KR20120052981A - 적어도 하나의 가상 네트워크를 온더플라이 및 온디맨드 방식으로 배치하는 방법 및 시스템 - Google Patents

적어도 하나의 가상 네트워크를 온더플라이 및 온디맨드 방식으로 배치하는 방법 및 시스템 Download PDF

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KR20120052981A
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구이 푸졸레
오마르 케르카오우이
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유니베르시테 피에르 에 마리에 쿠리에 (파리 6)
쌍뜨르 나시오날 드 라 르셰르쉬 시앙띠피끄
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Abstract

본 발명은, 각각이 적어도 하나의 네트워크 오퍼레이팅 시스템을 작동시키는 물리적 노드들(204, 206, 208, 210)을 구비하는 인프라스트럭쳐 네트워크로 불리는 물리적 네트워크(200) 상에, 특정 용도에 적합한, 적어도 하나의 가상 네트워크(402, 404, 406)를, 온더플라이 및 온디맨드(on the fly and on demand) 방식으로 생성하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 가상 네트워크 서버로 불리는 적어도 하나의 컴퓨터 장치(202)에서, 상기 특정 용도에 따라서 생성되는 상기 가상 네트워크(402)에 관한 데이터를 결정하는 단계, 상기 데이터에 따라서, 가상 노드를 생성하기 위한 리퀘스트를, 상기 인프라스트럭쳐 네트워크(200)의, 활성 노드로 불리는 상기 물리적 노드들(204, 206, 208, 210)의 적어도 일 부분으로 전송하는 단계, 및 상기 각각의 활성 노드 내에 가상 장치(104, 106, 108)를 설치함으로써, 상기 각각의 활성 노드 상에 가상 노드를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 가상 네트워크는 이렇게 하여 생성된 가상 노드 세트로 구성된다. 또한, 본 발명은 이러한 방법을 수행하는 시스템에 관한 것이다.

Description

적어도 하나의 가상 네트워크를 온더플라이 및 온디맨드 방식으로 배치하는 방법 및 시스템{Method and system for deploying at least one virtual network on the fly and on demand}
본 출원은 온더플라이(on the fly) 및 온디맨드(on demand) 방식으로 가상 네트워크(virtual network)를 생성하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 출원은 그러한 방법을 수행하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 분야는 통신 네트워크이며 더욱 상세하게는 가상 통신 네트워크이다.
컴퓨터 기술에 있어서, 가상화(virtualization)의 일반적 정의는, 단일 장치에서 몇 개의 오퍼레이팅 시스템(operating system) 및/또는 몇 개의 어플리케이션(application)이 마치 그들이 물리적으로 독립된 장치에서 동작하는 것처럼, 상호 독립적으로 동작하도록 하는 한 세트(set)의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 기술이다.
이 방법으로 하나의 물리적 네트워크에 몇 개의 가상 네트워크를 설치하는 것이 가능하며, 가상 네트워크 각각은 물리적 네트워크 상에 설치된 몇 개의 가상 노드(virtual node)로 이루어진다.
현재, 가상 네트워크는, 물리적 장치 상에 네트워크의 가상 노드 각각을 수동으로 설치함으로써, 수동 설치되고 있다. 이것은, 한편으로는 가상 노드 각각을 설치하기 위한 시간과 다른 한편으로는 가상 노드 각각을 상호 연결시키기 위한 상당한 시간 소요를 필요로 한다.
본 발명의 목적은 이런 문제점을 극복하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 하나 또는 그 이상의 가상 네트워크를 온더플라이(on the fly) 및 완전 자동 방식으로 배치하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 특정 용도에 적합한, 하나 또는 그 이상의 가상 네트워크를 온더플라이 및 완전 자동 방식으로 배치하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
마지막으로, 본 발명의 또 다른 목적은 하나 또는 그 이상의 가상 네트워크를 용이하고 신속하게 배치하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은, 온더플라이(on the fly) 및 온디맨드(on demand) 방식으로, 각각이 적어도 하나의 네트워크 오퍼레이팅 시스템(network operating system:NOS)을 작동시키는 물리적 노드들을 구비하는 인프라스트럭쳐 네트워크(infrastructure network)로 불리는 물리적 네트워크에, 특정 용도에 적합한 적어도 하나의 가상 네트워크를 생성하는 방법에 의해서, 전술한 목적에 도달하는 것을 제안하며, 상기 방법은, 하기의 단계를 구비한다.:
가상 네트워크 서버로 불리는 적어도 하나의 컴퓨터 장치에서, 상기 특정 용도에 따라서 생성되는 상기 가상 네트워크에 관한 데이터를 결정하는 단계,
상기 데이터에 따라서, 상기 인프라스트럭쳐 네트워크의 활성 물리적 노드(active physical node)로 불리는 상기 물리적 노드의 적어도 일부분으로, 가상 노드를 생성하기 위한 리퀘스트(request)를 전송하는 단계 및,
상기 활성 노드 각각에 가상 장치를 설치함으로써 상기 활성 노드 각각에 가상 노드를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 가상 네트워크는 이렇게 하여 생성된 상기 가상 노드로 이루어진다.
본 발명에 따른 방법은, 배치되는 가상 네트워크에 관한 데이터에 따라서, 가상 네트워크 서버로 불리는 물리적 컴퓨터 장치로부터, 하나 또는 그 이상의 가상 네트워크가 물리적 네트워크 인프라스트럭쳐 내에 배치되게 한다.
유익하게도, 본 발명은 특정 용도 또는 특정 기능에 적합한 가상 네트워크가 생성되도록 한다. 예를 들면, 본 발명에 따른 방법은 은행 업무(banking operations)에 적합하며 고도의 보안을 필요로 하는 제 1 가상 네트워크와, 원거리 통신에 적합하며 고유량(high flow)을 필요로 하는 가상 네트워크의 배치를 가능하게 한다.
더구나, 본 발명에 따른 방법을 사용하여 가상 네트워크를 배치하는 것은 완전 자동 방식으로 그리고 사람의 조정 없이 수행된다.
또한, 본 발명의 방법에 따라서 가상 네트워크를 배치하는 것은 용이하고 신속하게 수행된다.
또한 본 발명에 따른 방법은 가상 노드를 생성하기 위한 리퀘스트에 따라서 각각의 가상 노드를 설정하는 단계를 더욱 포함한다. 따라서 본 발명에 따른 방법을 사용하여 단일 가상 네트워크의 하나 또는 그 이상의 노드를 상이하게 설정하는 것이 가능하다. 이는 온더플라이 및 온디맨드 방식으로 보다 유연한 가상 네트워크가 생성될 수 있게 한다.
가상 네트워크 서버와 각각의 활성 물리적 노드 간의 데이터 전송은 예를 들면 IP, UDP프로토콜, 등과 같은 인터넷 프로토콜을 사용하여 가상 네트워크에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 방법은 가상 네트워크 장치를 설정하기 위한 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 이 바람직한 실시예에서, 인프라스트럭쳐 네트워크의 물리적 장치 각각은, 생성되는 가상 네트워크의 가상 장치를 생성하기 위해 설치되는, 가상 장치의 하나 또는 그 이상의 "블랭크(blank)" 비설정 인스턴스(unconfigured instances)를 포함한다. 가상 네트워크 장치 인스턴스(instance)는 수신된 데이터에 따라서 설정된다. 이 실시예에서, 어떤 네트워크 장치 소프트웨어도 전송되지 않는다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예는, 네트워크 장치 소프트웨어가 각각의 물리적 노드로 전송되는 것을 막을 수 있어서, 전송될 데이터의 양을 줄이고, 가상 네트워크를 보다 신속하게 배치하는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 적어도 하나의 컴퓨터 장치로부터 각각의 활성 노드로 가상 장치 소프트웨어를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 논의되는 컴퓨터 장치는, 가상 네트워크에 관한 데이터를 결정하는 것으로, 예를 들면 가상 네트워크 서버일 수 있다. 인프라스트럭쳐 네트워크의 각각의 물리적 노드로 전송된 가상 장치는, 필요성, 가상 네트워크의 특성 및/또는 가상 노드가 생성되는 물리적 노드의 특성에 따라서, 전송 전에 설정될 수 있다.
특정 실시예에 따르면, 물리적 노드 상에 가상 노드를 생성하는 것은, 가상 노드가 생성되는 물리적 노드에 설치된 하이퍼바이저(hypervisor)에 의해 수행될 수 있다.
보다 바람직한 실시예에 따르면, 가상 노드를 생성하기 위해 물리적 노드 상에 가상 장치를 설치하는 단계는, 네트워크 오퍼레이팅 시스템 인스턴스(network operating system instance)를 생성시키는 단계를 포함할 수 있다. 오퍼레이팅 시스템을 생성하는 것은 가상 노드가 생성되는 물리적 노드 상에서 수행될 수 있다. 단일 가상 네트워크의 서로 다른 노드에서 실행된 오퍼레이팅 시스템은 서로 상이할 수 있다. 따라서, 가상 노드의 일부는 예를 들면 윈도우(Windows®) 타입의 제 1 오퍼레이팅 시스템의 인스턴스를 사용하여, 가상 노드의 다른 일부는 리눅스(Linux) 타입 등의 제 2 오퍼레이팅 시스템의 인스턴스를 사용하여, 생성될 수 있다.
생성되는 가상 네트워크에 관한 데이터는, 가상 장치가 설치될 위치(site)를 설명하는 적어도 하나의 제 1 템플리트(template)에 관한 데이터를 포함한다.
제 1 템플리트에 관한 데이터는 예를 들면 생성되는 가상 네트워크의 가상 노드가 만들어질 물리적 노드의 이름을 포함한다.
바람직하게도, 서버에 의해 적어도 하나의 물리적 노드로 전송되는 가상 노드를 생성하기 위한 리퀘스트는, 상기 물리적 노드 상에서 생성되는 상기 가상 노드에 할당되는 물리적 리소스(resource)를 설명하는 제 2 템플리트에 관한 데이터를 포함할 수 있으며, 이는 생성될 가상 노드 각각에 대해서 수행된다.
특히 제 2 템플리트에 관한 데이터는, 가상 노드 별로, 중앙처리장치(central processor unit), 스토리지(storage) 수단, 적어도 하나의 네트워크 인터페이스, 적어도 하나의 MAC 어드레스, 및/또는 가상 노드를 적어도 하나의 물리적 링크(link)에 연결시키는 데 필요한 적어도 하나의 드라이버 및/또는 브리지(bridge)에 관한 데이터를 포함할 수 있다.
또한, 서버에 의해 적어도 하나의 물리적 노드로 전송되는 가상 노드를 생성하기 위한 리퀘스트는, 생성되는 가상 네트워크를 설명하는 적어도 하나의 제 3 템플리트에 관한 데이터를 포함한다.
제 3 템플리트에 관한 데이터는, 생성되는 가상 노드 별로, 가상 네트워크의 이름, 노드 타입 및/또는, 인터넷 프로토콜 어드레스 및/또는, VPN 터널(tunnel), SSH 터널 또는 통신에 필요한 어떤 터널을 설정하는 것에 관한 데이터를 포함한다.
바람직하게는, 서버에 의해 적어도 하나의 물리적 노드로 전송되는 가상 노드를 생성하기 위한 리퀘스트는, 물리적 노드 상에 생성되는 가상 노드를 위한 네트워크 오퍼레이팅 시스템에 관한 적어도 하나의 제 4 템플리트에 관한 데이터를 포함한다.
제 4 템플리트는, 생성되는 가상 노드 별로, 네트워크 오퍼레이팅 시스템의 타입 및/또는, 오퍼레이팅 시스템의 이름에 관한 데이터를 포함한다.
본 출원에서, 용어 "템플리트(template)"는 데이터 프리젠테이션 모델(data presentation model)을 의미한다.
또한, 본 발명은, 본 발명에 따른 방법에 의해 획득된 가상 네트워크에 관한 것이다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 각각이 적어도 하나의 네트워크 오퍼레이팅 시스템(network operating system:NOS)을 작동시키는 물리적 노드들을 구비하는 인프라스트럭쳐 네트워크(infrastructure network)로 불리는 물리적 네트워크에, 특정 용도에 적합한 적어도 하나의 가상 네트워크를 온더플라이 및 온디맨드 방식으로 발생시키는 시스템이 제공되며, 상기 시스템은,
생성되는 가상 네트워크에 관한 데이터를 발생시키기 위한, 가상 네트워크 서버로 불리는 컴퓨터 장치,
가상 노드를 생성하기 위한 리퀘스트를 상기 인프라스트럭쳐 네트워크의 활성 물리적 노드로 불리는 물리적 노드의 적어도 일부분으로 전송하는 수단,
가상 장치를 상기 활성 물리적 노드 각각에 설치함으로써 상기 활성 물리적 노드 각각에 가상 노드를 생성하는 수단을 포함하며, 상기 가상 네트워크는 이렇게 생성된 가상 노드 세트(set)로 구성된다.
바람직하게는, 가상 노드를 생성하는 수단은, 각각의 물리적 노드에서 동작하고 가상 네트워크 서버로부터 수신된 가상 노드를 생성하기 위한 리퀘스트에 따라서 가상 컴퓨터 장치의 설치를 수행하는, 하이퍼바이저로 불리는 컴퓨터 프로그램을 포함한다.
가상 컴퓨터 장치는 하기의 가상 컴퓨터 장치로부터 선택될 수 있다. 가상 스위치(switch), 스위치 라우터(switch router) 또는 레벨-스위치 라우터(label-switched router; LSR), 방화벽(firewall), 가상 박스(virtual box) (미들 박스(middle box), 홈 게이트웨이(home gateway) 등)
본 발명의 다른 이점 및 특징은 본 발명을 한정하는 것이 아닌 실시예의 상세한 설명 및 첨부된 도면의 검토로부터 명백해질 것이다.
도 1은, 몇 개의 가상 노드가 설치되는 물리적 노드 아키텍쳐(physical node architecture)를 개략적으로 묘사한 것이다.
도 2는 4개의 물리적 노드와 하나의 가상 네트워크 서버를 포함하는 인프라스트럭쳐 네트워크를 개략적으로 묘사한 것이다.
도 3은 본 발명의 방법에 따라서 온더플라이 및 온디맨드 방식으로 가상 네트워크를 생성하는 일 실시예의 단계들을 개략적으로 묘사한 것이다.
도 4는 도 3의 방법에 따라서 3개의 가상 네트워크가 생성되는 도 2의 인프라스트럭쳐 네트워크를 개략적으로 묘사한 것이다.
도면들에 있어서, 각각의 도에 공통되는 요소에는 동일 번호가 부여되었다.
도 1은 물리적 노드에 몇 개의 가상 노드를 설치하게 하는 물리적 네트워크의 물리적 노드에 대한 가상화 아키텍쳐(virtualization architecture)를 개략적으로 묘사한 것이다.
도 1에 도시된 물리적 노드(100)는 하이퍼바이저(hypervisor)라 불리는 가상화 소프트웨어(virtualization software, 102)를 포함하며, 이는 본 실시예에서는 물리적 노드(100)의 하드웨어에서 직접 동작하는 XEN 소프트웨어이다. 다른 하이퍼바이저 소프트웨어와 같이, XEN 소프트웨어는 몇 개의 네트워크 오퍼레이팅 시스템(NOS)이 물리적 노드(100)에서 동작하게끔 하며, 이들 오퍼레이팅 시스템 각각은 가상 노드를 구성한다.
도 1에 도시된 실시예에서, 3 개의 가상 노드(104, 106, 108)가 물리적 노드(100) 상에 설치된다. 오퍼레이팅 시스템 각각은 XEN 하이퍼바이저 소프트웨어(102)와 접속하는 것을 허용하는 XEN 드라이버(driver)를 포함한다.
가상 노드(104-108)를 지원하는 네트워크 오퍼레이팅 시스템(NOS)은 상호 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 예를 들어 윈도우(Windows), 리눅스(Linux), 네트비에스디(NetBSD), 프리비에스디(FreeBSD) 또는 다른 오퍼레이팅 시스템이다.
본 실시예에서, 가상 라우터(virtual routers, 104-108)는 XORP 라우터 플랫포옴(Extensible Open Router Platform)이다.
또한 물리적 노드는 물리적 주변 장치(110)뿐만 아니라 제어 소프트웨어 및 드라이버(112)를 구비한다.
도 2는, 시그널링 네트워크(signalling network, 212) 역할에 있어서, 가상 네트워크 서버로 불리는 물리적 컴퓨터 장치(202), 특정 가상 네트워크에 의해 함께 연결된 4 개의 물리적 노드(204-210)를 포함하는 인프라스트럭쳐 네트워크(200)를 개략적으로 묘사한 것이다.
도 2에 도시된 실시예에서, 물리적 노드(204-210)는 도 1에 도시된 물리적 노드(100)와 같은 물리적 노드다.
몇 개의 가상 네트워크를 완전 자동으로, 온디맨드 및 온더플라이 방식으로 생성하는 것은 도 2-4를 참조하여 설명될 것이다. 명료하게 하기 위해, 생성될 가상 네트워크는 가상 라우터만을 포함하는 것으로 가정할 것이다.
각각의 물리적 노드는, 그 위에 몇 개의 가상 라우터가 설치될 수 있도록 배열된다. 이를 위해서, 물리적 노드(204-210) 각각은 가상 컴퓨터 장치의 “홀딩 탱크(holding tank)”, 보다 상세하게는 비구성(unconfigured) 가상 노드의 홀딩 탱크, 즉 홀딩 탱크(2040, 2060, 2080 및 2100)를 포함한다. 이들 홀딩 탱크는, 하나 또는 그 이상의 특정 용도, 즉 은행 업무, 원거리 통신 업무 등에 따라서 구성될 준비가 된, 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 장치의 인스턴스(instances)를 포함한다.
각각의 홀딩 탱크는, 높은 또는 낮은 수준의 보안, 고급 또는 저급의 서비스, 다소의 이동성 관리(mobility management) 등을 가지는 각종 어플리케이션에 부합하는 프로토콜 스택(protocol stack)과 관련된 네트워크 오퍼레이팅 시스템을 가지는, 필요한 만큼의 다수의 가상 라우터를 구비한다.
특정 프로토콜 스택과 각각의 물리적 노드 (204-210)에서 이용할 수 있는 특정 가상 라우터 인스턴스를 지지하는 네트워크 오포레이팅 시스템은, 각각의 특정 클라이언트(client) 또는 엔터프라이즈(enterprise) 그리고 어플리케이션에 대응한다.
가상 라우터(2040, 2060, 2080 및 2100)의 상이한 홀딩 탱크를 구성하는 것은 아래와 같이 수행될 수 있다. 각각의 어플리케이션에 부합하는 프로토콜 스택과 관련된 네트워크 오퍼레이팅 시스템을 가지는 상이한 비구성 가상 라우터가, 미리 가상 네트워크 서버(202)에 입력될 수 있다. 도 2에서 집중화되어 도시되었으나 분산될 수도 있는 서버(202)는, 각종 어플리케이션과 관련된 프로토콜 스택 없이, 가상 라우터(2040, 2060, 2080 및 2100)의 홀딩 탱크를 구성하기 위해서, 비활성(inactive) 네트워크 오퍼레이팅 시스템을 가지는 가상 라우터를 물리적 네트워크의 상이한 노드로 전송한다.
각종 어플리케이션과 관련된 프로토콜 스택은, 가상 네트워크 서버(202)에서 프로토콜 스택의 홀딩 탱크(2020) 내에 저장된다. 가상 네트워크 서버(202)로부터 상이한 물리적 노드(204-210)로 가상 라우터를 전송하는 것은, 상이한 물리적 노드(204-210)의 하이퍼바이저와 접속할 수 있는 시그널링 네트워크(212)를 사용하여 이루어진다.
도 3을 참조하면, 사용자 또는 엔테프라이즈가, 시그널링 네트워크(212)를 통해서 가상 네트워크 서버(202)로 리퀘스트(302)를 보내서, 그가 특정 서비스와 관련된 데이터를 전송할 수 있게 하기 위해서 온더플라이 방식으로 가상 네트워크를 설치할 것을 문의하면, 하기의 단계가 자동적으로 수행된다.
생성되는 가상 네트워크에 관한 데이터를 발생하는 단계(304) 동안에: 가상 네트워크 서버는 특정 서비스에 대응하는 가상 라우터, 인프라스트럭쳐 네트워크(200) 에 있어서 가상 라우터가 설치되는 물리적 라우터, 및 이 가상 네트워크에 할당될 물리적 리소스(physical recources)를 선택하고, 이들 선택된 것에 관한 데이터를 발생시킨다.
상기 가상 라우터, 가상 라우터 설치를 위한 물리적 라우터 및 물리적 리소스를 선택하기 위한 알고리즘은, 예를 들면, 하기와 같을 수 있다: 가상 네트워크 서버는 제공될 서비스 타입, 연결될 클라이언트 수 또는 설정될 보안 등의 가상 네트워크 생성을 위해서 사용자에 의해 주어진 정보를 사용하여, 가상 라우터의 선택을 결정한다. 그리고, 가상 네트워크 서버는, 시그럴링 네트워크를 통해, 예를 들면 OSPE 타입의 라우팅(routing) 알고리즘을 개시하며, 이는 물리적 네트워크의 물리적 링크 상태를 고려한 것이다. 이것으로부터 가상 라우터 설치를 위한 물리적 라우터를 추론해낸다. 마지막으로, 구현될 서비스에 대한 사용자에 의해 주어진 정보에 여전히 기초하여, 가상 네트워크 서버는 이것으로부터 각각의 가상 라우터에 필요한 리소스를 추론해 낸다.
다음으로 가상 네트워크 서버(202)는 템플리트(template)를 정의하는 단계(306)를 수행한다: 수행된 선택에 관한 데이터에 따라서, 가상 네트워크 서버는 4개의 템플리트를 발생한다.:
ㆍ가상 네트워크를 제공하기 위해서 상이한 가상 장치가 설치되는 카드(card)를 설명하는 제 1 템플리트(T1): 설정을 위한 물리적 노드의 이름, 및 가상 라우터,
ㆍ가상 라우터에 할당되어야 할 하드웨어를 설명하는 물리적 제 2 템플리트(T2): CPU (Central Processor Unit), 메모리, 네트워크 인터페이스 및 그들의 MAC 어드레스, 물리적 링크를 통해서 가상 라우터를 연결하기 위해 필요한 브리지 및 드라이버,
ㆍ상이한 가상 장치와 함께 설치될 가상 네트워크를 결정하는 제 3 템플리트(T3): 가상 네트워크 이름, 본 실시예에서는 라우터인 노드의 타입, 가상 네트워크의 동작 및 필요한 IP 어드레스의 정의를 위한 필요 리소스의 구성(configuration), 실행되는 VPN 또는 SSH 터널(tunnel) 등, 및,
ㆍ네트워크 오퍼레이팅 시스템을 위한 제 4 템플리트(T4): NOS 타입, 오퍼레이팅 시스템을 위해 사용될 이름 등.
가상 네트워크 서버(202)는 가상 네트워크를 설치하기 위해 바로 앞의 4개의 템플리트를 사용한다. 제 1 템플리트(T1)는 가상 장치가 설치될 네트워크의 노드를 결정한다. 이것은 가상 네트워크를 실행하기 위해서, 서버에 의해 전송될 리퀘스트의 목적지를 정의한다.
다른 3개의 템플리트(T2-T4)는 네트워크 내에 설치될 가상 장치를 충분히 결정한다.
다음, 가상 네트워크 서버(202)는 시그널링 네트워크(212)를 통해서 리퀘스트를, 특정 어플리케이션과 관련된 가상 네트워크를 설치하는 것에 연류된 상이한 물리적 노드의 하이퍼바이저로 전송하는 단계(308)를 수행한다. 이 리퀘스트는 특정 가상 라우터가 전술한 3개의 템플리트(T2-T4)에 의해 한정되어 설치되게 지시한다.
가상 라우터를 설정하는 단계(310)는 가상 네트워크 서버(202)로부터 리퀘스트를 수신받은 각각의 물리적 노드에서 수행된다. 비구성(unconfigured) 가상 라우터 인스턴스가, 인프라스트럭쳐 네트워크(200)의 각각의 물리적 노드(204-210)에서 이용가능하므로, 가상 라우터의 설치를 위한 리퀘스트는, 가상 네트워크 서버(202)에서 프로토콜 스택의 홀딩 탱크(2020) 내에 위치된 선택된 어플리케이션과 관련된 프로토콜 스택을 동반하는 것만이 단지 필요할 뿐이다.
전형적인 구성이 기껏해야 몇 킬로바이트의 데이터를 필요로 하므로, 전송 비용은 거의 0이다. 이들 데이터는, 크기를 더욱 줄이기 위해, 필요하다면 압축될 수 있다.
각각의 가상 라우터의 구성이 설정되면, 다음으로 특정 가상 네트워크는 특정 기능에 대해 클라이언트에게 서비스를 제공할 동작 가능한 상태가 된다. 이 네트워크 설정 시간은 무시해도 될 정도이며 수백 밀리초(milliseconds) 또는 수 초(seconds)를 차지한다.
도시된 실시예에서, 도 4를 참조하면, 도 2의 인프라스트럭쳐 네트워크(200)상에 3개의 가상 네트워크가 생성되었다. 2개의 가상 라우터(2022 및 2024)는 물리적 노드(202)에 설치되고, 2개의 가상 라우터(2042 및 2044)는 물리적 노드(204) 에 설치되며, 3개의 가상 라우터(2062, 2064 및 2066)는 물리적 노드(206)에 설치되고 그리고 3개의 가상 라우터(2082, 2084 및 2086)는 물리적 노드(208)에 설치된다. 물리적 노드(210)에 어떤 가상 라우터도 설치되지 않는다.
가상화에 의해서, 노드(202-210)로 이루어진 물리적 노드의 네트워크는 3개의 가상 네트워크가 설치되게 한다: 402, 404 및 406, 각각의 가상 네트워크는 특정 서비스에 적합하게 된다.
3개의 가상 네트워크(402, 404 및 406)는, 물리적 노드(204)에 2개의 가상 라우터를, 물리적 노드(206)에 2개의 가상 라우터를, 물리적 노드(208)에 3개의 가상 라우터를, 그리고 물리적 노드(210)에 3개의 가상 라우터를 생성할 것을 요청했다.
가상 라우터(402-406) 각각은 다른 가상 네트워크에 대해서 분리된다. 또한, 이렇게 생성된 가상 네트워크는, 물리적이든 아니든, 현존하는 네트워크에 연결될 수 있다.
가상 네트워크 서버(202)는, 데이터 베이스가, 네트워크 인프라스트럭쳐 오퍼레이터(operator)가 제공할 수 있는 모든 서비스를 충족시키기에 필요한 모든 라우터 소프트웨어 인스턴스를 포함하는, 통상의 컴퓨터 서버이다. 상기 서버(202)에는 완전히 표준형이며 전술한 4개의 템플리트가 기입(filled in)되게 하는 모든 데이터를 결정하기 위해 필요한 알고리즘을 동작시킬 수 있는 오퍼레이팅 시스템이 설치된다.
배치된 프로토콜이 조정될 수 있으므로, 전술한 방법은, 어플리케이션에게 파라메타를 제공하기 위해 필요한 특성을 가지면서 가상 네트워크가 온더플라이(on the fly) 방식으로 배치되게 한다.
가상 네트워크의 상호 분리는 상호 봉쇄된(sealed) 네트워크를 고려하는 것을 가능하게 하며, 다른 가상 네트워크에서 통과하는 것이 무엇이든 문제의 그 네트워크에는 영향을 주지 않는다.
특히, 가상 네트워크가 엔터프라이즈 네트워크에 연결될 경우, 가상 네트워크는 엔터프라이즈 네트워크와 동일 보안 및 동일 특성을 가지는 엔터프라이즈 네트워크의 확장으로 취급된다. 특히, 네트워크의 확장은, 엔터프라이즈 네트워크의 노드와 정확히 동일한 방법으로 관리되고 제어된다. 가상 네트워크에 대응하는 프로토콜 층이 배치된다면, 사용자 단말기(terminal)는 온더플라이 방식으로 배치된 네트워크에서 통신을 수행하기 위해 요구된 특성을 보장할 수 있게 한다.
따라서 본 발명은 자동적으로 또는 온더플라이 방식으로 배치될 수 있는 네트워크 설치를 허용하여, 특정 서비스의 제공에 적합한 통신을 수행하기 위해서, 데이터가 즉석에서 마련된(ad hoc) 특성을 가지고, 순간적으로, 전송되게 한다. 예를 들면, 연결 장치가 있는 위치에서 휴대용 컴퓨터 단말기, 스마트폰 또는 PDA로부터 은행과 통신하기 원하는 사용자는, 그 네트워크에 특유한 것으로서 통신을 위해 필요한 특징(보안, 서비스 질, 관련 리소스 등)에 적합하게 된 프로토콜 스택을 사용해서 그가 완전히 안전하게 원격 시스템과 은행 업무 통신을 수행할 수 있도록 하는, 온더플라이 방식의 특정 네트워크를 설정할 수 있다. 사용자에 의한 리퀘스트 다음으로, 가상 네트워크 서버는 그의 리퀘스트에 적합한 네트워크(통신 소프트웨어, 네트워크 오퍼레이팅 시스템, 특정 프로토콜층)를 설정한다. 이 가상 네트워크 및 프로토콜은 예를 들면 은행에 의해 권고되는 것일 수 있다.
다른 예로서는 사용자가 매우 고도의 보안 전화 통신을 수행하기 원하는 경우가 있다. 이 목적을 위해서, 사용자는 이 기능에 적합한 가상 네트워크를 배치하기 위한 리퀘스트를 발생한다. 가상 네트워크 서버는 순간적으로 ToIP(Telephony over IP) 패킷 전송(packet transfer)에 적합한 리소스를 가지는 특정 네트워크를 설치한다.
제 3 실시예로서는 엔터프라이즈가 호텔에서 세미나를 개최하고 엔터프라이즈 네트워크를 호텔로 확장하고자 것으로서, 엔터프라이즈는 본 발명을 사용함으로써 이 네트워크의 요소들이 엔터프라이즈의 시스템 엔지니어들에 의해 관리되고 제어되는 방식으로 이 확장을 순간적으로 설정할 수 있다.
마지막으로, 최종 실시예로서, 축구 경기를 생방송으로 보고 싶어하는 모든 사용자에게 축구 경기를 방송하기 위해서 네트워크를 순간적으로 설치하길 원하는 시청각 운영자가 있다.
다시 말해서, 본 발명은, 온더플라이 및 온디맨드 방식으로, 표준 또는 사유화된(proprietary) 프로토콜 스택을 가지며 사용자가 요구한 특정 어플리케이션에 적합하게 된 네트워크 세트(set)를, 동일한 물리적 인프라스트럭쳐는 공유하지만 각각이 독립적으로 개통되는 것을 가능하게 한다
물론, 본 발명은 설명된 실시예에만 한정되지 않는다. 가상 네트워크 서버는 비집중화될(decentralized) 수 있다. 가상 노드는 가상 라우터뿐만 아니라 공지된 모든 노드 타입, 즉 게이트웨이, 방화벽 등일 수 있다.

Claims (20)

  1. 각각이 적어도 하나의 네트워크 오퍼레이팅 시스템을 작동시키는 물리적 노드들(204, 206, 208, 210)을 포함하는 인프라스트럭쳐 네트워크(200)에서, 특정 용도에 적합한 적어도 하나의 가상 네트워크(402, 404, 406)를, 온더플라이 및 온디맨드(on the fly and on demand) 방식으로, 생성하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    가상 네트워크 서버로 불리는 적어도 하나의 컴퓨터 장치(202) 상에, 상기 특정 용도에 따라서 생성되는 상기 가상 네트워크(402)에 관한 데이터를 결정하는 단계(304, 306);
    상기 데이터에 따라서, 가상 노드를 생성하기 위한 리퀘스트를, 상기 인프라스트럭쳐 네트워크(200)의, 활성 노드로 불리는 상기 물리적 노드들(204, 206, 208, 210)의 적어도 일 부분으로 전송하는 단계(308); 및
    상기 각각의 활성 노드 내에 가상 장치(104, 106, 108)를 설치함으로써, 상기 각각의 활성 노드 상에 가상 노드를 생성하는 단계(310)를 포함하며,
    상기 가상 네트워크는 이렇게 하여 생성된 가상 노드 세트로 구성되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 가상 노드(310)를 생성하기 위한 상기 리퀘스트에 따라서, 각각의 가상 노드를 설정하는 단계(310)를 더욱 포함하는 것인, 방법.
  3. 전술한 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 가상 네트워크 서버(202)와 상기 각각의 활성 물리적 노드(204, 206, 208, 210) 간의 데이터 전송은, 소정 프로토콜에 따라서 시그널링 네트워크(212)를 통해 수행되는 것인, 방법.
  4. 전술한 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 컴퓨터 장치로부터 각각의 활성 노드로 가상 장치 소프트웨어를 전송하는 단계를 더욱 포함하는 것인, 방법.
  5. 전술한 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 가상 네트워크 서버(202)로부터 각각의 활성 물리적 노드(204, 206, 208, 210)로 가상 컴퓨터 장치를 위한 설정 데이터를 전송하는 단계(308)를 더욱 포함하는 것인, 방법.
  6. 전술한 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 물리적 노드(100) 상에 가상 노드(104, 106, 108)를 생성하는 것은 하이퍼바이저(102)에 의해 수행되는 것인, 방법.
  7. 전술한 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 가상 노드를 생성하기 위해 물리적 노드 상에 상기 가상 장치를 설치하는 단계는 네트워크 오퍼레이팅 시스템 인스턴스를 생성하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  8. 전술한 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 생성되는 상기 가상 네트워크에 관한 데이터는 상기 가상 장치가 설치될 위치를 설명하는 적어도 하나의 제 1 템플리트(T1)에 관한 데이터를 포함하는 것인, 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 템플리트(T1)에 관한 데이터는, 생성되는 상기 가상 네트워크의 상기 가상 노드가 생성되는, 상기 물리적 노드의 이름을 포함하는 것인, 방법.
  10. 전술한 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 서버에 의해 적어도 하나의 물리적 노드로 전송된 가상 노드를 생성하기 위한 상기 리퀘스트는, 상기 물리적 노드 상에 생성되는 상기 가상 노드에 할당되어야 하는 물리적 리소스를 설명하는 적어도 하나의 제 2 템플리트(T2)에 관한 데이터를 포함하는 것인, 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 템플리트(T2)에 관한 데이터는, 가상 노드 별로, CPU(central processor unit); 저장 수단; 적어도 하나의 네트워크 인터페이스; 적어도 하나의 MAC 어드레스; 및/또는 상기 가상 노드를 적어도 하나의 물리적 링크에 연결시키는 데 필요한 적어도 하나의 드라이버 및/또는 브리지에 관한 데이터를 포함하는 것인, 방법.
  12. 전술한 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 서버에 의해 적어도 하나의 물리적 노드로 전송되는 가상 노드를 생성하기 위한 상기 리퀘스트는, 생성되는 상기 가상 네트워크를 설명하는 적어도 하나의 제 3 템플리트(T3)에 관한 데이터를 포함하는 것인, 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 3 템플리트(T3)에 관한 데이터는, 생성되는 가상 노드 별로, 상기 가상 네트워크의 이름; 노드 타입, 및/또는 ; 인터넷 프로토콜 어드레스, 및/또는; VPN 터널, SSH 터널 또는 상기 통신에 필요한 어떤 터널을 설정하는 것에 관한 데이터를 포함하는 것인, 방법.
  14. 전술한 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 서버에 의해 적어도 하나의 물리적 노드로 전송되는 가상 노드를 생성하기 위한 상기 리퀘스트는, 상기 물리적 노드 상에 생성되는 상기 가상 노드를 위한 상기 네트워크 오퍼레이팅 시스템에 관한 적어도 하나의 제 4 템플리트(T4)에 관한 데이터를 포함하는 것인, 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 4 템플리트(T4)에 관한 데이터는, 생성되는 가상 노드 별로, 네트워크 오퍼레이팅 시스템의 타입, 및/또는 상기 오퍼레이팅 시스템의 이름에 관한 데이터를 포함하는 것인, 방법.
  16. 전술한 청구항의 어느 하나에 따른 방법에 의해 획득된 가상 네트워크(402, 404, 406).
  17. 각각이 적어도 하나의 네트워크 오퍼레이팅 시스템(NOS)을 작동시키는 물리적 노드들(204, 206, 208, 210)을 구비하는 인프라스트럭쳐 네트워크(200)에서, 특정 용도에 적합한 적어도 하나의 가상 네트워크(402, 404, 406)를, 온더플라이 및 온디맨드(on the fly and on demand) 방식으로, 생성하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
    생성되는 상기 가상 네트워크에 관한 데이터를 생성하기 위한, 가상 네트워크 서버로 불리는 컴퓨터 장치(202);
    가상 노드를 생성하기 위한 리퀘스트를, 상기 인프라스트럭쳐 네트워크(200)의, 활성 노드로 불리는 상기 물리적 노드들(204, 206, 208, 210)의 적어도 일 부분으로 전송하는 수단(212); 및
    상기 각각의 활성 노드 내에 가상 장치(104, 106, 108)를 설치함으로써, 상기 각각의 활성 노드 상에 가상 노드를 생성하는 수단(102)을 포함하며,
    상기 가상 네트워크는 이렇게 하여 생성된 가상 노드 세트로 구성되는 것을 특징으로 하는, 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 가상 노드를 생성하기 위한 수단은, 각각의 물리적 노드(100;2204, 206, 208, 210)에서 작동하며 상기 가상 네트워크 서버(202)로부터 수신된 가상 노드를 생성하기 위한 상기 리퀘스트에 따라서 상기 가상 컴퓨터 장치의 설치를 수행하는, 하이퍼바이저를 포함하는 것인, 시스템.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 가상 노드를 생성하는 수단은, 상기 물리적 노드에서 작동되며 상기 물리적 노드 상에 하나 또는 그 이상의 가상 장치를 작동시키기 위해 배열된, 가상 장치를 포함하는 것인, 시스템.
  20. 전술한 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 가상 컴퓨터 장치는, 가상 라우터; 가상 스위치; 스위치 라우터 또는 라벨-스위치 라우터(label-switched router;LSR); 방화벽; 가상 박스(미들 박스(middle box) 홈 게이트웨이(home gateway) 등)의 가상 컴퓨터 장치로부터 선택되는 것인, 시스템.
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