KR100191678B1 - Inspection method of network for duplicating communication network - Google Patents
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Abstract
본 발명은 TCP/IP의 통신망을 이용하는 분산제어시스템에서의 통신망 이중화를 위한 통신망 검사방법에 관한 것이다. 본 발명은 통신라인에 연결되어 있는 자신 이외의 주컴퓨터들의 수를 입력하는 제1단계, 상기 자신 이외의 주컴퓨터들에 ICMP의 에코요구신호를 송신하는 제2단계와, 자신 이외의 모든 주컴퓨터들로부터 에코요구신호에 대한 응답 메시지가 수신되었는 지를 판단하는 제3단계, 및 상술한 제3단계에서 상기 모든 주컴퓨터들로부터 응답 메시지가 수신되지 않았다고 판단되는 경우 상기 예비 통신라인으로 전환하기 위한 스위칭제어신호를 발생하는 제4단계를 포함한다. 이와 같은 본 발명은 별도의 통신카드를 구비하지 않으면서도, 주컴퓨터들에서 직접 통신라인의 이상여부를 판단하여, 통신이 전면적으로 두절되지 않도록 하는 분산제어시스템을 제공하는 효과를 가져온다.The present invention relates to a communication network inspection method for communication network redundancy in a distributed control system using a communication network of TCP / IP. The present invention provides a first step of inputting the number of main computers other than itself connected to the communication line, a second step of transmitting an echo request signal of ICMP to the main computers other than the self, and all main computers other than itself. A third step of determining whether a response message to the echo request signal has been received from the first and second switches, and switching to switch to the preliminary communication line when it is determined that the response message has not been received from all the main computers in the above-described third step. And a fourth step of generating a control signal. The present invention as described above has the effect of providing a distributed control system that does not provide a separate communication card, directly determine the communication line abnormality in the main computer, so that communication is not cut off entirely.
Description
제1도는 일반적인 분산제어시스템에서 발생할 수 있는 상황들을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining the situations that can occur in a general distributed control system.
제2도는 이중의 통신망을 이용한 분산제어시스템에서 주 통신망에 이상이 발생했을 때의 상황을 설명하기 위한 도면.2 is a diagram for explaining a situation when an abnormality occurs in a main communication network in a distributed control system using a dual communication network.
제3도는 통신망 이중화장치를 나타낸 구성도.3 is a configuration diagram showing a communication network redundancy device.
제4도는 본 발명에 의한 통신망 이중화를 위한 통신망 검사방법을 나타낸 동작순서도.4 is an operation flowchart showing a communication network inspection method for communication network redundancy according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10~40 : 주컴퓨터(Host Computer) 12~42 : 릴레이스위치10 ~ 40: Host Computer 12 ~ 42: Relay Switch
본 발명은 TCP/IP(Transmission Control/Internet Protocol)의 통신망을 이용하는 분산제어시스템에 관한 것으로, 특히 주컴퓨터(Host Computer)들에서 현재 사용중인 통신망의 이상여부를 판단하여 예비 통신망으로의 전환을 제어할 수 있도록 한 통신망 이중화를 위한 통신망 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a distributed control system using a communication network of TCP / IP (Transmission Control / Internet Protocol). In particular, the host computer determines whether an abnormal communication network is currently in use and controls the switching to a spare communication network. The present invention relates to a communication network inspection method for network redundancy.
TCP/IP의 통신망을 이용하는 분산제어시스템에서, 주컴퓨터(Host Computer)들은 통신라인을 통해 필요한 데이터들을 주고받으며 각각의 작업을 수행한다. 따라서, 분산제어시스템에서의 데이타통신은 매우 중요하다. 그러나, 종종 시스템 내·외적인 요인들로 인하여 통신이 제대로 이루어지지 않는 경우가 있다. 분산제어시스템에서 데이터통신이 이루어지지 않는 여러 가지 경우를 제1도에 나타내었다.In a distributed control system using a communication network of TCP / IP, host computers transmit and receive necessary data through communication lines and perform respective tasks. Therefore, data communication in a distributed control system is very important. However, there are often cases of poor communication due to internal and external factors. Various cases where data communication is not performed in the distributed control system are illustrated in FIG. 1.
제1도의 (a) 내지 (d)의 도면들은 통신라인에 3개씩의 주컴퓨터들(A,B,C)이 연결되어 있는 분산제어시스템을 보여준다. 통신라인의 양끝단에는 통신망 표준규약에 의거하여 종단저항(Terminator; T)이 연결되어 있다. 그리고, 제1도에서“”,“×”는 각각 두 개의 주컴퓨터 사이에 통신이 이루어 지고 있는 경우와, 통신이 이루어지고 있지 않은 경우를 나타낸다. 먼저, 제1도의 (a)는 주컴퓨터들(A,B,C) 사이에 정상적으로 통신이 이루어지고 있는 경우를 나타낸다. 제1도의 (b)는 정상적으로 통신이 이루어지고 있는 중에 주컴퓨터‘C’에 고장이 발생한 경우를 나타내며, 이때 통신은 주컴퓨터‘A’와‘B’사이에서만 이루어 진다. 제1도의 (c)는 주컴퓨터‘A’에 고장이 발생한 경우로 이때는 주컴퓨터 B’와‘C’사이에서만 통신이 이루어진다. 그리고, 제1도의 (d)는 통신라인이 중간에 절단된 경우로 이때는 통신망에 연결된 모든 주컴퓨터들(A,B,C) 사이에 통신이 중단된다. 이러한 전면 통신중단사태를 방지하기 위한 기술이 동일출원인에 의해 선출원된 특허출원 제95-3505호(이하,‘선행기술’이라 함)에 기재되어 있다. 이러한 선행기술은 제2도에 도시한 바와 같이, 예비(Back-Up) 통신라인을 구비하여, 주 통신라인에 이상이 발생하는 경우 주컴퓨터들(A,B,C)을 예비 통신라인에 연결시켜 통신이 계속 이루어질 수 있도록 제어한다.Figures (a) to (d) of FIG. 1 show a distributed control system in which three main computers A, B, and C are connected to a communication line. Terminators (T) are connected to both ends of the communication line according to the standard of the communication network. And, in Figure 1 "," And "x" respectively represent a case where communication is performed between two main computers and a case where communication is not performed. First, (a) of FIG. 1 shows a case where communication is normally performed between main computers A, B, and C. As shown in FIG. (B) of FIG. 1 shows a case where a failure occurs in the main computer 'C' during normal communication, and communication is performed only between the main computers 'A' and 'B'. (C) of FIG. 1 is a case where a failure occurs in the main computer 'A', and communication is performed only between the main computers B 'and' C '. And (d) of FIG. 1 is a case where the communication line is cut in the middle, and at this time, communication is stopped between all the main computers A, B, and C connected to the communication network. The technique for preventing such a communication interruption is described in patent application No. 95-3505 (hereinafter referred to as "prior art") filed by the same applicant. This prior art has a back-up communication line, as shown in FIG. 2, and connects the main computers A, B, and C to the spare communication line when an abnormality occurs in the main communication line. Control so that communication can continue.
그러나, 이러한 선행기술은 별도의 통신카드를 추가하거나 2대의 CPU를 이용하여 주 통신망과 예비 통신망을 각각 제어하므로써 통신망의 이중화를 구현하였다.However, this prior art has realized the redundancy of the communication network by adding a separate communication card or controlling the main communication network and the spare communication network by using two CPUs.
본 발명의 목적은 별도의 통신카드나 CPU를 구비하지 않고도, 주컴퓨터들에서 통신라인의 이상여부를 검사하여, 검사결과에 근거하여 예비 통신망으로 자동전환할 수 있도록 제어하는 통신망 이중화를 위한 통신망 검사 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to test the communication network for communication network redundancy controlling to switch to a preliminary communication network based on the test result by checking whether the communication line abnormality in the main computer, without having a separate communication card or CPU In providing a method.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 통신망 이중화를 위한 통신망 검사방법은, TCP/IP의 통신망을 이용하는 분산제어시스템에서, 상기 통신망에 연결되어 있는 다수개의 주컴퓨터들에서 현재 사용중인 통신라인의 단락여부를 검사하여 이상이 발생했을 경우 예비 통신라인으로 전환시키기 위한 방법에 있어서, 상기 통신라인에 연결되어 있는 자신 이외의 주컴퓨터들의 수를 입력하는 제1단계, 상기 자신 이외의 주컴퓨터들에 ICMP의 에코요구신호를 송신하는 제2단계, 상기 자신 이외의 모든 주컴퓨터들로부터 에코요구신호에 대한 응답 메시지가 수신되었는 지를 판단하는 제3단계, 및 상기 제3단계에서 상기 모든 주컴퓨터들로부터 응답 메시지가 수신되지 않았다고 판단되는 경우 상기 예비 통신라인으로 전환하기 위한 스위칭제어신호를 발생하는 제4단계를 포함한다.Communication network inspection method for communication network redundancy according to the present invention for achieving the above object, in a distributed control system using a communication network of TCP / IP, of the communication line currently in use in a plurality of main computers connected to the communication network A method for switching to a preliminary communication line in the event of an abnormality by checking whether a short circuit occurs, the first step of inputting the number of main computers other than itself connected to the communication line, to the main computers other than the own A second step of transmitting an echo request signal of an ICMP, a third step of determining whether a response message for an echo request signal has been received from all the main computers other than the self, and the third step from all the main computers If it is determined that no response message is received, the switching control signal for switching to the preliminary communication line A fourth step occurs.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제3도는 주 통신라인외에 예비 통신라인을 구비하고 있는 분산제어시스템의 구성을 보여준다. 제3도는 복수개의 주컴퓨터(10~40)와, 주컴퓨터들(10~40) 사이의 데이터통신을 위한 주 통신라인(1), 및 예비 통신라인(2)을 구비하고 있다. 주컴퓨터들(10~40)은 현재 연결되어 있는 통신라인의 이상여부를 판단하며, 판단결과에 근거하여 릴레이스위치(12~42)에 공급할 수위칭제어신호를 발생하도록 구성된다. 릴레이스위치들(12~42)은 주컴퓨터들(10~40)로부터 수위칭제어신호를 공급받아 주컴퓨터들(10~40)을 주 통신라인(1)과 예비 통신라인(2)중 하나에 연결시키도록 구성된다.3 shows a configuration of a distributed control system having a preliminary communication line in addition to the main communication line. 3 includes a plurality of main computers 10 to 40, a main communication line 1 for data communication between the main computers 10 to 40, and a preliminary communication line 2. The main computers 10 to 40 are configured to determine whether there is an abnormality in the currently connected communication line, and generate water level control signals to be supplied to the relay switches 12 to 42 based on the determination result. The relay switches 12 to 42 receive the leveling control signal from the main computers 10 to 40 and transfer the main computers 10 to 40 to one of the main communication line 1 and the preliminary communication line 2. Configured to connect.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 제4도의 순서도를 참조하여 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the present invention configured as described above will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG. 4.
먼저, 주컴퓨터들(10~40)은 TCP/IP의 하위계층인 ICMP(Internet Control Message Protocol)의 ‘에코요구(ECHO Request)’기능을 이용하여 동일한 통신라인(1)에 연결되어 있는 다른 주컴퓨터가 제대로 동작하고 있는지의 여부를 알 수 있다. 즉, 주컴퓨터들(10~40)에서 동일한 통신라인(1)에 연결되어 있는 다른 주컴퓨터들(10~40)에 에코요구신호를 인가하면, 이 요구신호를 접수한 주컴퓨터들(10~40)은 자신의 시스템에 이상이 없을 때 요구신호를 보낸 주컴퓨터에 에코응답 메시지를 보낸다.First, the main computers 10 to 40 are connected to the same communication line 1 using the ECHO Request function of the Internet Control Message Protocol (ICMP), which is a lower layer of TCP / IP. Find out if your computer is working properly. That is, when the echo request signal is applied to the other main computers 10 to 40 connected to the same communication line 1 in the main computers 10 to 40, the main computers 10 to 10 that receive the request signal. 40) sends an echo response message to the host computer that sent the request signal when its system is intact.
이때, 상대방 주컴퓨터로부터 응답 메시지가 없는 경우는 다음의 4가지 경우중 하나이다.At this time, if there is no response message from the counterpart host computer, it is one of the following four cases.
1. 상대방 주컴퓨터가 통신망에 연결되어 있지 않는 경우.1. The other host computer is not connected to the network.
2. 상대방 주컴퓨터가 TCP/IP 사용하지 않거나 고장이 발생한 경우.2. The other party's host computer does not use TCP / IP or a malfunction occurs.
3. 전송속도가 늦어져 응답 메시지가 도착하기 전에 시간이 다된 경우.3. The transmission speed is slow and time runs out before the response message arrives.
4. 통신망이 단선/단락되어 통신이 두절된 경우.4. When communication network is broken due to disconnection / short circuit.
자신을 제외한 모든 주컴퓨터들이 현재 연결되어 있는 통신망에서 동시에 분리되거나(경우 1), 고장이 발생하는 경우(경우 2)는 극히 드물다. 따라서, 각각의 주컴퓨터들은 통신망에 연결되어 있는 자신 이외의 주컴퓨터들에 에코요구신호를 보냈을 때, 신호를 보낸 모든 주컴퓨터들로부터 응답메세지가 수신되지 않는 경우는 통신부하를 고려하여 응답 메시지의 수신시간을 조절 할수 있기 때문에 그 가능성을 베제할 수 있다.It is extremely rare for all of the main computers except themselves to be disconnected from the currently connected network at the same time (case 1) or to fail (case 2). Therefore, when each main computer sends an echo request signal to the main computers other than itself connected to the communication network, if the response message is not received from all the sending main computers, the response message is considered in consideration of the communication load. Because you can adjust the reception time of, you can eliminate the possibility.
시스템의 동작초기에, 주컴퓨터들(10~40)은 먼저 주 통신라인(1)에 연결된다. 주컴퓨터들(10~40)은 통신망에 연결되어 있는 자신 이외의 주컴퓨터들의 어드레스들을 저장한다(단계 100). 주컴퓨터들(10~40)은 에코요구신호를 발생하여 자신 이외의 다른 주컴퓨터에 송신한다(단계 110). 그런다음 주컴퓨터들은 에코요구신호를 보낸 상대 주컴퓨터로부터 응답 메시지를 수신받는다(단계 120). 주컴퓨터들은 자신 이외의 다른 주컴퓨터들에 대해 각각 이와 같은 송·수신동작을 반복한다. 주컴퓨터들(10~40)은 이와 같은 동작을 단계 100에서의 어드레스가 지정하는 모든 주컴퓨터들에 대해 반복 했는 지를 판단한다(단계 130). 단계 130을 통해 자신 이외의 모든 주컴퓨터에 대해 에코요구신호의 송·수신동작을 반복했다고 판단되면, 주컴퓨터들(10~40)은 요신호를 보낸 모든 컴퓨터들로부터 응답 메시지가 수신 는지를 판단한다.(단계 140). 단계 140을 통해 모든 컴퓨터로부터 응답 메시지가 없었다고 판단되면 주컴퓨터들(10~40)은 현재 사용중인 통신라인(1)에 이상이 발생했다고 판단하며 이때, 릴레이스위치들(12~42)을 전환시키기 위한 스위칭제어신호를 발생한다(단계 150). 그리고, 통신라인의 전환을 사용자가 인식할 수 있도록 경고표시한다(단계 160).At the beginning of operation of the system, the main computers 10-40 are first connected to the main communication line 1. The main computers 10-40 store addresses of main computers other than themselves connected to the communication network (step 100). The master computers 10 to 40 generate an echo request signal and transmit it to a host computer other than itself (step 110). The master computers then receive a response message from the partner master computer that sent the echo request signal (step 120). The master computers repeat these sending and receiving operations for each other host computer. The main computers 10-40 determine whether this operation has been repeated for all the main computers designated by the address in step 100 (step 130). If it is determined in step 130 that the echo request signal has been repeatedly transmitted and received for all of the main computers other than itself, the main computers 10 to 40 determine whether a response message is received from all the computers that have sent the request signal. (Step 140). If it is determined through step 140 that there is no response message from all computers, the main computers 10 to 40 determine that an error has occurred in the communication line 1 currently being used, and at this time, switch the relay switches 12 to 42. Generate a switching control signal (step 150). Then, a warning is displayed so that the user can recognize the switching of the communication line (step 160).
한편, 단계 140에서 적어도 하나 이상의 다른 주컴퓨터로부터 응답 메시지를 수신하였다면 이는 적어도 현재 사용중인 통신라인이 단락된 것은 아니므로 응답 메시지를 수신하기 위하여 수신시간을 소정시간 길게 조절한다. 그리고, 상술한 단계 110부터 과정을 반복한다(단계 170).On the other hand, if a response message is received from at least one or more other main computers in step 140, since at least the communication line currently being used is not shorted, the reception time is adjusted for a predetermined time to receive the response message. The process is repeated from step 110 described above (step 170).
이와 같은 본 발명은 별도의 통신카드를 구비하지 않으면서도, 주컴퓨터들에서 직접 통신라인의 이상여부를 판단하여, 통신이 전면적으로 두절되지 않도록 하는 분상제어시스템을 제공하는 효과를 가져온다.The present invention as described above has the effect of providing a separation control system that does not provide a separate communication card, directly determine the abnormal communication line in the main computer, so that communication is not cut off entirely.
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