CN111835551A - 运行通信基础设施中的网络部件和监控实体的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及运行通信基础设施中的网络部件和监控实体的方法和设备。在用于运行在软件定义网络化通信基础设施中的网络部件和监控实体的方法中，软件定义网络化通信基础设施根据至少一个触发信号从根据第一策略的运行被转换到根据第二策略的运行，其中在根据第一策略的运行中，从监控实体接收到至少一个触发信号，其中在检查中由网络部件检验：第二策略是否实行了或者是否是可实行的；并且其中由监控实体检验：响应于触发装置消息的发送，是否从多个网络部件中的至少一个网络部件获得应答消息；并且其中，当第二策略不可被网络部件实行时，或者当直至预先给定的时间点都没有获得关于第二策略是否是可实行的信息时，由监控实体发送中止消息。

Description

运行通信基础设施中的网络部件和监控实体的方法和设备
技术领域
本发明从一种用于运行在软件定义网络化（Software Defined Networking）通信基础设施中的网络部件和监控实体（Kontrollinstanz）的方法和设备出发。
背景技术
对于这样的通信基础设施而言，值得期望的是，在有干扰或者连接故障的情况下，采取至少部分使数据传输得到保障的对策。
发明内容
这通过独立权利要求的主题来实现。
用于运行在软件定义网络化通信基础设施中的网络部件的方法设置了：软件定义网络化通信基础设施根据至少一个触发信号从根据如下第一策略的运行被转换到根据如下第二策略的运行：所述第一策略用于转发通信基础设施的网络部件中的对时间要求严格的数据流，所述第二策略用于转发网络部件中的对时间要求严格的数据流；其中在根据第一策略的运行中，从监控实体以多播（Multicast）消息或者单播（Unicast）消息方式或者以广播（Broadcast）消息方式接收到所述至少一个触发信号；其中在检查中由网络部件检验：第二策略是否是可实行的；其中根据检查的结果，响应于触发装置消息，网络部件向监控实体发送应答消息，所述应答消息包括关于是否实行了第二策略或者第二策略是否是可实行的信息。由此，能够实现在两种运行模式之间的一致的转换。
有利地设置了，当直至在接收到触发装置消息之后的预先给定的转换时间点都没有接收到中止消息时，从根据第一策略的运行转换到根据第二策略的运行。由此，只要没有另外的网络部件已引起发送中止消息，就在网络部件中导致转换。
有利地设置了，在接收到触发装置消息之后直至预先给定的转换时间点检验：是否接收到中止消息；其中当直至预先给定的转换时间点已接收到中止消息时，保持根据第一策略的运行，并且其中响应于该中止消息，向监控实体发送确认消息。根据第一策略的运行维持在其中，以便：当各个另外的网络部件未转换到根据第二策略的运行时，避免将可能会进行这一点的各个网络部件转换到根据第二策略的运行。确认能够实现对转换过程的理解（nachzuvollziehen）。
有利地设置了，在转换到根据第二策略的运行之后，向监控实体发送配置确认消息。配置确认能够实现对该转换的理解。
有利地设置了，触发信号通过由网络部件尤其是定期地或者周期性地接收到的心跳信号来表示，其中从根据第一策略的运行到根据第二策略的运行的转换在所述心跳信号缺席或者所述心跳信号改变的情况下被触发。这能够通过网络部件实现对转换的触发。例如，单个交换机在识别出连接故障的情况下可以采取如下对策：所述对策至少部分地又使数据传输得到保障。
用于运行在软件定义网络化通信基础设施中的监控实体的方法设置了：软件定义网络化通信基础设施根据至少一个触发信号从根据如下第一策略的运行被转换到根据如下第二策略的运行：所述第一策略用于转发通信基础设施的网络部件中的对时间要求严格的数据流，所述第二策略用于转发网络部件中的对时间要求严格的数据流；其中所述至少一个触发信号在根据第一策略的运行中由监控实体确定，并且尤其是以多个单播消息方式或者以广播消息方式向多个网络部件发送所述至少一个触发信号；其中由监控实体检验：是否响应于触发装置消息的发送而从多个网络部件中的至少一个网络部件获得应答消息，所述应答消息包括关于第二策略是否是可实行的信息；并且其中当第二策略不可由多个网络部件中的至少一个网络部件实行时，或者当直至在发送触发装置消息之后的预先给定的时间点都没有从多个网络部件中的至少一个网络部件获得关于第二策略是否是可实行的信息时，由监控实体尤其是以多个单播消息方式或者以广播消息方式发送中止消息。监控实体可以是中央监控实体，或者是网络部件之一。例如，单个交换机在识别出连接故障的情况下可以作为监控实体而行动，并且采取如下对策：所述对策至少部分地又使数据传输得到保障。
有利地设置了，直至在发送触发装置消息之后的预先给定的确认时间点检验，是否已从至少一个网络部件接收到配置确认消息，所述配置确认消息确认：所述网络部件从根据第一策略的运行转换到根据第二策略的运行，并且其中当并未由多个网络部件中的至少一个网络部件实行了第二策略时，或者当直至确认时间点都没有从多个网络部件中的至少一个网络部件获得关于是否实行了第二策略的信息时，尤其是以多个单播消息方式或者以广播消息方式来发送中止消息。由此，当并非所有参与的网络部件都可以实行所述第二策略时，避免转换。
有利地设置了，检验是否从多个网络部件中的所有网络部件获得应答消息，所述应答消息确认实行了第二策略，其中当至少第二策略未被多个网络部件中的至少一个网络部件实行了时，或者当直至在发送触发装置消息之后的预先给定的确认时间点都没有从多个网络部件中的至少一个网络部件获得关于是否实行了第二策略的信息时，发送中止消息。由此，当并非所有参与的网络部件已实行了第二策略时，中断转换。
有利地设置了，触发信号通过由监控实体尤其是定期地或者周期性地发送的心跳信号来表示，其中从根据第一策略的运行到根据第二策略的运行的转换通过所述心跳信号缺席或者所述心跳信号改变而被触发。这是特别有效的信令。
在软件定义网络化通信基础设施中的网络部件包括处理器、存储器和至通信基础设施的接口，并且构造为实施用于运行网络部件的方法。
在软件定义网络化通信基础设施中的监控实体包括处理器、存储器和至通信基础设施的接口，并且构造为实施用于运行监控实体的方法。
附图说明
其他有利的实施形式可从下列描述和附图中得知。在附图中：
图1示出了通信基础设施的部分的示意图，
图2示出了根据用于运行通信基础设施的第一方法的在网络部件中的步骤，
图3示出了根据用于运行通信基础设施的第一方法的在监控实体中的步骤，
图4示出了根据用于运行通信基础设施的第二方法的在网络部件中的步骤，
图5示出了根据用于运行通信基础设施的第二方法的在监控实体中的步骤。
具体实施方式
图1示出了通信基础设施100的部分。通信基础设施100包括监控实体102和多个网络部件104。
监控实体102包括软件定义网络化控制器（Software Defined NetworkingController），作为通信基础设施100的逻辑上集中的实体。软件定义网络化控制器经由逻辑连接与通信基础设施100的网络部件104相连。
通信基础设施100例如根据IEEE 802.3构造为以太网（Ethernet）。在该情况下，网络部件104例如构造为以太网交换机。通信基础设施100也可以构造为根据ISO 11898的控制器局域网CAN（Controller Area Network）。代替以太网交换机（Ethernet-Switch），在该情况下例如设置转发设备（Forwarding Device），所述转发设备根据CAN协议通信并且所述转发设备可以承担针对交换机所描述的功能。交换机和转发设备是网络部件104的实例，他们可以为了运行通信基础设施100而予以采用。网络部件104在该实例中分别包括处理器106，并且分别包括存储器108和至通信基础设施100的接口110。处理器106和存储器108可以实施为微处理器，实施为至少一个专用集成电路ASIC、至少一个现场可编程门阵列FPGA（Field Programmable Gate Array），或者利用至少一个三态内容可寻址存储器TCAM（Ternary Content-Addressable Memory）来实施。
监控实体102在该实例中包括至通信基础设施100的接口112、处理器114和存储器116。后者可以实施为微处理器，实施为至少一个专用集成电路ASIC、至少一个现场可编程门阵列FPGA，或者利用至少一个三态内容可寻址存储器TCAM来实施。
指令存储在存储器中，在通过处理器实施所述指令时，进行相应的在下文描述的方法。
根据第一方法，软件定义网络化通信基础设施100根据至少一个触发信号从根据如下第一策略的运行转换到根据如下第二策略的运行：所述第一策略用于转发通信基础设施100的网络部件104中的对时间要求严格的数据流，所述第二策略用于转发网络部件中的对时间要求严格的数据流。
图2示出了根据用于运行通信基础设施100的第一方法的在网络部件104中的步骤。
在步骤202中，等待触发信号。当接收到触发信号时，实施步骤204。可选地，开始时间测量，该时间测量对从接收到触发信号起流逝的时间进行测量。在根据第一策略的运行中，从监控实体102以多播消息、单播消息方式或者以广播消息方式接收到触发信号。
在步骤204中，在检查中由网络部件104检验，第二策略是否是可实行的。
当第二策略是可实行的时，实施步骤206。要不然，实施步骤208。
在步骤206中，根据检查的结果，响应于触发装置消息，由网络部件104向监控实体102发送应答消息，所述应答消息包括关于第二策略是可实行的信息。
紧接着，实施步骤210。
在步骤208中，根据检查的结果，响应于触发装置消息，由网络部件104向监控实体102发送应答消息，所述应答消息包括关于第二策略是不可实行的信息。
紧接着，实施步骤202。
在步骤210中，借助其等待直至在接收到触发装置消息之后的预先给定的转换时间点。为此使用时间测量。
当达到在接收到触发装置消息之后的预先给定的转换时间点时，实施步骤212。
在步骤212中检验，从开始时间测量或者接收到触发装置消息起是否已接收到中止消息。当已接收到中止消息时，实施步骤214。当没有中止消息已被接收到时，实施步骤216。
在步骤214中，响应于中止消息，向监控实体102发送确认消息。该确认消息确认，执行网络部件104的中止。
紧接着，实施步骤202。
在步骤216中，网络部件104转换到根据第二策略的运行。
紧接着，实施步骤218。
在步骤218中，在转换到根据第二策略的运行之后，向监控实体发送配置确认消息。配置确认消息确认成功转换到根据第二策略的运行。
紧接着，实施步骤202。
图3示意性地示出了根据用于运行通信基础设施的第一方法的在监控实体102中的步骤。
在步骤302中，发送触发信号。紧接着，实施步骤304。可选地，开始时间测量，该时间测量对从发送触发信号起流逝的时间进行测量。触发信号在根据第一策略的运行中由监控实体102以多播消息、单播消息方式或者以广播消息方式来发送。
在步骤304中，等待对至少一个应答消息的接收。可选地，借助时间测量等待直至在发送触发装置消息之后的预先给定的时间点。
当接收到应答消息时，或者可选地当达到在发送触发装置消息之后的预先给定的时间点时，在步骤306中，在检查中由监控实体102检验，至少一个应答消息是否已被监控实体102接收到，所述至少一个应答消息包括关于第二策略是否是可实行的信息。当第二策略不可被多个网络部件104中的至少一个网络部件实行时，或者当没有从多个网络部件中的任何一个网络部件已接收到应答消息时，实施步骤308。
要不然，实施步骤310。
在步骤308中，由监控实体发送中止消息。尤其是，以多播消息、多个单播消息方式或者以广播消息方式发送中止消息。
紧接着，实施步骤302。
在步骤310中，借助时间测量，等待至少一个配置确认消息直至确认时间点，所述配置确认消息确认实行了第二策略。
当达到确认时间点时，在步骤312中检验，转换是否成功结束。在该实例中检验，是否已从所有网络部件104接收到配置确认消息。当识别出转换成功结束时，实施步骤314。要不然，实施步骤316。
在步骤314中，该方法成功结束。
在步骤316中，发送中止消息。
当第二策略没有由多个网络部件中的至少一个网络部件实行了时，或者当直至在发送触发装置消息之后的预先给定的确认时间点都没有从多个网络部件中的至少一个网络部件获得关于是否实行了第二策略的信息时，发送中止消息。
可选地，在步骤314之后或者在步骤316之后，实施步骤302，以便开始新的重新配置。
图4描述了根据用于运行通信基础设施100的第二方法的在网络部件104中的步骤。
触发信号在该情况下通过由网络部件尤其是定期地或者周期性地接收到的心跳信号（Heartbeat-Signal）来表示。从根据第一策略的运行到根据第二策略的运行的转换在所述心跳信号缺席或者所述心跳信号改变的情况下被触发。
在步骤402中，等待心跳信号。当接收到心跳信号时，在步骤404中检验：是否涉及心跳信号的首次出现。如果情况如此，则实施步骤406。要不然，实施步骤402。
在步骤406中，等待心跳信号的再次出现。当出现另一心跳信号时，在步骤408中检验：是否涉及第一心跳信号的第三次出现。如果情况如此，则实施步骤410。要不然，实施步骤406。当在第一心跳信号之后第三心跳信号到达时，识别出缺少第二心跳信号。这被识别为针对转换的触发信号。也可以设置，作为触发信号而发送与第一心跳信号不同的第二心跳信号，并且这被网络部件104识别出。
在步骤410中，从根据如下第一策略的运行被转换到根据如下第二策略的运行：所述第一策略用于转发通信基础设施的网络部件中的对时间要求严格的数据流，所述第二策略用于转发网络部件中的对时间要求严格的数据流。
紧接着，实施行步骤412。在步骤412中，向监控实体102发送配置确认消息。
紧接着，实施步骤402。
图5示出了根据用于运行通信基础设施100的第二方法的在监控实体102中的步骤。
在步骤502中，等待心跳信号的时间测量。当达到出现心跳的时间时，实施步骤504。
在步骤504中，发送心跳信号。在该实例中，心跳信号构造为使得可以区分，是实现第一、第二或者第三心跳，还是第二心跳不发生。在根据第一策略的运行期间，发送第一心跳信号，其方式是：包含所有心跳。作为用于从根据第一策略的运行转换到根据第二策略的运行的触发信号，发送与第一心跳信号不同的第二心跳信号，或者第一心跳信号的发送缺席。
紧接着，实施步骤506。
在步骤506中，使针对心跳信号的时间测量复位。紧接着，实施步骤502。

Claims (13)

1.一种用于运行在软件定义网络化通信基础设施中的网络部件的方法，其特征在于，所述软件定义网络化通信基础设施根据至少一个触发信号从根据如下第一策略的运行被转换到根据如下第二策略的运行：所述第一策略用于转发所述通信基础设施的网络部件中的对时间要求严格的数据流，所述第二策略用于转发网络部件中的对时间要求严格的数据流；其中在根据所述第一策略的运行中，从监控实体以多播消息或者单播消息方式或者以广播消息方式接收到（202）所述至少一个触发信号；其中在检查中由所述网络部件检验（204）：是否实行了所述第二策略或者所述第二策略是否是可实行的；其中，根据所述检查的结果，响应于触发装置消息，所述网络部件向所述监控实体发送（208，214）应答消息，所述应答消息包括关于是否实行了所述第二策略或者所述第二策略是否是可实行的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当直至在接收到所述触发装置消息之后的预先给定的转换时间点都没有接收到（212）到中止消息时，从所述根据所述第一策略的运行被转换（216）到所述根据所述第二策略的运行。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在接收到所述触发装置消息之后直至所述预先给定的转换时间点检验（212）：是否接收到中止消息；其中当直至所述预先给定的转换时间点已接收到所述中止消息时，保持所述根据所述第一策略的运行；并且其中响应于所述中止消息，向所述监控实体发送（214）确认消息。
4.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，在转换到所述根据所述第二策略的运行之后，向所述监控实体发送配置确认消息（218）。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述触发信号通过由所述网络部件尤其是定期地或者周期性地接收到的心跳信号来表示，其中从所述根据所述第一策略的运行到所述根据所述第二策略的运行的转换在所述心跳信号缺席或者所述心跳信号改变的情况下被触发。
6.一种用于运行在软件定义网络化通信基础设施中的监控实体的方法，其特征在于，所述软件定义网络化通信基础设施根据至少一个触发信号从根据如下第一策略的运行被转换到根据如下第二策略的运行：所述第一策略用于转发所述通信基础设施的网络部件中的对时间要求严格的数据流，所述第二策略用于转发网络部件中的对时间要求严格的数据流；其中在根据所述第一策略的运行中，由监控单元确定所述至少一个触发信号，并且尤其是以多个单播消息方式或者以广播消息方式向多个网络部件发送（302）所述至少一个触发信号；其中由所述监控实体检验：响应于触发装置消息的发送，是否从所述多个网络部件中的至少一个网络部件获得（306）应答消息，所述应答消息包括关于所述第二策略是否是可实行的信息；并且其中当所述多个网络部件中的至少一个网络部件不能实行所述第二策略时，或者当直至在发送所述触发装置消息之后的预先给定的时间点都没有从所述多个网络部件中的至少一个网络部件获得关于所述第二策略是否是可实行的信息时，由所述监控实体尤其是以多个单播消息方式或者以广播消息方式发送（308）中止消息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，直至在发送所述触发装置消息之后的预先给定的确认时间点检验（312）：是否已从至少一个网络部件接收到配置确认消息，所述配置确认消息确认，所述网络部件从所述根据所述第一策略的运行转换到所述根据所述第二策略的运行；并且其中当所述第二策略没有被所述多个网络部件中的至少一个网络部件实行了时，或者当直至所述确认时间点都没有从所述多个网络部件中的至少一个网络部件获得关于是否实行了所述第二策略的信息时，尤其是以多个单播消息方式或者以广播消息方式发送（316）所述中止消息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，检验：是否从所述多个网络部件中的所有网络部件获得配置确认消息，所述配置确认消息确认实行了所述第二策略；其中，当所述第二策略没有被所述多个网络部件中的至少一个网络部件实行了时，或者当直至在发送所述触发装置消息之后的所述预先给定的确认时间点都没有从所述多个网络部件中的至少一个网络部件获得配置确认消息时，发送所述中止消息，所述配置确认消息确认实行了所述第二策略。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述触发信号通过由所述监控实体尤其是定期地或者周期性地发送的心跳信号来表示，其中从所述根据所述第一策略的运行到所述根据所述第二策略的运行的转换通过所述心跳信号缺席或者所述心跳信号改变而被触发。
10.一种在软件定义网络化通信基础设施（100）中的网络部件（104），其特征在于，所述网络部件包括处理器（106）、存储器（108）和至所述通信基础设施的接口（110），并且所述网络部件构造为实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法。
11.一种在软件定义网络化通信基础设施（100）中的监控实体（102），其特征在于，所述监控实体（102）包括处理器（114）、存储器（116）和至所述通信基础设施（100）的接口（112），并且所述监控实体（102）构造为实施根据权利要求6至9中任一项所述的方法。
12.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序包括计算机可读取的指令，其中在通过计算机实施所述指令时，进行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
13.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括存储介质，在所述存储介质上存储有根据权利要求12所述的计算机程序。
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