WO2022270767A1 - 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치 및 그 방법 - Google Patents

지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치 및 그 방법 Download PDF

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WO2022270767A1
WO2022270767A1 PCT/KR2022/007015 KR2022007015W WO2022270767A1 WO 2022270767 A1 WO2022270767 A1 WO 2022270767A1 KR 2022007015 W KR2022007015 W KR 2022007015W WO 2022270767 A1 WO2022270767 A1 WO 2022270767A1
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김신규
오현세
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(주)소울시스템즈
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    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/40—Network security protocols

Definitions

  • the network intelligence technology repeats a series of procedures such as automatic collection of data and feedback for autonomous decision-making using artificial intelligence technologies such as machine learning. technology that automatically performs the functions of
  • NMS Network Management System
  • TMS Traffic Management System
  • DPI Data Packet Inspector
  • NMS Network Management System
  • TMS Traffic Management System
  • DPI Data Packet Inspector
  • Packet Analyzer are very complicated and difficult to use, and have problems in that they require a high level of expertise.
  • the information bundle generating unit 130 stores session ID, client IP/port, server IP/port, L4 protocol, and L7 protocol information in the session information bundle; Stores session ID, transmission time (in seconds), data size transmitted from client to server per second, and data size transmitted from server to client per second in the BPS information bundle; Stores the session ID, transmission time (in seconds), the number of packets transmitted from the client to the server per second, and the number of packets transmitted from the server to the client per second in the PPS information bundle; storing a session ID, a transmission delay time from a client to a server, and a transmission delay time information from a server to a client in a round trip time (RTT) information bundle; Store overall session information and occurrence time information in the timeout information bundle; Time zone where TCP SYN occurred in the TCP information bundle, session information, TCP SYN, time zone where TCP RST occurred, TCP RST, session information, time zone where TCP DUP ACK occurred, TCP DUP ACK, session information, time zone where
  • FIG. 9 is a flowchart showing a method for generating and managing an information bundle in an intelligent network management system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a detailed flowchart of the information bundle generation step in FIG. 9 .
  • the information bundle generation and management device 100 receives packet data of the data center 200 receiving step (ST1); After the packet data receiving step, the packet capture unit 120 bundles the received packet data into one data stream, generates raw data necessary for generating an information bundle, and stores it in the raw packet storage buffer 121, The packets of the data center 200 are collected, but each thread simultaneously calculates and checks the size of the accumulated data for each queue, selects a location to store in the buffer for each queue, and determines the size of the data to be stored is greater than the remaining size of the buffer.
  • the information bundle generator 130 After the packet measurement step, the information bundle generator 130 generates metadata for the collected packets, and the metadata includes packet confirmation time, packet size, session ID, packet size, MAC address, and TCP information, Information that creates session information bundle, BPS information bundle, PPS information bundle, RTT information bundle, timeout information bundle, TCP information bundle, Remarks information bundle, and event information bundle, and simultaneously compresses and stores data for each type of information bundle a bundle generating step (ST3);
  • the performance analysis unit 140 receives the generated information bundle, generates performance indicators required for network management, selects the type of information to be used from the information bundle based on the generated performance indicators, and then It is characterized by performing including; a performance analysis step (ST4) of generating a performance index result by analyzing performance and providing the result to the user.
  • the information bundle generating step (ST3) includes a buffer preparation step (ST11) of preparing a buffer to process data; After the buffer preparation step, a packet simultaneous processing step (ST12) of processing multiple packets at the same time through multi-threading by parsing the L2 to L4 headers of each packet in the buffer; a classifying step for each session (ST13) of classifying packets corresponding to the same session for each session based on the result of the simultaneous packet processing step; Extract data necessary for generating an information bundle for each session classified in the session-specific classification step, including session basic information, BPS, PPS, TCP DUP ACK / TCP retransmission, L7 protocol automatic recognition, and necessary data for each L7 protocol, L7 protocol automatic recognition reads within 20 bytes of the first packet of the session and analyzes the type of L7 protocol.
  • Data necessary for each L7 protocol includes HTTP header, DNS query result interpretation, SMTP sending/receiving ID recognition, IMAP sending/receiving error information Data extraction step (ST14) for each session including; a data compression step (ST15) of simultaneously compressing data for each information bundle type after the data extraction step for each session; An information bundle file storage step (ST16) of storing the information generated after the data compression step in a single information bundle file and generating one file for each buffer to process the data.
  • An apparatus and method for generating and managing information bundles of an intelligent network management system generates and manages information bundles to accurately and quickly identify and resolve causes of various and complex network issues (performance, failure, etc.) with one click. It has the effect of providing a guide for user needs, making it easy and convenient for any network operator to manage the network, and providing customized network management services tailored to user needs by linking with various systems with information collection and analysis functions.
  • the present invention can be operated in one system (All-In-One) from information collection to analysis, diagnosis, and results, and provides optimal system selection options suitable for the operating environment (Portable, Rack Mount, Rugged PC, Cloud, etc.) This is possible, and immediate use (Zero Configuration) is possible without pre-setting work.
  • the present invention is a packet collection technology using a general NIC (Network Interface Controller), which has the advantage of not depending on the vendor, and has the advantage of not being affected by the user environment by internalizing the L7 protocol automatic classification engine, and interworking with EMS, SIEM, NMS, etc. (Rest API)
  • NIC Network Interface Controller
  • the present invention has the effect of reducing MTTR (Mean time to repair) by more than 1/5 while being about 1/4 cheaper than the price of a foreign solution for the same purpose.
  • it takes about 1 to 2 weeks to collect system setting information, analyze it, and solve the problem of writing a report.
  • the present invention has the advantage of being able to process information collection, analysis, report writing, and problem solving within about 2 to 3 days.
  • the total time required to solve the problem is a general empirical value and may vary depending on the nature of the problem.
  • the present invention can shorten the pre-preparation (setup) time for collecting network information and reduce the time to identify the cause of the problem through analysis. can do. It can also reduce action and recovery time for problem resolution. In addition, the time to prepare the final report can be shortened.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a device for generating and managing information bundles of an intelligent network management system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a detailed conceptual diagram showing an example of receiving and storing packet data in the packet capture unit of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a detailed conceptual diagram illustrating an example of storing packets in a raw packet storage buffer in the packet capture unit of FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a detailed conceptual diagram showing an example of calculating and checking the size of accumulated data for each queue in the packet capture unit of FIG. 1 .
  • FIG. 5 is a detailed conceptual diagram showing an example of selecting a location to store in a buffer for each queue in the packet capture unit of FIG. 1 .
  • FIG. 6 is a detailed conceptual diagram showing an example in which each thread simultaneously writes data to a single buffer in the packet capture unit of FIG. 1 .
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing an example of raw data managed by the information bundle generating unit of FIG. 1 .
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing an example of information data managed by the information bundle generating unit of FIG. 1 .
  • FIG. 9 is a flowchart showing a method for generating and managing information bundles of an intelligent network management system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a detailed flowchart of the information bundle generating step in FIG. 9 .
  • the present invention creates and manages information bundles to provide a guide for accurately and quickly identifying and solving causes with one click for various and complex network issues (performance, failure, etc.), and any network operator can easily and conveniently It is intended to provide customized network management services tailored to user needs by linking with various systems with information collection and analysis functions.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a device for generating and managing information bundles of an intelligent network management system according to an embodiment of the present invention.
  • the information bundle generation and management device 100 of the intelligent network management system that performs network management may include a control unit 110, a packet capture unit 120, an information bundle generation unit 130, and a performance analysis unit 140. there is.
  • An external device connected to the information bundle creation and management device 100 may be a data center 200 or the like.
  • the data center 200 measures data by connecting to a physical network (Physical NW) by Tapping or Port Mirroring.
  • the network equipment 210 of the data center may be a virtualization environment including a virtual switch (vSwitch).
  • the control unit 110 creates and manages information bundles in the information bundle creation management device 100 to provide a guide for accurately and quickly identifying and solving causes with one click for various and complex network issues (performance, failure, etc.) It allows any network operator to manage the network easily and conveniently, and controls to provide customized network management services tailored to user needs by linking with various systems with information collection and analysis functions.
  • the packet capture unit 120 receives the packet data of the data center 200 through a network interface card (NIC) under the control of the control unit 110, and converts the received packet data into one data stream.
  • the packets of the data center 200 are collected by generating raw data necessary for generating an information bundle by bundling and storing the raw data in the raw packet storage buffer 121 .
  • the information bundle generator 130 is under the control of the control unit 110 and generates metadata about the packets collected by the packet capture unit 120.
  • the metadata includes packet check time, packet size, session ID, and packet size. , MAC address and TCP information are included, and session information bundle, BPS information bundle, PPS information bundle, RTT information bundle, timeout information bundle, TCP information bundle, Remarks information bundle, and event information bundle are created. Data is compressed and stored by type at the same time.
  • the performance analysis unit 140 is controlled by the control unit 110, receives the information bundle generated by the information bundle generator 130, generates performance indicators required for network management, and generates information based on the generated performance indicators. After selecting the type of information to be used in the bundle, it analyzes the performance of the network to generate performance index results and provides the results to the user.
  • the intelligent network management system of the present invention can automatically diagnose the network using information bundles. Looking at the contents of automatic diagnosis, it defines diagnosis items, measures the condition of the diagnosis subject, provides symptoms of the diagnosis subject, provides expected causes, provides countermeasures for each expected cause, and provides analysis results. Automatic diagnosis targets include performance, usage, UDP, TCP or HTTP errors.
  • Auto-diagnosis of the network includes network status, network usage and performance, faults/events, application services, auto-diagnosis, L2 to L7 analysis, statistics and trend analysis, and event handling functions, through these functions, auto-diagnosis of the network can be performed.
  • the status of network equipment is identified through SNMP Trap information analysis, and Syslog data analysis is performed.
  • BPS Bits Per Second
  • PPS Packets Per Second
  • Latencies Timeout
  • Automatic diagnosis of failure/event performs automatic diagnosis on UDP Flag, TCP Resets, TCP Zero Windows, TCP Reuse, TCP Duplicate ACKs, and TCP Retransmission. It also performs automatic diagnosis for HTTP 4XX and HTTP 5XX.
  • Automatic diagnosis of application service performs automatic recognition of application service and detailed payload analysis. So, it performs automatic diagnosis for HTTP, DNS, SMTP, POP3, IMAP, and FTP.
  • L2 ⁇ L7 analysis performs Mac usage analysis as Layer 2 analysis, Hop Account analysis as Layer 3 analysis, analysis by port (by source and destination) as Layer 4 analysis, and automatic diagnosis of application services through Layer 7 analysis. do.
  • Automatic diagnosis of statistics and trend analysis performs automatic diagnosis of performance indicators (BPS, PPS, Latency, Timeout), TCP related, HTTP error, Layer 7 analysis, and flow trend.
  • BPS performance indicators
  • PPS Latency, Timeout
  • TCP Transmission Control Protocol related
  • HTTP error Layer 7 analysis
  • flow trend
  • Automatic diagnosis of events performs threshold setting and control by performance, alarm generation and level setting, search and inquiry by alarm level, and automatic diagnosis of Syslog Server (Remote) and SNMP Trap Server. And Alarm/Event provides real-time network status monitoring and notification service.
  • FIG. 2 is a detailed conceptual diagram showing an example of receiving and storing packet data in the packet capture unit of FIG. 1 .
  • the packet capture unit 120 When packets are collected in the NIC, the packet capture unit 120 separately distributes and stores each packet in an individual queue (hardware buffer) inside the NIC for load distribution in the NIC. And the process of taking data out of the hardware buffer and processing it is done in the application program.
  • an individual queue hardware buffer
  • FIG. 3 is a detailed conceptual diagram illustrating an example of storing packets in a raw packet storage buffer in the packet capture unit of FIG. 1 .
  • the packet capture unit 120 creates a predetermined number of queues in the NIC hardware itself. Also, the packet capture unit 120 allocates a separate thread for reading NIC data. At this time, one is assigned to each queue. In addition, the packet capture unit 120 creates in advance a separate buffer capable of moving and storing raw packets in the NIC internal queue. Also, whether or not packets are accumulated in the queue can be checked automatically or manually. If there is an automatic check, there is a delay between the system checking the queue and notifying the program of the result. This is the process of "Checking the queue in the system ⁇ Sending messages to the program ⁇ Processing messages in the program ⁇ Processing the queue".
  • the processes of 'sending messages to the program' and 'processing messages in the program' are the causes of delay. So, the delay is avoided by manual control based on an infinite loop. In other words, delay is avoided by performing the process of "checking the queue in the program ⁇ processing the queue ⁇ repeating".
  • FIG. 4 is a detailed conceptual diagram showing an example of calculating and checking the size of accumulated data for each queue in the packet capture unit of FIG. 1
  • FIG. 5 is a detailed example of selecting a location to store in a buffer for each queue in the packet capture unit of FIG. 1
  • 6 is a detailed conceptual diagram showing an example in which each thread simultaneously writes data to a single buffer in the packet capture unit of FIG. 1 .
  • the packet capture unit 120 calculates and checks the size of accumulated data for each queue by simultaneously executing each thread at once.
  • the packet capture unit 120 selects a location to store in a buffer for each queue. At this time, if the size of the data to be stored is larger than the remaining size of the buffer, the buffer is replaced with a new, empty buffer.
  • the packet capture unit 120 designates a storage location in advance, and then each thread simultaneously writes data to a single buffer.
  • a problem may arise when multiple threads simultaneously write data to a single buffer, but in this case, there is no problem because the areas where data are written do not overlap.
  • the packet capture unit 120 specifies the storage location in advance, there is no room for memory waste.
  • the writing speed is limited (up to around 10 Gbps), or the speed problem is solved by using separate FPGA-based hardware, whereas the present invention is purely 100% software-based. It has the advantage of enabling high-speed processing.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing an example of raw data managed by the information bundle generating unit of FIG. 1 .
  • the information bundle generating unit 130 manages a buffer for storing a plurality of packets, and each packet includes an L2 header, an L3 header, an L4 header, and a packet body (body and payload).
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing an example of information data managed by the information bundle generating unit of FIG. 1 .
  • the information bundle structure of the information bundle generator 130 consists of a structure such as 'first time stored, last time stored, information block 1, information block 2, information block 3, ..., information block n' there is.
  • the structure of the information block consists of 'compressed size, actual size, compressed binary information data'.
  • the fixed length consists of a structure such as 'fixed width data 1, fixed width data 2, fixed width data 3, fixed width data 4, ..., fixed width data n'.
  • variable length is 'fixed-width data 1 (including variable-length information), variable-length data 1, fixed-width data 2 (including variable-length information), variable-length data 2, fixed-width data 3 (including variable-length information) , variable length data 3, ..., fixed width data n (including variable length information), and variable length data n'.
  • the information bundle generator 130 generates metadata for individual packets. Metadata includes packet confirmation time, packet size, session ID, packet size, MAC address, and various types of TCP-specific information.
  • the information bundle generated by the information bundle generator 130 includes a session information bundle, a BPS information bundle, a PPS information bundle, an RTT information bundle, a timeout information bundle, a TCP information bundle, a Remarks information bundle, an event information bundle, and the like.
  • the session information bundle stores session ID, client IP/port, server IP/port, L4 protocol, and L7 protocol information.
  • the BPS information bundle stores session ID, transmission time (in seconds), data size transmitted per second from client to server, and data size information transmitted from server to client per second.
  • the PPS information bundle stores the session ID, transmission time (in seconds), the number of packets transmitted per second from the client to the server, and the number of packets transmitted per second from the server to the client.
  • the RTT (Round Trip Time) information bundle stores session ID, transmission delay time from client to server, and transmission delay time information from server to client.
  • the entire session information and occurrence time information are stored in the timeout information bundle.
  • the TCP information bundle includes the time zone of TCP SYN and session information, TCP SYN, the time zone and session information of TCP RST, TCP RST, the time zone of TCP DUP ACK and session information, TCP DUP ACK, the time zone and session of TCP packet retransmission It stores information such as TCP packet retransmission, occurred time zone, and TCP other problem information such as the type of problem (TCP Zero Window, Port Reused, Out of Order).
  • the Remarks information bundle stores HTTP request/response headers, DNS query and response results, SMTP email sender ID, FTP/IMAP/POP3 error content information.
  • the event information bundle stores event information that occurs when the value is above or below a pre-defined threshold or above a variable rate.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a method for generating and managing information bundles of an intelligent network management system according to an embodiment of the present invention.
  • the information bundle generation and management device 100 of the intelligent network management system performs the information bundle generation
  • the information bundle generation and management device 100 receives the packet data of the data center 200.
  • the packet capture unit 120 bundles the received packet data into one data stream to generate raw data necessary for generating an information bundle, and the raw packet storage buffer 121 ), and collects the packets of the data center 200, but each thread simultaneously calculates and checks the size of accumulated data for each queue, selects a location to store in the buffer for each queue, and determines the size of data to be stored If it is larger than the remaining size of the buffer, the buffer is replaced with a new, empty buffer, and after designating the storage location in advance, each thread simultaneously writes data to a single buffer.
  • the information bundle generating unit 130 After the packet measurement step, the information bundle generating unit 130 generates metadata for the collected packets, and the metadata includes packet confirmation time, packet size, session ID, packet size, and MAC address. and TCP information, and generates session information bundles, BPS information bundles, PPS information bundles, RTT information bundles, timeout information bundles, TCP information bundles, Remarks information bundles, and event information bundles, and simultaneously for each type of information bundle. Data is compressed and stored.
  • the performance analysis unit 140 receives the generated information bundle, generates performance indicators required for network management, and information to be used in the information bundle based on the generated performance indicators. After selecting the type, the performance of the network is analyzed to generate performance index results and the results are provided to the user.
  • FIG. 10 is a detailed flowchart of the information bundle generating step in FIG. 9 .
  • L7 protocol automatic recognition reads within 20 bytes of the first packet of the session and analyzes the type of L7 protocol. For example, if the structure of the first packet at the time of client request is the same as SMTP and FTP (both start with USER), the type of L7 protocol is analyzed by checking the contents of the first packet of the server response data.
  • necessary data for each L7 protocol includes HTTP header, DNS query result interpretation, SMTP transmission/reception ID recognition, and IMAP transmission/reception error information.
  • each information bundle type (session information bundle, BPS information bundle, PPS information bundle, RTT information bundle, timeout information bundle, TCP information bundle, Remarks information bundle, event information bundle) ) and simultaneously compress the data.
  • the information generated after the data compression step is stored in a single information bundle file, and one file is created for each buffer to process the data.
  • the performance analyzer 140 performs a function of diagnosing whether there is a problem in a network or service by analyzing the generated performance index as a separate criterion. Depending on post-analysis conditions, the contents and types that can be processed are different.
  • BPS, PPS, latency, and timeout performance indicators may be used as basic performance indicators.
  • performance indicators of the number of flows created by time and by IP can be used.
  • TCP-specific performance indicators generation trend by time zone in seconds
  • TCP RST, TCP Zero Windows, TCP DUP ACKS, TCP retransmission, TCP port reuse, and TCP packet reversal performance indicators can be used.
  • the performance index of the TCP or UDP-based service providing IP list can be used.
  • the performance index of each IP MAC address (suspicion of MAC spoofing or IP overlapping in case of multiple) can be used.
  • performance indicators of data usage by port number can be used.
  • performance indicators of L7 protocol-specific data analysis by DNS query result (success, error, etc.), HTTP connection status, data transmission volume measurement by SMTP sender/receiver, etc.
  • L7 protocol-specific data analysis by DNS query result (success, error, etc.)
  • HTTP connection status
  • the performance analyzer 140 may perform analysis for each performance indicator using these performance indicators. Analysis by these performance indicators includes BPS-based analysis, PPS-based analysis, Timeout-based analysis, TCP RST-based analysis, TCP Zero Windows analysis, TCP DUP ACK analysis, TCP retransmission analysis, TCP port reuse analysis, TCP packet out-of-order analysis, HTTP error Status analysis, additional analysis of performance indicators, etc. may be included.
  • BPS-based analysis analyzes 'traffic surge' if the traffic is 85% or more of the total available bandwidth. If the traffic surge condition lasts for more than 60 seconds, it is analyzed as 'excessive traffic condition continued'. If more than 50% of total traffic is concentrated on a single IP, it is analyzed as 'concentration of traffic to a specific IP'. In order to check the corresponding criteria, ranking data can be additionally created in addition to BPS. This is because BPS does not have classification details for each IP. In addition, if the traffic in use is less than 2% of the total available bandwidth, it can be analyzed as 'suspect network failure'.
  • broadcast packets occupy more than 70% of the total packets, it can be analyzed as 'high bandwidth occupancy due to rapid increase in broadcast packets'. This is because most packets are unicast, and broadcast packets are rarely used. If packets other than IP packets occupy more than 50% of the total packets, it can be analyzed as 'unknown packets occupy a large amount of bandwidth'.
  • Timeout-based analysis can be analyzed as 'suspicion of unavailability of service due to network interface shutdown or equipment outage' if timeout occurs for more than 20 IPs per second during the period specified by the user. If timeout occurs for more than 10 to less than 20 IPs per second at the same time during the period specified by the user, it can be analyzed as 'suspicion of service interruption due to cable or GBIC (Giga Bitrate Interface Converter) failure'. .
  • GBIC Giga Bitrate Interface Converter
  • TCP RST-based analysis if the same server sends RST more than 10 times per second, 'in the case of a request coming in to a destination port that does not exist on the server side or trying to connect to a port that has already been disconnected' can be analyzed. If the same client sends RST more than 5 times per second, it can be analyzed as 'when the application tries to terminate the connection by using Reset instead of FIN'. If the same client/server generates RST 3 to 4 times per second, it can be analyzed as 'when either the server or the client terminates without notifying the termination (application crash or power off, etc. suspected)'.
  • TCP Zero Windows analysis can be analyzed as 'suspicion of zero window creation due to errors in security devices such as firewalls and IPS or WAN accelerators' if the TCP Zero Window phenomenon occurs more than 10 times per second.
  • TCP DUP ACK analysis can be analyzed as 'Network Congestion' if DUP ACKs occur more than 60 times per second in a specific IP.
  • TCP retransmission analysis can be analyzed as 'suspicion of loop occurrence in the duplication section' if TCP retransmission occurs more than 1000 times per second in a specific IP.
  • TCP port reuse analysis can be analyzed as 'client-side local port exhaustion and server time wait status maintenance suspicion' if TCP port reuse is confirmed more than 3 times per second.
  • TCP packet out-of-order analysis can be analyzed as 'suspicion of TCP segment loss due to packet loss' if out-of-order occurs more than three times per second.
  • the status code is HTTP 4XX and the same phenomenon is found in less than 10 IPs, it can be recognized as a 'user input problem' and analyzed. If the status code is HTTP 5XX or HTTP 4XX and the same phenomenon is found in more than 10 IPs, 'there is a problem in the server or client code' and can be analyzed.
  • Performance indicator addition analysis is to analyze by adding performance indicators according to the addition of system settings or the addition of users.
  • the present invention creates and manages a bundle of information to provide a guide for accurately and quickly identifying and solving various and complex network issues (performance, failure, etc.) It enables management, and provides customized network management services tailored to user needs by linking with various systems with information collection and analysis functions.

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Abstract

본 발명은 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 정보묶음을 생성하고 관리하여 다양하고 복잡한 네트워크 이슈(성능, 장애 등)에 대해 한 번의 클릭으로 정확하고 빠른 원인 파악 및 해결을 위한 가이드를 제공하고, 네트워크 운영자 누구나 쉽고 편리하게 네트워크를 관리할 수 있게 하며, 정보 수집 및 분석 기능으로 다양한 시스템과 연동하여 사용자 요구 맞춤형 커스터마이징된 네트워크 관리 서비스를 제공할 수 있다.

Description

지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치 및 그 방법
본 발명은 지능형 네트워크 관리 시스템에 관한 것으로, 특히 정보묶음을 생성하고 관리하여 다양하고 복잡한 네트워크 이슈(성능, 장애 등)에 대해 한 번의 클릭으로 정확하고 빠른 원인 파악 및 해결을 위한 가이드를 제공하고, 네트워크 운영자 누구나 쉽고 편리하게 네트워크를 관리할 수 있게 하며, 정보 수집 및 분석 기능으로 다양한 시스템과 연동하여 사용자 요구 맞춤형 커스터마이징된 네트워크 관리 서비스를 제공하기에 적당하도록 한 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 지능형 네트워크 기술은 지능 기반의 4차 산업혁명 및 혁신성장을 위해 공통으로 사용될 네트워크 및 인프라 기술들을 총칭하며, 세부적으로는 SDN(Software-Defined Networking), NFV(Network Functions Virtualization), 네트워크 지능 기술, 저지연/시간-확정형 네트워크 기술, 양자정보통신 기술, 네트워크 구조 기술, 전달망 기술, 유무선 액세스 기술 등을 포괄적으로 포함한다.
또한 네트워크 지능화 기술은 데이터의 자동 수집, 기계학습과 같은 인공지능 기술을 활용한 자율 의사 결정을 위한 피드백 등 일련의 절차를 반복하는 방식을 통해 네트워크 종단간 (재)설정, 제어, 관리 및 오케스트레이션 등의 기능을 자동적으로 수행하는 기술을 말한다.
이러한 지능형 네트워크의 의미는 시간이 지남에 따라 진화하고 있으며 주로 계산 및 알고리즘의 획기적인 발전으로 이어지고 있다.
종래기술로는 대한민국 등록특허 제 10-1998863 호의 '네트워크 장비의 통신장애관리와 유지관리를 위한 시스템', 대한민국 등록특허 제 10-2133001 호의 '네트워크 관리 장치, 네트워크 관리 시스템 및 네트워크 관리 방법' 등이 개시된 바 있다.
네트워크가 중단되면 비즈니스의 중단으로 직결된다. 또한 네트워크 성능저하로 인한 업무처리 지연은 조직의 직접적인 손실로 연결된다. 네트워크가 한 번 중단될 경우의 평균 손실액은 미국의 경우 미화 402,542달러에 달한다고 답했다.(출처 : The Rise of AIOps: How Data, Machine Learning, and AI Will Transform Performance Monitoring, Appdynamics News, 2018.12.17.) 따라서 네트워크 중단 상황을 최소화할 필요가 있다.
네트워크의 성능을 평가하는 업타임 인스티튜트(Uptime Institute)는 공개적으로 보고된 네트워크 가동 정지 사례를 연구해왔다. 이를 보면, IT 장애 중 네트워크 장애는 2017년 19%에서 2018년 32%로 대폭 증가하였다. 따라서 네트워크 중단사태 발생 시 신속한 원인추적 및 해결방안을 제시할 수 있는 기술이 요구된다.
종래의 네트워크 관리는 NMS(Network Management System), TMS(Traffic Management System), DPI(Data Packet Inspector) 및 패킷 분석기(Packet Analyzer) 등이 있다.
그러나 장비 및 회선 모니터링 중심의 NMS(Network Management System)는 복잡하게 얽힌 네트워크 이슈 해결에 한계가 있다. 또한 네트워크 트래픽 관리를 위한 TMS(Traffic Management System)는 페이로드(Payload)에 대한 심층분석을 지원하지 못하는 한계가 있다. 또한 DPI(Data Packet Inspector) 및 패킷 분석기(Packet Analyzer)는 매우 복잡하고 어려워 사용이 불편하며 고도의 전문성 필요로 하는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 정보묶음을 생성하고 관리하여 다양하고 복잡한 네트워크 이슈(성능, 장애 등)에 대해 한 번의 클릭으로 정확하고 빠른 원인 파악 및 해결을 위한 가이드를 제공하고, 네트워크 운영자 누구나 쉽고 편리하게 네트워크를 관리할 수 있게 하며, 정보 수집 및 분석 기능으로 다양한 시스템과 연동하여 사용자 요구 맞춤형 커스터마이징된 네트워크 관리 서비스를 제공할 수 있는 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치의 개념도이고, 도 2는 도 1의 패킷 캡쳐부에서 패킷 데이터를 수신하고 저장하는 예를 보인 상세 개념도이며, 도 3은 도 1의 패킷 캡쳐부에서 원시 패킷 저장 버퍼에 패킷을 저장하는 예를 보인 상세 개념도이고, 도 4는 도 1의 패킷 캡쳐부에서 각 큐별 쌓인 데이터 크기 계산 및 확인하는 예를 보인 상세 개념도이며, 도 5는 도 1의 패킷 캡쳐부에서 각 큐별로 버퍼에 저장할 위치를 선정하는 예를 보인 상세 개념도이고, 도 6은 도 1의 패킷 캡쳐부에서 각 스레드가 단일 버퍼에 동시에 데이터 쓰기를 수행하는 예를 보인 상세 개념도이며, 도 7은 도 1의 정보묶음 생성부에서 관리하는 원시 데이터의 예를 보인 개념도이고, 도 8은 도 1의 정보묶음 생성부에서 관리하는 정보 자료의 예를 보인 개념도이다.
이에 도시된 바와 같이, 네트워크의 관리를 수행하는 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치(100)에 있어서, 상기 정보묶음 생성관리 장치(100)에서 정보묶음을 생성하고 관리하여 다양하고 복잡한 네트워크 이슈(성능, 장애 등)에 대해 한 번의 클릭으로 정확하고 빠른 원인 파악 및 해결을 위한 가이드를 제공하고, 네트워크 운영자 누구나 쉽고 편리하게 네트워크를 관리할 수 있게 하며, 정보 수집 및 분석 기능으로 다양한 시스템과 연동하여 사용자 요구 맞춤형 커스터마이징된 네트워크 관리 서비스를 제공하도록 제어하는 제어부(110)와; 상기 제어부(110)의 제어를 받고, 데이터 센터(200)의 패킷 데이터를 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card, NIC)를 통해 수신하고, 수신한 패킷 데이터를 하나의 데이터 스트림으로 묶어 정보묶음을 생성하기 위해 필요한 원시 데이터(raw data)를 생성하고, 원시 패킷 저장 버퍼(121)에 저장하여, 상기 데이터 센터(200)의 패킷을 수집하는 패킷 캡쳐부(120)와; 상기 제어부(110)의 제어를 받고, 상기 패킷 캡쳐부(120)에서 수집한 패킷에 대한 메타데이터를 생성하고, 메타데이터에는 패킷 확인 시간, 패킷 크기, 세션 ID, 패킷 크기, MAC address 및 TCP 정보가 포함되며, 세션 정보묶음, BPS 정보묶음, PPS 정보묶음, RTT 정보묶음, 타임아웃 정보묶음, TCP 정보묶음, Remarks 정보묶음 및 이벤트 정보묶음을 생성하고, 각 정보묶음의 종류별로 동시에 데이터를 압축하여 저장하는 정보묶음 생성부(130)와; 상기 제어부(110)의 제어를 받고, 상기 정보묶음 생성부(130)에서 생성된 정보묶음을 전달받고, 네트워크 관리에 필요한 성능지표를 생성하고, 생성한 성능지표를 바탕으로 정보묶음에서 사용할 정보 종류를 선택한 다음 네트워크의 성능을 분석하여 성능지표 결과를 생성하고 사용자에게 결과를 제공하는 성능 분석부(140);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 패킷 캡쳐부(120)는, 도 4 내지 도6에 도시된 바와 같이, 각 스레드가 한꺼번에 동시에 수행하여 각 큐별 쌓인 데이터 크기를 계산 및 확인하고, 각 큐별로 버퍼에 저장할 위치를 선정하며, 저장할 데이터의 크기가 버퍼의 잔여 크기 보다 클 경우에는 버퍼를 비어있는 새 버퍼로 교체하고, 미리 저장할 위치를 지정한 다음 각 스레드가 단일 버퍼에 동시에 데이터 쓰기를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 정보묶음 생성부(130)는, 세션 정보묶음에 세션 ID, 클라이언트 IP/port, 서버 IP/port, L4 프로토콜, L7 프로토콜 정보를 저장하고; BPS 정보묶음에 세션 ID, 전송 시간(초단위), 클라이언트에서 서버로 초당 전송된 데이터 크기, 서버에서 클라이언트로 초당 전송된 데이터 크기 정보를 저장하며; PPS 정보묶음에 세션 ID, 전송 시간(초단위), 클라이언트에서 서버로 초당 전송된 패킷 개수, 서버에서 클라이언트로 초당 전송된 패킷 개수 정보를 저장하며; RTT(Round Trip Time) 정보묶음에 세션 ID, 클라이언트에서 서버로의 전송 지연시간, 서버에서 클라이언트로의 전송 지연시간 정보를 저장하고; 타임아웃 정보묶음에 세션 전체 정보, 발생시간 정보를 저장하며; TCP 정보묶음에 TCP SYN이 발생한 시간대 및 세션 정보인 TCP SYN, TCP RST가 발생한 시간대 및 세션 정보인 TCP RST, TCP DUP ACK이 발생한 시간대 및 세션 정보인 TCP DUP ACK, TCP 패킷 재전송이 발생한 시간대 및 세션 정보인 TCP 패킷 재전송, 발생한 시간대 및 문제점 종류(TCP Zero Window, Port Reused, Out of Order)인 TCP 기타 문제점 정보를 저장하고; Remarks 정보묶음에 HTTP 요청/응답 헤더, DNS query 및 응답 결과, SMTP email 수발신자 ID, FTP/IMAP/POP3 오류 내용 정보를 저장하며; 이벤트 정보묶음에 사전에 사용자 정의된 임계치 이상이나 이하 또는 변동비 이상일 경우 발생한 이벤트 정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 방법을 보인 흐름도이고, 도 10은 도 9에서 정보묶음 생성단계의 상세 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치(100)에서 정보묶음 생성을 수행하면, 상기 정보묶음 생성관리 장치(100)에서 데이터 센터(200)의 패킷 데이터를 수신하는 패킷 데이터 수신단계(ST1)와; 상기 패킷 데이터 수신단계 후, 패킷 캡쳐부(120)는 수신한 패킷 데이터를 하나의 데이터 스트림으로 묶어 정보묶음을 생성하기 위해 필요한 원시 데이터를 생성하고, 원시 패킷 저장 버퍼(121)에 저장하여, 상기 데이터 센터(200)의 패킷을 수집하되, 각 스레드가 한꺼번에 동시에 수행하여 각 큐별 쌓인 데이터 크기를 계산 및 확인하고, 각 큐별로 버퍼에 저장할 위치를 선정하며, 저장할 데이터의 크기가 버퍼의 잔여 크기 보다 클 경우에는 버퍼를 비어있는 새 버퍼로 교체하고, 미리 저장할 위치를 지정한 다음 각 스레드가 단일 버퍼에 동시에 데이터 쓰기를 수행하는 패킷 측정 단계(ST2)와; 상기 패킷 측정 단계 후, 정보묶음 생성부(130)는 수집한 패킷에 대한 메타데이터를 생성하고, 메타데이터에는 패킷 확인 시간, 패킷 크기, 세션 ID, 패킷 크기, MAC address 및 TCP 정보가 포함되며, 세션 정보묶음, BPS 정보묶음, PPS 정보묶음, RTT 정보묶음, 타임아웃 정보묶음, TCP 정보묶음, Remarks 정보묶음 및 이벤트 정보묶음을 생성하고, 각 정보묶음의 종류별로 동시에 데이터를 압축하여 저장하는 정보묶음 생성단계(ST3)와; 상기 정보묶음 생성단계 후, 성능 분석부(140)는 생성된 정보묶음을 전달받고, 네트워크 관리에 필요한 성능지표를 생성하고, 생성한 성능지표를 바탕으로 정보묶음에서 사용할 정보 종류를 선택한 다음 네트워크의 성능을 분석하여 성능지표 결과를 생성하고 사용자에게 결과를 제공하는 성능 분석단계(ST4);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 정보묶음 생성단계(ST3)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 데이터를 처리할 버퍼를 준비하는 버퍼 준비단계(ST11)와; 상기 버퍼 준비단계 후, 버퍼 내 각 패킷의 L2 내지 L4 헤더를 파싱(parsing)을 통해 해석하여 멀티스레딩으로 다수 패킷을 동시에 처리하는 패킷 동시 처리단계(ST12)와; 상기 패킷 동시 처리단계의 결과를 바탕으로 동일 세션에 해당하는 패킷들을 세션별로 분류하는 세션별 분류단계(ST13)와; 상기 세션별 분류단계에서 분류된 각 세션별로 정보 묶음 생성에 필요한 자료를 추출하되, 세션 기본 정보, BPS, PPS, TCP DUP ACK/TCP 재전송, L7 프로토콜 자동인식 및 L7 프로토콜별 필요 데이터를 포함하고, L7 프로토콜 자동인식으로 세션의 첫 번째에 해당하는 패킷의 20바이트 이내를 읽어서 L7 프로토콜의 종류를 분석하고, L7 프로토콜별 필요 데이터에는 HTTP 헤더, DNS 쿼리 결과 해석, SMTP 송수신 ID 인식, IMAP 송수신 오류 정보를 포함하는 세션별 자료추출단계(ST14)와; 상기 세션별 자료추출단계 후 각 정보묶음 종류별로 동시에 데이터 압축하는 데이터 압축단계(ST15)와; 상기 데이터 압축단계 후 생성된 정보들을 단일한 정보묶음 파일에 저장하고, 데이터를 처리할 버퍼 1개당 파일 1개씩 생성하는 정보묶음 파일저장단계(ST16);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치 및 그 방법은 정보묶음을 생성하고 관리하여 다양하고 복잡한 네트워크 이슈(성능, 장애 등)에 대해 한 번의 클릭으로 정확하고 빠른 원인 파악 및 해결을 위한 가이드를 제공하고, 네트워크 운영자 누구나 쉽고 편리하게 네트워크를 관리할 수 있게 하며, 정보 수집 및 분석 기능으로 다양한 시스템과 연동하여 사용자 요구 맞춤형 커스터마이징된 네트워크 관리 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 정보 수집에서 분석, 진단, 결과까지 하나의 시스템에서 운영(All-In-One)이 가능하고, 운영환경에 맞는 최적 시스템 선택 옵션 제공(Portable, Rack Mount, Rugged PC, Cloud 등)이 가능하며, 사전 설정작업 없이 즉시 사용(Zero Configuration)이 가능해진다.
또한 본 발명은 일반 NIC(Network Interface Controller)를 이용한 패킷수집기술로 벤더에 의존하지 않는 장점이 있으며, L7 프로토콜 자동분류엔진 내재화로 사용자 환경에 영향받지 않는 장점이 있고, EMS, SIEM, NMS 등과 연동(Rest API) 가능한 장점이 있으며, 사용자 요구에 따른 커스터마이징 서비스가 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명은 동일 목적의 외국산 솔루션 가격 대비 약 1/4으로 저렴하면서, 동시에 MTTR(Mean time to repair, 평균장애복구시간)을 1/5 이상 줄여준 효과가 있다. 종래 기술은 시스템 설정정보 수집, 분석, 보고서 작성 문제 해결까지 약 1~2주의 시간이 소요된다. 반면 본 발명은 정보 수집, 분석, 보고서 작성, 문제 해결까지 약 2~3일 이내에 처리 가능한 장점이 있다. (여기서 문제해결 총 소요시간은 일반적 경험 값이며 문제 속성에 따라 다를 수 있다.) 본 발명은 네트워크 정보 수집을 위한 사전 준비(설정) 시간을 단축할 수 있으며, 분석을 통한 문제원인 확인 시간을 단축할 수 있다. 또한 문제 해결을 위한 조치 및 복구 시간을 단축할 수 있다. 또한 최종 보고서 작성시간을 단축할 수 있다.
또한 종래 기술의 경우, 네트워크 관리를 위해서 네트워크 및 솔루션 운영 전문가가 반드시 필요함에 반해, 본 발명은 초급 네트워크 엔지니어에 의해서도 운영이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치의 개념도이다.
도 2는 도 1의 패킷 캡쳐부에서 패킷 데이터를 수신하고 저장하는 예를 보인 상세 개념도이다.
도 3은 도 1의 패킷 캡쳐부에서 원시 패킷 저장 버퍼에 패킷을 저장하는 예를 보인 상세 개념도이다.
도 4는 도 1의 패킷 캡쳐부에서 각 큐별 쌓인 데이터 크기 계산 및 확인하는 예를 보인 상세 개념도이다.
도 5는 도 1의 패킷 캡쳐부에서 각 큐별로 버퍼에 저장할 위치를 선정하는 예를 보인 상세 개념도이다.
도 6은 도 1의 패킷 캡쳐부에서 각 스레드가 단일 버퍼에 동시에 데이터 쓰기를 수행하는 예를 보인 상세 개념도이다.
도 7은 도 1의 정보묶음 생성부에서 관리하는 원시 데이터의 예를 보인 개념도이다.
도 8은 도 1의 정보묶음 생성부에서 관리하는 정보 자료의 예를 보인 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 방법을 보인 흐름도이다.
도 10은 도 9에서 정보묶음 생성단계의 상세 흐름도이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기에서 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. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.
먼저 본 발명은 정보묶음을 생성하고 관리하여 다양하고 복잡한 네트워크 이슈(성능, 장애 등)에 대해 한 번의 클릭으로 정확하고 빠른 원인 파악 및 해결을 위한 가이드를 제공하고, 네트워크 운영자 누구나 쉽고 편리하게 네트워크를 관리할 수 있게 하며, 정보 수집 및 분석 기능으로 다양한 시스템과 연동하여 사용자 요구 맞춤형 커스터마이징된 네트워크 관리 서비스를 제공하고자 한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치의 개념도이다.
네트워크의 관리를 수행하는 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치(100)는 제어부(110), 패킷 캡쳐부(120), 정보묶음 생성부(130), 성능 분석부(140)를 포함할 수 있다.
정보묶음 생성관리 장치(100)와 연결된 외부 장치는 데이터 센터(200) 등이 될 수 있다. 데이터 센터(200)는 Tapping 또는 Port Mirroring으로 물리적 네트워크(Physical NW)에 접속하여 데이터를 측정한다. 또한 데이터 센터의 네트워크 장비(210)는 가상 스위치(vSwitch)를 포함한 가상화 환경일 수 있다.
제어부(110)는 정보묶음 생성관리 장치(100)에서 정보묶음을 생성하고 관리하여 다양하고 복잡한 네트워크 이슈(성능, 장애 등)에 대해 한 번의 클릭으로 정확하고 빠른 원인 파악 및 해결을 위한 가이드를 제공하고, 네트워크 운영자 누구나 쉽고 편리하게 네트워크를 관리할 수 있게 하며, 정보 수집 및 분석 기능으로 다양한 시스템과 연동하여 사용자 요구 맞춤형 커스터마이징된 네트워크 관리 서비스를 제공하도록 제어한다.
패킷 캡쳐부(120)는 제어부(110)의 제어를 받고, 데이터 센터(200)의 패킷 데이터를 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card, NIC)를 통해 수신하고, 수신한 패킷 데이터를 하나의 데이터 스트림으로 묶어 정보묶음을 생성하기 위해 필요한 원시 데이터(raw data)를 생성하고, 원시 패킷 저장 버퍼(121)에 저장하여, 데이터 센터(200)의 패킷을 수집한다.
정보묶음 생성부(130)는 제어부(110)의 제어를 받고, 패킷 캡쳐부(120)에서 수집한 패킷에 대한 메타데이터를 생성하고, 메타데이터에는 패킷 확인 시간, 패킷 크기, 세션 ID, 패킷 크기, MAC address 및 TCP 정보가 포함되며, 세션 정보묶음, BPS 정보묶음, PPS 정보묶음, RTT 정보묶음, 타임아웃 정보묶음, TCP 정보묶음, Remarks 정보묶음 및 이벤트 정보묶음을 생성하고, 각 정보묶음의 종류별로 동시에 데이터를 압축하여 저장한다.
성능 분석부(140)는 제어부(110)의 제어를 받고, 정보묶음 생성부(130)에서 생성된 정보묶음을 전달받고, 네트워크 관리에 필요한 성능지표를 생성하고, 생성한 성능지표를 바탕으로 정보묶음에서 사용할 정보 종류를 선택한 다음 네트워크의 성능을 분석하여 성능지표 결과를 생성하고 사용자에게 결과를 제공한다.
본 발명의 지능형 네트워크 관리 시스템은 정보묶음을 이용하여 네트워크에 대한 자동 진단을 수행할 수 있다. 자동 진단 내용을 보면, 진단 항목을 정의하고, 진단 대상의 상태를 측정하며, 진단 대상의 증상을 제공하고, 예상되는 원인을 제공하며, 예상원인 별 조치방법을 제공하고, 분석 결과 제공한다. 자동 진단 대상은 성능, 사용량, UDP, TCP 또는 HTTP 에러를 포함한다.
네트워크에 대한 자동 진단은 네트워크 상태, 네트워크 사용 및 성능, 장애/이벤트, 응용 서비스, 자동 진단, L2 ~ L7 분석, 통계 및 추이 분석, 이벤트 처리 기능이 포함되며, 이러한 기능을 통해 네트워크에 대한 자동 진단을 수행할 수 있다.
네트워크 상태의 자동 진단에서는 SNMP Trap 정보 분석으로 네트워크 장비상태를 파악하고, Syslog 자료 분석을 수행한다.
네트워크 사용 및 성능의 자동 진단에서는 BPS(Bits Per Second), PPS(Packets Per Second), Latencies, Timeout에 대한 자동 진단을 수행한다.
장애/이벤트의 자동 진단에서는 UDP Flag, TCP Resets, TCP Zero Windows, TCP Reuse, TCP Duplicate ACKs, TCP Retransmission에 대한 자동 진단을 수행한다. 또한 HTTP 4XX, HTTP 5XX에 대한 자동 진단을 수행한다.
응용 서비스의 자동 진단에서는 응용 서비스 자동 인식 및 Payload 상세분석을 수행한다. 그래서 HTTP, DNS, SMTP, POP3, IMAP, FTP에 대한 자동 진단을 수행한다.
문제원인 및 해결방안 제시를 위한 자동 진단에서는 TCP Retransmission, Hop Low, Microburst, RTT(Round Trip Time), TCP Reset, TCP Zero Windows, TCP DUP ACKs, Timeout에 대한 자동 진단을 수행한다.
L2 ~ L7 분석의 자동 진단에서는 Layer 2 분석으로 Mac 사용 분석, Layer 3 분석으로 Hop Account 분석, Layer 4 분석으로 포트별 분석(출발지, 도착지 별), Layer 7 분석으로 응용 서비스에 대한 자동 진단을 수행한다.
통계 및 추이 분석의 자동 진단에서는 성능지표(BPS, PPS, Latency, Timeout), TCP 관련, HTTP 오류, Layer 7 분석, Flow 추이에 대한 자동 진단을 수행한다.
이벤트의 자동 진단에서는 성능별 임계치 설정 및 제어, 알람 생성 및 등급 설정, 알람 등급별 검색 및 조회, Syslog Server(Remote), SNMP Trap Server에 대한 자동 진단을 수행한다. 그리고 알람/이벤트(Event)는 실시간 네트워크 상태 감시 및 알림 서비스를 제공한다.
도 2는 도 1의 패킷 캡쳐부에서 패킷 데이터를 수신하고 저장하는 예를 보인 상세 개념도이다.
패킷 캡쳐부(120)는 NIC에 패킷이 수집되면, NIC에서의 부하 분산을 위해 각 패킷을 NIC 내부의 개별 queue(하드웨어 버퍼)에 별도로 분산하여 저장한다. 그리고 하드웨어 버퍼에서 데이터를 꺼내어 처리하는 부분은 응용프로그램에서 진행하도록 한다.
도 3은 도 1의 패킷 캡쳐부에서 원시 패킷 저장 버퍼에 패킷을 저장하는 예를 보인 상세 개념도이다.
그래서 패킷 캡쳐부(120)는 NIC 하드웨어 자체에 사전 지정된 개수의 큐(queue)를 생성하도록 한다. 그리고 패킷 캡쳐부(120)는 NIC의 데이터를 읽기 위한 별도의 스레드를 할당한다. 이 때 queue별로 1개씩 할당한다. 또한 패킷 캡쳐부(120)는 NIC 내부 queue의 원시 패킷을 옮겨 저장할 수 있는 별도의 버퍼를 미리 생성한다. 또한 Queue에 패킷이 쌓여있는지의 여부는 자동 또는 수동으로 확인할 수 있게 한다. 만약 자동 확인시 시스템이 queue 확인 후 프로그램에 결과를 알려주기까지 생기는 지연이 있다. 이는 "시스템에서 queue 확인 → 프로그램에 메시지 전송 → 프로그램의 메시지 처리 → queue 처리"하는 과정인데, 이때 '프로그램에 메시지 전송'하는 과정과 '프로그램의 메시지 처리' 과정이 지연 발생의 원인이다. 그래서 무한루프에 기반한 수동 제어로 해당 지연을 회피한다. 즉, "프로그램에서 queue 확인 → queue 처리 → 반복"의 과정을 수행하여 지연을 회피한다.
도 4는 도 1의 패킷 캡쳐부에서 각 큐별 쌓인 데이터 크기 계산 및 확인하는 예를 보인 상세 개념도이고, 도 5는 도 1의 패킷 캡쳐부에서 각 큐별로 버퍼에 저장할 위치를 선정하는 예를 보인 상세 개념도이고, 도 6은 도 1의 패킷 캡쳐부에서 각 스레드가 단일 버퍼에 동시에 데이터 쓰기를 수행하는 예를 보인 상세 개념도이다.
그래서 도 4에서와 같이, 패킷 캡쳐부(120)는 각 스레드가 한꺼번에 동시에 수행하여 각 큐별 쌓인 데이터 크기를 계산 및 확인한다.
또한 도 5에서와 같이, 패킷 캡쳐부(120)는 각 큐별로 버퍼에 저장할 위치를 선정한다. 이때 저장할 데이터의 크기가 버퍼의 잔여 크기 보다 클 경우에는 버퍼를 비어있는 새 버퍼로 교체한다.
또한 도 6에서와 같이, 패킷 캡쳐부(120)는 미리 저장할 위치를 지정한 다음 각 스레드가 단일 버퍼에 동시에 데이터 쓰기를 수행한다. 일반적으로 단일 버퍼에 여러 스레드가 동시에 쓰기를 수행하면 같은 위치에 다수의 스레드가 동시에 데이터를 쓰는 문제가 발생할 수 있지만, 이 경우 데이터를 쓰는 영역이 겹치지 않으므로 아무런 문제가 없다. 패킷 캡쳐부(120)에서는 사전에 미리 저장할 위치를 지정하므로 메모리 낭비의 여지가 없다. 종래기술의 경우 단일 스레드를 사용하기 때문에 쓰기 속도에 한계가 있거나(최고 10Gbps 내외), FPGA 기반의 별도 하드웨어를 사용하는 방법으로 속도 문제를 해결하는 반면, 본 발명은 순전히 100% 소프트웨어적인 방법으로만 고속처리를 가능하게 하는 장점이 있다.
도 7은 도 1의 정보묶음 생성부에서 관리하는 원시 데이터의 예를 보인 개념도이다.
정보묶음 생성부(130)는 다수의 패킷을 저장하는 버퍼를 관리하고, 각각의 패킷은 L2 헤더, L3 헤더, L4 헤더, 패킷 본문(body 및 payload)을 포함한다.
도 8은 도 1의 정보묶음 생성부에서 관리하는 정보 자료의 예를 보인 개념도이다.
정보묶음 생성부(130)의 정보묶음 구조는 '저장하고 있는 최초 시간, 저장하고 있는 마지막 시간, 정보 블록 1, 정보 블록 2, 정보 블록 3, ..., 정보 블록 n'과 같은 구조로 이루어져 있다.
정보 블록의 구조는 '압축된 크기, 실제 크기, 압축된 이진 정보 자료'의 구조로 이루어져 있다.
이전 정보 자료 중 고정 길이는 '고정폭 데이터 1, 고정폭 데이터 2, 고정폭 데이터 3, 고정폭 데이터 4, ..., 고정폭 데이터 n'과 같은 구조로 이루어져 있다.
이전 정보 자료 중 가변 길이는 '고정폭 데이터 1(가변 길이 정보 포함), 가별 길이 데이터 1, 고정폭 데이터 2(가변 길이 정보 포함), 가변 길이 데이터 2, 고정폭 데이터 3(가변 길이 정보 포함), 가변 길이 데이터 3, ..., 고정폭 데이터 n(가변 길이 정보 포함), 가변 길이 데이터 n'과 같은 구조로 이루어져 있다.
정보묶음 생성부(130)는 개별 패킷에 대한 메타데이터를 생성한다. 메타데이터에는 패킷 확인 시간, 패킷 크기, 세션 ID, 패킷 크기, MAC address, 각종 TCP 특화 정보 등이 포함된다.
정보묶음 생성부(130)에서 생성하는 정보묶음에는 세션 정보묶음, BPS 정보묶음, PPS 정보묶음, RTT 정보묶음, 타임아웃 정보묶음, TCP 정보묶음, Remarks 정보묶음, 이벤트 정보묶음 등이 포함된다.
세션 정보묶음에는 세션 ID, 클라이언트 IP/port, 서버 IP/port, L4 프로토콜, L7 프로토콜 정보를 저장한다.
BPS 정보묶음에는 세션 ID, 전송 시간(초단위), 클라이언트에서 서버로 초당 전송된 데이터 크기, 서버에서 클라이언트로 초당 전송된 데이터 크기 정보를 저장한다.
PPS 정보묶음에는 세션 ID, 전송 시간(초단위), 클라이언트에서 서버로 초당 전송된 패킷 개수, 서버에서 클라이언트로 초당 전송된 패킷 개수 정보를 저장한다.
RTT(Round Trip Time) 정보묶음에는 세션 ID, 클라이언트에서 서버로의 전송 지연시간, 서버에서 클라이언트로의 전송 지연시간 정보를 저장한다.
타임아웃 정보묶음에 세션 전체 정보, 발생시간 정보를 저장한다.
TCP 정보묶음에는 TCP SYN이 발생한 시간대 및 세션 정보인 TCP SYN, TCP RST가 발생한 시간대 및 세션 정보인 TCP RST, TCP DUP ACK이 발생한 시간대 및 세션 정보인 TCP DUP ACK, TCP 패킷 재전송이 발생한 시간대 및 세션 정보인 TCP 패킷 재전송, 발생한 시간대 및 문제점 종류(TCP Zero Window, Port Reused, Out of Order)인 TCP 기타 문제점 정보를 저장한다.
Remarks 정보묶음에는 HTTP 요청/응답 헤더, DNS query 및 응답 결과, SMTP email 수발신자 ID, FTP/IMAP/POP3 오류 내용 정보를 저장한다.
이벤트 정보묶음에는 사전에 사용자 정의된 임계치 이상이나 이하 또는 변동비 이상일 경우 발생한 이벤트 정보를 저장한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 방법을 보인 흐름도이다.
패킷 데이터 수신단계(ST1)에서는 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치(100)에서 정보묶음 생성을 수행하면, 정보묶음 생성관리 장치(100)에서 데이터 센터(200)의 패킷 데이터를 수신한다.
패킷 측정 단계(ST2)에서는 패킷 데이터 수신단계 후, 패킷 캡쳐부(120)는 수신한 패킷 데이터를 하나의 데이터 스트림으로 묶어 정보묶음을 생성하기 위해 필요한 원시 데이터를 생성하고, 원시 패킷 저장 버퍼(121)에 저장하여, 데이터 센터(200)의 패킷을 수집하되, 각 스레드가 한꺼번에 동시에 수행하여 각 큐별 쌓인 데이터 크기를 계산 및 확인하고, 각 큐별로 버퍼에 저장할 위치를 선정하며, 저장할 데이터의 크기가 버퍼의 잔여 크기 보다 클 경우에는 버퍼를 비어있는 새 버퍼로 교체하고, 미리 저장할 위치를 지정한 다음 각 스레드가 단일 버퍼에 동시에 데이터 쓰기를 수행한다.
정보묶음 생성단계(ST3)에서는 패킷 측정 단계 후, 정보묶음 생성부(130)는 수집한 패킷에 대한 메타데이터를 생성하고, 메타데이터에는 패킷 확인 시간, 패킷 크기, 세션 ID, 패킷 크기, MAC address 및 TCP 정보가 포함되며, 세션 정보묶음, BPS 정보묶음, PPS 정보묶음, RTT 정보묶음, 타임아웃 정보묶음, TCP 정보묶음, Remarks 정보묶음 및 이벤트 정보묶음을 생성하고, 각 정보묶음의 종류별로 동시에 데이터를 압축하여 저장한다.
성능 분석단계(ST4)에서는 정보묶음 생성단계 후, 성능 분석부(140)는 생성된 정보묶음을 전달받고, 네트워크 관리에 필요한 성능지표를 생성하고, 생성한 성능지표를 바탕으로 정보묶음에서 사용할 정보 종류를 선택한 다음 네트워크의 성능을 분석하여 성능지표 결과를 생성하고 사용자에게 결과를 제공한다.
도 10은 도 9에서 정보묶음 생성단계의 상세 흐름도이다.
그래서 정보묶음 생성단계(ST3)의 버퍼 준비단계(ST11)에서는 데이터를 처리할 버퍼를 준비한다.
패킷 동시 처리단계(ST12)에서는 버퍼 준비단계 후, 버퍼 내 각 패킷의 L2 내지 L4 헤더를 파싱(parsing)을 통해 해석하여 멀티스레딩으로 다수 패킷을 동시에 처리한다.
세션별 분류단계(ST13)에서는 패킷 동시 처리단계의 결과를 바탕으로 동일 세션에 해당하는 패킷들을 세션별로 분류한다.
세션별 자료추출단계(ST14)에서는 세션별 분류단계에서 분류된 각 세션별로 정보 묶음 생성에 필요한 자료를 추출한다. 이때 세션 기본 정보, BPS, PPS, TCP DUP ACK/TCP 재전송, L7 프로토콜 자동인식 및 L7 프로토콜별 필요 데이터를 포함한다. 또한 L7 프로토콜 자동인식으로 세션의 첫 번째에 해당하는 패킷의 20바이트 이내를 읽어서 L7 프로토콜의 종류를 분석한다. 예를 들면, SMTP와 FTP처럼 클라이언트 요청시 첫 번째 패킷 구조가 동일한 경우(둘 다 USER로 시작) 서버 응답 데이터의 첫 번째 패킷 내용을 확인하여 L7 프로토콜의 종류를 분석한다. 그리고 L7 프로토콜별 필요 데이터에는 HTTP 헤더, DNS 쿼리 결과 해석, SMTP 송수신 ID 인식, IMAP 송수신 오류 정보를 포함한다.
데이터 압축단계(ST15)에서는 세션별 자료추출단계 후 각 정보묶음 종류(세션 정보묶음, BPS 정보묶음, PPS 정보묶음, RTT 정보묶음, 타임아웃 정보묶음, TCP 정보묶음, Remarks 정보묶음, 이벤트 정보묶음)별로 동시에 데이터 압축한다.
정보묶음 파일저장단계(ST16)에서는 데이터 압축단계 후 생성된 정보들을 단일한 정보묶음 파일에 저장하고, 데이터를 처리할 버퍼 1개당 파일 1개씩 생성한다.
성능 분석부(140)는 생성된 성능 지표를 별도의 기준으로 분석하여 네트워크 또는 서비스의 문제 여부를 진단하는 기능을 수행한다. 사후분석 조건별로 처리 가능한 내용과 종류가 달라진다.
성능 분석부(140)에서 성능지표를 생성할 때는 기본 성능지표로 BPS, PPS, latency, timeout 성능지표를 사용할 수 있다. 또한 시간별 및 IP별 생성된 flow 개수의 성능지표를 사용할 수 있다. 또한 TCP 특화(초단위 시간대별 생성 추이) 성능지표로는 TCP RST, TCP Zero Windows, TCP DUP ACKS, TCP 재전송, TCP 포트 재사용, TCP 패킷 순서 뒤바뀜의 성능지표를 사용할 수 있다. 또한 TCP 또는 UDP 기반 서비스 제공 IP 목록의 성능지표를 사용할 수 있다. 또한 IP별 MAC address(다수일 경우 MAC spoofing 또는 IP 겹침 등 의심)의 성능지표를 사용할 수 있다. 또한 포트 번호별 데이터 사용 현황의 성능지표를 사용할 수 있다. 또한 L7 프로토콜별 특화 데이터(DNS 쿼리 결과별 분석(성공, 오류 등), HTTP 접속 현황, SMTP 송신/수신자별 데이터 전송량 측정 등)의 성능지표를 사용할 수 있다.
성능 분석부(140)는 이러한 성능지표를 이용하여 각 성능지표별 분석을 수행할 수 있다. 이러한 성능지표별 분석은 BPS 기반 분석, PPS 기반 분석, Timeout 기반 분석, TCP RST 기반 분석, TCP Zero Windows 분석, TCP DUP ACK 분석, TCP 재전송 분석, TCP 포트 재사용 분석, TCP 패킷 순서 뒤바뀜 분석, HTTP error status 분석, 성능지표 추가 분석 등이 포함될 수 있다.
BPS 기반 분석은 트래픽이 총 가용 대역폭의 85% 이상이면, '트래픽 급증'으로 분석하는 것이다. 트래픽 급증 상태가 60초 이상 지속되면, '트래픽 과다 상태 지속'으로 분석하는 것이다. 총 트래픽의 50% 이상이 단일 IP에 집중되면, '특정 IP로의 트래픽 집중'으로 분석하는 것이다. 해당 기준 확인을 위해 BPS 외 별도로 랭킹 데이터를 추가로 생성할 수 있다. 이는 BPS에서는 IP별 구분 내역이 존재하지 않기 때문이다. 또한 사용중인 트래픽이 총 가용 대역폭의 2% 미만이면, '네트워크 장애 의심'으로 분석할 수 있다.
PPS 기반 분석은 만약 Broadcast 패킷이 전체 패킷 중 70% 이상을 점유하는 경우이면, 'Broadcast 패킷의 급격한 증가로 인한 높은 대역폭 점유'로 분석할 수 있다. 이는 대부분의 패킷이 unicast이며, broadcast 패킷은 거의 사용될 일이 없기 때문이다. 만약 IP 패킷이 아닌 패킷이 전체 패킷의 50% 이상을 점유하는 경우이면, '알 수 없는 패킷이 대역폭을 대폭 점유'로 분석할 수 있다.
Timeout 기반 분석은 만약 사용자가 지정한 기간 동안 초당 20개 IP 이상에 대해서 timeout이 발생한 경우이면, 'Network interface shutdown 또는 장비 정전으로 인한 서비스 불가 의심'으로 분석할 수 있다. 만약 사용자가 지정한 기간 동안 동시에 초당 10개 이상 ~ 20개 미만 IP에 대해서 timeout이 발생한 경우이면, '케이블 또는 GBIC(Giga Bitrate Interface Converter, 기가비트 인터페이스 컨버터) 불량으로 인한 서비스 끊김 의심'으로 분석할 수 있다.
TCP RST 기반 분석은 만약 동일 서버에서 RST를 초당 10회 이상 보낸 경우이면, '서버측에서 존재하지 않는 Destination port로 Request가 들어오거나, 이미 연결이 종료된 포트로 접속을 시도하는 등의 경우'로 분석할 수 있다. 만약 동일 클라이언트에서 RST를 초당 5회 이상 보낸 경우이면, 'Application에서 FIN 대신 Reset을 사용하여 연결을 종료하고자 하는 경우'로 분석할 수 있다. 만약 동일 클라이언트/서버에서 RST를 초당 3~4회 발생시키는 경우이면, '서버와 클라이언트 양쪽 중 어느 한쪽에서 종료됨을 알리지 않고 종료하는 경우(application crash 또는 power off 등 의심)'로 분석할 수 있다.
TCP Zero Windows 분석은 만약 TCP Zero Window 현상이 초당 10회 이상 발생한 IP이면, '방화벽, IPS 등 보안장비 또는 WAN 가속기 등의 오류로 인한 Zero window 생성 의심'으로 분석할 수 있다.
TCP DUP ACK 분석은 만약 특정 IP에서 DUP ACK이 초당 60회 이상 발생한 경우이면, 'Network Congestion(충돌)'로 분석할 수 있다.
TCP 재전송 분석은 만약 특정 IP에서 TCP 재전송이 초당 1000회 이상 발생하는 경우이면, '이중화 구간에서의 loop 발생 의심'으로 분석할 수 있다.
TCP 포트 재사용 분석은 만약 TCP 포트 재사용이 초당 3회 이상 확인된 경우이면, '클라이언트 측 local port 고갈 및 서버 time wait 상태 유지 의심'으로 분석할 수 있다.
TCP 패킷 순서 뒤바뀜 분석은 만약 순서 뒤바뀜이 초당 3회 이상 발생한 경우이면, '패킷 유실 등으로 인한 TCP segment loss 발생 의심'으로 분석할 수 있다.
HTTP error status 분석은 만약 상태코드가 HTTP 4XX인 경우, 10개 미만의 IP에서 동일 현상이 발견되면 '사용자 입력 문제'로 인식하여 분석할 수 있다. 만약 상태코드가 HTTP 5XX이거나 HTTP 4XX이면서 10개 이상의 IP에서 동일 현상이 발견되면, '서버 또는 클라이언트의 코드에 문제가 있는 것'으로 인식하여 분석할 수 있다.
성능지표 추가 분석은 시스템 설정의 추가 또는 사용자의 추가에 따라 성능지표를 추가하여 분석하는 것이다.
이처럼 본 발명은 정보묶음을 생성하고 관리하여 다양하고 복잡한 네트워크 이슈(성능, 장애 등)에 대해 한 번의 클릭으로 정확하고 빠른 원인 파악 및 해결을 위한 가이드를 제공하고, 네트워크 운영자 누구나 쉽고 편리하게 네트워크를 관리할 수 있게 하며, 정보 수집 및 분석 기능으로 다양한 시스템과 연동하여 사용자 요구 맞춤형 커스터마이징된 네트워크 관리 서비스를 제공하게 된다.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 네트워크의 관리를 수행하는 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치에 있어서,
    상기 정보묶음 생성관리 장치에서 정보묶음을 생성하고 관리하여 다양하고 복잡한 네트워크 이슈에 대해 한 번의 클릭으로 정확하고 빠른 원인 파악 및 해결을 위한 가이드를 제공하고, 네트워크 운영자 누구나 쉽고 편리하게 네트워크를 관리할 수 있게 하며, 정보 수집 및 분석 기능으로 다양한 시스템과 연동하여 사용자 요구 맞춤형 커스터마이징된 네트워크 관리 서비스를 제공하도록 제어하는 제어부와;
    상기 제어부의 제어를 받고, 데이터 센터의 패킷 데이터를 네트워크 인터페이스 카드를 통해 수신하고, 수신한 패킷 데이터를 하나의 데이터 스트림으로 묶어 정보묶음을 생성하기 위해 필요한 원시 데이터를 생성하고, 원시 패킷 저장 버퍼에 저장하여, 상기 데이터 센터의 패킷을 수집하는 패킷 캡쳐부와;
    상기 제어부의 제어를 받고, 상기 패킷 캡쳐부에서 수집한 패킷에 대한 메타데이터를 생성하고, 메타데이터에는 패킷 확인 시간, 패킷 크기, 세션 ID, 패킷 크기, MAC address 및 TCP 정보가 포함되며, 세션 정보묶음, BPS 정보묶음, PPS 정보묶음, RTT 정보묶음, 타임아웃 정보묶음, TCP 정보묶음, Remarks 정보묶음 및 이벤트 정보묶음을 생성하고, 각 정보묶음의 종류별로 동시에 데이터를 압축하여 저장하는 정보묶음 생성부와;
    상기 제어부의 제어를 받고, 상기 정보묶음 생성부에서 생성된 정보묶음을 전달받고, 네트워크 관리에 필요한 성능지표를 생성하고, 생성한 성능지표를 바탕으로 정보묶음에서 사용할 정보 종류를 선택한 다음 네트워크의 성능을 분석하여 성능지표 결과를 생성하고 사용자에게 결과를 제공하는 성능 분석부;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 패킷 캡쳐부는,
    각 스레드가 한꺼번에 동시에 수행하여 각 큐별 쌓인 데이터 크기를 계산 및 확인하고, 각 큐별로 버퍼에 저장할 위치를 선정하며, 저장할 데이터의 크기가 버퍼의 잔여 크기 보다 클 경우에는 버퍼를 비어있는 새 버퍼로 교체하고, 미리 저장할 위치를 지정한 다음 각 스레드가 단일 버퍼에 동시에 데이터 쓰기를 수행하는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 정보묶음 생성부는,
    세션 정보묶음에 세션 ID, 클라이언트 IP/port, 서버 IP/port, L4 프로토콜, L7 프로토콜 정보를 저장하고; BPS 정보묶음에 세션 ID, 전송 시간(초단위), 클라이언트에서 서버로 초당 전송된 데이터 크기, 서버에서 클라이언트로 초당 전송된 데이터 크기 정보를 저장하며; PPS 정보묶음에 세션 ID, 전송 시간(초단위), 클라이언트에서 서버로 초당 전송된 패킷 개수, 서버에서 클라이언트로 초당 전송된 패킷 개수 정보를 저장하며; RTT 정보묶음에 세션 ID, 클라이언트에서 서버로의 전송 지연시간, 서버에서 클라이언트로의 전송 지연시간 정보를 저장하고; 타임아웃 정보묶음에 세션 전체 정보, 발생시간 정보를 저장하며; TCP 정보묶음에 TCP SYN이 발생한 시간대 및 세션 정보인 TCP SYN, TCP RST가 발생한 시간대 및 세션 정보인 TCP RST, TCP DUP ACK이 발생한 시간대 및 세션 정보인 TCP DUP ACK, TCP 패킷 재전송이 발생한 시간대 및 세션 정보인 TCP 패킷 재전송, 발생한 시간대 및 문제점 종류인 TCP 기타 문제점 정보를 저장하고; Remarks 정보묶음에 HTTP 요청/응답 헤더, DNS query 및 응답 결과, SMTP email 수발신자 ID, FTP/IMAP/POP3 오류 내용 정보를 저장하며; 이벤트 정보묶음에 사전에 사용자 정의된 임계치 이상이나 이하 또는 변동비 이상일 경우 발생한 이벤트 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치.
  4. 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 장치에서 정보묶음 생성을 수행하면, 상기 정보묶음 생성관리 장치에서 데이터 센터의 패킷 데이터를 수신하는 패킷 데이터 수신단계와;
    상기 패킷 데이터 수신단계 후, 패킷 캡쳐부는 수신한 패킷 데이터를 하나의 데이터 스트림으로 묶어 정보묶음을 생성하기 위해 필요한 원시 데이터를 생성하고, 원시 패킷 저장 버퍼에 저장하여, 상기 데이터 센터의 패킷을 수집하되, 각 스레드가 한꺼번에 동시에 수행하여 각 큐별 쌓인 데이터 크기를 계산 및 확인하고, 각 큐별로 버퍼에 저장할 위치를 선정하며, 저장할 데이터의 크기가 버퍼의 잔여 크기 보다 클 경우에는 버퍼를 비어있는 새 버퍼로 교체하고, 미리 저장할 위치를 지정한 다음 각 스레드가 단일 버퍼에 동시에 데이터 쓰기를 수행하는 패킷 측정 단계와;
    상기 패킷 측정 단계 후, 정보묶음 생성부는 수집한 패킷에 대한 메타데이터를 생성하고, 메타데이터에는 패킷 확인 시간, 패킷 크기, 세션 ID, 패킷 크기, MAC address 및 TCP 정보가 포함되며, 세션 정보묶음, BPS 정보묶음, PPS 정보묶음, RTT 정보묶음, 타임아웃 정보묶음, TCP 정보묶음, Remarks 정보묶음 및 이벤트 정보묶음을 생성하고, 각 정보묶음의 종류별로 동시에 데이터를 압축하여 저장하는 정보묶음 생성단계와;
    상기 정보묶음 생성단계 후, 성능 분석부는 생성된 정보묶음을 전달받고, 네트워크 관리에 필요한 성능지표를 생성하고, 생성한 성능지표를 바탕으로 정보묶음에서 사용할 정보 종류를 선택한 다음 네트워크의 성능을 분석하여 성능지표 결과를 생성하고 사용자에게 결과를 제공하는 성능 분석단계;
    를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 방법
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 정보묶음 생성단계는,
    데이터를 처리할 버퍼를 준비하는 버퍼 준비단계와;
    상기 버퍼 준비단계 후, 버퍼 내 각 패킷의 L2 내지 L4 헤더를 파싱을 통해 해석하여 멀티스레딩으로 다수 패킷을 동시에 처리하는 패킷 동시 처리단계와;
    상기 패킷 동시 처리단계의 결과를 바탕으로 동일 세션에 해당하는 패킷들을 세션별로 분류하는 세션별 분류단계와;
    상기 세션별 분류단계에서 분류된 각 세션별로 정보 묶음 생성에 필요한 자료를 추출하되, 세션 기본 정보, BPS, PPS, TCP DUP ACK/TCP 재전송, L7 프로토콜 자동인식 및 L7 프로토콜별 필요 데이터를 포함하고, L7 프로토콜 자동인식으로 세션의 첫 번째에 해당하는 패킷의 20바이트 이내를 읽어서 L7 프로토콜의 종류를 분석하고, L7 프로토콜별 필요 데이터에는 HTTP 헤더, DNS 쿼리 결과 해석, SMTP 송수신 ID 인식, IMAP 송수신 오류 정보를 포함하는 세션별 자료추출단계와;
    상기 세션별 자료추출단계 후 각 정보묶음 종류별로 동시에 데이터 압축하는 데이터 압축단계와;
    상기 데이터 압축단계 후 생성된 정보들을 단일한 정보묶음 파일에 저장하고, 데이터를 처리할 버퍼 1개당 파일 1개씩 생성하는 정보묶음 파일저장단계;
    를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크 관리 시스템의 정보묶음 생성관리 방법.
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