KR20140021371A - 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템, 이를 위한 장치 및 그의 컨텐츠 전송 서비스 방법 - Google Patents

컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템, 이를 위한 장치 및 그의 컨텐츠 전송 서비스 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컨텐츠 식별 정보를 이용하여 캐시 히트 판정 속도를 향상시킴으로써 컨텐츠 전송 서비스 품질을 향상시킨 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템, 이를 위한 장치 및 그의 컨텐츠 전송 서비스 방법에 관한 것으로서, 컨텐츠 관리 서버가 하나 이상의 컨텐츠 및 상기 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 저장하고, 단말 장치로부터 상기 컨텐츠에 대한 요청을 수신하면, 상기 요청에 대응하여 상기 컨텐츠의 데이터와 상기 컨텐츠 식별 정보를 함께 상기 단말 장치로 전송하고, 로컬 캐싱 장치는 상기 하나 이상의 컨텐츠 및 각 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 저장하고, 네트워크를 통해서 전송되는 데이터를 모니터링하여, 상기 컨텐츠 관리 서버로부터 단말 장치로 전송되는 컨텐츠 요청에 대한 응답 메시지가 검출되면, 상기 응답 메시지로부터 컨텐츠 식별 정보를 추출하고, 추출한 컨텐츠 식별 정보를 기 저장된 컨텐츠 식별 정보와 비교하여 캐시 히트를 판단하고, 캐시 히트시 상기 컨텐츠 관리 서버를 대신하여 상기 컨텐츠를 단말 장치로 제공하도록 구현된다.

Description

컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템, 이를 위한 장치 및 그의 컨텐츠 전송 서비스 방법{Contents delivery service system using contents identification, apparatus therefor and contents delivery service method thereof}
본 발명은 네트워크에서의 컨텐츠 중복 전송을 방지하여 트래픽을 감소시키기 위한 컨텐츠 전송 서비스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컨텐츠 고유의 식별 정보를 이용하여 캐시 히트를 판정함으로써 컨텐츠 전송 효율을 향상시킨 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템, 이를 위한 장치 및 그의 컨텐츠 전송 서비스 방법에 관한 것이다.
최근, 성능이 향상된 스마트 폰의 보급과, 이를 기반으로 한 컨텐츠 제공자의 급증으로 인하여, 이동통신망의 트래픽은 점점 증가하고 있는 추세이며, 그에 따라서, 웹(Web) 다운로드, 비디오(Video), 오디오(Audio), 영상(Image), 어플리케이션(Application) 등과 같은 컨텐츠의 전송 속도 저하로 인한 서비스 품질 문제가 이슈가 되고 있다.
특히, 컨텐츠 전송 기술이 발달하고 사용자의 고품질 서비스 요구가 높아짐에 따라서, VOD(Video On Demand), Live Streaming과 같은 온라인 동영상 서비스나 음악 스트리밍, 파일 업로드 및 파일 다운로드 등에 있어서, 대용량 컨텐츠 전송이 빈번해 졌다.
그런데 이러한 컨텐츠 제공 서비스들은, 그 인기도에 따라 빈도는 다를 수 있으나, 통상적으로 중복적인 컨텐츠를 동일 도메인 또는 동일 무선 커버리지 내의 사용자에게 전달하는 특징이 있으며, 이용 증가에 따라서 네트워크 트래픽에 있어서 차지하는 비중이 점차적으로 증가하고 있는 상황이다.
이와 같이, 대용량 컨텐츠 전송에 의해 통신망의 트래픽이 급속하게 증가하고 있는 상황에서 중복된 컨텐츠의 전송은 통신망의 트래픽 부하가 더욱 증가하게 되므로 이러한 중복 전송의 방지를 통해 트래픽 감소를 위한 노력이 요구된다.
이와 같이 네트워크에서의 트래픽을 감소시키면서, 영화, 뮤직 비디오 등과 같은 동영상을 포함하는 다양한 컨텐츠를 사용자에게 안정적으로 전달하기 위하여 CDN(Contents Delivery network) 기술이 제안되었으며, 이는 통상 네트워크상에 분산 배치된 다수의 로컬 캐싱 장치에 컨텐츠를 저장하여 두고, GLB(Global Load Balance) 서버와 같은 부하 분산 장치를 통해서 다수의 캐시 서버 중에서 최적의 캐시 서버를 선택하여, 선택된 캐시 서버를 통해 요청된 컨텐츠를 사용자의 단말로 전달하도록 구현된다.
이러한 CDN 서비스에 있어서, 서비스 품질 향상을 위해서는, 로컬 캐싱 장치에 캐싱된 컨텐츠 중에서 사용자가 요청한 컨텐츠와 일치하는 컨텐츠를 판정하는데 소요되는 시간 및 사용자가 요청한 컨텐츠 중에서 캐싱된 컨텐츠와 일치하는 비율인 캐시 히트 레이트(cache hit rate)에 대한 고려가 필요하다.
본 발명은 컨텐츠 전송 서비스에 있어서 서비스 품질을 향상시키기 위하여 제안된 것으로서, 특히, 컨텐츠 식별 정보를 이용하여 캐시 히트 판정 속도를 향상시킴으로써 컨텐츠 전송 서비스 품질을 향상시킨 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템, 이를 위한 장치 및 그의 컨텐츠 전송 서비스 방법을 제공하고자 한다.
상술한 과제의 해결 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템은, 하나 이상의 컨텐츠 및 상기 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 저장하고, 단말 장치로부터 상기 컨텐츠에 대한 요청을 수신하고, 상기 요청에 대응하여 상기 컨텐츠의 데이터와 상기 컨텐츠 식별 정보를 함께 상기 단말 장치로 전송하는 컨텐츠 관리 서버; 및 상기 하나 이상의 컨텐츠 및 각 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 저장하고, 네트워크를 통해서 전송되는 데이터를 모니터링하여, 상기 컨텐츠 관리 서버로부터 단말 장치로 전송되는 컨텐츠 요청에 대한 응답 메시지가 검출되면, 상기 응답 메시지로부터 컨텐츠 식별 정보를 추출하고, 추출한 컨텐츠 식별 정보를 기 저장된 컨텐츠 식별 정보와 비교하여 캐시 히트를 판단하고, 캐시 히트시 상기 컨텐츠 관리 서버를 대신하여 상기 컨텐츠를 단말 장치로 제공하는 로컬 캐싱 장치를 포함하여 이루어지며, 여기에 더하여, 상기 로컬 캐싱 장치로부터 상기 컨텐츠에 대한 캐시 히트를 통지 받고, 상기 컨텐츠 관리 서버가 상기 단말 장치로의 전송을 중단하도록 요청하는 CDN 콘트롤러를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 관리 서버는, 네트워크를 통해서 데이터를 송수신하기 위한 통신부; 하나 이상의 컨텐츠 및 각 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 저장하는 저장부; 상기 통신부를 통해서 단말 장치의 컨텐츠 요청 메시지를 수신하면, 요청된 컨텐츠의 데이터와 함께 상기 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 상기 단말 장치로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 컨텐츠 식별 정보는 시리얼 번호, 컨텐츠로부터 추출되는 컨텐츠 관련 정보, 상기 시리얼 번호 및 컨텐츠 관련 정보의 조합으로 정의되고, 상기 컨텐츠 관련 정보는 컨텐츠 내용 중 기 설정된 길이의 프리픽스 정보, 상기 프리픽스 정보를 기 설정된 해쉬 함수로 연산하여 나타낸 해쉬값, 컨텐츠 길이 등과 같은 메타 데이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 관리 서버의 제어부는 상기 컨텐츠의 저장 시, 상기 컨텐츠 식별 정보를 기 설정된 컨텐츠 생성 규칙에 따라서 생성하고, 상기 생성한 컨텐츠 식별 정보를 상기 컨텐츠를 제공한 컨텐츠 제공 서버로 전송할 수 있다.
또한 상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따른 로컬 캐싱 장치는, 하나 이상의 컨텐츠 및 각 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 저장하는 저장부; 네트워크를 통해서 전송되는 데이터를 수집하고, 상기 네트워크를 통해서 데이터를 송신하기 위한 통신 인터페이스부; 및 상기 통신 인터페이스부를 통해 수집된 데이터를 모니터링하여, 컨텐츠 관리 서버로부터 단말 장치로 전송되는 컨텐츠 요청에 대한 응답 메시지를 검출하면, 상기 응답 메시지로부터 컨텐츠 식별 정보를 추출하고, 추출한 컨텐츠 식별 정보를 기 저장된 컨텐츠 식별 정보와 비교하여 캐시 히트를 판단하고, 캐시 히트인 경우 상기 컨텐츠 관리 서버를 대신하여 기 저장된 컨텐츠를 상기 단말 장치로 전송하는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 로컬 캐싱 장치의 제어부는 상기 컨텐츠 관리 서버와의 사이에서 컨텐츠 전송을 제어하는 CDN 콘트롤러로 상기 캐시 히트를 통지하도록 제어할 수 있다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법은, 컨텐츠 관리 서버가, 하나 이상의 컨텐츠 및 각 컨텐츠에 할당된 컨텐츠 식별 정보를 저장하는 단계; 네트워크를 통해서 전송되는 단말 장치의 컨텐츠 요청 메시지를 컨텐츠 제공자를 대신하여 수신하는 단계; 상기 수신한 컨텐츠 요청 메시지에 대응하여, 요청된 컨텐츠 및 그의 컨텐츠 식별 정보를 추출하는 단계; 상기 추출한 컨텐츠 및 컨텐츠 식별 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 단말 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법에 있어서, 상기 저장하는 단계는 상기 컨텐츠 관리 서버는 각 컨텐츠에 대응하는 컨텐츠 식별 정보를 기 설정된 규칙에 따라서 생성하여 과정, 상기 컨텐츠 제공자가 상기 생성한 컨텐츠 식별 정보를 컨텐츠 주소 정보에 포함하여 설정하도록 상기 컨텐츠 제공자에게 상기 생성한 컨텐츠 식별 정보를 제공하는 과정 중하나 이상을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 실시 예에 의한 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법은, 상기 컨텐츠 관리 서버는 로컬 캐싱 장치로부터 캐시 히트를 수신한 CDN 콘트롤러로부터 컨텐츠 전송 중단 요청을 수신하여, 상기 응답 메시지의 전송을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더하여, 상술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법은, 로컬 캐싱 장치가, 하나 이상의 컨텐츠 및 각 컨텐츠에 할당된 컨텐츠 식별 정보를 저장하는 단계; 네트워크를 통해서 컨텐츠 관리 서버로부터 단말 장치로 전송되는 컨텐츠 요청에 대응하고, 컨텐츠 및 컨텐츠 식별 정보를 포함하는 응답 메시지를 검출하는 단계; 상기 검출한 응답 메시지로부터 컨텐츠 식별 정보를 추출하는 단계; 상기 추출한 컨텐츠 식별 정보와 상기 저장한 컨텐츠 식별 정보를 비교하여 캐시 히트 여부를 판단하는 단계; 및 캐시 히트로 판단되면, 상기 추출한 컨텐츠 식별 정보에 대응하는 컨텐츠를 상기 단말 장치로 제공하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법에 있어서, 상기 컨텐츠 식별 정보는 상기 응답 메시지의 TCP 헤더 중 옵션 필드에 기록될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법은, 상기 응답 메시지에 컨텐츠 식별 정보가 존재하지 않으면, 상기 응답 메시지에 포함된 컨텐츠의 내용을 기반으로 캐시 히트 여부를 판단하는 단계, 캐시 히트가 아닌 경우, 상기 응답 메시지에 포함된 컨텐츠를 복사하여 캐싱하는 단계들을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 컨텐츠에 대하여 고유의 컨텐츠 식별 정보를 부여하고, 단말 장치의 컨텐츠 요청 메시지에 대한 응답 메시지에 컨텐츠와 함께 컨텐츠 식별 정보까지 함께 전송하고, 네트워크에 분산 배치된 로컬 캐싱 장치가 상기 단말 장치로 전달되는 응답 메시지를 검출하고, 검출된 응답 메시지에서 컨텐츠와 함께 전송되는 컨텐츠 식별 정보를 추출하여 캐시 히트 여부를 판정함으로써, 한번의 응답 메시지를 수신만으로 캐시 히트 여부를 판정할 수 있으며, 일정 크기의 컨텐츠 데이터를 수집하여 캐시 히트를 판정하는 컨텐츠 내용 기반의 캐시 히트 판정 방식보다 캐시 히트 판정 소요 시간을 줄일 수 있으며, 그 결과 전체 전송 속도를 향상시키고 이를 통해 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템에 있어서, 로컬 캐싱 장치의 분산 배치 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 관리 서버의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 관리 서버의 운용 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 로컬 캐싱 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 로컬 캐싱 장치의 운용 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 CDN 콘트롤러의 운용 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 포함하는 TCP 패킷 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템의 메시지 흐름도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
아울러, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하의 설명에서 사용되는 용어를 정의하면 다음과 같다.
이하의 설명에 있어서, '컨텐츠 식별 정보'는 컨텐츠 전송 서비스에서 전송되는 컨텐츠를 구분하기 위한 식별 정보로서, 컨텐츠 제공자, 혹은 컨텐츠 전송 서비스 제공자, 혹은 컨텐츠 제공자와 컨텐츠 전송 서비스 제공자 간의 협약을 통해 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 컨텐츠 식별 정보는, 미리 정의된 규칙 및 순서로 부여되는 시리얼 번호, 혹은 컨텐츠로부터 추출되는 컨텐츠 관련 정보, 혹은 상기 시리얼 번호 및 컨텐츠 관련 정보의 조합으로 정의될 수 있다. 여기서, 컨텐츠 관련 정보는, 해당 컨텐츠 중 기 설정된 길이(예를 들어, 128KByte, 1MByte 등)의 프리픽스(Prefix) 정보, 상기 프리픽스 정보를 기 설정된 해쉬 함수로 연산하여 나타낸 해쉬값, 컨텐츠 길이 등과 같은 메타 데이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 컨텐츠 전송 서비스 시스템은, 다수의 로컬 캐싱 장치(200)와, CDN(Contents Delivery Network) 콘트롤러(300)와, 컨텐츠 관리 서버(400)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이외에 도 1에 있어서, 부호 10은, 본 발명에 따른 컨텐츠 전송 시스템이 적용되는 네트워크로서, 인터넷 망과 같은 IP 기반의 유선 통신망뿐만 아니라, LTE(Long term evolution) 망, WCDMA 망과 같은 이동통신망, Wi-Fi망과 같은 다양한 종류의 무선망, 및 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 컨텐츠 전송 시스템은, 유무선 통신망에 구별 없이 모두 적용될 수 있다. 또한, 부호 100은 본 발명에 따른 컨텐츠 전송 시스템을 통해서 컨텐츠를 전송 받는 사용자의 단말 장치로서, 컨텐츠 요청 메시지를 송신하고, 요청된 컨텐츠를 포함하는 응답 메시지를 수신한다. 이러한 단말 장치(100)는 예를 들어, 데스크톱 PC, 노트북 컴퓨터, 태블릿 PC, 스마트 폰, PDA(Personal Digital Assistant), 인터넷 TV(스마트 TV) 등 통신 기능을 포함하고 있는 전자/정보 통신 기기라면 어떤 것이라도 될 수 있다. 또한, 부호 500은 본 발명에 따른 컨텐츠 전송 시스템을 통해서 사용자에게 컨텐츠를 전송하고자 하는 컨텐츠 제공자(CP: Contents Provider)의 서버 장치로서, 이하 컨텐츠 제공 서버라 칭한다. 상기 컨텐츠 제공 서버(500)는, 예를 들어, VOD(Video On Demand), Live Streaming과 같은 온라인 동영상 서비스를 제공하는 서비스 서버일 수 있다.
아울러, 도 1은, 본 발명에 의한 컨텐츠 전송 서비스 시스템을 설명하는데 있어서 필요한 구성을 단순히 기능 단위로 구분하여 나타낸 것일 뿐이며, 각 장치가 하드웨어적으로 독립된 장치를 의미하지는 않는다. 따라서, 실제 구현 시에는 경우에 따라서 둘 이상의 장치가 하드웨어적으로 하나의 서버로 통합 구현될 수 있다.
본 발명에 의한 컨텐츠 전송 서비스 시스템에 있어서, 다수의 로컬 캐싱 장치(200)는, 네트워크(10)에 분산 배치되어, 상기 컨텐츠 제공 서버(500)가 사용자에게 제공하고자 하는 컨텐츠를 임시 또는 일정 시간 동안 저장하고, 단말 장치(100)로부터 상기 컨텐츠가 요청되면, 상기 컨텐츠 제공 장치(500)를 대신하여 자신이 저장하고 있는 컨텐츠를 상기 단말 장치(100)로 전송한다. 특히, 본 발명에 있어서, 로컬 캐싱 장치(200)는, 컨텐츠 제공자가 제공하고자 하는 컨텐츠 데이터를 미리 저장하여 두는데, 이때, 해당 컨텐츠에 대한 컨텐츠 식별 정보도 함께 저장한다. 상기 컨텐츠 식별 정보는 기 설정된 규칙에 따라서 로컬 캐싱 장치(200)에서 직접 생성할 수도 있고 컨텐츠 관리 서버(400) 혹은 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 전송 받을 수 있다.
그리고, 로컬 캐싱 장치(200)는 네트워크(10)를 통해 전송되는 데이터를 모니터링하여, 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청에 대응하여 컨텐츠 관리 서버(400) 또는 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 전송되는 응답 메시지를 검출하고, 상기 검출된 메시지로부터 요청된 컨텐츠에 대응하는 컨텐츠 식별 정보를 추출하고, 추출한 컨텐츠 식별 정보를 이용하여 캐시 히트 여부를 판단한다. 여기서, 컨텐츠 식별 정보는 상기 응답 메시지의 헤더에 기록될 수 있으며, 더 구체적으로 상기 응답 메시지가 TCP 패킷인 경우, TCP 헤더의 옵션 필드에 기록될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 서비스 대상 컨텐츠를 관리하는 컨텐츠 관리 서버(400)로부터 전송되는 응답 메시지의 경우 컨텐츠 식별 정보가 포함될 수 있으며, 기 요청된 서비스 대상 컨텐츠가 아니라면 경우에 따라서 컨텐츠 식별 정보가 포함되지 않을 수도 있다.
따라서, 상기 응답 메시지에 컨텐츠 식별 정보가 포함되지 않은 경우, 로컬 캐싱 장치(200)는 응답 메시지에 포함된 컨텐츠의 데이터를 추출하고 이를 저장된 컨텐츠의 데이터와 비교하여 컨텐츠 내용 기반으로 캐시 히트 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 로컬 캐싱 장치(200)는 판단 결과, 캐시 히트된 경우, CDN 콘트롤러(300)로 캐시 히트를 알린 후, 저장된 컨텐츠를 단말 장치(100)로 전송한다.
CDN 콘트롤러(300)는 상기 다수의 로컬 캐싱 장치(200)를 통한 컨텐츠 전송을 제어하기 위한 수단으로서, 구체적으로, 단말 장치(100)로 컨텐츠를 전송하는 플로우의 제어, 다수 로컬 캐싱 장치(200)의 동작 제어, 컨텐츠 전송 중 다수의 로컬 캐싱 장치(200) 간의 핸드오버 제어, 레이블 방식의 컨텐츠 전송을 위한 플로우 별로 전송할 청크 및 레이블 계산, 네트워크의 트래픽 절감을 위한 RES(Redundancy Elimination System) 및 컨텐츠 제공자의 CDN를 활용한 비즈니스 플랫폼 제공을 위한 CDS(Contents Delivery System)의 제어 기능 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 특히, 본 발명에 있어서, CDN 콘트롤러(300)는 다수의 단말 장치(100)와 컨텐츠 관리 서버(400) 또는 컨텐츠 제공 서버(500) 사이에 교환되는 데이터를 모니터링하고, Transparent TCP 프록시 기능을 수행하여 해당 세션에 대한 제어권을 확보한다. 아울러, CDN 콘트롤러(300)는 상기 모니터링된 특정 컨텐츠 요청에 대하여 특정 로컬 캐싱 장치(200)로부터 캐시 히트가 통지되면, 해당 컨텐츠가 네트워크(10)로 중복 전송되지 않도록 제어한다. 구체적으로 CDN 콘트롤러(300)는 컨텐츠 관리 서버(400) 또는 컨텐츠 제공 서버(500)로 컨텐츠 전송 중단을 요청하여, 컨텐츠 관리 서버(400) 또는 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 컨텐츠가 더 이상 전송되지 않도록 하거나, 상기 컨텐츠 관리 서버(400) 또는 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 전송된 컨텐츠가 네트워크(10)로 진입되지 않도록 포워딩을 차단한다.
더하여, CDN 콘트롤러(300)는 로컬 캐싱 장치(200)에 의해 컨텐츠 전송이 이루어지는 동안, 컨텐츠 관리 서버(400) 혹은 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 전송된 데이터의 페이로드를 특정 길이의 청크로 나누고, 각 레이블을 계산하여, 상기 로컬 캐싱 장치(200)로 전송할 수 있다. 이에 로컬 캐싱 장치(200)는 상기 CDN 콘트롤러(300)로부터 전송된 레이블에 따라서 해당 청크를 순차적으로 단말 장치(100)로 전송하게 된다.
컨텐츠 관리 서버(400)는 본 발명에 따른 컨텐츠 전송 서비스 시스템을 통해 전송될 컨텐츠를 컨텐츠 제공자를 대신하여 저장 관리하는 구성이다. 여기서, 컨텐츠 관리 서버(400)에 저장되는 컨텐츠는 컨텐츠 제공자의 요청에 따라서 결정될 수 있다. 물론, 컨텐츠 관리 서버(400)에 반드시 컨텐츠를 저장할 필요는 없으며, 컨텐츠 제공자가 개별적으로 보유하고 있는 컨텐츠 제공 서버(500)를 통해 직접 컨텐츠를 제공할 수도 있다. 본 발명에 있어서, 컨텐츠 관리 서버(400)는 컨텐츠 제공자가 컨텐츠 전송을 요청한 컨텐츠의 데이터를 저장하되, 상기 컨텐츠에 부여된 고유의 컨텐츠 식별 정보를 함께 저장한다. 이후, 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청 메시지가 수신되면, 대응하는 컨텐츠를 CDN 콘트롤러(300)에서 취소 요청되기 전까지 상기 단말 장치(100)로 전송하는데, 이때, 전송하는 컨텐츠의 데이터에 상기 컨텐츠 식별 정보를 포함하여 전송한다. 예를 들어, 상기 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청에 대한 응답 메시지의 페이로드 부분에 컨텐츠의 데이터를 기록하고, 이외 옵션 필드에 상기 컨텐츠 식별 정보를 기록하여 전송한다. 이에 더 구체적으로 설명하기로 한다. 더하여, 상기 컨텐츠 관리 서버(400)는 컨텐츠 제공자로부터 특정 컨텐츠가 서비스 대상으로 제공된 경우, 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 해당 컨텐츠를 미리 프리로드하여 저장하면서, 상기 컨텐츠의 컨텐츠 식별 정보를 기 설정된 규칙에 따라서 생성할 수 있다. 그리고 상기 생성한 컨텐츠 식별 정보를 저장함과 동시에 상기 로컬 캐싱 장치(200)로 제공할 수 있다. 다른 실시 예에서, 컨텐츠 관리 서버(400)는 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 컨텐츠의 데이터와 함께 컨텐츠 식별 정보를 전송 받을 수도 있다.
상술한 본 발명에 의한 컨텐츠 전송 서비스 시스템은, 인터넷 망과 같은 IP 기반의 유선 통신망에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, LTE(Long term evolution) 망, WCDMA 망과 같은 이동통신망, Wi-Fi망과 같은 다양한 종류의 무선망, 및 이들의 결합으로 이루어지는 모바일 망에 적용될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템에 있어서, 로컬 캐싱 장치(200)의 배치 구조를 더 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 2a 및 도 2b에 있어서, 네트워크(10)는, 사용자의 단말 장치(100)가 접속되는 하나 이상의 무선 또는 유선의 접속망(12)과 상기 접속망(12) 간을 연결하는 코어망(11)을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 접속망(12)은, 유선 또는 무선의 다양한 통신 방식으로 단말 장치(100)와 데이터를 송수신할 수 있는 가입자망을 의미하는 것으로서, 이동통신망, Wi-Fi망, 광통신방식의 FTTH와 같은 유선 엑세스망을 포함할 수 있다. 특히 무선 방식의 접속망(12)은 BS(Base Station), BTS(Base Transceiver Station), 노드B, e노드B 등과 같은 다수의 기지국과, BSC(Base Station Controller), RNC(Radio Network Controller)와 같은 기지국 제어기로 구현될 수 있으며, 최근에는, 기지국에 일체로 구현되어 있던 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부를 각각 디지털 유니트(DU: Digital Unit)과 무선 유니트(RU: Radio Unit)로 분리한 후, 다수의 영역에 각각 다수의 RU를 설치하고, 다수의 RU를 집중화된 DU와 연결하여 구성하기도 한다.
아울러, 코어망(11)은 다수의 접속망(12)을 연결하고, 호 처리, 이동성 제어, 트래픽 제어 및 스위칭 등을 수행하는 것으로서, 패킷 코어 장치(EPC: Evolved Packet Core)(11a)와 다수의 스위칭 장치(11b)를 포함할 수 있다. 패킷 코어 장치(11a)는 패킷 흐름을 관리 및 제어하며, 다수의 스위칭 장치(11b)는 각각 대응하는 접속망(12,13)으로의 패킷 전달을 담당한다.
이러한 네트워크(10)에 있어서, 로컬 캐싱 장치(200)는 상술한 네트워크(10)의 에지 노드에 분산 배치될 수 있다. 더 구체적으로 설명하면, 도 2a에 도시된 바와 같이, 코어망(11)의 각 접속망(12)과 연결되는 스위칭 장치(11b)에 연결되어, 각각 하나 이상의 접속망(12)에 연결된 단말 장치(100)에 대하여 컨텐츠 캐싱 서비스를 제공할 수 있다. 상기 CDN 콘트롤러(300)는 상기 코어망(11)의 패킷 코어 장치(11a)에 연결될 수 있으며, 예를 들어, 코어망(11)과 외부 통신망(예를 들어, 인터넷망)과의 사이에 구비되어, 네트워크(10)로 유입되는 컨텐츠 데이터의 흐름을 제어할 수 있다. 컨텐츠 관리 서버(400)는 컨텐츠 제공 서버(500)와 마찬가지로 외부 통신망(예를 들어, 인터넷 망과 같은 공중망)에 배치될 수 있다.
한편, 상기 로컬 캐싱 장치(200)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 각 접속망(12)에 각각 직접 연결될 수도 있으며, 구체적으로, 접속망(12)의 DU 집중국에 연결되어, DU 집중국을 통해서 우회된 컨텐츠 전송과 관련된 데이터를 수신하여, 캐시 히트 여부를 판정하고, 판정 결과에 따라서 컨텐츠 데이터를 캐싱하거나, DU 집중국을 통해 단말 장치(100)로 컨텐츠를 제공할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 컨텐츠 전송 서비스 시스템을 구현하는 각 구성 요소에 대한 구성 및 작용을 각각 더 구체적으로 살펴본다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 관리 서버(400)의 구성을 나타낸 블록도이다.
컨텐츠 관리 서버(400)는, 본 발명에 따른 컨텐츠 전송 서비스 시스템에 있어서, 서비스 대상 컨텐츠들을 저장하고 관리하는 수단으로서, 컨텐츠 제공자로부터 해당 컨텐츠의 전송을 위임 받아, 해당 컨텐츠를 저장하며 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청에 따라서 해당 컨텐츠를 단말 장치(100)로 전송하는데, 특히, 단말 장치(100)에서 요청한 컨텐츠를 제공 시에, 해당 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 함께 전송한다.
이러한 컨텐츠 관리 서버(400)는 도 3에 도시된 바와 같이, 통신부(410)와, 제어부(420)와, 저장부(430)를 포함할 수 있다.
통신부(410)는 통신망을 통해서 데이터를 송수신하기 위한 수단으로서, 구체적으로는, 컨텐츠 제공 서버(500)와 통신하여, 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 전송된 서비스 대상 컨텐츠의 데이터를 수신하고, 아울러, 네트워크(10)에 접속된 단말 장치(100)와 통신하여, 상기 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청 메시지를 수신하고, 상기 요청에 대응하는 응답 메시지를 전송하고, CDN 콘트롤러(300)로부터 상기 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청에 대한 취소 메시지를 수신할 수 있다. 여기서, 통신부(410)는 인터넷과 같은 IP 기반의 통신망을 통한 데이터 송수신을 지원할 수 있다.
저장부(430)는 컨텐츠 관리 서버(400)의 운용 중에 발생하거나 운용에 필요한 데이터 및 프로그램을 저장하는 수단이다. 본 발명에 있어서, 저장부(430)는, 서비스 대상 컨텐츠, 더 구체적으로는 컨텐츠 제공자가 컨텐츠 전송 서비스를 요청한 컨텐츠 데이터(431) 및 상기 컨텐츠 데이터(431)에 부여된 고유 정보인 컨텐츠 식별 정보(432)를 저장한다. 상기 컨텐츠 데이터(431) 및 컨텐츠 식별 정보(432)는 상호 1:1로 매핑될 수 있으며, 이러한 컨텐츠 데이터(431) 및 컨텐츠 식별 정보(432)의 매핑 정보는 별도의 테이블로 관리될 수 있다.
제어부(420)는 본 발명에 따른 컨텐츠 관리 서버(400)의 동작 전반을 제어하는 수단으로서, 본 발명에 따른 컨텐츠 관리 서버의 운용 방법에 따라서 컨텐츠 데이터의 저장 및 제공을 제어할 수 있다.
컨텐츠 관리 서버(400)의 제어부(420)의 구체적인 동작을 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 관리 서버의 운용 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 컨텐츠 관리 서버(400)의 제어부(420)는, 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 서비스 대상 컨텐츠가 프리로드(Pre-load)되면, 상기 컨텐츠를 저장부(430)에 저장하고, 아울러, 상기 컨텐츠에 대한 고유 식별 정보, 즉, 컨텐츠 식별 정보도 함께 저장한다(S101). 이때, 상기 제어부(420)에 의해 기 설정된 규칙에 따라서 상기 컨텐츠 식별 정보를 생성하고, 생성한 컨텐츠 식별 정보를 다른 장치, 로컬 캐싱 장치(200) 및 컨텐츠 제공 서버(500)로 전송할 수 있다. 다른 실시 예에서, 제어부(420)는 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 상기 컨텐츠와 함께 컨텐츠 식별 정보를 전송 받을 수 있다.
상기와 같이 서비스 대상 컨텐츠 및 컨텐츠 식별 정보를 저장한 상태에서, 컨텐츠 관리 서버(400)의 제어부(420)는 특정 단말 장치(100)로부터 컨텐츠 요청 메시지를 수신할 수 있다(S103). 본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 서비스 대상 컨텐츠, 즉, 컨텐츠 관리 서버(400)에 저장된 컨텐츠에 대한 요청 메시지는, 그 주소 정보가 상기 컨텐츠 관리 서버(400)를 지정하도록 설정되거나, 컨텐츠 관리 서버(400)로 리다이렉션되도록 관리될 수 있다.
상기에 의한 특정 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청 메시지를 수신한 컨텐츠 관리 서버(400)는, 상기 컨텐츠의 데이터를 가져와 상기 단말 장치(100)로 전송하는데, 이때, 전송되는 데이터에는 해당 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보가 포함된다(S105). 더 구체적으로, 상기 컨텐츠 관리 서버(400)는 상기 컨텐츠 요청에 대한 응답 메시지를 생성하고, 상기 응답 메시지의 페이로드 부분에는 컨텐츠의 데이터를, 헤더 부분에는 컨텐츠 식별 정보를 포함시킨다. 예를 들어, TCP(Transmission Control Protocol) 규격에 따라서 데이터가 전송되는 경우, 상기 컨텐츠 식별 정보는 TCP 헤더의 옵션 필드에 기록될 수 있다. 이에 대해서는 더 구체적으로 설명하기로 한다.
그리고, 상술한 바와 같이 단말 장치(100)에 요청된 컨텐츠를 일정 패킷 단위로 전송하는 중에, CDN 콘트롤러(300)로부터 컨텐츠 전송에 대한 중단 메시지가 수신되거나 컨텐츠 전송이 완료되면, 제어부(420)는 상기 컨텐츠의 전송을 중단한다(S107). 여기서, 컨텐츠 전송에 대한 중단 메시지는 예를 들어 TCP RESET 메시지일 수 있다.
다음으로, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 로컬 캐싱 장치(200)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 로컬 캐싱 장치(200)는 통신 인터페이스부(210)와, 저장부(220)와, 제어부(230)를 포함하여 이루어질 수 있다.
통신 인터페이스부(210)는 네트워크(10)를 통해서 전송되는 데이터를 수집하거나, 특정 데이터를 송신하기 위한 수단이다. 본 발명에 있어서, 통신 인터페이스부(210)는 CDN 콘트롤러(300)와 데이터를 송수신하는데, 특히 컨텐츠 전송과 관련된 제어 메시지를 송수신할 수 있다. 아울러, 통신 인터페이스부(210)는, 네트워크(10)를 통해 전송되는 데이터를 수집한다. 더 구체적으로는, 통신 인터페이스부(210)는, 네트워크(10)의 스위칭 장치(11b)를 통해서 패킷 코어 장치(11a)와 접속망(12) 사이에 전달되는 데이터를 수집하여 제어부(230)로 제공할 수 있다. 이때, 상기 데이터의 수집은, 트래픽에 영향을 주지 않기 위해서, 네트워크(10)를 통해 전달되는 데이터를 그대로 복사하여 가져오는 미러링 모듈(211)을 포함할 수 있다.
저장부(220)는 서비스 대상 컨텐츠(221)의 일부 또는 전부를 저장하는 수단으로서, 본 발명에 있어서는, 컨텐츠 데이터(221)와 함께 대응하는 컨텐츠 식별 정보(222)를 함께 저장한다. 여기서, 저장부(220)에 저장되는 컨텐츠는, 별도의 배포 장치를 통해서 배포되거나, 로컬 캐싱 장치(200)가 단말 장치(100)로 전송되는 컨텐츠 데이터를 미러링하여 저장하는 미러링 방식 또는 로컬 캐싱 장치(200)가 기 설정된 캐시 정책에 따라서 단말 장치(100)로 전송되는 컨텐츠의 데이터를 저장하는 캐싱 방식에 의해서 이루어질 수 있다. 아울러, 상기 컨텐츠 식별 정보(222)는 CDN 콘트롤러(300) 또는 컨텐츠 관리 서버(400)로부터 전송되거나, 후술하는 제어부(230)가 기 설정된 규칙에 따라서 직접 생성할 수 있다. 여기서, 컨텐츠 식별 정보를 생성하는 규칙은 앞서 컨텐츠 관리 서버(400)에서 컨텐츠 식별 정보를 생성하는 규칙과 동일하여야 한다.
제어부(230)는 로컬 캐싱 장치(200)에 의한 캐싱 서비스 동작의 전반을 제어하는 수단으로서, 기본적으로, 통신 인터페이스부(210)를 통해서 수집된 데이터를 모니터링하여 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청에 대한 응답 메시지를 검출한다. 그리고, 검출된 응답 메시지로부터 컨텐츠 식별 정보를 추출하고, 추출한 컨텐츠 식별 정보를 기준으로 요청된 컨텐츠의 캐시 히트 여부를 판단하고, 캐시 히트로 판단된 경우, CDN 콘트롤러(300)로 캐시 히트를 통지하고, 저장부(220)에 저장된 컨텐츠의 데이터를 상기 단말 장치(100)로 전송한다.
이러한 제어부(230)는 캐시 관리 모듈(231)과 모니터링 모듈(232)과 컨텐츠 제공 모듈(233)을 포함할 수 있다.
캐시 관리 모듈(231)은 로컬 캐싱 장치(200)에 컨텐츠 캐싱하거나 캐싱된 컨텐츠를 관리한다. 더 구체적으로, 상기 캐시 관리 모듈(231)은 미리 설정된 정책에 따라 저장부(220)에 캐싱된 컨텐츠를 관리할 수 있다. 이때, 미리 설정된 정책은 캐시 동기화 방식, 컨텐츠를 캐싱하는 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 캐시 관리 모듈(231)은 상기 설정된 정책에 따라서 컨텐츠 제공자의 컨텐츠를 복사하여 저장한다. 아울러, 캐시 관리 모듈(231)은 컨텐츠 저장시, 대응하는 컨텐츠 식별 정보도 함께 저장한다.
모니터링 모듈(232)은 네트워크(10)를 통해서 전송되는 데이터를 모니터링하기 위한 것으로서, 통신 인터페이스부(210)를 통해서 네트워크(10)를 통해 전송되는 데이터를 모니터링하여, 컨텐츠 요청에 대한 응답 메시지를 검출한다. 아울러, 모니터링 모듈(232)은 응답 메시지가 검출되면, 상기 응답 메시지로부터 컨텐츠 식별 정보를 추출하고, 상기 추출한 컨텐츠 식별 정보를 상기 캐시 관리 모듈(231)에 제공한다.
이에 캐시 관리 모듈(231)은 상기 컨텐츠 식별 정보에 대응하는 컨텐츠가 저장되어 있는 지(즉, 캐시 히트 여부)를 확인한다. 이는, 기 저장된 컨텐츠의 컨텐츠 식별 정보와 상기 모니터링 모듈(232)에서 추출된 컨텐츠 식별 정보를 비교함에 의해 이루어질 수 있다.
컨텐츠 제공 모듈(233)은 캐시 히트된 컨텐츠의 데이터를 해당 컨텐츠를 요청한 단말 장치(100)로 제공하는 수단으로서, 상기 캐시 관리 모듈(231)에서 캐시 히트로 판정된 컨텐츠의 데이터를 단말 장치(100)를 목적지로 하는 데이터로 재구성하여 상기 단말 장치(10)로 전송한다. 예를 들어, 상기 로컬 캐싱 장치(200)가 이동통신망에 적용된 경우, 상기 컨텐츠 제공 모듈(233)은, 상기 단말 장치(100)에 대한 하향 전송을 위해 할당된 터널링 식별 정보(TEID)를 획득하고, 상기 단말 장치(100)의 IP 주소 및 터널링 식별 정보(TEID)를 사용해 컨텐츠의 데이터를 상기 컨텐츠 제공 서버(500) 혹은 컨텐츠 관리 서버(400)로부터 단말 장치(100)로 전달되는 모바일 패킷으로 구성하고, 상기 모바일 패킷을 네트워크(10)의 접속망(12)으로 전송한다. 여기서, 모바일 패킷은, 이동통신망에 있어서 기지국과 서비스 게이트웨이 간의 GTP 터널을 통해 전송되는 것으로서, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 단말 장치(100)를 목적지로 하는 IP 패킷에, 상기 단말 장치(100)의 터널링 식별 정보를 포함하는 GTP 헤더, UDP 헤더, 및 기지국과 서비스 게이트웨이 간의 GTP 터널링을 위한 IP 헤더를 더 부가함에 의해 생성될 수 있다.
도 6은 상술한 로컬 캐싱 장치(200)의 운용 방법을 나타낸 순서도로서, 이를 참조하면, 로컬 캐싱 장치(200)는 컨텐츠 제공자의 서비스 대상 컨텐츠를 컨텐츠 제공 서버(500) 혹은 컨텐츠 관리 서버(400)로부터 전송 받아 저장하고 있는 상태이다. 여기서, 저장되는 컨텐츠는 본 발명에 따른 컨텐츠 전송 서비스를 통해 전송되도록 협약된 컨텐츠로서, 이러한 협약은 컨텐츠 제공자의 요청에 의해 이루어질 수 있다. 아울러, 상기 컨텐츠 데이터의 저장시, 상기 컨텐츠의 컨텐츠 식별 정보도 함께 저장된다.
상기 상태에서, 로컬 캐싱 장치(200)는 네트워크(10)를 통해서 전송되는 데이터를 모니터링한다(S201). 이를 위해 상기 로컬 캐싱 장치(200)는 네트워크(10)의 스위칭 장치(11b)를 통해 전송되는 데이터를 복사하여 수집한다.
상기 로컬 캐싱 장치(200)는 상기 모니터링을 통해서 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청에 대응하여, 상기 단말 장치(100)로 전송되는 응답 메시지를 검출한다(S203).
그리고, 상기 로컬 캐싱 장치(200)는 상기 응답 메시지에 포함된 컨텐츠 식별 정보를 추출한다(S205). 여기서 응답 메시지는 HTTP RESPONSE 메시지일 수 있으며, 컨텐츠 제공 서버(500) 혹은 컨텐츠 관리 서버(400)로부터 단말 장치(100)로 컨텐츠를 전송하기 위한 응답 메시지일 수 있다. 더하여, 상기 컨텐츠 식별 정보는 응답 메시지의 TCP 헤더 중 옵션 필드로부터 추출될 수 있다. 이때, 경우에 따라서 컨텐츠 제공 서버(500)로부터 직접 전송되는 경우 본 발명에 따른 컨텐츠 식별 정보가 포함되지 않을 수 있다.
이어서 로컬 캐싱 장치(200)는 상기 S205 단계에서 추출된 컨텐츠 식별 정보와 일치하는 컨텐츠 식별 정보를 갖는 컨텐츠가 저장부(220)에 저장되어 있는지(즉, 캐시 히트 여부)를 확인한다(S207). 반면, S205 단계에서, 해당 응답 메시지에 컨텐츠 식별 정보가 포함되지 않은 경우, 즉, 컨텐츠 식별 정보가 추출되지 않은 경우, 상기 로컬 캐싱 장치(200)는 응답 메시지의 페이로드에 기록된 컨텐츠의 데이터 일부를 추출하여 컨텐츠 내용 기반으로 캐시 히트 여부를 판단할 수 있다.
그리고, 로컬 캐싱 장치(200)는 캐시 히트로 판단된 경우, CDN 콘트롤러(300)로 캐시 히트를 통지하고(S209), 저장부(220)에 저장된 해당 컨텐츠의 데이터를 상기 단말 장치(100)로 제공한다(S211).
본 발명의 일 실시 예에서 로컬 캐싱 장치(200)는, 상기 S211 단계에서, 컨텐츠의 전송은 다양한 방식으로 이루어질 수 있는데, 더 구체적으로 설명하면, 로컬 캐싱 장치(200)가 CDN 콘트롤러(300)로부터 전송할 청크 데이터의 레이블 정보를 수신하고, 수신된 레이블 정보에 따라서 대응하는 청크 단위의 컨텐츠 데이터를 추출하여 단말 장치(100)로 전송한다. 본 발명의 다른 실시 예에서 로컬 캐싱 장치(200)는 CDN 콘트롤러(300)로부터 제공되는 플로우 정보를 참조하여, 저장부(410)에 저장된 컨텐츠 데이터를 순차적으로 읽어와 단말 장치(100)로 전송할 수도 있다.
다음으로, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 CDN 콘트롤러(300)의 운용 방법을 나타낸 순서도이다.
CDN 콘트롤러(300)는 상기 다수의 로컬 캐싱 장치(200)를 통한 컨텐츠 전송을 제어하는 수단으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, CDN 콘트롤러(300)는 다수의 단말 장치(200)의 컨텐츠 요청 및 응답에 관련된 메시지를 모니터링한다(S301). 상기 모니터링을 통해서 네트워크(10)를 통해 이루어지는 컨텐츠 요청 메시지 및 그에 대한 응답 메시지의 전송 상황을 확인한다.
상기 상태에서, CDN 콘트롤러(300)는 상기 모니터링된 컨텐츠에 대하여 특정 로컬 캐싱 장치(200)로부터 캐시 히트가 통지되면(S303), 컨텐츠 관리 서버(400)로 앞서 단말 장치(200)에서 전송된 컨텐츠 요청에 대한 취소 메시지를 전송한다(S305). 이에, 컨텐츠 관리 서버(400)는 더 이상 컨텐츠를 전송하지 않게 되어, 네트워크(10)에서의 트래픽이 감소될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 포함하는 데이터 구조를 나타낸다. 여기서, 데이터 구조는 TCP 규격에 따른 것으로 예시한다.
도 8을 참조하면, TCP 규격에 따라서 전송되는 데이터는, 출발지 포트 주소 필드(71)와, 목적지 포트 주소 필드(72), 시퀀스 번호 필드(73), 응답 번호 필드(74), 헤더 길이 필드(75), 예약 필드(76), 제어 코드 필드(77), 윈도우 사이즈 필드(78), 체크섬 필드(79), 응급 포인트 필드(80), 옵션 필드(81) 및 데이터 필드(82)를 포함할 수 있다.
여기서, 출발지/목적지 포트 주소 필드(71,72)는 메시지를 보내는 측에서 통신을 위해 사용하는 포트 번호와 메시지의 목적지, 즉 메시지를 받는 측에서 통신을 위해 사용하는 포트 번호를 기록하며, 시퀀스 번호 필드(73)는, 송신측을 기준으로 송신 데이터의 일련 번호를 기록하며, 응답 번호 필드(74)는 송신측에서 수신할 데이터의 일련 번호를 기록하며, 헤더 길이 필드(75)는 TCP 세그먼트의 길이를 정의하고, 제어 코드 필드(77)는 URG, ACK, PSH, RST, SYN, FIN 6개의 비트가 정의되어, 해당 세그먼트의 용도와 내용을 결정하기 위한 제어 코드를 기록하고, 윈도우 사이즈 필드(78)는 메시지 전송시 흐름을 제어하는데 이용되며, 체크섬 필드(79)는 오류 검사를 위해 이용되며, 응급 포인트 필드(80)는 긴급 상황 발생시 이용하도록 할당되고, 데이터 필드(82)는 전송한 데이터를 기록하는 등 각각 기록할 정보가 정의되어 있으나, 예약 필드(76)는 그 용도가 아직 정의되어 있지 않으며, 옵션 필드(81)는 선택적으로 이용될 수 있다. 따라서, 이러한 사용 가능한 필드를 통해서 컨텐츠 식별 정보를 함께 전송할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 있어서는, 컨텐츠 데이터를 전송하는 응답 메시지의 옵션 필드(81)를 통해 컨텐츠 식별 정보를 전송한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템의 메시지 흐름도이다. 이를 참조하여 본 발명에 따른 컨텐츠 전송 서비스 전체 과정을 설명한다. 더불어 이하의 실시 예에서는, 컨텐츠 전송을 위해서 HTTP(HyperText Transfer Protocol) 메시지를 이용하는 것으로 가정한다.
도 9를 참조하면, 컨텐츠 제공 서버(500)는 컨텐츠 관리 서버(400) 및 하나 이상의 로컬 캐싱 장치(200)로 서비스될 컨텐츠를 미리 제공하여 저장한다(S401).
이 경우, 상기 컨텐츠에 대한 요청 메시지는 컨텐츠 관리 서버(400)로 전송되도록 관리될 수 있다. 즉, 단말 장치(100)가 상기 컨텐츠를 요청한 경우, 해당 컨텐츠를 요청하는 컨텐츠 요청 메시지(HTTP GET 메시지)가 컨텐츠 관리 서버(400)로 전송된다(S403). 이는 리다이렉션 방법을 통해서 이루어질 수 있다. 이때 상기 컨텐츠 요청 메시지는 CDN 컨트롤러(300)에서 모니터링되며, CDN 콘트롤러(300)가 컨텐츠 요청 상황을 파악하게 된다.
이후, 상기 컨텐츠 관리 서버(400)는 상기 요청된 컨텐츠의 데이터 및 컨텐츠 식별 정보를 포함하는 응답 메시지(HTTP RESPONSE 메시지)를 단말 장치(100)로 전송한다(S405). 이때, 상기 응답 메시지는 로컬 캐싱 장치(200) 및 CDN 콘트롤러(300)에서 모두 모니터링되어, 각각 컨텐츠 전송 상황을 인지하게 된다.
특히, 로컬 캐싱 장치(200)는 상기 응답 메시지를 확인한 경우, 상기 응답 메시지에 포함된 컨텐츠 식별 정보를 추출하고, 추출하고 컨텐츠 식별 정보를 이용하여 캐시 히트 여부를 판단한다.
이때, 동일한 컨텐츠 식별 정보가 부여된 컨텐츠를 저장하고 있는 경우, 로컬 캐싱 장치(200)는 CDN 컨트롤러(300)로 캐시 히트를 통지하고(S407), 이를 수신한 CDN 콘트롤러(300)는 캐시 히트된 컨텐츠에 대한 전송 취소 메시지(TCP RESET)를 컨텐츠 관리 서버(400)로 전송한다(S409). 이에, 컨텐츠 관리 서버(400)는 해당 컨텐츠의 대한 전송을 중단한다.
반면, 로컬 캐싱 장치(200)가 상기 캐시 히트된 컨텐츠의 데이터를 포함하는 응답 메시지(HTTP RESPONSE 메시지)를 생성하여 단말 장치(100)로 전송한다(S411).
상술한 바에 의하면, 로컬 캐싱 장치(200)는 단말 장치(100)의 컨텐츠 요청에 대한 최초 응답 메시지의 수신만으로 캐시 히트 여부를 판단할 수 있으며, 그 결과, 단말 장치(200)의 입장에서 RTT(Round Trip Time)이 긴 컨텐츠 관리 서버(400)로부터 응답 메시지를 받는 횟수를 감소시킬 수 있으며, 그 결과, 전체적인 컨텐츠 전송 시간을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 소프트웨어 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으나, 여기에 개시된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
본 발명은 컨텐츠 전송 서비스에 적용될 수 있으며, 컨텐츠에 대하여 고유의 컨텐츠 식별 정보를 부여하고, 단말 장치의 컨텐츠 요청 메시지에 대한 응답 메시지에 컨텐츠와 함께 컨텐츠 식별 정보까지 함께 전송하고, 네트워크에 분산 배치된 로컬 캐싱 장치가 상기 단말 장치로 전달되는 응답 메시지를 검출하고, 검출된 응답 메시지에서 컨텐츠와 함께 전송되는 컨텐츠 식별 정보를 추출하여 캐시 히트 여부를 판정함으로써, 한번의 응답 메시지를 수신함으로써 캐시 히트 여부를 판정할 수 있으며, 기존의 일정 크기의 컨텐츠 데이터를 수집하여 캐시 히트를 판정하는 컨텐츠 내용 기반으로 캐시 히트 판정 방식보다 캐시 히트 판정 소요 시간을 줄일 수 있으며, 그 결과 전체 전송 속도를 향상시키고 이를 통해 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.
100: 단말 장치
200: 로컬 캐싱 장치
300: CDN(Contents Delivery Network) 콘트롤러
400: 컨텐츠 관리 서버
500: 컨텐츠 제공 서버

Claims (16)

  1. 하나 이상의 컨텐츠 및 상기 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 저장하고, 단말 장치로부터 상기 컨텐츠에 대한 요청을 수신하고, 상기 요청에 대응하여 상기 컨텐츠의 데이터와 상기 컨텐츠 식별 정보를 함께 상기 단말 장치로 전송하는 컨텐츠 관리 서버; 및
    상기 하나 이상의 컨텐츠 및 각 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 저장하고, 네트워크를 통해서 전송되는 데이터를 모니터링하여, 상기 컨텐츠 관리 서버로부터 단말 장치로 전송되는 컨텐츠 요청에 대한 응답 메시지가 검출되면, 상기 응답 메시지로부터 컨텐츠 식별 정보를 추출하고, 추출한 컨텐츠 식별 정보를 기 저장된 컨텐츠 식별 정보와 비교하여 캐시 히트를 판단하고, 캐시 히트시 상기 컨텐츠 관리 서버를 대신하여 상기 컨텐츠를 단말 장치로 제공하는 로컬 캐싱 장치를 포함하는 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로컬 캐싱 장치로부터 상기 컨텐츠에 대한 캐시 히트를 통지 받고, 상기 컨텐츠 관리 서버가 상기 단말 장치로의 전송을 중단하도록 요청하는 CDN 콘트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 시스템.
  3. 네트워크를 통해서 데이터를 송수신하기 위한 통신부;
    하나 이상의 컨텐츠 및 각 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 저장하는 저장부;
    상기 통신부를 통해서 단말 장치의 컨텐츠 요청 메시지를 수신하면, 요청된 컨텐츠의 데이터와 함께 상기 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 상기 단말 장치로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 컨텐츠 관리 서버.
  4. 제3항에 있어서, 상기 컨텐츠 식별 정보는
    시리얼 번호, 컨텐츠로부터 추출되는 컨텐츠 관련 정보, 상기 시리얼 번호 및 컨텐츠 관련 정보의 조합으로 정의되고,
    상기 컨텐츠 관련 정보는 컨텐츠 내용 중 기 설정된 길이의 프리픽스 정보, 상기 프리픽스 정보를 기 설정된 해쉬 함수로 연산하여 나타낸 해쉬값, 컨텐츠 길이 등과 같은 메타 데이터 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 관리 서버.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 컨텐츠의 저장 시, 상기 컨텐츠 식별 정보를 기 설정된 컨텐츠 생성 규칙에 따라서 생성하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 관리 서버.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 컨텐츠 식별 정보를 상기 컨텐츠를 제공한 컨텐츠 제공 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 관리 서버.
  7. 하나 이상의 컨텐츠 및 각 컨텐츠에 부여된 컨텐츠 식별 정보를 저장하는 저장부;
    네트워크를 통해서 전송되는 데이터를 수집하고, 상기 네트워크를 통해서 데이터를 송신하기 위한 통신 인터페이스부; 및
    상기 통신 인터페이스부를 통해 수집된 데이터를 모니터링하여, 컨텐츠 관리 서버로부터 단말 장치로 전송되는 컨텐츠 요청에 대한 응답 메시지를 검출하면, 상기 응답 메시지로부터 컨텐츠 식별 정보를 추출하고, 추출한 컨텐츠 식별 정보를 기 저장된 컨텐츠 식별 정보와 비교하여 캐시 히트를 판단하고, 캐시 히트시 상기 컨텐츠 관리 서버를 대신하여 기 저장된 컨텐츠를 상기 단말 장치로 전송하도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 로컬 캐싱 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 컨텐츠 관리 서버와의 사이에서 컨텐츠 전송을 제어하는 CDN 콘트롤러로 상기 캐시 히트를 통지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로컬 캐싱 장치.
  9. 컨텐츠 관리 서버가,
    하나 이상의 컨텐츠 및 각 컨텐츠에 할당된 컨텐츠 식별 정보를 저장하는 단계;
    네트워크를 통해서 전송되는 단말 장치의 컨텐츠 요청 메시지를 컨텐츠 제공자를 대신하여 수신하는 단계;
    상기 수신한 컨텐츠 요청 메시지에 대응하여, 요청된 컨텐츠 및 그의 컨텐츠 식별 정보를 추출하는 단계;
    상기 추출한 컨텐츠 및 컨텐츠 식별 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 단말 장치로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 저장하는 단계는
    상기 컨텐츠 관리 서버는 각 컨텐츠에 대응하는 컨텐츠 식별 정보를 기 설정된 규칙에 따라서 생성하여 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 저장하는 단계는
    상기 컨텐츠 제공자가 상기 생성한 컨텐츠 식별 정보를 컨텐츠 주소 정보에 포함하여 설정하도록 상기 컨텐츠 제공자에게 상기 생성한 컨텐츠 식별 정보를 제공하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 컨텐츠 관리 서버는 로컬 캐싱 장치로부터 캐시 히트를 수신한 CDN 콘트롤러로부터 컨텐츠 전송 중단 요청을 수신하여, 상기 응답 메시지의 전송을 중단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법.
  13. 로컬 캐싱 장치가,
    하나 이상의 컨텐츠 및 각 컨텐츠에 할당된 컨텐츠 식별 정보를 저장하는 단계;
    네트워크를 통해서 컨텐츠 관리 서버로부터 단말 장치로 전송되는 컨텐츠 요청에 대응하고, 컨텐츠 및 컨텐츠 식별 정보를 포함하는 응답 메시지를 검출하는 단계;
    상기 검출한 응답 메시지로부터 컨텐츠 식별 정보를 추출하는 단계;
    상기 추출한 컨텐츠 식별 정보와 상기 저장한 컨텐츠 식별 정보를 비교하여 캐시 히트 여부를 판단하는 단계; 및
    캐시 히트로 판단되면, 상기 추출한 컨텐츠 식별 정보에 대응하는 컨텐츠를 상기 단말 장치로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 컨텐츠 식별 정보는 상기 응답 메시지의 TCP 헤더 중 옵션 필드에 기록되는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 응답 메시지에 컨텐츠 식별 정보가 존재하지 않으면, 상기 응답 메시지에 포함된 컨텐츠의 내용을 기반으로 캐시 히트 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법.
  16. 제13항 또는 제15항에 있어서,
    캐시 히트가 아닌 경우, 상기 응답 메시지에 포함된 컨텐츠를 복사하여 캐싱하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 식별 정보를 이용한 컨텐츠 전송 서비스 방법.
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