KR19990011525A - 이중화 모듈을 갖는 시스템의 절체 회로 및 이 회로의 절체시 데이터 손실 방지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 이중화 모듈을 갖는 시스템의 절체 회로는

각 보드의 장애 상태 발생을 감지하는 광센서를 이용한 이벤트 검출기와; 상기 탈장 신호에 의해서 절체 요구를 알리기 위한 NMI 신호 발생기와; 상기 NMI 신호를 수신하여 상대 보드에 NMI 신호를 전달하는 기능을 하는 이중화 신호 버퍼와; 보드의 구성요소를 제어하고, NMI 신호에 의해서 절체를 명령하는 기능을 하는 CPU로 구성되는 두개의 보드을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 이중화 모듈을 갖는 시스템의 절체시 데이터 손실 방지 방법은,

대기 상태 보드를 탈장하는 경우는 탈장 감지 회로부는 NMI를 발생시키지 않고 대기 상태 보드가 탈장하였다는 인터럽트를 발생시키고, 동작 상태 보드가 탈장하였을 경우에는 NMI 신호를 발생시키는 과정; 상기 NMI 신호가 발생하면 CPU는 상대 보드 상태 래치 레지스터, 자기 보드 상태 레지스터, 버퍼 상태 레지스터, NMI 요구 레지스터를 위한 상태 레지스터를 읽어 자기 보드와 상대 보드의 상태를 확인하는 과정; 상기 상태 확인의 결과 상태가 정확하면 상대 보드에 NMI를 발생시킨 후 스탠바이 상태로 절체하는 과정; NMI 신호를 수신한 스탠바이 상태 보드의 CPU는 자기 보그와 상대 보드의 상태를 확인하는 과정; 상기 결과 상태가 정확하면 능동 상태로 절체하는 과정; 능동 상태로 절체된 보드는 스탠바이 상태로 절체된 능동 상태 보드로부터 IPC 보드를 통해 아직 공유하지 못한 새로운 데이터를 받아 갱신하고, 통신 서비스를 계속 진행하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

이중화 모듈을 갖는 시스템의 절체 회로 및 이 회로의 절체시 데이터 손실 방지 방법

본 발명은 이중화 모듈을 갖는 시스템의 절체 회로 및 이 회로의 절체시 데이터 손실 방지 방법에 관한 것으로, 특히 광센서를 이용하여 장애 발생을 감지하는 속도를 빠르게하여 절체시에 발생하는 데이터 손실을 줄일 수 있도록하는 광센서를 이용한 탈장 감지 회로 장치를 가지는 이중화 구조에 관한 것이다.

통신 시스템에서는 시스템의 신뢰성(reliability)과 견고성(survivability)을 보장하기 위하여 같은 동작을 하는 두개의 보드를 이용하는 이중화 시스템을 사용한다.

상기 보드중 하나는 액티브(Active) 보드로 동작하고, 다른 하나는 스탠바이(Stand-by) 보드로 동작한다.

실제적으로는 액티브 보드에 의해서 통신 서비스를 지원하다가, 통신 시스템의 장애 또는 통신로의 장애등이 발생하여 더이상 액티브 보드가 정상 동작할 수 없을 경우, 액티브 보드에 대한 권한을 스탠바이 보드에게 건네주어, 연속적으로 통신 서비스를 제공하게 된다.

현재 하나의 이중화 보드가 액티브 상태(Active State)이고, 다른 이중화 보드가 스탠바이 상태(Standby State)라고 가정하였을 경우, 액티브 보드에서 장애가 발생하면 액티브 보드의 핸드 쉐이크(Hand-shake) 제어부를 통하여 스탠바이 보드의 핸드 쉐이크 제어부에 알리게 된다.

이 신호를 수신한 스탠바이 상태 보드의 핸드쉐이크 제어부에서는 이를 감지하여 인터럽트 제어부가 인터럽트를 발생시키기 위한 조건을 제공하여, 인터럽트 제어부가 주제어부로 인터럽트를 발생시켜 액티브 상태 보드에 장애가 발생하였다는 사실을 알려준다.

스탠바이 상태 보드에서는 인터럽트 제어부로 부터의 인터럽트에 따라서 핸드쉐이크 제어부에서 제공하는 정보를 바탕으로 어떤 종류의 장애인지를 분석하고 비활성 상태에 있는 이중화 보드를 능동 상태로 절체(Switchover)할 것인가를 결정하게 된다.

이렇게 하면 이중화 보드는 능동 상태에서 비활성 상태로 절체되고, 스탠바이 상태에 있던 이중화 보드를 능동 상태로 절체한다.

상기 이중화 보드사이의 절체가 발생하는 조건은 각 보드의 CPU 고장, 보드의 탈장시 또는 전력 고장 및 이중화 보드사이의 절체 요구에 의해서 발생하게 된다.

이중화 구조를 가지는 시스템에서 이중화 동작은 일반적으로 시스템에 전원이 인가되면 두 보드사이의 협정이 이루어지고, 이때 능동 상태 보드의 탈장이 발생하면 보드가 완전히 탈장이 되면 보드 탈장 신호를 발생시켜서 다른 보드가 이를 인식하여 NMI 신호를 발생시키고, 절체가 발생하게 된다.

상기와 같은 이중화 시스템 동작에서 동작 보드의 탈장이 발생하면, 동작 보드가 자기 자신의 데이터를 대기 상태 보드측으로 전달하고, 연속적으로 대기 상태 보드가 통신 서비스를 제공하여야 한다.

그러나 대기 상태 보드가 최대한 빠르게 동작 보드로 절체가 이루어지지 않으면 두개의 보드 모두가 대기 상태에 있어서, 계속적인 통신 서비스를 지원할 수 없기 때문에 이 순간 데이터의 손실이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로,

광센서를 이용하여 탈장하는 순간을 프로세서가 빠르게 인식하여 데이터의 손실을 막기 위한 백업을 수행하고, 동작 보드의 데이터를 실시간적으로 대기 상태 보드에게 전달하여 대기 상태 보드가 계속적으로 통신 서비스를 지원할 수 있도록 하기 위한 이중화 모듈을 갖는 시스템의 절체 회로 및 데이터 손실 제거 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명에 의한 광 센서를 이용한 절체 회로의 블럭도.

도 2 는 도 1 의 NMI를 발생시키는 회로 구성도.

도 3 은 구성도

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

각 보드의 장애 상태 발생을 감지하는 광센서를 이용한 이벤트 검출기와; 상기 탈장신호에 의해서 절체 요구를 알리기 위한 NMI 신호를 발생시키는 NMI 발생기와; 상기 NMI 신호를 복사하여 대기 상태 보드에 NMI 신호를 전달하는 기능을 하는 이중화 신호 버퍼와; 보드의 구성요소를 제어하고, NMI 신호에 의해서 절체를 명령하는 기능을 하는 CPU로 구성되는 두개의 보드로 구성된다.

또한 본 발명에 의한 데이터 손실 방지 방법은,

대기 상태 보드를 탈장하는 경우는 탈장 감지 회로부는 NMI를 발생시키지 않고 대기 상태 보드가 탈장하였다는 인터럽트를 발생시키고, 동작 상태 보드가 탈장하였을 경우에는 NMI 신호를 발생시키는 과정; 상기 NMI 신호가 발생하면 CPU는 상대 보드 상태 래치 레지스터, 자기 보드 상태 레지스터, 버퍼 상태 레지스터, NMI 요구 레지스터를 위한 상태 레지스터를 읽어 자기 보드와 상대 보드의 상태를 확인하는 과정; 상기 상태 확인의 결과 상태가 정확하면 상대 보드에 NMI를 발생시킨 후 스탠바이 상태로 절체하는 과정; NMI 신호를 수신한 스탠바이 상태 보드의 CPU는 자기 보그와 상대 보드의 상태를 확인하는 과정; 상기 결과 상태가 정확하면 능동 상태로 절체하는 과정; 능동 상태로 절체된 보드는 스탠바이 상태로 절체된 능동 상태 보드로부터 IPC 보드를 통해 아직 공유하지 못한 새로운 데이터를 받아 갱신하고, 통신 서비스를 계속 진행하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 의한 이중화 구조를 가지는 통신 시스템에서의 광센서를 이용한 절체 감지 장치의 블럭 구성도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, NMI 신호 발생기와; 상기 NMI 신호 발생기로 검출된 이벤트를 전송하는 2개의 이벤트 검출기와; 상기 NMI 신호 발생기로부터 NMI 신호를 수신하는 CPU와; 또하나의 보드와의 연결을 위한 이중화 신호 버퍼를 포함하는 2개의 보드로 구성되어 있다.

도 2 는 광 센서 회로의 구성을 나타내는 블럭 구성도이다.

도시된 바와 같이, 광 센서는 에미팅 다이오드와 NPN 실리콘 포토트랜지스터를 이용하여 구현된다.

상기 다이오드와 포토트랜지스터의 양단에 A와 B 점에 탈장기가 정상 동작하였을 경우 전류의 흐름을 막고 있고, 보드가 탈장하는 순간 A,B 사이가 개방되어 NPN 실리콘 포토트랜지스터에 50 mA의 전류가 인가되면서 에미터측의 신호가 콜렉터로 흐르게 된다.

상기와 같은 회로의 동작에 의해서 발생한 opto_eject10 과 opto_eject20 신호를 유도엣지(edge)에서 원 펄스 발생기 회로에 인가하여 각 입력 신호가 하이에서 로우 상태로 변화하는 경우 하나의 펄스를 랫치하고, 클럭킹하여 하나의 펄스로 구성된 NMI 신호를 발생시키게 된다. 상기 NMI 신호는 가장 높은 우선 순위를 가지는 인터럽트 신호로 사용된다.

도 3 는 본 발명에 의한 NMI 발생 회로의 구성도를 나타낸 것이다.

이하 상기 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 이중화 모듈을 갖는 시스템의 절체시 데이터 손실 방지 방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

탈장 감지 회로부는 대기 상태 보드를 탈장하는 경우에는 NMI를 발생시키지 않고 대기 상태 보드가 탈장하였다는 인터럽트를 발생시키고, 동작 상태 보드가 탈장하였을 경우에는 NMI를 발생시킨다.

동작 상태 보드의 탈장이 발생하여 NMI가 발생하면 CPU는 상대 보드 상태 래치 레지스터, 자기 보드 상태 레지스터, 버퍼 상태 레지스터, NMI 요구 레지스터를 위한 상태 레지스터를 읽어 자기 보드와 상대 보드의 상태를 확인한 후 상태가 정확하면 상대 보드에 NMI를 발생시킨 후 스탠바이 상태로 절체한다.

절체 요구 신호에 의해서 발생된 NMI 신호를 수신한 스탠바이 상태 보드의 CPU는 자기 보그와 상대 보드의 상태를 확인한 후 상태가 정확하면 능동 상태로 절체된다.

능동 상태로 절체된 보드는 스탠바이 상태로 절체된 능동 상태 보드로부터 상호 프로세서 통신(Inter Processor Communication:이하 IPC라 칭한다.)을 통해 아직 공유하지 못한 새로운 데이터를 받아 갱신하고, 통신 서비스를 계속 진행하게 된다.

절체가 발생하는 조건은 자기 보드와 상대 보드의 상태 모두가 대기 상태이어야 하고, 리셋, CPU 고장, 전력 고장 및 정상 상태이어야 한다.

광센서에 의한 탈장이 일어나는 능동 상태 보드는 능동 상태로 읽혀야 하고, 상대보드 상태는 대기 상태로 읽혀야 한다. 그리고 상기 절체 요구 상태 신호는 소프트웨어에서 사용하는 명령이므로 탈장 발생시에 자기 보드의 상태는 무요구 상태이어야 한다.

그리고, 탈장 신호가 발생한 보드로부터 절체 요구 신호를 받은 상대방의 보드 상태가 동작 상태이고 자신의 보드가 대기 상태이면서 절체요구가 주장되어야 대기 상태에서 동작 상태로 절체가 이루어진다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 이중화 구조를 가지는 통신 시스템에서 능동 상태 보드의 탈장이 발생할 경우 광 센서를 이용하여 탈장 발생을 빠르게 알수 있어 데이터의 백업을 통하여 절체 타이밍 시간이 길어지기 때문에 발생할 수 있는 데이터의 손실을 막을 수 잇고, 계속적인 통신 서비스가 가능하다.

Claims (3)

1. 각 보드의 장애 상태 발생을 감지하는 이벤트 검출기와;

   상기 이벤트 검출기에 의하여 전해진 탈장 신호에 의해서 절체 요구를 알리기 위한 NMI 신호 발생기와;

   상기 NMI 신호 발생기로부터 발생된 NMI 신호를 수신하여 상대 보드에 NMI 신호를 전달하는 기능을 하는 이중화 신호 버퍼부와;

   보드의 구성요소를 제어하고, 상기 NMI 신호에 의해서 절체를 명령하는 기능을 하는 CPU를 포함하여 구성되는 두개의 보드로 이루어지는, 이중화 모듈을 갖는 시스템의 절체 회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이벤트 검출기는,

   광 센서를 사용하여 상대 보드의 장애를 검출하는 것을 특징으로 하는, 이중화 모듈을 갖는 시스템의 절체 회로.
3. 대기 상태 보드를 탈장하는 경우는 대기 상태 보드가 탈장하였다는 인터럽트를 발생시키고,

   동작 상태 보드가 탈장하였을 경우에는 NMI 신호를 발생시키는 과정,

   상기 NMI 신호가 발생하면 CPU는 상대 보드 상태 래치 레지스터, 자기 보드 상태 레지스터, 버퍼 상태 레지스터, NMI 요구 레지스터를 위한 상태 레지스터를 읽어 자기 보드와 상대 보드의 상태를 확인하는 과정,

   상기 상태 확인의 결과 상태가 정확하면 상대 보드에 NMI를 발생시킨 후 스탠바이 상태로 절체하는 과정,

   NMI 신호를 수신한 스탠바이 상태 보드의 CPU는 자기 보그와 상대 보드의 상태를 확인하는 과정,

   상기 결과 상태가 정확하면 능동 상태로 절체하는 과정,

   능동 상태로 절체된 보드는 스탠바이 상태로 절체된 능동 상태 보드로부터 IPC 보드를 통해 아직 공유하지 못한 새로운 데이터를 받아 갱신하고, 통신 서비스를 계속 진행하는 과정을 포함하여 이루어지는, 이중화 모듈을 갖는 시스템의 절체시 데이터 손실 방지 방법.