KR100637990B1 - 프로토콜 이중화 장치 및 프로토콜 이중화 방법 - Google Patents

프로토콜 이중화 장치 및 프로토콜 이중화 방법 Download PDF

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Abstract

이중화된 컴퓨터 시스템에 있어서, 특정의 통신 패킷(대상패킷)에 대하여 상기 2대의 컴퓨터의 패킷의 통신순서 및 그 내용을 일치시킨다. 제1의 컴퓨터에 있어서, 프로토콜처리에 앞서서, 수신된 패킷이 대상패킷인가 여부를 판단한다. 대상패킷인경우, 수신된 패킷을 프로토콜처리로 넘겨줌과 동시에, 공유메모리내의 가상대기행렬에 더한다. 제2의 컴퓨터에 있어서, 프로토콜처리에 앞서서, 수신된 패킷이 대상패킷인가 여부를 판단한다. 수신된 패킷이 대상패킷이 아닌경우, 이 패킷을 프로토콜처리에 그대로 넘겨준다. 수신된 패킷이 대상패킷인경우, 이 패킷은 파기하고, 그 자신의 공유메모리상의 가상대기행렬의 선두패킷을 프로토콜처리에 넘겨준다.
프로토콜 이중화 장치, 대기행렬수단, 대상패킷, 가상대기행렬수단

Description

프로토콜 이중화 장치 및 프로토콜 이중화 방법{PROTOCOL DUPLEXER AND PROTOCOL DUPLEXING METHOD}
본발명은 대략적으로 이중화된 컴퓨터 시스템에 관한 것으로, 특히 상세히는 이중화된 컴퓨터 시스템에 있어서 프로토콜을 이중화하는 기술에 관한 것이다.
종래로 부터 네트워크에 접속한 2대의 컴퓨터를 이중화하여 사용하는 시스템구성 방법이 있다. 그러나, 이와 같은 구성으로, 동일한 통신이 송신되어오는 패킷을 상기 2대의 컴퓨터로 수신하여도, 2대의 컴퓨터가 수신하는 패킷의 순번이 반드시 같게 되는 것은 아니다. 수신만 가능하면 좋고, 수신의 순서를 묻지 않는 용도라면 문제는 아니나, 패킷을 수신하는 순서가 문제가 되는 용도에는 간단히 하드웨어를 이중화하는 것만으로는 불충분하다.
본발명은 이 점을 감안한 것으로, 이중화한 컴퓨터시스템에 있어서 특정의 통신대상에 대하여는 2대의 컴퓨터의 패킷의 통신순서 및 그 내용이 동일하게 되도록 프로토콜을 이중으로 하는 방법, 및 이에 의해 프로토콜을 이중화하여 이중화 컴퓨터 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구범위 제1항의 발명은, 네트워크에 접속되고, 동일한 어드레스 공간을 가 지는 공유메모리를 구비한 제1 및 제2의 컴퓨터로 구성되고, 특정의 통신의 패킷에 대하여 상기 제1 및 제2의 컴퓨터의 패킷통신순서 및 그 내용을 일치시키는 프로토콜 이중화 장치에 있어서, 처리 예정인 패킷을 처리순서대로 격납하는 대기행렬수단과, 상기 네트워크로부터 패킷의 수신에 따라 실행되는 프로토콜 처리수단과, 상기 프로토콜 처리수단에 의해 실행된 패킷을 일시적으로 격납하는 일시적 대기행렬수단과, 이중화하는 대상의 통신에 사용되는 패킷을 격납하는 가상대기행렬수단을 상기 제1 및 제2 컴퓨터에 각각을 구비한 것을 특징으로 한다.
청구범위 제2항의 발명은, 상기 프로토콜 처리수단은, 상기 대기행렬수단으로부터의 패킷을 순서대로 수신하고, 상기 수신한 패킷이 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하는 패킷수신수단과, 상기 패킷의 프로토콜처리를 행하는 통신처리수단과, 상기 통신처리수단에 의해 처리된 패킷을 상기 일시적 대기행렬수단에 출력하는 패킷출력처리수단을 구비하고,
상기 제1의 컴퓨터에 있어서 상기 대기행렬수단에 격납된 패킷을 상기 패킷수신수단에 의해 순서대로 수신하고 , 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷이 아닌경우, 상기 패킷을 상기 통신처리수단에 의해 프로토콜처리를 하여 상기 패킷출력처리수단에 의해 상기 일시적 대기행렬수단에 출력하는 것을 특징으로한다.
청구범위 제3항의 발명은, 상기 대기행렬수단에 격납된 패킷을 상기 패킷수신수단에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷인경우, 상기 패킷을 상기통신처리수단에 의해 프로토콜처리하는 것과 동시 에, 상기 가상대기행렬수단에 상기 패킷을 격납하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제4항의 발명은, 상기 제2의 컴퓨터에 대하여 상기 대기행렬수단에 격납된 패킷을 상기 패킷수신수단에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷인 경우, 상기 대상패킷을 버리고, 상기 가상대기행렬수단의 선두 패킷을 상기 통신처리수단에 넘겨주는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제5항의 발명은, 상기 제2의 컴퓨터에 대하여 상기 대기행렬수단에 격납된 패킷을 상기 패킷수신수단에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷인 경우 상기 대상패킷과 상기 가상대기행렬수단의 선두 패킷을 비교하고, 비교 결과 일치하는 경우에만 상기 대상패킷을 버리고, 상기 선두 패킷을 상기 통신처리수단에 넘겨주는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제6항의 발명은, 네트워크에 접속되고 동일한 어드레스공간을 가지는 공유메모리를 구비한 제1 및 제2의 컴퓨터로 구성되고, 특정의 통신패킷에 대하여 상기 제1 및 제2 컴퓨터의 패킷통신순서 및 그 내용을 일치시키는 프로토콜 이중화방법에 있어서, 처리예정인 패킷을 처리순서대로 격납하는 대기행렬단계와 상기 네트워크로부터의 패킷 수신에 따라 실행되는 프로토콜처리 단계와 상기 프로토콜처리 단계에 의해 실행된 패킷을 일시적으로 격납하는 일시적 대기행렬단계와 이중화하는 대상통신에 이용되는 패킷을 격납하는 가상대기행렬단계를 상기 제1 및 제2의 컴퓨터에 각각 구비한 것을 특징으로 한다.
청구범위 제7항의 발명은, 상기 프로토콜처리단계는 상기 대기행렬단계로부터의 패킷을 순서대로 수신하고, 상기 수신된 패킷이 이중화하는 대상패킷인가 여 부를 판단하는 패킷수신단계와, 상기 패킷의 프로토콜처리를 행하는 통신처리단계와, 상기 통신처리단계에 의해 처리된 패킷을 상기 일시적대기행렬단계에 출력하는 패킷출력처리단계를 구비하고, 상기 제1 컴퓨터에 대하여 상기 대기행렬단계에 격납된 패킷을 상기 패킷수신단계에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷이 아닌경우, 상기 패킷을 상기통신처리단계에 의해 프로토콜처리를 행하는 상기 패킷출력처리단계에 의해 상기 일시적대기행렬단계에 출력하는 것을 특징으로하는 한다.
청구범위 제8항의 발명은, 상기 대기행렬단계에 수납된 패킷을 상기 패킷수신단계에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷인 경우, 상기 패킷을 상기 통신처리단계에 의해 프로토콜처리함과 동시에, 상기 가상대기행렬단계에 상기 패킷을 격납하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제9항의 발명은, 제2의 컴퓨터에 대한 상기 대기행렬단계에 격납된 패킷을 상기 패킷수신단계에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인지 여부를 판단하고, 대상패킷인 경우, 상기 대상패킷을 버리고, 상기 가상대기행렬단계의 선두패킷을 상기 통신처리단계에 넘겨주는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제10항의 발명은, 상기 제2의 컴퓨터에 대한 상기 대기행렬단계에 격납된 패킷을 상기 패킷수신단계에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷인 경우, 상기 대상패킷과 상기 가상대기행렬단계의 선두패킷을 비교하고, 비교결과 일치한 경우에만 상기 대상패킷을 버리고, 상기 선두패킷을 상기통신처리단계에 넘겨주는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본발명에 의한 프로토콜의 이중화방법을 적용가능하게한 이중화 컴퓨터 시스템의 설명에 필요한 부분만을 도시한 개략적인 블록도이다.
도 2는 본발명에 의한 프로토콜의 이중화 원리를 설명하기위한 도면이다.
도 1은 본발명에 의해 프로토콜의 이중화방법을 적용가능하게하는 이중화 컴퓨터 시스템의 설명에 필요한 부분만을 도시한 개략적인 블록도이다. 도 1에 있어서, 이중화 컴퓨터 시스템(1)은, 네트워크에 접속한 2대의 컴퓨터(10) 및 (20)으로 구성된다.
컴퓨터(10) 및 (20)은 용도에 대하여, 서로 구조가 동일하여도 동일하지 않아도 좋다. 다만, 양방의 컴퓨터(10) 및 (20)에 필요한 요소는 공통적이기 때문에 이후, 「컴퓨터(10),(20)」과 같이 양 컴퓨터를 나타내고, 일방만을 설명한다. 컴퓨터(10),(20)은 도시하지 않은 CPU(중앙처리장치) 및 메모리를 포함하는 제어부(11),(21); 네트워크와의 인터페이스를 행하는 NIC(Network Interface Card)(12),(22); 컴퓨터(10),(20)사이의 통신에 이용하는 공유 메모리(13),(23)을 구비한 것이라면 어떠한 것이라도 좋다.
양 컴퓨터(10),(20)가 네트워크로부터 동일한 컴퓨터로서 보여져서, 각각의 NIC(12),(22)에는, 동일한 MAC(Media Access Control) 어드레스(Amac)를 가진다. 공유 메모리(13),(23)은 컴퓨터(10),(20)사이에 이중화의 대상으로 되는 통신의 프로토콜 처리를 하는 패킷(packet)의 대기행렬을 공유하기 위해 설치된 듀얼 포트 (dual port) RAM(Random Access Memory)이고, 각각의 컴퓨터에서 동일한 어드레스 공간(「공유메모리공간」으로 칭한다.)에 설치된 메모리이다. 공유메모리(13),(23)은 일방의 컴퓨터(10) 또는 (20)이 공유메모리공간에 데이터를 기입하면 공유메모리(13) 및 (23)의 양방에 동일한 데이타가 거의 동시에 기입되도록 구성된다.
다음으로, 이중화 컴퓨터 시스템(1)의 동작을 설명한다. 본 발명의 프로토콜의 이중화는, 일방의 컴퓨터의 패킷의 통신순서 및 그 내용을 타방의 컴퓨터의 패킷통신 순서대로 강제적으로 일치하는 것이다. 이하에 있어서, 컴퓨터(10)에 대한 패킷의 프로토콜 처리순서에 컴퓨터(20)의 패킷처리 순서를 맞추게하는 경우에 대하여 설명한다. 이와 같은 의미로부터, 편의상 컴퓨터(10)을 주컴퓨터, 컴퓨터(20)을 2차 컴퓨터로 칭한다.
도 2는 본발명에 의한 프로토콜의 이중화의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 있어서, (100) 및 (200)은 컴퓨터(10) 및 (20)에 대한 예를들면 네트워크로부터 패킷의 수신에 따라 실행되는 프로토콜 처리를 도시한다. 이 프로토콜은 컴퓨터 시스템(1)의 용도에 대응하여 적절한 것이면 예를 들어, TCP(Transfer Control Protocol)등 어떤것이라도 좋지만 후술하는 바와 같이 표준적인 프로토콜의 일부를 개량한것이다.(30) 및 (40)은 프로토콜처리(100) 및 (200)에 의해 처리될 패킷을 처리 순서대로 격납하는 대기행렬이다. (32) 및 (42)는 이미 프로토콜처리(100) 및 (200)이 행해진 패킷을 일시적으로 격납하는 대기행렬이다. 상기와 같이 공유메모리(13) 및 (23)은 항상 내용이 동일하게 되도록 기억되기 때문에 도 2에는 하나만을 도시하였다. 각각의 공유메모리(13) 및 (23)에는 본발명에 의한 프로토콜처리의 이중화를 행하는 대상의 통신에 사용되는 패킷만을 격납하는 또하나의 대기행렬(가상대기행렬)(50)이 만들어진다.
실제의 동작에는, 우선 주 컴퓨터(10)측의 프로토콜처리에는 대기행렬(30)으로부터의 Q(Q는 대기행렬의 의미로 사용된다.)수신처리(110)에 있어서 수신한 패킷이 본 발명의 프로토콜의 이중화를 행할 통신(대상으로하는 통신)으로 사용되는 패킷(「대상패킷」이라한다.)인가 여부를 판단한다. 이를 위해, 예를들면, 이중화 컴퓨터시스템(1)이 네트워크로부터 수신하고, 프로토콜로서 TCP를 사용하는 경우를 가정하면, 예를 들어, 패킷에 포함되는 송신원 MAC 어드레스, 발신원 IP 어드레스 및 발신원 포트 어드레스에 의해 대상패킷인가 여부를 판단하는 것이 가능하다.
즉, 대상패킷인가 여부의 판단에 사용되는 정보(필터정보)는, 상기 발신원 MAC 어드레스, 발신원 IP 어드레스 및 발신원 포트 어드레스에 한하여 필요한 것은 아니고, 패킷에 포함되는 정보로 패킷의 식별에 이용가능한 정보라면 어떤 정보도 이용하여 판단하여도 좋다. 또한, 본 발명의 프로토콜의 이중화를 행할 통신은, 시스템(1)의 용도에 대응하여 한정되는 것이 예상되기 때문에, 대상 통신 또는 패킷의 식별 판단 기준으로 되는 정보는, 이중화 컴퓨터 시스템(1)의 제조업자, 판매업자 또는 시스템 관리자등이 소정의 불휘발성의 기억개소에 필요한 만큼 기입해두는 것이 바람직하다고 생각한다.
컴퓨터(10)에 있어서 Q수신처리(110)은 수신한 패킷이 대상패킷인가 여부를 필터정보를 이용하여 판단한다. 수신된 패킷이 대상패킷이 아닌 경우, 통상적으로 (130)의 프로토콜 처리로 그대로 넘겨준다. 수신된 패킷이 대상패킷인 경우, 프로 토콜(130)에 넘겨줌과 동시에, 공유메모리(13)의 가상대기행렬(50)에 더해진다. 이에 의해 프로토콜처리(130)된 대상패킷이 가상대기행렬(50)에 들어가게 된다.
한편, 컴퓨터(20)에 있어서 Q수신처리(210)에 대해서도, 수신된 패킷이 대상패킷인가 여부를 처리(110)과 동일한 방법으로 판단한다. 대상패킷이 아닌경우, 수신된 패킷은 그대로 통신처리(250)에 넘겨준다. 수신된 패킷이 대상패킷인 경우 다음의 2가지의 처리가 가능하다. 그중 하나로서 수신된 대상패킷은 버리고, 가상대기행렬(50)의 선두 패킷을 통신처리(250)에 넘겨주든지 또 하나는 수신된 대상패킷과 가상대기행렬(50)을 선두 패킷과 비교하고(230), 일치한 경우에만, 수신한 대상패킷을 버리고, 가상대기행렬(50)의 선두 패킷을 통신처리(250)에 넘겨주도록 하여도 좋다.
이상의 처리에 의해, 대상패킷에 관하여는, 대기행렬(32) 및 (42)를 동일순서로 패킷이 통과하게 된다.
본발명에 의하면, 이중화된 컴퓨터 시스템에 있어서 특정의 통신대상에 대하여는 2대의 컴퓨터의 패킷의 통신순서 및 그 내용이 동일하게 되는 프로토콜을 이중화하는 방법, 및 이에 의하여 프로토콜을 이중화한 이중화 컴퓨터 시스템을 제공하는 것이 가능하다.

Claims (10)

  1. 네트워크에 접속되고, 동일한 어드레스 공간을 가지는 공유메모리를 구비한 제1 및 제2의 컴퓨터로 구성되고, 특정의 통신의 패킷에 대하여 상기 제1 및 제2의 컴퓨터의 패킷통신순서 및 그 내용을 일치시키는 프로토콜 이중화 장치에 있어서,
    처리 예정인 패킷을 처리순서대로 격납하는 대기행렬수단과, 상기 네트워크로부터 패킷의 수신에 따라 실행되는 프로토콜 처리수단과, 상기 프로토콜 처리수단에 의해 실행된 패킷을 일시적으로 격납하는 일시적 대기행렬수단과, 이중화하는 대상의 통신에 사용되는 패킷을 격납하는 가상대기행렬수단을 상기 제1 및 제2 컴퓨터에 각각을 구비한 것을 특징으로 하는 프로토콜 이중화장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로토콜 처리수단은, 상기 대기행렬수단으로부터의 패킷을 순서대로 수신하고, 상기 수신한 패킷이 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하는 패킷수신수단과, 상기 패킷의 프로토콜처리를 행하는 통신처리수단과, 상기 통신처리수단에 의해 처리된 패킷을 상기 일시적 대기행렬수단에 출력하는 패킷출력처리수단을 구비하고,
    상기 제1의 컴퓨터에 있어서 상기 대기행렬수단에 격납된 패킷을 상기 패킷수신수단에 의해 순서대로 수신하고 , 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷이 아닌경우, 상기 패킷을 상기 통신처리수단에 의해 프로토콜처리를 하여 상기 패킷출력처리수단에 의해 상기 일시적 대기행렬수단에 출력하는 것을 특징으 로하는 프로토콜 이중화장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대기행렬수단에 격납된 패킷을 상기 패킷수신수단에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷인경우, 상기 패킷을 상기통신처리수단에 의해 프로토콜처리하는 것과 동시에, 상기 가상대기행렬수단에 상기 패킷을 격납하는 것을 특징으로 하는 프로토콜 이중화장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2의 컴퓨터에 대하여 상기 대기행렬수단에 격납된 패킷을 상기 패킷수신수단에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷인 경우, 상기 대상패킷을 버리고, 상기 가상대기행렬수단의 선두 패킷을 상기 통신처리수단에 넘겨주는 것을 특징으로 하는 프로토콜 이중화장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2의 컴퓨터에 대하여 상기 대기행렬수단에 격납된 패킷을 상기 패킷수신수단에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷인 경우 상기 대상패킷과 상기 가상대기행렬수단의 선두 패킷을 비교하고, 비교 결과 일치하는 경우에만 상기 대상패킷을 버리고, 상기 선두 패킷을 상기 통신처리수단에 넘겨주는 것을 특징으로 하는 프로토콜 이중화장치.
  6. 네트워크에 접속되고 동일한 어드레스공간을 가지는 공유메모리를 구비한 제1 및 제2의 컴퓨터로 구성되고, 특정의 통신패킷에 대하여 상기 제1 및 제2 컴퓨터의 패킷통신순서 및 그 내용을 일치시키는 프로토콜 이중화방법에 있어서,
    처리예정인 패킷을 처리순서대로 격납하는 대기행렬단계와 상기 네트워크로부터의 패킷 수신에 따라 실행되는 프로토콜처리 단계와 상기 프로토콜처리 단계에 의해 실행된 패킷을 일시적으로 격납하는 일시적 대기행렬단계와 이중화하는 대상통신에 이용되는 패킷을 격납하는 가상대기행렬단계를 상기 제1 및 제2의 컴퓨터에 각각 구비한 것을 특징으로 하는 프로토콜 이중화방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 프로토콜처리단계는 상기 대기행렬단계로부터의 패킷을 순서대로 수신하고, 상기 수신된 패킷이 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하는 패킷수신단계와, 상기 패킷의 프로토콜처리를 행하는 통신처리단계와, 상기 통신처리단계에 의해 처리된 패킷을 상기 일시적대기행렬단계에 출력하는 패킷출력처리단계를 구비하고,
    상기 제1 컴퓨터에 대하여 상기 대기행렬단계에 격납된 패킷을 상기 패킷수신단계에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷이 아닌경우, 상기 패킷을 상기통신처리단계에 의해 프로토콜처리를 행하는 상기 패킷출력처리단계에 의해 상기 일시적대기행렬단계에 출력하는 것을 특징으로하는 프로토콜 이중화방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 대기행렬단계에 수납된 패킷을 상기 패킷수신단계에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷인 경우, 상기 패킷을 상기 통신처리단계에 의해 프로토콜처리함과 동시에, 상기 가상대기행렬단계에 상기 패킷을 격납하는 것을 특징으로 하는 프로토콜 이중화방법.
  9. 제6항에 있어서, 제2의 컴퓨터에 대한 상기 대기행렬단계에 격납된 패킷을 상기 패킷수신단계에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인지 여부를 판단하고, 대상패킷인 경우, 상기 대상패킷을 버리고, 상기 가상대기행렬단계의 선두패킷을 상기 통신처리단계에 넘겨주는 것을 특징으로 하는 프로토콜 이중화방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 제2의 컴퓨터에 대한 상기 대기행렬단계에 격납된 패킷을 상기 패킷수신단계에 의해 순서대로 수신하고, 이중화하는 대상패킷인가 여부를 판단하고, 대상패킷인 경우, 상기 대상패킷과 상기 가상대기행렬단계의 선두패킷을 비교하고, 비교결과 일치한 경우에만 상기 대상패킷을 버리고, 상기 선두패킷을 상기통신처리단계에 넘겨주는 것을 특징으로 하는 프로토콜 이중화방법.
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