다음과 같은 예로 Bypass Adapter 의 개념을 쉽게 설명 할 수 있을 것 같다 . 한 회사의 네트워크의 관문 역할을 하는 Gateway System 에 장애가 발생하 였다 . 많은 문제가 발생할 것입니다 . 메일서비스 ,WEB 서비스가 안 된다는 전화가 사방에서 올 것이고 담당자는 원인이 무엇인지 확인작업에 바쁠 것입니 다 .
만약 Gateway system 이 이중화 되어 있다면 다행이겠지만 대부분의 기업이 Gateway system 을 이중화 할 수는 없고 설사 이중화 한다고 하여도 최후를 위한 대비는 이루어 져야 합니다 .
이 상황에 대한 해결책이 Bypass adapter 입니다 . 네트워크장비에 장애 상황이 발생하면 Bypass 기능의 작동으로 기존의Network Path를 대신하는 path 가 생성되어 중단 없이 networking이 가능하도록 합니다.
Normal mode에서는 Packet이 들어오는 port와 나가는 port는 독립적인 상태에서 packet을 처리하다가 장애상태를 감지하면 두 개의 port사이에는 자동 적으로 새로운 물리적인 연결이 구성이 되어 입력된 모든 packet은 그대로 다른 port로 전달이 되어 network의 가용성을 극대화 합니다.
Niagara Bypass Adapter 소개
Niagara bypass adapter 는 두 개의 독립적인 gigabit port 를 갖고 있는 64-bit/133Mhz PCI-X network interface 기반의 card 입니다 . PXG4BP / PXG2BP/ PGX4BPI/PXG2BPI 는 copper , PXG2BPF / PXG2BPF-LX / PXG4BPFI / PXG4BPFI-LX 는 Optical interface 로 제작이 되었으며 네트워크의 최대 가용 시간을 제공하기 위해 bypass 회로를 포함하고 있습니다 .
Software 요구나 system 의 장애로 Ethernet port 를 bypass 할 것 입니다 . Bypass mode 에서 Ethernet network port 의 연결은 interface 로 부터 분리되고 Ethernet port 사이에 패쇠적인 loop-back 연결을 생성하기 위해 다른 port 로 switch over 된다 . 따라서 bypass mode 에서 하나의 port 로부터 받아들여진 모든 packet 은 다른 나머지 port 로 전달된다 . 이 기능은 시스템에 장애나 네트워크의 최대 가용성을 제공하는 것을 가능케 한다 .
System 장애 ( power-off 같은 ), system hang 과 software application hang 이 발생할 경우 board 상의 controller 는 Ethernet port 를 Bypass 한다 . software 적으로 program 이 가능한 Watch Dog Timer(WDT) 를 갖고 있다 . 이것은 시스템의 장애를 감지하고 program 된 time out 값이 지난 후에 Ethernet port 는 자동적으로 bypass 하게 된다 . WDT 는 software 적으로 사용과 비사용이 가능하다 .
Software program 을 통해 bypass / normal mode 를 선택할 수 있으며 adapter 의 port 는 독립적인 운영상태로 남아 있을 수도 있습니다 . Disable Bypass Capability 기능을 지원하는 경우 이 Disable Bypass Capability 명령은 adapter 가 bypass mode 로 동작하지 않게 하며 일반적인 NIC adapter 처럼 동작을 합니다 . 또한 power-off 상태에서도 설정값은 남아 있습니다 .
TCP/UDP/IP checksum offload 와 TCP segmentation 을 수행하는 hardware acceleration 을 갖고 있다 . host processing offload accelerator 는 application processing 을 위해 host 의 CPU 를 좀더 자유롭게 한다 .
Bypass Adapter 의 특징
Power 장애 , system hang, software application hang 같은 경우에 Ethernet port 를 bypass 합니다 . Bypass mode 와 normal mode 에 대한 software 적인 program 이 가능하다 Watch dog Timer(WDT) controller 가 board 에 장착됨 Time out 에 대한 interval 을 software 적으로 프로그램 할 수 있습니다 . WDT 활성 / 비활성 counter 를 software 적으로 프로그램 이 가능하다 Host system 장애 , Power off, software 에 의해 내장된 Bypass 회로가 작동 한다 . 1Gbps full duplex 와 100 / 10 Mbps 속도와 Simplex / Full Duplex 사이에서 Nway 자동negotiation 을 통해 자동으로 감지 및 switching 합니다 . Host Interface standard support: · PCI v2.2 32/64 bit, 33/66Mhz · PCI-X v1.0 32/64-bit, 66/100/133MHz 고성능 , 고신뢰성과 저 저력 소비하는 MAC + PHY SERDES 가 내장된 Broadcom 5704 dual controller 를 사용합니다 . CPU 사용률을 낮추며 PCI-X 정체를 피하기 위해 채널마다 64kb 의 packet buffer 를 제공합니다 . advanced packet classification 을 위해 채널마다 Dual high speed RISC processor 를 사용합니다 . Hardware 가속은 host processor 로부터 offload task 를 할 수 있습니다 . Controller 는 TCP/UDP/IP checksum 계산과 TCP segmentation 을 host cpu 에 의존하지 않고 수행 할 수 있습니다 . Link Aggregation and Load Balancing: · Switch dependent: 802.3ad (LACP), Generic Trunking ( GEC / FEC) · Switch and NIC Independent. · Failover Priority queuing ? 802.1p layer 2 priority encoding. Jumbo Frame (9KB). 802.x flow control. Boot ROM embedded or optional can be used for Boot ROM applications. PCI Hot Plug. (IBM, Compaq, Dell, and Microsoft) SNMP MIB II, Ethernet like MIB, and Ethernet MIB (802.3z, Clause 30) 을 위한 통계
CASE
IPS 장비에 기존 FOD (fail over Device) 대용으로 장비 내부에 Ethernet adapter 로 탑재 Spam-mail 장비에 장애 대비기능이 추가된 Ethernet Adapter 로 탑재됨 . 이중화 모듈을 사용하여 이중화 구성 IP-wall 장비 내부에 장착하여 장애 대비 기능 구현
기대 효과
고가의 FOD 장비를 대신하여 생산 원가 절감에 통한 영업적 경쟁력 제공 기존의 Fast-Ethernet Level 에서 제공되던 Bypass 기능을 Gigabit Level 에서 구현하여 Network performance 향상 장비 내부에 장착하여 장비의 outline 의 소형화 및 타사 제품에 비해 기능적인 경쟁력을 갖는다 .
내부 구조 및 동작 원리
그림 [2] 는 bypass adapter 의 bypass module 을 간략하게 표현한 것입니다 .
BP_SW1-1 과 BP_SW1-2 에 의해서 Bypass 경로를 사용 할 지 아니면 일반 standard NIC 와 같은 경로를 사용 할 지를 선택 할 수 있다 . DIS_BP_SW 는 Bypass 기능의 작동 여부를 결정 할 수 있다 .
일반적인 환경에서는 BP_SW1-1 과 1-2 를 off 상태 (Normal Mode) 로 설정을 하고 사용하다가 장애요소에 의해 network 의 동작이 올바르지 않을 경우 BP_SW1-1과 1-2는 자동으로 on상태로 switching되어 Bypass Mode로 Gigabit Ethernet Adapter의 상태를 변경합니다.
이때 DIS_BP_SW 에 따라 Bypass 의 기능이 여부가 결정이 됩니다 . 이 기능은 Power-off 상태에서 bypass 기능의 사용여부 결정 할 때 사용됩니다.
Bypass 를 결정하는 것은 Board 상에 장착된 Watch Dog Timer 에 의해 결정이 됩니다 . Watch Dog Timer 는 일종의 Timer 로서 정해진 시간에 reset 신호가 도착 하지 않을 경우 장애로 판단하여 switching 을 수행하여 Bypass mode 로 동작하게 합니다 .
이와 같은 간단하면서도 Hardware 적으로 완벽히 독립적인 장애 판단 모듈은 어떠한 delay 요소도 없이 정확한 장애판단과 bypass 를 지원합니다 .
- PXG2BP 기준 1.7A at 5V: Typical all ports operate at 1000Mbit/s. 0.9A at 5V: Typical all ports operate at 100Mbit/s. 0.8A at 5V: Typical all ports operate at 10Mbit/s. 0.8A at 5V: Typical No link at all ports.
Operating Humidity:
0% ~ 90%, non-condensing
Operating Temperature:
0 ° C ~ 50 ° C (32 ° F ~ 122 ° F)
Storage Temperature:
-20 ° C ~ 65 ° C (-4 ° F ~ 149 ° F)
EMC Certifications:
- PXG2BP / PXG2BPI 기준 FCC Part 15, Subpart B Class B Conducted Emissions Radiated Emissions CE EN 55022: 1998 Class B Conducted Emissions Radiated Emissions CE EN 55024: 1998 Immunity for ITE Amendment A1: 2001 CE EN 61000-3-2 2000 Harmonic Current Emissions CE EN 61000 3-3 Voltage Fluctuations and Flicker CE IEC 6100-4-2: 1995 ESD Air Discharge 8kV. Contact Discharge 4kV. CE IEC 6100-4-3:1995 Radiated Immunity (80-1000Mhz), 3V/m 80% A.M. by 1kHz CE IEC 6100-4-4:1995 EFT/B: Immunity to electrical fast transients 1kV Power Leads, 0.5Kv Signals Leads CE IEC 6100-4-5:1995 Immunity to conductive surges COM Mode; 2kV, Dif. Mode 1kV CE IEC 6100-4-6:1996 Conducted immunity (0.15-80 MHz) 3VRMS 80% A.M. By 1kHz CE IEC 6100-4-11:1994 Voltage Dips and short Interruptions V reduc > 95% , 30%>95% Duration 0.per,25per,250per
Gigabit Ethernet, 1000Base-T Fast Ethernet, 100Base-TX Ethernet, 10Base-T
Simplex / Full duplex operation:
Support both Simplex & Full duplex operation in all operating speeds
Auto negotiation:
Auto-negotiation between Full duplex and simplex operations and between 10Mb/s 100Mb/s speeds and duplex 1000Mb/s.
Data Transfer Rate:
100 and 10 Mbits/sec in simplex mode per port 2000Mbit/s 200 and 20 Mbit/s in full duplex mode per port
Cables and Operating distance:
10Base-T Category 3, 4, or 5 maximum 50m * 100Base-Tx Category 5 maximum 50m * 1000Base-T Category 5E maximum 50m *
Controller chip vendor
Broadcom
Intel
LED and Connector Specifications
LEDs:
3 LEDs per port
Activity: ACT LED Blinks on Activity on any Link speed 1000Mbit/s Link: 1000 LED is on 1000Mbit/s Link 100Mbits/s Link: 100 LED is on 100Mbit/s Link 10Mbit/s Link: 1000 LED and 100 LED are on in 10Mbit/s Link
LEDs location
LEDs are located on the PCB, visible via holes in the metal bracket holder
Connectors:
2 Shielded RJ-45
4 Shielded RJ-45
2 Shielded RJ-45
4 Shielded RJ-45
Software support:
Operating system support:
Windows 2003 Windows 2000 Linux FreeBSD
Linux 2.4.x / 2.6.x FreeBSD 2.4.7 / 2.4.9
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Bypass Adapter 란 무엇인가 ? 
Power 장애 , system hang, software application hang 같은 경우에 Ethernet port 를 bypass 합니다 .
