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제목 'TISR을 이용한 패킷 송신 장치' 특허 기술을 구현한 OSBE-1000의 성능향상을 확인하다
글쓴이 최고관리자
날짜 2020-07-06

작년 7월과 올 1월 뉴스레터에서, '타이머 인터럽트 서비스 루틴을 이용한 패킷 송신 장치' 발명을 소개한 바 있다. 2019년 6월 3일 출원한 상기 발명은 우선심사를 거쳐 2019년 10월 17일 등록됐다.(출원번호 10-2019-0065619, 등록번호 제10-2035740호) 본 발명은 현재 미국, 중국 및 일본에 해외 출원도 진행 중이다. 



 

본 발명을 간략하게 다시 소개하면, 특별한 하드웨어의 추가 없이 일반적인 CPU, 운영체제 그리고 이더넷 카드만으로 타 태스크를 방해하지 않으면서 데이터 패킷을 등간격으로 균일하게 전송하는 방법에 관한 것이다. 


멀티태스킹 환경 아래에서 패킷의 전송은 대개 아래 그림과 비슷할 수 밖에 없다.



 

본 발명에 의하면, 전송 태스크를 따로 두지 않고 TISR(타이머 인터럽트 서비스 루틴)을 이용하여 아래 그림과 같이 타 태스크를 수행하는 중에도 패킷을 등간격으로 계속 전송할 수 있다. (평균 간격이 훨씬 넓음)



 

이번 기고문에서는, 본 발명의 가장 큰 효과 두가지를 소개하고, 이에 따라 OSBE-1000의 성능이 향상된 정도를 직접 확인하고자 한다.


먼저, 패킷 간격이 촘촘한 경우에는 네트워크 혼잡도를 높힐 수 있다. 만일 두 장비에서 출발한 촘촘한 패킷이 하나의 스위칭 허브에서 만나 스위칭 허브의 처리 용량을 넘긴다면 패킷들 중 일부는 원하는 목적지에 도달하지 못하고 손실된다.


아래는 A사 제품, 특허 기술 적용 전 OSBE-1000, 특허기술 적용 후 OSBE-1000의 패킷 사이 간격을 측정한 히스토그램이다.(기본 데이터는 Wireshark으로 캡쳐, 세 제품 모두 20Mbps로 인코딩해서 1곳으로 전송)



[A사 제품의 패킷 간격 분포 히스토그램]



[특허 기술 적용 전 OSBE-1000의 패킷 간격 분포 히스토그램]



[특허 기술 적용 후 OSBE-1000의 패킷 간격 분포 히스토그램]


​히스토그램에서 확인할 수 있듯이 A사 제품이나 특허 기술 적용 전 OSBE-1000보다 특허기술 적용 후의 OSBE-1000의 패킷 사이 간격이 훨씬 넓은 것을 알 수 있다. (x축 좌측 끝에 가까이 위치한 패킷 개수가 적음)


두번째로, 패킷 전송이 별도의 태스크로 이루어져 있지 않다 보니 다른 태스크들이 CPU 에서 훨씬 여유롭게 수행될 수 있다. 이는 인코딩 Bitrate를 아주 크게 잡고(본 실험에서는 20Mbps) 여러 곳으로 영상을 전송하는 경우에 효과가 극명하게 나타난다. 


보내야 할 패킷이 많으니 패킷을 전송하는 태스크가 CPU 를 차지하는 시간이 늘어나고, 그만큼 장비는 다른 작업을 할 여유가 없어진다. 일례로 인코딩 Bitrate를 20Mbps로 주면 특허 기술 적용 전의 OSBE-1000에서는 총 2곳까지만 전송할 수 있었다.(3곳을 지정하면 오래 가지 못하고 재부팅 됨) 그러나 특허기술 적용 후의 OSBE-1000에서는 총 10곳까지 보내도 CPU 사용량에 여유가 있었으며, 30Mbps로 10곳에 보내도 잘 동작했다.



​[특허 기술 적용 전의 OSBE-1000이 1080p 60fps 영상을 20Mbps로 3곳에 보낼 때 CPU 사용량]  



[특허 기술 적용 후의 OSBE-1000이 1080p 60fps 영상을 30Mbps로 10곳에 보낼 때 CPU 사용량]


​이상으로 '타이머 인터럽트 서비스 루틴을 이용한 패킷 송신 장치' 특허 기술을 구현한 OSBE-1000의 성능 향상을 직접 확인해 봤다. 이에 대한 객관적인 확인을 위해 TTA tested 인증을 준비하고 있다. (7월 중순 예정)


​오픈스택(주)는 본 특허발명 외에도 항상 새로운 기술의 개발에 매진하고 있으며, 이를 적용하여 장비의 성능 및 안정성 개선에 최선을 다하고 있다.