KR19980045414A - Atm 교환기의 ipc 제어기 고장감시 방법 - Google Patents

Atm 교환기의 ipc 제어기 고장감시 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장 기능의 고장 감시 방법에 관한 것으로서, ATM 스위치를 통한 프로세서간 통신의 단절을 유발하는 고장의 신속한 감지로 IPC의 연속성을 보장하기 위해 본 발명에서 제공하는 방법은 상위 호스트가 일정 주기로 IPC 제어기를 계속적으로 감시하는 제 100 단계와, IPC 제어기가 상기 주기와 무관하게 자신의 동작 상태를 상기 상위 호스트로 전달하는 제 200 단계로 구성된다.
상기와 같은 본 발명의 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장 감시 방법은 상위 운영체계 또는 사용자 프로그램이 IPC 통신이 단절된 것을 모르고 정보를 전달하고자 할 경우 발생하는 메세지의 유실을 막고 연속적인 서비스를 제공해 줄 수 있으므로, 서비스의 연속성 및 신뢰성을 보장하고자 하는 통신 제어 시스템에 적용될 수 있다.

Description

ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법
본 발명은 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장 기능의 고장 감시 방법에 관한 것으로서, 고장을 상위 프로세서에서 소프트웨어적으로 감시하는 기능이다.
ATM 교환기에서 프로세서간 통신(IPC : Inter-Processor Communication) 제어기는 호 처리 및 OAM(Operation, Administration and Maintenance)에 관한 시그날링 메세지와 IPC 메세지를 전달하는 기능을 담당한다. 따라서 IPC 제어기의 고장은 교환기의 서비스 단절을 의미하는 것이므로 신속한 고장감지, 복구 및 절체가 필요하다.
다른 프로세서나 콘트롤러에게 전달하고자 하는 메세지를 ATM 셀로 쪼개서 전달하는 송신기능과, ATM 스위치에서 수신된 셀들을 메세지로 조립하여 상위 운영체계로 전달하는 수신기능의 두가지 부분으로 구성되며, 이러한 기능을 수행하는 소프트웨어는 ROM으로 IPC 제어기에 탑제된다.
IPC 제어기와 관련한 고장 및 오동작은 IPC 펌웨어가 감지하여 자체 복구하거나 상위에 보고하게 된다. 그러나, IPC 펌웨어가 이상 상태에 빠졌을 경우엔 고장의 자체 복구 및 보고가 불가능하다.
이하, 도면을 참조하여 종래의 IPC 제어기 고장 감시 방법을 설명한다.
도 1은 IPC 제어기를 포함하는 ATM 교환기에 대한 구조도이고, 도 2는 ATM 교환기의 이중화된 제어계에 대한 블록도이다.
도 1을 참조하면, ATM 교환기는 한 개의 ATM 중앙 스위치(10)와, 상기 ATM 중앙 스위치(10)를 제어하는 운용 유지 보수 프로세서(OMP : Operation and Maintenance Processor)(20)와, 다수의 ATM 로컬 스위치(30, 40)와, 상기 ATM 로컬 스위치(30, 40)를 제어하는 CCP (Communication Control Processor)(60, 80)와, 상기 ATM 로컬 스위치(30, 40)에 연결된 다수의 가입자 모듈(SIM : Subscriber Interface Module)(50, 70)로 구성된다.
이 때, 상기 OMP(20)와 CCP (60, 80)은 제어계 블록을 대표하며, 각 프로세서들은 ATM 스위치(10, 30, 40)를 통해서 통신을 하고, 상기 SIM(50, 70)은 프로세스와 IPC 통신 및 시그날링 메세지 통신을 한다.
또한, 상기 OMP(20)와 CCP (60, 80)에는 IPC 기능을 전담하는 SPCA(S-bus meterProcessor Communication board Assembly)보드가 포함된다.
도 2를 참조하면, ATM 제어계 블록의 이중화 구성은 ATM 교환기의 메인 프로세서인 AMPA(22, 25)와 IPC 보드인 SPCA(23, 26)가 S-bus를 통해 연결되어 있고 상기 SPCA(23, 26)는 스위치 링크 포트와 연결시켜 주는 셀 Mux/Demux 장치인 CMDA(Cell Mux/Demux board Assembly)(27, 28)와 TAXI(Transparent Asynchronous Transmitter/Receiver Interface) 링크로 연결되어 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 ATM 교환기는 활성화(Active) 모듈(21)만 동작이 되며 각 링크 케이블은 모두 이중화 되어 있다. 먼저, SPCA(23) 펌웨어가 초기화되면 먼저 이중화된 두 개의 TAXI 포트 중 한 포트를 선택하고, 선택된 포트측의 CMDA 보드(27) 또는 TAXI 링크가 고장이 날 경우에 상기 SPCA(23)는 포트 고장을 인트럽트로 감지하여 다른 TAXI 포트를 선택한다.
이와 같이, 한 링크만 고장일 경우는 다른 링크를 선택함으로써 고장을 복구할 수 있고, 포트 절체를 10번 이상 반복하여 두 포트 모두 고정임이 판명되면 상위 운영체계인 AMPA(22)로 인트럽트를 보내 프로세스 절체를 요구한다. 그러면, 비활성화(Standby)로 동작하던 프로세서는 활성화(Active) 모듈의 이미지를 넘겨 받아 활성화(Active)로 동작하게 된다.
이 때, 상기 AMPA(22) 및 SPCA(21) 사이의 인터페이스는 이중 포트 메모리( DPRAM : Dual Port Random Access Memory)를 사용하였으며, IPC의 수행 카운트를 IPC 제어기 및 펌웨어가 살아 있다는 플래그로 체크하는데, 상기 AMPA(22) 가 체크하면 상기 SPCA(23)가 그 체크에 대한 응답을 동기적으로 하는 방식이며, 그 체크와 응답에 사용되는 플래그로 ON/OFF 식의 플래그를 사용한다.
상기와 같은 CMDA(27, 28) 보드의 고장 또는 TAXI 케이블의 고장은 인트럽트로 접수하여 고장을 상위로 보고할 수 있으나, SPCA(23) 펌웨어 자체가 이상 상태에 빠졌을 경우엔 고장의 자체 복구 및 보고가 불가능하다.
따라서, 본 발명은 상위 호스트와 하위 IPC 제어기 간에 이중 포트 메모리(DPRAM : Dual Port Random Access Memory)를 이용하여, 상위 호스트는 일정 주기로 IPC 제어기가 정상적인 동작을 하는지 검사하고, IPC 제어기의 펌웨어는 상기 상위 호스트의 일정 주기와 무관하게 기본 작업을 수행할 때 IPC 제어기의 수행 카운트를 갱신함으로써 IPC 제어기가 정상 동작하여 살았음을 알리는 방법을 제공하고자 한다.
도 1은 IPC 제어기를 포함하는 ATM 교환기에 대한 구조도이고,
도 2는 ATM 교환기의 이중화된 제어계에 대한 블럭도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 호스트와 IPC 제어기의 DPRAM 인터페이스 관계를 나타낸 블럭도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IPC 제어기의 펌웨어 흐름도이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 IPC 디바이스 드라이버의 흐름도이다.
ATM 스위치를 통한 프로세서간 통신의 단절을 유발하는 고장의 신속한 감지로 IPC의 연속성을 보장하기 위해 본 발명에서 제공하는 방법은 상위 호스트가 일정 주기로 IPC 제어기를 계속적으로 감시하는 제 100 단계와, IPC 제어기가 상기 주기와 무관하게 자신의 동작 상태를 상기 상위 호스트로 전달하는 제 200 단계로 구성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 호스트와 IPC 제어기의 DPRAM 인터페이스 관계를 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IPC 제어기의 펌웨어 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 IPC 디바이스 드라이버의 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 호스트인 AMPA 보드(31)상의 IPC 디바이스 드라이버와 IPC 제어기인 SPCA(33)펌웨어 간의 DPRAM 인터페이스(32)를 보여준다. DPRAM 영역(32)은 메세지 송신 버퍼 영역과 수신버퍼 영역, 인트럽트 정보전달 영역 등을 포함하며, AMPA(상위 호스트)(31)와 SPCA(하위 IPC 제어기)(33)의 정보전달은 모두 이 DPRAM(32)과 하드웨어적인 인트럽트를 통하여 이루어진다.
SPCA(33) 펌웨어의 감시 및 체크 영역도 DPRAM(32)에 존재한다.
이 때, DPRAM(32)은 두 개의 마스트 프로세서가 액세스를 할 수 있기 때문에 데이타의 동기가 중요하며, 상위 AMPA(31)의 SPCA 감시 기능을 수행하는 프로세스와 하위 IPC 제어기(33)인 SPCA 펌웨어의 체크 동작간에는 동기적인 응답 방식이 아니라, 비동기적으로 진단하는 방법이 사용된다. 즉, 호스트(AMPA)(31)에서는 일정 시간 주기로 IPC 제어기(SPCA)(33)가 정상인지 체크하고, 이 주기에 무관하게 IPC 제어기는 펌웨어의 기본 작업에서 카운트를 DPRAM(32) 영역에 갱신한다. 도 3 및 도 4를 참조하면, SPCA 펌웨어의 동작은 먼저, 상위 호스트(AMPA)(31)가 SPCA(33)에게 시작하라는 인트럽트를 보내면 버그 상태(400)에서 온라인 상태로 동작되어 IPC 기능을 수행할 수 있도록 초기화(410)된다. SPCA 펌웨어의 기능은 크게 4가지로 분류될 수 있는데, 온라인 코멘드를 수행(420) 기능과, 펌웨어의 기본 작업(421)인 메세지 송신(430) 기능 및 SPCA(33)의 체크 기능(431)과, SPCA의 에러 처리(422) 기능과, 메세지 수신 기능(423)이 그것이다.
상기 메세지 송신 기능(430)에서 펌웨어는 메세지 전달을 위해 계속적으로 DPRAM의 송신 버퍼를 폴링하여 전송할 메세지가 있으면 메세지를 셀로 분해하여 ATM 스위치로 전달될 수 있도록 하고(440), SPCA의 체크 기능(431)에서는 DPRAM의 SPCA 감시/체크 영역에 펌웨어의 수행 카운트를 펌웨어의 나이로 간주하여 기록(441)한다. 만일, 펌웨어가 정상적인 동작을 못하거나 보드에 이상이 생길 경우에 펌웨어의 수행 카운트를 증가시키지 못하게 된다(422).
또한, 상기 메세지 수신기능(423)은 ATM 스위치를 통해 전달된 셀들이 SPCA 보드에서 메세지로 조립되면 인터럽트가 발생하고, 펌웨어는 메세지를 수신하여 DPRAM의 빈 수신 버퍼가 있는지 체크하여 메세지를 DPRAM에 복사(432)하는 기능을 수행한다.
도 5를 참조하면, AMPA(상위 호스트)의 IPC 디바이스 드라이버의 동작은 ATM 교환기의 운영체계(OS)와 연계되어 수행되며, OS가 런닝(running)되면 프로세서의 이중화 상태에 따라서 IPC 기능을 활성화/비활성화(enable/disable) 시키는데, 프로세서의 상태를 확인하여(500), 상태가 Active인 경우는 SPCA 보드가 IPC 기능을 정상적으로 수행하도록 하며(510), Standby인 경우는 SPCA 보드는 오프라인 상태로 존재(501)한다. IPC 디바이스 드라이버의 기능도 크게 4가지로 구성되는데, 메세지 송신 기능(520)과, SPCA 감시 프로세스 생성 기능(521)과, IPC 정보 및 에러 보고기능(522)과, 메세지 수신 기능(523)이 그것이다.
상기 메세지 송신 기능(520)은 사용자가 메세지 전달을 요구할 경우에 동작되는데, DPRAM을 폴링하여 송신버퍼가 비어 있을 경우에 메세지를 DPRAM에 옮겨 SPCA 펌웨어가 메세지를 송신하도록 하고(530), 상기 메세지 수신 기능(523)은 SPCA로부터 메세지를 수신하라는 인트럽트가 접수되면 동작되는 인트럽트 서비스 루틴으로 메세지를 DPRAM에서 수신하여 IPC 서버를 깨워(wake-up) 메세지를 전달(532)한다. IPC 정보 및 에러 보고 기능(522)은 사용자가 IPC 의 정보를 보고자 할 경우 또는 SPCA로부터 에러 보고 인트럽트가 수신되면 수행된다.
SPCA 감시 프로세스는 IPC 기능이 초기화 될 때 생성되는데(221), 이 프로세서는 N초 Sleeping 후에 깨어나는(531) 프로세스로 DPRAM의 감시 영역의 카운트 값을 읽어(540) 이전에 읽은 값과 비교하여(550) 이전 값이 그대로 남아 있을 경우는 SPCA의 고장임을 인지한다. 이 때, 프로세서의 상태가 이중화로 구성되어 있을 경우는 프로세서 절체를 요구하고(570), 단일로 구성된 프로세서일 경우는 SPCA 고장을 보고하고 SPCA 펌웨어를 재초기화하여 SPCA 보드를 재초기화 시킨다(561). 상기와 같은 방법에서 N초를 설정하는 것이 중요한 문제이다.
상기 N초는 SPCA 펌웨어의 기본 작업이 반복되는 시간보다는 길어야 하고, 시스템의 고장 이후 서비스의 단절을 몇 초 이상 가지지 않도록 설정되어야 한다. 너무 자주 감시 기능이 동작될 경우에는 IPC의 성능에도 문제가 발생하고, 너무 오래 감시하지 않으면, 감시 기능에 의미가 없으므로, IPC 감시 기능은 2초로 설정되어 있다. 상기와 같이 N초를 2초로 설정하면, 최악의 경우에 2초간의 IPC 메세지 단절이 유발될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장 감시 방법은 상위 운영체계 또는 사용자 프로그램이 IPC 통신이 단절된 것을 모르고 정보를 전달하고자 할 경우 발생하는 메세지의 유실을 막고 연속적인 서비스를 제공해 줄 수 있으므로, 서비스의 연속성 및 신뢰성을 보장하고자 하는 통신 제어 시스템에 적용될 수 있다.
본 발명은 교환기 시스템에서 프로세서간 통신 제어기의 고장 및 오동작을 신속하게 감지하여 프로세서의 절체를 운영체계의 이중화 기능모듈에 요구함으로써 메세지 손실을 줄이고 서비스 연결성을 보장할 수 있는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장 감시 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Claims (15)

  1. ATM 교환기의 IPC 제어기 고장 감시 방법에 있어서,
    상위 호스트가 일정 주기로 IPC 제어기를 계속적으로 감시하는 제 100 단계와,
    IPC 제어기가 상기 주기와 무관하게 자신의 동작 상태를 상기 상위 호스트로 전달하는 제 200 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 200 단계는
    상기 IPC 제어기가 상기 상위 호스트와 상기 IPC 제어기 사이에 존재하는 메모리에 자신의 수행 카운트를 갱신하는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 200 단계는
    상기 상위 호스트로부터 초기화 인터럽트를 수신한 IPC 제어기가 온라인 상태로 동작되어 IPC 기능을 수행할 수 있도록 초기화하는 제 201 단계와,
    상기 제 201 단계에서 초기화된 IPC 제어기가 메세지 송신 또는 IPC 제어기 펌웨어의 동작 체크 기능을 수행하는 제 202 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 202 단계는
    온라인 코멘드를 수행하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 제 202 단계는
    IPC 제어기 펌웨어가 정상적인 동작을 하지 못하거나, 펌웨어 자체에 이상이 생긴 경우 에러를 처리하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 제 202 단계는
    상기 상위 호스트와 상기 IPC 제어기 사이에 존재하는 메모리의 수신 버퍼가 비어 있으면, 수신한 메세지를 상기 메모리에 복사하는 메세지 수신 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 제 202 단계의 메세지 송신 기능은
    상기 상위 호스트와 상기 IPC 제어기 사이에 존재하는 메모리를 폴링하여 메세지를 전달하는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 제 202 단계의 IPC 제어기 펌웨어의 동작 체크 기능은
    상기 상위 호스트와 상기 IPC 제어기 사이에 존재하는 메모리의 감시/체크 영역에 상기 IPC 제어기 펌웨어의 기본 기능 반복 횟수를 기록하는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 100 단계는
    상기 상위 호스트의 모드가 활성화인지 여부를 확인하여 활성화이면 IPC 기능 및 IPC 제어기를 초기화하고, 비활성화이면 대기 상태를 수행하는 제 101 단계와,
    상기 제 101 단계에서 IPC 기능 및 IPC 제어기의 초기화가 종료하면 상위 호스트가 메세지를 송신하고, IPC 제어기 감시기능을 수행하는 제 102 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 102 단계의 메세지 송신 기능은
    상기 상위 호스트와 상기 IPC 제어기 사이에 위치한 메모리를 폴링하여 빈송신 버퍼가 있는 경우 메세지를 송신하는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제 102 단계의 IPC 제어기 감시 기능은
    일정 기간 동안 슬리핑(Sleeping) 후 깨어나서 동작하는 프로세스에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 일정 기간은
    2초인 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 제 102 단계의 IPC 제어기 감시 기능은
    IPC 제어기 감시용 프로세스가 일정 시간 동안 슬리핑 한 후 깨어나서 상기 상위 호스트와 상기 IPC 제어기 사이에 위치하는 메모리의 감시 영역을 읽는 제 110 단계와,
    상기 제 110 단계에서 읽은 값이 이전에 읽은 값과 같은지를 비교하여 같으면 프로세스가 이중화 연결 상태인지를 확인하는 제 120 단계와,
    상기 제 120 단계 결과 이중화 상태이면, 프로세 절체 요구 신호를 발생시키고, 이중화 상태가 아니면, IPC 제어기 고장임을 보고하고, IPC 제어기의 펌웨어를 재초기화 하는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 102 단계는
    상기 제 110 단계에서 읽은 값이 이전에 읽은 값과 같지 않으면 IPC 제어기 감시용 프로세스가 슬리핑 상태로 돌아가는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 제 102 단계는
    IPC 정보 및 에러를 보고하는 기능과, 메세지 수신 인터럽트 접수에 의해 메세지 수신 기능을 수행하는 메세지 수신 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 IPC 제어기 고장감시 방법.
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