KR20000054934A - 교환기 시스템내 보드 및 노드의 이중화 절체구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교환기 시스템내 보드 및 노드의 이중화 절체구조에 관한 것으로, 종래의 이중화 구조는 일대일 대응에 의하여 시스템이 대형화되는 문제점이 있었다. 이에 본 발명은 운용 보드와 그 운용 보드의 절체를 위한 리던던시 보드가 M : N의 절체비로 슬롯에 실장되는 복수개의 운용 및 리던던시 보드 모듈과, 상기 운용 및 리던던시 보드 모듈의 각 보드로부터 발생되는 노드 알람 또는 보드 알람을 취합하여 노드 절체 또는 보드 절체하기 위한 절체 인에이블 신호를 출력하는 알람 취합수단과, 상기 알람 취합수단의 절체 인에이블 신호에 의하여 노드 절체 및 보드 절체를 제어하는 절체 제어수단을 포함하여 구성하고, 상기 운용 및 리던던시 보드 모듈은 각각의 보드내에 운용 노드와 그 운용 노드의 절체를 위한 리던던시 노드가 m : n의 절체비로 구성한다.

이에 따라 알람이 발생하는 경우 1 차적으로 해당 보드내에 구비된 리던던시 노드로 절체되고, 2차적으로 리던던시 보드로의 절체를 수행하게 함으로써, 시스템의 안정성과 함께 시스템의 소형화, 원가절감의 효과를 제공할 수 있게 된다.

Description

교환기 시스템내 보드 및 노드의 이중화 절체구조{DUAL SWITCHING STRUCTURE OF BOARD AND NODE IN THE EXCHANGER SYSTEM}

본 발명은 교환기 시스템내 보드 및 노드의 이중화 절체구조에 관한 것으로, 상세하게는 교환기 시스템내에서 보드 및 노드를 구현함에 있어 리던던시 디바이스 구조에 의해 시스템 안정성을 향상시킴과 아울러 운용 디바이스와 리던던시 디바이스의 절체비를 조절하여 시스템 성능 및 효율을 향상시키기 위한 교환기 시스템내 보드 및 노드의 이중화 절체구조에 관한 것이다.

인간에 의해 구현된 모든 시스템은 설계자에 의한 실수, 전자 부품의 고장 및 기타 원인으로 인해 장애가 발생할 가능성이 항상 내재되어 있으며, 이와 같은 장애가 의료 장비, 비행 제어 시스템, 인공 위성, 무기 시스템, 교환기처럼 장애 발생을 허용하지 않는 특수한 용도의 시스템에서 장애가 발생하여 정상 동작을 수행하지 못한다면 심각한 문제점을 야기한다. 결함 허용 시스템이란 하드웨어 고장 및 소프트웨어 에러 발생에 무관하게 정해진 순서대로 동작되도록 구성한 시스템 레벨의 무정지 시스템을 의미한다. 결함 허용 시스템은 장애가 발생하였을 경우, 시스템 기능을 백업할 수 있는 리던던시 모듈을 두는 것을 기본으로 하며, 추가되는 리던던시의 수 및 형태에 따라 결함 허용 시스템 구현 방법이 달라지게 된다.

교환기 시스템은 장애가 발생하였을 경우 운용자에 의해 언제든지 유지 보수가 가능하므로, 의료 장비, 비행 제어 시스템, 인공 위성, 무기 시스템에서 요구하는 많은 양의 하드웨어 리던던시를 요구하지는 않는다. 일반적으로 교환기 시스템은 시스템 기능을 수행하는 한 개의 모듈과 시스템 기능을 백업할 수 있는 한 개의 리던던시 모듈로 구성되며, 이를 이중화 방식이라 한다. 교환기 시스템은 높은 신뢰성과 가용성이 기본적으로 요구되는 시스템으로서 이를 위해 중요 기능에 대해 이중화형태로 결함 허용 기능을 지원하고 있다. 전전자 교환기의 주요 기능중의 하나인 제어계에서는 동일한 프로세서 모듈을 이용하여 한쪽은 운용 모듈로 다른 한쪽은 리던던시 모듈로 운용한다.

종래의 경우에는 운용모듈 및 리던던시 모듈의 메모리 내용을 동일하게 유지하도록 하며 운용모듈에서 장애가 발생한 경우 리던던시 모듈이 운용모듈의 상태정보만을 수신하여 자신의 상태를 운용모듈로 변경하여 시스템 레벨에서는 무정지 형태로 동작하도록 구성하였다. 여기서 가장 중요한 기술은 두 모듈간의 메모리 내용을 항상 동일하게 유지하는 것이며 이를 위해 동시쓰기 방법이 이용된다. 동시쓰기란 운용 모듈에서 수행된 메모리 쓰기 동작이 리던던시 모듈에서도 동일한 쓰기 동작을 발생 시켜 항상 메모리 데이터 일관성을 유지한 후, 운용 모듈에서 장애가 발생하면, 리던던시 모듈에서 시스템 기능을 계승받아 시스템 레벨에서는 장애와는 무관하게 서비스를 연속할 수 있도록 만드는 결함 허용 시스템의 한 방법이다.

도 1 에는 상술한 바와 같은 종래의 교환기 시스템내 보드의 이중화 구조가 도시된다.

도시된 바와 같이 슬롯 1 - 슬롯 n에는 n개의 보드(1 - n)들이 실장되어 있으며, 각 보드들은 내부에 n개의 노드(Node #1 - Node #n)들을 가지고 있다. 각 보드내에 구비된 n개의 노드들은 동일 기능을 하는 노드로서, 보드 n(n)의 각 노드와 보드 n-1(n-1)의 각 노드는 일대일로 대응하도록 서로 이중화되어 있어서 알람 발생시 대응되는 노드로 절체된다. 따라서, 운용중인 보드의 수량과 동일한 예비의 리던던시 보드가 필요하다.

운용중인 보드 1장당 이중화용 리던던시 보드 1 장이 실장됨에 따라 운용중인 보드에서 보드 알람이 발생하면 이중화용 리던던시 보드로 절체되고 한 개의 노드만 알람이 발생하면 이중화용 리던던시 보드의 대응노드로 해당 노드만 절체된다. 상술한 바와 같은 종래의 구성에 의해 이중화를 구현하기 위해서는 운용중인 보드 수량만큼의 이중화용 보드가 필요하여 시스템의 대형화 및 원가 상승의 원인이 된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 리던던시 디바이스 구조에 의한 시스템 안정성을 향상시킴과 아울러 운용 디바이스와 리던던시 디바이스의 절체비를 조절하여 시스템 성능 및 효율을 향상시키기 위한 보드 및 노드의 이중화 절체구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 보드 및 노드의 이중화 절체구조는 운용 보드와 그 운용 보드의 절체를 위한 리던던시 보드가 M : N의 절체비로 슬롯에 실장되는 복수개의 운용 및 리던던시 보드 모듈과, 상기 운용 및 리던던시 보드 모듈의 각 보드로부터 발생되는 노드 알람 또는 보드 알람을 취합하여 노드절체 또는 보드 절체하기 위한 절체 인에이블 신호를 출력하는 알람 취합수단과, 상기 알람 취합수단의 절체 인에이블 신호에 의하여 노드 절체 및 보드 절체를 제어하는 절체 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 교환기 시스템내 보드의 이중화 절체구조도,

도 2 는 본 발명의 일실시예에 의한 보드 및 노드의 이중화 절체구조도,

도 3 은 본 발명의 일실시예에 의한 노드 단위 절체 구조도,

도 4 는 본 발명의 일실시예에 의한 보드 단위 절체 구조도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 운용 및 리던던시 보드 모듈 1n1 : 운용 노드

1n2 : 리던던시 노드 200 : 알람 취합 모듈

300 : 노드 단위 절체 제어 모듈 400 : 보드 단위 절체 제어 모듈

이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2 에는 본 발명의 일실시예에 의한 이중화 구조가 도시된다.

도시된 바와 같이 4장의 운용 보드(110-140)와 그 운용 보드(110-140)의 절체를 위한 1장의 리던던시 보드(150)가 4 : 1의 절체비로 슬롯에 실장되는 운용 및 리던던시 보드 모듈(100)과, 상기 운용 및 리던던시 보드 모듈(100)의 각 보드로부터 발생되는 노드 알람 또는 보드 알람을 취합하여 노드 절체 또는 보드 절체를 위한 절체 인에이블 신호를 출력하는 알람 취합모듈(200)과, 노드 알람의 발생시 상기 알람 취합모듈(200)의 절체 인에이블 신호에 의하여 해당 보드내에서 알람이 발생된 운용 노드로부터 리던던시 노드로 절체되도록 노드 단위의 절체를 제어하는 노드 단위 절체 제어모듈(300)과, 보드 알람의 발생시 해당 운용보드(110-140)로부터 리던던시 보드(150)로 절체되도록 보드 단위의 절체를 제어하는 보드 단위 절체 제어모듈(400)을 포함하여 구성된다.

상기 운용 및 리던던시 보드 모듈(100)은 각각의 보드내(110-150)에 운용 노드(1n1)와 그 운용 노드(1n1)의 절체를 위한 리던던시 노드(1n2)가 n : 1의 절체비로 구성된다.

일실시예에서는 운용 보드가 4장이고 리던던시 보드가 1장인 경우가 제시되었으나, 본 발명의 요지는 이에 한정되지 않으며 운용보드와 리던던시 보드가 M : N의 절체비로 구성하는데 있다. 따라서, 운용보드의 개수에 비례하여 리던던시 보드의 개수가 조절될 수 있다.

또한, 각각의 보드내에서 운용노드와 리던던시 노드의 비가 n : 1의 경우가 제시되었으나, 본 발명의 요지는 이에 한정되지 않으며 각각의 보드내에서 운용노드와 리던던시 노드가 m : n의 절체비로 구성하는데 있다.(단, m, n은 임의의 정수이고, m ＞ n). 이에 따라 운용 노드의 개수에 비례하여 리던던시 노드의 개수가 조절될 수 있다.

상기와 같이 구성된 이중화 구조에서 노드 알람이 발생하는 경우에는 동일 보드내에서 알람이 발생된 운용 노드로부터 리던던시 노드로 절체되고, 보드 알람이 발생하는 경우에는 해당 운용 보드로부터 리던던시 보드로 절체된다. 노드 및 보드절체의 판별은 상기 알람 취합모듈(200)에서 수행하며, 그 판별한 값에 따라 노드 단위 절체 제어모듈(300)과 보드 단위 절체 제어모듈(400)을 선택하도록 한다.

도 3 에는 노드 단위 절체 제어모듈에 의한 노드 단위 절체가 도시된다.

여기서는 제 1 운용보드(110)의 예를 들었으나, 다른 보드(120-150)의 경우에도 마찬가지이다. 도시된 바와 같이 노드 단위 절체는 노드 단위 절체 제어 모듈(300)과, 제 1 운용보드(110)내의 운용노드(Node #1 - n)(111)와, 리던던시 노드(112) 사이에서 이루어진다.

상기 노드 단위 절체 제어 모듈(300)에서는 각 노드(111,112)로부터 상태 신호를 전달받아 일반 노드와 리던던시 노드를 구별하고, 노드의 링크 상태(Normal/Fault)와 사용/미사용 여부(Used/Unused)를 각 노드로부터 수신받는다.

만약 어떤 운용노드에서 알람이 발생되는 경우에는 그 알람정보는 상기 알람 취합 모듈(200)로 취합되고, 상기 알람 취합 모듈(200)에서는 그 알람 정보를 해석하여 노드 알람임을 알아내고, 노드 절체를 위한 노드 절체 인에이블 신호를 노드 단위 절체 제어 모듈(300)에 보낸다. 노드 절체 인에이블 신호를 전달받은 노드 단위 절체 제어모듈(300)은 리던던시 노드의 상태가 Normal이고 미사용 중이면 리던던시 노드(112)로 절체한다. 리던던시 노드(112)는 자신의 노드가 운용중임을 노드 단위 절체 제어 모듈(300)에 통보한다.

일실시예에서는 하나의 리던던시 노드가 구비되는 경우이나, 하나의 보드내에 하나의 리던던시 노드가 아닌 복수개의 리던던시 노드가 구비되는 경우에는 리던던시 노드중 그 노드의 상태가 Normal이고 미사용 중인 노드를 찾아서 절체될 것이다.

도 4에는 보드 단위 절체 제어모듈에 의한 보드 단위 절체가 도시된다.

도시된 바와 같이 보드 단위 절체는 보드 단위 절체 제어 모듈(400)과, 운용 보드(110-140)와, 리던던시 노드(150)사이에서 이루어진다.

상기 보드 단위 절체 제어 모듈(400)에서는 각 보드(110-150)로부터 상태 신호를 전달받아 운용 보드와 리던던시 보드를 구별하고, 보드의 링크 상태(Normal/Fault)와 사용/미사용 여부(Used/Unused)를 각 보드로부터 수신받는다.

만약 어떤 운용보드에서 알람이 발생되는 경우에는 그 알람정보는 상기 알람 취합 모듈(200)로 취합되고, 상기 알람 취합 모듈(200)에서는 그 알람 정보를 해석하여 보드 알람임을 알아내고, 보드 절체를 위한 보드 절체 인에이블 신호를 보드 단위 절체 제어 모듈(400)에 보낸다. 보드 절체 인에이블 신호를 전달받은 보드 단위 절체 제어모듈(400)은 리던던시 보드의 상태가 Normal이고 미사용 중이면 리던던시 보드(150)로 절체한다. 리던던시 보드(150)는 자신의 보드가 운용중임을 보드 단위 절체 제어 모듈(400)에 통보한다.

일실시예에서는 하나의 리던던시 보드가 구비되는 경우이나, 하나의 리던던시 보드가 아닌 복수개의 리던던시 보드가 구비되는 경우에는 리던던시 보드중 그 보드의 상태가 Normal이고 미사용 중인 보드를 찾아서 절체된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정된 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변환 및 변경이 가능한 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

본 발명에 의하면, 현재 기능 수행중인 운용보드와 예비 보드인 리던던시 보드가 M : N 의 절체비로 구성됨에 따라 종래의 경우 1 : 1 대응에 의한 절체의 경우보다 시스템의 디바이스 개수를 줄이게 되어 시스템의 구현을 간략화 시킬 수 있게 된다.

종래의 경우에는 노드에서 알람이 발생하면 그 노드가 속한 해당 보드에 대응되어 구비된 절체 보드의 노드로 절체되도록 하거나, 직접 보드 대 보드의 절체가 이루어졌으나 본 발명에 의하는 경우에는 노드에서 알람이 발생하는 경우 1 차적으로 그 노드가 속한 해당 보드내에 구비된 리던던시 노드로 절체되게 하였다.

만약, 1차적으로 해당 보드내에서 리던던시 노드로의 절체에 의해 알람을 해결할 수 없는 경우에 2차적으로 리던던시 보드로의 절체를 수행하게 함으로써, 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.

시스템의 안정성을 위해 구비되는 리던던시 디바이스의 절체비를 시스템의 안정성을 고려하여 조절함에 따라 보드 및 노드 단위 리던던시 구조에 의한 노드 사용의 효율성 증대로 시스템의 소형화, 윈가절감, 신뢰성 동시 확보의 효과를 제공할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 교환기 시스템의 보드 이중화 절체 구조에 있어서,

   운용 보드와 그 운용 보드의 절체를 위한 리던던시 보드가 M :N의 절체비로 슬롯에 실장되는 복수개의 운용 및 리던던시 보드 모듈과;

   상기 운용 및 리던던시 보드 모듈의 각 보드로부터 발생되는 노드 알람 또는 보드 알람을 취합하여 노드 절체 또는 보드 절체하기 위한 절체 인에이블 신호를 출력하는 알람 취합수단과;

   상기 알람 취합수단의 절체 인에이블 신호에 의하여 노드 절체 및 보드 절체를 제어하는 절체 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 교환기 시스템내 보드 및 노드의 이중화 절체구조.

   (단, M, N은 임의의 정수이고, M ＞ N)
2. 제 1 항에 있어서, 상기 운용 및 리던던시 보드 모듈은,

   각각의 보드내에 운용 노드와 그 운용 노드의 절체를 위한 리던던시 노드가 m : n의 절체비로 구성된 것을 특징으로 하는 교환기 시스템내 보드 및 노드의 이중화 절체구조.

   (단, m, n은 임의의 정수이고, m ＞ n)
3. 제 1 항에 있어서, 상기 절체 제어수단은,

   노드 알람의 발생시 해당 보드내에서 운용 노드로부터 리던던시 노드로 절체되도록 노드 단위의 절체를 제어하는 노드 단위 절체 제어부와;

   보드 알람의 발생시 해당 운용보드로부터 리던던시 보드로 절체되도록 보드 단위의 절체를 제어하는 보드 단위 절체 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로하는 교환기 시스템내 보드 및 노드의 이중화 절체구조.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 노드 단위 절체 제어부는,

   각 보드들의 운용노드와 리던던시 노드를 구별하고 노드의 링크 상태와 사용/미사용 여부를 각 노드로부터 수신하여, 상기 알람 취합수단으로부터 노드 절체 인에이블 신호를 수신하는 경우, 정상이면서 미사용 중인 리던던시 노드로 절체하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 교환기 시스템내 보드 및 노드의 이중화 절체구조.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 보드 단위 절체 제어부는,

   운용 보드와 리던던시 보드를 구별하고 보드의 링크 상태와 사용/미사용 여부를 각 보드로부터 수신하여, 상기 알람 취합수단으로부터 보드 절체 인에이블 신호를 수신하는 경우, 정상이면서 미사용 중인 리던던시 보드로 절체하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 교환기 시스템내 보드 및 노드의 이중화 절체구조