KR100969816B1 - 장애 대처를 위한 네트워크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장애 대처를 위한 네트워크 장치에 관한 것으로, 이 장치는 송신된 패킷에 응답하는 패킷의 수신 여부를 기초로, 리셋 수행 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단 결과에 따라, 장치 초기화를 위한 리셋 신호를 생성하는 신호 생성부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 네트워크 장비 자체에 의한 자기 진단 및 치유가 효율적으로 수행되어 유지/복구 비용 절감, 장애 시간 최소화, 및 안전 사고 방지 등의 효과를 도출한다.

DSLAM, PON, 네트워크 장비, 장애, 리셋, watchdog

Description

장애 대처를 위한 네트워크 장치{network apparatus for coping with disorder}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 장애 대처를 위한 네트워크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는 도 1의 전력 공급 모듈의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.

본 발명은 네트워크 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장애 대처 기능을 구비한 네트워크 장치에 관한 것이다.

네트워크 솔루션이 속도 경쟁에 의해 VDSL(very high-data rate digital subscriber line), GE-PON(Gigabit Ethernet Passive Optical Network), G-PON(Gigabit Passive Optical Network) 등으로 다양해 지면서, 별도의 펌웨어로 동작하는 업링크 모듈을 포함하는 네트워크 장비를 구현하는 사례가 많아 지고 있다.

이러한 네트워크 장비의 예로, 일반 스위치, DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer), 각종 수동 광가입자망(Passive Optical Network : 이하, PON) 장비 등을 들 수 있다. PON 장비의 예로는 ONU(Optical Network Unit), OLT(Optical Line Terminal), ONT(Optical Network Terminal) 및 10/100/1000Base-T, 1000Base-SX/LX을 기반으로 구현되는 각종 통신 장비를 들 수 있다. DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer) 등의 네트워크 장비는 여러 가입자의 디지털 가입자 회선 접속된 여러 가입자로부터 수신되는 신호들을 다중화하여 고속 백본 회선에 송신하거나, 고속 백본 회선으로부터 수신되는 신호를 역다중화하여 해당 가입자에게 송신한다. 여기서, 고속 백본 회선을 이용한 통신을 수행하는 모듈을 업링크(up link) 모듈이라 하는데, 고속 백본 회선이 GE-PON 기반으로 이루어져 있는 경우, 해당 업링크 모듈은 GE-PON 방식에 따라 통신을 수행한다.

대부분의 네트워크 장비에서, 메인 OS(Operating System)은 정상적으로 동작하나 업링크 모듈의 펌 웨어에 문제가 발생되었을 때, 이 네트워크 장비에 연결된 전체 가입자는 통신서비스를 제공받을 수 없는 장애를 받게 된다.

이러한 장애를 복구하는 방법으로는 모듈 리셋 명령을 이용하는 방법이 있다. 이 방법에 따르면, 업링크 모듈의 행업(hang up) 상태를 인지하고 복구하기 위해, 감시 장치(watchdog)는 메인 보드와 업링크 모듈 사이에 존재하는 호스트 인터페이스를 통해 헬쓰 체크(health check)를 실행한 후, 헬쓰 체크 이후에 각 모듈에 실장된 펌웨어로부터의 응답이 일정 시간 없을 때 보통 통신 장비 내의 모든 모듈에 대해 소프트웨어 리셋을 가한다.

하지만, 이러한 방법은 호스트 인터페이스가 살아 있지 않은 경우, 예컨대, 메인 보드와 업 링크 모듈 사이에 OOB(out of band) 인터페이스, EOC(embedded operation channel) 등과 같은 인터페이스에 문제가 발생되었을 경우에는 이러한 모듈 리셋 명령(module reset command)을 내려도 해당 펌 웨어로 전달되지 않기 때문에, 장애 복구가 이루어질 수 없게 된다.

이러한 경우 원격 접속(remote access)를 통한 복구 방식도 생각해 볼 수는 있지만, 업 링크 장애 발생시에는 원격 접속이 불가능하므로 결국, 장애 복구를 위해서는 유지 보수 인력이 네트워크 장비가 있는 현장에 가서 네트워크 장비에 대한 전원 오프/온을 실행해야 한다.

그러나, 가입자 속도 증가에 따라 통신 장비가 전진 배치되어 아파트의 MDF(main distribution frame), 동 지하에 설치되거나 노변 함체, 전주 등과 같이 접근하기 어려운 곳에 설치되어 있을 경우에는, 네트워크 장비에 대한 하드웨어 리셋을 위한 복구 비용이 발생하게 된다.

상술한 바와 같이, 호스트 인터페이스가 살아 있지 않은 경우에는 리셋 명령을 내려도 펌웨어로 전달되지 않기 때문에 복구할 수 없으며, 호스트 인터페이스가 살아 있고, 펌웨어와 메인 보드의 CPU 사이에 통신은 원활하지만 특정한 이유로 업링크 통신이 안되거나 과도한 패킷 손실(packet loss)이 발생되는 경우에는 현장 출동을 제외한 대비책이 없는 것이 현재 실정이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 장애 대처 기능을 구비한 네트워크 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명의 제1 측면은 송신된 패킷에 응 답하는 패킷의 수신 여부를 기초로, 리셋 수행 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단 결과에 따라, 장치 초기화를 위한 리셋 신호를 생성하는 신호 생성부를 포함하는 네트워크 장치를 제공한다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명의 제2 측면은 사용자로부터 입력 받아 장애 검사용 파라미터를 설정하는 설정부; 및 상기 설정된 장애 검사용 파라미터에 따라, 송신된 검사용 패킷에 응답하는 패킷의 수신 여부를 기초로, 장애 발생 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 네트워크 장치를 제공한다.

이하, 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 장애 대처를 위한 네트워크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 네트워크 장치는 전력 공급 모듈(100), 주 처리 유닛(Main Processing Unit : 이하, MPU)(110), 집적회로(Integrated Circuit : 이하, IC)(120, 122), 업링크 모듈(130), 판단부(140), 및 신호생성부(150)를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 네트워크 장치의 예로는 일반 스위치, DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer), ONU, OLT, ONT 및 10/100/1000Base-T, 1000Base-SX/LX을 기반으로 구현되는 각종 통신 장비를 들 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

전력 공급 모듈(100)은 네트워크 장치에 점선으로 된 경로를 통하여 전력을 공급한다. 전력 공급 모듈(100)에 대한 구체적인 예시는 도 2를 참조하여 후술한다.

MPU(110)는 호스트 인터페이스를 통하여 네트워크 장치 전반에 대한 제어를 수행하며, 본 발명에 따른 검사용 패킷의 송신, 검사용 패킷 송신에 대한 응답 패킷의 수신이 이루어지도록 업링크 모듈(130)을 제어하고, 이러한 검사용 패킷의 송신 및 응답 패킷의 수신에 대한 정보를 판단부(140)에 제공한다. 도 1에서 일부 모듈에 대한 호스트 인터페이스를 쌍화살표로 표기하였으나, 본 발명의 범주는 도 1에 도시된 예에 국한되지 않음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다. 또한, MPU(110)는 부가적으로 기존의 감시 기능(watchdog) 수행에 필요한 신호 송/수신을 각 모듈과 수행할 수 있다.

IC(120, 122)는 네트워크 장치의 동작에 필요한 세부 동작을 수행하는 칩으로서, 네트워크 장치가 DSLAM인 경우, 각 가입자 단말에게/로부터 신호를 송/수신하는 DSL(Digital Subscriber Line) 인터페이스가 IC(120, 122)에 해당한다.

업링크 모듈(130)은 고속 백본 회선을 이용하여 망에 있는 네트워크 장치와의 통신을 수행한다. 또한, 업링크 모듈(130)은 상술한 검사용 패킷의 송신 및 응답 패킷의 수신을 수행한다.

검사용 패킷 및 응답 패킷의 예로는, 범용적인 사용을 위해, 각각 ping 및 ping 응답에 해당하는 ICMP 반향 요구(echo request) 패킷, ICMP 반향 응답(echo reply) 패킷을 들 수 있으나, 도 1에 도시된 네트워크 장치와 그 상대편 장치가 검사용 패킷의 수신, 및 응답 패킷의 송신을 지원하도록 약속되었다면, 어떠한 종류의 패킷도 본 발명에서의 검사용 패킷 및 응답 패킷으로 사용 가능하다.

판단부(140)는 송신된 검사용 패킷에 응답하는 패킷의 수신 여부를 기초로, 장애 발생 여부를 판단하고, 장애 발생되었다고 판단되면, 리셋을 수행하는 것으로 결정한다. 신호 생성부(150)는 판단부의 판단 결과에 따라, 장치 초기화를 위한 리셋 신호(S1) 및 일시적인 전원 차단을 위한 전원차단 신호(S2)를 생성하여 해당 모듈에 제공한다.

한편, 도 1에서는 판단부(140)와 신호 생성부(150)가 별도의 모듈로 이루어져 있지만, 판단부(140) 및/또는 신호 생성부(150)는 MPU(110)에 포함시켜 구현 가능함은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.

판단부(140)는 업링크 모듈(130)에서 송신되는 검사용 패킷에 응답하는 패킷이 수신되는지 여부를 MPU(110)로부터 제공받아 검사 주기 동안의 패킷 손실율을 산출한 후, 상기 산출된 패킷 손실율이 소정의 임계치 이상이면, 리셋을 수행하는 것으로 결정한다.

한편, 네트워크 장치의 사용자(또는 네트워크 관리자)의 편의를 위해, 도 1에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 네트워크 장치는 사용자로부터 입력 받아 장애 검사용 파라미터를 설정하는 설정부(미도시)를 더 포함한다. 장애 검사용 파라미터의 예로는 검사 주기, 검사용 패킷의 송신 조건, 검사용 패킷의 목적지(destination), 장애 발생 판단을 위한 임계치 등을 들 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 검사 주기는 ping 송신 및 ping 응답 수신을 통계하여 장애 판단을 하는 전체 주기(예컨대, 60분)이며, 검사용 패킷의 송신 조건은 검사 주기 내에서 몇 초간의 인터벌로 ping을 총 몇 개나 수행할 것인지를 나타내는 정보이다. 또한, 검사용 패킷의 목적지는 사용자에 의해 설정가능하며, 사용자에 의한 별도 설정이 없는 경우, 본 발명의 일실시예에 따르면, 디폴트 게이트 웨이의 IP 주소로 설정한다. 장애 발생 판단을 위한 임계치는 검사 주기 동안의 총 ping 개수 중 몇 개의 loss 이상일 때 장애로 판단하여 리셋을 수행할지에 대한 값이다.

상술한 장애 검사용 파라미터를 입력하기 위한 CLI(command line interface) 명령어의 예로는 Auto-reset ping [수신 IP or default-gw] [Ping transaction interval] [a number of requests in a ping transaction] [Ping request interval] [a timeout of ping request] [ping loss Threshold]를 들 수 있으며, 그 명령어의 파라미터 순으로 ping 요구 패킷의 목적지, 검사 주기, 검사 주기내의 ping 요구 패킷의 송신 횟수, 검사 주기내에서 ping 요구 패킷을 송신하는 인터벌, ping 요구 패킷에 대한 응답 패킷 수신의 실패로 간주하기 위한 타임 아웃 값, 장애 발생 판단 용 임계치를 나타낸다.

즉, 업링크 모듈(130)는 설정부(미도시)에 설정된 장애 검사용 파라마터에 따라 검사용 패킷의 송신 및 응답 패킷의 수신을 수행하고, 판단부(140)는 설정된 장애 검사용 파라마터에 따라 검사 주기 동안의 검사용 패킷의 송신 및 응답 패킷의 수신을 통계하여 패킷 손실율을 산출하여 리셋 여부를 결정한다.

신호 생성부(150)는 판단부의 판단 결과(리셋 여부 결정 정보)를 제공받아, 장치 초기화를 위한 리셋 신호(S1) 및 일시적인 전원 차단을 위한 전원차단 신호(S2)를 생성한다. 여기서의 리셋 신호(S1)는 일종의 소프트웨어 리셋 신호이므로, 보다 확실한 장애 복구를 위해서는 일시적으로 전원 오프한 후 전원 온 하도록 하는 전원차단신호(S2)를 추가적으로 생성하는 것이다. 이러한 신호를 통하여 하드웨어 리셋의 효과를 도출한다.

도 2는 도 1의 전력 공급 모듈(100)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도로서, 본 발명에 따른 전원 제어를 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 도 1의 전력 공급 모듈은 교류(AC)를 입력받아 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 생성하는 PWM 모듈, PWM 모듈의 전압을 DC/DC 모듈이 원하는 입력 전압으로 변환하는 변압기 코일, 각 모듈을 위한 DC 전압 각각을 생성하는 DC/DC 모듈로 이루어진다.

본 발명에 따른 전원 제어 방법1에 따르면, PWM 모듈에게 전원차단신호(S2)를 제공한다. 여기서의 전원차단신호(S2)는 PWM 모듈을 소정 기간(전원 오프 기간) 동작되지 않도록 하는 제어 신호이다. PWM 모듈은 이러한 전원차단신호(S2)의 제어를 받아, 전원 오프 기간 동안 동작하지 않은 후에 그 이후(전원 온 기간)에는 원래의 동작을 재개하게 된다.

본 발명에 따른 전원 제어 방법2에 따르면, 변압기 코일의 해당 위치에 스위치를 설치하고, 소정 시간 스위치를 오픈 시킨 후, 다시 스위치를 연결하도록 하는 전원 차단 신호(S2)를 스위치에 제어 신호로서 제공한다.

본 발명에 따른 전원 제어 방법3 및 4에 따르면, DC/DC 모듈로 하여금 네트 워크 장치 각 모듈의 전원 오프/온 과정이 이루어지도록 하는 신호를 출력하도록 인에이블 신호로 전원차단신호(S2)를 제공하거나, DC/DC 모듈의 출력 신호를 차단하기 위한 제어 신호로 전원차단신호(S2)를 제공한다. 여기서, 각 모듈의 전원 오프/온 과정이 이루어진다는 의미는 각 모듈에 대해 소정 시간 전원 오프를 가한 후에 전원 온을 가하는 과정을 의미하며, 여기서 소정 시간은 일시적인 전원 차단으로 장애 복구되기에 충분한 시간을 의미한다.

한편, 전원 오프/온 대상 모듈(예컨대, 업링크 모듈, IC 등)이 소정 기간 전원 공급이 이루어지지 않도록 하면 본 발명에 따른 전원 오프/온 과정을 달성할 수 있으므로, 본 발명의 범주는 도 2에 도시된 전원 차단 방법에 한정되는 것이 아님은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.

이러한 본원 발명인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 네트워크 장비 자체에 의한 자기 진단 및 치유가 효율적으로 수행되어 다음과 같은 부가적인 효과를 도출한다. 첫째, 기존의 장비 감시(watch dog) 기능으로 진단 및 치유가 불가능한 장애에 대해서도 진단 및 치유가 가능하다. 둘째, 신속한 진단 및 치유를 통하여 전체적인 장애 시간을 최소화할 수 있다. 셋째, 네트워크 장비의 장애 복구를 위해, 현장에 인력을 출동할 필요가 없어, 대기 인력 유지 및 출동을 위한 비용을 줄일 수 있으며, 전주 등 인력이 접근하기 어려운 곳에 네트워크 장비가 설치된 경우, 현장 출동 인력의 복주 작업시에 발생될 수 있는 안전 사고를 방지할 수 있다.

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 사용자로부터 입력받아 장애 검사용 파라미터를 설정하는 설정부; 및

   상기 설정된 장애 검사용 파라미터에 따라, 송신된 검사용 패킷에 응답하는 패킷의 수신 여부를 기초로, 장애 발생 여부를 판단하는 판단부를 포함하며,

   상기 설정부는 사용자로부터 상기 검사용 패킷의 목적지가 입력되지 않으면, 상기 검사용 패킷의 목적지를 디폴트 게이트웨이로 설정하는 것을 특징으로 하는 장애 대처를 위한 네트워크 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 검사용 패킷은

   업링크 방향으로 송신된 ping에 해당하는 패킷인 것을 특징으로 하는 장애 대처를 위한 네트워크 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 검사용 패킷은 ICMP 반향 요구 패킷을 포함하고,

   상기 응답하는 패킷은 ICMP 반향 응답 패킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 장애 대처를 위한 네트워크 장치.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 장애 검사용 파라미터는,

   검사 주기, 상기 검사용 패킷의 송신 조건, 상기 검사용 패킷의 목적지, 장애 발생 판단을 위한 임계치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장애 대처를 위한 네트워크 장치.
9. 삭제
10. 제5항 또는 제6항에 있어서,

    장애가 발생되었다고 판단되면, 일시적인 전원 차단 및 장치 초기화를 위한 신호를 생성하는 신호생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장애 대처를 위한 네트워크 장치.

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