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고장 극복 (Fault Tolerant) Ethernet 구현 방안의 비교 분석
김세목(Kim, Se Mog),고윤민(Ko, Yun Min),최한석(Choi, Han-Seok),민정현(Min, Jung Hyun),Anh Pham Hoang,이동호(Dong Ho Lee),이종명(Jong Myung Rhee) 한국정보전자통신기술학회 2008 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.1 No.2
최근 대부분의 첨단 임무 (mission critical) 시스템이 컴퓨터 노드 연결에 의한 Ethernet 네트워크 기반으로 구성되고 있어, 이에 따른 시스템 신뢰성 측면이 더욱 중요한 요소로 대두되고 있다. 본 논문은 첨단 임무 시스템의 신뢰도를 높이기 위하여 일반화되고 있는 고장 극복(Fault Tolerant) Ethernet의 개념을 이중화 관점에서 정립하고, 이를 위한 핵심 사항인 노드 이중화 구현 방식을 비교하여 제시한다. 고장 극복개념을 위한 기본 구성인 Ethernet 이중화를 독립형 이중화와 통합형 이중화로 구분하여 분석하였다. 또한 노드 이중화 구현 방식은 기존의 소프트웨어 접근 방식과 하드웨어 접근 방식은 물론, 최근 본 연구팀의 일부가 제안한 복합 (hybrid) 방식도 함께 비교 대상으로 하였다. 실시간이 요구되는 첨단 임무 시스템의 경우는 하드웨어 접근 방식 또는 복합 방식이 적합하고, Commercial-Off-The-Shelf (COTS) 사용이 요구되는 시스템의 경우는 소프트웨어 접근 방식이나 복합 방식의 선택으로 귀결된다. Reliability is absolutely necessary in most recent mission critical systems which usually utilize the Ethernet based computer networks. A typical way to increase system reliability is to equip the fault tolerant Ethernet. In this paper we try to formulate the fault tolerant dual Ethernet concept and presents a comparison of its implementation approaches. Two types of dual Ethernet configuration are analyzed; the divided and the connected. Then the characteristics of three current implementation approaches which are the hardware based, the software based, and the recently proposed hybrid approach are compared. The results show that the hardware based or the hybrid approaches can be a better solution for the real time mission critical systems. Also for the systems which require the use of Commercial-Off-The-Shelf (COTS) hardware for fault tolerant Ethernet the possible choice is the software based or the hybrid approach.
단일 MAC을 이용한 자동 고장 극복 Ethernet NIC(Network Interface Card) 장치 구현
김세목(Se-Mog Kim),PHAM Hoang-Anh,이동호(Dong-Ho Lee),이종명(Jong Myung Rhee) 한국통신학회 2012 韓國通信學會論文誌 Vol.37 No.11(융합기술)
Mission critical 임무를 수행하는 Ethernet 기반 첨단 네트워크 시스템에서 자동 고장 극복 기능은 시스템의 중단 없는 운용을 위한 중요한 요구사항 중의 하나이다. 이러한 고장 극복 기능은 네트워크 시스템의 각 노드에 멀티 port를 지원하는 네트워크 인터페이스 카드 (Network Interface Card, NIC)를 설치함으로써 가능하다. 현재 가용한 NIC 장치는 두 개 또는 그 이상의 MAC (Media Access Control)을 사용하여, active port 고장 시에 MAC switching하여 자동 고장 극복 기능을 수행한다. 이러한 NIC 장치는 일반적으로 co-processor 및 이를 위한 펌웨어 (firmware)를 필요로 하며, 이에 따라 고장 극복 시간이 길어지고 throughput이 저하되는 단점이 있다. 또한 co-processor를 위한 펌웨어는 전술 환경 변화에 따라 upgrade를 해야 하므로 고장 극복 장치 가격도 상승하게 한다. 본 논문은 기존 하드웨어 방식에서 일반적으로 사용하는 co-processor와 다수 MAC 대신에, 하나의 MAC 만을 사용하는 새로운 하드웨어 방식 NIC 장치 설계 방안을 제시한다. 제시된 새로운 NIC은 단일 MAC과 일반 로직 게이트 블럭으로 설계하여 고장 극복 기능을 수행한다. 제안 방식에 따라 NIC을 구현하여 성능 실험을 통해 기존방식 대비 우수함을 입증하였다. One of the important operational requirements for mission critical Ethernet networked system is having the fault tolerant capability. Such capability can be obtained by equipping multiport Network Interface Card (NIC) in each node in the system. Conventional NIC uses two or more Media Access Controls (MACs) and a co-processor for the MAC switching whenever an active port fails. Since firmware is needed for the co-processor, longer fail-over switching and degraded throughput can be generally expected. Furthermore the system upgrading requiring the firmware revision in each tactical node demands high cost. In this paper we propose a novel single MAC based NIC that does not use a co-processor, but just use general discrete building blocks such as MAC chip and switching chip, which results in better performances than conventional method. Experimental results validate our scheme.
Finding the intersection point of a nonparametric surface and a line in R³
KIM, HOI SUB,JO, CHANG MOG,LEE, SE JOON,JUN, CHA SOON 한국산업정보응용수학회 2003 한국산업정보응용수학회 Vol.7 No.1
We suggest Bisection method, Fixed point method and Newton's method for finding the intersection point of a nonparametric surface and a line in R^(3) and apply ray-tracing in Color Picture Tube or Color Display Tube.
A Localized Software-based Approach for Fault-Tolerant Ethernet (LSFTE)
Vu, Huy Thao,Kim, Se Mog,Pham, Anh Hoang,Rhee, Jong Myung 한국정보전자통신기술학회 2010 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.3 No.3
Nowadays, there are various networked systems with many computers. In most networked systems, a crucial objective is to keep transmitting and/or receiving data continuously even though failures exist. How can one make a computer continue transmitting and/or receiving data even when there are some errors on a link? Fault-Tolerant Ethernet (FTE) can be a solution to this question. In this paper, we propose a Localized Software-based Fault-Tolerant Ethernet (LSFTE). Our new approach fulfills the general FTE requirements. It takes advantage of redundant cable lines to maintain communication in a faulty environment. A software layer, which uses a simple and effective algorithm, is added above the LAN card driver software to detect and overcome faults. For our approach, there is no need to change the existing hardware or the end-use interfaces. Furthermore, the fault-detection time is reduced significantly compared to the conventional software-based approach.