KR100449010B1

KR100449010B1 - 게이트웨이의 바이패스 장치

Info

Publication number: KR100449010B1
Application number: KR10-2002-0029336A
Authority: KR
Inventors: 최인호; 권영우; 이준구; 반용석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2004-09-18
Anticipated expiration: 2022-05-27
Also published as: US7257123B2; US20030219025A1; KR20030092148A; JP3766058B2; JP2003348119A

Abstract

본 발명은 게이트웨이의 바이패스 장치에 관한 것으로, 두 개 이상의 네트워크를 서로 연결하여 상호간의 데이터 통신이 가능하도록 하는 게이트웨이에 설치되어 게이트웨이가 정상적인 데이터 통신 모드를 지원하지 않을 때 두 개의 네트워크 사이에 바이패스 경로를 형성시켜 데이터 통신이 가능하도록 한다. 따라서 게이트웨이의 공급 전원에 잡음이 유입되거나 정전 등의 이유로 전원 공급이 근본적으로 중단되더라도 랜을 통해 연결되는 두 장치 사이에 적어도 하나의 데이터 통신 경로가 형성될 수 있기 때문에 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다. 뿐만 아니라 게이트웨이의 공급 전원이 비정상적임에도 불구하고 바이패스 경로가 형성되지 않을 때 사용자가 인위적으로 이 바이패스 경로를 형성시킬 수 있기 때문에 시스템의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.

Description

게이트웨이의 바이패스 장치{BYPASSING APPARATUS OF GATEWAY}

본 발명은 데이터 통신 장비에 관한 것으로, 특히 여러 개의 네트워크를 연결하여 각 네트워크 상호간의 데이터 전달이 가능하도록 하는 게이트웨이에 관한 것이다.

데이터 통신에 필요한 장비 가운데 게이트웨이는 네트워크의 관문(gate) 역할을 하며, 서로 다른 종류의 네트워크를 연결하여 데이터의 전달을 가능하도록 한다. 이와 같은 게이트웨이의 역할을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 게이트웨이를 통해 연결된 두 개의 네트워크 구성을 나타낸 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 독립된 네트워크인 제 1 랜(LAN, 112)과 제 2 랜(114)이 게이트웨이(102)를 통해 연결된다. 제 1 랜(112)과 제 2 랜(114)은 이더넷(ethernet) 기반의 TCP/IP 통신 프로토콜을 사용하여 데이터를 전달한다. 게이트웨이(102)는 이와 같은 두 개의 네트워크 사이에서 데이터 전달을 목적으로 사용된다. 도 1에서, 제 1 랜(112)에는 서버(104)와 호스트 컴퓨터(106) 등이 연결되어 있고, 제 2 랜(114)에는 메인프레임(108)과 단일채널접속장비(110) 등이 연결되어있다. 게이트웨이(102)는 물리적으로 분리되어 있는 제 1 랜(112)과 제 2 랜(114)을 서로 연결하여 네트워크에 연결되어 있는 각 장치들 사이에 데이터 전달이 가능하도록 한다.

단일접속채널장비(110)는 게이트웨이(102)를 통해 제 1 랜(112)에 연결되어 있는 서버(104)나 호스트 컴퓨터(106) 등과 통신하여 주어진 임무를 수행하는데, 통신 채널이 하나만 구비되어 있기 때문에 동시에 두 개의 컴퓨터 등과 통신할 수 없다. 서버(104)나 호스트 컴퓨터(106)는 단일접속채널장비(110)의 동작 상태를 모니터하고, 데이터를 수집하거나 필요한 제어 명령을 전달한다.

그러나 이와 같은 종래의 게이트웨이를 통해 네트워크를 연결한 경우, 논리적 오류로 인해 게이트웨이(102)가 다운되거나 정전 등의 이유로 전원이 차단되는 경우에는 게이트웨이가 정상적인 통신 모드를 지원하지 못하기 때문에 네트워크 사이의 통신이 불가능해진다. 이 경우 단일접속채널장비(110)는 서버(104)나 호스트 컴퓨터((106) 등과 통신할 수 없어 정상적인 동작을 보장받지 못한다.

이와 같은 경우에 단일채널접속장비(110)가 서버(104)나 호스트 컴퓨터(106) 등의 통제에서 벗어나 비정상적인 동작을 하게 되면 단일채널접속장비(110)와 관련된 시스템 전체가 마비되거나 오류를 발생시킬 수 있으므로 큰 문제가 된다. 만약, 단일채널접속장비(110)가 제품 생산 라인을 구성하는 장비일 때 위에 언급한 것과 같은 게이트웨이(102)의 장애가 발생하면 제품 생산 공정에서 에러가 발생하여 제품의 불량률이 크게 상승할 수 있다. 또 단일채널접속장비(110)가 발전 설비 또는 화학 플랜트 등과 관련된 장비일 때 위에 언급한 것과 같은 장애가 발생하면 치명적인 사고로 이어져 많은 인명 피해가 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 게이트웨이의 바이패스 장치는 게이트웨이가 정상적인 통신 모드를 지원하지 못하는 경우에도 네트워크 상호 간에 게이트웨이를 통한 적어도 하나의 물리적 통신 경로가 형성되도록 하여 게이트웨이의 신뢰성을 확보하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 게이트웨이를 통해 연결된 두 개의 네트워크 구성을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 바이패스 장치를 가진 게이트웨이의 구성을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 바이패스 장치를 제어하기 위한 바이패스 제어부의 구성을 나타낸 도면.

도 4a는 본 발명에 따른 게이트웨이가 정상적인 데이터 통신 모드를 지원할 때 제 1 랜에서 제 2 랜 방향으로 형성되는 데이터 통신 경로를 나타낸 도면.

도 4b는 본 발명에 따른 게이트웨이가 정상적인 데이터 통신 모드를 지원할 때 제 2 랜에서 제 1 랜 방향으로 형성되는 데이터 통신 경로를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 따른 게이트웨이가 정상적인 데이터 통신 모드를 지원하지 못할 때 게이트웨이 내부에 형성되는 바이패스 통신 경로를 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

200 : 게이트웨이

202 : 중앙처리장치

208, 210, 218, 220 : 릴레이

224, 226 : 제 1 및 제 2 랜

232, 236 : 송신 라인

234, 238 : 수신 라인

300 : 바이패스 제어부

본 발명에 따른 게이트웨이의 바이패스 장치는 두 개 이상의 네트워크를 서로 연결하여 상호간의 데이터 통신이 가능하도록 하는 게이트웨이에 설치되어 게이트웨이가 정상적인 데이터 통신 모드를 지원하지 않을 때 두 개의 네트워크 사이에 바이패스 경로를 형성시켜 데이터 통신이 가능하도록 한다.

본 발명에 따른 게이트웨이 바이패스 장치의 바람직한 실시예를 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 2는 본 발명에 따른 바이패스 장치를 가진 게이트웨이의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제 1 랜(224)과 제 2 랜(226)이 본 발명에 따른 게이트웨이(200)를 통해 연결된다. 제 1 랜(224)에는 호스트 컴퓨터(228)가 연결되고, 제 2 랜(226)에는 단일접속채널장비(230)가 연결된다.

제 1 랜(224)은 게이트웨이(200)의 제 1 포트 커넥터(212)를 통해 연결된다. 제 1 포트 커넥터(212)의 송신 라인(232)은 스위칭 수단인 릴레이(208)를 통해 제 1 포트 트랜스포머(206) 또는 제 2 포트 커넥터(222)의 수신 라인(Rx, 238)에 연결된다. 제 1 포트 커넥터(212)의 수신 라인(234)은 릴레이(210)를 통해 제 1 포트 트랜스포머(206) 또는 제 2 포트 커넥터(222)의 송신 라인(236)에 연결된다. 또한, 제 2 포트 커넥터(222)의 송신 라인(236)은 릴레이(218)를 통해 제 2 포트 트랜스포머(216)에 연결되고, 수신 라인(238)은 릴레이(220)를 통해 역시 제 2 포트 트랜스포머(216)에 연결된다. 이와 같은 제 2 포트 커넥터(222)에는 제 2 랜(226)이 연결된다. 본 발명에 따른 게이트웨이는 랜뿐만 아니라 공중 데이터 통신망(PDN, Public Data Network)이나 공중교환 전화망(PSTN, Public Switched Telephone Network) 등을 포함하는 넓은 범위의 통신망을 모두 연결할 수 있다. 통신 회선 상의 신호 레벨이 게이트웨이(200) 내부의 신호 레벨보다 높기 때문에 제 1 및 제 2 트랜스포머(206)(216)를 통해 신호 레벨을 중앙처리장치(202)에서 처리할 수 있는 레벨로 낮추는 역할을 수행한다. 또한 게이트웨이(200)를 통과하는 신호의 잡음을 없애는 역할도 수행한다.

도 3은 본 발명에 따른 바이패스 장치를 제어하기 위한 바이패스 제어부의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 바이패스 제어부(300)는 바이패스 신호 발생부(302)와 릴레이 구동부(304)로 구성된다. 바이패스 신호 발생부(302)는 와치독 신호(306)와 전원공급신호(308), 수동제어신호(312)에 따라 바이패스 신호(312)를 발생시킨다. 이 바이패스 신호(312)는 릴레이 구동부(304)를 동작시켜 릴레이 구동신호(314)가 발생하도록 한다. 릴레이 구동신호(314)는 네 개의 릴레이(208, 210, 218, 220)를 구동하여 본 발명에 따른 바이패스 경로가 형성될 수 있도록 한다.

바이패스 신호 발생부(302)에 입력되는 신호들 가운데, 와치독 신호(306)는 게이트웨이(202)가 비정상적인 상태로 되어 동작하지 않고 있을 때 발생하는 신호이다. 전원공급신호(308)는 게이트웨이(202)에 전원이 공급될 때 발생하는 신호이다. 수동제어신호(312)는 사용자가 강제로 본 발명에 따른 바이패스 경로를 게이트웨이(202)에 형성시키고자 할 때 사용자의 조작에 의해 발생하는 신호이다. 바이패스 신호 발생부(302)는 이 세 가지 신호 가운데 적어도 하나의 신호가 발생하면 바이패스 신호(312)를 발생시킨다.

도 4a는 본 발명에 따른 게이트웨이가 정상적인 데이터 통신 모드를 지원할 때 제 1 랜에서 제 2 랜 방향으로 형성되는 데이터 통신 경로를 나타낸 도면이다. 도 4a에서, 실선으로 나타낸 경로가 제 1 랜(224)에서 제 2 랜(226) 방향으로 형성되는 데이터 통신 경로이다. 도 4a에 나타낸 바와 같이, 네 개의 릴레이(208, 210, 218, 220)의 상시 접점은 (a)접점인데, 게이트웨이(200)가 제 1 랜(224)에서 제 2 랜(226) 방향으로 데이터 통신 경로를 형성하고자 할 때에는 두 개의 릴레이(208, 220)는 그대로 (a)접점에 연결된 상태로 유지되는 반면, 나머지 릴레이(210, 218)는 접점이 전환되어 (b)접점에 연결된다. 따라서 제 1 랜(224)에서 제 2 랜(226) 방향으로 제 1 포트 커넥터(212)의 수신 라인(234)과 릴레이(210), 제 1 포트 트랜스포머(206), 제 1 포트 이더넷 제어부(204), 중앙처리장치(202), 제 2 포트 이더넷 제어부(214), 제 2 포트 트랜스폼(216), 릴레이(218), 제 2 포트 커넥터(222)를 경유하는 통신 경로가 형성된다.

도 4b는 본 발명에 따른 게이트웨이가 정상적인 데이터 통신 모드를 지원할때 제 2 랜에서 제 1 랜 방향으로 형성되는 데이터 통신 경로를 나타낸 도면이다. 도 4b에서, 실선으로 나타낸 경로가 제 2 랜(226)에서 제 1 랜(224) 방향으로 형성되는 데이터 통신 경로이다. 도 4b에 나타낸 바와 같이, 릴레이(208, 210, 218, 220)의 상시 접점은 (a)접점인데, 게이트웨이(200)가 제 2 랜(226)에서 제 1 랜(224) 방향으로 데이터 통신 경로를 형성하고자 할 때에는 두 개의 릴레이(210, 218)는 그대로 (a)접점에 연결된 상태로 유지되는 반면, 나머지 릴레이(208, 220)는 접점이 전환되어 (b)접점에 연결된다. 따라서 제 2 랜(226)에서 제 1 랜(224) 방향으로 제 2 포트 커넥터(222)의 수신 라인(238)과 릴레이(220), 제 2 포트 트랜스포머(216), 제 2 포트 이더넷 제어부(214), 중앙처리장치(202), 제 1 포트 이더넷 제어부(204), 제 1 포트 트랜스포머(206), 릴레이(208), 제 1 포트 커넥터(212)를 경유하는 통신 경로가 형성된다.

도 5는 본 발명에 따른 게이트웨이가 정상적인 데이터 통신 모드를 지원하지 못할 때 게이트웨이 내부에 형성되는 바이패스 통신 경로를 나타낸 도면이다. 도 5에서 실선으로 나타낸 경로가 본 발명에 따라 형성되는 바이패스 통신 경로이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 네 개의 릴레이(208, 210, 218, 220)가 모두 (a)접점에 연결됨으로서 본 발명에 따른 바이패스 경로가 형성된다. 본 발명에 따른 바이패스 경로에서, 제 1 랜(224)에서 제 2 랜(226) 방향으로 형성되는 바이패스 경로는 제 1 포트 커넥터(212)의 수신 라인(234)과 릴레이(210), 제 2 포트 커넥터(222)의 송신 라인(236)을 경유한다. 제 2 랜(226)에서 제 1 랜(224) 방향으로 형성되는 바이패스 경로는 제 2 포트 커넥터(222)의 수신 라인(238)과 릴레이(208), 제 1 포트커넥터(212)의 송신 라인(232)을 경유한다. 이 바이패스 경로는 단일 채널 통신경로로서, 한번에 하나의 장치만이 이 바이패스 경로를 통해 랜에 접속할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 바이패스 경로는 트랜스포머(206, 216)와 이더넷 제어부(204, 214), 중앙처리장치(202)를 경유하지 않는다. 이 때문에 본 발명에 따른 게이트웨이(200)가 비록 정상적인 데이터 통신 모드를 지원하지 못하더라도, 제 1 포트 커넥터(212)와 제 2 포트 커넥터(222) 사이에 직접적인 물리적 데이터 통신 경로가 형성될 수 있다. 즉, 제 1 랜(224)과 제 2 랜(226)에 각각 연결된 호스트 컴퓨터(228)와 단일접속채널장비(230) 사이에 데이터 통신이 가능하기 때문에, 게이트웨이(200)에 정상적인 전원이 공급되지 않거나 전원 공급이 중단되었을 때 또는 사용자가 의도적으로 바이패스 경로를 형성시키고자 할 때, 게이트웨이(200)가 비정상적인 환경하에서 동작 불능일 때, 제 1 랜(224)과 제 2 랜(226) 사이에 적어도 하나의 물리적인 데이터 통신 경로가 형성될 수 있어 단일접속채널장비(230)가 호스트 컴퓨터(228)의 제어에 따라 정상적인 동작을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 게이트웨이의 바이패스 장치는 게이트웨이에 비정상적인 전원이 공급되어 게이트웨이의 정상적인 동작을 확신할 수 없거나 게이트웨이의 전원 공급이 중단되었을 때, 또는 사용자의 요구에 따라 게이트웨이 내부에 물리적인 바이패스 경로를 자동적으로 형성시킨다. 이 바이패스 경로는 전원을 필요로 하지 않기 때문에 게이트웨이의 공급 전원에 문제가 발생하더라도 게이트웨이를 통해 연결된 두 장치 사이에 적어도 하나의 채널이 형성될 수 있도록 한다. 따라서 게이트웨이가 동작 불능 상태이거나 게이트웨이의 공급 전원에 잡음이 유입되는 경우, 또 정전 등의 이유로 전원 공급이 근본적으로 중단되더라도 랜을 통해 연결되는 두 장치 사이에 적어도 하나의 데이터 통신 경로가 형성될 수 있기 때문에 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다. 뿐만 아니라 게이트웨이의 공급 전원이 비정상적임에도 불구하고 바이패스 경로가 형성되지 않을 때 사용자가 인위적으로 이 바이패스 경로를 형성시킬 수 있기 때문에 시스템의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.

Claims

두 개 이상의 네트워크를 서로 연결하여 상호간의 데이터 통신이 가능하도록 하는 게이트웨이에 있어서,

상기 게이트웨이가 정상적인 데이터 통신 모드를 지원하지 않을 때 상기 두 개의 네트워크 사이에 바이패스 경로를 형성시켜 데이터 통신이 가능하도록 하기 위한 바이패스 신호를 발생시키는 바이패스 신호 발생부를 포함하고;

상기 바이패스 신호 발생부는, 상기 공급 전원이 차단되면 발생하는 전원공급신호와 사용자의 선택에 따라 상기 바이패스 경로가 형성되도록 하는 수동 제어 신호 가운데 적어도 하나의 신호가 입력되면 상기 바이패스 신호를 발생시키도록 이루어지는 게이트웨이.
제 1 항에 있어서,

상기 바이패스 경로는 단일 채널 통신 경로인 게이트웨이.
제 1 항에 있어서,

상기 바이패스 경로는 상기 게이트웨이의 내부에서 형성되는 물리적인 통신 경로인 게이트웨이.
제 1 항에 있어서,

적어도 하나의 스위칭 수단을 통해 상기 데이터 통신 경로와 상기 바이패스 경로 가운데 하나가 형성되는 게이트웨이.
제 4 항에 있어서,

상기 스위칭 수단이 릴레이인 게이트웨이.
제 5 항에 있어서,

상기 릴레이를 구동하기 위한 릴레이 구동 신호를 발생시키는 바이패스 제어부를 더 포함하는 게이트웨이.
제 6 항에 있어서, 상기 바이패스 제어부는,

상기 게이트웨이의 공급 전원을 감시하여 바이패스 신호를 발생시키는 바이패스 신호 발생부와;

상기 바이패스 신호에 의해 동작하여 상기 릴레이 구동 신호를 발생시키는 릴레이 구동부를 포함하는 게이트웨이.
삭제
두 개 이상의 네트워크를 서로 연결하여 상호간의 데이터 통신이 가능하도록 하는 게이트웨이에 있어서,

통신 회선을 통해 입력되는 데이터 신호를 처리하는 중앙처리장치와;

제 1 랜이 연결되고, 송신 라인과 수신 라인을 갖는 제 1 포트 커넥터와;

제 2 랜이 연결되고, 송신 라인과 수신 라인을 갖는 제 2 포트 커넥터와;

통신 회선의 신호 레벨과 중앙처리장치의 신호 레벨의 차를 고려하여 두 신호 사이의 전압 레벨을 상호 변환하는 제 1 및 제 2 트랜스포머와;

상기 중앙처리장치와 상기 제 1 트랜스포머 사이에 연결되어 데이터 통신을 제어하는 제 1 네트워크 제어부와;

상기 중앙처리장치와 상기 제 2 트랜스포머 사이에 연결되어 데이터 통신을 제어하는 제 2 네트워크 제어부를 포함하고;

상기 제 1 랜과 상기 제 2 랜 사이의 다중 채널 접속을 지원하는 정상적인 데이터 통신 모드에서 상기 제 1 포트 커넥터와 상기 제 1 네트워크 제어부, 상기 중앙처리장치, 상기 제 2 네트워크 제어부, 상기 제 2 포트 커넥터를 순차적으로 경유하는 데이터 통신 경로가 형성되도록 하고;

상기 정상적인 데이터 통신 모드가 지원되지 않을 때 상기 제 1 포트 커넥터와 상기 제 2 포트 커넥터를 직접 연결하는 바이패스 경로가 형성되도록 하는 바이패스 장치를 더 포함하는 게이트웨이.
제 9 항에 있어서, 상기 바이패스 장치는,

상기 제 2 포트 커넥터의 수신 라인과 상기 제 1 트랜스포머의 출력 측 가운데 하나가 상기 제 1 포트 커넥터의 송신 라인과 연결되도록 스위칭하는 제 1 스위칭 수단과;

상기 제 1 포트 커넥터의 수신 라인을 통해 입력되는 신호가 상기 제 2 포트 커넥터의 송신 라인과 상기 제 1 트랜스포머 가운데 하나로 전달되도록 스위칭되는 제 2 스위칭 수단과;

상기 제 2 트랜스포머의 출력 측과 상기 제 2 포트 커넥터의 송신 라인 사이를 스위칭하는 제 3 스위칭 수단과;

상기 제 2 포트 커넥터의 수신 라인과 상기 제 2 트랜스포머의 입력 측 사이를 스위칭하는 제 4 스위칭 수단을 포함하는 게이트웨이.
제 10 항에 있어서,

상기 제 1 내지 제 4 스위칭 수단은 릴레이를 포함하여 구성되는 게이트웨이.
제 11 항에 있어서,

상기 릴레이를 구동하기 위한 릴레이 구동 신호를 발생시키는 바이패스 제어부를 더 포함하는 게이트웨이.
제 12 항에 있어서, 상기 바이패스 제어부는,

상기 게이트웨이의 공급 전원을 감시하여 바이패스 신호를 발생시키는 바이패스 신호 발생부와;

상기 바이패스 신호에 의해 동작하여 상기 릴레이 구동 신호를 발생시키는 릴레이 구동부를 포함하는 게이트웨이.
제 13 항에 있어서, 상기 바이패스 신호 발생부는,

상기 공급 전원이 비정상적일 때 발생하는 와치독 신호와;

상기 공급 전원이 차단되면 발생하는 전원공급신호와;

사용자의 선택에 따라 상기 바이패스 경로가 형성되도록 하는 수동 제어 신호를 입력받고;

상기 신호들 가운데 적어도 하나의 신호가 입력되면 상기 바이패스 신호를 발생시키는 게이트웨이.