KR20210023586A - 엣지 클라우드 간에 vm이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법 및 시스템 - Google Patents

엣지 클라우드 간에 vm이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법으로서, 제1클라우드가 제2클라우드간에 네트워크를 구성하고 상기 제2클라우드로 이전시킬 VM을 정의하는 VM정의단계; 상기 제1클라우드가 상기 제2클라우드로 상기 정의된 VM을 이전시키기 위한 자원의 준비를 요청하는 VM이전준비단계; 상기 요청을 수신한 제2클라우드로부터 상기 준비가 완료되었다는 완료메시지를 수신한 이동성앵커모듈이 상기 VM의 현재 경로를 유지시키는 경로유지단계; 상기 제1클라우드가 상기 제2클라우드로 적어도 2회 이상에 걸쳐서 상기 정의된 VM을 분할하여 이전시키는 VM이전단계; 상기 VM의 이전이 완료되면, 상기 제1클라우드가 상기 이동성앵커모듈에 경로해제메시지를 송신하는 해제메시지송신단계; 및 상기 이동성앵커모듈이 상기 경로해제메시지를 수신하고, 상기 제2클라우드로 이전된 VM의 경로를 활성화시키는 경로활성화단계;를 포함하는 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법을 개시한다.

Description

엣지 클라우드 간에 VM이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법 및 시스템 {Method for managing virtual machine migration and mobility protocol between edge clouds and system thereof}
본 발명은 엣지 클라우드 간에 VM이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법 및 시스템에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는, 하나의 물리 서버에서 다른 물리 서버로 가상화 어플리케이션의 이미지 및 자원 상태를 복제하여 운용하기 위한 다양한 실시 예에 관한 것이다.
클라우드 간 VM(Virtual Machine)이전 기술은 하나의 물리 서버에서 다른 물리 서버로 가상화 어플리케이션의 이미지 및 자원 상태(컴퓨팅, 메모리) 등을 복제함으로써 서비스의 중단 없이 VM의 물리적 위치를 이동시키는 기술이다. VM이전기술은 특정 물리서버의 자원이 부족하거나 물리 서버의 장애가 발생하는 경우에도 클라우드 내 서비스를 중단없이 지속할 수 있게 해줌으로써, 안정성 및 가용성을 강화할 수 있는 장점이 있다. 엣지 클라우드 간의 VM 이전 기술은 데이터센터에서의 VM이전 기술과 달리, 광역 네트워크(WAN: Wide Area Network)를 통해 VM이 이동하게 되며, 이 경우에 이전한 VM에 대한 IP주소가 변경될 수 있어 서비스가 중단되는 문제가 있다.
엣지 클라우드간의 VM 이전 시 IP주소를 유지하기 위해서, IP 이동성 프로토콜 기반의 IP주소 유지를 통한 VM의 네트워크 연결성 지원을 위한 종래 기술들이 제안된 바 있다. 그러나, 종래 기술들은 VM 이전 과정과 VM의 IP 이동성 프로토콜을 통한 연결성 지원 과정을 독립적인 절차로 보고 이를 순차적으로 진행하는 방안으로 제안되었다.
즉, 종래의 제안된 기술들은 두 과정이 독립적인 절차로써 진행되기 때문에, 엣지 클라우드간의 VM이전 과정이 완료되더라도 연결성 지원에 대한 지연시간으로 유발되는 서비스의 중단이 필연적이고, 이러한 서비스의 중단시간은, 전술망 환경과 같이 무선 링크 기반의 제약적 네트워크 자원을 가지고 있는 환경에서 엣지 클라우드 운영하는 과정에서는 더욱 더 길어질 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0070636호 (2016.06.20. 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 엣지 클라우드 환경에서, 클라우드 간 VM이전 프로세스를 수행하는 과정에서 함께 IP 이동성 프로토콜 절차를 수행함으로써 VM이전 작업의 종료 시점에서 IP 주소에 대한 연결성 지원까지의 소요시간을 최소화 할 수 있는 방안을 제공하는 데에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법으로서, 제1클라우드가 제2클라우드간에 네트워크를 구성하고 상기 제2클라우드로 이전시킬 VM을 정의하는 VM정의단계; 상기 제1클라우드가 상기 제2클라우드로 상기 정의된 VM을 이전시키기 위한 자원의 준비를 요청하는 VM이전준비단계; 상기 요청을 수신한 제2클라우드로부터 상기 준비가 완료되었다는 완료메시지를 수신한 이동성앵커모듈이 상기 VM의 현재 경로를 유지시키는 경로유지단계; 상기 제1클라우드가 상기 제2클라우드로 적어도 2회 이상에 걸쳐서 상기 정의된 VM을 분할하여 이전시키는 VM이전단계; 상기 VM의 이전이 완료되면, 상기 제1클라우드가 상기 이동성앵커모듈에 경로해제메시지를 송신하는 해제메시지송신단계; 및 상기 이동성앵커모듈이 상기 경로해제메시지를 수신하고, 상기 제2클라우드로 이전된 VM의 경로를 활성화시키는 경로활성화단계;를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 시스템은, 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 시스템으로서,상기 시스템은, 제2클라우드와 네트워크를 구성하고, 상기 제2클라우드로 이전시킬 VM을 정의하는 제1클라우드; 상기 제1클라우드로부터 적어도 2회 이상에 걸쳐서 상기 정의된 VM을 이전받는 제2클라우드; 상기 제1클라우드 및 상기 제2클라우드로부터 수신한 메시지에 기반하여, VM의 현재 경로를 활성화하거나 비활성화시키는 이동성앵커모듈을 포함하고, 상기 이동성앵커모듈은, 상기 제2클라우드로부터 VM이전준비가 완료되었다는 완료메시지를 수신하고, 상기 VM의 현재 경로를 유지하다가, 상기 VM의 이전이 완료되고 상기 제1클라우드로부터 송신된 경로해제메시지를 기초로 하여, 상기 제2클라우드로 이전된 VM의 경로를 활성화시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, VM 이전 작업과 IP 이동성 프로토콜을 함께 관리하는 기능을 각 클라우드에 정의하고, 해당 기능을 통해 VM 이전을 위한 준비단계에서부터 완료단계에 이르기까지의 과정에서의 이동성 관리 프로토콜 동작을 함께 수행하도록 함으로써, 클라우드 간에 VM이전이 완료된 후에 IP주소에 대한 연결성 지원까지 소요되는 시간을 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 방법이 구현되는 구조적 환경을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 엣지 클라우드 간에 VM이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법의 일 예를 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에서 LMA가 참조하는 BCE의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 프록시 바인딩 업데이트 메시지에서 VM의 액티브 여부를 표현하는 비트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 클라우스 서버의 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라 제1클라우드에서 초기 네트워크가 구성되고 VM이 정의되는 과정의 일 예의 흐름도를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 VM1 이전준비과정 및 네트워크 설정과정의 일 예를 시계열적으로 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 VM1 이전완료과정의 일 예를 시계열적으로 도시한 흐름도이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 방법이 구현되는 구조적 환경을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 엣지 클라우드(Edge Cloud) 환경에서 클라우드 간의 VM이전이 일어나는 전체시스템은, 앵커역할을 하는 LMA(Local Mobility Anchor)와 액세스 네트워크의 MAG(Mobile Access Gateway)로 구성되어 있는 것을 알 수 있다.
도 1의 네트워크 구조는 PMIPv6의 기본 동작을 위한 구조로서, 도메인 내 모든 접속 노드의 경로는 표준 PMIPv6 프로토콜에서 정의된 LMA와 MAG간의 PBU/PBA 메시지 교환절차에 따라 설정되며, LMA에서는 도메인의 접속 노드에 대한 위치 정보를 매핑하는 BCE(Binding Cache Entry)를 관리하게 된다. BCE는 기존의 PMIPv6에서 정의된 형태에서 두 가지 부분을 확장하여, 후술하는 도 3과 같은 형태로 구성된다.
도 1에서 좌측 엣지 클라우드에서 정의되어 동작하던 VM은 이전(Migration)을 통해서 우측 엣지 클라우드로 옮겨가게 되며, 이 과정에서 이전한 VM의 IP주소가 변경되므로, 각 클라우드 및 LMA의 주도하에 IP주소를 유지하기 위한 일련의 과정을 거치게 된다. 이하에서는, VM을 정의하고 이전시키려고 하는 클라우드를 제1클라우드, VM을 이전받으려고 하는 클라우드를 제2클라우드로 호칭하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 엣지 클라우드 간에 VM이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법의 일 예를 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
보다 구체적으로, 도 2는 본 발명에 따른 VM을 이전시키고 이동성 프로토콜을 관리하는 방법을 가장 포괄적으로 설명하고 있으며, 전체시스템의 각 구성을 중심으로 하는 설명은 도 6 내지 도 8에서 후술하기로 한다.
먼저, 제1클라우드는 초기 네트워크를 구성하고, 제2클라우드에 이전시킬 VM을 정의한다(S210).
이어서, 제1클라우드에서 제2클라우드로 VM을 이전시키기 위한 준비작업 및 연결성 지원 작업을 함께 진행하기 위한 설정을 수행한다(S220).
종래기술에 따르면, VM이 제2클라우드로 완전히 이전된 후에야 연결성 지원을 위한 절차를 진행할 수 있었으나, 단계 S220에서 설명한 것처럼 본 발명에 따르면, VM을 이전시키기 위한 준비작업을 진행함과 동시에 연결성 지원 작업을 함께 진행하므로, VM이 제1클라우드에서 제2클라우드로 이전되자마자 즉각적으로 제2클라우드에서 VM을 활성화하고, 미리 네트우크 연결성 지원을 준비한만큼 지연시간을 최소화할 수 있다.
마지막으로, LMA와 제2클라우드간의 완료메시지 송수신처리로 제1클라우드에서 제2클라우드로의 VM이전이 완료되고, 제1클라우드에서 비활성화된 VM이 해제된다(S230). 단계 S230에서, LMA는 제1클라우드로부터 경로 해제 메시지를 전달받고 나서, 기존 위치에 대한 테이블 경로(table path)를 삭제하고, 비활성화 상태에 있던 새로운 위치에 대한 테이블을 활성화한 후, 제2클라우드가 접속한 MAG에 PBA메시지 전송을 통해 패킷 전달을 위한 터널을 생성하게 되며, 제2클라우드로부터 경로 활성화 메시지를 수신하고 나서 새로 이전된 VM의 서비스가 재개되도록 제어한다. 여기서, MAG는 클라우드의 이동성 기능을 제공하며, 이하에서는, 제1클라우드에 대한 MAG를 MAG1, 제2클라우드에 대한 MAG를 MAG2로 구분하기로 한다.
도 3은 본 발명에서 LMA가 참조하는 BCE의 일 예를 나타낸 도면이다.
LMA는 제1클라우드 및 제2클라우드로부터 각종 메시지를 수신하여 동작하며, 도 3과 같은 BCE(Binding Cache Entry)를 참조한다. 기존에는 엣지클라우드와 VM 모두 64비트 프리픽스(prefix)를 사용했으며, LMA는 라우팅 기능을 수행하므로, BCE를 참조하여 패킷을 전달하였다. 반면, 본 발명에서는 엣지클라우드(식별자가 EC1-vNIC1)의 프리픽스는 기존처럼 64비트(310)로 유지하면서, VM의 프리픽스는 128비트 프리픽스(330)를 사용하는 것을 제안한다.
도 3과 같이 VM의 프리픽스를 128비트(330)로 하는 것은 VM에 대한 특정 주소를 명확히 하기 위한 것이다. 128비트의 프리픽스(330)에서 64비트는 네트워크 상에서 공유하고 있는 주소이고, 나머지 64비트는 VM의 아이디와 같은 고유한 식별자를 포함하는 정보가 포함된 주소를 의미한다. 본 발명은 VM에 엣지클라우드의 64비트와는 구별되는 128비트를 프리픽스로 설정하여, 64비트씩 계층적으로 라우팅되는 것이 가능해져서 종래에 알려진 기술보다 더 효율적이다. 특히, VM의 프리픽스를 128비트로 설정하는 것은, 라우팅과정에서, 롱기스트 프리픽스 매칭(Longest Prefix Matching)이 적용되어, 더 높은 값의 프리픽스가 더 높은 우선순위를 갖게 되므로, 그 우선순위를 기반으로 네트워크상에서 세분화된 경로를 표현하기에 적절한 장점이 있다.
단말 자체가 이동하는 전통적인 상황의 네트워크에서는 단말이 갖고 있는 프리픽스 자체가 단말과 함께 이동하기에, LMA는 64비트 프리픽스에 대한 경로만 바꿔주면 되었지만, 본 발명처럼 엣지 클라우드 환경에서, 물리적인 장치인 클라우드 서버는 그대로 고정되어 있고, 그 안에 있는 VM만 이동하게 될 경우에는 VM이 전체주소, 즉, 프리픽스를 다 가져갈 수 없게 된다. 즉, VM이 제2클라우드로 이전되면서, 제1클라우드 안에 있는 모든 경로(path)가 제2클라우드로 바뀌어 버리므로, 원래 VM이전 후에도 제1클라우드로 전달되어야 하는 패킷들조차 제대로 제1클라우드에 도달하지 못하는 문제점이 생길 수 있는데, 본 발명처럼 VM을 128비트 프리픽스로 설정하여 운용함으로써, 위와 같은 문제점이 해결될 수 있다.
또한, LMA가 참조하는 BCE에는 액티브 항목이 포함되어 있다. 구체적으로, VM을 이전하는 데에 있어서, LMA가 기존 경로를 VM이전이 완료될 때까지 유지하고, 새로운 VM에 대한 경로 변경을 신속하게 수행하기 위해, BCE에 동일 프리픽스에 대한 정보가 액티브(Active) 또는 인액티브(Inactive)로 나누어 관리된다. 도 3에서 VM1과 VM2는 실질적으로 동일한 VM으로서, 제1클라우드에 위치하고 있을 때의 VM은 VM1, 제2클라우드에 위치하고 있을 때의 VM은 VM2로 호칭된다. LMA는 VM이전이 완료되기 전까지는 VM2를 제2클라우드의 VM으로 정의하고 경로를 미리 설정한 후에, 인액티브 상태를 유지하다가, VM이전이 완료되어 최종 상태 정보를 포함하는 메시지를 수신하면, VM2을 액티브로 변경하여 VM2이 제2클라우드 내에서 활성화될 수 있도록 제어한다.
제1클라우드에서 MAG1을 거쳐 LMA로 전달되는 프록시 바인딩 업데이트 메시지(Proxy Binding Update Message)에 VM의 액티브 여부를 표현하는 PMIPv6 프로토콜 헤더 옵션이 추가적으로 정의되며, 이에 대해서는 도 4를 통해 후술하기로 한다.
도 4는 프록시 바인딩 업데이트 메시지에서 VM의 액티브 여부를 표현하는 비트를 설명하기 위한 도면이다.
보다 구체적으로, 프록시 바인딩 업데이트 메시지는 제1클라우드에 포함되어 있는 이전&이동성 관리시스템(Migration & Mobility Management System)에서 MAG1을 거쳐서 LMA에 전달되는 메시지를 의미하고, VM이전을 준비하는 과정에서 총 2회에 걸쳐서 송신되는 메시지이다. 특히, 메시지를 구성하는 데이터 중에서 헤더(header)에는 리저브드 비트(reserved bit)라고 하여, 특정한 내용을 담고 있지 않은 잉여 공간이 있으며, 리저브드 비트 중 1비트(410)에는, VM의 액티브여부를 결정하는 정보가 저장된다.
도 5는 본 발명에 의한 클라우스 서버의 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 엣지클라우드(500)는 MAG(50), NIC(510), 이전&이동성 관리시스템(530), VM(550)를 포함하는 것을 알 수 있다. 엣지클라우드(500) 내 VM(550)은 클라우드 내의 공유된 프리픽스 네트워크(shared prefix network)를 사용하여 IP주소를 생성한다. 공유된 프리픽스는 클라우드 내에서 여러 VM의 네트워크를 설정하기 위해 사용하는 프리픽스 정보로, 네트워크 내의 LMA에서 할당받는 정보를 의미한다.
이전&이동성 관리시스템(530)은 엣지클라우드 내에서 물리적 또는 논리적으로 정의되어 있는 시스템으로서, 클라우드, LMA 간의 상호 통신을 통해서 VM(550)이 성공적으로 이전될 수 있도록 제어하는 기능을 수행한다.
제1클라우드의 이전&이동성 관리시스템은 VM이전작업을 위해서, 제2클라우드의 이전&이동성 관리시스템과 통신할 수 있다. 즉, VM(550)을 이전하는 클라우드 및 VM(550)을 이전받는 클라우드에 이전&이동성 관리시스템(530)은 포함되어 있으며, 이전&이동성 관리시스템(530)은 네트워크 인터페이스를 생성 및 관리하고, 네트워크 내 이동성 관리 절차에 관여한다. 이전&이동성 관리시스템(530)에 의해 생성된 메시지는 NIC(510)을 거쳐서 MAG(50)에 전달되어 LMA 또는 다른 클라우드에 송신된다.
도 6은 본 발명에 따라 제1클라우드에서 초기 네트워크가 구성되고 VM이 정의되는 과정의 일 예의 흐름도를 나타낸다.
도 6은 도 2의 단계 S210을 더욱 상세하게 설명한 것으로서, 이하에서는, 도 2에서 설명한 것과 중복된 설명은 생략하기로 한다.
제1클라우드(610)는 VM이동관리처리부(611)와 VM1을 논리적으로 포함한다. 여기서, VM이동관리처리부(611)는 전술한 이전&이동성 관리시스템(530)과 동일한 구성으로 간주하고, VM1(613)은 제1클라우드에서 동작하고 있는 가상머신을 제2클라우드에서 동작하는 가상머신과 구별하기 위한 명칭으로 간주한다.
먼저, VM이동관리처리부(611)는 내부 네트워크 구성을 위한 가상인터페이스를 생성한다(S605). 구체적으로, 이 과정에서 VM이동관리처리부(611)는 가상 네트워크 인터페이스의 ID를 생성한다.
이어서, VM이동관리처리부(611)는 제1클라우드에서 생성한 가상 네트워크 인터페이스를 PMIPv6의 기본절차를 통해 네트워크에 등록하고, LMA(650)로부터 네트워크 프리픽스를 할당받는다. VM이동관리처리부(611)는 64bit의 고유한 프리픽스를 제1클라우드의 가상 네트워크에 할당하고, 이에 대한 LMA-MAG1 간의 터널링을 수행한다. 이 과정은 도 6의 단계 S610 내지 단계 S630에 도시되어 있다.
그 다음으로, VM이동관리처리부(611)는 제1클라우드 내에서 가상 네트워크 인터페이스에 할당 받은 프리픽스를 공유하는 내부 네트워크를 생성하고(S635), VM1을 생성된 내부 네트워크에 연결한다(S640). 이 과정에서, VM1(613)에 연결된 네트워크의 프리픽스와 VM1(613)의 네트워크 인터페이스 식별자를 통해 IP주소는 자동으로 구성된다(S645).
마지막으로, VM이동관리처리부(611)는 VM1의 주소에 대한 경로(path) 설정을 네트워크에 요청하고, VM이동관리처리부(611)의 요청은 MAG1(630)을 거쳐 LMA(650)에 전달되어, LMA(650)가 해당 VM1의 주소에 대한 경로를 128bit 프리픽스로 정의하여 관리하게 된다(S650 내지 S670).
도 6에서 도시된 단계에 따라, VM1이 생성되고 제2클라우드로 이전될 준비과정이 진행되며, 종래 기술과 달리 본 발명에서는 도 3에서 설명한 것과 같이, VM1의 주소에 대한 경로를 128bit 프리픽스로 정의함으로써, 제1클라우드(610)에서는 VM이동관리처리부(611)와 함께 쉐어드(shared)한 환경에서 VM1이 동작하면서도, 제2클라우드로 이동할 때에는 128bit에 대한 이동성을 제공할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 VM1 이전준비과정 및 네트워크 설정과정의 일 예를 시계열적으로 도시한 흐름도이다.
도 7은 도 2의 단계 S220을 더욱 상세하게 설명한 것으로서, 이하에서는, 도 2에서 설명한 것과 중복된 설명은 생략하기로 한다.
먼저, VM이동관리처리부(711)는 VM1의 이전(migration)을 결정하고(S705), 제2클라우드로 VM1(713)을 이전시키기 위한 자원준비를 제2클라우드(790)에 요청한다(S710).
제2클라우드(790)의 VM이동관리처리부(791)는 단계 S710에서 제1클라우드로부터 자원준비요청을 수신하고, VM2(793)을 위한 컴퓨팅(computing), 스토리지 자원 준비 및 네트워크 설정을 위하여, VM1(713)이 제1클라우드(710)에서 사용하는 프리픽스의 내부 네트워크를 설정한 후(S715), VM2(793)의 기본 이미지를 생성한다(S720).
제2클라우드(790)에서 VM1(713)의 128bit 프리픽스에 대한 네트워크 경로 업데이트를 요청하되, 아직 VM1(713)의 이전이 완료되지 않았으므로, PMIPv6 헤더에 비활성(Inactive) 정보를 삽입함으로써, 기존 네트워크 경로를 유지하도록 한다(S725 내지 S745). 이 과정에서, LMA(750)은 제1클라우드(710)에서 이동할 예정인 VM1(713)의 새로운 위치에 대한 경로 테이블(바인딩 테이블)을 생성하되, 업데이트된 경로 정보를 비활성(Inactive)상태로 설정하고, 기존의 경로 정보를 지우지 않고 유지하도록 제어하는 것은 도 3을 통해 이미 설명한 바 있다.
LMA(750)로부터 경로 설정이 완료되었다는 메시지를 수신한 제2클라우드(790)는 VM1(713) 이전을 위한 자원 준비가 완료되었다는 메시지를 제1클라우드(710)에 송신하고(S750), 제1클라우드(710)에서 제2클라우드(790)로 VM1(713)을 이전시키는 작업이 시작되도록 한다(S755).
도 8은 본 발명에 따른 VM1 이전완료과정의 일 예를 시계열적으로 도시한 흐름도이다.
도 8은 도 2의 단계 S230을 더욱 상세하게 설명한 것으로서, 이하에서는, 도 2에서 설명한 것과 중복된 설명은 생략하기로 한다.
VM1(813)의 이전 작업의 최종 상태 정보가 제1클라우드(810)에서 제2클라우드(890)로 전달될 때(S805), 제1클라우드(810)의 VM이동관리처리부(811)는 VM1(813)이 이전작업이 거의 다 완료되어 가는 것을 파악하고, 최종 상태 정보를 제2클라우드(890)에 전달하면서, 네트워크에 VM1(813)의 현재 위치에 대한 경로 해제 메시지를 LMA(850)에 전달한다(S810 내지 S815).
LMA(850)는 VM1(813)의 현재 위치에 대한 경로 해제 메시지를 수신하고, 기존 위치에 대한 테이블 경로를 삭제하고(경로 테이블의 변경), 비활성화(inactive) 상태에 있던 새로운 위치에 대한 테이블 코드를 활성화한 후, 제2클라우드(890)가 접속한 MAG2(870)에 PBA 메시지를 전송하여, 제2클라우드(890)로 패킷을 전달하기 위한 터널을 생성한다(S825).
제2클라우드(890)의 VM이동관리처리부(891)는 LMA(850)로부터 경로 활성화 메시지를 수신하고(S830), VM2(893)의 서비스를 재개하고, 제1클라우드(810)의 VM1(813)이 제2클라우드(890)로 정상적으로 이전되었다는 취지의 이전완료메시지를 송신한다(S845).
제1클라우드(810)의 VM이동관리처리부(811)는 LMA(850)로부터 경로 해제 메시지에 대한 PBA 메시지를 수신하고 나서(S835), 제2클라우드(890)로부터 이전완료메시지를 수신하면, LMA(850)에 의해서 비활성화(inactive)된 VM1을 해제한다(S850).
본 발명은 엣지 클라우드 환경에서 VM을 이전하겠다는 결정이 내려지면, VM의 이동을 준비하는 동안에 이동성 프로토콜의 경로(path)를 미리 고려하는 구성을 포함한다. 종래에는 VM이전 작업이 완료된 이후에 이동성 프로토콜 과정을 수행하였으므로, VM이 이전된 이후에도 VM에 따른 서비스가 재개되기까지 긴 지연시간이 발생되었으나, 본 발명에 따르면, VM이전 작업 과정에서 미리 네트워크 설정을 수행함에 따라서, 이전이 완료된 VM의 서비스 재개 시간을 앞당길 수 있게 된다.
또한, VM이 이전된 후에, 종래 기술은 VM이 이전된 제2클라우드에서 VM이동성(VM Mobility)에 대한 메시지를 LMA에 송신하였으나, 본 발명에서는 제1클라우드에서 최종 상태 정보를 제2클라우드로 송신함과 동시에 LMA에 대해서는 이동성 프로토콜 과정이 수행되도록 함으로써, 경로의 빠른 재구성이 가능하다.
위와 같이 동작하기 위해서, 본 발명은, BCE(Binding Cache Entry)의 확장을 통해서 VM의 네트워크를 사전에 구성하는 단계에서, 네트워크 경로가 VM이전이 완료되기 전까지는 변경되지 않도록 하였다. 도 3에서 설명한 바인딩 테이블에 VM의 경로에 대한 정보를 미리 등록을 하되, VM의 이전이 완료되기 전까지는 비활성화(inactive)로 놓음으로써, LMA에서 경로를 업데이트하더라도 패킷이 비활성화된 경로로는 가지 않게 되어 네트워크의 혼선이 발생되지 않는다.
또한, 본 발명에서는 PMIPv6의 메시지의 플래그(Flag) 확장을 통해서 Inactive PBU/PBA 메시지를 정의하여, 네트워크 구성정보의 비활성화가 표시될 수 있도록 하며, 이는 기존의 PMIPv6의 메시지에서 1비트를 이용하는 방식이므로, 본 발명에 따른 효과를 달성하면서도 기존 프로토콜 동작에 전혀 무리를 주지 않는 장점이 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.
한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법으로서,
    제1클라우드가 제2클라우드간에 네트워크를 구성하고 상기 제2클라우드로 이전시킬 VM을 정의하는 VM정의단계;
    상기 제1클라우드가 상기 제2클라우드로 상기 정의된 VM을 이전시키기 위한 자원의 준비를 요청하는 VM이전준비단계;
    상기 요청을 수신한 제2클라우드로부터 상기 준비가 완료되었다는 완료메시지를 수신한 이동성앵커모듈이 상기 VM의 현재 경로를 유지시키는 경로유지단계;
    상기 제1클라우드가 상기 제2클라우드로 적어도 2회 이상에 걸쳐서 상기 정의된 VM을 분할하여 이전시키는 VM이전단계;
    상기 VM의 이전이 완료되면, 상기 제1클라우드가 상기 이동성앵커모듈에 경로해제메시지를 송신하는 해제메시지송신단계; 및
    상기 이동성앵커모듈이 상기 경로해제메시지를 수신하고, 상기 제2클라우드로 이전된 VM의 경로를 활성화시키는 경로활성화단계;를 포함하는 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경로유지단계는,
    상기 이동성앵커모듈이 바인딩 테이블(binding table)을 참조하여, 상기 현재 경로를 유지시키고,
    상기 바인딩 테이블에 기록된 정보로서,
    상기 제1클라우드 및 상기 제2클라우드의 프리픽스(prefix)는 64비트이고,
    상기 VM의 프리픽스는 128비트인 것을 특징으로 하는 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바인딩 테이블은,
    상기 제1클라우드 및 상기 제2클라우드에서의 VM의 활성화상태에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 VM이전준비단계는,
    상기 제1클라우드가 상기 이동성앵커모듈로 상기 VM의 이전준비메시지를 송신하고,
    상기 이전준비메시지의 헤더(header)에는 상기 제2클라우드에서의 상기 VM의 활성화여부정보가 포함된 것을 특징으로 하는 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 활성화여부정보는,
    상기 헤더의 리저브드 비트(reserved bit)에 기록된 1비트 정보인 것을 특징으로 하는 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 방법.
  6. 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 시스템으로서,
    상기 시스템은,
    제2클라우드와 네트워크를 구성하고, 상기 제2클라우드로 이전시킬 VM을 정의하는 제1클라우드;
    상기 제1클라우드로부터 적어도 2회 이상에 걸쳐서 상기 정의된 VM을 이전받는 제2클라우드;
    상기 제1클라우드 및 상기 제2클라우드로부터 수신한 메시지에 기반하여, VM의 현재 경로를 활성화하거나 비활성화시키는 이동성앵커모듈을 포함하고,
    상기 이동성앵커모듈은,
    상기 제2클라우드로부터 VM이전준비가 완료되었다는 완료메시지를 수신하고, 상기 VM의 현재 경로를 유지하다가, 상기 VM의 이전이 완료되고 상기 제1클라우드로부터 송신된 경로해제메시지를 기초로 하여, 상기 제2클라우드로 이전된 VM의 경로를 활성화시키는 것을 특징으로 하는, 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이동성앵커모듈은,
    바인딩 테이블(binding table)을 참조하여, 상기 현재 경로를 유지시키고,
    상기 바인딩 테이블에 기록된 정보로서,
    상기 제1클라우드 및 상기 제2클라우드의 프리픽스(prefix)는 64비트이고,
    상기 VM의 프리픽스는 128비트인 것을 특징으로 하는 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 바인딩 테이블은,
    상기 제1클라우드 및 상기 제2클라우드에서의 VM의 활성화상태에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1클라우드는 상기 VM의 이전준비메시지를 상기 이동성앵커모듈로 송신하고,
    상기 이전준비메시지의 헤더(header)에는,
    상기 제2클라우드에서의 상기 VM의 활성화여부정보가 포함된 것을 특징으로 하는 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 활성화여부정보는,
    상기 헤더의 리저브드 비트(reserved bit)에 기록된 1비트 정보인 것을 특징으로 하는 엣지 클라우드 간에 VM 이전 및 이동성 프로토콜을 관리하는 시스템.
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