KR100293950B1 - 주변소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 범용 컴퓨터의 장애감지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 주변소자 내부연결(PCI) 버스를 구비하는 범용 컴퓨터의 CPU 보드와 I/O 버스 장애를 감지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 제 1 범용 컴퓨터의 PCI 버스에 연결된 PCI 모니터는 PCI 버스를 통해 제 1 컴퓨터의 PCI 버스 데이터를 제공받는 동시에, 네트워크 선로를 통해 연결된 제 2 범용 컴퓨터의 PCI 모니터로부터 제 2 범용 컴퓨터의 PCI 버스 데이터를 제공받는다. PCI 모니터는 상기 두 PCI 버스 데이터를 비교하여, 다르면 인터럽트 신호를 발생시켜 제 1 및 제 2 범용 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU)로 전달한다. 인터럽트 신호를 받은 제 1 및 제 2 범용 컴퓨터의 CPU는 모든 작업을 중단하고 장애가 발생된 소자를 찾기 시작한다. 이로써 본 발명은 범용 컴퓨터의 보드나 장치를 이중화지 않고도 CPU 보드와 I/O 보드의 장애를 효율적으로 감지할 수 있으므로 범용 컴퓨터의 구조를 바꾸지 않고도 컴퓨터 시스템의 장애를 감지할 수 있다.

Description

주변소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애감지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING FAULT USING PERIPHERAL COMPONENTS INTERCONNECT BUS MONITOR}

본 발명은 범용 컴퓨터의 장애감지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 PCI 버스를 사용하는 범용 컴퓨터(General Purpose Computer)의 CPU 보드와 I/O 버스 장애를 감지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 중앙처리장치(Central Processing Unit: CPU)와 입/출력 장치를 가지는 범용 컴퓨터는 각각의 장치를 이중화하고 이중화된 장치들이 서로간의 신호를 비교함으로써 장애를 감지한다.

도 1 은 종래 기술에 의한 CPU의 장애감지 장치 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 동일한 구조의 CPU 보드 2장(CPU 보드 A, CPU 보드 B)을 지역버스(Local Bus)를 사용하여 연결하여 이중화한다. 상기 지역버스는 데이터, 어드레스 및 제어 신호를 운반하며, 상기 두 CPU 보드는 상기 지역버스와 연결된 비교로직(Compare Logic)을 가진다. 상기 비교로직은 자신 CPU 보드의 지역버스와 상대 CPU 보드의 지역버스의 신호를 비교하여 장애를 감지하여, 두 신호가 다른 경우 CPU 보드에 장애가 발생하였다고 판단하고 인터럽트를 사용하여 CPU에게 장애를 보고한다.

도 2 는 종래 기술에 의한 입/출력 장치의 장애감지 장치 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 동일한 구조의 CPU 보드 2장(CPU 보드 A, CPU 보드 B)을 2중으로 구성된 입/출력 버스(I/O Bus)를 사용하여 연결하여 입/출력 버스를 이중화한다. 상기 두 CPU 보드는 각각 자신의 입/출력 버스와 연결된 비교로직(Compare Logic)을 가지고 있다. 상기 각 비교로직은 상기 2중으로 구성된 입/출력 버스의 값을 서로간에 비교하여 장애를 감지하여, 두 버스의 내용이 다른 경우 I/O 버스에 장애가 발생하였다고 판단하고 입/출력 브리지를 통해 CPU에게 장애를 보고한다.

상기와 같은 구조를 가지는 종래 기술에 의한 장애감지 장치는 장애 감지를 위한 전용의 CPU 보드 또는 입/출력 버스를 설계해야 한다는 부담을 가지므로, 시스템의 가격이 범용 컴퓨터 시스템에 비해 훨씬 비싸진다. 게다가 장애 감지를 위한 비교로직이 CPU 보드에 추가되어야 하기 때문에 시스템이 복잡해져서 CPU 보드에 장애가 일어날 가능성이 오히려 더 높아진다는 문제점을 가진다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 추가적인 보드를 사용하지 않고도 범용 컴퓨터의 장애를 감지할 수 있도록 하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 네트워크 선로를 사용하여 두 범용 컴퓨터를 연결하여 두 범용 컴퓨터의 장애를 감지하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 두 범용 컴퓨터에 주변소자 내부연결(PCI) 모니터 카드를 추가하고 두 컴퓨터를 전기적인 통신 매체로 연결하는 장애감지 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예는, 주변소자 내부연결(PCI) 버스를 구비하는 범용 컴퓨터의 장애를 감지하기 위한 장치에 있어서,

상기 범용 컴퓨터를 상대측 컴퓨터와 연결하는 네트워크 선로; 및

상기 PCI 버스로부터의 PCI 버스 데이터와 상기 네트워크 선로를 통해 수신된 상기 상대측 컴퓨터의 PCI 버스 데이터를 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 범용 컴퓨터와 상기 상대측 컴퓨터의 장애여부를 판단하는 상기 범용 컴퓨터내의 PCI 모니터를 포함한다.

도 1 은 종래 기술에 의한 중앙처리장치(CPU)의 장애감지 장치 구성도.

도 2 는 종래 기술에 의한 입/출력 장치의 장애감지 장치 구성도.

도 3 은 본 발명에 의한 장애감지 장치의 구성도.

도 4 는 본 발명에 의한 PCI 모니터 카드의 내부 구성도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 3 은 본 발명에 의한 장애감지 장치의 구성도를 나타낸 것이다.

도 3 을 참조하여 설명하면, 범용 컴퓨터 A와 범용 컴퓨터 B는 CPU 보드와 PCI 버스 및 PCI 브리지를 포함하는 동일한 구조를 가진다. 상기 CPU 보드는 CPU와 지역장치 및 상기 CPU와 지역장치간을 연결하는 지역버스를 가지며, 상기 PCI 버스에는 다수개의 PCI 장치 및 PCI 모니터가 연결된다. 상기 PCI 모니터는 네트워크 선로를 통해 상대 컴퓨터의 PCI 모니터와 연결되어 서로의 PCI 버스 신호를 비교함으로써 장애를 감지하는 기능을 부가적으로 가진다.

상기 네트워크 선로는 100Mbps의 파이버 채널(Fibre Channel)이나 10BASE-T / 100BASE-TX의 고속 이더넷(Fast Ethernet)으로 구성된다.

상기와 같이 구성하면 각각의 범용 컴퓨터는 상대측 컴퓨터에 대하여 이중화된 구조를 가진다. 상기 도 3 은 2개의 범용 컴퓨터를 연결하는 구조에 대하여 도시하였으나, 본 발명은 네트워크 선로가 허용하는 한 다수의 범용 컴퓨터를 서로간에 연결할 수 있다. 네트워크 선로를 사용하여 연결된 다수의 범용 컴퓨터는 서로의 PCI 버스의 내용을 네트워크 선로를 통해 다른 범용 컴퓨터로 전송한다. 따라서각각의 범용 컴퓨터는 자신의 PCI 버스 내용을 다른 범용 컴퓨터의 PCI 버스 내용과 비교함으로써 장애를 감지한다. 이와 같은 비교 동작은 각 범용 컴퓨터에 구비된 PCI 모니터에 의하여 수행된다.

도 4 는 본 발명에 의한 PCI 모니터의 내부 구조도를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 PCI 모니터는 32비트 동기된(Clocked) 선입선출 메모리(First Input First Output: FIFO)와, 강제중지로직(Compulsive STOP Logic), 통신포트(Communication Port) 및 버스 비교기(Bus Comparator)를 포함하여 구성된다.

도 4 를 참조하여 본 발명에 의한 PCI 모니터의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 명세서에서는 컴퓨터 A를 자기 컴퓨터로 하고 컴퓨터 B를 상대 컴퓨터로 하여 설명할 것이지만 컴퓨터 A와 컴퓨터 B는 동일한 구조를 가지며 동일한 동작을 수행한다. 따라서 하기의 설명은 컴퓨터 B를 자기 컴퓨터로 하여도 동일하게 적용되며 또한 2개 이상의 컴퓨터에 대해서도 동일하게 적용됨은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 4 를 참조하면, 컴퓨터 A의 PCI 버스는 어드레스 버스와 데이터 버스가 다중화되어 있는 32비트의 어드레스/데이터 버스로서, 상기 어드레스/데이터 버스를 통해 운반되는 32비트의 PCI 버스 데이터인 AD[31:0]은 PCI 모니터의 32 비트 FIFO에 저장된다. 상기 FIFO에 저장된 PCI 버스 데이터인 AAD[31:0]은 통신포트로 전달된다.

상기 통신포트는 상기 FIFO로부터 수신된 PCI 버스 데이터를 네트워크 선로를 통해 상대측 컴퓨터인 컴퓨터 B의 통신포트로 전송한다. 컴퓨터 B도 마찬가지의 동작을 통해 자신의 PCI 버스 데이터를 상기 컴퓨터 A의 통신포트로 전송한다. 컴퓨터 A의 통신포트는 네트워크 선로를 통해 상대측 컴퓨터인 컴퓨터 B의 PCI 버스 데이터를 수신한다.

이와 동시에 상기 FIFO에 저장된 PCI 버스 데이터는 버스 비교기로 제공되는데, 상기 버스 비교기는 이중 32 비트 데이터 비교가 가능한 구조를 가지며 상기 FIFO로부터 제공된 자기 컴퓨터(컴퓨터 A)의 PCI 버스 데이터 AAD[31:0]과 상기 통신포트를 통해 수신된 상대측 컴퓨터(컴퓨터 B)의 PCI 버스 데이터 BAD[31:0]을 비교한다.

상기 비교결과가 일치하면 다음의 32비트 데이터를 비교한다. 그러나 상기 비교결과가 일치하지 않으면, 상기 버스 비교기는 인터럽트 신호 INTA#를 생성하여 상기 PCI 버스를 통해 CPU로 전송하는 동시에 상기 통신포트를 통해 상대측 컴퓨터인 컴퓨터 B의 CPU에게도 전송한다.

상기 인터럽트 신호를 받은 컴퓨터 A와 컴퓨터 B의 CPU는 현재 수행중인 작업을 중단하고, 장애가 발생된 장소 및 그 원인을 찾기 위한 작업을 수행한다. 이는 상기 인터럽트 신호가 CPU 보드 및 I/O 버스에 장애가 발생되었음을 의미하기 때문이다.

그러나 상기와 같은 비교동작은 상기 FIFO의 내용이 가득 차면 더 이상 수행될 수 없다. 그러므로 FIFO는 강제중지로직에게 자신의 상태신호를 제공하는데, 이 상태신호는 상기 FIFO가 가득 차 있는지 아닌지를 나타내는 1비트의 상태비트로 구성될 수 있다. 상기 강제중지로직은 상기 FIFO로부터 제공된 상태비트를 확인하여 상기 FIFO의 용량이 가득 차 있으면 강제중지신호인 STOP# 신호를 PCI 버스로 전송한다. 그러면 PCI 버스는 더 이상 데이터를 전송하지 않는다.

이후 버스 비교기의 비교 작업에 의해 상기 FIFO의 내용이 점차 줄어들어 FIFO에 여유분이 생기면, 상기 강제중지로직은 상태비트에 의해 이를 감지하고 상기 강제중지신호의 전송을 중지하여 상기 FIFO가 상기 PCI 버스의 데이터를 수신할 수 있도록 한다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상기 발명의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기한 바와 같이 동작하는 본 발명은, PCI 버스가 장착되어 있는 통상적인 범용 컴퓨터에 PCI 모니터 카드를 장착하고 서로의 PCI 버스에 전송되고 있는 어드레스와 데이터 버스의 데이터를 비교함으로써, 추가적인 장치를 사용하지 않고도 CPU 보드와 I/O 버스의 장애를 효율적으로 감지할 수 있다.

Claims (10)

1. 주변소자 내부연결(PCI) 버스를 구비하는 범용 컴퓨터의 장애를 감지하기 위한 장치에 있어서,

   상기 범용 컴퓨터를 상대측 컴퓨터와 연결하는 네트워크 선로와,

   상기 PCI 버스로부터의 PCI 버스 데이터와 상기 네트워크 선로를 통해 수신된 상기 상대측 컴퓨터의 PCI 버스 데이터를 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 범용 컴퓨터와 상기 상대측 컴퓨터의 장애여부를 판단하는 상기 범용 컴퓨터내의 PCI 모니터를 포함하며,

   상기 PCI 모니터는,

   상기 범용 컴퓨터의 PCI 버스로부터 어드레스/데이터 버스 데이터를 제공받아 저장하는 선입선출 메모리(FIFO)와,

   상기 FIFO로부터 상기 어드레스/데이터 버스 데이터를 읽어들여 상기 네트워크 선로를 통해 상기 상대측 컴퓨터로 제공하며, 상기 네트워크 선로를 통해 상기 상대측 컴퓨터 PCI 버스의 어드레스/데이터 버스 데이터를 제공받는 통신포트와,

   상기 FIFO로부터 상기 어드레스/데이터 버스 데이터를 읽어들여, 상기 통신포트로부터 제공된 상기 상대측 컴퓨터의 어드레스/데이터 버스 데이터와 비교하고, 서로 다른 경우 인터럽트 신호를 발생시키는 버스 비교기를 포함함을 특징으로 하는, PCI 버스 모니터를 이용한 장애감지 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 PCI 모니터는, PCI 브리지를 통해 상기 범용 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU) 보드에 연결되는, PCI 버스 모니터를 이용한 장애감지 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 PCI 모니터는, 상기 비교결과 서로 다르면 상기 범용 컴퓨터 또는 상기 상대측 컴퓨터에 장애가 발생한 것으로 판단하고, 인터럽트 신호를 발생하여 상기 범용 컴퓨터 및 상기 다른 컴퓨터의 CPU로 각각 제공하는, PCI 버스 모니터를 이용한 장애감지 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 FIFO는, 상기 PCI 버스로부터 제공된 32비트의 어드레스/데이터 버스 데이터를 저장하기 위하여 32-비트 동기된(Clocked) 메모리로 구성되는, PCI 버스 모니터를 이용한 장애감지 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 PCI 모니터는, 상기 FIFO의 상태를 감시하여 상기 FIFO의 용량이 가득 찬 경우 상기 PCI 버스의 수행을 일시적으로 중지시키는 강제중지로직을 더 포함하는, PCI 버스 모니터를 이용한 장애감지 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 네트워크 선로는 광 채널로 구성된 광 네트워크이며 상기 통신포트는 광 채널 통신포트인, PCI 버스 모니터를 이용한 장애감지 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 네트워크 선로는 고속 이더넷이며 상기 통신포트는 고속 이더넷 포트인, PCI 버스 모니터를 이용한 장애감지 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 버스 비교기는, 상기 발생된 인터럽트 신호를 상기 범용 컴퓨터의 CPU로 보고하는 동시에 상기 통신포트를 통해 상기 상대측 컴퓨터의 CPU로 보고하는, PCI 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 버스 비교기는, 상기 32비트 어드레스/데이터 버스 데이터들을 비교하기 위하여 이중 32-비트 비교기로 구성되는, PCI 버스 모니터를 이용한 장애감지 장치.
10. PCI 버스를 구비하는 범용 컴퓨터의 장애를 감지하기 위한 방법에 있어서,

    상기 범용 컴퓨터의 PCI 버스로부터 제 1 PCI 버스 데이터를 제공받는 단계;

    네트워크 선로를 통해 상기 범용 컴퓨터와 연결되는 상대측 컴퓨터의 PCI 버스로부터 제 2 PCI 버스 데이터를 제공받는 단계;

    상기 제 1 및 제 2 PCI 버스 데이터들을 서로 비교하는 단계;

    상기 비교결과 다르면 인터럽트 신호를 발생하여, 상기 발생된 인터럽트 신호를 상기 범용 컴퓨터 및 상기 상대측 컴퓨터의 CPU로 제공하는 단계; 및

    상기 인터럽트 신호를 수신한 상기 범용 컴퓨터 및 상기 상대측 컴퓨터의 CPU가 모든 작업을 중단하고 어디에서 장애가 발생되었는지를 검사하는 단계를 포함하는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 방법.