KR20080041347A - 고가용성 시스템 및 고가용성 서비스를 제공하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 고가용성 시스템 및 고가용성 서비스를 제공하기 위한 방법을 개시한다. 일 실시예에서, 고가용성 시스템은, 활성 상태인 제1 서버, 상기 제1 서버에 연결되는 대기 상태인 제2 서버, 상기 제1 및 제2 서버 각각에 연결되는 스위치들, 상기 제1 및 제2 서버와 연결되어 상기 서버들 각각의 상태를 판단하는 릴레이 제어부, 및 상기 제1 서버에 연결된 스위치와 연결되도록 상기 릴레이 제어부에 의해 제어되는 릴레이를 포함하며, 상기 제1 서버에 연결된 스위치는 상기 릴레이로부터 수신된 패킷을 상기 제1 서버로 송신함과 동시에 상기 제2 서버에 연결된 스위치로 미러링(mirroring)하고, 상기 제2 서버에 연결된 스위치는 상기 미러링된 패킷을 상기 제2 서버로 송신한다. 상기 고가용성 시스템은, 고가용성 시스템을 하드웨어적으로 구축함으로써, 패킷 교환 방식이며 이중화된 시스템으로 구성된 통신 시스템에서 활성 상태인 서버에 문제가 발생한 경우 대기 상태인 서버가 시간 지연 없이 곧바로 기능을 대체하여 사용자에게 끊김 없이 서비스를 제공할 수 있다.
고가용성, 이중화, 음성통신

Description

고가용성 시스템 및 고가용성 서비스를 제공하기 위한 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING HIGH AVAILABILITY SERVICE}
도 1은 종래의 고가용성 시스템을 도시한 도면.
도 2는 일실시예에 따른 고가용성 시스템을 도시한 도면.
도 3은 일실시예에 따라, 두 개의 서버를 포함하고 외부 네트워크와 연결되는 시스템을 통해 고가용성 서비스를 제공하기 위한 방법을 도시한 흐름도.
본 발명은 고가용성 시스템 및 고가용성 서비스를 제공하기 위한 방법에 관한 것으로서, 특히 하드웨어로 구현된 각 장치들에 의해 고가용성 서비스를 제공하는 시스템 및 고가용성 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.
유선 전화, 이동 전화 등과 같은 음성 통신 시스템에서는 주로 회선 교환(circuit switching) 방식에 의해 통화가 이루어진다. 회선 교환 방식이라 함은 한 회선을 독점적으로 할당하여 사용자 간에 통신을 할 수 있도록 하는 방식으로서 음성 통신과 같이 사용자 간에 실시간으로 데이터를 송수신해야 할 경우에 필요한 방식이다. 특히 이러한 회선 교환 방식에서는 음성통신을 하는 사용자에게 중단없 는 서비스를 제공하기 위해 두 개의 통신 시스템이 같은 선로에 Y 결선으로 연결되어 같은 음성과 데이터를 수신받는다. 즉, 두 개의 통신 시스템 중 하나는 활성 상태이고 하나는 대기 상태가 되며, 활성 상태인 시스템이 사용자 간에 통화를 할 수 있도록 회선을 연결하다가 활성 상태인 시스템에 고장 등의 사고가 발생할 경우 활성 상태였던 시스템은 대기 상태가 되며 대기 상태였던 시스템이 활성 상태가 되어 사용자 간 통화를 지속시킨다. 이와 같이 이중화된 시스템에 의해 사용자는 통신 시스템에 문제가 발생한 경우에도 끊김 없이 전화 통화를 할 수 있게 된다.
그러나 최근들어 인터넷 프로토콜(Internet Protocol; IP)의 비약적인 발전으로 인해 기존의 회선 교환 방식 대신 패킷 교환 방식으로 음성 통신 서비스를 제공하려는 시도가 증가하고 있다. 패킷 교환 방식은 기존의 인터넷 통신에서 일반적으로 사용되는 방식으로서 데이터를 패킷 형태로 분할하여 단말기간에 송수신되도록 하며 패킷을 송수신하는 동안만 회선을 점유하고 송수신 후에는 다른 패킷이 송수신을 위해 회선을 점유할 수 있다.
패킷 교환 방식에서도 회선 교환 방식과 관련하여 전술한 이중화된 시스템과 같은 기능을 하는 고가용성(high availability) 시스템이 있다. 고가용성이라 함은 서비스 또는 기능을 제공하는 하나의 노드에 문제가 발생한 경우 다른 노드에서 그 서비스 또는 기능을 대신 제공하는 것을 말한다.
도 1은 종래의 고가용성 시스템(10)을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 고가용성 시스템(10)은 외부 IP망(50)과 접속하기 위한 접속 서버(20) 및 소정의 서비스 또는 기능을 제공하기 위한 서버들(30, 40) 을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 접속 서버(20)는 가상 IP 주소(10.10.120.61)를 부여받으며, 사용자가 IP망(50)을 통해 상기 가상 IP 주소로 접속하면 실제로는 상기 서버들(30, 40) 중 활성 상태인 서버의 IP 주소로 접속된다. 예컨대 서버(30)가 활성 상태라면 도 1에 도시된 바와 같이 상기 서버(30)의 IP 주소(10.10.120.62)로 접속이 이루어진다. 만약 서버(30)에 문제가 생기면 서버(40)가 활성 상태가 되어 서버(30)의 기능을 대체하며, 서버(30)가 정상으로 돌아오면 다시 활성 상태가 되어 서버(40) 대신 본래의 기능을 수행하게 된다. 그러나 이러한 종래의 고가용성 시스템(10)은 모든 동작이 어플리케이션이나 OS(operating system) 등의 소프트웨어에 의해 이루어지기 때문에, 서버(30)에서 문제가 발생할 때 서버(40)가 이를 대체하기까지 약 1~2분 정도의 시간이 소요된다. 이 정도의 시간 소요는 일반적인 웹서비스와 같이 시간에 민감하지 않은 서비스를 제공하는 데에는 큰 문제가 없지만, 음성 통화와 같이 실시간으로 음성 데이터를 송수신해야 하는 서비스의 경우에는 중단없는 통신 서비스를 제공하기 어려워지기 때문에 큰 문제가 된다. 또한 서버(30)에서 서버(40)로의 기능 교체가 빨리 이루어진다 하더라도 서버(30)가 활성 상태일 때에 서버(40)는 어떠한 데이터도 수신할 수 없기 때문에, 서버(30)가 고장나기 직전까지의 상태를 서버(40)가 그대로 이어받을 수 없어 통화 연결을 다시 설정해야 하는 문제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 패킷 교환 방식에서의 고가용성 시스템을 하드웨어적으로 구축함으로써, 패킷 교환 방식이고 이중화된 시스템으로 구성된 통신 시스 템에서 활성 상태인 서버에 문제가 발생한 경우 대기 상태인 서버가 곧바로 기능을 대체할 수 있도록 하는 것이다.
일실시예에 따르면, 외부 네트워크와 연결되는 고가용성(high availability) 시스템은 제1 서버 및 제2 서버를 포함하며 (상기 서버들 중 하나는 활성 상태이고 나머지 하나는 대기 상태임), 상기 제1 및 제2 서버 각각에 연결되는 스위치들, 상기 제1 및 제2 서버와 연결되어 상기 서버들 각각의 상태를 판단하는 릴레이 제어부, 및 상기 제1 및 제2 서버 중 활성 상태인 서버에 연결된 스위치와 연결되도록 상기 릴레이 제어부에 의해 제어되는 릴레이를 포함한다. 상기 릴레이와 연결된 스위치는 상기 릴레이로부터 수신된 패킷을 상기 활성 상태인 서버로 송신함과 동시에 대기 상태인 서버에 연결된 스위치로 미러링(mirroring)하고, 상기 대기 상태인 서버에 연결된 스위치는 상기 미러링된 패킷을 상기 대기 상태인 서버로 송신한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 서버는 서로 연결되며, 상기 활성 상태인 서버에 소정의 이벤트가 발생하면, 상기 활성 상태인 서버가 대기 상태인 서버로 이상 신호를 송신하며, 상기 대기 상태인 서버는 활성 상태가 되고 상기 이상 신호를 송신한 서버는 대기 상태가 된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 서버 및 제2 서버를 포함하고 외부 네트워크와 연결되는 시스템을 통해 고가용성 서비스를 제공하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은, 상기 제1 및 제2 서버에 연결된 릴레이 제어부가 상기 서버들의 상태를 판단하는 단계, 상기 릴레이 제어부가 상기 외부 네트워크와 연결된 릴레이로 하여금 상기 서버들 중 활성 상태인 서버에 연결된 스위치와 연결되도록 제어하는 단계, 상기 릴레이가 상기 외부 네트워크로부터 수신한 패킷을 상기 활성 상태인 서버에 연결된 스위치로 송신하는 단계, 상기 스위치가 상기 릴레이로부터 수신한 패킷을 상기 활성 상태인 서버로 송신하는 단계, 상기 스위치가 상기 릴레이로부터 수신한 패킷을 대기 상태인 서버에 연결된 스위치로 미러링하는 단계, 및 상기 대기 상태인 서버에 연결된 스위치가 상기 미러링된 패킷을 상기 대기 상태인 서버로 송신하는 단계를 포함한다.
일실시예에 따르면, 상기 방법은, 상기 제1 및 제2 서버 중 활성 상태인 서버에 소정의 이벤트가 발생하면, 상기 활성 상태인 서버가 대기 상태인 서버로 이상 신호를 송신하는 단계, 및 상기 대기 상태인 서버는 활성 상태가 되고 상기 이상 신호를 송신한 서버는 대기 상태가 되는 단계를 더 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에 국한되는 것으로 해석되어져서는 안된다.
도 2는 일실시예에 따른 고가용성 시스템(200)을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 고가용성 시스템(200)은 제1 스위치(210), 제2 스위치(220), 제1 서버(230), 제2 서버(240), 릴레이 제어부(250), 및 릴레이(260)를 포함한다.
제1 서버(230) 와 제2 서버(240)는 사용자에게 소정의 서비스를 제공하도록 기능하는 장치로서, 예컨대 전화 통신 시스템에서 사용자 간 통신 회선을 연결하는 통신 시스템일 수 있다. 또한 제1 및 제2 서버(230, 240)는 동일한 MAC 주소 또는 IP 주소를 가질 수 있다.
제1 및 제2 서버(230, 240) 중 하나는 실제로 사용자에게 서비스를 제공하는 활성 상태이며 나머지 하나는 대기 상태이고, 도 2에 도시된 바와 같이 양자가 상호 연결되어 제1 서버(230)의 상태를 나타내는 상태 신호를 제2 서버(240)로 송신하며 제2 서버(240)의 상태를 나타내는 상태 신호를 제1 서버(230)로 송신한다. 또한 도 2에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 서버(230, 240) 모두 릴레이 제어부(250)에 연결되며, 릴레이 제어부(250)는 제1 및 제2 서버(230, 240)로부터 각각의 상태 신호를 수신하여 어느 것이 활성 상태이고 어느 것이 대기 상태인지를 판단한다.
릴레이(260)는 외부 네트워크(270)로부터 데이터 패킷을 수신하며 제1 스위치(210) 및 제2 스위치(220) 중 하나와 연결된다. 또한 제1 스위치(210) 및 제2 스위치(220)는 각각 제1 서버(230) 및 제2 서버(240)와 연결된다. 제1 스위치(210)는 패킷이 송수신 되는 통로인 3개의 포트(A, B, C)를 포함할 수 있으며, 제2 스위치(220)도 3개의 포트(A', B', C')를 포함할 수 있다.
릴레이(260)는 릴레이 제어부(250)의 제어에 따라 네트워크(270)로부터 수신한 패킷을 제1 및 제2 스위치(210, 220) 중 하나에 송신한다. 즉, 전술한 바와 같이, 릴레이 제어부(250)는 제1 및 제2 서버(230, 240)로부터 각각의 상태 신호를 수신하여 어느 서버가 활성 상태인지를 판단하며, 이에 따라 릴레이(260)가 제1 및 제2 서버(230, 240) 중 활성 상태인 서버에 연결된 스위치와 연결되도록 제어한다. 따라서 릴레이(260)는 네트워크(270)로부터 수신한 패킷을 릴레이(260)와 연결된 스위치로 송신하게 된다. 도 2에서는 릴레이(260)가 제1 스위치(210)로 패킷을 송신하도록 동작하고 있으며, 이는 제1 서버(230)가 활성 상태이고 제2 서버(240)가 대기 상태임을 의미한다. 따라서 이하에서는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 서버(230)가 활성 상태임을 전제로 설명하도록 한다.
제1 스위치(210)가 포트(A)를 통해 릴레이(260)로부터 수신된 패킷을 수신하면, 포트(A)는 상기 수신한 패킷을 포트(B)와 포트(C) 모두에 송신한다. 포트(C)에 수신된 패킷은 다시 제1 서버(230)로 송신됨으로써 제1 서버(230)가 네트워크(270)로부터의 패킷을 수신할 수 있다. 또한 제1 스위치(210)는 포트(B)에 수신된 패킷을 미러링(mirroring)하여 상기 패킷을 제2 스위치(220)의 포트(B')로 전달한다. 여기서 미러링은, 한 시스템에 수신 또는 저장된 데이터를 다른 시스템에 그대로 복사하는 것을 의미하는 것으로, 상기 실시예에는 본 기술 분야의 어떠한 적절한 미러링 방식이 적용될 수 있다.
제2 스위치(220)가 포트(B')를 통해 제1 스위치(210)로부터 미러링된 패킷을 수신하면, 상기 미러링된 패킷은 포트(B')에서 포트(C')로 전송되며, 포트(C')는 상기 패킷을 다시 제2 서버(240)로 전송한다. 이에 따라 대기 상태인 제2 서버(240)도 활성 상태인 제1 서버(230)에 수신되는 패킷과 똑같은 패킷을 동시에 수신할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 제1 및 제2 서버(230, 240)는 네트워크(270)로부터 수신되는 패킷을 동일하게 수신하며, 외부로 패킷을 송신하는 동작도 동일하게 수행한 다. 즉, 제1 서버(230)가 외부로 패킷을 송신하고자 할 경우 제1 서버(230)에서 나온 패킷은 포트(C), 포트(A), 및 릴레이(260)를 거쳐 네트워크(270)로 송신된다. 제2 서버(240)도 제1 서버(230)가 송신한 것과 동일한 패킷을 송신하며, 포트(C') 및 포트(A')를 거쳐 릴레이(260)로 전달된다. 그러나 제1 스위치(210)와 달리 제2 스위치(220)는 릴레이(260)에는 접속되어 있지 않기 때문에, 제2 서버(240)에서 송신된 패킷은 외부 네트워크(270)로 나갈 수 없다. 결론적으로, 제1 서버(230)와 제2 서버(240)는 둘 중에 활성 상태인 서버에서 송신된 패킷만 외부로 나갈 수 있다는 점에 차이가 있을 뿐, 외부로부터의 패킷을 동일하게 수신하고 동일한 패킷을 송신하는 등 같은 동작을 수행한다.
제1 서버(230)에 예컨대 고장 등 소정의 이벤트가 발생하면 제1 서버(230)는 이를 나타내는 상태 신호를 제2 서버(240) 및 릴레이 제어부(250)로 송신한 후 대기 상태가 되며, 제2 서버(240)는 상기 신호를 수신하여 활성 상태가 된다. 따라서 제1 서버(230)가 활성 상태일 경우에 대해 전술한 바와 반대로, 릴레이 제어부(250)는 릴레이(260)를 제어하여 외부 네트워크(270)로부터 수신되는 패킷이 제2 스위치(220)로 송신되도록 한다. 그리고 제2 스위치(220)로 수신된 패킷은 제2 서버(240)로 전송되고 동시에 제1 스위치(210)로 미러링되어 제1 서버(230)에 전송되며, 제2 서버(240)로부터 나온 패킷만 릴레이(260)를 거쳐 외부 네트워크(270)로 송신될 수 있다. 추후에 제2 서버(240)에 소정의 이벤트가 발생하면, 다시 제2 서버(240)가 대기 상태가 되고 제1 서버(230)가 활성 상태가 되어 동작할 것이다.
이와 같이 제1 및 제2 서버(230, 240)가 동일한 동작을 수행하고, 릴레이 제 어부(250)가 릴레이(260)를 제어하여 활성 상태인 서버로 패킷이 송수신 되도록 함으로써, 활성 상태인 서버에 문제가 발생하면 즉각적으로 대기 상태인 서버가 대신하여 서비스를 제공할 수 있게 된다.
도 3은 일실시예에 따라, 두 개의 서버를 포함하고 외부 네트워크와 연결되는 시스템을 통해 고가용성 서비스를 제공하기 위한 방법(300)을 도시한 흐름도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 및 제2 서버(230, 240)에 연결된 릴레이 제어부(250)가 상기 서버들(230, 240)의 상태를 판단한다(S310). 전술한 바와 같이 제1 및 제2 서버(230, 240)는 동일한 MAC 주소 또는 IP 주소를 가질 수 있다. 그리고 릴레이 제어부(250)가 외부 네트워크(270)와 연결된 릴레이(260)로 하여금 상기 서버들(230, 240) 중 활성 상태인 서버에 연결된 스위치와 연결되도록 제어한다(S320). 그 다음에, 릴레이(260)가 외부 네트워크(270)로부터 수신한 패킷을 상기 활성 상태인 서버에 연결된 스위치로 송신한다(S330). 그리고 상기 스위치가 상기 릴레이로부터 수신한 패킷을 상기 활성 상태인 서버로 송신하며(S340), 또한 상기 수신한 패킷을 대기 상태인 서버에 연결된 스위치로 미러링한다(S350). 그 다음에, 상기 대기 상태인 서버에 연결된 스위치는 상기 미러링된 패킷을 상기 대기 상태인 서버로 송신한다(S360).
도 3에 도시되지는 않았지만, 도 3의 방법(300)은, 제1 및 제2 서버(230, 240) 중 활성 상태인 서버에 소정의 이벤트가 발생할 경우, 상기 서버들(230, 240)의 상태가 변경되는 단계를 추가할 수 있다.
예를 들어 제1 서버(230)가 활성 상태이고 제2 서버(240)가 대기 상태였다고 가정할 때, 활성 상태인 제1 서버(230)에 예컨대 고장 등의 이벤트가 발생하면, 제1 서버(230)는 대기 상태인 제2 서버(240)로 이상 신호를 송신하며, 제2 서버(240)는 대기 상태에서 활성 상태로 변경되고 상기 이상 신호를 송신한 제1 서버(230)는 활성 상태에서 대기 상태로 변경된다.
전술한 내용들은 단지 본 발명의 몇가지 실시예들만을 설명한 것이다. 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 상세한 설명, 도면 및 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 응용예가 실시될 수 있음을 쉽게 인지할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 상세한 설명은 이에 한정되는 것이 아닌 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
이상 살펴본 바와 같이, 고가용성 시스템 및 고가용성 서비스를 제공하기 위한 방법은, 고가용성 시스템을 하드웨어적으로 구축함으로써, 패킷 교환 방식이며 이중화된 시스템으로 구성된 통신 시스템에서 활성 상태인 서버에 문제가 발생한 경우 대기 상태인 서버가 시간 지연 없이 곧바로 기능을 대체하여 사용자에게 끊김 없이 서비스를 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 활성 상태인 제1 서버;
    상기 제1 서버에 연결되는 대기 상태인 제2 서버;
    상기 제1 및 제2 서버 각각에 연결되는 스위치들;
    상기 제1 및 제2 서버와 연결되어 상기 서버들 각각의 상태를 판단하는 릴레이 제어부; 및
    상기 제1 서버에 연결된 스위치와 연결되도록 상기 릴레이 제어부에 의해 제어되는 릴레이
    를 포함하며,
    상기 제1 서버에 연결된 스위치는 상기 릴레이로부터 수신된 패킷을 상기 제1 서버로 송신함과 동시에 상기 제2 서버에 연결된 스위치로 미러링(mirroring)하고, 상기 제2 서버에 연결된 스위치는 상기 미러링된 패킷을 상기 제2 서버로 송신하는 고가용성 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서버에 소정의 이벤트가 발생하면, 상기 제1 서버가 상기 제2 서버로 이상 신호를 송신하며, 상기 이상 신호를 수신한 상기 제2 서버는 활성 상태가 되고 상기 제1 서버는 대기 상태가 되며, 상기 릴레이 제어부는 상기 릴레이가 상기 제2 서버에 연결된 스위치와 연결되도록 제어하는 고가용성 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 서버의 MAC 주소 또는 IP 주소가 동일한 고가용성 시스템.
  4. 활성 상태인 제1 서버 및 대기 상태인 제2 서버를 포함하고 외부 네트워크와 연결되는 시스템을 통해 고가용성 서비스를 제공하기 위한 방법으로서,
    상기 제1 및 제2 서버에 연결된 릴레이 제어부가 상기 서버들의 상태를 판단하는 단계;
    상기 릴레이 제어부가 상기 외부 네트워크와 연결된 릴레이로 하여금 활성 상태인 상기 제1 서버에 연결된 스위치와 연결되도록 제어하는 단계;
    상기 릴레이가 상기 외부 네트워크로부터 수신한 패킷을 상기 제1 서버에 연결된 스위치로 송신하는 단계;
    상기 제1 서버에 연결된 스위치가 상기 릴레이로부터 수신한 패킷을 상기 제1 서버로 송신하는 단계;
    상기 제1 서버에 연결된 스위치가 상기 릴레이로부터 수신한 패킷을 상기 제2 서버에 연결된 스위치로 미러링하는 단계; 및
    상기 제2 서버에 연결된 스위치가 상기 미러링된 패킷을 상기 제2 서버로 송신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 서버에 소정의 이벤트가 발생하면,
    상기 제1 서버가 상기 제2 서버로 이상 신호를 송신하는 단계; 및
    이상 신호를 수신한 상기 제2 서버는 활성 상태가 되고 상기 제1 서버는 대기 상태가 되는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 서버의 MAC 주소 또는 IP 주소가 동일한 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101407966B1 (ko) * 2012-04-27 2014-06-19 전자부품연구원 풍력 발전기 관리를 위한 고가용성 db 시스템

Cited By (1)

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KR101407966B1 (ko) * 2012-04-27 2014-06-19 전자부품연구원 풍력 발전기 관리를 위한 고가용성 db 시스템

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