KR20160114704A - 통신들에서 서비스 오프로딩 - Google Patents
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Abstract
통신 시스템에서 서비스 오프로딩을 위한 방법이 개시되고, 상기 방법은 네트워크 장치에서, 트래픽 흐름이 심층 패킷 분석 가상 머신에 의해 적절하게 분류되었는지를 결정하는 단계를 포함한다. 만약 트래픽 흐름이 심층 패킷 분석 가상 머신에 의해 적절하게 분류되었다면, 방법은 소프트웨어 정의 네트워킹 제어기에게, 상기 트래픽 흐름의 추가 패킷들을 심층 패킷 분석 가상 머신에 전송하는 것을 중지하도록 명령하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명의 예시적이고 비제한적인 실시예들은 일반적으로 무선 통신 네트워크들, 및 보다 구체적으로 서비스 오프로딩(offloading)에 관한 것이다.
배경 기술의 다음 설명은 본 발명 이전 관련 기술에 알려진 것이 아니라 본 발명에 의해 제공되는 개시들과 함께 통찰들, 발견들, 이해들 또는 개시들, 또는 연관들을 포함한다. 본 발명의 일부 그런 의견 제시들은 구체적으로 하기에서 지적될 수 있는 반면, 본 발명의 다른 그런 의견 제시들은 이들의 맥락으로부터 명백할 것이다.
NFV(Network functions virtualization: 네트워크 기능 가상화)는 예컨대 원거리 통신들 및 서비스 제공자 산업들에서 빌딩 복합 애플리케이션들에 대한 설계 접근법이다. NFV는 네트워크 기능들을, 연결될 수 있는, 즉 서비스들을 생성하기 위하여 함께 체이닝되는(chained) 빌딩 블록들로 가상화한다. VNF(virtualized network function)는 다양한 소프트웨어 및 프로세스들을 실행하는 하나 또는 그 초과의 가상 머신(VM)들을 포함할 수 있다. 권한 설정 머신(provisioning machine)들을 VNF들쪽에 지원하는 동일한 가상화된 플랫폼은 또한 VNF들을 지원하기 위하여 프로그래밍 가상화된 네트워크 디바이스들 및 흐름들을 지원할 수 있다. VNF들을 지원하기 위한 가상화된 네트워크 디바이스들 및 흐름들의 프로그래밍은 SDN(software defined networking)의 도메인이다.
다음은 본 발명의 일부 양상들의 기본적인 이해를 제공하기 위하여 본 발명의 간략화된 요약을 제시한다. 이 요약은 본 발명의 광범위한 개요가 아니다. 이 요약은 본 발명의 핵심/중요 엘리먼트들을 식별하거나 본 발명의 범위를 기술하도록 의도되지 않는다. 이 요약의 유일한 목적은 이후 제시되는 더 상세한 설명에 대한 서두로서 간략화된 형태로 본 발명의 일부 개념들을 제시하는 것이다.
본 발명의 다양한 양상들은 독립항들에서 정의된 바와 같은 방법, 장치들, 및 컴퓨터 프로그램 물건을 포함한다. 본 발명의 추가 실시예들은 종속항들에 개시된다.
본 발명의 양상은 통신 시스템에서 서비스 오프로딩을 위한 방법에 관한 것이고, 상기 방법은, 네트워크 장치에서, 트래픽 흐름이 심층 패킷 분석(deep packet inspection) 가상 머신에 의해 적절하게 분류되었는지를 결정하는 단계를 포함하고; 여기서 트래픽 흐름이 심층 패킷 분석 가상 머신에 의해 적절하게 분류되었다면, 상기 방법은 소프트웨어 정의된 네트워킹 제어기에게, 상기 트래픽 흐름의 추가 패킷들을 심층 패킷 분석 가상 머신에 전송하는 것을 중지하도록 명령하는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가 양상은 적어도 하나의 프로세서; 및 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 메모리를 포함하는 장치에 관한 것이고, 상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 컴퓨터 프로그램 코드는, 상기 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 상기 장치로 하여금 방법 단계들 중 임의의 방법 단계를 수행하게 하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 양상은 적어도 하나의 프로세서; 및 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 메모리를 포함하는 장치에 관한 것이고, 여기서 상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 컴퓨터 프로그램 코드는, 상기 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 상기 장치로 하여금, 패킷 데이터 게이트웨이로부터 수신된 명령들에 기초하여, 상기 명령들이 상기 트래픽 흐름의 추가 패킷들을 심층 패킷 분석 가상 머신에 전송하는 것을 중지하도록 상기 장치에게 명령하면, 트래픽 흐름에 대한 심층 패킷 분석 서비스를 디스에이블하게 하고; 상기 패킷 데이터 게이트웨이로부터 수신된 명령들에 기초하여, 상기 명령들이 상기 트래픽 흐름의 추가 패킷들을 상기 심층 패킷 분석 가상 머신에 전송하는 것을 시작하도록 상기 장치에게 명령하면, 상기 트래픽 흐름에 대한 심층 패킷 분석 서비스를 인에이블하게 하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 양상은 실행될 때, 방법의 기능들의 실행을 유발하는 실행 가능 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 물건에 관한 것이다.
본 발명의 다양한 양상들, 실시예들 및 피처(feature)들이 독립적으로 나열되지만, 본 발명의 다양한 양상들, 실시예들 및 피처들의 모든 결합들이 가능하고 청구된 바와 같은 본 발명의 범위 내에 있다는 것이 인식되어야 한다.
다음에서, 본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 예시적인 실시예들에 의해 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 SDN과 체이닝하는 종래 기술 서비스를 예시한다.
도 2는 NFV 서비스 체인(chain)에서 DPI 서비스 오프로딩을 예시한다.
도 3은 수정을 체이닝하기 위한 PGW에 의한 동적 SDN 프로그래밍을 예시한다.
도 4는 콘텐츠 길이에 기초한 DPI 오프로드를 예시한다.
도 5는 예시적 장치들을 예시하는 간략화된 블록도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 예시적 메시징 이벤트를 예시하는 메시징 다이어그램(diagram)을 도시한다.
도 1은 SDN과 체이닝하는 종래 기술 서비스를 예시한다.
도 2는 NFV 서비스 체인(chain)에서 DPI 서비스 오프로딩을 예시한다.
도 3은 수정을 체이닝하기 위한 PGW에 의한 동적 SDN 프로그래밍을 예시한다.
도 4는 콘텐츠 길이에 기초한 DPI 오프로드를 예시한다.
도 5는 예시적 장치들을 예시하는 간략화된 블록도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 예시적 메시징 이벤트를 예시하는 메시징 다이어그램(diagram)을 도시한다.
모바일 인프라구조 기술에서 최근 발전들은 종래의 사일로(silo)-하드웨어 기반 블랙 박스 엘리먼트들로부터 더 개방된 일반적-하드웨어 기반 시스템들로 네트워크의 관점을 급진적으로 변경하였고, 여기서 논리적으로 분리된 네트워크 기능들은 또한 물리적으로 분리되고 잘-알려진 인터페이스들과 연결된다. 그런 발전들은 또한 NFV(network functions virtualization)라는 이름으로 ETSI의 감독 하에서 표준화되고 있다.
NFV의 중요한 부분은 서비스 체이닝이고(SDN(software defined networking)과 체이닝한 종래 기술 서비스를 예시하는 도 1 참조) 여기서 심층 패킷 분석(DPI), 방화벽, NAT(network address translation) 등 같은 필요한 애드-온(add-on) 서비스들은 특정 베어러(bearer)에 대한 온디맨드(on demand)와 함께 체이닝된다. 이런 방식으로, 특정 베어러에 대한 네트워크 기능들의 하드웨어화된 흐름들이 없고; 오히려 흐름은 상이한 AAA 서버들 및 오퍼레이터 구성으로부터 발생하는 필요에 기초하여 즉석에서(on the fly)에서 정의된다. 예컨대, 베어러의 특정 트래픽 흐름은, 그 흐름이 특정 애플리케이션(토렌트(torrent) 등 같은)을 가지면, 상이하게 과금될 수 있다. 이런 차등 과금은 애플리케이션 타입을 검출하기 위하여 DPI의 사용을 요구한다. 그 다음, 이런 필요는 베어러 데이터 흐름에 DPI 서비스의 체이닝을 트리거하고, 이런 베어러에 대한 사용자 평면 패킷은 서비스 체인에서 DPI 서비스를 고려한다.
NFV의 미래 비전에서, 이들 서비스들은 사용자 평면 데이터의 패킷 경로에 가상화, 및 체이닝 가상 머신(VM) 온디맨드를 사용하여 실현된다. 패킷들은 VM으로부터, 중앙 제어에 의해 체이닝되고 SDN(software defined networking) 같은 기술들을 사용하여 라우팅되는 바와 같은 서비스들을 수신하는 VM으로 흐른다.
가상 머신들(VM)에서 실행될 때, 상기 언급된 서비스들은 물리적 자원들, 및 상기 서비스들이 구하는 더 많은 자원 요구를 프로세스하기 위하여 상기 서비스들이 필요로 하는 더 많은 패킷들을 요구한다. 심층 패킷 분석(DPI) 같은 집중적인 서비스들을 프로세싱하기 위하여, 자원들에 대한 수요는 훨씬 더 높다. 전기 통신 시스템을 디멘셔닝(dimensioning) 하는 동안, 오퍼레이터들은 이런 수요를 고려하여 충분한 자원들을 할당하는 것을 필요로 한다.
최적 시스템에서, VM으로부터 VM으로 패킷들의 전달은 전체 자원 사용량을 줄이도록 최소화되어야 한다. 패킷 전달을 최소화하는 것은 DPI 같은 서비스에 대해 더 작은 로드, SDN 같은 패킷 운송 시스템에 대해 더 작은 로드, 이용 가능한 물리적 자원들에 대해 더 작은 압력, 등을 초래한다.
상업적 DPI SDK들로부터의 OpenDPI 또는 DPI 엔진들 같은 현재 DPI 엔진들은 디폴트(defalut)에 의해, DPI 엔진이 흐름을 분류하기 위하여 흐름의 각각의 패킷을 수신하고 결과를 DPI 서비스를 사용하고 있는 애플리케이션에 리턴하는 것을 요구한다. 이 경우에, DPI 엔진은, 흐름이 완전히 분류된 후에도 트래픽 흐름의 모든 패킷을 프로세싱한다.
DPI 엔진들에 관하여, 흐름을 특정 애플리케이션 또는 웹 서비스에 속하는 것으로 분류하기 위하여, 보통 흐름의 제 1 약간의 패킷들만이 요구된다. 분류가 완료된 후, 그 흐름의 패킷들의 추가 DPI 프로세싱은 필요하지 않다. 따라서, 유효한 분류가 행해진 후 패킷들을 DPI 엔진에 전송함이 없이 DPI 엔진을 오프로드하는 것이 가능할 수 있다. 그러나, 다수의 HTTP 요청들은 하나의 TCP 흐름을 통해서 전송될 수 있고, 그리고 다수의 TCP 흐름들은 하나의 특정 애플리케이션의 트래픽에 의해 사용될 수 있다. 이들 복잡함들은 패킷들을 DPI 엔진에 다시 전송할 때의 결정을 어렵게 한다. 오프로딩을 중지하고 패킷들을 DPI 엔진에 다시 전송하는 것을 시작하기에 완벽한 시간을 알지 못하면, 분류를 위해 중요한 패킷들을 미싱(miss)할 가능성이 있다.
예시적인 실시예는 SDN 스위칭된 NFV 환경에서 서비스 오프로딩에 관한 것이다. 예시적인 실시예는 SDN을 사용하여 DPI 네트워크 기능(또는 다른 유사한 서비스들)으로부터 가능한 한 많은 데이터 패킷들을 지능적으로 결정 및 오프로딩하고, 따라서 자원 압력을 최소화하는 것을 개시한다. PGW에서 실행하는 예시적인 지능은, 특정 트래픽 흐름(5 튜플(tuple)에 의해 분류됨)이 DPI 엔진에 의해 적절하게 분류될 때를 결정하고, 그리고 SDN 제어기에게, 동일한 흐름으로부터 추가 패킷들을 오프로드하는 것을 명령한다. 예시적인 실시예는 또한, 오프로드된 흐름의 변화(URI 또는 호스트 이름의 변화 같은)가 있을 수 있는 시간을 결정하고 SDN 제어기에게, 패킷들을 DPI 엔진에 다시 전송하는 것을 시작하도록 명령한다. 이것은 NFV 서비스 체인에서 DPI 서비스 오프로딩을 예시하는 도 2에 묘사된다.
예시적인 실시예는 네트워크 게이트웨이 내에서 이루어진 결정들에 기초하여 트래픽을 조종하기 위해 SDN을 사용하고, 그리고 필요하지 않을 때 패킷들이 추가 서비스 홉(hop)을 가로지르지 않는 동적 방식으로 체이닝을 변경한다. 따라서, 예시적인 실시예에 의해, 고정된 오퍼레이터 구성 방식으로부터, 트래픽의 동적 오프로딩을 허용하는 자동 서비스 체이닝을 가능하게 하는 동적 네트워크 엘리먼트 명령 방식으로 SDN 서비스 체이닝의 사용을 변경하는 것이 가능하다. 도 3은 PGW가 추후 트래픽을 위하여 체인에서 DPI 서비스를 스킵(skip)하도록 SDN 제어기를 프로그래밍하는 간단한 묘사를 도시한다. 유사하게, PGW는 트래픽에 관한 PGW의 내부 지식에 기초하여 언제든지 이후에 DPI를 다시 인에이블할 수 있다. 그런 해결책에서 SDN의 사용은 즉석에서 그런 오프로딩의 성질을 모니터 및 변경하기 위한 유연성을 제공한다.
예시적인 실시예의 효과는 최적화 알고리즘이 인에이블되기 전후에 DPI 네트워크 기능의 로드를 체킹함으로써 클라우디파이된(cloudified) 게이트웨이 환경에서 명확하게 볼 수 있다. 예시적인 실시예는 또한 DPI 네트워크 기능을 위해 초래된 VM들의 수에 대한 직접적인 원인 제공자이다. 오프로딩이 인에이블될 때 DPI 서비스를 통해 통과하는 패킷들의 수가 작아짐에 따라, 새로운 VM들을 초래하기 위한 필요가 또한 작아지고, 이는 자원 비용들을 직접적으로 절약시킨다.
SDN 스위칭에 의해 제어되는 NFV 체인에서, 패킷들은 요구시 하나의 서비스로부터 다른 서비스로 전달된다. 체인들은 SDN 커맨드들을 사용하여 동적으로 생성 및 유지되고, 이는 즉석에서 체인을 변경하고 패킷 경로로부터 일부 서비스를 디스에이블 하는 것을 가능하게 한다. 이는 본원에서 오프로딩으로서 지칭될 수 있다.
DPI 서비스의 경우에, 오퍼레이터는 보통, 트래픽 흐름이 일부 특정 웹 서비스에 속하는지 애플리케이션에 속하는지, 등에 기초하여 트래픽 흐름의 분류를 알기를 원한다. 그 정보에 따라, 일부 액션(action)들은 흐름들에 적용된다(예컨대, 과금, 게이팅(gating), 등). 보통, 흐름의 분류는 제 1 약간의 패킷들에서 이미 행해진다. 따라서, 추후 패킷들을 DPI 서비스에 포워딩하는 것은 필요하지 않다. 그러나, 또한 분류 프로세스를 변경할 수 있는(새로운 URI 같은) 흐름에서 임의의 정보를 미싱하지 않는 것은 중요하다.
예시적인 실시예에서, 각각의 새로운 흐름은 SDN 스위치를 프로그래밍함으로써 DPI 서비스에 포워딩되고, 그리고 패킷들은 분류 결과를 명시하는 커스텀 헤더(custom header)와 함께 다시 리턴된다. 분류 필드가 유효 애플리케이션을 포함하면, DPI VM에 대한 체인은 SDN 스위치로부터 분리되고 분류 결과는 흐름의 각각의 추후 패킷을 위해 사용된다. DPI로부터의 패킷들이 얼마나 오래 오프로딩이 계속될 수 있는지에 대해 계속 트래킹(track)하기 위하여, 상이한 해결책들이 상이한 애플리케이션들에 의존될 수 있다. 예컨대, HTTP 트랜잭션들에 대해, 시스템은 클라이언트에게 전달되는 자원의 콘텐츠 길이를 계속 트래킹할 수 있고, 전달을 마치는데 얼마나 많은 패킷들이 취해지는지를 이해하기 위하여 이를 사용할 수 있다. 완료시, 오프로딩은 디스에이블되고, 그리고 그 흐름의 추후 패킷들은 SDN 스위치를 통해 DPI 서비스로 다시 전송된다. 그 다음 루프는 계속된다. 이런 예시적 구현 흐름은 도 4에 묘사된다.
따라서 DPI 서비스에 대한 로드는 상당히 감소될 수 있고, 이는 자원 계획을 더 쉽게 한다. SDN 스위치에 대한 로드는 감소되고, 이는 스위칭을 더 빠르게 한다. SDN 스위치는, 하나의 루프가 미싱됨에 따라(각각의 패킷을 DPI에 전송하지 않고 그 다음 시스템에서 추가로 포워딩 전에 GW에 다시 전송하지 않음), 더 적은 패킷들을 본다. 패킷 프로세싱시 지연은 감소되어, 더 적은 지터가 생성된다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 이제 첨부 도면들을 참조하여 이후 보다 완전히 설명될 것이고, 여기서 본 발명의 모든 실시예들이 아닌 일부가 도시된다. 정말로, 본 발명은 많은 상이한 형태들로 실현될 수 있고 본원에 설명된 실시예들로 제한되는 것으로 이해되지 않아야 하고; 오히려, 이들 실시예들은, 이 개시가 적용 가능한 법적 요건들을 만족시키도록 제공된다. 비록 명세서가 몇몇 위치들에서 "일", "하나", 또는 "일부" 실시예(들)를 참조할 수 있지만, 이것은 필수적으로, 각각의 그런 참조가 동일한 실시예(들)에 대한 것이거나, 피처가 단지 단일 실시예에 적용되는 것을 의미하지 않는다. 상이한 실시예들의 단일 피처들은 또한 다른 실시예들을 제공하기 위하여 결합될 수 있다. 동일한 참조 번호들은 전체에 걸쳐 동일한 엘리먼트들을 지칭한다.
본 발명은 임의의 사용자 단말, 서버, 대응하는 컴포넌트, 및/또는 임의의 통신 시스템 또는 SDN과 체이닝하는 서비스를 지원하는 상이한 통신 시스템들의 임의의 결합에 적용 가능하다. 통신 시스템은 고정된 통신 시스템 또는 무선 통신 시스템 또는 고정된 네트워크들 및 무선 네트워크들 둘 다를 활용하는 통신 시스템일 수 있다. 특히 무선 통신에서 사용된 프로토콜들, 통신 시스템들의 사양들, 서버들 및 사용자 단말들은 빠르게 성장한다. 그런 성장은 실시예에 대한 추가 변화들을 요구할 수 있다. 그러므로, 모든 단어들 및 표현들은 넓게 해석되어야 하고 실시예를 제한하는 것이 아니라 예시하기 위하여 의도된다.
다음에서, 상이한 실시예들은 실시예들이 적용될 수 있는 시스템의 아키텍처의 예로서, LTE-A 네트워크 엘리먼트들에 기초한 아키텍처를 사용하여 설명될 것이다(그러나 상기 아키텍처로 실시예를 제한하지 않음). 이들 예들에서 설명된 실시예들은 LTE-A 시스템들로 제한되는 것이 아니라, UMTS(universal mobile telecommunications system), LTE, LTE-A, GSM, EDGE, WCDMA, 블루투스 네트워크(Bluetooth network), WLAN 또는 다른 고정된, 모바일 또는 무선 네트워크 같은 다른 네트워크 시스템들에서 또한 구현될 수 있다. 실시예에서, 제시된 해결책은 상이하지만 호환 가능한 시스템들, 이를테면 LAN, WLAN, LTE, LTE-A 및 UMTS에 속하는 엘리먼트들 사이에 적용될 수 있다.
통신 시스템의 일반적인 아키텍처는 도 5에 예시된다. 도 5는 모두가 도시된 것과 상이할 수 있는 구현을 가지는 논리 유닛들인 일부 엘리먼트들 및 기능 엔티티들만을 도시하는 간략화된 시스템 아키텍처이다. 도 5에 도시된 연결들은 논리적 연결들이고; 실제 물리적 연결들은 상이할 수 있다. 시스템들이 또한 다른 기능들 및 구조들을 포함하는 것은 당업자에게 명백하다. 서비스 체이닝에 사용되거나 서비스 체이닝을 위하여 사용된 기능들, 구조들, 엘리먼트들 및 프로토콜들이 본 실제 발명과 무관하다는 것이 인식되어야 한다. 그러므로, 이들은 여기서 더 상세히 논의될 필요가 없다.
도 5의 예시적인 네트워크 시스템은 네트워크 서비스 제공자의 네트워크 엘리먼트 또는 노드(501)를 포함한다. 네트워크 엘리먼트(501)는 예컨대 패킷 데이터 게이트웨이(PGW), 또는 임의의 다른 네트워크 엘리먼트, 또는 네트워크 엘리먼트들의 결합, 또는 네트워크 엘리먼트의 컴포넌트/서브세트를 포함할 수 있다. 네트워크 노드(501)는 하나 또는 그 초과의 코어 네트워크(CN) 엘리먼트들(도 5에 도시되지 않음), 이를테면 모바일 스위칭 센터(MSC), MSC 서버(MSS), 서빙 게이트웨이(SGW), 모빌러티 관리 엔티티(MME), 게이트웨이 GPRS 지원 노드(GGSN), 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN), 홈 위치 등록기(HLR), 홈 가입자 서버(HSS), 방문자 위치 등록기(VLR), 네트워크 관리 시스템(NMS), 관련 중재 엘리먼트, 또는 하나 또는 그 초과의 라디오 네트워크 엘리먼트들(도 5에 도시되지 않음), 이를테면 기지국(예컨대, LTE/LTE-A, 3G/HPSA, 2G 또는 WLAN), 라디오 네트워크 제어기(예컨대, 3G RNC, 2G BSC, 또는 WLAN 제어기), 또는 네트워크 엘리먼트들의 결합에 연결될 수 있다. 도 5는 연결(503)을 통하여 패킷 데이터 게이트웨이(501)에 연결된 SDN 제어기(502)를 도시한다.
패킷 데이터 게이트웨이(PGW)(501)는 메모리(505)에 동작 가능하게 연결되는 제어기(504)를 포함한다. 제어기(504)는 패킷 데이터 게이트웨이(PGW)(501)의 동작을 제어한다. 메모리(505)는 소프트웨어 및 데이터를 저장하도록 구성된다. 패킷 데이터 게이트웨이(PGW)(501)는 트랜시버(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 트랜시버는 사용자 장비(UE)로의 무선 연결(도시되지 않음)을 셋업 및 유지하도록 구성될 수 있다. 트랜시버는 안테나 어레인지먼트(도시되지 않음)에 동작 가능하게 연결될 수 있다. 안테나 어레인지먼트는 안테나들의 세트를 포함할 수 있다. 안테나들의 수는 예컨대 2 내지 4개일 수 있다. 안테나들의 수는 임의의 특정 수로 제한되지 않는다. 패킷 데이터 게이트웨이(PGW)(501)는 인터페이스(506)를 통하여, SDN 제어기(502) 같은 통신 시스템의 네트워크 엘리먼트의 다른 컴포넌트/서브세트에 또는 다른 네트워크 엘리먼트에 (직접적으로 또는 간접적으로) 동작 가능하게 연결될 수 있다.
SDN 제어기(502)는 메모리(508)에 동작 가능하게 연결되는 제어기(507)를 포함한다. 제어기(507)는 SDN 제어기(502)의 동작을 제어한다. 메모리(508)는 소프트웨어 및 데이터를 저장하도록 구성된다. SDN 제어기(502)는 트랜시버(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 트랜시버는 사용자 장비(UE)로의 무선 연결(도시되지 않음)을 셋업 및 유지하도록 구성될 수 있다. 트랜시버는 안테나 어레인지먼트(도시되지 않음)에 동작 가능하게 연결될 수 있다. 안테나 어레인지먼트는 안테나들의 세트를 포함할 수 있다. 안테나들의 수는 예컨대 2 내지 4개일 수 있다. 안테나들의 수는 임의의 특정 수로 제한되지 않는다. SDN 제어기(502)는 인터페이스(509)를 통하여, 패킷 데이터 게이트웨이(501) 같은 통신 시스템의 네트워크 엘리먼트의 다른 컴포넌트/서브세트에 또는 다른 네트워크 엘리먼트에 (직접적으로 또는 간접적으로) 동작 가능하게 연결될 수 있다.
그러나, 실시예들은 예로서 상기 주어진 네트워크로 제한되는 것이 아니라, 당업자는 그 해결책을 필요한 특성들을 가진 다른 통신 네트워크들에 적용할 수 있다. 예컨대, 상이한 네트워크 엘리먼트들 사이의 연결들은 인터넷 프로토콜(IP) 연결들로 실현될 수 있다.
장치(501, 502)가 하나의 엔티티로서 묘사되었지만, 상이한 모듈들 및 메모리는 하나 또는 그 초과의 물리적 또는 논리적 엔티티들에서 구현될 수 있다. 장치는 또한 사용자 단말 및 상기 단말의 사용자를 가입과 연관시키거나 연관시키도록 배열되고 사용자가 통신 시스템과 상호 작용하게 하는 하나의 피스의 장비 또는 디바이스인 사용자 단말일 수 있다. 사용자 단말은 정보를 사용자에게 제시하고 사용자가 정보를 입력하게 한다. 다른 말로, 사용자 단말은 고정된 연결을 통하여 또는 무선으로 네트워크에 연결 가능한 네트워크로부터 정보를 수신하고 및/또는 상기 네트워크에 정보를 송신할 수 있는 임의의 단말일 수 있다. 사용자 단말들의 예는 퍼스널 컴퓨터, 게임 콘솔, 랩톱(노트북), 퍼스널 디지털 어시스탄트, 모바일 스테이션(모바일 폰), 스마트 폰, 및 라인 전화를 포함한다.
장치(501, 502)는 일반적으로 프로세서, 제어기, 제어 유닛 또는 메모리 및 장치의 다양한 인터페이스들에 연결되는 것 등을 포함할 수 있다. 일반적으로 프로세서는 중앙 프로세싱 유닛이지만, 프로세서는 부가적인 연산 프로세서일 수 있다. 프로세서는 컴퓨터 프로세서, 주문형 집적 회로(ASIC), 필드-프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 및/또는 실시예의 하나 또는 그 초과의 기능들을 수행하기 위한 방식으로 프로그래밍된 다른 하드웨어 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
메모리(505, 508)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있고 통상적으로 콘텐츠, 데이터, 등을 저장한다. 예컨대, 메모리(505, 508)는 컴퓨터 프로그램 코드, 이를테면 소프트웨어 애플리케이션들(예컨대 검출기 유닛 및/또는 조절기 유닛에 대한 것임) 또는 오퍼레이팅 시스템들, 정보, 데이터, 콘텐츠, 또는 실시예들에 따른 장치의 동작과 연관된 단계들을 수행하기 위한 프로세서를 위한 것 등을 저장할 수 있다. 메모리는 예컨대, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 하드 드라이브, 또는 다른 고정된 데이터 메모리 또는 스토리지 디바이스일 수 있다. 추가로, 메모리, 또는 메모리의 부분은 장치에 분리 가능하게 연결된 제거 가능 메모리일 수 있다.
본원에 설명된 기술들은, 실시예와 함께 설명된 대응하는 모바일 엔티티의 하나 또는 그 초과의 기능들을 구현하는 장치가, 종래 기술 수단뿐 아니라, 실시예와 함께 설명되는 대응하는 장치의 하나 또는 그 초과의 기능들을 구현하기 위한 수단을 포함하고 그리고 각각의 별개의 기능을 위한 별개의 수단을 포함할 수 있거나, 또는 수단이 2 또는 그 초과의 기능들을 수행하도록 구성될 수 있도록, 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 예컨대, 이들 기술들은 하드웨어(하나 또는 그 초과의 장치들), 펌웨어(하나 또는 그 초과의 장치들), 소프트웨어(하나 또는 그 초과의 모듈들), 또는 이들의 결합들로 구현될 수 있다. 펌웨어 또는 소프트웨어에 대해, 본원에 설명된 기능들을 수행하는 모듈들(예컨대, 절차들, 기능들 등)을 통해 구현이 이루어질 수 있다. 소프트웨어 코드들은 임의의 적당한, 프로세서/컴퓨터-판독가능 데이터 스토리지 매체(들) 또는 메모리 유닛(들) 또는 제조 물품(들)에 저장될 수 있고 하나 또는 그 초과의 프로세서들/컴퓨터들에 의해 실행될 수 있다. 데이터 스토리지 매체 또는 메모리 유닛은 프로세서/컴퓨터 내부에 또는 프로세서/컴퓨터 외부에 구현될 수 있고, 상기 경우 상기 데이터 스토리지 매체 또는 메모리 유닛은 기술 분야에서 알려진 바와 같이 다양한 수단을 통해 프로세서/컴퓨터에 통신 가능하게 커플링될 수 있다.
도 6의 시그널링 차트(signalling chart)는 요구된 시그널링을 예시한다. 도 6의 예에서, 네트워크 장치, 이를테면 패킷 데이터 게이트웨이(501)는, 트래픽 흐름(601)이 심층 패킷 분석 가상 머신에 의해 적절하게 분류되었는지를 결정한다(602). 트래픽 흐름(601)이 심층 패킷 분석 가상 머신에 의해 적절하게 분류되었다면, 패킷 데이터 게이트웨이(501)는 소프트웨어 정의된 네트워킹 제어기(502)에게, 상기 트래픽 흐름의 추가 패킷들을 심층 패킷 검사 가상 머신에 전송하는 것을 중지하도록 명령한다(603). 아이템(604)에서, 소프트웨어 정의된 네트워킹 제어기(502)는, 상기 명령에 기초하여, 상기 트래픽 흐름에 대한 DPI 서비스를 디스에이블한다. 아이템(605)에서, 패킷 데이터 게이트웨이(501)는, 트래픽 흐름에 변화가 발생하였는지 모니터/결정한다. 만약 트래픽 흐름에 변화가 있다면, 패킷 데이터 게이트웨이(501)는 소프트웨어 정의된 네트워킹 제어기(502)에게, 패킷들을 심층 패킷 분석 가상 머신에 다시 전송하는 것을 시작하도록 명령한다. 아이템(607)에서, 소프트웨어 정의된 네트워킹 제어기(502)는, 상기 명령에 기초하여, 상기 트래픽 흐름에 대한 DPI 서비스를 인에이블한다.
도 1 내지 도 6에서 상기 설명된 단계들/포인트들, 시그널링 메시지들 및 관련 기능들은 절대적 연대 순이 아니고, 단계들/포인트들의 일부는 주어진 순서와 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수 있다. 다른 기능들은 또한 단계들/포인트들 사이에서 또는 단계들/포인트들 내에서 실행될 수 있고 다른 시그널링 메시지들은 예시된 메시지들 사이에서 전송되었다. 단계들/포인트들의 일부 또는 단계들/포인트들의 부분은 또한 삭제될 수 있거나 대응하는 단계/포인트 또는 상기 단계/포인트의 부분에 의해 대체될 수 있다. 장치 동작들은 하나 또는 그 초과의 물리적 또는 논리적 엔티티들에서 구현될 수 있는 절차를 예시한다. 시그널링 메시지들은 단지 예시적이고 심지어 동일한 정보를 송신하기 위한 몇몇 별도의 메시지들을 포함할 수 있다. 게다가, 메시지들은 또한 다른 정보를 포함할 수 있다.
기술이 진보함에 따라, 본 발명의 개념이 다양한 방식들로 구현될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명 및 본 발명의 실시예들은 상기 설명된 예들로 제한되는 것이 아니라 청구항들의 범위 내에서 가변할 수 있다.
약어들의 리스트
SDN 소프트웨어 정의된 네트워크(software defined network)
PGW 패킷 데이터 게이트웨이(packet data gateway)
DPI 심층 패킷 분석(deep packet inspection)
VM 가상 머신(virtual machine)
HTTP 하이퍼텍스트 트랜스퍼 프로토콜(hypertext transfer protocol)
NFV 네트워크 기능 가상화(network function virtualization)
TCP 전송 제어 프로토콜(transfer control protocol)
AAA 인증, 인가 및 계정(authentication, authorisation and accounting)
SDK 소프트웨어 개발 키트(software development kit)
SDN 소프트웨어 정의된 네트워크(software defined network)
PGW 패킷 데이터 게이트웨이(packet data gateway)
DPI 심층 패킷 분석(deep packet inspection)
VM 가상 머신(virtual machine)
HTTP 하이퍼텍스트 트랜스퍼 프로토콜(hypertext transfer protocol)
NFV 네트워크 기능 가상화(network function virtualization)
TCP 전송 제어 프로토콜(transfer control protocol)
AAA 인증, 인가 및 계정(authentication, authorisation and accounting)
SDK 소프트웨어 개발 키트(software development kit)
Claims (11)
- 통신 시스템에서 서비스 오프로딩(offloading)을 위한 방법으로서,
네트워크 장치에서, 트래픽 흐름이 심층 패킷 분석 가상 머신(deep packet inspection virtual machine)에 의해 적절하게 분류되었는지를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 트래픽 흐름이 상기 심층 패킷 분석 가상 머신에 의해 적절하게 분류되었다면, 상기 방법은 소프트웨어 정의된 네트워킹 제어기에게, 상기 트래픽 흐름의 추가 패킷들을 상기 심층 패킷 분석 가상 머신에 전송하는 것을 중지하도록 명령하는 단계를 포함하는,
통신 시스템에서 서비스 오프로딩을 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 트래픽 흐름에 변화가 있는지를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 트래픽 흐름에 변화가 있다면, 상기 방법은 상기 소프트웨어 정의된 네트워킹 제어기에게, 패킷들을 상기 심층 패킷 분석 가상 머신에게 다시 전송하는 것을 시작하도록 명령하는 단계를 포함하는,
통신 시스템에서 서비스 오프로딩을 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 트래픽 흐름의 변화는 URI 또는 호스트 이름의 변화 또는 상기 트래픽 흐름의 분류를 변경하는 몇몇 다른 변화를 포함하는,
통신 시스템에서 서비스 오프로딩을 위한 방법. - 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 트래픽 흐름의 분류는, 상기 트래픽 흐름이 특정 웹 서비스 및/또는 웹 애플리케이션에 속하는지를 정의하는,
통신 시스템에서 서비스 오프로딩을 위한 방법. - 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 트래픽 흐름의 제 1 약간의(few) 패킷들에 기초하여 상기 트래픽 흐름의 분류를 수행하는 단계를 포함하는,
통신 시스템에서 서비스 오프로딩을 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
소프트웨어 정의된 네트워킹 스위치를 프로그래밍함으로써 상기 트래픽 흐름을 상기 심층 패킷 분석 가상 머신에 포워딩함으로써 상기 트래픽 흐름의 분류를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 데이터 패킷들은 분류 결과를 명시하는 커스텀 헤더(custom header)와 함께 다시 리턴되는,
통신 시스템에서 서비스 오프로딩을 위한 방법. - 제 6 항에 있어서,
분류 필드가 유효 애플리케이션을 포함하면, 상기 심층 패킷 분석 가상 머신에 대한 서비스 체인(service chain)은 소프트웨어 정의된 네트워킹 스위치로부터 중단되고(interrupt), 그리고 상기 분류 결과는 상기 트래픽 흐름의 추후 패킷들을 위해 사용되는,
통신 시스템에서 서비스 오프로딩을 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
클라이언트에 전달되는 자원의 콘텐츠 길이를 계속 트래킹(track)하는 단계; 및
상기 트래픽 흐름의 각각의 데이터 패킷의 전달이 완료될 때, 상기 심층 패킷 분석 가상 머신을 오프로딩하는 것을 디스에이블링하는 단계
를 포함하고,
상기 트래픽 흐름의 추후 데이터 패킷들은 소프트웨어 정의된 네트워킹 스위치를 통하여 상기 심층 패킷 분석 가상 머신에 전송되는,
통신 시스템에서 서비스 오프로딩을 위한 방법. - 장치로서,
적어도 하나의 프로세서; 및
컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고,
상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 컴퓨터 프로그램 코드는, 상기 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 상기 장치(501)로 하여금 제 1 항 내지 제 8 항의 방법 단계들 중 임의의 방법 단계를 수행하게 하도록 구성되는,
장치. - 장치로서,
적어도 하나의 프로세서; 및
컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고,
상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 컴퓨터 프로그램 코드는, 상기 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 상기 장치(502)로 하여금,
패킷 데이터 게이트웨이로부터 수신된 명령들에 기초하여, 상기 명령들이 트래픽 흐름의 추가 패킷들을 심층 패킷 분석 가상 머신에 전송하는 것을 중지하도록 상기 장치에게 명령하면, 상기 트래픽 흐름에 대한 상기 심층 패킷 분석 서비스를 디스에이블하게 하고;
상기 패킷 데이터 게이트웨이로부터 수신된 명령들에 기초하여, 상기 명령들이 상기 트래픽 흐름의 추가 패킷들을 상기 심층 패킷 분석 가상 머신에 전송하는 것을 시작하도록 상기 장치에게 명령하면, 상기 트래픽 흐름에 대한 상기 심층 패킷 분석 서비스를 인에이블하게 하도록
구성되는,
장치. - 실행될 때, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 기능들의 실행을 유발하는 실행가능 코드(executable code)를 포함하는 컴퓨터 프로그램 물건.
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