KR102020046B1 - 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치 및 방법, 서비스품질 정책 적용 방법 - Google Patents

서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치 및 방법, 서비스품질 정책 적용 방법 Download PDF

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Abstract

서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치, 방법 및 서비스품질 정책 적용 방법이 개시된다. 본 발명의 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치는, 가상 머신(Virtual Machine, VM)에서 생성된 플로우를 분석하여 플로우 정보를 추출하고, 추출된 플로우 정보를 기 저장된 플로우 정보와 비교하여 플로우가 새로운 플로우인지 여부를 판단하며, 플로우에 해당 서비스품질(Quality of Service, QoS) 정책을 적용하는 플로우 처리부와, 플로우가 새로운 플로우인 경우, 추출된 플로우 정보 및 기 저장된 가상 머신 정보를 기초로 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성하여, 플로우 처리부에 전송하는 서비스품질 관리부를 포함할 수 있다.

Description

서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치 및 방법, 서비스품질 정책 적용 방법{Apparatus and Method for managing flow in server virtualization environment, Method for applying QoS}
본 발명은 네트워크 가상화 기술에 관한 것으로, 특히, 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치, 방법 및 서비스품질 정책 적용 방법에 관한 것이다.
서버 가상화(server virtualization)는 중앙 처리 장치(CPU), 기억 장치, 입출력 등 단일 플랫폼상의 서버 자원을 사용자가 여러 도메인이나 서버 애플리케이션으로 분할해 사용할 수 있는 기술로, 서버 가상화 환경에서는 하나의 서버에 하나 이상의 서로 다른 가상 머신(Virtual Machine)과 이를 관리하는 하이퍼바이저(Hypervisor)가 존재할 수 있다.
한편, 네트워크의 경우에는, 하나의 서버에 설치된 여러 개의 가상 머신들이 하나 이상의 네트워크 장치를 공유하는 경우가 일반적이다. 네트워크 장치가 하나 이상의 가상 머신에 의해 공유될 때, 각각의 가상 머신이 네트워크 레벨에서 서로 간섭하지 않고 네트워크를 공유할 수 있어야 하다. 이를 위하여, 하나의 가상 머신에서 발생되는 네트워크 트래픽을 다른 가상 머신에서 발생되는 다른 네트워크 트래픽과 논리적으로 구분해 줄 수 있는 네트워크 가상화 기술이 필요하다.
이러한 네트워크 가상화 기술로, 기존에는 L2 계층의 하드웨어에 기반을 둔 가상화 기술인 Layer 2 VLAN(Virtual Local Area Network) 기술이 있다. 그러나, 이에 의하면, 지원하는 최대 가상 머신의 수가 제한되기 때문에 가상 머신의 수가 급격하게 증가하는 최근의 상황에 유연하게 대처할 수 없고, 하나의 하이퍼바이저 내의 가상 머신 간의 네트워크 연결에 어려움이 있다.
가상 머신에서 생성된 플로우를 가상 머신 정보와 서비스품질 정책에 따라 플로우 단위 또는 가상 머신 단위로 관리함으로써, 플로우 단위 또는 가상 머신 단위로 서비스품질(Quality of Service, QoS)이 보장되고 멀티 테넌트(multi-tenant)가 지원되는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치, 방법 및 서비스품질 정책 적용 방법이 제공된다.
본 발명의 일 양상에 따른 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치는, 가상 머신(Virtual Machine, VM)에서 생성된 플로우를 분석하여 플로우 정보를 추출하고, 추출된 플로우 정보를 기 저장된 플로우 정보와 비교하여 플로우가 새로운 플로우인지 여부를 판단하며, 플로우에 해당 서비스품질(Quality of Service, QoS) 정책을 적용하는 플로우 처리부와, 플로우가 새로운 플로우인 경우, 추출된 플로우 정보 및 기 저장된 가상 머신 정보를 기초로 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성하여, 플로우 처리부에 전송하는 서비스품질 관리부를 포함할 수 있다.
여기서, 가상 머신 정보는, 가상 머신의 IP주소, 가상 머신의 MAC주소, 가상 머신의 NAT 변환 정보 및 가상 머신에서 생성되는 플로우에 대한 서비스품질 요구 사항 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치는, 가상 머신 및 가상 머신 정보를 관리하는 가상 머신 관리부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 가상 머신 관리부는, 가상 머신 정보가 변경되는 경우, 서비스품질 관리부에 저장된 해당 가상 머신 정보를 갱신할 수 있다.
여기서, 가상 머신 관리부는, 가상 머신의 생성, 변경, 제거, 이전 중 하나를 수행하기 위한 명령 신호를 생성하여 가상 머신이 포함된 서버로 송신하고, 서버로부터 명령 신호에 대한 처리 결과 및 변경된 가상 머신 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 서비스품질 관리부는, 동적으로 설정된 서비스품질 생성 정책에 따라, 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성할 수 있다.
여기서, 동적으로 설정된 서비스품질 생성 정책은, 사용자의 입력을 바탕으로 결정되는 서비스품질 생성 정책, 기 저장된 가상 머신 정보를 바탕으로 결정되는 서비스품질 생성 정책 중 하나일 수 있다.
여기서, 서비스품질 관리부는, 정적으로 설정된 서비스품질 생성 정책에 따라, 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성할 수 있다.
여기서, 정적으로 설정된 서비스품질 생성 정책은, 포트를 균등 분할하도록 설정된 서비스품질 생성 정책, BE(Best Effort)를 수행하도록 설정된 서비스품질 생성 정책 중 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법은, 가상 머신에서 생성된 플로우를 수신하는 단계와, 수신된 플로우를 분석하여 플로우 정보를 추출하는 단계와, 추출된 플로우 정보를 기 저장된 플로우 정보와 비교하여 수신된 플로우가 새로운 플로우인지 여부를 판단하는 단계와, 판단 결과, 수신된 플로우가 새로운 플로우인 경우, 추출된 플로우 정보 및 기 저장된 가상 머신 정보를 기초로 수신된 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성하는 단계와, 생성된 서비스품질 정책을 수신된 플로우에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따른 서버 가상화 환경에서의 서비스품질 정책 적용 방법은, 임의의 네트워크 인터페이스를 통해 수신되어 플로우 관리부에 존재하는 모든 플로우에 대하여 대역폭 사용량을 각각 산출하는 단계와, 산출된 대역폭 사용량을 합하여 네트워크 인터페이스의 대역폭과 비교하는 단계와, 비교 결과, 대역폭 사용량의 총합이 네트워크 인터페이스의 대역폭보다 큰 경우, 네트워크 인터페이스를 통해 플로우를 전달하는 가상 머신 중에서, 대역폭 사용량이 대역폭 설정값보다 큰 가상 머신을 검출하는 단계와, 검색된 가상 머신에서 생성된 플로우 중에서, 대역폭 사용량이 대역폭 설정값보다 큰 플로우를 검출하는 단계와, 검색된 플로우에 해당 서비스품질 정책을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
가상 머신에서 생성된 플로우를 가상 머신 정보와 서비스품질 정책에 따라 플로우 단위 또는 가상 머신 단위로 관리함으로써, 플로우 단위 또는 가상 머신 단위로 서비스품질(Quality of Service, QoS)이 보장되고 멀티 테넌트(multi-tenant)를 지원할 수 있다.
또한, 가상 머신 내의 플로우 수가 기하급수적으로 증가하더라도 유연하게 대처 가능하다.
또한, 초고속 네트워크 인터페이스 속도를 유선 속도(wire speed)로 처리 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서버 가상화 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 플로우 처리부(131)의 상세 구성도이다.
도 3은 도 1의 서비스품질 관리부(132)의 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 인터페이스, 가상 머신 및 가상 머신에서 생성되는 플로우의 대역폭 설정값의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서비스 품질 정책 적용 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 서버 가상화 시스템의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서버 가상화 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 서버 가상화 시스템(100)은 서버(110a, 110b) 및 플로우 관리 장치(130)를 포함할 수 있다.
서버(110a, 110b)는 하나 이상의 가상 머신(111a, 112a, 111b, 112b) 및 하이퍼바이저부(113a, 113b)를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 서버(110a, 110b)는 물리적 하드웨어(예를 들어, CPU, 메모리, 스토리지, 네트워크 인터페이스 등)을 포함할 수 있다.
가상 머신(111a, 112a, 111b, 112b)은 하이퍼바이저부(113a, 113b)에서 제공되는 논리적 하드웨어(예를 들어, 가상 CPU, 가상 메모리, 가상 스토리지, 가상 네트워크 인터페이스 등)상에도 동작되는 소프트웨어이다. 예를 들어, 가상 머신(111a, 112a, 111b, 112b)은 Linux, NetBSD, FreeBSD, Solaris, Windows 등을 포함하는 운영체제(Operating System, OS)일 수 있다.
가상 머신(111a, 112a, 111b, 112b)은 해당 가상 머신에서 제공하는 서비스(예를 들어, 웹 서버, 파일 서버, 비디오 서버, 클라우드 서버, 기업 재무, 금융, 증권 등)에 따라 플로우를 생성할 수 있다. 이때, 각각의 플로우는 해당 가상 머신에서 제공하는 서비스에 따라 서로 다른 서비스품질(Quality of Service, QoS) 요구사항을 가진다.
하이퍼바이저부(113a, 113b)는 물리적 하드웨어(예를 들어, CPU, 메모리, 스토리지, 네트워크 인터페이스 등)를 가상화하여 논리적 하드웨어(예를 들어, 가상 CPU, 가상 메모리, 가상 스토리지, 가상 네트워크 인터페이스 등)를 생성하고, 생성된 논리적 하드웨어를 가상 머신(111a, 111b, 111b, 112b)에 제공할 수 있다.
하이퍼바이저부(113a, 113b)는 가상 머신의 생성, 변경, 제거, 이전 등과 같은 가상 머신의 관리 기능 및 서버(110a, 110b) 자원 관리 기능을 직접적으로 수행할 수 있다.
플로우 관리 장치(130)는 가상 머신(111a, 112a, 111b, 112b)에서 생성된 플로우를 수신하고, 수신된 플로우에 해당 서비스품질 정책을 적용할 수 있다. 이를 위해, 플로우 관리 장치(130)는 플로우 처리부(131) 및 서비스품질 관리부(132)를 포함할 수 있다.
플로우 처리부(131)는 하나 이상의 네트워크 인터페이스(120a, 120b)를 통하여 서버(110a, 110b)와 연결되고, 가상 머신(111a, 112a, 111b, 112b)에서 생성된 플로우를 네트워크 인터페이스(120a, 120b)를 통하여 수신할 수 있다.
플로우 처리부(131)는 수신된 플로우를 분석하여 플로우 정보를 추출하고, 이를 기초로 수신된 플로우가 새로운 플로우인지를 판단하여, 수신된 플로우가 새로운 플로우인 경우, 서비스 품질 관리부(132)로 추출된 플로우 정보를 전송할 수 있다. 여기서, 플로우 정보는 프로토콜, 출발지 IP 주소, 출발지 포트, 목적지 IP 주소, 목적지 포트, 전송량(total bytes), 패킷량(total packet), 유지 시간(duration) 등을 포함할 수 있다.
한편, 플로우 정보를 전송 받은 서비스품질 관리부(132)는 해당 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성할 수 있으나, 이에 관한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
플로우 처리부(131)는 서비스품질 관리부(132)로부터 서비스품질 정책을 수신하여, 수신된 서비스품질 정책을 설정하고, 수신된 플로우에 해당 서비스품질 정책을 적용할 수 있다. 예를 들어, 플로우 처리부(131)는, 수신된 플로우가 새로운 플로우인 경우, 서비스품질 관리부(132)로부터 수신된 해당 서비스품질 정책을 설정 및 적용하고, 수신된 플로우가 기존에 존재하는 플로우인 경우는 기존에 설정된 해당 서비스품질 정책을 적용할 수 있다.
서비스 품질 관리부(132)는 플로우 처리부(131)로부터 플로우 정보를 수신하고, 기 저장된 가상 머신 정보 및 수신된 플로우 정보를 바탕으로, 미리 설정된 서비스품질 생성 정책에 따라, 해당 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성할 수 있다. 여기서, 가상 머신 정보는 가상 머신의 IP 주소, 가상 머신의 MAC 주소, 가상 머신의 NAT 변환 정보 및 가상 머신에서 생성되는 플로우에 대한 서비스품질 요구 사항 등을 포함할 수 있다.
이 때, 서비스품질 생성 정책은 동적으로 또는 정적으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 동적으로 설정된 서비스품질 생성 정책은 사용자의 입력을 바탕으로 결정되는 서비스품질 생성 정책, 기 저장된 가상 머신 정보를 바탕으로 결정되는 서비스품질 생성 정책 등일 수 있으며, 정적으로 설정된 서비스품질 생성 정책은 포트를 균등 분할하도록 설정된 서비스품질 생성 정책, BE(Best Effort)를 수행하도록 설정된 서비스품질 생성 정책 등일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 추가적 실시 예에 따르면, 플로우 관리 장치(130)는 가상 머신 관리부(133)를 더 포함할 수 있다.
가상 머신 관리부(133)는 사용자의 명령 또는 시스템의 정책에 따라, 가상 머신(111a, 112a, 111b, 112b)의 생성, 변경, 제거, 이전 등의 가상 머신 관리 명령 신호 및 서버(110a, 110b)의 자원 관리 명령 신호를 생성하여, 하이퍼바이저부(113a, 113b)에 전달할 수 있다.
한편, 가상 머신 관리부(133)로부터 명령 신호를 수신한 하이퍼바이저부(113a, 113b)는 해당 명령 신호에 대응하는 명령을 수행하고, 수행 결과 및 변경된 가상 머신 정보를 가상 머신 관리부(133)에 전송하게 된다.
가상 머신 관리부(133)는 하이퍼바이저부(113a, 113b)로부터 가상 머신 정보를 수신하고, 수신된 가상 머신 정보를 서비스품질 관리부(132)로 전달하여 가상 머신 정보를 갱신할 수 있다. 여기서, 가상 머신 정보는 가상 머신의 IP 주소, 가상 머신의 MAC 주소, 가상 머신의 NAT 변환 정보 및 가상 머신에서 생성되는 플로우에 대한 서비스품질 요구 사항 등을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 플로우 처리부(131)의 상세 구성도이다.
도 2를 참조하면, 플로우 처리부(131)는 플로우 수신부(210), 플로우 분석부(220) 및 서비스품질 정책 적용부(230)를 포함할 수 있다.
플로우 수신부(210)는 가상 머신(111a, 112a, 111b, 112b)에서 생성된 플로우를 수신할 수 있다. 예를 들어, 플로우 수신부(210)는 하나 이상의 네트워크 인터페이스(120a, 120b)를 통하여 가상 머신(111a, 112a, 111b, 112b)에서 생성된 플로우를 수신할 수 있다.
플로우 분석부(220)는 수신된 플로우를 분석하여, 플로우 정보를 추출할 수 있다. 여기서, 플로우 정보는 프로토콜, 출발지 IP 주소, 출발지 포트, 목적지 IP 주소, 목적지 포트, 전송량(total bytes), 패킷량(total packet), 유지 시간(duration) 등을 포함할 수 있다.
또한, 플로우 분석부(220)는 추출된 플로우 정보를 기초로 수신된 플로우가 새로운 플로우인지 기존에 존재하는 플로우인지를 판단하고, 수신된 플로우가 새로운 플로우인 경우, 추출된 플로우 정보를 서비스품질 관리부(132)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 플로우 분석부(220)는 추출된 플로우 정보를 기 저장된 플로우 정보와 비교하여, 수신된 플로우가 새로운 플로우인지 기존에 존재하는 플로우인지를 판단할 수 있다. 이때, 수신된 플로우가 새로운 플로우인지 기존에 존재하는 플로우인지 여부는 프로토콜, 출발지 IP 주소, 출발지 포트, 목적지 IP 주소, 목적지 포트를 비교함으로써 판단할 수 있다. 이를 위해, 플로우 처리부(131)는 플로우 정보를 저장하는 플로우 정보 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 플로우 정보 저장부(미도시)는 수신된 플로우의 플로우 정보를 저장할 수 있다.
서비스품질 정책 적용부(230)는 서비스품질 관리부(132)에서 생성된 서비스품질 정책을 수신하여 설정하고, 수신된 플로우에 해당 서비스품질 정책을 적용할 수 있다. 예를 들어, 서비스품질 정책 적용부(230)는, 수신된 플로우가 새로운 플로우인 경우, 서비스품질 관리부(132)로부터 수신된 해당 서비스품질 정책을 설정하여 적용하고, 수신된 플로우가 기존에 존재하는 플로우인 경우는 기존에 설정된 해당 서비스품질 정책을 적용할 수 있다.
도 3은 도 1의 서비스품질 관리부(132)의 상세 구성도이다.
도 3을 참조하면, 서비스품질 관리부(132)는 가상 머신 정보 저장부(310) 및 서비스품질 정책 생성부(320)를 포함할 수 있다.
가상 머신 정보 저장부(310)는 가상 머신 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 가상 머신 정보 저장부(310)는 가상 머신 관리부(133)로부터 가상 머신 정보를 수신하여 저장할 수 있다. 여기서, 가상 머신 정보는 가상 머신의 IP 주소, 가상 머신의 MAC 주소, 가상 머신의 NAT 변환 정보 및 가상 머신에서 생성되는 플로우에 대한 서비스품질 요구 사항 등을 포함할 수 있다.
서비스품질 정책 생성부(320)는 플로우 처리부(131)로부터 수신된 플로우 정보 및 가상 머신 정보 저장부(310)에 저장된 가상 머신 정보를 바탕으로, 미리 설정된 서비스품질 생성 정책에 따라, 서비스품질 정책을 생성할 수 있다.
이 때, 서비스품질 생성 정책은 동적으로 또는 정적으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 동적으로 설정된 서비스품질 생성 정책은 사용자의 입력을 바탕으로 결정되는 서비스품질 생성 정책, 기 저장된 가상 머신 정보를 바탕으로 결정되는 서비스품질 생성 정책 등일 수 있으며, 정적으로 설정된 서비스품질 생성 정책은 포트를 균등 분할하도록 설정된 서비스품질 생성 정책, BE(Best Effort)를 수행하도록 설정된 서비스품질 생성 정책 등일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법은, 먼저, 가상 머신(111a, 112a, 111b, 112b)에서 생성된 플로우를 수신한다(410). 예를 들어, 플로우 처리부(131)는 네트워크 인터페이스(120a, 120b)를 통하여 가상 머신(111a, 112a, 111b, 112b)에서 생성된 플로우를 수신할 수 있다. 이때, 가상 머신(111a, 112a, 111b, 112b)에서 생성된 플로우는 제공하는 서비스에 따라 서로 다른 서비스품질 요구사항을 가진다.
그 후, 수신된 플로우를 분석하여, 플로우 정보를 추출한다(420). 이때, 플로우 정보는 프로토콜, 출발지 IP 주소, 출발지 포트, 목적지 IP 주소, 목적지 포트, 전송량(total bytes), 패킷량(total packet), 유지 시간(duration) 등을 포함할 수 있다.
그 후, 추출된 플로우 정보를 기초로 수신된 플로우가 새로운 플로우인지 기존에 존재하는 플로우인지를 판단한다(430). 예를 들어, 추출된 플로우 정보를 기 저장된 플로우 정보와 비교하여, 수신된 플로우가 새로운 플로우인지 기존에 존재하는 플로우인지를 판단할 수 있다. 이때, 수신된 플로우가 새로운 플로우인지 기존에 존재하는 플로우인지 여부는 프로토콜, 출발지 IP 주소, 출발지 포트, 목적지 IP 주소, 목적지 포트를 비교함으로써 판단할 수 있다.
단계 430의 판단 결과, 수신된 플로우가 새로운 플로우인 경우, 추출된 플로우 정보와 기 저장된 가상 머신 정보를 바탕으로, 미리 설정된 서비스품질 생성 정책에 따라, 수신된 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성한다(440)
이 때, 서비스품질 생성 정책은 동적으로 또는 정적으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 동적으로 설정된 서비스품질 생성 정책은 사용자의 입력을 바탕으로 결정되는 서비스품질 생성 정책, 기 저장된 가상 머신 정보를 바탕으로 결정되는 서비스품질 생성 정책 등일 수 있으며, 정적으로 설정된 서비스품질 생성 정책은 포트를 균등 분할하도록 설정된 서비스품질 생성 정책, BE(Best Effort)를 수행하도록 설정된 서비스품질 생성 정책 등일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 가상 머신 정보는, 가상 머신의 IP 주소, 가상 머신의 MAC 주소, 가상 머신의 NAT 변환 정보 및 가상 머신에서 생성되는 플로우에 대한 서비스품질 요구 사항 등을 포함할 수 있다.
그 후, 생성된 서비스품질 정책을 설정하고(450), 수신된 플로우에 해당 서비스품질 정책을 적용한다(460).
단계 430의 판단 결과, 수신된 플로우가 기존에 존재하는 플로우인 경우, 수신된 플로우에 기 설정된 해당 서비스품질 정책을 적용한다(460).
한편, 추가적 실시 예에 따르면, 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법은, 가상 머신을 서버에 생성하거나 서버에 존재하는 가상 머신을 타 서버로 이전하기 위한 명령 신호를 서버로 송신하는 단계(402)와 명령 신호에 대한 처리 결과 및 변경된 가상 머신 정보를 서버로부터 수신하여 기 저장된 가상 머신 정보를 갱신하는 단계(404)를 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 인터페이스, 가상 머신 및 가상 머신에서 생성되는 플로우의 대역폭 설정값의 예를 도시한 도면이다.
플로우 처리부(131)는 하나 이상의 네트워크 인터페이스(120a, 120b)를 통하여 서버(110a, 110b)와 연결될 수 있다(도1 참조).
하나의 서버와 연결되는 하나 이상의 네트워크 인터페이스 각각은 네트워크 인터페이스 자체의 대역폭을 가질 수 있고, 그 중 임의의 네트워크 인터페이스는 대역폭 BW0(500)을 가질 수 있다. 또한, 임의의 네트워크 인터페이스 내에는 서버 내의 가상 머신 VM1, VM2에서 생성한 플로우 1 내지 플로우 6가 존재할 수 있고, 가상 머신 VM1, VM2는 각각 대역폭 설정값 BW1(501), BW2(502)를 가질 수 있다. 또한, 플로우 1 내지 플로우 6은 각각 대역폭 설정값 BW3 내지 BW8(503 내지 508)을 가질 수 있다. 이 때, 대역폭 설정값은 에버리지(average) 값 또는 버스트앤에버리지(burst and average) 값을 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서비스 품질 정책 적용 방법을 도시한 흐름도이다. 서비스 품질 정책 적용 방법을 설명하기에 앞서, 플로우 1 내지 플로우 6의 대역폭 사용량을 각각 BW3' 내지 BW8'이라고 가정하고, 가상 머신 VM1 및 VM2의 대역폭 사용량을 각각 BW1' 및 BW2'이라고 가정한다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 서비스 품질 정책 적용 방법은, 먼저, 임의의 네트워크 인터페이스를 통해 수신되어 플로우 처리부(131)에 존재하는 모든 플로우에 대하여 대역폭 사용량을 각각 산출한다(610). 대역폭 사용량은 에버리지(average) 값 또는 버스트앤에버리지(burst and average) 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 플로우 처리부(131)에 존재하는 플로우 1 내지 플로우 6의 대역폭 사용량 BW3'내지 BW8'을 산출한다.
그 후, 산출된 플로우의 대역폭 사용량을 모두 합하여, 해당 네트워크 인터페이스의 대역폭과 비교한다(620). 예를 들어, 플로우 1 내지 플로우 6의 대역폭 사용량 BW3'내지 BW8'을 모두 합하여, 네트워크 인터페이스의 대역폭 BW0(500)와 비교한다.
단계 620의 비교 결과, 플로우의 대역폭 사용량의 총합이 해당 네트워크 인터페이스의 대역폭보다 큰 경우, 해당 네트워크 인터페이스를 통해 플로우를 전달하는 가상 머신 중에서, 대역폭 사용량이 대역폭 설정값보다 큰 가상 머신을 검출한다(630). 예를 들어, 플로우 1 내지 플로우 6의 대역폭 사용량 BW3'내지 BW8'을 모두 합한 값이 네트워크 인터페이스의 대역폭 BW0(500)보다 큰 경우, 가상 머신 VM1의 대역폭 사용량 BW1'과 해당 대역폭 설정값 BW1(501), 가상 머신 VM2의 대역폭 사용량 BW2'과 해당 대역폭 설정값 BW2(502)을 각각 비교하여, 대역폭 사용량이 대역폭 설정값보다 큰 가상 머신을 검출한다.
그 후, 검출된 가상 머신에서 생성된 플로우 중에서 대역폭 사용량이 대역폭 설정값보다 큰 플로우를 검출한다(640). 예를 들어, 단계 630의 결과, 가상 머신 VM1이 검출되었다면, 가상 머신 VM1에서 생성된 플로우 1 내지 플로우 3 중에서, 각 플로우의 대역폭 사용량 BW3' 내지 BW5'을 대역폭 설정값 BW3 내지 BW5(503 내지 505)와 각각 비교하여, 대역폭 사용량이 대역폭 설정값보다 큰 플로우를 검출한다.
그 후, 검출된 플로우에 해당 서비스품질 정책을 적용하고(650), 서비스품질 적용 절차는 종료된다(660). 예를 들어, 단계 640의 결과, 플로우 1 및 플로우 2가 검출되었다면, 각 플로우에 대하여 해당 서비스품질 정책을 적용하고, 절차가 종료된다.
한편, 단계 620의 비교 결과, 산출된 대역폭 사용량의 총합이 해당 네트워크 인터페이스의 대역폭보다 작거나 같은 경우, 서비스품질 정책 적용 절차는 종료된다(660).
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 서버 가상화 시스템의 구성도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 서버 가상화 시스템(700)은 도 1에서 설명된 서버 가상화 시스템(100)의 플로우 처리부(131), 서비스품질 관리부(132) 및 가상 머신 관리부(133)가 각각 별개의 장치로 구현될 수 있다. 또한, 서비스품질 관리부(132) 및 가상 머신 관리부(133)는 플로우 처리부(131)와는 별개로 관리 장치(720)에 포함되어 하나의 장치로 구현될 수 있다. 즉, 플로우 처리부(131), 서비스품질 관리부(132) 및 가상 머신 관리부(133)는 각각 논리적으로 또는 물리적으로 서로 분리되어 별개의 장치로 구현될 수도 있으며, 서비스품질 관리부(132) 및 가상 머신 관리부(133)가 통합되어 하나의 관리 장치(720)로 구현될 수도 있다.
또한, 서버 가상화 시스템(700)은 다수의 서버와 연결되는 플로우 처리부(710)를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 플로우 처리부(131, 710) 간에는 인트라넷(Intra-net) 또는 인터넷(Internet)을 통하여 연결될 수 있다.
한편, 도 7에서 각각의 구성 요소에 대한 설명은 도 1에서 설명한 것과 동일하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
100: 서버 가상화 시스템, 110a, 110b: 서버,
120a, 120b: 네트워크 인터페이스, 130: 플로우 관리 장치,
111a, 112a, 111b, 112b: 가상 머신,
113a, 113b: 하이퍼바이저부, 131: 플로우 처리부,
132: 서비스품질 관리부, 133: 가상 머신 관리부.

Claims (19)

  1. 가상 머신(Virtual Machine, VM)에서 생성된 플로우를 분석하여 플로우 정보를 추출하고, 추출된 플로우 정보를 기 저장된 플로우 정보와 비교하여 상기 플로우가 새로운 플로우인지 여부를 판단하며, 상기 플로우에 해당 서비스품질(Quality of Service, QoS) 정책을 적용하는 플로우 처리부; 및
    상기 플로우가 새로운 플로우인 경우, 상기 추출된 플로우 정보 및 기 저장된 가상 머신 정보를 기초로 상기 분석된 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성하여, 상기 플로우 처리부에 전송하는 서비스품질 관리부를 포함하고,
    상기 플로우 처리부는,
    임의의 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 모든 플로우에 대하여 대역폭 사용량을 각각 산출하고, 상기 산출된 대역폭 사용량을 합하여 상기 네트워크 인터페이스의 대역폭과 비교하며, 상기 비교 결과, 상기 대역폭 사용량의 총합이 상기 네트워크 인터페이스의 대역폭보다 큰 경우, 상기 네트워크 인터페이스를 통해 플로우를 전달하는 가상 머신 중에서, 대역폭 사용량이 대역폭 설정값보다 큰 가상 머신을 검출하고, 검출된 가상 머신에서 생성된 플로우 중에서, 대역폭 사용량이 대역폭 설정값보다 큰 플로우를 검출하여, 검출된 플로우에 상기 서비스품질 정책을 적용하는, 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가상 머신 정보는, 가상 머신의 IP주소, 가상 머신의 MAC주소, 가상 머신의 NAT 변환 정보 및 가상 머신에서 생성되는 플로우에 대한 서비스품질 요구 사항 중 하나를 포함하는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가상 머신 및 상기 가상 머신 정보를 관리하는 가상 머신 관리부; 를 더 포함하는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가상 머신 관리부는, 상기 가상 머신 정보가 변경되는 경우, 상기 서비스품질 관리부에 저장된 해당 가상 머신 정보를 갱신하는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 가상 머신 관리부는, 가상 머신의 생성, 변경, 제거, 이전 중 하나를 수행하기 위한 명령 신호를 생성하여 가상 머신이 포함된 서버로 송신하고, 상기 서버로부터 상기 명령 신호에 대한 처리 결과 및 변경된 가상 머신 정보를 수신하는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 서비스품질 관리부는, 동적으로 설정된 서비스품질 생성 정책에 따라, 상기 분석된 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성하는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 동적으로 설정된 서비스품질 생성 정책은, 사용자의 입력을 바탕으로 결정되는 서비스품질 생성 정책, 기 저장된 가상 머신 정보를 바탕으로 결정되는 서비스품질 생성 정책 중 하나인 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 서비스품질 관리부는, 정적으로 설정된 서비스품질 생성 정책에 따라, 상기 분석된 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성하는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 정적으로 설정된 서비스품질 생성 정책은, 포트를 균등 분할하도록 설정된 서비스품질 생성 정책, BE(Best Effort)를 수행하도록 설정된 서비스품질 생성 정책 중 하나인 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 장치.
  10. 가상 머신에서 생성된 플로우를 수신하는 단계;
    상기 수신된 플로우를 분석하여 플로우 정보를 추출하는 단계;
    상기 추출된 플로우 정보를 기 저장된 플로우 정보와 비교하여 상기 수신된 플로우가 새로운 플로우인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 상기 수신된 플로우가 새로운 플로우인 경우, 상기 추출된 플로우 정보 및 기 저장된 가상 머신 정보를 기초로 상기 수신된 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 서비스품질 정책을 상기 수신된 플로우에 적용하는 단계; 를 포함하되,
    상기 생성된 서비스품질 정책을 상기 수신된 플로우에 적용하는 단계는,
    임의의 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 모든 플로우에 대하여 대역폭 사용량을 각각 산출하는 단계;
    상기 산출된 대역폭 사용량을 합하여 상기 네트워크 인터페이스의 대역폭과 비교하는 단계;
    상기 비교 결과, 상기 대역폭 사용량의 총합이 상기 네트워크 인터페이스의 대역폭보다 큰 경우, 상기 네트워크 인터페이스를 통해 플로우를 전달하는 가상 머신 중에서, 대역폭 사용량이 대역폭 설정값보다 큰 가상 머신을 검출하는 단계;
    검출된 가상 머신에서 생성된 플로우 중에서, 대역폭 사용량이 대역폭 설정값보다 큰 플로우를 검출하는 단계; 및
    검출된 플로우에 상기 서비스품질 정책을 적용하는 단계를 포함하는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 판단 결과, 상기 수신된 플로우가 새로운 플로우가 아닌 경우, 상기 수신된 플로우에 기 설정된 해당 서비스 품질 정책을 적용하는 단계; 를 더 포함하는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    가상 머신을 생성하거나 가상 머신을 타 서버로 이전하기 위한 명령 신호를 상기 서버로 송신하는 단계; 및
    상기 명령 신호에 대한 처리 결과 및 변경된 가상 머신 정보를 상기 서버로부터 수신하여 기 저장된 가상 머신 정보를 갱신하는 단계; 를 더 포함하는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 가상 머신 정보는, 가상 머신의 IP주소, 가상 머신의 MAC주소, 가상 머신의 NAT 변환 정보 및 가상 머신에서 생성되는 플로우에 대한 서비스품질 요구 사항 중 하나를 포함하는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 서비스품질 정책을 생성하는 단계는, 동적으로 설정된 서비스품질 생성 정책에 따라, 상기 수신된 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성하는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 동적으로 설정된 서비스품질 생성 정책은, 사용자의 입력을 바탕으로 결정되는 서비스품질 생성 정책, 기 저장된 가상 머신 정보를 바탕으로 결정되는 서비스품질 생성 정책 중 하나인 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 서비스품질 정책을 생성하는 단계는, 정적으로 설정된 서비스품질 생성 정책에 따라, 상기 수신된 플로우에 대한 서비스품질 정책을 생성하는 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 정적으로 설정된 서비스품질 생성 정책은, 포트를 균등 분할하도록 설정된 서비스품질 생성 정책, BE(Best Effort)를 수행하도록 설정된 서비스품질 생성 정책 중 하나인 서버 가상화 환경에서의 플로우 관리 방법.
  18. 임의의 네트워크 인터페이스를 통해 수신되어 플로우 관리부에 존재하는 모든 플로우에 대하여 대역폭 사용량을 각각 산출하는 단계;
    상기 산출된 대역폭 사용량을 합하여 상기 네트워크 인터페이스의 대역폭과 비교하는 단계;
    상기 비교 결과, 상기 대역폭 사용량의 총합이 상기 네트워크 인터페이스의 대역폭보다 큰 경우, 상기 네트워크 인터페이스를 통해 플로우를 전달하는 가상 머신 중에서, 대역폭 사용량이 대역폭 설정값보다 큰 가상 머신을 검출하는 단계;
    검출된 가상 머신에서 생성된 플로우 중에서, 대역폭 사용량이 대역폭 설정값보다 큰 플로우를 검출하는 단계; 및
    검출된 플로우에 해당 서비스품질 정책을 적용하는 단계; 를 포함하는 서버 가상화 환경에서의 서비스품질 정책 적용 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 비교 결과, 상기 대역폭 사용량의 총합이 상기 네트워크 인터페이스의 대역폭보다 작거나 같은 경우, 서비스품질 정책 적용 절차를 종료하는 단계; 를 더 포함하는 서버 가상화 환경에서의 서비스품질 정책 적용 방법.
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