KR20240063955A - 통신 네트워크용 고객-정의 용량 제한 계획 - Google Patents
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Abstract
통신 네트워크에서 고객이 정의한 용량 제한 계획에 대한 다양한 실시예가 개시된다. 일 실시예에서, 무선 기반 네트워크로부터의 서비스에 대한 요청이 제1 클라이언트 장치로부터 수신된다. 무선 기반 네트워크의 네트워크 기능은 용량 제한에 있는 것으로 결정된다. 네트워크 기능에 대한 제2 클라이언트 장치로의 네트워크 기능 서비스는, 무선 기반 네트워크의 네트워크 기능이 용량 제한에 있다는 결정에 응답하여, 그리고 무선 기반 네트워크에 특정한 규칙 세트에 적어도 부분적으로 기초하여, 일시 중단된다. 제1 클라이언트 장치에는 제2 클라이언트 장치 대신 네트워크 기능에 대한 액세스가 제공된다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 9월 30일에 출원된 발명의 명칭: "CUSTOMER-DEFINED CAPACITY LIMIT PLANS FOR COMMUNICATION NETWORKS"이라는 제목으로 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제17/491,128호에 대한 우선권 및 이점을 주장하며, 그 전문이 본 명세서에 명시된 것처럼 포함된다.
5G는 광대역 셀룰러 네트워크를 위한 5세대 기술 표준으로, 궁극적으로 LTE(Long-Term Evolution)의 4세대(4G) 표준을 대체할 계획이다. 5G 기술은 크게 증가된 대역폭을 제공함으로써 스마트폰을 넘어 셀룰러 시장을 확대하여 데스크톱, 셋톱박스, 노트북, 사물 인터넷(IoT) 장치 등에 최종 연결을 제공할 것이다. 일부 5G 셀은 4G와 유사한 주파수 스펙트럼을 사용할 수 있는 반면, 다른 5G 셀은 밀리미터파 대역의 주파수 스펙트럼을 사용할 수 있다. 밀리미터파 대역의 셀은 상대적으로 커버리지 영역이 작지만 4G보다 훨씬 높은 처리량을 제공한다.
본 개시의 많은 양태는 다음 도면을 참조하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면의 구성 요소는 반드시 일정한 비율로 구성되어 있는 것은 아니며, 대신 본 개시의 원리를 명확하게 설명하는 데 중점을 두고 있다. 또한, 도면에서 동일한 참조번호는 여러 도면에 걸쳐 대응되는 부분을 나타낸다.
도 1a는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 구축 및 관리되는 통신 네트워크의 예를 도시한 도면이다.
도 1b는 본 개시의 다양한 실시예에 따라 배치되고 복수의 건물을 갖는 조직적 캠퍼스에서 사용되는 사설 네트워크의 예이다.
도 1c는 다양한 실시예에 따른 용량 제한 계획의 예시적인 구현을 보여주는 예시적인 시나리오의 도면이다.
도 2a는 본 개시의 일부 실시예에 따라, 클라우드 제공자 네트워크를 포함하면서, 도 1a의 통신 네트워크 내의 다양한 위치에서 사용될 수 있는 클라우드 제공자 네트워크의 다양한 제공자 기판 확장을 더 포함하는 네트워크 환경의 예를 도시한다.
도 2b는 도 1a의 통신 네트워크의 셀룰러화 및 지리적 분포의 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따라 지리적으로 분산된 제공자 기판 확장부를 포함하는 도 2a의 네트워크 환경의 예를 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 2a의 네트워크 환경의 개략적인 블록도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 네트워크 관리 서비스의 일부로서 구현된 기능 및 도 4의 네트워크 환경의 컴퓨팅 환경에서 실행되는 네트워크 기능의 예를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 4의 네트워크 환경에 사용되는 컴퓨팅 환경의 일례를 제공하는 개략적인 블록도이다.
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도 1c는 다양한 실시예에 따른 용량 제한 계획의 예시적인 구현을 보여주는 예시적인 시나리오의 도면이다.
도 2a는 본 개시의 일부 실시예에 따라, 클라우드 제공자 네트워크를 포함하면서, 도 1a의 통신 네트워크 내의 다양한 위치에서 사용될 수 있는 클라우드 제공자 네트워크의 다양한 제공자 기판 확장을 더 포함하는 네트워크 환경의 예를 도시한다.
도 2b는 도 1a의 통신 네트워크의 셀룰러화 및 지리적 분포의 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따라 지리적으로 분산된 제공자 기판 확장부를 포함하는 도 2a의 네트워크 환경의 예를 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 2a의 네트워크 환경의 개략적인 블록도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 네트워크 관리 서비스의 일부로서 구현된 기능 및 도 4의 네트워크 환경의 컴퓨팅 환경에서 실행되는 네트워크 기능의 예를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 4의 네트워크 환경에 사용되는 컴퓨팅 환경의 일례를 제공하는 개략적인 블록도이다.
본 발명은 고객이 명시한 통신 네트워크의 용량 제한 계획에 관한 것이다. 모든 네트워크는 네트워크 대역폭, 처리 및 메모리 기능의 측면에서 용량이 제한되어 있다. 어떤 경우에는 이러한 용량이 초과 프로비저닝되거나 제한에 도달할 가능성이 없도록 설계될 수 있다. 다른 경우에는 이러한 용량이 프로비저닝된 용량을 완전히 활용하기 위해 자주 도달하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 모든 클라이언트 장치가 네트워크를 사용하는 경우 비용을 줄이기 위해 네트워크 대역폭을 수요에 비해 초과 구독하거나 부족하게 프로비저닝할 수 있다.
일반적으로, 네트워크에서 용량 제한에 도달하면 각각의 네트워크 장비는 예측할 수 없는 방식으로 동작하여 데이터 패킷을 삭제하거나 네트워크에 대한 클라이언트 장치의 액세스를 제한한다. TCP(전송 제어 프로토콜)와 같은 네트워크 프로토콜은 보장 없이 최선의 네트워크에서 일부 전송 오류를 수용하도록 설계되었다. 경우에 따라 네트워크는 네트워크 슬라이스 또는 개별 데이터 흐름에 대해 서비스 품질(QoS) 보장을 시행할 수 있지만 네트워크는 여전히 예측할 수 없는 방식으로 제한된 상황을 처리할 수 있다. 예를 들어, 데이터 흐름의 QoS는 동일할 수 있지만 데이터 흐름이 대역폭 제약 조건을 초과하여 네트워크 장비가 불특정 방식으로 패킷을 삭제할 수 있다. 더욱이, 표준 QoS 기능은 용량이 초과된 네트워크에 대한 클라이언트 장치의 승인 제어를 허용하지 않는다.
본 개시의 다양한 실시예는 그들의 액세스 네트워크에 대한 네트워크 장애 또는 용량 제한 계획의 고객 지정을 용이하게 한다. 이러한 네트워크에는 4G 및 5G 무선 액세스 네트워크와 같은 무선 기반 네트워크가 포함될 수 있으며, 네트워크의 일부는 클라우드 제공자 네트워크 인프라를 사용하여 프로비저닝될 수 있다. 이러한 계획은 개별 네트워크 구성 요소가 용량 제한 초과를 처리하는 방법을 제어하는 규칙 세트를 정의할 수 있다. 네트워크 구성요소에는 무선 액세스 네트워크 구성요소와 UPF(사용자 평면 기능), 승인 제어 기능 및 기타 기능과 같은 코어 네트워크 구성요소가 포함될 수 있다. 용량 제한 계획은 다양한 유형의 네트워크 트래픽 간의 상대적 우선순위와 함께 다양한 클라이언트 장치 또는 클라이언트 장치 유형 간의 상대적 우선순위를 생성할 수 있다. 구성된 대로, 이러한 우선순위는 용량 제한이 초과되는 경우, 구성된 네트워크 슬라이스 또는 QoS 파라미터를 오버라이드할 수 있다. 따라서 예측할 수 없는 방식으로 네트워크에 장애가 발생하는 대신 고객이 정의한 용량 제한 계획을 통해 특정 클라이언트 장치가 계속 네트워크에 연결되고 특정 데이터 흐름이 계속 전송될 수 있도록 네트워크 구성 요소에 장애가 발생하도록 할 수 있다.
무선 기반 네트워크의 이전 배치는 프로세스의 각 단계에서 수동 배치 및 구성에 의존해 왔다. 이는 시간과 비용이 매우 많이 소요되는 것으로 판명되었다. 또한 이전 세대에서는 소프트웨어가 본질적으로 공급업체별 하드웨어에 묶여 있었기 때문에 고객이 대체 소프트웨어를 배포할 수 없었다. 이와 대조적으로 5G에서는 하드웨어가 소프트웨어 스택에서 분리되어 유연성이 향상되고 무선 기반 네트워크의 구성 요소가 클라우드 제공자 인프라에서 실행될 수 있다. 5G 네트워크와 같은 무선 기반 네트워크에 클라우드 제공 모델을 사용하면 수백개 내지 수십억 개의 연결된 장치와 컴퓨팅 집약적 애플리케이션의 네트워크 트래픽 처리를 촉진하는 동시에 다른 유형의 네트워크보다 더 빠른 속도, 더 낮은 대기 시간 및 더 많은 용량을 제공할 수 있다.
역사적으로 기업은 기업 연결 솔루션을 평가할 때 성능과 가격 중 하나를 선택해야 했다. 셀룰러 네트워크는 고성능, 뛰어난 실내 및 실외 범위, 고급 QoS(서비스 품질) 연결 기능을 제공할 수 있지만 개인 셀룰러 네트워크는 비용이 많이 들고 관리가 복잡할 수 있다. 이더넷과 Wi-Fi는 선행 투자가 덜 필요하고 관리가 더 쉬운 반면, 기업에서는 안정성이 떨어지고 최상의 적용 범위를 얻기 위해 많은 작업이 필요하며 보장된 비트 전송률, 대기 시간, 및 신뢰성과 같은 QoS 기능을 제공하지 않는다는 사실을 종종 알게 된다.
공개된 개인 무선 기반 네트워크 서비스는 Wi-Fi와 관련된 배포 및 운영의 용이성과 비용을 통해 기업에 Telco-급 셀룰러 네트워크의 성능, 적용 범위 및 QoS라는 두 가지 장점을 모두 제공할 수 있다. 공개된 서비스는 기업이 사이트에 배포할 수 있는 다양한 폼 팩터의 적절한 하드웨어를 제공할 수 있으며 소규모 셀 사이트부터 인터넷 브레이크아웃까지 전체 네트워크를 실행하는 소프트웨어와 통합되어 제공된다. 기업은 공장 현장, 창고, 로비, 통신 센터 등 기업 전체에 다양한 5G 장치와 센서를 자유롭게 배포하고 관리 콘솔에서 이러한 장치를 관리하고 사용자를 등록하며 QoS를 할당할 수 있다. 공개된 기술을 통해 고객은 모든 장치(예: 카메라, 센서 또는 IoT 장치)에 일정한 비트 전송률 처리량을 할당하고, 공장 현장에서 실행되는 장치에 안정적이고 대기 시간이 짧은 연결을 할당하고, 모든 휴대용 장치에 광대역 연결을 할당할 수 있다. 공개된 서비스는 지정된 제약 조건과 요건을 충족하는 연결을 제공하는 데 필요한 모든 소프트웨어를 관리할 수 있다. 이를 통해 기존에는 Wi-Fi 네트워크에서 실행할 수 없었던 엄격한 QoS 또는 높은 IoT 장치 밀도 요건을 가진 완전히 새로운 애플리케이션 세트가 가능해졌다.
개시된 서비스는 다중 배치 시나리오를 지원한다. 클라우드 전용 배포에서 서비스는 기업 고객이 현장에 배치할 수 있는 작은 무선 셀을 제공할 수 있으며, 네트워크 기능 및 기타 네트워크 소프트웨어는 가장 가까운(또는 가장 가까운 것들 중 하나인) 클라우드 제공자 가용성 구역 또는 에지 위치에서 실행된다. 온프레미스 배포를 원하는 기업의 경우, 개시된 서비스는 여기에 설명된 기판 확장과 같은 클라우드 제공자 하드웨어를 제공한다. 이 모드에서는 네트워크와 애플리케이션이 기업의 온프레미스에 유지되므로 기업은 (규정 준수, 보안 문제 등과 같이) 로컬에 유지해야 하는 데이터를 안전하게 저장하고 처리할 수 있다. 또한, 공개된 서비스를 통해 무선 기반 네트워크를 실행하는 데 사용되지 않는 모든 컴퓨팅 및 스토리지를 고객이 기존 클라우드 제공자 지역에서 워크로드를 실행하는 데 사용할 수 있는 것과 동일한 API를 통해 모든 로컬 워크로드를 실행하는 데 사용할 수 있다. 이 서비스를 통해 초과 용량을 로컬 처리에 사용할 수 있고 네트워크 변화의 요건에 따라 새로운 하드웨어 및 소프트웨어를 프로비저닝할 수 있기 때문에 기업은 과도한 확장 및 용량 낭비에 대해 걱정할 필요가 없다. 또한, 공개된 서비스는 QoS와 같은 5G 기능을 노출하고 관리하는 애플리케이션 개발 API를 제공할 수 있으므로, 고객은 네트워크의 세부 사항을 이해하지 않고도 네트워크의 대기 시간 및 대역폭 기능을 완전히 활용할 수 있는 애플리케이션을 구축할 수 있다.
또한, 개시된 서비스는 클라우드 제공자 네트워크 내에서 로컬 애플리케이션을 실행하기 위한 개인 영역을 제공할 수 있다. 이 개인 영역은 더 넓은 지역 구역에 연결되어 효과적으로 그 일부가 될 수 있으며 고객은 클라우드 제공자 네트워크에서 사용되는 것과 동일한 API 및 도구를 사용하여 개인 구역을 관리할 수 있다. 가용성 구역과 마찬가지로 개인 구역에도 가상 사설망 서브넷이 할당될 수 있다. API를 사용하여 개인 구역 및 기존 기타 구역을 포함하여 고객이 사용하려는 모든 구역에 서브넷을 생성하고 할당할 수 있다. 관리 콘솔은 개인 구역 생성을 위한 단순화된 프로세스를 제공할 수 있다. 가상 머신 인스턴스와 컨테이너는 지역 구역에서와 마찬가지로 개인 구역에서 시작할 수 있다. 고객은 경로 정의, IP 주소 할당, NAT(네트워크 주소 변환) 설정 등을 위해 네트워크 게이트웨이를 구성할 수 있다. 자동 크기 조정을 사용하면 개인 구역에서 필요에 따라 가상 머신 인스턴스 또는 컨테이너의 용량을 확장할 수 있다. 클라우드 제공자 네트워크의 동일한 관리 및 인증 API를 개인 영역 내에서 사용할 수 있다. 경우에 따라 지역 구역에서 사용 가능한 클라우드 서비스는 보안 연결을 통해 개인 구역으로부터 원격으로 액세스할 수 있으므로, 로컬 배포를 업그레이드하거나 수정하지 않고도 이러한 클라우드 서비스에 액세스할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 고객이 무선 기반 네트워크 및 관련 코어 네트워크를 자동화된 방식으로 주문하고 배치할 수 있게 하는 접근법을 소개한다. 고객에는 내부 용도로 무선 기반 네트워크(예: 개인 5G 네트워크)를 설정하려는 기업 및 조직이 포함될 수 있다. 고객은 다양한 사용자 인터페이스나 API를 통해 네트워크 계획이나 요건(예: 물리적 사이트 레이아웃, 장치/애플리케이션 유형 및 수량)을 지정할 수 있으며, 고객을 위해 무선 기반 네트워크를 구현하는 데 필요한 다양한 구성 요소가 자동으로 결정 및 프로비저닝될 수 있다. 안테나, 라디오, 컴퓨터 서버 등의 하드웨어는 고객의 라디오 기반 네트워크에 맞게 사전 구성되어 고객에게 배송될 수 있다. 사전 구성된 하드웨어를 설치하는 과정은 대부분 플러그 앤 플레이 방식이며, 무선 기반 네트워크는 사용자 인터페이스나 API를 통해 활성화할 수 있다. 새로운 무선 액세스 네트워크의 전부 또는 일부와 같은 무선 기반 네트워크를 배치하는 것 외에도, 본 개시의 다양한 실시예는 추가 셀에 대해 사전 구성된 장비의 배치를 포함하여 무선 기반 네트워크의 수정 및 관리를 용이하게 할 수 있고, 무선 기반 네트워크에 대한 특정 장치 또는 애플리케이션의 QoS 제약 조건 할당을 용이하게 할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 또한 클라우드 컴퓨팅 모델로부터의 탄력성 및 유틸리티 컴퓨팅의 개념을 무선 기반 네트워크 및 관련 코어 네트워크로 가져올 수 있다. 예를 들어, 개시된 기술은 클라우드 제공자 인프라에서 코어 및 무선 액세스 네트워크 기능과 관련 제어 평면 관리 기능을 실행하여 클라우드 네이티브 코어 네트워크 및/또는 클라우드 네이티브 무선 액세스 네트워크(RAN)를 생성할 수 있다. 이러한 코어 및 RAN 네트워크 기능은 일부 구현에서 3GPP(3세대 파트너십 프로젝트) 사양을 기반으로 할 수 있다. 클라우드 네이티브 무선 기반 네트워크를 제공함으로써 고객은 활용도, 대기 시간 요건 및/또는 기타 요소를 기반으로 무선 기반 사설 네트워크를 동적으로 확장할 수 있다. 어떤 경우에, 고객에게 전송된 하드웨어에는 무선 기반 네트워크의 운영 및 관리를 위한 프로그램과 고객의 기타 워크로드(예: 애플리케이션)를 모두 실행하기에 충분한 용량이 포함되어 있어서, 무선 기반 네트워크에 사용되지 않는 임의의 용량에 액세스하여, 유틸리티 컴퓨팅 모델에서 워크로드를 실행할 수 있다. 유익하게도 고객의 무선 기반 네트워크는 필요에 따라 이러한 초과 용량으로 확장할 수 있어서, 예를 들어 새로운 물리적 하드웨어가 고객에게 프로비저닝되기 전에도 무선 기반 네트워크의 하드웨어 사용 요건을 늘릴 수 있다. 또한 고객은 동적 네트워킹 및 워크로드 요건에 따라 새로운 인프라 프로비저닝 또는 기존 인프라 프로비저닝 해제를 보다 효과적으로 관리하기 위해 무선 기반 네트워크 사용 및 프로비저닝된 인프라의 초과 용량 사용과 관련된 경고를 수신하도록 임계값을 구성할 수도 있다.
당업자는 본 개시 내용을 고려하여 이해할 수 있듯이, 특정 실시예는 다음 중 일부 또는 전부를 포함하는 특정 이점을 달성할 수 있다: (1) 네트워크 구성요소가 용량 제한에 있을 때 관리자 또는 운영자가 네트워크 구성요소의 작동을 제어하는 사용자 정의 규칙을 정의할 수 있도록 함으로써 컴퓨터 네트워크의 기능을 향상시킬 수 있고, (2) 컴퓨터 네트워크의 구성요소가 용량 제한에 있을 때에도 우선 순위가 높은 장치가 네트워크에 연결되도록 허용하여 컴퓨터 네트워크의 기능을 개선할 수 있으며, (3) 높은 서비스 품질 파라미터를 사용하여 동적으로 할당된 네트워크 슬라이스와 사용자 정의 용량 제한 규칙을 결합하여 우선 순위가 높은 장치가 고성능 처리량을 수신할 수 있도록 하여 컴퓨터 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있고, 등등이다.
본 개시의 이점 중에는 지정된 제약 및 요건을 충족하는 종단 간 서비스를 전달하기 위해 네트워크 기능을 함께 배치하고 연결할 수 있는 능력이 있다. 본 개시에 따르면, 마이크로서비스로 구성된 네트워크 기능은 함께 작동하여 종단 간 연결을 제공한다. 네트워크 기능 중 한 세트는 무선 네트워크의 일부로, 셀 타워에서 실행되고 무선 신호를 IP로 변환한다. 다른 네트워크 기능은 가입자 관련 비즈니스 로직을 수행하고 IP 트래픽을 인터넷으로 라우팅하는 대규모 데이터 센터에서 실행된다. 애플리케이션이 짧은 대기 시간 통신 및 예약된 대역폭과 같은 5G의 새로운 기능을 사용하려면, 이러한 유형의 네트워크 기능이 모두 함께 작동하여 무선 스펙트럼을 적절하게 편성 및 예약하고 실시간 컴퓨팅 및 데이터 처리를 수행해야 한다. 현재 개시된 기술은 셀 사이트부터 인터넷 브레이크아웃까지 전체 네트워크에 걸쳐 실행되는 네트워크 기능과 통합된 에지 위치 하드웨어(아래에 자세히 설명됨)를 제공하고, 필요한 QoS(서비스 품질) 제약을 충족하도록 네트워크 기능을 조정한다. 이를 통해 공장 기반 사물 인터넷(IoT)부터, 이전에 모바일 네트워크에서 실행할 수 없었던, 증강 현실(AR), 가상 현실(VR), 게임 스트리밍, 연결된 차량을 위한 자율 내비게이션 지원에 이르기까지 엄격한 QoS 요건을 갖춘 완전히 새로운 애플리케이션 세트를 구현할 수 있다.
설명된 "탄력적인 5G" 서비스는 네트워크 구축에 필요한 모든 하드웨어, 소프트웨어 및 네트워크 기능을 제공하고 관리한다. 일부 실시예에서, 네트워크 기능은 클라우드 서비스 제공자에 의해 개발 및 관리될 수 있다. 그러나 설명된 제어 평면은 고객이 단일 API 세트를 사용하여 클라우드 인프라에서 선택한 네트워크 기능을 호출하고 관리할 수 있도록 다양한 제공자들 간에 네트워크 기능을 관리할 수 있다. 탄력적 5G 서비스는 하드웨어부터 네트워크 기능까지 종단간 5G 네트워크 생성을 유익하게 자동화하여, 구축 시간과 네트워크 운영 비용을 줄여준다. 공개된 탄력적 5G 서비스는, 네트워크 기능을 노출하는 API를 제공함으로써, 애플리케이션이 원하는 QoS를 제약 조건으로 간단히 지정한 다음, 네트워크 기능을 함께 배포하고 연결하여, 지정된 요건을 충족하는 종단간 서비스를 제공할 수 있도록 하고, 따라서, 새로운 애플리케이션을 쉽게 구축할 수 있다.
본 개시 내용은 클라우드 네이티브 5G 코어 및/또는 클라우드 네이티브 5G RAN 및 관련 제어 평면 구성 요소의 생성 및 관리와 관련된 실시예를 설명한다. 클라우드 네이티브는 동적 확장성, 분산 컴퓨팅, 고가용성(지리적 분산, 중복성, 장애 조치 포함)과 같은 클라우드 컴퓨팅 제공 모델의 장점을 활용하는 애플리케이션을 구축하고 실행하는 접근 방식을 의미한다. 클라우드 네이티브란 이러한 애플리케이션이 퍼블릭 클라우드 배포에 적합하도록 생성 및 배포되는 방식을 나타낸다. 클라우드 네이티브 애플리케이션은 퍼블릭 클라우드에서 실행될 수 있으며 종종 실행되고 있지만 온프레미스 데이터 센터에서도 실행될 수 있다. 일부 클라우드 네이티브 애플리케이션은 예를 들어 자체 컨테이너에 패키지된 애플리케이션의 다양한 부분, 기능 또는 서브유닛을 갖도록 컨테이너화될 수 있으며. 이는 동적으로 조정되어 각 부분이 적극적으로 예약되고 관리되어 리소스 활용을 최적화할 수 있다. 이러한 컨테이너화된 애플리케이션은 마이크로서비스 아키텍처를 사용하여 설계하여 애플리케이션의 전반적인 민첩성과 유지 관리 가능성을 높일 수 있다.
마이크로서비스 아키텍처에서 애플리케이션은 서로 독립적으로 배포 및 확장될 수 있고 네트워크를 통해 서로 통신할 수 있는 더 작은 하위 단위("마이크로서비스")의 모음으로 배열된다. 이러한 마이크로서비스는 일반적으로 특정 기술 및 기능적 세분성을 갖고 경량 통신 프로토콜을 구현한다는 점에서 세분화되어 있다. 애플리케이션의 마이크로서비스는 서로 다른 기능을 수행할 수 있고, 독립적으로 배포할 수 있으며, 서로 다른 프로그래밍 언어, 데이터베이스 및 하드웨어/소프트웨어 환경을 사용할 수 있다. 애플리케이션을 더 작은 서비스로 분해하면 애플리케이션의 모듈성이 향상되고, 필요에 따라 개별 마이크로서비스를 교체할 수 있으며, 팀이 서로 독립적으로 마이크로서비스를 개발, 배포 및 유지 관리할 수 있도록 하여 개발을 병렬화할 수 있다. 일부 예에서는 가상 머신, 컨테이너 또는 서버리스 기능을 사용하여 마이크로서비스를 배포할 수 있다. 개시된 코어 및 RAN 소프트웨어는 설명된 무선 기반 네트워크가 필요에 따라 배포 및 확장될 수 있는 독립적인 서브유닛으로 구성되도록 마이크로서비스 아키텍처를 따를 수 있다.
이제 도 1a를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에 따라 배치되고 관리되는 통신 네트워크(100)의 예가 도시된다. 통신 네트워크(100)는 4세대(4G) LTE(Long-Term Evolution) 네트워크, 5세대(5G) 네트워크, 4G 및 5G RAN의 4G-5G 하이브리드 코어, 6세대(6G) 네트워크, 유선 네트워크 또는 네트워크 액세스를 제공하는 다른 네트워크 등의 셀룰러 네트워크에 대응할 수 있는 액세스 네트워크(103)를 포함한다. 액세스 네트워크(103)는 기업, 비영리, 학교 시스템, 정부 기관, 통신 서비스 제공자 또는 다른 조직을 위한 클라우드 서비스 제공자에 의해 운영될 수 있다. 액세스 네트워크(103)는 다양한 실시예에서 사설 네트워크 주소 또는 공용 네트워크 주소를 사용할 수 있다.
액세스 네트워크(103)의 다양한 배치는 코어 네트워크 및 RAN 네트워크 중 하나 이상뿐만 아니라 클라우드 제공자 인프라에서 코어 및/또는 RAN 네트워크를 실행하기 위한 제어 평면을 포함할 수 있다. 위에서 설명한 대로 이러한 구성 요소는 예를 들어 마이크로서비스 아키텍처를 사용하여 클라우드 네이티브 방식으로 개발될 수 있으므로 중앙 집중식 제어 및 분산 처리를 사용하여 트래픽과 트랜잭션을 효율적으로 확장할 수 있다. 이러한 구성 요소는 제어 평면과 사용자 평면 처리가 분리된 애플리케이션 아키텍처(CUPS 아키텍처)를 따름으로써 3GPP 사양을 기반으로 할 수 있다.
액세스 네트워크(103)는 모바일 장치 또는 고정 위치 장치일 수 있는 복수의 클라이언트 장치(106)에 대한 무선 네트워크 액세스를 제공한다. 다양한 예에서, 클라이언트 장치(106)는 스마트폰, 연결된 차량, IoT 장치, 센서, 기계(예: 제조 시설에 있는), 핫스팟 및 기타 장치를 포함할 수 있다. 클라이언트 장치(106)는 때때로 사용자 장비(UE) 또는 고객 프레미스 장비(CPE)로 지칭된다.
액세스 네트워크(103)는 복수의 셀(109)을 통해 복수의 클라이언트 장치(106)에 무선 네트워크 액세스를 제공하는 무선 액세스 네트워크(RAN)를 포함할 수 있다. 각각의 셀(109)에는 클라이언트 장치(106)에서 무선 데이터 신호를 전송 및 수신하는 하나 이상의 안테나 및 하나 이상의 무선 유닛이 장착될 수 있다. 일부 경우에, 셀(109)은 배치된 하드웨어의 리소스에 기초하여 제한된 장치 용량(예를 들어, 64개 장치, 128개 장치 또는 다른 제한)을 가질 수 있다. 안테나는 하나 이상의 주파수 대역에 대해 구성될 수 있으며, 무선 유닛은 또한 주파수에 유연하거나 주파수 조정이 가능하다. 안테나는 특정 방향 또는 방위각 범위에 신호를 집중시키기 위해 특정 이득 또는 빔폭과 연관될 수 있으며, 잠재적으로 상이한 방향의 주파수 재사용을 허용한다. 또한, 안테나는 수평, 수직 또는 원형 편광될 수 있다. 일부 예에서, 무선 유닛은 신호를 전송하고 수신하기 위해 다중 입력 다중 출력(MIMO) 기술을 활용할 수 있다. 이와 같이, RAN은 클라이언트 장치(106)와의 무선 연결을 가능하게 하기 위해 무선 접속 기술을 구현하고, 무선 기반 사설망의 코어 네트워크와의 연결을 제공한다. RAN의 구성 요소에는 지정된 물리적 영역을 담당하는 기지국 및 안테나는 물론 RAN 연결을 관리하는 데 필요한 코어 네트워크 항목이 포함된다.
데이터 트래픽은 종종 계층 3 라우터(예를 들어 집합 사이트에서)의 다중 홉으로 구성된 광섬유 전송 네트워크를 통해 코어 네트워크로 라우팅된다. 코어 네트워크는 일반적으로 하나 이상의 데이터 센터에 위치한다. 코어 네트워크는 일반적으로 최종 장치의 데이터 트래픽을 집계하고, 가입자와 장치를 인증하고, 개인화된 정책을 적용하고, 트래픽을 운영자 서비스나 인터넷으로 라우팅하기 전에 장치의 이동성을 관리한다. 예를 들어 5G 코어는 제어 및 사용자 평면 분리를 통해 여러 마이크로서비스 요소로 분해될 수 있다. 5G 코어는 물리적 네트워크 요소 대신 가상화된 소프트웨어 기반 네트워크 기능(예: 마이크로서비스로 배포)을 포함할 수 있으므로 MEC(Multi-access Edge Computing) 클라우드 인프라 내에서 인스턴스화될 수 있다. 코어 네트워크의 네트워크 기능에는 UPF(사용자 평면 기능), AMF(액세스 및 이동성 관리 기능), SMF(세션 관리 기능)가 포함될 수 있으며 이에 대한 자세한 내용은 아래에서 설명한다. 통신 네트워크(100) 외부 위치로 향하는 데이터 트래픽의 경우, 네트워크 기능은 일반적으로 트래픽이 통신 네트워크(100)에 들어가거나 인터넷이나 클라우드 제공자 네트워크와 같은 외부 네트워크로 나갈 수 있는 방화벽을 포함한다. 일부 실시예에서, 통신 네트워크(100)는 트래픽이 코어 네트워크로부터 더 다운스트림된 사이트(예를 들어, 집합 사이트 또는 액세스 네트워크(103))로부터 들어오거나 나가는 것을 허용하는 시설을 포함할 수 있다는 점에 유의해야 한다.
UPF는 모바일 인프라와 데이터 네트워크(DN) 사이의 상호 연결 지점, 즉 사용자 평면(GTP-U)에 대한 GPRS(General Packet Radio Service) 터널링 프로토콜의 캡슐화 및 캡슐화 해제를 제공한다. UPF는 또한 하나 이상의 종료 마커 패킷을 RAN 기지국으로 전송하는 것을 포함하여 RAN 내에서 이동성을 제공하기 위한 세션 앵커 포인트를 제공할 수 있다. UPF는 또한 트래픽 일치 필터를 기반으로 특정 데이터 네트워크로 흐름을 전달하는 것을 포함하여 패킷 라우팅 및 전달을 처리할 수 있다. UPF의 또 다른 기능에는 업링크(UL) 및 다운링크(DL)에 대한 전송 수준 패킷 표시와 속도 제한을 포함하여 흐름별 또는 애플리케이션별 QoS 처리가 포함된다. UPF는 최신 마이크로서비스 방법론을 사용하여 클라우드 네이티브 네트워크 기능으로 구현될 수 있으며, 예를 들어 서버리스 프레임워크 내에서 배포할 수 있다(관리 서비스를 통해 코드가 실행되는 기본 인프라를 추상화함).
AMF는 클라이언트 장치(106) 또는 RAN으로부터 연결 및 세션 정보를 수신할 수 있고 연결 및 이동성 관리 작업을 처리할 수 있다. 예를 들어, AMF는 RAN의 기지국 간 핸드오버를 관리할 수 있다. 일부 예에서 AMF는 특정 RAN 제어 평면 및 클라이언트 장치(106) 트래픽을 종료함으로써 5G 코어에 대한 액세스 포인트로 간주될 수 있다. AMF는 암호화 및 무결성 보호 알고리즘을 구현할 수도 있다.
SMF는 예를 들어 PDU(Protocol Data Unit) 세션을 생성, 업데이트 및 제거하고 UPF 내에서 세션 컨텍스트를 관리함으로써 세션 설정 또는 수정을 처리할 수 있다. SMF는 DHCP(동적 호스트 구성 프로토콜) 및 IPAM(IP 주소 관리)도 구현할 수 있다. SMF는 최신 마이크로서비스 방법론을 사용하여 클라우드 네이티브 네트워크 기능으로 구현될 수 있다.
액세스 네트워크(103)를 구현하기 위한 다양한 네트워크 기능은 네트워크 기능을 수행하도록 구성된 범용 컴퓨팅 장치에 대응할 수 있는 분산형 컴퓨팅 장치(112)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 분산 컴퓨팅 장치(112)는 네트워크 기능을 수행하는 하나 이상의 서비스를 실행하도록 차례로 구성된 하나 이상의 가상 머신 인스턴스를 실행할 수 있다. 일 실시예에서, 분산 컴퓨팅 장치(112)는 각 셀 사이트에 배치되는 견고한 기계이다.
대조적으로, 하나 이상의 중앙 집중식 컴퓨팅 장치(115)는 고객이 운영하는 중앙 사이트에서 다양한 네트워크 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 중앙 집중식 컴퓨팅 장치(115)는 조정된 서버 룸의 고객 구내 중앙에 위치할 수 있다. 중앙 집중식 컴퓨팅 장치(115)는 네트워크 기능을 수행하는 하나 이상의 서비스를 실행하도록 차례로 구성된 하나 이상의 가상 머신 인스턴스를 실행할 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 액세스 네트워크(103)로부터의 네트워크 트래픽은 고객 사이트에서 원격으로 위치하는 하나 이상의 데이터 센터에 위치할 수 있는 코어 네트워크(118) 상의 하나 이상의 컴퓨팅 장치로 백홀링된다. 코어 네트워크(118)는 또한 인터넷 및/또는 다른 외부 공공 또는 사설 네트워크에 대응할 수 있는 네트워크(121)에서의 네트워크 트래픽을 라우팅하는 것을 포함하여 다양한 네트워크 기능을 수행할 수 있다. 코어 네트워크(118)는 통신 네트워크(100)의 관리(예를 들어, 요금 청구, 이동성 관리 등)와 관련된 기능 및 통신 네트워크(100)와 다른 네트워크 간의 트래픽을 중계하기 위한 전송 기능을 수행할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 복수의 건물(153)이 있는 조직 캠퍼스(회사, 학교 또는 기타 조직과 같은 기업의 구내와 같은)에서 사용되고 본 개시의 다양한 실시예에 따라 배치되는 무선 기반 사설 네트워크(150)의 예가 도시되어 있다. 비록 도 1b는 다수의 건물을 갖는 예를 도시하지만, 개시된 기술은 하나 이상의 건물 및/또는 하나 이상의 야외 공간(경기장 또는 다른 야외 장소와 같은)을 포함할 수 있는 사이트의 임의의 레이아웃에 유사하게 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
이 비제한적인 예에서 무선 기반 사설망(150)은 조직의 캠퍼스를 완전히 커버하기 위해 4개의 셀(156a, 156b, 156c, 156d)을 포함한다. 셀(156)은 각각의 건물(153) 내에서 완전한 커버리지를 제공하기 위해 다소 겹칠 수 있다. 인접하거나 겹치는 셀(156)은 비간섭 주파수로 작동하도록 구성된다. 예를 들어, 셀(156a)은 주파수 A를 사용할 수 있고, 셀(156b)은 주파수 B를 사용할 수 있으며, 셀(156c)은 주파수 C를 사용할 수 있으며, 이들은 각각의 셀(156a, 156b, 156c)의 커버리지가 중첩되므로 모두 별개의 주파수이다. 그러나 셀(156d)의 커버리지가 셀(156a 또는 156b)과 중첩되지 않으므로 셀(156d)은 예를 들어 주파수 A 또는 B를 사용할 수 있다.
용도 또는 다른 네트워크 메트릭에 따라, 셀(156)은 무선 기반 사설 네트워크(150)에 추가되거나 이로부터 제거될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 일부 경우에, 셀(156)에 대한 신호 강도는 셀(156)의 수를 줄이기 위해 증가될 수 있고, 또는 셀(156) 간의 스펙트럼 재사용을 허용하면서 셀(156)의 수를 늘리기 위해 낮춰질 수 있다. 추가적으로, 무선 기반 사설망(150)에 대해, 원하는 바에 따라, 대기 시간을 줄이고, 보안을 유지하며, 신뢰성을 증가시키기 위해, 조직 캠퍼스의 지리적 영역 내에서 또는 클라우드 제공자 네트워크 내에서, 컴퓨팅 용량을 추가할 수 있다. 일부 경우에, 무선 기반 사설망(150)을 구현하는 소프트웨어에 대한 컴퓨팅 용량은 클라우드 서비스 제공자의 지역 데이터 센터에서와 같은 고객의 구내가 아닌 클라우드 제공자 네트워크에서 대부분 또는 전적으로 프로비저닝될 수 있다. 본 소프트웨어는 코어 네트워크 기능, 중앙 장치 네트워크 기능 및 분산 장치 네트워크 기능에 해당할 수 있는 UPF, AMF, SMF 등과 같은 다양한 네트워크 기능을 구현할 수 있다. 분산 장치 네트워크 기능과 같은 일부 네트워크 기능은 셀 사이트에 남아 있을 수 있다.
도 1c는 용량 제한 계획의 예시적인 구현을 보여주는 예시적인 시나리오의 도면이다. 단계(160a)에서, 클라이언트 장치(106a, 106b, 106c)는 현재 통신 네트워크(100)(도 1a)에 연결되어 있으며, 처리는 네트워크 기능(163)에서 수행된다. 이 예에서 네트워크 기능(163)이 3개의 동시 장치의 장치 용량을 가진다고 가정한다. 그런 다음 클라이언트 장치(106d)는 통신 네트워크(100)에 액세스하기 위해 서비스 요청(165)을 전송하며, 이는 네트워크 기능(163)을 사용한 처리를 포함한다. 네트워크 기능(163)이 이미 용량 제한에 있으므로, 네트워크 기능(163)은 들어오는 서비스 요청(165)을 처리하는 방법을 결정해야 한다. 기본 규칙은 네트워크 기능(163)이 이미 용량 제한에 있기 때문에 서비스 요청(165)을 거부하는 것일 수 있다. 그러나, 클라이언트 장치(106d)는 높은 우선순위 장치일 수 있고, 통신 네트워크(100)의 소유자는 클라이언트 장치(106d)가 액세스하는 것을 선호할 수 있다.
따라서, 통신 네트워크(100)의 소유자는 기본 규칙을 무시하고 네트워크 기능(163)을 통해 높은 우선순위의 클라이언트 장치(106d)에 서비스를 제공하는 사용자 정의 규칙을 구성할 수 있다. 단계(160b)에서, 네트워크 기능(163)은 용량 제한 계획으로부터의 규칙에 따라, 연결 해제할 하나 이상의 특정 클라이언트 장치(106a, 106b 또는 106c)를 선택할 것을 결정한다. 이 예에서, 규칙에 따라, 네트워크 기능(163)은 서비스 중단(167)을 위해 클라이언트 장치(106b 및 106c)를 선택하고, 클라이언트 장치(106d)는 네트워크 기능(163)을 통해 서비스를 제공받는다. 클라이언트 장치(106b 및 106c)는 다른 클라이언트 장치(106)에 비해 상대적으로 낮은 우선순위에 의해, 선입선출 방식에 의해, 후입선출 방식에 의해, 라운드 로빈 방식에 의해, 또는 규칙에 의해 정의된 다른 방식에 의해 선택될 수 있다. 이 예에서, 다수의 클라이언트 장치(106b 및 106c)는 단일 클라이언트 장치(106d)를 수용하기 위해 서비스가 중단된다. 예를 들어, 클라이언트 장치(106d)는 비디오에 대한 높은 대역폭 요건을 가질 수 있고, 클라이언트 장치(106b 및 106c)는 함께 비슷한 대역폭을 활용할 수 있다. 다른 예에서, 단일 클라이언트 장치(106)는 하나의 다른 클라이언트 장치(106)를 수용하기 위해 서비스가 중단될 수 있다.
도 2a는 일부 실시예에 따라, 클라우드 제공자 네트워크(203)를 포함하는, 그리고, 도 1의 통신 네트워크(100) 내의 온-프레미스 고객 배치와 결합하여 사용될 수 있는, 클라우드 제공자 네트워크의 다양한 제공자 기판 확장을 더 포함하는, 네트워크 환경(200)의 예를 도시한다. 클라우드 제공자 네트워크(203)(때때로 단순히 "클라우드"라고도 함)는 네트워크에 액세스할 수 있는 컴퓨팅 리소스(예: 컴퓨팅, 스토리지, 네트워킹 리소스, 애플리케이션 및 서비스)의 풀을 의미하며, 이는 가상화되거나 베어 메탈(bare-metal)일 수 있다. 클라우드는 고객 명령에 따라 프로그래밍 방식으로 프로비저닝 및 해제할 수 있는 구성 가능한 컴퓨팅 리소스의 공유 풀에 대한 편리한 주문형 네트워크 액세스를 제공할 수 있다. 이러한 리소스는 가변 로드에 맞게 동적으로 프로비저닝 및 재구성될 수 있다. 따라서 클라우드 컴퓨팅은 공개적으로 액세스 가능한 네트워크(예: 인터넷, 셀룰러 통신 네트워크)를 통해 서비스로 제공되는 애플리케이션과, 이러한 서비스를 제공하는 클라우드 제공자 데이터 센터의 하드웨어 및 소프트웨어로 간주될 수 있다.
클라우드 제공자 네트워크(203)는 네트워크를 통해 사용자에게 주문형 확장 가능한 컴퓨팅 플랫폼을 제공할 수 있으며, 예를 들어 사용자가 컴퓨팅 서버(선택적으로 로컬 저장소와 함께, 중앙 처리 장치(CPU) 및 그래픽 처리 장치(GPU) 중 하나 또는 둘을 사용하여 컴퓨팅 인스턴스를 제공함) 및 블록 저장 서버(지정된 컴퓨팅 인스턴스에 대한 가상화된 지속성 블록 저장을 제공)를 사용하여 확장 가능한 "가상 컴퓨팅 장치"를 마음대로 가질 수 있도록 허용한다. 이러한 가상 컴퓨팅 장치에는 하드웨어(다양한 유형의 프로세서, 로컬 메모리, RAM(Random Access Memory), 하드 디스크 및/또는 SSD(Solid-State Drive) 스토리지), 운영 체제 선택, 네트워킹 기능 및 사전 로드된 애플리케이션 소프트웨어를 포함한 개인 컴퓨팅 장치의 속성이 있다. 각 가상 컴퓨팅 장치는 콘솔 입력 및 출력(예: 키보드, 디스플레이 및 마우스)을 가상화할 수도 있다. 이 가상화를 통해 사용자는 브라우저, API, 소프트웨어 개발 키트(SDK) 등과 같은 컴퓨터 애플리케이션을 사용하여 가상 컴퓨팅 장치에 연결하여, 개인 컴퓨팅 장치처럼 가상 컴퓨팅 장치를 구성하고 사용할 수 있다. 사용자가 사용할 수 있는 하드웨어 리소스의 양이 고정되어 있는 개인용 컴퓨팅 장치와는 달리, 가상 컴퓨팅 장치와 관련된 하드웨어는 사용자가 필요로 하는 리소스에 따라 확장되거나 축소될 수 있다.
위에서 지적한 바와 같이, 사용자는 다양한 인터페이스(206)(예: API)를 사용하여 중간 네트워크(212)를 통해, 가상화된 컴퓨팅 장치 및 기타 클라우드 제공자 네트워크(203) 리소스 및 서비스에 연결할 수 있고, 5G 네트워크와 같은 통신 네트워크를 구성 및 관리할 수 있다. API는 클라이언트 장치(215)와 서버 사이의 인터페이스 및/또는 통신 프로토콜을 말하며, 클라이언트가 미리 정의된 형식으로 요청하면 클라이언트는 특정 형식으로 응답을 받거나 정의된 동작을 개시시켜야 한다. 클라우드 제공자 네트워크 맥락에서, API는 고객이 클라우드 제공자 네트워크에서 데이터를 얻거나 클라우드 제공자 네트워크 내에서 작업을 수행할 수 있도록 함으로써 고객이 클라우드 인프라에 액세스할 수 있는 게이트웨이를 제공하고, 클라우드 제공자 네트워크에서 호스팅되는 리소스 및 서비스와 상호 작용하는 애플리케이션 개발을 가능하게 한다. API를 사용하면 클라우드 제공자 네트워크의 다양한 서비스가 서로 데이터를 교환할 수도 있다. 사용자는 자신의 사용 및/또는 고객 또는 클라이언트 용도의 네트워크 기반 서비스를 제공하기 위해 가상 컴퓨팅 시스템을 배포하도록 선택할 수 있다.
클라우드 제공자 네트워크(203)는 기판이라고 불리는 물리적 네트워크(예를 들어, 판금 상자, 케이블, 랙 하드웨어)를 포함할 수 있다. 기판은 제공자 네트워크의 서비스를 실행하는 물리적 하드웨어를 포함하는 네트워크 패브릭으로 간주될 수 있다. 기판은 클라우드 제공자 네트워크(203)의 나머지 부분으로부터 격리될 수 있다. 예를 들어 기판 네트워크 주소로부터, 클라우드 제공자의 서비스를 실행하는 생산 네트워크의 주소로, 또는 고객 리소스를 호스팅하는 고객 네트워크로, 라우팅하는 것이 불가능할 수 있다.
클라우드 제공자 네트워크(203)는 또한 기판 상에서 실행되는 가상화된 컴퓨팅 자원의 오버레이 네트워크를 포함할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 하이퍼바이저 또는 네트워크 기판 상의 다른 장치 또는 프로세스는 캡슐화 프로토콜 기술을 사용하여, 제공자 네트워크 내의 서로 다른 호스트에 있는 클라이언트 리소스 인스턴스 사이에서 네트워크 기판을 통해 네트워크 패킷(예: 클라이언트 IP 패킷)을 캡슐화하고 라우팅할 수 있다. 캡슐화 프로토콜 기술은 오버레이 네트워크 경로 또는 루트를 통해 네트워크 기판의 엔드포인트 간에 캡슐화된 패킷(네트워크 기판 패킷이라고도 함)을 라우팅하기 위해 네트워크 기판에서 사용될 수 있다. 캡슐화 프로토콜 기술은 네트워크 기판에 중첩된 가상 네트워크 토폴로지를 제공하는 것으로 볼 수 있다. 따라서 네트워크 패킷은 오버레이 네트워크에서의 구성에 따라 기판 네트워크를 따라 라우팅될 수 있다(가령, 가상 사설 클라우드(VPC)라고 할 수 있는 가상 네트워크, 보안 그룹이라고 할 수 있는 포트/프로토콜 방화벽 구성). 매핑 서비스(표시되지 않음)는 이러한 네트워크 패킷의 라우팅을 조정할 수 있다. 매핑 서비스는 분산형 기판 컴퓨팅 장치가 패킷을 보낼 위치를 검색할 수 있도록 오버레이 인터넷 프로토콜(IP)과 네트워크 식별자의 조합을 기판 IP에 매핑하는 지역적 분산형 검색 서비스일 수 있다.
설명하자면, 각각의 물리적 호스트 장치(예를 들어, 컴퓨팅 서버, 블록 저장 서버, 객체 저장 서버, 제어 서버)는 기판 네트워크에서 IP 주소를 가질 수 있다. 하드웨어 가상화 기술을 사용하면 여러 운영 체제를 하나의 호스트 컴퓨터(예: 컴퓨팅 서버의 가상 머신(VM))에서 동시에 실행할 수 있다. 호스트의 하이퍼바이저 또는 가상 머신 모니터(VMM)는 호스트의 다양한 VM 중에 호스트의 하드웨어 리소스를 할당하고 VM의 실행을 모니터링한다. 각 VM에는 오버레이 네트워크에서 하나 이상의 IP 주소가 제공될 수 있으며, 호스트의 VMM은 호스트에 있는 VM의 IP 주소를 인식할 수 있다. VMM(및/또는 네트워크 기판의 다른 장치 또는 프로세스)은 캡슐화 프로토콜 기술을 사용하여 클라우드 제공자 네트워크(203) 내의 서로 다른 호스트에 있는 가상화된 리소스 사이에서 네트워크 기판을 통해 네트워크 패킷(예: 클라이언트 IP 패킷)을 캡슐화하고 라우팅할 수 있다. 캡슐화 프로토콜 기술은 오버레이 네트워크 경로 또는 루트를 통해 네트워크 기판의 엔드포인트 간에 캡슐화된 패킷을 라우팅하기 위해 네트워크 기판에서 사용될 수 있다. 캡슐화 프로토콜 기술은 네트워크 기판에 중첩된 가상 네트워크 토폴로지를 제공하는 것으로 볼 수 있다. 캡슐화 프로토콜 기술에는 IP 오버레이 주소(예: 고객에게 표시되는 IP 주소)를 기판 IP 주소(고객에게 표시되지 않는 IP 주소)에 매핑하는 매핑 디렉터리를 유지하는 매핑 서비스가 포함될 수 있고, 이는 엔드포인트 간에 패킷을 라우팅하기 위한 클라우드 제공자 네트워크(203) 상의 다양한 프로세스에 의해 액세스될 수 있다.
예시된 바와 같이, 클라우드 제공자 네트워크 기판의 트래픽 및 동작은 다양한 실시예에서 크게 2개의 카테고리, 즉 논리적 제어 평면(218)을 통해 전달되는 제어 평면 트래픽과 논리적 데이터 평면(221)을 통해 전달되는 데이터 평면 동작으로 세분될 수 있다. 데이터 평면(221)은 분산 컴퓨팅 시스템을 통한 사용자 데이터의 이동을 나타내고, 제어 평면(218)은 분산 컴퓨팅 시스템을 통한 제어 신호의 이동을 나타낸다. 제어 평면(218)은 일반적으로 하나 이상의 제어 서버에 걸쳐 분산되고 구현되는 하나 이상의 제어 평면 구성요소 또는 서비스를 포함한다. 제어 평면 트래픽에는 일반적으로 다양한 고객을 위한 격리된 가상 네트워크 설정, 리소스 사용량 및 상태 모니터링, 요청된 컴퓨팅 인스턴스가 시작될 특정 호스트 또는 서버 식별, 필요에 따라 추가 하드웨어 프로비저닝, 등과 같은 관리 작업이 포함된다. 데이터 평면(221)은 클라우드 제공자 네트워크(예: 컴퓨팅 인스턴스, 컨테이너, 블록 스토리지 볼륨, 데이터베이스, 파일 스토리지)에서 구현되는 고객 리소스를 포함한다. 데이터 평면 트래픽에는 일반적으로 고객 리소스와의 데이터 전송과 같은 비관리 작업이 포함된다.
제어 평면 구성요소는 일반적으로 데이터 평면 서버와 별도의 서버 세트에서 구현되며, 제어 평면 트래픽 및 데이터 평면 트래픽은 개별/별도의 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 평면 트래픽과 데이터 평면 트래픽은 서로 다른 프로토콜에 의해 지원될 수 있다. 일부 실시예에서, 클라우드 제공자 네트워크(203)를 통해 전송된 메시지(예를 들어, 패킷)는 트래픽이 제어 평면 트래픽인지 데이터 평면 트래픽인지를 나타내는 플래그를 포함한다. 일부 실시예에서, 트래픽의 페이로드는 그 유형(예를 들어, 제어 평면인지 데이터 평면인지)을 결정하기 위해 검사될 수 있다. 트래픽 유형을 구별하는 다른 기술도 가능하다.
예시된 바와 같이, 데이터 평면(221)은 하나 이상의 컴퓨팅 서버를 포함할 수 있으며, 이는 베어 메탈(예를 들어, 단일 테넌트)일 수 있거나 하이퍼바이저에 의해 가상화되어 하나 이상의 고객에 대해 다중 VM(때때로 "인스턴스"라고도 함) 또는 마이크로 VM을 실행할 수 있다. 이러한 컴퓨팅 서버는 클라우드 제공자 네트워크의 가상화된 컴퓨팅 서비스(또는 "하드웨어 가상화 서비스")를 지원할 수 있다. 가상화된 컴퓨팅 서비스는 제어 평면(218)의 일부일 수 있으며, 이를 통해 고객은 인터페이스(206)(예: API)를 통해 명령을 발행하여 자신의 애플리케이션에 대한 컴퓨팅 인스턴스(예: VM, 컨테이너)를 시작하고 관리할 수 있다. 가상화된 컴퓨팅 서비스는 다양한 컴퓨팅 및/또는 메모리 리소스를 갖춘 가상 컴퓨팅 인스턴스를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 가상 컴퓨팅 인스턴스 각각은 여러 인스턴스 유형 중 하나에 대응할 수 있다. 인스턴스 유형은 하드웨어 유형, 컴퓨팅 리소스(예: CPU 또는 CPU 코어의 수, 유형 및 구성), 메모리 리소스(예: 로컬 메모리의 용량, 유형 및 구성), 스토리지 리소스(예: 로컬로 액세스할 수 있는 저장소의 용량, 유형 및 구성), 네트워크 리소스(예: 네트워크 인터페이스 및/또는 네트워크 기능의 특성) 및/또는 기타 적절한 설명 특성을 특징으로 할 수 있다. 인스턴스 유형 선택 기능을 사용하면, 예를 들어 (적어도 부분적으로) 고객의 입력을 기반으로 고객에 대한 인스턴스 유형이 선택될 수 있다. 예를 들어 고객은 사전 정의된 인스턴스 유형 세트로부터 하나의 인스턴스 유형을 선택할 수 있다. 또 다른 예로, 고객은 인스턴스가 실행할 워크로드의 요건 및/또는 인스턴스 유형의 원하는 리소스를 지정할 수 있으며, 인스턴스 유형 선택 기능은 그러한 사양을 기반으로 인스턴스 유형을 선택할 수 있다.
데이터 평면(221)은 또한 하나 이상의 블록 저장 서버를 포함할 수 있으며, 이는 고객 데이터의 볼륨을 저장하기 위한 영구 저장소와 이러한 볼륨을 관리하기 위한 소프트웨어를 포함할 수 있다. 이러한 블록 저장 서버는 클라우드 제공자 네트워크의 관리형 블록 저장 서비스를 지원할 수 있다. 관리형 블록 저장 서비스는 제어 평면(218)의 일부일 수 있으며, 이를 통해 고객은 인터페이스(206)(예: API)를 통해 명령을 발행하여, 컴퓨팅 인스턴스에서 실행되는 애플리케이션에 대한 볼륨을 생성하고 관리할 수 있다. 블록 저장 서버에는 데이터가 블록으로 저장되는 하나 이상의 서버가 포함된다. 블록은 일반적으로 블록 크기의 최대 길이를 갖는 정수 레코드를 포함하는 바이트 또는 비트의 시퀀스이다. 블록된 데이터는 일반적으로 데이터 버퍼에 저장되며 한 번에 전체 블록을 읽거나 쓴다. 일반적으로 볼륨은 사용자를 대신하여 유지 관리되는 데이터 세트와 같은 논리적 데이터 컬렉션에 해당할 수 있다. 예를 들어 크기가 1GB에서 1테라바이트(TB) 이상인 개별 하드 드라이브로 처리될 수 있는 사용자 볼륨은 블록 저장 서버에 저장된 하나 이상의 블록으로 구성된다. 개별 하드 드라이브로 취급되지만, 볼륨은 하나 이상의 기본 물리적 호스트 장치에 구현된 하나 이상의 가상화된 장치로 저장될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 볼륨은 서로 다른 호스트에서 호스팅되는 각 파티션으로 적은 횟수(예: 최대 16개)로 분할될 수 있다. 볼륨의 데이터는 볼륨의 여러 복제본을 제공하기 위해 클라우드 제공자 네트워크 내의 여러 장치 간에 복제될 수 있다(이러한 복제본은 컴퓨팅 시스템의 볼륨을 집합적으로 나타낼 수 있음). 분산 컴퓨팅 시스템의 볼륨 복제본은, 예를 들어 사용자가 볼륨의 기본 복제본 또는 블록 레벨에서 기본 복제본과 동기화되는 볼륨의 보조 복제본에 액세스할 수 있도록 허용하여, 주 복제본이나 보조 복제본에 오류가 발생하더라도 볼륨 정보에 대한 액세스가 금지되지 않도록 함으로써, 자동 장애 조치 및 복구 기능을 제공할 수 있다. 기본 복제본의 역할은 볼륨에서 읽기 및 쓰기(“입력 출력 작업” 또는 간단히 “I/O 작업”이라고도 함)를 용이하게 하고 모든 쓰기를 보조 복제본에 전파하는 것이다(가급적이면 I/O 경로에 동기적으로인 것이 바람직하지만, 비동기 복제도 사용할 수 있음). 보조 복제본은 기본 복제본과 동기식으로 업데이트될 수 있으며 장애 조치 작업 중에 원활한 전환을 제공할 수 있다. 이를 통해 보조 복제본은 기본 복제본의 역할을 맡고 이전 기본 복제본이 보조 복제본으로 지정되거나 새 대체 보조 복제본이 프로비저닝된다. 본 문서의 특정 예에서는 기본 복제본과 보조 복제본을 논의하지만 논리 볼륨은 여러 개의 보조 복제본을 포함할 수 있다는 점을 이해해야 한다. 컴퓨팅 인스턴스는 클라이언트를 통해 해당 I/O를 볼륨으로 가상화할 수 있다. 클라이언트는 컴퓨팅 인스턴스가 원격 데이터 볼륨(예: 네트워크를 통해 액세스되는 물리적으로 분리된 컴퓨팅 장치에 저장된 데이터 볼륨)에 연결하고 여기에서 I/O 작업을 수행할 수 있도록 하는 명령을 나타낸다. 클라이언트는 컴퓨팅 인스턴스의 처리 장치(예: CPU 또는 GPU)를 포함하는 서버의 오프로드 카드에서 구현될 수 있다.
데이터 평면(221)은 또한 클라우드 제공자 네트워크 내의 다른 유형의 저장소를 나타내는 하나 이상의 객체 저장 서버를 포함할 수 있다. 객체 저장소 서버에는 데이터가 버킷이라고 하는 리소스 내의 객체로 저장되고 클라우드 제공자 네트워크의 관리 객체 저장 서비스를 지원하는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 서버가 포함된다. 각 개체에는 일반적으로 저장되는 데이터, 저장된 객체 분석과 관련하여 객체 저장 서버의 다양한 기능을 활성화하는 다양한 양의 메타데이터, 객체를 검색하는 데 사용할 수 있는 전역 고유 식별자 또는 키가 포함된다. 각 버킷은 특정 사용자 계정과 연결된다. 고객은 버킷 내에 객체를 원하는 만큼 저장할 수 있고, 버킷에서 객체를 쓰고, 읽고, 삭제할 수 있으며, 버킷과 버킷에 포함된 객체에 대한 액세스를 제어할 수 있다. 또한, 위에서 설명된 영역 중 서로 다른 영역에 분산된 다수의 서로 다른 객체 저장 서버를 갖는 실시예에서, 사용자는 예를 들어 대기 시간을 최적화하기 위해, 버킷이 저장되는 영역(또는 영역들)을 선택할 수 있다. 고객은 버킷을 사용하여 VM을 시작하는 데 사용할 수 있는 머신 이미지, 볼륨 데이터의 특정 시점 보기를 나타내는 스냅샷 등 다양한 유형의 객체를 저장할 수 있다.
제공자 기판 확장(224)("PSE")은 통신 네트워크와 같은 별도의 네트워크 내에서 클라우드 제공자 네트워크(203)의 리소스 및 서비스를 제공함으로써 클라우드 제공자 네트워크(203)의 기능을 새로운 위치로 확장할 수 있다(예: 고객 장치와의 통신 지연, 법률 준수, 보안 등과 관련된 이유로). 일부 구현에서, 제공자 기판 확장(PROVIDER SUBSTRATE EXTENSION)(224)은 통신 네트워크 내에서 실행되는 클라우드 기반 작업 부하에 대한 용량을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 구현에서, 제공자 기판 확장(224)은 통신 네트워크의 코어 및/또는 RAN 기능을 제공하도록 구성될 수 있으며, 추가 하드웨어(예를 들어, 무선 액세스 하드웨어)로 구성될 수 있다. 일부 구현에서는 예를 들어, 코어 및/또는 RAN 기능에서 사용하지 않는 용량을 클라우드 기반 워크로드 실행에 사용하도록 허용하여, 두 가지를 모두 허용하도록 구성할 수 있다.
표시된 바와 같이, 이러한 제공자 기판 확장부(224)는 클라우드 제공자 네트워크 관리형 제공자 기판 확장부(227)(예를 들어, 클라우드 제공자 네트워크(203)와 연관된 시설과 별개인 클라우드 제공자 관리 시설에 위치하는 서버에 의해 형성됨), 통신 서비스 제공자 기판 확장부(230)(예를 들어, 통신 서비스 제공자 시설과 관련된 서버에 의해 형성됨), 고객 관리형 제공자 기판 확장부(233)(예를 들어, 고객 또는 파트너 시설의 온프레미스에 위치한 서버에 의해 형성됨)를 다른 가능한 유형의 기판 확장부들 중에서 포함할 수 있다.
예시적인 제공자 기판 확장부(224)에 예시된 바와 같이, 제공자 기판 확장부(224)는 유사하게 클라우드 제공자 네트워크(203)의 제어 평면(218)과 데이터 평면(221)을 각각 확장하는 제어 평면(236)과 데이터 평면(239) 사이의 논리적 분리를 포함할 수 있다. 제공자 기판 확장부(224)는 예를 들어 클라우드 제공자 네트워크 운영자에 의해 하드웨어와 소프트웨어 및/또는 펌웨어 요소의 적절한 조합으로 미리 구성되어 다양한 유형의 컴퓨팅 관련 리소스를 지원하고, 클라우드 제공자 네트워크 사용 경험을 반영하는 방식으로 행할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 제공자 기판 확장 위치 서버는 제공자 기판 확장부(224) 내의 배치를 위해 클라우드 제공자에 의해 프로비저닝될 수 있다. 전술한 바와 같이, 클라우드 제공자 네트워크(203)는미리 정의된 인스턴스 유형 세트를 제공할 수 있고, 각각은 다양한 유형과 양의 기본 하드웨어 리소스를 가진다. 각 인스턴스 유형은 다양한 크기로 제공될 수도 있다. 고객이 해당 지역에서와 마찬가지로 제공자 기판 확장(224)에서 동일한 인스턴스 유형 및 크기를 계속 사용할 수 있도록 하기 위해 서버는 이기종 서버일 수 있다. 이기종 서버(heterogeneous server)는 동일한 유형의 여러 인스턴스 크기를 동시에 지원할 수 있으며, 기본 하드웨어 리소스에서 지원하는 모든 인스턴스 유형을 호스팅하도록 재구성될 수도 있다. 이기종 서버의 재구성은 서버의 사용 가능한 용량을 사용하여 즉시 발생할 수 있다. 즉, 다른 VM이 여전히 실행 중이고 제공자 기판 확장 위치 서버의 다른 용량을 소비하는 동안에 발생할 수 있다. 이는 서버에서 실행 중인 인스턴스를 더 잘 패킹할 수 있게 함으로써 에지 위치 내 컴퓨팅 리소스의 활용도를 향상시킬 수 있으며, 클라우드 제공자 네트워크(203) 및 클라우드 제공자 네트워크 관리형 제공자 기반 확장(227) 전반에 걸쳐 인스턴스 사용에 관한 원활한 경험을 제공할 수도 있다.
제공자 기판 확장 서버는 하나 이상의 컴퓨팅 인스턴스를 호스팅할 수 있다. 컴퓨팅 인스턴스는 애플리케이션이 컴퓨팅 환경(예: VM 및 microVM 포함)에서 빠르고 안정적으로 실행될 수 있도록 코드와 모든 종속성을 패키지화하는 VM 또는 컨테이너일 수 있다. 또한 고객이 원하는 경우 서버는 하나 이상의 데이터 볼륨을 호스팅할 수 있다. 클라우드 제공자 네트워크(203) 영역에서 이러한 볼륨은 전용 블록 저장 서버에서 호스팅될 수 있다. 그러나, 제공자 기판 확장부(224)의 용량이 해당 지역보다 상당히 작을 가능성으로 인해, 제공자 기판 확장부(224)가 이러한 전용 블록 저장 서버를 포함하는 경우 최적의 활용 경험이 제공되지 않을 수 있다. 따라서, 블록 저장 서비스는 제공자 기판 확장부(224)에서 가상화될 수 있어, VM 중 하나가 블록 스토어 소프트웨어를 실행하고 볼륨의 데이터를 저장한다. 클라우드 제공자 네트워크(203) 영역에서의 블록 저장 서비스의 동작과 유사하게, 제공자 기판 확장부(224) 내의 볼륨은 내구성 및 가용성을 위해 복제될 수 있다. 볼륨은 제공자 기판 확장부(224) 내의 그들 자신의 격리된 가상 네트워크 내에 프로비저닝될 수 있다. 컴퓨팅 인스턴스 및 임의의 볼륨은 제공자 기판 확장부(224) 내의 제공자 네트워크 데이터 평면(221)의 데이터 평면(239) 확장을 집합적으로 구성한다.
제공자 기판 확장부(224) 내의 서버는 일부 구현에서 특정 로컬 제어 평면 구성요소, 예를 들어 클라우드 제공자 네트워크(203)로의 재연결이 중단된 경우 제공자 기판 확장부(224)가 계속 기능할 수 있게 하는 구성요소를 호스팅할 수 있다. 이러한 구성 요소의 예로는, 가용성을 유지하는 데 필요한 경우 제공자 기판 확장 서버들 간에 컴퓨팅 인스턴스를 이동시킬 수 있는 마이그레이션 관리자와, 볼륨 복제본이 있는 위치를 나타내는 키 값 데이터 저장소가 포함된다. 그러나 일반적으로, 제공자 기판 확장부에 대한 제어 평면(236) 기능은 고객이 제공자 기판 확장의 리소스 용량을 최대한 많이 사용할 수 있도록 클라우드 제공자 네트워크(203)에 유지된다.
이동 관리자(migration manager)는 PSE 서버(및 클라우드 제공자의 데이터 센터에 있는 서버)에서 실행되는 로컬 컨트롤러뿐만 아니라 해당 지역에서 실행되는 중앙 집중식 조정 구성 요소를 가질 수 있다. 중앙 집중식 조정 구성 요소는 이동이 트리거될 때 목표 에지 위치 및/또는 목표 호스트를 식별할 수 있는 반면, 로컬 컨트롤러는 소스 호스트와 목표 호스트 간의 데이터 전송을 조정할 수 있다. 설명된 서로 다른 위치의 호스트 간 리소스 이동은 여러 형태의 이동 중 하나를 취할 수 있다. 이동은 클라우드 컴퓨팅 네트워크의 호스트 간 또는 클라우드 컴퓨팅 네트워크 외부의 호스트와 클라우드 내의 호스트 간에 가상 머신 인스턴스(및/또는 기타 리소스)를 이동하는 것을 의미한다. 실시간 이동과 재부팅 이동을 포함하여 다양한 유형의 이동이 있다. 재부팅 이동 중에 고객은 가상 머신 인스턴스의 중단 및 효과적인 전원 주기를 경험하게 된다. 예를 들어 제어 평면 서비스는 원래 호스트에서 현재 도메인을 해체한 후 새 호스트에서 가상 머신 인스턴스에 대한 새 도메인을 생성하는 재부팅 이동 워크플로를 조정할 수 있다. 인스턴스는 원래 호스트에서 종료되어 새 호스트에서 다시 부팅되어 재부팅된다.
실시간 이동은 가상 머신의 가용성을 크게 방해하지 않고(예를 들어, 가상 머신의 가동 중지 시간을 최종 사용자가 인지하지 못함) 서로 다른 물리적 머신 간에 실행 중인 가상 머신 또는 애플리케이션을 이동하는 프로세스를 의미한다. 제어 평면이 실시간 마이그레이션 워크플로를 실행할 때, 인스턴스와 연결된 새로운 "비활성" 도메인을 생성할 수 있는 반면, 인스턴스의 원래 도메인은 계속해서 "활성" 도메인으로 실행된다. 가상 머신의 메모리(실행 중인 애플리케이션의 메모리-내 상태 포함), 스토리지 및 네트워크 연결은 활성 도메인이 있는 원래 호스트에서 비활성 도메인이 있는 대상 호스트로 전송된다. 메모리 내용을 대상 호스트로 전송하는 동안 상태 변경을 방지하기 위해 가상 머신이 잠시 일시 중지될 수 있다. 제어 평면은 비활성 도메인을 활성 도메인으로 전환하고 원래 활성 도메인을 비활성 도메인으로 강등할 수 있고("플립"이라고도 함), 그런 다음 비활성 도메인을 삭제할 수 있다.
다양한 유형의 마이그레이션을 위한 기술에는 임계 단계(가상 머신 인스턴스를 고객이 사용할 수 없는 시간)를 관리하는 것이 포함되며, 이는 가능한 한 짧게 유지되어야 한다. 현재 개시된 이동 기술에서, 이는 하나 이상의 중간 네트워크를 통해 연결될 수 있는 지리적으로 분리된 위치에 있는 호스트들 사이에서 리소스가 이동되기 때문에 특히 어려울 수 있다. 실시간 마이그레이션의 경우, 개시된 기술은 사전 복사(예: 인스턴스가 소스 호스트에서 여전히 실행 중인 동안) 및 사후 복사(예: 인스턴스가 대상 호스트에서 실행을 시작한 후)할 메모리 상태 데이터의 양을 동적으로 결정할 수 있다. 예를 들어 위치 간 지연 시간, 네트워크 대역폭/사용 패턴 및/또는 인스턴스에서 가장 자주 사용되는 메모리 페이지를 기반으로 한다. 또한, 메모리 상태 데이터가 전송되는 특정 시간은 위치 간 네트워크 상태에 따라 동적으로 결정될 수 있다. 이 분석은 해당 지역의 마이그레이션 관리 구성 요소에 의해 수행되거나 소스 에지 위치에서 로컬로 실행되는 마이그레이션 관리 구성 요소에 의해 수행될 수 있다. 인스턴스가 가상화된 스토리지에 액세스할 수 있는 경우, 소스 도메인과 대상 도메인을 모두 스토리지에 동시에 연결하여 마이그레이션 중에, 그리고 소스 도메인으로의 롤백이 필요한 경우, 해당 데이터에 중단 없이 액세스할 수 있다.
제공자 기판 확장(224)에서 실행되는 서버 소프트웨어는 클라우드 제공자 기판 네트워크에서 실행되도록 클라우드 제공자에 의해 설계될 수 있으며, 이 소프트웨어는 에지 위치 내에서 기판 네트워크의 전용 복제본("쉐도우 기판")을 생성하도록 로컬 네트워크 관리자(242)를 사용함으로써 제공자 기판 확장(224)에서 수정되지 않은 채 실행되도록 활성화될 수 있다. 로컬 네트워크 관리자(242)는 제공자 기판 확장(224) 서버에서 실행될 수 있고, 예를 들어 제공자 기판 확장(224)과 클라우드 제공자 네트워크(203) 내 프록시(245,2 48) 사이의 가상 사설망(VPN) 엔드포인트 또는 엔드포인트들로서 작용함으로써, 그리고 매핑 서비스(트래픽 캡슐화 및 캡슐화 해제용)를 구현하여 데이터 평면 트래픽(데이터 평면 프록시(248)으로부터) 및 제어 평면 트래픽(제어 평면 프록시(245)로부터)을 적절한 서버에 연관시킴으로써, 쉐도우 기판을 제공자 기판 확장(224) 네트워크와 브리지할 수 있다. 제공자 네트워크의 기판-오버레이 매핑 서비스의 로컬 버전을 구현함으로써, 로컬 네트워크 관리자(242)는 제공자 기판 확장부(224)의 리소스가 클라우드 제공자 네트워크(203)의 리소스와 원활하게 통신할 수 있도록 허용한다. 일부 구현에서, 단일 로컬 네트워크 관리자(242)는 제공자 기판 확장부(224)에서 컴퓨팅 인스턴스를 호스팅하는 모든 서버에 대해 이들 동작을 수행할 수 있다. 다른 구현에서, 컴퓨팅 인스턴스를 호스팅하는 서버 각각은 전용 로컬 네트워크 관리자(242)를 가질 수 있다. 멀티-랙 에지 위치에서, 인터-랙 통신은 로컬 네트워크 관리자(242)를 통해 이루어질 수 있으며, 로컬 네트워크 관리자는 서로 개방형 터널을 유지한다.
제공자 기판 확장 위치는 제공자 기판 확장(224) 네트워크를 통해 클라우드 제공자 네트워크(203)까지 보안 네트워킹 터널을 활용하여, 예를 들어 제공자 기판 확장(224) 네트워크 및 임의의 다른 중간 네트워크(퍼블릭 인터넷을 포함할 수 있음)를 통과할 때 고객 데이터의 보안을 유지할 수 있다. 클라우드 제공자 네트워크(203) 내에서, 이러한 터널은 격리된 가상 네트워크(예: 오버레이 네트워크 내), 제어 평면 프록시(245), 데이터 평면 프록시(248) 및 기판 네트워크 인터페이스를 포함하는 가상 인프라 구성요소로 구성된다. 이러한 프록시(245, 248)는 컴퓨팅 인스턴스에서 실행되는 컨테이너로 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 컴퓨팅 인스턴스를 호스팅하는 제공자 기판 확장(224) 위치의 각 서버는 적어도 2개의 터널을 활용할 수 있다. 하나는 제어 평면 트래픽(예를 들어 CoAP(Constrained Application Protocol) 트래픽)용이고 다른 하나는 캡슐화된 데이터 평면 트래픽용이다. 클라우드 제공자 네트워크(203) 내의 연결 관리자(도시되지 않음)는 예를 들어 필요할 때 자동으로 프로비저닝하고 정상적인 작동 상태로 유지함으로써 이러한 터널 및 그 구성요소의 클라우드 제공자 네트워크-측 수명주기를 관리한다. 일부 실시예에서, 제공자 기판 확장부(224) 위치와 클라우드 제공자 네트워크(203) 사이의 직접 연결은 제어 및 데이터 평면 통신을 위해 사용될 수 있다. 직접 연결은, 다른 네트워크를 통한 VPN에 비해, 비교적 고정적이고 안정적인 네트워크 경로로 인해 일정한 대역폭과 보다 일관된 네트워크 성능을 제공할 수 있다.
제어 평면(CP) 프록시(245)는 에지 위치의 특정 호스트를 나타내기 위해 클라우드 제공자 네트워크(203)에 프로비저닝될 수 있다. CP 프록시(245)는 클라우드 제공자 네트워크(203)의 제어 평면(218)과 제공자 기판 확장(224)의 제어 평면(236)의 제어 평면 대상 사이의 중개자이다. 즉, CP 프록시(245)는 영역 기판으로부터 제공자 기판 확장부(224)까지 제공자 기판 확장 서버로 향하는 터널링 관리 API 트래픽의 터널링을 위한 인프라를 제공한다. 예를 들어, 클라우드 제공자 네트워크(203)의 가상화된 컴퓨팅 서비스는 컴퓨팅 인스턴스를 시작하기 위해 제공자 기판 확장(224)의 서버의 VMM에 명령을 발행할 수 있다. CP 프록시(245)는 제공자 기판 확장의 로컬 네트워크 관리자(242)에 대한 터널(예를 들어, VPN)을 유지한다. CP 프록시(245) 내에 구현된 소프트웨어는 잘 형성된 API 트래픽만이 기판에서 나가고 기판으로 돌아오는 것을 보장한다. CP 프록시(245)는 클라우드 제공자 기판에 원격 서버를 노출시키는 메커니즘을 제공하는 동시에, 기판 보안 자료(예: 암호화 키, 보안 토큰)가 클라우드 제공자 네트워크(203)를 떠나는 것을 방지한다. CP 프록시(245)에 의해 부과되는 단방향 제어 평면 트래픽 터널은 또한 (잠재적으로 손상된) 장치가 기판을 다시 호출하는 것을 방지한다. CP 프록시(245)는 제공자 기판 확장(224)에 있는 서버와 일대일로 인스턴스화될 수 있거나 동일한 제공자 기판 확장에 있는 다수의 서버에 대한 제어 평면 트래픽을 관리할 수 있다.
데이터 평면(DP) 프록시(248)는 또한 제공자 기판 확장부(224)의 특정 서버를 나타내기 위해 클라우드 제공자 네트워크(203)에 프로비저닝될 수 있다. DP 프록시(248)는 서버의 쉐도우 또는 앵커 역할을 하고, 호스트의 상태(가용성, 사용/무료 컴퓨팅 및 용량, 사용/무료 스토리지 및 용량, 네트워크 대역폭 사용량/가용성 포함)를 모니터링하기 위해 클라우드 제공자 네트워크(203) 내의 서비스에 의해 사용될 수 있다. DP 프록시(248)는 또한 클라우드 제공자 네트워크(203)의 서버에 대한 프록시 역할을 함으로써 격리된 가상 네트워크가 제공자 기판 확장(224)과 클라우드 제공자 네트워크(203)에 걸쳐 있도록 허용한다. 각 DP 프록시(248)는 패킷 전달 컴퓨팅 인스턴스 또는 컨테이너로서 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 DP 프록시(248)는 DP 프록시(248)가 나타내는 서버에 대한 트래픽을 관리하는 로컬 네트워크 관리자(242)와 함께 VPN 터널을 유지할 수 있다. 이 터널은 제공자 기판 확장 서버와 클라우드 제공자 네트워크(203) 사이에 데이터 평면 트래픽을 전송하는 데 사용될 수 있다. 제공자 기판 확장(224)과 클라우드 제공자 네트워크(203) 사이에서 흐르는 데이터 평면 트래픽은 해당 제공자 기판 확장(224)과 연관된 DP 프록시(248)를 통해 전달될 수 있다. 제공자 기판 확장(224)으로부터 클라우드 제공자 네트워크(203)로 흐르는 데이터 평면 트래픽의 경우, DP 프록시(248)는 캡슐화된 데이터 평면 트래픽을 수신하고, 정확성을 검증하고, 클라우드 제공자 네트워크(203)에 진입하도록 허용할 수 있다. DP 프록시(248)는 캡슐화된 트래픽을 클라우드 제공자 네트워크(203)로부터 제공자 기판 확장(224)으로 직접 전달할 수 있다.
로컬 네트워크 관리자(242)는 클라우드 제공자 네트워크(203)에 설정된 프록시(245, 248)와의 보안 네트워크 연결을 제공할 수 있다. 로컬 네트워크 관리자(242)와 프록시(245, 248) 사이에 연결이 설정된 후, 고객은 클라우드 제공자 네트워크(203) 내에서 호스팅되는 컴퓨팅 인스턴스에 대해 이러한 명령들이 발행되는 방식과 유사한 방식으로, 제공자 기판 확장 리소스를 이용하여 컴퓨팅 인스턴스를 인스턴스화하도록 (및/또는 컴퓨팅 인스턴스를 이용하여 다른 작업을 수행하도록) 인터페이스(206)를 통해 명령을 발행할 수 있다. 고객의 관점에서 볼 때, 고객은 이제 제공자 기판 확장 내의 로컬 리소스(원하는 경우 클라우드 제공자 네트워크(203)에 위치한 리소스도 포함)를 원활하게 사용할 수 있다. 제공자 기판 확장부(224)의 서버에 설정된 컴퓨팅 인스턴스는 동일한 네트워크에 위치한 전자 장치뿐만 아니라, 원할 경우, 클라우드 제공자 네트워크(203)에 설정된 다른 리소스와도 통신할 수 있다. 로컬 게이트웨이(251)는 제공자 기판 확장부(224)와 확장부와 연관된 네트워크(예를 들어, 통신 서비스 제공자 기판 확장부(230)의 예에서는 통신 서비스 제공자 네트워크) 사이의 네트워크 연결을 제공하도록 구현될 수 있다.
객체 저장 서비스와 PSE(Provider Substrate Extension)(224) 사이의 데이터 전송이 필요한 상황이 있을 수 있다. 예를 들어, 객체 저장 서비스는 VM을 실행하는 데 사용되는 머신 이미지뿐만 아니라 볼륨의 적시 백업을 나타내는 스냅샷을 저장할 수 있다. 객체 게이트웨이는 PSE 서버 또는 특수 스토리지 장치에 제공될 수 있으며, 고객의 워크로드에 대한 PSE 지역 대기 시간의 영향을 최소화하기 위해 고객의 제공자 기판 확장부(PROVIDER SUBSTRATE EXTENSION)(224)에서 객체 스토리지 버킷 콘텐츠의 구성 가능한 버킷별 캐싱을 고객에게 제공한다. 객체 게이트웨이는 또한 제공자 기판 확장부(PROVIDER SUBSTRATE EXTENSION)(224)에 있는 볼륨 스냅샷으로부터의 스냅샷 데이터를 일시적으로 저장한 다음, 가능한 경우 해당 지역의 객체 서버와 동기화할 수 있다. 객체 게이트웨이는 또한 제공자 기판 확장부(PROVIDER SUBSTRATE EXTENSION)(224) 내에서 또는 고객 구내에서 사용하기 위해 고객이 지정한 머신 이미지를 저장할 수도 있다. 일부 구현에서, 제공자 기판 확장부(PROVIDER SUBSTRATE EXTENSION)(224) 내의 데이터는 고유 키로 암호화될 수 있으며, 클라우드 제공자는 보안상의 이유로 키가 해당 지역에서 제공자 기판 확장부(PROVIDER SUBSTRATE EXTENSION)(224)으로 공유되는 것을 제한할 수 있다. 따라서, 객체 저장 서버와 객체 게이트웨이 사이에 교환되는 데이터는 암호화 키 또는 기타 민감한 데이터에 대한 보안 경계를 보존하기 위해 암호화, 복호화 및/또는 재암호화를 활용할 수 있다. 변환 중개자는 이러한 작업을 수행할 수 있으며, PSE 암호화 키를 사용하여 스냅샷 데이터와 머신 이미지 데이터를 저장하기 위해 PSE 버킷을 (객체 저장소 서버에) 생성할 수 있다.
전술한 방식으로, 제공자 기판 확장(224)은 전통적인 클라우드 제공자 데이터 센터 외부에서 그리고 고객 장치에 더 가까이에서 클라우드 제공자 네트워크(203)의 리소스 및 서비스를 제공한다는 점에서 에지 위치를 형성한다. 본 명세서에 언급된 에지 위치는 여러 방식으로 구성될 수 있다. 일부 구현에서 에지 위치는 (가령, 임의의 가용성 구역으로부터 멀리 떨어진 그리고 고객 워크로드에 가까이 위치하는 클라우드 제공자의 기타 시설 또는 소규모 데이터 센터에) 가용성 구역 외부에 제공되는 제한된 양의 용량을 포함하여 클라우드 제공자 네트워크 기반의 확장일 수 있다. 이러한 에지 위치는 "원거리 구역"(다른 가용성 구역과 멀리 떨어져 있기 때문에) 또는 "근거리 구역"(고객 워크로드에 가깝기 때문에)이라고 할 수 있다. 근거리 구역은 인터넷과 같은 공개적으로 접근 가능한 네트워크에 다양한 방식으로, 예를 들어 직접, 다른 네트워크를 통해, 또는 지역에 대한 사설 연결을 통해, 연결될 수 있다. 일반적으로 근거리 구역은 영역보다 용량이 더 제한되어 있지만 경우에 따라 근거리 구역은 수천 개 이상의 랙과 같이 상당한 용량을 가질 수 있다.
일부 구현에서, 에지 위치는 고객 또는 파트너 시설의 온프레미스에 위치한 하나 이상의 서버에 의해 형성된 클라우드 제공자 네트워크 기판의 확장일 수 있으며, 이러한 서버는 네트워크(예: 인터넷과 같은 공개적으로 액세스가능한 네트워크)를 통해, 클라우드 제공자 네트워크의 영역 또는 인근의 가용성 구역과 통신한다. 클라우드 제공자 네트워크 데이터 센터 외부에 위치한 이러한 유형의 기판 확장을 클라우드 제공자 네트워크의 "전초 기지"(outpost)라고 할 수 있다. 일부 전초 기지는 예를 들어 통신 데이터 센터, 통신 집합 사이트 및/또는 통신 네트워크 내의 통신 기지국에 걸쳐 분산된 물리적 인프라를 갖는 다중 액세스 에지 컴퓨팅(MEC) 사이트와 같이 통신 네트워크에 통합될 수 있다. 온프레미스 예에서, 전초 기지의 제한된 용량은 해당 프레미스를 소유한 고객(및 고객이 허용하는 기타 계정)만 사용할 수 있다. 통신 예에서, 전초기지의 제한된 용량은 통신 네트워크 사용자에게 데이터를 전송하는 다수의 애플리케이션(예: 게임, 가상 현실 애플리케이션, 의료 애플리케이션) 사이에서 공유될 수 있다.
에지 위치는 제공자 네트워크의 근처 가용성 구역의 제어 평면에 의해 적어도 부분적으로 제어되는 데이터 평면 용량을 포함할 수 있다. 따라서 가용성 구역 그룹에는 "상위" 가용성 구역과 상위 가용성 구역의 (가령, 제어 평면에 의해 적어도 부분적으로 제어되는) 모든 "하위" 에지 위치가 포함될 수 있다. 일부 제한된 제어 평면 기능(예: 고객 리소스와의 짧은 대기 시간 통신을 요구하는 기능 및/또는 상위 가용성 구역에서 연결이 끊어졌을 때 에지 로케이션이 계속 작동할 수 있게 하는 기능)도 일부 에지 위치에 존재할 수 있다. 따라서 위의 예에서, 에지 위치는 고객 장치 및/또는 워크로드에 가까운 클라우드 제공자 네트워크의 에지에 위치하는 최소한 데이터 평면 용량의 확장을 의미한다.
도 1a의 예에서, 분산 컴퓨팅 장치(112)(도 1a), 중앙 집중식 컴퓨팅 장치(115)(도 1a) 및 코어 네트워크(118)(도 1a)가 클라우드 제공자 네트워크(203)의 제공자 기판 확장부(224)에 구현될 수 있다. 통신 네트워크(100) 내에서 제공자 기판 확장부(224)의 설치 또는 배치는 통신 네트워크(100)의 특정 네트워크 토폴로지 또는 아키텍처에 따라 달라질 수 있다. 제공자 기판 확장부(224)는 일반적으로 통신 네트워크(100)가 패킷 기반 트래픽(예: IP 기반 트래픽)을 브레이크아웃할 수 있는 임의의 위치에 연결될 수 있다. 추가적으로, 주어진 제공자 기판 확장부(224)와 클라우드 제공자 네트워크(203) 사이의 통신은 일반적으로 통신 네트워크(100)의 적어도 일부를 안전하게 통과한다(예를 들어, 보안 터널, 가상 사설망, 직접 연결, 등을 통해).
5G 무선 네트워크 개발 노력에서, 에지 위치는 MEC(Multi-access Edge Computing)의 가능한 구현으로 간주될 수 있다. 이러한 에지 위치는 UPF(사용자 평면 기능)의 일부로 데이터 트래픽에 대한 브레이크아웃을 제공하는 5G 네트워크 내의 다양한 지점에 연결될 수 있다. 기존 무선 네트워크에는 에지 위치도 통합될 수 있다. 예를 들어, 3G 무선 네트워크에서, 에지 위치는 SGSN(Serving General Packet Radio Services Support Node) 또는 GGSN(Gateway General Packet Radio Services Support Node)와 같은 통신 네트워크(100)의 패킷 교환 네트워크 부분에 연결될 수 있다. 4G 무선 네트워크에서, 에지 위치는 코어 네트워크 또는 EPC(Evolved Packet Core)의 일부로 SGW(Serving Gateway) 또는 PGW(Packet Data Network Gateway)에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 제공자 기판 확장부(224)와 클라우드 제공자 네트워크(203) 사이의 트래픽은 코어 네트워크를 통한 라우팅 없이 통신 네트워크(100)로부터 분리될 수 있다.
일부 실시예에서, 제공자 기판 확장부(224)는 각각의 고객과 연관된 하나보다 많은 통신 네트워크에 연결될 수 있다. 예를 들어, 각각의 고객의 두 통신 네트워크가 공통 지점을 통해 트래픽을 공유하거나 라우팅하는 경우, 제공자 기판 확장(224)은 두 네트워크 모두에 연결될 수 있다. 예를 들어, 각 고객은 자신의 네트워크 주소 공간의 일부를 제공자 기판 확장에 할당할 수 있고, 제공자 기판 확장은 통신 네트워크(100) 각각과 교환되는 트래픽을 구별할 수 있는 라우터 또는 게이트웨이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 네트워크로부터 제공자 기판 확장(224)을 향한 트래픽은 다른 네트워크로부터 수신된 트래픽과 다른 목적지 IP 주소, 소스 IP 주소 및/또는 가상 근거리 통신망(VLAN) 태그를 가질 수 있다. 제공자 기판 확장으로부터 시작하여 네트워크 중 하나의 대상까지의 트래픽은 유사하게 캡슐화되어, 적절한 VLAN 태그, 소스 IP 주소(예: 대상 네트워크 주소 공간에서 제공자 기판 확장에 할당된 풀로부터) 및 대상 IP 주소를 갖도록 캡슐화될 수 있다.
도 2b는 고가용성 사용자 평면 기능(UPF)을 제공하기 위한 통신 네트워크(100)(도 1a)의 셀룰러화 및 지리적 분포의 예(253)를 도시한다. 도 2b에서, 사용자 장치(254)는 요청 라우터(255)와 통신하여, 복수의 제어 평면 셀(257a 및 257b) 중 하나로 요청을 라우팅한다. 각 제어 평면 셀(257)은 네트워크 서비스 API 게이트웨이(260), 네트워크 슬라이스 구성(262), 네트워크 서비스 모니터링을 위한 기능(264), 사이트 계획 데이터(266)(고객의 사이트 요건을 설명하는 레이아웃, 장치 유형, 장치 수량, 등 포함), 네트워크 서비스/기능 카탈로그(268), 네트워크 기능 조정자(270), 및/또는 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 대규모 오류가 광범위한 고객에게 영향을 미칠 가능성을 줄이기 위해, 예를 들어, 고객당, 네트워크당 또는 독립적으로 작동하는 지역당 하나 이상의 셀을 갖도록 함으로써, 더 큰 제어 평면을 셀로 나눌 수 있다.
네트워크 서비스/기능 카탈로그(268)는 NRF(NF Repository Function)라고도 한다. SBA(서비스 기반 아키텍처) 5G 네트워크에서 제어 평면 기능과 공통 데이터 저장소는 마이크로서비스 아키텍처를 사용하여 구축된 일련의 상호 연결된 네트워크 기능을 통해 제공될 수 있다. NRF는 사용 가능한 NF 인스턴스 및 지원되는 서비스에 대한 레코드를 유지 관리하여, 다른 NF 인스턴스가 가입할 수 있게 되고, 특정 유형의 NF 인스턴스로부터 조정을 안내받을 수 있게 된다. 따라서 NRF는 NF 인스턴스로부터 검색 요청을 수신함으로써 서비스 검색을 지원할 수 있고, 어떤 NF 인스턴스가 특정 서비스를 지원하는지 자세히 알려준다. 네트워크 기능 조정자(270)는 인스턴스화, 확장/축소, 성능 측정, 이벤트 상관관계, 용량 제한 규칙 세트 배포 및 종료를 포함하는 NF 수명주기 관리를 수행할 수 있다. 네트워크 기능 조정자(270)는 또한 새로운 NF를 탑재하고, 기존 NF의 새 버전 또는 업데이트된 버전으로의 이동을 관리하고, 특정 네트워크 슬라이스 또는 보다 큰 네트워크에 적합한 NF 세트를 식별하고, 액세스 네트워크(103)(도 1a)를 구성하는 다양한 컴퓨팅 장치 및 사이트에 걸쳐 NF를 조정할 수 있다.
제어 평면 셀(257)은 하나 이상의 셀 사이트(272), 하나 이상의 고객 로컬 데이터 센터(274), 하나 이상의 로컬 구역(276) 및 하나 이상의 지역 구역(278)과 통신할 수 있다. 셀 사이트(272)는 하나 이상의 분산 장치(DU) 네트워크 기능(282)을 실행하는 컴퓨팅 하드웨어(280)를 포함한다. 고객 로컬 데이터 센터(274)는 하나 이상의 DU 또는 중앙 장치(CU) 네트워크 기능(284), 네트워크 컨트롤러(285), UPF(286), 고객 워크로드에 대응하는 하나 이상의 에지 애플리케이션(287) 및/또는 기타 구성요소를 실행하는 컴퓨팅 하드웨어(283)를 포함한다.
클라우드 서비스 제공자에 의해 운영되는 데이터 센터에 있을 수 있는 로컬 구역(276)은 AMF, SMF, 다른 네트워크 기능의 서비스 및 기능을 안전하게 노출시키는 네트워크 노출 기능(NEF), 인증, 등록 및 이동성 관리를 위해 가입자 데이터를 관리하는 통합 데이터 관리(UDM) 기능과 같은 하나 이상의 코어 네트워크 기능(288)을 실행할 수 있다. 로컬 구역(276)은 또한 UPF(286), 메트릭 처리를 위한 서비스(289) 및 하나 이상의 에지 애플리케이션(287)을 실행할 수 있다.
클라우드 서비스 제공자에 의해 운영되는 데이터 센터에 있을 수 있는 지역 구역(278)은 하나 이상의 코어 네트워크 기능(288), UPF(286); 네트워크 관리 시스템, 서비스 전달, 서비스 이행, 서비스 보증 및 고객 관리를 지원하는 운영 지원 시스템(OSS)(290); 인터넷 프로토콜 멀티미디어 서브시스템(IMS)(291); 제품 관리, 고객 관리, 수익 관리 및/또는 주문 관리를 지원하는 비즈니스 지원 시스템(BSS)(292); 하나 이상의 포털 애플리케이션(293) 및/또는 기타 구성요소를 실행할 수 있다.
이 예에서, 통신 네트워크(100)는 개별 구성 요소의 폭발 반경을 줄이기 위해 셀룰러 아키텍처를 사용한다. 최상위 수준에서 제어 평면은 개별 제어 평면 오류가 모든 배포에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 여러 제어 평면 셀(257)에 있다.
각각의 제어 평면 셀(257) 내에서, 필요에 따라 제어 평면이 트래픽을 2차 스택으로 이동시키도록 다중 중복 스택이 제공될 수 있다. 예를 들어, 셀 사이트(272)는 인근 로컬 구역(276)을 기본 코어 네트워크로 활용하도록 구성될 수 있다. 로컬 구역(276)에 중단이 발생하는 경우, 제어 평면은 셀 사이트(272)를 리디렉션하여 지역 구역(278)의 백업 스택을 사용할 수 있다. 일반적으로 인터넷에서 로컬 구역(276)으로 라우팅되는 트래픽은 지역 구역(278)에 대한 엔드포인트로 이동될 수 있다. 각 제어 평면 셀(257)은 여러 사이트(예: 가용성 구역 또는 에지 사이트들)들 간에 공통 세션 데이터베이스를 공유하는 "스테이트리스"(stateless) 아키텍처를 구현할 수 있다.
도 3은 일부 실시예에 따라 지리적으로 분산된 제공자 기판 확장부(224)(도 2a)(또는 "에지 위치(303)")를 포함하는 예시적인 클라우드 제공자 네트워크(203)를 도시한다. 예시된 바와 같이, 클라우드 제공자 네트워크(203)는 다수의 지역(306)으로 형성될 수 있으며, 여기서 지역은 클라우드 제공자가 하나 이상의 데이터 센터(309)를 갖는 별도의 지리적 영역이다. 각 지역(306)은 예를 들어, 광섬유 통신 연결과 같은, 사설 고속 네트워크를 통해 서로 연결되는 2개 이상의 가용성 구역(AZ)을 포함할 수 있다. 가용성 구역은 다른 가용성 구역에 비해 별도의 전원, 별도의 네트워킹 및 별도의 냉각 기능을 갖춘 하나 이상의 데이터 센터 시설을 포함하는 격리된 장애 도메인을 의미한다. 클라우드 제공자는 자연 재해, 광범위한 정전 또는 기타 예상치 못한 사건으로 인해 동시에 두 개 이상의 가용성 구역이 오프라인 상태가 되지 않도록 지역 내에서 가용성 구역들을 서로 충분히 멀리 떨어지게 배치하려고 노력할 수 있다. 고객은 공개적으로 액세스 가능한 네트워크(예: 인터넷, 셀룰러 통신 네트워크, 통신 서비스 제공자 네트워크)를 통해 클라우드 제공자 네트워크의 가용성 구역 내의 리소스에 연결할 수 있다. 대중교통 센터(TC)는 고객을 클라우드 제공자 네트워크에 연결하는 기본 백본 위치이며, 다른 네트워크 공급자 시설(예: 인터넷 서비스 공급자, 통신 공급자)에 공동 배치될 수 있다. 각 지역은 중복성을 위해 2개 이상의 TC를 운영할 수 있다. 지역(306)은 각 지역(306)을 적어도 하나의 다른 지역에 연결하는 사설 네트워킹 인프라(예를 들어, 클라우드 서비스 제공자에 의해 제어되는 광섬유 연결)를 포함하는 글로벌 네트워크에 연결된다. 클라우드 제공자 네트워크(203)는 에지 위치(303) 및 지역 에지 캐시 서버를 통해 이러한 지역(306) 외부에 있지만 이들 지역과 네트워크로 연결된 PoP(Point of Presence)로부터 콘텐츠를 전달할 수 있다. 컴퓨팅 하드웨어의 이러한 구획화 및 지리적 분포를 통해 클라우드 제공자 네트워크(203)는 높은 수준의 내결함성 및 안정성을 갖춘 글로벌 규모의 고객에게 낮은 대기 시간의 리소스 액세스를 제공할 수 있다.
지역 데이터 센터 또는 가용성 구역의 수와 비교하여, 에지 위치(303)의 수는 훨씬 더 높을 수 있다. 에지 위치(303)의 이러한 광범위한 배치는 (지역 데이터 센터에 매우 가까운 장치에 비해) 훨씬 더 큰 최종 사용자 장치 그룹에 대해 클라우드에 대한 낮은 대기 시간 연결을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 에지 위치(303)는 클라우드 제공자 네트워크(203)의 일부 부분(예를 들어, 상위 가용성 구역 또는 지역 데이터 센터)과 피어링될 수 있다. 이러한 피어링을 통해 클라우드 제공자 네트워크(203)에서 작동하는 다양한 구성 요소가 에지 위치(303)의 컴퓨팅 리소스를 관리할 수 있다. 일부 경우에는 여러 에지 위치(303)가 동일한 시설(예: 컴퓨터 시스템의 별도 랙)에 위치하거나 설치될 수 있고, 추가적인 중복성을 제공하기 위해 다양한 구역이나 데이터 센터에서 관리될 수 있다. 여기서는 에지 위치(303)가 일반적으로 통신 서비스 제공자 네트워크 또는 액세스 네트워크(103)(도 1a) 내로 묘사되어 있지만, 일부 경우에, 클라우드 제공자 네트워크 시설이 통신 서비스 제공자 시설에 비교적 가까운 경우와 같이, 에지 위치(303)는 광섬유 또는 다른 네트워크 링크를 통해 통신 서비스 제공자 네트워크에 연결되는 동안 클라우드 제공자 네트워크(203)의 물리적 구내 내에 유지될 수 있다.
에지 위치(303)는 여러 방식으로 구성될 수 있다. 일부 구현에서, 에지 위치(303)는 (예를 들어, 고객 워크로드에 가까이 위치하면서 가용성 구역으로부터 멀리 떨어질 수 있는 소규모 데이터 센터 또는 클라우드 제공자의 기타 시설의) 가용성 구역 외부에서 제공되는 제한된 양의 용량을 포함하는 클라우드 제공자 네트워크 기판의 확장일 수 있다. 이러한 에지 위치(303)는 (전통적인 가용성 구역보다 사용자 그룹에 더 가깝거나 로컬이기 때문에) 로컬 구역으로 지칭될 수 있다. 로컬 구역은 인터넷과 같은 공개적으로 액세스 가능한 네트워크에 다양한 방식으로 연결될 수 있다. 예를 들어 직접, 다른 네트워크를 통해, 또는 지역(306)에 대한 개인 연결을 통해 연결할 수 있다. 일반적으로 로컬 구역은 지역(306)보다 용량이 더 제한되지만, 일부 경우에, 로컬 구역이 예를 들어, 수천 개 또는 그 이상에 달하는 랙과 같이, 상당한 용량을 갖는 경우도 있다. 일부 로컬 구역에서는 여기에 설명된 에지 위치(303) 인프라 대신 일반적인 클라우드 제공자 데이터 센터와 유사한 인프라를 사용할 수 있다.
본 명세서에 표시된 바와 같이, 클라우드 제공자 네트워크(203)는 다수의 지역(306)으로 형성될 수 있으며, 여기서 각 지역(306)은 클라우드 제공자가 데이터 센터를 클러스터링하는 지리적 영역을 나타낸다. 각각의 지역(306)은 사설 고속 네트워크, 예를 들어 광섬유 통신 연결을 통해 서로 연결된 다수의(예를 들어, 2개 이상의) 가용성 구역(AZ)을 더 포함할 수 있다. AZ는 다른 AZ와 별도의 전원, 별도의 네트워킹 및 별도의 냉각 기능을 갖춘 하나 이상의 데이터 센터 시설을 포함하는 격리된 오류 도메인을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 지역(306) 내의 AZ는 동일한 자연 재해(또는 기타 장애 유발 사건)가 동시에 하나보다 많은 AZ에 영향을 미치거나 오프라인 상태가 되지 않도록 서로 충분히 멀리 떨어져 위치한다. 고객은 공개적으로 액세스 가능한 네트워크(예: 인터넷, 셀룰러 통신 네트워크)를 통해 클라우드 제공자 네트워크의 AZ에 연결할 수 있다.
클라우드 제공자 네트워크(203)의 AZ 또는 지역(306)에 대한 주어진 에지 위치(303)의 패어런팅(parenting)하는 것은 다수의 요인에 기초할 수 있다. 그러한 페어런팅 요소 중 하나는 데이터 주권이다. 예를 들어, 해당 국가 내의 한 국가에 있는 통신 네트워크에서 발생하는 데이터를 유지하기 위해, 해당 통신 네트워크 내에 배포된 에지 위치(303)는 해당 국가 내의 AZ 또는 지역(306)의 부모가 될 수 있다. 또 다른 요인은 서비스 가용성이다. 예를 들어, 일부 에지 위치(303)는 고객 데이터를 위한 로컬 비휘발성 저장소(예: 솔리드 스테이트 드라이브), 그래픽 가속기 등과 같은 구성요소의 유무와 같은 다양한 하드웨어 구성을 가질 수 있다. 일부 AZ 또는 지역(306)에서는 이러한 추가 리소스를 활용하는 서비스가 부족할 수 있고, 따라서, 에지 위치는 해당 리소스의 사용을 지원하는 AZ 또는 지역(306)의 부모가 될 수 있다. 또 다른 요인은 AZ 또는 지역(306)과 에지 위치(303) 사이의 대기 시간이다. 통신 네트워크 내에서 에지 위치(303)의 배포에는 대기 시간 이점이 있지만, 이러한 이점은 에지 위치(303)를 먼 AZ 또는 지역(306)에 부모로 지정함으로써 무효화될 수 있으며, 이는 지역 트래픽에 대한 에지 위치(303)에 대한 상당한 대기 시간을 초래한다. 따라서, 에지 위치(303)는 종종 근처(네트워크 대기 시간 측면에서) AZ 또는 지역(306)의 부모가 된다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 네트워크 환경(400)이 도시되어 있다. 네트워크 환경(400)은 네트워크(412)를 통해 서로 데이터 통신하는 컴퓨팅 환경(403), 하나 이상의 클라이언트 장치(406), 하나 이상의 사전 배치 장치(409), 스펙트럼 예약 서비스(410), 및 하나 이상의 액세스 네트워크(103)를 포함한다. 네트워크(412)는 예를 들어, 인터넷, 인트라넷, 엑스트라넷, WAN(Wide Area Network), LAN(Local Area Network), 유선 네트워크, 무선 네트워크, 케이블 네트워크, 위성 네트워크 또는 기타 적합한 네트워크, 등, 또는 둘 이상의 그러한 네트워크의 임의의 조합을 포함한다.
컴퓨팅 환경(403)은 예를 들어 서버 컴퓨터 또는 컴퓨팅 용량을 제공하는 임의의 다른 시스템을 포함할 수 있다. 대안적으로, 컴퓨팅 환경(403)은 예를 들어 하나 이상의 서버 뱅크 또는 컴퓨터 뱅크 또는 기타 배열에 배열될 수 있는 복수의 컴퓨팅 장치를 사용할 수 있다. 이러한 컴퓨팅 장치는 단일 설비에 위치할 수도 있고 여러 다른 지리적 위치에 분산될 수도 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 환경(403)은 호스팅된 컴퓨팅 리소스, 그리드 컴퓨팅 리소스, 및/또는 임의의 다른 분산 컴퓨팅 장치를 함께 포함할 수 있는 복수의 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 컴퓨팅 환경(403)은 처리, 네트워크, 저장 또는 기타 컴퓨팅 관련 리소스의 할당된 용량이 시간에 따라 변할 수 있는 탄력적인 컴퓨팅 리소스에 해당할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 환경(403)은 클라우드 제공자 네트워크(203)(도 2a)에 대응할 수 있으며, 여기서 고객은 유틸리티 컴퓨팅 모델에 기초한 컴퓨팅 리소스 사용량에 따라 요금이 청구된다.
일부 실시예에서, 컴퓨팅 환경(403)은 예를 들어 하이퍼바이저를 통해 물리적 컴퓨팅 하드웨어에서 실행되는 가상 머신 인스턴스를 포함하는 물리적 네트워크 내의 가상화된 사설 네트워크에 대응할 수 있다. 가상 머신 인스턴스와 이러한 인스턴스에서 실행되는 모든 컨테이너에는 라우터 및 스위치와 같은 물리적 네트워크 구성 요소에 의해 활성화된 가상화된 네트워크 구성 요소를 통해 네트워크 연결이 제공될 수 있다.
다양한 애플리케이션 및/또는 기타 기능이 다양한 실시예에 따라 컴퓨팅 환경(403)에서 실행될 수 있다. 또한, 다양한 데이터가 컴퓨팅 환경(403)에 액세스 가능한 데이터 저장소(415)에 저장된다. 데이터 저장소(415)는 이해될 수 있는 바와 같이 복수의 데이터 저장소(415)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 데이터 저장소(415)에 저장된 데이터는 아래에 설명된 다양한 애플리케이션 및/또는 기능적 개체의 동작과 연관된다.
유틸리티 컴퓨팅 서비스를 제공하는 클라우드 제공자 네트워크의 일부로서 컴퓨팅 환경(403)은 컴퓨팅 장치(418) 및 다른 유형의 컴퓨팅 장치를 포함한다. 컴퓨팅 장치(418)는 서로 다른 유형의 컴퓨팅 장치(418)에 대응할 수 있으며 서로 다른 컴퓨팅 아키텍처를 가질 수 있다. 컴퓨팅 아키텍처는 x86, x86_64, ARM, SPARC(Scalable Processor Architecture), PowerPC 등과 같은 상이한 아키텍처를 갖는 프로세서를 활용함으로써 상이할 수 있다. 예를 들어, 일부 컴퓨팅 장치(418)는 x86 프로세서를 가질 수 있는 반면, 다른 컴퓨팅 장치(418)는 ARM 프로세서를 가질 수 있다. 컴퓨팅 장치(418)는 로컬 저장소, 그래픽 처리 장치(GPU), 머신 러닝 확장 및 기타 특성과 같이, 사용 가능한 하드웨어 리소스도 다를 수 있다.
컴퓨팅 장치(418)는 가상 머신(VM) 인스턴스, 컨테이너, 서버리스 기능, 등을 포함할 수 있는 다양한 형태의 할당된 컴퓨팅 용량(421)을 가질 수 있다. VM 인스턴스는 VM 이미지로부터 인스턴스화될 수 있다. 이를 위해, 고객은 가상 머신 인스턴스가 다른 유형의 컴퓨팅 장치(418)와 반대로 특정 유형의 컴퓨팅 장치(418)에서 시작되어야 한다고 명시할 수 있다. 다양한 예에서, 하나의 VM 인스턴스가 특정 컴퓨팅 장치(418)에서 단독으로 실행될 수 있고, 또는 복수의 VM 인스턴스가 특정 컴퓨팅 장치(418)에서 실행될 수 있다. 또한, 특정 컴퓨팅 장치(418)는 컴퓨팅 장치(418)를 통해 이용 가능한 다양한 양의 리소스를 제공할 수 있는 다양한 유형의 VM 인스턴스를 실행할 수 있다. 예를 들어, 일부 유형의 VM 인스턴스는 다른 유형의 VM 인스턴스보다 더 많은 메모리와 처리 기능을 제공할 수 있다.
예를 들어, 컴퓨팅 환경(403)에서 실행되는 구성요소는 네트워크 관리 API(423), 네트워크 관리 서비스(424), 및 본 명세서에서 자세히 설명되지 않은 기타 애플리케이션, 서비스, 프로세스, 시스템, 엔진 또는 기능을 포함한다.
네트워크 관리 API(423)는 액세스 네트워크(103)를 생성, 배포, 활성화, 관리, 업데이트, 비활성화 및 삭제하기 위한 인터페이스를 제공한다. 네트워크 관리 API(423)는 또한 네트워크 기능(163)(도 1c)에 대한 용량 제한 계획을 생성, 업데이트 및 삭제하기 위한, 그리고 클라이언트 장치(106) 또는 다른 사용자 장비에 대한 우선순위 정의를 위한, 인터페이스를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 네트워크 관리 API(423)는 사이트 또는 위치 생성, 사이트 설명, 사이트 삭제, 사이트 업데이트, 네트워크 계획 생성, 네트워크 계획 설명, 네트워크 계획 업데이트, 네트워크 계획 삭제, 네트워크 생성, 네트워크 설명, 고객과 연결된 네트워크 나열, 네트워크 삭제, 네트워크 활성화, 데이터 계획 생성, 데이터 계획 설명, 네트워크에 대한 데이터 계획 나열, 데이터 계획에 SIM 또는 eSIM 부착, 데이터 계획 삭제, 네트워크와 연결된 SIM 또는 eSIM 나열, 소규모 셀 또는 무선 장치 설치를 단일 또는 일괄 구성, 및 기타 기능을 위한 기능들을 구현할 수 있다.
네트워크 관리 서비스(424)는 고객을 대신하여 클라우드 서비스 제공자에 의해 운영되는 액세스 네트워크(103)를 관리, 구성 및 모니터링하기 위해 실행된다. 이를 위해, 네트워크 관리 서비스(424)는 고객이 새로운 액세스 네트워크(103)에 대한 주문을 하고, 기존 액세스 네트워크(103)를 확장 또는 축소하고, 기존 액세스 네트워크(103)의 작동을 수정하고, 용량 제한 계획을 네트워크 기능(163)에 적용하며, 액세스 네트워크(103) 사용이 허용되는 클라이언트 장치(106)를 구성하고, 클라이언트 장치(106)에 대한 우선순위를 정의하며, 액세스 네트워크(103)의 작동에 관한 통계 및 메트릭을 제공하고, 스펙트럼 예약 서비스(410)를 통해 고객의 개인 네트워크용 주파수 스펙트럼을 예약하며, 등등을 위한 다수의 사용자 인터페이스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 관리 서비스(424)는 사용자 인터페이스를 포함하는 웹 페이지와 같은 하나 이상의 네트워크 페이지를 생성할 수 있다. 또한, 네트워크 관리 서비스(424)는 클라이언트 애플리케이션(436)에 의해 호출될 수 있는 API를 통해 이 기능을 지원할 수 있다. 네트워크 관리 서비스(424)는 다양한 액션을 구현하기 위해 네트워크 관리 API(423)를 사용할 수 있다. 사용자와의 상호 작용을 용이하게 하는 것 외에도, 네트워크 관리 서비스(424)는 또한 액세스 네트워크(103)에 대한 배치 및 구성 변경의 조정과 성능 파라미터의 지속적인 모니터링을 구현한다. 특정 사이트(438)에 대해, 네트워크 관리 서비스(424)는 사이트(438)의 고객 위치 사양, 무인 항공기에 의한 자동화된 사이트 조사 및/또는 기타 입력 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하여 고객을 위한 네트워크 계획(439)을 생성할 수 있다.
네트워크 관리 서비스(424)는 또한 액세스 네트워크(103)를 구현하는 하드웨어에 대한 프로비저닝 및 구성 변경을 구현할 수 있다. 이는 무선 장치, 안테나, 네트워크 기능을 수행하는 VM 인스턴스 또는 컨테이너, 라우터, 스위치, 광섬유 종단 장비, 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나는 특정 주파수에서 작동하도록 구성될 수 있다. 무선 장치는 특정 주파수에서 작동하고, 특정 액세스 네트워크(103)에 참여하고, 트래픽을 특정 VM 인스턴스 또는 컨테이너로 백홀하도록 프로그래밍될 수 있다.
일부 시나리오에서, 네트워크 관리 서비스(424)는 액세스 네트워크(103)에 이미 존재하는 하드웨어를 재구성하기 위해 실행된다. 다른 시나리오에서, 네트워크 관리 서비스(424)는 기존 또는 새로운 액세스 네트워크(103)에 배치될 하드웨어 세트를 사전 구성하기 위해 실행된다. 이를 위해, 네트워크 관리 서비스(424)는 사전 배치된 장치(409)가 액세스 네트워크(103)에서의 배치를 위해 고객에게 배송되기 전에 사전 구성을 용이하게 하기 위해 네트워크(412)에 일시적으로 연결된 하나 이상의 사전 배치된 장치(409)에 구성을 구현할 수 있다.
네트워크 관리 서비스(424)는 또한 액세스 네트워크(103)를 구현하기 위해 하드웨어의 배치를 자동화하고 배열할 수 있다. 고객에 의해 제출되거나 고객을 위해 생성된 네트워크 계획(439)에 기초하여, 네트워크 관리 서비스(424)는 네트워크 계획(439)에 따라 액세스 네트워크(103)를 구현하는 데 필요한 판매자 컴퓨팅 장치와 연관된 하나 이상의 판매자로부터 하드웨어 구성요소에 대한 조달을 배열할 수 있다. 이는 판매자로부터 자동으로 새 장비에 대한 주문을 하거나, 공급자의 재고 내에 이미 장비를 예약하거나, 이미 존재하는 장비를 고객 사이트 또는 다른 고객 사이트에서 에 재배치하는 것을 포함할 수 있으며, 이 경우 재할당될 장비는 더 이상 사용되지 않는다. 이와 관련하여, 네트워크 관리 서비스(424)는 고객에게 더 이상 사용되지 않는 장비를 반환하라는 지시를 보낼 수 있으며, 여기서 장비는 다른 배치에서 사용하기 위해 다른 고객에게 직접 보내질 수 있다. 다른 시나리오에서, 네트워크 관리 서비스(424)는 장비를 더 이상 사용하지 않는 한 사이트에서 해당 장비가 사용될 다른 사이트로 장비를 이동하라는 지시를 고객에게 보낼 수 있다. 네트워크 관리 서비스(424)는 사전 배치된 장치(409)로서 사전 구성을 위해 네트워크(412)에 대한 장비의 연결을 관리할 수 있다. 네트워크 관리 서비스(424)는 또한 잠재적으로 각각의 셀 사이트에 대응하는 고객의 복수의 위치를 포함하는 고객 위치로의 장비 배송을 준비할 수 있다.
데이터 저장소(415)에 저장된 데이터는 예를 들어 하나 이상의 사이트(438), 하나 이상의 네트워크 계획(439), 하나 이상의 데이터 계획(440), 하나 이상의 셀룰러 토폴로지(442), 하나 이상의 스펙트럼 할당(445), 장치 데이터(448), 하나 이상의 우선순위 그룹(450), 하나 이상의 용량 제한 규칙 세트(452), 하나 이상의 네트워크 슬라이스를 설명하는 데이터(454), 무선 유닛 구성 데이터(457), 네트워크 기능 구성 데이터(453), 및 잠재적으로 기타 데이터를 포함한다.
사이트(438)는 액세스 네트워크(103)가 고객을 위해 배치될 위치의 사양을 나타낸다. 일 구현에서, 사이트(438)는 사이트 이름과 주소의 지정을 통해 네트워크 관리 API(423)를 통해 생성된다. 위도 및 경도 좌표가 다른 예에서 사용될 수 있다. 네트워크 관리 API(423)는 고유 사이트 식별자를 사이트(438)와 연관시킬 수 있다.
네트워크 계획(439)은 고객을 위해 배치될 액세스 네트워크(103)의 사양이다. 다양한 구현에서, 네트워크 계획(439)은 사이트(438), 구내(premises), 위치 또는 커버할 지리적 영역, 셀의 수량, 셀당 클라이언트 장치(106)의 최대 수, 클라이언트 장치(106) 또는 SIM의 수량, 장치 식별 정보 및 권한, 액세스 네트워크(103)의 에지 컴퓨팅 용량의 원하는 척도, 원하는 최대 네트워크 대기 시간, 하나 이상의 장치 클래스에 대한 원하는 대역폭 또는 네트워크 처리량, 애플리케이션 또는 서비스에 대한 하나 이상의 서비스 품질 파라미터, 클라이언트 장치(106)에 할당될 네트워크 주소의 범위, 사용될 스펙트럼 유형의 식별자(예를 들어, 시민 광대역 라디오 서비스, 텔레비전 화이트스페이스, 허가된 스펙트럼 등) 및/또는 액세스 네트워크(103)를 생성하는 데 사용될 수 있는 기타 파라미터 중 하나 이상의 식별자를 포함할 수 있다. 고객은 사용자 인터페이스 또는 API를 통해 이러한 파라미터 중 하나 이상을 수동으로 지정할 수 있다. 하나 이상의 파라미터가 기본 파라미터로 미리 채워져 있을 수 있다. 일부 경우에, 무인 항공기를 사용한 자동화된 현장 조사에 적어도 부분적으로 기초하여 고객을 위한 네트워크 계획(439)이 생성될 수 있다. 일부 경우에, 네트워크 계획(439)은 고객의 기존 사설 네트워크에 대한 자동화된 프로브에 대해 적어도 부분적으로 결정된 임계값 및 참조 파라미터를 통합할 수 있다.
데이터 계획(440)은 클라이언트 장치(106)로부터 액세스 네트워크(103)에 액세스하기 위한 하나 이상의 계획에 대응할 수 있다. 데이터 계획(440)은 네트워크 식별자, 데이터 계획 이름, 업링크 속도, 다운링크 속도, 데이터 계획(440)의 고유 식별자, 대기시간 요건, 지터 요건 및/또는 기타 데이터를 포함할 수 있다. 데이터 계획(440)을 정의하는 파라미터의 값은 클라우드 서비스 제공자가 유틸리티 컴퓨팅 모델에 따라 고객에게 비용을 청구하기 위한 기초로 사용될 수 있다. 예를 들어 고객은 SLA(서비스 수준 계약)에 따라 보다 낮은 대기시간 목표 및/또는 보다 높은 대역폭 목표에 대해 더 높은 금액을 청구받을 수 있으며, 고객은 장치별, 셀별, 서비스가 제공되는 지리적 영역, 스펙트럼 가용성, 등에 기초하여 요금을 청구받을 수 있다.
셀룰러 토폴로지(442)는 셀의 위치가 주어지면 가능한 경우 주파수 스펙트럼의 재사용을 고려하는 고객을 위한 복수의 셀 배열을 포함한다. 셀룰러 토폴로지(442)는 사이트 조사가 주어지면 자동으로 생성될 수 있다. 일부 경우에, 셀룰러 토폴로지(442)의 셀 수는 커버할 원하는 지리적 영역, 다양한 사이트에서의 백홀 연결의 가용성, 신호 전파, 사용 가능한 주파수 스펙트럼 및/또는 기타 파라미터에 기초하여 자동으로 결정될 수 있다. 액세스 네트워크(103)의 경우, 셀룰러 토폴로지(442)는 조직적 캠퍼스 내의 하나 이상의 건물, 학군 내의 하나 이상의 학교, 대학 또는 대학 시스템 내의 하나 이상의 건물 및 기타 영역을 포괄하도록 개발될 수 있다.
스펙트럼 할당(445)은 액세스 네트워크(103)에 현재 할당된 주파수 스펙트럼뿐만 아니라 액세스 네트워크(103)에 할당될 수 있는 주파수 스펙트럼을 포함한다. 주파수 스펙트럼은 제한 없이 공개적으로 액세스 가능한 스펙트럼, 고객이 개별적으로 소유하거나 임대한 스펙트럼, 공급자가 소유하거나 임대한 스펙트럼, 무료로 사용할 수 있지만 예약이 필요한 스펙트럼, 등을 포함할 수 있다.
장치 데이터(448)는 액세스 네트워크(103)에 연결하도록 허용된 클라이언트 장치(106)를 설명하는 데이터에 대응한다. 클라이언트 장치(106)는 클라우드 제공자 네트워크(203)의 특정 계정과 연관될 수 있다. 이 장치 데이터(448)는 해당 사용자, 계정 정보, 청구 정보, 데이터 계획(440), 허용된 애플리케이션 또는 사용, 클라이언트 장치(106)가 모바일인지 고정인지 표시, 위치, 현재 셀, 네트워크 주소, 장치 식별자(464)(예: 국제 모바일 장비 식별(IMEI) 번호, 국제 모바일 가입자 식별(IMSI) 번호, 장비 일련 번호(ESN), 중간 액세스 제어(MAC) 주소, 가입자 식별 모듈(SIM) 번호, 내장형 SIM(eSIM) 번호 등), 용량 제한 계획을 위한 장치 우선순위(465), 등을 포함한다.
우선순위 그룹(450)은 용량 제한 계획을 위해 공통 우선순위를 갖는 클라이언트 장치(106)의 하나 이상의 그룹 또는 클래스를 정의할 수 있다. 즉, 용량 제한 규칙 세트(452)는 동일한 우선순위 그룹(450) 내에 있을 때 클라이언트 장치(106)들을 유사한 것으로 취급할 수 있다. 예를 들어, 클라이언트 장치(106)(예를 들어, 보안 비디오 카메라)의 유형들이 동일한 우선순위 그룹(450)에 있을 수 있지만, 사용자 클래스(예: 회사 임원)와 연관된 클라이언트 장치(106)는 동일한 우선순위 그룹(450)에 속할 수 있다.
용량 제한 규칙 세트(452)는 네트워크 기능(163)의 용량 제한에 도달할 때 네트워크 기능(163)에 대한 액세스를 제어하는 하나 이상의 맞춤형 규칙을 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용량 제한은 그 범위를 넘어서 서비스가 제공될 수 없는 절대적인 제한일 수 있거나, 용량 제한은 그 범위를 넘어서 서비스가 허용할 수 없는 대기 시간 또는 허용할 수 없는 신뢰성과 같은 허용할 수 없는 서비스 특성과 연관되는 임계값을 구성할 수 있다. 용량 제한 규칙 세트(452)는 고객별일 수 있고, 또는 클라우드 제공자 네트워크(203)의 특정 계정과 연관될 수 있다. 다양한 네트워크 기능(163)은 다양한 용량 제한 규칙 세트(452)와 연관될 수 있다. 용량 제한 규칙 세트(452)는 네트워크 기능(163)에서 용량 제한에 도달할 때 그렇지 않으면 적용될 하나 이상의 기본값을 대체하거나 바꿀 수 있다. 용량 제한 규칙 세트(452)는 보다 높은 우선순위의 클라이언트 장치(106) 및/또는 보다 높은 우선순위의 네트워크 트래픽에 네트워크 액세스를 제공하기 위해 어떤 클라이언트 장치(106)가 연결 해제되는지 또는 어떤 유형의 네트워크 트래픽이 삭제되는지를 제어할 수 있다.
일부 시나리오에서, 용량 제한 규칙 세트(452)는 그 이하에서 네트워크 기능(163)이 용량 제한을 확장하기 위해 확장되거나 용량 제한을 줄이기 위해 축소되어야 하는 조건을 제공할 수 있다. 확대축소(scaling)은 네트워크 기능(163)에 컴퓨팅 리소스(예를 들어, 머신 인스턴스의 수, 프로세서 용량, 메모리 용량, 네트워크 대역폭, 등)를 추가하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 높은 우선순위 장치가 서비스를 요청할 때 보다 낮은 우선순위 장치가 현재 네트워크 기능(163)으로부터 서비스를 받지 않는 것일 수 있다. 용량 제한 규칙 세트(452)에 의해 지정된 솔루션은 임의의 클라이언트 장치(106)에 대한 서비스를 일시 중단하기보다는 추가 용량을 추가하기 위해 네트워크 기능(163)을 확장하는 것일 수 있다. 반대로, 현재 활용도가 용량 제한보다 훨씬 낮을 경우, 용량 제한은 규칙 세트(452)는 용량을 줄이기 위해 네트워크 기능(163)을 축소하는 것을 제공할 수 있으며, 그에 따라 비용을 줄일 수 있다.
네트워크 슬라이스(454)는 하나 이상의 특정 서비스 품질 요건(466)에 대해 지정된 네트워크 트래픽의 흐름에 대응한다. 흐름은 특정 클라이언트 장치(106)에서 실행되는 특정 애플리케이션과 연관된 흐름, 특정 클라이언트 장치(106)로부터의 모든 네트워크 트래픽, 모든 클라이언트 장치(106)로부터 특정 목적지로의 흐름, 특정 클라이언트 장치(106)로부터 특정 목적지로의 흐름, 등에 대응할 수 있다. 일례에서, 네트워크 슬라이스(454)는 소스 포트, 소스 네트워크 주소, 목적지 포트, 목적지 네트워크 주소, 및/또는 기타 정보에 의해 식별된다. 네트워크 슬라이스(454)는 특정 기간 동안 또는 특정 양의 데이터 동안 유효할 수 있고, 또는, 네트워크 슬라이스(454)가 취소되거나 해제될 때까지 유효할 수 있다. 일례에서, 네트워크 슬라이스(454)는 클라이언트 장치(106)에서 실행되는 특정 애플리케이션에 대해 주문형으로 할당된다. 일부 시나리오에서, 네트워크 슬라이스(454)는 특정 반복 유효 기간(예를 들어, 매주 밤 자정부터 오전 5시까지)을 가지며, 또는 네트워크 슬라이스(454)에 대한 서비스 품질 요건(466)이 반복 기간, 현재 비용 수준, 및/또는 다른 요인이나 이벤트에 기초하여 변경될 수 있다.
서비스 품질 요건(466)은 최소 또는 최대 대역폭, 최소 또는 최대 대기 시간, 최소 또는 최대 신뢰도 척도, 최소 또는 최대 신호 강도 등에 대응할 수 있다. 서비스 품질 요건(466)은 해당 비용 수준과 연관될 수 있고, 이는 고정 구성 요소, 사용량 기반 구성 요소 및/또는 혼잡 기반 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 서비스 품질 요건(466)은 반복되는 월간 고정 비용, 세션당 또는 메가바이트당 비용, 및/또는 셀 사이트 또는 특정 네트워크 링크의 정체에 따른 동적 비용과 연관될 수 있다. 어떤 경우에는 고객이 높은 수준의 서비스를 제공하는 서비스 품질 요건(466)을 선택할 수도 있다. 그러나 다른 경우에 고객은 낮은 수준의 비용을 제공하지만 특정 시간 또는 특정 양태에서 서비스 품질을 낮추는 서비스 품질 요건(466)을 선택할 수 있다. 예를 들어, 고객은 저렴한 비용으로 네트워크를 통해 백업 데이터를 전송하기 위해 밤새 높은 처리량을 허용하고 그렇지 않으면 낮은 우선순위 처리량을 허용하는 서비스 품질 요건(466)을 선택할 수 있다.
무선 유닛 구성 데이터(457)는 액세스 네트워크(103)에 배치된 무선 유닛에 대한 구성 설정에 대응할 수 있다. 이러한 설정은 사용될 주파수, 사용될 프로토콜, 변조 파라미터, 대역폭, 네트워크 라우팅 및/또는 백홀 구성, 무선 유닛의 위치 및 높이, 용량 제한 규칙 세트(452), 등을 포함할 수 있다.
네트워크 기능 구성 데이터(463)는 액세스 네트워크(103)에 대한 다양한 네트워크 기능(163)의 동작을 구성하는 구성 설정에 대응한다. 예를 들어, 네트워크 기능 구성 데이터(463)는 특정 네트워크 기능(163)에 속하는 용량 제한 규칙 세트(452)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 네트워크 기능(163)은 셀 사이트, 고객 집합 사이트 또는 고객으로부터 원격으로 위치한 데이터 센터에 있는 컴퓨팅 장치(418)에 위치한 VM 인스턴스 또는 컨테이너에 배포될 수 있다. 네트워크 기능(163)의 비제한적인 예는 액세스 및 이동성 관리 기능, 세션 관리 기능, 사용자 평면 기능, 정책 제어 기능, 인증 서버 기능, 통합 데이터 관리 기능, 애플리케이션 기능, 네트워크 노출 기능, 네트워크 기능 저장소, 네트워크 슬라이스 선택 기능 및/또는 기타 등등을 포함할 수 있다.
클라이언트 장치(406)는 네트워크(412)에 연결될 수 있는 복수의 클라이언트 장치(406)를 대표한다. 클라이언트 장치(406)는 예를 들어 컴퓨터 시스템과 같은 프로세서 기반 시스템을 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 시스템은 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, PDA, 휴대전화, 스마트폰, 셋톱박스, 음악 플레이어, 웹 패드, 태블릿 컴퓨터 시스템, 게임 콘솔, 전자책 리더기, 스마트워치, 머리 장착형 디스플레이, 음성 인터페이스 장치 또는 기타 장치의 형태로 구현될 수 있다. 클라이언트 장치(406)는 예를 들어 액정 디스플레이(LCD) 디스플레이, 가스 플라즈마 기반 평면 패널 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 전기 영동 잉크(E 잉크) 디스플레이, LCD 프로젝터 또는 기타 유형의 디스플레이 장치, 등과 같은 하나 이상의 장치를 포함하는 디스플레이를 포함할 수 있다.
클라이언트 장치(406)는 클라이언트 애플리케이션(436) 및/또는 다른 애플리케이션과 같은 다양한 애플리케이션을 실행하도록 구성될 수 있다. 클라이언트 애플리케이션(436)은 클라이언트 장치(406)에서 실행되어, 예를 들어, 컴퓨팅 환경(403) 및/또는 다른 서버에 의해 제공되는 네트워크 콘텐츠에 액세스할 수 있고, 따라서, 디스플레이에 사용자 인터페이스를 렌더링할 수 있다. 이를 위해, 클라이언트 애플리케이션(436)은 예를 들어, 브라우저, 전용 애플리케이션 등을 포함할 수 있고, 사용자 인터페이스는 네트워크 페이지, 애플리케이션 화면 등을 포함할 수 있다. 클라이언트 장치(406)는 예를 들어, 이메일 애플리케이션, 소셜 네트워킹 애플리케이션, 워드 프로세서, 스프레드시트 및/또는 기타 애플리케이션과 같은 클라이언트 애플리케이션(436)을 넘어서, 애플리케이션들을 실행하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 스펙트럼 예약 서비스(410)는 고객의 사설 네트워크에 대한 주파수 스펙트럼 예약을 제공한다. 한 시나리오에서, 스펙트럼 예약 서비스(410)는 공개적으로 접근 가능한 스펙트럼의 예약 및 공존을 관리하기 위해 제3자와 같은 실체에 의해 운영된다. 그러한 스펙트럼의 한 가지 예는 CBRS(Citizens Broadband Radio Service)일 수 있다. 다른 시나리오에서, 스펙트럼 예약 서비스(410)는 통신 서비스 제공자가 소유하거나 라이센스한 스펙트럼의 부분을 판매하거나 재임대하기 위해 통신 서비스 제공자에 의해 운영된다.
다음으로 도 5를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 네트워크 관리 서비스(424)의 일부 동작의 일례를 제공하는 흐름도가 도시되어 있다. 도 5의 흐름도는 본 명세서에 기술된 바와 같이 네트워크 관리 서비스(424)의 일부의 동작을 구현하기 위해 채용될 수 있는 다양한 유형의 기능적 배열의 예일 뿐이다. 대안으로서, 도 5의 흐름도는 하나 이상의 실시예에 따른 컴퓨팅 환경(403)(도 4)에서 구현되는 방법의 요소들의 예를 도시하는 것으로 볼 수 있다.
박스(503)에서 시작하여, 네트워크 관리 서비스(424)는 액세스 네트워크(103)(도 4)를 운영 또는 관리하는 고객으로부터 클라이언트 장치(106)(도 1a)의 사양 및 각각의 장치 우선순위(465)(도 4)를 수신한다. 사양은 대응하는 장치 식별자(464)(도 4) 및/또는 클라이언트 장치(106)에 대한 다른 정보를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 사양은 클라이언트 장치(106)를 우선 순위 그룹(450)(도 4)과 연관시킬 수 있으며, 이는 다시 특정 우선순위 수준과 연관되어 있다. 일 실시예에서, 우선순위는 숫자값으로 정의되며, 숫자값이 클수록 상대 우선순위가 더 높다.
박스(506)에서, 네트워크 관리 서비스(424)는 액세스 네트워크(103)를 운영 또는 관리하는 고객으로부터 용량 제한 규칙 세트(452)(도 4)의 사양을 수신한다. 예를 들어, 용량 제한 규칙 세트(452)는 용량 제한을 처리하기 위한 네트워크 기능(163)의 기본 규칙을 무시하거나 대체할 수 있는 네트워크 기능(163)(도 1c)의 용량 제한을 처리하기 위한 하나 이상의 규칙을 정의할 수 있다. 즉, 무작위 실패 또는 연결 끊김 대신에, 용량 제한 규칙 세트(452)는 여전히 높은 우선순위의 클라이언트 장치(106)에 대한 액세스를 제공하면서, 예측 가능하고 신뢰할 수 있는 방식으로 서비스를 실패하거나 거부하도록 네트워크 기능(163)을 구성하는 데 사용된다. 더욱이, 용량 제한 규칙 세트(452)는 어느 클라이언트 장치(106)가 연결을 허용하거나 서비스를 계속할지 선택하기 위한 맞춤형 알고리즘 또는 방법을 포함할 수 있다. 이러한 방법에는 FIFO(선입선출), LIFO(후입선출), 라운드 로빈 또는 무작위 배포 및/또는 기타 접근 방식이 포함될 수 있다. 이들 접근법은 특히 클라이언트 장치(106)가 동일한 우선순위 레벨을 가질 때 채용될 수 있다.
박스(509)에서, 네트워크 관리 서비스(424)는 하나 이상의 기본 규칙 대신 용량 제한 규칙 세트(452)의 각각의 규칙을 구현하기 위해 네트워크 기능 세트(즉, 하나 이상의 네트워크 기능(163))를 구성한다. 예를 들어, 네트워크 관리 서비스(424)는 제어 평면을 통해 용량 제한 규칙 세트(452)를 구현하는 새로운 구성 파일을 각각의 네트워크 기능(163)에 푸시할 수 있다. 네트워크 관리 서비스(424)에 따라, 또한 네트워크 기능(163)이 다시 시작되거나 그렇지 않으면 그 구성 설정을 다시 로드할 수 있다. 이후, 네트워크 관리 서비스(424)의 일부 동작이 종료된다.
이제 도 6을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 네트워크 기능(163)(도 1c)의 일부 동작의 일례를 제공하는 흐름도가 도시되어 있다. 도 6의 흐름도는 본 명세서에 설명된 바와 같이 네트워크 기능(163)의 일부의 동작을 구현하기 위해 채용될 수 있는 다양한 유형의 기능적 배열의 예를 단지 제공한다. 대안으로서, 도 6의 흐름도는 하나 이상의 실시예에 따른 컴퓨팅 환경(403)(도 4)에서 구현되는 방법의 요소들의 예를 도시하는 것으로 볼 수 있다.
박스(603)부터 시작하여, 네트워크 기능(163)은 제1 클라이언트 장치(106)(도 1a)로부터 서비스에 대한 서비스 요청을 수신한다. 일례에서, 네트워크 기능(163)은 액세스 네트워크(103)의 무선 액세스 네트워크에 위치한다. 다른 예에서, 네트워크 기능(163)은 액세스 네트워크(103)의 코어 네트워크에 위치한다. 네트워크 기능(163)은 클라우드 제공자 네트워크(203)(도 2a)에 의해 고객을 대신하여 관리되거나 제공되는 리소스 상에서 호스팅될 수 있고, 또는, 네트워크 기능(163)이 고객 구내 내의 리소스에서 호스팅될 수 있다. 경우에 따라 서비스 요청은 명시적인 연결 요청 또는 네트워크 주소에 대한 요청에 해당할 수 있다. 다른 경우에, 연결 요청은 클라이언트 장치(106)에 의해 액세스 네트워크(103)를 통해 하나 이상의 데이터 패킷을 전송함으로써 액세스 네트워크(103)를 단순히 사용하는 것에 대응할 수 있다.
박스(606)에서, 네트워크 기능(163)은 네트워크 기능(163)이 용량 제한에 있다고 결정한다. 예를 들어, 네트워크 기능(163)은 네트워크 기능(163)에 할당된 자원의 척도에 기초하여 동시에 서비스되는 연결 또는 클라이언트 장치(106)에 엄격한 제한(예를 들어, 64개 또는 다른 갯수)을 가질 수 있다. 일부 경우에, 제한은 라이센스 제한을 기반으로 할 수 있다. 다른 예에서, 제한은 대역폭 제한, 메모리 제한, 프로세서 제한 등에 대응할 수 있다. 대안적으로, 네트워크 기능(163)은 네트워크 기능(163)이 용량 제한에 도달하는 것을 피하기 위한 조치를 취하기 위해 정의된 임계값 내에서 용량 제한에 접근하고 있다고 결정할 수 있다.
박스(609)에서, 네트워크 기능(163)은 제1 클라이언트 장치(106)의 장치 우선순위(465)(도 4)를 결정한다. 일부 경우에, 네트워크 기능(163)은 제1 클라이언트 장치(106)에 할당된 우선순위 그룹(450)(도 4)과 연관된 우선순위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 기능(163)은 장치 우선순위(465)를 결정하기 위해 장치 식별자(464)(도 4)에 대한 데이터베이스에 질의할 수 있다. 대안적으로, 장치 우선순위(465)는 제1 클라이언트 장치(106)에 의해 전송된 연결 요청 또는 데이터 패킷에 포함될 수 있다.
박스(612)에서, 네트워크 기능(163)은 액세스를 중단하기 위해 현재 네트워크 기능(163)을 사용하고 있는 하나 이상의 제2 클라이언트 장치(106)를 선택할 수 있다. 이 예에서, 제1 클라이언트 장치(106)는 하나 이상의 제2 클라이언트 장치(106)보다 높은 우선순위를 갖는다. 다른 예에서, 제1 클라이언트 장치(106)는 더 낮은 우선순위를 가질 수 있고 액세스가 거부될 수 있다. 다수의 제2 클라이언트 장치(106)가 제1 클라이언트 장치(106)보다 낮은 우선순위를 갖는 경우, 네트워크 기능(163)은 제1 클라이언트 장치(106)를 수용하는 데 필요한 만큼 적은 수의 제2 클라이언트 장치(106)를 선택할 수 있다. 제2 클라이언트 장치(106)는 용량 제한 규칙 세트(452)(도 4)에 따라 선택되며, 이는 무작위 선택, 라운드 로빈 선택, FIFO 선택, LIFO 선택 또는 다른 접근법을 지정할 수 있다.
박스(615)에서, 네트워크 기능(163)은 용량 제한 규칙 세트(452)에 적어도 부분적으로 기초하여 선택된 제2 클라이언트 장치(106)에 대한 서비스를 일시 중단한다. 예를 들어, 네트워크 기능(163)은 제2 클라이언트 장치(106)에 서비스를 프로비저닝하는 대신에 제1 클라이언트 장치(106)에 서비스를 프로비저닝할 수 있다. 이는 선택된 제2 클라이언트 장치(106)을 액세스 네트워크(103)로부터 연결 해제할 수 있거나, 선택된 제2 클라이언트 장치(106)가 네트워크 기능(163)의 다른 인스턴스에 의해 수용될 수 있다. 대안적으로, 액세스 네트워크(103)의 기능은 네트워크 기능(163)으로부터 서비스를 중단함으로써 제한될 수 있지만, 일부 네트워크 연결은 여전히 이용 가능할 수 있다.
박스(618)에서, 네트워크 기능(163)은 제1 클라이언트 장치(106)와 액세스 네트워크(103) 사이의 연결을 가능하게 할 수 있는 서비스를 제1 클라이언트 장치(106)에 제공한다. 제1 클라이언트 장치(106)의 우선순위는 일정 관리, 승인 제어, 리소스 할당 알고리즘 전반에 걸쳐 계속 고려될 수 있다. 박스(621)에서, 네트워크 기능(163)은 네트워크 슬라이스(454)(도 4)를 제1 클라이언트 장치(106)에 동적으로 할당할 수 있다. 예를 들어, 대응하는 QoS 요건(466)(도 4)을 갖는 네트워크 슬라이스(454)는 제1 클라이언트 장치(106)의 우선순위에 적어도 부분적으로 기초하여 제1 클라이언트 장치(106)에 동적으로 할당될 수 있다. 그러나, QoS 요건(466)이 우선순위와 별개일 수 있다는 점에 유의한다. 일례에서, 클라이언트 장치(106)가 상대적으로 낮은 우선순위를 갖지만 상대적으로 높은 QoS 요건(466)을 가질 수 있고, 또는, 클라이언트 장치(106)가 상대적으로 높은 우선순위를 갖지만 상대적으로 낮은 QoS 요건을 가질 수 있다.
박스(624)에서, 네트워크 기능(163)은 다른 네트워크 슬라이스(454)를 동적으로 조정할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 기능(163)에 대한 액세스 중단된 선택된 제2 클라이언트 장치(106)에 하나 이상의 네트워크 슬라이스(454)가 할당되면, 액세스 네트워크(103)의 네트워크 슬라이스(454)에 할당된 리소스는 해제되어, 네트워크 기능(163)을 통해 현재 연결되어 있는 클라이언트 장치(106)에 의해 사용 중인 네트워크 슬라이스(454)에 재할당될 수 있다. 일부 경우에, 네트워크 기능(163)은 우선순위에 적어도 부분적으로 기초하여 네트워크 슬라이스(454)의 QoS 요건(466)을 동적으로 조정할 수 있다. 한 예에서, 더 낮은 우선순위 클라이언트 장치(106)와 연관된 QoS 요건(466)은 더 높은 우선순위 클라이언트 장치(106)의 QoS 요건(466)을 충족시키기 위해 조정된다. QoS 요건(466)과 함께 장치 우선순위(465)를 사용함으로써, 이러한 기술을 이용할 때, 높은 우선순위를 가진 클라이언트 장치(106)들이 액세스 네트워크(103)에 액세스할 수 있을 뿐 아니라, 높은 우선순위를 가진 클라이언트 장치(106)들이 QoS 요건(466)에 기초하여 요구되는 리소스를 얻는 것을 보장할 수도 있다.
박스(627)에서, 네트워크 기능(163)의 용량은 용량 제한 규칙 세트(452)에 적어도 부분적으로 기초하여 확장되거나 축소될 수 있다. 예를 들어, 현재 용량이 네트워크 슬라이스(454)를 수용하기에 충분하지 않은 경우, 용량이 늘어날 수 있다. 유사하게, 상대적 우선순위 및 용량 제한 규칙 세트(452)가 기존 클라이언트 장치(106)에 대한 서비스의 일시 중단을 허용하지 않는 상황에서, 용량이 확장될 수 있다. 반대로, 용량 제한 규칙 세트(452)는 활용도가 임계량만큼 용량 제한보다 낮은 경우 용량 축소를 제공할 수 있다. 네트워크 기능(163)의 용량을 축소확장할 때, 새로운 머신 인스턴스가 시작되어 클라우드 제공자 네트워크(203)의 네트워크 기능(163)에 할당될 수 있다. 대안적으로, 에지 또는 코어 네트워크의 기존 컴퓨팅 용량이 고객의 작업 부하나 다른 네트워크 기능(163) 대신에 네트워크 기능(163)에 재할당될수 있다. 이후, 네트워크 기능(163) 중 해당 부분의 동작은 종료된다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 환경(403)의 개략적인 블록도가 도시되어 있다. 컴퓨팅 환경(403)은 하나 이상의 컴퓨팅 장치(700)를 포함한다. 각각의 컴퓨팅 장치(700)는 예를 들어 프로세서(703) 및 메모리(706)를 갖는 적어도 하나의 프로세서 회로를 포함하며, 둘 다 로컬 인터페이스(709)에 연결된다. 이를 위해, 각각의 컴퓨팅 장치(700)는 예를 들어 적어도 하나의 서버 컴퓨터 또는 유사 장치를 포함할 수 있다. 로컬 인터페이스(709)는 예를 들어, 수반되는 주소/제어 버스 또는 이해될 수 있는 다른 버스 구조를 갖는 데이터 버스를 포함할 수 있다.
메모리(706)에는 프로세서(703)에 의해 실행 가능한 데이터 및 여러 구성요소가 모두 저장된다. 특히, 메모리(706)에 저장되고 프로세서(703)에 의해 실행 가능한 것은 네트워크 관리 API(423), 네트워크 관리 서비스(424) 및 잠재적으로 기타의 애플리케이션이다. 또한 메모리(706)에는 데이터 저장소(415) 및 기타 데이터가 저장될 수 있다. 또한, 메모리(706)에는 운영체제가 저장되어 프로세서(703)에 의해 실행될 수 있다.
인식할 수 있는 바와 같이, 메모리(706)에 저장되고 프로세서(703)에 의해 실행 가능한 다른 애플리케이션이 있을 수 있다는 것이 이해된다. 본 문서에 설명된 구성 요소가 소프트웨어 형태로 구현되는 경우, 예를 들어, C, C++, C#, Objective C, Java®, JavaScript®, Perl, PHP, Visual Basic®, Python®, Ruby, Flash® 또는 기타 프로그래밍 언어와 같은 여러 프로그래밍 언어 중 하나가 사용될 수 있다.
다수의 소프트웨어 구성요소가 메모리(706)에 저장되고 프로세서(703)에 의해 실행 가능하다. 이와 관련하여, "실행 가능"이라는 용어는 궁극적으로 프로세서(703)에 의해 실행될 수 있는 형태의 프로그램 파일을 의미한다. 실행 가능한 프로그램의 예는 예를 들어 메모리(706)의 랜덤 액세스 부분에 로드될 수 있고 프로세서(703)에 의해 실행될 수 있는 형식의 기계어 코드로 변환될 수 있는 컴파일된 프로그램, 메모리(706)의 랜덤 액세스 부분에 로드되어 프로세서(703)에 의해 실행될 수 있는 객체 코드와 같이 적절한 형식으로 표현될 수 있는 소스 코드, 또는, 프로세서(703)에 의해 실행될 메모리(706)의 랜덤 액세스 부분에서 명령어를 생성하기 위해 다른 실행 가능한 프로그램에 의해 해석될 수 있는 소스 코드일 수 있다. 실행 가능한 프로그램은 예를 들어 RAM(Random Access Memory), ROM(Read-Only Memory), 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브, USB 플래시 드라이브, 메모리 카드, 컴팩트 디스크(CD) 또는 디지털 다용도 디스크(DVD)와 같은 광 디스크, 플로피 디스크, 자기 테이프 또는 기타 메모리 구성 요소를 포함한, 메모리(706)의 임의 부분 또는 구성 요소에 저장될 수 있다.
본 명세서에서 메모리(706)는 휘발성 및 비휘발성 메모리와 데이터 저장 구성요소를 모두 포함하는 것으로 정의된다. 휘발성 구성 요소는 전원이 꺼졌을 때 데이터 값을 유지하지 않는 구성 요소이다. 비휘발성 구성 요소는 전원이 꺼졌을 때 데이터를 유지하는 구성 요소이다. 따라서, 메모리(706)는 예를 들어 RAM(Random Access Memory), ROM(Read-Only Memory), 하드 디스크 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브, USB 플래시 드라이브, 메모리 카드 판독기를 통해 액세스되는 메모리 카드, 관련 플로피 디스크 드라이브를 통해 액세스되는 플로피 디스크, 광 디스크 드라이브를 통해 액세스되는 광 디스크, 적절한 테이프 드라이브를 통해 액세스되는 자기 테이프, 및/또는 기타 메모리 구성 요소, 또는, 이러한 메모리 구성 요소 중 임의의 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 또한, RAM은 예를 들어 SRAM(Static Random Access Memory), DRAM(Dynamic Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory) 및 기타 이러한 장치를 포함할 수 있다. ROM은 예를 들어, 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(PROM), 소거 가능 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거 가능한 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(EEPROM), 또는 다른 유사한 메모리 장치를 포함할 수 있다.
또한, 프로세서(703)는 다중 프로세서(703) 및/또는 다중 프로세서 코어를 나타낼 수 있고, 메모리(706)는 각각 병렬 처리 회로에서 동작하는 다중 메모리(706)를 나타낼 수 있다. 이러한 경우, 로컬 인터페이스(709)는 다중 프로세서(703) 중 임의의 2개 사이, 임의의 프로세서(703)와 임의의 메모리(706) 사이, 또는 메모리(706) 중 임의의 2개 사이 등의 통신을 용이하게 하는 적절한 네트워크일 수 있다. 로컬 인터페이스(709)는 예를 들어 로드 밸런싱을 수행하는 것을 포함하여 이 통신을 조정하도록 설계된 추가 시스템을 포함할 수 있다. 프로세서(703)는 전기적이거나 다른 이용 가능한 구성일 수 있다.
본 명세서에 설명된 네트워크 관리 API(423), 네트워크 관리 서비스(424) 및 기타 다양한 시스템들이 위에서 논의된 바와 같이 범용 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 또는 코드로 구현될 수 있지만, 대안적으로, 동일한 것이 전용 하드웨어로, 또는 소프트웨어/범용 하드웨어와 전용 하드웨어의 조합으로 구현될 수도 있다. 전용 하드웨어에 구현된 경우, 각각은 여러 기술 중 하나 또는 조합을 사용하는 회로 또는 상태 머신으로 구현될 수 있다. 이들 기술은 하나 이상의 데이터 신호의 적용에 따라 다양한 논리 기능을 구현하기 위한 논리 게이트를 갖는 개별 논리 회로, 적절한 논리 게이트를 갖는 ASIC(주문형 집적 회로), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 구성 요소, 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 이러한 기술은 일반적으로 당업자에게 잘 알려져 있으므로, 여기서는 자세히 설명하지 않는다.
도 5-6의 흐름도는 네트워크 관리 서비스(424) 및 네트워크 기능(163)의 일부 구현의 기능 및 동작을 도시한다. 소프트웨어로 구현된 경우, 각 블록은 명시된 논리적 기능을 구현하기 위한 프로그램 명령어를 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드 부분을 나타낼 수 있다. 프로그램 명령어는 컴퓨터 시스템 또는 다른 시스템의 프로세서(703)와 같은 적절한 실행 시스템에 의해 인식될 수 있는 수치 명령어를 포함하는 프로그래밍 언어 또는 기계 코드로 작성된 사람이 읽을 수 있는 명령문을 포함하는 소스 코드의 형태로 구현될 수 있다. 기계어 코드는 소스 코드 등에서 변환될 수 있다. 하드웨어적으로 구현되는 경우 각 블록은 지정된 논리 기능을 구현하기 위한 하나의 회로 또는 상호 연결된 다수의 회로들을 나타낼 수 있다.
도 5-6의 흐름도는 구체적인 실행 순서를 보여주지만, 실행 순서는 설명된 것과 다를 수 있다는 것이 이해된다. 예를 들어, 둘 이상의 블록의 실행 순서는 표시된 순서에 따라 뒤섞일 수 있다. 또한, 도 5-6에서 차례로 도시된 2개 이상의 블록이 동시적으로 또는 부분 동시적으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 도 5-6에 도시된 블록 중 하나 이상을 건너뛰거나 생략할 수 있다. 또한, 향상된 유틸리티, 계정, 성능 측정 또는 문제 해결 지원 제공 등의 목적으로 임의의 개수의 카운터, 상태 변수, 경고 신호기 또는 메시지가 여기에 설명된 논리 흐름에 추가될 수 있다. 모든 이러한 변형은 본 개시의 범위 내에 있다.
또한, 네트워크 관리 API(423) 및 소프트웨어 또는 코드를 포함하는 네트워크 관리 서비스(424)를 포함하여 여기에 설명된 임의의 로직 또는 애플리케이션은 예를 들어, 컴퓨터 시스템 또는 다른 시스템의 프로세서(703)와 같은 명령어 실행 시스템에 의해 또는 이와 연계하여 사용하기 위해 임의의 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로 구현될 수 있다. 이러한 의미에서, 로직은 예를 들어 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 인출될 수 있고 명령어 실행 시스템에 의해 실행될 수 있는 명령어 및 선언을 포함하는 명령문을 포함할 수 있다. 본 개시의 맥락에서, "컴퓨터 판독 가능 매체"는 명령어 실행 시스템에 의해 또는 이와 관련하여 사용하기 위해 여기에 설명된 로직 또는 애플리케이션을 포함, 저장 또는 유지할 수 있는 임의의 매체일 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 예를 들어 자기, 광학 또는 반도체 매체와 같은 많은 물리적 매체 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 적합한 컴퓨터 판독 가능 매체의 보다 구체적인 예에는 자기 테이프, 자기 플로피 디스켓, 자기 하드 드라이브, 메모리 카드, 솔리드 스테이트 드라이브, USB 플래시 드라이브 또는 광 디스크가 포함되지만 이에 국한되지 않는다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 매체는, 예를 들어, SRAM(Static Random Access Memory) 및 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 또는 MRAM(Magnetic Random Access Memory)을 포함하는 RAM(Random Access Memory) 일 수 있다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 매체는 ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 또는 다른 유형의 메모리 장치일 수 있다.
또한, 네트워크 관리 API(423) 및 네트워크 관리 서비스(424)를 포함하여 여기에 설명된 임의의 로직 또는 애플리케이션은 다양한 방식으로 구현되고 구조화될 수 있다. 예를 들어, 설명된 하나 이상의 애플리케이션은 단일 애플리케이션의 모듈 또는 구성 요소로 구현될 수 있다. 또한, 여기에 설명된 하나 이상의 애플리케이션은 공유되거나 별도의 컴퓨팅 장치 또는 이들의 조합에서 실행될 수 있다. 예를 들어, 여기에 설명된 복수의 애플리케이션은 동일한 컴퓨팅 장치(700)에서 실행되거나 동일한 컴퓨팅 환경(403)의 여러 컴퓨팅 장치(700)에서 실행될 수 있다.
달리 구체적으로 언급하지 않는 한, "X, Y 또는 Z 중 적어도 하나"라는 문구와 같은 분리형 언어는 항목, 용어 등이 X, Y, 또는 Z, 또는 이들의 임의의 조합(예: X, Y 및/또는 Z)일 수 있음을 나타내기 위해 일반적으로 사용되는 문맥으로 다르게 이해된다. 따라서, 이러한 분리적 언어는 일반적으로, 특정 실시예가 X 중 적어도 하나, Y 중 적어도 하나, 또는 Z 중 적어도 하나가 각각 존재할 것을 요구한다는 것을 암시하려는 의도가 아니며 암시해서는 안 된다.
본 개시내용의 실시예는 적어도 다음 조항에 의해 설명될 수 있다:
조항 1. 시스템으로서: 고객을 대신하여 클라우드 제공자 네트워크에 의해 운영되는 무선 기반 네트워크 - 상기 무선 기반 네트워크는 복수의 네트워크 기능으로 구성됨; 그리고 상기 클라우드 제공자 네트워크의 적어도 하나의 컴퓨팅 장치를 포함하며, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 장치는 적어도: 네트워크 기능 세트 내의 적어도 하나의 네트워크 기능이 고객에 의해 정의된 적어도 하나의 규칙에 따른 용량 제한에 있음에 응답하여 제2 클라이언트 장치에 서비스를 프로비저닝하는 대신에 복수의 네트워크 기능 중 하나의 네트워크 기능 세트로부터의 서비스를 제1 클라이언트 장치에 프로비저닝하라는 요청을 고객으로부터 수신하는 것 - 상기 용량 제한은 서비스에 대한 절대 용량 제한이거나, 넘어설 때 서비스가 허용불가한 특성과 연관된 임계값임; 그리고 상기 용량 제한을 처리하기 위한 기본 규칙 대신 적어도 하나의 규칙을 구현하도록 상기 무선 기반 네트워크의 네트워크 기능 설정을 구성하는 것을 수행하도록 구성되는, 시스템.
조항 2. 조항 1에 있어서, 상기 기본 규칙은 라운드 로빈 알고리즘 또는 선입선출 알고리즘 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
조항 3. 조항 1 내지 2 중 어느 하나에 있어서, 상기 요청은 제1 우선순위 레벨을 상기 제1 클라이언트 장치와 연관시키고, 제2 우선순위 레벨을 상기 제2 클라이언트 장치와 연관시키며, 상기 제1 우선순위 레벨은 상기 제2 우선순위 레벨보다 높은, 시스템.
조항 4. 조항 3에 있어서, 상기 제1 우선순위 레벨은 제1 클래스의 클라이언트 장치에 적용되며, 상기 제2 우선순위 레벨은 제2 클래스의 클라이언트 장치에 적용되는, 시스템.
조항 5. 조항 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 용량 제한을 처리하기 위한 기본 규칙 대신에 적어도 하나의 규칙을 구현하도록 네트워크 기능 세트를 구성하는 것은 상기 네트워크 기능 세트로 하여금: 기본 규칙 하에 상기 제1 클라이언트 장치에 대한 네트워크 서비스를 거부하는 대신, 상기 적어도 하나의 규칙에 따라 상기 제1 클라이언트 장치에 네트워크 서비스를 제공하고 상기 제2 클라이언트 장치에 대한 네트워크 서비스를 일시 중단하게 하는, 시스템.
조항 6. 조항 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 용량 제한을 처리하기 위한 기본 규칙 대신에 적어도 하나의 규칙을 구현하도록 네트워크 기능 세트를 구성하는 것은 상기 네트워크 기능 세트로 하여금: 서비스 품질 요건을 갖는 네트워크 슬라이스를 상기 제1 클라이언트 장치에 동적으로 할당하게 하는, 시스템.
조항 7. 컴퓨터로 구현되는 방법으로서: 제1 클라이언트 장치로부터 무선 기반 네트워크로부터의 서비스에 대한 요청을 수신하는 단계; 상기 무선 기반 네트워크의 네트워크 기능이 용량 제한에 있다고 결정하는 단계; 상기 무선 기반 네트워크의 네트워크 기능이 용량 제한에 있다고 결정함에 응답하여 그리고 상기 무선 기반 네트워크에 특정한 규칙 세트에 적어도 부분적으로 기초하여, 제2 클라이언트 장치에 대한 네트워크 기능으로부터의 서비스를 일시 중단하는 단계; 그리고 상기 제2 클라이언트 장치 대신에 네트워크 기능에 대한 액세스를 제1 클라이언트 장치에 제공하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
조항 8. 조항 7에 있어서, 상기 제1 클라이언트 장치와 연관된 우선순위를 결정하는 단계; 그리고 상기 우선순위에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제2 클라이언트 장치 대신에 네트워크 기능으로부터의 서비스를 상기 제1 클라이언트 장치에 제공하기로 결정하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
조항 9. 조항 8에 있어서, 상기 무선 기반 네트워크의 운영자로부터 상기 제1 클라이언트 장치와 연관된 우선순위의 사양을 수신하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
조항 10. 조항 7 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 규칙 세트에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 무선 기반 네트워크의 네트워크 슬라이스에 상기 제1 클라이언트 장치를 동적으로 할당하는 단계를 더 포함하고, 상기 네트워크 슬라이스는 서비스 품질 요건과 연관되는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
조항 11. 조항 7 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 규칙 세트에 적어도 부분적으로 기초하여 현재 네트워크 기능을 사용하고 있는 복수의 클라이언트 장치로부터 상기 제2 클라이언트 장치를 선택하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
조항 12. 조항 11에 있어서, 상기 규칙 세트는 상기 네트워크 기능의 기본 규칙보다 상기 네트워크 기능의 용량 제한을 처리하기 위한 상이한 규칙을 정의하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
조항 13. 조항 12에 있어서, 상기 기본 규칙은 상기 제1 클라이언트 장치가 상기 네트워크 기능으로부터의 서비스를 거부하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
조항 14. 조항 7 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 규칙 세트에 적어도 부분적으로 기초하여, 그리고 상기 무선 기반 네트워크의 네트워크 기능이 용량 제한에 있다는 결정에 응답하여, 상기 네트워크 기능에 할당된 컴퓨팅 리소스를 축소/확대(scaling)하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
조항 15. 조항 7 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 무선 기반 네트워크는 상기 클라우드 제공자 네트워크에 의해 고객을 위해 프로비저닝되고, 상기 규칙 세트는 고객에 의해 구성되는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
조항 16. 조항 7 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 제2 클라이언트 장치로부터의 네트워크 트래픽은 상기 제1 클라이언트 장치로부터의 네트워크 트래픽보다 높은 서비스 품질 파라미터와 관련되는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
조항 17. 적어도 하나의 컴퓨팅 장치에서 실행 가능한 명령어를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 명령어가 실행될 때 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로 하여금 적어도: 무선 기반 네트워크의 운영자로부터 용량 제한 계획을 수신하는 것 - 상기 용량 제한 계획은 네트워크 기능이 용량 제한에 있음에 응답하여 네트워크 기능의 서비스를 제2 클라이언트 장치보다 제1 클라이언트 장치에 우선순위를 두는 운영자 지정 규칙을 포함함; 그리고 상기 용량 제한을 처리하기 위한 기본 규칙 대신 상기 운영자-지정 규칙을 구현하도록 상기 무선 기반 네트워크에서 네트워크 기능을 구성하는 것을 수행하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
조항 18. 조항 17에 있어서, 상기 운영자 지정 규칙은 상기 네트워크 기능으로부터 서비스를 수신하고 있는 복수의 제2 클라이언트 장치들로부터 네트워크 기능으로부터의 서비스를 일시 중단하기 위해 상기 제2 클라이언트 장치를 선택하는 접근 방식을 정의하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
조항 19. 조항 17 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 명령어가 실행될 때, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로 하여금 적어도, 상기 운영자 지정 규칙에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 클라이언트 장치에 네트워크 슬라이스를 동적으로 할당하도록 상기 네트워크 기능을 더 구성하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
조항 20. 조항 17 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 무선 기반 네트워크는 무선 액세스 네트워크를 포함하고, 상기 네트워크 기능은 상기 무선 액세스 네트워크에서 구현되며, 상기 용량 제한은 상기 네트워크 기능에 의해 동시에 서비스받는 클라이언트 장치들의 최대 개수에 대응하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
본 개시의 전술한 실시예는 단지 본 개시의 원리의 명확한 이해를 위해 제시된 구현의 가능한 예에 불과하다는 것이 강조되어야 한다. 본 개시의 사상 및 원리로부터 실질적으로 벗어나지 않고 위에서 설명된 실시예에 대해 많은 변형 및 수정이 이루어질 수 있다. 이러한 모든 수정 및 변형은 본 개시 내용의 범위 내에 포함되도록 의도되었으며 다음 청구범위에 의해 보호된다.
Claims (15)
- 시스템으로서:
고객을 대신하여 클라우드 제공자 네트워크에 의해 운영되는 무선 기반 네트워크 - 상기 무선 기반 네트워크는 복수의 네트워크 기능으로 구성됨; 그리고
상기 클라우드 제공자 네트워크의 적어도 하나의 컴퓨팅 장치를 포함하며, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 장치는 적어도:
네트워크 기능 세트 내의 적어도 하나의 네트워크 기능이 고객에 의해 정의된 적어도 하나의 규칙에 따른 용량 제한에 있음에 응답하여 제2 클라이언트 장치에 서비스를 프로비저닝하는 대신에 복수의 네트워크 기능 중 하나의 네트워크 기능 세트로부터의 서비스를 제1 클라이언트 장치에 프로비저닝하라는 요청을 고객으로부터 수신하는 것 - 상기 용량 제한은 서비스에 대한 절대 용량 제한이거나, 넘어설 때 서비스가 허용불가한 특성과 연관된 임계값임; 그리고
상기 용량 제한을 처리하기 위한 기본 규칙 대신 적어도 하나의 규칙을 구현하도록 상기 무선 기반 네트워크의 네트워크 기능 설정을 구성하는 것을 수행하도록 구성되는, 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 기본 규칙은 라운드 로빈 알고리즘 또는 선입선출 알고리즘 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 요청은 제1 우선순위 레벨을 상기 제1 클라이언트 장치와 연관시키고, 제2 우선순위 레벨을 상기 제2 클라이언트 장치와 연관시키며, 상기 제1 우선순위 레벨은 상기 제2 우선순위 레벨보다 높고, 상기 제1 우선순위 레벨은 제1 클래스의 클라이언트 장치에 적용되며, 상기 제2 우선순위 레벨은 제2 클래스의 클라이언트 장치에 적용되는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 용량 제한을 처리하기 위한 기본 규칙 대신에 적어도 하나의 규칙을 구현하도록 네트워크 기능 세트를 구성하는 것은 상기 네트워크 기능 세트로 하여금:
기본 규칙 하에 상기 제1 클라이언트 장치에 대한 네트워크 서비스를 거부하는 대신, 적어도 하나의 규칙에 따라 상기 제1 클라이언트 장치에 네트워크 서비스를 제공하고 상기 제2 클라이언트 장치에 대한 네트워크 서비스를 일시 중단하는 것; 또는
서비스 품질 요건을 갖는 네트워크 슬라이스를 상기 제1 클라이언트 장치에 동적으로 할당하는 것 중 적어도 하나를 수행하게 하는, 시스템. - 컴퓨터로 구현되는 방법으로서:
제1 클라이언트 장치로부터 무선 기반 네트워크로부터의 서비스에 대한 요청을 수신하는 단계;
상기 무선 기반 네트워크의 네트워크 기능이 용량 제한에 있다고 결정하는 단계;
상기 무선 기반 네트워크의 네트워크 기능이 용량 제한에 있다고 결정함에 응답하여 그리고 상기 무선 기반 네트워크에 특정한 규칙 세트에 적어도 부분적으로 기초하여, 제2 클라이언트 장치에 대한 네트워크 기능으로부터의 서비스를 일시 중단하는 단계; 그리고
상기 제2 클라이언트 장치 대신에 네트워크 기능에 대한 액세스를 제1 클라이언트 장치에 제공하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법. - 제5항에 있어서,
상기 제1 클라이언트 장치와 연관된 우선순위를 결정하는 단계; 그리고
상기 우선순위에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제2 클라이언트 장치 대신에 네트워크 기능으로부터의 서비스를 상기 제1 클라이언트 장치에 제공하기로 결정하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법. - 제6항에 있어서, 상기 무선 기반 네트워크의 운영자로부터 상기 제1 클라이언트 장치와 연관된 우선순위의 사양을 수신하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 규칙 세트에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 무선 기반 네트워크의 네트워크 슬라이스에 상기 제1 클라이언트 장치를 동적으로 할당하는 단계를 더 포함하고, 상기 네트워크 슬라이스는 서비스 품질 요건과 연관되는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 규칙 세트에 적어도 부분적으로 기초하여 현재 네트워크 기능을 사용하고 있는 복수의 클라이언트 장치로부터 상기 제2 클라이언트 장치를 선택하는 단계를 더 포함하고, 상기 규칙 세트는 상기 네트워크 기능의 기본 규칙보다 상기 네트워크 기능의 용량 제한을 처리하기 위한 상이한 규칙을 정의하며, 상기 기본 규칙은 상기 제1 클라이언트 장치가 상기 네트워크 기능으로부터의 서비스를 거부하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 규칙 세트에 적어도 부분적으로 기초하여, 그리고 상기 무선 기반 네트워크의 네트워크 기능이 용량 제한에 있다는 결정에 응답하여, 상기 네트워크 기능에 할당된 컴퓨팅 리소스를 축소/확대(scaling)하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 무선 기반 네트워크는 상기 클라우드 제공자 네트워크에 의해 고객을 위해 프로비저닝되고, 상기 규칙 세트는 고객에 의해 구성되며, 상기 제2 클라이언트 장치로부터의 네트워크 트래픽은 상기 제1 클라이언트 장치로부터의 네트워크 트래픽보다 높은 서비스 품질 파라미터와 관련되는, 컴퓨터로 구현되는 방법.
- 적어도 하나의 컴퓨팅 장치에서 실행 가능한 명령어를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 명령어가 실행될 때 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로 하여금 적어도:
무선 기반 네트워크의 운영자로부터 용량 제한 계획을 수신하는 것 - 상기 용량 제한 계획은 네트워크 기능이 용량 제한에 있음에 응답하여 네트워크 기능의 서비스를 제2 클라이언트 장치보다 제1 클라이언트 장치에 우선순위를 두는 운영자 지정 규칙을 포함함; 그리고
상기 용량 제한을 처리하기 위한 기본 규칙 대신 상기 운영자-지정 규칙을 구현하도록 상기 무선 기반 네트워크에서 네트워크 기능을 구성하는 것을 수행하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체. - 제12항에 있어서, 상기 운영자 지정 규칙은 상기 네트워크 기능으로부터 서비스를 수신하고 있는 복수의 제2 클라이언트 장치들로부터 네트워크 기능으로부터의 서비스를 일시 중단하기 위해 상기 제2 클라이언트 장치를 선택하는 접근 방식을 정의하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제12항에 있어서, 명령어가 실행될 때, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로 하여금 적어도, 상기 운영자 지정 규칙에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 클라이언트 장치에 네트워크 슬라이스를 동적으로 할당하도록 상기 네트워크 기능을 더 구성하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제12항에 있어서, 상기 무선 기반 네트워크는 무선 액세스 네트워크를 포함하고, 상기 네트워크 기능은 상기 무선 액세스 네트워크에서 구현되며, 상기 용량 제한은 상기 네트워크 기능에 의해 동시에 서비스받는 클라이언트 장치들의 최대 개수에 대응하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
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