사물인터넷에서 신뢰성 향상을 위한 고장 감내 발행-구독 기법

Abstract

사물인터넷이 부상하면서 인터넷에 연결되는 사물들의 수가 늘어나 네트워크 복잡도가 증가하는 가운데 이를 지원하기 위한 강인하면서도 확장성있는 메시징 모델이 필요하게 되었다. 발행-구독 통신 모델은 소결합(loosely-coupled), 익명전달, 확장성, 시간/공간 추상화를 제공하는 사물인터넷 환경에 적합한 데이터전달 모델이다. 한편 사물인터넷은 자원제약적 노드로 구성되며 비신뢰적인 무선 네트워크로 연결되기 때문에 일반 네트워크에 비해 노드 및 네트워크 실패로 인한 예외 상황이 빈번히 발생한다. 그러나 기존의 발행-구독 시스템은 자원제약적인 환경을 고려하여 설계되지 않았기 때문에 고장복구를 위해 복잡한 라우팅 알고리즘과 중복(redundant) 하드웨어를 추가하는 메커니즘을 사용한다. 하지만 이는 IoT의 경량화 철학을 위배하는 것이므로 그대로 사용하는 것은 부적절하다 할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 사물인터넷을 위한 계층형 브로커 기반 발행-구독 시스템에서 브로커 토폴로지 자가수정을 통한 고장감내기법을 제안한다. 제안한 기법은 O(1)의 복잡도를 가지는 알고리즘으로 구성되며 실제 구현 및 실험을 통하여 제안 기법이 유용함을 입증하였다.