BE1021983B1 - Methode en systeem voor het verdelen van locatiegebaseerde adressen in een netwerk - Google Patents

Methode en systeem voor het verdelen van locatiegebaseerde adressen in een netwerk Download PDF

Info

Publication number
BE1021983B1
BE1021983B1 BE2014/0215A BE201400215A BE1021983B1 BE 1021983 B1 BE1021983 B1 BE 1021983B1 BE 2014/0215 A BE2014/0215 A BE 2014/0215A BE 201400215 A BE201400215 A BE 201400215A BE 1021983 B1 BE1021983 B1 BE 1021983B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
network
node
nodes
initialization
initialized
Prior art date
Application number
BE2014/0215A
Other languages
English (en)
Inventor
Jürgen Lambrecht
Original Assignee
Televic Rail Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Televic Rail Nv filed Critical Televic Rail Nv
Application granted granted Critical
Publication of BE1021983B1 publication Critical patent/BE1021983B1/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50Address allocation
    • H04L61/5007Internet protocol [IP] addresses
    • H04L61/5014Internet protocol [IP] addresses using dynamic host configuration protocol [DHCP] or bootstrap protocol [BOOTP]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50Address allocation
    • H04L61/5038Address allocation for local use, e.g. in LAN or USB networks, or in a controller area network [CAN]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2101/00Indexing scheme associated with group H04L61/00
    • H04L2101/60Types of network addresses
    • H04L2101/618Details of network addresses
    • H04L2101/622Layer-2 addresses, e.g. medium access control [MAC] addresses
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2101/00Indexing scheme associated with group H04L61/00
    • H04L2101/60Types of network addresses
    • H04L2101/69Types of network addresses using geographic information, e.g. room number

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

De uitvinding betreft het toewijzen van een locatiegebaseerd netwerkadres aan een netwerknode van een netwerk voorzien van een netwerklaag voorbehouden om netwerkinitialisatiedata door te geven, waarop de netwerknode netwerkpoorten heeft geconfigureerd om als eindpunt te dienen voor netwerkinitialisatiedata en op tenminste één andere netwerklaag netwerkpoorten geconfigureerd om netwerkverkeer door te laten verschillend van netwerkinitialisatiedata. In de methode wordt het netwerkadres toegewezen via een eerste netwerkpoort voor netwerknode-initialisatie en de configuratie aangepast van de eerste netwerkpoort en van een tweede poort van de geïnitialiseerde netwerknode of een andere geïnitialiseerde netwerknode, waarbij de eerste en tweede netwerkpoort bidirectioneel zijn.

Description

Methode en systeem voor het verdelen van locatiegebaseerde adressen in een netwerk
Gebied van de uitvinding [0001] De onderhavige uitvinding heeft algemeen betrekking op het gebied van technieken voor het verdelen, met een serverapparaat, van logische netwerkadressen aan een groep cliëntapparaten die zijn verbonden met punt-tot-punt verbindingen in een vermaasd netwerk.
Achtergrond van de uitvinding [0002] Een communicatienetwerk wordt beschouwd dat is samengesteld uit nodes en links (in grafentheorie: knopen ("vertices") en lijnen ("edges") die de knopen verbinden) zoals geïllustreerd in Fig.l. In communicatienetwerken is een node een verbindingspunt, hetzij een herverdelingspunt of een communicatie-eindpunt (m.a.w. een eindapparaat). Een node kan een server zijn of een cliëntapparaat, hij kan als master of slave fungeren of hij kan een regelfunctie hebben. Een poort is een punt van de node waar lijnen bevestigd zijn.
[0003] Elke node bevat een apparaat om netwerkverkeer te verdelen tussen de poorten van de node. In een zogeheten "actieve node" heeft het apparaat (dat de vorm kan aannemen van een centrale verwerkingseenheid (CPU), een microcontroller, een digitale signaalverwerker (DSP), een Field Programmable Gate Array (FPGA), ...) een netwerkadres nodig om ermee te kunnen communiceren. Een zogeheten "passieve node" heeft geen netwerkadres en het is niet mogelijk om ermee te communiceren via het netwerk.
[0004] Nodes worden in een netwerk geïdentificeerd aan de hand van hun adres. In sommige gevallen is het nodig om de fysieke locatie te kennen van nodes, wanneer de communicatie niet enkel node-specifiek is maar ook locatie-specifiek.
[0005] De meest algemene implementatie van een netwerktopologie met punt-tot-punt verbindingen is een vermaasd netwerk. In een vermaasd netwerk ('mesh network') zijn lussen aanwezig. Voordat de communicatie wordt opgestart in een netwerk waar fysische lussen aanwezig zijn, moeten de lussen uitgeschakeld worden om een lus-vrije logische topologie te creëren. In een bridges Ethernet LAN netwerk kan het RSTP protocol (IEEE 802.1D-2004) gebruikt worden daartoe, aangezien het BPDU frames gebruikt met een multicast bestemmings MAC adres.
[0006] In computernetwerken kan een netwerk gepartitioneerd worden in lagen, die ook kunnen geïnterpreteerd worden als de welgekende logische constructie waar bijvoorbeeld alle relevante adresseringsboodschappen gezien worden als een 'stroom' op de fysische transmissielijn, waarbij die stroom identificeerbaar is gebaseerd op bijvoorbeeld protocolnummer/adressen/poortnummers door de entiteiten in nodes die iets met adressering moeten doen. Dit is vergelijkbaar met de datastroom versus managementstroom in een routernetwerk, waarbij de managementstroom gericht is aan de routers voor bv. management doeleinden en niet aan de eindgebruikers.
Een ander voorbeeld is de partitionering van een enkelvoudig laag-2 netwerk om meerdere afzonderlijke broadcastdomeinen te creëren die van elkaar geïsoleerd zijn zodat pakketten alleen via routers tussen domeinen kunnen passeren. Een dergelijk domein wordt een Virtual Local Area Network, Virtual LAN of VLAN genoemd.
[0007] Eén type computernetwerk dat hier in overweging wordt genomen, is het ethernet/IP-netwerktype. Een herverdelingspunt omvat in dat geval ten minste een ethernet laag-2-switch om het netwerkverkeer te verdelen. Een actieve node bevat ten minste een ethernet laag-2-switch met 3 poorten om zijn links te verbinden. In Fig. 2 is de ingebedde regeleenheid via een ingebedde link ook verbonden met de switch.
[0008] Het protocol dat vandaag het vaakst wordt gebruikt om VLAN’s te configureren, is IEEE 802.IQ. Hierbij wordt aan de ethernetpakketten een tag van 4 bytes toegevoegd die een ID en een prioriteitsniveau bevat.
[0009] Informatie over de netwerktopologie wordt doorgaans verkregen via de Link Layer Discovery Protocol (LLDP), zoals gedefinieerd in IEEE 802.1AB. In het geval van een vaste lay-out, kan deze informatie ook worden afgeleid van een compleet plan (omvattende alle nodes, edges en hun verbindingen) van het fysieke netwerk.
[0010] IP-adressen worden typisch verdeeld via het Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) door een DHCP-server, maar het (door een cliënt) ontvangen adres is arbitrair. Een vaak gebruikte oplossing om een IP-adres te koppelen aan de locatie is het gebruik van apparaatspecifieke informatie zoals het MAC-adres en informatie over de netwerktopologie waarin voor elke node het MAC-adres wordt vermeld. Om een dergelijke oplossing te implementeren, is echter een manuele interventie nodig voor elke installatie en voor elke reparatie (m.a.w. vervangen van een apparaat) omdat het MAC-adres moet worden gekoppeld aan de locatie in een database die wordt gebruikt door de DHCP-server.
[0011] In de stand van de techniek bestaan ook automatische oplossingen om het IP-adres aan de locatie te koppelen. Bijvoorbeeld Media Endpoint Discovery is een verbetering van LLDP, gekend als LLDP-MED (ANSI/TIA-1057), die onder andere detectie van apparaatlocatie voorziet. Een andere oplossing is DHCP Option 82 die een mechanisme voorziet om IP-adressen aan te maken op basis van de locatie van het cliëntapparaat in het netwerk.
[0012] Al deze automatische oplossingen hebben echter het nadeel dat ze een processor nodig hebben om een softwarealgoritme te draaien en een volledige TCP/IP-stack in de cliëntapparaten. Een hardwareoplossing is niet mogelijk.
[0013] Octrooiaanvraag US2010/274945 toont een oplossing voor automatische zelf-addressering van bedrade netwerknodes en optioneel ook zelfterminatie. Bij ontvangst van een adrescommando, kent een eerste node zichzelf een eerste adres toe, sluit hij een switch om een uitgangspoort van de eerste node te activeren om een tweede node toe te laten om communicatie te ontvangen van een eerste node, en stuurt een tweede adres op een tweewegs communicatiebus. Het tweede adres wordt ontvangen door alle eerder geadresseerde nodes, inclusief een controller als die gebruikt wordt, evenals door de tweede node, die voorlopig nog niet geadresseerd is. Bij ontvangst van het tweede adres herhaalt de tweede node het proces. Als een node geen bevestiging krijgt dat een daaropvolgende node zichzelf een adres gegeven heeft, deactiveert die node zijn uitgangspoort en termineert hij het netwerk.
[0014] Bijgevolg is er behoefte aan een eenvoudig mechanisme om netwerkadressen te verdelen over niet-geïnitialiseerde netwerknodes op basis van de node-locatie. Verder is een mechanisme wenselijk dat eenvoudig genoeg is om te implementeren in hardware, waarbij het netwerk van reeds geïnitialiseerde nodes niet wordt verstoord en waarbij, voor een eenvoudige installatie en onderhoud, geen apparaatspecifieke informatie wordt gebruikt om de node-locatie te bepalen.
Samenvatting van de uitvinding [0015] Het is een doelstelling van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om een methode te voorzien voor een controller node om netwerkadressen te verdelen over niet-geïnitialiseerde nodes, op basis van de locatie van de node, waarbij het gebruik van apparaatspecifieke informatie wordt vermeden, de methode zijnde eenvoudig genoeg om te worden geïmplementeerd in hardware, waarbij het netwerk van reeds geïnitialiseerde nodes niet wordt verstoord.
[0016] Het bovenstaande doel wordt verwezenlijkt door de oplossing volgens de onderhavige uitvinding.
[0017] In een eerste aspect heeft de uitvinding betrekking op een methode voor het toewijzen, met een controller node, van een locatiegebaseerd netwerkadres aan een netwerknode die nog geen netwerkadres toegekend gekregen heeft, waarbij genoemde controller node en genoemde netwerknode tot de nodes behoren van een vermaasd netwerk met punt-tot-punt verbindingen, genoemd vermaasd netwerk voorzien van een lusvrije netwerklaag die is voorbehouden om netwerkinitialisatiedata door te geven betreffende netwerkadressering, waarbij genoemde netwerknode op die voorbehouden netwerklaag tenminste één netwerkpoort heeft die geconfigureerd is om een eindpunt te vormen voor genoemde netwerkinitialisatiedata die worden ontvangen van de controller node via de voorbehouden netwerklaag en waarbij genoemde netwerknode op tenminste een andere netwerklaag tenminste een netwerkpoort heeft die geconfigureerd is om netwerkverkeer door te laten dat verschilt van de netwerkinitialisatiedata. De methode omvat de stappen van: - het toewijzen van het locatiegebaseerde netwerkadres aan de netwerknode via een eerste netwerkpoort om zo de netwerknode in geïnitialiseerde toestand te brengen, - het aanpassen op genoemde voorbehouden netwerklaag van de configuratie van genoemde eerste netwerkpoort en van een tweede poort van genoemde netwerknode in geïnitialiseerde toestand of van een andere geïnitialiseerde node van genoemd vermaasd netwerk, waarbij genoemde eerste netwerkpoort en genoemde tweede netwerkpoort geconfigureerd worden als bidirectionele poorten, zodat latere netwerkinitialisatiedata in twee richtingen door de netwerkpoorten kan passeren.
[0018] Met de bovenstaande aanpak wordt het doel van een eenvoudig mechanisme voor de verdeling van locatiegebaseerde netwerkadressen daadwerkelijk verwezenlijkt. Aangezien de poorten van de niet-geïnitialiseerde nodes zo kunnen worden geconfigureerd dat ze een eindpunt vormen voor informatie met betrekking tot de verdeling van netwerkadressen en ze ander verkeer doorlaten, kan men er zeker van zijn dat er telkens slechts één node in het netwerk beschikbaar is waaraan het netwerkadres kan worden toegewezen dat is opgenomen in de informatie voor netwerkinitialisatie. Zodra de node een netwerkadres heeft verkregen, verandert hij van niet-geïnitialiseerde toestand naar geïnitialiseerde toestand en wordt de netwerkpoortconfiguratie zo aangepast dat netwerkinformatie voor het initialiseren van netwerknodes die zich verder van de controller node bevinden, voorbij de pas geïnitialiseerde node kan raken. Op deze manier, door de nodes één na één te initialiseren, is de relatieve locatie van elke node bekend. Elke node heeft slechts intelligentie nodig om een adres te accepteren via het netwerk en om een commando aan te nemen dat een verandering van poorttoestand aanduidt, wat de oplossing eenvoudig houdt.
[0019] Eens een node via een van zijn netwerkpoorten die als ingangspoort optreedt een netwerkadres bekomen heeft, gaat de node over van niet-geïnitialiseerde naar geïnitialiseerde toestand en wordt de netwerkpoortconfiguratie van de poort die als ingangspoort dient, aangepast zodat het een bidirectionele poort wordt op de voorbehouden netwerklaag. Ook een andere poort van een geïnitialiseerde node (bijvoorbeeld de node die juist geïnitialiseerd is of, bijvoorbeeld in het geval dat een eindnode bereikt is, een andere netwerknode die voordien reeds geïnitialiseerd was, inclusief de controller node) wordt geselecteerd (door de controller node of door een of ander mechanisme dat bekend is aan de controller, afhankelijk van de volgorde die men wil volgen) om een bidirectionele poort te worden op de voorbehouden netwerklaag. Van dan af kan netwerkinformatie voor initialisatie van een volgende netwerknode passeren langs die poort van de node die pas geselecteerd werd. Op die manier, door één-voor-één de nodes te initialiseren en door een andere poort van een gekende gekozen node open te zetten, weet de controller node de relatieve locatie van elke node. Bijgevolg is de voorgestelde oplossing locatie-gebaseerd.
[0020] Voor de initialisatie wordt een voorbehouden netwerklaag gebruikt. Andere data (niet-initialisatiedata) kunnen normaal passeren zoals ingesteld in het beschouwde netwerk. Zo zal een node die bijvoorbeeld heropgestart wordt, het proces opstarten om een netwerkadres te krijgen, maar zijn poorten zullen enkel een terminatie vormen voor de initialisatiedata en niet voor de normale data die verdergaan naar andere nodes.
[0021] In een voorkeursuitvoeringsvorm worden de stappen van de methode herhaaldelijk uitgevoerd voor een meervoudig aantal niet-gémitialiseerde nodes die tot genoemd meervoudig aantal netwerknodes horen.
[0022] In een voordelige uitvoeringsvorm doet meer dan één node van het meervoudige aantal nodes dienst als controller node. In dat geval maken de nodes bij voorkeur gebruik van meer dan één voorbehouden netwerkbesturingslaag.
[0023] In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de informatie voor netwerkinitialisatie identificatietags om genoemde voorbehouden netwerklaag aan te duiden.
[0024] In een andere uitvoeringsvorm maakt het vermaasd netwerk deel uit van een groter netwerk omvattende een meervoudig aantal vermaasde netwerken.
[0025] Voordeligerwijze is het vermaasd netwerk een ethernetnetwerk en past de voorbehouden netwerklaag IEEE 802.1Q VLAN-tags toe.
[0026] Informatie over de relatieve positie van de node in geïnitialiseerde toestand gekoppeld aan het locatiegebaseerde netwerkadres wordt in een voorkeursuitvoeringsvorm gecombineerd met een kaart van het vermaasd netwerk zodat informatie over de absolute positie van genoemde node wordt verkregen.
[0027] In een ander aspect heeft de uitvinding betrekking op een systeem omvattende een meervoudig aantal nodes geconfigureerd in een vermaasd netwerk, genoemd vermaasd netwerk voorzien zijnde van een lusvrije netwerklaag die is voorbehouden voor het doorgeven van netwerkinitialisatiedata met betrekking tot netwerkadressen, waarbij ten minste één node van genoemd meervoudig aantal is ingericht om dienst te doen als een controller node en om locatiegebaseerde netwerkadressen te verdelen. Het meervoudige aantal nodes omvat verder ten minste één netwerknode die is ingericht om tenminste één netwerkpoort te hebben die is geconfigureerd om een eindpunt te vormen voor netwerkinitialisatiedata die worden ontvangen van de controller node via de voorbehouden netwerklaag en ingericht om tenminste één poort te hebben op tenminste één andere netwerklaag geconfigureerd om netwerkverkeer door te laten dat verschilt van genoemde informatie voor netwerkinitialisatie, waarbij de controller node is ingericht om het locatiegebaseerde netwerkadres toe te wijzen aan de netwerknode via een eerste poort om zo die netwerknode in geïnitialiseerde toestand te brengen, en om op de voorbehouden netwerklaag de poortconfiguratie aan te passen van de eerste netwerkpoort en van een tweede netwerkpoort, die tweede netwerkpoort behorend tot genoemde geïnitialiseerde node of tot een netwerknode die al eerder geïnitialiseerd was, waarbij de eerste en de tweede poort worden geconfigureerd als bidirectionele poorten zodat latere netwerkinitialisatiedata in twee richtingen langs de poorten kan passeren.
[0028] Om de uitvinding en de verwezenlijkte voordelen ten opzichte van de stand van de techniek samen te vatten, werden bepaalde doelen en voordelen van de uitvinding hierboven beschreven. Het spreekt uiteraard voor zich dat alle dergelijke doelen of voordelen niet noodzakelijk worden verwezenlijkt volgens één specifieke uitvoeringsvorm van de uitvinding. Derhalve zullen personen die geschoold zijn in deze materie bijvoorbeeld erkennen dat de uitvinding kan worden belichaamd of uitgevoerd op een manier die één voordeel of groep van voordelen verwezenlijkt of optimaliseert zoals hierin beschreven, zonder noodzakelijk andere doelen of voordelen te verwezenlijken die hierin worden beschreven of gesuggereerd.
[0029] De bovenstaande en andere aspecten van de uitvinding zullen duidelijk worden en nader toegelicht worden met verwijzing naar de uitvoeringsvorm(en) die hierna worden beschreven.
Korte beschrijving van de tekeningen [0030] De uitvinding zal nu verder worden beschreven, bij wijze van voorbeeld, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarbij gelijke referentiecijfers verwijzen naar gelijke elementen in de verschillende figuren.
[0031] Fig. 1 illustreert een vermaasd netwerk.
[0032] Fig. 2 illustreert een node met een intelligent apparaat binnenin, verbonden met een switchapparaat.
[0033] Fig. 3 illustreert een netwerknode omvattende een switchapparaat dat is aangepast om verkeer te routen.
[0034] Figuren 4 tot en met 11 zijn een deel van Fig. 1 en illustreren stap voor stap de methode volgens de uitvinding.
[0035] Fig. 12 illustreert een ingebed apparaat dat is verbonden met een ethernetswitch met een implementatie van de methode volgens de uitvinding gebruik makende van IEEE 802.1Q VLAN's.
[0036] Fig. 13 stelt het vermaasd netwerk van Fig. 1 voor, waarbij een deel van het netwerk wordt behandeld als een zwarte doos, of waarbij de apparaten in de zwarte doos passieve nodes zijn die geen netwerkadres nodig hebben.
[0037] Fig. 14 stelt een vermaasd netwerk voor waar het RSTP protocol is toegepast.
[0038] Fig. 15 stelt een vermaasd netwerk voor, na RSTP, waarop de werkwijze volgens de uitvinding is toegepast.
[0039] Fig. 16 stelt een node voor met binnenin twee cliënten.
Gedetailleerde beschrijving van illustratieve uitvoeringsvormen [0040] De onderhavige uitvinding zal worden beschreven met betrekking tot specifieke uitvoeringsvormen en verwijzend naar bepaalde tekeningen, doch de uitvinding is hiertoe niet beperkt, maar wordt alleen beperkt door de conclusies.
[0041] Bovendien worden de termen eerste, tweede, enzovoort in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om een onderscheid te maken tussen soortgelijke elementen en niet noodzakelijk voor het beschrijven van een volgorde, hetzij in de tijd, in de ruimte, wat betreft belang of op eender welke andere manier. Het moet worden begrepen dat de gebruikte termen onderling verwisselbaar zijn onder de juiste omstandigheden en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding die hierin worden beschreven in staat zijn om te werken in andere volgordes dan hierin beschreven of geïllustreerd.
[0042] Het moet worden opgemerkt dat de term "omvattende" zoals gebruikt in de conclusies niet mag worden geïnterpreteerd als beperkt tot de middelen die daarna zijn opgegeven; het sluit geen andere elementen of stappen uit. Het moet dus worden geïnterpreteerd als een specificatie van de aanwezigheid van de vermelde kenmerken, eenheden, stappen of onderdelen waarnaar wordt verwezen, maar het sluit de aanwezigheid of toevoeging van één of meerdere andere kenmerken, eenheden, stappen of onderdelen of groepen daarvan niet uit. Daarom mag het bereik van de uitdrukking "een apparaat omvattende middelen A en B" niet worden beperkt tot apparaten die alleen bestaan uit onderdelen A en B. Het betekent dat met betrekking tot de onderhavige uitvinding, de enige relevante onderdelen van het apparaat A en B zijn.
[0043] Verwijzingen in deze specificatie naar "één uitvoeringsvorm" of "een uitvoeringsvorm" betekenen dat een bepaalde eigenschap, structuur of kenmerk beschreven in samenhang met de uitvoeringsvorm is inbegrepen in ten minste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Vermeldingen van de frase "in één uitvoeringsvorm" of "in een uitvoeringsvorm" op verschillende plaatsen in deze specificatie verwijzen niet noodzakelijk allemaal naar dezelfde uitvoeringsvorm, maar het is wel mogelijk. Verder kunnen de specifieke kenmerken, structuren of karakteristieken op eender welke geschikte manier in één of meerdere uitvoeringsvormen worden gecombineerd, zoals voor de gemiddelde vakman duidelijk zal zijn uit deze openbaarmaking.
[0044] Op een soortgelijke manier moet worden opgemerkt dat in de beschrijving van voorbeelduitvoeringsvormen van de uitvinding verschillende kenmerken van de uitvinding soms worden gegroepeerd in een enkele uitvoeringsvorm, figuur of beschrijving daarvan om de openbaarmaking te stroomlijnen en het begrip van een of meer van de verschillende inventieve aspecten te vergemakkelijken. Deze methode van openbaarmaking mag echter niet worden geïnterpreteerd als een uiting van een intentie dat de geclaimde uitvinding meer kenmerken vereist dan uitdrukkelijk vermeld in elke conclusie. Zoals weergegeven in de volgende conclusies, liggen de inventieve aspecten in minder dan alle kenmerken van een enkele voorgaande geopenbaarde uitvoeringsvorm. Derhalve worden de conclusies die volgen op de gedetailleerde beschrijving hierbij expliciet opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, waarbij elke conclusie op zichzelf staat als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.
[0045] Bovendien, aangezien sommige uitvoeringsvormen die hierin worden beschreven sommige, maar niet andere kenmerken bevatten die zijn opgenomen in andere uitvoeringsvormen, zijn combinaties van kenmerken van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld om te vallen binnen het bereik van de uitvinding en verschillende uitvoeringsvormen te vormen, zoals zal worden begrepen door iemand die geschoold is in dit vakgebied. Zo kan bijvoorbeeld in de volgende conclusies eender welke van de geclaimde uitvoeringsvormen worden gebruikt in eender welke combinatie.
[0046] Het moet worden opgemerkt dat het gebruik van bepaalde terminologie bij het beschrijven van bepaalde aspecten van de uitvinding niet impliceert dat de terminologie hierin wordt geherdefinieerd om te worden beperkt tot eender welke specifieke eigenschappen van de kenmerken of aspecten van de uitvinding waarmee die terminologie is geassocieerd.
[0047] In de beschrijving die hier wordt gegeven, worden talrijke specifieke details uiteengezet. Het wordt echter begrepen dat uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen worden uitgewerkt zonder deze specifieke details. In andere gevallen werden goed gekende methoden, structuren en technieken niet in detail weergegeven om het begrip van deze beschrijving niet te belemmeren.
[0048] Om de onderhavige uitvinding toe te passen, is een brede waaier aan mogelijke netwerkimplementaties beschikbaar. Eender welke netwerkconfiguratie die voldoet aan de volgende beperkingen is geschikt om de uitvinding te implementeren. Het moet mogelijk zijn om de nodes van het netwerk aan te passen om de ontvangst- en verzendingsonderdelen van een nodepoort op een specifieke netwerklaag afzonderlijk in/uit te schakelen. Een actieve node kan worden geadresseerd via het netwerk om nodepoorten aan te passen, maar een passieve node vergt een directe interventie om zijn nodepoorten aan te passen. Een passieve node die zijn nodepoorten niet kan aanpassen, mag slechts twee poorten hebben (bijv. een repeater). Het netwerk kan eender welke topologie hebben, waarbij een vermaasd netwerk de meest algemene is. Uiteraard kan het nodig zijn maatregelen te nemen om lussen uit te schakelen, zoals dat in de praktijk vereist is bij een vermaasd netwerk. Met andere woorden, het is niet toegestaan dat nodes ten allen tijde alle ontvangen data doorgeven, schakelen, routeren of uitsturen naar alle uitgangspoorten zonder enige restrictie. De toegepaste methode om lussen te vermijden is niet van belang hier. De logische adressen toegekend met de werkwijze volgens de uitvinding mogen niet benodigd zijn in het protocol om lussen te vermijden. Verder zijn er geen restricties. Het meervoudig aantal nodes in het netwerk wordt in feite in twee categorieën gesplitst voor de uitvinding. Ten minste één node doet dienst als controller node. De controller node kan eender welke node in het vermaasd netwerk zijn. De andere categorie omvat alle andere nodes, dus alle nodes die geen dienst doen als controller. Deze nodes, of ten minste een deel ervan, moeten een netwerkadres toegewezen krijgen.
[0049] Een gemiddelde vakman zal verstaan dat een defecte node (als - zoals vaak het geval is in de praktijk - de node een bypass relay heeft voor het fysisch netwerk) niet direct kan gedetecteerd worden. Het aantal defecte nodes kan evenwel geïdentificeerd worden door simpelweg het aantal nodes te tellen terwijl ze worden geïnitialiseerd, waarbij nog altijd vermeden wordt om apparaat-specifieke informatie te gebruiken. Een andere oplossing om kapotte nodes te vinden bestaat erin de server node topologie-informatie te geven, zoals bv. het aantal edges van een node of het aantal cliënten dat een zeker deel van het netwerk heeft. Wanneer na initialisatie het gevonden aantal nodes niet overeenkomt met de topologie-informatie, kent de server het aantal foutieve nodes en kan hij overeenkomstig reageren. Bijvoorbeeld kan er een alarm afgaan om aan te geven dat correcte locatie-gebaseerde adressering niet mogelijk is.
[0050] Als er geen corrupte nodes zijn, kunnen de adressen een-op-een gelinkt worden op een plan (omvattend alle nodes, edges en hun verbindingen). Op deze wijze wordt de relatieve positie een absolute positie.
[0051] De controller node kan adressen toekennen die de locatie weergeven (zie verder voorbeeld 1) of kan gebruikerspecifieke informatie gebruiken als node-identificatie gekoppeld aan het toegekend adres om de locatie te bepalen (zie verder voorbeeld 4).In elk geval is er geen nood om apparaat-specifieke informatie van alle nodes op voorhand te hebben voor de localisatie, zoals dat in de stand van de techniek wel vaak voorkomt.
[0052] Eén voordelige optie is een ethernet/IP-netwerk. In één uitvoeringsvorm van de uitvinding kan het netwerk echter een RS485-netwerk zijn waar elke node een apparaat is dat alle verkeer routeert, zoals geïllustreerd in Fig.3. De initialisatiegegevens zijn onderscheidbaar van alle andere gegevens, bijv. door een speciaal gereserveerd adres en dit speciale, gereserveerde adres creëert een virtuele besturingslaag. Een niet-geïnitialiseerde node routeert geen initialisatiegegevens (m.a.w. laat deze gegevens niet door), maar alle andere gegevens worden normaal gerouteerd. Op deze manier kan alleen de niet-geïnitialiseerde node die rechtstreeks is verbonden met de controller, of is verbonden via eerder geïnitialiseerde nodes, de initialisatiegegevens ontvangen.
Voorbeeld 1 : initialisatie [0053] De methode werkt algemeen door het afzonderlijk activeren van het ontvangst- en verzendgedeelte van de poorten voor initialisatiegegevens. Normale gegevens (m.a.w. geen initialisatiegegevens) kunnen alle poorten passeren in alle richtingen (zoals gedefinieerd door de netwerkbeheerder). Om de methode van de uitvinding uit te leggen, wordt in de volgende paragrafen een klein deel van Fig.l gebruikt. Dit kleine deel wordt herhaald als Fig. 4.
[0054] Het initialisatieprotocol is hier niet relevant. Een zogeheten "master-server" kan het initiatief nemen door een "init request" te versturen. Als alternatief kan de cliënt een "init request" (als in ethernet/IP DHCP) versturen naar een zogeheten "slave-server". Deze laatste aanpak wordt hieronder gevolgd.
[0055] Tijdens het initialisatieproces, m.a.w. wanneer de nodes nog geen adres hebben ontvangen, configureren de niet-geïnitialiseerde puntnodes (cliënten en servers) hun poorten zodat initialisatiegegevens alleen de node binnen kunnen. Zie de pijlen in Fig. 5 die de stroom van initialisatiegegevens voorstellen. Alle cliënt nodes versturen DHCP-Discover broadcasts als initialisatieverzoek De server node (node 0 in Fig.5) runt een gemodificeerde DHCP server, selecteert poort 1 en activeert die poort om een DHCP Offer te kunnen verzenden, zie de pijl binnen de node in Fig.6 naar node 1.
[0056] De server kan dus alleen de fysiek eerste niet-geïnitialiseerde cliënt die een herverdelingspunt vormt, initialiseren (m.a.w. er een adres aan toewijzen) zodat de server de fysieke locatie kent van die cliënt die een herverdelingspunt vormt, node 1 in Fig.6. Zodra node I in Fig. 6 een adres heeft ontvangen, kan de server ermee communiceren en activeert de server twee poorten van node 1 (of de server laat de node zichzelf activeren) om initialisatiegegevens te verzenden: de poort die is verbonden met de server (Fig. 7) en een andere poort (Fig. 8) (ook voor het algemene geval waarbij de node meer dan twee poorten heeft). Nu kunnen initialisatiegegevens node 2 bereiken. Die node 2 is de volgende om te worden geïnitialiseerd en om zijn poorten te activeren (Fig. 9). Node 2 is een communicatie-eindpuntcliënt, zodat het einde van die keten van de controller wordt bereikt. Nu selecteert de controller poort 2 om te activeren zodat hij initialisatiegegevens kan versturen, zie de pijl in node 0 naar node 6 in Fig. 10. Op dezelfde manier worden ook nodes 6 en 7 geïnitialiseerd. Fig. II toont de resulterende situatie op de voorbehouden netwerklaag na initialisatie van nodes 6 en 7.
Voorbeeld 2 : een keten van digitale informatiepanelen [0057] Veronderstel dat in Voorbeeld 1 (Fig.4) alle cliënten LCD schermen zijn in een restaurant op een trein, die vier verschillende menu's tonen. Tijdens initialisatie worden alle schermen geconfigureerd met hetzelfde statisch IP adres. Een welkomscherm met het basismenu wordt naar dat statisch IP adres gestuurd, dus naar alle schermen. Na initialisatie wil men de vier menu's tonen in de correcte volgorde, de goedkoopste voorop. Menu 1 wordt dan gestuurd naar het nu correcte adres van Node 1,... en menu 4 naar Node 7.
[0058] Er zijn verschillende manieren om nodes die falen of herstarten te detecteren of om nieuw toegevoegde nodes te detecteren (om ze te kunnen initialiseren). De server kan een lijst bijhouden van reeds geïnitialiseerde cliënts en regelmatig controleren of ze nog actief zijn. De master-server kan regelmatig een reactieverzoek sturen (en op antwoord wachten) -de slave-server moet gewoon wachten op berichten met toestandshernieuwingen van de clients. Voor dit DHCP voorbeeld zal een cliënt die boot automatisch opnieuw het welkomscherm tonen, omdat de server ook die data blijft uitsturen.
[0059] Om de absolute positie te vinden, is een database nodig die de relatieve positie koppelt aan de absolute positie. De database kan ook extra informatie over het gelokaliseerde apparaat bevatten (bijv. kleur, grootte,...). In dit voorbeeld met treinen is het interessant om de absolute positie te kennen : het eerste scherm aan de rechterkant toont "uitgang aan deze kant" wanneer in het huidige station het perron aan de rechterkant is. Voor de menu's is enkel de relatieve positie van belang. Voor de boodschap "uitgang aan deze kant" is de exacte positie belangrijk.
Voorbeeld 3 : eenvoudige hardware oplossing voor een Ethernet/IP daisv chain [0060] In een ethernet/IP-gebaseerde oplossing volgens de onderhavige uitvinding is de switch die is ingebed in een herverdelingspunt een zogeheten "managed switch": het moet mogelijk zijn om (IEEE802.1Q) Virtual Local Area Networks (VLAN's) op de switch te configureren. In het eenvoudigste geval is de managed switch ingebed in de netwerknode om een "daisy chain" van netwerknodes te vormen (zie Fig. 1 nodes 1 t/m 5 voor een voorbeeld van een daisy chain); in het meest complexe geval is de cliënt in feite een switch/router die ook een IP-adres nodig heeft (zie Fig. 15, node 35).
[0061] De voorgestelde oplossing gebruikt geen complex algoritme op de netwerknodes die geïnitialiseerd moeten worden. De oplossing kan bijvoorbeeld worden geïmplementeerd met een FPGA bevestigd aan een ethernetswitch. De voorgestelde oplossing maakt SIL2-certificering (Safety Integrity Level 2) mogelijk omdat het eenvoudig genoeg is om te worden geïmplementeerd zonder een microcontroller die een TCP/IP-stack laat draaien, hetgeen erg moeilijk te certificeren is.
[0062] In een praktisch voorbeeld wordt de methode gebruikt om clients in een daisy chain te initialiseren. PI en P2 zijn externe poorten die worden gebruikt in de daisy chain (zie Fig. 14), P3 is intern verbonden met de regeleenheid van de cliënt; VIDi is daar VID2, VID1 is de standaard VLAN voor normaal verkeer (m.a.w. verkeer dat niet gerelateerd is aan initialisatie).
Initialisatieconfieuratie [0063] Voor initialisatiedoeleinden wordt een aparte 802.IQ VLAN ID (VID) 2 gekozen. • PI en P2 markeren (niet-dwingend) inkomende pakketten met VID2 (dit is een virtuele tag, nog geen fysieke VLAN). • P3 gebruikt de standaard VIDl-tag bij binnenkomst (pakketten van de regeleenheid). • Alleen de regeleenheid P3 zal een (uitgangs)lid zijn van deze VID2. • Op alle poorten is 802.IQ ingeschakeld (beveiligd) • Alle poorten (PI, 2, 3) zijn lid van VID1 (standaard VLAN). • Poorten (PI, 2) gaan getagd naar buiten. • P3 gaat ongetagd naar buiten (de ingebedde regeleenheid zelf hoeft de VLAN-tags niet aan te brengen).
Dit betekent dat alle ongetagde (of met VID2 getagde) pakketten die binnenkomen in een cliënt VID2 krijgen en alleen worden verstuurd naar de ingebedde regeleenheid van de cliënt. Pakketten met VIDl-tag kunnen alle poorten passeren.
Pakketten die werden verstuurd door de ingebedde regeleenheid tijdens het initialisatieproces zijn unicast-pakketten naar de server en kunnen VID1 gebruiken.
De server kan ongetagde pakketten of pakketten met VID2-tag verzenden die alleen de eerste cliënt bereiken. De server kan pakketten met VIDl-tage verzenden die over de daisy chain reizen. Als de server zelf geen VLAN-tags kan toevoegen, configureert het zijn eigen ingebedde switch om VID2-tags toe te voegen aan pakketten die de server verlaten tijdens initialisatie en om VIDl-tags toe te voegen na initialisatie.
Initialisatieproces
De zogenoemde 'master-server' neemt het initiatief door een 'statusverzoek' uit te sturen, bv. elke seconde. Om het eenvoudig te houden gebruiken alle initialisatieboodschappen ARP pakketten (met verschillende types boodschap, zie RFC 826 en 903). Dit voorbeeld gebruikt het subnet 10.0.0.0/24. Het 'statusverzoek' is een ARP verzoek dat vraagt 'wie had 10.0.0.255?'. Normaal antwoordt niemand op dit broadcast adres. De FPGA van de cliënts kan evenwel eenvoudig geprogrammeerd worden om zo'n ARP verzoek te beantwoorden :
In geval het nog niet geïnitialiseerd is : door een RARP verzoek : "Ik heb dit MAC adres, geef me aub een IP adres". De server antwoordt dan met een RARP antwoord.
In geval het al geïnitialiseerd is : door een ARP antwoord : "hier mijn IP adres"
Normaal verkeer [0064] Wanneer een apparaat wordt geïnitialiseerd, worden de 802.IQ VLAN- instellingen van de switch aangepast: alle poorten worden lid van VID2. • Inkomende P3-pakketten (regeleenheid) worden gemarkeerd met VID1 en gaan met Pl/2-tags naar buiten; • Inkomende pakketten met Pl/2-tags behouden hun VLAN en o alleen VID=l,2-pakketten kunnen alle andere poorten verlaten, o pakketten met een andere VID worden genegeerd; • Ongetagde inkomende Pl/2-pakketten worden gemarkeerd met VID2 en kunnen P2 ongetagd verlaten en P2/1 met VID2-tag.
Zodoende kan het volgende apparaat in de daisy chain worden bereikt. De VLAN-instellingen laten ook een minimale interventie toe van de ingebedde regeleenheid. Ze moet alleen de switch configureren. De switch verzorgt de routing.
Dankzij de standaard VID1, onderbreekt een cliënt die een reset uitvoert de normale ethernetcommunicatie niet (tussen server en cliënt verderop) omdat die via VID1 verloopt.
Als de server alle apparaten wil bereiken, moet hij VID1 gebruiken. Als hij het eerste niet-geïnitialiseerde apparaat wil bereiken, moet hij VID2 of ongetagde pakketten gebruiken.
Voorbeeld 4 : eenvoudige hardware oplossing voor een Ethernet/IP daisv chain [0065] Als alternatief kan de voorgestelde oplossing ook worden geïmplementeerd met een kleine microcontroller (uC) die een kleine, mogelijk ingebedde TCP/IP-stack met DHCP laat draaien (standaard werkwijze in alle ingebedde besturingssystemen) voor de adrestoewijzing, en een standaard ethernetswitch voor de lokalisatie, zie Fig.16 met 2 uCs.
[0066] In een voordelige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de adressering ontkoppeld van de localisatie. In een Ethernet/IP netwerk wordt de adressering dan afgehandeld door een standaard DHCP server. Het localisatieprotocol loopt wanneer nodig, daarbij de methode van deze uitvinding toepassend, en vergaart in de juiste volgorde (relatieve positie) de MAC adressen van de nodes. Deze geordende lijst van MAC adressen wordt dan gebruikt om de "static leases" tabel te creëren of te vernieuwen die gemeenzaam gebruikt wordt in een DHCP server. Telkens als de lijst verandert, kan een "DHCP force-renew" boodschap uitgestuurd worden.
Het protocol controleert de layout van het subnetwerk van cliënten die een locatie-gebaseerd adres nodig hebben door een voor een een commando (ping) te sturen naar elke cliënt en op een antwoord (pong) te wachten, gebruikmakend van VIDi (de initialisatie VLAN). Het resultaat is de "static leases" informatie, geschreven naar een file als backup voor de volgende opstart en geschreven naar het RAM geheugen als input voor het adresseringsprotocol (DHCP server). Een cliënt bevat een ingebedde switch waar verscheidene microcontrollers (uC) kunnen verbonden worden. In een cliënt kan slechts één uC verbonden worden met de SMI bus van de ingebedde switch (seriële bus voor toegang tot register). Die uC wordt de master cliënt genoemd en de andere de slave cliënten. Enkel de master cliënt kan de VLAN settings van de switch veranderen.
Dan zijn de volgende commando's nodig : 1. Reset 2. Initialiseer de master 3. Ga-naar de volgende slave 4. Initialiseer de slave 5. Ga-naar volgende master (van de volgende cliënt in dezelfde keten) 6. Ga-naar de volgende keten (een tak in de huidige keten)
Een protocol-iteratie omvat deze stappen : 1. Server stuurt een reset commando (zodanig dat slechts de eerste niet-geïnitialiseerde cliënt in de keten de ping kan ontvangen). Wacht op minstens 1 antwoord. 2. Server stuurt een ping a. 'initialiseer master' of 'initialiseer slave', en b. 'Ga-naar volgende slave', 'ga-naar volgende master' of 'ga-naar volgende keten' (afhankelijk van de layout van het subnetwerk) 3. Cliënt stuurt een pong terug. Enkel de eerste cliënt moet antwoorden. Die cliënt moet de VLAN instellingen veranderen om de volgende cliënt toe te laten de volgende ping te ontvangen. Wanneer het commando van de server ontvangen wordt, doet de cliënt het volgende : a. Hij leest de huidige VLAN configuratie uit van de switch b. Hij kent de mogelijke configuraties : (a) initieel, (b) uCl geïnitialiseerd, (c) uC2 geïnitialiseerd c. Hij verandert naar de volgende configuratie d. Hij stuurt een ACK terug naar de server om aan te geven dat de verandering van configuratie is gebeurd. 4. Server stuurt ping nummer i, Cliënt nummer i moet de VLAN settings veranderen om de volgende cliënt toe te laten om de volgende ping te ontvangen. Precies i cliënten moeten antwoorden met een pong, zoniet start men opnieuw (reset commando). Dit wordt gedaan voor alle cliënten opgelijst in de digitale versie van de map. 5. Schrijf of update de static leases file. Als iets veranderd is, stuur een force renew DHCP packet uit.
Voorbeeld 5 : een vermaasd netwerk in een ethernet/IP netwerk middels STP In een vermaasd netwerk begint de switch niet meteen data te forwarden wanneer de nodes van de switch opstarten. In plaats daarvan doorloopt hij de toestanden van het STP protocol (ze IEEE 802.1D). Fig.14 toont het resultaat van het STP protocol : Root Ports (RP) en Designated Ports (DP) zijn poorten die in forward mode geplaatst zijn, Blocked Ports zijn poorten die alle data blokkeren, zowel input als output. Nu kan de werkwijze van de uitvinding toegepast worden, zie Fig.15 waar alle poorten behalve de geblokkeerde poorten (BP) dezelfde transmit- en ontvangstpijlen bevatten als in Voorbeeld 1. 1. Laat de root node (1) de server node zijn. Initieel, of omwille van een reset commando, zijn enkel de ontvangstpijlen aanwezig. 2. Dan selecteert en enablet de server zijn poort 1 (pl) voor bidirectionele communicatie en stuurt een ping uit, daarbij specifiërend adres "2" en 'ga-naar-volgende'. 3. Node 2 activeert pl en p2 voor transmissie en 'pongt7 naar de server 'volgende master op p2' 4. Dan stuurt de server een ping uit die adres "3" en 'ga-naar-volgende' specifieert. 5. Node 3 activeert pl en p2 voor transmissie en 'pongt' naar de server 'volgende master op p2', 'geen poorten meer\ 6. Dan stuurt de server een ping uit die specifieert adres "4" en 'ga-naar-volgende'. 7. Node 4 activeert pl voor transmissie en 'pongt' naar de server 'volgende master op geblokkeerde p2', 'geen poorten meer'. 8. Dan stuurt de server een ping uit naar node 2 'ga-naar-volgende'. 9. Node 2 activeert p3 voor transmissie en 'pongt' naar de server 'volgende master op p3' 10. Dan stuurt de server een ping uit die specifieert adres "5" en 'ga-naar-volgende'. 11. Node 5 activeert pl en p2 voor transmissie en 'pongt' naar de server 'volgende master op p2'. 12. Dan stuurt de server een ping uit die specifieert adres "6" en 'ga-naar-volgende'. 13. Na de timeout stuurt de server een ping naar node 5 'ga-naar-volgende' 14. Node 5 activeert p3 voor transmissie en 'pongt' naar de server 'volgende master op p3', 'geen poorten meer'. 15. Dan stuurt de server een ping uit die specifieert adres "6" en 'ga-naar-volgende'. 16. Na de timeout stuurt de server een ping naar node 2 'ga-naar-volgende' 17. Node 2 activeert p4 voor transmissie en 'pongt' naar de server 'volgende master op p4', 'geen poorten meer'. 18. Dan stuurt de server een ping uit die specifieert adres "6" en 'ga-naar-volgende'. 19. Node 6 activeert pl voor transmissie en 'pongt' naar de server 'volgende master op geblokkeerde p2', 20. Dan stuurt de server een ping uit die specifieert adres "6" 'ga-naar-volgende'. 21. Node 6 'pongt' naar de server 'volgende master op geblokkeerde p3', 'geen poorten meer'. 22. Dan selecteert en enablet de server zijn poort 2 (p2) en stuurt een ping uit, daarbij specifiërend adres '7' en 'ga-naar-volgende'. 23. Node 7 activeert pl en p2 voor transmissie en 'pongt' naar de server 'volgende master op p2'. 24. Dan stuurt de server een ping uit die specifieert adres "8" en 'ga-naar-volgende'. 25. Na de timeout weet de server dat alle zeven cliënt nodes geïnitialiseerd zijn. Hij kent ook de relatieve positie van alle nodes. Als de server weet dat het aantal cliënten 7 bedraagt, weet hij dat het initialisatieproces correct was. Als de server oveer een plan beschikt van het netwerk, Fig.13, weet hij ook de absolute positie : node 4 en 5 zijn verbonden via een geblokkeerde poort, node 7 zit er boven, node 2 links en er is een buitenring over nodes 1,2,3,4,5,6,7.
Voorbeeld 6 : hop eerst of keten eerst initialisatie in Fig.l [0067] Laat node 47 in Fig.l de server zijn. Doe heeft dan twee manieren om de cliënten te initialiseren. 1. Hop-per-hop : een hop is een relatieve afstandsmaat. Nodes 44, 45, 46 zijn op 1 hop afstand en worden eerst geïnitialiseerd in dit geval. Nodes 35 -> 43 zijn op 2 hops afstand en worden daarna geïnitialiseerd en tenslotte worden nodes 17 tot 34 op 3 hops afstand geïnitialiseerd. Deze orde weerspiegelt de relatieve positie of afstand van de server. 2. Keten eerst : in dit geval worden eerst nodes 44, 43 en 17 (in deze volgorde) geïnitialiseerd, dan node 18, nodes 42, 19 en zo voort. Tenslotte wordt node 30 geïnitialiseerd.
[0068] Het netwerk kan ook een hiërarchie omvatten: als in Fig. lnodes 35 tot en met 47 passieve nodes of actieve nodes zouden zijn die al werden geïnitialiseerd (op de een of andere manier), dan kan het netwerk van Fig. 1 worden vereenvoudigd in Fig. 13: tijdens initialisatie van nodes 17 tot en met 34 activeert de server één na één de poorten (voor verzending van initialisatiegegevens) waar die communicatie-eindpuntclients worden verbonden met de server, en vervolgens initialiseert de server die communicatie-eindpuntcliënt op basis van zijn locatie, zie Fig. 13 voor cliënt 35.
Voorbeeld 7 : faalveilige implementatie [0069] Voor een faalveilige implementatie voor een ethernet/IP netwerk moet de server een blauwdruk van het netwerk hebben. Bij het toekennen van adressen slaat de server de MAC adressen op van elk apparaat. De server gebruikt een polling mechanisme om het netwerk na te kijken op veranderingen.
[0070] Wanneer een node reset, bv. node 44 in Fig.l, kan de server nog altijd communiceren met nodes 41 tot 43 en 17 tot 22. Een initialisatieboodschap zal evenwel enkel node 44 en niet de node daarachter. De server kan weten dat node 44 gereset heeft als de server bijvoorbeeld de MAC adressen (in geval van een ethernet/IP netwerk) heeft opgeslagen van node 44 wanneer die voor het eerst werd geïnitialiseerd.
[0071] Wanneer defecte nodes hersteld zijn, ontvangt de server initialisatieverzoeken van onbekende nodes. Omdat de configuratie is veranderd, stuurt de server een resetboodschap uit om de initialisatiefase terug op te starten. Als maar één node hersteld is, kan de server die uiteraard identificeren.
[0072] Hoewel de uitvinding werd geïllustreerd en in detail werd beschreven in de tekeningen en voorgaande beschrijving, moeten dergelijke illustraties en beschrijvingen als illustratie of voorbeeld worden beschouwd en niet als zijnde restrictief. De voorgaande beschrijving verklaart bepaalde uitvoeringsvormen van de uitvinding in detail. Het moet echter worden opgemerkt dat hoe gedetailleerd het voorgaande ook in de tekst is opgenomen, de uivinding op vele manieren kan worden uitgevoerd. De uitvinding is niet beperkt tot de geopenbaarde uitvoeringsvormen.
[0073] Andere variaties op de geopenbaarde uitvoeringsvormen kunnen worden begrepen en uitgevoerd door personen die geschoold zijn in dit domein en door de geclaimde uitvinding in de praktijk te brengen, door een studie van de tekeningen, de openbaarmaking en de bijgevoegde conclusies. In de conclusies sluit het woord "omvattende" geen andere elementen of stappen uit en het onbepaald lidwoord "een" sluit geen meervoud uit. Een enkele processor of andere eenheid kan de functies van verschillende items in de conclusies vervullen. Alleen al het feit dat bepaalde maatregelen worden opgesomd in onderling verschillende afhankelijke conclusies, betekent niet dat een combinatie van die maatregelen niet kan worden gebruikt om voordeel te halen. Een computerprogramma kan worden opgeslagen/verdeeld op een geschikt medium, zoals een optisch opslagmedium of halfgeleidermedium geleverd met of als onderdeel van andere hardware, maar kan ook worden verdeeld in andere vormen, zoals via het internet of andere bekabelde of draadloze telecommunicatiesystemen. Eventuele verwijzingen in de conclusies mogen niet worden opgevat als een beperking van de reikwijdte.

Claims (9)

  1. CONCLUSIES
    1. Methode voor het toewijzen, met een controller node, van een locatiegebaseerd netwerkadres aan een niet-geïnitialiseerde node, waarbij genoemde controller node en genoemde niet-geïnitialiseerde node tot een meervoudig aantal nodes behoren in een vermaasd netwerk, genoemd vermaasd netwerk zijnde voorzien van een netwerklaag die is voorbehouden aan initialisatiedoeleinden, waarbij genoemd niet-geïnitialiseerde node netwerkpoorten heeft die geconfigureerd zijn om een eindpunt te vormen voor informatie voor netwerkinitialisatie die betrekking heeft op netwerkadressering die wordt ontvangen van genoemde controller node via genoemde voorbehouden netwerklaag en geconfigureerd zijn om netwerkverkeer door te laten die verschilt van genoemde informatie voor netwerkinitialisatie, de methode omvattende de stappen van: - het toewijzen van genoemd locatiegebaseerd netwerkadres aan genoemde niet-geïnitialiseerde node om zo genoemde node in geïnitialiseerde toestand te brengen, - het aanpassen van de configuratie van genoemde netwerkpoorten, zodat latere informatie over netwerkinitialisatie in twee richtingen voorbij genoemde node in geïnitialiseerde toestand kan passeren.
  2. 2. Methode voor het toewijzen zoals in conclusie 1, waarbij de stappen van de methode herhaaldelijk worden uitgevoerd voor een meervoudig aantal netwerknodes die tot genoemd meervoudig aantal nodes horen.
  3. 3. Methode voor het toewijzen, volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij meer dan één node van genoemd meervoudig aantal nodes dienst doet als controller node.
  4. 4. Methode voor het toewijzen volgens conclusie 3, waarbij genoemde meer dan één node meer dan één voorbehouden netwerklaag gebruikt.
  5. 5. Methode voor het toewijzen volgens één van de conclusies 1 tot 4, waarbij genoemde netwerkinitialisatiedata identificatietags omvatten, die genoemde voorbehouden netwerklaag aanduiden.
  6. 6. Methode voor het toewijzen volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij genoemd vermaasd netwerk deel uitmaakt van een groter netwerk omvattende een meervoudig aantal vermaasde netwerken.
  7. 7. Methode voor het toewijzen volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij informatie over de relatieve positie van genoemde node in geïnitialiseerde toestand, gekoppeld aan het locatiegebaseerde netwerkadres, wordt gecombineerd met een kaart van genoemd vermaasd netwerk zodat informatie over de absolute positie van genoemde node in geïnitialiseerde toestand wordt verkregen.
  8. 8. Methode voor het toewijzen volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij genoemd vermaasd netwerk een ethernetnetwerk is en genoemde voorbehouden netwerklaag IEEE 802.IQ VLAN-tags toepast.
  9. 9. Systeem omvattende een meervoudig aantal nodes in een vermaasd netwerk, genoemd vermaasd netwerk zijnde voorzien van een netwerklaag die is voorbehouden voor initialisatiedoeleinden, waarbij ten minste één node van genoemd meervoudig aantal is ingericht om dienst te doen als een controller node en om locatiegebaseerde netwerkadressen te verdelen, en waarbij genoemd meervoudige aantal nodes verder ten minste één niet-geïnitialiseerde cliënt node omvat die is ingericht om netwerkpoorten te hebben die zijn geconfigureerd om een eindpunt voor informatie voor netwerkinitialisatie te vormen met betrekking tot netwerkadressen die worden ontvangen van genoemde controller node via genoemde voorbehouden netwerklaag en geconfigureerd om netwerkverkeer door te laten dat verschilt van genoemde informatie voor netwerkinitialisatie, waarbij genoemde controller node is ingericht om het locatiegebaseerde netwerkadres toe te wijzen aan de niet-geïnitialiseerde node om zo genoemde node in geïnitialiseerde toestand te brengen, en om de configuratie van genoemde netwerkpoorten zo aan te passen dat latere informatie voor netwerkinitialisatie in twee richtingen voorbij genoemde node in geïnitialiseerde toestand kan passeren.
BE2014/0215A 2013-03-29 2014-03-27 Methode en systeem voor het verdelen van locatiegebaseerde adressen in een netwerk BE1021983B1 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP131618332 2013-03-29
EP20130161833 EP2785020A1 (en) 2013-03-29 2013-03-29 Method and system for distributing location-based addresses in a network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1021983B1 true BE1021983B1 (nl) 2016-02-01

Family

ID=47998310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2014/0215A BE1021983B1 (nl) 2013-03-29 2014-03-27 Methode en systeem voor het verdelen van locatiegebaseerde adressen in een netwerk

Country Status (3)

Country Link
EP (2) EP2785020A1 (nl)
BE (1) BE1021983B1 (nl)
WO (1) WO2014154826A1 (nl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3040845B1 (fr) * 2015-09-04 2018-05-18 Schneider Electric Industries Sas Methode d'adressage automatique dans une architecture de communication ethernet
CN106131238B (zh) * 2016-06-30 2019-05-28 百度在线网络技术(北京)有限公司 Ip地址的分类方法及装置
US10164938B2 (en) 2016-09-01 2018-12-25 Cisco Technology, Inc. Topology-aware addressing for reconfigurable networks
US11799758B2 (en) 2020-10-23 2023-10-24 Insight Automation, Inc. System and method for relative addressing based on physical topology

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19733906C2 (de) * 1997-08-05 1999-09-30 Siemens Ag Verfahren zur automatischen Adreßvergabe, Bussystem zur automatischen Adreßvergabe und Kommunikationsteilnehmer, die im Bussystem bzw. im Rahmen des Verfahrens einsetzbar sind
US7412515B2 (en) * 2002-09-26 2008-08-12 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for dynamic assignment of network protocol addresses
CN101755259A (zh) * 2007-07-20 2010-06-23 Nxp股份有限公司 用于通信总线的自动地址分配
US8296488B2 (en) * 2009-04-27 2012-10-23 Abl Ip Holding Llc Automatic self-addressing method for wired network nodes
US9184987B2 (en) * 2011-02-23 2015-11-10 Tyco Fire & Security Gmbh System and method for automatic configuration of master/slave devices on a network

Also Published As

Publication number Publication date
EP2979434B1 (en) 2017-07-19
WO2014154826A1 (en) 2014-10-02
EP2785020A1 (en) 2014-10-01
EP2979434A1 (en) 2016-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11863625B2 (en) Routing messages between cloud service providers
JP6317851B1 (ja) 論理ルータ
EP2897347B1 (en) Method for transmitting addresses correspondence relationship in second-layer protocol using link status routing
ES2535190T3 (es) Sistema y método para configuración automática de dispositivos maestro/esclavo en una red
US9225641B2 (en) Communication between hetrogenous networks
US20200067734A1 (en) Centralized overlay gateway in public cloud
US9331946B2 (en) Method and apparatus to distribute data center network traffic
CN103997414B (zh) 生成配置信息的方法和网络控制单元
CN104580024A (zh) 扩展的以太网互联结构交换机
CN104285416A (zh) 在存储区域网络中端接覆盖隧道的虚拟路由器
WO2020041074A1 (en) Intelligent use of peering in public cloud
CN104937885A (zh) 用于结构交换机的全局vlan
BE1021983B1 (nl) Methode en systeem voor het verdelen van locatiegebaseerde adressen in een netwerk
RU2601194C2 (ru) Устройства и способ для назначения сетевых адресов
US11516124B2 (en) Leveraging multicast listener discovery for discovering hosts
CN108259295B (zh) Mac地址同步方法及装置
US11201921B2 (en) Virtual devices in internet of things (IoT) nodes
CN104378302A (zh) 应用链路状态路由的二层协议中的地址对应关系发送方法
CN104350710B (zh) 实现FCoE的方法、装置和系统
US10142190B2 (en) Management plane network aggregation
US11743067B2 (en) Systems and methods for preventing solicited-node multicast address collisions
US20240031288A1 (en) Systems and Methods for Stateless Symmetric Forwarding
US20170373941A1 (en) Faster link layer discovery protocol updates

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20160201

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20180331