KR100768481B1 - Wireless consol clustering system and consol wireless antenna of this system - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 무선 콘솔 클러스터링 시스템은 다수의 클라이언트가 각각 독립적으로 데이터의 입/출력 작업을 수행할 수 있고, 무선으로 상기 데이터를 송/수신 할 수 있는 원격 콘솔 입/출력부; 상기 원격 콘솔 입/출력부와 무선으로 연결되어, 클러스터링 기술을 이용하여 다수의 클라이언트 각각에 상기 원격 콘솔 입/출력부를 통하여 PC 작업 환경을 제공할 수 있도록 데이터의 송/수신, 연산처리 및 시스템을 통합 관리하는 콘솔 통합처리부; 및 상기 원격 콘솔 입/출력부와 상기 콘솔 통합처리부 간의 데이터를 무선으로 중계하는 적어도 하나의 무선 중계장치를 포함한다.The wireless console clustering system according to the present invention includes a remote console input / output unit capable of performing a data input / output operation independently of a plurality of clients, respectively, and transmitting / receiving the data wirelessly; It is wirelessly connected to the remote console input / output unit and transmits / receives data, arithmetic processing, and system to provide a PC working environment through the remote console input / output unit to each of a plurality of clients by using clustering technology. Console integrated processing unit for integrated management; And at least one wireless relay device for wirelessly relaying data between the remote console input / output unit and the console integrated processor.
위와 같이 본 발명에 따른 무선 콘솔시스템은 사용자가 원하는 컴퓨팅 파워를 위해 컴퓨터 교체 없이, 안정적으로 다중 컴퓨터를 하나의 그룹으로 연결하여 고성능 컴퓨팅 작업을 가능하게 한다. 그리고, 언제 어디서든지 중계장치를 이용하여 시스템 연결 가능하며, 여러대의 시스템을 한 곳에서 관리함으로써, 관리 편리성이 증대될 뿐만 아니라, 간결한 사무실 환경을 유지시켜 주는 효과를 가져 올 수 있게 된다.As described above, the wireless console system according to the present invention enables high-performance computing tasks by stably connecting multiple computers into one group without replacing the computers for the computing power desired by the user. And, anytime, anywhere can be connected to the system by using a relay device, by managing multiple systems in one place, not only increase the convenience of management, but also bring the effect of maintaining a concise office environment.
HPC 클러스터링, MCU, 스토리지 서버, 블레이드 서버, 통신규약, 암호화 인증HPC Clustering, MCUs, Storage Servers, Blade Servers, Communications Protocols, Encryption Certification
Description
도 1은 일반적인 윈도우 터미널 서비스 시스템을 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing a general window terminal service system;
도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예로서, 무선 콘솔 클러스터링 시스템의 구성도를 예시한 도면,2 is a diagram illustrating a configuration of a wireless console clustering system as a first embodiment according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 주제어부(110)의 주변장치와의 연결 구성도를 예시한 도면,3 is a diagram illustrating a connection configuration with a peripheral device of the
도 4는 본 발명에 따른 무선 콘솔 클러스터링 시스템의 구성요소의 하나로서, 총 16개의 블레이드 서버가 합쳐진 통합서버를 예시한 도면,4 is a view illustrating an integrated server in which a total of 16 blade servers are combined as one component of a wireless console clustering system according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 무선 콘솔 클러스터링 시스템의 구성요소의 하나인 원격 콘솔 입/출력부(300)에 연결되어, 다수의 클라이언트가 독립적으로 입/출력된 데이터를 송/수신하기 위한 무선 안테나(340)의 일례를 도시한 도면,5 is connected to a remote console input /
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100: 콘솔 통합처리부, 110: 주제어부, 120: 스토리지 서버, 100: console integrated processing unit, 110: main control unit, 120: storage server,
130: 네트워크 스위치, 140; 블레이드 서버, 200: 무선중계장치,130: network switch, 140; Blade server, 200: radio relay,
300: 원격 콘솔 입/출력부300: remote console input / output section
본 발명은 무선 콘솔 클러스터링 시스템 및 이에 사용되는 무선안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 프로세서를 하나의 프로세서의 고성능 컴퓨터처럼 작업을 수행할 수 있도록 하고, 다수의 클라이언트들이 일정한 거리를 두고 독립적으로, 단순한 입/출력부를 통해 컴퓨터 작업을 수행할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless console clustering system and a wireless antenna used therein, and more particularly, to enable a plurality of processors to perform tasks as a high performance computer of one processor, and to allow a plurality of clients to be independently spaced at a certain distance. The present invention relates to a system capable of performing computer tasks through a simple input / output unit.
처음 컴퓨터가 사무처리에 사용된 이래 1980년대 후반까지는 주로 하나의 컴퓨터에 여러 대의 터미널을 연결하는 방식으로 사용하여 왔다. Since the first computers were used for office work until the late 1980s, they were used primarily by connecting multiple terminals to a single computer.
그러나, 최근 컴퓨터 및 통신 기술의 급속한 발전에 따라 고성능의 단일 컴퓨터 성능에 의존하는 정보처리 방식으로부터 벗어나 컴퓨터 네트워크에 연결된 여러 가지 다른 기능의 컴퓨터의 약결합 시스템에서 작업을 분산하여 수행할 수 있는 분산 처리 환경으로 전환해 가는 추세가 두드러지게 나타나고 있으며, 이와 아울러 컴퓨터 네트워크에 연결된 컴퓨터들을 공동으로 이용하여 프로그램을 병렬로 실행하는 병렬 가상 컴퓨터(PVM : Parallel Virtual Machine)에 대한 연구 또한 활발히 진행되고 있다.However, due to the recent rapid development of computer and communication technology, distributed processing can be performed by distributing work in weakly coupled systems of various functions of computers connected to a computer network, away from information processing methods that rely on high performance single computer performance. The trend toward the environment is prominent, and research on parallel virtual machines (PVMs), in which programs are executed in parallel by jointly using computers connected to computer networks, is being actively conducted.
이러한 추세는 고가인 고속의 컴퓨터 시스템의 구입 없이 컴퓨터 네트워크에 연결되어 있는 다수의 저가 컴퓨터나 워크스테이션들을 하나의 계산자원으로 구성하여 이용할 수 있는 장점을 반영하고 있으며, 특히 사용하지 않는 컴퓨터 자원을 활용할 수 있음으로 해서 컴퓨팅 능력을 최대한으로 이용할 수 있다는 것을 고려한 것이다.This trend reflects the advantage that many low-cost computers or workstations connected to a computer network can be used as a single computational resource without purchasing expensive, high-speed computer systems. Being able to take full advantage of computing power.
클러스터링은 이와 같이 여러 대의 컴퓨터를 서로 연결하여 성능을 향상시킬 수 있는 기술을 의미한다. 컴퓨터 클러스터링은 디지털 백스(Digital VAX) 플랫폼을 시초로 1980년대부터 다양한 형태로 만들어지기 시작했으며, 디스크공간과 같은 하드웨어 자원을 공유할 수 있으며, 여러 사용자에게 컴퓨팅 자원을 제공할 수도 있다.Clustering refers to a technology that can improve performance by connecting several computers to each other. Computer clustering began in various forms in the 1980s, starting with the Digital VAX platform, and can share hardware resources such as disk space and provide computing resources to multiple users.
한편, 클러스터링 시스템은 클러스터 노드와 클러스터 관리자로 구성되어 있다. 클러스터 노드는 프로세싱 자원을 제공하는 시스템이고, 클러스터 관리자는 노드를 서로 연결하여 단일 시스템처럼 보이게 만드는 로직을 제공한다. On the other hand, the clustering system is composed of a cluster node and a cluster manager. Cluster nodes are systems that provide processing resources, and cluster managers provide logic to connect the nodes together to make them look like a single system.
좀 더 자세히 살펴보면, 클러스터 노드는 클러스터의 실질적인 작업을 처리하는 시스템을 말한다. 일반적으로 클러스터 노드는 클러스터에 속하도록 구성되는데 역할과 업무에 따라 해당 소프트웨어를 이용하여 처리를 하게 된다. In more detail, a cluster node is a system that handles the actual work of the cluster. In general, cluster nodes are configured to belong to a cluster, and they are processed using the corresponding software according to roles and tasks.
클러스터 관리자는 각 클러스터 노드에 대한 자원분배 및 관리를 할 수 있는 기능을 가지고 있다. 기본적으로 하나의 클러스터 관리자가 필요하지만 때에 따라서는 클러스터 노드가 클러스터 관리자 기능을 하기도 하며, 대규모 환경의 경우에는 여러 대의 클러스터 관리자가 있기도 하다.The cluster manager has a function to allocate and manage resources for each cluster node. Basically, one cluster manager is required, but sometimes a cluster node can function as a cluster manager. In large environments, there may be several cluster managers.
클러스터링의 주요 목적은 CPU 자원을 공유하거나, 여러 컴퓨터간의 부하 조 정, 가용성이 높은 시스템을 구축하거나 주시스템이 다운되었을 때를 대비한 패일오버(Fail-Over) 기능을 제공하는 것이다.The main purpose of clustering is to share CPU resources, load balance among multiple computers, build a highly available system, or provide fail-over in case the main system goes down.
먼저, 공유 프로세싱 또는 HPC(High Performance Computing) 기술이란 여러 시스템의 프로세싱 능력을 조합하여 대용량의 프로세싱 능력을 갖는 하나의 시스템을 제공하는 것을 말한다.First, shared processing or high performance computing (HPC) technology refers to providing a system having a large processing capacity by combining the processing power of several systems.
그리고, 부하조정(Load Balancing)이란 최근에 대규모 웹사이트 구축에 필수적으로 사용되는 기술로서, 예를 들면 여러 대의 웹서버 노드를 두고 중앙의 관리 툴에서 부하를 분산할 수 있도록 해주는 기술이다. 이 기술의 특징은 노드간 통신이 필요 없다는 것이다. 부하 조정을 이용하면 각 노드는 자신의 용량이나 로드에 맞게 요청하여 처리하거나, 클러스터 관리자가 할당한 프로세스를 처리할 수도 있다.In addition, Load Balancing is a technology that is essential for building a large-scale website in recent years. For example, load balancing is a technology that allows load balancing in a central management tool with multiple web server nodes. The feature of this technique is that it does not require inter-node communication. With load balancing, each node can handle requests and processes for its capacity or load, or handle processes assigned by the cluster administrator.
다음으로, 패일오버(Fail-Over)란 부하조정(Load Balancing)과 비슷하지만 부하조정(Load Balancing)은 모든 노드가 한꺼번에 동작하고, 패일오버(Fail-Over)는 평소에는 동작을 하지 않고 주서버에 문제가 발생했을 시에 백업서버로서 동작한다. Next, Fail-Over is similar to Load Balancing, but in Load Balancing, all nodes operate at once and Fail-Over does not normally operate. It acts as a backup server when a problem occurs.
부하조정(Load Balancing)을 응용하면 부하조정(Load Balancing)과 패일오버(Fail-Over) 기능을 동시에 하게 할 수가 있다.Load Balancing can be applied to both Load Balancing and Fail-Over.
일반적으로, 클러스터링의 플랫폼은 워크스테이션을 포함한 컴퓨터이며, 클러스터 노드(Node)간의 연결이 양 방향인 것을 기본 조건으로 한다. 그런데, 무선통신단말기의 경우에는 프로세서의 성능은 미약하지만, 기본적으로 무선 네트워크 가 가능하다는 장점과 프로세서의 성능이 비약적으로 발전할 것이라는 가능성을 가지고 있다. In general, the platform of clustering is a computer including a workstation, and the basic condition is that the connection between cluster nodes is bidirectional. By the way, in the case of the wireless communication terminal, the performance of the processor is weak, but basically has the advantage that the wireless network is possible, and the performance of the processor will be dramatically improved.
즉, 무선통신단말기가 성능의 약하다는 단점을 보완하는 것으로서, 무선으로 클러스터링된 서버와 연결하여 사용함으로써, 성능이 훨씬 향상된 단말기로서 역할을 할 수 있게 된다. 그러나 무선단말기로서의 성능의 한계가 있고, 일반 PC 업무를 용이하게 할 수 없고, 그 처리 속도에 있어서도 일정 한계가 있을 수 밖에 없다는 단점이 있다.In other words, the wireless communication terminal is to compensate for the weakness of the performance, by using a wirelessly clustered server and can be used as a much improved terminal performance. However, there is a limitation in the performance as a wireless terminal, can not facilitate the general PC work, there is a disadvantage in that there is a certain limitation in the processing speed.
또한, 개인 PC도 인터넷이나 네트워크를 통하여, 즉, 사용자의 PC에서 웹 브라우저를 이용하여 윈도우 터미널 서버에 접속함으로써 다양한 윈도우 터미널 서비스를 이용함으로써, 사용자 자신의 PC 성능이 저 사양이더라도 고성능인 윈도우 터미널 서버로 인해 만족스러운 윈도우 터미널 서비스를 얻을 수 있게 된다.In addition, personal PCs can access various Windows terminal services through the Internet or the network, i.e., from a user's PC using a web browser to use various Windows terminal services. This results in a satisfactory Windows terminal service.
그리고 윈도우 터미널 서비스를 이용하기 위해서는 웹브라우저 또는 이에 준하는 브라우저 기능을 수행하는 프로그램이 설치된 PC, PDA 등의 터미널 하드웨어와, 터미널 서비스 프로그램을 수행하는 서버 하드웨어, 그리고 이들을 연결하는 네트워킹 장치 등이 상호 연동되도록 연결 구성되어 있어야 한다.In order to use Windows Terminal Services, terminal hardware such as a PC or PDA equipped with a web browser or a program that performs a browser function, a server hardware that executes a terminal service program, and a networking device connecting them are interoperable. The connection must be configured.
상기와 같이, 윈도우 터미널 서비스를 이용하기 위한 일반적인 윈도우 터미널 서비스 시스템을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.As described above, a general window terminal service system for using the window terminal service will be described with reference to FIG. 1.
도 1을 참조하면, 종래의 윈도우 터미널 서비스 시스템은 다양한 프로그램 및 정보를 저장하여, 다수의 클라이언트(제1 내지 제n 클라이언트)(10)로부터의 터미널 서비스 요청 메시지에 해당되는 정보를 제공하기 위한 윈도우 터미널 서버 (30)와, 다수의 클라이언트(10)와 윈도우 터미널 서버(30)간의 상호 통신 가능하도록 연결하여 데이터 패킷을 전달해주는 네트워킹 장치인 스위칭 허브(20)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a conventional window terminal service system stores various programs and information, and provides a window for providing information corresponding to a terminal service request message from a plurality of clients (first to n-th client) 10. The
여기서 소정의 클라이언트(예를 들어, 제 i 클라이언트)가 웹 브라우저를 이용하여 윈도우 터미널 서버(30)에 접속하면, 윈도우 터미널 서버(30)는 윈도우 로그인 화면을 제 i 클라이언트에게 전송한다.Here, when a predetermined client (for example, the i th client) accesses the
이어서 상기 제 i 클라이언트는 로그인한 후, 자신의 터미널 하드웨어를 사용하는 것과 동일하게 윈도우 터미널 서버(30)를 이용할 수 있다. 이때, 스위칭 허브(20)는 제 i 클라이언트가 윈도우 터미널 서비스를 이용할 수 있도록 윈도우터미널 서버(30)로 스위칭된다. Subsequently, the i-th client may log in and use the Windows
결국, 다수의 클라이언트는 자신의 터미널 하드웨어 성능이 저 사양이더라도 고성능인 윈도우 터미널 서버에 접속함으로써 원하는 윈도우 터미널 서비스를 얻게된다.As a result, many clients gain desired Windows terminal services by connecting to high-performance Windows terminal servers, even if their terminal hardware capabilities are low specification.
그러나, 이상에서 설명한 종래의 윈도우 터미널 서비스 시스템은 다수의 클라이언트가 윈도우 터미널 서버에 접속해서 윈도우 터미널 서버의 처리 능력 이상의 많은 작업을 수행하면, 해당 윈도우 터미널 서버가 다운되는 현상이 발생한다.However, in the conventional Windows terminal service system described above, when a plurality of clients access a Windows terminal server and perform a lot of tasks beyond the processing capacity of the Windows terminal server, the corresponding window terminal server may be down.
이때, 다수의 클라이언트는 윈도우 터미널 서버의 다운문제가 해결될 때까지 윈도우 터미널 서비스를 사용할 수 없는 불편함을 감수해야 한다.At this time, many clients must bear the inconvenience of not being able to use the Windows terminal service until the down problem of the Windows terminal server is solved.
그리고 윈도우 터미널 서버의 다운문제는 대부분 윈도우 터미널 서버의 CPU/메인보드/메모리/하드디스크 등을 한층 높은 고성능의 부품으로 교체해야만 해결될 수 있 으므로, 결국, 윈도우 터미널 서버의 업그레이드를 위한 비용이 발생된다.And most of the down problem of Windows Terminal Server can be solved only by replacing the CPU / mainboard / memory / hard disk of Windows Terminal Server with higher-performance parts. Therefore, there is a cost for upgrading Windows Terminal Server. do.
또한, 개인의 PC 처럼 독립적으로 웹브라우저와 같은 프로그램을 수행할 수 있는 하드웨어와 소프트웨어가 구성 되어야 하고, 이러한 PC를 연결하는 네트워크 연결이 일반 네트워크 케이블을 통하여 이루어지므로, 다수의 클라이언트가 공통의 터미널 서버를 통해 고성능의 컴퓨팅 작업을 수행해야 하는데 있어서, 그 네트워크 시스템 구성이 상당히 복잡하고 많은 제약이 따른다는 문제점이 있다.In addition, hardware and software that can execute programs such as a web browser independently, such as a personal PC, must be configured, and since the network connection connecting these PCs is made through a general network cable, many clients share a common terminal server. In order to perform high-performance computing tasks, there is a problem that the network system configuration is quite complicated and has many limitations.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에 따른 무선 콘솔 시스템 및 콘솔 무선 안테나를 제공함으로써, 사용자가 원하는 컴퓨팅 파워를 위해 컴퓨터 교체 없이, 안정적으로 다중 컴퓨터를 하나의 그룹으로 연결하여 고성능 컴퓨팅 작업을 가능하게 한다. 그리고, 언제 어디서든지 중계장치를 이용하여 시스템 연결 가능하며, 여러대의 시스템을 한 곳에서 관리함으로써, 관리 편리성이 증대될 뿐만 아니라, 간결한 사무실 환경을 유지시켜 주는 효과를 가져 올 수 있게 된다.In order to solve the above problems, by providing a wireless console system and a console wireless antenna according to the present invention, it is possible to reliably connect multiple computers into a group for high performance computing work without replacing the computer for the computing power desired by the user Let's do it. And, anytime, anywhere can be connected to the system by using a relay device, by managing multiple systems in one place, not only increase the convenience of management, but also bring the effect of maintaining a concise office environment.
본 발명에 따른 특징은 다수의 클라이언트가 각각 독립적으로 데이터의 입/출력 작업을 수행할 수 있고, 무선으로 상기 데이터를 송/수신 할 수 있는 원격 콘솔 입/출력부; 상기 원격 콘솔 입/출력부와 무선으로 연결되어, 클러스터링 기술을 이용하여 다수의 클라이언트 각각에 상기 원격 콘솔 입/출력부를 통하여 PC 작업 환경을 제공할 수 있도록 데이터의 송/수신, 연산처리 및 시스템을 통합 관리하는 콘솔 통합처리부; 및 상기 원격 콘솔 입/출력부와 상기 콘솔 통합처리부의 데이터를 무선으로 중계하는 적어도 하나의 무선 중계장치를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a plurality of clients may perform data input / output operations independently of each other, and a remote console input / output unit capable of wirelessly transmitting / receiving the data; It is wirelessly connected to the remote console input / output unit and transmits / receives data, arithmetic processing, and system to provide a PC working environment through the remote console input / output unit to each of a plurality of clients by using clustering technology. Console integrated processing unit for integrated management; And at least one wireless relay device for wirelessly relaying data of the remote console input / output unit and the console integrated processor.
또한, 상기 콘솔 통합처리부는, 상기 시스템 전체를 통합 제어 및 관리하는 주제어부(Main contron unit); 상기 데이터를 관리 및 유지하는 스토리지(storage) 서버; 상기 주제어부와 상기 스토리지 서버를 연결시키는 네트워크 스위치; 및 상기 클러스터링 기술을 이용하여 상기 데이터를 연산처리 하는 적어도 하나 이상의 블레이드(blade) 서버를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the console integrated processing unit, the main control unit (main contron unit) for the integrated control and management of the entire system; A storage server for managing and maintaining the data; A network switch connecting the main controller and the storage server; And at least one blade server for computing the data using the clustering technique.
더 나아가, 상기 클러스터링 기술은 고성능 컴퓨팅(High Performance Computing: HPC) 기술인 것이 바람직하고, 상기 콘솔 통합처리부는 인터넷 연결이 가능한 것이 역시 바람직하며, 상기 인터넷 연결로 인한 해킹을 방지할 수 있는 침입방지시스템을 포함하는 것일 수 있다.Further, the clustering technology is preferably High Performance Computing (HPC) technology, the console integrated processing unit is also preferably connected to the Internet, and the intrusion prevention system that can prevent hacking caused by the Internet connection It may be to include.
여기서 상기 무선 콘솔 클러스터링 시스템은 무선으로 통신하기 위한 규약으로 IEEE 802.11a 또는 IEEE 802.11n을 사용하는 것이 바람직하고, 암호화 인증 방법으로 암호화 표준 AES(Advanced Encryption Standard)를 이용하여 무선으로 통신하는 것이 역시 바람직하다.In this case, the wireless console clustering system preferably uses IEEE 802.11a or IEEE 802.11n as a protocol for wirelessly communicating, and it is also preferable to wirelessly communicate using the encryption standard AES (Advanced Encryption Standard) as an encryption authentication method. Do.
그리고, 바람직하게는 상기 원격 콘솔 입/출력부는 보안 접속을 위한 카드인식기를 포함하는 것일 수 있고, 상기 원격 콘솔 입/출력부는 다수의 클라이언트 각각에 상응하는 상기 데이터를 입력할 수 있는 키보드, 마우스를 구비하는 입력장치 및 상기 데이터를 출력할 수 있는 오디오장치 및 모니터를 구비하는 출력장치를 포함하는 것이 역시 바람직하다.Preferably, the remote console input / output unit may include a card reader for secure connection, and the remote console input / output unit may include a keyboard and a mouse capable of inputting the data corresponding to each of the plurality of clients. It is also preferable to include an input device provided and an output device having a monitor and an audio device capable of outputting the data.
또한, 상기 원격 콘솔 입/출력부는 상기 입/출력 장치에 연결되어 상기 입/출력 장치가 무선중계장치와 무선통신이 가능하도록 하는 무선 안테나를 더 포함하는 것이 바람직하다.The remote console input / output unit may further include a wireless antenna connected to the input / output device to enable the input / output device to wirelessly communicate with the wireless relay device.
상기 무선 안테나는 상기 입/출력 장치와 연결할 수 있는 입/출력 포트 및 상기 입/출력 포트를 통하여 입/출력된 데이터를 송수신할 수 있는 것이 바람직하다.Preferably, the wireless antenna can transmit / receive input / output data through an input / output port that can be connected to the input / output device and the input / output port.
여기서, 상기 입/출력 포트는 상기 원격 콜솔 입/출력부의 키보드 및 마우스를 연결하는 입력포트 및 오디오장치 및 모니터를 연결하는 출력포트를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 입/출력 포트는 USB(Universal Serial Bus) 포트로 형성된 것이 역시 바람지하며, 역시 바람직하게는 상기 원격 콘솔 무선안테나는 보안 접속을 위한 카드인식기를 포함하는 것일 수 있다.The input / output port may include an input port for connecting a keyboard and a mouse of the remote call-sol input / output unit and an output port for connecting an audio device and a monitor, and the input / output port may be a USB (Universal Serial). Bus) port is also preferred, and preferably the remote console wireless antenna may also include a card reader for secure connection.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예로서, 무선 콘솔 시스템의 구성도를 예시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 무선 콘솔 시스템은 콘솔 통합처리부(100), 무선중계장치(200), 원격 콘솔 입/출력부(300)로 구성되어 있다.2 is a diagram illustrating a configuration of a wireless console system as a first embodiment according to the present invention. Referring to FIG. 2, the wireless console system includes a console integrated
여기서 콘솔 통합처리부(100)는 주제어부(110)(Main control unit), 스토리지 서버(120), 네트워크 스위치(130) 및 블레이드 서버(140)로 구성된다. 이러한 시스템은 다수의 컴퓨터를 병렬/분산 처리하여 하나의 컴퓨터 처럼 사용할 수 있게 하는 클러스터링 기술을 이용하여 고성능 컴퓨팅(High Performance Computing: HPC) 기술을 구현할 수 있게 된다.Here, the console integrated
보다 상세하게 설명하면, 주제어부(Main Control Unit: MCU)(110)에 대하여 살펴보면, 일반적으로 주제어장치는 데이터의 송/수신, 시스템 관리등의 시스템 전체의 제어기능을 담당하는 마이크로 콘트롤러로 이루어진 장치를 말한다.In more detail, referring to the main control unit (MCU) 110, in general, the main control unit is a device consisting of a micro-controller that is responsible for the overall control of the system, such as data transmission and reception, system management, etc. Say.
여기서 마이크로 콘트롤러는 마이크로프로세서 중에 1개의 칩내에 CPU 기능은 물론이고 일정한 용량의 메모리(ROM, RAM 등)와 입출력 제어 인터페이스 회로까지를 내장한 것을 말한다.Here, the microcontroller refers to a microprocessor that has not only a CPU function but also a memory (ROM, RAM, etc.) and an input / output control interface circuit in one chip.
이것은 일반 마이크로프로세서가 널리 사용되기 시작하면서 1970년대 중반부터 나타난 형태로서 범용의 목적보다는 기기 제어용에 주로 사용되므로 붙여진 이름이며, 제어 응용 시스템에 마이크로콘트롤러를 사용하게 되면 범용 마이크로프로세서나 하드웨어 논리를 사용하는데 비하여 다음과 같은 장점을 얻을 수 있다.This is a form that appeared since the mid-1970s when general microprocessors began to be widely used, so it is mainly used for device control rather than general purpose. When a microcontroller is used in a control application system, a general purpose microprocessor or hardware logic is used. Compared with the following advantages.
첫째, 제품이 소형 경량화 된다. 시스템의 콘트롤러 부분이 마이크로콘트롤러 LSI 1개와 극히 소수의 외부 소자들도 간단히 구성되므로 크기와 무게가 현저히 줄어들고 소비전력도 적어진다. 이에 따라 부수적으로 전원장치까지도 소형 경량화 된다.First, the product is compact and lightweight. The controller portion of the system is simply configured with one microcontroller LSI and very few external components, which significantly reduces size and weight and consumes less power. As a result, even the power supply device is miniaturized and lightweight.
둘째, 제품의 가격이 싸진다. 콘트롤러 부분이 단순화됨에 따라 부품비, 제작비, 개발비가 감소되고, 개발기간도 단축된다.Second, the price of the product is cheaper. As the controller part is simplified, the parts cost, manufacturing cost, and development cost are reduced, and the development period is also shortened.
셋째, 시스템의 신뢰성이 향상된다. 콘트롤러가 단순화되어 부품수가 적어지고 신뢰도가 높은 소자를 사용하므로 고장률이 감소하며 유지보수가 용이해진다.Third, the reliability of the system is improved. Simplified controllers reduce component count and use reliable components, reducing failure rates and making maintenance easier.
넷째, 시스템의 융통성이 커진다. 하드웨어에 의존하는 부분을 소프트웨어로 처리할 수 있게 되므로 기능의 변경이나 확장에 보다 유연하게 대응할 수 있다.Fourth, the system is more flexible. Hardware-dependent parts can be handled in software, allowing more flexibility in changing or expanding functionality.
그리고, 종래의 마이크로콘트롤러는 CPU 기능에다 한정된 용량의 메모리(기 본적으로 SRAM을 가지고 있으며 EPROM, OTP ROM, 또는 플래시 메모리를 함께 내장하는 모델도 있음.)와 인터럽트 제어기, 직렬 및 병렬 인터페이스, 카운터/타이머 등을 내장하는 정도에 불과하였으나, 최근에는 DMA 제어기와 같은 고성능의 I/O 기능, 고속의 직렬통신 기능, A/D 컨버터, PWM 출력, PLL 회로 등을 내장하여 각종 제어 시스템에 사용하기에 보다 편리해지고 있다.In addition, conventional microcontrollers have limited CPU functions and limited memory (basically SRAMs, and models with built-in EPROM, OTP ROM, or flash memory), interrupt controllers, serial and parallel interfaces, counters / It is only a built-in timer, but recently, high performance I / O functions such as DMA controller, high speed serial communication function, A / D converter, PWM output, PLL circuit, etc. It is becoming more convenient.
본 발명에 따른 주제어부(110)는 위와 같은 마이콘트롤러로 이루어진 것으로, 다수의 독립적인 클라이언트에게 각자의 블레이드 서버(140)에 할당되어 있는 운영환경 및 어플리케이션 등 pc 환경을 안정적으로 제공하고, 또한 각 마이크로 프로세서를 병렬/분산처리 하게 함으로써, 고성능의 컴퓨팅 작업을 수행할 수 있게 한다. 그리고 모든 데이터 송/수신을 안정적으로 처리하게 하고, 시스템의 통합관리를 담당하는 역할을 하게 된다.The
즉, 주제어부(110)에서는 중앙 멀티플랫폼 블레이드 서버(Multiplatform Blade Server)(140)와 원격 콘솔 입/출력부(Keybord, Video, Mouse)(300)를 무선 중계장치(200)를 통하여 1대 1 연결시키고, 개별 클라이언트의 콘솔 입/출력부(350)로 KVM(Keybord, Video and Mouse)신호를 압축하여 전송하고, 이 신호를 독립적으로 개별 콘솔 입/출력부(350)에서 수신하여 pc 환경에서 클라이언트가 컴퓨팅 작업을 수행할 수 있도록 통합제어 및 관리한다. That is, in the
그리고 본 발명에 따른 주요한 기술로서, 다수의 마이크로 프로세서를 병렬/분산처리하는 클러스터링 기술을 보다 상세히 살펴보면, 클러스터링의 주요목적은 CPU 자원을 공유하거나, 여러 컴퓨터간의 부하조정(load balancing), 가용성이 높은 시스템을 구축, 주 시스템이 다운되었을 때를 대비한 Fail-over 기능을 제공하는 것이다. In addition, as a main technology according to the present invention, when looking at a clustering technique for parallel / distributing a plurality of microprocessors in more detail, the main purpose of clustering is to share CPU resources, load balancing among multiple computers, and high availability. The system is built to provide a fail-over function in case the main system goes down.
일반적으로 고성능 컴퓨팅(High Performance computing :HPC)는 리눅스 클러스터링 또는 Beowulf 클러스터링이라고도 불리는데, 이것은 시스템의 프로세싱 능력을 조합하여 대용량의 프로세싱 능력을 갖는 하나의 시스템을 제공한다.High Performance Computing (HPC), also commonly referred to as Linux Clustering or Beowulf Clustering, combines the processing power of a system to provide a system with large processing power.
또한 Beowulf 클러스터는 각 슬레이브 노드(slave node)는 기본적으로 M/B, RAM, NIC, CPU만을 가지고 키보드, 마우스, 모니터는 공유기를 통하여 마스터 노드에서 전체 노드를 제어하고 전적으로 병렬처리에 사용된다는 점에서 일반적인 워크스테이션 클러스터와 구분된다.In addition, Beowulf cluster has each slave node basically only with M / B, RAM, NIC, CPU and keyboard, mouse, monitor are all used for parallel processing by controlling all nodes from master node through router. It is distinct from a typical workstation cluster.
본 발명에서 제안한 HPC 클러스터링 기술은 적어도 하나 이상의 블레이드서버(140)에 다수의 마이크로 프로세서, 메모리가 장착되어 있어, 이들을 병렬/분산 처리함으로써, 고성능의 컴퓨팅 능력을 갖춘 시스템을 구축할 수 있게 되고, 주제어부(110)라는 장치를 통하여 스토리지 서버(120)와 시스템의 상태 등을 통합 제어 및 관리함으로써, 안정적으로 시스템을 운영할 수 있게 된다.HPC clustering technology proposed in the present invention is equipped with a plurality of microprocessors and memory in at least one
또한 네트워크 스위치는 각각의 블레이드 서버(140)와 스토리지 서버(120)를 연결하게 하는 네트워크 스위치로서, 고성능의 엑세스가 가능한 기가 스위치를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the network switch is a network switch that connects each
도 3은 본 발명에 따른 주제어부(110)의 주변장치와의 연결 구성도를 예시한 도면이다. 도 3을 참조하여 상세하게 설명하면, 주제어부(Main Control Unit : MCU)는 다수의 클라이언트와 시스템을 연결시켜주는 장치이며, HPC 클러스터링 기 능을 이용하여 시스템의 성능을 향상시키는 역할을 하게 된다.3 is a diagram illustrating a connection configuration with a peripheral device of the
즉, 클라이언트가 원하는 컴퓨팅 파워를 자유자재로 조절할 수 있으며, 24시간 무정지 시스템의 환경을 구축 할 수 있는 장점이 있어서, 시스템을 안정적으로 운영할 수 있게 된다.That is, the client can freely adjust the computing power desired, and there is an advantage of establishing a 24-hour non-stop system environment, so that the system can be stably operated.
또한 다수의 마이크로 프로세서 및 메모리를 포함하는 적어도 하나의 블레이드 서버(140)와 연결되어, 병렬/분산 처리된 고성능의 컴퓨팅 작업을 수행 할 수 있게 되고, 보다 안정화된 스토리지 서버(120)를 이용함으로써, 클라이언트의 데이터를 안전하게 유지시켜 준다.In addition, by being connected to at least one
그리고 다수의 클라이언트가 독립적으로 원격 콘솔 입/출력부를 통하여 pc 환경에서 컴퓨팅 작업을 수행할 수 있도록 하는데, 이러한 모든 데이터의 송/수신은 무선중계장치(200)와 주제어부(MCU)가 무선으로 연결되어 이루어지게 된다.In addition, a plurality of clients can independently perform a computing task in a PC environment through a remote console input / output unit, all of these data transmission and reception wirelessly connected to the
여기서 무선중계장치(radio repeater)(200)는 일반적인 기지국을 신설하거나 중계 차량을 운용하기 부적합한 차폐된 공간이나 지하 상가, 터널, 지하 주차장 등 음영 지역에 주로 사용되는 장비를 말하는 것으로, 차폐 공간이나 음영 지역에 상존하는 신호 중에서 중계하고자 하는 미약한 신호를 추출, 저 잡음으로 증폭한 후 안테나를 통해 재방사하여 불감 지역에서도 무선 전화 및 무선 호출 수신을 가능하게 한다.The
그래서 본 발명에 따른 무선 콘솔 클러스터링 시스템의 작업 수행 공간을 확장할 필요성이 있는 경우, 무선중계장치(200)를 추가로 설치함으로써, 그 통신 반경을 넓힐 수 있다.Therefore, when there is a need to expand the work execution space of the wireless console clustering system according to the present invention, by additionally installing the
더하여, 주제어부(110)를 통하여 인터넷 연결이 가능한 것이 바람직하고, 이러한 인터넷 연결로 인한 해킹을 방지하기 위해 침입방지시스템을 탑재하는 것도 역시 바람직하다.In addition, it is preferable that an internet connection is possible through the
즉, 주제어부에 일반 랜카드를 장착하여, 인터넷을 다수의 클라이언트와 독립적으로 연결할 수 있고, 인터넷 상의 스팸 메일/바이러스를 차단하며, 해킹을 방지하는 온라인 통합 제어 및 관리도 가능하다.(도시하지 않음)In other words, by installing a general LAN card in the main control, it is possible to connect the Internet independently to a large number of clients, block spam / viruses on the Internet, and control and manage online integrated online to prevent hacking. )
한편, 위의 스토리지 서버(120)는 대용량의 스토리지(storage)로 구성되어 있으며, 각각 독립적으로 클라이언트에게 파일 시스템을 구성하여 제공하는 역할을 담당하게 된다. 이러한 스토리지 서버는 Raid-1(미러링) 또는 Raid-5 기능으로 보다 안정화된 데이터를 구현하는 것이 바람직하며, 서버에서 데이터 접근이 용이한 NAS(Network Attached storage)형태인 것이 바람직하다. On the other hand, the
여기서 RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)는 하드디스크 다시 말해서 저장장치를 중복하는 것을 말한다. 목적은 서버를 한대만 두는 것이 아니라 여분 서버 하나를 더 비치하는 이중화와 하는것과 유사하다. 즉, 저장장치의 고장으로 인한 가용도 감소를 여러 저장장치를 중복하여 가용도를 높이기 위한 것이다. 이것은 메커니즘에 따라 RAID0~RIAD5 방식이 있다.Here, RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks) refers to the duplication of hard disks, or storage devices. The goal is similar to the redundancy of having one more server instead of just one server. That is, to reduce the availability due to the failure of the storage device is to increase the availability by overlapping multiple storage devices. This is a RAID0 ~ RIAD5 method depending on the mechanism.
또한 NAS(Network Attached storage)는 일종의 파일서버로서, 운영체제가 따로 있고, 윈도우에서 폴더 공유처럼 파일시스템 공유가 가능한 스토리지 장치 중에서 보다 안정적이고 신뢰성 높은 솔루션이라고 할 수 있다.In addition, NAS (Network Attached Storage) is a kind of file server, which has a separate operating system, and is a more stable and reliable solution among storage devices that can share file systems such as folder sharing in Windows.
도 4는 본 발명에 따른 무선 콘솔 시스템의 구성요소의 하나로서, 총 16개의 블레이드 서버가 합쳐진 통합서버를 예시한 도면이다. 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.4 is a view illustrating an integrated server in which a total of 16 blade servers are combined as one component of a wireless console system according to the present invention. This will be described in more detail with reference to FIG. 4.
블레이드 서버(Blade Server)는 마이크로프로세서와 메모리가 장착된 전자기판을 이용한 얇은 서버를 통칭한다. 블레이드 서버는 많은 기업이 서버 관리에 어려움을 겪자 이를 편리하게 하기 위해 등장한 제품이다.A blade server is a thin server using an electromagnetic plate equipped with a microprocessor and memory. Blade servers have emerged to make it easier for many companies to struggle with server management.
즉, 사용자의 서버가 대형일수록 관리에 어려움을 갖는다. 일반적인 1U 서버의 경우 한 개의 랙(rack)에 최대 42개의 서버를 설치할 수 있는데, 이럴 경우 네트워크 라인, 전원코드, 기타 케이블 등이 많으면 수백개에 이르는 등 관리 부담이 커지게 된다.That is, the larger the server of the user, the more difficult management is. In a typical 1U server, up to 42 servers can be installed in a rack, which increases the management burden of hundreds of network lines, power cords, and other cables.
그러나 블레이드 서버는 여러 개의 서버를 엮어서 단일한 서버처럼 구성하는 클러스터링이 가능하고, 설치공간을 간소화함으로써 에너지 효율성을 얻을 수 있으며, 관리가 용이하기 때문에 시스템 증설이나 교체시 서버 가동 중단 시간을 줄일 수 있다는 장점이 있다.However, blade servers can be clustered together to form a single server, clustered, energy efficient by simplifying installation space, and easy to manage, reducing server downtime when expanding or replacing systems. There is an advantage.
도 4를 참조하면, 클라이언트의 요구에 따라 여러 대의 블레이드 서버를 하나의 그룹으로 연결하여, 컴퓨팅 파워를 극대화 시킬 수 있게 된다. 즉, HPC 클러스터링(High Performance Computing clustering) 기술을 구현할 수 있게 된다.Referring to FIG. 4, it is possible to maximize the computing power by connecting several blade servers into one group according to a client's request. That is, it is possible to implement HPC clustering (High Performance Computing clustering) technology.
여기서, 클라이언트(사용자)1은 한 개의 마스터노드와 4개의 슬레이브 노드로 구성 되어 있으며 각 노드가 싱글 CPU 또는 듀얼 CPU 이므로 총 4개의 프로세서 또는 10개의 프로세서를 가지고 있게 된다.Here, the client (user) 1 is composed of one master node and four slave nodes, and each node has a total of four processors or ten processors because each node is a single CPU or a dual CPU.
각각의 슬라이브 노드들은 마스터노드와 통신하며 마스터 노드가 문제를 발생하였을 때, 첫 번째 슬레이브 노드가 마스터 노드 역할을 수행함으로써, 클라이언트(사용자)는 시스템 정지 없이 계속해서 사용할 수 있게 된다.Each slave node communicates with the master node and when the master node has a problem, the first slave node acts as the master node so that the client (user) can continue to use the system without stopping the system.
도 5는 본 발명에 따른 무선 콘솔 시스템의 구성요소의 하나인 원격 콘솔 입/출력부(300)에 연결되어, 다수의 클라이언트가 독립적으로 입/출력된 데이터를 송/수신하기 위한 무선 안테나(340)의 일례를 도시한 도면이다.5 is a
무선 안테나(340)는 원격 콘솔 입/출력부와 연결되기 위하여, 포트가 구비되어 있다. 즉, 도 5에서 도시된 바와 같이 파워 케이블(341)을 연결할 수 있는 포트, 오디오(343), 모니터, 키보드, 마우스 등(345)의 연결 포트가 구비되고, 이러한 입/출력 포트를 통해 입/출력된 데이터를 송/수신할 수 있는 안테나(347)를 포함한다.The
즉. 이렇게 무선안테나(340)에 연결포트(343,345)를 장착함으로써, 간편하게 입/출력 장치와 연결하여 무선으로 통신이 가능하게 되고, 프로세서가 있는 서버와 분리하여 원격으로 입/출력 할 수 있기 때문에, 다양한 공간 활용이 가능하게 되고, 케이블 연결로 인한 복잡함을 줄일 수 있다는 장점이 있게 된다.In other words. By attaching
더하여, 포트로 연결된 원격 콘솔 입/출력부(300)는 무선으로 KVM(Keybord, Video and Mouse) 신호 및 데이터를 송/수신 하게 되는 데, 그 무선 통신 규약으로 IEEE 802.11a 또는 802.11n을 이용하는 것이 바람직하다.In addition, the remote console input /
IEEE 802.11은 무선 LAN(Local Area Network) 기술에서 미국전기전자학회(IEEE)의 작업 그룹에서 개발한 일단의 규격으로서, 이 규격에는 802.11, 802.11a, 802.11b가 있으며, 이들 모두 경로 공유 프로토콜로서 반송파 동시 공동 이용/충돌 예방(CSMA/CA)의 용도를 기술하고 있다. IEEE 802.11 is a set of standards developed by the Working Group of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) in wireless local area network (LAN) technology. These standards include 802.11, 802.11a, and 802.11b, all of which are carrier-sharing protocols as path-sharing protocols. It describes the use of concurrent common use / collision prevention (CSMA / CA).
더 나아가, 본 발명의 무선 통신 규약으로 802.11n을 이용하는 것도 가능한데, 802.11n은 100Mbps 통신속도(PHY는 250Mbps, 원거리 지원), 다중 VoIP, 비디오 스트리밍 등을 동시에 지원하는 차세대 무선랜 통신 규약이다. 802.11a와 호환성을 갖는 5GHz 대역을 사용하며 반경 100m 내외 지역에서 200Mbps 이상의 전송속도도 제공할 수 있다. 또한, 다중 비디오 스트리밍이 가능해 고해상도 HDTV를 끊김 없이 무선으로 전송할 수 있다는 장점이 있기 때문이다.Furthermore, it is also possible to use 802.11n as a wireless communication protocol of the present invention. 802.11n is a next generation WLAN communication protocol that simultaneously supports 100Mbps communication speed (PHY is 250Mbps, long distance support), multiple VoIP, video streaming, and the like. It uses the 5GHz band, which is compatible with 802.11a, and can provide transmission speeds of 200Mbps or more in an area of 100m radius. In addition, multiple video streaming is also possible, allowing seamless high-definition HDTV transmission wirelessly.
그리고 입/출력부를 통하여 각각 독립적인 클라이언트의 보안접속을 위해, 암호화 인증의 방법으로 접속할 수 있는데, 그 암호화 표준으로 AES를 이용하는 것이 바람직하다. In addition, for secure connection of independent clients through the input / output unit, it is possible to connect by a method of encryption authentication. It is preferable to use AES as the encryption standard.
AES(advanced encryption standard)는 미국 국립 표준·기술 연구소(NIST)가 데이터 암호화 표준(DES)의 차세대 국제 표준 암호로 대체하는 순서 공개형의 대칭 키 암호 방식을 말는데, 블록 길이는 128비트, 키의 길이는 128/192/256 비트 중에서 선택 가능하며, 안정성과 암호화 처리 속도면에서 효과적이다.Advanced encryption standard (AES) is an ordered symmetric key cryptography method that the National Institute of Standards and Technology (NIST) replaces with the next generation of international standard encryption of the Data Encryption Standard (DES). The length of the can be selected from 128/192/256 bits, which is effective in terms of stability and processing speed.
이러한 암호화 인증에 의한 접속방법 뿐만 아니라, 입/출력부에 카드인식기(도시하지 않음)를 이용하여 각 클라이언트들이 개별적으로 보안카드 접속하는 방법도 역시 바람직하다.In addition to the method of connection by encryption authentication, a method of connecting each security card to each client individually using a card reader (not shown) to the input / output unit is also preferable.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다. While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it is well known in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.
본 발명에 따른 무선 콘솔 장치를 제공하면, 사용자가 원하는 컴퓨팅 파워를 위해 컴퓨터 교체 없이, 안정적으로 다중 컴퓨터를 하나의 그룹으로 연결하여 고성능 컴퓨팅 작업을 가능하게 한다. 그리고, 언제 어디서든지 중계장치를 이용하여 시스템 연결 가능하며, 여러대의 시스템을 한 곳에서 관리함으로써, 관리 편리성이 증대될 뿐만 아니라, 간결한 사무실 환경을 유지시켜 주는 효과를 가져 올 수 있게 된다.Providing a wireless console device according to the present invention, it is possible to reliably connect multiple computers into a group for high-performance computing work without replacing the computer for the computing power desired by the user. And, anytime, anywhere can be connected to the system by using a relay device, by managing multiple systems in one place, not only increase the convenience of management, but also bring the effect of maintaining a concise office environment.
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- 2006-01-27 KR KR1020060008824A patent/KR100768481B1/en not_active IP Right Cessation
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20111020 Year of fee payment: 5 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |