KR102537023B1 - Method for controlling network traffic based traffic analysis using AI(artificial intelligence) and apparatus for performing the method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인공지능 기반의 트래픽 분석을 사용한 네트워크 트래픽 제어 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 인공지능을 기반으로 네트워크 상의 트래픽을 제어하여 최적의 네트워크 환경을 만들기 위한 인공지능 기반의 트래픽 분석을 기반으로 한 네트워크 트래픽 제어 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling network traffic using artificial intelligence-based traffic analysis and an apparatus for performing the method. More specifically, it relates to a network traffic control method based on artificial intelligence-based traffic analysis for creating an optimal network environment by controlling traffic on a network based on artificial intelligence, and a device for performing the method.
SDN(소프트웨어정의네트워크, Software Defined Network)은 소프트웨어 프로그래밍을 통해 네트워크 경로 설정과 제어 및 복잡한 운영 관리를 편리하게 처리할 수 있는 차세대 네트워킹 기술이다.SDN (Software Defined Network) is a next-generation networking technology that can conveniently handle network path setup and control and complex operation management through software programming.
OpenFlow는 SDN을 실현하기 위한 기술 중 하나이다. 네트워크 통합시스템 기술을 이용하여 사람의 개입없이 원격에서 제어함으로써 장애 정보에 대한 모니터링과 신속한 조치가 가능해지고 통신망 고도화 비용 절감과 보안 강화를 할 수 있는 OpenFlow 기술을 이용한 AI 네트워크 통합시스템 연구 개발이 진행되고 있다.OpenFlow is one of the technologies for realizing SDN. Research and development of an AI network integration system using OpenFlow technology is in progress, which enables monitoring and prompt action on failure information by remotely controlling without human intervention using network integration system technology, reducing communication network advancement costs and strengthening security. there is.
전 세계 네트워크 시장의 약 70% 이상을 점유하고 있는 CISCO에서는 2023년에 이르러서 전세계 53억명이 인터넷을 사용할 것으로 예상하고 있다. 네트워크 통합시스템의 장애 발생시 막대한 피해가 발생하며 장애의 즉각적인 대응이 불가할 경우 피해 규모는 기하급수적으로 커지게 된다.CISCO, which occupies more than 70% of the global network market, predicts that 5.3 billion people around the world will use the Internet by 2023. In the event of a failure of the network integration system, enormous damage occurs, and if immediate response to the failure is not possible, the scale of damage increases exponentially.
CISCO에서 발표한 인터넷 데이터 추이에 따르면 2023년에는 전 세계 인구의 66%가 인터넷을 사용할 것이라고 전망하고 있다. 다량의 정보 전달을 넘어서서 다양한 비즈니스 요구사항의 빠른 도입이 가능한 유연하고 개방적인 네트워크 구조로의 변화가 강하게 요구되고 있는 실정이다.According to Internet data trends announced by CISCO, it is predicted that by 2023, 66% of the world's population will use the Internet. There is a strong demand for a change to a flexible and open network structure that can quickly introduce various business requirements beyond the transmission of large amounts of information.
네트워크 통신망의 운영 효율을 강화되어야 안정적인 네트워크 서비스의 기반이 확보될 수 있다.Network The operational efficiency of the communication network must be strengthened to secure the basis for stable network service.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.The object of the present invention is to solve all of the above problems.
또한, 본 발명은, 네트워크 통신망의 트래픽을 인공지능 엔진/알고리즘을 적용하여 지능적으로 모니터링하고 제어하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to intelligently monitor and control traffic of a network communication network by applying an artificial intelligence engine/algorithm.
또한, 본 발명은, 클러스터링 알고리즘과 러닝 알고리즘을 기반으로 정형화(Structured)된 트래픽 전송 규칙 및 비정형화(Unstructured)된 트래픽 전송 규칙을 적용하여 네트워크 통신망의 트래픽을 제어하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to control traffic of a network communication network by applying a structured traffic transmission rule and an unstructured traffic transmission rule based on a clustering algorithm and a learning algorithm.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.Representative configurations of the present invention for achieving the above object are as follows.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 인공지능 기반의 트래픽 분석을 기반으로 한 네트워크 트래픽 제어 방법은 네트워크 트래픽 제어 장치가 네트워크 장치로부터 트래픽 정보를 수신하는 단계, 상기 네트워크 트래픽 제어 장치가 상기 트래픽 정보를 기반으로 학습된 인공지능 엔진을 통해 패킷 전송 룰을 결정하는 단계와 상기 네트워크 트래픽 제어 장치가 상기 패킷 전송 룰을 상기 트래픽 제어 장치로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a network traffic control method based on artificial intelligence-based traffic analysis comprises the steps of a network traffic control device receiving traffic information from a network device, the network traffic control device based on the traffic information The method may include determining a packet transmission rule through an artificial intelligence engine learned from and transmitting the packet transmission rule to the traffic control device by the network traffic control device.
한편, 상기 인공지능엔진은 클러스터링 알고리즘 및 러닝 알고리즘을 기반으로 동작할 수 있다.Meanwhile, the artificial intelligence engine may operate based on a clustering algorithm and a learning algorithm.
또한, 상기 클러스터링 알고리즘은 정형화된 패킷 전송 룰을 학습 모델화하여 처리하기 위한 알고리즘이고, 상기 러닝 알고리즘은 비정형화된 패킷 전송 규칙 변수로 판단하여 학습하기 위한 알고리즘일 수 있다.In addition, the clustering algorithm may be an algorithm for learning and processing a standardized packet transmission rule, and the learning algorithm may be an algorithm for determining and learning an unstructured packet transmission rule variable.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 인공지능 기반의 트래픽 분석을 기반으로 한 네트워크 트래픽 제어를 수행하는 네트워크 트래픽 제어 장치는 네트워크 장치로부터 트래픽 정보를 수신하고, 상기 트래픽 정보를 기반으로 학습된 인공지능엔진을 통해 패킷 전송 룰을 결정하고, 상기 패킷 전송 룰을 상기 트래픽 제어 장치로 전달할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a network traffic control device for performing network traffic control based on artificial intelligence-based traffic analysis receives traffic information from a network device, and an artificial intelligence engine learned based on the traffic information. A packet transmission rule may be determined through and the packet transmission rule may be delivered to the traffic control device.
한편, 상기 인공지능엔진은 클러스터링 알고리즘 및 러닝 알고리즘을 기반으로 동작할 수 있다.Meanwhile, the artificial intelligence engine may operate based on a clustering algorithm and a learning algorithm.
또한, 상기 클러스터링 알고리즘은 정형화된 패킷 전송 룰을 학습 모델화하여 처리하기 위한 알고리즘이고, 상기 러닝 알고리즘은 비정형화된 패킷 전송 규칙 변수로 판단하여 학습하기 위한 알고리즘일 수 있다.In addition, the clustering algorithm may be an algorithm for learning and processing a standardized packet transmission rule, and the learning algorithm may be an algorithm for determining and learning an unstructured packet transmission rule variable.
본 발명에 의하면, 네트워크 통신망의 트래픽이 인공지능 엔진/알고리즘을 기반으로 지능적으로 모니터링하고 제어될 수 있다.According to the present invention, traffic of a network communication network can be intelligently monitored and controlled based on an artificial intelligence engine/algorithm.
또한, 본 발명에 의하면, 클러스터링 알고리즘과 러닝 알고리즘을 기반으로 정형화된 트래픽 전송 규칙 및 비정형화된 트래픽 전송 규칙을 적용하여 네트워크 통신망의 트래픽이 제어될 수 있다.In addition, according to the present invention, traffic of a network communication network can be controlled by applying a standardized traffic transmission rule and an unstructured traffic transmission rule based on a clustering algorithm and a learning algorithm.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 제어 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인공지능엔진의 동작을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인공지능엔진의 동작이 개시된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인공지능엔진의 동작을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인공지능엔진의 동작을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인공지능기반의 패킷 전송 룰을 결정하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인공지능기반의 패킷 전송 룰을 결정하는 방법을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a network control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram showing the operation of an artificial intelligence engine according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 discloses the operation of the artificial intelligence engine according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram showing the operation of an artificial intelligence engine according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram showing the operation of an artificial intelligence engine according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating a method for determining an artificial intelligence-based packet transmission rule according to an embodiment of the present invention.
7 is a conceptual diagram illustrating a method of determining an artificial intelligence-based packet transmission rule according to an embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여 지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The detailed description of the present invention which follows refers to the accompanying drawings which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable any person skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other but are not necessarily mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented from one embodiment to another without departing from the spirit and scope of the present invention. It should also be understood that the location or arrangement of individual components within each embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the detailed description to be described later is not performed in a limiting sense, and the scope of the present invention should be taken as encompassing the scope claimed by the claims and all scopes equivalent thereto. Like reference numbers in the drawings indicate the same or similar elements throughout the various aspects.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those skilled in the art to easily practice the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 제어 시스템을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a network control system according to an embodiment of the present invention.
도 1에서는 네트워크에 대한 모니터링을 기반으로 수집된 데이터를 학습하여 네트워크 트래픽을 제어하기 위한 방법이 개시된다.1 discloses a method for controlling network traffic by learning data collected based on network monitoring.
도 1을 참조하면, 네트워크 제어 시스템은 네트워크 장치(100), 네트워크 트래픽 제어 장치(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the network control system may include a network device 100 and a network traffic control device 150 .
네트워크 장치(100)는 네트워크 스위치, AP(access point)와 같은 네트워크 상에서 패킷을 전달하기 위한 장치일 수 있다. 네트워크 장치(100)는 인프라 계층에 포함되어 네트워크 상에서 발생되는 패킷을 전달하기 위한 경로를 형성할 수 있다.The network device 100 may be a device for forwarding packets on a network such as a network switch or an access point (AP). The network device 100 is included in the infrastructure layer and may form a path for forwarding packets generated on the network.
네트워크 장치(100)는 초기 플로우 테이블(flow table)을 네트워크 트래픽 제어 장치(150)로 전송할 수 있다. 플로우 테이블은 패킷 전송과 관련된 규칙에 대한 정보를 포함할 수 있다. 네트워크 장치(100)는 패킷이 들어오는 경우 플로우 테이블을 살펴보고 플로우 테이블에 매칭되는 패킷과 매칭되는 테이블이 있다면 패킷을 전달할 수 있다. 반대로 플로우 테이블에 매칭되는 테이블이 없다면, 네트워크 장치는 네트워크 트래픽 제어 장치(150)로 플로우 테이블을 요청할 수 있다. 네트워크 트래픽 제어 장치(150)는 패킷을 처리하기 위해 인공지능기반으로 결정된 최적화된 최적 플로우 테이블을 네트워크 장치(100)로 전송할 수 있다. 이러한 방식으로 네트워크 장치(100)는 인공지능엔진을 기반으로 최적화된 패킷 전송 룰을 기반으로 생성된 최적 플로우 테이블을 기반으로 패킷을 처리할 수 있다.The network device 100 may transmit an initial flow table to the network traffic control device 150 . The flow table may include information about rules related to packet transmission. When a packet arrives, the network device 100 examines the flow table, and if there is a table matching a packet matched to the flow table, it can forward the packet. Conversely, if there is no table matching the flow table, the network device may request the flow table from the network traffic control device 150 . The network traffic control device 150 may transmit an optimized flow table determined based on artificial intelligence to the network device 100 to process packets. In this way, the network device 100 may process a packet based on an optimal flow table generated based on a packet transmission rule optimized based on an artificial intelligence engine.
네트워크 트래픽 제어 장치(150)는 네트워크 장치(100)의 트래픽에 대한 트래픽 정보를 수신 및 모니터링하고, 네트워크 장치(100)의 트래픽 정보를 기반으로 트래픽 경로를 제어할 수 있다. 트래픽 정보는 네트워크 장치(100) 상의 패킷 전달에 관련된 정보를 포함할 수 있다.The network traffic control device 150 may receive and monitor traffic information about traffic of the network device 100 and control a traffic path based on the traffic information of the network device 100 . Traffic information may include information related to packet forwarding on the network device 100 .
네트워크 트래픽 제어 장치(150)는 트래픽 정보를 인공지능엔진(140)을 기반으로 학습하고 인공지능엔진(140)을 기반으로 패킷을 전달하기 위한 최적 패킷 전송 룰을 설정할 수 있다. 최적 패킷 전송 룰은 최적 플로우 테이블로 생성되어 네트워크 장치(100)로 전달될 수 있다.The network traffic control device 150 may learn traffic information based on the artificial intelligence engine 140 and set an optimal packet transmission rule for delivering packets based on the artificial intelligence engine 140. An optimal packet transmission rule may be generated as an optimal flow table and transmitted to the network device 100 .
보다 구체적으로 네트워크 트래픽 제어 장치(150)는 네트워크 제어부(110), 네트워크 관리부(120), 트래픽 정보 관리부(130), 인공지능엔진(140)을 포함할 수 있다.More specifically, the network traffic control device 150 may include a network controller 110, a
네트워크 제어부(110)는 네트워크 트래픽 정보를 기반으로 최적화된 패킷 경로 룰을 포함하는 플로우 테이블을 제공하기 위해 구현될 수 있다. 네트워크 제어부(110)는 플로우 테이블을 기반으로 네트워크 상의 트래픽을 제어하여 네트워크 장치가 효율적으로 네트워크 상에서 패킷을 전달하도록 제어할 수 있다.The network controller 110 may be implemented to provide a flow table including optimized packet path rules based on network traffic information. The network controller 110 can control traffic on the network based on the flow table so that the network device can efficiently deliver packets on the network.
네트워크 관리부(120)는 유선 네트워크 및 무선 네트워크에 대한 관리를 위해 구현될 수 있다. 네트워크 관리부(120)는 유선 네트워크, 무선 네트워크에 대한 동적 관리를 통해 유무선 네트워크 상에서 패킷이 효율적으로 전달하도록 관리할 수 있다. 유선 네트워크는 스위치를 기반으로 한 네트워크이고 무선 네트워크는 AP를 기반으로 한 네트워크이다.The
트래픽 정보 관리부(130)는 플로우 정보, 트래픽 경로 정보, 트래픽 모니터링 정보, 트래픽 통계 정보 등과 같은 트래픽 정보를 관리하기 위해 구현될 수 있다. The traffic
보다 구체적으로 트래픽 정보는 실시간, 분, 시간, 일, 주, 월 단위로 수집되는 집선 스위치 트래픽 정보, 엣지 스위치 트래픽 정보, 단말 트래픽 정보, 과도한 트래픽 유입(해킹), 행-업(hang-up)(트래픽 유입이 없는 경우), 전원 셧 다운(shut down)에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.More specifically, the traffic information includes aggregation switch traffic information, edge switch traffic information, terminal traffic information, excessive traffic inflow (hacking), and hang-up collected in real time, minute, hour, day, week, and month. (when there is no inflow of traffic), information on power shutdown (shut down), etc. may be included.
네트워크 스위치 상에서 발생되는 패킷을 기반으로 한 트래픽 정보를 수집하고, 트래픽 정보로서 관리할 수 있다.Traffic information based on packets generated on a network switch can be collected and managed as traffic information.
인공지능엔진(140)은 트래픽 정보를 전처리하여 네트워크 장치(100)의 패킷 처리를 위한 최적의 플로우 테이블을 생성하기 위해 구현될 수 있다. 인공지능엔진(140)은 네트워크 상에서 발생되는 트래픽 정보를 기반으로 패킷 처리 룰을 결정할 수 있고, 패킷 처리 룰은 네트워크 제어부(110)로 전달되어 최적 플로우 테이블에 적용될 수 있다.The artificial intelligence engine 140 may be implemented to generate an optimal flow table for packet processing of the network device 100 by pre-processing traffic information. The artificial intelligence engine 140 may determine a packet processing rule based on traffic information generated on the network, and the packet processing rule may be transmitted to the network control unit 110 and applied to an optimal flow table.
네트워크 트래픽 제어 장치(150)의 상위 계층으로는 네트워크 응용 API(application programming interface)가 구현될 수 있다.A network application programming interface (API) may be implemented as an upper layer of the network traffic control device 150 .
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인공지능엔진의 동작을 나타낸 개념도이다.2 is a conceptual diagram showing the operation of an artificial intelligence engine according to an embodiment of the present invention.
도 2에서는 인공지능엔진을 기반으로 네트워크 상의 트래픽을 모니터링하고 제어하는 방법이 개시된다.2 discloses a method for monitoring and controlling traffic on a network based on an artificial intelligence engine.
도 2를 참조하면, 인공지능 엔진은 데이터 수집부(210), 데이터 처리부(220), 실행부(230), 적용부(240)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the artificial intelligence engine may include a
데이터 수집부(210)는 트래픽 정보를 수집하기 위해 구현될 수 있다. 트래픽 정보는 네트워크 장치에 의해 전달되고 빅데이터 데이터베이스, 네트워크 제어부를 통해 수집될 수 있다.The
데이터 처리부(220)는 트래픽 정보를 전처리하고, 전처리된 트래픽 정보를 학습하기 위해 구현될 수 있다. 트래픽 정보는 변환, 정규화, 인코딩을 통해 전처리될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 데이터 처리부(220)의 학습 방법은 클러스터링 알고리즘, 러닝 알고리즘을 포함할 수 있다. 인공지능엔진은 학습 결과를 통해 패킷 처리 룰을 결정할 수 있고, 최적의 트래픽 환경을 위한 패킷 처리 룰의 적용을 위해 플로우 테이블 내에 플로우 엔트리를 삽입, 추가, 삭제할 수 있다.The
실행부(230)는 결정된 패킷 처리 룰을 시뮬레이션(또는 시험, 테스트)하고 튜닝하기 위해 구현될 수 있다.The execution unit 230 may be implemented to simulate (or test, test) and tune the determined packet processing rule.
적용부(240)는 시뮬레이션되고 튜닝된 패킷 처리룰을 네트워크 장치 상에 적용하기 위해 구현될 수 있다.The
설명의 편의상 러닝 알고리즘 및 클러스터링 알고리즘이 패킷 처리 룰을 결정하는 것으로 하였으나, 러닝 알고리즘 및 클러스터링 알고리즘은 트래픽 분석 및 장애 유형 분석을 기반으로 트래픽 대역폭 자동 조절(traffic bandwidth auto scaling), 패킷 전송 룰 결정(Packet Transmission Rule Decision), 장애 유형에 따른 조치를 결정할 수도 있고, 이러한 실시예도 본 발명의 권리 범위에 포함될 수 있다.For convenience of explanation, it is assumed that the learning algorithm and clustering algorithm determine packet processing rules, but the learning algorithm and clustering algorithm determine traffic bandwidth auto scaling and packet transmission rules based on traffic analysis and failure type analysis. Transmission Rule Decision), measures according to the type of failure may be determined, and such an embodiment may also be included in the scope of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인공지능엔진의 동작이 개시된다. Figure 3 discloses the operation of the artificial intelligence engine according to an embodiment of the present invention.
도 3에서는 트래픽 정보를 기반으로 한 인공지능엔진의 학습 방법이 개시된다.3 discloses a learning method of an artificial intelligence engine based on traffic information.
도 3을 참조하면, 클러스터링 알고리즘, 러닝 알고리즘을 기반으로 인공지능 엔진이 학습될 수 있다. Referring to FIG. 3 , an artificial intelligence engine may be learned based on a clustering algorithm and a learning algorithm.
우선 학습을 위해 네트워크 장치(스위치 및 AP(Access Point))로부터 트래픽 정보가 수신될 수 있다. First, traffic information may be received from a network device (switch and access point (AP)) for learning.
트래픽 정보는 시간, 소스(source)/목적지(destination)별로 정렬되어 처리 모듈로 전송될 수 있다. Traffic information may be sorted according to time, source/destination, and transmitted to the processing module.
시간, 소스/목적지 별로 정렬된 트래픽 정보는 처리 모듈로 전송되고, 정렬된 트래픽 정보는 변환, 정규화 및/또는 인코딩을 통해 전처리될 수 있다.Traffic information sorted by time and source/destination is transmitted to a processing module, and the sorted traffic information may be pre-processed through conversion, normalization, and/or encoding.
전처리된 트래픽 정보에 대하여 클러스터링 알고리즘(310) 및 러닝 알고리즘(320)이 적용될 수 있다.A
(1) 클러스터링 알고리즘(310)(1) Clustering Algorithm (310)
‘학습’(네트워크 통합 시스템 - 네트워크 제어부 -인공지능엔진 1사이클 순환)을 통해 정의된 학습 모델이 데이터베이스에 축적되고 학습 모델들은 학습 모델 저장소에 저장될 수 있다. 정형화된 패킷 전송 룰은 학습 모델화되어 클러스터링 알고리즘(310)에서 처리될 수 있다.Learning models defined through ‘learning’ (network integration system – network control unit – AI engine 1-cycle circulation) are accumulated in the database, and learning models can be stored in the learning model storage. The standardized packet transmission rule may be modeled into a learning model and processed in the
(2) 러닝 알고리즘(320)(2) Learning Algorithm (320)
실시간(real-time)으로 수집되어 학습 데이터로 활용되는 트래픽 정보는 빠른 처리 망 적용을 위해 학습모델 캐시(Cache)저장소에 저장되고, 일괄(Batch)로 수집된 학습 데이터는 네트워크 관리자의 개입을 통해 정책 적용 및 처리될 수 있다. 비정형화된 트래픽 전송규칙(장애, 트래픽 폭주, 병목 등)은 변수로 판단하여 러닝 알고리즘(320)에서 처리될 수 있다.Traffic information collected in real-time and used as training data is stored in the learning model cache storage for fast processing network application, and training data collected in batches is stored through the network manager’s intervention. Policies can be applied and processed. Irregular traffic transmission rules (failure, traffic congestion, bottleneck, etc.) can be determined as variables and processed in the learning algorithm 320.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 정형화(Structured)된 패킷 전송 룰(경로 등)은 학습 모델화되어 클러스터링 알고리즘(310)에서 처리되고, 비정형화된 패킷 전송 규칙(장애, 트래픽 폭주, 병목 등)은 변수로 판단되어 러닝 알고리즘(320)에서 처리될 수 있다.That is, according to an embodiment of the present invention, structured packet transmission rules (paths, etc.) are modeled into learning models and processed in the
예를 들어, 클러스터링 알고리즘(310)은 비장애 트래픽 정보에 대한 클러스터링을 기반으로 패킷 전송 룰을 결정하고, 러닝 알고리즘(320)은 장애 트래픽 정보에 대한 클러스터링을 기반으로 패킷 전송 룰을 결정하도록 구현될 수 있다.For example, the
클러스터링 알고리즘(310)과 러닝 알고리즘(320)은 상호 동기화되어 패킷 전송 룰을 수립할 수 있다.The
위와 같은 클러스터링 알고리즘(310)과 러닝 알고리즘(320)을 적용한 패킷 전송 룰에 대한 시뮬레이션(또는 테스트)이 수행될 수 있다. 시뮬레이션 결과를 기반으로 패킷 전송 룰은 튜닝될 수 있다. 시뮬레이션을 거쳐 튜닝된 패킷 전송 룰은 네트워크 장치에 적용될 수 있고, 패킷 전송 룰의 적용 결과는 모니터링 시스템에 의해 모니터링될 수 있다.A simulation (or test) of a packet transmission rule to which the
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 클러스터링 알고리즘(310)과 러닝 알고리즘(320)은 상호 보완하여 최적의 분석 결과를 도출하며 결정(Decision)된 정책은 적용 모니터링 과정을 거칠 수 있다. 전처리 프로세스(유선 및 무선 데이터 수집, 정렬, 처리)를 통해 추출된 데이터 기반 최적화된 경로 결정 알고리즘이 수행되고, 네트워크의 회선 상태와 트래픽 병목 정보 등을 조합한 합병 인공지능 처리 알고리즘이 수행된다 That is, according to an embodiment of the present invention, the
또한, 사용자 및 어플리케이션 별 중요도를 설정하여 우선 순위에 기반하여 트래픽을 전송하는 전송 순위 알고리즘이 수행되고 인공지능으로 생성된 트래픽 정책을 통해 사전에 정의된 제약사항을 동적으로 수정할 수 있는 알고리즘이 수행될 수 있다.In addition, a transmission ranking algorithm that transmits traffic based on priority by setting importance for each user and application is performed, and an algorithm that can dynamically modify predefined constraints through traffic policies generated by artificial intelligence is performed. can
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인공지능엔진의 동작을 나타낸 개념도이다. 4 is a conceptual diagram showing the operation of an artificial intelligence engine according to an embodiment of the present invention.
도 4에서는 인공지능엔진의 트래픽 정보에 대한 처리 알고리즘이 개시된다.4 discloses a processing algorithm for traffic information of an artificial intelligence engine.
도 4를 참조하면, 유선 트래픽 정보의 수집이 수행될 수 있다(단계 S400).Referring to FIG. 4 , wire traffic information may be collected (step S400).
유선 트래픽 정보는 스위치에 의해 발생된 트래픽 정보, 경로 네트워크 혼잡도에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 유선 트래픽 정보는 네트워크 제어부를 통해 수집될 수 있다.The wired traffic information may include traffic information generated by a switch, information on path network congestion, and the like. Wired traffic information may be collected through a network control unit.
무선 트래픽 정보의 수집이 수행될 수 있다(단계 S410).Collection of radio traffic information may be performed (step S410).
무선 트래픽 정보는 AP에 의해 발생된 트래픽 정보, 경로 네트워크 혼잡도에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 무선 트래픽 정보는 네트워크 제어부를 통해 수집될 수 있다.The wireless traffic information may include traffic information generated by an AP, information on path network congestion, and the like. Wireless traffic information may be collected through a network control unit.
트래픽 정보에 대한 정렬이 수행될 수 있다(단계 S420).Sorting of traffic information may be performed (step S420).
트래픽 정보에 대한 정렬은 시간, 소스/목적지를 기반으로 정렬될 수 있다. 보다 구체적으로 스위치 타임 프레임 기반 인지 및 정렬, 스위치 소스 IP/목적지 IP 기반 인지 및 정렬, 합병 정렬 알고리즘, 퀵 정렬 알고리즘 등이 트래픽 정보의 정렬을 위해 사용될 수 있다.Sorting of traffic information can be based on time and source/destination. More specifically, recognition and sorting based on switch time frame, recognition and sorting based on switch source IP/destination IP, merge sorting algorithm, quick sorting algorithm, etc. may be used for sorting traffic information.
트래픽 정보에 대한 전처리가 수행될 수 있다(단계 S430).Pre-processing of traffic information may be performed (step S430).
정렬된 트래픽 정보에 변환, 정규화, 인코딩 알고리즘이 적용될 수 있다.Conversion, normalization, and encoding algorithms may be applied to the sorted traffic information.
트래픽 정보에 대한 학습을 통해 패킷 처리를 위한 인공지능엔진이 생성될 수 있다(단계 S440).An artificial intelligence engine for packet processing may be generated through learning about traffic information (step S440).
전술한 바와 같이 트래픽 정보에 대한 학습은 클러스터링 알고리즘, 러닝 알고리즘을 기반으로 수행될 수 있다 본 발명의 실시예에 따르면, 정형화된 패킷 전송 룰(경로 등)은 학습 모델화되어 클러스터링 알고리즘에서 처리되고, 비정형화된 패킷 전송 규칙(장애, 트래픽 폭주, 병목 등)은 변수로 판단되어 러닝 알고리즘에서 처리될 수 있다.As described above, learning of traffic information can be performed based on a clustering algorithm and a learning algorithm. According to an embodiment of the present invention, a standardized packet transmission rule (path, etc.) is modeled into a learning model and processed in a clustering algorithm, and Customized packet transmission rules (failure, traffic congestion, bottleneck, etc.) can be determined as variables and processed in the learning algorithm.
패킷 전송 규칙에 대한 시뮬레이션이 수행될 수 있다(단계 S450).A simulation of packet transmission rules may be performed (step S450).
인공지능엔진에 의해 결정된 패킷 전송 룰이 네트워크 제어부로 전송되어 시뮬레이션이 수행될 수 있다. 네트워크 제어부로 전송된 패킷 전송 룰이 네트워크 장치(스위치, AP)로의 적용이 모니터링되어 전달될 수 있다. 시뮬레이션된 패킷 전송 룰은 모니터링을 통해 튜닝되어 네트워크 장치에 적용될 수 있다.The packet transmission rule determined by the artificial intelligence engine is transmitted to the network control unit and simulation can be performed. Application of the packet transmission rule transmitted to the network control unit to a network device (switch, AP) may be monitored and transmitted. The simulated packet transmission rules can be tuned through monitoring and applied to network devices.
최종 패킷 전송 규칙이 적용될 수 있다(단계 S460).A final packet transmission rule may be applied (step S460).
시뮬레이션 완료되고 튜닝되어 결정된 최종 패킷 전송 룰이 네트워크 장치에 적용될 수 있다.The final packet transmission rule determined through simulation completion and tuning may be applied to the network device.
네트워크 제어부에서 수집된 데이터가 인공지능엔진으로 전송되고, 인공지능엔진에 의해 결정된 패킷 전송 룰을 네트워크 제어부로 전송하기 위해서는 연결 경로 API(Application Programming Interface)가 사용될 수 있다.Data collected by the network control unit is transmitted to the artificial intelligence engine, and a connection route API (Application Programming Interface) may be used to transmit the packet transmission rule determined by the artificial intelligence engine to the network control unit.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인공지능엔진의 동작을 나타낸 개념도이다.5 is a conceptual diagram showing the operation of an artificial intelligence engine according to an embodiment of the present invention.
도 5에서는 인공지능엔진에서 수행되는 클러스터링 알고리즘 및 러닝 알고리즘이 개시된다.In FIG. 5, a clustering algorithm and a learning algorithm performed by an artificial intelligence engine are disclosed.
도 5를 참조하면, 클러스터링 알고리즘과 러닝 알고리즘을 위해 트래픽 수집 및 장애 유형 수집이 수행될 수 있다.Referring to FIG. 5 , traffic collection and failure type collection may be performed for a clustering algorithm and a learning algorithm.
트래픽 수집은 실시간, 분, 시간, 일, 주, 월 단위로 수집되되, 집선 스위치 트래픽 정보, 엣지 스위치 트래픽 정보, 단말 트래픽 정보를 수집할 수 있다. Traffic is collected in real time, minute, hour, day, week, and month, but aggregate switch traffic information, edge switch traffic information, and terminal traffic information can be collected.
장애 유형 수집은 과도한 트래픽 유입(해킹), 행-업(hang-up)(트래픽 유입이 없는 경우), 전원 셧 다운(shut down)에 대한 정보를 수집할 수 있다.Failure type collection can collect information on excessive traffic inflow (hacking), hang-up (when there is no traffic inflow), and power shutdown (shut down).
트래픽 수집 및 장애 유형 수집 이후, 트래픽 분석 및 장애 유형 분석이 수행도리 수 있다. After traffic collection and failure type collection, traffic analysis and failure type analysis may be performed.
트래픽 분석은 집선 스위치 트래픽 분석, 엣지 스위치 트래픽 분석, 단말 트래픽 분석을 포함할 수 있다. Traffic analysis may include aggregation switch traffic analysis, edge switch traffic analysis, and terminal traffic analysis.
장애 유형 분석은 과도한 트래픽 유입 분석, 행-업 분석, 전원 셧 다운 분석을 포함할 수 있다.Failure type analysis may include excessive traffic flow analysis, hang-up analysis, and power shutdown analysis.
러닝 알고리즘 및 클러스터링 알고리즘은 트래픽 분석 및 장애 유형 분석을 기반으로 트래픽 대역폭 자동 조절, 패킷 전송 룰 결정, 장애 유형에 따른 조치를 결정할 수 있다. 트래픽 대역폭 자동 조절은 QoS 설정 자동 조절(대역폭)으로 예를 들어, 포트별로 100M에서 200M, 200M에서 100M와 같은 트래픽 대역폭 조정을 수행할 수 있다. 또한, 장애 유형에 따른 조치는 해킹 의심 포트 자동 차단, 행업 의심 포트 자동 리셋, 셧 다운 장비 리부팅 등을 포함할 수 있다. The learning algorithm and clustering algorithm can automatically adjust traffic bandwidth, determine packet transmission rules, and determine actions according to failure types based on traffic analysis and failure type analysis. Traffic bandwidth auto-adjustment is QoS setting auto-adjustment (bandwidth), and traffic bandwidth can be adjusted, for example, from 100M to 200M or from 200M to 100M for each port. In addition, measures according to the type of failure may include automatic blocking of ports suspected of hacking, automatic reset of ports suspected of hanging up, rebooting of shut-down devices, and the like.
위와 같은 조치 이후, 모니터링이 수행될 수 있다. 예를 들어, 트래픽 대역폭 자동 조절 후 집선 스위치 모니터링, 엣지 스위치 모니터링, 단말 트래픽 모니터링이 수행될 수 있다. 또한, 장애 유형 수집 이후, 과도한 트래픽 유입 모니터링, 행업 의심 포트 자동 리셋 후 모니터링, 전원 자동 리부팅 후 모니터링이 수행될 수 있다.After the above measures, monitoring can be performed. For example, aggregation switch monitoring, edge switch monitoring, and terminal traffic monitoring may be performed after traffic bandwidth is automatically adjusted. In addition, after collecting failure types, excessive traffic inflow monitoring, monitoring after automatic reset of a port suspected of hangup, and monitoring after automatic power rebooting may be performed.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인공지능기반의 패킷 전송 룰을 결정하는 방법을 나타낸 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating a method for determining an artificial intelligence-based packet transmission rule according to an embodiment of the present invention.
도 6에서는 클러스터링 알고리즘을 기반으로 패킷 전송 룰을 결정하기 위한 방법이 개시된다.6 discloses a method for determining a packet transmission rule based on a clustering algorithm.
도 6을 참조하면, 클러스터링 알고리즘을 기반으로 서로 다른 학습 모델을 분류하기 위해서는 분, 시간, 일, 주, 월과 같은 서로 다른 시간 단위 상에서 발생하는 서로 다른 패킷 특성을 고려하여 학습 모델이 생성될 수 있다.Referring to FIG. 6, in order to classify different learning models based on a clustering algorithm, learning models can be created by considering different packet characteristics occurring on different time units such as minutes, hours, days, weeks, and months. there is.
이러한 서로 다른 시간 단위의 학습을 통해 시간축 상에서 서로 다른 시간 단위로 네트워크 상황에 대한 예측이 수행될 수 있고, 서로 다른 시간 단위의 네트워크 상황에 대한 예측을 기반으로 보다 정확한 패킷 전송룰을 결정할 수 있다.Through such learning in different time units, network conditions can be predicted in different time units on the time axis, and a more accurate packet transmission rule can be determined based on the prediction of network conditions in different time units.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 패킷을 전달하는 네트워크 스위치와 같은 네트워크 장치들 간의 네트워크 상의 연관성을 고려하여 네트워크 상황을 예측하고 이를 기반으로 전체 네트워크 상에서 복수의 네트워크 장치 각각에 대한 패킷 전송 룰을 적응적으로 결정할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a network condition is predicted in consideration of network association between network devices such as a network switch that forwards packets, and based on this, a packet transmission rule for each of a plurality of network devices is determined on the entire network can be determined adaptively.
이하, 설명의 편의상, 서로 다른 시간 단위의 네트워크 상의 패킷 전송 상황의 판단 및 예측을 위해서 제1 시간 단위, 제2 시간 단위, 제3 시간 단위 별 트래픽 데이터에 대한 학습을 통해 서로 다른 학습 모델을 생성하는 방법이 개시된다.Hereinafter, for convenience of description, different learning models are generated through learning of traffic data for each first time unit, second time unit, and third time unit in order to determine and predict packet transmission conditions on the network in different time units. A method is disclosed.
제1 시간 단위의 트래픽 전송 데이터(또는 트래픽 정보)는 제1 시간 단위 별로 발생되는 트래픽 상황에 대한 정보를 포함할 수 있고, 제1 인공지능엔진(610)은 제1 시간 단위의 트래픽 전송 데이터에 대한 학습을 통해 제1 시간 단위 트래픽 전송 상황에 대한 학습을 수행할 수 있다.The traffic transmission data (or traffic information) of the first time unit may include information on traffic conditions generated for each first time unit, and the first artificial intelligence engine 610 may transmit traffic data of the first time unit. Learning about the first time unit traffic transmission situation may be performed through learning about .
제2 시간 단위의 트래픽 전송 데이터는 제2 시간 단위 별로 발생되는 트래픽 상황에 대한 정보를 포함할 수 있고, 제2 인공지능엔진(620)은 제2 시간 단위의 트래픽 전송 데이터에 대한 학습을 통해 제2 시간 단위 트래픽 전송 상황에 대한 학습을 수행할 수 있다.The traffic transmission data of the second time unit may include information on traffic conditions generated for each second time unit, and the second artificial intelligence engine 620 learns about the traffic transmission data of the second time unit. It is possible to perform learning on the traffic transmission situation in 2 hour units.
제3 시간 단위의 트래픽 전송 데이터는 제3 시간 단위 별로 발생되는 트래픽 상황에 대한 정보를 포함할 수 있고, 제3 인공지능엔진(630)은 제3 시간 단위의 트래픽 전송 데이터에 대한 학습을 통해 제3 시간 단위 트래픽 전송 상황에 대한 학습을 수행할 수 있다.The traffic transmission data of the third time unit may include information on traffic conditions generated for each third time unit, and the third artificial intelligence engine 630 learns the traffic transmission data of the third time unit. It is possible to perform learning on the traffic transmission situation in units of 3 hours.
제1 인공지능엔진(610), 제2 인공지능엔진(620) 및 제3 인공지능엔진(630) 각각은 네트워크 장치의 속성에 따라 추가적으로 분화되어 학습될 수도 있다. 예를 들어, 집선 스위치인지, 엣지 스위치인지에 따라, 제1 인공지능엔진(610), 제2 인공지능엔진(620) 및 제3 인공지능엔진(630) 각각은 제1 인공지능엔진(집선), 제1 인공지능엔진(엣지), 제2 인공지능엔진(집선), 제2 인공지능엔진(엣지), 제3 인공지능엔진(집선) 및 제3 인공지능엔진(엣지)와 같이 분화되어 학습될 수도 있다.Each of the first artificial intelligence engine 610, the second artificial intelligence engine 620, and the third artificial intelligence engine 630 may be additionally differentiated and learned according to the property of the network device. For example, depending on whether it is an aggregation switch or an edge switch, each of the first artificial intelligence engine 610, the second artificial intelligence engine 620, and the third artificial intelligence engine 630 is a first artificial intelligence engine (aggregation) , 1st artificial intelligence engine (edge), 2nd artificial intelligence engine (aggregation), 2nd artificial intelligence engine (edge), 3rd artificial intelligence engine (aggregation) and 3rd artificial intelligence engine (edge) It could be.
위와 같은 시간 단위별 학습 결과를 기반으로 생성된 인공지능엔진의 출력값은 개별적으로 또는 집합적으로 활용되어 패킷 전송 룰을 결정하기 위해 사용될 수 있다.The output values of the artificial intelligence engine generated based on the above learning results for each time unit may be used individually or collectively to determine a packet transmission rule.
일단, 특정 시점에 대한 네트워크 상황을 예측하고 패킷 전송 룰을 결정하기 위해서 제1 인공 지능 엔진(610)은 제1 시간 단위로 예측한 특정 시점의 제1 네트워크 상태 예측 결과를 생성하고, 제2 인공 지능 엔진(620)은 제2 시간 단위로 예측한 특정 시점의 제2 네트워크 상태 예측 결과를 생성하고, 제3 인공 지능 엔진(630)은 제3 시간 단위로 예측한 특정 시점의 제3 네트워크 상태 예측 결과를 생성할 수 있다.First, in order to predict the network condition for a specific time point and determine the packet transmission rule, the first artificial intelligence engine 610 generates a prediction result of the first network state at the specific time point predicted by the first time unit, and second artificial intelligence The intelligence engine 620 generates a prediction result of the second network state at a specific time point predicted by the second time unit, and the third artificial intelligence engine 630 predicts the third network state at the specific time point predicted by the third time unit. can produce results.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 네트워크 상태 예측 결과, 제2 네트워크 상태 예측 결과 및 제3 네트워크 상태 예측 결과를 통계적으로 고려하여 네트워크 상태를 결정하고 패킷 전송 룰을 결정할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 예측 결과는 0~100까지의 수치를 기반으로 네트워크 상태를 나타낼 수 있고, 100으로 갈수록 네트워크 혼잡도가 높은 상태일 수 있다. 예를 들어, 1 네트워크 상태 예측 결과가 80, 제2 네트워크 상태 예측 결과가 70, 제3 네트워크 상태 예측 결과가 60인 경우, 80, 70, 60의 평균을 고려하여 네트워크 혼잡도가 70인 것으로 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a network state may be determined and a packet transmission rule may be determined by statistically considering the first network state prediction result, the second network state prediction result, and the third network state prediction result. For example, the network prediction result may indicate a network state based on a number from 0 to 100, and network congestion may be higher as 100 increases. For example, if the first network state prediction result is 80, the second network state prediction result is 70, and the third network state prediction result is 60, the network congestion may be determined to be 70 by considering the average of 80, 70, and 60. there is.
또 다른 방법으로 예측 시점 및 제1 인공 지능 엔진(610), 제2 인공 지능 엔진(620) 및 제3 인공 지능 엔진(630)의 예측 정확도를 고려하여 네트워크 상태 예측 결과에 대한 가중치를 서로 다르게 조정하여 특정 시점의 네트워크 상태에 대한 예측을 수행할 수 있다.In another method, different weights are adjusted for network state prediction results in consideration of the prediction timing and the prediction accuracy of the first artificial intelligence engine 610, the second artificial intelligence engine 620, and the third artificial intelligence engine 630. Thus, it is possible to predict the network state at a specific point in time.
예를 들어, 제1 인공 지능 엔진(610)은 현재 시점에서 제1 시점에 대한 예측 신뢰도가 다른 인공 지능 엔진에 대비하여 상대적으로 높고, 제1 시점 이후의 예측 신뢰도가 다른 인공 지능 엔진에 대비하여 상대적으로 낮을 수 있다. 제2 인공 지능 엔진(620)은 현재 시점에서 제2 시점에 대한 예측 신뢰도가 다른 인공 지능 엔진에 대비하여 상대적으로 높고, 제2 시점 이후의 예측 신뢰도가 다른 인공 지능 엔진에 대비하여 상대적으로 낮을 수 있다. 제3 인공 지능 엔진(630)은 현재 시점에서 제3 시점에 대한 예측 신뢰도가 다른 인공 지능 엔진에 대비하여 상대적으로 높고, 제3 시점 이후의 예측 신뢰도가 다른 인공 지능 엔진에 대비하여 상대적으로 낮을 수 있다.For example, the first artificial intelligence engine 610 has a relatively high prediction reliability for the first time point from the current point in time compared to other artificial intelligence engines, and a prediction reliability after the first point in time compared to other artificial intelligence engines. can be relatively low. The second artificial intelligence engine 620 may have relatively high prediction reliability for the second time point from the current point in time compared to other artificial intelligence engines, and relatively low prediction reliability after the second point in time compared to other artificial intelligence engines. there is. The third artificial intelligence engine 630 may have a relatively high prediction reliability for the third time point from the current point in time compared to other artificial intelligence engines, and a relatively low prediction reliability after the third point in time compared to other artificial intelligence engines. there is.
이러한 경우, 예측 시점과 제1 시점, 제2 시점, 제3 시점 간의 차이를 고려하여 제1 인공 지능 엔진(610)의 제1 네트워크 상태 예측 결과, 제2 인공 지능 엔진(620)의 제2 네트워크 상태 예측 결과, 제3 인공 지능 엔진(630)의 제3 네트워크 상태 예측 결과 각각에 가중치를 부여하여 예측 시점에 대한 네트워크 상태가 결정될 수 있다. 보다 구체적으로 예측 시점과 제1 시점, 제2 시점, 제3 시점과 차이를 기반으로 차이가 작을수록 상대적으로 더 높은 가중치를 부여하여 예측 시점에 대한 네트워크 상태가 결정될 수 있다.In this case, the prediction result of the first network state of the first artificial intelligence engine 610 and the second network state of the second artificial intelligence engine 620 in consideration of the predicted time point and the difference between the first time point, the second time point, and the third time point As a result of the state prediction, the network state at the predicted time point may be determined by assigning a weight to each of the third network state prediction results of the third artificial intelligence engine 630 . More specifically, based on the difference between the prediction time point and the first time point, the second time point, and the third time point, a relatively higher weight is assigned as the difference is smaller, so that the network state for the prediction time point may be determined.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인공지능기반의 패킷 전송 룰을 결정하는 방법을 나타낸 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating a method of determining an artificial intelligence-based packet transmission rule according to an embodiment of the present invention.
도 7에서는 네트워크 장치 간의 연결 관계를 고려하여 네트워크 상태를 예측하여 패킷 전송 룰을 결정하기 위한 방법이 개시된다.7 discloses a method for determining a packet transmission rule by estimating a network state in consideration of a connection relationship between network devices.
도 7을 참조하면, 복수의 네트워크 장치의 특정 시점에서 네트워크 상태 예측을 통해 전체적인 네트워크 상태 예측을 수행하고, 이를 기반으로 패킷 전송 룰을 결정하기 위한 방법이 개시된다.Referring to FIG. 7 , a method for performing overall network state prediction through network state prediction at a specific time point of a plurality of network devices and determining a packet transmission rule based thereon is disclosed.
전체 네트워크 상태를 예측하기 위해서는 네트워크 장치 연관도가 고려될 수 있고, 네트워크 장치 연관도가 임계 연관도 이상인 경우, 네트워크 장치를 그룹핑하여 네트워크 상태에 대한 예측이 수행될 수 있다.In order to predict the overall network state, the network device association degree may be considered, and when the network device association degree is greater than or equal to a threshold degree of association, the prediction of the network state may be performed by grouping the network devices.
네트워크 장치 간의 연관도는 네트워크 장치 간의 패킷의 송신 또는 수신시 직접적으로 송수신하는지, 간접적으로 송수신하는지 여부, 간접적으로 송신 및 수신이 발생하는 경우, 몇개의 네트워크 장치가 중간에 존재하는지 여부, 네트워크 스위치가 서비스하는 객체의 동일성 여부 등을 고려하여 결정될 수 있다.The degree of association between network devices determines whether packets are transmitted or received directly or indirectly when packets are transmitted or received between network devices, when transmission and reception occurs indirectly, how many network devices exist in the middle, and whether network switches are It may be determined by considering the identity of serviced objects.
예를 들어, 제1 네트워크 장치, 제2 네트워크 장치 간의 네트워크 장치 연관도가 0.7이고, 제2 네트워크 장치와 제3 네트워크 장치 간의 네트워크 장치 연관도가 0.3인 경우가 가정될 수 있다. 네트워크 장치 그룹을 생성하기 위한 임계 네트워크 장치 연관도가 0.5인 경우, 제1 네트워크 장치와 제2 네트워크 장치가 그룹핑되어 네트워크 장치 그룹(700)으로 생성될 수 있다.For example, it may be assumed that the network device association degree between the first network device and the second network device is 0.7, and the network device association degree between the second network device and the third network device is 0.3. When the threshold network device association degree for generating a network device group is 0.5, the network device group 700 may be created by grouping the first network device and the second network device.
네트워크 장치 그룹(700)은 네트워크 장치 그룹 단위로 네트워크 상태 예측 결과가 생성될 수 있다. 네트워크 장치 그룹(700) 단위의 네트워크 상태 예측은 네트워크 장치 그룹에 포함되는 복수의 네트워크 장치 각각에 대한 네트워크 상태 예측 결과를 기반으로 하되, 보다 큰 값의 네트워크 상태 예측 결과가 네트워크 장치 그룹의 네트워크 상태 예측 결과로서 사용될 수 있다.The network device group 700 may generate a network state prediction result in units of network device groups. The network state prediction for each network device group 700 is based on the network state prediction result for each of a plurality of network devices included in the network device group, but the network state prediction result of a larger value predicts the network state of the network device group can be used as a result.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 네트워크 장치 또는 네트워크 장치 그룹의 네트워크 상태 예측 결과는 상호 간에 영향을 끼치도록 설정될 수 있다. 네트워크 장치 그룹(700) 또는 네트워크 장치 중 특정 네트워크 상태 예측 결과가 한계 네트워크 상태 예측값(예를 들어, 90 이상)이 결정된 경우, 이러한 결과는 네트워크 장치 그룹(700) 또는 네트워크 장치과 연결된 다른 네트워크 장치 그룹 또는 네트워크 장치에 추가적인 + A값을 부여하도록 설정될 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, network state prediction results of a network device or network device group may be set to affect each other. When a network device group 700 or network device specific network state prediction result determines a limit network state prediction value (for example, 90 or more), this result is determined by the network device group 700 or another network device group connected to the network device, or It can be configured to give network devices an additional +A value.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. medium), and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like as well as machine language codes generated by a compiler. A hardware device may be modified with one or more software modules to perform processing according to the present invention and vice versa.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정과 변경을 꾀할 수 있다.Although the present invention has been described above with specific details such as specific components and limited embodiments and drawings, these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the present invention Those with ordinary knowledge in the technical field to which the invention belongs may seek various modifications and changes from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments and should not be determined, and all scopes equivalent to or equivalently changed from the claims as well as the claims described below are within the scope of the spirit of the present invention. will be said to belong to
Claims (6)
네트워크 트래픽 제어 장치가 네트워크 장치로부터 트래픽 정보를 수신하는 단계;
상기 네트워크 트래픽 제어 장치가 상기 트래픽 정보를 기반으로 학습된 인공지능엔진을 통해 패킷 전송 룰을 결정하는 단계; 및
상기 네트워크 트래픽 제어 장치가 상기 패킷 전송 룰을 상기 트래픽 제어 장치로 전달하는 단계를 포함하고,
상기 인공지능엔진은 클러스터링 알고리즘 및 러닝 알고리즘을 기반으로 동작하고,
상기 클러스터링 알고리즘은 비장애 트래픽 정보를 기반으로 정형화된 패킷 전송 룰을 학습 모델화하여 처리하기 위한 알고리즘이고,
상기 러닝 알고리즘은 장애 트래픽 정보를 비정형화된 패킷 전송 규칙 변수로 판단하여 학습하기 위한 알고리즘이고,
상기 비장애 트래픽 정보는 집선 스위치 트래픽 정보, 엣지 스위치 트래픽 정보 또는 단말 트래픽 정보를 포함하고,
상기 장애 트래픽 정보는 트래픽 유입(해킹), 행-업(hang-up) 또는 전원 셧 다운에 대한 정보를 포함하고,
상기 클러스터링 알고리즘은 데이터 베이스에 축적된 학습 모델을 기반으로 결정되고,
상기 러닝 알고리즘은 실시간으로 수집되어 학습 데이터로 활용되는 트래픽 정보를 학습모델 캐시저장소에 저장하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.A network traffic control method based on artificial intelligence-based traffic analysis,
receiving, by a network traffic control device, traffic information from a network device;
determining, by the network traffic control device, a packet transmission rule through an artificial intelligence engine learned based on the traffic information; and
Transmitting, by the network traffic control device, the packet transmission rule to the traffic control device;
The artificial intelligence engine operates based on a clustering algorithm and a learning algorithm,
The clustering algorithm is an algorithm for learning and modeling standardized packet transmission rules based on non-failure traffic information and processing them;
The learning algorithm is an algorithm for learning by determining failure traffic information as an unstructured packet transmission rule variable,
The non-failure traffic information includes aggregation switch traffic information, edge switch traffic information, or terminal traffic information,
The fault traffic information includes information on traffic inflow (hacking), hang-up, or power shutdown;
The clustering algorithm is determined based on a learning model accumulated in the database,
Wherein the learning algorithm is determined by storing traffic information collected in real time and used as learning data in a learning model cache storage.
상기 인공지능엔진은 제1 인공지능엔진, 제2 인공지능엔진 및 제3 인공지능엔진을 포함하고,
상기 제1 인공지능엔진은 제1 시간 단위의 트래픽 전송 데이터에 대한 학습을 통해 제1 시간 단위 트래픽 전송 상황에 대한 학습을 수행할 수 있으며,
상기 제1 시간 단위의 트래픽 전송 데이터는 상기 제1 시간 단위별로 발생되는 트래픽 상황에 대한 정보를 포함하고,
상기 제2 인공지능엔진은 제2 시간 단위의 트래픽 전송 데이터에 대한 학습을 통해 제2 시간 단위 트래픽 전송 상황에 대한 학습을 수행할 수 있으며,
상기 제2 시간 단위의 트래픽 전송 데이터는 상기 제2 시간 단위별로 발생되는 트래픽 상황에 대한 정보를 포함하고,
상기 제3 인공지능엔진은 제3 시간 단위의 트래픽 전송 데이터에 대한 학습을 통해 제3 시간 단위 트래픽 전송 상황에 대한 학습을 수행할 수 있으며,
상기 제3 시간 단위의 트래픽 전송 데이터는 상기 제3 시간 단위별로 발생되는 트래픽 상황에 대한 정보를 포함하고,
상기 제1 인공지능엔진, 상기 제2 인공지능엔진 및 상기 제3 인공지능엔진 각각은 네트워크 장치의 속성에 따라 추가적으로 분화되어 학습되고,
상기 패킷 전송 롤은 상기 시간 단위별 학습 결과를 기반으로 생성된 상기 제1 인공지능엔진, 제2 인공지능엔진 및 제3 인공지능엔진의 출력값을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.According to claim 1,
The artificial intelligence engine includes a first artificial intelligence engine, a second artificial intelligence engine, and a third artificial intelligence engine,
The first artificial intelligence engine may perform learning on a traffic transmission situation in a first time unit through learning on traffic transmission data in a first time unit,
The traffic transmission data of the first time unit includes information on traffic conditions generated for each of the first time units;
The second artificial intelligence engine may perform learning on a traffic transmission situation in a second time unit through learning on traffic transmission data in a second time unit,
The traffic transmission data of the second time unit includes information on traffic conditions generated for each second time unit,
The third artificial intelligence engine may perform learning of a traffic transmission situation in a third time unit through learning of traffic transmission data in a third time unit,
The traffic transmission data of the third time unit includes information on traffic conditions generated for each of the third time units;
Each of the first artificial intelligence engine, the second artificial intelligence engine, and the third artificial intelligence engine is additionally differentiated and learned according to the property of the network device,
Wherein the packet transmission role is determined based on output values of the first artificial intelligence engine, the second artificial intelligence engine, and the third artificial intelligence engine generated based on the learning result for each time unit.
상기 네트워크 트래픽 제어 장치는 네트워크 장치 연관도를 기반으로 전체 네트워크 상태를 예측하고,
상기 네트워크 장치 연관도가 임계 연관도 이상인 경우, 네트워크 장치를 그룹핑하여 네트워크 상태에 대한 예측을 수행하고,
상기 네트워크 장치 간의 연관도는 네트워크 장치 간의 패킷의 송신 또는 수신시 직접적으로 송수신하는지, 간접적으로 송수신하는지 여부, 간접적으로 송신 및 수신이 발생하는 경우, 몇개의 네트워크 장치가 중간에 존재하는지 여부, 네트워크 스위치가 서비스하는 객체의 동일성 여부를 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.According to claim 2,
The network traffic control device predicts the overall network state based on the network device association,
When the network device association is greater than or equal to a threshold association, network devices are grouped to predict a network state;
The degree of association between the network devices determines whether packets are transmitted or received directly or indirectly when packets are transmitted or received between network devices, when transmission and reception occur indirectly, how many network devices exist in the middle, and network switches. A method characterized in that the determination is made in consideration of whether objects served by are identical.
네트워크 장치로부터 트래픽 정보를 수신하고,
상기 트래픽 정보를 기반으로 학습된 인공지능엔진을 통해 패킷 전송 룰을 결정하고,
상기 패킷 전송 룰을 상기 트래픽 제어 장치로 전달하고,
상기 인공지능엔진은 클러스터링 알고리즘 및 러닝 알고리즘을 기반으로 동작하고,
상기 클러스터링 알고리즘은 비장애 트래픽 정보를 기반으로 정형화된 패킷 전송 룰을 학습 모델화하여 처리하기 위한 알고리즘이고,
상기 러닝 알고리즘은 장애 트래픽 정보를 비정형화된 패킷 전송 규칙 변수로 판단하여 학습하기 위한 알고리즘이고,
상기 비장애 트래픽 정보는 집선 스위치 트래픽 정보, 엣지 스위치 트래픽 정보 또는 단말 트래픽 정보를 포함하고,
상기 장애 트래픽 정보는 트래픽 유입(해킹), 행-업(hang-up) 또는 전원 셧 다운에 대한 정보를 포함하고,
상기 클러스터링 알고리즘은 데이터 베이스에 축적된 학습 모델을 기반으로 결정되고,
상기 러닝 알고리즘은 실시간으로 수집되어 학습 데이터로 활용되는 트래픽 정보를 학습모델 캐시저장소에 저장하여 결정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 트래픽 제어 장치.A network traffic control device that performs network traffic control based on artificial intelligence-based traffic analysis,
Receive traffic information from a network device;
Determine packet transmission rules through an artificial intelligence engine learned based on the traffic information;
Delivering the packet transmission rule to the traffic control device;
The artificial intelligence engine operates based on a clustering algorithm and a learning algorithm,
The clustering algorithm is an algorithm for learning and modeling standardized packet transmission rules based on non-failure traffic information and processing them;
The learning algorithm is an algorithm for learning by determining failure traffic information as an unstructured packet transmission rule variable,
The non-failure traffic information includes aggregation switch traffic information, edge switch traffic information, or terminal traffic information,
The fault traffic information includes information on traffic inflow (hacking), hang-up, or power shutdown;
The clustering algorithm is determined based on a learning model accumulated in the database,
The learning algorithm is determined by storing traffic information collected in real time and used as learning data in a learning model cache storage.
상기 인공지능엔진은 제1 인공지능엔진, 제2 인공지능엔진 및 제3 인공지능엔진을 포함하고,
상기 제1 인공지능엔진은 제1 시간 단위의 트래픽 전송 데이터에 대한 학습을 통해 제1 시간 단위 트래픽 전송 상황에 대한 학습을 수행할 수 있으며,
상기 제1 시간 단위의 트래픽 전송 데이터는 상기 제1 시간 단위별로 발생되는 트래픽 상황에 대한 정보를 포함하고,
상기 제2 인공지능엔진은 제2 시간 단위의 트래픽 전송 데이터에 대한 학습을 통해 제2 시간 단위 트래픽 전송 상황에 대한 학습을 수행할 수 있으며,
상기 제2 시간 단위의 트래픽 전송 데이터는 상기 제2 시간 단위별로 발생되는 트래픽 상황에 대한 정보를 포함하고,
상기 제3 인공지능엔진은 제3 시간 단위의 트래픽 전송 데이터에 대한 학습을 통해 제3 시간 단위 트래픽 전송 상황에 대한 학습을 수행할 수 있으며,
상기 제3 시간 단위의 트래픽 전송 데이터는 상기 제3 시간 단위별로 발생되는 트래픽 상황에 대한 정보를 포함하고,
상기 제1 인공지능엔진, 상기 제2 인공지능엔진 및 상기 제3 인공지능엔진 각각은 네트워크 장치의 속성에 따라 추가적으로 분화되어 학습되고,
상기 패킷 전송 롤은 상기 시간 단위별 학습 결과를 기반으로 생성된 상기 제1 인공지능엔진, 제2 인공지능엔진 및 제3 인공지능엔진의 출력값을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 트래픽 제어 장치.According to claim 4,
The artificial intelligence engine includes a first artificial intelligence engine, a second artificial intelligence engine, and a third artificial intelligence engine,
The first artificial intelligence engine may perform learning on a traffic transmission situation in a first time unit through learning on traffic transmission data in a first time unit,
The traffic transmission data of the first time unit includes information on traffic conditions generated for each of the first time units;
The second artificial intelligence engine may perform learning on a traffic transmission situation in a second time unit through learning on traffic transmission data in a second time unit,
The traffic transmission data of the second time unit includes information on traffic conditions generated for each second time unit,
The third artificial intelligence engine may perform learning of a traffic transmission situation in a third time unit through learning of traffic transmission data in a third time unit,
The traffic transmission data of the third time unit includes information on traffic conditions generated for each of the third time units;
Each of the first artificial intelligence engine, the second artificial intelligence engine, and the third artificial intelligence engine is additionally differentiated and learned according to the property of the network device,
The packet transmission role is determined based on output values of the first artificial intelligence engine, the second artificial intelligence engine, and the third artificial intelligence engine generated based on the learning result for each time unit.
상기 네트워크 트래픽 제어 장치는 네트워크 장치 연관도를 기반으로 전체 네트워크 상태를 예측하고,
상기 네트워크 장치 연관도가 임계 연관도 이상인 경우, 네트워크 장치를 그룹핑하여 네트워크 상태에 대한 예측을 수행하고,
상기 네트워크 장치 간의 연관도는 네트워크 장치 간의 패킷의 송신 또는 수신시 직접적으로 송수신하는지, 간접적으로 송수신하는지 여부, 간접적으로 송신 및 수신이 발생하는 경우, 몇개의 네트워크 장치가 중간에 존재하는지 여부, 네트워크 스위치가 서비스하는 객체의 동일성 여부를 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 트래픽 제어 장치.According to claim 5,
The network traffic control device predicts the overall network state based on the network device association,
When the network device association is greater than or equal to a threshold association, network devices are grouped to predict a network state;
The degree of association between the network devices determines whether packets are transmitted or received directly or indirectly when packets are transmitted or received between network devices, when transmission and reception occur indirectly, how many network devices exist in the middle, and network switches. Network traffic control device, characterized in that the determination is made in consideration of the identity of the objects to be served.
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KR102682499B1 (en) * | 2023-10-19 | 2024-07-08 | 주식회사에스비정보기술 | Method for real time server traffic control in SDN(software defined network) environment and apparatus for performing the method |
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KR20210092464A (en) * | 2020-01-16 | 2021-07-26 | 주식회사 윈스 | Apparatus and method for analyzing network traffic using artificial intelligence |
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KR20210092464A (en) * | 2020-01-16 | 2021-07-26 | 주식회사 윈스 | Apparatus and method for analyzing network traffic using artificial intelligence |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102682499B1 (en) * | 2023-10-19 | 2024-07-08 | 주식회사에스비정보기술 | Method for real time server traffic control in SDN(software defined network) environment and apparatus for performing the method |
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