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HAM (High availablity manager)

QNX HAM은 QNX Software Systems에서 개발한 QNX Neutrino 운영 체제의 높은 가용성 모듈입니다.

특히, 시스템의 장애가 발생했을 때 자동으로 문제를 해결하고 서비스를 유지하는 데 도움을 줍니다.

RTOS는 임베디드 시스템에 사용되는 작고 경량화된 운영 체제로, 실시간 응용 프로그램의 요구 사항을 충족하는 데 필수적입니다.

그러나 이러한 시스템에서는 장애가 발생하면 시스템 전체 또는 일부 서비스가 중단될 수 있으며, 이는 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다

HAM은 이러한 상황을 방지하기 위해 설계되었습니다.

HAM은 여러 노드 간의 서비스 가용성을 모니터링하고, 문제가 발생한 경우 이를 식별하고 대처하는 기능을 제공합니다.

예를 들어, HAM은 서비스를 실행하는 노드에서 문제가 발생한 경우 다른 노드로 서비스를 이전하거나, 문제가 발생한 노드를 다시 시작하거나, 대체 서비스를 시작할 수 있습니다

RTOS에서 HAM은 시스템의 가용성을 향상시키는 데 필수적입니다. 이를 통해 시스템의 안정성을 높이고, 장애 발생 시 복구 시간을 단축시킬 수 있습니다. 또한, HAM은 시스템 관리자가 서비스와 노드의 상태를 모니터링하고, 관리하는 데 도움을 줍니다

따라서 QNX HAM은 주로 두 대 이상의 컴퓨터 노드를 가진 클러스터 환경에서 사용됩니다.

즉, 주 서버와 백업 서버(예: 스탠바이 서버) 형태의 네트워크에서 에서 주 서버에 장애가 발생하면 HAM은 백업 서버가 주 서버의 역할을 대신 수행하도록 전환하는 것입니다.

예를 들어, 클러스터 환경에서 데이터베이스 서버가 실행 중이라고 가정해 보겠습니다.
이 데이터베이스 서버는 주 서버와 백업 서버 모두에서 실행됩니다.
HAM은 이 데이터베이스 서버를 모니터링하고, 데이터베이스 서버에 장애가 발생하면 백업 서버에서 데이터베이스 서버의 역할을 수행하도록 전환합니다.
데이터베이스 서버가 실행 중인 동안 HAM은 주 서버와 백업 서버 간의 통신을 유지합니다.
이를 위해 HAM은 각 노드의 상태를 모니터링하고, 데이터베이스 서버의 상태를 주기적으로 확인합니다.
데이터베이스 서버에서 장애가 발생하면 HAM은 이를 감지하고, 백업 서버에 데이터베이스 서버의 역할을 전환합니다.
전환 프로세스는 다음과 같은 단계를 거칩니다.

1. HAM은 백업 서버에 데이터베이스 서버의 복제본을 만듭니다.
2. HAM은 백업 서버에서 데이터베이스 서버의 역할을 시작하도록 구성합니다.
3. HAM은 주 서버에서 데이터베이스 서버의 역할을 중지합니다.

이러한 과정을 통해 HAM은 데이터베이스 서버의 가용성을 유지하며, 클러스터 환경에서 높은 가용성을 보장합니다.

HAM은 클러스터 내에서 동작하는 모든 노드가 상호작용하도록 관리합니다.

이를 위해 HAM은 클러스터 노드 간의 통신을 유지하고, 각 노드의 상태를 모니터링하며, 필요한 경우 백업 서버로의 전환을 관리합니다

QNX HAM은 높은 가용성을 유지하기 위해 여러 가지 기술을 사용합니다.

예를 들어, HAM은 특정 서비스(예: 데이터베이스 또는 웹 서버)가 중단될 경우 해당 서비스를 다시 시작하도록 구성할 수 있습니다.

또한 HAM은 노드 간의 자동 재구성, 로드 밸런싱 및 클러스터 구성 관리를 지원합니다

QNX HAM은 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.

예를 들어, 통신, 자동차, 의료 및 방위 산업에서 클러스터 환경에서 높은 가용성을 필요로 하는 애플리케이션을 지원하기 위해 사용됩니다

다음은 C++ 기반 ham 을 활용하는 예제 코드입니다.

#include <iostream>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/neutrino.h>
#include <sys/syspage.h>
#include <ha/ham.h>

#define MY_SERV_NAME "MyService"

int main(int argc, char *argv[]) {
    // HAM 연결
    HAM_HANDLE_T ham_handle;
    if (ham_connect(&ham_handle) != EOK) {
        std::cerr << "Failed to connect to HAM\n";
        return EXIT_FAILURE;
    }
    
    // MyService 서비스 검색
    HAM_SERVICE_T *service;
    if (ham_find_service(ham_handle, MY_SERV_NAME, 0, &service) != EOK) {
        std::cerr << "Failed to find MyService\n";
        ham_disconnect(ham_handle);
        return EXIT_FAILURE;
    }
    
    // SIGTERM 시그널 핸들러 등록
    signal(SIGTERM, [](int sig) {
        ham_disconnect(ham_handle);
        exit(EXIT_SUCCESS);
    });
    
    // MyService 서비스 모니터링
    while (true) {
        // MyService 서비스 상태 확인
        HAM_STATE_T state;
        if (ham_get_service_state(service, &state) != EOK) {
            std::cerr << "Failed to get MyService state\n";
            ham_disconnect(ham_handle);
            return EXIT_FAILURE;
        }
        
        std::cout << "MyService state: " << state << "\n";
        
        sleep(1);
    }
    
    // HAM 연결 해제
    ham_disconnect(ham_handle);
    
    return EXIT_SUCCESS;
}

먼저, ham_connect() 함수를 사용하여 HAM과 연결합니다.
그리고 ham_find_service() 함수를 사용하여 MyService 서비스를 검색합니다.
이후 while문 안에서 ham_get_service_state() 함수를 사용하여 MyService 서비스의 상태를 주기적으로 확인합니다.
SIGTERM 시그널이 발생하면 HAM과의 연결을 해제하고 프로그램을 종료합니다.

pulse

QNX에서 pulse는 시스템에서 발생하는 이벤트를 동기적으로 처리하기 위한 방법 중 하나입니다.

Pulse는 두 개의 컴포넌트 간에 메시지를 교환하는 방법 중 하나이며, 높은 우선순위를 가지는 이벤트에 대한 처리를 보장합니다

pulse를 이용하여 시스템에서 발생하는 이벤트를 처리할 수 있습니다.

예를 들어, 자동차 제어 시스템에서는 속도, 방향, 브레이크 등의 상태가 변화할 때마다 pulse를 이용하여 이벤트를 처리합니다.

이를 통해 자동차의 상태 변화를 실시간으로 반영할 수 있습니다

다음은 C++에서 pulse를 이용하여 이벤트를 처리하는 예제입니다

#include <sys/neutrino.h>
#include <iostream>

int main() {
    // pulse 생성
    int chid = ChannelCreate(0);
    struct _pulse pulse;

    // 이벤트 발생
    int code = 0;
    int value = 1;
    MsgSendPulse(chid, getpid(), code, value);

    // 이벤트 처리
    int rcvid = MsgReceivePulse(chid, &pulse, sizeof(pulse), NULL);
    if (rcvid == -1) {
        std::cerr << "Error receiving pulse" << std::endl;
        return 1;
    }

    std::cout << "Received pulse: code=" << pulse.code << ", value=" << pulse.value.sival_int << std::endl;

    // pulse 삭제
    ChannelDestroy(chid);

    return 0;
}

이 예제는 ChannelCreate 함수를 이용하여 pulse를 생성하고, MsgSendPulse 함수를 이용하여 이벤트를 발생시킵니다.
이후, MsgReceivePulse 함수를 이용하여 이벤트를 처리합니다. 이때, pulse에 저장된 정보를 이용하여 이벤트를 처리할 수 있습니다.
pulse는 이외에도 다양한 용도로 사용될 수 있으며, 높은 우선순위를 가지는 이벤트 처리에 특히 유용합니다

Signal

QNX에서 signal은 프로세스 간에 비동기적으로 이벤트를 전달하기 위한 방법 중 하나입니다.

Signal은 각각의 시그널 번호를 가지며, 시스템에서 발생하는 이벤트를 처리하기 위해 사용됩니다.

QNX에서 signal은 kill() 함수를 이용하여 다른 프로세스에 전송할 수 있습니다.

이 때, 시그널 번호와 함께 전송되며, 이를 이용하여 대상 프로세스에서 해당 이벤트를 처리할 수 있습니다

다음은 C++에서 signal을 이용하여 이벤트를 처리하는 예제입니다.

#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <iostream>

void signalHandler(int signum) {
    std::cout << "Received signal: " << signum << std::endl;
}

int main() {
    // 시그널 핸들러 등록
    signal(SIGUSR1, signalHandler);

    // 시그널 전송
    pid_t pid = getpid();
    int sig = SIGUSR1;
    int ret = kill(pid, sig);
    if (ret == -1) {
        std::cerr << "Error sending signal" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 이벤트 처리
    // ...

    return 0;
}

이 예제는 signal 함수를 이용하여 시그널 핸들러를 등록하고, kill 함수를 이용하여 시그널을 전송합니다.
이후, 시그널 핸들러에서 해당 이벤트를 처리할 수 있습니다.
signal은 다양한 용도로 사용될 수 있으며, 주로 시스템에서 발생하는 이벤트를 처리하기 위해 사용됩니다.
예를 들어, 프로세스 간 통신에서는 signal을 이용하여 이벤트를 전송하고, 해당 이벤트를 처리하는 방식으로 구현됩니다