KR100362586B1 - 비연결 서버 이중화 구현 장치 - Google Patents

비연결 서버 이중화 구현 장치 Download PDF

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Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:
비연결 서버 이중화 구현 장치
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:
비연결서버의 신뢰성도 및 성능의 향상을 위한 비연결 서버 이중화 구현장치를 제공한다.
3. 발명의 해결방법의 요지:
본 발명에서는 동작/대기모드 이중화의 개념을 구현하는데 여분의 하드웨어를 추가하여 하드웨어적인 상호감시 하에 동시에 운용함으로써 동작상태의 하드웨어에서 결함이 발견되었을때 감시중이던 대기상태의 하드웨어로 신속히 절체하도록 하여 정상동작을 유지하도록 한다.
4. 발명의 중요한 용도:
비연결 서버

Description

비연결 서버 이중화 구현 장치
본 발명은 비동기전달모드 망에 관한 것으로, 특히 비연결형 데이타를 서비스하는 비연결형 서버의 신뢰도를 향상시켜주기 위한 비연결 서버 이중화 구현 장치에 관한 것이다.
ATM(Asynchronous Transfer Mode)망의 보급으로 LAN(Local Area Network), PSTN(Public Switched Telephonc Network) 등과 같은 기존망의 수용이 중요한 논제가 되고 있다.
LAN환경에서는 비연결데이타 서비스를 전제로 하기 때문에 연결형 데이타 서비스를 기반으로 하는 ATM망의 연동을 위하여 많은 연구가 진행중에 있다. 예를 들면, ATM FORUM에서는 기존 LAN의 MAC계층을 에뮬레이션하여 고속의 ATM-LAN을 구현하기 위한 LAN 에뮬레이션에 대하여, IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 IP(Internct Protocol)데이타 그램을 ATM망에 전달하기 위한 AR(Adress Resoultion)과 프레임 인캡슐레이션(encapsulation) 방법에 대하여, ITU-T에서는 비연결 서버를 이용한 CBDS(Connectionless Broadband Data Service)를 제공하기 위한 프로토콜에 대하여, 각각 많은 연구가 진행 중에 있다.
비연결행 서버는 공중망에 적합한 방식으로 ATM망에서 가상연결을 통하여 서버와 일대일로 접속된 IWF(InterWorking Function)을 통하여 입력된 비연결헝 데이타를 E.l64형태의 목적지 주소값으로 변환하여 목적지의 IWF로 전달하는 라우팅기능을 수행한다.
이와 같은 기능을 수행하기 위한 종래의 비연결 서버는 제1도와 같이 셀처리 보드 2, 제어 서브보드 4로 구성되어 있다. 상기 셀처리 보드 2는 광송수신부 6, 물리계층부 8 및 헤더변환처리부 10으로 구성되어 있다.
셀처리 보드 2에서, 상기 광송수신부 6은 외부의 광링크로부터 인가되는 광신호를 수신하여 전기적인 신호로 변환한 후 물리계층부 8로 출력한다. 또한 물리계층부 8로부터 출력되는 전기적인 신호를 광신호로 변환하여 외부의 광링크로 출력한다. 물리계층처리부 8은 광송신부 6으로부터 출력되는 전기적인 신호상의 데이타 스트림으로부터 ATM셀을 추출하는 기능, 및 HCS(Header Checker Sequence)를 통하여 데이타의 오류를 감지하는 기능 등 ATM 물리계층의 기능을 수행한다. 상기 물리계층처리부 8은 통상 상용칩인 PM5346 SUNl CHIP을 사용하고 있다. 헤더변환처리부 10은 물리계층처리부 8로부터 출력되는 셀을 목적지 주소값에 의하여 VPl/VCl/MID(Virtual Path ldentifier / Virtual Channel ldentirier / Message ldentifier)값을 변환하는 기능을 수행하고, 변환된 셀을 다시 상기 물리계층처리부 8로 전달하는 기능 및 멀티캐스팅셀을 판별하여 제어서브보드 4로 전달하게 한다.
제1도의 제어 서브보드 4는 셀처리보드 2와의 연결을 통하여 입력된 OAM(Operation, Administration and Maintenance) 및 멀티캐스팅 셀들로부터 유지보수 기능, 멀티 캐스팅 기능 및 연결 제어기능 등을 수행한다.
이때 각 블럭간의 상호동작을 주고 받는 신호들은 다음과 같다. 먼저 물리계층처리부 8과 헤더변환처리부 10과의 정합을 위한 신호들 A로서, PM5346 SUNI CHIP의 경우에는 TSOC, TDAT(0:7), TCA, TWRENB, RSOC, RDAT(0:7), RCA, RRENB 들(PM5346 SUNI CHIP 데이타 북 참조)이 있다. 그리고 제어서브 보드 4와 헤더변환처리부 10간에 OAM 및 멀티캐스팅셀 전송을 위한 정합신호 B가 있는데, 그 신호는 16비트의 송수신데이타 버스 TDATA(0:15), RDATA(0:15)와 송수신셀의 시작을 알리는 1비트의 신호 TSOC, RSOC, 송수신셀의 끝을 알리는 1비트의 신호 TEOC, REOC, 데이타를 읽고/쓰기 위한 FRD/FWR(FIFO Read/FIFO Write)신호로 구성된다. 제7도에서는 이러한 신호들의 타이밍을 보여주고 있다.
그러나 상술한 종래의 비연결형 서버는 단종화로 구성되어 있어 서버의 결함이 발생되면 정상적인 서버로 교체될 때까지 기능이 정지되는 등 서버의 기능 및 유지보수에 많은 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 비연결 서버를 이중화로 구현하는 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 비연결서버의 신뢰성도 및 성능의 향상을 위한 비연결 서버 이중화 구현장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적에 따라, 본 발명은 비연결서버의 신뢰도를 향상시키기 위한 방법으로 서버를 하드웨어적으로 이중화하여 각각 동작/대기모드(active /stand by)로 구현한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 동작/대기모드 이중화의 기본개념은 여분의 하드웨어를 추가하여 하드웨어적인 상호감시 하에 동시에 운용함으로써 동작상태의 하드웨어에서 결함이 발견되었을때 감시중이던 대기상태의 하드웨어로 신속히 절체하도록 하여 정상동작을 유지하도록 한다.
제2도는 본 발명에 따른 비연결 서버 이중화 구현 장치를 보여주는 도면로서, 물리계층처리보드 20, 이중화된 셀처리보드 30 및 40, 그리고 이중화된 제어보드 50, 60으로 구성된다.
제2도에서 외부의 광링크는 단중화되어 있고 시스템 내부의 자원들은 이중화되어 있는바 물리계층처리보드 20은 이들 간의 정합을 위해 이중화된 각 보드로의 신호 분배 및 수집기능을 수행한다.
상기 물리계층처리보드 20의 구체 블럭도는 제3도에 도시되어 있는 바와 같이, 광송수신부 22와, ATM물리계층처리부 24 및 클럭발생부 26으로 구성되어 있다. 이러한 구성에서 타 보드와의 인터페이스는, 광신호 송수신을 위한 광링크가 있고, 이중화된 셀처리보드 30 및 40간의 정합을 위한 8비트 유니폴라 정합신호 D,이중화된 셀처리보드 30 및 40으로 셀처리기 준클럭 공급시켜 주는 20MHz기준클럭 E가 있다.
한편 제2도의 셀처리보드 30 및 40 각각의 구체 블럭도는 제4도와 같으며, 물리계층 정합송신 버퍼부 70, 셀헤더 변환부 72, OAM 및 멀티캐스팅셀 송신 버퍼부 74, VME 정합버퍼부 76, 및 이중화상태결정부 78로 구성된다. 상기 셀처리보드 30 및 40의 외부와의 정합을 위한 신호는, 제어보드 50, 60와의 정합을 위한 VME버스 정합신호, OAM 및 멀티캐스팅셀 정합신호들 H 즉, TSOC, TDATA(0:15), TWR, TEOC, RSOC, RDATA(0:15), RRD, REOC 등이 있으며, 또한 물리계층처리보드 20와의 데이타 송수신을 위한 신호인 8비트 유니폴라 정합신호들 E 즉,TD(0:7), TSOC, TCA,RD(0:7), RSOC, RCA 등이 있다. 또한 물리계층 처리보드 20으로부터 공급받은 클럭신호(20M CLK) E와 이중화된 셀처리보드 40 및 50간의 이중화 상태를 결정하기 위한 신호 F 즉, XFAIL, XACT_STB, FAIL, 20MCLK등이 있다.
제4도의 이중화상태 결정부 78의 구체회로도는 제6도로서, 인버터 90, 낸드게이트들 92, 94, 오아게이트들 96, 98, 100, 103 및 디형 플립플립 102로 구성된다.
상기 이중화 상태 결정부 78은 이중화 상태를 결정하기 위한 신호 F 즉, XFAIL, XACT_STB, FAIL, 20MCLK, RESET 등을 입력으로 제4도의 구성에 의한 하기와 같은 논리 연산으로 이중화상태를 결정하는 신호 1 즉, ACT_STB신호를 출력한다. 하기에서, FAIL, XFAIL신호는 액티브 "하이", XACT_STB, RESET 신호는 액티브 "로우", "/"는 네가티브 의미임. 그리고 "신호.Q"는 디형플립플롭 102에서 현재 출력되는 값이고, "신호.D"는 디형 플립플롭 102에서 바로 이전에 출력되는 값을 의미한다.
ACT_STB.Q = /FAIL * /XFAIL * ACT_STB.D * /RESET
+ /ACT_STB.D * XACT_STB.D * /FAIL * /XFAIL * /RESET
+ /FAIL * XFAIL * /RESET
제2도의 제어보드 50 및 60 각각의 구체 블럭도는 제5도와 같으며, 프로세서부 80, OAM 및 멀티캐스팅송신버퍼부 82, VME버스정합버퍼부 84, 및 이중화상태제어부 86으로 구성된다. 상기 제어보드 50 및 60의 외부와의 정합을 위한 신호는 VME버스 인터페이스신호, OAM 및 멀티캐스팅 셀 정합신호 H, 그리고 이중화된 제어보드 50 및 60 간의 이중화 상태를 결정하기 위한 신호 G 즉, PACT, XPACT, PFAIL, XPFAIL, 20MHz 등이 있다.
이하 상기한 구성을 참조하여 본 발명의 동작을 상세히 설명한다.
본 발명에서의 이중화의 개념은 하드웨어적인 동작/대기모드 방식에 의하여이루어진다. 따라서 제2도에서 기본적으로 이중화된 각 보드들(셀 처리보드 30 및 40, 제어보드 50 및 60) 간에 입력되는 신호들 D, E, H, VME버스 등은 동작상태의 보드뿐만 아니라 대기상태의 보드에게도 전달한다. 따라서 각 보드들은 동일하게 입력된 기준클럭에 맞춰 같은 동작을 수행하고 이중화된 보드에서의 출력신호들에 대하여는 이중화상태결정부에서 결정된 상태에 따라, 동작상태로 결정된 하나의 보드에서만 신호 출력들, D, E, H, VME버스를 허용한다. 그러므로 동작모드로 있는 보드에서 결함이 발생될 경우에는 상기 이중화상태결정부가 이를 빨리 체크하고 대기상태로 있는 보드로 절체시켜준다.
비연결셀 처리를 위한 상세한 동작은 다음과 같다.
제2도를 참조하면, 물리계층처리보드 20로 입력되는 비연결형 데이타(광신호임)는 전기적 신호로 변환되고(제3도의 광송수신부 22에서) ATM물리계층 처리가 되어(제3도의 ATM물리계층 처리부 24에서) 정합신호들 D가 되어 이중화된 셀처리보드 30및 40에 각각 인가된다 각 셀처리보드 30 및 40은 입력된 셀을 목적지 주소값에 의해 VPI, VCl변환을 수행한다. 이때 입력된 셀이 OAM셀이거나 멀티캐스팅셀일 경우는 정합신호 H를 통하여 이중화된 제어보드 50과 60에 전달한다. 따라서 각 제어보드 50 및 60은 멀티캐스팅셀일 경우에는 셀복사를, OAM셀일 경우에는 적절한 유지 보수기능을 한후 정합신호 H를 통하여 셀처리보드 30 및 40에 전달한다. 여기서 상기 제어보드 30 및 40은 제5도에 도시된 바와 같이 이중화상태 제어부 86을 통하여 발생되는 신호 2 즉, PACT_STB에 의하여 이 신호가 "로우"로 구동되는 쪽의 제어보드내 버퍼들(OAM 및 멀티캐스팅 송신버퍼부 82, VME버스정합버퍼부 84)만 인에이블시킨다. 따라서 상기 정합신호 H는 인에이블된 제어보드에서만 출력되고 상기 셀처리보드 30 및 40으로 전달된다.
셀처리보드 30및 40은 헤더변환처리가 완료된 셀에 대하여 해당셀을 이중화상태결정부 78에서 결정된 신호 I 즉, ACT_STB신호에 따라 이 신호가 "로우"상태로 구동되는 쪽의 물리층 정합송신버퍼부 70만을 인에이블시킨다. 따라서 신호 D는 인에이블된 셀처리보드에서만 출력되고 물리계층처리보드 20으로 전달된다. 그러면 물리계층처리보드 20은 필요한 ATM물리계층처리부 24에서 ATM물리계층처리하고 광송수신부 22를 통하여 광신호로 변환하여 광링크로 출력한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 여분의 하드웨어를 두어 이중화로 운용함으로써 결함에 유연하게 대처할수 있게 함과 동시에 일반적으로 이중화를 하게 되면 생길수 있는 서버의 성능감소를 하드웨어적인 동작/대기모드 방식을 통하여 두 보드간에 항시 동일상태를 유지할 수 있게 하여 신속한 절체로서 고장감시기능을 구현하여 최적의 성능을 갖는 보다 신뢰성 있는 서버의 구현이 가능하게 되는 장점이 있다.
제1도는 종래의 비연결 서버 구성도
제2도는 본 발명에 따른 비연결 서버 이중화 구현 장치를 보여주는 도면
제3도는 제2도의 물리계충보드 20의 구체 블럭도
제4도는 제2도의 셀처리보드 30 및 40 각각의 구체 블럭도
제5도는 제2도의 제어보드 50 및 60 각각의 구체 블럭도
제6도는 이중화상태결정부 78의 구체 회로도
제7도는 제1도의 제어서브보드 4와 헤더변환처리부 10간의 신호타이밍을 보여주는 도면

Claims (1)

  1. 비연결 서버 이중화 구현 장치에 있어서,
    입력되는 비연결형 데이타를 광전기로 변환하고 ATM물리계층 처리하여 정합신호들을 출력하며 역으로 입력되는 신호를 그 역으로 처리하는 물리계층처리수단과,
    상기 정합신호들 중 입력된 셀을 목적지 주소값에 의해 헤더변환처리를 수행하며, 상기 헤더변환처리가 완료된 셀에 대하여 해당셀을 내부 이중화상태결정수단에서 결정된 신호상태에 의거 한쪽의 셀처리수단내 버퍼들만 인에이블시켜 출력하는 이중화된 셀처리수단과,
    상기 이중화된 셀처리수단에서 인가되는 셀들로부터 유지보수 기능, 멀티 캐스팅 기능 및 연결 제어기능 등을 수행하며, 상기 기능수행이 완료된 셀에 대하여 해당셀을 내부 이중화상태제어수단에서 결정된 신호상태에 의거 한쪽의 제어수단내 버퍼들만 인에이블시켜 출력하는 이중화된 제어수단으로 구성함을 특징으로 하는 장치.
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