KR19980065013A - 오.에스.아이. 망관리 시스템에서 관리대상시스템을 위한프로세스 구조 - Google Patents

오.에스.아이. 망관리 시스템에서 관리대상시스템을 위한프로세스 구조 Download PDF

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Abstract

본발명은 TMN(Telecommunications Management Network)의 하부구조로 사용되는 OSI(Open Systems Interconnection) 망관리에 관한 것으로, 특히 관리대상시스템(Managed System)의 프로세스 구조에 관한 것이다.
종래의 관리대상시스템들은 CMIS(Common Management Information Service) 연산을 수행할 때 관리객체(MO:Managed Object)들을 순차적으로 처리하였기 때문에 빠른 응답시간을 보장할 수 없었다.
본발명은 CMIS 연산에 대한 빠른 응답시간을 보장하기 위해서 각각의 관리객체들을 별도의 쓰레드(thread)에서 실행시킨다. 또한 쓰레드를 사용했을 때 나타날 수 있는 상호 배제문제를 쓰레드 관리자를 사용하여 해결한다.
즉, 본발명은 도1과 같이 관리시스템으로부터 관리대상시스템에 CMIS 연산요구가 왔을 때, 대리인 쓰레드에서 연산이 수행될 관리객체마다 쓰레드를 생성하여 연산을 병행적으로 수행하며, 각각의 관리객체 쓰레드에서 연산을 수행하기 전에 쓰레드 관리자에게 해당 관리객체에 대해서 잠금을 요구하고, 연산을 수행한 후에 쓰레드 관리자에게 잠금 해제할 것을 요구하는 프로세스 구조를 제시한다.

Description

오.에스.아이. 망관리 시스템에서 관리대상시스템을 위한 프로세스 구조
본발명은 TMN(Telecommunications Management Network)의 하부구조로 사용되는 OSI(Open Systems Interconnection) 망관리에 관한 것으로, 특히 OSI 망관리 시스템에서 CMIS(Common Management Information Service)연산을 효율적으로 처리하는 관리대상시스템(Managed System)의 프로세스(Process) 구조에 관한 것이다.
TMN은 1988년 국제표준화기구인 ITU-T(CCITT)에서 권고한 개념으로 전기 통신망과 서비스를 관리하기 위하여 운용시스템과 통신망 구성 장비들을 표준 인터페이스로 연결하고, 이 인터페이스를 통해 필요한 관리정보를 상호 교환하는 논리적인 구조를 정의하며, 전기 통신망 관리를 체계적으로 지원하는 하부구조를 의미한다.
현재의 관리환경은 대부분 다수의 장비 제조업자들 또는 vendor들로부터 공급된 서로 다른 특징을 가진 통신장비 및 전송설비로 구축된 망을 통합하여 운용하고 있다.
그런데 이것을 효율적으로 관리하는 것은 매우 어려운데 그 이유는 각각의 통신장비 및 전송설비가 각자의 운용시스템(OS:Operating System)을 사용하고 있고, 각 운용시스템과 망요소는 관리응용에 대부분 특정 정보모델과만 인터페이스를 사용하고 있기 때문이다.
여기서 OSI(Open Systems Interconnection) 망관리는 OSI망에 연결된 자원들을 감시하고 제어하는 분산 응용으로서, 관리시스템(Managing System), 관리대상시스템(Managed System), 그리고 망 자원(Network Resource)들로 구성된다.
관리대상시스템은 관리시스템으로부터 CMIS 연산요구가 오면, 연산이 수행될 관리객체(MO:Managed Object)들을 선택하여 연산을 수행시킨다.
관리객체들은 요구된 연산을 수행하기 위해서 RPC(Remote Procedure Call)을 사용하여 망 자원과 통신한다.
이때 관리 객체와 망 자원간의 통신이 오랜 시간이 걸리고, 그 동안 시스템에 블럭킹(blocking)이 발생할 수 있다는 문제점이 존재한다.
관리대상시스템에서 CMIS연산을 효율적으로 처리하기 위한 종래의 연구로는 1996년 UCL(University College London)에서 발표한 OSIMIS-4.0 TMN 플랫폼에 관한 연구가 대표적이다.(참고: G. Knight, G. Pavlou, and S. Walton, Experience of Implementing OSI Management Facilities, In International Symposium on Intergrated Network Management, 1991., G. Pavlou, K. McCarthy, S. Bhatti, and G. Knight, The OSIMIS Platform: Making OSI Management Simple, In International Symposium on Intergrated Network Management, 1995.).
OSIMIS의 관리대상시스템은 단일 쓰레드(single thread)를 기반으로 하는 유닉스 프로세스로서 비동기 입출력(asynchronous IO) 기법을 사용하여 블럭킹이 발생하는 것을 방지하고자 하였으나 효과적이지 못하였다.
또한 CMIS 연산을 처리할 때 관리객체들을 순차적으로 처리하여 오랜 시간이 걸리는 문제점이 존재하였다.
다른 연구로는 홍익대학교 심영철 교수가 ICC'96에서 제안한 것이 있다.(참고: Y-C.Shim., Developing a Managed System in a Telecommunications Management Network, In IEEE ICC'96).
심영철 교수는 CMIS 연산요구마다 새로운 쓰레드를 생성하여 연산을 처리하는 다중 쓰레드(multiple thread) 기반의 프로세스 구조를 제안하였다.
이 구조에서는 한 쓰레드가 RPC를 호출하고 블럭킹이 되더라도 그 쓰레드만 블럭킹되기 때문에 전체 관리대상시스템은 블럭킹되지 않는다.
그러나, CMIS 연산요구로 여러개의 관리객체들이 선택되었을 때, OSIMIS와 마찬가지로 관리객체들을 순차적으로 처리하기 때문에 연산을 수행하는데 오랜 시간이 걸린다.
또 한가지 문제점으로 이 구조는 동시에 1개이상의 연산을 처리할 수 있지만, 이 때 발생할 수 있는 쓰레드간의 상호 배제 문제를 해결하지 않았다는 점이다.
본발명에서는 이러한 문제점을 감안하여 기본적으로 관리대상시스템이 블럭킹되지 않고, CMIS 연산을 빠른 시간내에 처리하고, 그리고 쓰레드간의 상호 배제 문제를 해결하는 프로세서 구조를 제시하고자 한다.
본발명은 관리시스템으로부터 관리대상시스템에 CMIS 연산요구가 왔을 때, 대리인 쓰레드에서 연산이 수행될 관리객체마다 쓰레드를 생성하여 연산을 병행적으로 수행하며, 각각의 관리객체 쓰레드에서 연산을 수행하기 전에 쓰레드 관리자에게 해당 관리객체에 대해서 잠금을 요구하고, 연산을 수행한 후에 쓰레드 관리자에게 잠금 해제할 것을 요구하는 프로세스 구조를 제시한다.
이러한 프로세스 구조의 본발명은 OSI 망관리에서 관리대상시스템의 프로세스 구조를 설계하는 것이며, 특히 블럭킹이 발생하지 않고, 관리시스템이 요구한 CMIS 연산을 빠른 시간내에 처리하고, 상호 배제 문제가 발생하지 않도록 한, CMIS연산을 효율적으로 처리하는 관리대상시스템을 위한 프로세스 구조를 제시한다.
도1은 본발명의 관리대상시스템의 프로세스 구조를 나타낸 도면
도2는 CMIS 연산을 처리하는 과정을 나타낸 도면
도3은 동시에 2개의 CMIS연산을 수행하는 경우의 예를 나타낸 도면
본발명의 관리대상시스템은 도1과 같은 프로세스 구조를 가지며, 다중 쓰레드를 기반으로 함과 함께 각 쓰레드들이 전역 메모리(global memory)를 통해서 관리정보를 공유하는 관리대상시스템으로서; 관리시스템으로부터 CMIS요구, 망자원으로부터 사건보고(event report), 타이머 인터럽트가 발생할 때마다 쓰레드를 생성하여 각각을 처리하는 모듈로 제어를 넘기는 코디네이터 쓰레드(coordinator thread)(1)와, 상기 코디네이터에 의해 생성되어 CMIS요구 및 사건보고가 들어오면 연산이 수행될 관리객체마다 쓰레드를 생성하여 연산을 병행적으로 수행시키는 대리인 쓰레드(agent thread)(2)와, 상기 CMIS요구, 사건보고, 타이머 인터럽트에 따른 연산, 사건, 폴링 수행후 종료하는 관리객체 쓰레드(3,4)로 이루어진 CMIS연산을 효율적으로 처리하는 관리대상시스템을 위한 프로세스 구조이다.
이와같이 이루어진 본발명의 관리대상시스템을 위한 프로세스에서 CMIS연산은; 관리시스템으로부터 관리대상시스템에 CMIS 연산요구가 왔을 때, 대리인 쓰레드에서 연산이 수행될 관리객체마다 쓰레드를 생성하여 연산을 병행적으로 수행하고, 각각의 관리객체 쓰레드에서 연산을 수행하기 전에 쓰레드 관리자에게 해당 관리객체에 대해서 잠금을 요구하고, 연산을 수행한 후에 쓰레드 관리자에게 잠금해제할 것을 요구하여, 2개이상의 쓰레드에서 동일한 관리객체에 접근할 때 한 순간에 한 쓰레드만이 동일한 관리객체에 접근하는 것을 보장해 준다.
여기서 쓰레드 관리자는; 모든 관리객체들은 M-CREATE 연산에 의해서 생성될 때 쓰레드 관리자에게 관리객체에 대한 정보를 등록하고 M-DELETE 연산에 의해서 제거될 때 등록을 취소하는 과정과, 연산 수행전에 쓰레드 관리자에게 해당 관리객체에 대한 잠금을 요구하고 연산수행후 잠금을 해제하는 과정과, 상기 잠금요구에 대하여 쓰레드 관리자는 동일한 관리객체에 대해서 연산을 수행중인 다른 쓰레드의 존재 여부에 따라 잠금요구를 들어주는 과정과, 잠금요구가 받아들여질 때까지 나머지 쓰레드들이 대기하고 있다가 동일한 관리객체에 대한 잠금이 해제되면 쓰레드 관리자가 대기중인 쓰레드 중에서 임의의 쓰레드를 선택해서 요구를 들어주는 과정으로 동일한 관리객체에 대해서 동시에 2개이상의 연산이 수행되는 것을 방지한다.
이하, 첨부된 도1 내지 도3을 참조하여 본발명의 작용을 설명한다.
본발명의 프로세스는 다중 쓰레드를 기반으로 하고 있으며, 쓰레드들은 전역 메모리(global memory)를 통해서 관리정보를 공유한다.
코디네이터 쓰레드(1)는 관리대상시스템 내에 하나만 존재하고 항상 수행되면서 CMIS 요구, 사건보고, 타이머 인터럽트가 발생할 때마다 쓰레드를 생성하여 각각을 처리하는 모듈로 제어를 넘긴다.
대리인 쓰레드(2)는 CMIS 연산을 처리하기 위해서 코디네이터에 의해 생성되어 CMIS 연산을 처리한 후에 종료된다.
즉, 대리인 쓰레드(2)는 M-GET, M-SET, M-ACTION 요구가 들어오면 연산이 수행될 관리객체(3,4)마다 쓰레드를 생성하여 연산을 병행적으로 수행시킨 후, 쓰레드들이 종료할 때까지 대기한다.
단, 여기서 M-DELETE 연산의 경우 이들 연산처럼 자주 요구되지 않고 빠른 응답시간을 요구하지 않기 때문에 관리객체마다 쓰레드를 생성시키지 않는다.
도2는 이러한 대리인 쓰레드(2)의 CMIS연산의 처리과정을 개념적으로 보여준다.
관리객체 쓰레드(MO)는 CMIS요구일 경우에 대리인 쓰레드(2)로부터 생성되어 동기 입출력을 사용하여 망 자원과 통신하여 요구된 연산을 수행하고 종료한다.
사건보고일 경우에는 그것을 처리한 후 종료하고, 타이머 인터럽트의 경우에는 폴링을 수행한 후 종료한다.
즉, 대리인 쓰레드(2)는 코디네이터(1)를 경유한 CMIS요구를 받아서(단계21) 스코우핑/필터링(scoping filtering) 수행단계(22)를 거쳐, 선택된 관리객체(MO)마다 쓰레드(3,4)를 생성한다.
그리고 각각의 관리객체들은 생성된 쓰레드마다 망자원과 통신을 수행하면서 연산을 병행적으로 수행시키고(단계24), 모든 쓰레드들이 종료할 때까지 대기하였다가(단계25), 모든 쓰레드들이 종료하면 최종작업종료에 대한 관리시스템으로의 응답을 수행(단계26)한 후에 종료한다(단계27).
한편, 본발명에서 제안된 관리대상시스템은 CMIS 연산요구마다 새로운 쓰레드를 생성해서 연산을 처리하기 때문에 동시에 2개이상의 연산을 처리할 수 있다.
도3은 M-GET과 M-SET 연산을 동시에 처리하는 예를 보여준다.
코디네이터(31) 쓰레드(31)가 CMIS요구에 응하여 M-GET 및 M-SET 연산을 동시에 수행하기 위한 대리인 쓰레드(32)(32a)를 각각 생성하고, 각각의 대리인 쓰레드들이 관리객체(33∼37)마다 쓰레드를 생성하여 연산을 병행적으로 수행시키는데, 여기서 문제는 동일한 관리객체(MO3)(35)가 서로 다른 CMIS 연산요구에 의해서 선택되면, 2개이상의 쓰레드가 해당 관리객체를 동시에 접근하는 경우가 발생할 수 있고, 그로 인해서 관리객체가 유지하는 관리정보가 손상될 수 있다는 점이다.
본발명에서는 2개이상의 쓰레드에서 동일한 관리객체(MO3)에 접근할 때, 한순간에 한 쓰레드만이 동일한 관리객체에 접근하는 것을 보장하기 위해서 쓰레드 관리자(Thread Manager)를 사용한다.
즉, 모든 관리객체(33∼37)들은 M-CREATE 연산에 의해서 생성될 때 쓰레드 관리자에게 관리객체에 관한 정보를 등록하고, M-DELETE 연산에 의해서 제거될 때 등록을 취소한다.
모든 쓰레드는 어떤 관리객체에 대해서 연산을 수행하기 전에 쓰레드 관리자에게 해당 관리객체에 대한 잠금(lock)을 요구하고, 연산을 수행한 후에 잠금을 해제한다.
쓰레드 관리자는 동일한 관리객체에 대해서 연산을 수행중인 다른 쓰레드가 존재하면 잠금요구를 들어주지 않고, 그렇지 않으면 잠금요구를 들어준다.
쓰레드 관리자가 잠금요구를 들어주면, 쓰레드는 관리객체에 대해서 연산을 수행할 수 있다.
만약 쓰레드 관리자가 관리객체에 대한 잠금요구를 들어주지 않으면, 쓰레드는 요구가 받아들여질 때까지 대기한다.
이후에 다른 쓰레드에서 동일한 관리객체에 대한 잠금을 해제하면, 쓰레드 관리자는 대기중인 쓰레드들 중에서 임의의 쓰레드를 선택해서 요구를 들어준다.
본발명에서는 이와 같은 방법으로 동일한 관리객체에 대해서 동시에 2개이상의 연산이 수행되는 것을 방지한다.
본발명의 관리대상시스템은 C++언어를 사용하여 솔라리스(solaris) 2.6 운영체계에서 구현되었고, OSIMIS-4.0 TMN 플랫폼에서 제공하는 CMIP 프로토콜, 대리인 API (Application Programming Interface) 및 엔진, GDMO(Guidelines for the Definition of Managed Object) 컴파일러 등을 사용하였다.
기반 OSI 스택으로는 ISODE 8.0을 사용하였고, 다중 쓰레드 및 상호 배제 기능을 위해서 pthread 라이브러리를 사용하였다.
코디네이터는 타이머 인터럽트와 사건보고를 처리하기 위해서,
Coordinator::readCommEndpoint_aux()와 Coordinator::serviceWakeUp()에서 쓰레드를 생성하여 관련된 관리객체로 제어를 넘기고, CMIS 연산요구가 오면 CMISAgent::serviceCmisRequest()를 호출하여 각 연산에 따라 대리인 쓰레드를 생성하여 연산을 처리한다.
본발명은 OSI망 관리에서 관리대상시스템을 위한 프로세스 구조를 설계하여 구현하였다.
이 프로세스 구조에서는 한 관리객체가 RPC호출을 한 후 대기하고 있는 동안에도 다른 관리객체들이 연산을 계속 수행할 수 있기 때문에 요구된 연산을 보다 빨리 수행할 수 있다.
그리고 RPC호출을 하는 동안 관리객체 쓰레드들이 블럭킹되더라도 코디네이터 쓰레드는 계속 실행되면서 사건을 처리할 수 있기 때문에 전체 시스템에는 블럭킹이 발생하지 않는다.
또한 관리객체와 망 자원 사이의 통신은 동기 입출력 기법들(RPC)을 사용하기 때문에 프로그래머들이 프로그램을 작성하기 쉽다.
또한, 쓰레드 관리자를 사용하여 쓰레드 상호간의 상호 배제 문제를 투명하게 해결하였다.
본발명의 관리대상시스템은 CMIS 연산에 대해서 빠른 처리시간을 보장함으로써 TMN과 같은 대규모 망관리시스템의 하부구조로 사용될 때 효과적으로 사용될 수 있다.

Claims (3)

  1. TMN의 하부구조로 사용되는 OSI 망관리에 있어서, 다중 쓰레드를 기반으로 함과 함께 각 쓰레드들이 전역메모리(global memory)를 통해서 관리정보를 공유하는 관리대상시스템으로서; 관리시스템으로부터 CMIS요구, 망자원으로부터 사건보고(event report), 타이머 인터럽트가 발생할 때마다 쓰레드를 생성하여 각각을 처리하는 모듈로 제어를 넘기는 코디네이터 쓰레드(coordinator thread)와, 상기 코디네이터에 의해 생성되어 CMIS요구 및 사건보고가 들어오면 연산이 수행될 관리객체마다 쓰레드를 생성하여 연산을 병행적으로 수행시키는 대리인 쓰레드(agent thread)와, 상기 대리인 쓰레드에 의해서 생성되며 CMIS요구·사건보고·타이머 인터럽트에 따른 연산·사건, 폴링 수행후 종료하는 관리객체 쓰레드로 이루어진 것을 특징으로 하는 오.에스.아이.(O.S.I.) 망관리시스템에서 관리대상시스템을 위한 프로세스 구조.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 관리객체 쓰레드에서 연산을 수행하기 전에 쓰레드 관리자에게 해당 관리객체에 대해서 잠금을 요구하고, 연산을 수행한 후에 쓰레드 관리자에게 잠금해제할 것을 요구하여, 2개이상의 쓰레드에서 동일한 관리객체에 접근할 때 한 순간에 한 쓰레드만이 동일한 관리객체에 접근하는 것을 보장해 줌을 특징으로 하는 오.에스.아이.(O.S.I.) 망관리시스템에서 관리대상시스템을 위한 프로세스 구조.
  3. 제2항에 있어서, 모든 관리객체들은 M-CREATE 연산에 의해서 생성될 때 쓰레드 관리자에게 관리객체에 대한 정보를 등록하고 M-DELETE 연산에 의해서 제거될 때 등록을 취소하는 과정과, 연산 수행전에 쓰레드 관리자에게 해당 관리객체에 대한 잠금을 요구하고 연산 수행후 잠금을 해제하는 과정과, 상기 잠금요구에 대하여 쓰레드 관리자는 동일한 관리객체에 대해서 연산을 수행중인 다른 쓰레드의 존재 여부에 따라 잠금요구를 들어주는 과정과, 잠금요구가 받아들여질 때까지 나머지 쓰레드들이 대기하고 있다가 동일한 관리객체에 대한 잠금이 해제되면 쓰레드 관리자가 대기중인 쓰레드 중에서 임의의 쓰레드를 선택해서 요구를 들어주는 과정으로 동일한 관리객체에 대해서 동시에 2개이상의 연산이 수행되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 오.에스.아이.(O.S.I.) 망관리시스템에서 관리대상시스템을 위한 프로세스 구조.
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