KR20140121216A - 가상머신 환경에서 가상화 시스템의 장치 복제 시스템 및 그 방법 - Google Patents

가상머신 환경에서 가상화 시스템의 장치 복제 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서에 개시된 실시예에 따른 가상머신 환경에서 가상화 시스템의 장치 복제 시스템은, 가상화 시스템에서 호스트 머신으로 입력되는 데이터를 복제된 가상 머신으로 분배하는 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈과; 상기 데이터를 수신하고, 상기 데이터에 대한 이중 버퍼링 기능을 수행하고, 상기 데이터의 수신을 알리는 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈과; 상기 분배한 데이터를 수신하는 게스트머신 직렬 장치를 포함하며, 상기 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈은 직렬화 데이터의 속성을 규정하는 직렬화 데이터 수용 자료구조와, 상기 버퍼된 데이터의 속성 관리를 위한 소프트웨어 버퍼링 요소의 자료구조를 포함할 수 있다.

Description

가상머신 환경에서 가상화 시스템의 장치 복제 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DEVICE DUPLICATION OF VIRTUALIZATION SYSTEM IN VIRTUAL MACHINE ENVIRONMENT}
본 명세서는 가상머신 환경에서 가상화 시스템의 장치 복제 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 가상머신 시스템은 호스트 컴퓨터, 호스트 운영체제, 게스트 머신, 게스트 운영체제, 응용 프로세스로 구성될 수 있다. 종래 기술에 따른 가상 머신 시스템용의 게스트 머신 실행 제어 시스템에 대한 설명은 한국 특허 출원 번호 KR19880005393에 개시되어 있다.
본 명세서는 가상머신 환경에서 가상화 시스템의 장치 복제와 그 장치 내 데이터의 타임 스탬핑을 통한 데이터 시간성 보존 방법 및 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 명세서에 개시된 실시예에 따른 가상머신 환경에서 가상화 시스템의 장치 복제 시스템은, 가상화 시스템에서 호스트 머신으로 입력되는 데이터를 복제된 가상 머신으로 분배하는 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈과; 상기 데이터를 수신하고, 상기 데이터에 대한 이중 버퍼링 기능을 수행하고, 상기 데이터의 수신을 알리는 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈과; 상기 분배한 데이터를 수신하는 게스트머신 직렬 장치를 포함하며, 상기 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈은 직렬화 데이터의 속성을 규정하는 직렬화 데이터 수용 자료구조와, 상기 버퍼된 데이터의 속성 관리를 위한 소프트웨어 버퍼링 요소의 자료구조를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예에 따른 가상머신 환경에서 가상화 시스템의 장치 복제 시스템은, 가상머신 구성상의 복제기능을 제공함에 있어서 실제 머신에서 입출력되는 입출력 데이터의 시간요소를 두어 적시성을 위한 근거를 제공한다.
또한, 본 발명에 따르면, 실제 호스트의 직렬장치로 입력된 데이터의 임계량에 대한 조치를 통해 불규칙한 입력에 대해서도 안정적인 입출력 처리를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 가상머신 확인을 위한 아이디를 데이터 요소에 유지하여 가상머신 아이디에 해당하는 모든 가상머신에 대해 복제 데이터를 제공하여 가상머신 복제를 통한 고장감내를 구현할 수 있다.
도 1은 본 명세서에 따른 실시예를 설명하기 위한 가상머신 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 가상플랫폼 상의 소프트웨어 모듈의 구조를 나타낸 도이다.
도 3은 본 명세서의 실시 예에 따른 각 소프트웨어 모듈과 연관되는 버퍼의 구조를 나타낸 도이다.
도 4는 도3에 대한 실시 예에 따른 하드웨어 입력부터 상위계층에 전달되는 소프트웨어 모듈 간의 수행 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도3에 대한 실시 예에 따른 상위계층부터 하위계층으로 전달되는 소프트웨어 모듈 간의 수행 흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 6a-6c는 상기 소프트모듈의 기능 예에 따른 구조도를 나타낸 예시도이다.
도 7은 하드웨어로부터 입력된 직렬데이터를 속성분석 후 만들어지는 직렬데이터 자료구조를 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 명세서에 따른 실시예를 설명하기 위한 가상머신 시스템을 나타낸 예시도이다.
상기 가상머신 시스템은 호스트 컴퓨터, 호스트 운영체제, 게스트 머신, 게스트 운영체제, 응용 프로세스로 구성될 수 있다.
도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 가상플랫폼 상의 소프트웨어 모듈의 구조를 나타낸 도이다.
도 2를 참조하면, 상기 호스트 컴퓨터는 그 호스트 컴퓨터에 장착된 실제 호스트 컴퓨터 직렬장치(400), 호스트 컴퓨터 직렬장치(400)로부터 입력되는 데이터를 처리하는 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈(300), 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈(300)에서 제공되는 데이터를 수신하는 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈(200), 호스트 운영체제의 직렬제어 데이터분배 소프트웨어 모듈(200)로부터 분배된 데이터를 처리하는 가상머신 상의 게스트 머신 직렬장치(100)로 구성되며, 이는 최초 하드웨어를 받아 각 계층간 소프트웨어 모듈에 걸쳐 전달 및 처리되며 결국 게스트 머신 상의 응용 프로세스가 데이터를 얻어갈 수 있는 형태가 된다.
도 3은 본 명세서의 실시 예에 따른 각 소프트웨어 모듈과 연관되는 버퍼의 구조를 나타낸 도이다.
도 3을 참조하면, 호스트컴퓨터 직렬장치는 하드웨어 장치로 입력된 데이터를 버퍼(d410)의 형태로 저장한다. 이 버퍼장치(d410)는 일정량의 버퍼가 채워지면 인터럽트에 의해 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈 버퍼(d310)로 입력되어 드라이버 내의 버퍼(d310)로 복사된다. 직렬제어 드라이버 모듈은 입력된 버퍼(d310)에 저장된 데이터를 처리하기 위해 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈 버퍼(s210)로 이동되며, 그 이동된 데이터는 두개의 버퍼(s210) 중 하나로 입력된다. 여기서 이중버퍼(s210) 입력을 통해 효과적인 데이터 전달이 이루어진다.
상기 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈(200)은 가상하드웨어인 게스트 머신 중 어떤 게스트 머신이 버퍼된 입력을 기다리는지 알고 있어야 한다. 분배 대상이 되는 게스트 머신의 게스트 머신 직렬장치 버퍼(g110)로 데이터가 전달된다.
상기 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈(200)에서 게스트 머신 직렬 장치로 전달될 때 여러 대의 게스트 머신에 직렬입력이 복사되어 전달된다. 본 명세서의 과정에서 최초 하드웨어 입력시의 데이터가 실시간적으로 게스트 머신 직렬장치에 전달되는가에 대한 결정을 하기 위해 타임스탬프(time stamp) 정보로 유지된다. 이는 최초 하드웨어 입력 데이터의 시간지연을 계산하여 실시간성 기준을 점검하는데 사용된다. 타임스탬프 시간데이터는 데이터의 실시간성 뿐만 아니라 적시성 등의 시간적인 가치를 판단하는 중요한 데이터가 된다. 또한, 게스트 머신의 프로세스가 게스트 머신 직렬장치 버퍼(g110)로의 출력시 게스트 머신 직렬장치에서 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈 버퍼(이중버퍼)(s210)로 전달되어 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈(200) 내의 이중버퍼(s210)로 전달이 된다. 데이터 전달과정에서 타임스탬프 처리가 되어 전달 데이터의 시간정보가 포함되어 유효성 여부판단에 사용될 수 있다.
상기 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈 버퍼(s210)의 데이터는 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈 버퍼(d310)로 전달되어 실제 하드웨어로의 출력을 준비한다. 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈은 자신의 버퍼에 위치한 데이터의 시간정보를 점검한 후 실제 하드웨어를 통해 출력을 실시한다.
도 4는 도3에 대한 실시 예에 따른 하드웨어 입력부터 상위계층에 전달되는 소프트웨어 모듈 간의 수행 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 호스트 컴퓨터 직렬장치(400)는 입력된 데이터를 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈(300)으로 전달한다.
상기 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈(300)은 데이터를 수신하고(S10), 그 수신된 데이터의 상태를 검사하고 이러한 데이터의 입력을 기반으로 데이터 패킷(알림 데이터 패킷)을 구성한다(S11). 상기 데이터 패킷 구성시 타임스탬프 정보와 데이터의 목적지 정보를 포함하게 된다.
직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈(300)의 알림을 받은 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈(200)은 큐상의 데이터 관리 상태를 확인하고(S12), 상기 데이터 패킷을 전달받는다.
상기 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈(200)은 전달받은 데이터 패킷을 버퍼 저장소에 저장하고 속성데이터를 처리하는 연산을 수행 후 분배정책에 따라서 정해진 게스트 머신 내의 게스트 머신 직렬장치(100)로 전달된다(S13, S14, S15).
직렬장치로 입력된 데이터는 게스트 운영체제 내의 드라이버 소프트웨어 모듈에 의해서 처리될 수 있도록 제공된다. 또한 게스트 운영체제 드라이버 소프트웨어 모듈에서 출력되는 데이터는 게스트 머신 직렬장치(100)에 전달되고 직렬장치에서 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈(200)로 전달되어 저장되고 속성 데이터를 처리하고 저장되며, 그 저장된 데이터는 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈(300)로 다시 전달된다.
직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈(300)은 상태검사와 분배정책에 따라 데이터를 선택하여 호스트 컴퓨터 직렬장치로 데이터를 출력하여 실제 하드웨어로 전달하도록 한다.
도 5는 도3에 대한 실시 예에 따른 상위계층부터 하위계층으로 전달되는 소프트웨어 모듈 간의 수행 흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 게스트 운영체제 드라이버 소프트웨어 모듈은 데이터를 게스트 머신 직렬장치(100)에 송신한다(S21).
상기 게스트 머신 직렬장치(100)는 상기 게스트 운영체제 드라이버 소프트웨어 모듈로부터 송신된 데이터를 그대로 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈(200)에 전달(송신)한다(S22).
상기 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈(200)은 상기 전달된 데이터에 대한 상태검사(데이터 패킷 해석)와 속성 데이터 연산을 수행한다(S23, S24). 상기 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈(200)은 상기 상태검사와 속성 데이터 연산이 수행된 데이터를 저장소에 저장 및 데이터 송신을 수행한다(S25, S26). 상기 속성 데이터 연산에서 시간성을 위배하는 조건들이 있다면 검출하게 된다. 이러한 수행을 마친 후 데이터는 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈로 전달되어 호스트 컴퓨터 직렬장치로 최종 출력된다.
도 6a-6c는 상기 소프트모듈의 기능 예에 따른 구조도를 나타낸 예시도이다. 상기 직렬드라이버 소프트웨어 모듈, 게스트머신 직렬장치, 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어모듈 각 모듈은 해당기능을 수행하는 태스크로 구성된다.
도 6a를 참조하면, 게스트 머신 직렬장치(100)는 직렬데이터 서비스 태스크(g111), 직렬데이터 임계량 관리태스크(g112), 직렬데이터 수집 태스크(g113)로 구성된다. 직렬데이터 수집 태스크(g113)는 하위계층으로 부터 직렬데이터를 수집하는 태스크이다. 직렬데이터 임계량 관리 태스크(g112)는 직렬데이터의 수가 임계량을 초과하는지를 관리하는 태스크이다. 직렬데이터 서비스 태스크(g111)는 게스트 머신의 소프트웨어 계층에서 직렬데이터를 요구시 전달하는 태스크이다.
도 6b를 참조하면, 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈(200)은 직렬데이터 수집태스크(s214), 직렬데이터 분류저장 태스크(s213), 직렬데이터 다중 버퍼링과 임계량 관리 태스크(s212), 직렬데이터 임계량 알림 태스크(s211)로 구성된다. 직렬데이터 수집 태스크(s214)는 하위계층으로 부터 직렬데이터를 받는 태스크이다. 직렬데이터 분류저장 태스크(s213)는 직렬데이터를 분류하여 버퍼에 저장하는 태스크이다. 직렬데이터 다중 버퍼링과 임계량 관리 태스크(s212)는 직렬데이터를 저장한 다중버퍼를 관리하고 직렬데이터의 수가 임계량을 초과하는지를 점검하는 태스크이다. 직렬데이터 임계량 알림 태스크(s211)는 임계량을 초과한 직렬데이터 발생시 상위계층에 알림기능을 수행하는 태스크이다.
도 6c를 참조하면, 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈(300)은 직렬데이터 수집태스크(d311), 직렬데이터 속성처리 태스크(d312), 직렬데이터 데이터 수집 태스크(d313)로 구성된다. 직렬데이터 수집태스크(d313)는 하드웨어로 부터 직렬데이터를 수집하는 기능을 한다. 직렬 데이터 속성처리 태스크(d312)는 하드웨어로 부터 입력된 데이터의 속성을 분석하여 필요정보를 수집하여 타임스탬프를 생성하고, 직렬데이터 자료구조를 구성한다. 직렬데이터 임계량 알림 태스크(d311)는 수집되고 속성이 분석된 데이터구조의 양이 임계량을 초과하는 순간 상위계층에 알림을 전송하는 태스크이다.
도 7은 하드웨어로 부터 입력된 직렬데이터를 속성분석 후 만들어지는 직렬데이터 자료구조를 나타낸 예시도이다. VM-UUID는 게스트머신의 UUID로서 게스트머신을 식별하는데 사용한다. DEVICE ID는 게스트 머신 내의 장치 ID이다. TimeStamp는 데이터가 발생한 시간을 알려주는 시간정보이다. SIZE는 데이터의 크기이다. DATA는 하드웨어 직렬장치로 입력된 직렬데이터이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 게스트 머신 직력 장치 200: 직렬 제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈
300: 직렬 제어 드라이버 소프트웨어 모듈
400: 호스트 컴퓨터 직렬 장치

Claims (4)

  1. 가상화 시스템에서 호스트 머신으로 입력되는 데이터를 복제된 가상 머신으로 분배하는 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈과;
    상기 데이터를 수신하고, 상기 데이터에 대한 이중 버퍼링 기능을 수행하고, 상기 데이터의 수신을 알리는 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈과;
    상기 분배한 데이터를 수신하는 게스트머신 직렬 장치를 포함하며,
    상기 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈은 직렬화 데이터의 속성을 규정하는 직렬화 데이터 수용 자료구조와, 상기 버퍼된 데이터의 속성 관리를 위한 소프트웨어 버퍼링 요소의 자료구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상머신 환경에서 가상화 시스템의 장치 복제 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 직렬제어 드라이버 소프트웨어 모듈은,
    상기 데이터를 상기 복제된 가상머신으로 보내기 위해 타임스탬프를 부여하며 보낼 가상머신의 식별자를 가지며, 전송할 데이터의 크기를 계산하여 하나로 묶어 데이터 단위를 생성하는 것을 특징으로 하는 가상머신 환경에서 가상화 시스템의 장치 복제 시스템.
  3. 제 1항에서 있어서, 상기 직렬제어 데이터 분배 소프트웨어 모듈은,
    상기 이중버퍼링을 통해 읽기, 쓰기 연산을 수행하며, 통신장치로서 일정량의 데이터가 대기되었을 때 상위계층에 알림을 전송하며, 데이터 단위를 타임스탬프 처리하여 다중버전으로 관리하여 처리하는 것을 특징으로 하는 가상머신 환경에서 가상화 시스템의 장치 복제 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 게스트머신 직렬 장치는,
    상기 호스트머신에서 분배하는 데이터를 수신하고, 소프트웨어 모듈로 하드웨어 기능을 구현하며 상기 소프트웨어 모듈상에 데이터 입출력 채널기능을 세팅하여 상기 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 가상머신 환경에서 가상화 시스템의 장치 복제 시스템.
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