KR20020038186A - 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치 - Google Patents

차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차세대 이동통신망에서 RADIUS 서버가 가입자 인증 및 권한 검증 등의 이유로 LDAP 데이터베이스와 트랜잭션하는 과정에서 발생되는 처리시간 지연을 해소하도록 한 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치에 관한 것으로, 일정수의 실행 스레드에 대한 생성 및 소멸을 관리하는 메인 스레드; 인증/권한/과금 처리서버로부터의 요청이 입력됨에 따라 상기 실행 스레드중에서 선택된 실행 스레드와 라이트웨이트 디렉토리 액세스 프로토콜로 구현된 가입자 데이터베이스와의 연결을 관리하는 소켓 풀; 및 상기 인증/권한/과금 처리서버로부터의 요청이 입력됨에 따라 상기 실행 스레드중에서 어느 한 실행 스레드를 상기 소켓 풀과 연결시키는 제어부를 구비하여, 상기 인증/권한/과금 처리서버와 상기 가입자 데이터베이스 사이의 사용자 정보 요청/응답과 세션정보 요청/저장을 중계해 줌으로써, LDAP 데이터베이스로의 접근시 연결 비용을 줄이고 부하 분산 효과를 얻게 되고, 그로 인해 RADIUS 서버가 LDAP 데이터베이스로의 트랙잭션시의 처리시간 지연이 해소된다.

Description

차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치{An apparatus for relaying subscriber information in next generation mobile communication network}
본 발명은 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차세대 이동통신망에 적용되는 모바일 단말기의 인증과 과금 관련 처리를 행하는 RADIUS 서버에서 행해지는 가입자 데이터베이스로의 액세스를 보다 신속하게 처리하도록 한 장치에 관한 것이다.
통신에 있어서 디지털 기술의 도입은 매우 큰 의미를 갖는다. 모든 유형의 정보를 디지털화하여 "0"과 "1"로 표현이 가능하게 됨으로써 한가지 매체를 통해 음성, 데이터, 영상 등과 같은 여러 가지 복합 서비스를 제공할 수 있게 되었다.
이에 따라, 등장한 것이 바로 멀티미디어이다. 이동통신에 있어서도 이러한 멀티미디어 서비스 제공을 목표로 삼고 있으며, 이동 멀티미디어 서비스의 구현은 결국 통신의 궁극적인 목표라 할 수 있다.
현재, 차세대 이동통신망으로 일컬어지는 CDMA 2000 또는 IMT-2000에서 고속의 모바일 인터넷 서비스를 상용화하기 위해 전세계적으로 나름대로의 기술 규격을 작성하고 그에 따른 시스템 개발에 착수하고 있다.
상기 고속의 모바일 인터넷 서비스는 단말기의 인터넷 프로토콜(Internet Protocol;이하, IP라 함) 이동성 기능을 제공하고, 움직이는 이동 단말이 자신의 네트워크 IP주소를 변경하지 않고서도 인터넷 패킷 데이터 서비스를 고속으로 제공받을 수 있도록 하는 차세대 이동통신 서비스로서, 패킷 데이터 단말의 이동성을 지원하고, 데이터 호의 발신 및 착신 서비스를 제공하며, 보안(security) 및 서비스 품질(quality of service)을 보장한다.
상기 차세대 이동통신망에서의 고속의 모바일 인터넷 서비스를 상용화하기 위해 개발되고 있는 시스템의 제원으로는 모바일 단말기와의 PPP연결처리와 방문 가입자 관리 및 모바일 단말기의 발/착신 패킷 데이터 전달기능을 수행하는 패킷 데이터 서빙 노드(Packet Data Serving Node; 이하, PDSN이라 함), 모바일 단말기의 현재 위치(방문망)의 PDSN과 연동하여 모바일 단말기의 발/착신 패킷 데이터 전달기능을 수행하는 HA, 및 다양한 종류의 가입자 데이터베이스를 이용하여 상기 모바일 단말기에 대한 서비스 인증/권한 및 과금 정보를 처리하는 RADIUS 서버가 있다.
상기 RADIUS 서버에서 이용하는 가입자 데이터베이스는 LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)로 구현될 수 있다. 상기 LDAP(버전 3) 프로토콜은 X.500 DAP(Directory Access Protocol)로의 자원요청없이 X.500 모델들을 지원하는 디렉토리 액세스를 제공한다. 상기 LDAP(버전 3) 프로토콜은 디렉토리들 상호간의 읽기/쓰기 액세스를 제공하는 처리 응용들과 브라우저 응용들을 목표로 한다.
상기 RADIUS 서버가 가입자 인증 및 권한 검증 등의 용도로 상기 LDAP로 구현된 가입자 데이터베이스와 트랙잭션(transaction)을 하는 경우 상기 LDAP로 구현된 가입자 데이터베이스는 실시간 인증을 요하지 않는 곳에 쓰이므로 처리시간이 지연된다.
특히, 상기 RADIUS 서버가 여러대일 경우에는 하나의 LDAP 데이터베이스를 공유하는 과정에서 부하 집중 현상이 발생한다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 차세대 이동통신망에서 RADIUS 서버가 가입자 인증 및 권한 검증 등의 이유로 LDAP 데이터베이스와 트랜잭션하는 과정에서 발생되는 처리시간 지연을 해소하도록 한 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가입자 정보 중계 장치가 인증/권한/과금 처리서버와 가입자 데이터베이스 사이에 적용된 구성도,
도 2는 도 1의 가입자 정보 중계 장치의 구성을 설명하는 상세 도면이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 12 : 인증/권한/과금 처리서버14 : 가입자 정보 중계 장치
16 : 가입자 데이터베이스20 : 메인 스레드
22a, 22b, 22c,… 22n : 실행 스레드24 : 소켓 풀
26 : 제어부28 : 라인 점검 스레드
30 : 라인 수리 스레드
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치는, 일정수의 실행 스레드에 대한 생성 및 소멸을 관리하는 메인 스레드; 인증/권한/과금 처리서버로부터의 요청이 입력됨에 따라 상기 실행 스레드중에서 선택된 실행 스레드와 라이트웨이트 디렉토리 액세스 프로토콜로 구현된 가입자 데이터베이스와의 연결을 관리하는 소켓 풀; 및 상기 인증/권한/과금 처리서버로부터의 요청이 입력됨에 따라 상기 실행 스레드중에서 어느 한 실행 스레드를 상기 소켓 풀과 연결시키는 제어부를 구비하여,
상기 인증/권한/과금 처리서버와 상기 가입자 데이터베이스 사이의 사용자 정보 요청/응답과 세션정보 요청/저장을 중계해 주는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가입자 정보 중계 장치가 인증/권한/과금 처리서버와 가입자 데이터베이스 사이에 적용된 구성도로서, 본 발명의 가입자 정보 중계 장치(14)는 인증/권한/과금 처리를 행하는 서버(10, 12) 및 LDAP로 구현된 가입자 데이터베이스(16) 사이에 설치되어, 상기 인증/권한/과금 처리서버(10, 12)와 가입자 데이터베이스(16) 사이의 사용자 정보 요청/응답과 세션정보 요청/저장을 중계해 준다.
상기 인증/권한/과금 처리서버(10, 12)와 상기 가입자 정보 중계 장치(14)간에는 유닉스 소켓을 사용하여 상호 통신할 수 있고, 상기 가입자 정보 중계 장치(14)는 LDAP API를 이용하여 상기 가입자 데이터베이스(16)에 액세스한다.
상기 가입자 정보 중계 장치(14)의 설치 목적은 상기 인증/권한/과금 처리서버(10, 12)와 가입자 데이터베이스(16)사이의 통신부하를 줄이는데 있다. 즉, 인증과 과금을 위해서 상기 인증/권한/과금 처리서버(10, 12)에서 가입자 데이터베이스(16)로의 접근이 행해질 때 접속 비용을 줄이고 로드 밸런싱을 맞추어서 통신부하를 줄이기 위함이다.
본 발명의 실시예에서, 상기 가입자 정보 중계 장치(14)는 상기 인증/권한/과금 처리서버(10, 12)와 가입자 데이터베이스(16) 사이에 설치되어 있으나, 상기 인증/권한/과금 처리서버(10, 12) 또는 상기 가입자 데이터베이스(16)내에 택일적으로 설치하여도 무방하다.
그리고, 상기 LDAP로 구현된 가입자 데이터베이스(16)를 사용하면서 상기 가입자 정보 중계 장치(14)를 활용한다면 가입자의 증가로 인해 상기 가입자 데이터베이스(16)가 여러 개가 필요한 경우 하나의 가입자 정보 중계 장치(14)를 통하여 여러 개의 가입자 데이터베이스를 액세스할 수 있다.
도 2는 도 1의 가입자 정보 중계 장치의 구성을 설명하는 상세 도면이다.
본 발명의 가입자 정보 중계 장치(14)는 일정수의 실행 스레드(thread)(22a, 22b, 22c,… 22n)를 생성하고 생성된 실행 스레드(22a, 22b, 22c,… 22n)의 소멸에 대한 동작을 관리하는 메인 스레드(20); 인증/권한/과금 처리서버(10)에서 인증 또는 과금 요청이 있게 됨에 따라 상기 실행 스레드(22a, 22b, 22c,… 22n)중에서 선택된 실행 스레드와 상기 가입자 데이터베이스(16)와의 연결을 관리하는 소켓 풀(24); 상기 인증/권한/과금 처리서버(10)에서 인증 또는 과금 요청이 있게 됨에 따라 상기 실행 스레드(22a, 22b, 22c,… 22n)중에서 어느 한 실행 스레드를 상기 소켓 풀(24)과 연결시키는 제어부(26); 상기 소켓 풀(24)에서의 연결에 대한 점검을 행하는 라인 점검 스레드(28); 및 상기 소켓 풀(24)에서의 연결에 장애가 발생되었을 때 수리를 행하는 라인 수리 스레드(30)를 구비한다.
상기 가입자 정보 중계 장치(14)는 상기 인증/권한/과금 처리서버(10)와 통신은 유닉스 소켓을 사용하고, 상기 가입자 데이터베이스(16)와의 통신은 INET 소켓을 사용한다.
상기 인증/권한/과금 처리서버(10)에서 한꺼번에 여러 개의 인증 요청이 있을 수 있으므로 이를 처리하기 위해서 실행 스레드가 동시에 여러개가 수행된다.
상기 실행 스레드(22a, 22b, 22c,… 22n)의 생성은 효율성을 위하여 최소값으로 설정된 만큼 미리 메인 스레드(20)에서 생성해 놓는다. 하나의 실행 스레드는 한번의 요청을 처리한 후 사라지며 상기 실행 스레드(22a, 22b, 22c,… 22n)를 관리하는 메인 스레드(20)가 이를 점검하여 적정한 수준의 실행 스레드가 항상 준비되도록 관리한다.
이어, 본 발명의 실시예에 따른 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.
메인 스레드(20)에서 미리 일정수의 실행 스레드(22a, 22b, 22c,… 22n)를 만들어 놓은 상태에서 상기 인증/권한/과금 처리서버(10)에서의 인증 요청이 가입자 정보 중계 장치(14)로 입력되면 그 가입자 정보 중계 장치(14)내의 제어부(26)에 의해서 상기 인증/권한/과금 처리서버(10)와 어느 한 실행 스레드가 개별적인 세션을 이루게 된다.
이때, 상기 제어부(26)에서는 미 사용중인 다른 실행 스레드들이 동시에 할당되는 것을 막기 위해서 어느 순간에서든지 하나의 실행 스레드만을 위하여 경로 설정 과정을 수행하며, 이 경로 설정 과정중에는 락(lock)을 걸어 놓게 되고, 세션 설정을 마치게 되면 언락(unlock)상태로 하여 다음 준비된 실행 스레드의 접근을 허용한다.
다시 말해서, 상기 제어부(26)는 상기 인증/권한/과금 처리서버(10)의 접속을 처리하기 위해 동기화된 "accept()"를 사용한다. 소켓에 대하여 상기 메인 스레드(20)가 만들어 놓은 각 사용자 요청처리 스레드(즉, 실행 스레드)는 "accept()"를 수행한다. 이때, "accept()"부분을 상기 제어부(26)가 보호해서 단 하나의 요청처리 스레드(실행 스레드)만이 "accept()"를 수행하도록 한다. 일단, 상기 인증/권한/과금 처리서버(10)로부터 요청이 오면 상기 "accept()"를 잡고 있던 스레드는 소켓 디스크립터를 받은 후 "accept()"를 놓게 된다. 그에 따라, 다른 실행 스레드에게 접속기회를 양보하게 된다.
이와 같이 하여 상기 인증/권한/과금 처리서버(10)와 개별적인 세션을 형성한 어느 한 실행 스레드는 소켓 풀(24)로부터 어느 한 라인을 할당받아 가입자 데이터베이스(16)와 연결된다. 그에 따라, 그 어느 한 라인을 통해 인증 요청에 대한 정보가 상기 가입자 데이터베이스(16)에서 소켓 풀(24)로 전달되고, 그 소켓 풀(24)에서 해당 실행 스레드 및 제어부(26)를 통해 상기 인증/권한/과금 처리서버(10)로 전달된다. 그리고, 상기 인증 요청에 대한 정보 전송이 완료되면 그 해당 라인은 자동으로 해제된다.
한편, 상기 소켓 풀(24)내의 라인 연결에 대한 점검 및 수리가 별도로 행해진다.
상기 소켓 풀(24)내의 연결에 손상이 발생되었다는 것은 다음의 두가지 방법에 의해 발견된다. 첫 번째 방법은 실제로 연결을 사용할 때 손상이 발견되는 경우이고, 다른 방법은 주기적으로 연결을 검사하는 것이다. 요청처리에 의해 소켓통신이 행해질 때 장애가 발생하면 해당 연결이 잘못되었다는 것을 금방 알 수 있다.그러나, 이러한 방법에만 의존하면 사용되지 않고 있는 연결을 점검할 수 있는 방법이 없다. 따라서, 주기적으로 사용되지 않는 연결을 폴링(polling)해 주는 라인 점검 스레드(28)가 별도로 수행된다.
그리고, 장애가 발견되면 수리를 위해 제어부(26)에 신호를 주고, 그 제어부(26)에서 라인 수리 스레드(30)로 수리실행을 명령한다. 그에 따라, 상기 라인 수리 스레드(30)는 상기 가입자 데이터베이스(16)와의 접속을 시도해서 고장난 연결에 라인을 재 할당해 주고 나서 사용할 수 있다는 표시를 한다. 만일, 모든 연결에서 장애가 발생하고 수리할 수 없다면 상기 라인 수리 스레드(30)는 해당 가입자 데이터베이스(16)를 사용할 수 없다고 표시하는 플래그 파일(flag file)을 생성하고 전체 프로그램을 종료한다.
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 인증/권한/과금 처리서버 및 LDAP 데이터베이스 사이에 중계 장치를 사용함에 따라 LDAP 데이터베이스로의 접근시 연결 비용을 줄이고 부하 분산 효과를 얻게 된다. 그로 인해 상기 인증/권한/과금 처리서버가 LDAP 데이터베이스로의 트랙잭션시의 처리시간 지연이 해소된다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (7)

  1. 일정수의 실행 스레드에 대한 생성 및 소멸을 관리하는 메인 스레드;
    인증/권한/과금 처리서버로부터의 요청이 입력됨에 따라 상기 실행 스레드중에서 선택된 실행 스레드와 라이트웨이트 디렉토리 액세스 프로토콜로 구현된 가입자 데이터베이스와의 연결을 관리하는 소켓 풀; 및
    상기 인증/권한/과금 처리서버로부터의 요청이 입력됨에 따라 상기 실행 스레드중에서 어느 한 실행 스레드를 상기 소켓 풀과 연결시키는 제어부를 구비하여,
    상기 인증/권한/과금 처리서버와 상기 가입자 데이터베이스 사이의 사용자 정보 요청/응답과 세션정보 요청/저장을 중계해 주는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 장치는 유닉스 소켓을 사용하여 상기 인증/권한/과금 처리서버와 통신하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 장치는 INET 소켓을 사용하여 상기 가입자 데이터베이스와 통신하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 소켓 풀에서의 연결에 대한 점검을 행하는 라인 점검 스레드; 및
    상기 소켓 풀에서의 연결에 장애가 발생되었을 때 수리를 행하는 라인 수리 스레드를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 라인 점검 스레드는 상기 소켓 폴과 상기 가입자 데이터베이스와의 연결 라인을 주기적으로 점검하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 라인 수리 스레드는 상기 가입자 데이터베이스에 접속을 시도해서 고장난 연결에 대하여 라인을 재 할당해 주고 나서 사용할 수 있다는 표시를 하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서의 가입자 정보 중계 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 라인 수리 스레드는 상기 가입자 데이터베이스와의 모든 연결에서 장애가 발생하고 수리할 수 없다면 상기 가입자 데이터베이스를 사용할 수 없다고 표시하는 플래그 파일을 생성하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서의 가입자정보 중계 장치.
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