KR100388495B1 - 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
본 발명은, 프로세서간 통신을 하는 응용 프로그램이 인터넷 주소가 아닌 근거리 통신망 주소를 이용하여 상대편에 메시지를 전달하며, 메시지 종류, 메시지 식별번호 및 목적지 포트번호를 이용해 해당 프로세스를 구분하여 메시지를 교환하기 위한 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공함에 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 시스템에 적용되는 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법에 있어서, 전송하고자 하는 IPC(Inter Processor Communication)메시지를 토대로 목적지 포트 번호, 근원지 포트 번호 및 메시지 종류 번호를 이용하여 메시지의 기본 IPCMP(Inter Processor Communication Message Protocol) 헤더를 생성하는 제 1 단계; 상기 생성된 기본 IPCMP 헤더를 참조하여 메시지의 크기에 따라 메시지의 분해 여부를 결정하여 처리한 후에 IPCMP 메시지에 지정된 근거리 통신망 종류 번호와 근거리 통신망 목적지 주소를 이용하여 헤더를 덧붙여 상기 근거리 통신망을 통하여 해당 노드로 전송하는 제 2 단계; 상기 근거리 통신망을 통하여 전송된 IPCMP 메시지를 근거리 통신망 종류 번호에 따라 수신하여 메시지 에러 검사를 위한 IPCMP 헤더 검사를 수행하는 제 3 단계; 및 상기 메시지 종류와 목적지 포트번호에 따라 해당 인터페이스를 호출하여 메시지 분해여부에 따라 재조립을 수행한 후에 고유 포트 번호와 메시지 종류 번호를 이용하여 IPC 메시지를 전달하는 제 4 단계를 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 내부 분산 노드 프로세서간의 통신 등에 사용됨.

Description

기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법{Method of inter processor communication in a distributed router system}
본 발명은 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 응용 프로그램이 메시지를 목적지의 근거리 통신망 주소와 고유 포트를 지정하여 프로세서간 통신 메시지 프로토콜(Inter Processor Communication Message Protocol : 이하 "IPCMP"라 칭함) 모듈로 전달하고, 근거리 통신망을 통해 수신된 메시지를 IPCMP 모듈을 통해 포트 번호로 대응시킨 후 해당 응용 프로그램이 수신하기 위한 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
종래의 이더넷을 통한 프로세서간의 통신 방법은 이더넷 상위 프로토콜인 인터넷 프로토콜, UDP(User Datagram Protocol) 또는 TCP(Transmission Control Protocol)를 이용하는 소켓 인터페이스를 사용하여 IPC(Inter Processor Communication) 메시지를 교환하는 방법이었다. 상기의 통신 방법을 위해서는 시스템 내부 프로세서간 통신임에도 인터넷 주소를 사용하고 IP 계층, UDP 계층 또는 TCP 계층을 처리해야 하는데, 이로 인해 내부 프로세서 통신 시 IPC 메시지 처리 시간이 증가되는 단점이 있었다.
이에 본 발명은, 상기와 같은 단점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 프로세서간 통신을 하는 응용 프로그램이 인터넷 주소가 아닌 근거리 통신망 주소를 이용하여 상대편에 메시지를 전달하며, 메시지 종류, 메시지 식별번호 및 목적지 포트번호를 이용해 해당 프로세스를 구분하여 메시지를 교환하기 위한 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 시스템의 일실시예 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 라인 프로세서 노드 및 메인 프로세서 노드의 일실시예 상세 구성도.
도 3은 도 2에 도시된 IPCMP의 상세 구조도.
도 4는 본 발명에 따른 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법에 대한 일실시예 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101 : 메인 프로세서 노드 102 : 이더넷
103a 내지 103c : 라인 프로세서 노드
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 시스템에 적용되는 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법에 있어서, 전송하고자 하는 IPC(Inter Processor Communication)메시지를 토대로 목적지 포트 번호, 근원지 포트 번호 및 메시지 종류 번호를 이용하여 메시지의 기본 IPCMP(Inter Processor Communication Message Protocol) 헤더를 생성하는 제 1 단계; 상기 생성된 기본 IPCMP 헤더를 참조하여 메시지의 크기에 따라 메시지의 분해 여부를 결정하여 처리 한 후에 IPCMP 메시지에 지정된 근거리 통신망 종류 번호와 근거리 통신망 목적지 주소를 이용하여 헤더를 덧붙여 상기 근거리 통신망을 통하여 해당 노드로 전송하는 제 2 단계; 상기 근거리 통신망을 통하여 전송된 IPCMP 메시지를 근거리 통신망 종류 번호에 따라 수신하여 메시지 에러 검사를 위한 IPCMP 헤더 검사를 수행하는 제 3 단계; 및 상기 메시지 종류와 목적지 포트번호에 따라 해당 인터페이스를 호출하여 메시지 분해여부에 따라 재조립을 수행한 후에 고유 포트 번호와 메시지 종류 번호를 이용하여 IPC 메시지를 전달하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은, 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 시스템에, 전송하고자 하는 IPC(Inter Processor Communication)메시지를 토대로 목적지 포트 번호, 근원지 포트 번호 및 메시지 종류 번호를 이용하여 메시지의 기본 IPCMP(Inter Processor Communication Message Protocol) 헤더를 생성하는 제 1 기능; 상기 생성된 기본 IPCMP 헤더를 참조하여 메시지의 크기에 따라 메시지의 분해 여부를 결정하여 처리 한 후에 IPCMP 메시지에 지정된 근거리 통신망 종류 번호와 근거리 통신망 목적지 주소를 이용하여 헤더를 덧붙여 상기 근거리 통신망을 통하여 해당 노드로 전송하는 제 2 기능; 상기 근거리 통신망을 통하여 전송된 IPCMP 메시지를 근거리 통신망 종류 번호에 따라 수신하여 메시지 에러 검사를 위한 IPCMP 헤더 검사를 수행하는 제 3 기능; 및 상기 메시지 종류와 목적지 포트번호에 따라 해당 인터페이스를 호출하여 메시지 분해여부에 따라 재조립을 수행한 후에 고유 포트 번호와 메시지 종류 번호를 이용하여 IPC 메시지를 전달하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
여기서 상술된 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 시스템의 일실시예 구성도로서, 이더넷을 이용한 일예를 나타내고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 시스템은 다수의 라인 프로세서 노드(103a,103b,103c...) 및 메인 프로세서 노드(101)를 포함한다.
그리고, 상기 다수의 라인 프로세서 노드(103a,103b,103c...)와 메인 프로세서 노드(101)간의 통신은 이더넷(102)을 통해 이루어지며, 상기 다수의 라인 프로세서 노드(103a,103b,103c...)는 인터넷 제어 메시지 프로토콜(Internet Control Message Protocol)을 처리하며, 메인 프로세서 노드(101)는 라우팅 프로토콜을 처리하도록 한다.
도 2는 도 1에 도시된 라인 프로세서 노드 및 메인 프로세서 노드의 일실시예 상세 구성도로서, 이더넷을 이용한 일예를 나타내고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 라인 프로세서 노드 및 메인 프로세서 노드는 각각 응용 프로그램 프로세스(201,211)로부터 전달받은 정보를 저장하기 위한 메시지 큐(207a,217a), 각각 응용 프로그램 프로세스(201,211)로 전달되는 정보를 저장하기 위한 메시지 큐(207b,217b), 응용 프로그램 프로세스(201,211)의 스케쥴링을 처리하는 실시간 운영체계 커널(202,212), 그리고 상기 실시간 운영체계 커널(202,212)의 상위에는 프로세서간 통신을 하기 위한 응용 프로그램 프로세스(201,211)가 동작한다.
또한, 라인 프로세서 노드와 메인 프로세서 노드노드 간의 메시지 교환을 위해 MAC 계층(205,215)의 상위에서는 IPCMP 모듈(204,214)이 실행되고, IPCMP 모듈(204,214)의 상위에는 응용 프로그램 프로세스(201,211)에서 쉽게 억세스할 수 있도록 IPCMP 옵션을 추가한 소켓 인터페이스(203,213)를 제공한다.
상기 MAC 계층(205)은 이더넷 프레임을 수신하여 목적지 MAC 주소, 근원지 MAC 주소를 검사하고, 이더넷 종류 번호에 따라 메시지 큐(207b)를 통해 상위 계층으로 전달한다. 이때, IPCMP용 이더넷 종류 번호는 "1001"을 사용하여 기존의 상위 프로토콜과 구분된다. 그리고, 상기 MAC 계층(205)은 상위 계층인 IPCMP 계층(204)으로부터 전송할 메시지를 메시지 큐(207a)를 통해 입력받으면 해당 메시지를 이용하여 목적지 MAC 주소, 근원지 MAC 주소를 결정하고 이더넷 프레임을 완성한다.
IPCMP 계층(204)에서는 MAC 계층(205)으로부터 전달된 IPCMP 메시지의 헤더 검사를 수행한다. 이 기본 헤더 검사에는 체크섬 검사 기능, 메시지 길이 검사 기능, 조립 오프셋 값 검사 기능을 포함한다. 헤더 검사 기능을 수행한 후 메시지 종류와 목적지 포트번호에 따라 해당 소켓 인터페이스(203)를 호출하여 응용 프로그램 프로세스(201)로 메시지를 전달한다. 그리고, 상기 소켓 인터페이스(203)를 통해 전송할 메시지를 전달받은 IPCMP 계층(204)은 IPCMP 헤더를 구성하여 메시지와 결합시킨 후 MAC 계층(205)으로 전달한다.
따라서, 상기 메인 프로세서 노드의 응용 프로그램 프로세스(201)와 라인 프로세서 노드의 응용 프로그램 프로세스(211)간의 메시지 교환 시 IPCMP 계층(204,214)은 지정된 포트번호와 목적지의 MAC 주소를 이용하여 메시지를 전송하고, 메시지를 수신할 경우 해당 포트로 메시지를 전달하는 역할을 수행한다. 즉, IPCMP는 노드간 통신을 위해 응용프로그램의 포트 번호와 이더넷 주소를 대응시켜 상호간의 IPC 메시지를 연동하는 프로토콜이 된다.
도 3은 도 2에 도시된 IPCMP의 상세 구조도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 IPCMP는 IPC 메시지를 전송하기 위해 이더넷 헤더와 결합된 형태로서, 이더넷 목적지 주소(301), 이더넷 근원지 주소(302), 이더넷 종류(303), 목적지 포트 번호(304), 근원지 포트 번호(305), 메시지 종류(306), 메시지 식별자(307), 체크섬(308), 메시지 길이(309), 조립 오프셋 값(310) 및 데이터(311)를 포함한다.
여기서, 이더넷 목적지주소(301), 이더넷 근원지 주소(302) 및 이더넷 종류(303)는 이더넷 헤더에 해당하며, 이더넷 종류(303) 이후에 연결되는 부분이 실제 IPCMP 메시지에 해당한다.
따라서, IPCMP로 입력된 메시지 즉, IPCMP 메시지는 지정된 이더넷 종류(303)에 따라 목적지 이더넷 주소(301)로 전송된다. 여기서, IPCMP 용 이더넷 종류로 사용되는 번호는 “1001”을 사용하여 기존의 IP 이더넷 종류의 번호 및 인터페이스 이더넷 종류의 번호와 구별되도록 한다.
그리고, 상기 이더넷 헤더 이후 즉, 이더넷 종류(303) 이후에 연결되는 목적지 포트 번호(Destination Port Number : 304)는 메시지의 해당 목적지 포트 번호를 표시하는 2 바이트의 필드로, 메시지를 해당 목적지 프로세스에 전달하기 위해 사용된다.
상기 근원지 포트 번호(Source Port Number: 305)는 메시지의 근원지 포트번호를 표시하는 2 바이트의 필드이다. 상기 메시지 종류(Message Type : 306)는 IPC 메시지의 종류를 표시하는 1 바이트의 필드이고, 메시지 식별자(Message ID : 307)는 메시지 식별을 위해 고유의 아이디를 부여하는 1 바이트 필드이다.
그리고, 상기 체크섬(308)은 메시지의 에러 검사를 수행하는 2 바이트 필드이고, 메시지 길이(Message Length : 309)는 메시지의 IPCMP 헤더와 데이터의 총 크기를 표시하는 2 바이트의 필드이다. 또한, 상기 조립 오프셋 값(Fragment Offset : 310)은 마지막으로 메시지의 총 길이가 1488바이트를 초과하는 경우에 발생하는 메시지 분해의 경우를 표시하는 메시지의 오프셋 값을 나타내는 2 바이트의 필드이다.
도 4는 본 발명에 따른 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
여기서, 상기 노드 프로세서간 통신은 메인 프로세서 노드와 라인 프로세서노드간에 수행되거나, 라인 프로세서 노드간에 수행될 수 있는데, 여기서는 설명상 메인 프로세서 노드와 라인 프로세서 노드간의 통신으로 한정 설명하여 이해를 돕고자 한다.
먼저, 메인 프로세서 노드(101)의 응용 프로그램 프로세스(201)가 작성한 IPC 메시지는 실시간 스케쥴링을 처리하는 운영 체계 커널(202) 및 소켓 인터페이스(203)를 통해 IPCMP 계층(204)의 송신 메시지 큐(207a)에 도착한다(401).
그러면, IPCMP 계층(204)에서는 수신된 IPC 메시지를 토대로 목적지 포트 번호, 근원지 포트 번호 및 메시지 종류 번호를 이용하여 메시지의 기본 IPCMP 헤더를 생성한다(402).
그리고, 이 생성된 기본 IPCMP 헤더를 참조하여 메시지의 크기에 따라 메시지의 분해 여부를 결정한 후 분해를 수행한 후(403), 완전한 IPCMP 헤더와 메시지즉, IPCMP 메시지를 완성한다.
여기서, 상기 분해는 데이터가 특정 길이 이상인 경우에 이를 정해진 분해 길이로 조작을 내어 데이터를 완성하는 것으로, 이 데이터 조각의 길이를 조립 오프셋 값(310)에 넣어 분해 정보를 포함한 헤더를 완성하여 분해를 수행하는 것이다.
이때, 분해를 수행하여 완성된 IPCMP 메시지는 하위 드라이버를 통해 지정된 이더넷 종류 번호와 이더넷 목적지 주소를 이용하여 이더넷 헤더를 덧붙여 해당 노드 즉, 라인 프로세서 노드(103a)로 전송한다(404).
그러면, 이 IPCMP 메시지는 이더넷(102)을 통해 이더넷 프레임 형태로 변환되어 라인 프로세서 노드(103a)로 수신된다. 그러면, 상기 라인 프로세서 노드(103a)는 이더넷(102)을 통하여 수신된 이더넷 프레임 형태인 IPCMP 메시지를 MAC 계층(215)으로 전달하고, 그러면, MAC 계층(215)에서는 전달받은 이더넷 프레임에서 목적지 MAC 주소 및 근원지 MAC 주소를 검사하고 이더넷 종류 번호에 따라 수신 메시지 큐(217b)에 전달한다(405). 이때, 상기 수신 메시지 큐(217b)에 도착한 메시지는 IPCMP 계층(214)으로 전달되어 먼저 메시지 에러 검사를 위한 IPCMP 헤더 검사를 수행하는데(406), 여기서 IPCMP 헤더 검사에는 체크섬 검사, 메시지 길이 검사 및 조립 오프셋 값 검사를 포함하는 것이다.
따라서, IPCMP 헤더 검사를 수행 후에 메시지 종류와 목적지 포트 번호에 따라 해당 소켓 인터페이스(213)를 호출하여 메시지가 분해되어 있는 경우 재조립 과정을 수행한다(407).
여기서, 상기 재 조립 과정은 헤더의 조립 오프셋 값(310)이 있은 경우에만 수행되는 것으로, 메시지의 길이 값(309)과 조립 오프셋 값(310)을 이용하여 분해된 메시지를 하나의 메시지로 재조립하게 된다.
그리고, 고유 포트 번호와 메시지 종류 번호를 이용하여 해당하는 프로세서 즉, 응용 프로그램 프로세스(211)로 IPC 메시지를 전달한다(408).
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 진술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명은, 프로세서간 통신을 하는 응용 프로그램이 인터넷 주소가 아닌 이더넷 주소를 이용하여 상대편에 메시지를 전달하고, 고유 포트번호를 이용해 해당 프로세스를 구분하여 메시지를 교환하며, IPC 메시지를 IPCMP 모듈을 이용해 처리함으로써 기존 이더넷을 통한 프로세서간 통신을 하는 방식에 비해 IPC 메시지를 처리하는 과정을 단축시킬 수 있는 효과와 노드의 소프트웨어 모듈을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 시스템에 적용되는 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법에 있어서,
    전송하고자 하는 IPC(Inter Processor Communication)메시지를 토대로 목적지 포트 번호, 근원지 포트 번호 및 메시지 종류 번호를 이용하여 메시지의 기본 IPCMP(Inter Processor Communication Message Protocol) 헤더를 생성하는 제 1 단계;
    상기 생성된 기본 IPCMP 헤더를 참조하여 메시지의 크기에 따라 메시지의 분해 여부를 결정하여 처리 한 후에 IPCMP 메시지에 지정된 근거리 통신망 종류 번호와 근거리 통신망 목적지 주소를 이용하여 헤더를 덧붙여 상기 근거리 통신망을 통하여 해당 노드로 전송하는 제 2 단계;
    상기 근거리 통신망을 통하여 전송된 IPCMP 메시지를 근거리 통신망 종류 번호에 따라 수신하여 메시지 에러 검사를 위한 IPCMP 헤더 검사를 수행하는 제 3 단계; 및
    상기 메시지 종류와 목적지 포트번호에 따라 해당 인터페이스를 호출하여 메시지 분해여부에 따라 재조립을 수행한 후에 고유 포트 번호와 메시지 종류 번호를 이용하여 IPC 메시지를 전달하는 제 4 단계
    를 포함하는 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 근거리 통신망은,
    이더넷을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 IPCMP 메시지의 헤더는,
    목적지 포트 번호, 근원지 포트 번호, 메시지 종류, 메시지 식별자, 체크섬, 메시지 길이, 조립 오프셋 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 방법.
  4. 기능 분산형 내부 분산 노드 프로세서간 통신 시스템에,
    전송하고자 하는 IPC(Inter Processor Communication)메시지를 토대로 목적지 포트 번호, 근원지 포트 번호 및 메시지 종류 번호를 이용하여 메시지의 기본 IPCMP(Inter Processor Communication Message Protocol) 헤더를 생성하는 제 1 기능;
    상기 생성된 기본 IPCMP 헤더를 참조하여 메시지의 크기에 따라 메시지의 분해 여부를 결정하여 처리 한 후에 IPCMP 메시지에 지정된 근거리 통신망 종류 번호와 근거리 통신망 목적지 주소를 이용하여 헤더를 덧붙여 상기 근거리 통신망을 통하여 해당 노드로 전송하는 제 2 기능;
    상기 근거리 통신망을 통하여 전송된 IPCMP 메시지를 근거리 통신망 종류 번호에 따라 수신하여 메시지 에러 검사를 위한 IPCMP 헤더 검사를 수행하는 제 3 기능; 및
    상기 메시지 종류와 목적지 포트번호에 따라 해당 인터페이스를 호출하여 메시지 분해여부에 따라 재조립을 수행한 후에 고유 포트 번호와 메시지 종류 번호를 이용하여 IPC 메시지를 전달하는 제 4 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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