KR20050089537A - 소프트스위치에서의 이중화 관리 및 절체 장치와 그 방법 - Google Patents

소프트스위치에서의 이중화 관리 및 절체 장치와 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소프트스위치에서의 이중화 관리 및 절체 장치와 그 방법을 개시한다.
본 발명의 이중화 관리 및 절체 장치는 액티브 모드로 동작하여 기 설정된 서비스를 제공하며 스탠바이 모드로 동작하는 제 2 프로세서의 상태를 감시하는 제 1 프로세서; 스탠바이 모드로 동작하며 상기 제 1 프로세서의 상태를 감시하여 상기 제 1 프로세서가 상기 서비스를 정상적으로 제공하지 못하는 경우 액티브되어 상기 제 1 프로세서의 동작을 대신 수행하는 제 2 프로세서; 상기 제 1 프로세서와 상기 제 2 프로세서의 상태정보를 관리하는 이중화 관리부; 및 상기 제 1 프로세서 또는 상기 제 2 프로세서가 액티브로 동작되도록 프로세서 시동 요구에 따라 해당 프로세스들을 시동시키는 시동 관리부를 구비하여, 이중화된 두 프로세서들이 서로의 상태를 감시하여 서비스가 지속적으로 이루어지도록 하며, 또한 이중화된 두 프로세서의 상태를 관리하는 프로세서와 프로세서의 시동을 담당하는 프로세서를 추가로 구비하여 이중화된 두 프로세서간 통신이 제대로 이루어지지 않는 경우에도 효율적인 이중화 관리 및 절체가 가능하도록 해준다.

Description

소프트스위치에서의 이중화 관리 및 절체 장치와 그 방법{System of the Management and switching of duplication and method the same in softswitch}
본 발명은 소프트스위치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이중화된 프로세서에서 프로세서의 동작을 효율적으로 관리하여 프로세서가 정상적인 서비스를 수행하지 못하거나 운용자의 요구에 따라 능동적으로 동작모드를 절체(switch-over)하는 이중화 관리 및 절체 장치와 그 방법에 관한 것이다.
소프트스위치는 패킷망과 기존의 유무선 망 간의 연동 기능을 수행하는 장비로 그 물리적인 구성이 기존의 교환기와 달라 이중화된 프로세서를 관리 및 절체하는 방법이 기존의 교환기와 서로 다르다.
즉, 기존의 교환기에서는 하나의 보드위에서 내부 버스를 이용하여 이중화된 두 프로세서간의 이중화 관리가 수행되었으나, 소프트스위치에서는 다른 두 개의 컴퓨터 간에 랜(LAN)으로 연결된 방식으로 구성되어있어 기존의 교환기와는 다른 방법의 이중화 관리 알고리즘이 요구된다.
또한, 기존의 구성에서는 이중화된 두 프로세서간의 통신연결이 끊어졌을 경우, 두 프로세서간에 정보를 주고 받을 수 없어 이중화 관리를 적절히 수행하지 못하는 문제가 있었다.
따라서, 상술된 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 새로운 방식으로 이중화된 프로세서들을 관리하여 소프트스위치에서 이중화된 프로세서들이 정상적으로 동작되지 못하거나 시스템 운용자의 요구에 따라 능동적으로 프로세서의 동작모드를 절체할 수 있도록 하는데 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중화 관리 및 절체 장치는 액티브 모드로 동작하여 기 설정된 서비스를 제공하며 스탠바이 모드로 동작하는 제 2 프로세서의 상태를 감시하는 제 1 프로세서; 스탠바이 모드로 동작하며 상기 제 1 프로세서의 상태를 감시하여 상기 제 1 프로세서가 상기 서비스를 정상적으로 제공하지 못하는 경우 액티브되어 상기 제 1 프로세서의 동작을 대신 수행하는 제 2 프로세서; 상기 제 1 프로세서와 상기 제 2 프로세서의 상태정보를 관리하는 이중화 관리부; 및 상기 제 1 프로세서 또는 상기 제 2 프로세서가 액티브로 동작되도록 프로세서 시동 요구에 따라 해당 프로세스들을 시동시키는 시동 관리부를 구비한다.
본 발명의 소프트스위치에서의 이중화 관리 및 절체 방법은 상호 이중화되어 액티브 모드로 동작하는 제 1 프로세서와 스탠바이 모드로 동작하는 제 2 프로세서의 이중화 상태를 관리 및 절체하는 방법에 있어서,
제 1 프로세서가 제 2 프로세서로 동기신호와 HB 신호를 전송한 후 그 응답신호 수신여부를 이용하여 상기 제 1 프로세서의 상태를 확인하고, 상기 제 2 프로세서는 상기 제 1 프로세서로부터 상기 동기신호와 상기 HB 신호의 수신여부를 이용해 상기 제 1 프로세서의 상태를 확인하는 제 1 단계; 상기 제 1 프로세서가 상기 HB 신호에 대한 응답신호를 수신하지 못한 경우 상기 제 1 프로세서는 상기 제 2 프로세서로부터의 HB 신호 수신 여부를 확인하는 제 2 단계; 상기 제 2 프로세서로부터 HB 신호 수신시 상기 제 1 프로세서는 자신이 전송한 HB 신호와 상기 제 2 프로세서로부터 수신된 HB 신호의 생성시각에 따라 자신의 동작모드를 절체하는 제 3 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 소프트스위치에서 이중화 관리 및 절체를 위한 구성요소들의 상관관계를 나타내는 구성도이다.
본 발명의 소프트스위치는 제 1 프로세서(10), 제 2 프로세서(20), 이중화 관리부(30) 및 시동 관리부(40)를 구비한다.
제 1 프로세서(10)는 액티브 모드로 동작하여 기 설정된 서비스를 제공하며 제 2 프로세서(20)의 상태를 감시한다.
제 2 프로세서(20)는 스탠바이 모드로 동작하며 제 1 프로세서(10)의 상태를 감시하여 제 1 프로세서(10)가 정상적으로 서비스를 제공하지 못하는 경우 액티브 모드로 절체되어 제 1 프로세서(10)가 제공하던 서비스를 지속적으로 제공한다.
즉, 제 1 프로세서(10)와 제 2 프로세서(20)는 일정 신호(동기신호 및 HB(HeartBeat) 신호)를 주고 받으며 서로의 상태를 감시한다. 특히, 제 1 프로세서(10)는 자신이 액티브인 상태에서 제 2 프로세서(20)로부터 HB 신호가 수신(제 2 프로세서(20)도 액티브)되면 자신이 전송한 HB 신호와 제 2 프로세서(20)로부터 수신된 HB 신호의 생성시각을 비교하여 제 2 프로세서(20)로부터 수신된 HB 신호가 보다 최근에 생성된 신호인 경우 자신의 동작모드를 스탠바이로 절체한다.
이중화 관리부(30)는 제 1 프로세서(10) 및 제 2 프로세서(20)로부터 주기적으로 상태정보를 제공받아 관리한다. 이를 위해, 이중화 관리부(30)는 제 1 프로세서(10) 및 제 2 프로세서(20)에게 주기적으로 상태정보의 전송을 요구하는 메시지를 전송한다.
시동 관리부(40)는 스탠바이 모드인 프로세서가 액티브로 동작하고자 하는 경우 서비스 제공에 필요한 데몬들을 시동시켜 해당 프로세서가 액티브로 동작되도록 해준다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 이중화 관리 및 절체 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 시스템 초기 구동시 이중화 상태를 관리하는 방법을 나타내는 순서도이다.
시스템이 초기 시동되면, 이중화된 두 프로세서(10, 20) 및 PSM(30), SMC(40)가 초기화(단계 201)된 후, 이중화된 두 프로세서(10, 20) 중 어느 하나는 액티브(ACTIVE) 모드로 결정되고 다른 하나는 스탠바이(STANDBY) 모드로 결정된다(단계 202). 본 실시예에서는 시스템 초기 시동에 따라 제 1 프로세서(10)가 액티브 모드로 제 2 프로세서(20)는 스탠바이 모드로 각각 결정된 경우를 설명한다.
액티브 모드로 결정된 제 1 프로세서(10)는 우선 스탠바이 모드로 결정된 제 2 프로세서(20)로 동기신호(SyncSignal)를 전송하고 그 응답신호를 기다린다(단계 203).
제 1 프로세서(10)는 기 설정된 일정 시간 동안에 제 2 프로세서(20)로부터 동기신호에 대한 응답신호가 수신되는지를 확인하여 해당 시간 동안에 응답신호가 수신되면 정상적으로 액티브 모드로 진행하게 된다(단계 204).
그러나, 해당 시간 동안에 응답신호가 수신되지 못하면(Time out), 제 1 프로세서(10)는 제 2 프로세서(20)를 비정상 상태로 판단하고 그 사실을 PSM(30)에게 전송하여 PSM(30)의 제 2 프로세서(20)에 대한 상태 정보를 업데이트시킨 후 액티브 모드로 진행하게 된다(단계 205). 이러한 PSM(30)으로의 상태정보의 전송은 PSM(30)이 제 1 프로세서(10)에게 주기적으로 상태정보를 요구함으로써 이루어진다.
단계 202에서 스탠바이 모드로 결정된 제 2 프로세서(20)는 액티브 모드로 결정된 제 1 프로세서(10)로부터의 동기신호(SyncSignal) 수신을 대기한다(단계 206).
제 2 프로세서(20)는 기 설정된 일정 시간 동안에 제 1 프로세서(10)로부터 동기신호가 수신되는지를 확인하여 해당 시간 동안에 응답신호가 수신되면 정상적으로 스탠바이 모드로 진행하게 된다(단계 207).
그러나, 해당 시간 동안에 동기신호가 수신되지 못하면(Time out), 제 2 프로세서(20)는 제 1 프로세서(10)를 비정상 상태로 판단하고 그 사실을 PSM(30)에게 전송하여 PSM(30)의 제 1 프로세서(10)에 대한 상태 정보를 업데이트시킨 후 스탠바이 모드로 진행하게 된다(단계 208). 이러한 PSM(30)으로의 상태정보의 전송 역시 PSM(30)이 제 2 프로세서(20)에게 주기적으로 상태정보를 요구함으로써 이루어진다.
도 3은 본 발명에 따른 액티브 모드에서의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
액티브 모드로 진행한 제 1 프로세서(10)는 자신의 모든 데몬들의 상태를 업데이트 시킨 후(단계 단계 301), 스탠바이 상태인 제 2 프로세서(20)로 HB(HeartBeat) 신호를 전송한다(단계 302). 이때, HB 신호의 전송 주기는 1초이다.
제 1 프로세서(10)는 HB 신호에 대한 응답신호(HB_Ack)가 기 설정된 일정 시간(3초) 동안에 수신되는지를 확인한다(단계 303).
해당 시간 동안에 응답신호가 수신되지 않으면, 제 1 프로세서(10)는 그 사실을 PSM(30)에게 알려 이중화 상태 정보를 업데이트(단계 304)한 후 제 2 프로세서(20)로부터 HB 신호가 수신되었는지를 확인한다(단계 305).
제 2 프로세서(20)로부터 HB 신호가 수신된 경우에는 제 2 프로세서(20)도 액티브 모드로 동작되고 있음을 나타내므로, 제 1 프로세서(10)는 수신된 HB 신호의 생성시각과 자신이 전송한 HB 신호의 생성시각을 비교(단계 306)하여 어느 HB 신호의 생성시각이 보다 최근 것인지를 확인한다(단계 307).
만약, 제 2 프로세서(20)로부터 수신된 HB 신호가 자신이 전송한 HB 신호 보다 최근에 생성된 것이면, 제 1 프로세서(10)는 자신의 동작모드를 스탠바이 모드로 절체한다(단계308). 그러나, 제 1 프로세서(10)의 HB 신호가 보다 최근에 생성된 것이면, 제 1 프로세서(10)는 단계 302 이하의 동작을 반복 수행한다. 또한, 단계 213에서 제 2 프로세서(20)로부터 HB 신호가 수신되지 않은 경우에도 제 1 프로세서(10)는 단계 302 이하의 동작을 반복 수행한다.
단계 303에서 HB 신호에 대한 응답신호(HB_Ack)가 기 설정된 일정 시간 동안에 수신되면, 제 1 프로세서(10)와 제 2 프로세서(20)는 정상적인 액티브 듀얼(Active_dual) 상태 즉 이중화 절체가 가능한 상태가 된다(단계 309). 이러한 액티브 듀얼 상태에서, 제 1 프로세서(10)는 시스템 운용자에 의한 절체 요구 신호가 수신되지 않으면(단계 310) 제 2 프로세서(20)로부터의 HB 신호 수신 여부에 따라 단계 302 이하의 동작을 반복 수행하거나 동작 모드를 절체한다.
그러나, 액티브 듀얼 상태에서 시스템 운용자로부터 이중화 절체 요구(Switch) 신호가 수신되면, 제 1 프로세서(10)는 바로 동작모드를 스탠바이 모드로 절체한다(단계 310).
스탠바이 모드로 절체된 제 1 프로세서(10)는 모든 데몬을 죽인 후 PSM(30)으로 자신의 상태정보를 보고(단계 311)한 후 스탠바이 모드로 동작된다.
도 4는 본 발명에 따른 스탠바이 모드에서의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2의 단계 207에서 동기신호를 정상적으로 수신하여 스탠바이 상태로 진행된 제 2 프로세서(20)는 자신의 상태를 PSM(30)에게 보고(단계 401)한 후, 동기신호에 대한 응답신호를 제 1 프로세서(10)로 전송한다(단계 402).
동기신호에 대한 응답신호를 전송한 제 2 프로세서(20)는 제 1 프로세서(10)로부터 HB 신호가 수신되는지를 확인(단계 403)하여 기 설정된 시간(3초) 동안에 HB 신호가 수신되지 않으면(단계 404) 액티브 모드로 절체하여 SMC(40)에게 정상 서비스를 위해 필요한 데몬들이 실행되도록 요구한다(단계 405).
제 2 프로세서(20)는 단계 403에서 HB 신호가 정상적으로 수신되면, 시스템 운용자로부터 절체 요구 신호가 인가되는지를 확인하여 절체 요구 신호가 인가되면 동작모드를 액티브 모드로 절체하고 그렇지 않으면 단계 403 이하의 동작을 반복 수행한다((단계 406)). 이때, 스탠바이 모드인 제 2 프로세서(20)가 수신하는 절체 요구 신호는 액티브 모드인 제 1 프로세서(10)로부터 수신된다.
그런데, 제 1 프로세서(10)와 제 2 프로세서(20) 사이에 상술한 바와 같이 정상적인 통신이 이루어지지 않아 서로의 상태를 확인할 수 없는 경우, 제 1 프로세서(10) 및 제 2 프로세서(20)로부터 주기적으로 상태정보를 제공받아 관리하는 PSM(30)이 두 프로세서(10, 20)의 상태정보를 이용하여 이중화를 제어한다. 예컨대, 제 2 프로세서(20)에서 제 1 프로세서(10)로부터 정확한 정보를 받지 못해서 제 1 프로세서(10)가 액티브 모드인지 스탠바이 모드인지 알 수 없는 경우, PSM(30)은 자신이 관리하는 제 1 프로세서(10)로부터 수신된 상태정보를 이용해 제 2 프로세서(20)가 액티브 모드로 동작해야 될 필요가 있는 경우에는 SMC(40)에서 제 2 프로세서(20)를 액티브로 시동하도록 해준다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 이중화 관리 및 절체 방법은 이중화된 두 프로세서의 서로의 상태를 체크하여 이중화를 관리하고, 이중화된 두 프로세서의 상태를 관리하는 프로세서와 프로세서의 시동을 담당하는 새로운 프로세서를 구비하여 관리함으로써 이중화된 두 프로세서간 통신이 제대로 이루어지지 않는 경우에도 효율적인 이중화 관리 및 절체가 가능하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 소프트스위치에서 이중화 관리 및 절체를 위한 구성요소들의 상관관계를 나타내는 구성도.
도 2는 시스템 초기 구동시 이중화 상태를 관리하는 방법을 나타내는 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 액티브 모드에서의 동작을 설명하기 위한 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 스탠바이 모드에서의 동작을 설명하기 위한 순서도.

Claims (9)

  1. 액티브 모드로 동작하여 기 설정된 서비스를 제공하며 스탠바이 모드로 동작하는 제 2 프로세서의 상태를 감시하는 제 1 프로세서;
    스탠바이 모드로 동작하며 상기 제 1 프로세서의 상태를 감시하여 상기 제 1 프로세서가 상기 서비스를 정상적으로 제공하지 못하는 경우 액티브되어 상기 제 1 프로세서의 동작을 대신 수행하는 제 2 프로세서;
    상기 제 1 프로세서와 상기 제 2 프로세서의 상태정보를 관리하는 이중화 관리부; 및
    상기 제 1 프로세서 또는 상기 제 2 프로세서가 액티브로 동작되도록 프로세서 시동 요구에 따라 해당 프로세스들을 시동시키는 시동 관리부를 구비하는 이중화 관리 및 절체 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 프로세서는
    상기 제 2 프로세서로 주기적으로 HB(HeartBeat) 신호를 전송하고 그 응답신호 수신 여부에 따라 상기 제 2 프로세서의 상태를 감시하는 것을 특징으로 하는 이중화 관리 및 절체 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 2 프로세서는
    상기 제 1 프로세서로부터 상기 HB 신호를 일정 시간 동안 수신하지 못하는 경우 자신의 동작모드를 액티브 모드로 절체한 후 상기 제 1 프로세서로 HB 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 이중화 관리 및 절체 장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제 1 프로세서는
    상기 제 2 프로세서로부터 상기 HB 신호에 대한 응답신호가 일정 시간 동안에 수신되지 않는 경우 상기 제 2 프로세서가 액티브 모드로 동작하는지를 확인하여 그 결과에 따라 자신의 동작모드를 절체하는 것을 특징으로 하는 이중화 관리 및 절체 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제 1 프로세서는
    상기 제 2 프로세서로부터 HB 신호 수신 여부를 확인하여 상기 제 2 프로세서가 액티브 모드로 동작하는지를 확인하고, 상기 제 2 프로세서가 액티브 모드로 동작시 상기 제 2 프로세서로부터 수신된 HB 신호가 자신이 전송한 HB 신호 보다 최근에 생성된 신호인 경우 자신의 동작모드를 스탠바이 모드로 절체하는 것을 특징으로 하는 이중화 관리 및 절체 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 이중화 관리부는
    상기 제 1 프로세서 및 상기 제 2 프로세서에게 주기적으로 상태정보를 요구하여 그에 대한 응답신호로서 상기 제 1 프로세서 및 상기 제 2 프로세서의 상태정보를 제공받아 관리하는 것을 특징으로 하는 이중화 관리 및 절체 장치.
  7. 상호 이중화되어 액티브 모드로 동작하는 제 1 프로세서와 스탠바이 모드로 동작하는 제 2 프로세서의 이중화 상태를 관리 및 절체하는 방법에 있어서,
    제 1 프로세서가 제 2 프로세서로 동기신호와 HB 신호를 전송한 후 그 응답신호 수신여부를 이용하여 상기 제 1 프로세서의 상태를 확인하고, 상기 제 2 프로세서는 상기 제 1 프로세서로부터 상기 동기신호와 상기 HB 신호의 수신여부를 이용해 상기 제 1 프로세서의 상태를 확인하는 제 1 단계;
    상기 제 1 프로세서가 상기 HB 신호에 대한 응답신호를 수신하지 못한 경우 상기 제 1 프로세서는 상기 제 2 프로세서로부터의 HB 신호 수신 여부를 확인하는 제 2 단계;
    상기 제 2 프로세서로부터 HB 신호 수신시 상기 제 1 프로세서는 자신이 전송한 HB 신호와 상기 제 2 프로세서로부터 수신된 HB 신호의 생성시각에 따라 자신의 동작모드를 절체하는 제 3 단계를 포함하는 이중화 관리 및 절체 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제 1 단계에서
    상기 제 2 프로세서는 상기 제 1 프로세서로부터 일정 시간 동안 상기 HB 신호를 수신하지 못한 경우 자신의 동작모드를 액티브로 절체한 후 상기 제 1 프로세서로 HB 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 이중화 관리 및 절체 방법.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 제 3 단계에서
    상기 제 1 프로세서는 상기 제 2 프로세서로부터 수신된 HB 신호가 자신이 전송한 HB 신호 보다 최근에 생성된 신호인 경우 자신의 동작모드를 스탠바이 모드로 절체하는 것을 특징으로 하는 이중화 관리 및 절체 방법.
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