With increasingly diverse and growing data traffic, the number of functions that IoT gateways have to perform, such as protocol conversion, secure, data server roles, has also increased. However, as the number of devices managed by the IoT gateway increases, the network traffic becomes more and more, and as the work increases, the capacity of IoT gateway becomes limited. This can pose a significant risk to the current IoT architecture where many sensor nodes are connected to a single IoT gateway.
In this paper, propose a system that virtualizes the protocol gateway, one of the functions performed by the IoT gateway, so that some of the nodes managed by the IoT gateway perform its functions in order to reduce the load of the IoT gateway and implemented. In this case, a software defined network is used to manage the virtual protocol gateways and control the network. The problem of maximizing the load balancing effect of the entire system is presented and applied to the system by using heuristic algorithm.
점점 다양해지고 증가하는 사물인터넷 데이터 트래픽과 함께, 프로토콜 변환, 보안 데이터 서버 역할 등의 사물인터넷 게이트웨이가 수행해야 할 기능들 또한 늘어났다. 하지만, 사물인터넷 게이트웨이가 관장하는 기기들이 늘어날수록 네트워크 트래픽이 몰리게 되고, 그에 따른 작업이 늘어날수록 사물인터넷 게이트웨이가 감당할 수 있는 능력에 한계가 생기게 된다. 이는 수많은 센서 노드들이 하나의 사물 인터넷 게이트웨이에 몰려 있는 현재 사물인터넷 구조에서 큰 위험을 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 사물인터넷 게이트웨이의 로드를 줄이기 위해, 사물인터넷 게이트웨이가 수행하는 기능들 중 하나인 프로토콜 게이트웨이를 가상화하여 사물인터넷 게이트웨이가 관장하는 노드들 중 일부가 그 기능을 대신 수행하도록 하는 시스템을 설계하고 구현했다. 이 때, 이러한 가상 프로토콜 게이트웨이를 관리하고, 네트워크를 제어하기 위해 소프트웨어 정의 네트워크를 이용하였으며, 전체 시스템의 로드밸런싱 효과를 최대화하는 문제를 제시하였고, 이를 Heuristic으로 푸는 알고리즘을 사용하여 시스템에 적용시켰다.
