단일 MAC을 이용한 자동 고장 극복 Ethernet NIC(Network Interface Card) 장치 구현

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.

[1]  Jong Myung Rhee,et al.  SAFE: A Scalable Autonomous Fault-Tolerant Ethernet Scheme for Large-Scale Star Networks , 2012, IEICE Trans. Commun..

[2]  Jong Myung Rhee,et al.  A Novel Approach for Fault-Tolerant Ethernet Implementation , 2008, 2008 Fourth International Conference on Networked Computing and Advanced Information Management.

[3]  Jong Myung Rhee,et al.  A Flexible Methodology of Performance Evaluation for Fault-Tolerant Ethernet Implementation Approaches , 2011, FGIT-ASEA/DRBC/EL.

[4]  Jiandong Huang,et al.  Fault-tolerant Ethernet middleware for IP-based process control networks , 2000, Proceedings 25th Annual IEEE Conference on Local Computer Networks. LCN 2000.

[5]  L. Li,et al.  An open solution to fault-tolerant Ethernet: design, prototyping, and evaluation , 1999, 1999 IEEE International Performance, Computing and Communications Conference (Cat. No.99CH36305).