KR20200023934A - 가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템 - Google Patents

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Abstract

가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템이 개시되어 있다.
개시된 가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템은 전체 훈련 콘텐츠가 저장된 콘텐츠 저장부, 상기 콘텐츠 저장부에 저장된 훈련 콘텐츠를 탑재하기 위한 가상머신이 저장된 가상머신 저장부가 별개로 구성됨을 포함하며, 인터넷 통신망을 통해 사용자 단말로부터 훈련 콘텐츠 요청을 수신하는 수신부; 콘텐츠 저장부에 저장된 훈련 콘텐츠 중, 수신부에서 수신된 서비스 요청에 적합하는 콘텐츠를 선택하는 콘텐츠 선택부; 콘텐츠 선택부에서 선택된 콘텐츠를 탑재하기 위하여 가상머신 저장부에 저장된 가상머신 중 일부의 가상머신을 배정하는 가상머신 배정부; 배정된 가상머신에 의해 사용자 단말로 선택된 훈련 콘텐츠를 제공하는 콘텐츠 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템{Virtualization-based training content delivery system}
본 발명은 가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 훈련 콘텐츠와 가상머신을 분리 구성하고, 사용자가 특정 콘텐츠 제공을 요청하면 해당 콘텐츠가 할당된 가상머신에 동적으로 탑재되어 이를 사용자 단말에 제공함으로써 가상화 기반 훈련을 수행할 수 있도록 한 가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템에 관한 것이다.
가상화 기반 훈련시스템은 훈련생들이 가상화 기술을 통해 제공되는 가상머신에 접속하여 훈련 콘텐츠를 실습할 수 있는 환경을 제공한다. 대표적인 응용분야로는 사이버 보안으로 훈련생들은 가상화 기반 훈련시스템을 통해 보안공격에 대한 대응방법을 실습할 수 있다.
문제는 가상화 기반 훈련시스템에서 훈련 콘텐츠별로 가상머신을 탑재하여 운용하고 있어므로 훈련시스템의 스토리지 소모가 심하다는 점이다. 예컨대, 사이버 보안분야의 경우 '스택 버퍼 넘침 공격'에 관한 훈련 콘텐츠는 이를 위한 전용 가상머신에 탑재되어 운용되고, '서비스 거부 공격의 방어'를 위한 훈련 콘텐츠는 다른 전용 가상머신에 탑재되어 운용되는 것이 일반적이다.
따라서, 신규 훈련 콘텐츠를 개발할 때마다 이를 위한 새로운 가상머신을 준비하여 훈련 시스템에 탑재 운용해야 하므로 콘텐츠 수에 따라 훈련 시스템의 스토리지 자원의 소모가 급격하게 늘어나게 된다.
가상화 기반 훈련 시스템의 스토리지 자원은 유한하므로 신규 훈련 콘텐츠 및 가상머신의 탑재 및 운용을 위해서는 신규 스토리지 자원을 훈련시스템에 추가하거나, 기존 훈련 콘텐츠 및 가상머신을 제거한 후 신규 콘텐츠 및 가상머신을 탑재 및 운용해야 한다. 특히, 사이버 보안과 같이 훈련 콘텐츠가 지속적으로 신규개발 및 갱신되는 분야에서는 전술한 문제가 심각한 제약 사항이 되고 있다.
문헌 1 : 등록특허공보 제1534192호 문헌 2 : 공개특허공보 제2014-0077377호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 훈련 콘텐츠와 가상머신을 분리 구성하고, 사용자가 특정 콘텐츠 제공을 요청하면 해당 콘텐츠가 할당된 가상머신에 동적으로 탑재되어 이를 사용자 단말에 제공함으로써 가상화 기반 훈련을 수행할 수 있도록 한 가상머신을 이용한 훈련 콘텐츠 제공 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템은 전체 훈련 콘텐츠가 저장된 콘텐츠 저장부, 상기 콘텐츠 저장부에 저장된 훈련 콘텐츠를 탑재하기 위한 가상머신이 저장된 가상머신 저장부가 별개로 구성됨을 포함하며, 인터넷 통신망을 통해 사용자 단말로부터 훈련 콘텐츠 요청을 수신하는 수신부; 콘텐츠 저장부에 저장된 훈련 콘텐츠 중, 수신부에서 수신된 서비스 요청에 적합하는 콘텐츠를 선택하는 콘텐츠 선택부; 콘텐츠 선택부에서 선택된 콘텐츠를 탑재하기 위하여 가상머신 저장부에 저장된 가상머신 중 일부의 가상머신을 배정하는 가상머신 배정부; 배정된 가상머신에 의해 사용자 단말로 선택된 훈련 콘텐츠를 제공하는 콘텐츠 제공부;를 더 포함하는 것이다.
바람직하게, 수신부는 사용자 단말의 위치 정보를 이용하여 현재 위치를 파악하는 작업, 콘텐츠를 요청하는 사용자 단말에 대하여 사용자 인증을 수행하고 접속을 승인하는 작업을 더 수행할 수 있다.
바람직하게, 가상머신은 사용자 단말의 운영체제와 통신하여 사용자 단말에서 콘텐츠 제공부로부터 제공받은 콘텐츠를 실행하도록 제어하는 작업을 수행하는 소프트웨어로 될 수 있다.
바람직하게, 콘텐츠 제공부는 사용자 단말에 탑재된 운영체제의 특정 서브루틴에 연결을 제공하는 함수를 호출하여 콘텐츠를 제공 및 실행하는 소프트웨어로 될 수 있다.
과제의 해결수단에 따르면, 훈련 콘텐츠 수의 증가에 따른 가상머신 수의 증가를 최소화함으로써 가상화 기반 훈텬 콘텐츠 제공 시스템의 스토리지 자원을 절약할 수 있고, 기존 훈련 콘텐츠의 수정 시, 관련된 가상머신의 변경을 제거하거나 최소화할 수 있으므로 콘텐츠 관리가 용이하다.
또한, 기존 훈련 콘텐츠 조합을 통한 복합 훈련 콘텐츠의 제공이 가능하므로 복합 훈련 콘텐츠의 개발 비용도 절약할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템의 구성블록도
도 2는 본 발명에 따른 관리부의 확장 구성도
이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템은 콘텐츠 저장부(212)에 저장된 훈련 콘텐츠와 가상머신 저장부(213)에 저장된 가상머신을 분리 구성하고, 사용자가 특정 콘텐츠 제공을 요청하면 해당 콘텐츠가 할당된 가상머신에 동적으로 탑재되어 이를 사용자 단말에 제공함으로써 가상화 기반 훈련을 수행할 수 있도록 한 것으로 도 1에서와 같이, 사용자 단말(100) 및 서비스 제공 서버(200)를 포함할 수 있다.
참고로, 가상머신 저장부(213)에 저장되는 가상머신은 실재하는 컴퓨터상에 소프트웨어로 논리적으로 만들어낸 컴퓨터를 의미한다. 가상머신 저장부가 메모리의 가상화인데 대해서 중앙처리장치, 입출력장치 등 컴퓨터의 모든 자원을 가상화하는 것이다. 가상머신은 가상머신 저장부(213)의 가상화한 플랫폼을 통해 서비스를 제공하기 때문에, 각 콘텐츠가 종속된 운영체제 플랫폼 또는 하드웨어에 관계없이 콘텐츠를 실행하고, 실행된 가상화 된 콘텐츠를 사용자 단말부(100)로 전달할 수 있다. 즉, 서비스 제공 서버(200)는 안드로이드, iOS 및 x86 기반의 응용프로그램을 플랫폼에 관계 없이 실행 할 수 있으며, 사용자 단말(100)로 가상화 된 콘텐츠를 제공하기 때문에, 사용자 단말(100)의 운영체제 플랫폼에 관계없이 콘텐츠를 제공할 수 있게 된다.
가상머신 저장부(213)는 사용자 단말(100)로부터 수신한 사용자 단말의 유형 정보에 기초하여 템플릿 데이터베이스(미도시)로부터 사용자 단말에 적합한 템플릿을 획득하여 저장하는 것도 가능하다.
가상머신 저장부(213)는 일종의 API(Application Programming Interface)로 사용자 단말(100)의 운영체제와 통신하여 사용자 단말(100)에서 서비스 제공 서버(200)로부터 제공받은 콘텐츠가 구동하도록 제어하는 작업, 사용자 단말(100)의 하드웨어 플랫폼에 적합하도록 콘텐츠를 제작하는 작업 등을 수행하는 소프트웨어를 의미한다. 가상 머신 저장부(213)는 콘텐츠의 실행을 위해 사용지 단말(100)에 탑재된 운영체제의 특정 서브루틴에 연결을 제공하는 함수를 호출하는 알고리즘으로 구현된다.
가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템의 일 구성인 사용자 단말(100)은 다수의 단말을 포함할 수 있고, 사용자는 다수의 사용자 단말 중 어느 하나의 단말에 대하여 훈련 콘텐츠 서비스를 인터넷 통신망을 이용하여 서비스 제공 서버(200)에 요청할 수 있다. 인터넷 통신망은 무선 통신망으로 구현되는 경우, 기지국(BTS;Base Transceiver Station), 이동교환국(MSC;Mobile Switching Center), 및 홈 위치 등록기(HLR;Home Location Register) 으로 이루어진 무선 이동통신망을 이용하여 데이터 통신을 할 수 있다. 또한, 인터넷 통신망이 유선 통신망으로 구현되는 경우, 네트워크 통신망으로 구현될 수 있는데 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 등의 인터넷 프로토콜에 따라서 데이터 통신이 이루어질 수 있다.
사용자 단말(100)은 데스크탑 PC, 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같이, 중앙처리장치와 메모리 장치를 구비한 단말이 될 수 있으며, 제1 단말에서 제공받던 콘텐츠에 대하여 제2 단말로 동일한 콘텐츠를 이어보기 위한 심리스 서비스를 서비스 제공 서버(200)에 요청할 수도 있다.
가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템의 또 다른 구성인 서비스 제공 서버(200)는 사용자 단말(100)의 요청에 응답하여 사용자 단말에 훈련 콘텐츠 서비스를 제공하기 위한 것으로, 사용자 단말(100)의 요청에 응답하여 사용자 단말에 콘텐츠를 제공하기 위한 가상머신(virtual machine, VM)의 일부를 배정하고, 콘텐츠 저장부(212)로 제공되는 콘텐츠 자원을 관리하며, 배정된 가상머신을 통해 해당 콘텐츠를 사용자 단말(100)로 제공해 주는 역할을 하게 된다.
여기서, 사용자 단말(100)이 스마트폰 등의 이동 단말인 경우, 이동 단말에서 재생되는 콘텐츠는 사용자가 이동 중에 재생될 가능성이 높고, 이로 인해 일시 정지 및 재생이 반복될 가능성이 높으므로, CPU의 클럭 속도보다는 메모리나 스토리지에 데이터를 읽고 쓰는 속도가 중요하므로, 서비스 제공 서버(200)는 읽기 및 쓰기 속도가 빠른 메모리 및 스토리지를 할당하여 가상머신을 배당할 수 있다.
서비스 제공 서버(200)는 배당된 가상머신을 이용하여 요청된 콘텐츠의 미리 저장된 로우(raw) 데이터를 이용하여 사용자 단말(100)에 적합한 포맷으로 콘텐츠를 인코딩한다.
포맷이 상이한 콘텐츠를 사용자 단말()에 적합한 포맷으로 변환 코딩(transcoding)하는 것은 많은 자원 및 시간을 요구하므로, 서비스 제공 서버(200)는 가상 자원을 이용하여 특정 코덱으로 인코딩된 콘텐츠를 디코딩하여 해당 콘텐츠의 로우(raw) 데이터를 미리 생성하여 저장하고, 사용자 단말(100)의 제공 요청이 있는 경우 미리 저장된 로우 데이터를 인코딩하여 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다.
사용자 단말(100)은 스트리밍 등의 방식을 이용하여 콘텐츠를 사용자 단말에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 제공 서버(200)는 인터넷 통신망을 통해 사용자 단말로부터 훈련 콘텐츠 요청을 수신하는 수신부(211)와, 콘텐츠 저장부(212)에 저장된 훈련 콘텐츠 중, 수신부(211)에서 수신된 서비스 요청에 적합한 콘텐츠를 선택하는 콘텐츠 선택부(213)와, 콘텐츠 선택부에서 선택된 콘텐츠를 탑재하기 위하여 가상머신 저장부(214)에 저장된 가상머신 중 일부의 가상머신을 배정하는 가상머신 배정부(215)와, 배정된 가상머신에 의해 사용자 단말로 선택된 훈련 콘텐츠를 제공하는 콘텐츠 제공부(216)로 구성될 수 있다.
수신부(211)는 사용자 단말(100)로부터 콘텐츠 서비스의 요청을 수신한다. 수신부(211)는 서비스 요청과 함께 요청된 콘텐츠의 정보 및 콘텐츠를 제공받고자 하는 사용자 단말의 정보를 수신할 수 있다.
콘텐츠 저장부(212)는 훈련에 관련된 다수의 콘텐츠가 저장되며, 새로이 만들어서 추가할 수도 있다. 콘텐츠 저장부(212)에서 보유하고 있는 다수의 훈련 관련 콘텐츠는 개방형 앱 콘텐츠, 개방형 웹 응용프로그램 및 기타 플랫폼 기반의 응용프로그램을 포함할 수 있다. 본 발명에서는 가상머신을 통해 콘텐츠를 제공하기 때문에 사용자 단말(100)로 제공되는 콘텐츠는 사용자 단말(100)의 운영체제 플랫폼에 종속되지 않는다.
따라서, 콘텐츠 저장부(212)는 운영체제 플랫폼에 관계 없이 콘텐츠를 저장할 수 있고, 콘텐츠 제공부(216)에 의해 전달한다. 예를 들어, 안드로이드 운영체제 기반의 응용프로그램, iOS 운영체제 기반의 응용프로그램 등을 제한 없이 제공할 수 있다. 그리고 콘텐츠 제공부(216)는 수신부(211)에 수신된 콘텐츠 요청에 기초하여 해당 콘텐츠를 전달한다.
상기한 콘텐츠 선택부(213), 가상머신 배정부(215), 콘텐츠 제공부(216)는 콘텐츠 및 가상머신을 관리하는 관리부(210)라 할 수 있다. 이러한 관리부(210)는 콘텐츠 저장부(212)에 저장되는 훈련 콘텐츠 자원에 대해 중앙 처리 장치(CPU)는 클럭의 속도에 따라 분류하고, 메모리 및 하드디스크 등의 스토리지는 읽기 및 쓰기에 따라 분류하여 관리할 수 있다.
관리부(210)는 서비스 제공 서버의 관리자의 정책을 반영시킬 수 있도록 환경 설정을 위한 GUI를 제공할 수 있으며, 가상머신 저장부(212)의 상태를 지속적으로 모니터링하여 가상머신이 부족할 경우 추가로 가상머신을 할당할 수 있다.
관리부(210)는 하드웨어의 사양이 서로 다른 서버들을 하드웨어 지원 가상화 기술을 사용하여 종류와 성능별로 분류하여 관리할 수 있으며, 현재 사용 가능한 자원을 검색하고 사용이 가능할 경우 가상머신을 할당하며, 이를 위해 가상머신 저장부(214)의 상태를 주기적으로 모니터링할 수 있다.
한편, 관리부(210)의 콘텐츠 저장부(212)는 특정 코덱으로 인코딩된 콘텐츠를 디코딩하여 로우(raw) 데이터로 변환한 후 콘텐츠 로우 데이터 데이터베이스(미도시)에 저장한다. 동일한 콘텐츠를 이기종 단말에 대하여 심리스 서비스, 즉 이어보기 서비스를 제공하기 위하여는 콘텐츠 이어보기가 제공될 때까지 지연되는 시간을 최대한 감소시켜야한다.
따라서, 서비스 제공 서버(200)가 단말이 변경되었음을 감지하고, 변경된 단말에 적합한 포맷의 콘텐츠를 생성하여 단말에 제공하기까지 소요되는 시간을 감소시켜야 하며, 이를 위하여 자원 및 시간이 보다 더 소요되는 트랜스코딩 대신 인코딩만을 수행하기 위하여 콘텐츠 로우 데이터 생성부는 각각의 콘텐츠에 대한 로우(raw) 데이터를 미리 생성할 수 있게 된다.
또 한편, 관리부(210)는 서비스 중계부(217)를 더 포함할 수 있다. 서비스 중계부(217)는 콘텐츠 서비스에 가입된 사용자의 다수의 단말을 종류별로 구분하여 관리한다. 또한, 서비스 중계부(217)는 각각의 단말에 대한 사용자의 사용 이력 정보 및 별도의 사용자 맞춤형 요구 정보 등을 수집하여 관리한다.
예를 들어, 서비스 중계부(217)는 다수의 사용자 단말에 대하여 각각의 종류, 즉 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 이동식 단말인지 또는 IPTV 셋탑박스, PC 등의 비이동식 단말인지를 구분하여 관리할 수 있으며, 각각의 단말마다 사용자가 별도로 설정한 설정 값, 해상도, 코덱 등의 정보를 수집하여 관리할 수 있다.
서비스 중계부(217)는 이러한 사용자 단말의 정보를 사용자 단말 데이터베이스(218)에 사용자 단말의 식별 정보와 함께 저장할 수 있다.
또한, 서비스 중계부(217)는 사용자 단말과의 세션을 설정하고 관리할 수 있으며, 사용자 단말 정보를 수집하여 사용자 단말 데이터베이스(218)에 저장할 수 있다. 서비스 중계부(217)는 연결 상태를 지속적으로 모니터링하여 연결 상태가 악화되었을 경우 서비스 품질 저하를 방지할 수 있도록 모니터링 정보를 서비스 제공 서버(200)의 관리자에게 제공할 수 있으며, 사용자 정보, 콘텐츠 정보 및 네트워크를 안전하게 관리하고 다른 사용자의 접근을 차단하하여 보안성을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음을 명시한다.
100 : 사용자 단말 200 : 서비스 제공 서버
210 : 관리부 211 : 수신부
212 : 콘텐츠 저장부 213 : 콘텐츠 선택부
214 : 가상머신 저장부 215 : 가상머신 배정부
216 : 콘텐츠 제공부

Claims (4)

  1. 전체 훈련 콘텐츠가 저장된 콘텐츠 저장부, 상기 콘텐츠 저장부에 저장된 훈련 콘텐츠를 탑재하기 위한 가상머신이 저장된 가상머신 저장부가 별개로 구성됨을 포함하며,
    인터넷 통신망을 통해 사용자 단말로부터 훈련 콘텐츠 요청을 수신하는 수신부;
    콘텐츠 저장부에 저장된 훈련 콘텐츠 중, 수신부에서 수신된 서비스 요청에 적합하는 콘텐츠를 선택하는 콘텐츠 선택부;
    콘텐츠 선택부에서 선택된 콘텐츠를 탑재하기 위하여 가상머신 저장부에 저장된 가상머신 중 일부의 가상머신을 배정하는 가상머신 배정부;
    배정된 가상머신에 의해 사용자 단말로 선택된 훈련 콘텐츠를 제공하는 콘텐츠 제공부를 더 포함하는 가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    수신부는 사용자 단말의 위치 정보를 이용하여 현재 위치를 파악하는 작업, 콘텐츠를 요청하는 사용자 단말에 대하여 사용자 인증을 수행하고 접속을 승인하는 작업을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    가상머신은 사용자 단말의 운영체제와 통신하여 사용자 단말에서 콘텐츠 제공부로부터 제공받은 콘텐츠를 실행하도록 제어하는 작업을 수행하는 소프트웨어인 것을 특징으로 하는 가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    콘텐츠 제공부는 사용자 단말에 탑재된 운영체제의 특정 서브루틴에 연결을 제공하는 함수를 호출하여 콘텐츠를 제공 및 실행하는 소프트웨어인 것을 특징으로 하는 가상화 기반 훈련 콘텐츠 제공 시스템.

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