KR100311619B1 - 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송수신 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송수신에 관한 것으로, 특히 분산처리 시스템의 각 프로세서에 짧고 순간적인 송신 메시지를 소정 크기로 조립하는 기능과 수신 메시지를 패킹 카운터만큼 분해하는 기능을 수행하는 패킹/언패킹 처리부를 구비함으로써, 프로세서간 통신시 메시지를 소정 크기로 패킹하여 송수신할 수 있도록 한 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송수신 방법에 관한 것이다.
종래의 분산처리 시스템에서 짧고 순간적인 메시지를 전송하는 경우에는 전송효율이 좋지 않게 되는데, 이를 해결하기 위해 윈도 슬라이드의 크기를 크게 하면 에러 복구 알고리즘이 복잡해지는 단점이 있고, 해당 메시지의 크기가 일정하지 않기 때문에 가장 긴 메시지의 크기에 의해 메시지 버퍼의 크기가 결정되는 단점이 있다.
본 발명은 분산처리 시스템의 각 프로세서에 패킹/언패킹 처리부를 구비하여 프로세서간 통신시에 송신측 프로세서에서 다수 개의 짧은 메시지를 소정 크기로 조립하여 송신하고, 수신측 프로세서에서 이를 다시 분해하여 처리할 수 있도록 함으로써, 해당 분산처리 시스템에서의 메시지 전송 효율이 향상됨과 동시에 통신 성능이 향상된다.

Description

분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송수신 방법
본 발명은 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송수신에 관한 것으로, 특히 분산처리 시스템의 각 프로세서에 짧고 순간적인 송신 메시지를 소정 크기로 조립하는 기능과 수신 메시지를 패킹 카운터만큼 분해하는 기능을 수행하는 패킹/언패킹 처리부를 구비함으로써, 프로세서간 통신시 메시지를 소정 크기로 패킹하려 송수신할 수 있도록 한 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송수신 방법에 관한 것 이다.
일반적으로, 종래 분산제어 시스템에서의 프로세서간 통신 방식은 통상적인 윈도 크기 N 즉, 프로세서간에 한번에 연속적으로 전송할 수 있는 크기의 메시지를 선택적 ARQ(Automatic Repeat request ; 자동 반복 요청) 방식으로 송수신하는 회전 윈도 흐름 제어 방식을 사용하였다. 다시 말해서, 상대측 프로세서로 전송할 메시지가 발생하면, 바로 전송할 수 있는 상태(윈도 슬라이드가 하나 이상 비어있는 경우)일 경우에는 해당 메시지를 즉시 전송하고, 바로 전송할 수 없는 상태(비어있는 윈도 슬라이드가 없는 경우)일 경우에는 송신 큐에 저장하는 통상적인 회전 윈도 흐름 제어 방식을 사용하였는데, 이러한 분산처리 시스템에서 프로세서간 통신시 회전 윈도 프로토콜에 의한 윈도 슬라이드의 상태를 도면 도 1을 참조하여 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
먼저, 해당 도 1은 제 1 프로세서에서 제 2 프로세서 측으로 메시지를 전송하는 경우를 나타낸 것으로, 프로세서간 메시지 송수신을 위한 초기 상태에는 해당 제 1 프로세서와 제 2 프로세서의 윈도 메모리가 모두 비어 있는 상태 즉, 윈도 슬라이드 0∼7이 모두 비어 있다가, 제 1 프로세서에서 제 2 프로세서로 메시지를 전송하기 위해 윈도 슬라이드 0, 1, 2에 메시지를 기록한 후, 해당 메시지(FO, Fl, F2)를 제 2 프로세서 측으로 전송하면, 해당 제 2 프로세서는 윈도 슬라이드 0, 1, 2에 해당 메시지를 수신하므로 해당 제 1 프로세서와 제 2 프로세서의 윈도 슬라이드 3-7은 비게 된다.
이때, 해당 제 2 프로세서에서 다음에 수신할 윈도 슬라이드 번호에 대한 ACK3 신호를 제 1 프로세서로 전송함과 동시에 해당 윈도 슬라이드 3∼10까지를 비우게 되고, 해당 제 1 프로세서는 제 2 프로세서로부터의 ACK3 신호를 전송받음에 따라 윈도 슬라이드 3∼10까지를 비우게 된다.
이후, 제 1 프로세서에서 제 2 프로세서로 메시지를 전송하기 위해 윈도 슬라이드 3~6에 메시지를 기록하면 해당 윈도 슬라이드 7~10은 계속 비어 있게 되고, 해당 제 1 프로세서에서 윈도 슬라이드 3~6에 기록된 메시지(F3∼F6)를 제 2 프로세서측으로 전송하면 해당 제 2 프로세서에서 이를 수신받아 처리하게 되는데, 만약, 제 2 프로세서에서 윈도 슬라이드 3의 메시지(F3)를 수신함에 따라 다음에 수신할 윈도 슬라이드 번호에 대한 ACK4 신호를 제 1 프로세서로 전송한 경우, 해당 제 2 프로세서는 윈도 슬라이드 4~11이 비어 있다가 제 1 프로세서로부터 계속적으로 전송되는 메시지(F4~F6)를 수신함에 따라 윈도 슬라이드 7~11이 비게 된다.
이때, 제 1 프로세서는 제 2 프로세서로부터 ACK4 신호를 수신하는데, 윈도 슬라이드 4~6은 이미 사용 중이므로 윈도 슬라이드 7~11을 비우게 된다.
전술한 바와 같은 종래의 분산처리 시스템에서 짧고 순간적인 메시지를 전송하는 경우에는 전송 효율이 좋지 않게 되는데, 이를 해결하기 위해 윈도 슬라이드의 크기를 크게 하면 에러 복구 알고리즘이 복잡해지는 단점이 있고, 해당 메시지의 크기가 일정하지 않기 때문에 가장 긴 메시지의 크기에 의해 메시지 버퍼의 크기가 결정되는 단점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 분산처리 시스템에서 프로세서간 통신시에 송신측 프로세서에서 다수 개의 짧은 메시지를 소정 크기로 조립하여 송신하고, 수신측 프로세서에서 이를 다시 분해하여 처리할 수 있도록 함으로써, 해당 분산처리 시스템에서의 메시지 전송 효율을 향상시킴과 동시에 통신 성능을 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송신 방법은, 송신 메시지의 전송 목적지를 분류한 후, 분류한 목적지에 대응하는 윈도 슬라이드가 비어 있는가를 확인하는 과정과; 상기 확인 결과, 상기 분류한 목적지에 대응하는 윈도 슬라이드가 비어 있는 경우 송신 메시지의 패킹 카운터를 '1'로 설정하여 빈 윈도 슬라이드에 송신 메시지를 저장하고 해당 저장된 송신 메시지를 목적지 프로세서로 전송하는 과정과; 상기 확인 결과, 상기 분류한 목적지에 대응하는 윈도 슬라이드가 비어 있지 않은 경우 송신 큐에 연결된 버퍼에 전송 대기중인 메시지가 저장되어 있는지를 확인하는 과정과; 상기 확인 결과, 상기 버퍼에 전송 대기중인 메시지가 저장되어 있지 않으면 상기 송신 메시지의 패킹 카운터를 '1'로 설정한 후 상기 송신 큐에 새로운 버퍼를 연결하여 송신 메시지를 저장하는 과정과; 상기 확인 결과, 상기 버퍼에 전송 대기중인 메시지가 저장되어 있으면 상기 버퍼의 남은 영역에 송신 메시지를 저장할 수 있는지를 확인하는 과정과; 상기 확인 결과, 상기 버퍼의 남은 영역에 송신 메시지를 저장할 수 있으면 상기 송신 메시지의 패킹 카운터를 '1' 증가시켜 상기 버퍼에, 송신 메시지를 저장하는 과정과; 상기 확인 결과, 상기 버퍼의 남은 영역에 송신 메시지를 저장할 수 있으면 상기 송신 메시지의 패킹 카운터를 '1'로 설정한 후 상기 송신 큐에 새로운 버퍼를 연결하여 송신 메시지를 저장하는 과정과; ACK 신호가 수신되어 윈도 슬라이드가 비게 되면 상기 송신 큐에 연결된 버퍼의 송신 메시지를 해당 윈도 슬라이드에 저장하고 해당 윈도 슬라이드에 저장된 송신 메시지를 목적지 프로세서로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 수신방법은, 수신 메시지로부터 패킹 카운터를 독출하는 과정과; 상기 패킹 카운터가 '1'보다 큰지를 확인하는 과정과; 상기 패킹 카운터가 '1'보다 크지 않으면 수신 메시지를 판독해서 응용 프로그램에 전달하는 과정과; 상기 패킹 카운터가 '1'보다 크면 메시지 크기 정보를 인출하는 과정과; 상기 인출한 메시지 크기 정보에 따라 하나의 메시지를 판독해서 응용 프로그램에 전달하고 해당 전달된 메시지 크기 만큼 판독 포인터를 증가시키는 과정과; 상기 패킹 카운터를 '1' 감소시킨 후, 패킹 카운터가 '1'보다 큰지를 확인하는 상기 과정으로 귀환하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 1도는 종래의 분산처리 시스템에서 프로세서간 통신시 회전 윈도 프로토콜에 의한 윈도 슬라이드의 상태를 도시한 도면.
제 2도는 본 발명에 따른 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송수신을 위한 프로세서의 구성 블록도.
제 3도는 본 발명에 따른 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송신 동작 순서도.
제 4도는 본 발명에 따른 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 수신 동작 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 응용 프로그램 인터페이스부 22 : 송신 큐
23 : 윈도 프로토콜 처리부 23-1 : 패킹/언패킹 처리부
24 : 송신 윈도 메모리부 25 : 수신 윈도 메모리부
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송수신을 위한 각 프로세서의 구성은 첨부한 도면 도 2에 도시한 바와 같이 응용 프로그램 인터페이스부 (21)와, 송신 큐(22)와, 윈도 프로토콜 처리부(23)와, 송신 윈도 메모리부 (24) 및 수신 윈도 메모리부(25)를 구비하여 이루어진다.
응용 프로그램 인터페이스부(21)는 응용 프로그램에서 송신 메시지의 전송을 요구하면 전송 요구신호를 생성하여 윈도 프로토콜 처리부(23)로 인가하고, 해당 응용 프로그램과 윈도 프로토콜 처리부(23) 사이에서 입출력되는 메시지를 정합하여 준다.
송신 큐(22)는 윈도 프로토콜 처리부(23)의 프리 리스트(Free List)로부터 할당받은 크기가 다른 각 송신 메시지가 저장된 메시지 버퍼를 연결하고 있다.
윈도 프로토콜 처리부(23)는 송신 메시지에 대한 목적지 분류 기능과 에러 복구 기능을 수행하고, 상대측 프로세서와 메시지를 송수신하기 위한 프로토콜을 처리하며, 프리 리스트(Free List)에 메시지를 저장하고, 내부에 패킹/언패킹 처리부(23-1)를 포함하는데, 해당 패킹/언패킹 처리부(23-1)는 다수 개의 송신 메시지를 소정 크기로 조립하고 조립한 송신 메시지의 갯수에 해당하는 패킹 카운터를 설정하거나, 수신 메시지에 포함된 메시지 크기 정보를 이용하여 패킹 카운터만큼의 메시지로 분해하는 기능을 수행한다.
송신 및 수신 윈도 메모리부(24, 25)는 다수개의 윈도 슬라이드로 구성된 메모리로서, 상대측 프로세서와 송수신되는 메시지를 윈도 프로토콜 처리부(23)의 제어에 따라 윈도 슬라이드에 일시 저장한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송수신 동작을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1 프로세서(20)에서 제 2 프로세서 측으로 메시지를 송신하는 동작은 도면 도 3과 같은 순서로 수행되는데, 응용 프로그램에서 송신 메시지의 전송을 요구하면(스텝 S11), 응용 프로그램 인터페이스부(21)는 응용 프로그램의 전송 요구를 접수하고, 접수한 전송 요구에 따라 전송 요구신호를 생성하여 윈도 프로토콜 처리부(23)로 인가해서 해당 윈도 프로토콜 처리부(23)가 응용 프로그램으로부터의 송신 메시지를 받아들일 준비를 하게 한다(스텝 S12).
스텝 S12이후, 해당 응용 프로그램으로부터 응용 프로그램 인터페이스부(21)를 통해 송신 메시지가 윈도 프로토콜 처리부(23)에 입력되면, 해당 윈도 프로토콜 처리부(23)는 입력된 송신 메시지에 포함된 주소 정보를 체크하여 해당 송신 메시지의 전송 목적지를 분류한 후(스텝 S13), 분류한 목적지에 대응하는 송신 윈도 메모리부(24)의 윈도 슬라이드가 비어 있는가를 확인한다(스텝 S14).
만약, 해당 목적지에 대응하는 윈도 슬라이드가 비어 있는 경우 윈도 프로토콜 처리부(23)의 패킹/언패킹 처리부(23-1)는 송신 메시지의 패킹 카운터를 '1'로 설정하여 해당 비어 있는 윈도 슬라이드에 해당 송신 메시지를 저장한 후(스텝 S15), 송신 윈도 메모리부(24)의 윈도 슬라이드에 저장된 송신 메시지를 통상의 윈도 슬라이드 프로토콜로 목적지 프로세서인 제 2 프로세서 측으로 전송한다 (스텝S16).
그런데, 만약 스텝 S14에서 해당 목적지에 대응하는 윈도 슬라이드가 비어 있지 않은 경우 윈도 프로토콜 처리부(23)는 해당 목적지에 대응하는 송신 큐(22)에 연결된 메시지 버퍼에 전송 대기중인 메시지가 저장되어 있는가를 확인하여 (스텝S17), 전송 대기중인 메시지가 버퍼에 저장되어 있지 않은 경우 패킹/언패킹 처리부(23-1)는 윈도 프로토콜 처리부(23)의 프리 리스트로부터 할당받은 송신 메시지의 패킹 카운터를 '1'로 설정하여 송신 큐(22)에 해당 송신 메시지가 저장된 새로운 메시지 버퍼를 연결하여 저장하고(스텝 S18), 만약 전송 대기중인 메시지가 버퍼에 저장되어 있는 경우 해당 메시지가 저장된 송신 큐(22)의 마지막에 연결된 메시지 버퍼에 남아 있는 영역의 크기와 해당 송신 메시지의 크기를 비교하여 해당 버퍼의 남아 있는 영역에 송신 메시지를 저장할 수 있는가를 확인한다(스텝 S19).
이때, 만약 해당 송신 큐(22)의 마지막에 연결된 메시지 버퍼에 남아 있는 영역의 크기가 송신 메시지의 크기보다 크지 않아 해당 버퍼에 송신 메시지를 저장할 수 없는 경우 윈도 프로토콜 처리부(23)의 패킹/언패킹 처리부(23-1)는 해당 송신 큐(22)에 새로운 메시지 버퍼를 할당한 후, 해당 송신 메시지의 패킹 카운터를 '1' 로 설정하여 새로운 메시지 버퍼에 저장해서 해당 송신 큐(22)의 마지막에 연결하 여 저장한다(스텝 S20).
그런데, 만약 스텝 S19에서 해당 송신 큐(22)의 마지막에 연결된 메시지 버퍼에 남아 있는 영역의 크기가 송신 메시지의 크기보다 커서 해당 버퍼에 송신 메시지를 저장할 수 있는 경우 윈도 프로토콜 처리부(23)의 패킹/언패킹 처리부(23-1)는 해당 송신 큐(22)의 마지막에 연결된 메시지 버퍼에 저장된 메시지의 끝에 해당 송신 메시지를 저장함과 동시에 해당 송신 메시지의 패킹 카운터를 '1' 증가시킨다(스텝S21).
한편, 해당 스텝 S18, S20, S21이후, 윈도 프로토콜 처리부(23)에서 상대측 프로세서인 제 2 프로세서로부터 ACK 신호를 수신하면(스텝 S22), 송신 윈도 메모리부(24)의 윈도 슬라이드가 비게 되므로, 해당 윈도 프로토콜 처리부(23)는 송신 큐(22)에 연결된 첫번째 메시지 버퍼에 저장된 송신 메시지를 빈 윈도 슬라이드에 저장한 후(스텝 S23), 해당 윈도 슬라이드에 저장된 송신 메시지를 통상의 윈도 슬라이드 프로토콜로 목적지 프로세서인 제 2 프로세서 측으로 전송하는 스텝 S16의 동작을 수행하게 된다.
다음으로, 제 2 프로세서로부터 송신되는 메시지를 제 1 프로세서(20)에서 수신하는 동작은 도면 도 4와 같은 순서로 수행되는데, 제 2 프로세서로부터 송신되는 메시지가 수신 윈도 메모리부(25)에 수신되면(스텝 S41), 윈도 프로토콜 처리부 (23)는 해당 수신 윈도 메모리부(25)에 수신된 수신 메시지로부터 패킹 카운터를 독출한 후(스텝 S42), 독출한 패킹 카운터가 '1'보다 큰가를 확인한다(스텝 S43).
이때, 만약 해당 패킹 카운터가 '1'보다 크지 않은 경우 해당 윈도 프로토콜 처리부(23)는 해당 수신 윈도 메모리부(25)에 수신된 수신 메시지를 판독하여 응용 프로그램 인터페이스부(21)를 통해 응용 프로그램에 전달한 후(스텝 S44), 메시지 수신 동작을 종료한다.
그런데, 만약 스텝 S43에서 해당 패킹 카운터가 '1'보다 큰 경우 해당 윈도 프로토콜 처리부(23)의 패킹/언패킹 처리부(23-1)는 해당 수신 윈도 메모리부(25)에 수신된 수신 메시지를 해당 패킹 카운터만큼의 메시지로 분해해서 판독하여 응용 프로그램에 전달하는데, 먼저 해당 패킹/언패킹 처리부(23-1)에서 현재의 판독 포인터가 위치한 수신 윈도 메모리부(25)의 수신 메시지에 포함된 메시지 크기 정보를 인출한 후(스텝 S45), 인출한 메시지 크기에 해당하는 영역의 메시지를 판독하고 판독한 하나의 메시지를 응용 프로그램 인터페이스부(21)를 통해 응용 프로그램에 전달하고(스텝 S46), 동시에 해당 수신 윈도 메모리부(25)에 수신된 수신 메시지에 대한 판독 포인터를 인출한 메시지 크기만큼 증가시킨다(스텝 S47).
이에, 해당 윈도 프로토콜 처리부(23)의 패킹/언패킹 처리부(23-1)는 스텝 S42에서 독출한 패킹 카운터를 '1' 감소시킨 후(스텝 S48), 해당 패킹 카운터가 '1' 보다 큰가를 확인하는 스텝 S43으로 귀환하여 반복 동작을 수행함으로써, 수신 메시지를 해당 패킹 카운터만큼의 메시지로 분해하여 응용 프로그램에 전달할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송수신 처리는 아주 중요한데, 특히 전전자 교환기와 같이 실시간으로 수백 개의 프로세서와 동시에 통신을 해야 할 경우에는 통신 성능이 시스템 전체에 미치는 영향이 매우 크기 때문에 송신측 프로세서에서 다수 개의 짧은 메시지를 소정 크기로 조립하여 송신하고, 반대로 수신측 프로세서에서 해당 소정 크기로 수신된 메시지를 본래의 다수 개의 짧은 메시지로 분해함으로써, 해당 시스템에서의 윈도 제어에 의한 메시지 전송 지연이 감소하여 통신 성능이 향상된다.
이상과 같이, 본 발명은 분산처리 시스템의 각 프로세서에 패킹/언패킹 처리부를 구비하여 프로세서간 통신시에 송신측 프로세서에서 다수 개의 짧은 메시지를 소정크기로 조립하여 송신하고, 수신측 프로세서에서 이를 다시 분해하여 처리할 수 있도록 함으로써, 해당 분산처리 시스템에서의 메시지 전송 효율이 향상됨과 동시에 통신 성능이 향상된다.

Claims (2)

  1. 송신 메시지의 전송 목적지를 분류한 후, 분류한 목적지에 대응하는 윈도 슬라이드가 비어 있는가를 확인하는 과정과; 상기 확인 결과, 상기 분류한 목적지에 대응하는 윈도 슬라이드가 비어 있는 경우 송신 메시지의 패킹 카운터를 '1'로 설정하여 빈 윈도 슬라이드에 송신 메시지를 저장하고 해당 저장된 송신 메시지를 목적지 프로세서로 전송하는 과정과; 상기 확인 결과, 상기 분류한 목적지에 대응하는 윈도 슬라이드가 비어 있지 않은 경우 송신 큐에 연결된 버퍼에 전송 대기중인 메시지가 저장되어 있는지를 확인하는 과정과; 상기 확인 결과, 상기 버퍼에 전송 대기중인 메시지가 저장되어 있지 않으면 상기 송신 메시지의 패킹 카운터를 '1'로 설정한 후 상기 송신 큐에 새로운 버퍼를 연결하여 송신 메시지를 저장하는 과정과; 상기 확인 결과, 상기 버퍼에 전송 대기중인 메시지가 저장되어 있으면 상기 버퍼의 남은 영역에 송신 메시지를 저장할 수 있는지를 확인하는 과정과; 상기 확인 결과, 상기 버퍼의 남은 영역에 송신 메시지를 저장할 수 있으면 상기 송신 메시지의 패킹 카운터를 '1' 증가시켜 상기 버퍼에 송신 메시지를 저장하는 과정과; 상기 확인 결과, 상기 버퍼의 남은 영역에 송신 메시지를 저장할 수 없으면 상기 송신 메시지의 패킹 카운터를 '1'로 설정한 후 상기 송신 큐에 새로운 버퍼를 연결하여 송신 메시지를 저장하는 과정과; ACK 신호가 수신되어 윈도 슬라이드가 비게 되면 상기 송신 큐에 연결된 버퍼의 송신 메시지를 해당 윈도 슬라이드에 저장하고 해당 윈도 슬라이드에 저장된 송신 메시지를 목적지 프로세서로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송신 방법.
  2. 수신 메시지로부터 패킹 카운터를 독출하는 과정과; 상기 패킹 카운터가 '1'보다 큰지를 확인하는 과정과; 상기 패킹 카운터가 '1'보다 크지 않으면 수신 메시지를 판독해서 응용 프로그램에 전달하는 과정과; 상기 패킹 카운터가 '1'보다 크면 메시지 크기 정보를 인출하는 과정과: 상기 인출한 메시지 크기 정보에 따라 하나의 메시지를 판독해서 응용 프로그램에 전달하고 해당 전달된 메시지 크기 만큼 판독 포인터를 증가시키는 과정파; 상기 패킹 카운터를 '1' 감소시킨 후, 패킹 카운터가 '1'보다 큰지를 확인하는 상기 과정으로 귀환하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 수신 방법.
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