KR20010092154A - 서버 이중화 방법 및 시스템 - Google Patents

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KR20010092154A
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Abstract

본 발명은 서버 이중화 방법 및 시스템에 관한 것으로, 액티브와 스탠바이 구조로 이중화된 서버 시스템에서 액티브 상태인 제1 서버에 장애가 발생하더라도 데이터의 유실 없이 스탠바이 상태인 제2 서버가 서비스를 수계하여 지속할 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명은 복수의 이중화 서버가 실시간으로 업데이트되는 리플렉티브 메모리를 구비하고, 액티브 상태의 제1 서버가 서비스를 제공하면서 발생한 데이터 및 프로세스에 대한 정보를 리플렉티브 메모리에 기입함으로써, 액티브 상태에 있던 제1 서버에 장애가 발생하였을 경우, 스탠바이 상태인 제2 서버가 자신의 리플렉티브 메모리로부터 프로세스에 대한 정보 및 데이터를 수계함으로써, 안정적이고 신뢰성 있게 제1 서버의 서비스를 수계하여 진행할 수 있다.

Description

서버 이중화 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR DUPLICATION OF SERVERS}
본 발명은 네트워크 서버의 이중화 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히 액티브(active)와 스탠바이(stand-by) 구조로 이중화된 두 호스트 사이에 절체가 된 경우 데이터를 동기화 시켜 보존하고 신뢰성 있는 시스템 운용을 수행하기 위한 네트워크 서버 이중화 방법 및 시스템에 관한 것이다.
네트워크를 이용한 데이터 통신은 현재 널리 대중화가 되어 금융 및 의학 분야, 이동통신 분야, 공공기관 등 사회 전반에 걸쳐서 사용되고 있으며, 네트워크를 통해 다양한 서비스 및 정보가 제공되고 있다. 네트워크 상에는 하나 또는 그 이상의 서버와 클라이언트가 존재하게 되며, 네트워크 서버는 공유된 자원 및 데이터를 관리하고 처리하게 된다. 그러나, 네트워크를 이용한 데이터 통신은 서비스를 제공하는 네트워크 서버에 네트워크 장애가 발생하거나, 네트워크 서버를 구성하고 있는 장치에 이상이 발생하면, 네트워크 서버에 공유되어 있는 자원 및 데이터를 이용할 수 없게 되는 단점이 있어 서비스 중단에 의한 문제점이 발생한다.
더욱이, 매 초마다 방대한 양의 데이터를 처리하여야 하는 네트워크 서버의 경우, 네트워크 서버에 장애가 발생하면 상기 네트워크 서버가 복구되어 정상 동작할 때까지 데이터를 손실하게 되는 문제점이 발생할 수 있다.
예를 들어, 네트워크를 통한 금융 서비스를 제공하는 금융 기관의 네트워크 서버 또는 통신 서비스 업자의 고객들의 통화 내역 및 과금을 관리하는 서버의 경우 네트워크 장애 또는 서버 장애에 의한 서비스 중단은 막대한 재정적 피해와 연결되므로, 서버에 장애가 발생한 경우에도 데이터를 안전하게 보존하고 중단 없이서비스를 제공할 수 있는 네트워크 서버 시스템 및 그 운용 방법이 요구되고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 액티브 서버와 스탠바이 서버를 통한 이중화 방식을 이용하여 네트워크 서버에 장애가 발생한 경우에도 서비스를 중단 없이 지속적으로 제공하는 기술이 제시되었다. 이러한 서버 이중화 시스템은 미합중국 특허 제4,853,875호, 및 제5,852,724호에 상술되어 있다.
종래 기술에 따른 서버 이중화 기술은 이중화된 제1 서버와 제2 서버의 데이터를 공유 저장 수단을 통해 공유하는 방식과 제1 서버의 프로세스(process) 시퀀스(sequence)를 제2 서버에 동일하게 발생하는 방식으로 대별할 수 있다.
도1a는 미합중국 특허 제4,853,875호에 개시된 기술로서, 공유 저장 수단을 통하여 이중화한 서버 시스템이다. 도1a에 도시된 종래 기술에 따른 이중화 서버 시스템은 주기억 장치를 각각 보유하고 있는 제1 서버(11) 및 제2 서버(12)와, 상기 제1 서버(11) 및 제2 서버(12)가 서로 공유하는 공유 저장 수단(shared memory; 13)을 구비하고 있다.
액티브 상태인 제1 서버(11)는 로컬 네트워크(10)를 통하여, 서비스를 제공하는 도중에 발생하는 각종 데이터를 공유 저장 수단(13)에 저장한다. 만일, 로컬 네트워크(10)에 장애가 발생하거나, 현재 액티브 상태인 제1 서버(11)에 장애가 발생하는 경우, 장애 발생을 감시하는 수단(15)을 통하여 제1 서버(11)에 장애가 발생하였음을 제2 서버(12)가 인식하게 된다.
그 결과, 스탠바이 중이던 제2 서버(12)는 액티브 상태로 전환되어 공유 저장 수단(13)에 저장된 데이터를 독출하여, 서비스를 지속하게 된다. 그런데, 전술한 종래 기술에 따른 서버 이중화 기술은 액티브 상태인 제1 서버(11)는 서비스 제공 중에 제1 서버(11)의 주기억 장치에 저장되어 있는 데이터를 공유 저장 수단(13)에 수시로 업데이트(update) 하여야 하고, 제1 서버(11)의 절체 시에 데이터가 손실되는 것을 방지하기 위해서는 매우 좁은 시간 간격으로 데이터를 전송하여야 하며, 그 결과 대역폭이 넓어지는 문제점이 발생한다.
또한, 스탠바이 상태인 제2 서버(12)는 제1 서버(11)가 수행하고 있는 프로세스를 수시로 감시하여, 제1 서버(11)의 서비스 제공에 이상이 생기는 경우 공유 저장 수단(13)에 저장되어 있는 데이터를 제2 서버(12)의 주기억 장치에 업데이트하고, 제1 서버(11)가 수행 중이던 동일한 프로세스를 발생하여 서비스를 수행해야 한다.
즉, 전술한 종래 기술은 제1 서버(11)의 주기억 장치에 저장된 데이터와 공유 저장 수단(13)에 저장된 데이터를 동기시키기 위해 광대역 데이터 전송이 요구되고, 서비스 장애가 발생하였을 경우 현재 제1 서버(11)에서 수행 중이던 프로세스를 제2 서버(12)에서 발생시키기 위하여 시간이 소요되므로 서버 전환 시 서비스의 지연이 발생하는 불편이 있다.
더욱이, 이와 같은 비동기화로 인한 서비스 지연은 데이터의 손실 및 복구 지연을 초래하므로 이중화된 서버의 신뢰성 있는 서비스 제공을 기대할 수 없다. 또한, 서비스 수행 중에 발생한 데이터를 제1 서버(11)의 주기억 장치에 저장하고, 주기적(수 초 또는 수십 초 간격으로)으로 공유 저장 수단(13)에 업데이트하므로, 제1 서버(11)의 주기억 장치와 공유 저장 수단(13)에 저장되어 있는 데이터가 불일치하는 시간이 존재하여, 이와 같은 시간 중에 서비스 장애가 발생하는 경우 데이터 손실 및 오동작 문제를 감내 하여야 한다.
도1b는 미합중국 특허 제5,852,724호에 개시된 서버 이중화 방법에 따라 프로세스 시퀀스를 동기화하여 네트워크 서버를 이중화하는 기술을 나타낸 도면이다. 도1b를 참조하면, 액티브 서버와 스탠 바이 서버를 구성하는 제1 서버(20)와 제2 서버(21)는 제1 통신 수단(24)과 제2 통신 수단(27)을 구비한 입출력 수단(22, 23)을 구비하고 있다.
현재, 액티브 상태인 제1 서버(20)는 제2 통신 수단(27)을 통하여 프로세스 발생 시에 데이터를 스탠바이 중인 제2 서버(21)에 전송하여 프로세스 시퀀스를 동기화하고, 데이터를 저장 수단(25, 26)에 각각 저장한다. 또한, 제1 통신 수단(24)을 통하여 제1 서버(20)의 서비스 가능 여부를 전송하게 된다.
제1 서버(20)에 장애가 발생하여 서비스 제공이 불가능한 경우 스탠바이 중이던 제2 서버(21)는 제1 통신 수단(24)을 통해 제1 서버(20)의 장애를 인식하고, 제2 서버(21)의 저장 수단(26)에 저장되어 있던 프로세스 시퀀스를 독출하여 서비스를 지속할 수 있다.
그러나, 미합중국 특허 제5,852,724호에 개시된 프로세스 시퀀스 동기화를 이용한 서버 이중화 기술은 프로세스 시퀀스 동기화를 위하여 데이터를 전송하고 저장하는 단계가 분리되므로 프로세스 시퀀스 동기화를 위한 데이터 전송 전에 발생하는 시스템 장애에 대해서는 안전성을 제공하지 못하는 단점이 있다. 또한, 서버 이중화 시스템을 구성하기 위하여 고가의 비용을 투자하여야 하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 제1 목적은 네트워크 또는 서버의 장애 발생 시에도 데이터 손실 없이 서비스를 지속적으로 수행할 수 있는 서버의 이중화 방법 및 이중화 서버 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 제2 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, 서버 이중화를 위하여 광대역 데이터 통신이 요구되지 않는 고 신뢰성의 서버 이중화 방법 및 이중화 서버 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 제3 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, 프로세스 시퀀스를 동기화시키지 아니하고도 서버 절체 시에 데이터 및 프로세스를 유실하지 않고 신속히 대기중인 서버로 전환될 수 있는 서버 이중화 방법 및 이중화 서버 시스템을 제공하는데 있다.
도1a 내지 도1b는 종래 기술에 따른 서버 이중화 시스템의 구성도.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 서버 이중화 시스템의 구성도.
도3a 내지 도3b는 본 발명에 따른 서버 이중화 시스템을 구성하는 이중화된 서버가 구비하고 있는 리플렉티브 메모리의 메모리 영역을 나타내는 도면.
도4a 내지 도4b는 본 발명의 실시예에 따라 서비스 장애 발생 전의 서버 이중화 시스템의 동작 흐름을 나타낸 도면.
도5a는 본 발명에 따른 리플렉티브 메모리 라이브러리 내의 리플렉티브 메모리 장치를 초기화 하는 함수의 작업 흐름을 나타낸 흐름도.
도5b는 본 발명에 따른 리플렉티브 메모리 라이브러리를 이용하여 리플렉티브 메모리에 로컬 데이터 영역을 할당하는 흐름을 나타낸 흐름도.
도5c는 본 발명에 따른 리플렉티브 메모리 라이브러리를 이용하여 리플렉티브 메모리에 할당된 로컬 데이터 영역에 데이터를 저장 또는 독출하는 작업 흐름을 나타낸 흐름도.
도6은 본 발명의 실시예에 따라 서비스 장애 발생 후의 서버 이중화 시스템의 동작 흐름을 나타낸 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : 네트워크
110 : 제1 서버(액티브 서버)
120 : 제2 서버(스탠바이 서버)
130 : 허트 비트(heart beat)
140 : 광 케이블
112, 122 : 하드 디스크
113, 123 : 메인 메모리
114, 124 : 리플렉티브 메모리
210 : 주 관리 프로세스
220 : 이중화 관리 프로세스
400 : 리플렉티브 메모리의 메모리 영역
410 : 리플렉티브 메모리 장치 드라이버 사용 영역
420 : 베이스 레지스터(base register) 영역
430 : 메타 데이터베이스(meta database) 영역
440 : 사용자 데이터 영역
480 : 리플렉티브 메모리의 메모리 주소
500 : 정보 처리 프로세스
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제1 서버와 제2 서버를 이중화하여 운용하는 이중화 서버 시스템에 있어서, 상기 제1 서버가 수행하고 있는 프로세스 정보 및 생성 데이터 정보를 저장하고, 제1 서버에 장착된 제1 리플렉티브 메모리와; 상기 제1 리플렉티브 메모리에 저장된 데이터와 동일한 내용을 실시간으로 업데이트 받고, 제2 서버에 장착된 제2 리플렉티브 메모리와; 상기 이중화 서버 각각은 상기 리플렉티브 메모리 각각에 데이터를 키값을 이용하여 기입 및 독출하기 위한 리플렉티브 메모리 라이브러리를 포함하는 이중화 서버 시스템을 제공한다.
또한, 상기 리플렉티브 메모리 라이브러리는 상기 리플렉티브 메모리 장치를오픈하는 함수, 상기 리플렉티브 메모리 장치를 클로즈하는 함수, 상기 리플렉티브 메모리의 메모리 영역을 초기화하는 함수, 상기 데이터에 대응된 키값을 가지고, 상기 데이터가 저장된 로컬 데이터 영역의 시작 주소를 독출해 내는 함수, 상기 독출된 로컬 데이터 영역의 시작 주소를 가지고, 상기 독출된 로컬 데이터 영역을 가리키는 메인 메모리 상의 포인터를 얻어 내는 함수, 상기 키 값의 세마퍼 잠금 상태를 설정하는 함수, 상기 키값의 세마퍼 잠금 상태를 해제하는 함수, 상기 복수 개 서버에 장착된 리플렉티브 메모리에 저장된 데이터의 내용을 강제적으로 동기화시키는 함수 를 포함하는 이중화 서버 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 액티브 상태인 제1 서버는 수행 중인 프로세스 정보 및 생성 데이터를 제1 서버에 장착된 제1 리플렉티브 메모리에 프로세스 관리 테이블로 저장하는 단계, 스탠바이 상태인 제2 서버는 이중화를 감시하는 통신 채널을 통해 상기 제1 서버의 장애를 감지하는 단계, 상기 제2 서버에 장착되고, 상기 제1 서버의 제1 리플렉티브 메모리와 동일한 내용의 데이터를 저장하고 있는 제2 리플렉티브 메모리로부터 프로세스 관리 테이블을 독출하여, 상기 제1 서버가 수행 중이던 상기 프로세스 정보 및 생성 데이터를 수계하여 상기 프로세스를 제2 서버에 발생시켜 상기 서비스를 지속하여 수행하는 단계를 포함하는 서버 이중화 방법을 제공한다.
이하, 첨부 도면 도2 내지 도6을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도2는 본 발명에 따른 서버 이중화 시스템의 양호한 실시예를 나타낸 시스템구성도이다. 도2를 참조하면, 본 발명에 따른 서버 이중화 시스템은 서비스를 제공하기 위한 네트워크(100)와, 액티브(active) 및 스탠바이(stand-by) 역할을 수행하기 위한 제1 서버(110) 및 제2 서버(120)로 구성된다. 본 발명에 따른 서버 이중화 시스템은 전화 교환기 제어를 위한 이중화 서버 시스템에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 서버 이중화 방법을 설명하는데 있어서, 제1 서버(110)는 현재 액티브 상태에 있는 서버를 지칭하고, 제2 서버(120)는 현재는 스탠바이 상태에 있으나 제1 서버(110)의 절체 시에 제1 서버(110)가 수행하던 서비스를 수계하여 수행하는 서버를 지칭하기로 한다.
본 발명에 따른 이중화 서버 시스템은 이중화된 서버(110, 120)가 서비스 제공과 이중화를 위해 필요한 프로세스를 생성하는 마이크로 프로세서(111, 121), 프로세스가 생성하는 데이터를 저장할 수 있는 메인 메모리(113, 123), 서비스를 제공한 결과로 발생한 데이터를 저장하기 위한 하드디스크(112, 122) 이외에 리플렉티브 메모리(reflective memory; RFM; 114, 124)를 구비함을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 이중화된 서버(110, 120)는 상대방 서버의 동작 상태를 감시하기 위한 통신 채널(130)을 구비하여, 허트 비트(heart beat)를 서로 주고 받음으로써 액티브 상태인 제1 서버(110)가 절체된 경우 이를 스탠바이 상태인 제2 서버(120)는 감지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 RFM(114, 124)은 제1 서버(110)와 제2 서버(120)의 PCI 슬롯(slot) 각각에 장착되어 사용될 수 있으며, 데이터를 송수신할 수 있는 송수신 포트를 구비하여 데이터 송수신 수단(140)과 연결될 수 있다. 또한, 송수신포트에 연결된 데이터 송수신 수단(140)을 이용하여, 하드웨어적으로 제1 서버(110)의 RFM(114)에 연결된 제2 서버(120)의 RFM(124)은 서로 동일한 메모리 구조를 갖는다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, RFM 데이터 송수신 수단(140)은 광 케이블(140)이 사용될 수 있으며, 사용된 광 케이블(140)은 나노초(nanosecond) 이상의 빠른 전송 속도로 데이터를 전송하게 되므로, 제1 서버(110)에 장착된 RFM(114)에 기입되는 데이터는 기입됨과 동시에 자동으로 광 케이블(140)을 통하여 제2 서버(120)에 장착된 RFM(124)에 전송되어 기입되므로, 거의 실시간으로 RFM(114, 124)의 데이터가 동기화 될 수 있다. 그 결과, 제1 서버(110)가 절체된 경우에도 제2 서버(120)는 곧바로 제2 서버(120)의 RFM(124)에 저장된 데이터를 이용하여 제1 서버(110)가 수행하던 서비스를 중단하지 않고 수계하여 진행할 수 있다.
도3a는 본 발명에 따른 서버 이중화 시스템을 구성하는 이중화된 서버에 장착된 RFM의 메모리 영역을 나타낸 도면이다. 도3a을 참조하면, RFM(114, 124)의 메모리 영역(400)과 메모리 주소(480)가 도시되어 있다. RFM(114, 124)의 메모리 영역(400)은 RFM 장치 드라이버 사용 영역(410), 베이스 레지스터(base register) 영역(420), 메타 데이터베이스(meta database) 영역(430), 사용자 데이터 영역(440)으로 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예로서, RFM 장치 드라이버 사용 영역(410)은 RFM(114, 124)의 메모리 영역(400) 0x0000번지부터 0x0040번지까지의 영역이 될 수 있으며, RFM 장치 드라이버가 RFM(114, 124)의 구동을 위해 사용하는 데이터를 저장할 수 있다. 베이스 레지스터 영역(420)은 RFM 장치 드라이버 영역(410) 이후 0x0044번지까지의 영역으로, RFM(114, 124)의 메모리 영역(400) 중 사용자가 사용 가능한 영역의 시작 주소를 저장할 수 있다. 또한, 메타 데이터베이스 영역(430)은 베이스 레지스터 영역(420) 이후 0x04B4바이트 만큼의 사이즈를 갖는 영역으로, 사용자 데이터 영역(440) 내에 저장될 데이터에 할당되는 로컬 데이터 영역의 정보를 저장할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예로서, 로컬 데이터 영역 정보는 해당 데이터를 RFM(114, 124)에 저장하기 위하여 할당되는 로컬 데이터 영역의 시작 주소(reflective memory address identifier; RfmID)와 할당된 로컬 데이터 영역의 사이즈(reflectice memory size; RfmSize), 해당 데이터를 구분할 수 있도록 해주는 키값(reflective memory key; RfmKey) 등을 포함 할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예로서, RfmKey는 이중화된 서버(110, 120)의 마이크로 프로세서(111, 121)에서 생성된 프로세스가 데이터를 RFM(114, 124)에 저장할 경우에 결정할 수 있으며, '0'부터 RFM(114, 124)의 메모리 영역(400)에 할당할 수 있는 로컬 데이터 영역의 최대 갯수를 나타내는 정수 사이에서 결정될 수 있다.
도3b는 본 발명에 따른 RFM의 메모리 영역을 할당하는 일 실시예를 나타낸 도면이다. 도3b를 참조하면, 사용자 데이터 영역(440)의 0x04F8번지부터 0x09AC번지는 이미 데이터가 저장된 로컬 데이터 영역(441)이며, 0x09AD번지 이후는 미저장 영역(442)이다. 따라서, 베이스 레지스터 영역(420)에는 RFM(114, 124) 메모리 영역(400) 중 사용 가능한 메모리 영역의 시작 주소(425)인 0x09AD 값이 저장되어 있다. 또한, 메타 데이터베이스 영역(430)에는 데이터가 저장되어 있는 로컬 데이터영역(441)의 로컬 데이터 영역 정보(450)인 RfmKey(451), RfmID(452), RfmSize(453)가 저장되어 있다. 즉, RfmID(452) 값으로는 데이터가 저장되어 있는 로컬 데이터 영역(441)의 시작 주소인 0x04F8 값이 저장되어 있으며, 또한 RfmSize(452)값으로는 로컬 데이터 영역(441)의 크기인 0x04B4 값이 저장되어 있다. 따라서, 이중화된 서버(110, 120)의 마이크로 프로세서(111, 121)가 생성한 프로세스에 의해 정해진 RfmKey(451) 값만 알면, RfmKey(451) 값을 가지고 메타 데이터베이스 영역(430)을 검색하여 해당 RfmID(452)와 RfmSize(453)를 얻어 RFM(114, 124)의 로컬 데이터 영역(441)에 데이터를 저장 또는 독출할 수 있다.
도4a는 본 발명에 따른 서버 이중화 시스템이 최초로 구동되었을 경우 동작 상태를 나타낸 도면이다. 도4a를 참조하면, 이중화된 서버(110, 120)의 마이크로 프로세서(111, 121)는 주 관리 프로세스(210)를 생성하고, 주 관리 프로세스(210)는 RFM(114, 124)을 초기화 하고, 프로세스 관리 테이블을 RFM 라이브러리를 이용하여 RFM(114, 124)의 사용자 데이터 영역에 할당한다. 또한, 주 관리 프로세스(210)는 마이크로 프로세서(111, 121) 내에 제1 서버(110) 및 제2 서버(120)의 장애 여부를 감시하는 이중화 관리 프로세스(220)를 생성한다.
본 발명의 바람직한 실시예로서, 주 관리 프로세스(210)는 이중화된 서버(110, 120)의 마이크로 프로세서(111, 121)에서 생성되는 가장 상위의 프로세스로서, 이중화된 서버에서 발생하는 모든 프로세스를 기동할 수 있으며, 이중화된 서버에 장착된 장치의 이상 여부를 감시할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 주 관리 프로세스(210)가 RFM(114, 124)에 저장하는 프로세스 관리 테이블은 주 관리 프로세스(210)에 의하여, 이중화된 서버 내에서 발생되는 모든 프로세스에 대한 정보 및 이중화된 서버에 장착된 장치의 이상 여부에 대한 상태 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예로서, 이중화 관리 프로세스(220)는 통신 채널(130)를 통하여, TCP/IP 또는 UDP/IP 프로토콜을 사용하여 이중화 서버의 동작을 감시하는 허트 비트(heart beat)를 선정된 주기로 송수신 할 수 있다. 본 발명에 따른 허트 비트(heart beat)의 통신 주기의 바람직한 실시예로서, 선정된 주기는 1초 내지 2초로 할 수 있다.
도4b는 본 발명에 따른 네트워크 서버 이중화 시스템에 있어서, 제1 서버가 절체되기 이전의 정상적인 동작 상태를 나타낸 도면이다. 도4b를 참조하면, 제1 서버(110)는 액티브 상태로 제1 서버(110)의 주 관리 프로세스(210)를 통하여 서비스 제공을 위한 정보 처리 프로세스(500)를 생성한다. 이어서, 제1 서버(110)의 주 관리 프로세스(210)는 프로세스 관리 테이블에 정보 처리 프로세스(500)에 대한 정보를 업데이트하고, 정보 처리 프로세스(500)가 생성한 데이터를 RFM 라이브러리를 이용하여 RFM(114)에 저장한다. 본 발명에 따르면, 제1 서버(110)의 RFM(114)에 저장된 내용은 스탠바이 상태인 제2 서버(120)의 RFM(124)에도 실시간으로 업데이트 된다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, RFM 라이브러리는 RFM(114, 124) 장치를 오픈하는(RfmOpen) 함수, RFM(114, 124) 장치를 클로즈하는(RfmClose) 함수, RFM(114, 124) 장치를 초기화하는(RfmInit) 함수, 프로세스가 설정한 RfmKey 값을가지고 RfmKey값에 상응하는 데이터가 저장되어 있는 RFM(114, 124)의 메모리 영역의 RfmID 값을 얻어내는(RfmGet) 함수, RfmID 값을 가지고 RfmID 값을 시작 주소로하는 RFM(114, 124)의 메모리 영역을 가리키는 메인 메모리(113, 123) 상의 포인터를 얻어내는(RfmAttach) 함수, 특정 RfmKey 값의 세마퍼(semaphore) 잠금 상태를 설정하는(RfmSemLock) 함수, 특정 RfmKey 값의 세마퍼 잠금 상태를 해제하는(RfmSemUnlock) 함수, RFM(114, 124)에 저장된 데이터의 내용을 강제적으로 동기화시키는(RfmSync) 함수를 포함할 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예로서, RfmSync 함수는 이중화된 서버(110, 120)에 장착된 RFM(114, 124) 중 어느 하나의 메모리 영역(400)에 저장된 데이터를 다시 한번 기입하므로, 각각의 RFM(114, 124)의 메모리 영역(400)에 저장된 데이터를 강제적으로 동기화 시킬 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예로서, RfmSemLock 함수와 RfmSemUnlock 함수는 세마퍼의 상태를 변화시키는 함수로, 이중화된 서버(110, 120)의 마이크로 프로세서(111, 121)가 동시에 RFM(114,124)의 동일한 메모리 영역을 액세스하는 것을 방지할 수 있다. 즉, RFM(114, 124)에 데이터를 저장 또는 독출하기 전에 RfmSemLock 함수를 실행하여 해당 데이터의 RfmKey에 대한 세마퍼를 잠금 상태로 설정한 후 데이터를 저장 또는 독출하여, 데이터를 저장 또는 독출하는 동안 해당 RfmKey 값을 가지고 RFM(114, 124)의 동일한 메모리 영역에 액세스하는 것을 방지하여 데이터의 오류가 발생하지 않도록 한다. 또한, 데이터의 저장 또는 독출이 끝나면 RfmSemUnlock 함수를 실행하여 세마퍼 잠금 상태를 해제하며, RFM(114,124)의 해당 영역을 액세스할 수 있게 한다.
도5a는 본 발명에 따른 RFM 라이브러리 내의 RFM 장치를 초기화는 함수의 작업 흐름을 나타낸 흐름도이다. 도5a를 참조하면, RFM(114, 124) 장치를 초기화하는 RfmInit 함수는 RFM(114, 124)의 메모리 영역(400)을 이중화된 서버(110, 120)의 메인 메모리(113, 123)의 메모리 영역에 매핑시키고(단계 S601), RFM(114, 124)에 베이스 레지스터 영역(420)을 할당한다(단계 S602). 이어서, RFM(114, 124)의 메모리 영역(400)에 대한 세마퍼를 생성하고, 초기값을 설정한다(단계 S603). 세마퍼의 생성 및 초기값 설정이 끝나면 이어서, 메타 데이터베이스 영역(430)을 할당하고(단계 S604), 메타 데이터베이스 영역(430)이후 사용자가 사용 가능한 사용자 데이터 영역(440)의 시작 주소를 베이스 레지스터(420) 값으로 업데이트한다(단계 S605).
도5b는 본 발명에 따른 RFM 라이브러리를 이용하여 데이터 저장을 위한 로컬 데이터 영역을 RFM에 할당하는 흐름을 나타낸 흐름도이다. 도5b를 참조하면 이중화된 서버(110, 120)의 주 관리 프로세스(210)는 RfmOpen 함수를 실행하여 RFM(114, 124) 장치를 오픈한다(단계 S701). 또한, RfmInit 함수를 실행하여, 베이스 레지스터(420), 메타 데이터베이스 영역(430)을 할당한다(단계 S702). 이어서, 주 관리 프로세스(210)는 RfmKey 값을 결정하고, 베이스 레지스터(420)로부터 사용자 데이터 영역(440) 중 사용 가능한 영역의 시작 주소를 RFM 라이브러리를 이용하여 독출하고, RfmSize 값 만큼 사용자 데이터 영역(440) 상에 RfmKey 값에 대응하는 데이터를 저장하기 위한 로컬 데이터 영역을 확보한다(단계 S703). 이어서, 베이스 레지스터로(420)부터 독출된 사용 가능한 영역의 시작 주소를 RfmID로 하여, RfmKey, RfmID, RfmSize 등의 로컬 데이터 영역 정보를 메타 데이터베이스 영역(430)에 RFM 라이브러리를 이용하여 저장한다(단계 S704).
도5c는 본 발명에 따른 RFM 라이브러리를 이용한 데이터 저장 또는 독출 방법을 나타낸 흐름도이다. 도5c를 참조하면, RfmKey 값을 가지고 RfmGet 함수를 실행하여 RfmID를 독출하고(단계 S801), 독출된 RfmID를 가지고, RfmAttach함수를 실행하여 RfmID를 시작 주소로하는 영역을 가리키는 메인 메모리(113, 123) 상의 포인터를 얻어낸다(단계 S802). 이어서, RfmKey 값에 대한 세마퍼를 RfmSemLock 함수를 실행하여 세마퍼 잠금 상태를 설정하고(단계 S803), RfmAttach 함수로 얻은 포인터가 가르키는 영역에 데이터를 저장 또는 독출하고(단계 S804), 다시 RfmKey 값을 가지고 RfmSemUnlock 함수를 실행하여 해당 세마퍼 잠금 상태를 해제한다(단계 S805).
본 발명의 바람직한 실시예로서, 특정한 데이터 값을 저장 또는 독출하기 위해, 선정된 RfmKey 값을 사용할 수 있다. 즉, 베이스 레지스터 영역(420)에 데이터를 저장 또는 독출하기 위한 RfmKey 값은 '0'을 사용할 수 있으며, 또한, 메타 데이터베이스 영역(430)에 데이터를 저장 및 독출하기 위한 RfmKey 값은 '1'을 사용할 수 있다.
도6은 본 발명에 따른 서버 이중화 시스템에 있어서, 액티브 상태에 있던 제1 서버에 장애가 발생한 경우 정보 처리 서비스를 제2 서버가 수계하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 도6을 참조하면, 액티브 상태인 제1 서버(110)가 정보 처리서비스 제공이 불가능하게 되면, 스탠바이 상태인 제2 서버(120)는 허트 비트 통신 채널(130)에 연결된 이중화 관리 프로세스(220)를 통하여 제1 서버(110)가 절체되었음을 감지한다(단계 S901).
이어서, 스탠바이 상태였던 제2 서버(120)의 주 관리 프로세스(210)는 제2 서버(120)의 프로세스 관리 테이블에 대응하는 RfmKey 값을 이용하여 제2 서버(120)의 RFM(124)에 저장되어 있는 프로세스 관리 테이블을 독출하여 제1 서버(110)가 제공하고 있던 정보 처리 프로세스(500)의 프로세스 정보 및 생성 데이터를 독출한다(단계 S902). 이어서, 제2 서버(120)의 주 관리 프로세스(210)는 독출된 정보 처리 프로세스의 프로세스 정보 및 정보 처리 프로세스가 생성한 데이터를 수계하여, 제1 서버(110)가 제공하고 있던 정보 처리 서비스의 정보 처리 프로세스 및 정보 제공 프로세스가 생성한 데이터를 동기화 하여 유지하는 동시에 동일한 정보 제공 프로세스(500)를 생성한다(단계 S903).
그 결과, 제2 서버(120)는 제1 서버(110)가 절체된 경우에도 제1 서버(110)가 제공하던 프로세스와 동일한 프로세스를 실시간으로 생성하고, 제1 서버(110)가 생성하고 저장하고 있던 데이터 내용을 유실시키지 않고 제1 서버(110)가 제공중이던 정보 처리 서비스를 실시간으로 동기화시켜 수계할 수 있다.
전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 서버 이중화 시스템은 실시간으로 업데이트 되는 저장 수단을 구비함으로써, 네트워크를 이용한 정보 처리 서비스를 제공하는데 네트워크 장애 및 네트워크 서버를 구성하고 있는 장치의 이상으로 인한 정보 제공 서비스의 장애 시에도 지속적으로 고 신뢰성의 정보 처리 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 서버 이중화 방법 및 시스템은 액티브 상태였던 서버의 장애로 스탠바이 상태였던 서버가 서비스를 절체 받는 경우에, 데이터의 손실 없이 실시간으로 동일한 프로세스를 생성시켜 서비스를 지속적으로 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 제1 서버와 제2 서버를 이중화하여 운용하는 이중화 서버 시스템에 있어서,
    상기 제1 서버가 수행하고 있는 프로세스 정보 및 생성 데이터 정보를 저장하고, 제1 서버에 장착된 제1 리플렉티브 메모리와;
    상기 제1 리플렉티브 메모리에 저장된 데이터와 동일한 내용을 실시간으로 업데이트 받고, 제2 서버에 장착된 제2 리플렉티브 메모리와;
    상기 이중화 서버 각각은 상기 리플렉티브 메모리 각각에 데이터를 키값을 이용하여 기입 및 독출하기 위한 리플렉티브 메모리 라이브러리
    를 포함하는 이중화 서버 시스템.
  2. 제1항에 있엇, 상기 제1 리플렉트브 메모리는 상기 제1 서버의 PCI 슬롯에 장착되는 것을 특징으로 하는 이중화 서버 시스템
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 리플렉티브 메모리와 상기 제2 리플렉티브 메모리는 각각 송수신 포트를 구비하고, 서로 광케이블로 접속됨을 특징으로 하는 이중화 서버 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 리플렉티브 메모리와 상기 제2 리플렉티브 메모리는 상기 제1 서버 또는 제2 서버의 데이터 처리 속도보다 빠른 전송 속도를 지니는통신 네트워크를 서로 접속됨을 특징으로 하는 이중화 서버 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이중화 서버 시스템은 제1 서버 또는 제2 서버의 장애를 감시하는 통신 네트워크를 더 포함하는 이중화 서버 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 서버는 액티브 상태에 있고 상기 제2 서버는 스탠바이 상태에 있으며, 상기 제1 서버의 애플리케이션 프로세스들은 상기 리플렉티브 메모리 라이브러리를 이용하여 상기 제1 리플렉티브 메모리에 데이터를 기입 및 독출하면서 정보 처리 서비스를 제공하고, 상기 제2 서버는 상기 제1 서버에 장애가 발생할 경우 상기 제2 리플렉티브 메모리에 저장된 프로세스 정보 및 데이터 정보를 상기 리플렉티브 메모리 라이브러리를 이용하여 독출하여 제1 서버가 수행하던 애플리케이션 프로세스를 생성하여 상기 정보 처리 서비스를 수계하여 진행하는 것을 특징으로 하는 이중화 서버 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 리플렉티브 메모리의 구조는,
    장치 드라이브 영역;
    베이스 레지스터 영역;
    메타 데이터베이스 영역; 및
    사용자 데이터 영역
    을 포함하는 이중화 서버 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 메타 데이터베이스 영역은
    데이터가 저장된 로컬 데이터 영역의 리플렉티브 메모리 주소; 및
    상기 데이터에 대응된 키값
    을 포함하는 이중화 서버 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 리플렉티브 메모리 라이브러리는
    상기 리플렉티브 메모리 장치를 오픈하는 함수;
    상기 리플렉티브 메모리 장치를 클로즈하는 함수;
    상기 리플렉티브 메모리의 메모리 영역을 초기화하는 함수;
    상기 데이터에 대응된 키값을 가지고, 상기 데이터가 저장된 로컬 데이터 영역의 시작 주소를 독출해 내는 함수;
    상기 독출된 로컬 데이터 영역의 시작 주소를 가지고, 상기 독출된 로컬 데이터 영역을 가리키는 메인 메모리 상의 포인터를 얻어 내는 함수;
    상기 키 값의 세마퍼 잠금 상태를 설정하는 함수;
    상기 키 값의 세마퍼 잠금 상태를 해제하는 함수; 및
    상기 복수 개의 서버에 장착된 리플렉티브 메모리에 저장된 데이터의 내용을 강제적으로 동기화시키는 함수
    를 포함하는 이중화 서버 시스템.
  10. 제7항에 있어서, 상기 사용자 데이터 영역은 액티브 상태의 서버가 생성한 정보 처리 서비스를 위한 프로세스, 정보 처리 사용자의 권한, 상기 프로세스 동작 상태, 상기 프로세스가 생성한 데이터 정보 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는 이중화 서버 시스템.
  11. 액티브 상태에 있는 제1 서버가 절체되어 스탠바이 상태에 있던 제2 서버가 제1 서버가 수행하던 서비스를 수계하여 서비스를 지속하기 위한 서버 이중화 방법에 있어서,
    상기 제1 서버는 수행 중인 프로세스 정보 및 생성 데이터를 제1 서버에 장착된 제1 리플렉티브 메모리에 프로세스 관리 테이블로 저장하는 단계;
    상기 제2 서버는 이중화를 감시하는 통신 채널을 통해 상기 제1 서버의 장애를 감지하는 단계;
    상기 제2 서버에 장착되고, 상기 제1 서버의 제1 리플렉티브 메모리와 동일한 내용의 데이터를 저장하고 있는 제2 리플렉티브 메모리로부터 프로세스 관리 테이블을 독출하여, 상기 제1 서버가 수행 중이던 상기 프로세스 정보 및 생성 데이터를 수계하여 상기 프로세스를 제2 서버에 발생시켜 상기 서비스를 지속하여 수행하는 단계
    를 포함하는 서버 이중화 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 서버와 상기 제2 서버는 시스템 초기화 과정 중,
    상기 제1 서버와 제2 서버는 각각 자신의 주 관리 프로세스를 생성하는 단계;
    상기 주 관리 프로세스는 상기 리플렉티브 메모리를 초기화하는 단계;
    상기 프로세스 관리 테이블을 리플렉티브 메모리에 할당하는 단계;
    상기 제1 서버와 상기 제2 서버는 통신하는 단계; 및
    상기 제1 서버는 서비스 제공을 위한 프로세스를 생성하는 단계
    를 포함하는 서버 이중화 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 주 관리 프로세스를 생성하는 단계는
    상기 제1 서버와 제2 서버가 서로 통신하기 위한 이중화 관리 프로세스를 생성하는 단계
    를 더 포함하는 서버 이중화 방법.
  14. 제12항에 있어서, 주 관리 프로세스는 상기 리플렉티브 메모리를 초기화하는 단계는
    상기 상기 리플렉티브 메모리의 메모리 영역을 메인 메모리에 매핑하는 단계;
    상기 리플렉티브 메모리의 메모리 영역에 베이스 레지스터 영역을 할당하는 단계;
    상기 리플렉티브 메모리의 메모리 영역에 대한 세마퍼를 생성하고 초기값을설정하는 단계;
    상기 리플렉티브 메모리의 메모리 영역에 메타 데이터 베이스 영역을 할당하는 단계; 및
    상기 데이터를 저장하는 영역의 시작 메모리 주소를 베이스 레지스터 영역에 저장하는 단계
    를 포함하는 서버 이중화 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 프로세스 관리 테이블을 리플렉티브 메모리에 할당하는 단계는
    상기 주 관리 프로세스가 프로세스 관리 테이블에 대응하는 키값을 결정하는 단계; 및
    상기 키값을 이용하여 프로세스 관리 테이블을 저장할 수 있는 로컬 데이터 영역을 상기 리플렉티브 메모리의 메모리 영역에 할당하고, 로컬 데이터 영역 정보를 상기 리플렉티브 메모리의 메타 데이터베이스에 저장하는 단계
    를 포함하는 서버 이중화 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 제1 서버의 장애를 감지하는 단계는 상기 제2 서버의 이중화 관리 프로세스가 상기 통신 채널을 통하여, 상기 제1 서버 또는 접속 네트워크의 절체를 감지하는 단계를 포함하는 서버 이중화 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 제1 서버와 상기 제2 서버가 통신하는 것은 TCP/IP 또는 UDP/IP 프로토콜을 사용하여 통신하는 것을 포함하는 서버 이중화 방법.
  18. 제11항에 있어서, 제1 서버는 수행 중인 프로세스 정보 및 생성 데이터를 제1 서버에 장착된 제1 리플렉티브 메모리에 프로세스 관리 테이블에 저장하는 단계는
    상기 프로세스 관리 테이블에 대응하는 키값을 가지고, 상기 할당된 로컬 데이터 영역의 시작 주소를 독출해 내는 함수를 실행하여 상기 프로세스 관리 테이블을 위해 할당된 로컬 데이터 영역의 시작 주소를 독출해 내는 단계;
    상기 독출된 로컬 데이터 영역의 시작 주소를 가지고, 상기 독출된 로컬 데이터 영역을 가리키는 상기 메인 메모리 상의 포인터를 얻어 내는 함수를 실행하여 상기 독출된 로컬 데이터 영역을 가리키는 상기 메인 메모리 상의 포인터를 얻어 내는 단계;
    상기 프로세스 관리 테이블에 대응하는 키값에 대한 세마퍼 잠금 상태를 설정하는 함수를 실행하여 상기 세마퍼 잠금 상태를 설정하는 단계;
    상기 독출된 로컬 데이터 영역의 시작 주소를 가지고 얻은 메인 메모리 상의 포인터를 가지고, 상기 프로세스 관리 테이블을 저장하는 단계; 및
    상기 프로세스 관리 테이블에 대응하는 키값에 대한 세마퍼 잠금 상태를 해제하는 함수를 실행하여 상기 세마퍼 잠금 상태를 해제하는 단계
    를 포함하는 서버 이중화 방법.
  19. 제11항에 있어서, 상기 제2 리플렉티브 메모리로부터 프로세스 관리 테이블을 독출하여, 상기 제1 서버가 수행 중이던 상기 프로세스 정보 및 생성 데이터를 수계하여 상기 프로세스를 제2 서버에 발생시켜 상기 서비스를 지속하여 수행하는 단계는
    상기 프로세스 관리 테이블에 대응하는 키값을 가지고, 상기 할당된 로컬 데이터 영역의 시작 주소를 독출해 내는 함수를 실행하여 상기 프로세스 관리 테이블을 위해 할당된 로컬 데이터 영역의 시작 주소를 독출해 내는 단계;
    상기 독출된 로컬 데이터 영역의 시작 주소를 가지고, 상기 독출된 로컬 데이터 영역을 가리키는 상기 메인 메모리 상의 포인터를 얻어 내는 함수를 실행하여 상기 독출된 로컬 데이터 영역을 가리키는 상기 메인 메모리 상의 포인터를 얻어 내는 단계;
    상기 프로세스 관리 테이블에 대응하는 키값에 대한 세마퍼 잠금 상태를 설정하는 함수를 실행하여 상기 세마퍼 잠금 상태를 설정하는 단계;
    상기 독출된 로컬 데이터 영역의 시작 주소를 가지고 얻은 메인 메모리 상의 포인터를 가지고, 상기 프로세스 관리 테이블을 독출하는 단계; 및
    상기 프로세스 관리 테이블에 대응하는 키값에 대한 세마퍼 잠금 상태를 해제하는 함수를 실행하여 상기 세마퍼 잠금 상태를 해제하는 단계
    를 포함하는 서버 이중화 방법.
  20. 제11항에 있어서, 상기 프로세스 관리 테이블 영역은 액티브 상태의 서버가생성한 정보 처리 서비스를 위한 프로세스, 정보 처리 사용자의 권한, 상기 프로세스 동작 상태, 상기 프로세사가 생성한 데이터 정보 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는 서버 이중화 방법.
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