라우터의 커맨드 라인 인터페이스를 이용한 네트워크 성능 측정 시스템 및 방법{A SYSTEM FOR MEASURING NETWORK PERFORMANCE USING COMMAND LINE INTERFACE AND A METHOD THEREOF}

본 발명은 라우터(router)의 커맨드 라인 인터페이스(CLI : Command Line Interface)를 이용하여 네트워크 성능을 측정하는 네트워크 성능 측정 시스템, 이 시스템을 이용한 네트워크 성능 측정 방법 및 이 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 네트워크의 성능을 측정하는 방법 중에 능동 측정 방법을 이용할 경우에, 프락시 서버를 이용하여 라우터에 구현된 핑(ping) 패킷 송수신 기능을 직접 제어/이용함으로써 부가적인 능동 측정 장치를 사용하지 않고도, 패킷지연, 패킷손실 등의 네트워크 성능 수치들을 측정할 수 있도록 하는 네트워크 성능측정 시스템, 이 시스템을 이용한 네트워크 성능 측정 방법 및 이 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.

네트워크는 그 구성 및 트래픽(traffic) 특성이 복잡하여 그 성능을 측정하는 방법이 다양하게 제안되어 사용되고 있다. 네트워크의 성능 측정은 네트워크의 초기단계의 설계 및 계획, 운영단계의 트래픽 엔지니어링 및 고품질 인터넷서비스의 제공과 직접적으로 관계를 갖고 있으며, 모든 네트워크 관련작업에 있어서 기본적으로 충족되어야 할 작업이다.

네트워크 성능 측정 방법은 그 특성에 따라 능동 측정 방법과 수동 측정 방법으로 크게 나눌 수 있다.

능동 측정 방법은 성능을 측정하기 위한 시험패킷을 네트워크에 부과하고, 패킷이 네트워크를 통과한 후 나타나는 지연, 손실 등의 특성을 측정하여 망의 성능을 분석하는 방법이며, 수동 측정 방법은 네트워크 흐름에 영향을 주지 않으면서 현재 네트워크에 흐르는 패킷을 감시하고, 그 특성을 수집하여 성능을 분석하는 방법이다.

지금까지 능동 측정 방법은 사용자 입장에서 종단(end terminal)간 인터넷 망의 품질을 측정하는 수단으로 주로 사용되어 왔으며, 수동 측정 방법은 네트워크관리자 입장에서 네트워크를 유지, 관리하는 수단으로 주로 사용되고 있다. 그러나, 최근 가상 사설망(VPN : Virtual Private Network) 서비스, 고품질 인터넷서비스를 제공하기 위해서 네트워크 관리자 입장에서도 능동 측정 방법을 이용하여 네트워크의 품질을 측정하고 분석하는 작업이 필수적으로 요구되고 있다.

능동 측정 방법의 간단한 예로는 일반 네트워크 상의 호스트에 포함된 핑(ping), 트래이스라우트(traceroute) 등을 사용하는 것을 들 수 있으며, 이러한 기본 기능을 바탕으로, 지속적으로 네트워크의 성능을 측정하고 분석하기 위하여 측정 서버 장치를 구축하고 운용하는 방법도 존재한다.

상기 핑(ping)을 이용하는 방법은 시험패킷을 대상 호스트로 송신하고 되돌아 오는 패킷을 수신하여 총 소요된 시간을 계산한다. 즉, 상기 방법은 패킷이 시험 호스트에서 대상 호스트까지 전송되는 시간과 대상 호스트에서 시험 호스트로 돌아오는 시간을 합하여 걸리는 시간을 계산하게 된다. 따라서, 만일 여기서 좀더 정밀한 단방향 측정을 원하는 경우에는 시각동기화를 위하여 필수적으로 전용 측정 장치가 필요하게 된다.

그러나, 전용 측정 장치를 도입하게 되면, 관리 및 운용을 위하여 비용 및 인력이 소요되며, 필요한 구간마다 전용 측정 장치를 설치해야 하기 때문에 이를 통합/관리하는 기능이 추가로 요구된다. 게다가, 패킷이 흐르는 지점(라우터)에 정확하게 전용 측정 장치를 위치시킬 수 없는 경우가 존재하기 때문에, 단순히 "핑(ping)" 기반으로 패킷지연 및 손실 기준의 네트워크 성능을 측정하고자 하는 경우에 부가적인 측정장비를 도입하는 것은 큰 부담이 된다.

한편, 네트워크의 성능 측정에 관한 선행 기술로서, "인터넷 망에서 다지점간 성능 분석을 위한 분산 측정 장치 및 그 방법"(이하, '선행 기술 1'이라 함)이 대한민국 특허출원 제1999-58654호(1999년 12월 17일)로 출원된 바 있다. 상기 선행 기술 1에서는, 인터넷 망에서 다지점간 성능 측정 및 분석을 위하여, 서브 관리부를 네트워크에 설치하고 이를 중앙 관리하여 네트워크의 다지점간 성능을 측정한다는 점에 특징이 있다. 그러나, 상기 선행 기술 1은 서브 관리부 및 중앙 관리부와 같은 부가적인 측정 장비를 필요로 한다는 문제점이 있다.

다른 선행 기술로서, "Methods, systems and computer program products for test scenario based communications network performance testing"(이하, '선행 기술 2'라 함)이 미국 특허번호 제5,881,237호(1999년 3월 9일)로 등록된 바 있다. 상기 선행 기술 2에서는, LAN(Local Area Network) 수준에서 응용서비스 품질에 기반으로 한 네트워크 성능 시험을 하기 위하여, 실제 사용자의 응용서비스 이용패턴을 스크립트(script)로 구현하여 응용서비스 레벨에서 성능을 측정한다는 것에 특징이 있다. 그러나, 상기 선행 기술 2는 LAN 수준에서의 네트워크 성능 시험을 위한 것으로서, 대규모 네트워크의 성능을 측정할 수 없는 단점이 있다.

또다른 선행 기술로서, "Infrastructure for Internet Performance Measurements"(이하, '선행 기술 3'이라 함)가 'S. Kalidini' 등에 의해 논문(INET'99, 1999년 6월)으로서 제안된 바 있다.

상기 선행 기술 3에서는 종단간 편도 성능 측정을 위하여, 종단간 편도 지연, 편도 패킷 손실 및 경로를 측정할 수 있는 "surveyor"가 이용되고 있다. 그러나, 상기 선행 기술 3에서도, 네트워크의 편도 성능을 측정하기 위해 "surveyor"라는 부가 측정 장비가 구비되어야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 기술적 배경 하에 이루어진 것으로서, 능동 측정 방법을 사용하며, 핑(ping) 기반으로 패킷지연, 패킷손실을 측정할 때, 부가적인 측정 장치를 사용하지 않고 라우터의 커맨드 라인 인터페이스(CLI : Command Line Interface)를 사용하여 측정을 수행할 수 있도록 하는 네트워크 성능 측정 시스템과 이 시스템을 이용한 네트워크 성능 측정 방법 및 상기 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 네트워크 성능 측정 시스템의 블록 구성도.

도 2는 상기 도 1에 도시된 스케줄 엔진의 상세 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 네트워크 성능 측정 방법을 설명하는 순서도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

101 : 사용자 인터페이스 102 : 자료 저장장치

103 : 스케줄 저장장치 104 : 스케줄 엔진

105 : 프락시 서버

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 네트워크 성능 측정 시스템은,

측정 스케줄을 생성하여 저장하고, 상기 측정 스케줄에 따라 측정된 측정 결과를 분석하여 분석 결과를 보여주는 사용자 인터페이스; 상기 사용자 인터페이스에 의해 생성된 측정 스케줄에 따라 측정을 지시하고 측정된 결과를 저장하며, 필요에 따라 성능 경고를 제공하는 스케줄 엔진; 및, 상기 스케쥴 엔진으로부터 측정지시를 받아 지정된 라우터에 접속하여 핑(ping)을 이용하여 패킷지연 및 패킷손실을 측정하고, 그 결과를 상기 스케쥴 엔진에 제공하는 프락시 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 네트워크 성능 측정 방법은,

사용자로부터 측정 스케줄을 입력받아 측정 스케줄을 생성하는 제 1 단계; 상기 생성된 측정스케줄을 이용하여 측정지시를 프락시 서버에 지시하는 제 2 단계; 상기 측정 지시에 따라 라우터에 접속하여 커맨드 라인 인터페이스를 통해 측정을 수행하고, 그 결과를 전송하는 제 3 단계; 상기 측정된 결과를 저장하고, 성능에 문제가 있을 경우에 성능경고를 제공하는 제 4 단계; 및 상기 측정 결과를 분석하여 그 결과를 사용자에게 출력하는 제 5 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 본 발명의 네트워크 성능 측정 방법은 컴퓨터 프로그램 형태로 만들어져서 기록매체에 기록될 수 있고, 측정하고자 하는 네트워크에 연결된 컴퓨터 상에서 상기 기록매체에 저장된 프로그램을 실행함으로써 상기 네트워크 성능 측정 방법이 실시될 수 있다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 네트워크 성능 측정 시스템의 일실시예 구성도로서, 측정 시스템을 구성하는 기능들 및 네트워크와의 관계를 나타낸 것이다.

상기 도 1에는, 본 발명에 따른 네트워크 성능 측정 시스템(10)과 복수의 라우터(30)를 갖는 인터넷망(20)이 도시되어 있다. 상기 네트워크 성능 측정 시스템(10)은 사용자 인터페이스(101), 스케줄 엔진(104) 및 프락시 서버(105)로 이루어지고, 상기 사용자 인터페이스(101)와 스케줄 엔진(104)에 의해 액세스(access) 가능하도록, 스케줄 저장장치(103)와 자료 저장장치(102)가 구비되어 있다. 상기 네트워크 성능 측정 시스템(10)은 프락시 서버(105)를 통해 인터넷망(20)에 존재하는 복수의 라우터(30)를 액세스할 수 있다.

다음으로, 상기 도 1에 도시된 네트워크 성능 측정 시스템(10)의 동작에 대해 설명한다.

상기 사용자 인터페이스(101)는 측정 스케줄을 생성하여 이를 상기 스케줄 저장장치(103)에 저장한다. 상기 스케줄 엔진(104)은 상기 스케줄 저장장치(103)에 저장된 측정 스케줄을 받아들여서, 이 측정 스케줄에 기초하여 지정된 시간 및 대상에 관한 측정 지시를 상기 프락시 서버(105)에 명령한다. 상기 프락시 서버(105)는 상기 스케줄 엔진(104)의 측정 지시를 토대로 측정 대상인 라우터에 접속하여 주어진 측정을 수행하며, 그 결과를 상기 스케줄 엔진(104)에 전달한다. 상기 프락시 서버(105)는 다양한 사양의 라우터를 지원할 수 있는 기능을 갖추고 있으며, 라우터의 종류와 상관없이 상기 스케줄 엔진(104)에서 전달된 측정지시를 각 라우터의 커맨드 라인 인터페이스에 맞도록 바꾸어 실제 측정지시를 라우터에 명령하는 기능을 담당한다. 상기 스케줄 엔진(104)은 상기 프락시 서버(105)로부터 전달된 측정 결과를 상기 자료 저장장치(102)에 저장하며, 상기 사용자 인터페이스(101)는 상기 자료 저장장치(102)에 저장된 측정 결과를 불러와서 분석한 후에, 그 결과를 사용자에게 표시한다. 한편, 상기 스케줄 엔진(104)은 상기 프락시 서버(105)로부터 전달된 측정 결과에 따라 성능상 문제점이 있을 경우에는 상기 사용자 인터페이스(101)에 성능 경고를 보낸다.

도 2에는 상기 도 1의 상기 스케줄 엔진(104)이 보다 상세하게 도시되어 있다.

상기 도 2에 도시되어 있듯이, 상기 스케줄 엔진(104)은, 주기적으로 시간을 스케줄 하는 시간 스케줄러(201), 상기 스케줄 저장장치(103)를 액세스하여 측정 대상 스케줄을 검색하는 측정 스케줄 검색장치(202), 전달된 측정 지시를 상기 프락시 서버(105)에 명령하고 네트워크의 성능 측정 결과를 받아들이는 프락시 인터페이스(206), 상기 프락시 인터페이스(206)를 통하여 측정을 지시하는 측정 지시장치(203), 상기 프락시 인터페이스(206)를 통해 받아들인 측정 결과를 분석하고 상기 자료 저장장치(102)에 저장하는 분석 및 자료 저장장치(204) 및, 성능상 문제점을 경고하는 성능 경고장치(205)로 이루어진다.

다음으로, 상기 도 2를 참조하여 상기 스케줄 엔진(104)의 동작에 대해 설명한다. 상기 스케줄 엔진(104)에서는, 상기 측정 스케줄 검색장치(202)가 상기 시간 스케줄러(201)에 따라 주기적으로 측정 대상 스케줄을 검색하는데, 이러한 측정 대상 스케줄의 검색은 상기 스케줄 저장장치(103)를 액세스함으로써 수행된다. 상기 측정 스케줄 검색장치(202)가 검색한 결과는 상기 측정 지시장치(203)로 보내지고, 상기 측정 지시장치는(203)는 상기 프락시 인터페이스(206)를 이용하여 상기 프락시 서버(105)에 측정을 요청한다. 또한, 상기 프락시 인터페이스(206)는 상기 프락시 서버(105)로부터 측정을 수행하여 얻어진 측정 결과를 받아들여, 상기 분석 및 자료 저장장치(204)에 전달한다. 상기 분석 및 자료 저장장치(204)는 상기 측정 결과를 분석하고 상기 자료 저장장치(102)에 측정 결과를 저장한다. 상기 성능 경고장치(205)는 상기 측정 결과 중에서 성능 기준에 미치지 못하는 결과에 대해서 상기 사용자 인터페이스(101)로 성능 경고를 제공하여 사용자가 성능상 문제점을 빠르게 알 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

도 3에는 본 발명에 따른 네트워크 성능 측정 방법의 측정 과정을 설명하는 순서도가 도시되어 있다.

먼저, 시간 스케줄러(201)에 의해 소정의 시간, 예를 들어 1분마다 측정 기능이 시작되면, 상기 스케줄 저장장치(103)에서 현재 측정해야 할 측정 스케줄을 검색하고(301), 검색된 측정 대상을 가져온다(302). 다음으로, 가져온 측정 대상을 핑(ping) 패킷의 출발지 라우터 별로 그룹핑한다(303). 프로그램에서는 해당 라우터 별로 쓰레드 기능을 이용하여 동시에 측정을 지시한다. 이에 따라, 라우터 별로 쓰레드가 시작되면, 실제 라우터에 접속하여 측정을 수행하는 상기 프락시 서버(105)에 측정을 요청한다(304). 앞서 설명된 바와 같이, 상기 프락시 서버(105)는 이러한 측정 요청에 따라 네트워크 성능 측정을 수행하고, 그 측정 결과를 받아들인다. 이어서, 상기 측정 결과를 자료 저장장치(102)에 저장하며, 상기 측정 결과로부터 네트워크 성능에 문제가 있을 경우에는, 성능 경고를 하며(306), 그 다음에, 쓰레드를 종료시킨다.

상기와 같이 측정된 결과는 사용자 인터페이스(101)를 통하여 다양한 방법으로 사용자에게 보고된다.

상기 설명된 바와 같은 본 발명의 네트워크 성능 측정 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체, 예를 들어, 씨디롬(CD-ROM), 램(RAM), 롬(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크, 플래쉬 메모리 등에 저장될수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖춘 자에게 있어 명백할 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명은 네트워크 성능 측정시 능동 측정 방법을 사용할 때 적용되며, 프락시 서버를 통하여 라우터를 직접 액세스함으로써 부가적인 장비를 네트워크에 도입하지 않고 네트워크의 성능을 측정할 수 있다. 따라서, 부가 장비의 관리, 유지보수 문제를 줄여 좀 더 손쉽게 네트워크의 성능을 측정할 수 있는 효과를 가져온다.