KR100498258B1 - 트리구조의 통신시스템 및 방법 - Google Patents

트리구조의 통신시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트리구조의 통신시스템 및 방법에 관한 것으로, 일정 수를 초과하는 클라이언트 단말기들이 서버로부터 전달되는 노드정보에 따라 다른 클라이언트 단말기에 연결하여 이 연결된 다른 클라이언트 단말기를 매개로 서버와 통신을 수행함으로써, 서버의 부하를 최소화시킬 수 있다. 이러한 본 발명은, 상위의 클라이언트 단말기들이 서버로부터 전달되는 데이터를 하위의 클라이언트 단말기들로 각자 중계할 수 있기 때문에, 인터넷 방송서비스와 같이 서버로부터 전해지는 동일한 내용의 대용량 데이터를 다수의 클라이언트 단말기들로 실시간 전달해야하는 경우에 특히 유용하다. 또, 본 발명은 각 클라이언트 단말기들이 서버나 다른 클라이언트 단말기에 1대1로 접속되므로, 종래의 분산제어 네트워크와 비교할 때 불필요하게 여러 단말기와 접속을 하지 않아도 되므로 대역폭을 최대로 활용하는 효율적인 통신이 가능하다.

Description

트리구조의 통신시스템 및 방법 {Communication system of tree type structure and method of the same}
본 발명은 통신시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서버의 부하를 최소화시키고 보다 많은 수의 클라이언트 단말기와 원활하게 통신을 수행할 수 있는 트리구조의 통신시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 데이터통신은 지역적으로 분산된 위치의 각 컴퓨터 단말기 또는 시스템들간에 상호 접속된 네트워크를 통해 규약된 통신프로토콜에 따라 데이터를 전송함에 의해 수행된다. 상기와 같이 데이터통신을 위해서는 각 컴퓨터 단말기나 시스템들을 연결할 네트워크가 필요한데, 이러한 데이터통신을 위한 네트워크로는 그 연결형태에 따라 중앙집중식 네트워크과 분산 제어식 네트워크가 있다.
상기 중앙집중식 네트워크는 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 서버(S)에 다수의 클라이언트 단말기(C1∼C4)들이 연결되어 있는 형태로, 교환과 통신 기능의 대부분이 중앙에 위치하는 서버(S)에 의해 제어되는 네트워크이다.
상기 분산제어식 네트워크는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 단말기(C5∼C8)들끼리 서버나 중앙제어의 컴퓨터 없이 각각 피어투피어(Peer To Peer)방식으로 직접 연결되어 있는 형태로, 상기한 중앙집중식 네트워크와 달리 통신에 대한 기능과 책임이 각각의 단말기들에 균등하게 분배되어 있는 네트워크이다.
참고적으로, 상기한 피어투피어방식은 네트워크에 연결된 자원에 특정 규약 없이 접근할 수 있는 형태의 네트워크를 의미하는 것으로 서버와 클라이언트의 구분이 없어 네트워크에 연결된 단말기는 서버도 될 수 있고 클라이언트도 될 수 있는 방식이다.
최근, 멀티미디어 인터넷방송 등과 같이 대용량의 멀티미디어 정보를 제공하는 컨텐츠 서비스가 각광을 받으면서 단말기들간 또는 서버와 단말기들간에 전송되는 데이터량이 급속하게 증가되고 있는 추세이다.
그런데, 상기한 중앙집중식 네트워크는 클라이언트 단말기들이 하나의 서버에 집중적으로 연결되어 있기 때문에, 전송되는 데이터량이 많은 경우 서버의 부하가 많이 걸리므로 모든 클라이언트 단말기로 데이터를 원활하게 전송하기 어렵고 각 서버별로 연결할 수 있는 클라이언트 단말기가 극히 제한적이어서 클라이언트의 수가 늘어날수록 그에 비례해 서버의 수를 늘려야하며 보다 고성능의 서버가 요구되므로 그 설치 및 유지 관리에 많은 비용이 소비되는 문제점이 있었다.
상기한 분산제어식 네트워크는 중앙집중식 네트워크에 비해 부하를 분산시키기는 쉬우나 네트워크를 구성하는 많은 수의 단말기가 서로 직접 연결되어야하므로, 네트워크를 구성하는 단말기의 수가 많아질수록 각 단말기마다 연결되어야할 다른 단말기의 수가 급격하게 증가되어 그로 인한 부하가 크고 접속대상이 많은 만큼 불필요한 접속도 많아 시스템의 자원활용측면에서 매우 비효율적인 문제점이 있었다. 이러한 분산제어식 네트워크는 각 단말기가 망형태로 연결되어 있기 때문에, 특히 멀티미디어 방송과 같이 동일한 데이터를 다수의 단말기로 전송하는 통신 서비스를 수행하기에 매우 비효율적이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 일정 수를 초과하는 클라이언트 단말기들은 다른 클라이언트 단말기를 매개로 서버와 통신을 수행하는 트리(Tree)구조로 네트워크를 형성함으로써, 서버의 부하와 불필요한 접속을 최소화하여 통신을 수행할 수 있는 트리구조의 통신시스템 및 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트리구조의 통신시스템은, 접속되는 클라이언트 단말기 중 미리 설정된 순위 이후로 접속되는 클라이언트 단말기에 대해 직접 연결에 의한 통신을 허용하지 않고 현재 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기들의 노드정보를 수집하여 전달하는 서버와, 상기 서버에 직접 접속된 설정 개수의 클라이언트 단말기들과, 상기 서버에 접속하여 노드정보를 수신받고 수신된 노드정보에 따라 접속할 다른 클라이언트 단말기를 결정하여 결정된 다른 클라이언트 단말기에 접속하여 다른 클라이언트 단말기를 매개로 상기 서버와 통신을 수행하는 하위의 클라이언트 단말기들을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트리구조의 통신방법은, 서버는 그에 접속되는 클라이언트 단말기 중 미리 설정된 순위 이후로 접속되는 클라이언트 단말기에 대해 직접 연결에 의한 통신을 허용하지 않고 현재 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기들의 노드정보를 전송하는 스텝과, 상기 서버에 대해 직접 연결이 허용되지 않는 클라이언트 단말기에서는 상기 서버로부터 전송되는 노드정보에 따라 접속할 노드를 선택하고 선택된 노드의 다른 클라이언트 단말기에 접속하는 스텝과, 상기 클라이언트 단말기는 접속한 다른 클라이언트 단말기를 매개로 상기 서버와 통신을 수행하고 자신의 단말기에 대한 정보와 현재 접속하고 있는 노드에 대한 정보를 상기 서버로 전송하는 스텝을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통신시스템의 개략적인 블록구성도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명의 통신시스템은, 서버(10)와 복수의 클라이언트 단말기(20, 30-1∼30-1)을 포함하여 구성되며, 서버(10) 및 클라이언트 단말기(20, 30-1∼30-11)는 모뎀(Modem)이나 라우터(Router) 등 현재까지 알려진 다양한 장치 및 방법을 통해 공지된 정보통신망을 매개로 공통 접속되며, 이는 주지관용의 기술이므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.
상기 서버(10)는 접속되는 클라이언트 단말기(20, 30-1∼30-11) 중 미리 설정된 순위 이후로 접속되는 클라이언트 단말기에 대해 직접 연결을 허용하지 않고 현재 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기들의 노드(nod)정보를 수집하여 전달한다.
상기 복수의 클라이언트 단말기(20, 30-1∼30-11) 중 상기한 미리 설정된 순위 내로 접속한 클라이언트 단말기들(30-1∼30-3)은 서버(10)에 직접 접속하여 서버(10)와 데이터통신을 수행한다.
상기 복수의 클라이언트 단말기(20, 30-1∼30-11) 중 상기한 미리 설정된 순위 이후로 접속된 클라이언트 단말기들(20, 30-4∼30-11)은 서버(10)에 접속해서 노드정보를 수신받고 수신된 노드정보에 따라 접속할 다른 클라이언트 단말기를 결정해서 결정된 다른 클라이언트 단말기에 피어투피어방식으로 접속하여 다른 클라이언트 단말기를 매개로 상기 서버와 통신을 수행한다.
여기서, 상기 복수의 클라이언트 단말기(20, 30-1∼30-11)에는 네트워크관리자 프로그램이 설치되며, 이 네트워크관리자 프로그램은 서버(10)로부터 수신되는 노드정보에 따라 접속할 다른 클라이언트 단말기를 결정한다.
그리고, 상기 서버(10) 및 클라이언트 단말기(20, 30-1∼30-11)는 도시되지 않은 메인프로세서와 네트워크어댑터와 디스플레이 어댑터와 주기억장치와 보조기억장치 등 컴퓨터시스템의 통상적인 하드웨어와, 운영체계(Operating System) 및 각종 애플리케이션 프로그램과 같은 소프트웨어를 포함하며, 이러한 사항은 본 발명의 기술분야에서 주지관용의 기술이므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.
이제 상기와 같이 구성된 본 발명의 동작예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
복수의 클라이언트 단말기(20, 30-1∼30-11) 중 접속된 순서에 따라 미리 설정된 순위 내로 접속한 클라이언트 단말기(20, 30-1∼30-n)는 서버(10)와 직접 연결하여 데이터통신을 수행한다.
복수의 클라이언트 단말기(20, 30-1∼30-n) 중 상기한 설정 순위 이후로 접속된 클라이언트 단말기(20, 30-4∼30-11)는 서버(10)로부터 전달받은 노드정보에 따라 다른 클라이언트 단말기를 매개로 서버(10)와 통신을 수행하게 되는데, 이에 대한 자세한 동작과정을 클라이언트 단말기(20)의 경우를 예로 들어 다음에서 설명하기로 한다.
상기한 설정 순위 이후로 서버(10)에 접속한 클라이언트 단말기(20)는 서버(10)로부터 직접 연결에 의한 데이터통신을 허가받지 못하고 현재 서버(10)의 하부에 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기들의 노드 정보를 전달받는다(S10, S20).
일예로, 상기 서버(10)로부터 전달되는 노드 정보에는 각 클라이언트 단말기들의 통신 대역폭(Band Width), 중앙처리유닛(Central Processing Unit; "CPU")의 클럭속도, 메모리 용량, IP(Internet Protocol) 주소, 사용 가능한 통신 포트번호(Port Number), 구내통신망(Local Area Network; "LAN")을 통한 연결여부, 현재 자신이 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기나 서버 등에 대한 정보가 포함될 수 있다.
이때, 클라이언트 단말기(20)는 네트워크관리자 프로그램에 의해 서버(10)로부터 전달받은 노드정보를 통해 서버(10)와 통신을 수행하기에 가장 적합한 최적의 노드를 결정한다(S30).
예컨대, 클라이언트 단말기(20)의 네트워크관리자 프로그램은 서버(10)로부터 전달받은 노드 정보 중 통신 대역폭, 중앙처리유닛의 클럭속도, 메모리 용량, 구내통신망을 통한 연결여부에 대한 정보를 분석 및 비교하여 최적의 노드를 선택하도록 프로그래밍되어 있을 수 있다.
다음, 클라이언트 단말기(20)는 상기 스텝(S30)에서 결정된 노드의 클라이언트 단말기에 피어 투 피어 방식으로 접속한다(S40).
이때, 클라이언트 단말기(20)는 상기 스텝(S30)에서 서버(10)와 통신을 수행하기에 적합한 노드를 복수개 선정하고 선정된 복수개의 노드에 해당되는 클라이언트 단말기에 대해 핑 테스트(Ping Test)를 수행하여 핑 테스트에 대한 응답이 가장 양호한 클라이언트 단말기를 선택해 접속하는 것이 바람직하다. 참고적으로, 상기한 핑 테스트는 하나의 단말기에서 다른 단말기로 보낸 신호가 다시 송신측의 단말기로 되돌아오는 시간을 측정하는 방식으로 수치가 적을수록 응답이 빠른 것이다.
그리고, 클라이언트 단말기(20)는 상기 스텝(S40)에서 접속한 클라이언트 단말기를 매개로 서버(10)와 데이터통신을 수행한다(S50).
이때, 클라이언트 단말기(20)와 연결된 다른 클라이언트 단말기는 그에 설치되어 있는 네트워크관리자 프로그램에 의해 클라이언트 단말기(20)로부터 전송되는 데이터를 서버(10)로 전송함과 더불어 서버(10)로부터 전달되었거나 자체 저장되어 있는 데이터를 클라이언트 단말기(20)로 전달한다.
예컨대, 클라이언트 단말기(20)가 클라이언트 단말기(30-8)에 연결되어 있고 서버(10)에서는 인터넷 방송을 서비스하고 있다고 가정할 경우, 서버(10)로부터 실시간으로 전송되는 멀티미디어 데이터는 클라이언트 단말기(30-1)로부터 클라이언트 단말기(30-4)로 전달되고 다시 클라이언트 단말기(30-4)로부터 클라이언트 단말기(30-8)로 전달되며 또 다시 이 클라이언트 단말기(30-8)로부터 클라이언트 단말기(20)로 전달된다.
클라이언트 단말기(20)로부터 서버(10)로 전송되는 정보나 데이터는 상기와는 역순 즉, 클라이언트 단말기(20)→클라이언트 단말기(30-8)→클라이언트 단말기(30-4)→클라이언트 단말기(30-1)→서버(10)의 경로로 전달된다.
이와 더불어 클라이언트 단말기(20)는 자기 자신의 단말기 정보(예컨대, 통신 대역폭, 중앙처리유닛의 클럭속도, 메모리 용량, IP 주소, 사용 가능한 통신 포트번호, 구내통신망을 통한 연결여부 등) 및 자신이 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기에 대한 정보를 서버(10)로 전송하며, 서버(10)는 클라이언트 단말기(20)로부터 수신된 정보에 의해 그 하위에 연결된 각 클라이언트 단말기의 노드정보를 갱신한다.
이때, 클라이언트 단말기(20)는 자기 자신의 단말기 정보 및 자신이 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기에 대한 정보를 자신이 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기를 매개로 서버(10)에 전송할 수도 있으나, 데이터통신과는 별도로 서버(10)와 직접 연결된 통신라인을 통해 상기한 정보를 전송하는 것이 바람직하다.
이 경우 모든 클라이언트 단말기(20, 30-1∼30-11)들이 자기 자신의 단말기 정보 및 자신이 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기 또는 서버에 대한 정보를 서버(10)로 직접 전송하게 되나, 상기한 정보들은 멀티미디어 데이터 등의 대용량 데이터와 비교해 상대적으로 매우 작은 용량의 데이터들이고 각각의 연결시점에 발생 및 전송되는 정보이어서 한 시점에 집중되지는 않으므로 서버(10)에 큰 부하를 유발하지는 않는다.
상기에서 본 발명은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 일정 수를 초과하는 클라이언트 단말기들이 서버로부터 전달되는 노드정보에 따라 다른 클라이언트 단말기에 연결하여 이 연결된 다른 클라이언트 단말기를 매개로 서버와 통신을 수행함으로써, 서버의 부하를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
이러한 본 발명은, 상위의 클라이언트 단말기들이 서버로부터 전달되는 데이터를 하위의 클라이언트 단말기들로 각자 중계할 수 있기 때문에, 인터넷 방송서비스와 같이 서버로부터 전해지는 동일한 내용의 대용량 데이터를 다수의 클라이언트 단말기들로 실시간 전달해야하는 경우에 특히 유용하다.
즉, 서버가 소정의 데이터를 그에 직접 연결된 일정 수의 클라이언트 단말기로만 전달하면 그 하위의 클라이언트 단말기 각자가 서버로부터 전달된 데이터를 다른 하위의 클라이언트 단말기로 중계하여 전송하므로, 서버는 그에 직접 연결된 클라이언트 단말기에 대해 데이터를 전송하는 부하만을 감당하면 되므로 고성능의 서버가 불필요하고 클라이언트 단말기의 수가 증가해도 서버의 개수를 늘리거나 성능을 높일 필요가 없어 인터넷 방송과 같이 단방향으로 대용량의 데이터를 전송해야하는 시스템을 최소의 자원으로 구축하고 저렴한 비용으로 유지 관리할 수 있으며 클라이언트 단말기의 접속상황 변화에 유연하게 대처할 수 있다.
또, 본 발명은 각 클라이언트 단말기들이 서버나 다른 클라이언트 단말기에 1대1로 접속되므로, 종래의 분산제어 네트워크와 비교할 때 불필요하게 여러 단말기와 접속을 하지 않아도 되므로 대역폭을 최대로 활용하는 효율적인 통신이 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래의 중앙집중식 네트워크의 개략도,
도 2는 종래의 분산제어식 네트워크의 개략도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트리구조의 통신시스템에 대한 개략도,
도 4는 도 1에 도시된 하위의 클라이언 단말기의 동작과정을 설명하기 위한 플로우챠트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 서버 20, 30-1∼30-11: 클라이언트 단말기

Claims (9)

  1. 접속되는 클라이언트 단말기 중 미리 설정된 순위 이후로 접속되는 클라이언트 단말기에 대해 직접 연결에 의한 통신을 허용하지 않고 현재 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기들의 노드정보를 수집하여 전달하는 서버와,
    상기 서버에 직접 접속된 설정 개수의 클라이언트 단말기들과,
    상기 서버에 접속하여 노드정보를 수신받고 수신된 노드정보에 따라 접속할 다른 클라이언트 단말기를 결정하여 결정된 다른 클라이언트 단말기에 접속하여 다른 클라이언트 단말기를 매개로 상기 서버와 통신을 수행하는 하위의 클라이언트 단말기들을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트리구조의 통신시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 서버로부터 전달되는 노드정보는, 상기 서버에 연결되어 있는 클라이언트 단말기들의 통신 대역폭, 중앙처리유닛의 클럭속도, 메모리 용량, 네트워크 주소, 현재 자신이 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기나 서버 등에 대한 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 트리구조의 통신시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 하위의 클라이언트 단말기들은, 상기 서버로부터 전달되는 노드 정보 중 클라이언트 단말기들의 통신 대역폭, 중앙처리유닛의 클럭속도, 메모리 용량 등에 의해 접속할 대상의 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 트리구조의 통신시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하위의 클라이언트 단말기들은, 상기 서버로부터 전달되는 노드정보에 의해 접속할 대상의 노드를 복수개 선정하고 선정된 복수의 노드에 해당되는 클라이언트 단말기의 신호응답시간을 체크하여 신호응답시간이 가장 짧은 클라이언트 단말기에 접속하는 것을 특징으로 하는 트리구조의 통신시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 하위의 클라이언트 단말기들은 자신의 단말기정보와 자신이 접속한 다른 클라이언트 단말기에 대한 정보를 상기 서버로 전송하고, 상기 서버는 각 클라이언트 단말기로부터 보고되는 상기한 자신의 단말기정보와 자신이 접속한 다른 클라이언트 단말기에 대한 정보에 의해 상기한 노드 정보를 작성하는 것을 특징으로 하는 트리구조의 통신시스템.
  6. 서버는 그에 접속되는 클라이언트 단말기 중 미리 설정된 순위 이후로 접속되는 클라이언트 단말기에 대해 직접 연결에 의한 통신을 허용하지 않고 현재 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기들의 노드정보를 전송하는 스텝과,
    상기 서버에 대해 직접 연결이 허용되지 않는 클라이언트 단말기에서는 상기 서버로부터 전송되는 노드정보에 따라 접속할 노드를 선택하고 선택된 노드의 다른 클라이언트 단말기에 접속하는 스텝과,
    상기 클라이언트 단말기는 접속한 다른 클라이언트 단말기를 매개로 상기 서버와 통신을 수행하고 자신의 단말기에 대한 정보와 현재 접속하고 있는 노드에 대한 정보를 상기 서버로 전송하는 스텝을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 트리구조의 통신방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 서버로부터 전달되는 노드정보는, 상기 서버에 연결되어 있는 클라이언트 단말기들의 통신 대역폭, 중앙처리유닛의 클럭속도, 메모리 용량, 네트워크 주소, 현재 자신이 연결되어 있는 다른 클라이언트 단말기나 서버 등에 대한 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 트리구조의 통신방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 하위의 클라이언트 단말기들은, 상기 서버로부터 전달되는 노드 정보 중 클라이언트 단말기들의 통신 대역폭, 중앙처리유닛의 클럭속도, 메모리 용량 등에 의해 접속할 대상의 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 트리구조의 통신방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하위의 클라이언트 단말기들은, 상기 서버로부터 전달되는 노드정보에 의해 접속할 대상의 노드를 복수개 선정하고 선정된 복수의 노드에 해당되는 클라이언트 단말기의 신호응답시간을 체크하여 신호응답시간이 가장 짧은 클라이언트 단말기에 접속하는 것을 특징으로 하는 트리구조의 통신방법.
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