KR20030016085A - 데이터 서버 운영 방법 - Google Patents

Abstract

인터넷의 데이터 서버 운영 방법에 있어서, 사용자의 요청데이터에 대응하는 응답데이터를 커널 프로세서내에 저장 및 관리하여 상기 응답데이터의 프로세싱을 위한 데이터 서버로의 접근을 최소화시켜 응답데이터의 프로세싱 속도를 비약적으로 향상시킬 수 있으며, 또한 네트워크 상의 트래픽을 크게 줄일 수 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 인터페이스인 프로토콜 포트로부터 전달받은 사용자의 요청데이터를 인터럽트 처리한 후, 커널 프로세서에서 제공하는 호출함수를 사용하여 상기 커널 프로세서로 전달하도록 하는 단계와, 상기 커널 프로세서로 전달된 요청데이터의 프로세싱 가능 여부와 해당 응답데이터의 저장 유무를 상기 커널 프로세서내에 미리 저장해 둔 프로토콜 해석기와 캐쉬 서버를 통해 순차적으로 판단하고 상기 요청데이터의 해당 응답데이터를 추출한 후 추출된 해당 응답데이터를 상기 프로토콜 포트를 통해 사용자에게 전달하도록 하는 단계를 인터넷을 이용한 데이터 서버 운영 방법에 포함하도록 한다.

Description

데이터 서버 운영 방법{The operating method of data server}

본 발명은 운용체제인 커널을 통한 인터넷의 데이터 서버 운영 방법에 관한 것이다.

오늘날 21세기 정보화 사회를 선도하고 있는 인터네 산업분야는 초고속 통신망의 구축과 관련된 네트웍 환경의 개선 및 다양한 통신 서비스에 의한 인터넷 이용의 보편화등을 위한 많은 노력이 이루어지고 있다.

또한, 최근 인터넷을 이용해 크게 활성화되고 있는 전자상거래, IDC(Internet Data Center), 그리고 ISP(Internet Service Provider)등은 IT(Information Technology)분야의 핵심을 이루고 있으며, 이와 함께 통신기기, 가전 멀티미디어 기기, 자동화/제조기기등 여러 응용분야에 인터넷을 통한 서버 활용기술에 많은 노력이 이루어지고 있다.

이와 같이, 인터넷을 기반으로 이루어지고 있는 정보통신 관련분야의 산업들이 날로 규모가 커지고 있으며, 이를 이용하는 사용자도 꾸준히 늘어나고 있는 추세로 인해 네트웍을 통해 이동하는 정보의 양이 급격히 증가하고 있으며, 결과적으로 정보를 저장하고 공급해주는 데이터 서버에 그 트래픽(Traffic)이 집중되고 있어서 안정적이고 신속한 동작을 보장해 줄 수 있는 데이터 서버의 중요성이 크게 부각되고 있다.

데이터 서버(server)는 웹서버나 FTP서버와 같이 일반적으로 메인 프레임의 기능을 하고 있는 시스템으로써, 특정 클라이언트에 의해 애플리케이션 프로그램을 실행하기 위한 것이 아니라, 클라이언트들이 요구하는 여러 정보를 저장해 두었다가, 필요시에 이러한 정보를 원하는 클라이언트에게 제공하는 역할을 한다.

이러한 데이터 서버는 그 서버의 필요한 기능을 확장 및 보충하는 데이터 서버 프로세서 및 상기 데이터 서버에게 필요한 데이터를 요청하는 개체인 클라이언트(사용자)와 연계되어 일종의 정보전달 시스템인 클라이언트/ 서버 시스템을 형성하는데, 도 1은 일반적인 클라이언트/서버 시스템의 연동관계를 보인 도면이다,

이에 도시한 바와 같이, 상기 클라이언트/서버 시스템은 클라이언트(10)의 요청데이터가 인터페이스인 프로토콜 포트(11)를 통해 운용체제인 커널의 프로토콜 해석기로 전달되면, 상기 프로토콜 해석기(12)는 전달된 요청데이터의 프로토콜 해석을 한 후, 프로토콜 해석이 이루어진 요청데이터를 데이터 서버 프로세서(13)로전달한다.

요청데이터를 전달받은 상기 데이터 서버 프로세서(13)는 입력 데이터 버퍼(14)에 상기 클라이언트의 요청 데이터를 일시저장한 후, 그 결과를 데이터 서버(15)에게 통보한다.

그러면 상기 데이터 서버(15)는 입력 데이터 버퍼(15)에 일시저장되어 있는 클라이언트의 요청데이터를 읽고 해석한 후 그 요청데이터에 대응되는 응답데이터를 추출한다.

그런 다음 추출한 응답데이터를 출력 데이터 버퍼(16)에 저장하고 그 결과를 상기 데이터 서버 프로세서(13)에게 통보한다. 이 통보를 받은 데이터 서버 프로세서(13)는 출력 데이터 버퍼(16)로부터 응답데이터를 추출하여 상기 프로토콜 프트(11)를 통해 클라이언트에게 전달한다.

이와 같이, 일반적인 클라이언트/ 서버시스템은 데이터 서버 프로세서와 데이터 서버간의 데이터 교환 채널이 별도의 공유 메모리 형태로 존재하고 있어 입력된 클라이언트의 요청데이터를 구별하는 키를 관리해야만 공유 메모리에 저장되는 해당 클라이언트의 데이터를 추적 관리할 수 있고, 클라이언트가 요청하는 데이터 수가 많으면 많을수록 그 만큼 많은 양의 공유 메모리 영역을 확보하여야 하므로 서버 시스템이 원활하게 작동하기 위해서는 많은 양의 메모리를 필요로 한다.

따라서, 서버의 메모리 자원이 한정되어 있으면 단위 시간당 처리할 수 있는 응답 데이터의 프로세싱 속도가 현저하게 감소되는데, 더욱이 이러한 프로세싱 기능이 완벽하게 수행되도록 하기 위해서는 데이터 서버와 데이터 서버 프로세서는자신의 고유 기능 이외에 별도의 데이터 관리 기능을 가지고 있어야 함으로 이로 인해 응답데이터의 프로세싱 속도는 현저히 떨어지게 되는 문제점이 발생한다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 발명한 것으로, 상기 응답데이터의 프로세싱 과정을 대부분 운영체제 내에서 실현하도록 하여 상기 응답데이터의 프로세싱을 위한 데이터 서버로의 접근을 최소화시킴으로써 응답데이터의 프로세싱 속도를 비약적으로 향상시킬 수 있는 데이터 서버 운영 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 데이터 서버 운영 방법은, 인터넷을 이용한 데이터 서버 운영 방법에 있어서, 인터페이스인 프로토콜 포트로부터 전달받은 사용자의 요청데이터를 커널 프로세서에서 제공하는 호출함수를 사용하여 상기 커널 프로세서로 전달하도록 하는 단계와, 상기 커널 프로세서로 전달된 요청데이터의 프로세싱 가능 여부와 해당 응답데이터의 저장 유무를 상기 커널 프로세서내에 미리 저장해 둔 프로토콜 해석기와 캐쉬 서버를 통해 순차적으로 판단하고 상기 요청데이터의 해당 응답데이터를 추출한 후 추출된 해당 응답데이터를 상기 프로토콜 포트를 통해 사용자에게 전달하도록 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 운영체제를 통한 서버 운영 시스템을 도시한 블록도이고,

도 2는 본 발명에 따른 서버 운영 시스템을 도시한 블록도이고,

도 3, 도 4, 도 5는 본 발명인 서버 운영 방법을 도시한 플로우 차트이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 2는 본 발명에 따른 서버 운영 시스템을 도시한 도면이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명을 위한 서버 운영 시스템은 필요한 데이터를 요청하는 개체인 클라이언트(이하 ; '사용자'로 대칭)(20)와, 상기 사용자(20)와 커널프로세서(22)의 인터페이스 기능을 수행하는 프로토콜 포트(21)와, 상기 사용자의 요청 데이터를 인터셉트하는 TCP 포트 인터셉터(23)와, 상기 요청 데이터를 상기 커널 프로세서내에서 프로세싱이 가능한지에 대한 여부를 판단하는 프로토콜 해석기(24)와, 상기 요청데이터에 대응하는 해당 응답데이터의 저장 유무를 판단하여 그 해당 응답데이터를 추출하는 캐쉬 데이터 관리자(25)와, 상기 요청데이터가 커널 프로세서(22)내에서 프로세싱이 가능하지 않은 경우 및 해당 응답데이터가 상기 캐쉬 데이터 관리자(25)에 저장되어 있지 않은 경우 상기 요청데이터를 프로토콜 해석기(24) 및 캐쉬데이터 관리자(25)로부터 각기 전달받아 이를 가상 네트워크 함수를 사용하여 서버 프로그램과 인터페이스 하도록 하는 데이터 서버 관리자(26)와, 상기 서버 프로그램이 내장되어 있는 데이터 서버 프로세서(27)와, 상기 가상네트워크 함수를 사용하여 데이터 서버 프로세서(27)로 전달된 요청 데이터에 대응하는 응답데이터를 저장한 데이터 서버(28)로 구성할 수 있다.

이러한 서버 운영 시스템은, 먼저 사용자의 요청데이터가 프로토콜 포트(21)로 전달되면(S30), 상기 사용자의 요청데이터와 커널 프로세서(22)와의 인터페이스를 위해 프로토콜 포트(21)에 제공된 함수들은 상기 커널 프로세서(22)내의 TCP포트 인터셉터(23)가 제공하는 인터페이스 호출 함수로 변경되는데, 상기 인터페이스 호출 함수는 일종의 'TCP 인터셉트 함수'로서, 우선 순위에 입각하여 인터럽트 처리된 사용자의 요청 데이터를 TCP포트 인터셉터(23)를 통해 후술할 프로토콜 해석기(24)로 직접 전달하도록 하는 기능을 수행한다.

즉, TCP 포트 인터셉터(23)는 상기 프로토콜 포트(21)를 통해 새로운 사용자의 요청데이터를 전달받으면, 처음에는 이 요청데이터에 대한 TCP 프로토콜 해석을 거치지 않고 이를 커널 프로세서(22)내의 프로토콜 해석기(23)로 직접 전달한다(S31).

그러면 상기 프로토콜 해석기(24)는 TCP 포트 인터셉터(23)를 통해 전달된 요청데이터의 응답 프로세싱 가능여부를 상기 요청데이터에 포함된 플랙과 미리 설정된 플랙의 동일성 유무로 판단하게 되는데(S32), 상기 응답프로세싱가능 여부에 대한 판단은 커널 프로세서(22)내의 각 프로세서들이 상기 요청데이터에 액세스하여 상호 인터페이스 할 수 있는 가에 대한 판단으로 이루어지며, 만약 프로토콜 해석기(24)의 판단 결과가 상기 요청데이터에 대한 응답 프로세싱 과정이 커널 프로세서(22)에서 이루어지는 것이 아니라고 판단되어 지는 경우에는 상기 요청 데이터의 플랙(flag)을 변경시키고, 상기 플랙이 변경된 요청데이터를 상기 TCP 포트 인터셉터(23)가 인터셉트한다(S40).

상기 플랙이 변경된 요청데이터를 인터셉트한 상기 TCP 포트 인터셉터(23)는 상기 변환된 요청 데이터의 플랙에 따라 TCP 프로토콜 해석을 하여 상기 요청데이터의 응답 프로세싱 과정이 데이터 서버 프로세서(22)에서 이루어지는 것으로 판단한 후, 상기 요청 데이터를 후술할 데이터 서버 관리자로 전달하는데(S41), 상기 플랙은 다른 네트웍 장치간에 약속된 신호를 남기기 위한 용도로 프로그램에 의해 미리 정의된 비트(또는 여러 개의 비트들)를 말하는 것으로서, 예를 들면 세 비트로 구성된 플래그 필드가 있다고 할 때, 이 플래그의 비트 구성은 다음과 같이, 001 ("나는 커널 프로세서에서 수행되는 메시지임"이라는 의미로), 011 ("나는 데이터 서버 프로세서에서 수행되는 메세지임"이라는 의미로)로 설정될 수 있으며 그 설정은 네트웍의 인터페이스 환경에 따라 얼마든지 다르게 될 수 있을 것이다.

전술한 바와 달리, 상기 프로토콜 해석기(24)가 요청데이터를 해석하여 상기 요청 데이터와 커널 프로세서(22)의 프로세서들이 상호 인터페이스가 가능하다고 판단하면, 그 판단 결과를 캐쉬 데이터 관리자(25)로 전달한다(S33).

그러면 캐쉬 데이터 관리자(25)는 상기 요청데이터에 대응하는 응답데이터의 캐쉬 여부를 판단하는데(S34), 상기 캐쉬 데이터 관리자(25)는 일종의 캐쉬 서버인 프럭시 서버로서, 모든 사용자들이 자주 요청할 만한 웹페이지나, FTP 및 기타 다른 파일 및 애플리케이션 프로그램들을 저장하고 있다가, 이들 페이지나 파일들에 대한 요청이 있을 경우 그 해당 내용을 추출하여 상기 프로토콜 포트를 통해 사용자에게 전달하는 것이다.

이러한 프럭시 서버인 캐쉬 데이터 관리자(25)는 예를 들면, 사용자로부터 웹 페이지 전송요청 등과 같은 요청데이터를 받을 경우, 만약 그 요구가 필터 요건을 통과한 정당한 요구라면, 캐쉬 데이터 관리자(25)는 이전에 다운로드 해놓았거나 저장해 둔 웹 페이지가 존재하는지를 확인하여, 그 내용을 추출한 후(S35) 프로토콜 포트를 통해 사용자에게 전달하는데(S36), 이러한 웹 페이지 요청에 대한 응답데이터의 처리는 상기 캐쉬 데이터 관리자(25)의 일부 기능에 해당되며 상기 캐쉬 데이터 관리자(25)에 어떠한 내용을 캐쉬하느냐에 따라 그 내용이 얼마든지 달라질 수 있을 것이며, 만약 사용자의 빈번한 요청이 이루어지는 데이터라면 그 내용들을 프럭시 서버인 캐쉬 데이터 관리자(25)에 저장해 둠으로써 데이터 서버(28)의 접근을 최소화하여 사용자들이 요구하는 데이터를 더 빠르게 제공할 수 있으며, 아울러 네트워크 상의 트래픽을 획기적으로 줄일 수 있다.

이와 같이, 상기 캐쉬 데이터 관리자(25)는 사용자의 요청데이터에 대한 응답데이터가 저장되어 있을 경우에는 그 해당 응답데이터를 추출하여 프로토콜 포트(21)를 통해 사용자에게 전달하고, 이와 달리 상기 요청데이터가 커널 프로세서(22)에서 처리가 가능하지 않거나, 상기 캐쉬 데이터 관리자(25)에 해당 응답데이터가 없는 경우에는 상기 사용자의 요청 데이터를 데이터 서버 관리자(26)로 전달한다.

그러면 상기 데이터 서버 관리자(26)는 통해 상기 요청 데이터를 데이터 서버 프로세서(27)로 전달하는데, 이 때 데이터 서버 관리자(26)는 상기 데이터 서버 프로세서(27)가 데이터 서버(28)로부터 추출된 요청 데이터의 해당 응답데이터가 직접 상기 프로토콜 포트(21)로 전달되지 못하도록 네트워크 함수를 가상 네트워크 함수로 변경한다(S42, S51).

상기 가상 네트워크 함수는 실제의 네트워크를 액세스하는 것이 아닌 가상적인 네트워크에 액세스한다는 의미로, 예를 들면 일반적으로는 데이터 서버(28)가 처리한 응답 데이터를 데이터 서버 프로세서(27)가 상기 프로토콜 포트(21)를 통해 사용자에게 직접 보내주도록 하기 위하여 실제 네트워크 함수인 send() 함수를 사용하게 되는데, 실제로는 이 send()함수가 tcp_send()를 거쳐 결국은 랜 카드를 통해 사용자에게까지 전달되게 되는 것이며, 이와 달리 상기 가상 네트워크 함수는 send() 함수가 tcp_send()가 아닌 virtual_send() 함수를 호출하여 전달하는 것이다.

이렇게 호출된 virtual_send()는 실제의 랜 카드(도시하지 않음)를 통해 사용자에게 직접 전달되는 것이 아닌 커널 프로세서(22)의 데이터 서버 관리자(26)가 그 응답데이터를 가로챌 수 있도록 하여, 상기 데이터 서버 관리자(26)가 상기 데이터 서버 프로세서(27)로부터 전달되는 응답 데이터의 내용을 파악할 수 있도록 한다.

또한 이 때 상기 데이터 서버 프로세서(27)는 단순히 send()라는 함수만을 호출하기 때문에 자신이 만든 데이터가 프로토콜 포트(21)로 전달되는지 데이터 서버 관리자(26)로 전달되는지 체크할 필요없이 동작할 수 있다.

이와 같이, 기존의 send() -> tcp_send() -> 랜 카드 -> 프로토콜 포트(21)로 전달되는 데이터 경로를 send()-> virtual_send() -> 데이터 서버 관리자(26)( 이 안에서 랜 카드 -> 사용자)로 이루어지는 데이터 경로로 변경함으로써, 이 경로를 통해 커널 프로세서(22)의 데이터 서버 관리자(26)는 상기 데이터 서버(28)에서 추출되는 응답 데이터들의 경로를 관리할 수 있게 된다.

상기 데이터 서버 관리자(26)가 전술한 가상 네트워크 함수를 사용하여 상기 요청데이터를 데이터 서버 프로세서(27)로 전달하고(S43, S52), 상기 데이터 서버 프로세서(27)는 상기 요청데이터의 해당 응답데이터를 데이터 서버(28)에 요청한다(S43). 그러면 데이터 서버(28)는 상기 요청 데이터를 해석하여 그 결과를추출한 다음(S35, S53) 데이터 서버 프로세서(27)에게 통보한다.

이 통보를 받은 상기 데이터 서버 프로세서(27)는 데이터 서버(27)로부터 추출된 응답데이터를 전달받아 이를 상기 가상 네트워크 함수를 통해 커널 프로세서(22)의 데이터 서버 관리자(26)로 전달한다(S45, S54).

그런 다음 상기 데이터 서버 관리자(26)는 상기 응답데이터를 프로토콜 포트를 통해 사용자에게 전달하는데(S37), 이 때는 상기 데이터 서버 관리자(26)가 실제 네트워크 함수를 사용하여 프로토콜 포트(21)로 전달함으로써 사용자(20)는 자기가 요청한 데이터의 해당 응답데이터를 볼 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 데이터 서버 운영 방법은 사용자의 요청데이터에 대응하는 응답데이터를 커널 프로세서내에 저장 및 관리하여 상기 응답데이터의 프로세싱을 위한 데이터 서버로의 접근을 최소화시킴으로써 응답데이터의 프로세싱 속도를 비약적으로 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 네트워크 상의 트래픽을 비약적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

1. 클라이언트의 요청데이터를 커널 프로세서의 호출함수를 사용하여, 상기 클라이언트와 커널프로세서의 인터페이스인 프로토콜 포트로 전달하는 제 1 단계와 ;

   상기 프로토콜 포트로 전달된 상기 요청데이터를 상기 커널프로세서내의 프로토콜 해석기로 전달하는 제 2 단계와 ;

   상기 프로토콜 해석기로 전달된 상기 요청데이터를 상기 커널프로세서내에서 프로세싱이 가능한지에 대한 여부를 판단하는 제 3 단계와 ;

   상기 제 3 단계를 지나 상기 요청데이터에 대한 응답데이터가 캐쉬에 저장되어 있는지의 여부를 상기 커널 프로세서에 내장된 캐쉬 데이터 관리자를 통해 확인하는 제 4 단계와 ;

   상기 제 4 단계의 확인 결과에 따라 상기 캐쉬에 저장되어 있는 상기 요청데이터에 대한 응답데이터를 추출하여 상기 프로토콜 포트를 통해 클라이언트에게 전달하는 제 5 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 서버 운영방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 단계는 ;

   상기 요청데이터에 포함되어 있는 플랙과 상기 프로토콜 해석기 내에 상기 요청데이터와 상기 커널 프로세서와의 인터페이스를 위해 미리 설정해 둔 플랙과의 동일성 유무에 따라 판단하는 것을 특징으로 하는 데이터 서버 운영 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 요청데이터에 포함된 플랙과 상기 프로토콜 해석기에 미리 설정된 플랙의 동일성 유무 판단 결과, 동일한 경우에는 상기 제 4 단계로 진행하여 상기 요청데이터에 대한 응답데이터가 캐쉬에 저장되어 있는지의 여부를 캐쉬 데이터 관리자를 통해 확인하는 것을 특징으로 하는 데이터 서버 운영 방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 요청데이터에 포함된 플랙과 상기 프로토콜 해석기에 미리 설정된 플랙의 동일성 유무 판단 결과, 동일하지 않은 경우에는 상기 요청데이터를 상기 커널 프로세서 내의 TCP포트 인터셉트가 인터셉트하는 제 31 단계와 ;

   상기 제 31 단계에 따라 상기 TCP 포트 인터셉트가 인터셉트한 상기 요청데이터를 상기 커널 프로세서내의 데이터 서버 관리자가 제공하는 가상 네트워크 함수를 사용하여 데이터 서버 프로그램이 내장되어 있는 데이터 서버 프로세서로 전달하는 제 32 단계와 ;

   상기 제 32 단계에 따라 상기 데이터 서버 프로세서로 전달된 요청데이터의 해당 응답데이터를 데이터 서버로부터 추출하는 제 33 단계와 ;

   상기 제 33 단계에 따라 상기 데이터 서버로부터 추출된 상기 해당 응답데이터를 상기 가상네트워크 함수를 사용하여 상기 데이터 서버 관리자로 전달하는 제 34 단계와 ;

   상기 제 34 단계에 따라 상기 데이터 서버 관리자로 전달된 상기 해당 응답데이터를 상기 프토토콜 포트를 통해 클라이언트에게 전달하는 제 35 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 서버 운영 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 단계의 확인 결과 ;

   상기 요청데이터에 대한 응답데이터가 캐쉬에 저장되어 있는 경우에는, 상기 제 5단계로 진행하여 상기 캐쉬에 저장되어 있는 상기 요청데이터에 대한 응답데이터를 추출하고 상기 프로토토콜 포트를 통하여 클라이언트에게 전달하는 것을 특징으로 하는 데이터 서버 운영 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 단계의 확인 결과 ;

   상기 요청데이터에 대한 응답데이터가 캐쉬에 저장되어 있지 않은 경우에는, 상기 요청데이터를 상기 데이터 서버 관리자가 제공하는 가상 네트워크 함수를 사용하여 데이터 서버 프로그램이 내장되어 있는 데이터 서버 프로세서로 전달하는 제 41 단계와 ;

   상기 제 41 단계에 따라 상기 데이터 서버 프로세서로 전달된 요청데이터의 해당 응답데이터를 데이터 서버로부터 추출하는 제 42 단계와 ;

   상기 제 42 단계에 따라 상기 데이터 서버로부터 추출된 상기 해당 응답데이터를 상기 가상네트워크 함수를 사용하여 상기 데이터 서버 관리자로 전달하는 제 43 단계와 ;

   상기 제 43 단계에 따라 상기 데이터 서버 관리자로 전달된 상기 해당 응답데이터를 상기 프토토콜 포트를 통해 클라이언트에게 전달하는 제 44 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 서버 운영 방법.