마이그레이션 필요성 점수 비교 유닛; 및
상기 제1 마이그레이션 필요성 점수가 상기 제2 마이그레이션 필요성 점수보다 큰 경우 마이그레이션을 수행하도록 구성되는 마이그레이션 유닛을 포함하는 마이그레이션 시스템.According to claim 1,
The migration unit:
a migration necessity score calculation unit configured to calculate a migration necessity score based on service delay time, service interruption time, and operating cost in each time slot divided into preset time periods;
a migration necessity point comparison unit, configured to compare a first migration necessity score calculated in a first time slot with a second migration necessity score calculated in a second time slot; and
and a migration unit configured to perform migration when the first migration necessity score is greater than the second migration necessity score.
상기 마이그레이션부는:
상기 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행하는데 사용 가능한 운영비용의 평균인 평균 운영비용을 산출하도록 구성되는 평균 운영비용 산출 유닛;
상기 제1 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행하는데 사용 가능한 운영비용인 제1 운영비용을 산출하도록 구성되는 제1 운영비용 산출 유닛; 및
상기 제1 운영비용과 상기 평균 운영비용을 비교하도록 구성되는 운영비용 비교 유닛을 포함하는 마이그레이션 시스템.According to claim 2,
The migration unit:
an average operating cost calculation unit configured to calculate an average operating cost, which is an average of operating costs available for performing migration in each of the time slots;
a first operating cost calculation unit configured to calculate a first operating cost that is an operating cost usable for performing migration in the first time slot; and
and an operating cost comparison unit configured to compare the first operating cost and the average operating cost.
상기 마이그레이션 유닛은:
상기 제1 운영비용이 상기 평균 운영비용보다 작은 경우 마이그레이션을 수행하도록 구성되는 마이그레이션 시스템.According to claim 3,
The migration unit is:
A migration system configured to perform migration when the first operating cost is less than the average operating cost.
상기 마이그레이션 필요성 점수는 하기 [수식 1]을 이용하여 산출되고,
[수식 1]
상기 P는 상기 마이그레이션 필요성 점수이고,
상기 i는 상기 사용자 단말마다 부여된 번호이고,
상기 N은 상기 사용자 단말의 총 개수이고,
상기 Do는 각 타임 슬롯에서의 상기 서비스 지연 시간의 최대값이고,
상기 D는 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행할 경우 각 사용자 단말에서의 서비스 지연 시간이고,
상기 Mo는 각 타임 슬롯에서의 상기 서비스 중단 시간의 최대값이고,
상기 M은 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행할 경우 각 사용자 단말에서의 서비스 중단 시간이고,
상기 Eo는 각 타임 슬롯에서의 상기 운영비용의 최대값이고,
상기 E는 각 타임 슬롯에서 마이그레이션을 수행할 경우 각 사용자 단말에서의 운영비용인 마이그레이션 시스템.According to claim 4,
The migration necessity score is calculated using the following [Equation 1],
[Formula 1]
The P is the migration necessity score,
The i is a number assigned to each user terminal,
N is the total number of user terminals,
The Do is the maximum value of the service delay time in each time slot,
D is the service delay time in each user terminal when migration is performed in each time slot,
The Mo is the maximum value of the service interruption time in each time slot,
M is the service interruption time in each user terminal when migration is performed in each time slot,
Eo is the maximum value of the operating cost in each time slot;
The migration system where E is an operating cost in each user terminal when migration is performed in each time slot.
상기 평균 운영비용은 하기 [수식 2]를 이용하여 산출되고,
[수식 2]
Bavg=(Btotal - Bused)/(타임 슬롯의 총 개수 - 이미 시간이 도과한 타임 슬롯의 개수)
상기 Bavg는 평균 운영비용이고,
상기 Btotal은 총 운영비용이고,
상기 Bused는 기 사용된 운영비용이인 마이그레이션 시스템.According to claim 6,
The average operating cost is calculated using the following [Equation 2],
[Formula 2]
B avg = (B total - B used )/(total number of timeslots - number of timeslots that have already timed out)
The Bavg is the average operating cost,
Btotal is the total operating cost,
The Bused is a migration system where the operating cost is already used.
상기 [수식 1]의 Eo는 상기 [수식 2]의 Bavg로 설정되는 마이그레이션 시스템.According to claim 7,
A migration system in which E o in [Equation 1] is set to B avg in [Equation 2].
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| KR101557747B1 (en) | 2014-02-05 | 2015-10-19 | 순천향대학교 산학협력단 | System and method for allocating virtual machine for effective use of multi resource in cloud |
| KR101867487B1 (en) * | 2016-12-23 | 2018-07-18 | 경희대학교 산학협력단 | System and method of migration based fuzzy in cloud environment |
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