KR20170070143A - 소프트웨어 정의 네트워크를 기반으로 내용 배포 네트워크를 구현하는 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에서는 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 시스템 및 방법을 제공하는 바, 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 응용 계층에 내용 배포 네트워크(CDN)의 완전한 서비스 로직 기능을 추가하는 것이 포함되며; 또한 응용 유닛이 CDN 응용 신청을 수신할 때, 편성 유닛으로 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청을 송신하며; 편성 유닛이 SDN 네트워크의 관련 정보와 결합시켜 서비스 편성을 진행하고, 또한 제어 유닛으로 필요한 자원의 유보 신청을 송신하여 필요한 자원을 취득하며, 그 후 네트워크 부하 균형과 라우팅 상황을 결합시켜 내용 배포와 내용 전달 경로를 결정하며; SDN 제어면에 의하여 관련 정책을 전달하여 L2와 L3 전달 테이블을 구성하여 데이터 전달 유닛으로 전달하며; 응용 유닛이 내용 배포 또는 미디어 방문 요청에 의하여 관련 조작을 진행하고, 데이터 전달 유닛이 데이터 전달을 진행하는 것이 포함된다.
Description
본 발명은 내용 배포 기술에 관한 것으로서, 특히 소결합 모드 하의 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
SDN은 근래 나타난 새로운 네트워크 기술로서, 이의 주요한 특징으로는 제어와 전달이 분리되고, 네트워크가 오픈되어 프로그램가능하며 또한 소프트웨어와 하드웨어가 분리된 것이다. SDN은 전통적인 통신 네트워크 설비로 하여금 존속 하드웨어 바인딩에서 벗어나 범용 하드웨어 플랫폼 기반에 맞춤형 소프트웨어의 방향으로 발전하도록 하고, 또한 오픈된 프로그래밍 인터페이스를 통하여 네트워크 기능 가상화, 네트워크 관리 단순화 및 네트워크 배치 자동화를 구현함으로써, 전통적인 네트워크 기능 구현과 공사 실시에 비하여 설비 원가, 인력 원가 및 배치 시간을 크게 절감한다. 구조 계층에 따라 구분하면, SDN은 위로부터 아래로 기본 상 세 개 계층으로 구분할 수 있는 바, 즉 응용 계층, 제어 계층 및 데이터 계층이다.
현재, 업계에서는 제어 계층 및 데이터 계층에 대해서 현재 및 이미 대량의 표준화 작업을 진행하였으나, 응용 계층 및 그 내부의 구성, 특히 어떻게 응용에 대하여 집적, 관리, 제어 및 기타 기존의 응용과 결합 및 융합시킬 것인가에 대해서는 토론된 것이 비교적 적고, 상대적으로 진전도 비교적 느리다. 이는 SDN의 사용성, 개방성, 프로그램 가능성, 관리성, 운영성 및 기존의 응용에 대한 호환성, 교환성 등 방면의 능력의 결함을 초래하게 되고, SDN 산업의 건전한 발전에 불리하며, 특히 어떻게 하면 빠르게 SDN 개발자 커뮤니티를 구성하고 대량의 SDN 응용 개발자를 끌어들여 이슈로 되는 응용 문제를 해결하는데 집중시키고, 또한 기존의 네트워크 중의 주요 응용을 SDN 기술의 이전하는 등 방면에서, 선천적인 장해가 존재한다.
오픈 네트워킹 파운데이션(ONF, Open Networking Foundation) 표준 조직이든 아니면 ODL(Open Daylight, SDN 제어기 오픈 소스 조직)이든, 현재 정의한 SDN의 응용 계층은 주요하게 네트워크 응용 및 네트워크 서비스 편성 등 고도로 추상적인 기능으로 정의되고 있고, SDN 응용 계층은 사용자 응용 요청에 의하여 네트워크 자원 신청과 서비스 편성을 진행할 수 있는 바, 즉 SDN 응용 계층은 위로 외부 사용자와 표현적 상태 전이(REST, Representational State Transfer) 방식을 통하여 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API, Application Programming Interface) 스케줄링(북극 인터페이스)을 제공하고, 외부 고객을 위하여 맞춤형 응용 기능을 구현하여 가상화의 네트워크 응용 기능을 구현하며; SDN 응용 계층은 아래로 SDN 제어기와 REST 방식을 통하여 네트워크 API인터페이스 스케줄링(북향 인터페이스)을 제공하고, SDN 제어 계층으로 자원 신청을 진행하여, 가상화의 네트워크 서비스 기능을 구현한다.
SDN 응용 계층의 각도에서 보면, 현재 이과 관련된 기술 연구 토론과 표준화 작업도 대부분 모두 SDN 응용 계층과 SDN 제어 계층 사이의 북향 인터페이스 방면에 집중되어 있다. SDN의 실제 응용에 있어서, SDN이 대외로 제공하는 서비스는 주요하게는 SDN 응용 계층과 그 외부 상위 계층 응용의 인터페이스(즉 북극 인터페이스, 또는 응용 인터페이스라고 함) 및 SDN 응용 계층 내부의 편성 기능을 통하여 구현한다. 북극 인터페이스와 관련된 기능 수요 및 펀성 자체와 관련된 기능 수요는 아직 충분히 발굴되지 않았고, 북극 인터페이스와 관련된 상위 계층 서비스 및 북향 인터페이스를 사용하는 L4-L7 서비스는 토론되지 않았거나 또는 여전히 조기 연구 토론(예를 들면 서비스 링크 응용)에 처하여 있으며; 특히 기존의 네트워크 서비스를 SDN을 기반으로 구성할 것인가 하는 것은 아직 연구 토론을 시작하지 않았으며, 이러한 것들도 또한 일정하게 SDN 응용의 기타 기존의 응용에 대한 집적을 저해하고, 나아가 SDN 응용 및 SDN 자체의 발전에 영향을 미친다.
더욱 나아가, 업계 기존의 응용(예를 들면 CDN, OTT, 여러 가지 비디오 미디어 등 서비스)에 대하여 어떻게 충분하게 SDN 구조를 빌어 오픈 네트워크 프로그래밍 인터페이스를 통하여, 더욱 훌륭하게 하위 계층 베어링 네트워크가 제공하는 고효율, 고성능 및 고가성비의 가상 네트워크를 사용하여 단말 고객의 날로 증가되는 서비스 품질에 대한 요구 및 전반 운영, 유지보수 원가가 끊임없이 낮아지는 요구를 만족시킬 것인가 하는 것은, 현재 여전히 아주 조기의 초기 토론 단계에 처하여 있고, 또한 명확한 솔루션이 없으며, 이 또한 종래의 서비스가 SDN으로 이전되는 발걸음을 늦추고 있다.
SDN에 비하여, CDN은 비교적 성숙된 기술로서, 인터넷 또는 전기통신 전용 네트워크를 위하여 웹 페이지와 비디오 등 미디어 내용의 배포와 가속을 제공하고, 이의 주요한 특징으로는 미디어 컨텐츠를 다단계 버퍼링시키고 또한 사용자를 위하여 근접 서비스를 제공하여, 사용자를 위하여 비교적 훌륭한 체험 품질을 제공한다.
CDN의 기능에는 주요하게 내용 배포(Content Distribution)와 내용 전달(Content Delivery, 비디어 전달이라고도 함) 두 부분이 포함되고, 기본 기능에는 컨첸츠 배포/전달, 스케줄링/제어, 저장/버퍼링 및 미디어 서비스 등이 포함된다. 현재, ITU-T, ETSI, 3GPP, IETF 등 국제 표준 조직 및 CCSA 등 업계 표준 조직에는 모두 CDN의 관련 정의와 표준 규범이 존재하여, IP 네트워크 인터페이스 TV(IPTV), 유선 네트워크 TV(CATV), 인터넷 TV(OTT TV) 및 이동 스트림 미디어 등 서비스를 베어링한다. 현재의 CDN 솔루션은 하위 계층 베어링 네트워크가 개방되지 않은 제한으로 인하여, 서비스 네트워크의 CDN으로서는 반드시 하니의 중첩 계층으로 되고 또한 하위 계층 베어링 네트워크의 능력에 의존하여 존재하며; 아울러 CDN 솔루션이 필요로 하는 서버, 저장/버퍼링 및 미디어 서버는 모두 전속 하드웨어(예를 들면 블레이드 서버/ATCA 구조 서버 등)를 사용하기 때문에, 하드웨어 구조에 대한 의존도가 아주 높고 또한 범용성이 떨어지며; 그리고, CDN은 이와 관련된 네트워크 성능 요구가 비교적 높기 때문에(예를 들면 네트워크 대역폭, 딜레이, 떨림 등), 네트워크의 용량 확장 및 이로 인한 주소 할당, 설비 구성, 노드 배치, 서비스 오픈, 소프트웨어 업그레이드 등 관리 방면에 커다란 복잡성을 가져다 주는 바, 예를 들면 IPTV, CATV, OTT, 이동 스트림 미디어 등 서비스의 빠른 발전에 따라, CDN은 점차적으로 서비스와 디커플링되어 여러 가지 서비스의 내용 전송을 융합 베어링하는 파이프로 되고 있으므로, CDN 배치 노드가 날로 많아지고, 네트워크 규모도 날로 커지고 있으며, CDN 내용 라우팅에 대한 관리도 날로 복잡해지고, 여러 서비스 제공자/내용 제공자(CP/SP)에 대한 관리와 서비스 구성도 날로 어려워지고 있다.
현재 CDN 관련 기술방안에 존재하는 상기 문제와 CDN 기술의 발전 추세에 따라, CDN과 SDN의 융합 및 어떻게 하면 SDN 기술을 CDN 솔루션에 도입하여 CDN이 직면한 베어링 네트워크의 폐쇄성, 하드웨어의 전속성, 관리의 복잡성 등 방면의 문제를 효과적으로 해결하고, 나아가 CDN의 개방성, 가성비 및 사용성을 향상시키며, 또한 CDN의 전반적인 운영 유지보수 원가를 낮출 것인가 하는 것은 시급히 해결하여야 할 과제이다.
본 발명의 실시예에서는 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 방법 및 시스템을 제공하여, CDN이 직면한 베어링 네트워크의 폐쇄성, 하드웨어의 전속성, 관리의 복장성 문제를 효과적으로 해결한다.
본 발명의 실시예에서는 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 방법을 제공하는 바, SDN에 위치하는 응용 유닛, 편성 유닛, 제어 유닛과 데이터 전달 유닛이 포함되며; 그 중에서,
상기 응용 유닛에는 요청 모듈과 조작 모듈이 포함되며; 그 중에서,
상기 요청 모듈은 CDN의 완전한 서비스 로직 기능을 추가하고, CDN 응용 신청을 수신할 때, 상기 편성 유닛으로 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청을 송신하도록 설정되며;
상기 조작 모듈은 유보 신청을 완성하였다는 정보를 수신한 후, 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 의하여 관련 조작을 실행하도록 설정되며;
상기 편성 유닛에는 자원 협력 모듈과 편성 피드백 모듈이 포함되며; 그 중에서,
상기 자원 협력 모듈은 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청을 수신하고, SDN 네트워크의 관련 정보와 결합시켜 서비스 편성을 진행하며; 서비스 편성에 의하여 상기 제어 유닛으로 필요한 자원의 유보 신청을 송신하도록 설정되며;
상기 편성 피드백 모듈은 필요한 자원의 유보 신청을 완성한 후, 필요한 자원의 유보 신청을 완성하였다는 정보를 상기 응용 유닛으로 피드백하도록 설정되며;
상기 제어 유닛은 유보 신청에 의하여 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형과 라우팅 상황을 결합시켜 내용 배포와 내용 전달 경로를 결정하며; 할당된 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 취득한 후, SDN 제어면에 의하여 관련 정책을 전달하여 데이터 링크 계층 L2와 네트워크 계층 L3의 전달 테이블을 구성하고, 상기 데이터 전달 유닛으로 전달하며; 완성된 필요한 자원의 유보 신청을 편성 유닛으로 피드백하도록 설정되며;
상기 데이터 전달 유닛에는 SDN 데이터 전달 관련 네트워크 설비가 포함되고, 할당된 CDN 응용이 필요로 하는 자원에 의하여 CDN 응용의 관련 데이터에 대하여 저장을 진행하며, 제어 유닛이 결정한 L2와 L3 전달 테이블에 의하여, 상기 응용 유닛이 관련 조작을 실행할 때 데이터 전달을 진행하도록 설정된다.
선택적으로, 상기 관련 조작에는 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 대응되는 내용 배포, 내용 버퍼링, 내용 라우팅과 내용 전달이 포함된다.
선택적으로, 상기 조작 모듈에는 배포 서브 모듈, 버퍼링 서브 모듈, 전달 서브 모듈과 라우팅 서브 모듈이 포함되며; 그 중에서,
상기 배포 서브 모듈은 유보 신청을 완성하였다는 정보를 수신한 후, 내용 배포 요청에 의하여 사전 설정된 배포 정책에 따라 내용 데이터베이스에 저장된 내용을 추출한 후 CDN 네트워크의 내용 배포 노드로 주입시키도록 설정되며;
상기 버퍼링 서브 모듈은 상기 내용 배포 노드의 내용을 수신하여 버퍼링을 진행하며; 버퍼링 정책에 의하여, 사용자 단말이 방문한 적이 있는 내용을 사전에 CDN 네트워크의 내용 버퍼링 노드에 버퍼링시켜, 인접된 내용 전달 노드와 사용자 단말로 빠르게 인기 내용을 제공하여 사용하도록 설정되며;
상기 전달 서브 모듈은 미디어 방문 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하도록 설정되며;
상기 라우팅 서브 모듈은 부하 균형 정책 및 내용 배포 경로 정책에 의하여 동적으로 상기 배포 노드와 상기 내용 버퍼링 노드를 위하여 네트워크 링크를 구성하며; 부하 균형 정책 및 내용 전달 경로 정책에 의하여 동적으로 상기 사용자 단말과 상기 내용 전달 노드를 위하여 네트워크 링크를 구성하도록 설정된다.
선택적으로, 상기 응용 유닛에는 또한 부하 균형 모듈이 포함되고, 이는 상기 내용 전달 노드 실시간 부하 상황에 의하여 동적으로 사용자 단말을 위하여 미디어 서비스의 서버 노드를 제공하며; 내용 부하 분포 상황에 의하여 동적으로 내용 버퍼링 노드를 결정하며; 내용 배포 경로 네트워크 상황에 의하여 동적으로 내용 배포의 네트워크 경로를 결정하며; 내용 전달 경로 네트워크 상황에 의하여 동적으로 내용 전달 네트워크 경로를 결정하도록 설정된다.
선택적으로, 상기 편성 유닛에는 또한 응용 지지 모듈, 응용 엔진 모듈, 관리 모듈과 운영 지지 모듈이 포함되며; 그 중에서,
상기 응용 지지 모듈은 CDN 응용 신청을 수신하여 등록을 진행하고, 또한 CDN 응용이 필요로 하는 응용 엔진 지지 정보를 취득하도록 설정되며;
상기 응용 엔진 모듈은 상기 CDN 응용이 필요로 하는 자원의 응용 엔진 지지 정보에 의하여 SDN 네트워크 중의 능력 엔진을 호출하여 CDN 응용을 지지하도록 설정되며;
상기 관리 모듈은 CDN 응용에 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진과 CDN 응용 신청을 만족시키는 응용 자원을 관리하며; 서비스 링크 기능을 지지하는 상황 하에서, 서비스 링크 중에 정의된 방문 정보에 의하여, 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진, 관련 응용 자원의 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행하도록 설정되며;
상기 운영 지지 모듈은 할당한 CDN 응용이 필요로 하는 자원과 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진에 대하여 요금 산정을 진행하도록 설정된다.
선택적으로, 상기 제어 유닛은 또한 방화벽을 호출하여 CDN 네트워크 중 노드에 대한 방문 안전성을 확보하도록 설정된다.
선택적으로, 상기 응용 유닛에는 또한 외부 응용 인터페이스가 포함되고, CDN 응용 신청을 수신하며; 외부 명령을 수신하여 하기 유닛 중의 한가지 또는 여러 가지에 대하여 조절을 진행하는 바, 즉 응용 유닛, 편성 유닛, 제어 유닛, 데이터 전달 유닛이도록 설정되며;
응용 유닛과 편성 유닛이 북극 인터페이스를 통하여 연결되며;
편성 유닛과 제어 유닛이 북향 인터페이스를 통하여 연결되며;
제어 유닛과 데이터 전달 유닛이 남향 인터페이스를 통하여 연결된다.
선택적으로, 상기 전달 서브 모듈은 미디어 방문 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하고, 내용 전달 노드의 스트림 미디어 전송 기술에 의하여 패키징을 진행하고 또한 내용 스트림화의 관련 정보 추가를 진행하도록 설정된다.
본 발명의 실시예에서는 또한 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법을 제공하는 바, SDN 응용 계층에 CDN의 완전한 서비스 로직 기능을 추가하며, 상기 방법에는,
응용 유닛이 CDN 응용 신청을 수신할 때, 편성 유닛으로 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청을 송신하며;
편성 유닛이 수신된 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청에 의하여, SDN 네트워크의 관련 정보와 결합시켜 서비스 편성을 진행하며; 서비스 편성에 의하여 제어 유닛으로 필요한 자원의 유보 신청을 송신하며;
제어 유닛이 유보 신청에 의하여 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형과 라우팅 상황을 결합시켜 내용 배포와 내용 전달 경로를 결정하며; 할당된 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 취득한 후, SDN 제어면에 의하여 관련 정책을 전달하여 데이터 링크 계층 L2와 네트워크 계층 L3의 전달 테이블을 구성하고, 데이터 전달 유닛으로 전달하며;
제어 유닛이 편성 유닛을 통하여 응용 유닛으로 유보 신청을 완성하였다는 정보를 피드백한 후, 수신된 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 의하여, 응용 유닛이 관련 조작을 실행하며;
응용 유닛이 관련 조작을 실행할 때, 데이터 전달 유닛은 L2와 L3 전달 테이블에 의하여 데이터 전달을 진행하는 것이 포함된다.
선택적으로, SDN 네트워크의 관련 정보에는 SDN 네트워크의 네트워크 토폴로지 정보, 네트워크 부하 균형 정보, 네트워크 라우팅 정보와 방화벽 배치 정보가 포함된다.
선택적으로, 관련 조작에는 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 대응되는 내용 배포, 내용 버퍼링, 내용 라우팅과 내용 전달이 포함된다.
선택적으로, SDN 데이터 전달 관련 네트워크 설비에는 SDN 데이터 전달의 오픈 플로우식 OPENFLOW 교환기, OPENFLOW 라우터, OPENFLOW 게이트웨이, OPENFLOW 저장 서버, OPENFLOW 자체 정의 설비가 포함된다.
선택적으로, CDN 응용이 필요로 하는 자원에는 CDN 응용이 필요로 하는 접속 네트워크 자원, 전송 네트워크 자원과 데이터 센터 네트워크 자원이 포함되며; 상기 전달 관련 정책에는 핫스팟 배포 정책, 부하 균형 정책과 내용 라우팅 정책이 포함된다.
선택적으로, 상기 응용 유닛이 관련 조작을 실행하는 것에는,
상기 응용 유닛이 유보 신청을 완성하였다는 정보를 수신한 후, 내용 배포 요청에 의하여 사전 설정된 배포 정책에 따라 내용 데이터베이스에 저장된 내용을 추출한 후 CDN 네트워크의 내용 배포 노드로 주입시키며;
상기 응용 유닛이 상기 내용 배포 노드의 내용을 수신하여 버퍼링을 진행하며; 버퍼링 정책에 의하여, 사용자 단말이 방문한 적이 있는 내용을 사전에 CDN 네트워크의 내용 버퍼링 노드에 버퍼링시켜, 인접된 내용 전달 노드와 사용자 단말로 빠르게 인기 내용을 제공하여 사용하도록 하며;
상기 응용 유닛이 미디어 방문 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하는 것이 포함된다.
선택적으로, 해당 방법에는 또한,
상기 내용 전달 노드 실시간 부하 상황에 의하여 동적으로 사용자 단말을 위하여 미디어 서비스의 서버 노드를 제공하며;
내용 부하 배포 분포 상황에 의하여 동적으로 상기 내용 버퍼링의 노드를 결정하며;
내용 배포 경로 네트워크 상황에 의하여 동적으로 내용 배포의 네트워크 경로를 결정하며;
내용 전달 경로 네트워크 상황에 의하여 동적으로 내용 전달 네트워크 경로를 결정하는 것이 포함된다.
부하 균형 정책 및 내용 배포 경로 정책에 의하여 동적으로 상기 배포 노드와 상기 내용 버퍼링 노드를 위하여 네트워크 링크를 구성하며; 부하 균형 정책 및 내용 전달 경로 정책에 의하여 동적으로 상기 사용자 단말과 상기 내용 전달 노드를 위하여 네트워크 링크를 구성한다.
선택적으로, 편성 유닛이 수신된 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청에 의하여, SDN 네트워크의 관련 정보와 결합시켜 서비스 편성을 진행할 때, 상기 방법에는 또한,
편성 유닛이 CDN 응용 신청을 수신하여 등록을 진행하고, 또한 CDN 응용이 필요로 하는 응용 엔진 지지 정보를 취득하며;
CDN 응용이 필요로 하는 자원의 응용 엔진 지지 정보에 의하여 SDN 네트워크 중의 능력 엔진을 호출하여 CDN 응용을 지지하도록 하는 것이 포함된다.
선택적으로, 상기 방법에는 또한,
CDN 응용에 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진과 할당한 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 관리하며; 서비스 링크 기능을 지지하는 상황 하에서, 서비스 링크 중에 정의된 방문 정보에 의하여, 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진, 관련 응용 자원의 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행하며;
CDN 응용이 신청한 응용 자원, 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진에 대하여 요금 산정을 진행하는 것이 포함된다.
선택적으로, 해당 방법에는 또한 상기 제어 유닛이 CDN 네트워크 중의 노드에 대하여 방화벽을 호출하여 CDN 네트워크 중 노드에 대한 방문 안전성을 확보하는 것이 포함된다.
선택적으로, 버퍼링을 진행하는 내용으로는 내용의 전반 파일, 내용 파일의 조각 또는 내용 파일 스트림화 후의 데이터 패킷이다.
선택적으로, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하는 것에는, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하고, 내용 전달 노드의 스트림 미디어 전송 기술에 의하여 패키징을 진행하고 또한 내용 스트림화의 관련 정보 추가를 진행하는 것이 포함된다.
본 발명의 실시예에서는 또한 컴퓨터 판독가능한 저장 매체를 제공하는 바, 프로그램 명령이 저장되어 있고, 해당 프로그램 명령이 실행될 때 상기 방법을 구현할 수 있다.
종래 기술에 비하여, 본 발명의 실시예에서 제공하는 기술방안에는, SDN에 위치하는 응용 유닛, 편성 유닛, 제어 유닛과 데이터 전달 유닛이 포함되며; 그 중에서, 응용 유닛에는 요청 모듈과 조작 모듈이 포함되며; 그 중에서, 요청 모듈은 CDN의 완전한 서비스 로직 기능을 추가하고, CDN 응용 신청을 수신할 때, 편성 유닛으로 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청을 송신하도록 설정되며; 조작 모듈은 유보 신청을 완성하였다는 정보를 수신한 후, 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 의하여 관련 조작을 실행하도록 설정되며; 편성 유닛에는 자원 협력 모듈과 편성 피드백 모듈이 포함되며; 그 중에서, 자원 협력 모듈은 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청을 수신하고, SDN 네트워크의 관련 정보와 결합시켜 서비스 편성을 진행하며; 서비스 편성에 의하여 제어 유닛으로 필요한 자원의 유보 신청을 송신하도록 설정되며; 편성 피드백 모듈은 필요한 자원의 유보 신청을 완성한 후, 필요한 자원의 유보 신청을 완성하였다는 정보를 응용 유닛으로 피드백하도록 설정되며; 제어 유닛은 유보 신청에 의하여 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형과 라우팅 상황을 결합시켜 내용 배포와 내용 전달 경로를 결정하며; 할당된 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 취득한 후, SDN 제어면 전달 관련 정책에 의하여 L2와 L3의 전달 테이블을 구성하고, 데이터 전달 유닛으로 전달하며; 완성된 필요한 자원의 유보 신청을 편성 유닛으로 피드백하도록 설정되며; 데이터 전달 유닛에는 SDN 데이터 전달 관련 네트워크 설비가 포함되고, 할당된 CDN 응용이 필요로 하는 자원에 의하여 CDN 응용의 관련 데이터에 대하여 저장을 진행하며, 제어 유닛이 결정한 L2와 L3 전달 테이블에 의하여, 응용 유닛이 관련 조작을 실행할 때 데이터 전달을 진행하도록 설정되는 것이 포함된다. 본 발명의 실시예는 SDN을 기반으로 CDN 시스템을 구현하고, CDN 응용 신청을 통하여 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 할당하며, 네트워크 부하 균형과 라우팅 상황과 결합시켜 내용 배포와 내용 전달 경로를 결정하여 네트워크 조절을 진행하여, CDN 베어링 네트워크의 폐쇄성, 하드웨어의 전속성, 관리의 복장성 문제를 효과적으로 하결하고, CDN이 필요로 하는 자원, 전달 경로의 계획, 배치와 자원 구성을 구현하였다.
도1은 본 발명의 실시예1의 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 시스템 구조도.
도2는 본 발명의 실시예2의 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 방법의 흐름도.
도2는 본 발명의 실시예2의 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 방법의 흐름도.
주목하여야 할 바로는, 충돌되지 않는 상황 하에서, 본 출원의 실시예 및 실시예 중의 특징은 상호 결합될 수 있다.
실시예1
도1은 본 발명의 실시예1의 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 시스템 구조도로서, 도1에 도시된 바와 같이, SDN의 응용 유닛, 편성 유닛, 제어 유닛 및 데이터 전달 유닛이 포함되며; 그 중에서,
상기 응용 유닛에는 요청 모듈과 조작 모듈이 포함되며; 그 중에서,
상기 요청 모듈은 CDN의 완전한 서비스 로직 기능을 추가하고, CDN 응용 신청을 수신할 때, 상기 편성 유닛으로 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청을 송신하도록 설정되며;
상기 조작 모듈은 유보 신청을 완성하였다는 정보를 수신한 후, 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 의하여 관련 조작을 실행하도록 설정된다.
일 선택가능한 실시예에서, 상기 조작 모듈에는 배포 서브 모듈, 버퍼링 서브 모듈, 전달 서브 모듈과 라우팅 서브 모듈이 포함되며; 그 중에서,
상기 배포 서브 모듈은 유보 신청을 완성하였다는 정보를 수신한 후, 내용 배포 요청에 의하여 사전 설정된 배포 정책에 따라 내용 데이터베이스에 저장된 내용을 추출한 후 CDN 네트워크의 내용 배포 노드로 주입시키도록 설정되며;
설명하여야 할 바로는, 여기에서의 내용 데이터베이스는 관련 기술의 멀티미디어 서버에 존재하는 미디어 내용을 저장하기 위한 데이터베이스로서, 또한 미디어 파일을 저장하는 상응한 파일 서버 등이 포함된다.
상기 버퍼링 서브 모듈은 내용 배포 노드의 내용을 수신하여 버퍼링을 진행하며; 버퍼링 정책에 의하여, 사용자 단말이 방문한 적이 있는 내용을 사전에 CDN 네트워크의 내용 버퍼링 노드에 버퍼링시켜, 인접된 내용 전달 노드와 사용자 단말로 빠르게 인기 내용을 제공하여 사용하도록 설정되며;
그 중에서, 버퍼링을 진행하는 내용으로는 내용의 전반 파일, 내용 파일의 조각 또는 내용 파일 스트림화 후의 데이터 패킷이다.
설명하여야 할 바로는, 내용 버퍼링 노드는 일반적으로 내용 전달 노드와 쌍을 이루며 나타나며; 버퍼링된 내용이 지역 인기 내용으로 상승할 때, 사전에 해당 인기 내용을 기타 배포 노드에 배포,또는 기타 버퍼 노드로 버퍼링 하여야 한다. 여기에서, 조각은 주요하게 비교적 큰 내용의 오리지널 파일을 필요한 입도(예를 들면 32KByes, 64Kbytes, 256KBytes, 512KBytes, 1MBytes, 2MBytes, 4MBytes, 8MBytes, 16MBytes, 32MBytes, 64Mbytes 등)에 따라 잘라 병행 전송 및 배포식 저장에 유리하도록 한다.
상기 전달 서브 모듈은 미디어 방문 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하도록 설정되며;
상기 전달 서브 모듈은 미디어 방문 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하고, 내용 전달 노드의 스트림 미디어 전송 기술에 의하여 패키징을 진행하고 또한 내용 스트림화의 관련 정보 추가를 진행하도록 설정된다.
설명하여야 할 바로는, 스트림 미디어 전송 기술(예를 들면 IETF RTP, MPEG TS, MPEG DASH, MPEG MMT 등)의 선택은 내용 전달 노드에 의하여 선택을 진행하는 바, 내용 스트림화의 관련 정보 추가에는, 필요한 시리얼 번호와 타임 스탬프 등 정보를 기입하여, 스트림화 후 네트워크를 통하여 전송되는 데이터 패킷이 순차적으로 수신단에 의하여 수신되지 않는다 하더라도, 이에 의하여 효과적으로 해석 및 환원되도록 한다.
상기 라우팅 서브 모듈은 부하 균형 정책 및 내용 배포 경로 정책에 의하여 동적으로 내용 배포 노드와 내용 버퍼링 노드를 위하여 네트워크 링크(예를 들면 IP 네트워크 연결)를 구성하며; 부하 균형 정책 및 내용 전달 경로 정책에 의하여 동적으로 사용자 단말과 내용 전달 노드를 위하여 네트워크 링크를 구성하도록 설정된다.
그 중에서, 내용의 전달 경로는 종합 효율 및 원가(예를 들면 트래픽 × 가격)최적의 원칙을 기반으로 평가하여야 하며; 내용 배포 부분의 내용 라우팅에 있어서, 효율을 만족시키는 전제 하에서, 주요하게는 트래픽 원가를 고려하며; 내용 전달 부분의 내용 라우팅에 있어서, 주요하게는 네트워크 성능과 체험 품질을 고려하며; 내용 라우팅은 파일 조각 및 배포식 저장 등 원인으로 인하여 여러 갈래의 도달가능한 라우팅이 존재할 수 있고, 또한 SDN이 제공하는 하위 계층 네트워크 토폴로지 정보에 의하여 동적 조절을 진행할 수 있다.
부하 균형 정책은 부하가 어떻게 자원 할당을 진행하는 것인지 및 부하가 사전 설정된 역치(예를 들면 60%~70%)를 초과하였을 때 부하 분담을 진행하는 것이며; 경로 정책은 응당 경로 최적 정책이어야 하며, 경로 최적의 판단 근거는 경로 최단, 비용 최저 등이다.
설명하여야 할 바로는, 사전 설정된 배포 정책, 버퍼링 정책, 부하 균형 정책, 내용 배포 경로 정책 및 내용 전달 정책은 당업계 기술자들의 분석 총화를 거쳐 취득하는 것으로서, 서로 다른 CDN 응용 수요와 SDN 네트워크, 엔진 등에 의하여 실제적인 조절을 진행할 수 있다.
관련 조작에는 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 대응되는 내용 배포, 내용 버퍼링, 내용 라우팅과 내용 전달이 포함된다.
일 선택가능한 실시예에서, 응용 유닛에는 또한 부하 균형 모듈이 포함되고, 이는 내용 전달 노드 실시간 부하 상황에 의하여 동적으로 사용자 단말을 위하여 내용 전달 노드의 서버 노드를 제공하며; 내용 부하 분포 상황에 의하여 동적으로 상기 내용 버퍼링 노드를 결정하며; 내용 배포 경로 네트워크 상황에 의하여 동적으로 내용 배포의 네트워크 경로를 결정하며; 내용 전달 경로 네트워크 상황에 의하여 동적으로 내용 전달 네트워크 경로를 결정하도록 설정된다.
CDN 네트워크에서, CDN 네트워크의 자체 특성으로 인하여 동적 조절을 구현할 수 없고, 본 발명의 실시예의 SDN 기반으로 CDN을 구현한 후, SDN 네트워크의 특성을 이용하여 동적인 조절을 구현할 수 있다.
상기 편성 유닛에는 자원 협력 모듈과 편성 피드백 모듈이 포함되며; 그 중에서,
상기 자원 협력 모듈은 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청을 수신하고, SDN 네트워크의 관련 정보와 결합시켜 서비스 편성을 진행하며; 서비스 편성에 의하여 제어 유닛으로 필요한 자원의 유보 신청을 송신하도록 설정되며;
설명하여야 할 바로는, 여기에서 결합은 당업계 기술자들이 실제 상황에 의하여 설정하는 과정을 말하는 바, 예를 들면 네트워크 토폴로지 정보를 사용하여 네트워크의 사용가능 상태를 판단하고 구성이 가장 적합한 네트워크를 선택하며; 네트워크 부하 균형 정보를 사용하여 보조로 네트워크 경로 선택을 진행하며; 네트워크 라우팅 정보를 사용하여 네트워크 라우팅 선택을 진행하며; 방화벽 배치 정보를 사용하여 방화벽 안전 수준 등의 선택을 진행하는 것이다.
여기에서, SDN 네트워크의 관련 정보에는 SDN 네트워크의 네트워크 토폴로지 정보, 네트워크 부하 균형 정보, 네트워크 라우팅 정보와 방화벽 배치 정보가 포함된다.
상기 편성 피드백 모듈은 자원 유보 신청을 완성한 후, 자원 유보 신청을 완성하였다는 정보를 응용 유닛으로 피드백하도록 설정된다.
일 선택가능한 실시예에서, 상기 편성 유닛에는 또한 응용 지지 모듈, 응용 엔진 모듈, 관리 모듈과 운영 지지 모듈이 포함되며; 그 중에서,
상기 응용 지지 모듈은 CDN 응용 신청을 수신하여 등록을 진행하고, 또한 CDN 응용이 필요로 하는 응용 엔진 지지 정보를 취득하도록 설정되며;
상기 응용 엔진 모듈은 상기 CDN 응용이 필요로 하는 응용 엔진 지지 정보에 의하여 SDN 네트워크 중의 능력 엔진을 호출하여 CDN 응용을 지지하도록 설정되며;
상기 관리 모듈은 CDN 응용에 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진과 CDN 응용 신청을 만족시키는 응용 자원을 관리하며; 서비스 링크 기능을 지지하는 상황 하에서, 서비스 링크 중에 정의된 방문 정보에 의하여, 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진, 관련 응용 자원의 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행하도록 설정되며;
상기 운영 지지 모듈은 할당한 CDN 응용이 필요로 하는 자원과 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진에 대하여 요금 산정을 진행하도록 설정된다.
상기 제어 유닛은 유보 신청에 의하여 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형과 라우팅 상황을 결합시켜 내용 배포와 내용 전달 경로를 결정하며; 할당된 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 취득한 후, SDN 제어면에 의하여 관련 정책을 전달하여 데이터 링크 계층(L2)과 네트워크 계층(L3)의 전달 테이블을 구성하고, 데이터 전달 유닛으로 전달하며; 자원의 유보 신청의 완성을 편성 유닛으로 피드백하도록 설정된다. 여기에서, 전달 관련 정책에는 핫스팟 배포 정책, 내용 부하 균형 정책, 네트워크 부하 균형 정책이 포함된다. L2 및 L3 전달 테이블은 하나의 테이블일 수도 있고 두 개의 테이블일 수도 있으며, L2와 L3의 정보를 포함하기만 하면 된다.
설명하여야 할 바로는, SDN 제어면 전달 관련 정책에 의하여 L2와 L3 전달 테이블을 구성함에 있어서, SDN 제어면이 관련 정책을 전달하는 것은 SDN 네트워크 자체의 기존의 정책 정보이다.
제어 유닛은 또한 방화벽을 호출하여 CDN 네트워크 중 노드에 대한 방문 안전성을 확보하도록 설정된다.
상기 데이터 전달 유닛에는 SDN 데이터 전달 관련 네트워크 설비가 포함되고, 할당된 CDN 응용이 필요로 하는 자원에 의하여 CDN 응용의 관련 데이터에 대하여 저장을 진행하며, SDN 제어면 전달 관련 정책에 의하여 L2와 L3 전달 테이블을 구성하여, 상기 응용 유닛이 관련 조작을 실행할 때 데이터 전달을 진행하도록 설정된다. 여기에서, SDN 데이터 전달 관련 네트워크 설비에는 SDN 데이터 전달의 OPENFLOW(오픈 플로우식) 교환기, OPENFLOW 라우터, OPENFLOW 게이트웨이, OPENFLOW 저장 서버, OPENFLOW 자체 정의 설비(예를 들면 OPENFLOW 프로토콜을 지원하는 기타 설비)가 포함된다.
CDN 응용이 필요로 하는 자원에는 CDN 응용이 필요로 하는 접속 네트워크 자원, 전송 네트워크 자원과 데이터 센터 네트워크 자원이 포함되며;
설명하여야 할 바로는, CDN 응용에 필요한 자원은 경로, 대역폭, 트래픽, 저장 공간, 시간, 서비스 품질, 서비스 레벨, 비용 등을 통하여 측정 결정하는 것이다.
상기 응용 유닛에는 또한 외부 응용 인터페이스가 포함되고, CDN 응용 신청을 수신하며; 외부 명령을 수신하여 하기 유닛 중의 한가지 또는 여러 가지에 대하여 조절을 진행하는 바, 즉 응용 유닛, 편성 유닛, 제어 유닛, 데이터 전달 유닛이도록 설정되며;
응용 유닛과 편성 유닛이 북극 인터페이스를 통하여 연결되며;
편성 유닛과 제어 유닛이 북향 인터페이스를 통하여 연결되며;
제어 유닛과 데이터 전달 유닛이 남향 인터페이스를 통하여 연결된다.
본 발명의 실시예에서는 SDN을 기반으로 CDN의 시스템을 구현하여, CDN 베어링 네트워크의 폐쇄성, 하드웨어의 전속성, 관리의 복장성 문제를 효과적으로 해결하고, CDN필요로 하는 자원, 엔진과 전달 경로의 합리적인 선택을 구현하였다.
실시예2
도2는 본 발명의 실시예2의 SDN을 기반으로 CDN을 구현하는 방법의 흐름도로서, SDN 응용 계층에 CDN의 완전한 서비스 로직 기능을 추가하며, 도2에 도시된 바와 같이, 하기 단계가 포함된다.
200 단계: 응용 유닛이 CDN 응용 신청을 수신할 때, 편성 유닛으로 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청을 송신하며;
201 단계: 편성 유닛이 수신된 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청에 의하여, SDN 네트워크의 관련 정보와 결합시켜 서비스 편성을 진행하며; 서비스 편성에 의하여 제어 유닛으로 필요한 자원의 유보 신청을 송신하며;
본 단계에서, SDN 네트워크의 관련 정보에는 SDN 네트워크의 네트워크 토폴로지 정보, 네트워크 부하 균형 정보, 네트워크 라우팅 정보와 방화벽 배치 정보가 포함된다.
202 단계: 제어 유닛이 유보 신청에 의하여 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형과 라우팅 상황을 결합시켜 내용 배포와 내용 전달 경로를 결정하며; 할당된 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 취득한 후, SDN 제어면에 의하여 관련 정책을 전달하여 데이터 링크 계층(L2)과 네트워크 계층(L3)의 전달 테이블을 구성하고, 데이터 전달 유닛으로 전달하며;
우선 CDN 응용이 필요로 하는 자원(주요하게는 계산, 저장과 네트워크 세가지 유형의 자원)을 결정하고, 다시 할당된 자원, 네트워크 부하 균형과 라우팅 상황을 결합시켜 내용 배포와 내용 전달 경로를 결정하며; 그 후 할당을 신청한 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 취득한 후, 데이터 링크 계층 L2와 네트워크 계층 L3의 전달 테이블을 구성하고, 또한 데이터 전달 유닛으로 전달한다. 내용 배포와 내용 전달 경로를 결정하는 것는 네트워크 자원 할당의 일부분에 속한다고 간주할 수 있다.
본 단계에서, CDN 응용이 필요로 하는 자원에는 CDN 응용이 필요로 하는 접속 네트워크 자원, 전송 네트워크 자원과 데이터 센터 네트워크 자원이 포함된다. 전달 관련 정책에는 핫스팟 배포 정책, 부하 균형 정책과 내용 라우팅 정책이 포함된다.
203 단계: 제어 유닛이 편성 유닛을 통하여 응용 유닛으로 유보 신청을 완성하였다는 정보를 피드백한 후, 수신된 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 의하여, 응용 유닛이 관련 조작을 실행하며;
본 단계에서, 관련 조작에는 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 대응되는 내용 배포, 내용 버퍼링, 내용 라우팅과 내용 전달이 포함된다.
204 단계: 응용 유닛이 관련 조작을 실행할 때, 데이터 전달 유닛은 L2와 L3 전달 테이블에 의하여 데이터 전달을 진행한다.
상기 응용 유닛이 관련 조작을 실행하는 것에는,
상기 응용 유닛이 유보 신청을 완성하였다는 정보를 수신한 후, 내용 배포 요청에 의하여 사전 설정된 배포 정책에 따라 내용 데이터베이스에 저장된 내용을 추출한 후 CDN 네트워크의 내용 배포 노드로 주입시키며;
상기 응용 유닛이 상기 내용 배포 노드의 내용을 수신하여 버퍼링을 진행하며; 버퍼링 정책에 의하여, 사용자 단말이 방문한 적이 있는 내용을 사전에 CDN 네트워크의 내용 버퍼링 노드에 버퍼링시켜, 인접된 내용 전달 노드와 사용자 단말로 빠르게 인기 내용을 제공하여 사용하도록 하며;
버퍼링을 진행하는 내용으로는 내용의 전반 파일, 내용 파일의 조각 또는 내용 파일 스트림화 후의 데이터 패킷이다.
상기 응용 유닛이 미디어 방문 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송한다. 미디어 방문 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하고, 내용 전달 노드의 스트림 미디어 전송 기술에 의하여 패키징을 진행하고 또한 내용 스트림화의 관련 정보 추가를 진행하는 것이 포함된다.
본 단계에서, SDN 데이터 전달 관련 네트워크 설비에는 SDN 데이터 전달의 OPENFLOW 교환기, OPENFLOW 라우터, OPENFLOW 게이트웨이, OPENFLOW 저장 서버, OPENFLOW 자체 정의 설비(예를 들면 OPENFLOW 프로토콜을 지원하는 기타 설비)가 포함된다.
일 선택가능한 실시예에서, 응용 유닛이 관련 조작을 실행한 후, 본 발명의 실시예의 방법에는 또한,
내용 전달 노드 실시간 부하 상황에 의하여 동적으로 사용자 단말을 위하여 미디어 서비스의 서버 노드를 제공하며;
내용 부하 배포 분포 상황에 의하여 동적으로 내용 버퍼링의 노드를 결정하며;
내용 배포 경로 네트워크 상황에 의하여 동적으로 내용 배포의 네트워크 경로를 결정하며;
내용 전달 경로 네트워크 상황에 의하여 동적으로 내용 전달 네트워크 경로를 결정하는 것이 포함된다.
부하 균형 정책 및 내용 배포 경로 정책에 의하여 동적으로 상기 내용 배포 노드와 상기 내용 버퍼링 노드를 위하여 네트워크 링크를 구성하며; 부하 균형 정책 및 내용 전달 경로 정책에 의하여 동적으로 상기 사용자 단말과 상기 내용 전달 노드를 위하여 네트워크 링크를 구성한다.
일 선택가능한 실시예에서, 편성 유닛이 수신된 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청에 의하여, SDN 네트워크의 관련 정보와 결합시켜 서비스 편성을 진행할 때, 본 발명의 실시예의 방법에는 또한,
편성 유닛이 CDN 응용 신청을 수신하여 등록을 진행하고, 또한 CDN 응용이 필요로 하는 응용 엔진 지지 정보를 취득하며;
CDN 응용이 필요로 하는 응용 엔진 지지 정보에 의하여 SDN 네트워크 중의 능력 엔진을 호출하여 CDN 응용을 지지하도록 하는 것이 포함된다.
일 선택가능한 실시예에서, CDN 응용이 필요로 하는 응용 엔진 지지 정보에 의하여 SDN 네트워크 중의 능력 엔진을 호출한 후, 본 발명의 실시예의 방법에는 또한,
CDN 응용에 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진과 할당한 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 관리하며; 서비스 링크 기능을 지지하는 상황 하에서, 서비스 링크 중에 정의된 방문 정보에 의하여, 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진, 관련 응용 자원의 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행하며;
CDN 응용이 신청한 응용 자원, 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진에 대하여 요금 산정을 진행하는 것이 포함된다.
일 선택가능한 실시예에서, 해당 방법에는 또한 CDN제어 유닛이 네트워크 중의 노드에 대하여 방화벽을 호출하여 CDN 네트워크 중 노드에 대한 방문 안전성을 확보하는 것이 포함된다.
당업계의 기술인원들은 상기 방법 중의 전부 또는 일부 단계는 프로그램 명령을 통하여 관련 하드웨어로 하여금 완성할 수 있으며, 상기 프로그램은 컴퓨터 판독가능한 매체, 예를 들면 롬, 자기 디스크 또는 광 디시크에 저장될 수 있음을 이해여야 할 것이다. 선택적으로 상기 실시예의 모든 또는 일부 단계는 하나 또는 다수의 직접회로를 이용하여 구현할 수 있다. 상응하게, 상기 실시예 중의 각 모듈 또는 유닛은 하드웨어 형식으로 구현될 수도 있고, 소프트웨어 기능 모듈의 형식으로도 구현할 수 있을 것이다. 본 발명은 어떠한 특정된 형식의 하드웨어와 소프웨어의 결합의 제한을 받지 않는다.
본 발명의 실시예에서는 SDN을 기반으로 CDN의 시스템을 구현하여, CDN 베어링 네트워크의 폐쇄성, 하드웨어의 전속성, 관리의 복장성 문제를 효과적으로 해결하고, CDN 자원, 엔진과 경로의 합리적인 선택을 구현하였다.
Claims (21)
- 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템에 있어서, SDN에 위치하는 응용 유닛, 편성 유닛, 제어 유닛과 데이터 전달 유닛이 포함되며;
상기 응용 유닛에는 요청 모듈과 조작 모듈이 포함되며;
상기 요청 모듈은 CDN의 완전한 서비스 로직 기능을 추가하고, CDN 응용 신청을 수신할 때, 상기 편성 유닛으로 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청을 송신하도록 설정되며;
상기 조작 모듈은 유보 신청을 완성하였다는 정보를 수신한 후, 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 의하여 관련 조작을 실행하도록 설정되며;
상기 편성 유닛에는 자원 협력 모듈과 편성 피드백 모듈이 포함되며;
상기 자원 협력 모듈은 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청을 수신하고, SDN 네트워크의 관련 정보와 결합시켜 서비스 편성을 진행하며; 서비스 편성에 의하여 상기 제어 유닛으로 필요한 자원의 유보 신청을 송신하도록 설정되며;
상기 편성 피드백 모듈은 필요한 자원의 유보 신청을 완성한 후, 필요한 자원의 유보 신청을 완성하였다는 정보를 상기 응용 유닛으로 피드백하도록 설정되며;
상기 제어 유닛은 유보 신청에 의하여 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형과 라우팅 상황을 결합시켜 내용 배포와 내용 전달 경로를 결정하며; 할당된 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 취득한 후, SDN 제어면에 의하여 관련 정책을 전달하여 데이터 링크 계층 L2와 네트워크 계층 L3의 전달 테이블을 구성하고, 상기 데이터 전달 유닛으로 전달하며; 완성된 필요한 자원의 유보 신청을 상기 편성 유닛으로 피드백하도록 설정되며;
상기 데이터 전달 유닛에는 SDN 데이터 전달 관련 네트워크 설비가 포함되고, 할당된 CDN 응용이 필요로 하는 자원에 의하여 CDN 응용의 관련 데이터에 대하여 저장을 진행하며, 제어 유닛이 결정한 L2와 L3 전달 테이블에 의하여, 상기 응용 유닛이 관련 조작을 실행할 때 데이터 전달을 진행하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 관련 조작에는 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 대응되는 내용 배포, 내용 버퍼링, 내용 라우팅과 내용 전달이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조작 모듈에는 배포 서브 모듈, 버퍼링 서브 모듈, 전달 서브 모듈과 라우팅 서브 모듈이 포함되며;
상기 배포 서브 모듈은 유보 신청을 완성하였다는 정보를 수신한 후, 내용 배포 요청에 의하여 사전 설정된 배포 정책에 따라 내용 데이터베이스에 저장된 내용을 추출한 후 CDN 네트워크의 내용 배포 노드로 주입시키도록 설정되며;
상기 버퍼링 서브 모듈은 상기 내용 배포 노드의 내용을 수신하여 버퍼링을 진행하며; 버퍼링 정책에 의하여, 사용자 단말이 방문한 적이 있는 내용을 사전에 CDN 네트워크의 내용 버퍼링 노드에 버퍼링시켜, 인접된 내용 전달 노드와 사용자 단말로 빠르게 인기 내용을 제공하여 사용하도록 설정되며;
상기 전달 서브 모듈은 미디어 방문 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하도록 설정되며;
상기 라우팅 서브 모듈은 부하 균형 정책 및 내용 배포 경로 정책에 의하여 동적으로 상기 내용 배포 노드와 상기 내용 버퍼링 노드를 위하여 네트워크 링크를 구성하며; 부하 균형 정책 및 내용 전달 경로 정책에 의하여 동적으로 상기 사용자 단말과 상기 내용 전달 노드를 위하여 네트워크 링크를 구성하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 응용 유닛에는 또한 부하 균형 모듈이 포함되고, 이는 상기 내용 전달 노드 실시간 부하 상황에 의하여 동적으로 사용자 단말을 위하여 미디어 서비스의 서버 노드를 제공하며; 내용 부하 분포 상황에 의하여 동적으로 내용 버퍼링 노드를 결정하며; 내용 배포 경로 네트워크 상황에 의하여 동적으로 내용 배포의 네트워크 경로를 결정하며; 내용 전달 경로 네트워크 상황에 의하여 동적으로 내용 전달 네트워크 경로를 결정하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 편성 유닛에는 또한 응용 지지 모듈, 응용 엔진 모듈, 관리 모듈과 운영 지지 모듈이 포함되며;
상기 응용 지지 모듈은 CDN 응용 신청을 수신하여 등록을 진행하고, 또한 CDN 응용이 필요로 하는 응용 엔진 지지 정보를 취득하도록 설정되며;
상기 응용 엔진 모듈은 상기 CDN 응용이 필요로 하는 응용 엔진 지지 정보에 의하여 SDN 네트워크 중의 능력 엔진을 호출하여 CDN 응용을 지지하도록 설정되며;
상기 관리 모듈은 CDN 응용에 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진과 CDN 응용 신청을 만족시키는 응용 자원을 관리하며; 서비스 링크 기능을 지지하는 상황 하에서, 서비스 링크 중에 정의된 방문 정보에 의하여, 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진, 관련 응용 자원의 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행하도록 설정되며;
상기 운영 지지 모듈은 할당한 CDN 응용이 필요로 하는 자원과 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진에 대하여 요금 산정을 진행하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 제어 유닛은 또한 방화벽을 호출하여 CDN 네트워크 중 노드에 대한 방문 안전성을 확보하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 응용 유닛에는 또한 외부 응용 인터페이스가 포함되고, CDN 응용 신청을 수신하며; 외부 명령을 수신하여 응용 유닛, 편성 유닛, 제어 유닛, 데이터 전달 유닛 중의 한가지 또는 여러 가지에 대하여 조절을 진행하도록 설정되며;
상기 응용 유닛과 편성 유닛이 북극 인터페이스를 통하여 연결되며;
상기 편성 유닛과 제어 유닛이 북향 인터페이스를 통하여 연결되며;
상기 제어 유닛과 데이터 전달 유닛이 남향 인터페이스를 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 전달 서브 모듈은 미디어 방문 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하고, 내용 전달 노드의 스트림 미디어 전송 기술에 의하여 패키징을 진행하고 또한 내용 스트림화의 관련 정보 추가를 진행하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)를 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 시스템. - 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법을 제공하는 바, SDN 응용 계층에 CDN의 완전한 서비스 로직 기능을 추가하며, 상기 방법에는,
응용 유닛이 CDN 응용 신청을 수신할 때, 편성 유닛으로 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청을 송신하며;
편성 유닛이 수신된 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청에 의하여, SDN 네트워크의 관련 정보와 결합시켜 서비스 편성을 진행하며; 서비스 편성에 의하여 제어 유닛으로 필요한 자원의 유보 신청을 송신하며;
제어 유닛이 유보 신청에 의하여 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 할당하고, 또한 네트워크 부하 균형과 라우팅 상황을 결합시켜 내용 배포와 내용 전달 경로를 결정하며; 할당된 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 취득한 후, SDN 제어면에 의하여 관련 정책을 전달하여 데이터 링크 계층 L2와 네트워크 계층 L3의 전달 테이블을 구성하고, 데이터 전달 유닛으로 전달하며;
제어 유닛이 편성 유닛을 통하여 응용 유닛으로 유보 신청을 완성하였다는 정보를 피드백한 후, 수신된 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 의하여, 응용 유닛이 관련 조작을 실행하며;
응용 유닛이 관련 조작을 실행할 때, 데이터 전달 유닛은 L2와 L3 전달 테이블에 의하여 데이터 전달을 진행하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제9항에 있어서,
상기 SDN 네트워크의 관련 정보에는 SDN 네트워크의 네트워크 토폴로지 정보, 네트워크 부하 균형 정보, 네트워크 라우팅 정보와 방화벽 배치 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제9항에 있어서,
상기 관련 조작에는 내용 배포 요청 또는 미디어 방문 요청에 대응되는 내용 배포, 내용 버퍼링, 내용 라우팅과 내용 전달이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제9항에 있어서,
상기 SDN 데이터 전달 관련 네트워크 설비에는 SDN 데이터 전달의 오픈 플로우식 OPENFLOW 교환기, OPENFLOW 라우터, OPENFLOW 게이트웨이, OPENFLOW 저장 서버, OPENFLOW 자체 정의 설비가 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제9항에 있어서,
상기 CDN 응용이 필요로 하는 자원에는 CDN 응용이 필요로 하는 접속 네트워크 자원, 전송 네트워크 자원과 데이터 센터 네트워크 자원이 포함되며; 상기 전달 관련 정책에는 핫스팟 배포 정책, 부하 균형 정책과 내용 라우팅 정책이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제9항에 있어서,
상기 응용 유닛이 관련 조작을 실행하는 것에는,
상기 응용 유닛이 유보 신청을 완성하였다는 정보를 수신한 후, 내용 배포 요청에 의하여 사전 설정된 배포 정책에 따라 내용 데이터베이스에 저장된 내용을 추출한 후 CDN 네트워크의 내용 배포 노드로 주입시키며;
상기 응용 유닛이 상기 내용 배포 노드의 내용을 수신하여 버퍼링을 진행하며; 버퍼링 정책에 의하여, 사용자 단말이 방문한 적이 있는 내용을 사전에 CDN 네트워크의 내용 버퍼링 노드에 버퍼링시켜, 인접된 내용 전달 노드와 사용자 단말로 빠르게 인기 내용을 제공하여 사용하도록 하며;
상기 응용 유닛이 미디어 방문 요청에 의하여, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제9항 내지 제14항의 어느 한 항에 있어서,
상기 방법에는 또한,
상기 내용 전달 노드 실시간 부하 상황에 의하여 동적으로 사용자 단말을 위하여 미디어 서비스의 서버 노드를 제공하며;
내용 부하 배포 분포 상황에 의하여 동적으로 상기 내용 버퍼링의 노드를 결정하며;
내용 배포 경로 네트워크 상황에 의하여 동적으로 내용 배포의 네트워크 경로를 결정하며;
내용 전달 경로 네트워크 상황에 의하여 동적으로 내용 전달 네트워크 경로를 결정하며;
부하 균형 정책 및 내용 배포 경로 정책에 의하여 동적으로 상기 내용 배포 노드와 상기 내용 버퍼링 노드를 위하여 네트워크 링크를 구성하며; 부하 균형 정책 및 내용 전달 경로 정책에 의하여 동적으로 상기 사용자 단말과 상기 내용 전달 노드를 위하여 네트워크 링크를 구성하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제15항에 있어서,
상기 편성 유닛이 수신된 자원 요구 요청과 서비스 편성 요청에 의하여, SDN 네트워크의 관련 정보와 결합시켜 서비스 편성을 진행할 때, 상기 방법에는 또한,
편성 유닛이 CDN 응용 신청을 수신하여 등록을 진행하고, 또한 CDN 응용이 필요로 하는 응용 엔진 지지 정보를 취득하며;
CDN 응용이 필요로 하는 자원의 응용 엔진 지지 정보에 의하여 SDN 네트워크 중의 능력 엔진을 호출하여 CDN 응용을 지지하도록 하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제16항에 있어서,
상기 방법에는 또한,
CDN 응용에 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진과 할당한 CDN 응용이 필요로 하는 자원을 관리하며; 서비스 링크 기능을 지지하는 상황 하에서, 서비스 링크 중에 정의된 방문 정보에 의하여, 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진, 관련 응용 자원의 방문 순서를 결정하고 또한 관련 조작을 실행하며;
CDN 응용이 신청한 응용 자원, 호출한 SDN 네트워크 중의 능력 엔진에 대하여 요금 산정을 진행하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제17항에 있어서,
상기 방법에는 또한 상기 제어 유닛이 CDN 네트워크 중의 노드에 대하여 방화벽을 호출하여 CDN 네트워크 중 노드에 대한 방문 안전성을 확보하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제14항에 있어서,
상기 버퍼링을 진행하는 내용으로는 내용의 전반 파일, 내용 파일의 조각 또는 내용 파일 스트림화 후의 데이터 패킷인 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 제14항에 있어서,
상기 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하여 내용 스트림화를 진행하고, 또한 사용자 단말로 전송하는 것에는, 내용 버퍼링 노드 중의 내용을 추출하여 CDN 네트워크의 내용 전달 노드에 제공하고, 내용 전달 노드의 스트림 미디어 전송 기술에 의하여 패키징을 진행하고 또한 내용 스트림화의 관련 정보 추가를 진행하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)을 기반으로 내용 배포 네트워크(CDN)를 구현하는 방법. - 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 있어서, 프로그램 명령이 저장되어 있고, 해당 프로그램 명령이 실행될 때 제9항 내지 제20항의 어느 한 방법을 구현할 수 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
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