KR101694298B1 - 이중화시스템에서의 마스터 선정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이중화시스템에서의 마스터 선정 장치에 관한 것으로, 적어도 하나 이상의 백업을 구비한 이중화시스템에서 마스터에 장애가 발생한 경우 백업들 간의 협상을 통해 마스터를 선정함으로써, 복수의 백업 중에서 신속하게 단일 마스터를 선정할 수 있는 이중화시스템에서의 마스터 선정 장치를 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 마스터와 적어도 하나 이상의 백업을 구비한 이중화시스템에서 일 백업에 탑재되어 새로운 마스터를 선정하는 장치에 있어서, 상기 마스터 및 타 백업들과 통신하여 상기 마스터의 장애를 감지하는 통신부; 상기 마스터에 장애가 발생함에 따라 협상 테이블을 생성하여 상기 통신부를 통해 타 백업들로 전송하고, 상기 통신부를 통해 타 백업들로부터 수신한 해당 협상 테이블을 기반으로 모드 전환 여부를 결정하는 모드 협상부; 및 상기 모드 협상부에 의해 마스터 모드로 설정되면 응용(Applicaiton)에 모드 전환을 요청하는 모드 전환부를 포함한다.

Description

이중화시스템에서의 마스터 선정 장치{APPARATUS FOR ELECTING A MASTER IN REDUNDANCY SYSTEM}
본 발명은 이중화시스템에서의 마스터 선정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 하나 이상의 백업모듈(이하, 백업)을 구비한 이중화시스템에서 마스터모듈(이하, 마스터)에 장애가 발생한 경우 백업들 간에 마스터를 선정하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 클라이언트에게 서비스를 제공하는 마스터와 상기 마스터에 장애가 발생한 경우 상기 마스터의 기능을 대신하는 백업을 구비한 이중화시스템은, 상기 마스터에 장애가 발생해도 클라이언트에게 지속적인 서비스를 제공할 수 있다.
이러한 이중화시스템은 이중화된 하드웨어에 독립적인 운영체제를 탑재한 후, 하나의 하드웨어를 마스터(Master)로 선정하여 정상적인 기능을 하도록 하고, 나머지 하드웨어는 백업(Backup)으로 동작하도록 한다.
이때, 마스터는 자신이 정상적으로 동작하고 있음을 알리는 'Heartbeat'를 주기적으로 백업으로 보내고, 백업은 마스터로부터 수신한 'Heartbeat'을 근거로 마스터의 정상 동작 여부를 판단한다. 즉, 백업은 마스터로부터 'Heartbeat'가 수신되지 않거나 비정상적으로 수신되는 경우에 마스터 모드로 동작함으로써 지속적인 서비스(기능)를 제공한다.
이러한 종래의 이중화시스템은 마스터에 장애가 발생한 경우 이를 대신할 수 있는 백업이 하나이기 때문에 새로운 마스터를 선정하는데 어려움이 없지만, 복수의 백업을 구비한 경우에는 어떠한 방식으로 새로운 마스터를 선정할지에 대해 언급된 바 없다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 적어도 하나 이상의 백업을 구비한 이중화시스템에서 마스터에 장애가 발생한 경우 백업들 간의 협상을 통해 마스터를 선정함으로써, 복수의 백업 중에서 신속하게 단일 마스터를 선정할 수 있는 이중화시스템에서의 마스터 선정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 마스터와 적어도 하나 이상의 백업을 구비한 이중화시스템에서 일 백업에 탑재되어 새로운 마스터를 선정하는 장치에 있어서, 상기 마스터 및 타 백업들과 통신하여 상기 마스터의 장애를 감지하는 통신부; 상기 마스터에 장애가 발생함에 따라 협상 테이블을 생성하여 상기 통신부를 통해 타 백업들로 전송하고, 상기 통신부를 통해 타 백업들로부터 수신한 해당 협상 테이블을 기반으로 모드 전환 여부를 결정하는 모드 협상부; 및 상기 모드 협상부에 의해 마스터 모드로 설정되면 응용(Applicaiton)에 모드 전환을 요청하는 모드 전환부를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 적어도 하나 이상의 백업을 구비한 이중화시스템에서 마스터에 장애가 발생한 경우 백업들 간의 협상을 통해 마스터를 선정함으로써, 복수의 백업 중에서 신속하게 단일 마스터를 선정할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 적어도 하나 이상의 백업을 구비한 이중화시스템의 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 이중화시스템의 마스터 선정 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 이중화시스템에서의 마스터 선정 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 4 는 본 발명에 따른 마스터 선정 장치 내 통신부가 모드 협상부를 기동하는 과정에 대한 일실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 적어도 하나 이상의 백업을 구비한 이중화시스템의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 적어도 하나 이상의 백업을 구비한 이중화시스템은, 복수의 백업(제 1 백업(10), 제 2 백업(20), ..., 제 n 백업), 현재 클라이언트에게 서비스를 제공하고 있는 마스터(30)를 포함한다.
먼저, 제 1 백업(10)은 제 2 백업(20) 및 마스터(30)와 주기적으로 'Heartbeat'를 송수신하고, 제 2 백업(20)은 제 1 백업(10) 및 마스터(30)와 주기적으로 'Heartbeat'를 송수신한다.
또한, 제 1 백업(10)은 마스터(30)에 장애가 발생한 것으로 판단한 경우, 제 2 백업(20)과 협상 테이블을 송수신하여 마스터 선정을 위한 협상을 수행한다. 이때, IP 주소와 MAC 주소를 기반으로 마스터를 선정한다.
즉, 제 1 백업(10)은 자신의 IP 주소와 제 2 백업(20)의 IP 주소를 비교하여 자신의 IP 주소가 낮은 경우에 마스터 모드로 동작한다. 제 1 백업(10)은 자신의 MAC 주소와 제 2 백업(20)의 MAC 주소를 비교하여 자신의 MAC 주소가 낮은 경우에 마스터 모드로 동작할 수도 있다.
상기 예에서는 이해를 돕기 위해 2개의 백업을 예로 들어 설명했지만, 3개 이상의 백업이 존재하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있음은 당연하다.
도 2 는 본 발명에 따른 이중화시스템의 마스터 선정 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이중화시스템의 마스터 선정 장치(100, 200)는 제 1 백업(10) 및 제 2 백업(20)에 탑재되며, 통신부(101, 201), 모드 협상부(102, 202), 모드 전환부(103, 203)를 구비한다. 물론, 마스터 선정 장치는 마스터에도 탑재되며 백업이 더 존재하는 경우 모든 백업에 탑재된다.
이하에서는 제 1 백업(10)에 탑재된 마스터 선정 장치(100)를 중심으로 각 구성요소들에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 통신부(101)는 제 2 백업(20)의 통신부(201) 및 마스터(30)와 통신한다. 즉, 통신부(101)는 주기적으로 'Heartbeat'를 마스터(30) 및 제 2 백업(20)의 통신부(201)로 전송하고, 마스터(30) 및 제 2 백업(20)의 통신부(201)로부터 주기적으로 'Heartbeat'를 수신한다.
이때, 제 1 백업(10)의 통신부(101)가 전송하는 'Heartbeat'는 제 1 백업(10)의 정보를 포함하고, 제 2 백업(20)의 통신부(201)가 전송하는 'Heartbeat'는 제 2 백업(20)의 정보를 포함하며, 마스터(30)가 전송하는 'Heartbeat'는 마스터(30)의 정보를 포함한다. 'Heartbeat'는 일예로 하기의 [표 1]과 같다.
[표 1]
Figure 112014020148318-pat00001
또한, 통신부(101)는 마스터(30) 및 제 2 백업(20)의 통신부(201)로부터 전송받은 'Heartbeat'의 유효성을 판단한다. 즉, 통신부(101)는 최대 허용 'Heartbeat' 손실 주기(MaxHL) 동안 수신된 유효한 'Heartbeat'가 있는지 확인하고 유효한 'Heartbeat'가 없을 경우 모드 협상부(102)를 기동(invoke)한다. MaxHL은 일예로 하기의 [수학식 1]과 같이 정의한다.
[수학식 1]
Figure 112014020148318-pat00002
이러한 통신부(101)는 'Heartbeat'을 수신하면 먼저 'Host Key'를 분석하여 위조된 호스트에서 보낸 정보인지를 판단하고, 'Group ID', 'Shared IP', 'Heartbeat Interval' 등을 비교하여 동일한 그룹의 유효한 정보를 가지고 있는지 파악한다. 만일 위조되거나 유효하지 않은 정보라면 'Heartbeat'을 수신하지 못한 것으로 간주한다.
다음으로, 모드 협상부(102)는 통신부(101)에 의해 기동되며, 모드 협상에 필요한 정보로 구성된 데이터(협상 테이블)를 송수신하여 모드 전환 여부를 결정한다.
또한, 모드 협상부(102)는 시스템 모니터링 모듈에 의해 기동될 수도 있다. 즉, 시스템 모니터링 모듈이 시스템의 정상 동작이 어렵다고 판단할 경우, 백업들에게 마스터의 동작을 중단하겠다는 의사를 밝힐 수 있다.
이러한 모드 협상부(102)가 기동되는 사례는 일례로 하기의 [표 2]와 같다.
[표 2]
Figure 112014020148318-pat00003
이렇게 기동된 모드 협상부(102)는 모드 협상에 필요한 테이블을 구성하게 되는데, 그 기본 구성은 하기의 [표 3]과 같다.
[표 3]
Figure 112014020148318-pat00004
또한, 모드 협상부(102)는 제 1 협상 데이블을 제 2 백업(20)의 모드 협상부(202)로 전송하고, 제 2 백업(20)의 모드 협상부(202)로부터 제 2 협상 테이블을 전송받는다. 이때, 제 1 협상 테이블은 제 1 백업(10)의 정보를 포함하고, 제 2 협상 테이블은 제 2 백업(20)의 정보를 포함한다.
이후, 모드 협상부(102)는 제 1 협상 테이블 및 제 2 협상 테이블을 기반으로, 자신의 IP 주소와 제 2 백업(20)의 IP 주소를 비교하여 자신의 IP 주소가 가장 낮으면 마스터 모드로 설정한다. 이때, 제 2 백업(20)의 IP 주소가 낮으면 제 2 백업(20)의 모드 협상부(202)가 마스터 모드로 설정한다.
예를 들어, 제 1 백업(10)의 IP 주소가 210.109.33.21이고, 제 2 백업(20)의 IP 주소가 210.109.33.22인 경우 제 1 백업(10)이 마스터 모드로 동작한다.
또한, 모드 협상부(102)는 제 1 협상 테이블 및 제 2 협상 테이블을 기반으로, 자신의 MAC 주소와 제 2 백업(20)의 MAC 주소를 비교하여 자신의 MAC 주소가 가장 낮으면 마스터 모드로 설정할 수도 있다. 이때, 제 2 백업(20)의 MAC 주소가 낮으면 제 2 백업(20)의 모드 협상부(202)가 마스터 모드로 설정한다.
다음으로, 모드 전환부(103)는 모드 협상부(102)에 의해 마스터 모드로 설정되면 응용(Applicaiton)에 모드 전환을 알린다.
즉, 모드 전환부(103)는 모드 협상부(102)에 의해 기동되어 하기의 [표 4]와 같은 정보를 포함하는 메시지를 응용과 교환한다.
이러한 모드 전환부(103)는 모드 전환이 시작됨을 등록된 응용들에게 알리고, 모든 응용들로부터 응답이 도착하면 동시에 모드 전환을 요청함으로써 응용들간의 모드 불일치로 인한 오동작을 방지한다.
도 3 은 본 발명에 따른 이중화시스템에서의 마스터 선정 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 마스터와 적어도 하나 이상의 백업을 구비한 이중화시스템에서 일 백업에 탑재된 마스터 선정 장치가 새로운 마스터를 선정하는 과정을 나타낸다.
먼저, 통신부(101)는 마스터(30)와 통신하며, 상기 마스터(30)에 장애가 발생한 경우 모드 협상부(102)를 기동시킨다(301). 또한, 통신부(101)는 상기 일 백업이 마스터로 동작하고 있는 상태에서 유효한 'Heartbeat'를 수신하면, 동시에 2개의 마스터가 존재하는 것으로 판단하여 모드 협상부(102)를 기동시킬 수도 있다.
이후, 모드 협상부(102)는 마스터에 장애가 발생함에 따라 협상 테이블을 생성하여 상기 통신부(101)를 통해 타 백업들로 전송하고, 상기 통신부(101)를 통해 타 백업들로부터 수신한 해당 협상 테이블을 기반으로 모드 전환 여부를 결정한다(302). 이때, 수신한 해당 협상 테이블의 유효성을 검사한다.
이후, 모드 전환부(103)는 모드 협상부(102)에 의해 마스터 모드로 설정되면 응용(Applicaiton)에 모드 전환을 요청한다(303). 이때, 마스터 모드로 설정되지 않으면, 마스터 모드로 설정된 백업을 마스터로서 등록한다.
도 4 는 본 발명에 따른 마스터 선정 장치 내 통신부가 모드 협상부를 기동하는 과정에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 통신부(101)는 기 설정된 주기 동안 'Heartbeat'를 수신하지 못하면(401) 모드 협상부(102)를 기동시키고(405), 수신하면 유효성을 판단한다(402).
상기 판단결과(402), 유효하지 않으면 "401" 과정으로 진행하고, 유효하면 자신이 마스터 모드로 동작중인지를 판단한다(403).
상기 판단결과(403), 마스터 모드로 동작중이면, 상기 수신한 'Heartbeat' 내 실행모드가 마스터인 경우(404) 모드 협상부(102)를 기동시키고(405), 'Heartbeat' 내 실행모드가 마스터가 아닌 경우(404) "408" 과정으로 진행한다.
상기 판단결과(403), 마스터 모드로 동작중이 아니면, 상기 수신한 'Heartbeat' 내 실행모드가 마스터인 경우(406), 상기 마스터를 마스터 리스트에 등록한 후(407) "408" 과정으로 진행하고, 상기 수신한 'Heartbeat' 내 실행모드가 마스터가 아닌 경우(406), 이중화시스템 내에 마스터가 하나인지를 판단한다(408).
상기 판단결과(408), 이중화시스템 내에 마스터가 하나이면 상기 "401" 과정으로 진행하고, 이중화시스템 내에 마스터가 하나가 아니면 모드 협상부(102)를 기동시킨다(405).
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
101 : 통신부
102 : 모드 협상부
103 : 모드 전환부

Claims (8)

  1. 마스터와 적어도 하나 이상의 백업을 구비한 이중화시스템에서 일 백업에 탑재되어 새로운 마스터를 선정하는 장치에 있어서,
    상기 마스터 및 타 백업들과 통신하여 하트비트(Heartbeat)를 주기적으로 송수신하고, 최대 허용 하트비트 손실 주기 동안 유효한 상기 하트비트를 수신하였는지 여부를 기반으로 상기 마스터의 장애를 감지하는 통신부;
    상기 마스터에 장애가 발생함에 따라 협상 테이블을 생성하여 상기 통신부를 통해 타 백업들로 전송하고, 상기 통신부를 통해 타 백업들로부터 수신한 해당 협상 테이블을 기반으로 모드 전환 여부를 결정하는 모드 협상부; 및
    상기 모드 협상부에 의해 마스터 모드로 설정되면 응용(Applicaiton)에 모드 전환을 요청하는 모드 전환부를 포함하고,
    상기 하트비트는,
    그룹 식별자, 마스터가 되었을 때 사용할 가상 IP, 실행 모드, 하트비트 주기, 인증 정보를 포함하는 메시지이고,
    상기 통신부는,
    상기 인증 정보를 이용하여 위조된 호스트에서 수신된 것인지 여부를 판단하고, 상기 그룹 식별자, 상기 마스터가 되었을 때 사용할 가상 IP, 상기 실행 모드 및 상기 하트비트 주기 중 적어도 하나를 이용하여 상기 하트비트가 유효한지 여부를 판단하며,
    상기 모드 전환부는,
    모드 전환이 시작됨을 응용들에게 알리고, 모든 응용들로부터 응답이 도착하면 모드 전환을 요청하여 응용들간의 모드 불일치로 인한 오동작을 방지하는 것을 특징으로 하는 이중화시스템에서의 마스터 선정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 협상 테이블은,
    IP 주소, MAC 주소를 포함하는 이중화시스템에서의 마스터 선정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 모드 협상부는,
    자신의 IP 주소와 타 백업들의 IP 주소를 비교하여 자신의 IP 주소가 가장 낮으면 마스터 모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 이중화시스템에서의 마스터 선정 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 모드 협상부는,
    자신의 MAC 주소와 타 백업들의 MAC 주소를 비교하여 자신의 MAC 주소가 가장 낮으면 마스터 모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 이중화시스템에서의 마스터 선정 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 모드 협상부는,
    시스템 모니터링 모듈에 의해 기동되는 것을 특징으로 하는 이중화시스템에서의 마스터 선정 장치.
  8. 삭제
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