DE19921589A1 - Verfahren zum Betrieb eines Datenübertragungssystems - Google Patents
Verfahren zum Betrieb eines DatenübertragungssystemsInfo
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Abstract
Ein aktiver Partner (MA) und ein passiver Partner (SL) kommunizieren über mehrere parallele Datenübertragungswege (LAN0, LAN1) durch wechselseitigen Austausch von Meldungen (M1). Dabei werden mehrere der zur Verfügung stehenden Datenübertragungswege (LAN0, LAN1) initialisiert und gleichzeitig zum Meldungsaustausch im normalen Betriebsfall verwendet.
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Datenübertragung und
betrifft den Betrieb eines Datenübertragungssystems mit einem
aktiven, auch als Master bezeichneten Partner, einem passi
ven, auch als Slave bezeichneten Partner und mit redundanten
Datenübertragungswegen, die auch als Kommunikationskanäle be
zeichnet werden. Die Erfindung betrifft insbesondere den Be
trieb eines Datenübertragungssystems zur übergeordneten
Steuerung einer Ressourcen-Plattform bei Netzwerkverbindungen
für die Telekommunikation.
Im Bereich verteilter intelligenter Netze können mittels
einer Knotenarchitektur (sog. "Service Node Architektur') ein
oder mehrere abhängige zu steuernde Rechner oder Datenverar
beitungseinrichtungen (auch als Ressource-Plattform bezeich
net) an einen übergeordneten Kontrollrechner angeschlossen
werden, der auch als "Service-Node-Controller" (Master) be
zeichnet wird. Der Master ist der die eigentlichen Steuer
funktionen ausführende Rechner, auf dem beispielsweise ein
für Telefonanrufer zu realisierender Service programmiert
ist. Der Begriff Service umfaßt im Rahmen der vorliegenden
Erfindung z. B. eine Ablauflogik, die einem Anrufer einen be
stimmten Dienst (z. B. einen durch Telefontasteneingabe menü
gesteuerten Auskunftsdienst) zur Verfügung stellt. Üblicher
weise ist eine Ressource-Plattform an das öffentliche Telefon
netz (Public Switched Telephone Network PSTN) angeschlossen
und dient zur Realisierung einfacher Funktionen (wie Kurzan
sagen, Ausgabe oder Eingabebestätigung z. B. durch Tastenbe
tätigung erzeugter Daten). Ferner kann im Rahmen der Telekom
munikation von der Ressource-Plattform auch die Meldung von
über eine Vielzahl von Telefonleitungen bei der Plattform
eingehender Anrufe an den Master gemeldet werden.
Für die Kommunikation zwischen Master und Slave sind Schnitt
stellendefinitionen erforderlich, die den Austausch von Mel
dungen zwischen Master und Slave regulieren. Dafür sind ver
schiedene Spezifikationen bekannt, wie beispielsweise von der
Firma GTE Telephone Operations, 700 Hidden Ridge Irving,
Texas, USA unter der Bezeichnung "Intelligent Peripheral
Resource Platform Interface (IP-RPI)". Der Meldungsaustausch
erfolgt üblicherweise auf der Basis von Netzwerkprotokollen,
wobei das sog. Transport Control Protokol (TCP)/Internet
Protokol (IP) weite Verbreitung gefunden haben. Grundsätzlich
können aber auch andere Protokolle benutzt werden. Die Kommu
nikation zwischen Master und Slave kann beispielsweise über
ein Local Area Network (LAN) erfolgen. Nach der vorgenannten
Spezifikation der Firma GTE sind für diese Netzwerkverbindun
gen (LAN-Verbindungen) keine Redundanzen vorgesehen. Dies
wirkt sich bei einer Störung der LAN-Verbindung fatal auf die
Kommunikation zwischen Master und Slave aus. Wird die LAN-
Verbindung vorübergehend oder länger (beispielsweise durch
Zerstörung des Verbindungskabels) unterbrochen, ist eine Kom
munikation zwischen Master und Slave und damit z. B. bei
einem Telekommunikationssystem die Annahme und Verarbeitung
eingehender Telefonanrufe nicht mehr möglich.
Vor diesem Hintergrund ist es denkbar, sicherheitshalber eine
zweite oder weitere LAN-Verbindungen (LAN-Redundanz) vorzu
halten, auf die bedarfsweise bei Störung der bisher benutzten
LAN-Verbindung umgeschaltet werden kann. Die dazu erforder
liche Prozedur ist jedoch verhältnismäßig aufwendig und muß
systembedingt zumindest einen vorübergehenden Datenverlust in
der Phase hinnehmen, in der die Fehlerhaftigkeit der bisher
benutzten LAN-Verbindung erkannt, weiterverarbeitet und
schließlich auf eine alternative LAN-Verbindung umgeschaltet
wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Betrieb eines Datenübertragungssystems mit einer beson
ders hohen Zuverlässigkeit vorzuschlagen, bei dem insbeson
dere bei Störung eines Datenübertragungsweges zwischen Master
und Slave kein vollständiger Verlust von zu diesem Zeitpunkt
verarbeiteten oder zu bearbeitenden Meldungen eintritt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren
zum Betrieb eines Datenübertragungssystems mit einem aktiven
Partner (Master) und einem passiven Partner (Slave) und mit
mehreren parallelen Datenübertragungswegen, über die Meldun
gen zwischen Master und Slave ausgetauscht werden, die dazu
jeweils als Sender oder Empfänger fungieren, wobei mehrere
der Datenübertragungswege initialisiert und im Normalbetrieb
zum Meldungsaustausch verwendet werden.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt als ein wesentlicher
Aspekt das Prinzip zugrunde, eine Vielzahl von parallelen Da
tenübertragungswegen vorzusehen und mehrere oder alle von
diesen im ungestörten Betriebsfall (Normalbetrieb) zum Mel
dungsaustausch zwischen Master und Slave zu verwenden. Durch
diese Maßnahme können im Fall einer Störung eines oder mehre
rer Datenübertragungswege zumindest noch Anteile des gesamten
Meldungsaufkommens unbeeinträchtigt weiterhin ausgetauscht
werden.
Eine diesbezüglich vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungs
gemäßen Verfahrens sieht vor, daß eine mit einer individuel
len Kennung versehene, zu übertragende Meldung sendeseitig
entsprechend der Anzahl verwendeter Datenübertragungswege
vervielfältigt wird, annähernd gleichzeitig über alle verwen
deten Datenübertragungswege übertragen wird und empfängersei
tig aufgrund der Kennung als redundant übertragen erkannte
Meldungen nicht verarbeitet oder ausgeführt werden. Weil die
zu übertragende Meldung redundant über alle zur Verfügung
stehenden Datenübertragungswege übertragen wird, können
Störungen einzelner Datenübertragungswege nicht zum Verlust
der Meldung führen, solange zumindest ein Datenübertragungs
weg störungsfrei arbeitet. Um empfängerseitig die redundanten
Meldungen herausfiltern zu können, kann beispielsweise eine
für jede Meldung spezifische Sequenznummer verwendet werden.
Jede Meldung hat dazu eine eigene, individuelle
Sequenznummer, die bei einer Anfrage/Antwort-Kommunikation
zwischen Sender und Empfänger bei dem antwortenden Teil
gespiegelt (dupliziert) werden muß, um eine eindeutige
Zuordnung beim ursprünglichen Sender zu gewährleisten. Die
Sequenznummern können z. B. in Listenform empfängerseitig
abgelegt werden, um bei neu eingehenden Meldungen anhand
deren Sequenznummer feststellen zu können, ob die Meldung
bereits auf einem anderen Datenübertragungsweg übermittelt
worden ist. Grundsätzlich ist auch eine andere eindeutige
Identifikation der Meldungen als mit Hilfe ihrer Sequenz
nummern denkbar.
Eine diesbezüglich bevorzugte Verwaltung der eingehenden Mel
dungen kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch rea
lisiert werden, daß empfängerseitig eine eingehende Meldung
anhand ihrer Kennung mit einer Prüfliste, die die Kennungen
innerhalb einer zurückliegenden Zeit eingegangener Meldungen
enthält, daraufhin verglichen wird, ob eine Meldung mit iden
tischer Kennung bereits empfangen worden ist, bei negativem
Vergleichsergebnis die Meldung zur Weiterverarbeitung freige
geben und die Prüfliste durch entsprechenden Eintrag der Ken
nung dieser Meldung aktualisiert wird oder bei positivem Ver
gleichsergebnis die eingehende Meldung nicht zur Weiterverar
beitung freigegeben wird. Die Meldung kann auch eine be
stimmte Zeit später automatisch oder nach Eintreffen der
redundanten Meldung sofort aus der Liste gelöscht werden. Um
die vorbeschriebenen Verfahrensschritte bevorzugt in Form von
Hardware (ASIC) zu realisieren, könnten dem Sender nach
geschaltet bzw. dem Empfänger vorgeschaltet entsprechende
Schaltungen vorgesehen werden. Die senderseitige Schaltung
vervielfältigt automatisch die zunächst nur einfach von dem
jeweiligen Sender bereitgestellte Meldung und bringt sie dann
auf alle verwendeten Datenübertragungswege. In entsprechender
Weise ist auf der Gegenseite (Empfänger) eine Schaltung zu
installieren, die dort die redundant empfangenen Meldungen
herausfiltert und die Meldungsströme wieder in einem einzigen
Datenstrom bündelt.
Im Hinblick auf eine möglichst hohe Systemflexibilität und
aus Kostengründen ist eine Verfahrensausgestaltung vorteil
haft, die durch Rechner-Programmschritte realisiert werden
kann. Eine diesbezüglich bevorzugte Ausgestaltung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß zu übertragende Mel
dungen sendeseitig nach einer Verteilvorschrift auf die ver
wendeten Datenübertragungswege verteilt werden, so daß über
jeden verwendeten Datenübertragungsweg nur ein Anteil des ge
samten Meldungsaufkommens übertragen wird. Auch hier werden
alle zur Verfügung stehenden Datenübertragungswege in die Be
wältigung des Meldungsaustausches einbezogen. Dies läßt sich
programmtechnisch beispielsweise auf der Empfängerseite da
durch realisieren, daß mittels an sich bekannter Programmbe
fehle ("select") von mehreren Eingängen (sockets) des Empfän
gers sequentiell in hoher Geschwindigkeit und damit quasi
parallel gelesen wird. Sendeseitig und empfängerseitig ist
dazu ein Verteiler ("scheduler") vorgesehen, der nach einem
bestimmten Algorithmus die zu sendenden Meldungen auf alle
angeschlossenen bzw. verwendeten Datenübertragungswege ver
teilt. Im einfachsten Fall kann der Algorithmus eine Reihum
verteilung ("round robin") bewirken.
Ein besonders bevorzugter Algorithmus zur Auswahl des jeweils
aktuell für eine Meldung benutzten Datenübertragungsweges
ist:
n = Identifikator mod(N), wobei
mit n die Nummer des zu benutzenden Datenübertragungswegs be zeichnet ist,
Identifikator die Zuordnung einer Meldung zu einem Vorgang oder einer Transaktion ist und
N die Anzahl zur Verfügung stehender Datenübertragungswege ist.
n = Identifikator mod(N), wobei
mit n die Nummer des zu benutzenden Datenübertragungswegs be zeichnet ist,
Identifikator die Zuordnung einer Meldung zu einem Vorgang oder einer Transaktion ist und
N die Anzahl zur Verfügung stehender Datenübertragungswege ist.
Als Identifikator von Meldungen z. B. im Bereich der Tele
kommunikation kann die jeweilige Nummer des Telefonkanals
(Portnummer) dienen, über die der jeweilige Vorgang (Trans
aktion) z. B. beim Verbindungsaufbau abläuft.
Um besonders zuverlässig den Ausfall eines oder mehrerer Da
tenübertragungswege erkennen zu können, sieht eine bevorzugte
Weiterbildung der Erfindung vor, daß in Zeitabständen vom Ma
ster über alle verwendeten Datenübertragungswege Testmeldun
gen mit Rückmeldungsanforderung an den Slave übertragen wer
den, masterseitig das Eintreffen der angeforderten Rückmel
dungen überwacht und derart ausgewertet wird, daß bei aus
bleibenden Rückmeldungen der zugeordnete Übertragungsweg als
vorläufig nicht weiter nutzbar deklariert wird und die Dekla
ration von nicht nutzbaren und/oder nutzbaren Datenübertra
gungswegen an den Slave übermittelt wird.
Diese Ausgestaltung der Erfindung trägt dem Problem Rechnung,
daß der Slave nicht ohne weiteres aus - innerhalb einer vor
gegebenen Zeit - ausbleibenden Testmeldungen auf eine Störung
des zugeordneten Datenübertragungsweges schließen kann. Ein
vermeintliches Ausbleiben der Testmeldungen innerhalb der
vorgegebenen Zeit kann nämlich auch darauf beruhen, daß die
Frequenz der Testmeldungen - als änderbarer Parameter des Ma
sters - vermindert worden ist, der Testbetrieb aber an sich
störungsfrei funktioniert. Deshalb ist vorteilhafterweise die
Übermittlung von Informationen beispielsweise in Listenform
über die jeweils aktuell verwendbaren, d. h. aktiven Daten
übertragungswege vorgesehen. Diese Informationsübermittlung
von dem Master an den Slave kann als extra Meldung erfolgen
oder besonders vorteilhaft zusammen mit den Testmeldungen er
folgen. Nach Empfang der jeweils aktualisierten Deklaration
sperrt der Slave für von ihm abzugebende Meldungen die jewei
ligen als nicht nutzbar deklarierten Übertragungswege. Eine
übereinstimmende bzw. kompatible Identifizierung und Bezeich
nung der Datenübertragungswege auf Seiten des Masters einer
seits und des Slaves andererseits kann durch einfache Konfi
guration des Masters und des Slaves festgelegt werden. Die
zur Verfügung stehenden Datenübertragungswege können in
aufsteigender Reihenfolge mit ganzen Zahlen durchnumeriert
werden, so daß die zu übermittelnde Deklaration oder Liste
der nutzbaren Datenübertragungswege eine Reihe von ganzen
Zahlen ist; die jeweils gestörten, nicht nutzbaren Datenüber
tragungswege sind mit ihrer Nummer in der Liste dann nicht
enthalten.
Eine noch schnellere Reaktionsmöglichkeit bei einem Ausblei
ben von Testmeldungen ist durch den Slave nach einer vorteil
haften Ausgestaltung der Erfindung dadurch möglich, daß in
Zeitabständen vom Master annähernd gleichzeitig über alle
verwendeten Datenübertragungswege dieselbe Testmeldung mit
Rückmeldungsanforderung an den Slave übertragen wird, vom
Slave bei erstmaligem Empfang der Testmeldung über einen
ersten der Datenübertragungswege die übrigen verwendeten Da
tenübertragungswege daraufhin überwacht werden, ob auch auf
diesen dieselbe Testmeldung eingeht und nach Ablauf einer von
dem erstmaligen Empfang an laufende Wartefrist diejenigen Da
tenübertragungswege vom Slave als vorläufig nicht weiter
nutzbar klassifiziert werden, auf denen innerhalb der Warte
frist dieselbe Testmeldung nicht eingegangen ist.
In diesem Fall wird über jeden Datenübertragungsweg dieselbe
Testmeldung übermittelt, so daß der Slave eine Auswertung der
Testmeldungen (bevorzugt innerhalb eines Zeitrahmens) vorneh
men kann. So kann beispielsweise nach erstmaligem Empfang
einer speziellen Testmeldung ein Zeitglied gesetzt werden,
nach dessen Ablauf bei Ausbleiben weiterer identischer, über
andere Datenübertragungswege erwarteter Testmeldungen ange
nommen wird, daß der betreffende Datenübertragungsweg nicht
funktionstüchtig ist. Hier erfolgt also die bedarfsweise
(vorübergehende) Sperrung des Datenübertragungsweges durch
den Slave selbst.
Außerdem erwartet der Master seinerseits nach Aussenden der
Testmeldungen innerhalb einer kurzen Zeitspanne die angefor
derten Rückmeldungen; bleiben diese auf einem oder mehreren
Datenübertragungswegen aus, sperrt auch der Master in ent
sprechender Weise die jeweiligen Datenübertragungswege. Ein
Vorteil dieser Variante liegt darin, daß der Slave nicht auf
die Übermittlung der zur Verfügung stehenden Datenübertra
gungswege angewiesen ist. Selbstverständlich sind auch alter
native oder kombinierte Anwendungen der vorstehend beschrie
benen Überprüfungsverfahren möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend beispielhaft
anhand einer Zeichnung weiter beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 ein Datenübertragungssystem,
Fig. 2 eine Verteilungsmöglichkeit für zu übertragende Mel
dungen auf verschiedene Datenübertragungswege,
Fig. 3 ein Beispiel für die Überwachung der verwendeten Da
tenübertragungswege nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und
Fig. 4 eine Erkennungsmöglichkeit eines gestörten Datenüber
tragungsweges im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt ein Datenübertragungssystem mit einem aktiven
Partner MA (Master) und einem passiven Partner SL (Slave).
Zwischen Master und Slave ist eine bidirektionale Kommunika
tion (Meldungs- oder Datenaustausch) über mehrere parallele
Datenübertragungswege LAN0, LAN1 möglich. Im Ausführungsbei
spiel sind der Übersichtlichkeit halber lediglich zwei Daten
übertragungswege gezeigt; selbstverständlich können auch mehr
Datenübertragungswege initialisiert sein. Betriebsgemäß tau
schen Master und Slave eine Vielzahl von Meldungen über die
initialisierten und eingerichteten Datenübertragungswege aus
(die Initialisierung und Aktivierung ist durch "*" gekenn
zeichnet). Dabei fungieren Master und Slave jeweils wechsel
seitig als Sender S bzw. Empfänger E. An den Slave sind eine
Vielzahl von eingangsseitigen Datenleitungen angeschlossen,
über die Nachrichten von außen (z. B. ankommende Telefonan
rufe) zum Slave gelangen können. Die Datenleitungen können
beispielsweise Telefonleitungen TL sein und eine Vielzahl von
Eingängen (Ports) beaufschlagen. Beispielhaft sind Ports P4
und P7 bezeichnet.
Zur nachfolgenden Erläuterung sei angenommen, daß der Master
MA an den Slave SL eine Meldung M1 zu übermitteln hat. Die
vom Master generierte Meldung M1 liegt zunächst nur einfach
vor und wird in einem internen Duplizierer DUP dupliziert.
Damit wird die Meldung M1 sowohl über den ersten Datenüber
tragungsweg LAND als auch über den zweiten Datenübertragungs
weg LAN1 an den Slave übermittelt. Die Meldung M1 enthält
eine Kennung K1, um die Identität der Meldung M1 empfänger
seitig (also in dieser Situation auf Seiten des Slave) ein
deutig feststellen zu können.
Um die mehrfach eingehenden duplizierten Meldungen nur beim
ersten Eingang zu verarbeiten oder weiterzuleiten - bei
spielsweise an eine Applikation APP - werden slaveseitig die
Kennungen der eingehenden Meldungen ausgewertet. Dazu werden
alle eingehenden Meldungen mit ihrer Kennung in einer Prüfli
ste PL abgelegt. Beispielhaft sind in der Prüfliste PL die
während eines Zeitraumes Δt zu betrachtenden Meldungen M0,
M1 und MX mit ihren individuellen Kennungen K0, K1, KX darge
stellt. Die Meldung M1 sei zuerst über den Datenübertragungs
weg LAN0 bei dem Slave SL eingegangen und in die Prüfliste PL
aufgenommen und außerdem an die Applikation APP weitergelei
tet worden. Kurze Zeit später (betrachtet werden hier Zeit
räume in der Größenordnung von Millisekunden bis Sekunden)
sei die Meldung M1 erneut - diesmal über den Übertragungsweg
LAN1 - beim Slave eingegangen. Die nur zur Unterscheidung als
M1' bezeichnete Meldung wird von einem Vergleicher V anhand
ihrer Kennung K1 mit dem Inhalt der Prüfliste PL verglichen.
Dabei wird anhand der Kennung K1 festgestellt, daß die Mel
dung M1 bereits eingegangen (und vorteilhafterweise auch so
fort weitergeleitet) worden ist. Demgemäß unterbleibt eine
Weiterverarbeitung oder Weiterleitung der Meldung M1'. Wäre
die Meldung M1 noch nicht eingegangen, würde sie zu diesem
Zeitpunkt erstmalig in die Prüfliste PL eingetragen und an
die Applikation APP weitergeleitet.
Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens, bei dem die zu übertragenden Meldungen zwischen
Master MA und Slave SL auf die zur Verfügung stehenden akti
vierten und initialisierten Datenübertragungswege LAN0, LAN1
verteilt werden. Dazu wird eine Verteilungsvorschrift VVS an
gewendet, die beispielsweise die Meldungen nach ihrer
Zugehörigkeit zu einer Transaktion mittels der Portkennung
verteilt. Beispielhaft sind Meldungen M1 bis M4 angedeutet,
die in einem Verteiler VT gemäß der Verteilungsvorschrift
VVS: n = pn modN = pn mod2 verteilt werden. Dabei gibt pn die
Portnummer (hier 1 bis 4) der Meldung an und N bezeichnet die
Anzahl der zur Verfügung stehenden Datenübertragungswege
(hier: N = 2); n ist die Nummer des für die jeweilige Meldung
zu benutzenden Datenübertragungsweges. Alle Meldungen, die im
Zusammenhang mit einer Transaktion - z. B. dem Telefonanruf
über eine Leitung (z. B. Nr. 4) - stehen, erhalten als
Identifikator die Nummer (z. B. 4) der Leitung (Port).
Nach der Modulofunktion ist beispielsweise für die Meldung M3
(dem Port 3 zugeordnet) folgende Beziehung gegeben:
3mod2 = 1;
für die Meldung M4 (dem Port 4 zugeordnet) ergibt
sich:
4mod2 = 0.
Die nach dieser Funktion sich ergebenden Zuordnungen von 1
bzw. 0 finden entsprechende Zuordnung zu den Datenübertra
gungswegen, so daß alle Meldungen mit der Verteilerfunktion 0
dem Übertragungsweg LAN0 und mit 1 dem Übertragungsweg LAN1
zugeordnet werden. Mit dieser Verteilungsfunktion ist insbe
sondere bei mehr als zwei Datenübertragungswegen eine sehr
elegante gleichmäßige Verteilung gegeben.
Zur regelmäßigen Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Da
tenübertragungswege werden nach der in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in vorgege
benen Zeitabständen T (vgl. Fig. 3) vom Master MA über alle
verwendeten Datenübertragungswege LAN0, LAN1 Testmeldungen
("Heartbeats") HB mit einer jeweiligen Rückmeldungsanforde
rung Req an den Slave SL übertragen. Bei Eingang der jeweili
gen Testmeldung HB_Req sendet der Slave vorzugsweise auf dem
selben Datenübertragungsweg die angeforderte Rückmeldung
HB_Resp zurück. Masterseitig wird das Eintreffen der angefor
derten Rückmeldungen überwacht und ausgewertet. Dabei wird
vorzugsweise eine Wartezeit vorgegeben, innerhalb derer die
Rückmeldungen eingehen müssen, um den jeweiligen Übertra
gungsweg als nutzbar zu deklarieren. Bleiben innerhalb der
Wartezeit die angeforderten Rückmeldungen eines oder mehrerer
Datenübertragungswege aus, wird der jeweilige Datenübertra
gungsweg als vorläufig nicht weiter nutzbar deklariert. Diese
Deklaration wird beispielsweise in Form einer aktuellen Nutz
liste LI0 aufbereitet und über die Übertragungswege LAN0 und
LAN1 an den Slave SL übermittelt. Vorzugsweise kann diese
Deklaration zusammen mit den Testmeldungen übermittelt
werden. Nach Ablauf eines weiteren Zeitabstandes T werden
erneut Testmeldungen mit Rückmeldungsanforderung an den Slave
übertragen, so daß die Deklarationen periodisch aktualisiert
werden.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die
Datenübertragungswege unbeeinträchtigt und somit beide als
funktionsfähig gekennzeichnet (LI0(LAN0, LAN1)).
Dieser Zustand ist in Fig. 3 am Anfang eines zeitlichen Ab
laufdiagramms ebenfalls dargestellt. Dabei ist auf der linken
Seite der Meldungsaustausch über den Übertragungsweg LAN0 und
auf der rechten Seite über den Übertragungsweg LAN1 darge
stellt. Zunächst sendet der Master MA wie beschrieben auf dem
Datenübertragungsweg LAN0 eine Testmeldung mit Rückmeldungs
anforderung HB_Req an den Slave SL. Dieser antwortet erwar
tungsgemäß mit der Rückmeldung HB_Resp. Demgemäß übermittelt
der Master an den Slave über den Datenübertragungsweg LAN1
anschließend die Testmeldung HB_Req{0}, an die bereits die
Information angehängt ist, daß der Übertragungsweg LAN0 funk
tionstüchtig ist. In Fig. 3 ist dies durch den Anhang {0}
angedeutet.
Auch hier antwortet der Slave über den Übertragungsweg LAN1
mit der erwarteten Rückmeldung HB_Resp, so daß bei nachfol
genden Überprüfungszyklen an die Testmeldung HB_Req die In
formation angehängt ist, daß beide Datenübertragungswege
LAN0, LAN1 funktionstüchtig sind (dargestellt durch {0,1}).
In diesem Zustand können beispielsweise über den Port 4 bzw.
Port 7 (Fig. 1) eingehende Anrufe bearbeitet werden ("Call
Processing").
Zur weiteren Erläuterung sei nunmehr angenommen, daß im wei
teren Verfahrensverlauf eine Störung des Übertragungsweges
LAN0 eintritt. Bei der nächsten routinemäßigen Testmeldung
HB_Req erfolgt über den Übertragungsweg LAN0 nicht die erwar
tete Rückmeldung HB_Resp. Dagegen liegt über den übertra
gungsweg LAN1 auf die Testmeldung HB_Req hin die erwartete
Rückmeldung HB_Resp vor. Ggf. kann ein erneuter Fehlversuch
abgewartet oder der Übertragungsweg LAN0 sofort als nicht
nutzbar deklariert werden. Die Testmeldung mit angehängter
Deklaration HB_Req{1} über die nutzbaren Datenübertragungs
wege enthält daher nur noch den Übertragungsweg LAN1 (darge
stellt durch {1}). Damit ist vorübergehend ein ungestörter
Ablauf aller Bearbeitungen nur noch für die ungeradzahligen,
dem Übertragungsweg LAN1 zugeordneten Ports möglich. Im
Beispiel nach Fig. 2 z. B. also für M1, M3. Da nun der
Übertragungsweg LAN0 als gesperrt bzw. nicht nutzbar de
klariert ist, werden nun auch alle Meldungen mit gerad
zahliger Identifikator (Portkennung) (z. B. M2, M4, vgl.
Fig. 2) über den Datenübertragungsweg LAN1 geleitet.
Wie im unteren Teil der Fig. 3 dargestellt, werden die Test
meldungen routinemäßig weiter in vorgegebenen Zeitabständen T
ausgegeben, wobei im Ausführungsbeispiel nunmehr auch wieder
über den Datenübertragungsweg LAN0 die angeforderte Rückmel
dung HB_Resp eingeht, so daß anschließend wieder beide Daten
übertragungswege LAN0 und LAN1 als verfügbar gekennzeichnet
und dem Slave als verfügbar mitgeteilt werden. Demgemäß wer
den die Meldungen wieder auf beide Übertragungswege verteilt.
Fig. 4 zeigt eine Variante, bei der in den Zeitabständen T
(vgl. Fig. 3) vom Master MA annähernd gleichzeitig über alle
Datenübertragungswege LAN0, LAN1 dieselbe Testmeldung HB_Req
mit Rückmeldungsanforderung an den Slave SL übertragen wird.
Vom Slave SL werden bei erstmaligem Empfang der Testmeldung,
die über einen ersten verwendeten Datenübertragungsweg LAN0
eingegangen ist, die übrigen verwendeten Datenübertragungs
wege LAN1 daraufhin überwacht, ob auch auf diesen dieselbe
Testmeldung HB_Req eingeht. Nach Ablauf einer Wartefrist TW
werden diejenigen Datenübertragungswege LAN1 vom Slave SL als
vorläufig nicht weiter nutzbar klassifiziert, auf denen in
nerhalb der Wartefrist TW nicht dieselbe Testmeldung HB ein
gegangen ist. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 trifft dies
für den Datenübertragungsweg LAN1 zu, der durch eine Störung
ST unterbrochen ist. Aufgrund der Störung ST hat den Slave SL
die Testmeldung über diesen Datenübertragungsweg LAN1 inner
halb der Wartefrist TW nicht erreicht. Deshalb kennzeichnet
der Slave SL selbst diesen Datenübertragungsweg bis auf wei
teres als nicht nutzbar bzw. gesperrt. Vom Slave werden des
halb über diesen Datenübertragungsweg LAN1 bis auf weiteres
keine Meldungen mehr abgesetzt. Dagegen erreicht die von dem
Slave über den Datenübertragungsweg LAN0 abgesetzte Rückmel
dung HB_Resp den Master MA. Auf den anderen Datenübertra
gungswegen LAN1 erreicht den Master MA dagegen keine Rückmel
dung. Somit gelangt auch der Master MA kurze Zeit später auf
denselben Kenntnisstand hinsichtlich der zur Verfügung ste
henden Datenübertragungswege wie der Slave SL. Der Vorteil
dieser Variante liegt darin, daß der Master den Slave nicht
erst mit einer Liste der zur Verfügung stehenden Verbindungen
versorgen muß. Diese Variante kann mit den vorgenannten Algo
rithmen und Überprüfungsverfahren kombiniert werden.
Ein erheblicher Aspekt der Erfindung ist also darin zu sehen,
daß bei einer - vorzugsweise gleichen - Verteilung der zu
übertragenden Meldungen über n Datenübertragungswege im Falle
einer Störung von m Datenübertragungswegen nur ein Anteil von
m/n Meldungen ausfällt. Für den gezeigten Fall einer zwei
gleisigen Datenübertragung fallen in vorteilhafter Weise
kurzfristig nur alle Ports mit geradzahliger bzw. ungeradzah
liger Portnummer aus, bis der Master bzw. der Slave den Aus
fall bemerken, die gestörte Verbindung sperren und auf die
noch funktionierenden Datenübertragungswege umleiten.
Claims (8)
1. Verfahren zum Betrieb eines Datenübertragungssystems
- - mit einem aktiven Partner (Master) (MA) und einem passi ven Partner (Slave) (SL) und
- - mit mehreren parallelen Datenübertragungswegen (LAN0, LAN1), über die Meldungen (M1, M2 . . . M4) zwischen Ma ster und Slave ausgetauscht werden, die dazu jeweils als Sender (S) oder Empfänger (E) fungieren,
- - wobei mehrere der Datenübertragungswege (LAN0, LAN1) in itialisiert und im Normalbetrieb zum Meldungsaustausch verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
- - eine mit einer individuellen Kennung (K1) versehene, zu übertragende Meldung (M1) sendeseitig entsprechend der Anzahl (2) verwendeter Datenübertragungswege (LAN0, LAN1) vervielfältigt wird,
- - annähernd gleichzeitig über alle verwendeten Datenüber tragungswege (LAN0, LAN1) übertragen wird und
- - empfängerseitig aufgrund der Kennung (K1) als redundant übertragen erkannte Meldungen (M1') nicht ausgeführt wer den.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem
- - empfängerseitig eine eingehende Meldung (M1) anhand ihrer Kennung (K1) mit einer Prüfliste (PL), die die Kennungen (K0, K1, KX) innerhalb einer zurückliegenden Zeit (Δt) eingegangener Meldungen (M0, M1, MX) enthält, daraufhin verglichen wird, ob eine Meldung (M1) mit identischer Kennung (K1) bereits empfangen worden ist,
- - bei negativem Vergleichsergebnis die Meldung (M1) zur Weiterverarbeitung (APP) freigegeben und die Prüfliste (PL) durch entsprechenden Eintrag der Kennung (K1) dieser Meldung (M1) aktualisiert wird, oder
- - bei positivem Vergleichsergebnis die eingehende Meldung (M1') nicht zur Weiterverarbeitung (APP) freigegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
- - zu übertragende Meldungen (M1 . . . M4) sendeseitig nach einer Verteilvorschrift (VVS) auf die verwendeten Daten übertragungswege (LAN0, LAN1) verteilt werden, so daß über jeden verwendeten Datenübertragungsweg nur ein Anteil des gesamten Meldungsaufkommens übertragen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem
die Verteilungsvorschrift (WS) lautet:
n = Identifikator mod(N), wobei
n = Identifikator mod(N), wobei
- - mit n die Nummer des zu benutzenden Datenübertragungswegs bezeichnet ist,
- - Identifikator eine Nummer zur Zuordnung der Meldung zu einem Vorgang oder einer Transaktion ist und
- - N die Anzahl zur Verfügung stehender Datenübertragungswege ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem
- - in Zeitabständen (T) vom Master (MA) über alle verwendeten Datenübertragungswege Testmeldungen (HB_Req) mit Rückmel dungsanforderung an den Slave (SL) übertragen werden,
- - masterseitig das Eintreffen der angeforderten Rückmeldungen (HB_Resp) überwacht und derart ausgewertet wird, daß bei ausbleibenden Rückmeldungen (HB_Resp) der zugeordnete Über tragungsweg (LAN1) als vorläufig nicht weiter nutzbar de klariert wird
- - und die Deklaration (LI0) von nicht nutzbaren und/ader nutzbaren Datenübertragungswegen an den Slave (SL) übermit telt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem
- - die Deklaration {0,1} zusammen mit den Testmeldungen (HB_Req) übermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem
- - in Zeitabständen (T) vom Master (MA) annähernd gleichzei tig über alle verwendeten Datenübertragungswege (LAN0, LAN1) dieselbe Testmeldung mit Rückmeldungsanforde rung an den Slave übertragen wird,
- - vom Slave bei erstmaligem Empfang der Testmeldung über einen ersten der Datenübertragungswege (LAN0) die übrigen verwendeten Datenübertragungswege (LAN1) daraufhin über wacht werden, ob auch auf diesen dieselbe Testmeldung ein geht und
- - nach Ablauf einer von dem erstmaligen Empfang an laufende Wartefrist (TW) diejenigen Datenübertragungswege (LAN1) vom Slave (SL) als vorläufig nicht weiter nutzbar klassi fiziert werden, auf denen innerhalb der Wartefrist (TW) dieselbe Testmeldung nicht eingegangen ist.
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