KR20160050585A - 가상화 인프라 관리 장치 및 방법 - Google Patents

가상화 인프라 관리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 네트워크 기능 가상화 기반의 가상화 인프라 관리 방법은, 복수의 인프라 클러스터를 형성할 수 있는 하드웨어 자원에 포함되는 컴퓨팅 하드웨어 자원과 네트워크 하드웨어 자원의 특성 정보를 수집하는 단계와, 하드웨어 자원의 특성 정보를 전송한 후에 복수의 인프라 클러스터를 형성하기 위한 컴퓨팅 하드웨어 자원 및 복수의 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 가상 컴퓨팅 자원에 대한 클러스터링 정보를 수신하는 단계와, 클러스터링 정보에 따라 인프라 클러스터 및 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 네트워크 하드웨어 자원 및 가상 네트워크 자원을 파악하는 단계와, 파악된 네트워크 하드웨어 자원 및 가상 네트워크 자원에 대한 정보를 클러스터링 정보에 추가 조합하여 인프라 클러스터 및 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 인덱스 정보를 생성 또는 갱신하는 단계를 포함한다. 따라서, 네트워크 기능 가상화를 통해 구현된 이동통신 서비스 시스템에서 네트워크 기능 가상화 인프라를 클러스터화하여 관리함으로써, 게스트 OS 프로그램에게 네트워크 기능 가상화 인프라를 클러스터 단위로 효율적으로 할당할 수 있는 이점이 있다.

Description

가상화 인프라 관리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANAGING VIRTUALIZATION INFRASTRUCTURE}
본 발명은 가상화 인프라 관리 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 네트워크 기능 가상화 기반의 가상화 인프라 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 네트워크 기능 가상화(Network Function Virtualization)는 네트워크 장비에서 하드웨어와 소프트웨어를 분리하고, 범용 서버의 가상화 기반 위에서 네트워크 기능을 가상화하여 제공하는 것이다.
종래의 네트워크 장비는 하드웨어와 소프트웨어가 통합된 형태로 제공되기 때문에 유연성이 떨어지는 문제가 있었으나, 네트워크 기능 가상화는 하드웨어와 소프트웨어가 분리되기 때문에 유연성이 향상되어 통신 사업자의 네트워크가 더욱 민첩하고 효율적으로 동작할 수 있도록 하는 중요한 원리를 제공한다.
이러한 네트워크 기능 가상화를 이동통신 서비스 시스템에 접목하면 각종 네트워크 노드들을 가상화 할 수 있으며, 그 만큼 이동통신 서비스 시스템의 유연성 및 민첩성이 향상된다. 예컨대, EPS(Evolved Packet System)/LTE(Long Term Evolution) 시스템의 경우라면 MME(Mobility Management Entity), SGW(Serving Gateway), PGW(Packet Data Network Gateway) 등을 가상화 할 수 있다.
여기서, 각종 네트워크 노드를 가상화 한다는 것은 컴퓨팅 하드웨어, 스토리지 하드웨어 및 네트워크 하드웨어 등과 같은 하드웨어 자원과 가상 컴퓨팅, 가상 스토리지 및 가상 네트워크 등과 같은 가상 자원을 포함하는 네트워크 기능 가상화 인프라스트럭처(infrastructure, 이하 '인프라'라고 함)를 게스트 OS(guest Operating System) 프로그램에게 할당하여 각종 네트워크 노드의 기능을 수행할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 최근에는 사람과 사람간의 일반적인 이동통신 서비스 이외에도 기계와 기계간의 통신 서비스에 대한 관심 및 활용이 높아지고 있다. 이러한 기계와 기계간의 통신 서비스는 IoT(Internet of Things), M2M(Machine to Machine communication), MTC(Machine Type Communication), 스마트 디바이스 통신(Smart Device communication), 또는 사물 지향 통신(Machine oriented communication) 등으로 다양하게 불려지고 있다. 이하에서는 사물 통신 서비스라고 통칭하기로 한다.
종래 기술에 따르면, 아직까지 네트워크 기능 가상화를 통해 구현된 이동통신 서비스 시스템을 사물 통신 서비스에 활용하는 기술은 제안된 바가 없다.
이처럼, 네트워크 기능 가상화 기술을 사물 통신 서비스에 활용하기 위해서는 네트워크 기능 가상화 부분을 사물 통신 서비스의 특성에 맞추어서 최적화할 필요성이 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2013-0131963, 공개일자 2013년 12월 04일.
본 발명의 실시예는 이동통신 서비스를 위한 네트워크 기능 가상화 부분을 사물 통신 서비스의 특성에 맞추어서 최적화하기 위한 노력의 일환으로서, 컴퓨팅 및 네트워크 등의 하드웨어 자원 및 가상 자원을 포함하는 네트워크 기능 가상화 인프라를 클러스터화하여 관리함으로써, 게스트 OS 프로그램에게 네트워크 기능 가상화 인프라를 클러스터 단위로 효율적으로 할당할 수 있도록 하는 가상화 인프라 관리 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 관점에 따른 가상화 인프라 관리 장치는, 복수의 인프라 클러스터를 형성할 수 있는 하드웨어 자원에 포함되는 컴퓨팅 하드웨어 자원과 네트워크 하드웨어 자원의 특성 정보를 수집하는 가상화 인프라 인터페이스부와, 복수의 가상 인프라 클러스터를 형성할 수 있는 가상 자원에 포함되는 가상 컴퓨팅 자원과 가상 네트워크 자원의 특성 정보 및 상기 하드웨어 자원의 특성 정보가 저장되는 인프라 클러스터 데이터베이스부와, 상기 하드웨어 자원의 특성 정보를 송신하며, 상기 인프라 클러스터와 상기 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 상기 컴퓨팅 하드웨어 자원과 상기 가상 컴퓨팅 자원에 대한 클러스터링 정보를 수신하는 가상화 네트워크 관리 인터페이스부와, 상기 클러스터링 정보에 따라 상기 인프라 클러스터 및 상기 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 상기 네트워크 하드웨어 자원 및 상기 가상 네트워크 자원을 파악하여 상기 클러스터링 정보에 추가 조합한 인덱스 정보를 생성하는 가상화 인프라 제어부와, 상기 인프라 클러스터 및 상기 가상 인프라 클러스터를 형성할 수 있는 상기 인덱스 정보를 저장 또는 갱신하는 인프라 클러스터 인덱스 관리부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 가상화 인프라 관리 방법은, 복수의 인프라 클러스터를 형성할 수 있는 하드웨어 자원에 포함되는 컴퓨팅 하드웨어 자원과 네트워크 하드웨어 자원의 특성 정보를 수집하는 단계와, 상기 하드웨어 자원의 특성 정보를 전송하며, 상기 복수의 인프라 클러스터를 형성하기 위한 상기 컴퓨팅 하드웨어 자원 및 복수의 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 가상 컴퓨팅 자원에 대한 클러스터링 정보를 수신하는 단계와, 상기 클러스터링 정보에 따라 상기 인프라 클러스터 및 상기 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 상기 네트워크 하드웨어 자원 및 가상 네트워크 자원을 파악하는 단계와, 파악된 상기 네트워크 하드웨어 자원 및 상기 가상 네트워크 자원에 대한 정보를 상기 클러스터링 정보에 추가 조합하여 상기 인프라 클러스터 및 상기 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 인덱스 정보를 생성 또는 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 네트워크 기능 가상화를 통해 구현된 이동통신 서비스 시스템에서, 컴퓨팅과 네트워크 등의 하드웨어 자원 및 가상 자원을 포함하는 네트워크 기능 가상화 인프라를 클러스터화하여 관리함으로써, 게스트 OS 프로그램에게 네트워크 기능 가상화 인프라를 클러스터 단위로 효율적으로 할당할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가상화 인프라 관리 장치가 채용된 네트워크 기능 가상화 이동통신 서비스 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상화 인프라 관리 장치의 세부적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가상화 인프라 관리 장치에 의한 가상화 인프라 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 패턴 분석 장치가 채용된 네트워크 기능 가상화 이동통신 서비스 시스템의 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 실시예에 따른 네트워크 기능 가상화 이동통신 서비스 시스템(10)은 네트워크 기능 가상화 인프라부(100), 가상화 네트워크 기능부(200), 네트워크 기능 가상화 운용부(300), 가입자 정보 관리부(400), 서비스 프로파일 저장부(500), OSS(Operation Support System)(600) 등을 포함한다.
네트워크 기능 가상화 인프라부(100)는 서버 및 스토리지를 포함하는 컴퓨팅 하드웨어, 네트워크 하드웨어 등을 포함하는 하드웨어 자원(101)를 포함하며, 이러한 하드웨어 자원(101)을 기반으로 하는 가상 컴퓨팅 및 가상 네트워크 등과 같은 가상 자원(102)을 포함한다. 또, 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)과 가상화 네트워크 기능부(200)에 탑재된 게스트 OS 프로그램 사이에서 중계 역할을 수행하여 게스트 OS 프로그램이 네트워크 노드의 기능을 수행하도록 하는 가상화부(170)을 포함한다. 이러한 가상화부(170)는 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)의 하드웨어와 가상화 네트워크 기능부(200)의 소프트웨어를 분리함과 아울러 하드웨어와 소프트웨어 사이를 중계해 주는 역할을 수행하기에 하이퍼바이저(hypervisor)라고 칭할 수도 있다.
이러한 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)는 하드웨어 자원(101)을 구성하는 컴퓨팅 하드웨어 및 네트워크 하드웨어 등과 가상 자원(102)을 구성하는 가상 컴퓨팅 및 가상 네트워크 등이 개별적으로 운용되는 상태에서 가상화부(170)에 의해 가상화 네트워크 기능부(200)와 연동될 수 있다.
또는, 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)는 하드웨어 자원(101)을 구성하는 컴퓨팅 하드웨어 및 네트워크 하드웨어 등이 복수의 인프라 클러스터(110, 120, 130)를 이룬 상태로 운용되고, 가상 자원(102)를 구성하는 가상 컴퓨팅 및 가상 네트워크 등이 복수의 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)를 이룬 상태로 운용되며, 인프라 클러스터(110, 120, 130) 또는 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)가 가상화부(170)에 의해 가상화 네트워크 기능부(200)와 연동될 수 있다.
가상화 네트워크 기능부(200)는 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)로부터 게스트 OS 프로그램이 하드웨어 자원 또는 가상 자원을 할당 받아서 각종 네트워크 노드의 기능을 수행하는 복수의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)를 포함한다. 또, 각각의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)를 운용할 수 있도록 GUI(Graphical User Interface) 등을 통해 동작 상태를 표시하여 주는 복수의 EMS(Element Management System)(240, 250, 260)를 포함한다. 도 1의 실시예에서는 EPS/LTE 시스템의 경우로서, 가상화 MME(210), 가상화 SGW(220), 가상화 PGW(230) 등의 가상화 네트워크 노드들을 나타내었다.
네트워크 기능 가상화 운용부(300)는 가상화 네트워크 기능부(200)가 현재 사물 통신 서비스 중인 사물 통신 단말들에 대한 수용 정보를 제공하면 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)에 포함된 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102) 중에서 해당 사물 통신 단말 군의 서비스 특성에 적합한 자원을 선택하여 가상화 네트워크 기능부(200)에게 할당한다.
이러한 네트워크 기능 가상화 운용부(300)는 가상화 인프라 관리 장치(310), 가상화 네트워크 기능 관리부(320), 가상화 제어부(330) 등을 포함한다.
이 중에서, 가상화 인프라 관리 장치(310)는 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)를 구성하는 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102)의 정보를 포함하는 자원 정보를 관리한다. 이러한 가상화 인프라 관리 장치(310)는 하드웨어 자원(101)을 구성하는 컴퓨팅 하드웨어 및 네트워크 하드웨어 등과 가상 자원(102)를 구성하는 가상 컴퓨팅 및 가상 네트워크 등을 클러스터화하여 관리할 수 있다. 이러한 가상화 인프라 관리 장치(310)는 도 2를 참조하여 아래에서 다시 설명하기로 한다.
가상화 네트워크 기능 관리부(320)는 현재 사물 통신 서비스 중인 사물 통신 단말들에 대한 수용 정보를 가상화 네트워크 기능부(200)로부터 제공받아 가상화 제어부(330)에게 전달하며, 가상화 인프라 관리부(310)에서 관리 중인 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)의 자원 정보를 가상화 제어부(330)에게 제공한다. 또, 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)에 포함된 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102) 중에서 가상화 제어부(330)에 의해 가상화 네트워크 기능부(200)에게 적합한 자원이 할당되면 가상화 네트워크 기능부(200)의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)를 할당된 자원으로 마이그레이션(migration) 시킨다. 즉, 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)에게 할당된 자원 정보를 제공하여 각종 네트워크 노드의 기능을 수행할 수 있도록 한다.
가상화 제어부(330)는 가상화 네트워크 기능부(200)가 현재 사물 통신 서비스 중인 사물 통신 단말들에 대한 수용 정보와 서비스 프로파일 저장부(500)에 저장된 서비스 별 프로파일 및 가상화 인프라 관리부(310)에서 관리 중인 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)의 자원 정보를 참조하여 가상화 네트워크 기능부(200)에게 적합한 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)을 할당하여 이를 가상화 네트워크 기능 관리부(320)에게 제공한다. 이러한 가상화 제어부(330)는 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)의 할당을 통해 가상화 네트워크 기능부(200)를 실질적으로 관장하는 역할을 수행하기에 오케스트레이터(orchestrator)라 칭할 수도 있다.
가입자 정보 관리부(400)는 사물 통신 서비스에 가입된 사물 통신 단말들에 대한 가입자 정보를 저장 및 관리한다.
서비스 프로파일 저장부(500)는 사물 통신 서비스에 가입된 사물 통신 단말들에게 제공할 수 있는 각종 서비스 별로 특성 정보가 포함된 프로파일을 저장 및 관리한다. 이러한 서비스 별 프로파일은 네트워크 기능 가상화 운용부(300)의 가상화 제어부(330)에게 제공되어 가상화 네트워크 기능부(200)에게 적합한 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)을 할당할 때에 이용 및 참조된다.
OSS(600)는 효율성과 생산성을 최대화하기 위해 네트워크를 통제하는 기능을 수행하며, 실시간 망 감시 및 제어, 망의 기획, 운용, 유지 보수 등에 필요한 망의 사용에 관한 정보를 수집하는 기능 등을 수행한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상화 인프라 관리 장치의 세부적인 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 실시예에 따른 가상화 인프라 관리 장치(310)는 가상화 인프라 인터페이스부(311), 인프라 클러스터 인덱스 관리부(312), 가상화 네트워크 관리 인터페이스부(313), 인프라 클러스터 상태 관리부(314), 가상화 인프라 제어부(315), 인프라 클러스터 데이터베이스부(316) 등을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하여 가상화 인프라 관리 장치(310)를 구성하는 개별 요소들의 기능 및 동작을 살펴보기로 한다.
가상화 인프라 인터페이스부(311)는 복수의 인프라 클러스터(110, 120, 130)를 형성할 수 있는 하드웨어 자원(101)에 포함되는 컴퓨팅 하드웨어 자원과 네트워크 하드웨어 자원의 특성 정보를 수집한다.
인프라 클러스터 상태 관리부(314)는 인프라 클러스터(110, 120, 130) 및 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)의 동작 상태 정보 및 자원 점유 정보를 수집하여 관리한다.
가상화 네트워크 관리 인터페이스부(313)는 인프라 클러스터(110, 120, 130)를 형성할 수 있는 하드웨어 자원(101)의 특성 정보, 인프라 클러스터(110, 120, 130) 및 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)의 동작 상태 정보 및 자원 점유 정보 등을 포함하는 각종 정보를 가상화 제어부(330)에게 송신하며, 인프라 클러스터(110, 120, 130)와 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)를 형성하기 위한 컴퓨팅 하드웨어 자원과 가상 컴퓨팅 자원에 대한 클러스터링 정보를 가상화 제어부(330)로부터 수신한다.
인프라 클러스터 데이터베이스부(316)에는 복수의 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)를 형성할 수 있는 가상 자원(102)에 포함되는 가상 컴퓨팅 자원과 가상 네트워크 자원의 특성 정보 및 하드웨어 자원(101)의 특성 정보가 저장된다.
가상화 인프라 제어부(315)는 가상화 제어부(330)로부터 제공되는 클러스터링 정보에 따라 인프라 클러스터(110, 120, 130) 및 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)를 형성하기 위한 네트워크 하드웨어 자원 및 가상 네트워크 자원을 파악하여 클러스터링 정보에 추가 조합한 인덱스 정보를 생성한다.
인프라 클러스터 인덱스 관리부(312)는 인프라 클러스터 및 가상 인프라 클러스터를 형성할 수 있는 인덱스 정보를 저장 또는 갱신한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가상화 인프라 관리 장치에 의한 가상화 인프라 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이에 나타낸 바와 같이 실시예에 따른 가상화 인프라 관리 방법은, 복수의 인프라 클러스터를 형성할 수 있는 하드웨어 자원에 포함되는 컴퓨팅 하드웨어 자원과 네트워크 하드웨어 자원의 특성 정보, 인프라 클러스터 및 가상 인프라 클러스터의 동작 상태 정보 및 자원 점유 정보를 포함하는 각종 정보를 수집하는 단계(S701)를 포함한다.
그리고, 수집된 하드웨어 자원의 특성 정보, 인프라 클러스터 및 가상 인프라 클러스터의 동작 상태 정보 및 자원 점유 정보를 포함하는 각종 정보를 송신한 후에 복수의 인프라 클러스터를 형성하기 위한 컴퓨팅 하드웨어 자원 및 복수의 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 가상 컴퓨팅 자원에 대한 클러스터링 정보를 수신하는 단계(S703)를 더 포함한다.
이어서, 수신된 클러스터링 정보에 따라 인프라 클러스터 및 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 네트워크 하드웨어 자원 및 가상 네트워크 자원을 파악하는 단계(S705)를 더 포함한다.
다음으로, 파악된 네트워크 하드웨어 자원 및 가상 네트워크 자원에 대한 정보를 클러스터링 정보에 추가 조합하여 인프라 클러스터 및 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 인덱스 정보를 생성 또는 갱신하는 단계(S707)를 더 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가상화 인프라 관리 장치(310)를 포함하는 네트워크 기능 가상화 이동통신 서비스 시스템에 의한 인프라 클러스터 또는 가상 인프라 클러스터 할당 과정을 살펴보기로 한다.
네트워크 기능 가상화 이동통신 서비스 시스템(10)을 구성하는 가상화 네트워크 기능부(200)는 게스트 OS 프로그램이 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)로부터 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)을 할당 받으면 각종 네트워크 노드의 기능을 수행하는 복수의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)로 천이될 수 있다.
이러한 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)의 할당은 네트워크 기능 가상화 운용부(300)에 의해 수행된다. 이러한 네트워크 기능 가상화 운용부(300)를 구성하는 가상화 제어부(330)는 가상화 네트워크 기능부(200)가 현재 사물 통신 서비스 중인 사물 통신 단말들에 대한 수용 정보를 획득한 후에, 서비스 프로파일 저장부(500)에 저장된 서비스 별 프로파일 및 가상화 인프라 관리부(310)에서 관리 중인 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)의 자원 정보를 참조하여 가상화 네트워크 기능부(200)에게 적합한 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)을 할당하게 된다.
이처럼, 가상화 제어부(330)가 가상화 네트워크 기능부(200)에게 적합한 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)을 할당하기 위해서는 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102)에 대한 정보가 가상화 제어부(330)에게 제공되어야 하며, 이러한 역할은 가상화 인프라 관리 장치(310)에 의해 수행된다. 특히, 이러한 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102)을 포함하는 네트워크 기능 가상화 인프라는 클러스터화되어 관리되며, 이를 통해 가상화 네트워크 기능부(200)의 게스트 OS 프로그램에게 네트워크 기능 가상화 인프라를 클러스터 단위로 효율적으로 할당할 수 있다.
먼저, 가상화 인프라 인터페이스부(311)는 복수의 인프라 클러스터(110, 120, 130)를 형성할 수 있는 하드웨어 자원(101)에 포함되는 컴퓨팅 하드웨어 자원과 네트워크 하드웨어 자원의 특성 정보를 수집하며, 인프라 클러스터 상태 관리부(314)는 인프라 클러스터(110, 120, 130)와 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)의 동작 상태 정보 및 자원 점유 정보를 수집한다. 이렇게 가상화 인프라 인터페이스부(311)에 의해 수집된 각종 정보들은 인프라 클러스터 데이터베이스부(316)에 저장되며, 하드웨어 자원(101)을 기반으로 하는 가상 자원(102)에 대한 특성 정보도 인프라 클러스터 데이터베이스부(316)에 함께 저장된다(S701).
이어서, 가상화 네트워크 관리 인터페이스부(313)는 단계 S701에서 수집된 컴퓨팅 하드웨어 자원과 네트워크 하드웨어 자원의 특성 정보, 인프라 클러스터(110, 120, 130)와 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)의 동작 상태 정보 및 자원 점유 정보 등을 포함하는 각종 정보를 가상화 제어부(330)에게 송신한다.
아울러, 가상화 네트워크 기능부(200)의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)는 자신이 사물 통신 서비스를 제공하고 있는 사물 통신 단말들의 사용 패턴 정보를 파악하며, 파악된 사물 통신 단말들의 사용 패턴 정보를 가상화 네트워크 기능 관리부(320)에게 전송하고, 가상화 네트워크 기능 관리부(320)는 이를 가상화 제어부(330)에게 전달한다.
또한, 서비스 프로파일 저장부(500)에는 사물 통신 서비스에 가입된 사물 통신 단말들에게 제공할 수 있는 각종 서비스 별로 특성 정보가 포함된 프로파일이 저장 및 관리된다. 이러한 서비스 별 프로파일은 네트워크 기능 가상화 운용부(300)의 가상화 제어부(330)에게 제공되어 가상화 네트워크 기능부(200)에게 적합한 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)을 할당할 때에 이용 및 참조될 것이다.
다음으로, 네트워크 기능 가상화 운용부(300)의 가상화 제어부(330)는 서비스 프로파일 저장부(500)에 저장된 서비스 별 프로파일, 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)에 의해 사물 통신 서비스가 제공되고 있는 사물 통신 단말들의 사용 패턴 정보, 가상화 인프라 관리 장치(310)로부터 제공받는 인프라 클러스터(110, 120, 130) 및 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)의 자원 점유 정보, 가상화 인프라 관리 장치(310)로부터 송신된 하드웨어 자원(101)에 대한 특성 정보, 인프라 클러스터(110, 120, 130)와 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)의 동작 상태 정보 및 자원 점유 정보 등을 포함하는 각종 정보들을 종합적으로 고려하여 인프라 클러스터(110, 120, 130)와 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)를 형성하기 위한 클러스터링 정보를 생성한다.
이렇게, 가상화 제어부(330)에서 발생된 클러스터링 정보는 가상화 네트워크 기능 관리부(320)를 통해 가상화 인프라 관리 장치(310)에게 전송되며, 이렇게 전송된 클러스터링 정보가 수신되면 가상화 인프라 제어부(315)는 수신된 클러스터링 정보에 따라 인프라 클러스터(110, 120, 130) 및 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)를 형성하기 위한 네트워크 하드웨어 자원 및 가상 네트워크 자원을 파악한다. 여기서, 가상화 제어부(330)에서 제공하는 클러스터링 정보에는 컴퓨팅 하드웨어 자원 및 가상 컴퓨팅 자원에 대한 정보가 포함되어 있으며, 컴퓨팅 하드웨어 자원 및 가상 컴퓨팅 자원에 포함된 서버 및 스토리지가 연동 가능하게 하려면 이들을 연결하는 네트워크 자원이 필요하기 때문에, 가상화 인프라 제어부(315)가 적합한 네트워크 하드웨어 자원 및 가상 네트워크 자원을 결정하여 주는 것이다(S705).
이어서, 가상화 인프라 제어부(315)는 단계 S703에서 수신된 클러스터링 정보와 단계 S705에서 파악된 네트워크 하드웨어 자원 및 가상 네트워크 자원에 대한 정보를 결합하여 인프라 클러스터(110, 120, 130) 및 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)를 형성할 때에 이용할 수 있는 인덱스 정보를 생성한다.
그러면, 인프라 클러스터 인덱스 관리부(312)는 가상화 인프라 제어부(315)에 의해 생성된 인덱스 정보를 저장하거나 기 저장된 인덱스 정보를 갱신한다(S707).
한편, 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)의 구성하는 하드웨어 자원(101) 중에서 컴퓨팅 하드웨어 및 네트워크 하드웨어는 증설 등의 이유로 인하여 변화될 수 있다. 그러면, 가상화 인프라 관리 장치(310)의 가상화 인프라 인터페이스부(311)에 의해 수집되는 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102)에 대한 특성 정보가 변화되며, 가상화 제어부(330)에게 제공되는 인프라 클러스터(110, 120, 130)에 대한 특성 정보가 변경된다.
그러면, 가상화 제어부(330)에서 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)를 구성하는 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102)을 이용하여 인프라 클러스터(110, 120), 130) 및 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)를 새롭게 형성할 것을 결정할 수 있고, 이러한 정보가 가상화 인프라 관리 장치(310)에게 전달되면 인프라 클러스터 인덱스 관리부(312)의 인덱스 정보가 다시 갱신된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 네트워크 기능 가상화를 통해 구현된 이동통신 서비스 시스템에서, 컴퓨팅과 네트워크 등의 하드웨어 자원 및 가상 자원을 포함하는 네트워크 기능 가상화 인프라를 클러스터화하여 관리함으로써, 게스트 OS 프로그램에게 네트워크 기능 가상화 인프라를 클러스터 단위로 효율적으로 할당할 수 있도록 한다.
본 명세서에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 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 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 의하면, 네트워크 기능 가상화를 통해 구현된 이동통신 서비스 시스템에서, 컴퓨팅, 스토리지 및 네트워크 등의 하드웨어 자원 및 가상 자원을 포함하는 네트워크 기능 가상화 인프라를 클러스터화하여 관리함으로써, 게스트 OS 프로그램에게 네트워크 기능 가상화 인프라를 클러스터 단위로 효율적으로 할당할 수 있도록 한다.
이러한 본 발명은 네트워크 기능 가상화를 통해 EPS/LTE 시스템은 물론이고 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템, IMS(IP Multimedia Subsystem), GSM(Global System for Mobile) 시스템, CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템 또는 TDMA(Time Division Multiple Access) 시스템 등을 구현하여 사물 통신 단말에게 사물 통신 서비스를 제공하는 기술분야에 이용할 수 있다.
100 : 네트워크 기능 가상화 인프라부
200 : 가상화 네트워크 기능부
300 : 네트워크 기능 가상화 운용부
310 : 가상화 인프라 관리 장치
400 : 가입자 정보 관리부
500 : 서비스 프로파일 저장부
600 : OSS(Operation Support System)

Claims (4)

  1. 복수의 인프라 클러스터를 형성할 수 있는 하드웨어 자원에 포함되는 컴퓨팅 하드웨어 자원과 네트워크 하드웨어 자원의 특성 정보를 수집하는 가상화 인프라 인터페이스부와,
    복수의 가상 인프라 클러스터를 형성할 수 있는 가상 자원에 포함되는 가상 컴퓨팅 자원과 가상 네트워크 자원의 특성 정보 및 상기 하드웨어 자원의 특성 정보가 저장되는 인프라 클러스터 데이터베이스부와,
    상기 하드웨어 자원의 특성 정보를 송신하며, 상기 인프라 클러스터와 상기 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 상기 컴퓨팅 하드웨어 자원과 상기 가상 컴퓨팅 자원에 대한 클러스터링 정보를 수신하는 가상화 네트워크 관리 인터페이스부와,
    상기 클러스터링 정보에 따라 상기 인프라 클러스터 및 상기 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 상기 네트워크 하드웨어 자원 및 상기 가상 네트워크 자원을 파악하여 상기 클러스터링 정보에 추가 조합한 인덱스 정보를 생성하는 가상화 인프라 제어부와,
    상기 인프라 클러스터 및 상기 가상 인프라 클러스터를 형성할 수 있는 상기 인덱스 정보를 저장 또는 갱신하는 인프라 클러스터 인덱스 관리부를 포함하는 가상화 인프라 관리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인프라 클러스터 및 상기 가상 인프라 클러스터의 동작 상태 정보 및 자원 점유 정보를 관리하는 인프라 클러스터 상태 관리부를 더 포함하며,
    상기 가상화 네트워크 관리 인터페이스부는, 상기 동작 상태 정보 및 자원 점유 정보를 상기 컴퓨팅 하드웨어 자원에 대한 특성 정보와 함께 송신한 후에 상기 클러스터링 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 가상화 인프라 관리 장치.
  3. 복수의 인프라 클러스터를 형성할 수 있는 하드웨어 자원에 포함되는 컴퓨팅 하드웨어 자원과 네트워크 하드웨어 자원의 특성 정보를 수집하는 단계와,
    상기 하드웨어 자원의 특성 정보를 송신하며, 상기 복수의 인프라 클러스터를 형성하기 위한 상기 컴퓨팅 하드웨어 자원 및 복수의 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 가상 컴퓨팅 자원에 대한 클러스터링 정보를 수신하는 단계와,
    상기 클러스터링 정보에 따라 상기 인프라 클러스터 및 상기 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 상기 네트워크 하드웨어 자원 및 가상 네트워크 자원을 파악하는 단계와,
    파악된 상기 네트워크 하드웨어 자원 및 상기 가상 네트워크 자원에 대한 정보를 상기 클러스터링 정보에 추가 조합하여 상기 인프라 클러스터 및 상기 가상 인프라 클러스터를 형성하기 위한 인덱스 정보를 생성 또는 갱신하는 단계를 포함하는 가상화 인프라 관리 장치에 의한 가상화 인프라 관리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인프라 클러스터 및 상기 가상 인프라 클러스터의 동작 상태 정보와 자원 점유 정보를 상기 컴퓨팅 하드웨어 자원의 특성 정보와 함께 전송한 후에 상기 클러스터링 정보를 회신 받는 것을 특징으로 하는 가상화 인프라 관리 장치에 의한 가상화 인프라 관리 방법.
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