CN1022078C

CN1022078C - 分布式计算机网络的组网方法及计算机网络卡

Info

Publication number: CN1022078C
Application number: CN 91106486
Authority: CN
Inventors: 邹全良
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-07-20
Filing date: 1991-07-20
Publication date: 1993-09-08
Anticipated expiration: 2006-07-20
Also published as: CN1063391A

Abstract

本发明是数字电子计算机网络技术领域中微机组网的一种方法及微机网络部件。其特征是：以交换机为主结点，以普通电话交换线为传输媒介，把不同地域的微机连接起来，形成微机网络。该网络中任意结点的微机均能享用其它结点微机的全部软硬件资源。在远程方式下，仍保持进行类分布式计算、进程迁移、程序执行等网络功能。在数据交换中，采用了批量报文的数据自动压缩和释放技术。

Description

本发明涉及数字电子计算机网络技术领域中分布式计算机网络的组网方法及提供一种计算机网络部件。

目前，计算机网络多存在以下弊端：

1.使用专线连接。地域网要租用专用的载波线路;局部网要架设专用的高频电缆;

2.资源共享。地域网的终端以共享主结点资源;局部网各工作站仅享用硬盘服务器资源;

3.远程数据交换。只能把甲地的数据传递到乙地，这种方法仍是点对点的数据通信方法，没有远程资源共享能力;

4.有固定的组网格局，不便加入新的网络结点或工作站;

5.不具备自动压缩数据和自动释放数据功能。

本发明的目的在于提供一种以交换机为主结点，以普通电话交换线为数据交换媒介，把众多不同地域的结点微机宏观地连接起来，形成类分布式微机网络系统的组网方法;网内任一结点微机在同一时刻能独占其它结点微机的全部资源;并且在该组网方式下同样有进程迁移、远程执行等网络功能。

本发明的目的在于还提供一种用于分布式计算机网络的计算机网络卡，该计算机网络卡作为微机的内存扩充卡，在工作中用于减少与用户竞争内存资源的概率和增加系统的可靠性。

本发明的组网方法是这样实现的：

以电话交换机为主节点，以普通电话线为数据传输媒介，把n（n≥2）台不同地域的微机（C₁，C₂，…C_n）互连起来，其中任意一台按时序最先启动的微机为主微机C，主微机C把所需执行的任务T按条件划分为j（1≤j≤n-1）个子任务t_J，并寻找j个空闲的微机作为从微机C_J，随后撤除交换电路，主微机C恢复原来的状态。从微机C_J接收相应的子任务t_J，自动执行指定的程序为主微机C工作，从微机C_J完成相应的子任务t_J后，自动拨号沟道与主微机C间的交换电路，馈送执行程序的结果到主微机C指定的存贮区。

由于本发明采用的分布式计算机网络的远程资源共享遥控技术，使得用户仅化费一台微机的经费就能获得小型机乃至大型机组网的同样服务，改变了微机仅用作数据通信的方式。

下面将结合附图对本发明作进一步的描述，其中

图1是根据本发明分步式计算机网络的拓扑结构图;

图2是本发明计算机网络卡的结构示意图;

图3、4和5分别示出了装有本发明计算机网络卡的微机的中断处理流程图。

参见图1，其中JHJ为公共电话交换机、C₁（1＜i≤n，n≥2）为第i台微机;L₁为与第i台微机C₁连接的普通电话线，M₁（1＜i≤n）为第i台调制解调器。处在不同地域的微机都处在远程网络系统的控制下，按先后时序（先启动者为主微机，后者为从微机）任意一台微机C₁都可以成为网络控制中心的主微机C。如果主微机C需要j（≤j≤n-1）个微机完成任务T，则主微机C把任务T按条件划分成j个子任务t_J，并寻找j个空闲的微机作为从微机C_J，主微机C自动（人工）拨号经调制解调器沟通与各从微机间的交换电路，把j个子任务和相应的约束条件库分别遥控发送j个从微机，并启动j个从微机上的相应程序为主微机C工作。交换电路撤除后，主微机C可继续原来的工作，直到j个从微机自动沟通交换电路，并把运行结果通过交换电路馈送到主微机C指定的存贮区，这种主从关系方才消失。主微机C可对任务T作出相应处理（例如计算、统计、显示、打印等）。

根据本发明主微机C的任务T的发送是这样实现的：主微机C自动拨号沟通与从微机C_J（≤j≤n-1）间的普通电话线路：

（1）若发送（调用）命令文件，可调用命令文件，在显示屏提醒用户给出调用文件名全称;若是启动对方程序命令文件，主微机C可根据任务T自动产生j个子任务的约束条件库，并自动用发送数据的方法把约束条件库发送给j个从微机;

（2）发关数据文件。主微机C₁将对要发送的成批数据文件自动压缩装入数据包B中;主微机C按序分次读出硬盘数据包B中的1024个字节到内存缓冲池M_buf，传输层把1024字节分为8个数据分组，每个数据分组为128字节，另加两个控制信息分组，这样每1024个字节的数据传输，必须有10个数据分组发送。以数据分组形式交发送数据缓冲池SR_buf，最后以字节形式交异步通信适配器的RS232接口传送给调制解调器发往普通电话线（电）路;j台从微机可按主微机C的相反顺序接收普通电话线（电）路上传输来的数据（命令）文件。若j台微机C₁因线路干扰造成接收某组或某块失败，则自动向主微机C发出请求重发某组或某块，直到在协议规定时间内能正确接收，若超过协议规定的时间，主微机C和第j台从微机C₁都能自动报告错误信息并作出相应处理;主微机C撤除普通电话线（电）路，返回到网络仿真操作系统状态。

当从微机C₁收到主微机C的文件后，会自动释放数据包B中的文件;分析收到的文件是属于数据文件还是命令文件。若是数据文件，则在从微机C₁的屏幕上显示出收到的数据文件名、发文单位、发文时间、收文时间等信息，在硬盘上自动记录供用户查阅的日志信息，恢复中断前屏幕上的信息，把控制权交远程网络调度模块的DOS仿真系统;若收到的是命令文件，将作出处理：<1>主微机C调用从微机C₁（如调用文件）命令，首先进行合法性检查，若合法，则自动记录执行（调用）命令日志信息后，该文件才能被主微机C用户执行（调用），反之，形成非法用户回执返馈主微机C;<2>主微机C启动从微机C₁上的应用程序，则自动判别从微机C₁是否处在用户工作状态：①若处在用户工作状态，系统提醒用户在规定的时间内让出CPU自动转②，否则形成用户忙回执返馈主微机C;②若不在用户工作状态，则立即启动主微机C₁所指定的（带有EXE、COM、PRG、FOX、BAS后缀等）程序工作。完成后从微机C₁可根据主微机C提供的电话号码，自动沟通主微机C，并把执行结果通过普通电话线（电）路馈送到主微机C所指定的存贮区;从微机C₁主动撤除普通电话线（电）路。此时主微机C可对送回的结果作出相应的处理（如汇总统计、显示打印等）。

参考图2，为减少网络内微机系统内存的竞争和增加系统的可靠性，在微机扩展槽中插入了一块计算机网络卡。在图中：

M-微型计算机;

B-计算机网络卡;

A-M地址总线到B地址总线的连接;

D-M数据总线到B数据总线的连接;

C-M控制总线到B控制总线的连接;

①-译码控制电路;

②-总线间异步通信与8缓冲器及线驱动器;

③-内存段地址页选控制开关;

④-动态存贮器（RAM）;

⑤-可编程只读存贮器（EPROM）。

计算机网络卡的工作原理是这样的：由74LS139、74LSO4、74LS32、74LS85等器件组成译码控制电路;使用74LS244的8缓冲器及线驱动器，改善三态存贮地址驱动器，时钟驱动器和总线定向收发器的性能和密度;使用74LS245电路是为数据总线之间的两路异步通讯而设计的8总线收发器，用来控制功能的执行，使满足外接定时的要求，电路按定向控制（DIR）输入端上的逻辑电平，允许数据由A总线传输到B总线，或由B总线传输到B总线，输入可用来禁止电路，使总线被有效地隔离开;使用了四位微型拨动开关（DIP）作用于微机内存段地址的页选，防止网络卡与其它应用段址发生冲突;用6116（RAM）和27128（EPROM）作为数据缓冲区、活动参数区和固化网络软件。网络卡受控于微机总线。

网络卡自身带有的动态存贮器RAM，用于存放网络参数和活动参数;可编程只读存贮器EPROM固化了主要的网络软件。网络卡经过微机数据总线、地址总线、控制总线和DOS操作系统得到统一管理。网络卡在网络控制状态下接管了微机的键盘管理系统，由INT50H中断查询有无接收中断，即INT OCH或INT OBH是否中断，若发生硬件接收中断，则进入网络卡的相应中断服务程序处理。反之，测试键盘是否产生中断，若中断则判定是仿真操作系统（可执行原操作系统的一切命令）还是网络数据发送操作，如果是这种主动操作则转相应过程处理，否则转网络系统错误处理。每次操作（中断）处理结束，控制权交远程网络调度模块的DOS仿真操作系统。

图3、4和5分别给出了装有本发明计算机网络卡的微机的中断处理流程图。

图3中：

1、现场保护;

2、由中断标识寄存器分析中断原因转相应中断程序处理;

3、接收中断;

4、发送中断;

5、置出错标志;

6、恢复现场;

7、中断返回。

图4中：

8、发送中断处理;

9、有请求发送标志？

10、发送一个字符;

11、发送缓冲区空？

12、返回调用中断;

13、关发送中断，置标志位并转发送中断处理。

图5中：

14、接收中断处理;

15、数据或协议分组？;

16、协议分组存入接收字符缓冲区;

17、接收一个字符送接收缓冲区;

18、置当前中断标志位返回中断调用;

19、结束？

20、CRC校验;

21、根据当前状态转相应中断程序处理;

22、返回调用中断。

用分布式计算机网络组网方法设计的计算机远程网络的使用和工作过程是这样的：把计算机网络卡插入微机任意扩展槽，打开主机电流，系统自动激活并初始化微机中断向量表中的INT OCH或INT OBH中断，使其产生硬中断后能进入网络卡上的接收中断程序;初始化INT 50H中断使其指向网络卡上的检测接收或发送中断处理程序。随即进入网络控制下的仿真操作系统状态，此时的微机仍保持了原操作系统的一切功能，不改变用户使用微机的方法。若有数据或命令发送，则按ESC键立即进入发送功能的选择状态;若普通电话线（电）路有接收中断产生，则自动进入硬件接收中断。

用户在任何情况下，只要同时按下Shift和Ctr1键，分布式计算机远程网络就会被立即中断，自动清除内存，此时的微机控制权又交给了用户管理。

本发明，由于采用了分布式组网法的远程资源共享遥控技术，使得用户仅花费一台微机的经费就能获得小型机乃至大型机组网的同样服务，改变了微机仅用作数据通信的方式;传输中采用了数据自动压缩、释放技术和数据包数据交换技术，减少了交换电路的占用时间，较常规的传输速度要快50%-90%;在仿真系统下用后台接收数据，前台进行事务处理的工作方式，提高了单台微机的利用率和工作效率;计算机网络软件均固化在计算机网络卡的EPROM只读存贮器中，RAM动态存贮区用于存放网络动态参数;计算机网络卡是微机的内存扩充卡，工作中减少了与用户竞争内存资源的概率;在链路层使用了自适应性中断、恢复、管道式发送和捎带应答技术，提高了电路沟通和断续接通率。

Claims

1、一种以交换机为主节点，以普通电话线为数据传输媒介、把n(n≥2)台不同地域的微机(C₁，C₂…C_n)互连起来，形成分布式计算机网络的组网方法，其中，n台微机分别经各自的电话线路与交换机连接，其特征在于所述的方法包括下列步骤：

a.按时序的先后确定任意一台最先启动的微机为主微机C；

b.主微机C把所需执行的任务T按条件划分为j(1≤j≤n-1)个子任务t_J并寻找j个空闲的微机作为从微机C_J；

c.主微机C自动拨号沟通与j台从微机C_J间的交换电路，并把j个子任务分别发送给相应的j台从微机C_J，随后撤除交换电路，恢复原来工作状态；

d.从微机C_J接收相应的子任务t_J自动执行指定的程序为主微机C工作；

e.从微机C_J完成相应的子任务后，自动拨号沟通与主微机C间的交换电路，馈送执行程序的结果到主微机C指定的存贮区。

2、根据权利要求1所述的分布式计算机网络的组网方法，其特征在于所述主微机C发送任务的步骤包括：

发送数据文件的步骤，它包括下列步骤：

对要发送的数据文件压缩装入数据包;

按次序以分组传送的方式将数据包经RS232接口传送给调制解调器发往所述的电话线路。

3、根据权利要求2所述的分布式计算机网络的组网方法，其特征在于所述发送的数据文件包括要调用的对方程序或数据的名称和约束条件。

4、根据权利要求1所述的分布式计算机网络的组网方法，其特征在于所述从微机C_J接收子任务的步骤包括：

释放所述数据包中的文件;

判断收到的文件是属于数据文件还是命令文件：

（ⅰ）若为数据文件，则在硬盘上记录供用户查阅的日志信息，随后自动恢复中断前的信息把控制权交主微机C;

（ⅱ）若为命令文件则执行相应于命令文件的处理步骤。

5、根据权利要求4所述的分布式计算机网络的组网方法，其特征在于所述的从微机C_J执行的命令文件的处理步骤包括：

判断是调用文件命令还是执行程序的命令;

若为调用文件命令，则判断其合法性，若合法则允许主微机C调用相应的文件;

若为执行程序的命令，则判断从微机C_J自身是若为用户工作状态：（ⅰ）若不处在工作状态，则立即启动主微机C所指定的程序工作，（ⅱ）若处在用户工作状态，则让出CPU并在规定时间内退出当前的工作状态自动转向（ⅰ）的状态，否则形成用户忙回执，反馈给主微机C。

6、一种用于分布式计算机网络的计算机网络卡，所述的分布式计算机网络以交换机为主节点，以普通电话线为数据传输媒介，分别把n（n≥2）台不同地域的微机（C₁，C₂…C_n）相互连接起来，所述的计算机网络卡设置在各微机的扩展槽中，其特征在于它包括：

译码控制电路[1]，分别通过地址信号线，数据信号线，控制信号线与所述微机的CPU互连，用于对CPU提供给网络卡的相应信号进行译码;

数据总线间的异步通信与8缓冲器及线驱动器[2]，用于接收译码控制电路[1]送出的数据控制信号;

内存段地址控制开关[3]，用于给所述CPU提供网络卡的页选信号;

动态存贮器RAM[4]，用于为所述网络卡提供网络参数存贮空间;

可编程序只读存贮器[5]，用于为网络软件提供存贮空间。

7、根据权利要求6所说的计算机网络卡，其特征所说的译码控制电路[1]是由74LSO4、74LS32、74LS85、74LS139构成的;数据总线间的异步通信与8缓冲器及线驱动器[2]是由74LS244、74LS245构成的;内存段地址控制开关[3]是由四位微型拨动开关构成的;动态存贮器（RAM）[4]是由6116构成的;可编程只读存贮器（EPROM）[5]是由27128构成的。