Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau eines Netzwerks im Allgemeinen
und ein Verfahren zum Aufbau eines schleifenlosen Netzwerks im Besonderen.The
The invention relates to a method of constructing a network in general
and a method for setting up a loopless network in particular.
Stand der TechnikState of the art
Netzwerke
können eine Vielzahl von elektronischen Geräten
aufweisen, welche untereinander verbunden sind und aufgrund von
geeigneten Netzwerkprotokollen miteinander kommunizieren können. Beispiele
für Netzwerke sind Computer-Netzwerke oder auch Netzwerke,
welche durch verschiedene Einheiten bzw. Geräte von einer
oder mehreren automatisierten Anlagen gebildet werden. Die einzelnen Geräte
bzw. Einheiten im Netzwerk können auch als Netzwerkteilnehmer
bezeichnet werden. Netzwerke bieten bei Verwendung von geeigneten
Kommunikationsprotokollen den einzelnen Netzwerkteilnehmern die
Möglichkeit, sogenannte Multicast-Nachrichten bzw. Telegramme
zu senden. Multicast-Telegramme sind Telegramme, welche an mehrere
Empfänger, also an mehrere Netzwerkteilnehmer, gerichtet
sind. Ferner kann es bei Verwendung entsprechender Protokolle möglich
sein, in einem Netzwerk so genannte Broadcast-Telegramme bzw. -Nachrichten
zu versenden. Bei Broadcast-Telegrammen handelt es sich um Telegramme,
welche beispielsweise in Form von Datenpaketen verschickt werden
können, die von einem Netzwerkteilnehmer an alle weiteren
Netzwerkteilnehmer des Netzwerks gesendet werden. Bei der Versendung
von Multicast- oder Broadcast-Telegrammen in einem Netzwerk kann
das Problem auftreten, dass diese Telegramme mehrfach über
denselben oder dieselben Netzwerkteilnehmer laufen und somit im
Netzwerk kreisen und unter Umständen sogar das Netzwerk
lahmlegen.networks
Can a variety of electronic devices
have, which are interconnected and due to
appropriate network protocols can communicate with each other. Examples
for networks are computer networks or networks,
which by different units or devices of one
or more automated systems. The individual devices
or units in the network can also be network participants
be designated. Provide networks when using appropriate
Communication protocols to the individual network participants
Possibility of so-called multicast messages or telegrams
to send. Multicast telegrams are telegrams which are sent to several
Receiver, so addressed to multiple network participants
are. Furthermore, it may be possible using appropriate protocols
be, in a network so-called broadcast telegrams or messages
to send. Broadcast telegrams are telegrams,
which are sent, for example, in the form of data packets
can, from one network participant to all others
Network participants of the network are sent. When shipping
of multicast or broadcast telegrams in a network
the problem occur that these telegrams repeatedly over
the same or the same network participants are running and thus in the
Network circles and possibly even the network
cripple.
Das
Dokument US 2007/0230357
A1 offenbart ein Verfahren zur Detektion von Schlaufen
in einem Netzwerk, aufgrund derer kreisende Telegramme entstehen
können. Ein erster Knoten beinhaltet nach diesem Dokument
Ports und einen Controller, um Testpakete an einem ersten Port empfangen
zu können. Der erste Knoten ermittelt, ob ein empfangenes
Testpaket eine Zieladresse aufweist, die einer vorgegebenen Adresse
eines zweiten Knotens entspricht. Nachteilig hieran ist, dass zwei
Netzwerkknoten benötigt werden, um nach dem in dem oben
genannten Dokument beschriebenen Verfahren eine Netzwerkschlaufe
zu detektieren.The document US 2007/0230357 A1 discloses a method for detecting loops in a network that may cause circular telegrams. A first node, according to this document, includes ports and a controller to receive test packets at a first port. The first node determines whether a received test packet has a destination address that corresponds to a predetermined address of a second node. The disadvantage of this is that two network nodes are required to detect a network loop according to the method described in the above-mentioned document.
Das
Dokument US 6,810,021
B1 beschreibt eine Netzwerkeinheit, welche in eine Tabelle
Rahmeninformationen und die Empfangszeit eines Rahmens, welcher
durch eine Rahmenempfangseinheit empfangen wird, einträgt.
Nach Empfang eines Rahmens durch die Rahmenempfangseinheit überprüft eine
Schlaufenerkennungseinheit die Tabelle, um festzustellen, ob bereits
zuvor ein Rahmen mit denselben Rahmeninformationen empfangen wurde,
um so festzustellen, dass eine Schlaufe im Netzwerk vorliegt. Nachteilig
ist, dass für die Schlaufendetektion zum einen ein enormer
Hardware-Aufwand benötigt wird und zum anderen auch oft
wiederkehrende Pakete, deren Wiederkehr nicht durch eine Schlaufe
im Netzwerk begründet ist, verworfen werden. Insbesondere
können diese verworfenen Pakete absichtlich von einem anderen
Netzwerkteilnehmer gesendet worden sein, so dass ein Verwerfen die
Kommunikation beeinträchtigen kann.The document US Pat. No. 6,810,021 B1 describes a network unit which enters in a table frame information and the reception time of a frame received by a frame receiving unit. Upon receipt of a frame by the frame receiving unit, a loop detection unit checks the table to see if a frame having the same frame information has been previously received so as to detect that there is a loop in the network. The disadvantage is that for the loop detection on the one hand an enormous amount of hardware is needed and on the other hand often recurring packets whose recurrence is not justified by a loop in the network are discarded. In particular, these discarded packets may have been intentionally sent by another network participant, so that discarding may affect the communication.
Das
Dokument US 7,061,875
B1 beschreibt ein System und ein Verfahren, das die Bildung
von Schlaufen verhindert, die nicht durch das sogenannte Spanning-Tree-Protocol
(STP) detektiert werden. Ein Nachteil des in diesem Dokument beschriebenen Verfahrens
ist, dass das Protokoll STP nicht kompatibel ist mit den Protokollen
HSR (High-Speed-Redundancy) oder MRP (Media- Redundancy-Protocol), welche
insbesondere in Netzwerkringen Verwendung finden.The document US Pat. No. 7,061,875 B1 describes a system and method that prevents the formation of loops that are not detected by the Spanning Tree Protocol (STP). A disadvantage of the method described in this document is that the protocol STP is not compatible with the protocols HSR (High Speed Redundancy) or MRP (Media Redundancy Protocol), which are used in particular in network rings.
Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Aufbau
von Netzwerken anzugeben. Damit einhergehend ist es Aufgabe der Erfindung,
ein verbessertes Verfahren zum Aufbau eines Netzwerkes anzugeben,
so dass das aufgebaute Netzwerk möglichst keine Schlaufen
aufweist.A
The object of the invention is an improved method of construction
of networks. Accordingly, it is an object of the invention
to provide an improved method of establishing a network,
so that the network built up as possible no loops
having.
Die
Aufgaben werden durch die unabhängigen Patentansprüche
gelöst. Weiterbildungen und Ausführungsformen
der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.The
Tasks are governed by the independent claims
solved. Further developments and embodiments
The invention is defined in the dependent claims
specified.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren
zum Aufbau eines Netzwerks angegeben, wobei das Netzwerk einen ersten
Netzwerkteilnehmer mit einem Satz von Ports umfasst. Die Ports des
Satzes von Ports sind mit Ports von weiteren Netzwerkteilnehmern
des Netzwerks verbunden. Verfahrensgemäß erfolgt
ein Schalten der Ports des Satzes von Ports, die mit den Ports der weiteren
Netzwerkteilnehmer verbunden sind, in einem ersten Betriebsmodus,
wobei im ersten Betriebsmodus über die Ports Testtelegramme
empfangbar und versendbar sind. Es werden sodann Testtelegramme über
einen, mehrere oder alle Ports des Satzes von Ports versendet. Die
Ports des Satzes von Ports werden in einen zweiten Betriebsmodus
geschaltet, falls kein Testtelegramm der über die Ports
gesendeten Testtelegramme vom ersten Netzwerkteilnehmer wieder empfangen
wird, wobei im zweiten Betriebsmodus Telegramme, die über
einen Port des Satzes von Ports empfangen werden, über die
verbleibenden Ports des Satzes von Ports weitergeleitet werden.To
An embodiment of the invention is a method
for establishing a network, the network having a first
Network subscriber comprising a set of ports. The ports of the
Set of ports are with ports of other network participants
connected to the network. According to the procedure
switching the ports of the set of ports that connect to the ports of the others
Network subscribers are connected, in a first operating mode,
in the first operating mode via the ports test telegrams
are receivable and can be shipped. Then test telegrams are transmitted
one, several or all ports of the set of ports sent. The
Ports of the set of ports become a second mode of operation
switched if no test telegram via the ports
received test telegrams from the first network participant again
is in the second operating mode telegrams, the
receive a port of the set of ports over which
remaining ports of the set of ports are forwarded.
Der
erste Netzwerkteilnehmer schaltet seine Ports, die mit den Ports
anderer Netzwerkteilnehmer verbunden sind oder verbunden werden,
in einen ersten Betriebsmodus, der es erlaubt, über diese
Ports Testtelegramme zu senden und zu empfangen. Soweit keine ausgesendeten
Testtelegramme empfangen werden, beispielsweise nachdem alle vorgesehenen
Verbindungen der Ports mit den weiteren Netzwerkteilnehmern vorgenommen
wurden, schaltet der erste Netzwerkteilnehmer seine Ports in den zweiten
Betriebsmodus, bei dem es sich um den normalen Betriebsmodus handelt.
Im zweiten Betriebsmodus können insbesondere auch Telegramme
wie etwa die oben erwähnten Broadcast-Telegramme oder Multicast-Telegramme
weitergeleitet werden. Der erste Netzwerkteilnehmer kann zudem,
ohne dass es der Anwesenheit eines weiteren Netzwerkteilnehmers
bedarf, der Testtelegramme versendet, durch Wiederempfang eines
seiner Telegramme feststellen, ob der erste Netzwerkteilnehmer in
eine Schlaufe im aufgebauten Netzwerk eingebunden ist.Of the
first network participant turns off its ports, which are connected to the ports
other network participants are connected or connected,
into a first mode of operation that allows it over this
Ports Test telegrams to send and receive. As far as no sent out
Test telegrams are received, for example, after all provided
Connect the ports to the other network devices
the first network user switches his ports to the second one
Operating mode, which is the normal operating mode.
In the second operating mode in particular also telegrams
such as the broadcast telegrams or multicast telegrams mentioned above
to get redirected. The first network participant can also
without it the presence of another network participant
required, the test telegrams sent, by Wiederempfang a
his telegrams determine if the first network participant in
a loop is integrated in the established network.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung weist jedes Testtelegramm,
das von einem Port des Satzes von Ports gesendet wird, eine port-spezifische
Kennung des entsprechenden Ports auf. Damit kann der erste Netzwerkteilnehmer
schlaufenverursachende Ports detektieren, wobei es sich bei den schlaufenverursachenden
Ports um die Ports des ersten Netzwerkteilnehmers handelt, aus denen Testtelegramme
gesendet wurden, die von anderen Ports des Satzes von Ports empfangen
wurden. Die schlaufenverursachenden Ports können dabei
anhand der entsprechenden port-spezifischen Kennung des versendenden
Ports in den empfangenen Testtelegrammen identifiziert werden. Ferner
sind den einzelnen Ports des Satzes von Ports des ersten Netzwerkteilnehmers
Prioritäten zugeordnet. Der erste Netzwerkteilnehmer schaltet
den schlaufenverursachenden Port mit der niedrigsten Priorität
unter den schlaufenverursachenden Ports in einen dritten Betriebsmodus,
wobei ein Port im dritten Betriebsmodus empfangene Testtelegramme
verwirft und aus diesem Port im dritten Betriebsmodus auch keine Testtelegramme
gesendet werden können. Die Detektion von schlaufenverursachenden
Ports und das Schal ten des jeweils schlaufenverursachenden Ports mit
der niedrigsten Priorität unter den detektierten schlaufenverursachenden
Ports wird so lange fortgesetzt, bis nur noch ein Paar von schlaufenverursachenden
Ports vom ersten Netzwerkteilnehmer detektiert wird. Der schlaufenverursachende
Port des letzten detektierten Paares von schlaufenverursachenden
Ports mit der niedrigeren Priorität wird sodann in den
dritten Betriebsmodus geschaltet. Ein Vorteil dieser Ausführungsform
ist, dass die einzelnen, eine Schlaufe verursachenden Ports des
ersten Netzwerkteilnehmers anhand der port-spezifischen Kennung
detektiert werden können, womit, aufgrund der Vergabe von
Prioritäten an die einzelnen Ports, die Ports nicht in
einer zufälligen Art und Weise bei Empfang von Testtelegrammen
abgeschaltet werden, sondern jeweils der Port mit der niedrigsten
Priorität.To
an embodiment of the invention, each test telegram,
which is sent from a port of the set of ports, a port-specific one
Identification of the corresponding port. This can be the first network participant
detect loop-causing ports, with the loop-causing
Ports around the ports of the first network participant, from which test telegrams
that are received from other ports of the set of ports
were. The loop-causing ports can do this
based on the corresponding port-specific identifier of the shipper
Ports are identified in the received test telegrams. Further
are the individual ports of the set of ports of the first network participant
Assigned priorities. The first network participant switches
the loop-causing port with the lowest priority
under the loop-causing ports into a third mode of operation,
wherein a port in the third mode of operation received test telegrams
rejects and from this port in the third mode of operation also no test telegrams
can be sent. The detection of loop-causing
Ports and the scarf th of each loop-causing port with
the lowest priority among the detected loop-causing
Ports will continue until only a pair of loop-causing
Ports detected by the first network participant. The loop-causing
Port of the last detected pair of loop-causing
Ports with the lower priority will then be in the
third operating mode switched. An advantage of this embodiment
is that the individual, one loop causing ports of the
first network user based on the port-specific identifier
can be detected, which, due to the award of
Priorities to each port, the ports are not in
a random way when receiving test telegrams
be switched off, but in each case the port with the lowest
Priority.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung wird ferner der Port
mit der größeren Priorität des Paares
der schlaufenverursachenden Ports in den zweiten Betriebsmodus geschaltet,
falls dieser Port nicht selbst seine eigenen Testtelegramme wieder empfängt.
Damit wird der Port in den normalen Funktionsmodus überführt
und es wird sichergestellt, dass der erste Netzwerkteilnehmer zumindest über
diesen Port mit einem der weiteren Netzwerkteilnehmer verbunden
ist und damit insbesondere auch an das Netzwerk angebunden ist.
Es erfolgt zudem ein Schalten dieses Ports in den dritten Betriebsmodus, falls
dieser Port seine eigenen Testtelegramme empfängt. Damit
wird verhindert, dass dieser Port eine Eigenschlaufe verursacht.
Eigenschlaufen werden in Bezug auf die folgenden Ausführungsformen
näher beschrieben.To
an embodiment of the invention is further the port
with the greater priority of the couple
the loop-causing ports are switched to the second operating mode,
if this port does not itself receive its own test telegrams again.
This will put the port in normal function mode
and it ensures that the first network participant at least over
connected this port with one of the other network participants
is, and thus especially connected to the network.
In addition, this port is switched to the third operating mode if
this port receives its own test telegrams. In order to
prevents this port from looping
Self loops will be related to the following embodiments
described in more detail.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Detektion
von eigenschlaufenverursachenden Ports, wobei es sich bei den eigenschlaufenverursachenden
Ports um die Ports handelt, die ihre eigenen Testtelegramme wieder
empfangen. Eigenschlaufenverursachende Ports werden nach der Detektion
von einer oder von mehreren von eigenen empfangenen Testtelegrammen
in den dritten Betriebsmodus übergeführt.To
According to an embodiment of the invention, the detection takes place
of self-looping ports, with the self-looping ones
Ports around the ports is acting, their own test telegrams again
receive. Self-looping ports will be detected after detection
from one or more of its own received test telegrams
transferred to the third operating mode.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der Satz
von Ports nur Ports des ersten Netzwerkteilnehmers, die nicht bereits
in den zweiten Betriebsmodus geschaltet sind. Damit werden Ports, über
die bereits eine Verbindung des ersten Netzwerkteilnehmers zu einem
anderen Netzwerkteilnehmer besteht, nicht in den ersten Betriebsmodus
geschaltet, um diese entsprechend dem erfindungsgemäßen
Verfahren in den zweiten oder dritten Betriebsmodus zu schalten.
Dies hat den Vorteil, dass bereits konfigurierte Verbindungen zwischen
dem ersten Netzwerkteilnehmer und anderen Netzwerkteilnehmern nicht
mehr neu konfiguriert werden.To
An embodiment of the invention includes the sentence
from ports only ports of the first network participant that are not already
are switched to the second operating mode. This will be ports, over
already a connection of the first network participant to a
other network participants, not in the first operating mode
switched to this according to the invention
To switch to the second or third operating mode.
This has the advantage that already configured connections between
the first network participant and other network participants are not
be reconfigured more.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine Ermittlung
der Anzahl von Multicast-Telegrammen und/oder Broadcast-Telegrammen,
die über die Ports des Netzwerkteilnehmers empfangen werden.
Falls die Anzahl einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt
wird sodann der Port, über den die Multicast-Telegrammen
und/oder Broadcast-Telegrammen empfangen werden, in den ersten Betriebsmodus
gesetzt und entsprechend dem erfindungsgemäßen
Verfahren, wie oben beschrieben, neu konfiguriert. Die Anzahl bzw.
der Schwellwert können dabei auf eine bestimmte vorgegebene
Zeitspanne bezogen sein. Damit betrifft die Erfindung auch ein Verfahren
zur Konfiguration von Ports eines Netzwerkteilnehmers im Allgemeinen
und zur Konfiguration von Ports im laufenden Betrieb des Netzwerkteilnehmers
im Besonderen.According to one embodiment of the invention, a determination is made of the number of multicast telegrams and / or broadcast telegrams which are received via the ports of the network participant. If the number exceeds a predetermined threshold value, then the port via which the multicast telegrams and / or broadcast telegrams are received is set to the first operating mode and reconfigured according to the inventive method as described above. The number or the threshold value can be related to a specific predetermined period of time. Thus, the invention relates also a method for configuring ports of a network user in general and for configuring ports while the network user is running, in particular.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung wird dem ersten Netzwerkteilnehmer
und den weiteren Netzwerkteilnehmern jeweils eine Teilnehmer-Priorität
zugewiesen. Der erste Netzwerkteilnehmer kann solange die Ports
des Satzes von Ports nicht vom ersten Betriebsmodus in den zweiten
oder dritten Betriebsmodus überführen, wie der
erste Netzwerkteilnehmer Testtelegramme von einem der weiteren Netzwerkteilnehmer
empfängt, falls dem weiteren Netzwerkteilnehmer eine höhere
Teilnehmer-Priorität zugewiesen ist als dem Netzwerkteilnehmer.To
An embodiment of the invention becomes the first network participant
and the other network subscribers each have a subscriber priority
assigned. The first network participant can as long as the ports
of the set of ports not from the first mode of operation to the second
or third operating mode, such as the
First network participant Test telegrams from one of the other network participants
receives, if the other network participant a higher
Subscriber priority is assigned as the network subscriber.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung sendet der erste Netzwerkteilnehmer
Testtelegramme aus den Ports des Satzes von Ports mit einer vorgegebenen
Konfigurationskennung nachdem der erste Netzwerkteilnehmer die Ports
des Satzes von Ports in den zweiten oder dritten Betriebsmodus geschaltet
hat. Insbesondere sendet der erste Netzwerkteilnehmer Testtelegramme
mit der Konfigurationskennung aus Ports, die in den zweiten Betriebszustand
geschaltet wurden. Die vorgegebene Konfigurationskennung bewirkt
bei anderen Netzwerkteilnehmern, die diese Testtelegramme empfangen
und ebenso wie der erste Netzwerkteilnehmer das erfindungsgemäße
Verfahren durchführen, dass diese von den anderen Netzwerkteilnehmern
ignoriert werden. Auch sogenannte Altgeräte, die das erfindungsgemäße
Verfahren nicht durchführen können, ignorieren
diese Testtelegramme bzw. behandeln diese wie Broadcast- bzw. Multicasttelegramme.
Empfängt der erste Netzwerkteilnehmer eines seiner Testtelegramme
mit der Konfigurationskennung, so detektiert der erste Netzwerkteilnehmer
darüber eine Schlaufe im Netzwerk. Der erste Netzwerkteilnehmer
konfiguriert dann seine Ports entsprechend dem erfindungsgemäßen
Verfahren neu. Das Versenden von Testtelegrammen mit einer Konfigurationskennung
hat den Vorteil, dass der erste Netzwerkteilnehmer im laufenden
Betrieb, d. h. nachdem seine Ports in den zweiten oder dritten Betriebsmodus
geschaltet sind, noch Schlaufen im Netzwerk, die sich bspw. durch
neu zum Netzwerk hinzukommende Knoten ergeben, detektieren kann
und sich dementsprechend neu konfigurieren kann, so dass die Schlaufe
im Netzwerk nicht mehr auftritt bzw. der erste Netzwerkteilnehmer nicht
mehr ein Netzwerkknoten innerhalb der Schlaufe ist.To
According to one embodiment of the invention, the first network subscriber sends
Test telegrams from the ports of the set of ports with a given
Configuration identifier after the first network participant the ports
the set of ports switched to the second or third operating mode
Has. In particular, the first network participant sends test messages
with the configuration identifier from ports that are in the second operating state
were switched. The default configuration identifier causes
for other network stations that receive these test messages
and, like the first network participant, the invention
Perform this procedure from the other network participants
be ignored. Also so-called old equipment, the inventive
Ignore the procedure
These test telegrams or treat them like broadcast or multicast telegrams.
The first network participant receives one of his test telegrams
with the configuration identifier, the first network participant detects
above it a loop in the network. The first network participant
then configures its ports according to the invention
New procedure. The sending of test telegrams with a configuration identifier
has the advantage that the first network participant in the current
Operation, d. H. after its ports in the second or third operating mode
are still connected loops in the network, for example, by
can add new to the network added nodes, can detect
and can reconfigure accordingly, so that the loop
in the network no longer occurs or the first network participant not
more is a network node within the loop.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung ignoriert der erste
Netzwerkteilnehmer ein Testtelegramm von einem der weiteren Netzwerkteilnehmer mit
höherer Priorität, falls das Testtelegramm eine vorgegebene
Konfigurationskennung aufweist. Damit wird der erste Netzwerkteilnehmer
nicht aufgrund des Empfangs von Testtelegrammen mit der Konfigurationskennung
daran gehindert, seine Ports bei einer Detektion einer Schlaufe
neu zu konfigurieren.To
one embodiment of the invention ignores the first
Network participants a test message from one of the other network participants with
higher priority, if the test telegram is a given
Has configuration identifier. This will be the first network participant
not due to the receipt of test telegrams with the configuration identifier
prevented its ports from detecting a loop
reconfigure.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung weist der erste Netzwerkteilnehmer
ferner einen ersten Ringport und einen zweiten Ringport auf. Der
erste Netzwerkteilnehmer ist über den ersten Ringport und
den zweiten Ringport in ein Ringnetzwerk integriert. Der erste Ringport
und der zweite Ringport sind nicht in dem Satz von Ports enthalten.
Damit eignet sich das Verfahren auch zur Erweiterung eines Ringnetzwerkes
um weitere Netzwerkteilnehmer, die über Ports des Satzes
von Ports an den ersten Netzwerkteilnehmer und damit an das Ringnetzwerk
angeschlossen werden, wobei durch das erfindungsgemäße
Verfahren die Bildung von Schlaufen verhindert werden kann.To
an embodiment of the invention, the first network subscriber
Furthermore, a first ring port and a second ring port. Of the
first network participant is over the first ring port and
integrated the second ring port in a ring network. The first ring port
and the second ring port are not included in the set of ports.
Thus, the method is also suitable for expanding a ring network
to more network participants, over ports of the sentence
from ports to the first network participant and thus to the ring network
be connected, wherein by the inventive
Process the formation of loops can be prevented.
Unter
Aufbau eines Netzwerkes ist daher nicht nur der Aufbau eines Netzwerkes
aus einzelnen, anfänglich nicht miteinander verbundenen
Netzwerkteilnehmer zu verstehen, sondern auch die Erweiterung eines
bestehenden Netzwerkes, insbesondere eines Ringnetzwerkes, um weitere
Netzwerkteilnehmer. Unter Aufbau eines Netzwerks ist auch das Hinzufügen
von weiteren Verbindungen zwischen den bereits im ursprünglichen
Netzwerk enthaltenen Netzwerkteilnehmern zu verstehen, da rein topologisch
ein neues Netzwerk aufgrund der weiteren Verbindungen entsteht.Under
Building a network is therefore not just the construction of a network
from individual, initially unconnected
Network participants to understand, but also the extension of a
existing network, in particular a ring network, to more
Network participants. Under construction of a network is also adding
of further connections between those already in the original
Network included network participants to understand because purely topologically
a new network is created due to the further connections.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung kann es sich bei dem
Ringnetzwerk um ein Netzwerk handeln, bei dem zur Kommunikation
zwischen den einzelnen Netzwerkteilnehmern das High-Speed- Redundancy(HSR)-Protocol
oder das Media-Redundancy-Protocol (MRP) verwendet wird. Bei dem
ersten Betriebsmodus des Satzes von Ports handelt es sich nach diesen
Protokollen um den so genannten „blocked”-Modus,
bei dem alle an diesem Port empfangenen Pakete verworfen werden,
es sei denn, es handelt sich um in diesen Protokollen definierte
Management-Nachrichten, die direkt an die Prozessoreinheit des ersten
Netzwerkteilnehmers weitergeleitet werden. Bei dem zweiten Betriebsmodus
handelt es sich nach diesen Protokollen um den so genannten „Forward” oder „Forwarding”-Modus,
bei dem empfangene Telegramme vom Netzwerkteilnehmer entsprechend
einer in den Telegrammen angegebenen Empfängeradresse weitergeleitet
werden. Zu beachten ist, dass im „Forwarding”-Modus,
also im zweiten Betriebsmodus, nicht nur die im oben genannten Verfahren
verwendeten Testtelegramme weitergeleitet werden, sondern auch,
wie oben bereits erwähnt, andere Telegramme. Bei dem dritten Betriebsmodus
handelt es sich nach dem oben genannten HSR- und MR-Protokollen
um einen virtuellen Zustand, der anzeigt, dass an dem Port, der
sich im dritten Betriebsmodus befindet, eine Schlaufe detektiert
wurde und in diesem Zustand von dem entsprechenden Port keine empfangenen
Telegramme an die CPU des Netzwerkes weitergeleitet werden.According to one embodiment of the invention, the ring network may be a network in which the high-speed redundancy (HSR) protocol or the media redundancy protocol (MRP) is used for communication between the individual network participants. The first mode of operation of the set of ports, according to these protocols, is the so-called "blocked" mode, in which all packets received at this port are discarded, unless they are management messages defined in these protocols , which are forwarded directly to the processor unit of the first network participant. According to these protocols, the second mode of operation is the so-called "forward" or "forwarding" mode, in which received frames are forwarded by the network participant according to a recipient address specified in the frames. It should be noted that in the "Forwarding" mode, ie in the second operating mode, not only the test messages used in the above method are forwarded, but also, as already mentioned above, other messages. The third mode of operation, according to the above-mentioned HSR and MR protocols, is a virtual state indicating that the port is being used is in the third operating mode, a loop was detected and in this state, no received telegrams are forwarded by the corresponding port to the CPU of the network.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung sind die Testtelegramme
so ausgebildet, dass diese von Netzwerkteilnehmern im Netzwerk,
die nicht das erfindungsgemäße Verfahren ausführen
bzw. ausführen können, ignoriert werden. Solche
Netzwerkteilnehmer werden, wie bereits weiter oben erwähnt, auch
als Altgeräte bezeichnet. Die Testtelegramme sind insbesondere
so ausgebildet, dass Altgeräte diese über Ports,
welche sich im normalen Betriebsmodus befinden, weiterleiten. Die
Testtelegramme werden daher von Altgeräten wie Multicast-
oder Broadcasttelegramme behandelt.To
An embodiment of the invention are the test telegrams
designed to be shared by network participants in the network,
which do not perform the method according to the invention
or can be ignored. Such
Network subscribers, as mentioned above, also
referred to as old equipment. The test telegrams are in particular
designed so that legacy devices over ports,
which are in normal operating mode forward. The
Test telegrams are therefore handled by legacy devices such as multicast
or broadcast telegrams.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung sendet ein Port im
zweiten Betriebsmodus Rekonfigurationstelegramme an die anderen
Ports des ersten Netzwerkteilnehmers, falls die Verbindung an diesem
Port unterbrochen wird, z. B. indem das an diesem Port eingesteckte
Verbindungskabel gezogen wird. Durch das Rekonfigurationstelegramm
werden insbesondere die Ports des ersten Netzwerkteilnehmers, an
denen eine Verbindung angeschlossen ist und die aufgrund zuvor detektierter
Schlaufen in den dritten Betriebsmodus geschaltet wurden, wieder
in den ersten Betriebsmodus geschaltet und entsprechend dem erfindungsgemäßen
Verfahren gegebenenfalls neu konfiguriert.To
an embodiment of the invention sends a port in
second operating mode Reconfiguration telegrams to the other
Ports of the first network participant, if the connection at this
Port is interrupted, z. B. by the inserted at this port
Connecting cable is pulled. Through the reconfiguration telegram
In particular, the ports of the first network participant, on
which a connection is connected and due to previously detected
Loops were switched to the third operating mode, again
switched to the first operating mode and according to the invention
Procedure reconfigured if necessary.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung sendet der erste Netzwerkteilnehmer
Rekonfigurationstelegramme an weitere Netzwerkteilnehmer, insbesondere
an benachbarte Netzwerkteilnehmer, falls eine Verbindung mit einem
Port des ersten Netzwerkteilnehmers unterbrochen wird und falls
sich dieser Port im zweiten Betriebsmodus befindet. Nach Erhalt von
Rekonfigurationstelegrammen führen die weiteren Netzwerkteilnehmer,
sofern es sich nicht um Altgeräte handelt, für
ihre Ports, die sich im dritten Betriebszustand befinden, das erfindungsgemäße
Verfahren aus, um diese Ports erneut zu konfigurieren und gegebenenfalls
in den zweiten Betriebszustand zu schalten. Durch die Trennung einer
Verbindung an einem Port im zweiten Betriebszustand ergibt sich unter
Umständen die Möglichkeit, einen anderen Port des
ersten Netzwerkteilnehmers oder eines anderen Netzwerkteilnehmers,
der bisher gesperrt ist und sich daher im dritten Betriebszustand
befindet, in den zweiten Betriebszustand zu schalten und damit zu aktivieren.
Das Versenden von Rekonfigurationstelegrammen hat daher den Vorteil,
dass damit dem ersten Netzwerkteilnehmer und anderen Netzwerkteilnehmern
im Netzwerk signalisiert wird, dass sie ihre geblockten Ports erneut überprüfen
sollen, um gemäß dem erfindungsgemäßen
Ver fahren diese Ports gegebenenfalls in den zweiten Betriebszustand
zu schalten.To
According to one embodiment of the invention, the first network subscriber sends
Reconfiguration messages to other network participants, in particular
to neighboring network subscribers, if connected to a
Port of the first network participant is interrupted and if
this port is in the second mode of operation. Upon receipt of
Reconfiguration telegrams lead the other network participants,
if it is not old equipment, for
their ports, which are in the third operating state, the invention
Procedures to reconfigure these ports and, if necessary
to switch to the second operating state. By separating one
Connection to a port in the second operating state results under
Circumstances the possibility to use another port of the
first network participant or another network participant,
the previously locked and therefore in the third operating state
is to switch to the second operating state and thus to activate.
The sending of reconfiguration telegrams therefore has the advantage
that with it the first network participant and other network participants
The network is signaled that they recheck their blocked ports
should, in accordance with the invention
If necessary, these ports go into the second operating state
to switch.
In
einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt
mit computerausführbaren Instruktionen, wobei die computerausführbaren
Instruktionen einen Computer oder eine Prozessoreinheit, beispielsweise
eine CPU eines Netzwerkteilnehmers wie dem ersten Netzwerkteilnehmer,
dazu veranlassen, Schritte des erfindungsgemäßen
Verfahrens auszuführen.In
In another aspect, the invention relates to a computer program product
with computer-executable instructions, whereby the computer-executable
Instructions a computer or a processor unit, for example
a CPU of a network participant like the first network participant,
cause steps of the invention
Execute procedure.
In
einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Netzwerkteilnehmer.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Netzwerkteilnehmer zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ausgebildet.In
In another aspect, the invention relates to a network subscriber.
According to one embodiment of the invention, the network subscriber is to
Implementation of the method according to the invention
educated.
Nach
einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei
dem Netzwerkteilnehmer um einen sogenannten Switch mit einem oder
mehreren Ports.To
An embodiment of the invention is
the network participant to a so-called switch with one or
several ports.
In
einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Netzwerk mit mindestens
einem erfindungsgemäßen Netzwerkteilnehmer.In
In another aspect, the invention relates to a network with at least
a network subscriber according to the invention.
Im
Weiteren werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. 1 zeigt
ein Blockdiagramm eines Netzwerks.Furthermore, preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. 1 shows a block diagram of a network.
2 zeigt
ein Flussdiagramm, das Schritte des erfindungsgemäßen
Verfahrens wiedergibt. 2 shows a flow chart representing steps of the method according to the invention.
3 zeigt
ein Blockdiagramm eines Netzwerkteilnehmers, der an ein bestehendes
Netzwerk angebunden werden soll. 3 shows a block diagram of a network participant to be connected to an existing network.
4 zeigt
ein weiteres Blockdiagramm eines Netzwerkteilnehmers, der mit einem
bestehenden Netzwerk verbunden werden soll. 4 shows another block diagram of a network participant to be connected to an existing network.
5 stellt
ein Blockdiagramm zweier miteinander vernetzter Netzwerkteilnehmer
dar, die mit einem weiteren Netzwerk verbunden werden sollen. 5 represents a block diagram of two networked network participants to be connected to another network.
6 zeigt
ein weiteres Blockdiagramm zweier miteinander vernetzter Netzwerkteilnehmer, die
jeweils mit Netzwerkteilnehmern eines weiteren Netzwerks verbunden
werden sollen. 6 shows a further block diagram of two networked network participants to be connected to each network subscribers of another network.
7 zeigt
ein Blockdiagramm dreier untereinander vernetzter Netzwerkteilnehmer,
die mit weiteren Netzwerken verbunden werden sollen. 7 shows a block diagram of three networked network participants to be connected to other networks.
8 zeigt
einen Netzwerkteilnehmer, der mit weiteren Netzwerken verbunden
wird und sich einer Tabelle bedient, um seine Ports gemäß dem
erfindungsgemäßen Verfahren zu schalten. 8th shows a network subscriber who is connected to other networks and uses a table to switch its ports according to the inventive method.
Die 9, 10, 11, 12 und 13 zeigen
jeweils sechs Netzwerkteilnehmer und illustrieren den Ablauf der
Vernetzung der sechs Netzwerkteilnehmer untereinander nach einer
Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens.The 9 . 10 . 11 . 12 and 13 each show six network participants and illustrate the flow of networking of the six network participants with each other according to an embodiment of the method according to the invention.
14 zeigt
schematisch ein Ringnetzwerk mit mehreren Netzwerkteilnehmern, das
mit einem Subnetzwerk vernetzt ist. 14 schematically shows a ring network with multiple network participants, which is networked with a subnetwork.
1 zeigt
ein Blockdiagramm eines Netzwerks 100. Das Netzwerk 100 weist
einen ersten Netzwerkteilnehmer 102, einen zweiten Netzwerkteilnehmer 104,
ein erstes Subnetzwerk 106 und ein zweites Subnetzwerk 108 auf.
Der erste Netzwerkteilnehmer 102, der zweite Netzwerkteilnehmer 104, das
erste Subnetzwerk 106 sowie das zweite Subnetzwerk 108 sind
zunächst nicht miteinander verbunden. 1 shows a block diagram of a network 100 , The network 100 has a first network participant 102 , a second network participant 104 , a first subnetwork 106 and a second subnetwork 108 on. The first network participant 102 , the second network participant 104 , the first subnetwork 106 as well as the second subnetwork 108 are initially not connected.
Der
erste Netzwerkteilnehmer 102 weist einen Mikroprozessor 110 und
einen Speicher 112 auf. Der erste Netzwerkteilnehmer 102 umfasst
ferner Ports 114, 116, 118, 120, 122 und 124.
Die Ports 114 bis 124 können als physikalische
Schnittstellen angesehen werden, über die der erste Netzwerkteilnehmer 102 beispielsweise
mittels Kupferkabel oder Glasfaserkabel an andere Netzwerkteilnehmer
angeschlossen werden kann. Der zweite Netzwerkteilnehmer 104 weist
einen Port 126 auf, der mit dem Port 116 des ersten
Netzwerkteilnehmers 102 physikalisch über eine
Verbindung 128 verbunden ist.The first network participant 102 has a microprocessor 110 and a memory 112 on. The first network participant 102 also includes ports 114 . 116 . 118 . 120 . 122 and 124 , The ports 114 to 124 can be considered as physical interfaces through which the first network participant 102 For example, can be connected by means of copper cable or fiber optic cable to other network participants. The second network participant 104 has a port 126 on that with the port 116 of the first network participant 102 physically over a connection 128 connected is.
Bei
dem ersten Subnetzwerk 106 kann es sich um ein Netzwerk
handeln, das beispielsweise einen Switch beinhaltet, mit dem der
Port 118 des ersten Netzwerkteilnehmers 102 über
eine physikalische Verbindung 130 verbunden ist. Entsprechend kann
das zweite Subnetzwerk 108 einen Switch aufweisen, mit
dem der Port 120 des ersten Netzwerkteilnehmers 102 über
eine Leitung 132 verbunden wird. Ferner wird der Port 122 des
ersten Netzwerkteilnehmers über eine Leitung 134 mit
beispielsweise einem weiteren Port eines Geräts des zweiten
Subnetzwerkes 108 verbunden. Sowohl beim ersten Subnetzwerk 106 als
auch beim zweiten Subnetzwerk 108 kann es sich um ein eigenes,
in sich funktionsfähiges Netzwerk handeln. Bei dem zweiten Netzwerkteilnehmer 104 und
den Netzwerkteilnehmern im ersten Subnetzwerk 106 und im
zweiten Subnetzwerk 108 handelt es sich um sogenannte Altgeräte,
die die vom ersten Netzwerkteilnehmer gesendeten Testtelegramme
als Broadcast- oder Multicasttelegramme behandeln. Unter dem Begriff
Altgeräte werden im Rahmen dieses Dokuments Netzwerkteilnehmer
verstanden, die nicht dazu ausgebildet sind, das erfindungsgemäße
Verfahren durchzuführen. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist in diesem Zusammenhang, dass sich das erfindungsgemäße
Verfahren auch durchführen lässt, wenn Altgeräte
im Netzwerk vorhanden sind oder angeschlossen werden.At the first subnetwork 106 it can be a network that includes, for example, a switch to which the port 118 of the first network participant 102 over a physical connection 130 connected is. Accordingly, the second subnetwork 108 have a switch to which the port 120 of the first network participant 102 over a line 132 is connected. Further, the port 122 of the first network participant via a line 134 with, for example, another port of a device of the second subnetwork 108 connected. Both at the first subnetwork 106 as well as the second subnetwork 108 It can be a separate, self-contained network. At the second network participant 104 and the network subscribers in the first subnetwork 106 and in the second subnetwork 108 These are so-called old devices that treat the test telegrams sent by the first network participant as broadcast or multicast telegrams. In the context of this document, the term "old devices" refers to network participants who are not trained to carry out the method according to the invention. An advantage of the method according to the invention in this context is that the method according to the invention can also be carried out if old devices are present in the network or are connected.
Zum
Aufbau des Netzwerks 100 aus den beiden Netzwerkteilnehmern 102 und 104 und
dem ersten und zweiten Subnetzwerk 106, 108 wird
vom ersten Netzwerkteilnehmer 102 bzw. dessen Mikroprozessor 110 ein
Computerprogramm 136 ausgeführt. Das Computerprogramm 136 beinhaltet
vom Mikroprozessor ausführbare Instruktionen, die permanent auf
dem Speicher 112 gespeichert sind und zur Ausführung
in den Mikroprozessor 110 geladen werden.To build the network 100 from the two network participants 102 and 104 and the first and second subnetworks 106 . 108 is from the first network participant 102 or its microprocessor 110 a computer program 136 executed. The computer program 136 includes microprocessor-executable instructions permanently stored in memory 112 are stored and executed in the microprocessor 110 getting charged.
Nachdem
die Verbindungen 128, 130, 132 und 134 gesteckt
sind, schaltet das Computerprogramm 136 die Ports 116, 118, 120 und 122 in
einen ersten Betriebsmodus. Im ersten Betriebsmodus können über
Ports Testtelegramme empfangen und versendet werden. Empfangene
Testtelegramme werden jedoch im ersten Betriebsmodus nicht über die
anderen Ports des ersten Netzwerkteilnehmers 102 weitergeleitet.After the connections 128 . 130 . 132 and 134 plugged in, the computer program switches 136 the ports 116 . 118 . 120 and 122 in a first operating mode. In the first operating mode test telegrams can be received and sent via ports. However, in the first operating mode, received test telegrams are not transmitted via the other ports of the first network participant 102 forwarded.
Die
Testtelegramme dienen zur Ermittlung von Schlaufen, die sich möglicherweise
beim Verbinden eines Ports mit einem anderen Netzwerkteilnehmer
ergeben. Eine Schlaufe im Netzwerk ist dadurch gekennzeichnet, dass über
einen Port des Netzwerkteilnehmers gesendete Testtelegramme von
einem anderen Port des Netzwerkteilnehmers empfangen werden. Einen
Unterfall von Netzwerkschlaufen bilden die sogenannten Eigenschlaufen.
Hier kommen die Testtelegramme wieder zu dem Port zurück,
von dem sie gesendet wurden. Schlaufen haben den Nachteil, dass
Telegramme zwischen den Netzwerkteilnehmern, über welche
sich eine Schlaufe erstreckt, im Netzwerk kreisen und so das Netzwerk unter
Umständen lahmlegen können.The
Test telegrams are used to identify loops that may be
when connecting a port to another network participant
result. A loop in the network is characterized in that over
Test telegrams sent from a port of the network participant
receive another port of the network participant. a
Subsidence of network loops form the so-called self-loops.
Here the test telegrams come back to the port,
they were sent from. Loops have the disadvantage that
Telegrams between the network participants, over which
a loop extends, circling the network and so the network below
Be able to paralyze circumstances.
Zur
Detektion von Schlaufen werden von den Ports 116, 118, 120 und 122 Testtelegramme
ausgesendet. Dies kann beispielsweise sequenziell geschehen in der
Art, dass ein Port nach dem anderen abgearbeitet wird. Beispielsweise
kann zunächst ein Testtelegramm 138 von Port 116 über
die Verbindung 128 an den Port 126 des zweiten
Netzwerkteilnehmers 104 gesendet werden. Das Testtelegramm 138 kann
vom zweiten Netzwerkteilnehmer 104 empfangen werden. Der
zweite Netzwerkteilnehmer kann im normalen Betriebsmodus sein und
das Testtelegramm wie eine Broadcast Message behandeln. Der zweite
Netzwerkteilnehmer 104 sendet aber trotzdem das Testtelegramm 138 nicht
wieder über die Verbindung 128 an den Port 116 zurück,
da es über diesen Port empfangen wurde.For the detection of loops are from the ports 116 . 118 . 120 and 122 Test telegrams sent out. This can for example be done sequentially in the way that one port after the other is processed. For example, first a test message 138 from port 116 about the connection 128 to the port 126 the second network participant 104 be sent. The test telegram 138 can from the second network participant 104 be received. The second network participant can be in the normal operating mode and treat the test message like a broadcast message. The second network participant 104 but still sends the test telegram 138 not again about the connection 128 to the port 116 back because it was received over this port.
Da
nach Ablauf einer im Computerprogramm 136 eingestellten
Zeit das Testtelegramm 138 nicht wieder empfangen wird,
wird der Port 116 in einen zweiten Betriebsmodus geschaltet,
wobei der zweite Betriebsmodus dem normalen Betriebsmodus des Ports 116 entspricht
und über diesen Telegramme, die nicht Testtelegramme sein
müssen, empfangen werden können und, falls es
sich hierbei um Broadcast- oder Multicast-Telegramme handelt, auch über die
entsprechenden anderen Ports weitergeleitet werden.Because after expiration of one in the computer program 136 set the test telegram 138 is not received again, the port becomes 116 switched to a second operating mode, wherein the second Operating mode the normal operating mode of the port 116 corresponds and can be received via these telegrams, which need not be test telegrams, and, if these are broadcast or multicast telegrams, also be forwarded via the corresponding other ports.
Entsprechend
kann sodann vom Port 118 ein Testtelegramm 140 über
die Verbindung 130 an das erste Subnetzwerk 106 gesendet
werden. Beinhaltet das erste Subnetzwerk 106 eine Schlaufe,
die mit der Verbindung 130 verbunden ist, so wird das Testtelegramm 140 wieder über
das erste Subnetzwerk 106 an den Port 118 zurückgeleitet,
soweit die Geräte im Subnetzwerk 106 das Testtelegramm
wie eine Broadcast- oder Multicastnachricht prozessieren. Die Schlaufe
kann dabei über mehrere Geräte im Subnetzwerk 106 laufen.
Der Port 118 wird nach Wiederempfang des Testtelegramms 140 in
einen dritten Betriebsmodus geschaltet, der empfangene Telegramme,
also nicht nur Testtelegramme, verwirft.Accordingly, then from the port 118 a test telegram 140 about the connection 130 to the first subnetwork 106 be sent. Contains the first subnetwork 106 a loop with the connection 130 is connected, then the test telegram 140 again over the first subnetwork 106 to the port 118 returned as far as the devices in the subnetwork 106 Process the test message like a broadcast or multicast message. The loop can be used over several devices in the subnetwork 106 to run. The port 118 becomes after receipt of the test telegram 140 switched to a third operating mode, the received telegrams, so not only test telegrams discarded.
Im
Wesentlichen entspricht der dritte Betriebsmodus einer Sperrung
des Ports 118. De facto wird also der erste Netzwerkteilnehmer 102 nicht
mit dem ersten Subnetzwerk 106 verbunden, da der Port 118 entsprechend
dem dritten Betriebsmodus gesperrt bleibt. Falls jedoch vom ersten
Subnetzwerk 106 kein Testtelegramm 140 am Port 118 ankommt, wird
der Port 118 in den zweiten Betriebsmodus geschaltet.Essentially, the third mode of operation corresponds to blocking the port 118 , De facto becomes the first network participant 102 not with the first subnetwork 106 connected because of the port 118 remains locked according to the third operating mode. If, however, from the first subnetwork 106 no test telegram 140 at the port 118 arrives, the port becomes 118 switched to the second operating mode.
Sodann
kann vom Port 120 ein Testtelegramm 142 gesendet
werden. Da das zweite Subnetzwerk 108 über die
Verbindung 134 mit dem Port 122 verbunden ist,
kann das Testtelegramm 142 über die Verbindung 134 an
den Port 122 gelangen und von diesem empfangen werden.
In diesem Falle werden die Ports 120 und 122 als
Paar von schlaufenverursachenden Ports angesehen. Jedem Port kann eine
Priorität in Bezug auf die anderen Ports des ersten Netzwerkteilnehmers
zugewiesen worden sein. Beispielsweise kann der Port 122 eine
höhere Priorität haben als der Port 120,
so dass im Anschluss an die Detektion, dass es sich bei den Ports 120 und 122 um
ein Paar von schlaufenverursachenden Ports handelt, der Port 122 in
den zweiten Betriebsmodus geschaltet wird und der Port 120 in
den dritten Betriebsmodus geschaltet wird.Then can from the port 120 a test telegram 142 be sent. Because the second subnetwork 108 about the connection 134 with the port 122 is connected, the test telegram 142 about the connection 134 to the port 122 arrive and be received by this. In this case, the ports 120 and 122 considered as a pair of loop-causing ports. Each port may have been assigned a priority with respect to the other ports of the first network user. For example, the port 122 have a higher priority than the port 120 so that following the detection that it is at the ports 120 and 122 is a pair of loop-causing ports, the port 122 is switched to the second operating mode and the port 120 is switched to the third operating mode.
Der
Port 122 kann, falls dieser nicht bereits entsprechend
oben beschriebenem Szenario in den zweiten Betriebsmodus geschalten
worden ist, ein oder mehrere Testtelegramme senden, um festzustellen,
ob dieser Port eine Schlaufe verursacht. Falls ein Testtelegramm
wieder empfangen wird, wird der Port 122 in den dritten
Betriebsmodus geschaltet, andernfalls in den zweiten Betriebsmodus.The port 122 If this has not already been switched to the second operating mode according to the scenario described above, it can send one or more test telegrams to determine whether this port is causing a loop. If a test telegram is received again, the port becomes 122 switched to the third operating mode, otherwise in the second operating mode.
Nach
der Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, wie hier am Beispiel beschrieben, ist das Netzwerk 100 umfassend
den ersten Netzwerkteilnehmer 102, den zweiten Netzwerkteil nehmer 104 und
die Subnetzwerke 106 und 108 aufgebaut, wobei
aus Sicht des ersten Teilnehmers keine Schlaufen im Netzwerk vorhanden
sind. Broadcast- oder Multicast-Telegramme, die über den
ersten Netzwerkteilnehmer 102 laufen oder von diesem gesendet
werden, kreisen nicht im Netzwerk 100.After carrying out the method according to the invention, as described here by way of example, the network is 100 comprising the first network participant 102 , the second network participant 104 and the subnetworks 106 and 108 constructed, from the point of view of the first participant no loops in the network are available. Broadcast or multicast telegrams sent over the first network participant 102 run or be sent by this, do not circle the network 100 ,
2 zeigt
ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Aufbau eines Netzwerks umfassend einen ersten Netzwerkteilnehmer, welcher
einen Satz von Ports aufweist. Die Ports des Satzes von Ports sind
mit Ports von weiteren Netzwerkteilnehmern des Netzwerks verbunden.
Entsprechend Schritt 200 des erfindungsgemäßen
Verfahrens werden die Ports des Satzes von Ports in einen ersten
Betriebsmodus geschaltet, wobei im ersten Betriebsmodus über
die Ports Testtelegramme empfangbar und versendbar sind. Im Schritt 202 werden Testtelegramme über
Ports des Satzes von Ports gesendet. Die Ports des Satzes von Ports
werden sodann gemäß Schritt 204 in einen
zweiten Betriebsmodus geschaltet, falls kein Testtelegramm der über die
Ports gesendeten Testtelegramme vom ersten Netzwerkteilnehmer wieder
empfangen wird, wobei im zweiten Betriebsmodus Telegramme, die über
einen Port des Satzes von Ports empfangen werden, über
die verbleibenden Ports des Satzes von Ports weitergeleitet werden. 2 shows a flow diagram of a method according to the invention for establishing a network comprising a first network participant, which has a set of ports. The ports of the set of ports are connected to ports of other network subscribers of the network. According to step 200. In the method according to the invention, the ports of the set of ports are switched to a first operating mode, wherein in the first operating mode test telegrams can be received and sent via the ports. In step 202 Test telegrams are sent via ports of the set of ports. The ports of the set of ports will then be in step 204 switched to a second operating mode, if no test telegram of the test telegrams sent via the ports is received again by the first network participant, wherein in the second operating mode telegrams received via one port of the set of ports are forwarded via the remaining ports of the set of ports.
3 zeigt
ein Blockdiagramm eines Netzwerkteilnehmers 300, der an
ein bestehendes Netzwerk 302 angebunden werden soll. Der
Netzwerkteilnehmer 300 weist einen Port 304 auf. Über
den Port 304 wird eine physikalische Verbindung 306 mit
einem Port 308 eines Netzwerkteilnehmers 310 im Netzwerk 302 gesteckt.
Bei dem Netzwerkteilnehmer 310 und bei anderen Netzwerkteilnehmern
des Netzwerks 302 handelt es sich um Altgeräte,
die Testtelegramme wie Multicast- oder Broadcasttelegramme behandeln. 3 shows a block diagram of a network participant 300 that is connected to an existing network 302 to be connected. The network participant 300 has a port 304 on. Over the port 304 becomes a physical connection 306 with a port 308 a network participant 310 in the network 302 plugged. At the network participant 310 and other network subscribers of the network 302 These are old devices that handle test telegrams such as multicast or broadcast telegrams.
Initial
schaltet der Netzwerkteilnehmer 300 den Port 304 in
den ersten Betriebsmodus und versendet über diesen Port
Testtelegramme über die Verbindung 306 zum Port 308 des
Netzwerkteilnehmers 310. Der Netzwerkteilnehmer 310 kann
Teil einer Netzwerkschlaufe im Netzwerk 302 sein, so dass das
Testtelegramm, welches vom Netzwerkteilnehmer 310 im Netzwerk 302 weitergeroutet
wird, wieder beim Netzwerkteilnehmer 310 ankommt und von
diesem sodann zum Netzwerkteilnehmer 300 weitergeleitet
wird, der das Testtelegramm über den Port 304 wieder
empfängt. Daraufhin wird der Netzwerkteilnehmer 300 den
Port in den dritten Betriebsmodus schalten, der anzeigt, dass an
diesem Port eine Schlaufe detektiert wurde, und alle an diesem Port eingehenden
Telegramme verwerfen. Ferner werden im dritten Betriebsmodus keine
Telegramme mehr über den Port 304 gesendet. Trotz
der physikalischen Verbindung 306 bleiben der Netzwerkteilnehmer 300 und
das Netzwerk 302 voneinander getrennt. Eine Vernetzung
erfolgt aufgrund der detektierten Schlaufe nicht. Sollte jedoch
kein Testtelegramm am Port 304 vom Netzwerkteilnehmer 300 empfangen
werden, so wird der Port 304 in den zweiten Betriebsmodus
geschaltet, der dem Normalbetriebsmodus entspricht.Initially, the network participant switches 300 the port 304 in the first operating mode and sends test telegrams via the connection via this port 306 to the port 308 of the network participant 310 , The network participant 310 can be part of a network loop in the network 302 so that the test telegram, which from the network participant 310 in the network 302 is rerouted, again at the network participant 310 arrives and from this then to the network participant 300 is forwarded, the test telegram via the port 304 receives again. Then the network participant becomes 300 switch the port to the third operating mode, which indicates that a loop has been detected at this port, and all at this port discard incoming telegrams. Furthermore, in the third operating mode, no more telegrams are sent via the port 304 Posted. Despite the physical connection 306 remain the network participant 300 and the network 302 separated from each other. Crosslinking does not take place due to the detected loop. However, should not a test telegram on the port 304 from the network participant 300 be received, so will the port 304 switched to the second operating mode, which corresponds to the normal operating mode.
4 zeigt
ein weiteres Blockdiagramm eines Netzwerkteilnehmers 400,
der mit einem bestehenden Netzwerk 402 verbunden werden
soll. Das Netzwerk 402 weist dabei ausschließlich
Altgeräte als Netzwerkteilnehmer auf, die Testtelegramme
wie Broadcast- bzw. Multicasttelegramme weiterleiten. 4 shows another block diagram of a network participant 400 that with an existing network 402 to be connected. The network 402 has only old devices as network subscribers, which forward test telegrams such as broadcast or multicast telegrams.
Der
Netzwerkteilnehmer 400 weist Ports 404 und 406 auf.
Der Netzwerkteilnehmer 400 wird über den Port 404 und
eine physikalische Verbindung 408 mit einem Netzwerkteilnehmer 410 des
Netzwerks 402 verbunden. Der Netzwerkteilnehmer 400 wird ferner über
den Port 406 und eine physikalische Verbindung 412 mit
dem Netzwerkteilnehmer 414 verbunden. Der Netzwerkteilnehmer 414 ist
ferner mit dem Netzwerkteilnehmer 410 über eine
Netzwerk verbindung 416 verbunden. Initial werden sowohl
der Port 404 als auch der Port 406 in den ersten
Betriebsmodus geschaltet und Testtelegramme aus den Ports verschickt.
Jedes Testtelegramm beinhaltet dabei eine portspezifische Kennung, über
die der Port identifizierbar ist, über den das jeweilige
Testtelegramm gesendet wurde. Bei den Netzwerkteilnehmern 410 und 414 handelt
es sich, wie oben erwähnt, um Altgeräte. Empfängt
daher der Netzwerkteilnehmer 410 ein Testtelegramm vom
Port 404, so routet er dieses über die Netzwerkverbindung 416 an
den Netzwerkteilnehmer 414 weiter, der es über
die Verbindung 412 an den Port 406 weiterleitet,
so dass am Port 406 ein Testtelegramm aus Port 404 empfangen
wird, wodurch eine Schlaufe zwischen diesen Ports detektiert wird.
Umgekehrt kann ein Testtelegramm aus Port 406 durch Port 404 empfangen
werden. In diesem Falle wird der Port, dem eine geringere Priorität
zugewiesen ist, z. B. Port 404, in den dritten Betriebsmodus
geschaltet, während der Port mit der höheren Priorität,
z. B. Port 406, in den zweiten Betriebsmodus geschaltet
wird. Das Netzwerk 402 wird somit über den Port
mit der höheren Priorität mit dem Netzwerkteilnehmer 400 verbunden,
während zur Vermeidung von Schlaufen der Port mit der niedrigeren
Priorität geblockt wird, indem dieser Port in den dritten
Betriebsmodus geschaltet wird.The network participant 400 has ports 404 and 406 on. The network participant 400 will be over the port 404 and a physical connection 408 with a network participant 410 of the network 402 connected. The network participant 400 is further over the port 406 and a physical connection 412 with the network participant 414 connected. The network participant 414 is also with the network participant 410 via a network connection 416 connected. Initial will be both the port 404 as well as the port 406 switched to the first operating mode and test telegrams sent from the ports. Each test telegram contains a port-specific identifier, via which the port can be identified, via which the respective test telegram was sent. At the network participants 410 and 414 These are, as mentioned above, old appliances. Therefore, the network participant receives 410 a test telegram from the port 404 , so he routes this over the network connection 416 to the network participant 414 Continue that over the connection 412 to the port 406 forwards, so that at the port 406 a test message from Port 404 is received, whereby a loop between these ports is detected. Conversely, a test message from Port 406 through port 404 be received. In this case, the port assigned a lower priority, e.g. Eg port 404 , switched to the third operating mode, while the port with the higher priority, z. Eg port 406 , is switched to the second operating mode. The network 402 Thus, the higher priority port is used by the network participant 400 while avoiding loops, the lower priority port is blocked by switching that port to the third mode of operation.
5 zeigt
ein Blockdiagramm eines ersten Netzwerkteilnehmers 500 und
eines zweiten Netzwerkteilnehmers 502, die mit einem weiteren
Netzwerk 504 verbunden werden sollen. Das Netzwerk 504 weist
ausschließlich Netzwerkteilnehmer auf, bei denen es sich
um Altgeräte handelt. 5 shows a block diagram of a first network participant 500 and a second network participant 502 that with another network 504 to be connected. The network 504 has only network participants that are old devices.
Der
erste Netzwerkteilnehmer 500 weist Ports 506 und 508 auf.
Der zweite Netzwerkteilnehmer 502 weist Ports 510 und 512 auf.
Der erste Netzwerkteilnehmer 500 ist über Port 508 und
eine Verbindung 514 mit dem Port 510 des zweiten
Netzwerkteilnehmers 502 verbunden. Die Ports 508 und 510 befinden
sich im zweiten Betriebsmodus, d. h. die beiden Netzwerkteilnehmer 500, 502 können über diese
Ports und die Verbindung 514 kommunizieren. Der erste Netzwerkteilnehmer 500 wird
ferner über seinen Port 506 und die Verbindung 516 mit
einem dritten Netzwerkteilnehmer 520 verbunden. Der zweite
Netzwerkteilnehmer 502 wird über die Verbindung 518 mit
einem vierten Netzwerkteilnehmer 522 verbunden. Der dritte
und der vierte Netzwerkteilnehmer 520, 522 sind
im Netzwerk 504 enthalten und bei diesen handelt es sich
daher um Altgeräte. Der dritte Netzwerkteilnehmer 520 und
der vierte Netzwerkteilnehmer 522 sind über die
Netzwerkverbindung 524 verbunden und deren Ports sind im
normalen Betriebsmodus, so dass Testtelegramme wie Broadcasttelegramme
behandelt werden. Initial werden die Ports 506 und 512 vom
ersten bzw. vom zweiten Netzwerkteilnehmer in den ersten Betriebsmodus
geschaltet. Aus diesen Ports werden Testtelegramme gesendet, die
eine port-spezifische Kennung enthalten und auch eine Kennung für
die Priorität des Teilnehmers, der das Testtelegramm versendet.
Als Beispiel sei dem zweiten Netzwerkgerät 502 eine
höhere Teilnehmerpriorität zugewiesen worden als
dem ersten Netzwerkgerät 500. Der erste Netzwerkteilnehmer 500 empfängt
die Testtelegramme des zweiten Netzwerkteilnehmers 502,
die dieser über den Port 512 sendet, am Port 506.
Entsprechend empfängt der zweite Netzwerkteilnehmer 502 die
Testtelegramme des ersten Netzwerkteilnehmers 500, die
dieser über den Port 506 sendet, am Port 512,
da der dritte und vierte Netzwerkteilnehmer 520, 522 diese
weiterleiten.The first network participant 500 has ports 506 and 508 on. The second network participant 502 has ports 510 and 512 on. The first network participant 500 is over port 508 and a connection 514 with the port 510 the second network participant 502 connected. The ports 508 and 510 are in the second operating mode, ie the two network participants 500 . 502 can through these ports and the connection 514 communicate. The first network participant 500 is also via his port 506 and the connection 516 with a third network participant 520 connected. The second network participant 502 is about the connection 518 with a fourth network participant 522 connected. The third and the fourth network participant 520 . 522 are in the network 504 contained and therefore these are old devices. The third network participant 520 and the fourth network participant 522 are over the network connection 524 and their ports are in normal operating mode so that test telegrams are treated as broadcast telegrams. Initial are the ports 506 and 512 switched from the first and the second network participants in the first operating mode. Test telegrams containing a port-specific identifier and also an identifier for the priority of the subscriber sending the test telegram are sent from these ports. As an example, let the second network device 502 has been assigned a higher subscriber priority than the first network device 500 , The first network participant 500 receives the test telegrams of the second network participant 502 this one over the port 512 sends, at the port 506 , Accordingly, the second network subscriber receives 502 the test telegrams of the first network participant 500 this one over the port 506 sends, at the port 512 , as the third and fourth network participants 520 . 522 forward them.
Da
dem zweiten Netzwerkteilnehmer 502 die höhere
Teilnehmerpriorität zugewiesen ist, belässt der
erste Netzwerkteilnehmer 500 seine Ports im ersten Betriebsmodus
solange dieser Testtelegramme vom zweiten Netzwerkteilnehmer 502 empfängt.
Der zweite Netzwerkteilnehmer 502 empfängt nicht
seine eigenen Testtelegramme, da die Testtelegramme nicht vom ersten
Netzwerkteilnehmer 500 weitergeleitet werden. Der zweite
Netzwerkteilnehmer 502 schaltet daher seinen Port 512 in
den zweiten Betriebsmodus. Danach empfängt der erste Netzwerkteilnehmer 500 keine
Testtelegramme mehr vom zweiten Netzwerkteilnehmer. Der erste Netzwerkteilnehmer 500 empfängt
jedoch vom Port 506 gesendete Testtelegramme am Port 508,
da diese von dem dritten und vierten Netzwerkteilnehmer 520 und 522 (s.
o.) als auch vom zweiten Netzwerkteilnehmer 502 weitergeroutet
werden, weil dessen Ports 510 und 512 nun im zweiten
Betriebsmodus sind. Der erste Netzwerkteilnehmer 500 wird
daher den Port 506 in den dritten Betriebsmodus schalten.
Im Endzustand sind die Netzwerkteilnehmer über die Verbindungen 514 und 518 miteinander
vernetzt. Die Verbindung 516 wird dagegen über
den Port 506 blockiert, so dass eine Netzwerkschlaufe nicht
auftritt.As the second network participant 502 the higher subscriber priority is assigned leaves the first network subscriber 500 its ports in the first operating mode as long as these test messages from the second network participant 502 receives. The second network participant 502 does not receive its own test telegrams since the test telegrams are not from the first network participant 500 to get redirected. The second network participant 502 therefore switches its port 512 in the second operating mode. Thereafter, the first network subscriber receives 500 no more test telegrams from the second network participant. The first network participant 500 however, it receives from the port 506 sent test telegrams at the port 508 as these are from the third and fourth network participants 520 and 522 (see above) as well as from the second network participant 502 be routed because of its ports 510 and 512 now in the second operating mode. The first network participant 500 will therefore be the port 506 switch to the third operating mode. In the final state, the network participants are over the connections 514 and 518 networked with each other. The connection 516 is against the port 506 blocked so that a network loop does not occur.
6 zeigt
ein Blockdiagramm eines ersten Netzwerkteilnehmers 600,
eines zweiten Netzwerkteilnehmers 602, eines dritten Netzwerkteilnehmers 604 und
eines vierten Netzwerkteilnehmers 606, die zu einem Netzwerk
vernetzt werden sollen. Der erste, zweite, dritte und der vierte
Netzwerkteilnehmer führen das erfindungsgemäße
Verfahren zum Aufbau eines Netzwerkes durch. Bei diesen Netzwerkteilnehmern
handelt es sich daher nicht um Altgeräte. Der dritte und
der vierte Netzwerkteilnehmer 604, 606 seien bereits über
ein Subnetzwerk 608 miteinander vernetzt. Ferner seien
der erste Netzwerkteilnehmer 600 und der zweite Netzwerkteilnehmer 602 über
ihre Ports 610 bzw. 612 und eine Verbindung 626 miteinander
vernetzt. Die Ports 610 und 612 als auch die Ports, über
die der dritte und der vierte Netzwerkteilnehmer verbunden sind,
befinden sich daher im zweiten Betriebsmodus. 6 shows a block diagram of a first network participant 600 , a second network participant 602 , a third network participant 604 and a fourth network participant 606 to be networked to a network. The first, second, third and fourth network participants carry out the method according to the invention for establishing a network. These network participants are therefore not old devices. The third and the fourth network participant 604 . 606 already have a subnetwork 608 networked with each other. Furthermore, be the first network participant 600 and the second network participant 602 over their ports 610 respectively. 612 and a connection 626 networked with each other. The ports 610 and 612 as well as the ports through which the third and fourth network subscribers are connected are therefore in the second operating mode.
Der
erste Netzwerkteilnehmer 600 weist ferner einen Port 614 auf,
der mit einem Port 616 des dritten Netzwerkteilnehmers 604 über
eine Verbindung 622 verbunden wird. Ein Port 618 des
zweiten Netzwerkteilnehmers 602 wird ferner mit einem Port 620 des vierten
Netzwerkteilnehmers 606 mittels einer Verbindung 624 verbunden.
Initial werden die Ports 614, 616, 618 und 620 von
den entsprechenden Teilnehmern in den ersten Betriebsmodus gesetzt
und aus diesen Ports werden Testtelegramme versendet. Dabei weisen
die Testtelegramme einerseits portspezifische Kennungen und andererseits eine
Kennung für die Priorität auf, die dem jeweiligen, das
Testtelegramm versendenden Netzwerkteilnehmer zugewiesen ist. Zum
Beispiel weist der vierte Netzwerkteilnehmer 606 die höchste
Priorität auf, der dritte Netzwerkteilnehmer 604 weise
die zweithöchste Priorität auf, und der erste
Netzwerkteilnehmer 600 weise die niedrigste Priorität
auf.The first network participant 600 also has a port 614 on that with a port 616 the third network participant 604 over a connection 622 is connected. A port 618 the second network participant 602 is also connected to a port 620 the fourth network participant 606 by means of a connection 624 connected. Initial are the ports 614 . 616 . 618 and 620 Set by the appropriate participants in the first operating mode and test telegrams are sent from these ports. In this case, the test messages on the one hand port-specific identifiers and on the other hand, an identifier for the priority, which is assigned to the respective, the test telegram sending network participants. For example, the fourth network subscriber 606 the highest priority, the third network participant 604 have the second highest priority, and the first network participant 600 have the lowest priority.
Der
erste Netzwerkteilnehmer 600 empfängt die Testtelegramme
vom dritten Netzwerkteilnehmer 604, da diese vom Port 616 gesendet
werden und somit am Port 614 ankommen. Der erste Netzwerkteilnehmer 600 belässt
den Port 614 zunächst im ersten Betriebsmodus,
weil der dritte Netzwerkteilnehmer 604 eine höhere
Priorität hat. Der zweite Netzwerkteilnehmer 602 empfängt
des Weiteren Testtelegramme vom vierten Netzwerkteilnehmer 606 an
seinem Port 618 und belässt diesen Port aufgrund
der höheren Priorität des vierten Netzwerkteilnehmers 606 im ersten
Betriebsmodus.The first network participant 600 receives the test telegrams from the third network participant 604 because these are from the port 616 be sent and thus at the port 614 Arrive. The first network participant 600 leaves the port 614 initially in the first mode of operation, because the third network participant 604 has a higher priority. The second network participant 602 also receives test telegrams from the fourth network subscriber 606 at his port 618 and leaves this port due to the higher priority of the fourth network member 606 in the first operating mode.
Der
dritte Netzwerkteilnehmer 604 und der vierte Netzwerkteilnehmer 606 empfangen
keine Testtelegramme höherer Priorität und auch
nicht ihre eigenen Testtelegramme. Daher schaltet der dritte Netzwerkteilnehmer 604 den
Port 616 in den zweiten Betriebsmodus und ebenso schaltet
der vierte Netzwerkteilnehmer 606 den Port 620 in
den zweiten Betriebsmodus. Im Weiteren schaltet der zweite Netzwerkteilnehmer 602 seinen
Port 618 in den zweiten Betriebsmodus. Jetzt empfängt
der erste Netzwerkteilnehmer 600 seine eigenen Testtelegramme,
da die Testtelegramme, die über den Port 614 versandt werden,
am Port 610 empfangen werden. Der erste Netzwerkteilnehmer 600 schaltet
daher den Port 614 in den dritten Betriebsmodus. Im Ergebnis
wurden die Netzwerkteilnehmer 600, 602, 604 und 606 miteinander
vernetzt, wobei aufgrund des dritten Betriebsmodus am Port 614 keine
Schlaufe im so entstandenen Netzwerk enthalten ist.The third network participant 604 and the fourth network participant 606 do not receive test telegrams of higher priority or their own test telegrams. Therefore, the third network subscriber switches 604 the port 616 in the second mode of operation and also the fourth network subscriber switches 606 the port 620 in the second operating mode. In the following, the second network subscriber switches 602 his port 618 in the second operating mode. Now the first network participant receives 600 its own test telegrams, since the test telegrams that are sent via the port 614 be sent to the port 610 be received. The first network participant 600 therefore switches the port 614 in the third operating mode. As a result, the network participants 600 . 602 . 604 and 606 networked together, due to the third operating mode on the port 614 no loop is included in the resulting network.
7 zeigt
ein Blockdiagramm eines ersten Netzwerkteilnehmers 700,
eines zweiten Netzwerkteilnehmers 702, eines dritten Netzwerkteilnehmers 704,
eines ersten Subnetzwerks 706 und eines zweiten Subnetzwerks 708.
Bei dem ersten, zweiten und dritten Netzwerkteilnehmer 700, 702, 704 handelt
es sich um Netzwerkteilnehmer, die das erfindungsgemäße
Verfahren beherrschen, wohingegen das erste und zweite Subnetzwerk 706, 708 ausschließlich
Altgeräte beinhalten. Dementsprechend werden von ihnen
empfangene Testtelegramme bspw. wie Broadcasttelegramme soweit möglich
einfach weitergeleitet. Der erste Netzwerkteilnehmer 700 ist über
einen Port 710 und eine Verbindung 714 mit einem
Port 712 des zweiten Netzwerkteilnehmers 702 verbunden. Der
zweite Netzwerkteilnehmer 702 ist über einen Port 716 und
eine Verbindung 720 mit einem Port 718 des dritten
Netzwerkteilnehmers 704 verbunden. 7 shows a block diagram of a first network participant 700 , a second network participant 702 , a third network participant 704 , a first subnetwork 706 and a second subnetwork 708 , At the first, second and third network participants 700 . 702 . 704 are network participants who master the inventive method, whereas the first and second subnetwork 706 . 708 include only old equipment. Accordingly, test telegrams received by them are, for example, simply forwarded as broadcast telegrams as far as possible. The first network participant 700 is over a port 710 and a connection 714 with a port 712 the second network participant 702 connected. The second network participant 702 is over a port 716 and a connection 720 with a port 718 the third network participant 704 connected.
Der
erste Netzwerkteilnehmer 700 schaltet seinen Port 722,
nachdem dieser mit dem ersten Subnetzwerk 706 über
eine Verbindung 724 verbunden worden ist, in den ersten
Betriebsmodus. Ferner schaltet der dritte Netzwerkteilnehmer 704 seinen Port 726 in
den ersten Betriebsmodus, nachdem der dritte Netzwerkteilnehmer 704 über
diesen Port und eine Verbindung 728 mit dem zweiten Subnetzwerk 708 verbunden
worden ist. Zudem ist eine Verbindung 730 zwischen dem
ersten und zweiten Subnetzwerk 706, 708 gesteckt.The first network participant 700 switches his port 722 after this with the first subnetwork 706 over a connection 724 has been connected in the first operating mode. Furthermore, the third network subscriber switches 704 his port 726 in the first mode of operation after the third network participant 704 over this port and a connection 728 with the second subnetwork 708 has been connected. There is also a connection 730 between the first and second subnetworks 706 . 708 plugged.
Der
dritte Netzwerkteilnehmer 704 empfängt am Port 726 Testtelegramme,
die vom ersten Netzwerkteilnehmer 700 über den
Port 722 gesendet wurden. Ebenso empfängt der
erste Netzwerkteilneh mer 700 Testtelegramme am Port 722,
die vom dritten Netzwerkteilnehmer 704 über den
Port 726 gesendet wurden. Da die Teilnehmerpriorität
des dritten Netzwerkteilnehmers 704 höher ist
als die des ersten Netzwerkteilnehmers 700, belässt
der erste Netzwerkteilnehmer 700 seinen Port 722 zunächst
im ersten Betriebsmodus und der dritte Netzwerkteilnehmer 704 schaltet
den Port 726 in den zweiten Betriebsmodus, weil der dritte
Netzwerkteilnehmer 704 nicht seine eigenen Testtelegramme
empfängt. Der erste Netzwerkteilnehmer 700 empfängt
nun seine eigenen Testtelegramme, da der Port 726 aufgrund des
zweiten Betriebsmodus vom ersten Netzwerkteilnehmer 700 empfangene
Testtelegramme an den Port 718 weiterleitet. Der Port 718 leitet
die Testtelegramme dann an den zweiten Netzwerkteilnehmer 702,
der diese wiederum an den ersten Netzwerkteilnehmer 700 weiterleitet,
so dass die Testtelegramme wieder vom ersten Netzwerkteilnehmer 700 über
den Port 710 empfangen werden. Der erste Netzwerkteilnehmer 700 schaltet
daher den Port 722 in den dritten Betriebsmodus. Die Netzwerkteilnehmer 700, 702, 704 und
die Subnetzwerke 706 und 708 sind nun zu einem
Gesamtnetzwerk vernetzt, ohne dass eine Schlaufe im Netzwerk das
Netzwerk potentiell lahm legen könnte.The third network participant 704 receives at the port 726 Test telegrams received from the first network participant 700 over the port 722 were sent. Likewise, the first Netzwerkteilneh mer receives 700 Test telegrams at the port 722 that from the third network participant 704 over the port 726 were sent. As the subscriber priority of the third network participant 704 is higher than that of the first network participant 700 leaves the first network factory subscriber 700 his port 722 first in the first operating mode and the third network participant 704 switches the port 726 in the second mode of operation, because the third network subscriber 704 does not receive its own test telegrams. The first network participant 700 now receives its own test telegrams, as the port 726 due to the second mode of operation from the first network subscriber 700 Received test telegrams to the port 718 forwards. The port 718 then passes the test telegrams to the second network participant 702 who in turn sent this to the first network participant 700 forwards the test telegrams back from the first network participant 700 over the port 710 be received. The first network participant 700 therefore switches the port 722 in the third operating mode. The network participants 700 . 702 . 704 and the subnetworks 706 and 708 are now networked to a network without a loop in the network could potentially paralyze the network.
8 zeigt
einen Netzwerkteilnehmer 800, der mit einem ersten Subnetzwerk 802,
einem zweiten Subnetzwerk 804 und einem dritten Subnetzwerk 806 verbunden
werden soll. Nach dieser Ausführungsform der Erfindung
werden aus den zu schaltenden Ports 808 bis 818 des
Netzwerkteilnehmers 800 im Wesentlichen gleichzeitig Testtelegramme
geschickt, um die Ports entsprechend dem erfindungsgemäßen
Verfahren zu konfigurieren. Der Netzwerkteilnehmer 800 bedient
sich ferner einer Tabelle 820, um seine Ports 808 bis 818 mit
den weiteren Netzwerken gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren zu schalten. Dazu sendet der Netzwerkteilnehmer 800 aus
allen Ports Testtelegramme und hält in der Tabelle fest,
an welchem Port Testtelegramme aus welchem ande ren Port empfangen
werden. Die Tabelle 820 weist dazu eine Spalte als auch
eine Zeile für jeden der Ports 808 bis 818 auf.
Ein Eintrag „x” in der ersten Zeile der ersten
Spalte bedeutet bspw., dass ein Testtelegramm, welches entsprechend
der Spalte vom Port 808 gesendet wurde, auch entsprechend
der Zeile vom Port 808 empfangen wurde. Der Eintrag „x” in
der zweiten Spalte und der dritten Zeile bedeutet, dass ein Testtelegramm
vom Port 810 gesendet wurde, welches vom Port 812 empfangen wurde.
Die Tabelle 820 kann bspw. auf einem Speicher des Netzwerkteilnehmers 800 gespeichert
sein und die Einträge können entsprechend der
empfangenen eigenen Testtelegramme aktualisiert worden sein. 8th shows a network participant 800 that with a first subnetwork 802 , a second subnetwork 804 and a third subnetwork 806 to be connected. According to this embodiment of the invention are from the ports to be switched 808 to 818 of the network participant 800 Essentially test telegrams sent simultaneously to configure the ports according to the inventive method. The network participant 800 also uses a table 820 to his ports 808 to 818 to switch with the other networks according to the inventive method. The network participant sends this 800 Test telegrams from all ports and specifies in the table at which port test telegrams are received from which other port. The table 820 has a column as well as a row for each of the ports 808 to 818 on. An entry "x" in the first row of the first column means, for example, that a test telegram which corresponds to the column from the port 808 was sent, also according to the line from the port 808 was received. The entry "x" in the second column and the third line means that a test telegram from the port 810 which was sent from the port 812 was received. The table 820 may, for example, on a memory of the network participant 800 be stored and the entries may have been updated according to the received own test telegrams.
Die
folgenden Schritte werden entsprechenden dem erfindungsgemäßen
Verfahren solange vom Netzwerkteilnehmer 800 durchgeführt,
bis die Tabelle 820 keine Einträge mehr aufweist:
Es
werden vom Netzwerkteilnehmer alle eigenschlaufenverursachenden
Ports, also alle Ports mit Einträgen in der Diagonalen
der Tabelle 820, gesperrt. Bspw. handelt es sich bei dem
Port 808 um einen solchen, der nun gesperrt wird. Wird
ein Port gesperrt, werden alle Einträge in der Spalte und
Zeile des Ports gelöscht. Ferner wird ein Port gesperrt, dessen
zugewiesene Spalte in der Tabelle 820 mehr Einträge
aufweist als dessen zugewiesene Zeile. Bspw. würden nach
den Einträgen in der Tabelle 820 die Ports 814, 816 und 818 gesperrt.
Im Weiteren wird der Port gesperrt, der die meisten Einträge
in der Spalte aufweist. Weisen zwei oder mehr Ports die meisten
Einträge in der Spalte auf, so wird der Port mit der höchsten
Portnummer gesperrt, bspw. wird Port 818 vor Port 816 gesperrt.The following steps are corresponding to the inventive method as long as the network participant 800 performed until the table 820 has no more entries:
The network participant will receive all in-loop-causing ports, ie all ports with entries in the diagonal of the table 820 , blocked. For example. this is the port 808 one that is now locked. If a port is disabled, all entries in the column and line of the port are deleted. Furthermore, a port is blocked whose assigned column in the table 820 has more entries than its assigned line. For example. would look for the entries in the table 820 the ports 814 . 816 and 818 blocked. Furthermore, the port that has the most entries in the column is locked. If two or more ports have the most entries in the column, the port with the highest port number will be blocked, for example, port 818 in front of port 816 blocked.
Die 9, 10, 11, 12 und 13 zeigen
jeweils sechs Netzwerkteilnehmer und illustrieren den Ablauf der
Vernetzung der sechs Netzwerkteilnehmer nach einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei den sechs Netzwerkteil nehmern
handelt es sich um einen ersten Netzwerkteilnehmer 900,
einen zweiten Netzwerkteilnehmer 902, einen dritten Netzwerkteilnehmer 904,
einen vierten Netzwerkteilnehmer 906, einen fünften
Netzwerkteilnehmer 908 und einen sechsten Netzwerkteilnehmer 910.The 9 . 10 . 11 . 12 and 13 each show six network participants and illustrate the flow of networking of the six network participants according to an embodiment of the method according to the invention. The six network subscribers are the first network subscribers 900 , a second network participant 902 , a third network participant 904 , a fourth network participant 906 , a fifth network participant 908 and a sixth network subscriber 910 ,
Der
erste Netzwerkteilnehmer 900 weist Ports 912, 914 und 916 auf.
Der zweite Netzwerkteilnehmer 902 weist Ports 918, 920 und 922 auf.
Der dritte Netzwerkteilnehmer 904 weist Ports 924 und 926 auf.
Der vierte Netzwerkteilnehmer 906 weist Ports 928 und 930 auf.
Der fünfte Netzwerkteilnehmer 908 weist Ports 932 und 934 auf
und der sechste Netzwerkteilnehmer 910 weist Ports 936 und 938 auf. Die
Teilnehmerpriorität, welche den einzelnen Netzwerkteilnehmern 900 bis 910 zugewiesen
ist, nimmt vom ersten Netzwerkteilnehmer 900 bis zum sechsten
Netzwerkteilnehmer 910 stetig zu. Anfänglich schalten
alle Teilnehmer alle ihre Ports in den ersten Betriebsmodus und
senden aus allen Ports Testtelegramme. Ferner bestehen mit Bezug
auf 9 anfänglich zwischen den Ports der Netzwerkteilnehmer die
gestrichelt eingezeichneten physikalischen Verbindungen. Der erste
Netzwerkteilnehmer 900 und der zweite Netzwerkteilnehmer 902 empfangen
Testtelegramme vom dritten bzw. vierten Netzwerkteilnehmer und schalten
ihre Ports daher zunächst nicht. Der vierte Netzwerkteilnehmer 906 empfängt
Testtelegramme vom fünften Netzwerkteilnehmer 908 und schaltet
seine Ports zunächst nicht. Ebenso empfängt der
dritte Netzwerkteilnehmer 904 Testtelegramme vom sechsten
Netzwerkteilnehmer 910 und schaltet seine Ports nicht.
Der fünfte Netzwerkteilnehmer 908 empfängt
keine Testtelegramme mit höherer Priorität und
auch nicht seine eigenen und schaltet den Port 932 und
den Port 934 in den zweiten Betriebsmodus. Ebenso schaltet
der sechste Netzwerkteilnehmer 910 die Ports 936 und 938 in den
zweiten Betriebsmodus. Dieser Zustand wird durch die 10 wiedergegeben.
Der zweite Betriebsmodus wird symbolisch dadurch dargestellt, dass
ein dicker Balken vor dem je weiligen Port eingezeichnet ist. Mit
Bezug auf 11 empfängt nun der vierte
Netzwerkteilnehmer 906 weder Testtelegramme mit höherer
Priorität noch seine eigenen Testtelegramme und schaltet
daher seine Ports 928 und 930 in den zweiten Betriebsmodus.
Zwischen dem fünften Netzwerkteilnehmer 908 und
dem vierten Netzwerkteilnehmer 906 besteht jetzt über
die Ports 930 und 934 eine Verbindung entsprechend
dem dicken Balken, welcher in 11 zwischen
den beiden Ports verläuft. Ebenso schaltet der dritte Netzwerkteilnehmer 904 seine
Ports 924 und 926 in den zweiten Betriebsmodus,
so dass zwischen dem sechsten Netzwerkteilnehmer 910 und
dem dritten Netzwerkteilnehmer 904 nun eine Verbindung,
welche in 11 mittels des dicken, zwischen
diesen Ports verlaufenden Balkens dargestellt ist, aufgebaut ist.
Mit Bezug auf 12 empfängt nun der
zweite Netzwerkteilnehmer 902 keine Testtelegramme mit
höherer Priorität und der zweite Netzwerkteilnehmer 902 empfängt
auch nicht seine eigenen Testtelegramme, so dass dieser die Ports 918, 920 und 922 in
den zweiten Betriebsmodus schaltet. Mit Bezug auf 13 empfängt
nun der erste Netzwerkteilnehmer seine eigenen Testtelegramme und
schaltet daher die zwei seiner drei Ports, welche die niedrigste
Priorität haben (hier bspw. Ports 912 und 916),
in den dritten Betriebsmodus und den verbleibenden Port 914 in
den zweiten Betriebsmodus. Der dritte Betriebsmodus wird in 13 dadurch
gekennzeichnet, dass vor dem entsprechenden Port ein dicker Querbalken
eingezeichnet ist. Zwischen Port 914 des ersten Netzwerkteilnehmers 900 und
dem Port 926 des dritten Netzwerkteilnehmers besteht nun
einer Netzwerkverbindung. Im Ergebnis wurden die Netzwerkteilnehmer
zu einem Netzwerk zusammengeschaltet, ohne dass Schlaufen im Netzwerk
auftreten.The first network participant 900 has ports 912 . 914 and 916 on. The second network participant 902 has ports 918 . 920 and 922 on. The third network participant 904 has ports 924 and 926 on. The fourth network participant 906 has ports 928 and 930 on. The fifth network participant 908 has ports 932 and 934 on and the sixth network participant 910 has ports 936 and 938 on. The subscriber priority, which is the individual network participants 900 to 910 assigned, takes from the first network participant 900 up to the sixth network participant 910 steadily too. Initially, all users switch all their ports to the first operating mode and send test messages from all ports. Furthermore, with respect to 9 initially between the ports of the network participants the dashed physical connections. The first network participant 900 and the second network participant 902 receive test telegrams from the third or fourth network participant and therefore do not switch their ports initially. The fourth network participant 906 receives test telegrams from the fifth network participant 908 and does not switch its ports at first. Likewise, the third network subscriber receives 904 Test telegrams from the sixth network participant 910 and does not switch its ports. The fifth network participant 908 does not receive higher-priority test messages or its own and switches the port 932 and the port 934 in the second operating mode. Likewise, the sixth network participant switches 910 the ports 936 and 938 in the second operating mode. This condition is caused by the 10 played. The second Be Drive mode is represented symbolically by the fact that a thick bar is drawn in front of the respective port. Regarding 11 now receives the fourth network participant 906 neither test telegrams with higher priority nor its own test telegrams and therefore switches its ports 928 and 930 in the second operating mode. Between the fifth network participant 908 and the fourth network participant 906 exists now over the haven 930 and 934 a compound corresponding to the thick beam, which in 11 runs between the two ports. Similarly, the third network participant switches 904 its ports 924 and 926 in the second mode of operation, so that between the sixth network participant 910 and the third network participant 904 now a connection, which in 11 is shown by the thick, running between these ports bar is constructed. Regarding 12 now receives the second network participant 902 no test telegrams with higher priority and the second network subscriber 902 also does not receive its own test telegrams, so that this the ports 918 . 920 and 922 switches to the second operating mode. Regarding 13 The first network participant now receives its own test messages and therefore switches the two of its three ports, which have the lowest priority (here, for example, ports 912 and 916 ), in the third operating mode and the remaining port 914 in the second operating mode. The third operating mode is in 13 characterized in that in front of the corresponding port, a thick crossbar is located. Between port 914 of the first network participant 900 and the port 926 the third network participant now has a network connection. As a result, the network participants were connected to a network without loops in the network occur.
14 zeigt
schematisch ein Ringnetzwerk 1400 mit mehreren Netzwerkteilnehmern 1402, 1404, 1406 und 1408,
das mit einem Subnetzwetzwerk 1410 vernetzt ist. Die Vernetzung
zwischen dem Ringnetzwerk 1400 und dem Subnetzwerk 1410 erfolgt
dabei z. B. über eine Verbindung 1412 zwischen einem
Port 1414 des Netzwerkteilnehmers 1408 und dem
Subnetzwerk 1410. Wird sodann eine weitere Verbindung 1416 zwischen
einem Port 1418 des Netzwerkteilnehmers 1406 und
dem Subnetzwerk 1410 gesteckt, so schaltet der erfindungsgemäße Netzwerkteilnehmer 1406 zunächst
den Port 1418 in den ersten Betriebsmodus und sendet Testtelegramme
aus. Falls diese wieder zum Netzwerkteilnehmer 1406 zurückkommen,
entweder direkt oder über den Teilnehmer 1408,
wird der Port 1418 in den dritten Betriebsmodus geschaltet,
andernfalls in den zweiten Betriebsmodus. 14 schematically shows a ring network 1400 with several network participants 1402 . 1404 . 1406 and 1408 that with a subnetwork network 1410 is networked. The networking between the ring network 1400 and the subnetwork 1410 takes place z. B. via a connection 1412 between a port 1414 of the network participant 1408 and the subnetwork 1410 , Will then be another connection 1416 between a port 1418 of the network participant 1406 and the subnetwork 1410 plugged, the network subscriber according to the invention switches 1406 first the port 1418 in the first operating mode and sends out test telegrams. If this again to the network participant 1406 come back, either directly or through the participant 1408 , the port becomes 1418 switched to the third operating mode, otherwise in the second operating mode.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- US 2007/0230357
A1 [0003] US 2007/0230357 A1 [0003]
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- US 6810021 B1 [0004] US 6810021 B1 [0004]
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- US 7061875 B1 [0005] - US 7061875 B1 [0005]