1

POSTECHDP&NM Lb.

Web기술을 이용한 포항제철 공정제어용

Windows NT/2000 Server의 관리시스템 설계 및 구현

2001.12.17

DP&NM Lab포항공대정보통신대학원

허 인

2

POSTECHDP&NM Lb.

Contents

? 서론? 관련 연구 및 표준? 공정제어용 서버 관리의 요구사항? 설계? 구현? 결론 및 향후과제

3

POSTECHDP&NM Lb.

연구 목표

?공정제어용 서버 관리 시스템 개발 목표

?포항제철소내 Windows NT 운영체제를 탑재한 공정제어용 서버를 웹을 이용하여 효율적으로 관리하기위한 시스템을 개발함

?개발 영역Service ProviderManagement ApplicationWeb UI

4

POSTECHDP&NM Lb.

연구 필요성

?공정제어용 서버 관리시스템의 필요성

?포항제철소내에 관리시스템에 대한 인식부족?포항제철소내에 공정제어관리시스템 구현사례가없음.?표준화된 공정제어용 PC 서버 관리시스템 부재

?시스템 관리자의 관리범위가 확대?자원의 다양화, 개별시스템 구축 등에 기인한 운영관리자의 관리 범위 확대에 따른 시스템 관리자원의효율적 관리방안 요구

?시스템 관리 환경의 변화?호스트, 단말 ? Client/Server과 Network를 통한통합관리시스템으로의 필요성 대두

5

POSTECHDP&NM Lb.

공정제어용 서버 개요(1)?공정제어용 서버 정의

?프로세스 컴퓨터라 부르며, 공장의 제어설비, 계측설비, 외부시스템과 연결되어 공장의 공정처리를 실시간으로 제어 및 감시하는 시스템

온도 Sensor 압력 Sensor

DCS PLC

공정제어용 Server

생산관제 Mainframe 분석용 PC

…

전용 Network

TCP/IP

Backbone

업무용 PC

6

POSTECHDP&NM Lb.

공정제어용 서버 개요(2)?공정제어용 서버 기능

DB 관리, File 관리, 상하위 컴퓨터 Status 관리, 특정 Application Task 관리

App. 관리

테스트, 보수, 운용, 개선지원

상위시스템, 타제어시스템간의 데이터송수신Data 전송

Man-Machine Interface를 통한 정보제공Operator I/O하위 시스템간의 정보 입출력Process I/O외부 입력 데이터 수집, 편집, 가공 보관실적수집

프로세스 상태 변화에 따라 다른 처리 기동Tracking조업관리 알고리즘 처리 및 표시조업관리

수식모델, 설정제어 알고리즘 처리 및 표시설정제어

내 용기 능

7

POSTECHDP&NM Lb.

공정제어용 서버 개요(3)?공정제어용 서버 등장배경

네트웍 통한 통합관리

분산 Network 환경

개방형 구조 기반

UNIX, Windows NTPC 서버

현 재

독자관리관리 대상

단일운영체제 Host 환경운영 환경

Maker 제공시스템 관리

OpenVMS, UNIX,Maker Oriented OS

운영 체제

Workstation주기종

과 거구 분

※ 현재 포항제철소 공정제어 Server 대수 : 112PC Server 대수 : 21개(Window NT 서버 : 15대)

8

POSTECHDP&NM Lb.

공정제어용 서버 개요(4)

WBEM 구조를 이용한 통합관리시스템 관리

적용권장객체지향 개발방법론, UML, 컴포넌트기반 SW 개발환경SW 방법론

Intouch, Citect통합 HMI

Ethernet, Profibus-DPNetwork

적용권장EI(통합형) 제어시스템제어기전기, 계측, 전산 통합(EIC 통합)

300루프 이하 중소형노후 DCS 대체

최신 제어알고리즘 및 대량 Data 처리분야Network, Interface 복잡한 장소

적용분야

Ethernet, Profibus-DPNetwork

VLC(Visual Logic Controller)제어 SW

Windows NT/2000운영체제PC-Based 제어시스템

OpenVMS

기존 시스템 응용 SW 재활용시

UnixAlpha 서버

신규 도입시Windows NT/2000PC 서버공정제어용서버(프로세스컴퓨터)

비고표준화 내용구 분

?공정제어용 서버 표준화방향

9

POSTECHDP&NM Lb.

공정제어용 서버 관리

?공정제어용 서버 관리의 변천

중형 Computer

System 감시 + Network Mgmt Utility 제공Network Protocol(DECnet, IPX, SNA, XNS)

PC 서버

System 감시 + Network Mgmt Utility 제공표준 Network Protocol(SNMP, DMI, WBEM)

Maker Oriented Protocol 사용

TCP/IP에 기반한Open Protocol 사용

10

POSTECHDP&NM Lb.

시스템 관리 개요(1)

?시스템 관리 역할

?RAS(Reliability, Availability, Serviceability) 구현 기술?시스템 정지시간을 줄여 시스템 유용성 향상?시스템의 사용효율을 증가?사용자에게 시스템 관리의 편리성을 제공

관련 연구

11

POSTECHDP&NM Lb.

시스템 관리 개요(2)

시스템자원에 대한 장애의 감지, 자동복구, 관리자 앞 자동연락 및 조치 등 수행장애 관리

모든 시스템의 운영을 통합관리시스템의 콘솔에서 수행통합 콘솔

시스템별 HW, SW, 네트워크 요소, 문서 등 기록과 관리 및 변경요구 수행, 위험요소 및 영향 평가구성, 변경 관리

사용자, 시스템 자원, 인증관리, 네트워크 보안의 조치사항 자동수행, 중요사항의 보안 담당자 수행보안 관리

HW, SW, 구성정보 및 문제점 발견시 헬프데스크 통지로 신뢰성 향상Help Desk

서버 및 시스템, 네트워크 장비, 데이터베이스로 부터 발생되는 각종 작업 상황을 관리 서버의 단말기에서 모니터링, 자동 통보 및 조치

이벤트 관리

DB 자원에 대한 이용도, 링크수, 여유 용량 등의 기록으로 효율적 메모리 및 디스크 관리DB 관리

SW 자원에 대한 Up/Down Load 수행SW 분배

시스템자원에 대한 실시간 성능 진단 및 측정으로 향후 용량 계획 수립시 활용성능 관리

서버시스템 및 네트워크 관련 자원 상태에 대한 통합관리장비 관리

각종 시스템간을 연결하는 네트워크의 맵을 이용한 관리회선 관리

네트워크 자원에 대한 정보의 수집, 관리 및 활용네트워크 관리

지역적, 공간적 분산된 시스템 자원에 대한 원격지의 명령어, 시스템 정지, 조작원격 제어

관리시스템의 효율적 제어, 관리를 위해 관련 시스템 자원에 대한 모니터링시스템 모니터링

내 용관리 항목

?관리시스템 영역

12

POSTECHDP&NM Lb.

시스템 관리 개요(3)

?관리시스템 구축방안

통합관리시스템의 원활한 관리를 지원하기위해 통합관리용 서버 및 개별시스템에 탑재되어 운영되는 상용화된 SW 로 개별시스템에 맞게 Customizing 요구

통합관리용SW

개별시스템을 통합적 관점에서 관리하기 위한 통합관리시스템으로 UNIX 또는 NT 급으로 구성

통합관리용서버

기 능구 분

13

POSTECHDP&NM Lb.

시스템 관리 개요(4)

?관리시스템의 상용 제품

한국 CA -유니센터 TNG한국 HP - OpenView한국 IBM - Tivoli

고객이 원하는 다수 벤더 /다양 솔루션을 특정벤더의 제품처럼 연동하여 사용이 가능토록 기능 제공

Framework 솔루션

한국 BMC - Partrol누리텔레콤 - NAS Center한국컴퓨터웨어 - Ecoscope한국후지쯔 -시스템워커

특정 플랫폼에 요구되는독립적 관리 기능 제공

Point 솔루션

제 품특 징구 분

14

POSTECHDP&NM Lb.

시스템 관리 개요(5) ? Framework 솔루션별 특징

○ 네트워크 관리시스템을 기반으로 서버 시스템을 통합하는 형태

○ IBM, SUN, UNIX, NT 서버 기종 등의 통합 가능

OpenViewHP

○ SW 기반 제품으로 IBM, TANDEM, UNISYS, UNIX, NT 등 다양 시스템의 통합가능○ TNG에 기반한 통합시스템 구축 시 유리

UniCenterTNG

CA

○ 서버시스템 관리를 기반으로 네트워크 시스템을 통합하는 형태○ IBM 기반의 시스템 통합에 유리

TivoliIBM특 징제 품업체

15

POSTECHDP&NM Lb.

시스템 관리 표준

?시스템 관리 표준

OSI에서 만든 시스템 관리 7 LayerCMIP

WBEM을 기반으로 한 Microsoft 시스템 관리Interface

WMI

기업전체에 대한 관리정보를 공통적으로 표현하는방법

CIM

Web을 User Interface로 사용하고 있는 시스템 관리자에게 일관성 있는 View를 제공

WBEM

대부분 V1.x를 적용하고 있으나 최근 V2.0 전환SNMP

Mgmt Program과 시스템 Component 연계 역할. Platform 독립성

DMI내 용관리표준

관련 표준

16

POSTECHDP&NM Lb.

Windows NT Server 주요 기능

Microsoft Management Console(MMC)은 고객이 네트워킹 서비스와 응용프로그램을 관리할 수 있도록 단일 사용자 정의 인터페이스를 제공한다. Windows Management Infrastructure(WMI)는 DMTF에서 지원하는 공개 표준인 Common Information Model(CIM)의MSFT 구현이다. WMI 기술은 관리 응용프로그램을 사용하여 네트워크 목록 보고서 작성, 시스템 정보 표시, 이벤트에 대한 응답, 시스템 서비스시작 또는 중단, 디스크 드라이브에서 이동식 미디어를 꺼내라는명령 보내기 등의 광범위한 기능을 구현할 수 있게 한다.

관리 서비스

인터넷 서비스 관리, 퍼블리싱, 스트리밍 미디어 및 성능 확장인터넷 서비스

CPU와 메모리 지원 측면에서 확장 가능한 솔루션을 제공응용프로그램 서비스

통합 전화 접속 및 가상 개인 네트워킹(VPN), 전화 통신, QoS 솔루션을 제공하여 대역폭과 네트워크 가용성을 보장

네트워킹 및 통신

고객에게 분산 파일 시스템, 인터넷 인쇄, 컨텐트 색인화, 동적 볼륨 관리, 플러그 앤 플레이 지원 등의 솔루션을 제공

파일 및 인쇄 공유

내 용주요 기능

17

POSTECHDP&NM Lb.

WBEM(Web-based Enterprise Mgmt) Architecture

ManagerApplication

Web-basedUser Interface

WebServer

WDMDriver

SCSIDriver

NDISDriver

Kernel Mode(WDM/WMI)

CIMRepository

WMIManagement

Provider

User

Kernel

WBEM

SCSI ClassDriver

NDIS ClassDriver

WDM ClassDriver

18

POSTECHDP&NM Lb.

공정제어용 서버관리의 요구사항

? 구현될 관리 기능

System Management Functions

FaultMgmt

ConfigurationMgmt

PerformanceMgmt

공정제어용 ApplicationMgmt

ObjectMgmt

StateMgmt

AlarmReporting

Event-ReportMgmt

AccessControl

WorkloadMonitoring

LogControl

공정제어용 Management Functions

App. ProcessMgmt

Table, FileMgmt

Link StatusMgmt

Appl. DBMgmt

Error LogMgmt

TroubleshootingMgmt

Queue(Printer)Mgmt

19

POSTECHDP&NM Lb.

설계(1)

?공정제어관리 시스템 구성도 Web-basedUser Interface

WebServer

MgmtDatabase

Driver

시스템관리용

ManagerApplication II

공정제어관리용ManagerApplication I

Link ProviderFile Provider

DB Provider

WMIManagement

Driver

Provider

20

POSTECHDP&NM Lb.

설계(2)

Management Application

Service Provider

Component

MI Module(초기화 Func, Listing Func, Operation Func)

Core Module(Flow Control Func, Memory Handle Func, DB Handle)

CI Module(CI Functions for Components)

?공정제어용 Service Provider

21

POSTECHDP&NM Lb.

설계(3)

User Interface

Management Application Functions

Service Provider

Fault Func

Service Provider API

Config Func Perform Func

Appl ProcessFunc

Link StatusFunc

App DBFunc

Appl ErrlogFunc

Appl DataFunc

?Manager Application

22

POSTECHDP&NM Lb.

설계(4)

사용자 Login

통합감시화면

성능관리화면 장애관리화면 운영관리화면 사용자관리화면

? User Interface

23

POSTECHDP&NM Lb.

개발환경

?하드웨어 요구사항?Pentium III Class Computer?128 MB RAM?300 MB of Available Hard Disk Space

?소프트웨어 요구사항?Windows NT Service Pack 5 이상, Windows 2000?WMI SDK(WMICORE.exe, WMISDK.exe)? IIS(Internet Information Server) 설치

?컴파일러?Visual C++ 6.0 Compiler

구현

24

POSTECHDP&NM Lb.

구현(1) 전체 구성도

CIMONRepository

DCOM

ASP

HTTP

CIM Object Manager(CIMOM)

System 관리용 MA by C++

Fault Mgmt Func.Configuration Mgmt Func.Performance Mgmt Func.

관리DB

Web Server

Web-based UI by ASP

Performance.asp, Fault.aspMaintenance.asp, Register.aspConfigure.asp, Display_log.aspInfo_dynamic_display.aspInfo_statistic_daily_display.asp

By SQL Library

공정제어용 Provider by C++

App Process ProviderLink Status ProviderApp DB ProviderQueue ProviderError Log ProviderApp Data Provider

Built-in Provider

Win32WDM

Registry

WMI API

Components(Win32, Registry, WDM)

Components(App DB, Process, App Files)

App. APIDCOM

공정제어 관리용 MA by C++

Application Process Mgmt FuncLink Status Mgmt FuncApplication DB Table Mgmt FuncApplication Error Log Mgmt FuncApplication Data Mgmt Func.

DCOM

By SQL Library

25

POSTECHDP&NM Lb.

구현(2)

? Built-in Service Providers

Registry로 부터 Data를 Access한다Registry Provider

Win32 Subsystem으로부터 Data를Access한다

Win32 Provider

Device Driver로 부터 Data 및 Event를 Access한다

WDM Provider내 용Built-In Providers

26

POSTECHDP&NM Lb.

구현(3)?공정제어관리용 Service Providers

정상적 공정여부를 알기 위해 주요 핵심 데이터 정보를 Access한다.

App Data Provider

디렉토리내의 특정 정의된 파일을 참조하여에러의 결과를 참조한다.

Error Log Provider

각종 특정 목적의 조업관리 Printer 및 화면들의 현재 상태 정보 Access

Queue Provider특정 Application DB Table 상태를 점검한다.App DB Provider

하위 컴퓨터 및 상위컴퓨터와의 통신상태, 송수신 정보 상태를 Access

Link Status Provider

Application Process 감시 및 Global Table 및 File의 상태정보를 Access

App Process Provider

내 용공정제어 Providers

27

POSTECHDP&NM Lb.

구현(4)

? Built-In Service Provider 처리 Flow

WMI내에 등록

Initialization(IWbemProviderInit Interface 구현)

Primary Interface 구현

WMI로부터의 Request 처리

28

POSTECHDP&NM Lb.

구현(5)

?공정제어용관리 Provider 처리 Flow

각 Function별로 Class로 등록

Initialization(File 생성, Memory 할당)

Primary Interface 구현(API 연결)

Cyclic Data Handling

29

POSTECHDP&NM Lb.

구현(6)

?Management Application 구성

Application Process Mgmt FunctionLink Status Mgmt FunctionApplication DB Table Mgmt FunctionApplication Error Log Mgmt FunctionApplication Data Mgmt Function

공정제어 관리용Management Application

Fault Management FunctionConfiguration Management FunctionPerformance Management Function

시스템 관리용Management Application

내 용구분

30

POSTECHDP&NM Lb.

구현(7)

?Management Application 처리 Flow

Locator Services

Enum

QualifierSet

Object

IWbemQualifierSet

IWbemClassObjectIEnumWbemClassObject

IWbemServicesIWbemLocator

CoCreateInstanceEx COM API

WMI API, 공정제어관리용API(Data Get)

31

POSTECHDP&NM Lb.

구현(GUI)

? Login : 사용자인증

32

POSTECHDP&NM Lb.

구현(GUI)?Main Menu

33

POSTECHDP&NM Lb.

구현(GUI)

?운영관리예

34

POSTECHDP&NM Lb.

구현(GUI)

?성능관리예

35

POSTECHDP&NM Lb.

결론 및 향후 과제

?기대효과

?공정제어 Server에서 발생하는각종상황을중앙의단말에집중 관리하며 메시지의 중요도에 따라 색깔별로 구분하여표시함으로써각종인프라를최적의상태로유지

? 문제 발생 및 장애의 사전 예방 감시기능으로 시스템의 안정적운영이가능

?각 시스템의각종작업진행상황을실시간, 효과적감시

? 장애 유형별 현황자료 기록으로서비스 및 품질 개선에 활용

36

POSTECHDP&NM Lb.

결론 및 향후 과제

?결론포항제철소 공정제어용 Windows NT Server의 관리를 위한 중요 정보를 WBEM Architecture를 기반으로 추출하고, Web User Interface를 이용하여 효과적으로 감시할 수 있도록시스템을개발함

?향후과제? 공정별로공통된공정관리항목을표준화? 공정제어관리용 Back-End Program 개발? 포항제철소 3고로 공정제어용 Windows NT Server에적용함(2002.3)