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KR102102113B1 - RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법 - Google Patents

RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법 Download PDF

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KR102102113B1
KR102102113B1 KR1020190033535A KR20190033535A KR102102113B1 KR 102102113 B1 KR102102113 B1 KR 102102113B1 KR 1020190033535 A KR1020190033535 A KR 1020190033535A KR 20190033535 A KR20190033535 A KR 20190033535A KR 102102113 B1 KR102102113 B1 KR 102102113B1
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KR
South Korea
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network
network device
lnm
rapienet
line
Prior art date
Application number
KR1020190033535A
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English (en)
Inventor
윤건
이성한
Original Assignee
엘에스일렉트릭(주)
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Publication date
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Priority to US17/442,667 priority patent/US11996975B2/en
Priority to PCT/KR2019/010877 priority patent/WO2020197008A1/ko
Priority to EP19920769.7A priority patent/EP3952209A4/en
Priority to CN201980093109.5A priority patent/CN113491086B/zh
Priority to JP2021556892A priority patent/JP7209109B2/ja
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Abstract

본 발명은 RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, RAPIEnet 시스템에서 링 또는 라인 형상 네트워크 상 LNM 디바이스간 또는 RNM간 네트워크 통신 장애 여부를 검사하는 메시지를 주기적으로 전송하는 것을 통해 네트워크에 부담을 주지 않으면서 네트워크의 통신 장애 여부를 보다 정확히 판단하고 복구할 수 있다.

Description

RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법{METHOD FOR RESTORING NETWORK COMMUNICATION FAILURE IN RAPIEnet SYSTEM}
본 발명은 RAPIEnet 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 RAPIEnet 시스템에서 링 또는 라인 형상 네트워크 상 라인 네트워크 매니저(Line Network Manager : LNM) 디바이스간 또는 링 네트워크 매니저(Ring Network Manager : RNM)간 네트워크 통신 장애 여부를 검사하는 메시지를 주기적으로 전송하는 것을 통해 네트워크에 부담을 주지 않으면서 네트워크의 통신 장애 여부를 보다 정확히 판단하고 복구할 수 있도록 하는 RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법에 관한 것이다.
RAPIEnet은 이더넷 기반의 산업용 네트워크 프로토콜을 의미한다. 이러한 산업용 네트워크의 적용 분야는 반도체, 자동차 등 제조공정 자동화, 전력 설비 자동화 등으로, 온도/화학/노이즈/진동 등 측면에서 환경이 열악한 경우가 많다. 이러한 이유로 네트워크 케이블, 케이블의 결선 상태 네트워크 장비의 열화로 인한 통신 기능 상실과 같은 장애가 임의의 시간에 발생할 수 있다.
위와 같은 통신 기능 상실 등의 장애 발생에 대비하여 종래 RAPIEnet은 통신 링크상 문제가 발생하는 경우, 이를 네트워크로 알리도록 하는 기능이 구비된다.
도 1 내지 도 4는 종래 RAPIEnet 시스템에서 네트워크상 통신 장애가 발생한 경우 네트워크를 복구하는 동작 개념을 도시한 것이다.
도 1은 4개의 네트워크 디바이스로 구성된 RAPIEnet 라인 네트워크(line network)에서 케이블 끊어지거나 탈락된 경우 네트워크 복구 동작을 예시한 것이다.
도 1을 참조하면, 4개의 네트워크 디바이스(network device)(100, 110, 120, 130)로 구성된 RAPIEnet 라인 네트워크에서 디바이스 사이에 연결된 케이블(150)이 끊어지거나 탈락한 것을 볼 수 있다.
이러한 경우 종래 RAPIEnet 시스템에서는 케이블이 탈락된 위치에서 인접한 2개의 디바이스(110, 120)에서 링크(link)의 변화 상태를 인지하고 자신의 상태가 네트워크의 끝(LNM)임을 네트워크에 브로드캐스트(broadcast)하여 네트워크 상에 존재하는 디바이스들(100, 130)에 새로운 라인 네트워크 상태가 되었음을 알린다.
도 2는 4개의 네트워크 디바이스로 구성된 RAPIEnet 라인 네트워크에서 디바이스 전원 오프(off)시 네트워크 복구 동작을 예시한 것이다.
도 2를 참조하면, 4개의 네트워크 디바이스(network device)(100, 110, 120, 130)로 구성된 RAPIEnet 라인 네트워크에서 하나의 디바이스(110)에 전원 오프가 발생한 것을 볼 수 있다.
이러한 경우 종래 RAPIEnet 시스템에서는 전원이 오프된 디바이스(110)에 인접한 두 개의 네트워크 디바이스(100, 120)가 링크의 변화 상태를 인지하고 자신의 상태가 네트워크의 끝(LNM)임을 네트워크에 브로드캐스트하여 네트워크 상에 존재하는 디바이스들(130)에 새로운 라인 네트워크 상태가 되었음을 알린다.
이때, 도 2에서 네트워크 디바이스(100)는 좌우측으로 연결된 다른 디바이스가 없으므로 자신의 상태를 SA(Stand Alone)로 변경하게 된다.
도 3은 4개의 네트워크 디바이스로 구성된 RAPIEnet 링 네트워크(ring network)에서 케이블이 끊어지거나 탈락된 경우 네트워크 복구 동작을 예시한 것이다.
도 3을 참조하면, 4개의 네트워크 디바이스(network device)(200, 210, 220, 230)로 구성된 RAPIEnet 링 네트워크에서 디바이스 사이에 연결된 케이블(250)이 끊어지거나 탈락한 것을 볼 수 있다.
이러한 경우 종래 RAPIEnet 시스템에서는 케이블이 탈락된 위치에서 인접한 2개의 디바이스(200, 230)에서 링크(link)의 변화 상태를 인지하고 자신의 상태가 네트워크의 끝(LNM)임을 네트워크에 브로드캐스트(broadcast)하여 네트워크 상에 존재하는 디바이스들(210, 220)에 새로운 라인 네트워크 상태가 되었음을 알린다.
도 4는 4개의 네트워크 디바이스로 구성된 RAPIEnet 링 네트워크에서 디바이스 전원 오프(off)시 네트워크 복구 동작을 예시한 것이다.
도 4를 참조하면, 4개의 네트워크 디바이스(network device)(200, 210, 220, 230)로 구성된 RAPIEnet 라인 네트워크에서 하나의 디바이스(230)에 전원 오프가 발생한 것을 볼 수 있다.
이러한 경우 종래 RAPIEnet 시스템에서는 전원이 오프된 디바이스(230)에 인접한 두 개의 네트워크 디바이스(200, 220)가 링크의 변화 상태를 인지하고 자신의 상태가 네트워크의 끝(LNM)임을 네트워크에 브로드캐스트하여 네트워크 상에 존재하는 디바이스들(210)에 새로운 라인 네트워크 상태가 되었음을 알린다.
즉, 위 도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 같이, 종래 RAPIEnet 시스템에서는 링크의 결선이나 디바이스의 전원 불량으로 인한 네트워크의 상태 변화 발생 시 네트워크의 상태가 자동으로 복구되도록 하는 기능을 제공하고 있다.
그러나, 위와 같은 RAPIEnet 시스템의 종래 네트워크 복구 방법에 있어서는, 케이블의 끊어짐 또는 탈락이나 디바이스의 전원 오프 등은 복구가 가능한 반면, 디바이스간 통신 불량이나 단순히 전원 오프가 아닌 디바이스의 고장으로 인한 통신 장애에 대해서는 네트워크 복구 방법을 제공하지 못하고 있는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 RAPIEnet 시스템에서 링 또는 라인 형상 네트워크 상 LNM 디바이스간 또는 RNM간 네트워크 통신 장애 여부를 검사하는 메시지를 주기적으로 전송하는 것을 통해 네트워크에 부담을 주지 않으면서 네트워크의 통신 장애 여부를 보다 정확히 판단하고 복구할 수 있도록 하는 RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 복수의 네트워크 디바이스로 구성된 RAPIEnet 라인 네트워크에서 네트워크 복구방법은, 상기 라인 네트워크의 양측 끝단에 위치한 두 개의 LNM(line network manager) 네트워크 디바이스에서 각각 상기 라인 네트워크의 타측 끝단으로 네트워크 신뢰성 검사 메시지(NICM : Network Integrity Check Message)를 전송하는 단계와, 상기 NICM에 대한 응답 메시지가 수신되지 않는 경우, 상기 각 LNM 네트워크 디바이스에서 상기 라인 네트워크 경로상 모든 네트워크 디바이스로 이웃 노드의 네트워크 디바이스와의 통신 점검 수행을 명령하는 단계와, 상기 명령에 따라 각 네트워크 디바이스에서 자신과 인접한 이웃 노드의 네트워크 디바이스로 패밀리 요청 메시지(Family request message)를 전송하여 연결 상태를 확인하는 단계와, 상기 패밀리 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하지 못한 해당 네트워크 디바이스는 자신의 상태를 LNM 또는 SA(stand alone)로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 복수의 네트워크 디바이스로 구성된 RAPIEnet 라인 네트워크에서 네트워크 복구방법은, 상기 패밀리 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신한 네트워크 디바이스는 다시 자신과 인접한 이웃 노드의 네트워크 디바이스로 패밀리 요청 메시지를 전송하여 연결 상태를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신 점검 수행을 명령하는 단계는, 상기 각 LNM 네트워크 디바이스에서 기설정된 시간 동안 상기 NICM에 대한 응답 메시지의 수신을 대기하는 단계와, 상기 기설정된 시간 동안 상기 응답 메시지가 수신되지 않는 경우 상기 각 LNM 네트워크 디바이스에서 상기 라인 네트워크 경로상 모든 네트워크 디바이스로 통신 점검 명령 메시지(NCCM : Neighbor Check Command Message)를 브로드캐스트하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 복수의 네트워크 디바이스로 구성된 RAPIEnet 라인 네트워크에서 네트워크 복구방법은, 상기 네트워크 디바이스들 중 상기 LNM으로 상태 변경된 네트워크 디바이스는 상기 라인 네트워크의 상기 LNM 네트워크 디바이스로 새로운 라인 네트워크가 시작되는 것을 알리기 위한 라인 시작 메시지(line start message)를 브로드캐스트(broadcast)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 NICM은, 상기 각 LNM 네트워크 디바이스에서 기설정된 주기에 따라 반복적으로 생성되어 상기 라인 네트워크의 타측 끝단에 위치한 다른 LNM 네트워크 디바이스로 전송될 수 있다.
또한, 상기 네트워크 디바이스는, RAPIEnet 프로토콜이 탑재되며, 두 개의 통신 포트를 구비하여 상기 라인 네트워크의 양방향으로 데이터 전송이 가능한 디바이스일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 복수의 네트워크 디바이스로 구성된 RAPIEnet 링 네트워크에서 네트워크 복구방법은, 상기 링 네트워크 상 두 개의 RNM 네트워크 디바이스에서 각각 상기 링 네트워크의 양방향 경로로 NICM를을 전송하는 단계와, 상기 체크 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되지 않는 경우, 상기 각 RNM 네트워크 디바이스에서 상기 링 네트워크의 양방향 경로상 모든 네트워크 디바이스들로 이웃 노드의 네트워크 디바이스와의 통신 점검 수행을 명령하는 단계와, 상기 명령에 따라 각 네트워크 디바이스에서 자신과 인접한 이웃 노드의 네트워크 디바이스로 패밀리 요청 메시지를 전송하여 연결 상태를 확인하는 단계와, 상기 패밀리 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하지 못한 해당 네트워크 디바이스는 자신의 상태를 LNM으로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 복수의 네트워크 디바이스로 구성된 RAPIEnet 링 네트워크에서 네트워크 복구방법은, 상기 패밀리 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신한 네트워크 디바이스는 다시 자신과 인접한 이웃 노드의 네트워크 디바이스로 패밀리 요청 메시지를 전송하여 연결 상태를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신 점검 수행을 명령하는 단계는, 상기 각 RNM 네트워크 디바이스에서 기설정된 시간 동안 상기 NICM에 대한 응답 메시지의 수신을 대기하는 단계와, 상기 기설정된 시간 동안 상기 응답 메시지가 수신되지 않는 경우 상기 각 RNM 네트워크 디바이스에서 상기 링 네트워크의 양방향 경로상 모든 네트워크 디바이스로 NCCM을 브로드캐스트하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 LNM으로 상태 변경된 네트워크 디바이스는 상기 링 네트워크의 상기 RNM 네트워크 디바이스로 새로운 라인 네트워크의 형성을 알리는 라인 시작 메시지를 브로드캐스트할 수 있다.
또한, 상기 NICM은, 상기 각 RNM 네트워크 디바이스에서 기설정된 주기에 따라 반복적으로 생성되어 상기 링 네트워크의 양방향 경로에 위치한 다른 RNM 네트워크 디바이스로 전송될 수 있다.
본 발명에 따르면, RAPIEnet 시스템에서 링 또는 라인 형상 네트워크 상 LNM 디바이스간 또는 RNM간 네트워크 통신 장애 여부를 검사하는 메시지를 주기적으로 전송하는 것을 통해 네트워크에 부담을 주지 않으면서 네트워크의 통신 장애 여부를 보다 정확히 판단하고 복구할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 케이블 결선, 탈락 등의 링크 상태 변화이외에도 네트워크 디바이스의 통신 불량이나 통신 선로의 불량을 보다 효과적으로 검출하여 네트워크 통신 장애를 보다 정확히 판단하고 복구시킬 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1 내지 도 4는 종래 RAPIEnet 시스템에서 네트워크상 통신 장애가 발생한 경우 네트워크를 복구하는 동작 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RAPIEnet 시스템에서 라인 네트워크상 통신 장애가 발생한 경우 네트워크를 복구하는 동작 개념도.
도 6은 도 5에 도시된 네트워크 디바이스의 내부 구성도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 네트워크 디바이스를 포함하는 라인 네트워크에서 네트워크 디바이스간 신호 처리 흐름도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 RAPIEnet 시스템에서 링 네트워크상 통신 장애가 발생한 경우 네트워크를 복구하는 동작 개념도.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 네트워크 디바이스를 포함하는 링 네트워크에서 네트워크 디바이스간 신호 처리 흐름도.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RAPIEnet 시스템에서 라인 네트워크상 통신 장애가 발생한 경우 네트워크를 복구하는 동작 개념을 도시한 것이다
또한, 도 5에서는 예를 들어 4개의 네트워크 디바이스(510, 520, 530, 540)로 구성된 RAPIEnet 라인 네트워크에서 네트워크상 통신 장애 발생 시 네트워크 복구 동작을 예시한 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는 라인 네트워크의 경우 라인 네트워크의 양측 끝단에 위치한 두 LNM 네트워크 디바이스(510, 540)가 주기적으로 네트워크 신뢰성 검사 메시지(Network Integrity Check Message : NICM)를 상대 LNM으로 전송한다.
이어, 두 LNM 네트워크 디바이스(510, 540)는 상대 LNM으로부터 NICM을 주기적으로 수신하여 네트워크 경로상 존재하는 네트워크 디바이스(510, 520, 530, 540)에 통신 장애 발생 등 문제가 없는지 확인할 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 네트워크 디바이스의 내부 구성을 도시한 것이다.
이러한 네트워크 디바이스(510)는 RAPIEnet 예를 들어 프로토콜이 탑재될 수 있으며, 두 개의 통신 포트를 구비하여 라인 네트워크 또는 링 네트워크로 구현되는 네트워크의 양방향으로 데이터 전송이 가능한 디바이스를 의미할 수 있다. 또한, 이러한 네트워크 디바이스는 예를 들어 PLC(Programable Logic Controller)의 입출력 장치 등이 될 수 있다.
도 6을 참조하면, 네트워크 디바이스(510)는 두 개의 물리계층부(physical layer)(616, 618)와 매체 제어기(Media Access Controller : MAC)(612, 614), 제어기(610)를 포함할 수 있다.
물리계층부(616, 618)는 네트워크 버스(650)로부터 데이터를 수신하여 매체 제어기(612, 614)로 제공하며, 매체 제어기(612, 614)로부터 인가되는 데이터를 네트워크 버스(650)로 전송한다.
매체 제어기(612, 614)는 물리계층부(616, 618)를 통해 네트워크 버스(650)를 통해 전송되는 데이터를 수신하고, 제어기(610)로부터 전송되는 데이터를 물리계층부(616, 618)를 통해 네트워크 버스(650)로 전송한다.
또한, 매체 제어기(612, 614)는 물리계층부(616, 618)를 통해 수신되는 데이터의 종류를 판별하여 제어기(610)로 전달이 필요하지 않은 데이터인 경우 해당 데이터를 제어기(610)로 전송하지 않고 물리계층부(616, 618)를 통해 네트워크 버스(650)로 전달하여 네트워크상 다른 네트워크 디바이스로 전송되도록 한다. 이러한 제어기(610)로 전송이 필요하지 않은 데이터는 예를 들어 NICM이 될 수 있다. 이러한 NICM은 본 발명의 일 실시예에 따라 라인 네트워크 또는 링 네트워크의 LNM 네트워크 디바이스(510, 540)간 또는 RNM 네트워크 디바이스(810, 840)간 네트워크 경로상 문제가 있는지를 검사하기 위해 전송되는 메시지이다. 이러한 NICM은 LNM 네트워크 디바이스가 아닌 디바이스들에서는 제어기(610)를 통하지 않고 다음 네트워크 디바이스로 전달되어 네트워크 전체 디바이스에 부하를 주지 않는다.
또한, 매체 제어기(612, 614)는 물리계층부(616, 618)를 통해 수신된 데이터의 종류를 판별하여 제어기(610)로 전달이 필요한 데이터인 경우 해당 데이터를 제어기(610)로 전송한다. 이러한 제어기(610)로 전송이 필요한 데이터는 예를 들어 통신 점검 명령 메시지(Neighbor check command message : NCCM) 또는 패밀리 요청 메시지(Family request message)가 될 수 있다. 이러한 NCCM 또는 패밀리 요청 메시지는 본 발명의 일 실시예에 따라 라인 네트워크 또는 링 네트워크에서 케이블의 끊어짐 또는 탈락이나 디바이스의 전원 오프, 디바이스의 고장으로 인한 통신 장애가 발생한 경우 통신 장애가 발생한 네트워크 디바이스를 검출하기 위해 사용되는 메시지이다. 이러한 NCCM 또는 패밀리 요청 메시지는 모든 네트워크 디바이스에서 제어기(610)까지 전송되도록 구현될 수 있고, 제어기(610)에서는 패밀리 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 이용하여 이웃 노드의 네트워크 디바이스에 대한 통신 장애 발생 여부를 점검할 수 있게 된다.
제어기(610)는 매체 제어기(612, 614)와 데이터 송수신을 수행하고, 송수신된 데이터를 이용하여 네트워크상 통신 장애의 발생여부 및 자신의 네트워크 디바이스가 라인 네트워크 또는 링 네트워크에서 네트워크의 끝이 되었는지 여부를 판단한다.
이때, 제어기(610)는 네트워크상 통신 장애의 발생에 따라 자신의 네트워크 디바이스(510)가 라인 네트워크 또는 링 네트워크에서 네트워크의 끝이 되었다고 판단한 경우 LNM 또는 SA로 상태를 변경시키며, 상태 변경된 정보를 LNM 네트워크 디바이스(540) 또는 RNM 네트워크 디바이스(840)로 전송한다. 이와 같은 상태 변경 정보는 새로운 라인 네트워크가 시작되는 것을 알리는 라인 시작 메시지(line start message)로 제작되어 네트워크로 브로드캐스트(broadcast)되며, LNM 네트워크 디바이스(540) 또는 RNM 네트워크 디바이스(840)에서 수신될 수 있다
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 복수의 네트워크 디바이스를 포함하는 라인 네트워크에서 네트워크 디바이스의 통신 장애를 감지하고 네트워크를 복구하는 네트워크 디바이스간 신호 처리 흐름을 도시한 것이다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 라인 네트워크(500)의 양측 끝단에 위치한 두 개의 LNM 네트워크 디바이스(510, 540)에서 각각 라인 네트워크(500)의 타측 끝단으로 NICM을 전송한다(S700, S750).
이때, 도 7에서 보여지는 바와 같이 라인 네트워크상 네트워크 디바이스(520)에서 통신 장애가 발생한 상태이므로, 각각의 LNM 네트워크 디바이스(510, 540)에서는 타측 끝단의 LNM 네트워크 디바이스가 송신한 NICM을 수신하지 못하여 타임 아웃(Time-out)이 발생하게 된다(S702, S752).
그러면, 각각의 LNM 네트워크 디바이스(510, 540)는 라인 네트워크상 모든 네트워크 디바이스(520, 530)로 NCCM을 브로드캐스트(broadcast)로 송신하여 라인 네트워크 경로상 모든 네트워크 디바이스(520, 530)에게 이웃 노드의 네트워크 디바이스와 통신 점검을 수행하도록 명령한다(S704, S754).
이어, NCCM을 수신한 각 네트워크 디바이스(520, 530)는 인접한 이웃 노드의 네트워크 디바이스로 패밀리 요청 메시지(Family request message)를 전송하여 이웃 노드의 네트워크 디바이스가 정상적으로 동작하고 있는지 여부를 검사한다.
이때, 라인 네트워크상 네트워크 디바이스(520)에서 통신 장애가 발생한 상태이므로, 도 7의 좌측 끝단의 LNM 네트워크 디바이스(510)에서는 패밀리 요청 메시지(S706)에 대한 패밀리 응답 메시지가 정상적으로 수신되지 않고 타임 아웃이 발생하게 된다(S708).
그러면, LNM 네트워크 디바이스(510)는 이웃 노드의 네트워크 디바이스(520)와의 경로에 문제가 발생한 것으로 판단하고, 자신의 상태를 LNM 또는 SA로 변경한다(S710). 이때, 도 7의 좌측 끝단의 LNM 네트워크 디바이스(510)는 좌우측에 연결되는 어떠한 네트워크 디바이스도 없으므로 자신의 상태를 SA(Stand Alone)로 변경한다.
한편, 도 7의 우측 끝단의 LNM 네트워크 디바이스(540) 측에서는 LNM 네트워크 디바이스(540)에 인접한 네트워크 디바이스(530)가 정상적으로 동작하고 있으므로 패밀리 요청 메시지(S756)에 대한 패밀리 응답 메시지가 정상적으로 수신된다(S758).
한편, 네트워크 디바이스(530)는 자신과 인접한 이웃 노드의 네트워크 디바이스(520)로 패밀리 요청 메시지를 전송하고(S760), 이때 네트워크 디바이스(520)에서 통신 장애가 발생한 상태이므로 네트워크 디바이스(530)에서는 타임 아웃이 발생하게 된다(S762).
그러면, 타임 아웃이 발생한 네트워크 디바이스(530)는 이웃 노드의 네트워크 디바이스(520)와의 경로에 문제가 발생한 것으로 판단하고, 자신의 상태를 LNM 또는 SA로 변경한다.
이때, 네트워크 디바이스(530)는 LNM 네트워크 디바이스(540)가 연결되어 있는 상태이므로 자신의 상태를 LNM으로 변경한다(S764). 이어, LNM으로 변경된 네트워크 디바이스(530)는 새로운 라인 네트워크가 시작된다는 것을 알리기 위한 라인 시작 메시지(line start message)를 LNM 네트워크 디바이스(540)로 전송한다(S766).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 RAPIEnet 시스템에서 링 네트워크상 통신 장애가 발생한 경우 네트워크를 복구하는 동작 개념을 도시한 것이다
또한, 도 8에서는 예를 들어 4개의 네트워크 디바이스(810, 820, 830, 840)로 구성된 RAPIEnet 링 네트워크에서 네트워크상 통신 장애 발생 시 네트워크 복구 동작을 예시한 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는 링 네트워크의 경우 링 네트워크 상 두 개의 RNM 네트워크 디바이스(810, 840)에서 각각 링 네트워크의 양방향 경로로 주기적으로 NICM을 상대 RNM으로 전송한다.
이어, 두 RNM 네트워크 디바이스(810, 840)는 상대 RNM으로부터 NICM을 주기적으로 수신하여 네트워크 경로상 존재하는 네트워크 디바이스(810, 820, 830, 840)에 통신 장애 발생 등 문제가 없는지 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 8의 복수의 네트워크 디바이스를 포함하는 링 네트워크에서 네트워크 디바이스의 통신 장애를 감지하고 네트워크를 복구하는 네트워크 디바이스간 신호 처리 흐름을 도시한 것이다.
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 링 네트워크(800)의 양방향 경로 끝단에 위치한 두 개의 RNM 네트워크 디바이스(810, 840)에서 각각 링 네트워크(800)의 양방향 경로로 NICM을 전송한다(S900, S950).
이때, 도 9에서 보여지는 바와 같이 링 네트워크상 네트워크 디바이스(820)에서 통신 장애가 발생한 상태이므로, 각각의 RNM 네트워크 디바이스(810, 840)에서는 타 RNM 네트워크 디바이스가 송신한 NICM을 수신하지 못하여 타임 아웃(Time-out)이 발생하게 된다(S902, S952).
그러면, 각각의 RNM 네트워크 디바이스(810, 840)는 링 네트워크상 모든 네트워크 디바이스(820, 830)로 NCCM를 브로드캐스트(broadcast)로 송신하여 링 네트워크의 양방향 경로상 모든 네트워크 디바이스(820, 830)에게 이웃 노드의 네트워크 디바이스와 통신 점검을 수행하도록 명령한다(S904, S954). 이때, 도 9에서는 링 네트워크의 참조번호 (900)의 네트워크에 네트워크 디바이스를 도시하지 않았으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 참조번호 (900)의 네트워크에 네트워크 디바이스가 있는 경우에도 동일하게 적용 가능하다.
이어, NCCM을 수신한 각 네트워크 디바이스(820, 830)는 인접한 이웃 노드의 네트워크 디바이스로 패밀리 요청 메시지를 전송하여 이웃 노드의 네트워크 디바이스가 정상적으로 동작하고 있는지 여부를 검사한다.
이때, 링 네트워크상 네트워크 디바이스(820)에서 통신 장애가 발생한 상태이므로, 도 9의 좌측 RNM 네트워크 디바이스(810)에서는 패밀리 요청 메시지(S906)에 대한 패밀리 응답 메시지가 정상적으로 수신되지 않고 타임 아웃이 발생하게 된다(S908).
그러면, RNM 네트워크 디바이스(810)는 이웃 노드의 네트워크 디바이스(820)와의 경로에 문제가 발생한 것으로 판단하고, 자신의 상태를 LNM로 변경한다(S910). 이때, 네트워크 디바이스(820)에 통신 장애가 발생하여 라인 네트워크로 변경된 상태이므로 RNM 네트워크 디바이스(810)는 자신의 상태를 LNM으로 변경하게 되는 것이다.
이어, LNM으로 변경된 네트워크 디바이스(810)는 새로운 라인 네트워크가 시작된다는 것을 알리기 위한 라인 시작 메시지를 링 네트워크의 참조번호 (900)의 네트워크를 통해 RNM 네트워크 디바이스(840)로 전송한다(S912).
한편, 도 9의 우측 RNM 네트워크 디바이스(840) 측에서는 RNM 네트워크 디바이스(840)에 인접한 네트워크 디바이스(830)가 정상적으로 동작하고 있으므로 패밀리 요청 메시지(S956)에 대한 패밀리 응답 메시지가 정상적으로 수신된다(S958).
한편, 네트워크 디바이스(830)는 자신과 인접한 이웃 노드의 네트워크 디바이스(820)로 패밀리 요청 메시지를 전송하고(S960), 이때 네트워크 디바이스(820)에서 통신 장애가 발생한 상태이므로 네트워크 디바이스(830)에서는 타임 아웃이 발생하게 된다(S962).
그러면, 타임 아웃이 발생한 네트워크 디바이스(830)는 이웃 노드의 네트워크 디바이스(820)와의 경로에 문제가 발생한 것으로 판단하고, 자신의 상태를 LNM으로 변경한다(S964).
이때, 네트워크 디바이스(830)는 RNM 네트워크 디바이스(840)가 연결되어 있는 상태이므로 자신의 상태를 LNM으로 변경한다. 이어, LNM으로 변경된 네트워크 디바이스(830)는 새로운 라인 네트워크가 시작된다는 것을 알리기 위한 라인 시작 메시지를 LNM 네트워크 디바이스(840)로 전송한다(S966).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, RAPIEnet 시스템에서 링 또는 라인 형상 네트워크 상 LNM 디바이스간 또는 RNM간 네트워크 통신 장애 여부를 검사하는 메시지를 주기적으로 전송하는 것을 통해 네트워크에 부담을 주지 않으면서 네트워크의 통신 장애 여부를 보다 정확히 판단하고 복구할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
510 : LNM 610 : 제어기
612, 614 : MAC 616, 618 : 물리계층부
810 : RNM

Claims (9)

  1. 복수의 네트워크 디바이스로 구성된 RAPIEnet 라인 네트워크에서 네트워크 복구방법으로서,
    상기 라인 네트워크의 양측 끝단에 위치한 두 개의 LNM(line network manager) 네트워크 디바이스에서 각각 상기 라인 네트워크의 타측 끝단으로 네트워크 신뢰성 검사 메시지(NICM : Network Integrity Check Message)를 전송하는 단계와,
    상기 타측 끝단의 LNM 네트워크 디바이스가 송신한 NICM이 수신되지 않는 경우, 상기 각 LNM 네트워크 디바이스에서 상기 라인 네트워크 경로상 모든 네트워크 디바이스로 이웃 노드의 네트워크 디바이스와의 통신 점검 수행을 명령하는 단계와,
    상기 명령에 따라 각 네트워크 디바이스에서 자신과 인접한 이웃 노드의 네트워크 디바이스로 패밀리 요청 메시지(Family request message)를 전송하여 연결 상태를 확인하는 단계와,
    상기 패밀리 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하지 못한 해당 네트워크 디바이스는 자신의 상태를 LNM 또는 SA(stand alone)로 변경하는 단계
    를 포함하는 RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 점검 수행을 명령하는 단계는,
    상기 각 LNM 네트워크 디바이스에서 기설정된 시간 동안 상기 타측 끝단의 LNM 네트워크 디바이스가 송신한 NICM의 수신을 대기하는 단계와,
    상기 기설정된 시간 동안 상기 타측 끝단의 LNM 네트워크 디바이스가 송신한 NICM이 수신되지 않는 경우 상기 각 LNM 네트워크 디바이스에서 상기 라인 네트워크 경로상 모든 네트워크 디바이스로 통신 점검 명령 메시지(NCCM : Neighbor Check Command Message)를 브로드캐스트하는 단계
    를 포함하는 RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크 디바이스들 중 상기 LNM으로 상태 변경된 네트워크 디바이스는 상기 라인 네트워크의 상기 LNM 네트워크 디바이스로 새로운 라인 네트워크가 시작되는 것을 알리기 위한 라인 시작 메시지(line start message)를 브로드캐스트(broadcast)하는 단계
    를 더 포함하는 RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 NICM은,
    상기 각 LNM 네트워크 디바이스에서 기설정된 주기에 따라 반복적으로 생성되어 상기 라인 네트워크의 타측 끝단에 위치한 다른 LNM 네트워크 디바이스로 전송되는 RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크 디바이스는,
    RAPIEnet 프로토콜이 탑재되며, 두 개의 통신 포트를 구비하여 상기 라인 네트워크의 양방향으로 데이터 전송이 가능한 디바이스인 RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법.
  6. 복수의 네트워크 디바이스로 구성된 RAPIEnet 링 네트워크에서 네트워크 복구방법으로서,
    상기 링 네트워크 상 두 개의 RNM 네트워크 디바이스에서 각각 상기 링 네트워크의 양방향 경로로 NICM을 전송하는 단계와,
    상기 링 네트워크 상의 타 RNM 네트워크 디바이스가 송신한 NICM이 수신되지 않는 경우, 상기 각 RNM 네트워크 디바이스에서 상기 링 네트워크의 양방향 경로상 모든 네트워크 디바이스들로 이웃 노드의 네트워크 디바이스와의 통신 점검 수행을 명령하는 단계와,
    상기 명령에 따라 각 네트워크 디바이스에서 자신과 인접한 이웃 노드의 네트워크 디바이스로 패밀리 요청 메시지를 전송하여 연결 상태를 확인하는 단계와,
    상기 패밀리 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하지 못한 해당 네트워크 디바이스는 자신의 상태를 LNM으로 변경하는 단계
    를 포함하는 RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 통신 점검 수행을 명령하는 단계는,
    상기 각 RNM 네트워크 디바이스에서 기설정된 시간 동안 상기 타 RNM 네트워크 디바이스가 송신한 NICM의 수신을 대기하는 단계와,
    상기 기설정된 시간 동안 상기 타 RNM 네트워크 디바이스 가 송신한 NICM이 수신되지 않는 경우 상기 각 RNM 네트워크 디바이스에서 상기 링 네트워크의 양방향 경로상 모든 네트워크 디바이스로 NCCM을 브로드캐스트하는 단계
    를 포함하는 RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 LNM으로 상태 변경된 네트워크 디바이스는 상기 링 네트워크의 상기 RNM 네트워크 디바이스로 새로운 라인 네트워크의 형성을 알리는 라인 시작 메시지를 브로드캐스트하는 RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 NICM은,
    상기 각 RNM 네트워크 디바이스에서 기설정된 주기에 따라 반복적으로 생성되어 상기 링 네트워크의 양방향 경로에 위치한 다른 RNM 네트워크 디바이스로 전송되는 RAPIEnet 시스템에서 통신 장애 발생 시 네트워크 복구방법.
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