KR100716171B1 - 분산 환경 시스템에서의 객체 관리 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분산 환경 시스템에서의 객체 관리 장치 및 방법에 관한 것으로, 객체의 호출을 우해 사용되는 정보를 내부 저장부와 원격 객체 저장부에 모두 저장하고, 호출할 객체가 내부 객체인 경우 상기 내부 저장부로부터 획득한 정보를 사용하여 해당 객체를 내부 호출할 수 있게 하고, 호출할 객체가 원격 객체인 경우 상기 원격 객체 저장부로부터 획득한 정보를 사용하여 해당 객체를 소켓 통신을 통해 호출하도록 함으로써 객체 호출을 효율적으로 관리할 수 있도록 한다.
분산 환경, 객체 관리, RMI(Remote Method Invocation), rmipool, rmiregistry
Description
도 1은 종래기술에 따른 객체 관리 장치의 구성 요소들간의 데이터 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 객체 관리 장치의 구성 요소들간의 데이터 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 객체 관리의 순서흐름도.
본 발명은 분산 환경에서의 객체 관리 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 원격 객체(remote object)의 호출을 효율적으로 관리할 수 있는 분산 환경에서의 객체 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.
대부분의 시스템들은 점점 복잡해지고 있다. 이와 같이 복잡해지는 시스템의 효율적인 관리를 위해 분산 환경 시스템이 도입되고 있다. 분산 환경 시스템에서 가장 중요하게 고려되어야 할 문제 중 하나가 객체 호출이다. 분산 환경 시스템은 복수의 작은 시스템들, 복수의 프로세스들 등의 조합으로 구성될 수 있는데, 이들 작은 시스템들 또는 프로세스들은 원격 객체들을 호출하여 동작하기도 한다.
종래기술에서 원격 객체의 호출을 위해 사용하는 방법을 설명하면 다음과 같다. 하기의 설명은, 자바(JAVA) 환경에서 사용되는 RMI(Remote Method Invocation) 기술을 기반으로 하여 이루어질 것이다. RMI 기술은 분산 환경에서의 프로세스간의 통신을 위해 사용되는 기술이다.
분산 환경 시스템에서의 원격 객체 호출에 있어서, 원격 객체는 RMI 기술을 통해 내부 객체(local object) 동일한 방식으로 사용될 수 있다. 이와 같이 원격 객체가 로컬 객체와 동일한 방식으로 사용될 수 있게 하는 객체 호출의 특성을 위치 투명성(location transparency)이라고 한다.
RMI 통신을 할 때에 호출되는 쪽에서는 원격 객체를 rmiregistry에 rebind하고, 호출하는 쪽에서는 해당 객체를 rmiregistry로부터 원격 객체를 룩업해서 호출한다. 일반적으로, 한번 룩업된 객체는 풀(rmipool)에 저장되어 다음 호출 시에 룩업하지 않고 재사용된다.
첨부한 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 원격 객체 호출 과정을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 종래기술에 따른 객체 관리 장치의 구성 요소들간의 데이터 흐름도이다.
도 1에서 피호출자(100)는 호출될 원격 객체를 가지는 프로세스이고, 호출자(110)는 객체를 호출할 프로세스이다. 이들간의 객체 호출은 자바의 RMI에 의해 이루어진다고 가정한다. 도 1의 내부 객체 저장부(120)는 자바의 RmiPool, 원격 객체 저장부(130)는 자바의 rmiregistry인 것으로 가정한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 피호출자(100)는 호출자(110)에 의해 사용될, 객체를 호출하기 위한 정보를 원격 객체 저장부(130)에 저장(rebind)한다(101). 원격 객체 저장부(130)에 저장된 상기 정보는 이후 호출자(110)에 의해 사용될 수 있다.
호출자(110)는, 객체 호출이 요구되는 경우 먼저 내부 객체 저장부(120)에 상기 객체를 호출하기 위한 정보가 저장되어 있는지를 검색한다(103 및 105). 상기 정보는 원격 객체 저장부(130)에 저장되어 있으므로, 호출자(110)는 내부 객체 저장부(120)에서 상기 정보를 찾을 수 없을 것이다.
내부 객체 저장부(120)로부터 해당 객체를 호출하기 위한 정보 찾지 못한 호출자(110)는, 원격 객체 저장부(130)에서 상기 정보를 검색한다(107 및 109). 원격 객체 저장부(130)로부터 검색을 통해 획득된 정보는 내부 객체 저장부(120)에 저장되고(111), 호출자(110)에 전달된다(113).
호출자(110)는 상기 획득한 정보를 사용하여 피호출자(100)와의 소켓 통신을 수행하고, 이를 통해 상기 객체를 호출할 수 있게 된다.
한편, 분산 환경 시스템에서 객체는 일반적으로 다른 프로세스에 존재하지만 같은 프로세스에 존재할 수도 있다. 예를 들면, 원격객체는 대용량 시스템에서는 여러 대의 서버에 각각 다른 프로세스들로 분산되어 존재할 수도 있고, 소용량 시스템에서는 동일한 프로세스에 존재할 수도 있다.
그런데, 종래기술에서는 무조건 rmiregistry로부터 룩업된 원격 객체로 함수 를 호출함에 따라 원격 객체가 같은 프로세스 내에 존재하는 경우 내부 호출을 통한 직접 호출이 가능함에도 불구하고 불필요한 소켓 통신을 하게 되어 성능 상의 저하가 발생된다.
따라서, 본 발명의 목적은 원격 객체의 호출을 효율적으로 관리할 수 있는 분산 환경 시스템에서의 객체 관리 장치 및 방법을 제공함에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은; 내부 객체를 저장하는 내부 객체 저장부와, 원격 객체를 저장하는 원격 객체 저장부와, 호출될 객체를 상기 내부 객체 저장부(rmipool)에 저장하고, 상기 내부 객체 저장부에 저장된 객체 정보를 상기 원격 객체 저장부에 저장하는 피호출자와, 임의의 객체에 대한 호출이 요구되는 경우, 내부 객체 저장부에서 해당 객체를 검색하여, 상기 내부 객체 저장부에 해당 객체가 존재하면 상기 객체를 내부호출하고, 상기 내부 객체 저장부에 해당 객체가 존재하지 않으면 상기 원격 객체 저장부를 검색하여, 상기 원격 객체 저장부로부터 소켓 통신을 통해 상기 해당 객체를 호출하는 호출자를 포함함을 특징으로 하는 분산 환경에서의 객체 관리 장치를 제안한다.
또한 본 발명은; 분산 환경 시스템에서의 객체 관리 방법에 있어서, 호출될 객체를 내부 객체 저장부에 저장하는 제 1 과정과, 상기 내부 객체 저장부에 저장된 객체 정보를 원격 객체 저장부에 저장하는 제 2 과정과, 객체 호출이 요구되는 경우, 내부 객체 저장부에서 해당 객체를 검색하여, 해당 객체 정보가 상기 내부 객체 저장부에 존재하면 상기 객체를 내부호출하고, 상기 해당 객체가 상기 내부 객체 저장부에 존재하지 않으면 상기 원격 객체 저장부를 검색하여, 상기 원격 객체 저장부로부터 소켓통신을 통해 상기 해당 객체를 호출하는 제 3 과정을 포함함을 특징으로 하는 분산 환경 시스템에서의 객체 호출 방법을 제안한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 분산 환경 시스템에서 객체 호출의 위치 투명성(location transparency)을 지원하면서 분산 환경에서 원격 객체가 같은 프로세스 내에 존재하는 경우 소켓통신을 하지 않고 직접 호출을 하도록 하여 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.
하기에서 기술될 본 발명은 객체를 호출하기 위한 정보를 내부 객체 저장부 및 원격 객체 저장부에 모두 저장함을 특징으로 한다. 이를 통해 내부 객체의 정보는 내부 객체 저장부에서 검색 가능하게 되고, 원격 객체의 정보는 원격 객체 저장부에서 검색 가능하게 된다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 분산 환경 시스템에서의 객체 관리 장치 및 방법을 상세히 설명하도록 한다. 이하 본 발명을 설명함에 있어서 사용되는 용어들 중 "피호출자"는 호출될 객체를 가지는 프로세스이고, "호출자"는 상기 객체를 호출할 프로세스이다. 한편, 하기에서 본 발명은 자바를 기반으로 하여 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 이로 인해 한정되지 않으며, 자바 외의 다른 수단을 통해 구현될 수도 있을 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 객체 관리 장치의 구성 요소들간의 데이터 흐름도이다.
도 2의 내부 객체 저장부(120)는 자바의 RmiPool, 원격 객체 저장부(130)는 자바의 rmiregistry인 것으로 가정한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 피호출자(100)는 호출자(110)에 의해 사용될, 객체를 호출하기 위한 정보를 내부 객체 저장부(120)에 저장한다(201 및 203). 상기 객체를 호출하기 위한 정보는 원격 객체 저장부(130)에도 저장(rebind)된다(205).
상기 객체를 호출하고자 하는 호출자(110)는 먼저 내부 객체 저장부(120)에 상기 객체를 호출하기 위한 정보가 저장되어 있는지를 검색한다(207 및 209). 상기 호출자(110)와 피호출자(100)가 동일한 프로세스인 경우, 상기 호출될 객체는 호출자(110)에 대해서도 내부 객체가 된다. 이 경우, 상기 객체의 정보는 호출자가 검색한 내부 객체 저장부(120)에 저장되어 있을 것이다. 따라서, 이러한 경우, 호출자(110)는 내부 객체 저장부(120)로부터 상기 객체의 정보를 획득할 수 있게 된다.
한편, 호출자(110)와 피호출자(100)가 동일한 프로세스가 아닌 경우, 상기 객체의 정보는 호출자(110)가 검색한 내부 객체 저장부(120)에 존재하지 않는다.
호출자(110)는, 내부 객체 저장부(120)에 상기 객체의 정보가 존재하지 않으면, 원격 객체 저장부(130)에서 상기 객체의 정보를 검색하고(211), 해당 정보를 획득한다(213). 원격 객체 저장부(130)로부터 검색을 통해 획득된 정보는 내부 객체 저장부(120)에 저장되고(215), 호출자(110)에 전달된다(217). 상기 원격 객체 저장부(130)로부터 획득된 객체의 정보가 내부 객체 저장부(120)에 저장되는 것은, 이후에 상기 객체가 다시 호출될 경우를 위해서이다.
호출자(110)는 전술한 과정들을 통해 획득한 객체의 정보를 사용하여 해당 객체를 호출하게 된다(219). 이때, 호출자(110)는 해당 객체가 내부 객체인 경우에는 내부 호출을 통해 해당 객체를 직접 호출하고, 해당 객체가 원격 객체인 경우에는 소켓 통신을 통해 해당 객체를 호출하게 된다.
즉, 본 발명은 원격 객체에 대해서만 소켓 통신을 통한 객체 호출을 수행하고, 내부 객체에 대해서는 내부 호출을 수행할 수 있도록 함으로써 불필요한 소켓 통신을 감소시키고, 객체 관리를 효율적으로 수행하게 된다.
한편, 도 2에서 언급되어 있는 "stub"는 RMI 기술을 위해 사용되는 것인데, 자바에 대한 일반적인 기술을 가진 사람이라면 누구나 이해할 수 있는 내용이므로 이에 대한 별도의 설명은 생략하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 객체 관리의 순서흐름도이다.
도 3은 특히 호출자(110)의 동작을 도시하고 있다. 객체의 정보를 내부 객체 저장부(120) 및 원격 객체 저장부(130)에 저장하는 피호출자(100)의 동작에 대해서는 별도의 순서흐름도를 생략하였다. 피호출자(100)의 동작에 대해서는 도 2 의 201단계 내지 205단계를 참조하도록 한다.
도 3의 300단계에서 호출자(110)는 내부 객체 저장부(120)에 저장된 객체 정보를 검색한다. 해당 객체의 정보가 내부 객체 저장부(120)에 저장되어 있다고 판단되면(302), 제 304단계에서 호출자(110)는 상기 정보를 사용하여 해당 객체를 내부 호출한다.
한편, 제 302단계에서 해당 객체의 정보가 내부 객체 저장부(120)에 저장되어 있지 않다고 판단되면, 제 310단계에서 호출자(110)는 원격 객체 저장부(130)에서 해당 객체의 정보를 검색한다. 제 312단계에서 호출자(110)는, 상기 원격 객체 저장부(130)로부터 획득한 정보를 내부 객체 저장부(120)에 저장한다. 제 314단계에서 호출자(110)는 원격 객체 저장부(130)로부터 획득한 객체의 정보를 사용하여 해당 객체를 호출하기 위한 소켓 통신을 수행한다.
이하 구체적인 자바 코드 등을 사용하여 본 발명을 다시 한번 설명하도록 한다.
먼저 본 발명은 원격 객체와 내부 객체를 모두 지원하는 rebind와 lookup 함수를 제공하는 rmipool 클래스를 가져야 한다. 이 클래스는 하기의 표 1과 같이 표현될 수 있을 것이다.
RmiPool |
getInstance() : RmiPool rebind(name : String, object : Object) lookup(name : String) : Object |
호출자(110) 및 피호출자(100)는, 상기 rmipool 클래스를 사용하여 다음과 같이 동작하게 된다.
먼저 피호출자(100)의 동작은 다음과 같다.
1. 원격 객체를 rmipool rebind 함수를 호출하여 등록한다.
rmipool.rebind(remoteObjectName, remoteObjectInstance);
a) RmiPool에서는 내부 버퍼에 원격객체를 저장한다.
objectpool.put(remoteobjectname, remoteobjectinstance);
b) rmiregistry에 rebind한다.
naming.rebind(remoteobjectname, remoteobjectinstance);
다음으로 호출자(110)의 동작은 다음과 같다.
1. rmipool로부터 호출하려는 원격객체의 이름으로 룩업을 한다.
rmipool.lookup(remoteobjectname);
a) rmipool에서는 내부 버퍼로부터 해당 이름으로 원격 객체를 찾고 있으면 바로 검색된 원격객체를 리턴하며 없으면 rmiregistry로부터 룩업을 하고 룩업된 원격객체를 내부 버퍼에 저장한 후 원격 객체를 리턴한다.
remoteObjectInstance = objectPool.get(remoteObjectName);
if(remoteObjectInstance == null)
{
remoteObjectInstance = Naming.lookup(remoteObjectName);
objectPool.put(remoteObjectName, remoteObjectInstance);
}
return remoteObjectInstance;
하기에서는 특히, 본 발명을 네트워크 관리 시스템(Network Management System; NMS)에 적용하는 경우를 예로 들어 설명할 것이다. 네트워크 관리 시스템 역시 분산 환경이 적용되는 시스템이다. 또한 차세대 네트워크에서 네트워크 관리 시스템의 분산화 요구는 더욱 커지고 있는 추세이다.
먼저 차세대 네트워크를 위한 네트워크 관리 시스템(이하 네트워크 관리 시스템이라 칭한다)에 대해 간단히 설명하도록 한다.
현재의 네트워크 관리 시스템이 가지는 일반적인 요구사항들로 다음과 같은 사항들이 있다. 첫째, 여러 vendor의 다양한 장비들을 관리해야 하므로 SNMP, CORBA, TL1 등 여러 가지 관리 프로토콜들을 수용할 수 있어야 한다. 둘째, 새로운 서비스의 추가가 용이해야 하고 관리 기능의 중단을 최소화해야 한다. 셋째, 기능의 추가/변경으로 인한 업그레이드시 지역적 제한이나 사업자의 업그레이드 정책에 의해 모든 장비를 동시에 업그레이드할 수 없는 경우 업그레이드 중에도 기존 버전 장비의 관리를 수행해야 하므로 동일 장비 내에서도 2가지 이상의 버전을 관리해야 한다. 넷째, 향후 관리 장비의 증가로 인한 관리 용량의 확장을 위해 관리 기능이 분산될 수 있어야 한다. 다섯째, 시스템의 관리 용량을 늘리기 위해 제한적인 자원을 효율적으로 이용한다.
이러한 요구사항들을 수용하기 위해 네트워크 관리 시스템은 계층적 구조로 설계됨이 일반적이다.
계층 구조를 가지는 네트워크 관리 시스템에서의 메시지 처리에 본 발명의 객체 관리를 적용하는 경우를 설명하면 다음과 같다.
네트워크 관리 시스템에서는 요청/응답 메시지의 전달을 위한 point-to-point 방식과 이벤트 메시지의 전달을 위한 publish-subscribe 방식이 메시지 전달 방식으로 사용될 수 있다. point-to-point 방식은 메시지에 관심 있는 수신자(receiver)가 하나일 때 사용되는 메시지 전달 방식으로 Integrated NMS 내에서는 요청과 응답 메시지를 전달하는데 사용된다. publish-subscribe 방식은 메시지에 관심 있는 수신자가 여럿일 경우에 쓰이는 메시지 전달 방식이다. publish-subscribe 방식은 주로 이벤트 메시지의 전달을 위해 사용된다.
하기에서는 네트워크 관리 시스템에서의 publish-subscribe 방식의 메시지 전달을 위해 사용되는, 본 발명의 객체 호출을 적용한
전술한 메시지 전달 방식을 지원하기 위한 인터페이스에 본 발명의 객체 호출을 적용한 예를, 분산 환경 시스템을 지원하기 위해서 주로 사용하는 RMI와 CORBA를 사용하여 다음처럼 정의할 수 있다.
먼저 RMI, 즉 JAVA의 경우이다.
public interface Session {
public void receive( AbstractList messages )
throws RemoteException;
public AbstractList send( Map message )
throws RemoteException;
public void send( Map message, Session receiver )
throws RemoteException;
public void isAlive()
throws RemoteException;
}
public interface Publisher {
public void isAlive()
throws RemoteException;
public Integer subscribe( Session subscriber, Serializable topic )
throws RemoteException;
public void cancel( Integer id )
throws RemoteException;
public void publish( AbstractList messages )
throws RemoteException;
public void publish( Integer id, AbstractList messages )
throws RemoteException;
}
다음은 CORBA의 경우이다.
module com {module samsung {module nms {
module protocol { module corba {
// Define Message (Name-Value List)
typedef sequence<NameValue> Message;
// Define Message List
typedef sequence<Message> MessageList;
// Define Exception
exception RemoteException{string message;};
interface Session {
MessageList send( in Message message )
raises (RemoteException);
MessageList send( in Message message,
in Session receiver)
raises (RemoteException);
void received( in MessageList messages )
raises (RemoteException);
};
interface Publisher {
void isAlive() raises (RemoteException);
short subscribe( in Session subscriber )
raises (RemoteException);
void cancel( in short id )
raises (RemoteException);
void publish( in MessageList messages )
raises (RemoteException);
void publishTo( in short id, in MessageList messages )
raises (RemoteException);
};};};};};};
상기 코드는 JAVA 또는 CORBA를 사용하는 사람이라면 쉽게 이해할 수 있는 내용들이므로, 그에 대한 별도의 설명은 생략하도록 한다. 또한, 본 발명은 상기 코드에 의해 한정되지 않고, 다양한 프로그램 및 코드들에 의해 구현될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명을 분산 환경 시스템에서의 메시지 전달에 적용하는 경우, 같은 프로세스 내에서의 메시지 전달과 다른 프로세스간의 메시지 전달, 더 나아가 분산환경에서의 메시지 전달이 모두 동일한 패턴으로 이루어지므로 간단한 규칙만으로 복잡한 시스템을 완성할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이 본 발명은, 분산 환경 시스템에서의 객체 검색에서, 프로세스 내에 존재하는 내부 객체라면 직접 해당 객체의 레퍼런스(reference)를 얻어오고, 다른 프로세스 내에 존재하는 원격 객체일 경우 stub 객체의 레퍼런스를 얻어오도록 하며, 한번 얻어온 객체의 레퍼런스는 내부 저장부에 저장하여 재사용하도록 함으로써 객체의 위치에 관계없이 최적의 성능을 유지할 수 있도록 한다.
원격객체가 여러 대의 서버에 각각 다른 프로세스들로 분산되어 존재하는지 같은 프로세스에 존재하는지에 상관없이 위치 투명성(location transparency)을 지원하면서 분산 환경에서 원격 객체가 같은 프로세스 내에 존재하는 경우 소켓 통신을 하지 않고 직접 호출을 하도록 하여 성능을 향상시킬 수 있다. 이로써 응용되는 시스템의 스케일(scale)에 따른 원격객체의 배치가 달라지더라도 코드의 수정 없이 최적의 성능을 제공할 수 있다.
Claims (7)
- 분산 환경에서의 객체 관리 장치에 있어서,내부 객체를 저장하는 내부 객체 저장부와,원격 객체를 저장하는 원격 객체 저장부와,호출될 객체를 상기 내부 객체 저장부(rmipool)에 저장하고, 상기 내부 객체 저장부에 저장된 객체 정보를 상기 원격 객체 저장부에 저장하는 피호출자와,임의의 객체에 대한 호출이 요구되는 경우, 내부 객체 저장부에서 해당 객체를 검색하여, 상기 내부 객체 저장부에 해당 객체가 존재하면 상기 객체를 내부호출하고, 상기 내부 객체 저장부에 해당 객체가 존재하지 않으면 상기 원격 객체 저장부를 검색하여, 상기 원격 객체 저장부로부터 소켓 통신을 통해 상기 해당 객체를 호출하는 호출자를 포함하는 분산 환경에서의 객체 관리 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 호출자는,상기 원격 객체 저장부로부터 소켓 통신을 통해 호출한 객체를 내부 객체 저장부에 저장하는 분산 환경에서의 객체 관리 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 호출자 및 피호출자는,자바의 RMI(Remote Method Invocation)을 사용하여 상기 객체의 저장, 검색 및 호출을 수행하는 분산 환경에서의 객체 관리 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 내부 객체 저장부는 자바의 RmiPool이고, 상기 외부 객체 저장부는 자바의 rmiregistry인 분산 환경에서의 객체 관리 장치.
- 분산 환경에서의 객체 관리 장치에 있어서,내부 객체를 저장하는 내부 객체 저장부와,원격 객체를 저장하는 원격 객체 저장부와,호출될 객체를 상기 내부 객체 저장부에 저장하고, 상기 내부 객체 저장부에 저장된 객체 정보를 상기 원격 객체 저장부에 저장하는 분산 환경에서의 객체 관리 장치.
- 분산 환경 시스템에서의 객체 관리 방법에 있어서,호출될 객체를 내부 객체 저장부에 저장하는 제 1 과정과,상기 내부 객체 저장부에 저장된 객체 정보를 원격 객체 저장부에 저장하는 제 2 과정과,객체 호출이 요구되는 경우, 내부 객체 저장부에서 해당 객체를 검색하여, 해당 객체 정보가 상기 내부 객체 저장부에 존재하면 상기 객체를 내부호출하고, 상기 해당 객체가 상기 내부 객체 저장부에 존재하지 않으면 상기 원격 객체 저장부를 검색하여, 상기 원격 객체 저장부로부터 소켓통신을 통해 상기 해당 객체를 호출하는 제 3 과정을 포함하는 분산 환경 시스템에서의 객체 호출 방법.
- 제 6항에 있어서,상기 원격 객체 저장부로부터 소켓 통신을 통해 호출한 객체를 내부 객체 저장부에 저장하는 제 4 과정을 더 포함하는 분산 환경 시스템에서의 객체 호출 방법.
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