WO2014038835A1 - 네트워크 백업 장치 및 이를 구비한 네트워크 시스템 - Google Patents

네트워크 백업 장치 및 이를 구비한 네트워크 시스템 Download PDF

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WO2014038835A1
WO2014038835A1 PCT/KR2013/007942 KR2013007942W WO2014038835A1 WO 2014038835 A1 WO2014038835 A1 WO 2014038835A1 KR 2013007942 W KR2013007942 W KR 2013007942W WO 2014038835 A1 WO2014038835 A1 WO 2014038835A1
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WO
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network
backup
port
connection
unit
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/007942
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English (en)
French (fr)
Inventor
신건일
김재철
이승재
안기현
이시형
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삼성에스디에스 주식회사
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
    • H04L41/0668—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery by dynamic selection of recovery network elements, e.g. replacement by the most appropriate element after failure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0681—Configuration of triggering conditions

Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to a network technology, and more particularly, to a network backup device and a network system having the same that can simplify and minimize the configuration of the backup network equipment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a general network system.
  • a network system includes a server farm 10, a server farm switch 20, a distribution switch 30, a terminal switch 40, and a terminal device 50.
  • the server farm 10, the server farm switch 20, and the distribution switch 30 is implemented in redundancy so that even if a failure occurs in the primary device, the secondary device can be used to operate the network without interruption.
  • the number of the terminal switch 40 is much higher than the server farm switch 20 and the distribution switch 30, the cost of the duplication is high, and the duplication configuration is difficult due to the characteristics of the terminal device 50 that is not standardized.
  • the terminal device 50 network can only be implemented in a single configuration.
  • the terminal switch 40 is implemented in a single configuration, when a failure occurs in the terminal switch 40, there is a problem that network communication is stopped.
  • the following prior art proposes a network system which can maintain communication without interruption even if a failure occurs in the terminal switch by configuring the terminal switch in redundancy.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a backup method of a network system according to the prior art.
  • the network system includes a network switch 401, a backup network switch 405, a terminal device 500, and a network backup device 600.
  • each terminal device 500 is connected to the network switch 401 through the network backup device 600 respectively.
  • the network backup device 600 switches over one of the five network switches 401 to which the network switch has failed, to the backup network switch 405.
  • n network switches 401 are n: 1 backup network systems in which backup is made through one backup network switch 405, the backup network switch 405 has n network switches 401. Since various environment settings (Configuration) should be set according to each backup, the configuration of the backup network switch 405 becomes complicated. In this case, since the backup network switch 405 should replace the failed network switch by 1: 1, the backup network switch 405 should be made of the same size and configuration as the network switch 401.
  • the network backup device 600 replaces any one network switch among the n network switches 401 with the backup network switch 405, when a plurality of network switches fail, a network switch is replaced by a backup network.
  • the priority of whether to switch to the switch 405 should be set, and the priority of the failed network switches should be compared with each other. There is a problem in that the backup process through the network backup device 600 is complicated.
  • An embodiment of the present invention is to provide a backup network equipment and a network backup device that can simplify the backup process and a network system having the same.
  • a network backup device includes: a first connection unit connected to one or more ports provided in a first network device; A second connection portion connected with at least one second network equipment; A third connecting portion connected with the third network equipment; A switching module configured to collect data transmitted from the switched second connection unit, transfer the collected data to the third connection unit, and distribute data transmitted from the third connection unit to the switched second connection unit; And a switching unit for switching a second connection part corresponding to the failed port to the switching module when a failure occurs in a port provided in the first network equipment.
  • the network backup apparatus may further include a signal detector configured to detect a failure output from the first connection unit, and the switching unit may determine whether a port provided in the first network equipment is failed according to whether the failure is detected. Can be.
  • the signal detecting unit detects a failure signal including one or more of a link signal output from the first connection unit, a link pulse signal, an Internet control message protocol (ICMP) type message or a CRC error message at the first connection unit.
  • the failure output from the first connection unit can be detected.
  • the network backup apparatus may further include a bypass switching unit that directly connects the first connection unit and the second connection unit when an error occurs in the network backup unit.
  • the bypass switching unit may directly connect the first connection unit and the second connection unit when at least one of a temperature abnormality, a fan operation error, and a communication line error occurs.
  • the switching module may be connected to one port of the third network equipment.
  • a network system network equipment having one or more ports; A backup network device that replaces a function of the network device when a failure of the network device occurs; And a network backup device that connects one or more terminal devices to each port of the network equipment, and transfers the terminal device corresponding to the failed port among the ports provided in the network equipment to the backup network equipment.
  • the network backup device includes a switching module that collects data transmitted from the switched terminal device and transfers the data to the backup network device and distributes data transmitted from the backup network device to the switched terminal device.
  • the network backup device may further include a switching unit for switching a terminal device corresponding to a failed port of the network equipment to the switching module.
  • the network backup device may include: a first connection unit connected to respective ports of the network equipment; Second connection parts connected to the terminal devices, respectively; And a bypass switching unit configured to directly connect the first connection unit and the second connection unit when an error occurs in the network backup apparatus.
  • the bypass switching unit may directly connect the first connection unit and the second connection unit when at least one of a temperature abnormality, a fan operation error, and a communication line error occurs.
  • the network backup device may further include a signal detector configured to detect a failure output from the first connection unit, and the network backup device may determine whether a port provided in the network equipment is failed according to whether the failure is detected. Can be.
  • the signal detecting unit detects a failure signal including one or more of a link signal output from the first connection unit, a link pulse signal, an Internet control message protocol (ICMP) type message or a CRC error message at the first connection unit.
  • the failure output from the first connection unit can be detected.
  • the backup network device may include a single port connected to the switching module of the network backup device.
  • a network backup device includes: a first connection unit connected to a network switch; A second connection part connected to the terminal device; A third connection portion connected to the backup network switch; Switching module; And a first connection for data transmission and reception between the first connection unit and the second connection unit, and when a port provided in the network switch fails, a second connection for data transmission and reception between the second connection unit and the switching module. And a switching unit constituting a switch, wherein the switching module relays data transmission and reception between the second connection unit and the third connection unit.
  • the switching module may be connected to one port of the third network equipment.
  • the first connection part is connected to a plurality of ports of the network switch
  • the second connection part is connected to a plurality of terminal devices
  • the switch module is connected to the second port.
  • the ports provided in the connection unit data transmission and reception may be relayed between a port corresponding to a failure port of the network switch and one port provided in the backup network switch.
  • the backup network switch since one network switch is backed up through one backup network switch, the backup network switch only needs to be configured for the corresponding network switch, thereby The configuration can be simplified.
  • the backup network switch may perform a backup role for one or more ports provided in the network switch, thereby performing port-based n: 1 backup.
  • the size of the backup network switch can be significantly reduced in comparison with the network switch. That is, the backup network switch can significantly reduce its size compared to the network switch while serving as a backup of the network switch.
  • the network backup device since the network backup device includes a switching module having a switching hub function therein, it is not necessary to set a priority for which ports should be prioritized even if a failure occurs in multiple ports of the network switch. All terminal devices corresponding to the port can be connected to the backup network switch.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a general network system.
  • FIG. 2 illustrates a backup scheme of a network system according to the prior art.
  • FIG. 3 illustrates a network system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a network backup device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of operating a network system according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 3 to 5 a detailed embodiment of a network backup device, a network system having the same, and a method of operating the network system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
  • this is only an exemplary embodiment and the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a network system according to an embodiment of the present invention.
  • the network system 100 includes a network switch 102, a network backup device 104, a backup network switch 106, and a terminal device 108.
  • the network switch and the backup network switch as an embodiment of the network equipment included in the network system 100 will be described, but the present invention is not limited thereto and various other network equipment may be applied.
  • “backup (backup)” is meant to include a "dualization" to perform the function of the network switch by replacing it when a failure of the network switch 102 occurs.
  • the present invention is not necessarily limited to this, and it should be noted that the backup in the present invention encompasses the meaning of tripling or triplet or more, in which one or more backup switches replace a network switch when a failure occurs. do.
  • the network switch 102 collects and transfers data (or signals) transmitted from each terminal device 108 to other network equipment (for example, a distribution switch or a server farm switch). Alternatively, the network switch 102 distributes and transmits data (or signals) transmitted from other network equipment to each terminal device 108.
  • other network equipment for example, a distribution switch or a server farm switch.
  • the network switch 102 distributes and transmits data (or signals) transmitted from other network equipment to each terminal device 108.
  • the network switch 102 includes one or more ports, and each port may be connected in a one-to-one correspondence with each terminal device 108 through the network backup device 104. That is, in the embodiment of the present invention, one network switch 102 is connected to one or more terminal devices 108 through the network backup device 104.
  • the network backup device 104 connects each port of the network switch 102 to each terminal device 108.
  • the network backup device 104 monitors the operation status of each port of the network switch 102 and transfers the failed port to the backup network switch 106.
  • the failure of a port of the network switch 102 includes not only a physical (or mechanical) failure of the corresponding port of the network switch 102 but also a communication failure.
  • "transfer" means to bypass the connection to a specific device to another device. For example, when device A is connected to the network through device B, if the connection is released and device A is reconfigured to connect to the network through device C, then "switch the connection with device B to C". Express.
  • the network backup device 104 connects each port of the network switch 102 to each terminal device 108 in a normal state, but when a predetermined port of the network switch 102 fails, the network switch 102 The connection between the failed port of the terminal and the terminal device 108 corresponding to the failed port is disconnected, and the corresponding terminal device 108 is connected to the backup network switch 106.
  • the network backup device 104 includes a switching module 137 therein. When a predetermined port of the network switch 102 fails, the network backup device 104 transfers the terminal device 108 corresponding to the failed port of the network switch 102 to the switching module 137 to backup network switch ( 106).
  • the network backup device 104 switches all the terminal devices 108 corresponding to the failed ports through the switching module 137 to the backup network switch ( 106).
  • the network backup device 104 switches the terminal devices 108 corresponding to the failed ports to the switching module 137.
  • the switching module 137 aggregates the data transmitted from the corresponding terminal devices 108 and transfers the data to the backup network switch 106, and transmits the data transmitted from the backup network switch 106 to the corresponding terminal device ( Since it is distributed to each of the 108 devices, all of the corresponding terminal devices 108 can be connected to the backup network switch 106.
  • the backup network switch 106 serves as a backup of the network switch 102. At this time, since one port of the backup network switch 106 corresponds to one network switch 102 in a 1: 1 manner, only a configuration of the corresponding network switch 102 needs to be set. The configuration of 106 can be simplified.
  • the backup network switch 106 is connected to the terminal device 108 corresponding to the failed port of the network switch 102 through the network backup device 104. That is, the backup network switch 106 serves to replace the failed port of the network switch 102.
  • the backup network switch 106 is connected with the switching module 137 in the network backup device 104.
  • the backup network switch 106 since the backup network switch 106 only needs to have one port connected to the switching module 137, the size of the backup network switch 106 can be significantly reduced in comparison with the network switch 102.
  • the switching module 137 in the network backup device 104 collects data transmitted from the terminal devices 108 corresponding to the failed port, and transmits the data transmitted from the backup network switch 106 to the corresponding terminal device. Since the backup network switch 106 needs only one port to be connected to the switching module 137, the backup network switch 106 serves as a backup of the network switch 102 having multiple ports as one port. It can be done.
  • the network system 100 may further include a monitoring unit (not shown) for monitoring the abnormality of the network.
  • the monitoring unit may monitor whether a predetermined port of the network switch 102 has failed or whether the network backup device 104 is abnormal, and the network switch 102 or the network backup device ( In the event of a failure or abnormality in 104), the manager may be informed.
  • the monitoring unit may be implemented with, for example, a simple network management protocol (SNMP), but is not limited thereto.
  • SNMP simple network management protocol
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a network backup device according to an embodiment of the present invention.
  • the network backup device 104 includes a first connector 121, a second connector 123, a third connector 125, a bypass switch 127, and a first signal amplifier 129. And a second signal amplifier 131, a signal detector 133, a switching unit 135, a switching module 137, a temperature sensor 139, a fan sensor 141, and a controller 143.
  • the first connector 121 is connected to the network switch 102.
  • the first connector 121 has n ports connected to the respective ports of the network switch 102.
  • the second connector 123 is connected to the terminal device 108.
  • the second connection part 123 has n ports connected to each terminal device 108.
  • the third connector 125 is connected to the backup network switch 106.
  • the third connection 125 has one or more ports connected to the backup network switch 106.
  • the third connection unit 125 may include, for example, a UTP connection port and an SFP connection port.
  • the bypass switching unit 127 directly connects the first connection unit 121 and the second connection unit 123 under the control of the controller 143 when an abnormality occurs in the network backup device 104.
  • the network switch 102 and the terminal device 108 perform communication. You will not be able to. Therefore, when an error occurs in the network backup device 104, the network switch 102 and the terminal device 108 are directly connected through the bypass switching unit 127, whereby the network switch 102 and the terminal device 108 are used. Communication is maintained.
  • the first signal amplifier 129 amplifies a signal transmitted from the second connector 123 to the first connector 121.
  • the present invention is not limited thereto, and the first signal amplifier 129 may amplify a signal transmitted from the first connector 121 to the second connector 123.
  • the second signal amplifier 131 amplifies a signal transmitted from the first connector 121 to the second connector 123.
  • the present invention is not limited thereto, and the second signal amplifier 131 may amplify a signal transmitted from the second connector 123 to the first connector 121.
  • the signal detector 133 detects a failure of the first connector 121.
  • the signal detector 133 may detect a failure of the first connector 121 by detecting a failure signal output from the first connector 121.
  • the signal detector 133 may detect a link signal or a link pulse signal output from the first connector 121.
  • the controller 143 may determine whether the corresponding port of the network switch 102 has a failure according to whether the signal detector 133 detects a link signal or a link pulse signal.
  • the failure signal may be received from the first access unit 121 in the form of an Internet Control Message Protocol (ICMP).
  • ICMP Internet Control Message Protocol
  • the signal detection unit 133 detects a failure signal transmitted from the first access unit 121 using the Internet Control Message Protocol (ICMP), and through this, the corresponding signal of the corresponding port of the network switch 102. It is possible to determine whether a failure has occurred.
  • ICMP Internet Control Message Protocol
  • the signal detector 133 may use a cyclic redundancy check (CRC) when detecting a failure of the network switch.
  • CRC cyclic redundancy check
  • a packet transmitted on the network includes a CRC error detection bit, and a CRC error occurs when the packet is not properly transmitted due to a hardware problem or other physical problem.
  • the signal detection unit 133 may detect a failure by a CRC error received from the first connection unit 121, and thereby detect a failure of a line connected to the network switch 102 or the network switch 102.
  • the transfer part 135 normally connects the port of the first connector 121 and the port of the second connector 123 corresponding thereto.
  • the switching unit 135 serves to switch the port of the second connection unit 123 corresponding to the failed port of the network switch 102 to the switching module 137 under the control of the control unit 143.
  • the switching unit 135 disconnects the port of the first connection unit 121 connected to the failed port of the network switch 102 and the port of the second connection unit 123 corresponding thereto, and the second connection unit ( The port of 123 is connected to the switching module 137.
  • each port of the second connection unit 123 is connected to the port of the first connection unit 121 corresponding thereto through the switching unit 135, but when a failure occurs in a predetermined port of the network switch 102, the failure occurs.
  • the second connection part 123 corresponding to the generated port is connected to the switching module 137 through the switching part 135.
  • the switching module 137 connects the port of the second connector 123 corresponding to the failed port of the network switch 102 with the third connector 125. In this case, since the third connection unit 125 is connected to the backup network switch 106, the terminal device 108 connected to the failed port of the network switch 102 is transferred to the backup network switch 106.
  • the switching module 137 has a switching hub function, so that even if a plurality of ports fail in the network switch 102, each terminal device 108 corresponding to the failed ports is transferred to the backup network switch 106. You can connect them all.
  • the switching module 137 may be configured independently of the communication line in the network backup device 104. In this case, even if an abnormality occurs in the switching module 137, the network communication service in the normal state is not affected.
  • the temperature sensor 139 senses the temperature in the network backup device 104.
  • the temperature sensor 139 generates a temperature abnormal signal to the controller 143 when the temperature in the network backup device 104 is out of a preset temperature range.
  • the fan sensor 141 detects an abnormality of a fan installed in the network backup device 104.
  • the fan sensor 141 generates a fan abnormal signal to the controller 143 when detecting a fan abnormality.
  • the controller 143 controls the bypass switching unit 127 to directly connect the first connection unit 121 and the second connection unit 123 when an abnormality occurs in the network backup device 104.
  • the controller 143 controls the first connection part 121 and the second connection part 123.
  • the bypass switching unit 127 may be controlled to directly connect.
  • it has been described as detecting whether the network backup device 104 is abnormal through the temperature sensor 139 and the fan sensor 141.
  • the present invention is not limited thereto, and the network backup device 104 may be configured through various other sensors. It is possible to detect whether there is an abnormality (for example, a communication line abnormality).
  • the controller 143 monitors whether or not a failure occurs in each of the ports of the network switch 102 through the signal detector 133.
  • the signal detector 133 detects a failure output from the first connector 121 connected to each of the ports of the network switch 102.
  • the controller 143 may determine the link state of the corresponding port of the network switch 102 according to whether the signal detector 133 detects the link signal. That is, when the signal detector 133 detects the link signal, the corresponding port of the network switch 102 is in a link-up state, and when the signal detector 133 does not detect the link signal, the network switch 102 is detected.
  • the corresponding port in is in the link down state.
  • the link up state refers to a case where data traffic occurs between a predetermined port of the network switch 102 and a port of the first connection portion 121 corresponding thereto
  • the link down state refers to a predetermined port of the network switch 102 and the corresponding port. The data traffic does not occur between the corresponding ports of the first connection unit 121.
  • the control unit 143 determines that the corresponding port of the network switch 102 is in a normal state, You can determine if there is a failure.
  • the signal detecting unit 133 does not detect a link signal at a port of the first connection unit 121 corresponding to a predetermined port of the network switch 102, a case where a corresponding port of the network switch 102 has failed Alternatively, the corresponding port of the network switch 102 and the port of the first connector 121 corresponding thereto may not be physically connected.
  • the signal detection unit 133 is configured to determine whether the corresponding port is in error.
  • the link pulse signal output from the corresponding port of the connection unit 121 is sensed.
  • the control unit 143 determines that the corresponding port of the network switch 102 has failed.
  • the controller 143 may determine that the corresponding port of the network switch 102 is in a normal state and determine whether the next port is faulty.
  • the above-described link signal and link pulse signal are just examples, and the failure signal detected by the signal detector 133 is not limited thereto.
  • the detection signal includes all kinds of signals capable of detecting a failure of a corresponding port, such as an ICMP type message or a CRC error, in addition to the link signal and the link pulse signal.
  • the controller 143 determines that a predetermined port of the network switch 102 has failed, the controller 143 switches the port of the second connection unit 123 corresponding to the failed port of the network switch 102 to the switching module 137.
  • the switching unit 135 is controlled.
  • the controller 143 replaces the port of the second connection unit 123 switched to the switching module 137 as the port of which the fault of the network switch 102 is recovered.
  • the switching unit 135 may be controlled to change the switching unit 135.
  • the network backup device 104 may further include a power over Ethernet (POE) power supply unit (not shown).
  • POE power over Ethernet
  • power can be supplied through a cable without a separate power supply device, and data communication can be stably performed.
  • the network backup device 104 includes a POE power supply unit (not shown)
  • the network system can be easily applied to a VoIP (Voice over Internet Protocol) telephone or the like.
  • one network switch 102 is a 1: 1 backup network system in which backup is performed through one backup network switch 106
  • the backup network switch 106 is a network switch corresponding thereto. Only the environment setting for 102 needs to be set, thereby simplifying the configuration of the backup network switch 106.
  • the backup network switch 106 may perform a backup role for one or more ports provided in the network switch 102, the backup network switch 106 may perform port-based n: 1 backup.
  • the backup network switch 106 since the backup network switch 106 only needs to have one port connected to the switching module 137, the backup network switch 106 can significantly reduce the size of the backup network switch 106 in comparison with the network switch 102. That is, the backup network switch 106 can significantly reduce its size compared to the network switch 102 while serving as a backup of the network switch 102.
  • the network backup device 104 since the network backup device 104 includes a switching module 137 having a switching hub function therein, priority is given to which ports should be preferentially handled even if several ports of the network switch 102 fail. It is not necessary to set the rank, and all the terminal devices 108 corresponding to the failed port can be connected to the backup network switch 106.
  • the network backup device 104 and the switching module 137 have a fault through the configuration of the bypass switching unit 127 and the configuration of the switching module 137 independently of the communication line in the network backup device 104. Even if it occurs, communication between the network switch 102 and the terminal device 108 can be maintained normally.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of operating a network system according to an embodiment of the present invention.
  • the network backup apparatus 104 checks whether a link signal is detected at a port of the network switch 102 currently being inspected (S 101).
  • step S 101 if no link signal is detected at the port of the network switch 102 currently being examined, the network backup device 104 determines whether a link pulse signal is detected at the port of the network switch 102 currently being examined. Check whether or not (S 103).
  • step S 103 when no link pulse signal is detected at the port of the network switch 102 under test, the network backup device 104 determines that the port of the network switch 102 under test is in error.
  • the terminal device 108 corresponding to the port of the network switch 102 currently being inspected is transferred to the backup network switch 106 (S 105).
  • the network backup device 104 disconnects the connection between the failed port of the network switch 102 and the corresponding terminal device 108 and the corresponding terminal.
  • the device 108 is connected with the backup network switch 106 via the switching module 137.
  • the network backup device 104 checks whether the port of the network switch 102 currently being checked is the last port (S 107), and if the port currently being checked is not the last port, the network switch 102 of the network switch 102 Then, it is checked whether a failure occurs in the port (S 109).
  • the network backup device 104 determines that the port of the network switch 102 under inspection is in a normal state. Then, it is checked whether a failure occurs in the next port of the network switch 102 (S 109).
  • the network backup device 104 determines that the port of the network switch 102 under inspection is in a normal state. It determines and checks whether the next port of the network switch 102 has failed (S 109).
  • network system 102 network switch
  • network backup device 106 backup network switch
  • terminal device 121 first connection portion
  • bypass switching unit 129 first signal amplifier
  • switching unit 137 switching module

Abstract

네트워크 백업 장치 및 이를 구비한 네트워크 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 백업 장치는, 제1 네트워크 장비에 구비된 하나 이상의 포트들과 각각 접속되는 제1 접속부, 하나 이상의 제2 네트워크 장비와 각각 접속되는 제2 접속부, 제3 네트워크 장비와 접속되는 제3 접속부, 절체된 제2 접속부에서 송신되는 데이터를 집산하여 제3 접속부로 전달하고, 제3 접속부에서 송신되는 데이터를 절체된 제2 접속부로 분배하는 스위칭 모듈, 및 제1 네트워크 장비에 구비된 포트에 장애가 발생한 경우, 장애가 발생한 포트와 대응되는 제2 접속부를 스위칭 모듈로 절체시키는 절체부를 포함한다.

Description

네트워크 백업 장치 및 이를 구비한 네트워크 시스템
본 발명의 실시예는 네트워크 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 백업 네트워크 장비의 구성을 간소화 및 최소화 할 수 있는 네트워크 백업 장치 및 이를 구비한 네트워크 시스템에 관한 것이다.
최근, 근거리 통신망 및 인터넷 기술이 발전함에 따라 기업이나 공공 기관 등에서 대다수의 업무가 컴퓨터를 통해 이루어지고 있다. 이에 직원들 간에 데이터를 상호 공유하고 교환하도록 하기 위해 개인용 컴퓨터들을 서로 연결하여 네트워크 환경을 구축하는 사례가 증가하고 있다. 또한 산업 현장에서의 생산 설비 자동화 구축으로 생산 설비를 네트워크로 제어하는 사례 또한 일반적이다.
도 1은 일반적인 네트워크 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 시스템은 서버팜(10), 서버팜 스위치(20), 분배 스위치(30), 단말 스위치(40), 및 단말 장치(50)를 포함한다.
여기서, 서버팜(10), 서버팜 스위치(20), 및 분배 스위치(30)는 이중화로 구현되어 주 장치에 장애가 발생하더라도 보조 장치를 사용하여 네트워크를 중단 없이 가동할 수 있게 된다. 그러나, 단말 스위치(40)는 서버팜 스위치(20) 및 분배 스위치(30)에 비해 그 개수가 월등히 많아 이중화에 따른 비용이 많이 들고, 표준화 되지 못한 단말 장치(50)의 특성으로 이중화 구성이 어려워 단말 장치(50) 네트워크를 단일 구성으로 구현할 수 밖에 없게 된다. 여기서, 단말 스위치(40)가 단일 구성으로 구현됨에 따라 단말 스위치(40)에 장애가 발생하면 네트워크 통신이 중단되는 문제점이 있게 된다.
이에 하기의 선행기술은 단말 스위치를 이중화로 구성하여 단말 스위치에 장애가 발생하여도 중단 없이 통신을 유지할 수 있는 네트워크 시스템을 제안하였다.
<선행기술문헌>
국내등록특허공보 10-0938738(2010.01.26)
도 2는 선행기술에 따른 네트워크 시스템의 백업 방식을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하여 선행기술을 살펴보면, 선행기술에 따른 네트워크 시스템은 네트워크 스위치(401), 백업 네트워크 스위치(405), 단말 장치(500), 및 네트워크 백업 장치(600)를 포함한다.
여기서, 각 단말 장치(500)는 네트워크 백업 장치(600)를 통해 네트워크 스위치(401)와 각각 대응하여 연결된다. 네트워크 백업 장치(600)는 5대의 네트워크 스위치(401) 중 장애가 발생한 어느 하나의 네트워크 스위치를 백업 네트워크 스위치(405)로 절체시키는 역할을 한다.
그러나, 선행기술에 의하면, n개의 네트워크 스위치(401)가 1개의 백업 네트워크 스위치(405)를 통해 백업이 이루어지는 n:1 백업 네트워크 시스템이기 때문에, 백업 네트워크 스위치(405)에는 n개의 네트워크 스위치(401) 각각의 백업으로 사용되는 경우에 따른 각종 환경 설정(Configuration)이 되어 있어야 하므로, 백업 네트워크 스위치(405)의 구성이 복잡해지게 된다. 이때, 백업 네트워크 스위치(405)는 장애가 발생한 네트워크 스위치 자체를 1:1로 대체하여야 하므로, 백업 네트워크 스위치(405)는 네트워크 스위치(401)와 동일한 크기 및 구성으로 이루어져야 한다.
그리고, 네트워크 백업 장치(600)는 n개의 네트워크 스위치(401) 중 장애가 발생한 어느 하나의 네트워크 스위치를 백업 네트워크 스위치(405)로 절체시키므로, 여러 개의 네트워크 스위치에 장애가 발생한 경우, 어느 네트워크 스위치를 백업 네트워크 스위치(405)로 절체시킬 것인지에 대한 우선 순위를 설정해두어야 하고, 장애가 발생한 네트워크 스위치들에 대해 우선 순위를 서로 비교하여야 하는 바, 네트워크 백업 장치(600)를 통한 백업 과정이 복잡하다는 문제점이 있다.
또한, 선행기술에서는, 네트워크 스위치(401)의 개수에 따라 네트워크 백업 장치(600) 포트를 낭비하지 않기 위해 네트워크 백업 장치(600)의 포트 수를 다양하게 가지도록 제작해야 하는 단점이 있으며, 이는 제작 단가의 상승 원인이 된다.
본 발명의 실시예는 백업 네트워크 장비 및 백업 과정을 간소화 할 수 있는 네트워크 백업 장치 및 이를 구비한 네트워크 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 백업 장치는, 제1 네트워크 장비에 구비된 하나 이상의 포트들과 각각 접속되는 제1 접속부; 하나 이상의 제2 네트워크 장비와 접속되는 제2 접속부; 제3 네트워크 장비와 접속되는 제3 접속부; 절체된 제2 접속부에서 송신되는 데이터를 집산하여 상기 제3 접속부로 전달하고, 상기 제3 접속부에서 송신되는 데이터를 상기 절체된 제2 접속부로 분배하는 스위칭 모듈; 및 상기 제1 네트워크 장비에 구비된 포트에 장애가 발생한 경우, 상기 장애가 발생한 포트와 대응되는 제2 접속부를 상기 스위칭 모듈로 절체시키는 절체부를 포함한다.
상기 네트워크 백업 장치는, 상기 제1 접속부에서 출력되는 장애를 감지하는 신호 감지부를 더 포함하며, 상기 절체부는, 상기 장애의 감지 여부에 따라 상기 제1 네트워크 장비에 구비된 포트의 장애 여부를 판단할 수 있다.
상기 신호 감지부는, 상기 제1 접속부에서 출력되는 링크 신호, 링크 펄스 신호, 상기 제1 접속부에서 인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMP) 형태의 메시지 또는 CRC 에러 메시지 중 하나 이상을 포함하는 장애 신호를 감지함으로써 상기 제1접속부에서 출력되는 장애를 감지할 수 있다.
상기 네트워크 백업 장치는, 상기 네트워크 백업 장치의 이상 발생 시 상기 제1 접속부와 상기 제2 접속부를 직접 연결하는 바이패스 절체부를 더 포함할 수 있다.
상기 바이패스 절체부는, 상기 네트워크 백업 장치의 온도 이상, 팬(Fan) 동작 이상 및 통신 회선 이상 중 적어도 하나가 발생하는 경우, 상기 제1 접속부와 상기 제2 접속부를 직접 연결할 수 있다.
상기 스위칭 모듈은 상기 제3 네트워크 장비의 하나의 포트(single port)와 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템은, 하나 이상의 포트를 구비하는 네트워크 장비; 상기 네트워크 장비의 장애 발생 시 상기 네트워크 장비의 기능을 대체하는 백업 네트워크 장비; 및 상기 네트워크 장비의 각 포트에 하나 이상의 단말 장치들을 각각 연결시키고, 상기 네트워크 장비에 구비된 포트들 중 장애가 발생한 포트에 대응하는 단말 장치를 상기 백업 네트워크 장비로 절체하는 네트워크 백업 장치를 포함하며, 상기 네트워크 백업 장치는, 절체된 단말 장치에서 송신되는 데이터를 집산하여 상기 백업 네트워크 장비로 전달하고, 상기 백업 네트워크 장비에서 송신되는 데이터를 상기 절체된 단말 장치로 분배하는 스위칭 모듈을 포함한다.
상기 네트워크 백업 장치는, 상기 네트워크 장비의 장애가 발생한 포트에 대응하는 단말 장치를 상기 스위칭 모듈로 절체시키는 절체부를 더 포함할 수 있다.
상기 네트워크 백업 장치는, 상기 네트워크 장비의 각 포트들에 접속되는 제1 접속부; 상기 단말 장치들에 각각 접속되는 제2 접속부; 및 상기 네트워크 백업 장치의 이상 발생 시 상기 제1 접속부와 상기 제2 접속부를 직접 연결하는 바이패스 절체부를 더 포함할 수 있다.
상기 바이패스 절체부는, 상기 네트워크 백업 장치의 온도 이상, 팬(Fan) 동작 이상 및 통신 회선 이상 중 적어도 하나가 발생하는 경우, 상기 제1 접속부와 상기 제2 접속부를 직접 연결할 수 있다.
상기 네트워크 백업 장치는, 상기 제1 접속부에서 출력되는 장애를 감지하는 신호 감지부를 더 포함하며, 상기 네트워크 백업 장치는, 상기 장애의 감지 여부에 따라 상기 네트워크 장비에 구비된 포트의 장애 여부를 판단할 수 있다.
상기 신호 감지부는, 상기 제1 접속부에서 출력되는 링크 신호, 링크 펄스 신호, 상기 제1 접속부에서 인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMP) 형태의 메시지 또는 CRC 에러 메시지 중 하나 이상을 포함하는 장애 신호를 감지함으로써 상기 제1 접속부에서 출력되는 상기 장애를 감지할 수 있다.
상기 백업 네트워크 장비는, 상기 네트워크 백업 장치의 스위칭 모듈과 연결되는 하나의 포트(single port)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 백업 장치는, 네트워크 스위치와 접속되는 제1 접속부; 단말 장치와 접속되는 제2 접속부; 백업 네트워크 스위치와 접속되는 제3 접속부; 스위칭 모듈; 및 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부간의 데이터 송수신을 위한 제1 연결을 구성하며, 상기 네트워크 스위치에 구비된 포트에 장애가 발생한 경우, 상기 제2 접속부와 상기 스위칭 모듈 간의 데이터 송수신을 위한 제2 연결을 구성하는 절체부를 포함하며, 상기 스위칭 모듈은 상기 제2 접속부 및 상기 제3 접속부 간의 데이터 송수신을 중계한다.
상기 스위칭 모듈은 상기 제3 네트워크 장비의 하나의 포트(single port)와 연결될 수 있다.
상기 제1 접속부는 상기 네트워크 스위치의 복수 개의 포트와 연결되고, 상기 제2 접속부는 복수 개의 단말 장치와 연결되며, 상기 네트워크 스위치에 구비된 하나 이상의 포트에 장애가 발생한 경우, 상기 스위치 모듈은 상기 제2 접속부에 구비된 포트 중, 상기 네트워크 스위치의 장애 발생 포트에 대응되는 포트 및 상기 백업 네트워크 스위치에 구비된 하나의 포트 간의 데이터 송수신을 중계할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 1개의 네트워크 스위치가 1개의 백업 네트워크 스위치를 통해 백업이 이루어지기 때문에, 백업 네트워크 스위치는 그에 대응하는 네트워크 스위치에 대한 환경 설정만 되어 있으면 되고, 그로 인해 백업 네트워크 스위치의 구성을 단순화시킬 수 있게 된다. 이때, 백업 네트워크 스위치는 네트워크 스위치에 구비된 하나 이상의 포트들에 대해 백업 역할을 수행할 수 있으므로, 포트 기반 n:1 백업을 수행할 수 있게 된다.
그리고, 백업 네트워크 스위치는 네트워크 백업 장치 내의 스위칭 모듈과 연결되는 하나의 포트만 구비하면 되기 때문에, 네트워크 스위치와 대비하여 백업 네트워크 스위치의 크기를 현저히 줄일 수 있게 된다. 즉, 백업 네트워크 스위치는 네트워크 스위치의 백업 역할을 수행하면서도 네트워크 스위치에 비해 그 크기를 현저히 줄일 수 있게 된다.
또한, 네트워크 백업 장치는 그 내부에 스위칭 허브 기능을 가지는 스위칭 모듈을 포함하므로, 네트워크 스위치의 여러 개의 포트에서 장애가 발생하더라도 어떤 포트를 우선적으로 처리해야 하는지에 대한 우선 순위를 설정할 필요가 없으며, 장애가 발생한 포트에 대응되는 단말 장치들을 모두 백업 네트워크 스위치에 연결할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 네트워크 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 선행기술에 따른 네트워크 시스템의 백업 방식을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 백업 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템의 동작 방법을 나타낸 순서도.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 네트워크 백업 장치 및 이를 구비한 네트워크 시스템 및 네트워크 시스템의 동작 방법의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 네트워크 시스템(100)은 네트워크 스위치(102), 네트워크 백업 장치(104), 백업 네트워크 스위치(106), 및 단말 장치(108)를 포함한다. 여기서는, 네트워크 시스템(100)에 포함되는 네트워크 장비의 일 실시예로 네트워크 스위치 및 백업 네트워크 스위치에 대해 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 그 이외의 다양한 네트워크 장비가 적용될 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에서 “백업(backup)”이란 네트워크 스위치(102)의 장애 발생시 이를 대체하여 네트워크 스위치의 기능을 수행하는 “이중화(dualization)”를 포함하는 의미이다. 다만 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에서의 백업은 하나 이상의 백업 스위치가 네트워크 스위치의 장애 발생시 이를 대체하는, 이른바 삼중화(triplization) 또는 사중화 이상의 의미까지를 포괄하는 의미임을 유의하여야 한다.
네트워크 스위치(102)는 각 단말 장치(108)에서 전송되는 데이터(또는 신호)를 다른 네트워크 장비(예를 들어, 분배 스위치 또는 서버팜 스위치 등)로 집산하여 전달하는 역할을 한다. 또는 네트워크 스위치(102)는 다른 네트워크 장비에서 전송되는 데이터(또는 신호)를 각 단말 장치(108)로 분배하여 전달하는 역할을 한다.
네트워크 스위치(102)는 하나 이상의 포트들을 구비하고 있으며, 각 포트들은 네트워크 백업 장치(104)를 통해 각 단말 장치(108)들과 일대일 대응하여 연결될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 하나의 네트워크 스위치(102)가 네트워크 백업 장치(104)를 통해 하나 이상의 단말 장치(108)와 연결되게 된다.
네트워크 백업 장치(104)는 네트워크 스위치(102)의 각 포트와 각 단말 장치(108)를 연결한다. 네트워크 백업 장치(104)는 네트워크 스위치(102)의 각 포트들의 동작 상태를 모니터링하여 장애가 발생한 포트를 백업 네트워크 스위치(106)로 절체시키는 역할을 한다. 여기서, 네트워크 스위치(102)의 포트에 장애가 발생하는 경우는 네트워크 스위치(102)의 해당 포트에 물리적(또는 기계적) 장애가 발생한 경우뿐만 아니라 통신상 장애가 발생한 경우도 포함된다. 한편, 본 발명의 실시예에서 “절체”란 특정 장치와의 연결을 다른 장치로 우회하는 것을 의미한다. 예를 들어, 장치 A가 장치 B를 통하여 네트워크와 연결되어 있을 때, 상기 연결을 해제하고 장치 A가 장치 C를 통하여 네트워크와 연결되도록 재구성할 경우, “장치 B와의 연결을 C로 절체한다”고 표현한다.
즉, 네트워크 백업 장치(104)는 정상 상태에서는 네트워크 스위치(102)의 각 포트들을 각 단말 장치(108)들과 연결시키지만, 네트워크 스위치(102)의 소정 포트에 장애가 발생한 경우, 네트워크 스위치(102)의 장애가 발생한 포트와 장애가 발생한 포트에 대응되는 단말 장치(108) 간의 연결을 끊고, 해당 단말 장치(108)를 백업 네트워크 스위치(106)와 연결시킨다.
네트워크 백업 장치(104)는 내부에 스위칭 모듈(137)을 포함한다. 네트워크 백업 장치(104)는 네트워크 스위치(102)의 소정 포트에 장애가 발생한 경우, 네트워크 스위치(102)의 장애가 발생한 포트와 대응되는 단말 장치(108)를 스위칭 모듈(137)로 절체시켜 백업 네트워크 스위치(106)와 연결되도록 한다.
이 경우, 네트워크 스위치(102)에서 여러 개의 포트에 장애가 발생하더라도, 네트워크 백업 장치(104)는 스위칭 모듈(137)을 통해 장애가 발생한 포트들에 대응하는 각 단말 장치(108)를 모두 백업 네트워크 스위치(106)에 연결시킬 수 있게 된다.
즉, 네트워크 스위치(102)에서 여러 개의 포트에 장애가 발생하는 경우, 네트워크 백업 장치(104)는 장애가 발생한 각 포트들에 대응하는 단말 장치(108)들을 스위칭 모듈(137)로 절체시킨다. 이때, 스위칭 모듈(137)은 해당 단말 장치(108)들에서 전송되는 데이터를 집산(Aggregation)하여 백업 네트워크 스위치(106)로 전달하고, 백업 네트워크 스위치(106)에서 전송되는 데이터를 해당 단말 장치(108)들로 분배하여 전달하기 때문에, 해당 단말 장치(108)들을 모두 백업 네트워크 스위치(106)에 연결시킬 수 있게 된다.
백업 네트워크 스위치(106)는 네트워크 스위치(102)의 백업 역할을 한다. 이때, 백업 네트워크 스위치(106)의 하나의 포트는 1개의 네트워크 스위치(102)와 1:1로 대응되기 때문에, 해당 네트워크 스위치(102)에 대한 환경 설정만 되어 있으면 되고, 그로 인해 백업 네트워크 스위치(106)의 구성을 단순화시킬 수 있게 된다.
구체적으로, 백업 네트워크 스위치(106)는 네트워크 백업 장치(104)를 통해 네트워크 스위치(102)의 장애가 발생한 포트에 대응하는 단말 장치(108)와 연결된다. 즉, 백업 네트워크 스위치(106)는 네트워크 스위치(102)의 장애가 발생한 포트를 대체하는 역할을 하게 된다.
여기서, 백업 네트워크 스위치(106)는 네트워크 백업 장치(104) 내의 스위칭 모듈(137)과 연결된다. 이때, 백업 네트워크 스위치(106)는 스위칭 모듈(137)과 연결되는 하나의 포트만 구비하면 되기 때문에, 네트워크 스위치(102)와 대비하여 백업 네트워크 스위치(106)의 크기를 현저히 줄일 수 있게 된다.
즉, 네트워크 백업 장치(104) 내의 스위칭 모듈(137)이 장애가 발생한 포트에 대응하는 단말 장치(108)들에서 전송되는 데이터를 집산하여주고, 백업 네트워크 스위치(106)에서 전송되는 데이터를 해당 단말 장치(108)들로 분배해주기 때문에, 백업 네트워크 스위치(106)는 스위칭 모듈(137)과 연결되는 하나의 포트만 구비하면 되고, 하나의 포트로도 여러 개의 포트를 가지는 네트워크 스위치(102)의 백업 역할을 수행할 수 있게 된다.
한편, 네트워크 시스템(100)은 해당 네트워크의 이상 여부를 모니터링하는 모니터링부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 모니터링부(미도시)는 네트워크 스위치(102)의 소정 포트의 장애 발생 여부 또는 네트워크 백업 장치(104)의 이상 여부 등을 모니터링 할 수 있으며, 네트워크 스위치(102) 또는 네트워크 백업 장치(104)에 장애나 이상이 발생한 경우, 해당 사실을 관리자에게 알릴 수 있다. 모니터링부(미도시)는 예를 들어, SNMP(Simple Network Management Protocol)로 구현할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 백업 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 네트워크 백업 장치(104)는 제1 접속부(121), 제2 접속부(123), 제3 접속부(125), 바이패스 절체부(127), 제1 신호 증폭부(129), 제2 신호 증폭부(131), 신호 감지부(133), 절체부(135), 스위칭 모듈(137), 온도 센서(139), 팬 센서(141), 및 제어부(143)를 포함한다.
제1 접속부(121)는 네트워크 스위치(102)에 접속된다. 제1 접속부(121)는 네트워크 스위치(102)의 각 포트들과 접속되는 n개의 포트를 구비한다.
제2 접속부(123)는 단말 장치(108)에 접속된다. 제2 접속부(123)는 각 단말 장치(108)와 접속되는 n개의 포트를 구비한다.
제3 접속부(125)는 백업 네트워크 스위치(106)에 접속된다. 제3 접속부(125)는 백업 네트워크 스위치(106)에 접속되는 하나 이상의 포트를 구비한다. 이때, 제3 접속부(125)는 예를 들어, UTP 접속 포트와 SFP 접속 포트를 포함할 수 있다.
바이패스 절체부(127)는 네트워크 백업 장치(104)에 이상이 발생한 경우, 제어부(143)의 제어에 따라 제1 접속부(121)와 제2 접속부(123)를 직접 연결하는 역할을 한다. 네트워크 스위치(102)와 단말 장치(108)가 네트워크 백업 장치(104)를 통해 연결된 상태에서, 네트워크 백업 장치(104)에 이상이 발생하면 네트워크 스위치(102)와 단말 장치(108) 간에 통신을 수행할 수 없게 된다. 따라서, 네트워크 백업 장치(104)에 이상이 발생하는 경우에는 바이패스 절체부(127)를 통해 네트워크 스위치(102)와 단말 장치(108)가 직접 연결됨으로써, 네트워크 스위치(102)와 단말 장치(108) 간의 통신이 유지되도록 한다.
제1 신호 증폭부(129)는 제2 접속부(123)에서 제1 접속부(121)로 전송되는 신호를 증폭시키는 역할을 한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 신호 증폭부(129)는 제1 접속부(121)에서 제2 접속부(123)로 전송되는 신호를 증폭시킬 수도 있다.
제2 신호 증폭부(131)는 제1 접속부(121)에서 제2 접속부(123)로 전송되는 신호를 증폭시키는 역할을 한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 제2 신호 증폭부(131)는 제2 접속부(123)에서 제1 접속부(121)로 전송되는 신호를 증폭시킬 수도 있다.
신호 감지부(133)는 제1 접속부(121)의 장애를 감지한다. 신호 감지부(133)는 제1 접속부(121)에서 출력되는 장애 신호를 감지함으로써 제1 접속부(121)의 장애를 감지할 수 있다. 예를 들어, 신호 감지부(133)는 제1 접속부(121)에서 출력되는 링크 신호 또는 링크 펄스 신호를 감지할 수 있다. 제어부(143)는 신호 감지부(133)에서 링크 신호 또는 링크 펄스 신호의 감지 여부에 따라 네트워크 스위치(102)의 해당 포트의 장애 발생 여부를 판단할 수 있다. 또한, 상기 장애 신호는 인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMP; Internet Control Message Protocol) 형태로 제1 접속부(121)로부터 수신될 수도 있다. 즉, 신호 감지부(133)는 인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMP; Internet Control Message Protocol)을 이용하여 제1 접속부(121)로부터 송신되는 장애 신호를 감지하고, 이를 통하여 네트워크 스위치(102)의 해당 포트의 장애 발생 여부를 판단할 수 있다.
또한 신호 감지부(133)는 네트워크 스위치의 장애를 감지할때 CRC(cyclic redundancy check)를 이용할 수도 있다. 네트워크 상에서 전송되는 패킷에는 CRC 오류 검출 비트가 포함되며, 하드웨어 문제 또는 기타 물리적인 문제 등으로 해당 패킷의 전송이 제대로 이루어지지 않을 경우에는 CRC 에러가 발생하게 된다. 이에 따라 신호 감지부(133)는 제1접속부(121)로부터 수신되는 CRC 에러로 장애를 감지하여, 이를 통해, 네트워크 스위치(102) 또는 네트워크 스위치(102)와 연결된 회선의 장애를 감지할 수 있다.
절체부(135)는 평상시에 제1 접속부(121)의 포트와 그에 대응하는 제2 접속부(123)의 포트를 연결시킨다. 또한, 절체부(135)는 제어부(143)의 제어에 따라 네트워크 스위치(102)의 장애가 발생한 포트에 대응되는 제2 접속부(123)의 포트를 스위칭 모듈(137)로 절체시키는 역할을 한다. 구체적으로, 절체부(135)는 네트워크 스위치(102)의 장애가 발생한 포트에 접속되는 제1 접속부(121)의 포트와 그에 대응되는 제2 접속부(123)의 포트 간의 연결을 끊고, 제2 접속부(123)의 포트를 스위칭 모듈(137)로 연결시킨다. 즉, 평소에는 제2 접속부(123)의 각 포트가 절체부(135)를 통해 그에 대응하는 제1 접속부(121)의 포트와 연결되나, 네트워크 스위치(102)의 소정 포트에 장애가 발생한 경우, 장애가 발생한 포트와 대응되는 제2 접속부(123)는 절체부(135)를 통해 스위칭 모듈(137)과 연결되게 된다.
스위칭 모듈(137)은 네트워크 스위치(102)의 장애가 발생한 포트에 대응되는 제2 접속부(123)의 포트를 제3 접속부(125)와 연결시킨다. 이때, 제3 접속부(125)는 백업 네트워크 스위치(106)와 접속되므로, 네트워크 스위치(102)의 장애가 발생한 포트에 연결되었던 단말 장치(108)는 백업 네트워크 스위치(106)로 절체되게 된다.
여기서, 스위칭 모듈(137)은 스위칭 허브 기능을 구비함으로써, 네트워크 스위치(102)에서 여러 개의 포트에 장애가 발생하더라도, 장애가 발생한 포트들에 대응하는 각 단말 장치(108)들을 백업 네트워크 스위치(106)로 모두 연결시킬 수 있게 된다.
한편, 스위칭 모듈(137)은 네트워크 백업 장치(104) 내의 통신 회선과 독립적으로 구성될 수 있다. 이 경우, 스위칭 모듈(137)에 이상이 발생하더라도 정상 상태에서의 네트워크 통신 서비스에는 영향을 미치지 않게 된다.
온도 센서(139)는 네트워크 백업 장치(104) 내의 온도를 감지한다. 온도 센서(139)는 네트워크 백업 장치(104) 내의 온도가 기 설정된 온도 범위를 벗어나는 경우, 온도 이상 신호를 제어부(143)로 발생시킨다.
팬 센서(141)는 네트워크 백업 장치(104) 내에 설치된 팬(Fan)의 이상 여부를 감지한다. 팬 센서(141)는 팬의 이상 여부를 감지하는 경우, 팬 이상 신호를 제어부(143)로 발생시킨다.
제어부(143)는 네트워크 백업 장치(104)에 이상이 발생한 경우, 제1 접속부(121)와 제2 접속부(123)를 직접 연결하도록 바이패스 절체부(127)를 제어한다. 예를 들어, 제어부(143)는 온도 센서(139)가 온도 이상 신호를 발생시키거나 팬 센서(141)가 팬 이상 신호를 발생시키는 경우, 제1 접속부(121)와 제2 접속부(123)를 직접 연결하도록 바이패스 절체부(127)를 제어할 수 있다. 여기서는, 온도 센서(139) 및 팬 센서(141)를 통해 네트워크 백업 장치(104)의 이상 여부를 감지하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 이외의 다양한 센서를 통해 네트워크 백업 장치(104)의 이상 여부(예를 들어, 통신 회선 이상 등)를 감지할 수 있다.
제어부(143)는 신호 감지부(133)를 통해 네트워크 스위치(102)의 각 포트들에 장애가 발생하였는지 여부를 모니터링한다. 신호 감지부(133)는 네트워크 스위치(102)의 각 포트들과 접속되는 제1 접속부(121)에서 출력되는 장애를 감지한다.
예를 들어, 제어부(143)는 신호 감지부(133)의 링크 신호 감지 여부에 따라 네트워크 스위치(102)의 해당 포트의 링크 상태를 알 수 있게 된다. 즉, 신호 감지부(133)가 링크 신호를 감지하는 경우 네트워크 스위치(102)의 해당 포트는 링크 업 상태에 있게 되고, 신호 감지부(133)가 링크 신호를 감지하지 못하는 경우 네트워크 스위치(102)의 해당 포트는 링크 다운 상태에 있게 된다. 여기서, 링크 업 상태는 네트워크 스위치(102)의 소정 포트와 그에 대응되는 제1 접속부(121)의 포트 간에 데이터 트래픽이 발생하는 경우를 말하고, 링크 다운 상태는 네트워크 스위치(102)의 소정 포트와 그에 대응되는 제1 접속부(121)의 포트 간에 데이터 트래픽이 발생하지 않는 경우를 말한다.
즉, 네트워크 스위치(102)의 소정 포트에 대해 신호 감지부(133)가 링크 신호를 감지하는 경우, 제어부(143)는 네트워크 스위치(102)의 해당 포트가 정상 상태에 있는 것으로 판단하고 다음 포트의 장애 여부를 판단할 수 있다.
한편, 신호 감지부(133)가 네트워크 스위치(102)의 소정 포트와 대응되는 제1 접속부(121)의 포트에서 링크 신호를 감지하지 못하는 경우는 네트워크 스위치(102)의 해당 포트에 장애가 발생한 경우일 수도 있고, 네트워크 스위치(102)의 해당 포트와 그에 대응되는 제1 접속부(121)의 포트가 물리적으로 연결되어 있지 않을 수도 있다.
따라서, 네트워크 스위치(102)의 소정 포트와 대응되는 제1 접속부(121)의 포트에서 링크 신호를 감지하지 못하는 경우, 해당 포트의 장애 여부를 정확히 판단하기 위해, 신호 감지부(133)는 제1 접속부(121)의 해당 포트에서 출력되는 링크 펄스 신호를 감지한다. 여기서, 신호 감지부(133)가 링크 펄스 신호를 감지하지 못하는 경우, 제어부(143)는 네트워크 스위치(102)의 해당 포트에 장애가 발생한 것으로 판단한다. 그리고, 신호 감지부(133)가 링크 펄스 신호를 감지하는 경우, 제어부(143)는 네트워크 스위치(102)의 해당 포트가 정상 상태에 있는 것으로 판단하고 다음 포트의 장애 여부를 판단할 수 있다.
다만, 전술한 링크 신호 및 링크 펄스 신호는 하나의 예시일 뿐, 신호 감지부(133)에서 감지하는 장애 신호는 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 상기 감지 신호는 상기 링크 신호, 링크 펄스 신호 이외에 ICMP 형태의 메시지 또는 CRC 에러 등 해당 포트의 장애를 감지할 수 있는 모든 종류의 신호들을 포함함을 유의한다.
제어부(143)는 네트워크 스위치(102)의 소정 포트에 장애가 발생한 것으로 판단한 경우, 네트워크 스위치(102)의 장애가 발생한 포트에 대응되는 제2 접속부(123)의 포트를 스위칭 모듈(137)로 절체시키도록 절체부(135)를 제어한다.
또한, 제어부(143)는 네트워크 스위치(102)의 장애가 발생한 포트가 정상적으로 복구된 경우, 스위칭 모듈(137)로 절체된 제2 접속부(123)의 포트를 네트워크 스위치(102)의 장애가 복구된 포트로 절체시키도록 절체부(135)를 제어할 수 있다.
한편, 네트워크 백업 장치(104)는 POE(Power over Ethernet) 전원 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 별도의 전원 공급 장치가 없이도 케이블을 통해 전원을 공급할 수 있으며 안정적으로 데이터 통신을 수행할 수 있게 된다. 또한, 네트워크 백업 장치(104)가 POE 전원 공급부(미도시)를 구비하는 경우, 해당 네트워크 시스템을 VoIP(Voice over Internet Protocol) 전화기 등에도 용이하게 적용할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 1개의 네트워크 스위치(102)가 1개의 백업 네트워크 스위치(106)를 통해 백업이 이루어지는 1:1 백업 네트워크 시스템이기 때문에, 백업 네트워크 스위치(106)는 그에 대응하는 네트워크 스위치(102)에 대한 환경 설정만 되어 있으면 되고, 그로 인해 백업 네트워크 스위치(106)의 구성을 단순화시킬 수 있게 된다. 이때, 백업 네트워크 스위치(106)는 네트워크 스위치(102)에 구비된 하나 이상의 포트들에 대해 백업 역할을 수행할 수 있으므로, 포트 기반 n:1 백업을 수행할 수 있게 된다.
그리고, 백업 네트워크 스위치(106)는 스위칭 모듈(137)과 연결되는 하나의 포트만 구비하면 되기 때문에, 네트워크 스위치(102)와 대비하여 백업 네트워크 스위치(106)의 크기를 현저히 줄일 수 있게 된다. 즉, 백업 네트워크 스위치(106)는 네트워크 스위치(102)의 백업 역할을 수행하면서도 네트워크 스위치(102)에 비해 그 크기를 현저히 줄일 수 있게 된다.
또한, 네트워크 백업 장치(104)는 그 내부에 스위칭 허브 기능을 가지는 스위칭 모듈(137)을 포함하므로, 네트워크 스위치(102)의 여러 개의 포트에서 장애가 발생하더라도 어떤 포트를 우선적으로 처리해야 하는지에 대한 우선 순위를 설정할 필요가 없으며, 장애가 발생한 포트에 대응되는 단말 장치(108)들을 모두 백업 네트워크 스위치(106)에 연결할 수 있게 된다.
또한, 바이패스 절체부(127)의 구성 및 스위칭 모듈(137)을 네트워크 백업 장치(104) 내의 통신 회선과 독립적으로 구현하는 구성을 통해 네트워크 백업 장치(104) 및 스위칭 모듈(137)에 이상이 발생하더라도 네트워크 스위치(102)와 단말 장치(108) 간의 통신을 정상적으로 유지할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 네트워크 백업 장치(104)는 현재 검사 중인 네트워크 스위치(102)의 포트에서 링크 신호가 감지되는지 여부를 확인한다(S 101).
단계 S 101의 확인 결과, 현재 검사 중인 네트워크 스위치(102)의 포트에서 링크 신호가 감지되지 않는 경우, 네트워크 백업 장치(104)는 현재 검사 중인 네트워크 스위치(102)의 포트에서 링크 펄스 신호가 감지되는지 여부를 확인한다(S 103).
단계 S 103의 확인 결과, 현재 검사 중인 네트워크 스위치(102)의 포트에서 링크 펄스 신호가 감지되지 않는 경우, 네트워크 백업 장치(104)는 현재 검사 중인 네트워크 스위치(102)의 포트에 장애가 발생한 것으로 판단하여 현재 검사 중인 네트워크 스위치(102)의 포트에 대응하는 단말 장치(108)를 백업 네트워크 스위치(106)로 절체시킨다(S 105).
구체적으로, 현재 검사 중인 네트워크 스위치(102)의 포트에 장애가 발생한 경우, 네트워크 백업 장치(104)는 네트워크 스위치(102)의 장애가 발생한 포트와 그에 대응되는 단말 장치(108) 간의 연결을 끊고, 해당 단말 장치(108)를 스위칭 모듈(137)을 통해 백업 네트워크 스위치(106)와 연결시킨다.
다음으로, 네트워크 백업 장치(104)는 현재 검사 중인 네트워크 스위치(102)의 포트가 마지막 포트인지 여부를 확인하여(S 107), 현재 검사 중인 포트가 마지막 포트가 아닌 경우, 네트워크 스위치(102)의 그 다음 포트에 장애가 발생하였는지 여부를 검사한다(S 109).
한편, 단계 S 101의 확인 결과, 현재 검사 중인 네트워크 스위치(102)의 포트에서 링크 신호가 감지되는 경우, 네트워크 백업 장치(104)는 현재 검사 중인 네트워크 스위치(102)의 포트가 정상 상태인 것으로 판단하고, 네트워크 스위치(102)의 그 다음 포트에 장애가 발생하였는지 여부를 검사한다(S 109).
또한, 단계 S 103의 확인 결과, 현재 검사 중인 네트워크 스위치(102)의 포트에서 링크 펄스 신호가 감지되는 경우, 네트워크 백업 장치(104)는 현재 검사 중인 네트워크 스위치(102)의 포트가 정상 상태인 것으로 판단하고, 네트워크 스위치(102)의 그 다음 포트에 장애가 발생하였는지 여부를 검사한다(S 109).
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
<부호의 설명>
100 : 네트워크 시스템 102 : 네트워크 스위치
104 : 네트워크 백업 장치 106 : 백업 네트워크 스위치
108 : 단말 장치 121 : 제1 접속부
123 : 제2 접속부 125 : 제3 접속부
127 : 바이패스 절체부 129 : 제1 신호 증폭부
131 : 제2 신호 증폭부 133 : 신호 감지부
135 : 절체부 137 : 스위칭 모듈
139 : 온도 센서 141 : 팬 센서
143 : 제어부

Claims (16)

  1. 제1 네트워크 장비에 구비된 하나 이상의 포트들과 각각 접속되는 제1 접속부;
    하나 이상의 제2 네트워크 장비와 접속되는 제2 접속부;
    제3 네트워크 장비와 접속되는 제3 접속부;
    절체된 제2 접속부에서 송신되는 데이터를 집산하여 상기 제3 접속부로 전달하고, 상기 제3 접속부에서 송신되는 데이터를 상기 절체된 제2 접속부로 분배하는 스위칭 모듈; 및
    상기 제1 네트워크 장비에 구비된 포트에 장애가 발생한 경우, 상기 장애가 발생한 포트와 대응되는 제2 접속부를 상기 스위칭 모듈로 절체시키는 절체부를 포함하는, 네트워크 백업 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 백업 장치는,
    상기 제1 접속부에서 출력되는 장애를 감지하는 신호 감지부를 더 포함하며,
    상기 절체부는, 상기 장애의 감지 여부에 따라 상기 제1 네트워크 장비에 구비된 포트의 장애 여부를 판단하는, 네트워크 백업 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호 감지부는, 상기 제1 접속부에서 출력되는 링크 신호, 링크 펄스 신호, 상기 제1 접속부에서 인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMP) 형태의 메시지 또는 CRC 에러 메시지 중 하나 이상을 포함하는 장애 신호를 감지함으로써 상기 제1접속부에서 출력되는 장애를 감지하는, 네트워크 백업 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 백업 장치는,
    상기 네트워크 백업 장치의 이상 발생 시 상기 제1 접속부와 상기 제2 접속부를 직접 연결하는 바이패스 절체부를 더 포함하는, 네트워크 백업 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 바이패스 절체부는,
    상기 네트워크 백업 장치의 온도 이상, 팬(Fan) 동작 이상 및 통신 회선 이상 중 적어도 하나가 발생하는 경우, 상기 제1 접속부와 상기 제2 접속부를 직접 연결하는, 네트워크 백업 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 모듈은 상기 제3 네트워크 장비의 하나의 포트(single port)와 연결되는, 네트워크 백업 장치.
  7. 하나 이상의 포트를 구비하는 네트워크 장비;
    상기 네트워크 장비의 장애 발생 시 상기 네트워크 장비의 기능을 대체하는 백업 네트워크 장비; 및
    상기 네트워크 장비의 각 포트에 하나 이상의 단말 장치들을 각각 연결시키고, 상기 네트워크 장비에 구비된 포트들 중 장애가 발생한 포트에 대응하는 단말 장치를 상기 백업 네트워크 장비로 절체하는 네트워크 백업 장치를 포함하며,
    상기 네트워크 백업 장치는, 절체된 단말 장치에서 송신되는 데이터를 집산하여 상기 백업 네트워크 장비로 전달하고, 상기 백업 네트워크 장비에서 송신되는 데이터를 상기 절체된 단말 장치로 분배하는 스위칭 모듈을 포함하는, 네트워크 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 네트워크 백업 장치는,
    상기 네트워크 장비의 장애가 발생한 포트에 대응하는 단말 장치를 상기 스위칭 모듈로 절체시키는 절체부를 더 포함하는, 네트워크 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 네트워크 백업 장치는,
    상기 네트워크 장비의 각 포트들에 접속되는 제1 접속부;
    상기 단말 장치들에 각각 접속되는 제2 접속부; 및
    상기 네트워크 백업 장치의 이상 발생 시 상기 제1 접속부와 상기 제2 접속부를 직접 연결하는 바이패스 절체부를 더 포함하는, 네트워크 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 바이패스 절체부는,
    상기 네트워크 백업 장치의 온도 이상, 팬(Fan) 동작 이상 및 통신 회선 이상 중 적어도 하나가 발생하는 경우, 상기 제1 접속부와 상기 제2 접속부를 직접 연결하는, 네트워크 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 네트워크 백업 장치는,
    상기 제1 접속부에서 출력되는 장애를 감지하는 신호 감지부를 더 포함하며,
    상기 네트워크 백업 장치는, 상기 장애의 감지 여부에 따라 상기 네트워크 장비에 구비된 포트의 장애 여부를 판단하는, 네트워크 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 신호 감지부는, 상기 제1 접속부에서 출력되는 링크 신호, 링크 펄스 신호, 상기 제1 접속부에서 인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMP) 형태의 메시지 또는 CRC 에러 메시지 중 하나 이상을 포함하는 장애 신호를 감지함으로써 상기 제1 접속부에서 출력되는 상기 장애를 감지하는, 네트워크 시스템.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 백업 네트워크 장비는, 상기 네트워크 백업 장치의 스위칭 모듈과 연결되는 하나의 포트(single port)를 포함하는, 네트워크 시스템.
  14. 네트워크 스위치와 접속되는 제1 접속부;
    단말 장치와 접속되는 제2 접속부;
    백업 네트워크 스위치와 접속되는 제3 접속부;
    스위칭 모듈; 및
    상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부간의 데이터 송수신을 위한 제1 연결을 구성하며, 상기 네트워크 스위치에 구비된 포트에 장애가 발생한 경우, 상기 제2 접속부와 상기 스위칭 모듈 간의 데이터 송수신을 위한 제2 연결을 구성하는 절체부를 포함하며,
    상기 스위칭 모듈은 상기 제2 접속부 및 상기 제3 접속부 간의 데이터 송수신을 중계하는, 네트워크 백업 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 스위칭 모듈은 상기 제3 네트워크 장비의 하나의 포트(single port)와 연결되는, 네트워크 백업 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 접속부는 상기 네트워크 스위치의 복수 개의 포트와 연결되고,
    상기 제2 접속부는 복수 개의 단말 장치와 연결되며,
    상기 네트워크 스위치에 구비된 하나 이상의 포트에 장애가 발생한 경우, 상기 스위치 모듈은 상기 제2 접속부에 구비된 포트 중, 상기 네트워크 스위치의 장애 발생 포트에 대응되는 포트 및 상기 백업 네트워크 스위치에 구비된 하나의 포트 간의 데이터 송수신을 중계하는, 네트워크 백업 장치.
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