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네트워크 기상 관리 시스템의 설계 및 구현
Design and Implementation of a Network Weather Map System 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.18 no.12, 2013년, pp.113 - 121  

김현철 (상명대학교 컴퓨터소프트웨어공학과)

초록
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본 논문에서는 네트워크의 전반적인 구조와 함께 트래픽 흐름을 한 눈에 보여줄 수 있는 거시적인 view를 제공하는 네트워크 기상도 시스템을 위한 모델을 제안하고, 이를 설계 및 구현 하여 실제 전국 규모의 연구망에 구축 및 활용된 사례를 소개한다. 개발된 기상도 시스템은 전반적인 네트워크 사용 현황 정보에 더해 네트워크 내의 주요 라우터 노드백본 링크들에 대한 현 상황은 물론 과거의 주요 트래픽 플로우 상황 정보들을 모두 데이터베이스화하고, 이렇게 축적된 데이터를 바탕으로 웹 기반의 질의 응답 기능까지 모두 제공하는 통합 관리 시스템으로, 저비용으로 효율적인 네트워크 관리 시스템을 필요로 하는 중소규모 망 사업자 및 관리자들에게 하나의 좋은 관리 도구가 될 수 있을 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we design and implement a network weather map system, which provides a macroscopic view on the whole network topology as well as the network link status and utilization. The proposed system also provides distributed NetFlow-based database facility and Web-based query interface, throug...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서 제안하는 네트워크 기상도 시스템 (이하 FlowMap이라 한다) 은 여러 개의 라우터로 구성된 네트워크 상에서, 각 라우터를 통해 지나가는 트래픽 플로우와 라우터 간의 링크들에 대한 정보를 나타내 주는 것을 목표로 한다. 이를 위해, FlowMap은 각 라우터에서 제공되는 NetFlow 정보를 받도록 설계하며, 따라서 모니터링 하고자 하는 네트워크의 관측 대상 라우터의 개수가 n개이면 n개의 라우터로부터 NetFlow 정보를 받아서 사용자 (즉, 네트워크 관리자)에게 네트워크 기상도를 보여주도록 설계한다.
  • 본 논문에서는 네트워크 내의 특정 한 노드 (호스트 혹은 라우터)에 대한 성능 및 상태 측정, 분석, 가시화 뿐만 아니라 전반적인 네트워크의 구조와 흐름을 한 눈에 보여줄 수 있는 거시적인 view를 제공하는 네트워크 기상도 시스템을 디자인, 구현하여 실제 구축 및 적용된 예를 소개한다. 구축된 네트워크 기상도 시스템은 네트워크 내 각 라우터 및 라우터 간의 링크에 대해서 웹 기반의 실시간 트래픽 정보를 제공하고 과거의 데이터에 대해서 사용자 입력에 따른 질의를 통해 결과를 추출하고 이를 가시화하는 기능을 지원한다.
  • 본 연구의 목적은 주어진 네트워크의 각 라우터들 및 라우터들 간의 링크들에 대해서 실시간으로 트래픽 정보를 제공하는 동시에, 과거에 축적해놓은 트래픽 플로우 데이터베이스를 활용해서 네트워크 관리자가 망 운영을 하는 데에 있어서의 주요 관심사들 – 즉, 누가, 어떤 종류의 트래픽을, 언제부터 언제까지, 얼마나 많이 썼는지, 가장 많이 사용하였는지 등등 - 을 효율적이고 편하게 분석, 파악할 수 있는 질의 및 가시화 기능까지 제공하는 통합 관리 시스템을 제안하고 구현 및 구축하는 데에 있다.
  • 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 위의 모든 기능들을 통합해서 제공하는 네트워크 기상도 시스템의 모델을 제안하고, 구현 및 실제 구축하여 운영된 사례까지 포함하여 소개한다. 본 연구의 목적은 주어진 네트워크의 각 라우터들 및 라우터들 간의 링크들에 대해서 실시간으로 트래픽 정보를 제공하는 동시에, 과거에 축적해놓은 트래픽 플로우 데이터베이스를 활용해서 네트워크 관리자가 망 운영을 하는 데에 있어서의 주요 관심사들 – 즉, 누가, 어떤 종류의 트래픽을, 언제부터 언제까지, 얼마나 많이 썼는지, 가장 많이 사용하였는지 등등 - 을 효율적이고 편하게 분석, 파악할 수 있는 질의 및 가시화 기능까지 제공하는 통합 관리 시스템을 제안하고 구현 및 구축하는 데에 있다.
  • 구축된 네트워크 기상도 시스템은 네트워크 내 각 라우터 및 라우터 간의 링크에 대해서 웹 기반의 실시간 트래픽 정보를 제공하고 과거의 데이터에 대해서 사용자 입력에 따른 질의를 통해 결과를 추출하고 이를 가시화하는 기능을 지원한다. 이러한 정보는 기존의 MRTG[1] 기반의 네트워크 기상도들이 제공하는 제한된 정보를 개선하고 또한 기존의 시스템들에서는 제공하지 않았던 질의와 그 결과의 가시화를 통해 네트워크 사용자 및 관리자들이 현재 그리고 과거의 네트워크 흐름을 이해하고 문제 발생 시 원인 규명 및 해결 방안 모색에 도움을 주는데 목적이 있다.
  • 이러한 시스템을 위해서는 기존의 MRTG 기반의 기상도들이 제공하는 제한된 정보들을 개선하고, 또한 기존 네트워크 기상도 시스템들에서 제공하지 않았던 질의와 그 결과의 가시화를 위한 모듈을 설계해야 한다. 표 1에 표시된, 이러한 기능들을 모두 통합적으로 제공하는 시스템은 일단 구현, 구축되고 나면, 네트워크 사용자 및 관리자에게 현재는 물론 과거의 네트워크 사용 흐름을 이해하고, 비정상적으로 과다한 트래픽을 누군가가 발생시키고 있다든지 하는 등의 문제가 발생할 시에 빠르고 정확한 원인 규명 및 해결 방안 모색에 큰 도움을 주게 될 것이며, 본 논문의 주요 공헌은 이러한 다양한 기능을 통합적으로 제공하는 기상도 시스템을 위한 FlowMap 모델을 제안하고, 이를 구현한 후 전국적인 KOREN 연구망에 실제 구축까지 한 후 활용하는 사례를 소개하는 것에 있다.

가설 설정

  • 이에 대한 추가적인 성능 평가 및 실험이 필요하다. (2) 다중 플랫폼 지원: 현재는 Linux와 MySQL 상에서 작동하나 FreeBSD와 같은 다른 플랫폼이나 데이터베이스 상에서도 작동하게 하면 더 좋을 것이다. (3) 패키징: 사용자가 손쉽게 설치하고 사용할 수 있도록 전체 소프트웨어가 패키징되어 제공될 수 있도록 해야 할 것이다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
구축된 네트워크 기상도 시스템이 주는 정보의 목적은? 구축된 네트워크 기상도 시스템은 네트워크 내 각 라우터 및 라우터 간의 링크에 대해서 웹 기반의 실시간 트래픽 정보를 제공하고 과거의 데이터에 대해서 사용자 입력에 따른 질의를 통해 결과를 추출하고 이를 가시화하는 기능을 지원한다. 이러한 정보는 기존의 MRTG[1] 기반의 네트워크 기상도들이 제공하는 제한된 정보를 개선하고 또한 기존의 시스템들에서는 제공하지 않았던 질의와 그 결과의 가시화를 통해 네트워크 사용자 및 관리자들이 현재 그리고 과거의 네트워크 흐름을 이해하고 문제 발생 시 원인 규명 및 해결 방안 모색에 도움을 주는데 목적이 있다.
네트워크 기상도 시스템은 무엇을 제공하는가? 본 논문에서는 네트워크의 전반적인 구조와 함께 트래픽 흐름을 한 눈에 보여줄 수 있는 거시적인 view를 제공하는 네트워크 기상도 시스템을 위한 모델을 제안하고, 이를 설계 및 구현 하여 실제 전국 규모의 연구망에 구축 및 활용된 사례를 소개한다. 개발된 기상도 시스템은 전반적인 네트워크 사용 현황 정보에 더해 네트워크 내의 주요 라우터 노드 및 백본 링크들에 대한 현 상황은 물론 과거의 주요 트래픽 플로우 상황 정보들을 모두 데이터베이스화하고, 이렇게 축적된 데이터를 바탕으로 웹 기반의 질의 응답 기능까지 모두 제공하는 통합 관리 시스템으로, 저비용으로 효율적인 네트워크 관리 시스템을 필요로 하는 중소규모 망 사업자 및 관리자들에게 하나의 좋은 관리 도구가 될 수 있을 것이다.
고속 인터넷 서비스 사용자 증가와 함께 네트워크 트래픽의 증가가 가져다 주는 문제점은? 고속 인터넷 서비스 사용자의 증가와 함께 네트워크 트래픽의 증가는 대규모 인터넷의 확장성, 안정성, QoS 등을 보장하기 힘들게 하며, 더욱이 차세대 고성능 시험(연구)망에서는 이런 일반 상용망에서의 트래픽과 또 다른 차이점을 보이고 있어 네트웍의 상태에 대한 정당한 보고와 예측의 어려움을 겪는다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 네트웍 트래픽의 측정과 분석, 가시화에 대한 중요성이 커지며, 이를 연구하고 개발하려는 움직임 역시 활발하다.
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참고문헌 (14)

  1. MRTG, http://oss.oetiker.ch/mrtg/ 

  2. CISCO NetFlow, http://www.cisco.com/go/netflow 

  3. D. Plonka, "FlowScan: A network traffic flow repoorting and visualization tool", Proc. of USENIX LISA, Dec. 2000. 

  4. KOREN, http://www.koren.kr 

  5. APAN, http://www.apan.net 

  6. TEIN, http://www.teincc.org 

  7. SNMP, http://www.net-snmo.org 

  8. Internet2 Global NOC Weather map, http://atlas.grnoc.iu.edu/atlas.cgi?map_nameInternet2%20IP%20Layer 

  9. NORDUnet Weather map, http://indico.cern.ch/getFile.py/access?subContId5&contribId6&resId0&materialIdslides&confId80755 

  10. Opnix Internet Traffic Report, http://www.internet trafficreport.com 

  11. Keynote Internet Health Report, http://www.internet pulse.net 

  12. WorldCom Latency Statistics, http://www.inforede.net/Technical/Upper_Layers/Network_SLM/Paper%20Latency%20UUNET.pdf 

  13. CANARIE Traffic Map, http://weathermap.canarie.ca/index.html 

  14. GRNET, http://netmon.grnet.gr 

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