KR20060007155A - Ｃｄｎ망에서의 네트워크 품질 보장 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Ｃｄｎ망에서의 네트워크 품질 보장 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 시스템은, 웹사용자단말(10)의 컨텐트 요청에 대응하여 최적의 에지서버를 검색하고, 검색된 에지서버에 대한 자원예약요청메시지를 송신하는 컨텐트라우터; 및 자원예약요청메시지 수신에 대응하여, 에지서버의 송신 대역폭이 자원예약요청에 대응되도록 사용자 단말에 대응하는 네트워크장비를 제어함으로써 자원예약을 수행하는 네트워크 자원 관리자를 구비한다. 이에 의해 사용자와 에지서버간의 네트워크 QoS를 보장할 수 있다.

Description

ＣＤＮ망에서의 네트워크 품질 보장 시스템 및 그 방법{Network Quality of service guarantee system in Content Delivery Network and a method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 시스템의 블럭 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 방법을 설명하는 흐름도.
본 발명은 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 최적의 에지서버를 통해 서비스를 제공하는 CDN 망에서, 최적 에지와 사용자 단말간의 대역폭을 보장함으로써, 네트워크 품질을 보장하는 기술에 관한 것이다.
최근 인터넷 기술의 발전과 함께 초고속 인터넷 가입자의 급속한 증가로 인한 인터넷 이용 인구의 폭발적인 증가와, 개인 및 기업이 제공하는 웹 서비스의 급속한 증가로 인해, 인터넷 분야에서는 웹 사용자의 다양한 서비스 요구사항을 만족시키고 인터넷을 통해 제공하는 웹 서비스 품질(QoS : Quality of service)를 보장 하며, 컨텐트를 유료화할 수 있는 방안에 대한 요구가 증가하고 있다.
이러한 요구에 따라 인터넷을 이용하는 다양하고 수많은 가입자에게 컨텐트를 신뢰성 있고 신속하게, 그리고 QoS를 보장하도록 제공할 수 있는 새로운 인터넷 서비스방식으로 제안된 망이 CDN(Content Delivery Network) 망 구조이다.
CDN 망은 웹사용자가 요청한 컨텐트에 대해 웹캐쉬나 웹서버의 역할을 하는 에지서버를 망의 에지단에 다수개 구비하고, 컨텐트 라우터를 통해 웹 사용자가 요청한 컨텐트에 대한 최적의 에지서버를 검색하여, 검색된 최적의 에지서버를 통해 사용자가 요청한 컨텐트를 제공함으로써, 컨텐트 저장장소와 웹사용자간의 QoS를 보장한다. 이때 컨텐트 라우터는 각 사용자와 에지서버간의 인접성정보를 이용하여 가장 근접한 에지서버를 최적의 에지서버로 검색하며, 이때 사용되는 최적 에지서버를 검색하는 컨텐트 루팅방법으로는 도메인 서비스를 하는 DNS 기반의 컨텐트 루팅과 HTTP 리다이렉션을 이용한 컨텐트 루팅이 있다.
그러나 이와 같이 최적의 에지서버를 검색함으로써 컨텐트 저장장소와 웹사용자간의 QoS가 보장된다고 하더라도, 모든 패킷을 동일하게 전달하는 IP의 베스트 에포트(Best effort) 특성상 인접 에지서버와 웹사용자간의 다양한 네트워크 노드에서 트래픽이 증가하면 품질 보장이 어렵다는 문제점이 있다.
또한 선택된 최적의 에지서버가 이미 많은 양의 서비스를 처리하고 있어 더이상은 서비스를 제공하지 못는 경우에는, 중앙을 통해 서비스를 제공하여야 하기 때문에 네트워크 품질을 보장할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 최적의 에지서버를 통해 서비스를 제공하는 CDN망에서, 컨텐트 저장 장소와 웹사용자단말(10)간의 트래픽 지연을 최소화 하고 신뢰성 있는 인터넷을 구성함으로써, 원활한 웹서비스를 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 시스템은, 웹서버에서 제공하는 컨텐트를 네트워크의 에지단에 설치된 에지서버에 캐싱하여 제공하는 CDN망에서, 웹사용자단말의 컨텐트 요청에 대응하여 최적의 에지서버를 검색하고, 검색된 상기 에지서버에 대한 자원예약요청메시지를 송신하는 컨텐트라우터; 및 상기 자원예약요청메시지 수신에 대응하여, 상기 에지서버의 송신 대역폭이 상기 자원예약요청에 대응되도록 상기 사용자 단말에 대응하는 네트워크 장비(스위치 또는 라우터)를 제어함으로써 자원예약을 수행하는 네트워크 자원 관리자를 구비한다.
한편, 본 발명에 따른 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 방법은, 컨텐트라우터(30)에서 제공하는 컨텐트를 네트워크의 에지단에 설치된 에지서버에 캐싱하여 제공하는 CDN망에서, 웹사용자단말의 컨텐트 요청에 대응하여 최적의 에지서버를 검색하고, 검색된 상기 에지서버에 대한 자원예약요청메시지를 송신하는 컨텐트 라우팅 단계; 및 상기 자원예약요청메시지 수신에 대응하여, 상기 에지서버의 송신 대역폭이 상기 자원예약요청에 대응되도록 상기 사용자 단말의 스위치 또는 라우터와 같은 네트워크 장비를 제어함으로써 자원예약을 수행하는 네트워크 자원 관리 단계를 구비한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 시스템의 블럭 구성도이다. 도 1을 참조하면, CDN망에서의 네트워크 품질 보장 시스템은 웹사용자단말(10), 웹서버(20), 컨텐트라우터(30), 네트워크 자원관리자(40), 및 에지서버(50)를 포함한다.
에지서버(50)는 네트워크의 에지단에 마련되어, 각 웹서버(20)에서 제공하는 컨텐트(25)를 캐싱하고, 웹사용자단말(10)의 컨텐트 요청 신호에 대응하여 캐싱된 컨텐트(55)를 웹사용자단말(10)로 제공한다.
웹사용자단말(10)은 사용자에 의해 조작되어 인터넷을 통해 웹서버(20)에 접속하는 컴퓨터 장치로서, 컨텐트(25, 55)를 선택할 수 있는 웹페이지를 화면에 표시한다. 그리고 표시된 웹페이지를 통해 컨텐트(25)를 선택하며, 컨텐트(25) 선택에 대응하여 후술하는 컨텐트라우터(30)로 부터 최적의 에지서버(50)를 검색받고, 검색된 에지서버(50)로 컨텐트(55)를 요청한다.
컨텐트라우터(30)는 웹사용자단말(10)과 에지서버(50)간의 인접성 정보를 기록한 루팅 테이블(35)을 구비하며, 웹사용자단말(10)의 컨텐트 요청 메시지 수신에 대응하여, 해당 컨텐트(55)를 저장하는 최적의 에지서버(50)를 루팅테이블(35)로 부터 검색하여 그에 대한 자원예약요청 메시지를 네트워크 자원관리자(40)로 송신한다. 이때, 상기 최적의 에지서버(50)는 웹사용자단말(10)과 가장 인접한 에지서 버(50)인 것이 바람직하다. 만약 루팅 테이블(35)로 부터 해당 컨텐트(25)를 캐싱한 에지서버(50)를 검색하지 못하였을 경우, 해당 웹서버(20)에 대한 자원예약요청 메시지를 송신한다.
네트워크 자원관리자(40)는 에지서버(50)와 웹사용자단말(10), 그리고 스위치 또는 라우터와 같은 네트웍 장비(미도시)에 대한 네트워크 정보(45)를 저장하며, 저장된 네트워크 정보(45)를 이용하여 이들의 네트워크 자원을 관리하고, 소정 자원예약요청메시지 수신에 대응하여 가용자원이 예약 요청된 자원이상인지 확인한 후, 만약 이상인 경우 예약된 자원이 우선적으로 해당 트래픽을 전송하는데 사용되도록 네트워크 장비를 제어한다.
도 2는 본 발명에 따른 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 1및 도 2를 참조하면, 우선 웹사용자단말(10)은 웹서버(20)로 웹페이지 요청 메시지를 송신하고(S100), 이에 대응하여 웹페이지를 수신한다(S105). 그리고 수신된 웹페이지로 부터 특정 컨텐트를 선택하여(S110), 선택된 컨텐트 요청 신호를 컨텐트라우터(30)로 송신한다(S115).
컨텐트라우터(30)는 루팅 테이블(35)로 부터 요청된 컨테트(25)를 캐싱하고 있는 최적의 에지서버(50)를 조사한다(S120). S120 단계에서 최적의 에지서버(50)가 존재하는지 확인하여(S125), 만약 에지서버(50)가 존재하면 이를 선택하여, 그에 대한 자원예약요청메시지를 생성한다(S130). 그리고 만약 에지서버(50)가 존재하지 않으면, 해당 웹서버(20)에 대한 자원예약요청메시지를 생성한다(S135). 이후 자원예약요청메시지가 생성되었으면, 이를 네트워크 자원관리자(40)에게 전송한다 (S140).
네트워크 자원관리자(40)는 자원예약요청메시지가 수신되면, 자원의 시작점, 자원의 종단점, 및 요청자원 등 자원예약설정을 수행하고(S145), 해당 네트워크 장비에서 사용할 수 있는 가용자원을 계산하여(S150), 가용자원이 예약요청된 자원이상인가를 판단한다(S155). 그 결과 가용자원이 예약요청자원 이상인 것으로 판단되는 경우, 네트워크 장비를 제어하여 웹사용자단말(10)에 대하여 예약된 에지서버(50) 또는 웹서버(20)의 자원 예약을 수행하고(S160), 가용자원을 재설정한다(S165). 한편, 만약 S155 단계에서 가용자원이 예약요청자원 이하인 것으로 판단되는 경우 자원예약을 수행하지 않는다. 그리고 자원예약 수행 또는 미수행에 따른 자원예약결과를 컨텐트라우터(30)로 전송한다(S170).
자원예약결과를 수신한 컨텐트라우터(30)는, 그 결과를 판단하여(S175), 그 결과가 자원예약성공인 경우, 해당 웹사용자단말(10)로 웹사용자단말(10)로부터 요청된 컨텐트에 대한 URL을 전송한다(S180). 웹사용자단말(10)은 에지서버(50) 또는 웹서버(20)로 컨텐트를 요청하고(S185), 자원예약설정된 네트워크 장비를 통해 소정 대역폭 이상으로 컨텐트를 제공받는다(S190).
한편, 자원예약실패인 경우 S120 단계 이후를 반복 수행한다. 이때 무한 루프 수행을 방지하기 위해 반복수행회수는 소정회수 이하로 한정한다(S172). S172단계에서 반복회수가 소정회수 이상이 되면, 자원예약을 위한 일련의 동작을 수행하는 것을 중단한다.
상술한 바와 같은 방법에 의해 CDN 망에서 컨텐트 저장 장소와 웹사용자단말 (10)간의 트래픽 지연을 최소화할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 최적의 에지서버(50)를 통해 컨텐트를 제공하는 CDN망에서 네트워크 측면의 QoS를 보장함으로써, 서비스 품질 보장을 더욱 확고히 할 수 있는 장점이 있으며, 서비스 제공자는 이와 같이 높은 수준의 서비스를 보장함으로써, 컨텐츠 유료화를 추진할 수 있는 장점이 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 웹서버에서 제공하는 컨텐트를 네트워크의 에지단에 설치된 에지서버에 캐싱하여 제공하는 CDN망에서 네트워크 품질 보장 시스템에 있어서,
    웹사용자단말의 컨텐트 요청에 대응하여 최적의 에지서버를 검색하고, 검색된 상기 에지서버에 대한 자원예약요청메시지를 송신하는 컨텐트라우터; 및
    상기 자원예약요청메시지 수신에 대응하여, 상기 에지서버의 송신 대역폭이 상기 자원예약요청에 대응되도록 상기 사용자 단말에 대응하는 소정 네트워크 장비를 제어함으로써 자원예약을 수행하는 네트워크 자원 관리자를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 네트워크 자원관리자는, 상기 자원예약 수행 결과를 상기 컨텐트라우터로 전송하며,
    상기 컨텐트라우터는, 상기 자원예약 수행결과가 성공인 경우 상기 웹사용자단말로 예약된 상기 에지서버에 캐싱된 컨텐트의 주소를 전송하는 것을 특징으로 하는 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 컨텐트라우터는, 상기 최적의 에지서버 검색에 실패하는 경우 상기 웹 서버에 대한 상기 자원예약요청메시지를 송신하며,
    상기 네트워크 자원관리자는, 상기 웹서버에 대한 자원예약요청메시지가 수신되면 상기 웹서버에 대한 자원예약이 수행되도록 상기 네트워크 장비를 제어하는 것을 특징으로 하는 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 컨텐트라우터는,
    상기 웹사용자단말과 상기 에지서버간의 인접성 정보를 기록한 루팅 테이블을 이용하여 최적의 상기 에지서버를 검색하는 것을 특징으로 하는 CDN망에서의 네트워크 품질보장 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 네트워크 자원 관리자는,
    자원 예약요청메시지가 수신되면, 요청된 상기 에지서버에 대한 자원 예약 설정을 수행한 후, 가용자원이 요청자원이상인가를 판단하여, 이상인 경우, 상기 에지서버에 대한 자원예약을 수행하는 것을 특징으로 하는 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 네트워크 자원 관리자는,
    상기 자원예약 설정은, 상기 자원 예약의 시작점 설정, 종단점 설정, 및 요청 자원 설정 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 시스템.
  7. 웹서버에서 제공하는 컨텐트를 네트워크의 에지단에 설치된 에지서버에 캐싱하여 제공하는 CDN망에서 네트워크 품질 보장 방법에 있어서,
    웹사용자단말의 컨텐트 요청에 대응하여 최적의 에지서버를 검색하고, 검색된 상기 에지서버에 대한 자원예약요청메시지를 송신하는 컨텐트 라우팅 단계; 및
    상기 자원예약요청메시지 수신에 대응하여, 상기 에지서버의 송신 대역폭이 상기 자원예약요청에 대응되도록 상기 사용자 단말의 네트워크 장비를 제어함으로써 자원예약을 수행하는 네트워크 자원 관리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 네트워크 자원관리단계에서의 상기 자원예약 수행결과가 성공적인 경우 상기 컨텐트라우터를 통해 상기 웹사용자단말로 예약된 상기 에지서버에 캐싱된 컨텐트의 주소를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 컨텐트 라우팅 단계는, 상기 최적의 에지서버 검색에 실패하는 경우 상기 웹서버에 대한 상기 자원예약요청메시지를 송신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 네트워크 자원관리단계는, 상기 웹서버에 대한 자원예약요청메시지가 수신에 대응하여 상기 웹서버에 대한 자원예약이 수행되도록 상기 네트워크 장비를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 컨텐트 라우팅 단계는,
    상기 웹사용자단말과 상기 에지서버간의 인접성 정보를 기록한 루팅 테이블을 이용하여 최적의 상기 에지서버를 검색하는 것을 특징으로 하는 CDN망에서의 네트워크 품질보장 방법.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 네트워크 자원 관리단계는,
    자원 예약요청메시지가 수신되면, 요청된 상기 에지서버에 대한 자원 예약 설정을 수행한 후, 가용자원이 요청자원이상인가를 판단하여, 이상인 경우, 상기 에지서버에 대한 자원예약을 수행하는 것을 특징으로 하는 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 네트워크 자원 관리 단계는,
    상기 자원예약 설정은, 상기 자원 예약의 시작점 설정, 종단점 설정, 및 요청 자원 설정 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 CDN망에서의 네트워크 품질 보장 방법.
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