KR20120063662A - Load balancer and method for managing load balancing using this - Google Patents

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KR20120063662A
KR20120063662A KR1020100124734A KR20100124734A KR20120063662A KR 20120063662 A KR20120063662 A KR 20120063662A KR 1020100124734 A KR1020100124734 A KR 1020100124734A KR 20100124734 A KR20100124734 A KR 20100124734A KR 20120063662 A KR20120063662 A KR 20120063662A
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Abstract

PURPOSE: A load balancer and load distribution management method using the same are provided to offer the continuity of a service by automatically distributing communication service bottle neck sections. CONSTITUTION: A load balancer(10) constitutes a communication service cluster by allocating a VM(Virtual Machine) to physical nodes(50~53). The load balancer reconstitutes the communication service cluster by moving the VM according to states of the physical nodes corresponding to a communication service request received from clients. The load balancer determines the states of the physical nodes by monitoring the states in real time.

Description

로드 밸런서 및 이를 이용한 부하 분산 관리 방법{Load balancer and method for managing load balancing using this}Load balancer and method for managing load balancing using this}

본 발명은 로드 밸런서 및 이를 이용한 부하 분산 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신 서비스별 가상머신을 물리적 노드에 할당하고, 할당된 가상머신을 묶어 통신 서비스별 클러스터로 구성함으로써 하나의 통신 서비스에 다수의 가상머신을 중복 할당할 수 있어 서비스 안정성을 확보할 수 있으며, 또한, 물리적 노드의 상태에 따라 가상머신을 동적으로 할당 또는 이주함으로써 통신 서비스별 클러스터를 재구성할 수 있어 통신 서비스 병목구간을 자동 분산하고, 서비스의 연속성을 제공할 수 있는 로드 밸런서 및 이를 이용한 부하 분산 관리 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a load balancer and a load balancing management method using the same, and more particularly, to assign a virtual machine for each communication service to a physical node, tie the allocated virtual machines into a cluster for each communication service, Multiple virtual machines can be allocated redundantly to ensure service stability. Also, by dynamically allocating or migrating virtual machines according to the state of physical nodes, clusters can be reconfigured for communication service bottlenecks. The present invention relates to a load balancer capable of distributing and providing continuity of services and a load balancing management method using the same.

기존의 부하 분산 기술은 서비스 안정성 확보를 위해 실제 물리 머신을 증설하여 백업장비로 사용하거나 서버 클러스터를 구성하는 방법을 이용한다. 이러한 종래 기술은 병목현상으로 인해 서비스 성능저하가 발생할 경우, 병목구간을 탐색하거나 병렬처리 가능 구간을 찾아 해당 모듈을 병렬처리 할 수 있도록 내부 구조를 변경하거나, 물리 머신을 증설하여 절대적인 자원의 양을 증가시켜서 해결하고자 한다. 하지만, 이러한 경우 서비스 내부 구조를 변경하기 위한 소프트웨어의 변경 및 물리 머신의 증설에 따른 큰 비용과 노력이 필요하다. Existing load balancing technology uses a method of adding physical physical machines as backup equipment or configuring server clusters to secure service stability. When the service performance decreases due to a bottleneck, the conventional technology changes the internal structure so that the module can be parallelized by searching for a bottleneck section or finding a parallel processing section, or by adding a physical machine to increase the absolute amount of resources. I will try to solve by increasing. However, in such a case, a large cost and effort are required due to the change of software and the expansion of physical machines to change the internal structure of the service.

또한, 기존의 부하 분산 기술에는 서버의 확장성 및 안정성 확보를 위해 로드 밸런서(Load Balancer)를 도입하여 로드밸런싱을 수행하는 방법을 이용한다. 로드 밸런서는 웹사이트로 전송되는 패킷을 수신하고 이들을 하나 이상의 파라미터에 기초하여 각각의 서버에 전송한다. 이러한 로드 밸런서는 웹사이트를 호스팅하는 서버들 간에 패킷 로드를 실질적으로 고르게 분배하는 방식으로 패킷이 전송되는 서버를 선택한다. 그리고 로드 밸런서는 클라우드 환경에서 여러 인스턴스에게 로드밸런싱을 수행하면서도 스티기 세션(STICKY SESSION) 관리기능을 제공한다. 스티기 세션은 한 웹 서버로부터 같은 인스턴스에서 처리해야 하는 여러 요청이 로드 밸런서에 도착하였을 때 처음 도착한 요청을 처리하기 위해 할당된 인스턴스로 모든 요청을 전달함으로써 세션 정보를 유지한 채 서비스를 처리할 수 있도록 하는 기술이다. 하지만 이러한 로드 밸런서에 적용된 세션 유지기능은 HTTP와 TCP 프로토콜만 처리 가능하고, 다른 프로토콜 처리에 대한 고려가 없었다.
In addition, the existing load balancing technology uses a method of load balancing by introducing a load balancer (Load Balancer) to secure the scalability and stability of the server. The load balancer receives the packets sent to the website and sends them to each server based on one or more parameters. This load balancer selects the server to which the packet is sent in a way that distributes the packet load substantially evenly among the servers hosting the website. In addition, the load balancer load balances multiple instances in a cloud environment while providing STICKY SESSION management. Steam sessions can handle services while maintaining session information by forwarding all requests from one web server to the instance assigned to handle the first request when multiple requests arrive at the load balancer. Technology However, the session maintenance function applied to these load balancers can handle only HTTP and TCP protocols, and there is no consideration of other protocol processing.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 통신 서비스의 안정성 확보와 병목구간 해소를 위해, 가상화 기반의 시스템에서 물리적 노드에 분산 배치된 가상머신들을 통신 서비스 클러스터로 구성하고, 물리적 노드의 상태에 따라 가상머신을 동적으로 할당 또는 이주할 수 있는 로드 밸런서 및 이를 이용한 부하 분산 관리 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is to configure the virtual machines distributed in the physical node in the virtualization-based system in the virtualization-based system to secure the stability of the communication service and to eliminate the bottlenecks, the state of the physical node Accordingly, an object of the present invention is to provide a load balancer capable of dynamically allocating or migrating a virtual machine and a load balancing management method using the same.

또한, 본 발명은 다양한 프로토콜(SIP, DIAMETER, MSRP 등)의 세션 정보를 유지하면서 부하분산 기능을 수행할 수 있는 로드 밸런서 및 이를 이용한 부하 분산 관리 방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a load balancer capable of performing a load balancing function while maintaining session information of various protocols (SIP, DIAMETER, MSRP, etc.) and a load balancing management method using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 다수의 물리적 노드에 가상머신을 할당하고, 할당된 적어도 2개 이상의 가상머신을 통신 서비스별로 묶어 통신 서비스 클러스터를 구성하며, 유무선 통신을 통해 접속된 클라이언트로부터 수신된 통신 서비스 요청에 대응하여 상기 다수의 물리적 노드의 상태에 따른 신규 가상머신의 할당 또는 이주를 통해 해당하는 통신 서비스 클러스터를 재구성하는 것에 의해 요청된 통신 서비스를 제공하는 로드 밸런서를 제공한다.
An embodiment of the present invention for achieving the above object is to allocate a virtual machine to a plurality of physical nodes, bundle at least two or more of the allocated virtual machines for each communication service to form a communication service cluster, wired and wireless communication A load balancer that provides the requested communication service by reconfiguring a corresponding communication service cluster by allocating or migrating a new virtual machine according to the state of the plurality of physical nodes in response to a communication service request received from a client connected through the same. To provide.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 다수의 물리적 노드에 통신 서비스별 가상머신을 할당하고, 할당된 가상머신을 상기 통신 서비스별로 묶어 통신 서비스 클러스터로 구성하는 제1단계; 유무선 통신을 통해 접속된 클라이언트로부터 수신된 통신 서비스 요청에 대응하여 요청된 통신 서비스를 제공하는 물리적 노드의 상태에 따라 가상머신의 신규 생성 또는 이주를 통해 해당하는 통신 서비스 클러스터를 재구성하는 제2단계; 및 재구성된 통신 서비스 클러스터를 통해 상기 클라이언트가 요청한 통신 서비스를 제공하는 제3단계;를 포함하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법을 제공한다.
On the other hand, another embodiment of the present invention for achieving the above object, the first to allocate a virtual machine for each communication service to a plurality of physical nodes, bundle the assigned virtual machine for each communication service to form a communication service cluster step; Reconfiguring a corresponding communication service cluster by creating or migrating a virtual machine according to a state of a physical node providing a requested communication service in response to a communication service request received from a client connected through wired or wireless communication; And a third step of providing a communication service requested by the client through a reconfigured communication service cluster.

본 발명에 따르면, 로드 밸런서에서 다수의 물리적 노드 위에 가상머신이 분산 배치되도록 할당하고 이를 통신 서비스별로 묶어 클러스터로 구성함으로써 하나의 통신 서비스를 여러 가상머신이 제공할 수 있도록 한다. 이로 인해 특정 물리 머신의 장애 발생시에도 중단되는 서비스의 범위와 서비스 중단시간을 최소화할 수 있어 통신 서비스의 안정성을 확보할 수 있다.According to the present invention, in a load balancer, a virtual machine is allocated to be distributed over a plurality of physical nodes, and a plurality of virtual machines are provided in a cluster by grouping them into communication services. As a result, it is possible to minimize the scope of service interrupted even in the event of a failure of a specific physical machine and service downtime, thereby ensuring the stability of the communication service.

또한, 본 발명에 따르면, 로드 밸런서에서 시스템 내부 구조의 변경 없이 기 구성된 가상자원 풀에서 가상머신 단위의 서비스 부하 분배를 수행할 수 있도록 한다. 이로 인해, 큰 비용과 노력의 부담없이 서비스 부하를 분산할 수 있어 병목구간을 해소할 수 있다.In addition, according to the present invention, the load balancer can perform service load distribution of a virtual machine unit in a preconfigured virtual resource pool without changing the internal structure of the system. As a result, service load can be distributed without burdening the cost and effort, and bottlenecks can be eliminated.

또한, 본 발명에 따르면, 로드 밸런서에서 다양한 프로토콜(SIP, DIAMETER, MSRP 등)의 세션 정보를 유지하면서 부하분산 기능을 제공할 수 있다.
In addition, according to the present invention, the load balancer may provide a load balancing function while maintaining session information of various protocols (SIP, DIAMETER, MSRP, etc.).

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로드 밸런서를 중심으로 서로 접속 가능한 다수의 클라이언트 및 웹 서버의 관계를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로드 밸런서의 상세 구성과 통신 서비스 클러스터의 개념을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로드 밸런서의 병목구간에 대한 부하 분산 개념을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로드 밸런서의 물리적 노드의 장애 발생시 부하 분산 개념을 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4에 도시된 로드 밸런서를 이용하여 IMS 시스템에서 특정 물리적 노드의 가상머신 장애 발생시 통신 서비스를 제공하는 과정을 나타내는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로드 밸런서의 프로토콜별 부하 분산 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a block diagram schematically illustrating a relationship between a plurality of clients and a web server that can be connected to each other around a load balancer according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the detailed configuration of a load balancer and a communication service cluster according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a load balancing concept for a bottleneck section of a load balancer according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a load balancing concept when a physical node of a load balancer fails in accordance with an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram illustrating a process of providing a communication service when a virtual machine failure of a specific physical node occurs in an IMS system using the load balancer illustrated in FIGS. 1 to 4.
6 is a flowchart illustrating a load balancing management method of a load balancer according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a load balancing management method for each protocol of a load balancer according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 그리고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙였다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Further, in order to clearly illustrate the present invention in the drawings, portions not related to the description are omitted. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the similar part throughout the specification. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

본 발명의 로드 밸런서(Load Balancer) 및 이를 이용한 부하 분산 관리 방법은, 기존의 물리 머신에 통신 서비스를 제공하기 위한 리소스를 할당받던 구조를 가상 머신 기반의 유연한 구조로 구성한 것이다. The load balancer of the present invention and the load balancing management method using the same have a structure in which a resource is allocated to provide a communication service to an existing physical machine in a flexible structure based on a virtual machine.

즉, 본 발명의 로드 밸런서 및 이를 이용한 부하 분산 관리 방법은, 다수의 물리적 노드에 통신 서비스별 가상머신을 할당하고, 할당된 다수의 가상머신을 묶어 하나의 통신 서비스를 제공하는 클러스터로 구성하고, 물리적 노드의 상태에 따라 가상머신을 동적으로 할당 또는 이주하여 상기 클러스터를 재구성함으로써 통신 서비스에 대한 안정성 및 연속성 확보와 병목구간을 해소할 수 있다.That is, the load balancer of the present invention and the load balancing management method using the same, allocating a virtual machine for each communication service to a plurality of physical nodes, and comprises a cluster that provides a single communication service by tying a plurality of allocated virtual machines, By dynamically allocating or migrating a virtual machine according to the state of the physical node to reconfigure the cluster, it is possible to secure stability and continuity for communication services and to eliminate bottlenecks.

또한, 본 발명의 로드 밸런서 및 이를 이용한 부하 분산 관리 방법은, HTTP, TCP, SIP, DIAMETER, MSRP 등과 같은 다양한 프로토콜에 대해 세션을 유지하면서 부하 분산을 수행할 수 있다.In addition, the load balancer of the present invention and a load balancing management method using the same may perform load balancing while maintaining sessions for various protocols such as HTTP, TCP, SIP, DIAMETER, MSRP, and the like.

참고로, 본 발명의 명세서에서 서비스와 통신 서비스, 클러스터와 통신 서비스 클러스터는 각각 동일한 의미로 사용되며, 혼용될 수 있다.
For reference, in the specification of the present invention, the service and the communication service, the cluster and the communication service cluster are used in the same meaning, respectively, and may be used interchangeably.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로드 밸런서를 중심으로 서로 접속 가능한 다수의 클라이언트 및 IMS-AS(Application Server)의 관계를 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a relationship between a plurality of clients and an IMS-AS (Application Server) that can be connected to each other around a load balancer according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 전체 부하 분산 관리 시스템은 하나의 로드 밸런서(10)와 다수의 클라이언트(1~l)(30) 및 IMS-AS(1~n)(40)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the overall load balancing management system according to the present embodiment includes one load balancer 10, a plurality of clients 1-1, 30, and an IMS-AS 1-n 40. It includes.

여기서, 로드 밸런서(10)는 클라이언트(30)의 요청에 따른 통신 서비스를 제공하기 위해 클라이언트(30)와 IMS-AS(40)에 대한 하나의 접근점(Access Point)을 제공한다. Here, the load balancer 10 provides one access point for the client 30 and the IMS-AS 40 to provide a communication service according to the request of the client 30.

이러한 로드 밸런서(10)는 통신 서비스별(1~m) 클러스터(20)를 제공한다. 통신 서비스별 클러스터(20)는 다수의 물리적 노드에 할당된 가상 머신을 통신 서비스별로 묶어 구성한 통신 서비스 제공 단위이다.The load balancer 10 provides a cluster 20 for each communication service (1 to m). The communication service cluster 20 is a communication service providing unit configured to bundle virtual machines allocated to a plurality of physical nodes for each communication service.

또한, 로드 밸런서(10)는 통신 서비스별로 구성된 클러스터 정보를 관리하며, 클러스터 정보에는 가상머신 정보와 가상머신이 할당된 물리적 노드 정보를 포함한다.In addition, the load balancer 10 manages cluster information configured for each communication service, and the cluster information includes virtual machine information and physical node information to which the virtual machine is allocated.

한편, 로드 밸런서(10)는 물리적 노드의 상태에 따라 통신 서비스 클러스터를 재구성한다. 예를 들어, 물리적 노드의 상태가 과부하로 판단되면, 다른 물리적 노드에 신규 가상머신을 생성하거나, 물리적 노드의 상태가 장애 발생으로 판단되면, 해당 물리적 노드에 할당된 가상머신을 다른 물리적 노드로 이주한다. On the other hand, the load balancer 10 reconfigures the communication service cluster according to the state of the physical node. For example, if the state of the physical node is determined to be overloaded, create a new virtual machine on another physical node, or if the state of the physical node is determined to fail, migrate the virtual machine assigned to that physical node to another physical node. do.

이를 위해 로드 밸런서(10)는 물리적 노드 및 상기 물리적 노드에 할당된 가상머신의 상태를 관리하며, 물리적 노드에 대한 통신 서비스의 장애 및 과부하 여부를 판단한다. 그리고, 로드 밸런서(10)는 물리적 노드의 상태에 대한 판단 결과에 따라 클러스터를 재구성하며, 상기 클러스터의 재구성에 따라 트래픽 분산 정책을 변경한다. 이때, 로드 밸런서(10)는 통신 서비스에 대한 프로토콜별 세션을 유지하여 물리적 노드에 할당된 가상머신으로의 트랙픽 분산을 수행한다. To this end, the load balancer 10 manages the state of the physical node and the virtual machine assigned to the physical node, and determines the failure and overload of the communication service for the physical node. The load balancer 10 reconfigures the cluster according to the determination result of the state of the physical node, and changes the traffic distribution policy according to the reconfiguration of the cluster. At this time, the load balancer 10 maintains a session for each communication service for a communication service and distributes traffic to virtual machines allocated to physical nodes.

그리고, 로드 밸런서(10)는 가상머신의 이주에 의해 가상머신의 위치가 변경될 경우 세션 정보(목적지 정보)를 유지하며, HTTP, TCP, SIP, DIAMETER, MSRP 등의 프로토콜별 세션을 유지하면서 해당 가상머신으로 메시지를 전달한다. The load balancer 10 maintains session information (destination information) when the location of the virtual machine is changed by the migration of the virtual machine, and maintains sessions for each protocol such as HTTP, TCP, SIP, DIAMETER, and MSRP. Forward the message to the virtual machine.

이때, 로드 밸런서(10)는 세션 정보와 해당 세션을 처리하기 위한 가상머신 정보를 관리하며 세션 정보와 가상머신 정보의 매핑을 통해 해당 가상머신으로 세션의 처리를 요청한다.At this time, the load balancer 10 manages the session information and the virtual machine information for processing the session, and requests the processing of the session to the virtual machine through the mapping of the session information and the virtual machine information.

이와 같이 본 발명에 따른 로드 밸런서는 가상 머신의 클러스터 구조를 통해 특정 물리적 노드의 과부하 또는 장애 발생시에도 중단되는 통신 서비스의 범위와 중단시간을 최소화할 수 있다. 이에 의해 본 실시예에 따른 로드 밸런서는 통신 서비스에 대한 안정성 및 연속성 확보와 병목구간을 해소할 수 있다.
As such, the load balancer according to the present invention can minimize the scope and downtime of the communication service which is stopped even when an overload or failure of a specific physical node occurs through a cluster structure of a virtual machine. As a result, the load balancer according to the present embodiment can secure stability and continuity for the communication service and eliminate bottlenecks.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로드 밸런서의 상세 구성과 통신 서비스 클러스터의 개념을 나타내는 블록도이다. 2 is a block diagram showing the detailed configuration of a load balancer and a communication service cluster according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 로드 밸런서(10)는 클러스터 관리부(11), 트래픽 관리부(12), 정책 관리부(13) 및 세션 관리부(14)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the load balancer 10 according to the present embodiment includes a cluster manager 11, a traffic manager 12, a policy manager 13, and a session manager 14.

먼저, 클러스터 관리부(11)는 다수의 물리적 노드(50~53)에 가상 머신(60)을 할당하며, 통신 서비스별로 다수의 가상머신으로 이루어진 통신 서비스 클러스터(21~24)를 구성한다. First, the cluster manager 11 allocates a virtual machine 60 to a plurality of physical nodes 50 to 53, and configures a communication service cluster 21 to 24 including a plurality of virtual machines for each communication service.

즉, 클러스터 관리부(11)는 다수의 물리적 노드(50~53)에 분산되어 있는 가상 머신(60)들을 동일한 통신 서비스별로 묶어 하나의 통신 서비스 클러스터(21~24)로 각각 구성한다.That is, the cluster manager 11 configures the virtual machines 60 distributed in the plurality of physical nodes 50 to 53 by one communication service cluster 21 to 24, respectively.

예를 들어, 클러스터 관리부(11)는 물리적 노드1(50) 및 물리적 노드2(51)에 분산 배치된 가상 머신(60)을 묶어 통신 서비스1을 제공하는 클러스터(21)로, 물리적 노드2(51), 물리적 노드3(52) 및 물리적 노드4(53)에 분산 배치된 가상 머신(60)을 묶어 통신 서비스2를 제공하는 클러스터(22)로, 물리적 노드1(50) 및 물리적 노드3(52)에 분산 배치된 가상 머신(60)을 묶어 통신 서비스3을 제공하는 클러스터(23)로, 물리적 노드1(50), 물리적 노드2(51), 물리적 노드3(52) 및 물리적 노드4(53)에 분산 배치된 가상 머신(60)을 묶어 통신 서비스4를 제공하는 클러스터(24)로 구성한다. For example, the cluster manager 11 is a cluster 21 that bundles the virtual machines 60 distributed in the physical node 1 50 and the physical node 2 51 to provide communication service 1, and the physical node 2 ( 51), a cluster 22 which bundles the virtual machines 60 distributed in physical nodes 3 52 and 4 4 53 to provide communication service 2, wherein physical node 1 50 and physical node 3 ( 52 is a cluster 23 that bundles the virtual machines 60 distributed in a distributed manner to provide communication services 3, and includes physical node 1 (50), physical node 2 (51), physical node 3 (52), and physical node 4 ( 53, the virtual machines 60 distributed in a bundle are bundled together to form a cluster 24 that provides a communication service 4.

이와 같이 클러스터 관리부(11)는 다수의 물리적 노드 위에 4개의 통신 서비스 클러스터를 형성하며 클러스터 정보를 등록하여 관리한다.As such, the cluster manager 11 forms four communication service clusters on the plurality of physical nodes and registers and manages cluster information.

또한, 클러스터 관리부(11)는 물리적 노드의 상태에 따라 클러스터에 포함되는 가상머신의 수를 변경한다. In addition, the cluster manager 11 changes the number of virtual machines included in the cluster according to the state of the physical node.

즉, 클러스터 관리부(11)는 특정 물리적 노드가 서비스 병목구간으로 판단될 경우, 해당 클러스터에 대해 가상머신을 증설하여 부하를 분산하고 해당 클러스터 정보를 변경한다.That is, when it is determined that a specific physical node is a service bottleneck, the cluster manager 11 distributes load by adding a virtual machine to the cluster and changes the cluster information.

또한, 클러스터 관리부(11)는 물리적 노드의 상태에 따라 가상머신의 물리적 노드간의 이동을 지원한다. In addition, the cluster manager 11 supports the movement between the physical nodes of the virtual machine according to the state of the physical node.

즉, 클러스터 관리부(11)는 특정 물리적 노드의 장애로 인해 통신 서비스 클러스터의 가상머신이 서비스 불능상태라고 판단될 경우, 해당 가상머신을 다른 물리적 노드로 이주시키고, 상기 가상머신이 이주된 물리적 노드를 상기 통신 서비스 클러스터에 포함하고 클러스터 정보를 변경한다.That is, if it is determined that the virtual machine of the communication service cluster is out of service due to a failure of a specific physical node, the cluster manager 11 migrates the virtual machine to another physical node, and migrates the physical node to which the virtual machine is migrated. Include in the communication service cluster and change cluster information.

그리고, 트래픽 관리부(12)는 통신 서비스에 따른 트래픽 분산을 수행하기 위해, 물리적 노드와 가상머신의 연결을 관리하고 서비스의 장애 및 과부하 여부를 판단한다. In addition, the traffic management unit 12 manages the connection between the physical node and the virtual machine in order to perform traffic distribution according to the communication service, and determines whether the service is interrupted or overloaded.

또한, 트래픽 관리부(12)는 HTTP, TCP, SIP, DIAMETER, MSRP 등의 프로토콜별로 세션 및 세션 정보를 유지하면서 해당 가상머신으로 트래픽을 분산한다. In addition, the traffic management unit 12 distributes traffic to the corresponding virtual machine while maintaining the session and session information for each protocol, such as HTTP, TCP, SIP, DIAMETER, MSRP.

이때, 트래픽 관리부(12)는 설정된 프로토콜별 트래픽 분산 정책에 따라 트래픽 분산을 수행한다.At this time, the traffic manager 12 performs traffic distribution according to the set traffic distribution policy for each protocol.

또한, 트래픽 관리부(12)는 특정 물리적 노드의 장애 발생시 이를 클러스터 관리부(11)에 통지하고, 클러스터 관리부(11)에서 가상머신의 이주를 진행하는 동안 목적지 변경 기능을 이용하여 임시로 트래픽 분산 정책을 변경하고 가상머신의 이주가 완료되면 장애 이전의 트래픽 분산 정책으로 복구한다.In addition, the traffic manager 12 notifies the cluster manager 11 when a specific physical node fails, and temporarily sets a traffic distribution policy by using a destination change function while the cluster manager 11 performs the migration of the virtual machine. After the change and migration of the virtual machine is completed, restore the traffic distribution policy before failure.

그리고, 정책 관리부(13)는 가상머신으로 트래픽을 분산하기 위한 정책을 설정하고 관리한다. The policy manager 13 sets and manages a policy for distributing traffic to the virtual machine.

즉, 정책 관리부(13)는 서비스의 장애 및 과부하 발생시 가상머신의 신규 생성 및 이주에 따른 가상머신의 위치 변경을 반영하여 트래픽 분산 정책을 설정한다.That is, the policy manager 13 sets the traffic distribution policy by reflecting the change of the location of the virtual machine according to the new creation and migration of the virtual machine in the event of service failure or overload.

그리고, 세션 관리부(14)는 세션 및 세션 정보와 가상머신 정보를 유지하여 트래픽 분산이 끊김 없이 이루어지도록 한다. In addition, the session manager 14 maintains session and session information and virtual machine information so that traffic distribution is seamless.

즉, 세션 관리부(14)는 프로토콜별 세션 및 세션 정보를 유지하고 이후 로드 밸런서(10)에 입력되는 프로토콜에 대한 세션 유지 여부를 판단함으로써 트래픽 분산의 연속성을 지원한다.
That is, the session manager 14 supports continuity of traffic distribution by maintaining session and session information for each protocol and then determining whether to maintain a session for a protocol input to the load balancer 10.

다음으로, 도 1 및 도 2에 상술한 로드 밸런서의 부하 분산에 대해 구체적으로 설명하도록 한다. 도 3은 로드 밸런서의 병목구간에 대한 부하 분산, 도 4는 로드 밸런서의 물리적 노드 장애 발생시 부하 분산을 설명하는 예시도이다.
Next, the load balancing of the load balancer described above with reference to FIGS. 1 and 2 will be described in detail. 3 is a diagram illustrating load balancing for a bottleneck section of a load balancer, and FIG. 4 is a diagram illustrating load balancing when a physical node failure of the load balancer occurs.

도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로드 밸런서의 병목구간에 대한 부하 분산 개념을 나타내는 블록도이다. 3 is a block diagram illustrating a load balancing concept for a bottleneck section of a load balancer according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 클러스터 관리부(11)는 물리적 노드1(50)의 가상머신(61)을 통신 서비스1을 제공하기 위한 클러스터(21)로 구성한다. As shown in FIG. 3, the cluster manager 11 configures the virtual machine 61 of the physical node 1 50 as a cluster 21 for providing communication service 1.

그리고, 트래픽 관리부(12)는 물리적 노드의 상태를 실시간 모니터링하고, 물리적 노드1(50)에 대한 서비스 병목현상으로 성능저하가 확인되면, 이를 클러스터 관리부(11)로 통지한다.The traffic manager 12 monitors the state of the physical node in real time, and notifies the cluster manager 11 when the performance decrease is confirmed as a service bottleneck for the physical node 1 50.

그러면, 클러스터 관리부(11)는 물리적 노드2(51), 물리적 노드3(52) 및 물리적 노드4(53)에 신규 가상머신(70)을 각각 증설하고, 신규 가상머신(70)들을 통신 서비스1을 제공하는 클러스터(21)에 포함되도록 클러스터 정보를 변경한다.Then, the cluster manager 11 adds a new virtual machine 70 to the physical node 2 51, the physical node 3 52, and the physical node 4 53, respectively, and transfers the new virtual machines 70 to the communication service 1. Change the cluster information to be included in the cluster 21 to provide.

이로써, 클러스터 관리부(11)는 물리적 노드1(50)의 가상머신(61)에 대한 부하를 신규 가상머신(70)으로 분산시켜 병목구간을 해소한다. As a result, the cluster manager 11 distributes the load on the virtual machine 61 of the physical node 1 50 to the new virtual machine 70 to eliminate the bottleneck.

이와 같이 본 로드 밸런서의 클러스터 관리부(11)는 통신 서비스1의 처리 로직의 일부 영역에 대한 부하가 전체 시스템의 성능을 저하시켜 서비스 처리시간이 길어지게 될 경우, 이를 해소하기 위해 해당 클러스터에 대한 가상머신의 증설을 통해 병목구간의 부하를 분산시켜 전체 대기시간을 줄일 수 있다.As such, the cluster management unit 11 of the load balancer may virtualize the cluster in order to solve this problem when the load on some areas of the processing logic of the communication service 1 degrades the performance of the entire system, thereby increasing the service processing time. By adding machines, the load can be distributed among bottlenecks, reducing overall latency.

이때, 로드 밸런서의 정책 관리부(13)는 통신 서비스1의 클러스터(21)에 가상머신을 증설함에 따라 신규 가상머신(70)으로 부하를 분배하기 위해 정책을 변경한다. At this time, the policy manager 13 of the load balancer changes the policy to distribute the load to the new virtual machine 70 as the virtual machine is added to the cluster 21 of the communication service 1.

따라서, 상술한 바와 같이 본 실시 형태에 따른 로드 밸런서는 가상머신의 신규 생성을 통해 서비스 병목구간에 대한 부하 자동 분산이 가능하다.
Therefore, as described above, the load balancer according to the present embodiment can automatically distribute loads to service bottlenecks through new creation of the virtual machine.

도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로드 밸런서의 물리적 노드의 장애 발생시 부하 분산 개념을 나타내는 블록도이다. 4 is a block diagram illustrating a load balancing concept when a physical node of a load balancer fails in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 로드 밸런서(10)의 클러스터 관리부(11)는 4개의 물리적 노드(1~4)(50~53) 각각에 4개의 통신 서비스를 처리하는 가상머신을 적어도 2개 이상 중복 배치하여 클러스터(21~24)를 구성한다.As shown in FIG. 4, the cluster manager 11 of the load balancer 10 includes at least two virtual machines processing four communication services on each of the four physical nodes 1 to 4 and 50 to 53. The clusters 21 to 24 are formed by overlapping the above steps.

이를 통해, 본 실시 형태에 따른 로드 밸런서는 하나의 통신 서비스를 제공하는 가상머신을 중복 배치하여 클러스터로 구성함으로써 서비스 안정성 확보가 가능하다.Through this, the load balancer according to the present embodiment can secure the service stability by arranging virtual machines providing one communication service in a cluster.

만약, 4개의 물리적 노드(1~4)에 4개의 통신 서비스(1~4)가 각각 하나씩 할당되어 서비스될 경우, 즉, 물리적 노드1에 통신 서비스1을, 물리적 노드2에 통신 서비스2를, 물리적 노드3에 통신 서비스3을, 물리적 노드4에 통신 서비스4를 할당한 경우, 물리적 노드2의 장애 발생시 그에 할당된 통신 서비스2가 100% 손실율을 보이며 장애가 복구될 때까지 동작하지 못한다. 만약 통신 서비스1 내지 통신 서비스4가 서로 연계되어 동작하는 서비스라면 물리적 노드2의 장애로 인해 모든 통신 서비스가 동작하지 못하는 상황을 초래할 수 있다. If four communication services 1 to 4 are allocated and serviced to each of the four physical nodes 1 to 4, that is, communication service 1 to physical node 1 and communication service 2 to physical node 2, If communication service 3 is assigned to physical node 3 and communication service 4 is assigned to physical node 4, when the failure of physical node 2 occurs, communication service 2 assigned to it shows a 100% loss rate and cannot operate until the failure is recovered. If the communication service 1 to the communication service 4 operates in association with each other, it may cause a situation in which all communication services do not operate due to a failure of the physical node 2.

이후, 트래픽 관리부(12)는 물리적 노드들(50~53)의 상태를 실시간 모니터링하고, 물리적 노드2(51)의 장애 발생이 확인되면, 이를 클러스터 관리부(11)로 통지한다.Thereafter, the traffic manager 12 monitors the states of the physical nodes 50 to 53 in real time, and when the failure of the physical node 2 51 is confirmed, the traffic manager 12 notifies the cluster manager 11.

그러면, 클러스터 관리부(11)는 장애가 발생한 물리적 노드2(51)의 가상머신(62)을 다른 물리적 노드인, 물리적 노드1(50) 및 물리적 노드3(52)으로 각각 이주를 수행한다. Then, the cluster manager 11 migrates the virtual machine 62 of the failed physical node 2 51 to another physical node, physical node 1 50 and physical node 3 52, respectively.

즉, 물리적 노드2(51)에서 장애가 발생하면 물리적 노드2(51)에 할당된 통신 서비스1과 통신 서비스2의 가상머신(62)의 동작이 중지됨으로써 통신 서비스1은 50%, 통신 서비스2는 33%의 손실율을 보이지만 다른 물리적 노드에 분산되어 있던 가상머신들은 계속 동작하기 때문에 전체 서비스의 중단은 발생하지 않게 된다. That is, when a failure occurs in the physical node 2 51, the operation of the communication service 1 allocated to the physical node 2 51 and the virtual machine 62 of the communication service 2 is stopped, so that the communication service 1 is 50% and the communication service 2 is Although the loss rate is 33%, virtual machines distributed on different physical nodes continue to operate, so there is no interruption of the overall service.

따라서, 클러스터 관리부(11)는 물리적 노드2(51)에 할당된 가상머신을 물리적 노드1(50) 및 물리적 노드3(52)으로 각각 이주시킴으로써 물리적 노드2(51)의 장애로 인해 일부 중단된 서비스를 빠르게 재개한다.Therefore, the cluster management unit 11 partially migrates the virtual machines assigned to the physical node 2 51 to the physical node 1 50 and the physical node 3 52, respectively, to cause failure of the physical node 2 51. Quickly resume service.

이때, 로드 밸런서(10)는 세션 유지 기능과 프로토코별 처리 기능을 이용하여 이주된 가상머신에서 장애 발생 이전 상태의 서비스를 지속적으로 제공할 수 있다.
In this case, the load balancer 10 may continuously provide a service in a state before a failure occurs in the migrated virtual machine by using a session maintenance function and a protoco-specific processing function.

도 5는 도 1 내지 도 4에 도시된 로드 밸런서를 이용하여 IMS 시스템에서 특정 물리적 노드의 가상머신 장애 발생시 통신 서비스를 제공하는 과정을 나타내는 예시도이다. 5 is an exemplary diagram illustrating a process of providing a communication service when a virtual machine failure of a specific physical node occurs in an IMS system using the load balancer illustrated in FIGS. 1 to 4.

도 5에 도시된 바와 같이, 무선통신 단말에서 INVITE 메시지를 로드 밸런서로 전송한다(①).As shown in Figure 5, the wireless communication terminal transmits the INVITE message to the load balancer (①).

그러면, 로드 밸런서는 IMS 망에서 요청한 통신 서비스(P-CSCF)를 처리할 수 있는 물리적 노드2의 가상머신을 선택하고 해당 가상머신으로 INVITE 메시지를 전송한 뒤(②) 세션 정보를 저장한다.Then, the load balancer selects the virtual machine of physical node 2 capable of processing the communication service (P-CSCF) requested by the IMS network, transmits an INVITE message to the virtual machine (②), and stores session information.

그런 다음, 물리적 노드2의 가상머신은 INVITE 메시지를 목적지 정보에 따라 해당 PC로 전송한다(③).Then, the virtual machine of physical node 2 transmits the INVITE message to the PC according to the destination information (③).

이때, 물리적 노드2의 장애가 발생하여 물리적 노드2에 할당된 가상머신의 동작이 정지되면(④), 로드 밸런서에서 정지된 가상머신을 물리적 노드3으로의 이주를 결정하고 이에 따라 물리/가상자원 관리 시스템(미도시)에서 정지된 가상머신을 물리적 노드 3으로 이주시킨다(⑤).At this time, when the failure of the physical node 2 occurs and the operation of the virtual machine assigned to the physical node 2 is stopped (④), the migration of the stopped virtual machine from the load balancer to the physical node 3 is determined, and physical / virtual resource management is performed accordingly. The virtual machine that is stopped in the system (not shown) is migrated to physical node 3 (⑤).

이에 의해 가상머신은 물리적 노드3에서 다시 동작하며, 로드 밸런서는 가상머신의 이주에 따라 세션 정보를 변경한다.As a result, the virtual machine operates again on physical node 3, and the load balancer changes session information according to the migration of the virtual machine.

이후, PC에서 INVITE 메시지에 대한 응답으로 200 OK 메시지가 로드 밸런서로 전송된다(⑥).Thereafter, a 200 OK message is sent to the load balancer in response to the INVITE message from the PC (6).

그러면, 로드 밸런서는 세션 정보와 200 OK 메시지를 비교하여 물리적 노드3으로 이주되어 새로 적용된 가상머신으로 200 OK 메시지를 전달한다(⑦).Then, the load balancer compares the session information with the 200 OK message and migrates to physical node 3 to deliver the 200 OK message to the newly applied virtual machine (⑦).

그런 다음, 물리적 노드3의 가상머신은 200 OK 메시지를 로드 밸런서에 전송하고, 로드 밸런서는 200 OK 메시지를 해당 무선통신 단말에게 전달한다(⑧).
Then, the virtual machine of physical node 3 transmits a 200 OK message to the load balancer, and the load balancer delivers a 200 OK message to the corresponding wireless communication terminal (⑧).

도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로드 밸런서의 부하 분산 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a load balancing method of a load balancer according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 로드 밸런서는 다수의 물리적 노드의 상태를 감시한다(S601).As shown in FIG. 6, the load balancer monitors the states of the plurality of physical nodes (S601).

감시 결과, 물리적 노드의 상태가 병목으로 인한 성능저하로 판단되면(S602, Y), 다른 물리적 노드로 가상머신을 할당할 수 있는지 확인한다(S603).As a result of the monitoring, when the state of the physical node is determined to be a performance degradation due to a bottleneck (S602, Y), it is checked whether the virtual machine can be allocated to another physical node (S603).

확인 결과, 가상머신의 할당이 가능하면(S63, Y), 다른 물리적 노드에 신규 가상머신을 할당한다(S605).As a result of the check, if the virtual machine can be allocated (S63, Y), the new virtual machine is allocated to another physical node (S605).

그런 다음, 로드 밸런서는 해당 통신 서비스 클러스터 정보를 변경하고(S605), 신규 가상머신과 로드 밸런서를 연결한다(S606).Then, the load balancer changes the communication service cluster information (S605), and connects the new virtual machine and the load balancer (S606).

그리고, 로드 밸런서는 가상머신별 트래픽 분산 위치를 결정하고(S607), 신규 가상머신에 프로토콜별 처리모듈을 할당한다(S608).Then, the load balancer determines the traffic distribution position for each virtual machine (S607), and allocates a processing module for each protocol to the new virtual machine (S608).

그런 다음, 로드 밸런서는 통신 서비스에 따른 트래픽을 해당 가상머신으로 분배한다(S609).Then, the load balancer distributes the traffic according to the communication service to the corresponding virtual machine (S609).

한편, 확인 결과 가상머신의 할당이 불가능하면(S603, N), 관리자에게 클러스터 구성의 변경 불가를 통보한다(S610).
On the other hand, if it is determined that the allocation of the virtual machine is impossible (S603, N), the administrator is notified of the impossibility of changing the cluster configuration (S610).

한편, 감시 결과, 물리적 노드의 상태가 장애 발생으로 판단되면(S611, Y), 물리적 노드의 장애로 인해 동작이 정지된 가상머신을 다른 물리적 노드로 이주한다(S612).On the other hand, if it is determined that the state of the physical node is a failure as a result of the monitoring (S611, Y), the virtual machine that has stopped operation due to the failure of the physical node is migrated to another physical node (S612).

이때, 로드 밸런서는 가상머신의 이주가 진행되는 동안 트래픽 분산 위치를 변경하고(S613), 가상머신이 이주한 다른 물리적 노드로 통신 서비스 클러스터 정보를 변경한다(S614).At this time, the load balancer changes the traffic distribution location during the migration of the virtual machine (S613), and changes the communication service cluster information to another physical node migrated by the virtual machine (S614).

그리고, 로드 밸런서는 가상머신의 이주 전 트래픽 분산 정책을 복구한다(S615).Then, the load balancer restores the traffic distribution policy before migration of the virtual machine (S615).

그런 다음, 로드 밸런서는 통신 서비스에 따른 트래픽을 해당 가상머신으로 분배한다(S609).
Then, the load balancer distributes the traffic according to the communication service to the corresponding virtual machine (S609).

도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로드 밸런서의 프로토콜별 부하 분산 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 본 실시예에서 SIP, MSRP의 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 7 is a flowchart illustrating a load balancing method for each protocol of a load balancer according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the case of SIP and MSRP is described as an example, but is not limited thereto.

도 7에 도시된 바와 같이, 로드 밸런서는 프로토콜별 트래픽 분산을 위해 전송되는 메시지를 분석한다(S701).As shown in FIG. 7, the load balancer analyzes a message transmitted for traffic distribution for each protocol (S701).

분석 결과, 로드 밸런서로 전송된 메시지가 SIP 메시지이면(S702, YES), 로드 밸런서는 SIP 처리모듈로 해당 메시지를 전달한다(S703). As a result of the analysis, if the message transmitted to the load balancer is a SIP message (S702, YES), the load balancer delivers the message to the SIP processing module (S703).

그리고, 로드 밸런서는 SIP 메시지를 분석하여 세션 정보(URI, TAG, CALL ID, CALL SEQUENCE 정보)에 대한 유지 여부를 확인한다(S704).The load balancer analyzes the SIP message to determine whether to maintain session information (URI, TAG, CALL ID, CALL SEQUENCE information) (S704).

확인 결과, 세션 정보가 유지 상태이면(S704, YES), 로드 밸런서는 세션을 유지하며 세션 정보에 해당하여 할당된 가상머신을 선택한다(S705). As a result of the check, if the session information is in the maintenance state (S704, YES), the load balancer maintains the session and selects the allocated virtual machine corresponding to the session information (S705).

그런 다음, 로드 밸런서는 전송된 SIP 메시지를 일시 저장한 후 CALL SEQUENCE에 따라 SIP 메시지의 순서를 재배치한다(S706).Then, the load balancer temporarily stores the transmitted SIP message and rearranges the order of the SIP message according to the CALL SEQUENCE (S706).

그리고, 로드 밸런서는 선택된 가상머신으로 SIP 메시지를 전달한다(S707).The load balancer transfers the SIP message to the selected virtual machine (S707).

한편, 확인 결과 세션 정보가 유지 상태가 아니면(S704, NO), 통신 서비스 클러스터 정보를 조회하여 해당 통신 서비스를 제공할 수 있는 가상머신을 할당하고 로드 밸런서와 분배된 가상머신을 연결한다(S708).On the other hand, if the session information is not in the maintenance state as a result of the check (S704, NO), the communication service cluster information is inquired, the virtual machine capable of providing the corresponding communication service is allocated, and the load balancer and the distributed virtual machine are connected (S708). .

그런 다음, 로드 밸런서는 전송된 SIP 메시지의 세션 정보와 할당된 가상머신 정보를 매칭하여 저장한다(S709).Then, the load balancer matches and stores the session information of the transmitted SIP message and the allocated virtual machine information (S709).

그리고, 로드 밸런서는 분배된 가상머신으로 SIP 메시지를 전달한다(S707).
The load balancer transfers the SIP message to the distributed virtual machine (S707).

한편, 분석 결과, 로드 밸런서로 전송된 메시지가 MSRP 메시지이면(S710, YES), 로드 밸런서는 MSRP 처리모듈로 해당 메시지를 전달한다(S711).On the other hand, if the analysis result, the message sent to the load balancer MSRP message (S710, YES), the load balancer delivers the message to the MSRP processing module (S711).

그리고, 로드 밸런서는 MSRP 메시지를 분석하여 발신단말 주소와 세션 정보(SESSION ID)에 대한 매칭 정보가 등록되어 있는지 확인한다(S712).In addition, the load balancer analyzes the MSRP message and checks whether matching information about the calling terminal address and session information (SESSION ID) is registered (S712).

확인 결과, 발신단말 주소에 대한 SESSION ID가 등록되어 있으면(S712, YES), 상기 SESSION ID에 할당된 가상머신을 선택하고(S713), 선택된 가상머신으로 전송된 MSRP 메시지를 전달한다(S707).As a result of the check, if the SESSION ID for the calling terminal address is registered (S712, YES), the virtual machine assigned to the SESSION ID is selected (S713), and the MSRP message transmitted to the selected virtual machine is transmitted (S707).

한편, 확인 결과, 발신단말 주소에 대한 SESSION ID가 등록되어 있지 않으면(S712, NO), 로드 밸런서는 신규 SESSION ID를 할당한다(S714). On the other hand, if the SESSION ID for the calling terminal address is not registered (S712, NO), the load balancer allocates a new SESSION ID (S714).

그런 다음, 로드 밸런서는 할당된 신규 SESSION ID에 해당하는 서비스를 처리할 가상머신을 할당하고, SESSION ID에 대한 가상머신의 할당 정보를 저장한다(S715). Then, the load balancer allocates a virtual machine to process a service corresponding to the allocated new SESSION ID, and stores allocation information of the virtual machine for the SESSION ID (S715).

그리고, 로드 밸런서는 할당된 가상머신으로 MSRP 메시지를 전달한다(S707).
The load balancer transfers the MSRP message to the allocated virtual machine (S707).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들을 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.

또한, 본 발명에 따른 시스템 및 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
Further, the system and method according to the present invention can be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and a carrier wave (for example, transmission via the Internet). The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

10. 로드 밸런서 11. 클러스터 관리부
12. 트래픽 관리부 13. 정책 관리부
14. 세션 관리부 20~24. 통신 서비스 클러스터
10. Load Balancer 11. Cluster Management
12. Traffic Management Unit 13. Policy Management Unit
14. Session Manager 20 ~ 24. Communications Service Cluster

Claims (19)

다수의 물리적 노드에 가상머신을 할당하고, 할당된 적어도 2개 이상의 가상머신을 통신 서비스별로 묶어 통신 서비스 클러스터를 구성하며,
유무선 통신을 통해 접속된 클라이언트로부터 수신된 통신 서비스 요청에 대응하여 상기 다수의 물리적 노드의 상태에 따른 신규 가상머신의 할당 또는 이주를 통해 해당하는 통신 서비스 클러스터를 재구성하는 것에 의해 요청된 통신 서비스를 제공하는 로드 밸런서.
Assign a virtual machine to a plurality of physical nodes, bundle at least two or more allocated virtual machines by communication service to form a communication service cluster,
In response to a communication service request received from a client connected through wired / wireless communication, the requested communication service is provided by reconfiguring a corresponding communication service cluster by allocating or migrating a new virtual machine according to the state of the plurality of physical nodes. Load balancer.
제1항에 있어서,
상기 로드 밸런서는, 상기 다수의 물리적 노드의 상태를 실시간 감시를 통해 판단하고, 판단 결과, 요청된 통신 서비스를 제공하는 물리적 노드가 병목구간이면, 다른 물리적 노드에 신규 가상머신을 할당하여 상기 병목구간이 포함된 통신 서비스 클러스터 정보를 변경하는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서.
The method of claim 1,
The load balancer determines the state of the plurality of physical nodes through real-time monitoring, and if the physical node that provides the requested communication service is a bottleneck, the bottleneck is allocated to another physical node by assigning a new virtual machine to the bottleneck. The load balancer, characterized in that for changing the included communication service cluster information.
제2항에 있어서,
상기 로드 밸런서는, 할당된 신규 가상머신과 로드 밸런서를 연결하며, 변경된 통신 서비스 클러스터의 가상머신에 대해 트래픽 분산 위치를 결정하고 프로토콜별 처리모듈을 할당하여 상기 요청된 통신 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서.
The method of claim 2,
The load balancer connects the allocated new virtual machine and the load balancer, determines a traffic distribution location for the virtual machine of the changed communication service cluster, and allocates a processing module for each protocol to provide the requested communication service. Load balancer.
제1항에 있어서,
상기 로드 밸런서는, 상기 다수의 물리적 노드의 상태를 실시간 감시를 통해 판단하고, 판단 결과, 요청된 통신 서비스를 제공하는 물리적 노드가 장애발생구간이면, 상기 장애발생구간인 물리적 노드의 가상머신을 다른 물리적 노드로 이주하고, 상기 장애발생구간이 포함된 통신 서비스 클러스터 정보를 변경하는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서.
The method of claim 1,
The load balancer determines the state of the plurality of physical nodes through real-time monitoring, and if it is determined that the physical node providing the requested communication service is a failure section, the load balancer may change the virtual machine of the physical node that is the failure section. And migrating to a physical node and changing communication service cluster information including the failure section.
제4항에 있어서,
상기 로드 밸런서는, 상기 가상머신의 이주를 진행하는 동안 트래픽 분산 위치를 변경하며, 상기 가상머신의 이주가 완료되면 상기 가상머신의 이주 전 트래픽 분산 정책으로 복구하여 상기 요청된 통신 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서.
The method of claim 4, wherein
The load balancer changes the traffic distribution location during the migration of the virtual machine, and restores the traffic distribution policy before migration of the virtual machine to provide the requested communication service when the migration of the virtual machine is completed. Featuring a load balancer.
제1항에 있어서,
상기 로드 밸런서는, HTTP, TCP, SIP, DIAMETER 및 MSRP을 포함하는 프로토콜별 처리모듈을 구비하며, 해당 프로토콜에 대한 세션 및 세션 정보를 유지하여 트래픽 분산을 수행하는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서.
The method of claim 1,
The load balancer includes a protocol-specific processing module including HTTP, TCP, SIP, DIAMETER, and MSRP, and load balancer for performing traffic distribution by maintaining session and session information for a corresponding protocol.
다수의 물리적 노드에 통신 서비스별 가상머신을 할당하고, 할당된 가상머신을 상기 통신 서비스별로 묶어 통신 서비스 클러스터로 구성하는 제1단계;
유무선 통신을 통해 접속된 클라이언트로부터 수신된 통신 서비스 요청에 대응하여 요청된 통신 서비스를 제공하는 물리적 노드의 상태에 따라 가상머신의 신규 생성 또는 이주를 통해 해당하는 통신 서비스 클러스터를 재구성하는 제2단계; 및
재구성된 통신 서비스 클러스터를 통해 상기 클라이언트가 요청한 통신 서비스를 제공하는 제3단계;를 포함하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법.
A first step of allocating a virtual machine for each communication service to a plurality of physical nodes and bundling the allocated virtual machines for each communication service to form a communication service cluster;
Reconfiguring a corresponding communication service cluster by creating or migrating a virtual machine according to a state of a physical node providing a requested communication service in response to a communication service request received from a client connected through wired or wireless communication; And
And a third step of providing a communication service requested by the client through a reconfigured communication service cluster.
제7항에 있어서,
상기 제2단계는, 상기 다수의 물리적 노드의 상태를 실시간 감시하는 단계;
감시 결과, 상기 요청된 통신 서비스를 제공하는 물리적 노드의 상태가 과부하로 인한 성능 저하 또는 장애 발생 여부인지 판단하는 단계; 및
판단 결과에 따라 상기 해당하는 통신 서비스 클러스터를 재구성하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법.
The method of claim 7, wherein
The second step may include: real time monitoring a state of the plurality of physical nodes;
Determining whether the state of the physical node providing the requested communication service is a performance degradation or failure due to an overload; And
And reconfiguring the corresponding communication service cluster according to the determination result.
제8항에 있어서,
상기 해당하는 통신 서비스 클러스터를 재구성하는 단계는, 상기 판단 결과, 상기 요청된 통신 서비스를 제공하는 물리적 노드의 상태가 과부하로 인한 성능 저하이면, 상기 요청된 통신 서비스를 제공하는 물리적 노드에 할당된 가상머신을 병목구간으로 판단하고, 신규 가상머신을 다른 물리적 노드에 할당하는 단계;인 것을 특징으로 하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법.
The method of claim 8,
The reconfiguring of the corresponding communication service cluster may include: if the state of the physical node providing the requested communication service is degraded due to an overload, as a result of the determination, the virtual allocated to the physical node providing the requested communication service Determining a machine as a bottleneck, and allocating a new virtual machine to another physical node; and load balancing management method of a load balancer.
제9항에 있어서,
상기 해당하는 통신 서비스 클러스터를 재구성하는 단계는,
상기 판단 결과, 상기 요청된 통신 서비스를 제공하는 물리적 노드의 상태가 과부하로 인한 성능 저하이면, 가상머신의 분산 정책을 획득하는 단계;
적어도 하나 이상의 다른 물리적 노드에 신규 가상머신을 할당하는 단계;
상기 해당하는 통신 서비스 클러스터 정보를 변경하는 단계;
상기 신규 가상머신과 로드 밸런서를 연결하는 단계;
상기 신규 가상머신별 트래픽 분산 위치를 결정하는 단계; 및
상기 신규 가상머신에 프로토콜별 처리모듈을 할당하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법.
10. The method of claim 9,
Reconfiguring the corresponding communication service cluster,
Acquiring a distribution policy of a virtual machine if the state of the physical node providing the requested communication service is degraded due to the result of the determination;
Assigning a new virtual machine to at least one other physical node;
Changing the corresponding communication service cluster information;
Connecting the new virtual machine and a load balancer;
Determining a traffic distribution location for each new virtual machine; And
Allocating a processing module for each protocol to the new virtual machine; Load balancing management method of the load balancer comprising a.
제8에 있어서,
상기 해당하는 통신 서비스 클러스터를 재구성하는 단계는, 상기 판단 결과, 상기 요청된 통신 서비스를 제공하는 물리적 노드의 상태가 장애 발생이면, 장애가 발생한 물리적 노드의 가상머신을 다른 물리적 노드로 이주하는 단계;인 것을 특징으로 하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법.
According to claim 8,
Reconfiguring the corresponding communication service cluster may include migrating a virtual machine of the failed physical node to another physical node if the state of the physical node providing the requested communication service is a failure as a result of the determination; Load balance management method of a load balancer, characterized in that.
제11항에 있어서,
상기 해당하는 통신 서비스 클러스터를 재구성하는 단계는,
상기 장애가 발생한 물리적 노드의 가상머신을 상기 다른 물리적 노드로 이주하는 동안, 상기 해당하는 통신 서비스 클러스터의 트래픽 분산 위치를 변경하는 단계;
상기 다른 물리적 노드로 상기 해당하는 통신 서비스 클러스터 정보를 변경하는 단계; 및
변경한 트래픽 분산 위치를 장애 발생 전으로 복구하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법.
The method of claim 11,
Reconfiguring the corresponding communication service cluster,
Changing the traffic distribution location of the corresponding communication service cluster while migrating the virtual machine of the failed physical node to the other physical node;
Changing the corresponding communication service cluster information to the other physical node; And
Restoring the changed traffic distribution location before failure occurs; Load balancing management method of a load balancer, characterized in that it further comprises.
제7항에 있어서,
상기 제3단계는, 상기 유무선 통신을 통해 접속된 클라이언트로부터 요청된 통신 서비스별 트래픽 분배를 수행하는 단계;를 더 포함하며,
상기 요청된 통신 서비스별 트래픽 분배는, 프로토콜별 세션 및 세션 정보를 유지하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법.
The method of claim 7, wherein
The third step may further include performing traffic distribution for each communication service requested from a client connected through the wired / wireless communication.
The traffic distribution for each requested communication service is performed by maintaining session and session information for each protocol.
제13항에 있어서,
상기 제3단계는, 상기 프로토콜별 세션 정보와 해당 세션을 처리하는 가상머신 정보의 매칭 정보에 따라 상기 통신 서비스가 처리되는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법.
The method of claim 13,
The third step, the load balancing management method of the load balancer, characterized in that the communication service is processed according to the matching information of the session information for each protocol and the virtual machine information processing the session.
제13항에 있어서,
상기 요청된 통신 서비스별 트래픽 분배를 수행하는 단계는,
수신되는 메시지를 분석하여 프로토콜 종류를 판단하는 단계;
판단 결과, 메시지가 SIP 메시지이면, SIP 처리모듈로 상기 SIP 메시지를 전달하는 단계;
전달된 SIP 메시지를 분석하여 해당 SIP 세션 정보가 있는지 확인하는 단계;
확인 결과, 상기 SIP 세션 정보가 있으면, 상기 SIP 세션 수행을 위해 할당된 가상 머신을 선택하는 단계;
분석된 SIP 메시지의 콜 시퀀스(Call Sequence) 정보에 따라 메시지 순서를 재배치하는 단계; 및
선택된 가상 머신으로 SIP 메시지를 전달하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법.
The method of claim 13,
Performing the traffic distribution for each of the requested communication services,
Analyzing the received message to determine a protocol type;
If the message is a SIP message, transmitting the SIP message to a SIP processing module;
Analyzing the transmitted SIP message to determine whether there is corresponding SIP session information;
Confirming that the SIP session information exists, selecting a virtual machine allocated to perform the SIP session;
Rearranging the message order according to call sequence information of the analyzed SIP message; And
And delivering the SIP message to the selected virtual machine.
제15항에 있어서,
상기 확인 결과, 상기 SIP 세션 정보가 없으면, 해당 통신 서비스를 제공하는 가상머신을 할당하는 단계;
상기 SIP 메시지의 분석 정보 및 가상머신의 할당 정보를 저장하는 단계; 및
할당된 가상머신으로 수신된 SIP 메시지를 전달하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법.
16. The method of claim 15,
Allocating a virtual machine for providing a corresponding communication service if there is no SIP session information as a result of the checking;
Storing analysis information of the SIP message and allocation information of a virtual machine; And
And transmitting the received SIP message to the allocated virtual machine.
제15항에 있어서,
상기 판단 결과, 메시지가 MSRP 메시지이면, MSRP 처리모듈로 상기 MSRP 메시지를 전달하는 단계;
전달된 MSRP 메시지를 분석하여 발신 단말 주소와 세션 아이디(Session ID)의 매칭 정보를 확인하는 단계;
확인 결과, 상기 매칭 정보가 있으면, 상기 세션 아이디에 할당된 가상머신을 선택하는 단계; 및
선택된 가상머신으로 수신된 MSRP 메시지를 전달하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법.
16. The method of claim 15,
If the message is an MSRP message, transmitting the MSRP message to an MSRP processing module;
Analyzing the transmitted MSRP message and confirming matching information between the calling terminal address and a session ID;
Selecting the virtual machine assigned to the session ID if the matching information is found as a result of the checking; And
Delivering the received MSRP message to the selected virtual machine; Load balancing management method of the load balancer further comprising.
제17항에 있어서,
상기 확인 결과, 상기 매칭 정보가 없으면, 신규 세션 아이디를 할당하고 해당 통신 서비스를 제공하는 가상머신을 할당하는 단계;
상기 신규 세션 아이디 및 가상머신의 할당 정보를 저장하는 단계; 및
할당된 가상머신으로 수신된 MSRP 메시지를 전달하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 밸런서의 부하 분산 관리 방법.
The method of claim 17,
If the matching information is not found, allocating a new session ID and allocating a virtual machine for providing a corresponding communication service;
Storing allocation information of the new session ID and the virtual machine; And
Delivering the received MSRP message to the assigned virtual machine; Load balancing management method of a load balancer further comprising.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method according to any one of claims 1 to 12.
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