KR19990066203A - 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치 및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주변 소자 내부연결(PCI) 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 특히 PCI 버스를 사용하는 다수의 범용 컴퓨터를 연결하여 서로간에 PCI 버스 신호를 비교함으로써 PCI 버스의 보전을 보장하여 입/출력 레벨의 장애 내구 특성을 갖도록 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 장애 감지 장치는, 주변 소자 내부연결(PCI) 버스가 장착된 범용 컴퓨터, PCI 버스를 사용하여 상기 범용 컴퓨터에 연결되어 있으며 자기 컴퓨터의 PCI 버스 신호와 상대 컴퓨터의 PCI 버스 내용을 비교하여 장애를 감지하는 PCI 모니터 및 자기 컴퓨터의 PCI 모니터를 상대 컴퓨터의 PCI 모니터와 연결하기 위한 네트워크 선로를 포함하여 이루어진다. 또한 본 발명의 장애 감지 방법은, PCI 버스가 장착되어 있으며 네트워크로 연결된 범용 컴퓨터에 있어서, 자기 컴퓨터로부터 어드레스/데이터 PCI 버스 신호를 제공받는 단계, 네트워크를 통해 상대 컴퓨터로부터 어드레스/데이터 PCI 버스 신호를 제공받는 단계, 자기 컴퓨터와 상대 컴퓨터의 어드레스/데이터 PCI 버스 신호를 비교하여 같으면 다음 버스 신호를 비교하는 단계, 비교된 버스 신호가 다르면 인터럽트를 발생시키는 단계, 발생된 인터럽트를 자기 컴퓨터에게 제공하는 단계 및 발생된 인터럽트를 상대 컴퓨터에게 제공하는 단계를 포함하여 이루어진다.

본 발명은 PCI 버스가 장착되어 있는 통상적인 범용 컴퓨터에 PCI 모니터 카드를 장착하고 서로의 PCI 버스에 전송되고 있는 어드레스와 데이터 신호를 비교함으로써, 장애를 효율적으로 감지할 수 있다.

Description

주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치 및 방법

본 발명은 주변 소자 내부연결(Peripheral Components Interconnect: PCI) 버스 모니터(Bus Monitor)를 이용한 장애 감지(Fault Detect) 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 PCI 버스를 사용하는 다수의 범용 컴퓨터(General Purpose Computer)를 연결하여 서로간에 PCI 버스 신호를 비교함으로써 PCI 버스의 보전(Integrity)을 보장하여 입/출력 레벨의 장애 내구(Fault Tolerant) 특성을 갖도록 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1 은 종래 기술에 의한 중앙 처리 장치(Central Processing Unit: CPU) 운용 레벨(Operation level)에서의 장애 감지(Fault Detect) 장치의 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, CPU 운용 레벨에서의 장애 감지를 위해 동일한 구조의 CPU 보드 2장(CPU 보드 A, CPU 보드 B)을 지역 버스(Local Bus)를 사용하여 연결한다. 각각의 CPU에 연결된 지역 버스는 데이터, 어드레스 및 제어 신호를 운반한다. CPU 보드 A와 CPU 보드 B는 각각 지역 버스와 연결된 비교 로직(Compare Logic)을 가지고 있다. 비교 로직은 두 지역 버스의 신호를 비교하여 장애를 감지한다. 두 지역 버스의 신호가 불일치(Mismatch)하는 경우, 즉 장애가 발생한 경우 인터럽트를 사용하여 CPU에게 장애를 보고한다.

도 2 는 종래 기술에 의한 입/출력 레벨에서의 장애 감지 장치의 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 입/출력 레벨에서의 장애 감지를 위해 동일한 구조의 CPU 보드 2장(CPU 보드 A, CPU 보드 B)을 2중으로 구성된 입/출력 버스(I/O Bus)를 사용하여 연결한다. CPU 보드 A와 CPU 보드 B는 각각 입/출력 버스와 연결된 비교 로직(Compare Logic)을 가지고 있다. 비교 로직은 2중으로 구성된 입/출력 버스의 값을 비교하여 장애를 감지한다. 두 입/출력 버스의 값이 불일치하는 경우, 즉 장애가 발생한 경우 입/출력 브리지를 통해 CPU에게 장애를 보고한다.

상기와 같은 구조를 가지는 종래 기술에 의한 장애 감지 장치는 장애 감지를 위한 전용의 CPU 보드 또는 입/출력 버스를 설계해야 한다. 그러므로 이것은 새로운 시스템을 개발해야 한다는 부담을 주게 된다. 또한 시스템의 가격이 범용 컴퓨터 시스템에 비해 훨씬 비싸지게 된다. 게다가 장애 감지를 위한 로직이 CPU 보드에 추가되기 때문에 시스템이 복잡해져서 장애가 일어날 가능성이 높아질 수 있다는 문제점을 가진다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 범용 컴퓨터 시스템에 주변 소자 내부연결(PCI) 모니터 카드를 추가하고 각 컴퓨터 시스템을 전기적인 통신 매체로 연결함으로써, 장애 감지를 위한 전용의 CPU 보드 또는 입/출력 버스를 채택하지 않고도 쉽게 구성할 수 있는 장애 내구 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 종래 기술에 의한 중앙 처리 장치(CPU) 운용 레벨에서의 장애 감지 장치의 구성도.

도 2 는 종래 기술에 의한 입/출력 레벨에서의 장애 감지 장치의 구성도.

도 3 은 본 발명에 의한 장애 내구 장치의 구성도.

도 4 는 본 발명에 의한 PCI 모니터 카드의 내부 구조도.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 장애 감지 장치의 바람직한 일 실시예는,

주변 소자 내부연결(PCI) 버스가 장착된 범용 컴퓨터;

PCI 버스를 사용하여 상기 범용 컴퓨터에 연결되어 있으며 자기 컴퓨터의 PCI 버스 신호와 상대 컴퓨터의 PCI 버스 내용을 비교하여 장애를 감지하는 PCI 모니터; 및

자기 컴퓨터의 PCI 모니터를 상대 컴퓨터의 PCI 모니터와 연결하기 위한 네트워크 선로를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 PCI 모니터는 PCI 브리지를 사용하여 자기 컴퓨터의 중앙 처리 장치(CPU)에 연결되어 있는 것이 바람직하며,

상기 PCI 모니터는 자기 컴퓨터로부터 어드레스/데이터 버스 신호를 제공받아 상대 컴퓨터의 어드레스/데이터 버스 신호와 비교하여, 다르면 인터럽트를 발생시키는 것이 바람직하며,

상기 PCI 모니터는 발생된 인터럽트를 자기 컴퓨터 및 상대 컴퓨터로 제공하는 것이 바람직하며,

상기 PCI 모니터는,

PCI 버스를 사용하여 자기 컴퓨터의 어드레스/데이터 버스 신호를 제공받아 저장하는 선입선출 메모리(FIFO);

상기 FIFO로부터 어드레스/데이터 버스 신호를 제공받아 상대 컴퓨터로 제공하거나 상대 컴퓨터의 어드레스/데이터 버스 신호를 제공받는 통신 포트; 및

상기 FIFO와 통신 포트로부터 각각 제공된 자기 컴퓨터와 상대 컴퓨터의 어드레스/데이터 버스 신호를 비교하여 서로 다른 경우 인터럽트를 발생시키는 버스 비교기를 포함하는 것이 바람직하며,

상기 FIFO는, PCI 버스로부터 32비트의 어드레스/데이터 버스 신호를 제공받아 저장하는 32-비트 동기된(Clocked) 메모리로 구성되는 것이 바람직하며,

상기 FIFO는, 메모리 용량이 가득찬 경우 상태 신호를 발생시켜 PCI 버스의 수행을 일시적으로 중지시키는 것이 바람직하며,

상기 통신 포트는 상대 컴퓨터와 파이버 채널을 사용하여 데이터를 송수신하는 파이버 채널 통신 포트로 구성되는 것이 바람직하며,

상기 통신 포트는 상대 컴퓨터와 고속 이더넷을 사용하여 데이터를 송수신하는 고속 이더넷 포트로 구성되는 것이 바람직하며,

상기 버스 비교기는 발생된 인터럽트를 상기 통신 포트를 통해 상대 컴퓨터로 보고하는 것이 바람직하며,

상기 버스 비교기는 32-비트 어드레스/데이터 버스를 제공받아 비교하는 이중 32-비트로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또한 상기한 다른 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 장애 감지 방법의 바람직한 일 실시예는,

PCI 버스가 장착되어 있으며 네트워크로 연결된 범용 컴퓨터에 있어서, 자기 컴퓨터로부터 어드레스/데이터 PCI 버스 신호를 제공받는 단계;

네트워크를 통해 상대 컴퓨터로부터 어드레스/데이터 PCI 버스 신호를 제공받는 단계;

자기 컴퓨터와 상대 컴퓨터의 어드레스/데이터 PCI 버스 신호를 비교하여 같으면 다음 버스 신호를 비교하는 단계;

비교된 버스 신호가 다르면 인터럽트를 발생시키는 단계;

발생된 인터럽트를 자기 컴퓨터에게 제공하는 단계; 및

발생된 인터럽트를 상대 컴퓨터에게 제공하는 단계를 포함한다.

본 발명은 통상적으로 사용되는 범용 컴퓨터의 PCI 버스에 같은 기능을 하는 PCI 모니터 카드를 장착하고, 서로를 네트워크 선로로 연결한다.

도 3 은 본 발명에 의한 장애 내구 장치의 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 지역 버스를 사용하여 컴퓨터의 CPU와 연결된 주변 소자 내부연결(PCI) 브리지와; PCI 버스를 사용하여 상기 PCI 브리지와 연결된 PCI 장치; PCI 버스를 사용하여 상기 PCI 브리지와 연결된 PCI 모니터; 및 각 컴퓨터의 PCI 모니터를 연결하기 위한 네트워크 선로를 포함하여 구성된다.

네트워크 선로를 사용하여 연결된 다수의 컴퓨터는 서로의 PCI 버스의 어드레스/데이터 버스를 감시하여 각각 다른 쪽으로 보내는 구조로 실현된다. 따라서 자신과 다른 시스템을 동시에 비교함으로써 장애를 감지한다.

도 4 는 본 발명에 의한 PCI 모니터 카드의 내부 구조도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 자기 컴퓨터의 PCI 버스를 사용하여 어드레스/데이터 신호를 제공받는 32-비트 동기된(Clocked) 선입선출 메모리(First Input First Output: FIFO); 상기 FIFO로부터 상태 신호를 제공받아 자기 컴퓨터로 중지 신호(STOP#)를 제공하는 강제 중지 로직(Compulsive STOP Logic); 상기 FIFO로부터 어드레스/데이터 신호를 제공받아 상대 컴퓨터로 연결하거나 상대 컴퓨터의 어드레스/데이터 신호를 제공받는 통신 포트(Communication Port); 및 상기 FIFO와 통신 포트로부터 제공된 어드레스/데이터 신호를 비교하여 자기 컴퓨터 및 상대 컴퓨터에게 불일치 신호를 제공하는 이중(Dual) 32-비트 버스 비교기(Bus Comparator)를 포함하여 구성된다.

상기 FIFO는 PCI 버스의 어드레스/데이터 버스인 AD[31:0]를 읽어들여서, 파이버 채널(Fibre Channel)이나 고속 이더넷(Fast Ethernet)같은 고속 네트워크를 사용하여 상대 컴퓨터에게 전송한다. 동시에 FIFO의 AD[31:0]는 버스 비교기로 제공되어, 통신 포트를 사용하여 상대 컴퓨터에게서 받은 신호와 비교한다.

두 신호가 일치하지 않으면(Compare Miss), 발생된 불일치 신호를 인터럽트로서 자기 컴퓨터의 CPU에게 알린다. 또한 상대 컴퓨터에게도 불일치 신호를 전송하여 장애를 감지하도록 한다.

FIFO의 내용이 가득 차면 PCI 버스의 수행(Transaction)을 중지시켜야 한다. 그러므로 내용이 가득찬 FIFO는 상기 강제 중지 로직으로 상태 신호를 제공하여, PCI 버스의 수행을 일시적으로 중지시킨다. FIFO는 32 비트 동기된 FIFO를 사용한다. 버스 비교기는 양쪽의 32-비트 버스 신호를 비교하기 위하여 이중 32-비트로 구성한다. 통신 포트는 100Mbps의 파이버 채널(Fibre Channel)이나 10BASE-T / 100BASE-TX의 고속 이더넷(Fast Ethernet)을 사용한다.

이하 상기 도면을 참조하여 본 발명의 동작에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명에 의한 PCI 모니터 카드는 컴퓨터 A의 PCI 버스와 컴퓨터 B의 PCI 버스에 각각 하나씩 장착된다. 그리고 각각 자기 컴퓨터의 데이터를 서로 주고받아, 두 신호를 동시에 비교하여 모두 같을 경우 장애가 없다고 판단하여 다음 동작을 수행한다. 두 신호가 다를 경우는 장애를 감지한 쪽에서 인터럽트를 발생시키고 상대방의 컴퓨터에 이를 알린다.

먼저 컴퓨터 A에 대해서 설명한다. PCI 버스의 어드레스와 데이터를 다중화한 버스인 AD[31:0]를 32-비트 동기된 FIFO에 쓴다. 이때 FIFO의 상태 비트(Status Bit)를 체크하여 FIFO의 용량이 가득차 있으면 강제 중지 로직을 구동시켜 STOP# 신호를 활성화한다. 그러면 현재 진행하려고 하거나 진행중인 PCI 수행은 잠시 중단된다. 이후 FIFO의 내용이 점차 줄어들면 다시 수행을 재시도한다.

이 FIFO의 내용은 AAD[31:0]으로 출력되어, 컴퓨터 B의 버스 비교기로 보내기 위해 통신 포트인 파이버 채널이나 고속 이더넷의 송신 포트로 출력된다. 포트로 출력된 데이터는 네트워크 선로를 통해 컴퓨터 B의 파이버 채널이나 고속 채널의 수신 포트로 입력된 다음, B의 버스 비교기로 들어간다. 컴퓨터 B의 버스 비교기는 포트를 통해 입력된 데이터를 컴퓨터 B의 FIFO로부터 전해진 데이터와 비교한다.

상기와 같은 동작이 이루어지는 동시에 AAD[31:0]은 컴퓨터 A의 이중 32-비트 버스 비교기로 입력된다. 컴퓨터 A의 버스 비교기는 AAD[31:0]를 컴퓨터 B로부터 전해진 데이터인 BAD[31:0]와 비교하여 내용이 같은 경우에는 다음 데이터를 비교한다. 내용이 다른 경우에는 불일치 신호를 발생시켜 컴퓨터 A의 인터럽트인 INTA#를 활성화한다. 동시에 불일치 신호는 컴퓨터 B에게도 보내어 장애가 감지되었음을 메시지로 알린다.

인터럽트를 받은 컴퓨터 A는 장애를 감지하고 그 원인을 찾기위한 작업을 수행한다. 컴퓨터 B도 컴퓨터 A에서 장애가 발생되었음을 감지하고 그 원인을 찾기 위한 작업을 수행한다. 이때 컴퓨터 A와 컴퓨터 B는 다른 모든 작업을 중단하고 어느 부위에서 장애가 발생했는지를 가려낸다.

상기한 바와 같이 동작하는 본 발명은, PCI 버스가 장착되어 있는 통상적인 범용 컴퓨터에 PCI 모니터 카드를 장착하고 서로의 PCI 버스에 전송되고 있는 어드레스와 데이터 신호를 비교함으로써, 장애를 효율적으로 감지할 수 있다.

Claims (12)

1. 주변 소자 내부연결(PCI) 버스가 장착된 범용 컴퓨터;

   PCI 버스를 사용하여 상기 범용 컴퓨터에 연결되어 있으며 자기 컴퓨터의 PCI 버스 신호와 상대 컴퓨터의 PCI 버스 내용을 비교하여 장애를 감지하는 PCI 모니터; 및

   자기 컴퓨터의 PCI 모니터를 상대 컴퓨터의 PCI 모니터와 연결하기 위한 네트워크 선로를 포함하는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 PCI 모니터는 PCI 브리지를 사용하여 자기 컴퓨터의 중앙 처리 장치(CPU)에 연결되어 있는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 PCI 모니터는 자기 컴퓨터로부터 어드레스/데이터 버스 신호를 제공받아 상대 컴퓨터의 어드레스/데이터 버스 신호와 비교하여, 다르면 인터럽트를 발생시키는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 PCI 모니터는 발생된 인터럽트를 자기 컴퓨터 및 상대 컴퓨터로 제공하는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 PCI 모니터는,

   PCI 버스를 사용하여 자기 컴퓨터의 어드레스/데이터 버스 신호를 제공받아 저장하는 선입선출 메모리(FIFO);

   상기 FIFO로부터 어드레스/데이터 버스 신호를 제공받아 상대 컴퓨터로 제공하거나 상대 컴퓨터의 어드레스/데이터 버스 신호를 제공받는 통신 포트; 및

   상기 FIFO와 통신 포트로부터 각각 제공된 자기 컴퓨터와 상대 컴퓨터의 어드레스/데이터 버스 신호를 비교하여 서로 다른 경우 인터럽트를 발생시키는 버스 비교기를 포함하는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 FIFO는, PCI 버스로부터 32비트의 어드레스/데이터 버스 신호를 제공받아 저장하는 32-비트 동기된(Clocked) 메모리로 구성되는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 FIFO는, 용량이 가득찬 경우 상태 신호를 발생시켜 PCI 버스의 수행을 일시적으로 중지시키는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 통신 포트는 상대 컴퓨터와 파이버 채널을 사용하여 데이터를 송수신하는 파이버 채널 통신 포트로 구성되는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치.
9. 제 5 항에 있어서, 상기 통신 포트는 상대 컴퓨터와 고속 이더넷을 사용하여 데이터를 송수신하는 고속 이더넷 포트로 구성되는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치.
10. 제 5 항에 있어서, 상기 버스 비교기는 발생된 인터럽트를 상기 통신 포트를 통해 상대 컴퓨터로 보고하는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치.
11. 제 5 항에 있어서, 상기 버스 비교기는 32-비트 어드레스/데이터 버스를 제공받아 비교하는 이중 32-비트로 구성되어 있는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 장치.
12. PCI 버스가 장착되어 있으며 네트워크로 연결된 범용 컴퓨터에 있어서,

    자기 컴퓨터로부터 어드레스/데이터 PCI 버스 신호를 제공받는 단계;

    네트워크를 통해 상대 컴퓨터로부터 어드레스/데이터 PCI 버스 신호를 제공받는 단계;

    자기 컴퓨터와 상대 컴퓨터의 어드레스/데이터 PCI 버스 신호를 비교하여 같으면 다음 버스 신호를 비교하는 단계;

    비교된 버스 신호가 다르면 인터럽트를 발생시키는 단계;

    발생된 인터럽트를 자기 컴퓨터에게 제공하는 단계; 및

    발생된 인터럽트를 상대 컴퓨터에게 제공하는 단계를 포함하는, 주변 소자 내부연결 버스 모니터를 이용한 장애 감지 방법.