KR19990058032A - 에이티엠 교환기의 셀 경로 이중화장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

아이피씨 셀을 생성 및 조립하는 구성과, 셀 생성/조립부의 포트들과 연결되는 포트들의 상태 검사 플래그들을 구비하여 아이피씨 셀을 다중화/역다중화하는 구성 간을 이중화하는 에이티엠 교환시스템의 셀 경로 이중화 방법이, 상대 측과 주기적으로 포트의 연결 유무를 확인하며, 임의 포트 이상 감지시 해당 포트의 상태 검사 플래그를 변경하고 이를 상대 셀 다중화/역다중화부로 전달하여 포트 단위로 절체하는 것을 특징으로 한다.

Description

에이티엠 교환기의 셀 경로 이중화장치 및 방법
본 발명은 에이티엠 교환기의 이중화장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 아이피씨 셀을 다중화하는 장치와 아이피씨 셀을 생성하는 장치 간의 아이피씨 경로의 이중화장치 및 방법에 관한 것이다.
비동기 전송 모드(Asynchronous Transfer Mode: 이하 ATM이라 칭한다) 교환기는 도 1에 도시된 바와 같이 프로세서부40 및 IPC부(Inter Processor Communication hardware)30과, IPC 셀 다중화/역다중화부(IPC cell Mux/Demux hardware)20, 그리고 ATM 스위치10은 이중화 구조로 구성되어 있다. 또한 상기 프로세서부40 및 IPC부30과, 셀 다중화/역다중화부20은 동작모드(active side)와 대기모드(standby side)로 분리되어, 동작모드 측이 기능을 수행할 없을 경우에 동작 측에서 대기측으로 절체되어 중단없이 수행 중인 기능을 연속하여 서비스하게 된다.
여기서 설명의 편의를 위해 A 측이 동작모드로 구동되고 B측이 대기모드로 구동된다고 가정한다.
동작 측에서 대기측으로 절체되는 조건을 살펴보면, 동작 측에 위치된 프로세서부41이 기능 실패(function fail), 하드웨어 탈장, 전력 실패(power fail) 또는 이중화 절체 명령어에 의해 대기측의 프로세서부45 및 IPC부35가 동작할 수 있도록 제어권을 절체한다.
또한 상기 도 1에 도시된 바와 같이 동작 측의 IPC부31이 IPC 셀을 셀 다중화부21과 통신하는 중에 계속하여 에러가 발생되는 경우, 전체적으로 동작측이 대기측이 되도록 절체한다. 즉, 프로세서부41과 IPC부31 간은 정상이나 IPC부31과 셀 다중화/역다중화부21 간에 어느 한 포트가 비정상이면, 해당 포트는 계속적으로 동작모드에서 대기모드로 절체를 수행하나 셀 다중화/역다중화부25가 대기모드이므로, 비정상인 포트는 복구되지 않은 상태로 남아있게 된다. 따라서 이를 복구할 수 있는 방법은 상기 셀 다중화/역다중화부21을 대기중인 셀 다중화/역다중화부25로 절체하여야 한다.
따라서 상기와 같은 종래의 절체 방법은 하기와 같은 문제점을 갖는다.
먼저 동작 측의 프로세서들 중 임의의 한 프로세서라도 기능이나 기타의 이유로 제 기능을 수행할 수 없을 경우, IPC부 및 프로세서부 전체를 절체하여야 한다. 이런 경우 기능 상의 오류 없이 동작하고 있는 나머지 프로세서들도 동작 모드에서 대기 모드로 절체된다. 그러나 상기와 같은 절체 동작은 문제가 발생된 해당 프로세서로 인해 나머지 프로세서들도 절체되므로써, 동작 중인 프로세서가 수행하던 작업도 일시 중단되고, 또한 일시적으로 수신되는 메세지들을 처리할 수 없는 경우가 발생된다.
두번째로 상기 프로세서들은 모두 정상적으로 동작하고 있고, 프로세서에 연결되어 있는 IPC부들 중 어느 하나가 고장을 일으키거나, 또는 링크 케이블(link cable)의 오류로 인해 셀다중화/역다중화부와 정상적으로 통신할 수 없을 경우, 문제가 발생된 IPC부와 프로세서는 계속적으로 대기측의 셀 다중화/역다중화부로 절체를 수행하려 한다. 그러나 상기 셀 다중화/역다중화부가 대기 상태로 되어 있어 상기 ATM 스위치와 통신을 수행할 수 없게 된다. 이런 경우 문제가 발생된 IPC부는 계속하여 동작모드와 대기모드 측의 셀 다중화/역다중화부를 반복적으로 왔다 갔다한다. 따라서 수행중이던 기능을 계속 유지하기 위해서는 나머지 프로세서들과 IPC부들이 정상임에도 불구하고 전체적으로 절체를 수행하여야 하며, 셀 다중화/역다중화부 자체는 정상임에도 불구하고 제어권을 대기 상태의 셀 다중화/역다중화부에 넘겨주어야 하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 ATM 교환기의 IPC 셀을 다중화/역다중화부하는 부분과 IPC 셀을 생성하는 부분 간의 IPC 경로를 이중화할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 아이피씨 셀을 생성 및 조립하는 구성과, 상기 셀 생성/조립부의 포트들과 연결되는 포트들의 상태 검사 플래그들을 구비하여 아이피씨 셀을 다중화/역다중화하는 구성 간을 이중화하는 에이티엠 교환시스템의 이중화 방법이, 상대 측과 주기적으로 포트의 연결 유무를 확인하며, 임의 포트 이상 감지시 해당 포트의 상태 검사 플래그를 변경하고 이를 상대 셀 다중화/역다중화부로 전달하여 포트 단위로 절체하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 에이티엠 교환기의 셀 이중화 장치의 구성을 도시하는 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에이티엠 교환기의 셀 이중화 장치의 구성을 도시하는 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에이티엠 교환기에서 통신경로를 이중화 제어하는 과정을 도시하는 흐름도
본 발명의 실시예에 따른 ATM 교환기의 이중화 장치는 듀얼 동작모드 방식(dual-active) 방식을 사용한다. 이를 위하여 IPC 셀을 다중화 및 역다중화하는 구성과 IPC 셀을 생성 및 조립하는 구성 간의 사이(이하 ICP 경로라 칭함)를 이중화한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IPC 경로 이중화 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 여기서 설명의 편의를 위하여 A 측이 동작모드를 수행하고 B측이 대기모드를 수행한다고 가정한다.
상기 도 2를 참조하면, 동작 프로세서부41의 프로세서411-414와 IPC부311-314가 각각 서로 다른 역할을 수행하고 있으며, 대기측 프로세서부45의 프로세서451-454와 IPC부351-354는 동작모드로 활성화될 때 까지 대기 상태를 유지하고 있다. 그리고 동작 측의 IPC311-314까지는 포트A/B를 이용하여 동작 측의 셀 다중화/역다중화부21 및 대기 측의 셀 다중화/역다중화부25 간에 워치독 타이머(watch dog timer)를 이용하여 서로간 연결의 유무를 계속적으로 주고 받는다.
상기와 같은 상태에서 프로세서부40은 상기 도 2에 도시된 바와 같이 대기측 프로세서부41의 프로세서411-414들이 액티브되어 동작하고 있고, 대기측의 프로세서부45의 프로세서451-454 들이 절체가 요구될 때 까지 대기한다. 여기서 10A-80A 까지 연결이 정상적으로 이루어져 있고, 동작 측의 셀 다중화/역다중화부21의 상태 검사 플래그는 TX1-TX4 및 RX1-RX4 까지 각 포트가 정상임을 나타내며, 대기 측의 셀 다중화/역다중화부25의 상태 검사 플래그도 TX1-TX4 및 RX1-RX4 까지 각 포트가 정상임을 나타내고 있다.
한편 동작 측이나 대기 측의 IPC부는 상대측의 셀 다중화/역다중화부와 연결되어 있으며, 대기측은 워치독 타이머를 이용하여 동작모드가 될 때 까지 커넥션(connection)의 연결 상태만을 유지하고 있다. 따라서 상기 동작 셀 다중화/역다중화부21과 대기 셀 다중화/역다중화부25의 상태 검사 플래그는 커넥션의 상태가 모두 정상임을 표시하고 있다. 그리고 상기 셀 다중화/역다중화부20은 모두 동작 상태를 유지하고 있으므로, 상기 ATM 스위치10과도 정상적으로 커넥션되어 있는 상태를 유지한다.
상기와 같은 상태에서 어떤 이유에 의해 TX1-TX4 및 RX1-RX4 중 어느 한 포트가 에러가 발생되어 동작 셀 다중화/역다중화부21과 정상적인 통신 기능을 수행할 수 없는 경우가 발생되면, 해당 포트와 연결된 IPC 및 프로세서는 대기 중인 셀 다중화/역다중화부25의 해당 포트로 연결되어 동작한다. 예를들어 상기 IPC311의 TX1 포트와 셀 다중화/역다중화부21의 RX1 포트 간에 이상이 발생된 경우, IPC311은 A 포트에서 B포트로 절체한다. 그러면 상기 IPC311의 B포트에 위치된 TX1 및 RX1 포트가 셀 다중화/역다중화부25의 RX1 및 TX1과 연결된다. 그러면 상기 셀 다중화/역다중화부21은 해당하는 TX1 포트 및 RX1 포트에 대하여 내부의 상태 검사 플래그의 상태를 변경하여 상기 셀 다중화/역다중화부25와 플래그 정보를 교환하여 어느 쪽에서 에러가 발생되었는지 알 수 있도록 한다. 이때 에러가 한계치(미리 설정된 포트 수) 이상 발생되면 플래그 정보를 이용하여 해당 포트를 수리하던지 아니면 서로 플래그를 비교하여 양호한 쪽으로 우선권을 주어 통신하게 한 후 나쁜 하드웨어를 교체하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 ATM 소형 교환기에서 IPC 셀을 다중화 및 역다중화하는 구성과 IPC 셀을 생성하는 구성 간의 IPC 셀을 이중화하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
상기 도 3을 참조하면, 초기화 상태에서 동작측 및 대기측은 초기화 과정을 수행한다. 여기서 A는 동작측을 표기하고 B 측은 대기측을 의미한다고 가정한다. 또한 P는 포트들의 상태를 표시하는 데이타로서, 여기서는 8개의 포트로 이루어짐을 가정하고 있다. 이때 상기 8비트의 P 데이타들 해당하는 데이타가 0이면 해당하는 포트가 정상(port normal) 상태임을 의미하며, 1이면 해당하는 포트가 이상(port fail) 상태임을 의미한다. 그리고 S 플래그는 상기 P의 8비트 중 어느 한 비트만 변경되면 00H에서 01H로 세트되어 포트 이상 상태임을 표시하는 플래그 데이타이다. 초기화 과정이면, 상기 동작측 및 대기측은 해당하는 P 및 S 플래그를 초기화시킨 후, 513단계에서 동작 및 대기 상태를 결정한다.
그러면 상기 동작측 및 대기측은 각각 521단계 및 541단계를 수행하여 일정 시간 간격으로 이중화 메모리를 억세스하고 각 포트의 워치독 타이머(watchdog timer)의 수신 상태를 검사한다. 그리고 상기 521단계 및 541단계에서는 동작 프로세서부41의 프로세서411-414와 IPC부311-314가 각각 서로 다른 역할을 수행하고 있으며, 대기측 프로세서부45의 프로세서451-454와 IPCqn351-354는 동작모드로 활성화될 때 까지 대기 상태를 유지하고 있다. 그리고 동작 측의 IPC311-314까지는 포트A/B를 이용하여 동작 측의 셀 다중화/역다중화부21 및 대기 측의 셀 다중화/역다중화부25 간에 워치독 타이머(watch dog timer)를 이용하여 서로간 연결의 유무를 계속적으로 주고 받는다.
여기서 먼저 동작측에서 수행되는 IPC 셀의 이중화 경로 동작을 살펴본다. 상기 521단계는 일정 시간 주기로 계속 수행되는 작업(cycle job)으로서, 각 포트의 워치독 타이머의 수신 상태를 검사한 후, 523단계에서 각 포트의 워치독 타이머의 수신 상태가 양호한가 검사한다. 이때 각 워치독 타이머의 수신이 양호하면 525단계로 진행하여 포트 상태 검사플래그 P 및 S 플래그의 현재 값을 유지한 후 상기 521단계로 되돌아간다. 그러나 상기 523단계에서 수신이 불량한 상태이면 527단계에서 P 데이타 중 해당하는 포트의 데이타를 "1"로 변경(update)하고, S 플래그 상태 레지스터 값을 01H로 변경한다. 이후 상기 S 플래그 상태 레지스터 값이 변경되었는가 검사하는데, 변경되지 않은 경우에는 상기 523단계로 되돌아가 상기 S 플래그 상태 레지스터 값이 변경될 때 까지 대기한다.
이때 상기 529단계에서 S 플래그 상태 레지스터 값이 변경되면, 531단계에서 일정 시간 간격으로 리드한 이중화 메모리의 대기측의 값을 억세스한다. 그리고 533단계에서 대기측의 P 데이타를 분석하여 대기측 포트가 양호한가 검사한다. 이때 대기측 포트가 양호하면, 535단계에서 이중화 메모리에 해당 포트의 불량 사실을 기록하고, 불량 포트를 마스킹한 후, 불량 포트만을 대기측 포트로 이관한다. 따라서 상기 동작측 불량포트와 형성된 전송 경로는 차단되고, 대기측의 설정된 임의 포트로 경로가 절체되어 새로운 IPC 셀의 경로가 형성된다. 그리고 537단계에서 동작측의 나머지 포트들은 현재 설정된 경로를 통해 계속 IPC 전송 기능을 수행하게 된다.
두번째로 대기측측에서 수행되는 IPC 셀의 이중화 경로 동작을 살펴본다. 상기 541단계는 일정 시간 주기로 계속 수행되는 작업(cycle job)으로서, 각 포트의 워치독 타이머의 수신 상태를 검사한 후, 543단계에서 각 포트의 워치독 타이머의 수신 상태가 양호한가 검사한다. 이때 각 워치독 타이머의 수신이 양호하면 545단계로 진행하여 포트 상태 검사플래그 P 및 S 플래그의 현재 값을 유지한 후 상기 541단계로 되돌아간다. 그러나 상기 543단계에서 수신이 불량한 상태이면 547단계에서 P 데이타 중 해당하는 포트의 데이타를 "1"로 변경하고, S 플래그 상태 레지스터 값을 01H로 변경한다. 이후 상기 S 플래그 상태 레지스터 값이 변경되었는가 검사하는데, 변경되지 않은 경우에는 상기 543단계로 되돌아가 상기 S 플래그 상태 레지스터 값이 변경될 때 까지 대기한다.
이때 상기 549단계에서 S 플래그 상태 레지스터 값이 변경되면, 551단계에서 이중화 메모리에 해당하는 불량 포트를 기록하고, 해당 불량포트를 마스킹한다. 이런 경우 상기 동작측의 포트 이상 발생시 마스킹된 불량 포트는 억세스되지 않는다. 이후 553단계에서 대기측의 나머지 포트들은 계속 해당하는 대기 기능을 수행하게 된다.
상기한 바와 같이 ATM 교환기에서 IPC 셀을 다중화 및 역다중화하는 부분과 IPC 셀을 생성 및 조립하는 부간의 IPC 경로를 듀얼 액티브 방식으로 구현하므로써, 포트 단위로 절체 기능을 수행할 수 있다. 즉, 임의 한 포트에 이상 발생시 포트 전체를 절체하지 않고 고장이 발생된 포트 만을 절체하여 정상적인 포트들이 정상적으로 수행중인 서비스를 계속 실행할 수 있으며, 또한 고장난 하드웨어를 용이하게 교체 및 수실할 수 있어 시스템 효율을 향상 시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 아이피씨 셀을 다중화/역다중화하는 구성과 상기 아이피씨 셀을 생성 및 조립하는 구성간을 이중화하는 에이티엠 교환시스템의 이중화장치에 있어서,
    상기 셀 다중화/역다중화부가 내부에 상기 셀 생성/조립부의 포트들과 연결되는 포트들의 상태 검사 플래그들을 구비하여 상대 측과 주기적으로 연결 유무를 확인하며, 임의 포트 이상 감지시 해당 포트의 상태 검사 플래그를 변경하고 이를 상대 셀 다중화/역다중화부로 전달하여 포트 단위로 절체하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환시스템의 이중화 장치.
  2. 아이피씨 셀을 생성 및 조립하는 구성과, 상기 셀 생성/조립부의 포트들과 연결되는 포트들의 상태 검사 플래그들을 구비하여 아이피씨 셀을 다중화/역다중화하는 구성 간을 이중화하는 에이티엠 교환시스템의 이중화 방법에 있어서,
    상대 측과 주기적으로 포트의 연결 유무를 확인하며, 임의 포트 이상 감지시 해당 포트의 상태 검사 플래그를 변경하고 이를 상대 셀 다중화/역다중화부로 전달하여 포트 단위로 절체하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환시스템의 셀 경로 이중화 방법.
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