KR20210041295A - 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템 - Google Patents

클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템에 관한 것으로, 클라우드 가상화 환경에서 인공지능이 클러스터들의 자원 사용 현황을 조사 분석하여 자원의 자동 재분배를 수행하여 가상화 시스템의 운용 효율을 높이고 이를 관리하는 관리자의 편의성을 증가시킬 수 있는 특징이 있다.

Description

클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템{Virtualized resource distribution system in cloud computing environment}
본 발명은 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원을 분배하는 시스템에 관한 것이다.
클라우드 컴퓨팅이 보편화됨에 따라 필요한 만큼의 IT 자원을 네트워크를 통해 빌려 쓸 수 있게 되었다. 클라우드 컴퓨팅은 IT 인프라 구축비용을 감소시켰으며, 클라우드를 이용한 가상머신을 이용함에 따라 IT 자원의 사용률과 서버의 이용률은 증가하였다.
클라우드 컴퓨팅 환경을 구성하기 위해 최우선적으로 고려되어야 할 사항은 '가상화' 기술이며, 가상화는 IT 솔루션을 가상화를 통해 장시간 활용하고 솔루션의 부하를 덜어주기 때문에 클라우드 컴퓨팅 환경 구현을 위한 중요 요소로 꼽힌다. 특히, 서버, 스토리지, 네트워크가 클라우드 컴퓨팅의 주축으로 빠르게 성장하고 데이터의 양이 폭발적으로 증가함에 따라 가상화는 보편적인 방식으로 탈바꿈하고 있다. 가장 빠른 성장을 보이는 영역은 서버 가상화 부문으로 서버에 적용된 가상화 기능은 하나의 서버에 여러 어플리케이션을 구동할 수 있도록 한다.
서버를 줄이면 서버 자체의 전원 감소뿐만 아니라 데이터센터를 적정온도로 유지하기 위한 항온시스템의 전력사용을 줄일 수 있어 가상화를 적용한 기관 및 회사에 큰 비용절감이 이루어질 수 있다.
따라서, 컴퓨팅 자원의 효율적인 분배와 수동관리의 단점을 해결하기 위한 가상화 자원 분배 시스템이 개발될 필요가 있다.
(선행기술) 국내출원번호 10-2011-004929
본 발명은 클라우드 컴퓨팅 자원을 효율적으로 분배하고 컴퓨팅 자원의 상황을 시각화하며 클라우드 가상화 환경에 연결된 사용자들의 컴퓨터의 자원을 할당, 회수, 복원할 수 있는 기능이 부가된 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템으로, 클라우드 가상화 환경에 연결된 사용자들이 사용하는 컴퓨터의 자원 사용 현황을 수집하여 가상화 자원 분배 서버로 전송하는 가상화 자원 분배 에이전트; 클라우드 가상화 환경에서 사용자들이 사용하는 컴퓨터의 자원 현황을 학습 DB로 하여 AI 러닝머신 알고리즘을 통해 취합 및 분석한 후, 각 사용자들의 컴퓨터에 대한 자원 사용량을 예측 및 도출하는 가상화 자원 분배 서버; 상기 가상화 자원 분배 서버가 제공하는 컴퓨터 자원 사용량 보고서 및 자원 예측 분배 보고서를 AI를 이용한 DB 분석 알고리즘을 활용하여 시각화하고, 클라우드 가상화 환경에 대한 자원 분배 시행안에 대한 결재 프로세스 및 플랫폼 전체를 관리하는 가상화 자원 분배 관리자를 포함하여 구성된다.
이 때, 상기 가상화 자원 분배 에이전트는 클라우드 가상화 환경에서 사용자들이 사용하는 컴퓨터 자원 사용 현황을 수집하는 자원 사용량 정보 수집부와, 네트워크를 기반으로 수집한 자원 사용 현황을 가상화 자원 분배 서버로 전송하는 자원 사용 현황 보고부를 포함한다.
또한, 상기 가상화 자원 분배 서버는, 가상화 자원 분배 에이전트에서 보고하는 자원 사용 현황 데이터를 데이터베이스에 적재, 보관하는 저장부, 상기 저장부에서 수집한 데이터를 정제하여 관리자에게 보고할 자원 사용 현황 보고 정보로 가공하는 데이터 가공부, 상기 데이터 가공부에서 정제한 데이터를 기반으로 최적화된 자원 분배량을 예측 및 도출하는 자원 분석부, 상기 자원 분석부에서 예측 및 도출한 결과를 관리자에게 보고할 정보로 가공하는 결과 가공부, 클라우드 가상화 환경에 연결된 사용자들의 컴퓨터에 자원 할당, 회수, 복원 기능을 제공하는 자원 관리부를 포함한다.
그리고, 상기 가상화 자원 분배 관리자는, 가상화 자원 분배 서버에서 제공하는 자원 사용량 보고서 및 자원 예측 분배 보고서에 대한 시각화 기능을 제공하는 자원 분배 시각화부, 자원 예측 분배 보고서를 기반으로 자원 분배 결의안을 작성하고 이를 시행하는 결재 프로세스와 플랫폼 전체 관리 기능을 제공하는 자원 분배 결의 및 플랫폼 관리부를 포함한다.
또한, 상기 가상화 자원 분배 서버는, 머신러닝 알고리즘을 이용하여 실시간으로 컴퓨팅 자원의 상황을 분석하고 사용중인 컴퓨팅 자원의 시스템 용량이 한계치에 도달하였을 때, AI가 자동으로 해당 사용자를 유휴 컴퓨팅 자원 환경의 다른 클러스터로 이동시키고, 자원 용량이 정상으로 돌아온 것으로 판단되면 사용자를 원래 클러스터로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 클라우드 가상화 환경에서 인공지능이 클러스터들의 자원 사용 현황을 분석하여 자원을 자동 재분배함으로써 가상화 시스템 운용의 효율성 및 이를 제어하는 관리자의 편의성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 컴퓨팅 자원의 상태를 모니터링하여 VM의 변화 관리를 인공지능을 통해 자동화하고 해당 내용의 보고서를 시스템 총괄 관리자에게 자동 결재 상신하는 기능을 추가하여 서버관리자의 업무 프로세스를 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 컴퓨팅 자원 실시간 감시에 따라 옮겨진 VM 이 컴퓨팅 자원이 정상화되면 본래의 자리로 되돌아가게하는 서비스를 제공하기 때문에 초기에 설계한 시스템의 변경없이 유지되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템의 전체적인 구조를 나타낸 블록도
도 2는 본 발명의 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템의 세부 구조를 나타낸 블록도
도 3은 본 발명의 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템의 자원 분배 방법을 나타낸 전체적인 흐름도
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 실시예에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 의해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템의 전체적인 구조를 나타낸 블록도이다. 도 1을 참조하면, 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템은 크게 가상화 자원 분배 에이전트(100), 가상화 자원 분배 서버(200), 가상화 자원 분배 관리자(300)로 구성될 수 있다.
상기 가상화 자원 분배 에이전트(100)는 클라우드 가상화 환경에 연결된 사용자들이 사용하는 컴퓨터의 자원 사용 현황을 수집하여 가상화 자원 분배 서버(200)로 전송하는 역할을 한다.
상기 가상화 자원 분배 서버(200)는 클라우드 가상화 환경에서 사용자들이 사용하는 컴퓨터의 자원 현황을 학습 DB로 하여 AI 러닝머신 알고리즘을 통해 취합 및 분석한 후, 각 사용자들의 컴퓨터에 대한 자원 사용량을 예측 및 도출하는 역할을 한다. 상기 가상화 자원 분배 서버(200)는 인공지능 기반의 컴퓨팅 자원 분배 서버일 수 있다.
상기 가상화 자원 분배 관리자(300)는 상기 가상화 자원 분배 서버(200)가 제공하는 컴퓨터 자원 사용량 보고서 및 자원 예측 분배 보고서를 AI를 이용한 DB 분석 알고리즘을 활용하여 시각화하고, 클라우드 가상화 환경에 대한 자원 분배 시행안에 대한 결재 프로세스 및 플랫폼 전체를 관리하는 역할을 한다.
도 2는 본 발명의 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템의 세부 구조를 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템의 가상화 자원 분배 에이전트(100)는 클라우드 가상화 환경에서 사용자들이 사용하는 컴퓨터 자원 사용 현황을 수집하는 자원 사용량 정보 수집부(110)와, 네트워크를 기반으로 수집한 자원 사용 현황을 가상화 자원 분배 서버로 전송하는 자원 사용 현황 보고부(120)를 포함한다.
상기 자원 사용량 정보 수집부(110)는 클라우드 가상화 시스템에서 할당한 사용자 컴퓨터의 CPU, GPU, 메모리 및 저장공간(storage)에 대한 주기적인 사용 현황을 주기적으로 측정한다.
상기 자원 사용 현황 보고부(120)는 측정한 컴퓨터 사용 현황 정보 기반 컴퓨터의 이용률을 산출할 수 있으며, 컴퓨팅 자원 분배 서버에 대한 에이전트 컴퓨터의 주기적인 이용률을 보고하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 가상화 자원 분배 서버(200)는 가상화 자원 분배 에이전트(100)에서 보고하는 자원 사용 현황 데이터를 데이터베이스에 적재, 보관하는 저장부(210), 상기 저장부(210)에서 수집한 데이터를 정제하여 관리자에게 보고할 자원 사용 현황 보고 정보로 가공하는 데이터 가공부(220), 상기 데이터 가공부(220)에서 정제한 데이터를 기반으로 최적화된 자원 분배량을 예측 및 도출하는 자원 분석부(230), 상기 자원 분석부(230)에서 예측 및 도출한 결과를 관리자에게 보고할 정보로 가공하는 결과 가공부(240), 클라우드 가상화 환경에 연결된 사용자들의 컴퓨터에 자원 할당, 회수, 복원 기능을 제공하는 자원 관리부(250)를 포함한다.
상기 저장부(210)는 클라우드 가상화 시스템에서 할당한 모든 에이전트들의 주기적인 컴퓨터 사용 현황을 수집하여 저장하는 역할을 한다.
상기 데이터 가공부(220)는 클라우드 가상화 환경에서 모든 에이전트의 컴퓨팅 자원 사용 현황 보고서를 생성할 수 있으며, 재분배할 에이전트 현황 정리 보고서를 생성할 수 있다.
상기 자원 분석부(230)는 가상화가 이루어지는 실 사용 현장의 에이전트 자원 재분배 기준을 반영하여 자동으로 자원 재분배 기준을 수립하며, 에이전트의 컴퓨터 사용 현황 및 이용률의 분석 자료를 기반으로 자원을 자동으로 재분배할 에이전트를 검출, 선별하는 기능이 포함될 수 있다.
상기 결과 가공부(240)는 자원을 재분배할 에이전트들과 재분배할 자원 내역 현황 정리 보고서를 생성하며, 자원 재분배 이전, 이후의 클라우드 가상화 시스템 운영 현황 정리 보고서를 생성하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 자원 관리부(250)는 자원을 자동 재분배할 에이전트 간의 클러스터 복제, 이동하는 기능을 수행할 수 있다. 자원의 재분배는 자원의 할당, 수거, 리사이징하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 자원 자동 재분배 간에 오류 발생 시를 대비하여 에이전트 복구 기능을 포함할 수 있다.
상기 가상화 자원 분배 관리자(300)는 가상화 자원 분배 서버(200)에서 제공하는 자원 사용량 보고서 및 자원 예측 분배 보고서에 대한 시각화 기능을 제공하는 자원 분배 시각화부(310), 자원 예측 분배 보고서를 기반으로 자원 분배 결의안을 작성하고 이를 시행하는 결재 프로세스와 플랫폼 전체 관리 기능을 제공하는 자원 분배 결의 및 플랫폼 관리부(320)를 포함한다.
상기 자원 분배 시각화부(310)는 클라우드 가상화 시스템 자원 사용 현황 보고서에 대한 인포그래픽을 생성하여 제공할 수 있으며, 관리자가 직관적으로 자원 사용현황을 인지할 수 있는 UI, UX를 제공한다
상기 자원 분배 결의 및 플랫폼 관리부(320)는 클라우드 가상화 시스템 자원 사용 전략 보고서에 대한 인포 그래픽을 생성하여 제공하며, 관리자가 자원 사용 전략을 수정, 보완, 결제할 수 있는 UI, UX를 제공한다.
상술한 바와 같이 실시예는 컴퓨팅 자원의 상태를 모니터링하여 VM의 변화 관리를 인공지능을 통해 자동화하고 해당 내용의 보고서를 시스템 총괄 관리자에게 자동 결재 상신하는 기능을 구비되기 때문에 서버관리자의 업무 프로세스를 줄일 수 있다.
도 3은 본 발명의 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템의 자원 분배 방법을 나타낸 전체적인 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 클라우드 가상화 환경에서 가상화 자원 분배 에이전트는 사용자들의 자원 사용량에 대한 정보를 수집하는 과정(S10)을 수행한다.
그리고, 가상화 자원 분배 서버는 클라우드 가상화 환경에 연결된 각 개인의 자원 사용량을 분석하고 적정 사용량을 도출하여 이에 관한 보고서를 작성하는 단계(S20)를 수행한다. 실시예에서 상기 가상화 자원 분배 서버는 인공지능(AI) 기반인 머신러닝 알고리즘을 사용하여 에이전트의 컴퓨터 사용 현황 및 이용률의 분석을 기준으로 자원을 자동 재분배할 에이전트 검출, 선별 의사결정트리를 생성한다. 즉, 머신러닝 알고리즘을 이용하여 실시간으로 컴퓨팅 자원의 상황을 분석하고 사용중인 컴퓨팅 자원의 시스템 용량이 한계치에 도달하였을 때, AI는 해당 사용자를 유휴 컴퓨팅 자원 환경의 다른 클러스터로 이동시키고, 자원 용량이 정상으로 돌아온 것으로 판단되면 사용자를 원래 클러스터로 이동시킬 수 있다.
따라서, 컴퓨팅 자원의 실시간 감시에 따라 옮겨진 VM이 컴퓨팅 자원이 정상화되면 본래의 자리로 돌아가기 때문에 초기에 설계한 시스템이 유지될 수 있는 장점을 가질 수 있다.
AI는 각 개인의 자원 사용량 보고서를 작성하는 과정(S30)과 상기 보고서를 분석하고 자원 예측 분배 전략 보고서를 작성하는 과정(S40)을 동시에 수행할 수 있다.
가상화 자원 분배 관리부는 상기 자원 예측 분배 전략 보고서를 AL을 통한 DB 분석 알고리즘을 이용하여 시각화하고, 클라우드 가상화 환경에 대한 자원 분배 시행안에 대해 결재하는 과정(S50)이 수행될 수 있다.
가상화 환경에 대한 자원 분배 시행안에 대한 결재가 승인되면, 해당 자원 분배 시행안대로 자원 분배가 승인되는 과정(S60)이 수행되고, 클라우드 환경에 접속되어 있는 사용자의 자원이 재분배(할당, 수거, 리사이징)되는 과정이 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 클라우드 가상화 환경에서 인공지능이 클러스터들의 자원 사용 현황을 분석하여 자원을 자동 재분배함으로써 가상화 시스템 운용의 효율성 및 이를 제어하는 관리자의 편의성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 컴퓨팅 자원의 상태를 모니터링하여 VM의 변화 관리를 인공지능을 통해 자동화하고 해당 내용의 보고서를 시스템 총괄 관리자에게 자동 결재 상신하는 기능을 추가하여 서버관리자의 업무 프로세스를 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 컴퓨팅 자원 실시간 감시에 따라 옮겨진 VM 이 컴퓨팅 자원이 정상화되면 본래의 자리로 되돌아가게하는 서비스를 제공하기 때문에 초기에 설계한 시스템의 변경없이 유지되는 장점이 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 가상화 자원 분배 에이전트
110: 자원 사용량 정보 수집부
120: 자원 사용 현황 보고부
200: 가상화 자원 분배 서버
210: 저장부
220: 데이터 가공부
230: 자원 분석부
240: 결과 가공부
250: 자원 관리부
300: 가상화 자원 분배 관리자
310: 자원 분배 시각화부
320: 자원 분배 결의 및 플랫폼 관리부

Claims (5)

  1. 클라우드 가상화 환경에 연결된 사용자들이 사용하는 컴퓨터의 자원 사용 현황을 수집하여 가상화 자원 분배 서버로 전송하는 가상화 자원 분배 에이전트;
    클라우드 가상화 환경에서 사용자들이 사용하는 컴퓨터의 자원 현황을 학습 DB로 하여 AI 러닝머신 알고리즘을 통해 취합 및 분석한 후, 각 사용자들의 컴퓨터에 대한 자원 사용량을 예측 및 도출하는 가상화 자원 분배 서버;
    상기 가상화 자원 분배 서버가 제공하는 컴퓨터 자원 사용량 보고서 및 자원 예측 분배 보고서를 AI를 이용한 DB 분석 알고리즘을 활용하여 시각화하고, 클라우드 가상화 환경에 대한 자원 분배 시행안에 대한 결재 프로세스 및 플랫폼 전체를 관리하는 가상화 자원 분배 관리자를 포함하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가상화 자원 분배 에이전트는 클라우드 가상화 환경에서 사용자들이 사용하는 컴퓨터 자원 사용 현황을 수집하는 자원 사용량 정보 수집부와, 네트워크를 기반으로 수집한 자원 사용 현황을 가상화 자원 분배 서버로 전송하는 자원 사용 현황 보고부를 포함하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가상화 자원 분배 서버는, 가상화 자원 분배 에이전트에서 보고하는 자원 사용 현황 데이터를 데이터베이스에 적재, 보관하는 저장부, 상기 저장부에서 수집한 데이터를 정제하여 관리자에게 보고할 자원 사용 현황 보고 정보로 가공하는 데이터 가공부, 상기 데이터 가공부에서 정제한 데이터를 기반으로 최적화된 자원 분배량을 예측 및 도출하는 자원 분석부, 상기 자원 분석부에서 예측 및 도출한 결과를 관리자에게 보고할 정보로 가공하는 결과 가공부, 클라우드 가상화 환경에 연결된 사용자들의 컴퓨터에 자원 할당, 회수, 복원 기능을 제공하는 자원 관리부를 포함하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가상화 자원 분배 관리자는, 가상화 자원 분배 서버에서 제공하는 자원 사용량 보고서 및 자원 예측 분배 보고서에 대한 시각화 기능을 제공하는 자원 분배 시각화부, 자원 예측 분배 보고서를 기반으로 자원 분배 결의안을 작성하고 이를 시행하는 결재 프로세스와 플랫폼 전체 관리 기능을 제공하는 자원 분배 결의 및 플랫폼 관리부를 포함하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가상화 자원 분배 서버는, 머신러닝 알고리즘을 이용하여 실시간으로 컴퓨팅 자원의 상황을 분석하고 사용중인 컴퓨팅 자원의 시스템 용량이 한계치에 도달하였을 때, AI가 자동으로 해당 사용자를 유휴 컴퓨팅 자원 환경의 다른 클러스터로 이동시키고, 자원 용량이 정상으로 돌아온 것으로 판단되면 사용자를 원래 클러스터로 이동시키는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상화 자원 분배 시스템.

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