KR20120071436A - 네트워크 기반 장치 제어 및 관리 방법 - Google Patents

네트워크 기반 장치 제어 및 관리 방법 Download PDF

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Abstract

네트워크 망에서 EE 플랫폼 프로토콜(Excellent Education Platform Protocol)을 이용하여 EE 플랫폼을 제어하고 관리하는 방법이 제공된다. 이 방법에 따르면, 매니저(manager)가 상기 EE 플랫폼 및 복수의 에이전트(agent)를 관리정보베이스(Management Information Base;MIB)로 모델링하고, 상기 매니저가 제어, 모니터링 또는 동작(operation)의 설정을 위한 메시지를 상기 복수의 에이전트 중 하나로 전송하고, 상기 복수의 에이전트는 상기 제어, 모니터링 또는 동작(operation)의 설정을 위한 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 매니저로 전송하되, 상기 매니저가 상기 복수의 에이전트를 등록하고(discovery), 상기 MIB를 업로드(upload)하고, 동작(operation)을 설정하여 상기 EE 플랫폼을 초기화한다.

Description

네트워크 기반 장치 제어 및 관리 방법 {METHOD FOR CONTROLING AND MANAGING OF NETWORK BASED EQUIPMENT}
본 발명은 네트워크 기반 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 네트워크 기반 장치를 제어하고 관리하는 방법에 관한 것이다.
인터넷 프로토콜(Internet Protocol;IP) 기반 네트워크 망으로 연결된 네트워크 기반 장치(network based equipment)를 원격으로 제어하고 관리하는 대표적인 프로토콜로는 CWMP(Customer premises equipment WAN Management Protocol, TR-069) 및 SNMP (Simple Network Management Protocol)가 있다. CWMP(Customer premises equipment WAN Management Protocol, TR-069)는 BBF(BroadBand Forum)에서 규격화하고, SNMP (Simple Network Management Protocol)는 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 규격화하고 있다.
먼저, CWMP는 하나의 ACS(Auto-configuration Server)가 다수의 CPE(Customer Premises Equipment)들을 관리하고 제어하며, CPE들의 상태/동작 모니터링(status/performance monitoring)은 물론, 자동-설정(auto-configuration) 및 동적 서비스 제공(dynamic service provisioning)을 하는 기능이 있다. CWMP 프로토콜은 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 위에 보안을 담당하는 TLS(Transport Layer Security) 프로토콜, SOAP(Simple Object Access Protocol) 메시지를 전달하기 위해 사용되는 HTTP (HyperText Transfer Protocol), RPC(Remote Call Procedure) 메시지를 전달하기 위해 사용되는 XML(eXtensible Markup Language)기반 메시지 교환 프로토콜인 SOAP(Simple Object Access Protocol) 및 CPE와 ACS간 메시지 교환을 위한 RPC 메쏘드(method)들이 차례대로 쌓여있는(stacking) 구조를 가진다.
이어서, SNMP는 네트워크 장비를 관리 및 감시하기 위한 프로토콜로써, 네트워크 관리자가 네트워크 성능을 관리하고 네트워크 문제점을 찾아 수정할 수 있다. SNMP는 관리대상이 되는 시스템에 설치되어서 필요한 정보를 수집하기 위한 모듈인 SNMP 에이전트(agen)와 SNMP 에이전트가 설치된 시스템에 필요한 정보를 요청하는 SNMP 매니저(manager)로 이루어져 있다.
한편, 소규모 네트워크 망에서 하나의 관리자가 다수의 장치들을 제어하는 프로토콜, 예를 들면, 학교 내에 교육 서비스를 위해 사용되는 학내 망에서 각 교실에 설치된 교육용 네트워크 플랫폼들을 제어하고 관리하는 프로토콜 중에서, 앞서 설명한 CWMP와 SNMP에 비해서 간단한 프로토콜 구조를 가지면서도 플랫폼 초기화 과정을 제공하는 프로토콜이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 네트워크 망에서 하나의 PC가 다수의 네트워크 장치들을 원격으로 제어하고 관리하고 동작을 설정하는 데 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 네트워크 망에서 EE 플랫폼 프로토콜(Excellent Education Platform Protocol)을 이용하여 EE 플랫폼을 제어하고 관리하는 방법은 매니저(manager)가 상기 EE 플랫폼 및 복수의 에이전트(agent)를 관리정보베이스(Management Information Base;MIB)로 모델링하고, 상기 매니저가 제어, 모니터링 또는 동작(operation)의 설정을 위한 메시지를 상기 복수의 에이전트 중 하나로 전송하고, 상기 복수의 에이전트는 상기 제어, 모니터링 또는 동작(operation)의 설정을 위한 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 매니저로 전송하되, 상기 매니저가 상기 복수의 에이전트를 등록하고(discovery), 상기 MIB를 업로드(upload)하고, 동작(operation)을 설정하여 상기 EE 플랫폼을 초기화한다.
본 발명에 따르면, 프로토콜 구조가 간단하여 낮은 프로세서 성능에서도 동작하고, 플랫폼 초기화 과정도 제공할 수 있다.
도 1은 프로토콜을 적용할 수 있는 네트워크 망 구조를 나타낸다.
도 2는 프로토콜 EPMP 및 EPMP패킷이 포함하는 헤더의 구조를 나타낸다.
도 3은 각 메시지 타입에 따른 메시지 콘텐츠의 구성을 보여준다.
도 4는 본 발명에 따른, EE 플랫폼의 초기화 과정을 나타낸다.
도 5은 EE 플랫폼 에이전트의 메시지 처리 구조를 나타낸다.
도 6은, 본 발명에 따른 네트워크 망에서 원격으로 네트워크 기반 장치를 제어하고 관리하는 방법의 흐름도를 나타낸 것이다.
본 발명의 구성에 대한 설명을 용이하게 하고자 도면과 함께 실시 예를 통해서 설명한다. 이하에서, EE 플랫폼(Excellent Education Platform)은 학교 내에서 교육을 위해 사용되는 다양한 서비스를 제공하기 위해 각 교실마다 설치된 네트워크 장비를 말하는 것으로써, 유무선 서비스, 교실의 다양한 장치 제어 등에 필요한 기능을 수행한다.
이하에서, 제어단말은 EE 플랫폼, 프로토콜은 EPMP(EE Platform Management Protocol), 매니저는 EE 플랫폼 매니저, 에이전트는 EE 플랫폼 에이전트로 설명한다. 단. 프로토콜, 제어단말, 매니저 및 에이전트가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 프로토콜을 적용할 수 있는 네트워크 망 구조를 나타낸다. 특히, 학교 내에서 사용하기 위한 기가 비트 수동형 광 네트워크(Gigabit-capable Passive Optical Network; GPON) 제어 망일 수 있다.
도 1을 참고하면, 각 교실에 설치된 EE 플랫폼을 제어하고 상태를 모니터링 하기 위해 EPMP가 사용되며, EE 플랫폼 매니저는 광 라인 터미널(Optical Line Terminal;OLT)에 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet, GbE) 인터페이스로 연결되어 있고, EE 플랫폼 에이전트는 광 네트워크 터미널(Optical Network Terminal;ONT)과 GbE 인터페이스로 연결되어 있다. 이하에서, 각각의 구성요소에 대해 자세히 설명한다.
EE 플랫폼 매니저는 교실에 있는 EE 플랫폼을 제어 및 관리한다. 그리고, EE 플랫폼 에이전트와 통신하며 EE 플랫폼을 소프트웨어적으로 모델링한 관리정보베이스(Management Information Base;MIB)를 이용하여 관리한다. EE 플랫폼 매니저의 기능은 크게 EE 플랫폼 초기화, EE 플랫폼 제어 및 서비스 제공 등이 있다.
EE 플랫폼 에이전트는 EE 플랫폼에서 동작하며, EE 플랫폼 매니저로부터 EPMP 메시지를 수신하고 해석하여 그에 해당하는 동작을 수행한다. 각 EE 플랫폼 에이전트는 MIB를 가지고 있으며, EE 플랫폼 매니저로부터 수신되는 셋(set)/겟(get)/업로드(upload) 메시지에 대해 셋 응답(set response)/겟 응답(get response)/업로드 응답(upload response) 메시지로 응답한다.
도 2는 프로토콜 EPMP 및 EPMP패킷(packet)이 포함하는 헤더(header)의 구조를 나타낸다. 헤드의 각 필드의 크기는 구현에 따라 변경이 가능하다.
도 2를 참고하면, EPMP는 EE 플랫폼을 제어하기 위해서 필요한 정보를 정의한 MIB를 사용한다. EE 플랫폼 자체 및 제어가 필요한 구성 디바이스들은 MIB로 모델링되며, MIB의 각 속성(attribute)은 이에 필요한 정보를 가지고 있다. EE 플랫폼 매니저는 EE 플랫폼을 관리하고 설정하기 위해 MIB의 각 속성값을 읽어오거나 변경할 수 있다.
여기서, 속성값을 읽어오는 경우를 ‘get’ 이라 하고 속성값을 변경하는 경우를 ‘set’ 이라 한다. ‘set’에서 속성이 하드웨어를 제어해야 하는 경우라면 EE 플랫폼 에이전트는 해당 디바이스의 설정값을 변경한다. EPMP에서 사용되는 EPMP 메시지의 종류는 get/set/get response/set response/upload/upload response/periodic upload로써, 총 7가지이고 각 메시지의 용도는 다음 표 1과 같다.
메시지 타입 용도
get EE 플랫폼 매니저가 EE 플랫폼 에이전트의 특정 MIB 정보를 얻어오기 위해 사용. get 메시지를 수신한 EE 플랫폼 에이전트는 반드시 get response 메시지로 응답.
set EE 플랫폼 매니저가 EE 플랫폼 에이전트의 특정 MIB의 설정 값을 설정하기 위해 사용. set 메시지를 수신한 EE 플랫폼 에이전트는 반드시 set response 메시지로 응답.
get response get 메시지를 수신한 EE 플랫폼 에이전트는 반드시 get response 를 EE 플랫폼 매니저로 송신. get 메시지에 대한 결과가 success가 아닐 경우, get 메시지의 재전송 횟수등은 규격화안함.
set response set 메시지를 수신한 EE 플랫폼 에이전트는 반드시 set response 를 EE 플랫폼 매니저로 송신.
upload MIB의 모든 속성을 get하는 과정. EE 플랫폼 매니저가 EE 플랫폼의 MIB 정보를 한 번에 가져오기 위해 사용.
upload response upload 메시지를 수신한 EE 플랫폼은 반드시 upload response 메시지를 송신.
periodic upload 정기적으로 MIB를 upload 할 때 사용.
표2는 EPMP 패킷의 헤더(header)에 포함된 필드에 관한 것이다.
필드 의미
Message Sequence ID 각 메시지를 구분하는 ID (IDentifier), 송수신의 강인성을 높이기 위해 사용, 메시지를 송신 할 때마다 증가.
예를 들어, get 메시지에 대해 응답하는 get response 메시지의 이 필드 값은 반드시 수신한 get 메시지와 같은 값이어야 함.
Protocol Version 프로토콜의 버전 정보
Platform ID 제어장치를 구분하는 고유 ID로 ASCII 코드 값을 사용.
예를 들어, EPA1이면 ASCII 값인 ‘E’ = 0x45, ‘P’ = 0x50, ‘A’ = 0x41, ‘1’ = 0x31가 차례대로 들어감.
Message Type 메시지의 종류를 구분.
0 : Get, 1 : Get response, 2 : Set, 3 : Set response, 4 : Upload, 5 : Upload response, 6 : Periodic upload
MIB ID EE 플랫폼에서 지원하는 MIB 정보를 담고 있는 구별자. 16비트로 이루어져 있으며 상위 8비트는 다수의 같은 MIB를 구분하는 용도, 하위 8비트는 표4의 규격에 따른 값.
Message Contents Size 메시지의 크기 (바이트 단위). 예를 들어, 이 값이 1 이면 message contents의 크기가 1 바이트임을 의미.
도 3은 각 메시지 타입에 따른 메시지 콘텐츠(message contents)의 구성을 보여준다. 다음 표3은 각각의 필드에 관한 것이다.
Mask get 메시지를 통해 얻어오고자 하는 MIB의 속성(attribute)을 비트로 맵핑한 값.
예를 들어, 특정 MIB의 1번째 attribute 값을 get 하기 위한 mask 값은 1000 0000 0000 0000 (0x8000).
Result EE 플랫폼 매니저가 전송한 메시지에 대한 응답.
모든 response 메시지는 이 필드를 포함하며 success, device busy, unknown MIB or attribute, device failure, message sequence ID mismatch error 등이 정의될 수 있다..
Attribute values 전송할 속성 값
표4은 모델링한 MIB의 구조를 나타낸 것이다.
MIB ID (get) MIB를 구분하는 값. 각 MIB마다 고유한 값을 갖음.
Attribute 1(get, set, get/set) 제어할 속성
Attribute 2(get, set, get/set) 제어할 속성
… …
Attribute n(get, set, get/set) 제어할 속성
표 4를 참고하면, MIB ID는 제어 및 관리하고자 하는 네트워크 장치의 구성요소를 모델링 한 MIB의 식별자이다. EE 플랫폼 자체 및 제어가 필요한 구성 디바이스들은 MIB로 모델링 되며, MIB의 각 속성(attribute)은 이에 필요한 정보를 가지고 있다. EE 플랫폼 매니저는 EE 플랫폼을 관리하고 설정하기 위해 MIB의 각 속성값을 읽어오거나 변경할 수 있다. 이 때, MIB ID는 다수의 MIB를 구분하는 식별자가 되며, 매니저가 제어 및 관리 할 수 있는 속성들은 get 동작(operation)만 가능한 경우, set 동작만 가능한 경우, 혹은 get/set이 모두 가능한 경우의 특성을 가질 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른, EE 플랫폼의 초기화 과정을 나타낸다.
도 4를 참고하면, EE 플랫폼 에이전트는 EE 플랫폼 매니저에 등록한다(S410). 디스커버리 과정(Discovery Process)라고도 한다. 최초 시스템에 초기화된 상태인 초기 상태(initial state)에 있던 EE 플랫폼은 브링-업 상태(Bring-up stat)에서 디스커버리 과정을 수행하며, 디스커버리 과정이 완료되면, EE 플랫폼은 MIB 업로드 상태(MIB upload state)로 천이한다.
이어서, 새로 등록된 EE 플랫폼의 MIB 정보를 얻어온다(S420). MIB 업로드 과정(MIB upload Process)이라고도 한다. EE 플랫폼 매니저는 MIB 업로드 과정으로부터 얻어진 MIB 정보를 EE 플랫폼 에이전트와 동기화 시킨다. 즉, 등록된 EE 플랫폼 에이전트의 모든 MIB 정보가 관리된다. EE 플랫폼은 MIB 업로드 상태에서 MIB 업로드 과정이 수행되며, MIB 업로드 과정이 완료되면 인-서비스 상태(In-service state)로 천이한다.
마지막으로 겟, 셋, 특정 MIB에 대한 업로드 등의 동작을 수행한다(S430). 오퍼레이션 과정(Operation Process)이라고도 한다. 오퍼레이션 과정은 인-서비스 상태에서 수행되며, 이후, EE 플랫폼은 초기화 될 때까지 인-서비스 상태를 유지한다.
도 5은 EE 플랫폼 에이전트의 메시지 처리 구조를 나타낸다.
도 5를 참고하면 EE 플랫폼 에이전트는 플랫폼 ID 필터링부(501), 메시지 처리부(502), MIB 관리부(503) 및 디바이스 제어부(504)로 구성되며, 각각의 처리 블록의 기능은 다음 표5와 같다.
처리 블록 기능
Platform ID 필터링부 수신된 모든 메시지에 대해 Message Sequence ID가 매칭되는 지와 platform ID가 맞는 지를 검사.
메시지 처리부 메시지 해석부는 수신된 메시지의 필드를 해석하여 동작을 수행.
메시지 전송부는 EE 플랫폼 매니저에게 응답 메시지를 전송.
MIB 관리부 EE 플랫폼이 관장하는 MIB의 속성값을 관리.
디바이스 제어부 EE 플랫폼의 하드웨어(hardware;HW)와 관련된 read/write 기능.
표 5를 참고하면, 모든 EPMP 메시지의 송수신은 UDP의 목적(destination ) IP를 기반으로 전송되지만, EE 플랫폼 에이전트는 기본적으로 수신된 모든 메시지에 대해 메시지 시퀀스 ID(Message Sequence ID)가 매칭되는 지와 플랫폼 ID(platform ID)가 맞는 지를 검사하여, 이상이 없으면 메시지 처리부로 넘어간다. 메시지 처리부는 메시지 해석을 담당하는 메시지 해석부와 메시지를 전송하는 메시지 전송부로 나뉠 수 있다. 메시지 해석부는 수신된 메시지의 필드를 해석하여 동작을 수행하고, 메시지 전송부는 EE 플랫폼 매니저에게 응답 메시지를 전송한다. 메시지 처리부를 거쳐서, MIB 관리부와 디바이스 제어부를 거친다.
도 6은, 본 발명에 따른 네트워크 망에서 원격으로 네트워크 기반 장치를 제어하고 관리하는 방법의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 6을 IP 네트워크로 연결된 망에서 원격으로 네트워크 기반 장치를 제어하고 관리하는 프로토콜은 제어단말에 설치되는 복수의 에이전트(agent) 모듈 및 복수의 에이전트에 대해 원격으로 제어 및 모니터링, 동작 설정 등을 수행하는 매니저(manager)를 포함한다.
매니저(manager)가 상기 EE 플랫폼 및 복수의 에이전트(agent)를 관리정보베이스(Management Information Base;MIB)로 모델링한다(S610). UDP 기반으로 메시지를 송수신하기 위하여 매니저가 에이전트를 제어 및 관리하도록 에이전트의 각 제어 부분을 모델링한 MIB를 사용한다.
상기 매니저가 상기 복수의 에이전트 중 하나로 원격 제어, 모니터링 또는 동작(operation)의 설정을 위한 메시지를 전송하고, 상기 복수의 에이전트는 상기 원격 제어, 모니터링 또는 동작(operation)의 설정을 위한 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 매니저로 전송하여 상기 MIB를 관리한다(S620). 매니저는 에이전트의 MIB의 각 속성을 읽고 쓰기 위해 get/set/get response/set response/upload/upload response/periodic upload등의 메시지 타입을 전송하고, 매니저는 EE 플랫폼을 초기화하기 위하여 디스커버리 과정, MIB 업로드 과정, 오퍼레이션 과정의 단계를 사용할 수 있다.
에이전트는 매니저와 통신하는 단계에 따라 초기 상태, 브링-업 상태, MIB 업로드 상태 및 인-서비스 상태로 천이할 수 있고, 에이전트는 플랫폼 ID(platform ID) 필터링부, 메시지 처리부, MIB 관리부, 디바이스 제어부로 이루어질 수 있다.
상술한 예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시 예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (1)

  1. 네트워크 망에서 EE 플랫폼 프로토콜(Excellent Education Platform Protocol)을 이용하여 EE 플랫폼을 제어하고 관리하는 방법에 있어서,
    매니저(manager)가 상기 EE 플랫폼 및 복수의 에이전트(agent)를 관리정보베이스(Management Information Base;MIB)로 모델링하고,
    상기 매니저가 제어, 모니터링 또는 동작(operation)의 설정을 위한 메시지를 상기 복수의 에이전트 중 하나로 전송하고, 상기 복수의 에이전트는 상기 제어, 모니터링 또는 동작(operation)의 설정을 위한 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 매니저로 전송하되,
    상기 매니저가 상기 복수의 에이전트를 등록하고(discovery), 상기 MIB를 업로드(upload)하고, 동작(operation)을 설정하여 상기 EE 플랫폼을 초기화하는 것을 특징으로 하는, EE 플랫폼 제어 및 관리 방법.
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