KR20030057588A - 통신시스템의 주기능유니트 이중화 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

통신시스템의 주기능유니트 이중화 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신시스템에서 일정한 프로토콜을 이용하여 주기능 유니트를 이중화하기에 적당하도록 한 통신시스템의 주기능유니트 이중화 장치, 그리고 통신시스템의 주기능유니트 이중화 장치의 제어 방법을 제공하기 위한 것으로, 이러한 장치는, 이중화된 주기능유니트를 구비한 셀프와; 셀프내 주기능유니트로 명령을 전달하며, 주기능유니트의 동작상태를 감시하여 특정한 상황에서 주기능유니트의 이중화 제어를 수행하기 위한 주제어부와; 주제어부와 셀프내 주기능유니트간 명령 및 이벤트 메시지 전달경로를 형성하기 위한 명령전달용 랜과; 주제어부와 셀프내 주기능유니트간에 설정된 프로토콜을 통한 통신을 통해 주제어부가 주기능유니트를 감시하고 이중화 제어 명령의 전달경로를 형성하기 위한 감시제어용 랜을 포함하여 이루어지며, 하드웨어상으로 직렬연결을 통한 주기능유니트의 이중화와 더불어 소프트웨어가 주기능유니트의 상태를 감시할 수 있도록 함으로써 이중화된 주기능유니트중 보다 성능이 높은 주기능유니트를 액티브로 선택할 수 있게 된다.

Description

통신시스템의 주기능유니트 이중화 제어 장치 및 그 방법 {Apparatus and method for controlling dualized main function unit in a communication system}
본 발명은 통신시스템의 주기능유니트(Main Function Unit) 이중화에 관한 것으로, 보다 상세하게는 DCS(Digital Cross-connect System)에서 ICMP(Internet Control Message Protocol)을 이용하여 주기능 유니트를 이중화하기에 적당하도록 한 통신시스템의 주기능유니트 이중화 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 WDCS-8000 등의 전송장비는 셀프를 감시 제어하기 위하여 하나의 셀프에 하나의 주기능유니트가 존재한다. 주기능 유니트는 주제어유니트(MCU) 등으로도 불린다.
도1은 종래기술에 따른 통신시스템의 셀프제어를 위한 주기능 유니트와 주제어부의 통신망 구성도이고, 도2는 도1에서 이중화된 랜을 통한 주제어부와 주기능유니트간 메시지 통신 구조도이다.
도1 및 도2에 따르면, 주제어부(110)에서 셀프(125)를 제어하기 위하여 각 셀프내 주기능유니트(MFU)(126)와 주제어부(110)는 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 소켓을 통한 클라이언트/서버 구조로 되어 있다. 즉, 주제어부(110)의 제어는 TCP/IP 프로토콜을 통해 메시지를 전달하게 되고 주기능유니트(126)는 이 메시지를 받아서 셀프(125)를 제어하게 되는 구조이다.
주제어부(110)와 주기능유니트(126)간에 감시/제어 데이터 통신을 수행함에 있어서, 신뢰성을 높이기 위하여 랜(LAN)을 이중화함으로써 한 주기능유니트(126)에 대한 메시지 전송이 실패할 경우 이중화되어 있는 랜을 통하여 메시지 전송이 이루어진다. 랜 이중화의 동작은 주제어부(110)가 LAN(A)를 통해 주기능유니트(126)에 메시지 전달을 시도하고 응답을 받는다. 이때 응답이 없으면 LAN(B)를 통해 주기능유니트(126)와의 메시지 통신을 시도한다.
현재는 전송장비에서 주제어부(110)에서 관리자의 명령을 받아 TCP/IP 통신을 통해 부제어부인 주기능유니트(126)에게 메시지를 전송하게 된다. 모든 셀프(125)에는 주제어부(110)에서 그 셀프(125)를 제어하도록 하나의 주기능유니트(126)가 존재한다.
이 주기능유니트(126)는 자체경보 및 수신 신호의 경보 또는 각종 장애 상태에 대한 보고 기능이 있으며, 주기능유니트(126) 제어에 의하여 각종 진단 기능의 수행 및 운용 모드의 변경이 가능하다. 긴급 유지 보수를 요하는 상태변환 및 장애 발생시에는 인터럽트를 발생하여 주기능유니트(126)에서 즉시 처리할 수 있도록 설계되어 있다.
그런데 이상 설명한 종래기술은 주제어부에서 주기능유니트에 감시/제어 메시지를 전송하는 경우에 있어서, 문제가 발생하면 랜 이중화를 사용하여 해결한다. 하지만 셀프당 하나밖에 존재하지 않는 주기능유니트에 문제가 발생하면 주기능유니트의 교체 이외에는 별도의 대응조치가 부재하다.
따라서 주기능유니트의 문제발생은 해당 셀프에 대한 제어 불가능 상태로 만들며, 주기능유니트의 교체는 서비스에 좋지 않은 영향을 끼치게 되는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 통신시스템에서 일정한 프로토콜을 이용하여 주기능 유니트를 이중화하기에 적당하도록 한 통신시스템의 주기능유니트 이중화 장치, 그리고 통신시스템의 주기능유니트 이중화 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 통신시스템의 주기능유니트 이중화 제어 장치는, 이중화된 주기능유니트를 구비한 셀프와; 상기 셀프내 주기능유니트로 명령을 전달하며, 상기 주기능유니트의 동작상태를 감시하여 특정한 상황에서 상기 주기능유니트의 이중화 제어를 수행하기 위한 주제어부와; 상기 주제어부와 상기 셀프내 주기능유니트간 명령 및 이벤트 메시지 전달경로를 형성하기 위한 명령전달용 랜과; 상기 주제어부와 상기 셀프내 주기능유니트간에 설정된 프로토콜을 통한 통신을 통해 상기 주제어부가 상기 주기능유니트를 감시하고 이중화 제어 명령의 전달경로를 형성하기 위한 감시제어용 랜을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 통신시스템의 주기능유니트 이중화 제어 방법은, 각 셀프내에 주기능유니트가 이중화된 경우에 있어서, 주제어부와 상기 주기능유니트간에 설정된 프로토콜을 통한 연결이 이루어지는 단계와; 상기 연결이 이루어진 상태에서 상기 주제어부가 감시요구 메시지를 발신하면 상기 연결된 주기능유니트에서 상기 감시요구 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 주제어부로 전달하는 단계와; 상기 연결이 이루어진 상태에서 상기 주제어부가 제어요구 메시지를 발신하면 상기 연결된 주기능유니트에서 상기 제어요구 메시지에 따라 이중화 상태 변경후 상기 제어요구 메시지의 처리결과에 대한 확인 메시지를 상기 주제어부로 전달하는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
도1은 종래기술에 따른 통신시스템의 셀프제어를 위한 주기능 유니트와 주제어부의 통신망 구성도.
도2는 도1에서 이중화된 랜을 통한 주제어부와 주기능유니트간 메시지 통신 구조도.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 통신시스템의 셀프 제어를 위한 주기능유니트 이중화 장치의 블록도.
도4는 도3의 장치에서 명령, 이벤트 메시지와 제어, 감시 메시지의 통신 구조도.
도5는 도4에서 감시 제어 프로토콜을 통한 동작 구성도.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 통신시스템의 셀프 제어를 위한 주기능유니트의 이중화 장치의 제어방법의 순서도.
도7은 도6의 방법이 적용된 주기능유니트와 주제어부간 감시제어 프로토콜의 동작 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
310 : 주제어부316 : 명령전달용 랜
317 : 감시제어용 랜320, 330 : 랙
326, 327, 336, 337 : 주기능유니트340 : 컴퓨터 단말기
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 통신시스템의 셀프 제어를 위한 주기능유니트 이중화 장치의 블록도이고, 도4는 도3의 장치에서 명령, 이벤트 메시지와 제어, 감시 메시지의 통신 구조도이며, 도5는 도4에서 감시 제어 프로토콜을 통한 동작 구성도이고, 도6은 본 발명의 실시예에 따른 통신시스템의 셀프 제어를 위한 주기능유니트의 이중화 장치의 제어방법의 순서도이며, 도7은 도6의 방법이 적용된 주기능유니트와 주제어부간 감시제어 프로토콜의 동작 흐름도이다.
본 실시예는 각 셀프마다 구비되는 주기능유니트의 하드웨어적인 이중화, 주제어부에서 각 주기능유니트를 감시하고 이중화 제어하며, 더불어 운용자가 주기능유니트의 통신상황 등을 용이하게 파악하고 제어할 수 있도록 하고자 한다.
도3 및 도4에 따르면, 하드웨어적인 이중화는 이중화된 주기능유니트(326)(327)를 구비한 셀프(325), 셀프(325)내 주기능유니트(326)(327)로 명령을 전달하며 주기능유니트(326)(327)의 동작상태를 감시하여 특정한 상황에서 주기능유니트(326)(327)의 이중화 제어를 수행하기 위한 주제어부(310), 주제어부(310)와 셀프(325)내 주기능유니트(326)(327)간 명령 및 이벤트 메시지 전달경로를 형성하기 위한 명령전달용 랜(316), 주제어부(310)와 주기능유니트(326)(327)간에 설정된 프로토콜을 통한 통신을 통해 주제어부(310)가 주기능유니트(326)(327)를 감시하고 이중화 제어 명령의 전달경로를 형성하기 위한 감시제어용 랜(317)을 포함하는 구성을 통해 달성된다.
여기서 통신시스템에는 다수의 랙(320)(330)이 있고, 각 랙(320)(330)에는 각각의 랜선과 연결되어 신호를 분배하기 위한 허브(HUB)가 있으며, 각 랙(320)(330)에는 유니트들이 실장되는 셀프(325)가 있으며, 각 셀프(325)마다 주제어부(310)에 의해 제어되는 주기능유니트들(326, 327)(336, 337)이 두개씩 적재되어 이중화 운용된다.
즉, 하드웨어 이중화는 직렬통신라인을 통해 이상발견시 인터럽트를 발생시켜 스탠바이와 액티브의 상태가 변경되도록 이중화되어 있다. 이 방식은 운용자와 통신할 필요없이 자체적으로 이중화되며 주로 사용되는 방식이다. 하지만 본 실시예에서는 하드웨어 이중화와 더불어 주제어부(310)에서 모든 주기능유니트(326)(327)의 통신상태 등을 파악할 수 있고, 이상이 발생된 주기능유니트(326)(327)의 상태를 제어할 있다는 점을 추가하여 더욱 주기능유니트(326)(327)의 이중화 신뢰성을 높일 수 있으며, 운용자에게 효율적인 이중화를 제공할 수 있다. 하드웨어 이중화를 기본으로 하고 운용자에게 편의성 등을 제공하기 위한 보조적인 수단으로서 운용자와의 통신을 위한 이중화가 제공된다.
주제어부(310)가 셀프(325)를 감시 제어할 수 있도록 하나의 셀프(325)에는두개의 주기능유니트(326)(327)가 존재한다. 이 주기능유니트(326)(327)는 액티브/스탠바이 구조로 이중화 된다. 예를 들어 WDCS-8000과 같은 전송장비의 경우에는 주제어부(310)와 주기능유니트(326)(327)간에 통신을 위한 랜은 종래의 이중화 구조와 같다. 하드웨어상으로 다른 점은 주기능유니트(326)(327)가 이중화되어 있는 점이다.
종래와 같이 모든 주기능유니트(326)(327)에는 랜선이 이중으로 주제어부(310)와 연결된다. 이때 한 랜은 TCP/IP 소켓을 통하여 명령과 이벤트 메시지를 처리하도록 하고 이중화된 랜중에서 다른 하나의 랜은 ICMP/SNMP와 같은 감시제어 프로토콜을 통하여 주기능유니트(326)(327)에 대한 감시 제어용으로 사용한다. 이중으로 된 랜선을 이용하여 주기능유니트(326)(327)의 감시 및 이중화 제어를 달성할 수 있게 되는 것이다.
즉, 스프트웨어적으로는 명령 이벤트 메시지를 처리하기 위한 통신모듈(315)과 모든 주기능유니트(326)(327)의 상황을 한눈에 파악할 수 있도록 감시제어 하기 위한 통신모듈(315)로 구성된다.
도5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 주제어부(310)와 주기능유니트(326)(327)간에 하나의 랜망을 이용하여 TCP/IP 소켓 통신을 한다. 이 통신을 통해 운용자가 장비제어를 하게 되고 장비로부터의 이벤트를 받을 수 있게 된다.
주제어부(310)와 주기능유니트(326)(327)간에 또다른 랜망을 이용하여 ICMP/SNMP 프로토콜을 이용하여 모든 주기능유니트(326)(327)의 상태를 파악하기위한 통신을 한다. 이 통신은 ICMP 프로토콜에 따라 ICMP_ECHO 등과 같은 요구메시지를 주제어부(310)가 발신하면, 이에 대해 ICMP_ECHOREPLY 등과 같은 주기능유니트(326)(327)의 응답 메시지가 전달되는 체계로 ICMP에서 유효한 메시지를 사용함으로써 주기능유니트(326)(327)의 정확한 상태를 감시 제어할 수 있게 된다. 이러한 감시정보는 그래픽 유저 인터페이스상에 나타내어 운용자가 용이하게 알 수 있도록 하고, 장비의 모든 주기능유니트(326)(327)의 상태를 수치상으로 정확하게 표현될 수 있으므로 액티브/스탠바이 주기능유니트(326)(327)의 결정에 응용될 수 있다.
참고로 ICMP는 호스트 서버와 게이트웨이간에 메시지를 제어하고 에러를 알려주는 프로토콜로서 RFC 792 문헌에 정의되어 있다. ICMP 프로토콜을 사용한 응용프로그램의 예로는 PING이 있다.
주제어부(310)의 통신모듈(315)관련 데몬에서 모든 주기능유니트(326)(327)의 상태를 모니터링 하기 위해 먼저 ICMP/SNMP 관리 프로토콜로 선택한다. 이 프로토콜을 통한 통신을 하기 위해서는 주제어부(310)와 모든 주기능유니트(326)(327)에게는 IP 주소가 필요하다.
도6 및 도7에 따르면, 주제어부(310)의 통신모듈(315)관련 데몬(sTM Daemon)에서 주기적으로 소켓을 생성하여 여러 명령어를 통하여 주기능유니트(326)(327)에게 메시지를 전달하고 주기능 유니트에서 구동되는 통신모듈(315)관련 데몬(cTM Daemon)으로부터 확인응답을 받는다(S610~S630).
통신모듈(315)관련 데몬(TM Daemon)에 의해 수행되는 주제어부(310)와 주기능유니트(326)(327)간 연결에 관련된 명령어에는 모니터링을 위해 연속해서 검색하도록 하는 명령어도 존재한다. 주로 사용되는 명령어에는 관리정보 검색을 위한 GET, 관리정보 연속 검색을 위한 GET_NEXT, 관리정보를 변경하기 위한 SET, 예외작동을 통지하기 위한 TRAP 등이 있고, 주기능유니트(326)(327)에서 감시제어 프로토콜을 통해 메시지를 받음으로써 수행되어질 수 있는 동작에는 변수읽어오기, 변수설정하기, 트랩발생을 알리기 등이 있다.
그리고 연결이 이루어진 상태라면, ICMP에 의한 감시 및 제어 메시지가 주기적으로 서로간의 감시제어용 랜(317)의 소켓을 통해 주기능유니트(326)(327)에 전달되게 되고, 주기능유니트(326)(327)는 이에 대한 응답 메시지를 주제어부(310) 통신모듈(315)에게 전달한다(S640~S660).
주제어부(310)의 감시 및 제어 메시지에 대한 주기능유니트(326)(327)의 응답 메시지에는 네트워크 인터페이스 다운과 같은 PRC_IFDOWN이 있으며, 효력없는 메시지의 크기(invalid message size)를 나타내는 PRC_MSGSIZE 등 여러 프로토콜 에러 메시지가 존재한다. 즉, 주기능유니트(326)(327)로부터의 응답 메시지가 주제어부(310)로 도달되지 않는 경우에는 응답에 실패한 것으로 판정하며, 이는 해당 주기능유니트(326)(327)에서의 이상 발생을 긍정한다(S670).
이러한 응답 실패를 확인한 경우, 주제어부(310)는 컴퓨터 단말기(340)의 그래픽 유저 인터페이스에 표시함으로써 사용자가 주기능유니트(326)(327)의 동작상태를 모니터링 할 수 있다. 보다 효율적인 모니터링을 위해서는 주기능유니트(326)(327)의 응답실패 뿐만 아니라 정상적인 동작상태도 컴퓨터 단말기(340)상에 표시되도록 하면 된다(S680).
주제어부(310)와 주기능유니트(326)(327)간 통신이 완료되면 열린 소켓은 닫힌다(S690).
더불어 감시제어 프로토콜을 통해 모든 주기능유니트(326)(327)의 모니터링 뿐만 아니라 TCP/IP 소켓을 통한 액티브/스탠바이 절체 요구/응답 메시지를 통신함으로써 주기능유니트(326)(327)의 상태도 제어 가능하다.
이처럼 본 실시예는 단순히 주기능유니트를 이중화함으로써 하드웨어적으로 뿐만 아니라 장비 차원에서도 신뢰도가 향상된다. 현재 운용되는 여러 장비들에 적용될 수 있으며, 하드웨어상으로 직렬연결을 통한 이중화에 보조적인 수단으로 소프트웨어가 주기능유니트의 상태를 감시함으로써 이중화된 주기능유니트중 보다 성능이 높은 주기능유니트를 액티브로 선택할 수 있도록 한다.
또한, 모든 주기능유니트의 상황(예: 패킷 분실율, 액티브/스탠바이 등)을 유저 인터페이스를 통해 한눈에 보이도록 서비스를 제공할 수 있다. 이러한 소프트웨어가 제공되지 않는다면 주기능유니트의 이중화는 운용자에게 많은 의문을 던질 수 있다. 예를 들어 액티브 상황과 스탠바이 상황의 교체 원인 등이 그러하다.
즉, 주기능유니트의 이중화로 신뢰도를 높이는 것은 물론 운용자가 장비내의 모든 주기능유니트의 상태를 시각적으로 파악할 수 있도록 함으로써 인터럽트 방식에 의한 액티브/스탠바이 판단과 더불어 장비의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
이상 설명한 실시예는 본 발명의 다양한 변화, 변경 및 균등물의 범위에 속한다. 따라서 실시예에 대한 기재내용으로 본 발명이 한정되지 않는다.
본 발명의 통신시스템의 주기능유니트 이중화 제어 장치 및 그 방법에 따르면, 주기능유니트의 이중화를 통해 하드웨어적으로 뿐만 아니라 장비 차원에서도 신뢰도가 향상된다.
더불어 하드웨어상으로 직렬연결을 통한 이중화와 더불어 소프트웨어가 주기능유니트의 상태를 감시할 수 있도록 함으로써 이중화된 주기능유니트중 보다 성능이 높은 주기능유니트를 액티브로 선택할 수 있게 되는 장점이 있다.
또한, 패킷 분실율이나 액티브/스탠바이 등 모든 주기능유니트의 상황을 유저 인터페이스를 통해 한눈에 보이도록 서비스를 제공함으로써, 운용자가 장비내의 모든 주기능유니트의 상태를 시각적으로 파악할 수 있도록 하여 인터럽트 방식에 의한 액티브/스탠바이 판단과 더불어 장비의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 이중화된 주기능유니트를 구비한 셀프와;
    상기 셀프내 주기능유니트로 명령을 전달하며, 상기 주기능유니트의 동작상태를 감시하여 특정한 상황에서 상기 주기능유니트의 이중화 제어를 수행하기 위한 주제어부와;
    상기 주제어부와 상기 셀프내 주기능유니트간 명령 및 이벤트 메시지 전달경로를 형성하기 위한 명령전달용 랜과;
    상기 주제어부와 상기 셀프내 주기능유니트간에 설정된 프로토콜을 통한 통신을 통해 상기 주제어부가 상기 주기능유니트를 감시하고 이중화 제어 명령의 전달경로를 형성하기 위한 감시제어용 랜을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 주기능유니트 이중화 제어 장치.
  2. 각 셀프내에 주기능유니트가 이중화된 경우에 있어서,
    주제어부와 상기 주기능유니트간에 설정된 프로토콜을 통한 연결이 이루어지는 단계와;
    상기 연결이 이루어진 상태에서 상기 주제어부가 감시요구 메시지를 발신하면 상기 연결된 주기능유니트에서 상기 감시요구 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 주제어부로 전달하는 단계와;
    상기 연결이 이루어진 상태에서 상기 주제어부가 제어요구 메시지를 발신하면 상기 연결된 주기능유니트에서 상기 제어요구 메시지에 따라 이중화 상태 변경후 상기 제어요구 메시지의 처리결과에 대한 확인 메시지를 상기 주제어부로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 주기능유니트 이중화 제어 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 주제어부와 주기능유니트간 연결을 위하여 설정된 프로토콜은 SNMP/ICMP 프로토콜이며, 상기 프로토콜에 따라 주제어부가 통신용 소켓을 열고 통신모듈관련 데몬을 구동시켜 명령전달용 랜을 통해 상기 주기능유니트에 대해 연결확인을 요구하면, 상기 주기능유니트가 상기 프로토콜에 따라 통신모듈관련 데몬을 구동시켜 상기 주제어부의 연결확인 요구에 대해 응답함으로써 상기 주제어부와 주기능유니트간 연결이 이루어지게 되는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 주기능유니트 이중화 제어 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 주제어부는 상기 통신용 소켓을 주기적으로 열과 상기 통신모듈관련 데몬을 구동시킴으로써, 주제어부와 주기능유니트간 연결이 이루어진 상태에서 상기 감시제어용 랜을 통해 상기 주기능유니트를 주기적으로 감시하고, 상기 주기능유니트의 동작상태가 특정한 상태임이 판정되는 경우에는 상기 감시제어용 랜을 통해 제어명령을 발신하여 상기 주기능유니트의 이중화 제어를 수행하는 것을 특징으로하는 통신시스템의 주기능유니트 이중화 제어 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 주기능유니트로부터 상기 감시요구 메시지 또는 상기 제어요구 메시지에 대한 응답 메시지가 상기 주제어부로 전달되지 않는 경우, 상기 주제어부는 상기 설정된 통신 프로토콜상의 에러 메시지를 컴퓨터 단말기에 표시함으로써 사용자에 의해 주기능유니트의 상태 모니터링이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 주기능유니트 이중화 제어 방법.
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