자율복원 가상 물리 시스템: 프로세스 마이그레이션을 이용한 차량의 예

Abstract

가상 물리 시스템(CPS)은 여러 가상 및 물리적 환경이 네트워크를 통해 상호 연결되어 있는 시스템으로, 상호간 제어하거나 임무를 대체하는 복구가 가능하다. CPS 중 승객의 안전이 가장 중요한 차량 시스템에서는 안전 기능을 중단없이 수행해야 하며, 급발진 또는 급제동 사고에도 승객의 안전이 위협 받지 않도록 하는 내결함성 시스템이 필요하다. 기존 내결함성 시스템으로 신뢰성이 높은 백업 시스템을 주로 사용하고 있지만, 백업 시스템을 구성하기 위해 많은 비용이 들며 일회만 복구 가능하기 때문에 적절한 해결책이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 EV3 로봇 차량에 프로세스 마이그레이션 플랫폼을 적용하여, 기존 노드가 고장 난 경우 주요 프로세스를 자율적으로 복구하기 위해 대체 가능 노드를 찾아내는 자율복원 시스템을 구현하였다. 이를 통해, 백업 시스템과 달리 급제동으로 인한 사고를 회피 가능하게 되었고, 시스템을 구성하는데 비용을 절감할 수 있었으며, 복구 기능을 연속으로 수행할 수 있는 이점을 얻을 수 있었다.