DE102005039343A1

DE102005039343A1 - Verfahren zum Übertragen von Datenpaketen und Datenverarbeitungseinheit

Info

Publication number: DE102005039343A1
Application number: DE102005039343A
Authority: DE
Inventors: Mohammad Vizaei
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Unify GmbH and Co KG
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2025-08-20
Also published as: DE102005039343B4; WO2007020185A1

Abstract

Erläutert wird unter anderem ein Verfahren, bei dem aufgrund eines in weiterzuleitenden Datenpaketen enthaltenen Gerätekennzeichens die von oder zu einer Datenverarbeitungsanlage (22) übertragene Datenmenge erfasst wird. Durch Prüfen der erfassten Datenmenge unter Verwendung einer vorgegebenen Datenmenge lässt sich eine zur Verfügung stehende Datenmenge in einem lokalen Datenübertragungsnetz (20) aufteilen.

Description

Die Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zum Übertragen von Datenpaketen bspw. mit den Schritten

– Vorgeben eines ersten Gerätekennzeichens für eine erste Datenverarbeitungsanlage, wobei die erste Datenverarbeitungsanlage in einem lokalen Datenübertragungsnetz unter dem Gerätekennzeichen erreichbar ist,
– Vorgeben eines zweiten Gerätekennzeichens IP2 für eine zweite Datenverarbeitungsanlage, wobei die zweite Datenverarbeitungsanlage in dem lokalen Datenübertragungsnetz unter dem zweiten Gerätekennzeichen erreichbar ist,
– Übertragen von Datenpaketen aus einem Hauptdatenübertragungsnetz zu einer dritten Datenverarbeitungsanlage, welche für jedes Datenpaket ermittelt, für welche Datenverarbeitungsanlage das Datenpaket bestimmt ist und welche die für die erste Datenverarbeitungsanlage bestimmten Datenpakete an die erste Datenverarbeitungsanlage unter Angabe des ersten Gerätekennzeichens weiterleitet und welche die für die zweite Datenverarbeitungsanlage bestimmten Datenpakete an die zweite Datenverarbeitungsanlage unter Angabe des zweiten Gerätekennzeichens weiterleitet. Alternativ oder zusätzlich werden auch von der ersten Datenverarbeitungsanlage in das Hauptdatenübertragungsnetz gesendete Datenpakete in das Verfahren einbezogen.

Die erste Datenverarbeitungsanlage und die zweite Datenverarbeitungsanlage sind beispielsweise Personalcomputer, tragbare Computer (Laptops) oder in einer Hand haltbare Computer (handheld). Die Computer enthalten jeweils mindestens einen Prozessor, der Befehle von Programmen abarbeitet, die in einem Speicher des Rechners gespeichert sind. Die beiden Datenverarbeitungsanlagen werden in einem lokalen Datenübertragungsnetz betrieben, beispielsweise in einem Ethernet LAN (Local Area Network) oder in einem sogenannten WLAN (Wireless Local Area Network). Das lokale Datenübertragungsnetz kann auch aus zwei einzelnen lokalen Datenübertragungsnetzen bestehen, beispielsweise aus einem Ethernet und einem WLAN.

Ein verbreitetes Protokoll zur Übertragung von Daten in lokalen Datenübertragungsnetzen ist das Internetprotokoll bzw. das Protokoll TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) bzw. das Protokoll UDP/IP (User Datagram Protocol), die von der IETF (Internet Engineering Task Force) festgelegt worden sind. Jedoch lassen sich auch andere Protokolle zur Übertragung von Datenpaketen in den lokalen Datenübertragungsnetzen verwenden. Allgemein enthält ein Datenpaket einen Paketkopf mit Adressangaben und einen Paketrumpf mit Nutzdaten, z.B. Signalisierungsdaten, Programmdaten, Musikdaten, Sprachdaten, Bild- bzw. Videodaten usw.

Im Fall des Internetprotokolls sind die Gerätekennzeichen beispielsweise Adressen, die wie Internetadressen aufgebaut sind, jedoch nicht öffentlich bekannt sein müssen. Es lassen sich jedoch auch andere Gerätekennzeichen verwenden, z.B. die sogenannte MAC-Adresse (Media Access Control Address), die in Netzwerkeinheiten meist vom Hersteller der Netzwerkeinheit nichtflüchtig gespeichert wird.

Die dritte Datenverarbeitungsanlage ist beispielsweise ein sogenannter LAN-Router, der eine Vermittlungsfunktion anhand von Netzwerk- bzw. Internetadressen durchführt. Beispielsweise ermöglicht es der LAN-Router den beiden Datenverarbeitungsanlagen, auf das Hauptdatenübertragungsnetz, z.B. das Internet, zuzugreifen, ohne dass die beiden Datenverarbeitungsanlagen eine eigene Internetadresse bzw. Netzwerkadresse in dem Hauptdatenübertragungsnetz haben müssen. Solche Verfahren werden als Port and Address Translation (PAT) bezeichnet. Alternativ wird von Network Address and Port Translation (NAPT) gesprochen. Bei diesem Verfahren ist bspw. einem Internetserviceprovider nur die Internetadresse der dritten Datenverarbeitungsanlage bekannt, d.h. beispielsweise die äußere Internetadresse des LAN-Routers, nicht jedoch die interne Netzwerkadressen der ersten Datenverarbeitungsanlage und der zweiten Datenverarbeitungsanlage.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen anzugeben, welches es gestattet, von der Seite des lokalen Datenübertragungsnetzes her die Nutzung des Hauptdatenübertragungsnetzes zu überwachen, beispielsweise durch Vorgabe von Zeitlimits für die einzelnen Datenverarbeitungsanlagen oder durch die Vorgabe von Datenmengenlimits für die einzelnen Datenverarbeitungsanlagen des lokalen Datenübertragungsnetzes. Außerdem soll eine Datenverarbeitungseinheit angegeben werden, die insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.

Die auf das Verfahrene bezogene Aufgabe wird durch eine Datenverarbeitungsanlage mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritten gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zusätzlich zu den eingangs genannten Verfahrensschritten werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bspw. die folgenden Schritte durchgeführt:

– für die erste Datenverarbeitungsanlage Vorgeben eines ersten Grenzwertes, der bei der Datenübertragung aus dem Hauptdatenübertragungsnetz zu der ersten Datenverarbeitungsanlage nicht überschritten werden darf,
– aufgrund der in den weitergeleiteten Datenpaketen enthaltenen Gerätekennzeichen Erfassen eines Istwertes, der die zu der ersten Datenverarbeitungsanlage übertragene Datenmenge oder eine Zeit angibt, in der die erste Datenverarbeitungsanlage die Möglichkeit hat, Daten aus dem Hauptdatenübertragungsnetz zu empfangen oder in der die erste Datenverarbeitungsanlage Daten aus dem Hauptdatenübertragungsnetz empfangen hat,
– Vergleich von Istwert und Grenzwert,
– Erzeugen einer ersten Meldung oder Sperren der Datenübertragung zu der ersten Datenverarbeitungsanlage beim Überschreiten des ersten Grenzwertes.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass sich aufgrund der Gerätekennzeichen die Datenübertragung zu den Datenverarbeitungsanlagen auf einfache Art überwachen lässt. Damit lässt sich eine zur Verfügung stehende Datenmenge für den Empfang von Daten aus dem Hauptdatenübertragungsnetz bzw. eine dafür zur Verfügung stehende Zeit auf einfache Art auf die Datenverarbeitungsanlagen des lokalen Datenübertragungsnetzes aufteilen. Die Aufteilung einer zur Verfügung stehenden Datenmenge bzw. Nutzungszeit gibt einen Anreiz zum effizienten Nutzen der Ressourcen.

Die Meldung wird beispielsweise an einen Systemadministrator des lokalen Datenübertragungsnetzes gesendet. Das Sperren der Datenübertragung zu oder von der ersten Datenverarbeitungsanlage unter Einbeziehung des Hauptdatenübertragungsnetzes lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass diese Datenverarbeitungsanlage keine Anforderungen mehr an das Hauptdatenübertragungsnetz stellen darf, mit denen Daten angefordert werden.

Bei einer Ausgestaltung wird auch die Datenmenge bzw. die Nutzungszeit bezüglich der zweiten Datenverarbeitungsanlage erfasst. Bspw. wird ein zweiter Grenzwert für die zweite Datenverarbeitungsanlage vorgegeben, wobei der zweite Grenzwert bei der Datenübertragung aus dem Hauptdatenübertragungsnetz zu der zweiten Datenverarbeitungsanlage nicht überschritten werden darf. Es wird ein zweiter Istwert erfasst, der die zu der zweiten Datenverarbeitungsanlage übertragene Datenmenge bzw. die für die zweite Datenverarbeitungsanlage maßgebende Zeit angibt. Der zweite Istwert und der zweite Grenzwert werden ebenfalls verglichen und es wird eine zweite Meldung erzeugt oder die Datenübertragung zu der zweiten Datenverarbeitungsanlage wird gesperrt, wenn der zweite Grenzwert überschritten wird. Insbesondere durch die Einbeziehung aller Datenverarbeitungsanlagen des lokalen Datenübertragungsnetzes, die Zugriff auf das Hauptdatenübertra gungsnetz haben, lässt sich die Einhaltung der vorgegebenen Aufteilung der Datenmenge bzw. Nutzungszeit gewährleisten.

Bei einer Weiterbildung des Verfahrens wird in der dritten Datenverarbeitungsanlage eine Zuordnung gespeichert, in der eine erste Portadresse dem ersten Gerätekennzeichen und eine zweite Portadresse dem zweiten Gerätekennzeichen zugeordnet sind. Trifft ein Datenpaket aus dem Hauptdatenübertragungsnetz in der dritten Datenverarbeitungsanlage ein, so wird eine in dem Datenpaket angegebene Portadresse gelesen. Mit Hilfe der Zuordnung wird die Datenverarbeitungsanlage bestimmt, für die das Datenpaket bestimmt ist. Die Empfängeradresse in dem Datenpaket wird gemäß der ermittelten Adresse geändert. Solche Verfahren werden insbesondere in Routern durchgeführt. Ein Router eignet sich besonders zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, weil das Verfahren dort auf einfache Art durchgeführt werden kann.

Bei einer nächsten Weiterbildung werden die Datenpakete gemäß Internetprotokoll übertragen, insbesondere gemäß dem Protokoll TCP/IP, siehe RFC (Request For Comments) 791 und 793 der IETF.

Bei einer anderen Weiterbildung wird das Erfassen der Datenmenge bzw. der Zeit in der dritten Datenverarbeitungsanlage, insbesondere in einem Router, durchgeführt, insbesondere in einem Router, der Datenpakete gemäß Internetprotokoll weiterleitet.

Bei einer nächsten Weiterbildung wird die dritte Datenverarbeitungsanlage, in der vorzugsweise das Erfassen durchgeführt wird, an eine Doppelleitung bzw. eine Zweidrahtleitung angeschlossen, z.B. an zwei Kupferleitungen. Über die Leitungen ist die dritte Datenverarbeitungsanlage mit einer vierten Datenverarbeitungsanlage verbindbar, die einen Zugriff auf das Internet ermöglicht, z.B. mit einer Zugangsdatenverarbeitungsanlage eines Internetserviceproviders. Die Doppelleitungen ermöglichen eine breitbandige Datenübertragung mit einer Datenübertragungsrate von beispielsweise größer als 500 Kilobit je Sekunde. Abhängig von der Länge der Doppelleitung ist die Datenübertragungsrate jedoch auch nach oben hin begrenzt und beispielsweise kleiner als 2,5 Megabit je Sekunde. Die zur breitbandigen Übertragung von Daten über Doppelleitungen genutzten Verfahren werden auch als XDSL-Verfahren bezeichnet (X – Digital Subscriber Line). So werden die folgenden standardisierten Verfahren eingesetzt:

– ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line),
– HDSL (High Data Rate Digital Subscriber Line), und
– VDSL (Very High Data Rate Digital Subscriber Line).

Die breitbandige Datenübertragung ermöglicht ein Vielfaches der Bandbreite im Vergleich zu herkömmlichen Internetanschlüssen mit Modem, die eine Datenübertragungsrate von beispielsweise kleiner als 64 Kilobit pro Sekunde gestatteten. Aufgrund der großen Bandbreite ist ein gleichzeitiger Zugriff von mehreren Datenverarbeitungsanlagen über einen DSL-Anschluss möglich. Eine Aufteilung der zur Verfügung stehenden Datenmenge bzw. Zeit auf diese Datenverarbeitungsanlage von der Seite des lokalen Datenübertragungsnetzes her ermöglicht indirekt auch eine effiziente Nutzung der Bandbreite.

Bei einer anderen Weiterbildung wird das Erfassen in der dritten Datenverarbeitungsanlage durchgeführt, wobei die dritte Datenverarbeitungsanlage weniger als 10 Megabit je Sekunde weiterleiten kann. Damit handelt es sich um einen Kleinrouter bzw. einen Kleinstrouter, wie er beispielsweise in kleinen Firmennetzen mit weniger als zehn Datenverarbeitungsanlagen oder in lokalen Heim-Datenübertragungsnetzen verwendet wird, in denen beispielsweise weniger als fünf Datenverarbeitungsanlagen für mehrere Familienmitglieder verbunden sind. Im Gegensatz zu Routern, die beispielsweise von Internetserviceprovidern verwendet werden, werden an Kleinrouter andere Anforderungen gestellt, insbesondere hinsichtlich der Einstellung von Parametern und hinsichtlich der Einfachheit der Programmierung.

Bei einer nächsten Weiterbildung sind die Gerätekennzeichen:

– Netzwerkadressen,
– Kennzeichen von Netzwerkeinheiten, die bereits vom Hersteller einer Netzwerkeinheit vorgegeben sind, insbesondere MAC-Adressen,
– oder Kennzeichen, die aus einer Netzwerkadresse und einem Kennzeichen einer Netzwerkeinheit bestehen.

Bei einer anderen Weiterbildung gibt bspw. ein Grenzwert eine maximale Datenmenge an, die in einer Zeiteinheit zu der ersten Datenverarbeitungsanlage übertragen werden soll, beispielsweise innerhalb eines Monats. Die zu der ersten Datenverarbeitungsanlage übertragene Datenmenge wird bei einer nächsten Weiterbildung aufsummiert, um den Istwert zu ermitteln. Am Monatsende wird der aufsummierte Wert auf den Wert Null zurückgesetzt. Hierzu können die bekannten NTP Protocol RFC 958 oder SNTP Simple Network Time Protocol RFC 1361 eines Servers im Internet benutzt werden, um das Ende eines Monats automatisch zu erkennen. Alternativ wird die zu und/oder von der ersten Datenverarbeitungsanlage unter Einbeziehung des Hauptdatenübertragungsnetzes übertragene Datenmenge von einem Wert abgezogen, der die verbleibende Datenmenge angibt.

Bei einer alternativen Weiterbildung gibt bspw. ein Grenzwert eine maximale Nutzungsdauer an, in der das Hauptdatenübertragungsnetz von der ersten Datenverarbeitungsanlage in einem vorgegebenen Zeitintervall benutzt werden kann, beispielsweise in einem Monat. Insbesondere bei einem WLAN lässt sich der Istwert auf einfache Art mit dem Anmelden und Abmelden der ersten Datenverarbeitungsanlage bei dem Router ermitteln. Auch in diesem Fall werden die von der ersten Datenverarbeitungsanlage genutzten Zeiten aufsummiert bzw. von einem Wert abgezogen, der die verbleibende Nutzungszeit angibt. Am Ende der Zeiteinheit wird der Summenwert auf Null gesetzt bzw. ein Startwert für das Abziehen bzw. Subtrahieren erneut vorgegeben.

Zum Zurücksetzen Ermitteln des Ablaufs der Zeiteinheit, z.B. am Monatsende, bzw. zum Ermitteln der Zeiten lassen sich sogenannte NTP-Verfahren (Network Time Protocol) verwenden. Diese Verfahren ermöglichen es der dritten Datenverarbeitungsanlage, nach Anmeldung im Internet Datum und Uhrzeit abzufragen.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Datenverarbeitungseinheit, die eine Überwachungseinheit enthält, die anhand von in weiterzuleitenden Datenpaketen angegebenen Gerätekennzeichen die Datenmenge oder die Zeit überwacht, die für eine Datenverarbeitungsanlage vorgegeben ist.

Bei Weiterbildungen der Datenverarbeitungseinheit enthält die Einheit eine Einheit zum Ausführen eines Verfahrensschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer seiner Weiterbildungen. Somit gelten die oben angegebenen technischen Wirkungen auch für die Datenverarbeitungseinheit.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
1 den Aufbau eines lokalen Netzwerkes hinter einem Router,
2 Verfahrensschritte bei der Durchführung eines Überwachungsverfahrens, und
3 den Aufbau einer Datenverarbeitungseinheit, in der sich die Verfahrensschritte durchführen lassen.
1 zeigt einen Rechnerverbund 10, der die folgenden Bestandteile enthält:

– einen an das Internet 12 angeschlossenen ISP-Rechner 14 (Internet Service Provider), der einer Vielzahl von Teilnehmern den Zugang zum Internet 12 ermöglicht, z.B. mehr als 100 oder mehr als 1000 Teilnehmern,
– eine Telefonleitung 16, die zwischen den Rechner 14 und einen Router 18 geschaltet wird und die für die Datenübertragung nur zwei Adern nutzt, die bspw. verdrillt sind,
– ein lokales Datenübertragungsnetz 20, z.B. ein Ethernet, das den Router 18 und bspw. drei lokale Datenverarbeitungsanlagen 22, 24 und 26 bzw. weitere nicht dargestellte Datenverarbeitungsanlagen enthält. Die Datenverarbeitungsanlagen 22 bis 26 sind über Netzwerkverbindungen 30 bis 34 mit dem Router 18 verbunden. Die Datenverarbeitungsanlagen 22, 24, 26 haben in dieser Reihenfolge in dem lokalen Datenübertragungsnetz 20 interne Netzwerkadressen IP1, IP2 bzw. IP3 und sogenannte MAC-Adressen MAC1, MAC2 bzw. MAC3. Die Netzwerkadressen IP1 bis IP3 sowie die MAC-Adressen MAC1, MAC2 bzw. MAC3 sind im Rechner 14 des Internetserviceproviders nicht bekannt. Im Rechner des Internetserviceproviders ist nur eine externe Internetadresse IPR des Routers 18 bekannt. Der Router 18 hat im lokalen Datenübertragungsnetz 20 ein interne Netzwerkadresse, die sich von der Internetadresse IPR unterscheidet bzw. unterscheiden kann.

2 zeigt Verfahrensschritte bei der Durchführung eines Überwachungsverfahrens, bei dem die Datenmenge überwacht wird, die zu der Datenverarbeitungsanlage 22 übertragen wird, die auch als Datenverarbeitungsanlage DVA1 bezeichnet wird. Das Verfahren beginnt in einem Verfahrensschritt S36. In einem folgenden Verfahrensschritt S38 werden Grenzwerte GW1 und GW2 für die Datenverarbeitungsanlage 22 und die Datenverarbeitungsanlage 24 vorgegeben, die auch als Datenverarbeitungsanlage DVA2 bezeichnet wird. Beispielsweise beträgt der Grenzwert GW1 20 Megabyte je Monat und der Grenzwert GW2 beträgt 40 Megabyte je Monat. Die Grenzwerte GW1 und GW2 werden vorzugsweise in dem Router 18 gespeichert.
In einem Verfahrensschritt S40 empfängt der Router 18 ein Datenpaket vom Rechner 14, das gemäß Internetprotokoll übertragen wird. Mit Hilfe der bekannten Verfahren PAT (Port and Address Translation) bzw. NAPT (Network Address and Port Translation) ermittelt der Router in einem Verfahrensschritt S42 die Datenverarbeitungsanlage 22 bis 26, für die das Datenpaket bestimmt ist, das in Schritt S40 empfangen worden ist. Dabei wird beispielsweise eine im Router 18 gespeicherte Routingtabelle verwendet. Im Verfahrensschritt S42 ermittelt der Router 18 außerdem, ob es sich um ein Datenpaket handelt, das für eine Datenverarbeitungsanlage 22, 24 bestimmt ist, die in das Überwachungsverfahren einbezogen werden soll. Ist dies nicht der Fall, beispielsweise weil das Datenpaket für die nicht in das Überwachungsverfahren einbezogene Datenverarbeitungsanlage 26 des lokalen Datenübertragungsnetzes 20 bestimmt ist, so folgt unmittelbar nach dem Verfahrensschritt S42 ein Verfahrensschritt S44, in dem der Router 18 das Datenpaket an die Datenverarbeitungsanlage 26 weiterleitet. Nach dem Schritt S44 folgt wieder der Schritt S40 für ein anderes Datenpaket.
Wird dagegen im Verfahrensschritt S42 festgestellt, dass das im Verfahrensschritt S40 empfangene Datenpaket für die Datenverarbeitungsanlage 22 bzw. 24 bestimmt ist, so folgt unmittelbar nach dem Verfahrensschritt S42 ein Verfahrensschritt S46. Im Verfahrensschritt S46 wird im Router 18 ein Zählerwert erhöht, der die zur Datenverarbeitungsanlage 22 bzw. 24 übertragene Datenmenge angibt.
Anschließend wird in einem Verfahrensschritt S47 vom Router 18 geprüft, ob der Grenzwert GW1 im Fall eines Datenpaketes für die Datenverarbeitungsanlage 22 bzw. der Grenzwert GW2 im Fall eines für die Datenverarbeitungsanlage 24 bestimmten Datenpaketes überschritten ist. Ist der Grenzwert GW1 bzw. GW2 noch nicht erreicht bzw. noch nicht überschritten, so folgt unmittelbar nach dem Verfahrensschritt S47 der Verfahrensschritt S44, in dem das Datenpaket über das lokale Datenübertragungsnetz 20 weitergeleitet wird.
Wird dagegen im Verfahrensschritt S47 festgestellt, dass der Grenzwert GW1 bzw. GW2 überschritten bzw. erreicht ist, so folgt unmittelbar nach dem Verfahrensschritt S47 ein Verfahrensschritt S48, in dem eine Meldung für den Systemadministrator des lokalen Datenübertragungsnetzes 20 erzeugt wird. Die Meldung gibt an, dass eine Grenzwertüberschreitung stattgefunden hat. Beim Auswerten der Meldung kann der Sys temadministrator Downloads von der betreffenden Datenverarbeitungsanlage sperren. Alternativ wendet sich der Systemadministrator an den Benutzer der betreffenden Datenverarbeitungsanlage 22 bzw. 24. Im Ausführungsbeispiel folgt nach dem Verfahrensschritt S48 der Verfahrensschritt S44, in dem das Datenpaket an die betreffende Datenverarbeitungsanlage 22 bzw. 24 weitergeleitet wird.
Bei einem alternativen Verfahren wird nach der Meldung S48 das Datenpaket nicht weitergeleitet, sondern das Verfahren wird direkt im Verfahrensschritt S40 fortgesetzt. Somit ist die Weiterleitung von Datenpaketen zu der Datenverarbeitungsanlage 22 unterbunden, siehe gestrichelte Linie 49.
Bei einem alternativen Verfahren wird an Stelle der Datenmenge die zur Verfügung stehende Nutzungszeit für die Datenverarbeitungsanlagen 22, 24, 26 erfasst. Die Überwachung der Zeit lässt sich besonders einfach ausführen, wenn das lokale Datenübertragungsnetz ein WLAN ist.
3 zeigt den Aufbau einer Datenverarbeitungseinheit 18a, die an Stelle des Routers 18 verwendet werden kann. In einem ersten Ausführungsbeispiel enthält die Datenverarbeitungseinheit 18a keinen Prozessor, der Befehle eines Programms ausführt. Damit enthält die Datenverarbeitungseinheit 18a nur elektronische Schaltungen, welche die Funktion der Datenverarbeitungseinheit 18a erbringen, wobei die anhand der 2 erläuterten Verfahrensschritte ausgeführt werden. Die Datenverarbeitungseinheit 18a enthält:

– eine den Anschluss des lokalen Datenübertragungsnetzes 20 ermöglichende Sende-/Empfangseinheit 50,
– eine den Anschluss an die Telefonleitung 16 ermöglichende Sende-/Empfangseinheit 52, wobei die Telefonleitung 16 bspw. an einen sogenannten Splitter zur Frequenzaufteilung angeschlossen ist, insbesondere direkt, d.h. ohne Zwischenschaltung weiterer Einheiten,
– eine Überwachungseinheit 54, welche die anhand der 2 erläuterten Verfahrensschritte ausführt,
– eine Routingtabelle 56, die zum Weiterleiten der Datenpakete verwendet wird, die vom Internet bzw. über die Telefonleitung 16 eintreffen,
– Speichereinheiten zum Speichern der Adressen IP1, IP2 usw., der Grenzwerte GW1, GW2, und der Istwerte IW1, IW2 usw.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel enthält die Datenverarbeitungseinheit 18a jedoch einen Prozessor 58, der. Befehle eines Programms ausführt, das in einer Speichereinheit der Datenverarbeitungseinheit 18a gespeichert ist. Die Einheiten der Datenverarbeitungseinheit 18a sind in beiden Fällen intern miteinander verbunden, beispielsweise über ein Bussystem, siehe Pfeil 60.
Zusammenfassend gilt, dass ein Benutzer individuelles Download- bzw. Zeit-Limit im Router 18, 18a angegeben werden kann. Damit ist im weitesten Sinne die Vergebührung einer Datenübertragung betroffen, beispielsweise das sogenannte Internetcharging. Die Kostenübersicht und die Kostenkontrolle für Internetdownloadlimits auf einer Zeit- oder Mengenbasis wird auch für Breitbandanschlüsse möglich, die von mehreren Rechnern genutzt werden, die den Internetserviceprovidern nicht bekannt sind. Damit wird das Problem gelöst, dass mehreren an einem Router angeschlossenen Rechnern individuell ein Nutzungslimit vorgegeben werden kann bzw. bei dem ein Nutzungslimit für einen Internetzugang auf mehrere Benutzer aufgeteilt wird. Dieses Verfahren lässt sich ergänzend zu Verfahren einsetzen, bei denen der Internetserviceprovider ein Nutzungslimit vorgibt, das einer bestimmten Benutzer-ID (Identifikation) unter einem Kennwort zugeordnet ist, wobei dieses Nutzungslimit keinen Bezug auf einzelne Benutzer eines lokalen Netzwerkes hat, dessen Rechner die Benutzer-ID und das Kennwort gemeinsam nutzen. Weiterhin lässt sich das Verfahren auch ergänzend zu einem Programm auf einem Rechner des lokalen Netzes 20 anwenden, mit dem Summenauswertungen über Downloadaktivitäten von allen oder einzelnen angeschlossenen Rechnern durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert auch, wenn dieser Rechner ausgeschaltet ist.
Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel werden die Endpunkte, d.h. Hard- und Soft-IP-Clients, eines privaten Internetprotokoll-Netzwerkes z.B. durch Verwendung von DSL-Routern oder WLAN-Routern, bzw. Bluetooth-Routern vernetzt. In diesen Fällen ist es dabei nicht erforderlich, den Host-PC (Personal Computer) einzuschalten, bevor aus einem anderen PC, z.B. einem Laptop, der Zugang zum Internet veranlasst wird, da sich viele Router selbständig beim Internetserviceprovider und damit im Internet anmelden. Das Programm in solchen Routern wird auf die oben erläuterte Art und Weise erweitert

– 1.) Definition von Schwellwerten für Zeit- bzw. Datenmengen je Benutzer. Der Hauptbenutzer kann beispielsweise administrativ für jeden Benutzer je nach verwendetem Modell Zeit- und/oder Downloadlimits, z.B. pro Tag, pro Woche, pro Monat, pro Quartal o.ä. definieren. Viele Router verfügen zusätzlich über NTP- (Network Time Protocol) Mechanismen. Hierdurch ist der Router ohne zusätzliche Programme im Stande, nach Anmeldung im Internet Datum und Zeit abzufragen. Damit kann eine automatische Rücksetzung der verwendeten Zählerwerte, z.B. am Ersten jedes Monats, automatisch erfolgen.
– 2.) Zählung von Datenmengen bzw. Onlinezeit je angeschlossenem Benutzer. Sind die Schwellwerte definiert, kann der Router die aktuelle Verwendung je Benutzer erfassen bzw. messen.
– 3.) Auslösen des Softwarealarms beim Erreichen der definierten Limits bzw. Durchführen einer anderen Maßnahme. Ist ein Limit erreicht bzw. überschritten, kann ein Softwarealarm, z.B. in Form einer E-Mail ausgelöst werden. Die Sperre des betreffenden Benutzers ist ebenfalls leicht möglich, da der Router technisch in der Lage ist, diesem Benutzer keine Pakete mehr aus dem Internet zu senden bzw. alle empfangenen Pakete, die zum Internet weitergeleitet werden sollen, zu ignorieren. Lokale Dienste werden dabei jedoch nicht beeinflusst, so dass der betreffende Benutzer das lokale Datenübertragungsnetz 20 weiterhin uneingeschränkt nutzen kann.

Durch diese einfache Erweiterung kann der Routerbesitzer jederzeit die aktuelle Internetverwendung je Benutzer feststellen.

10: Rechnerverbund
12: Internet
14: ISP-Rechner
16: Telefonleitung
18, 18a: Router
20: lokales Datenübertragungsnetz
22 bis 26: lokale Datenverarbeitungsanlage
30 bis 34: Netzwerkverbindung
S36 bis S48: Verfahrensschritte
49: alternativer Verfahrensschritt
50, 52: Sende-/Empfangseinheit
54: Überwachungseinheit
56: Routingtabelle
58: Prozessor
60: Zugriff

Claims

Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen, mit den Schritten: Vorgeben eines ersten Gerätekennzeichens (IP1) für eine erste Datenverarbeitungsanlage (22), wobei die erste Datenverarbeitungsanlage (22) in einem lokalen Datenübertragungsnetz (20) unter dem ersten Gerätekennzeichen (IP1) erreichbar ist, Vorgeben eines zweiten Gerätekennzeichens (IP2) für eine zweite Datenverarbeitungsanlage (24), wobei die zweite Datenverarbeitungsanlage (24) in dem lokalen Datenübertragungsnetz (20) unter dem zweiten Gerätekennzeichen (IP2) erreichbar ist, für die erste Datenverarbeitungsanlage (22) Vorgeben einer Datenmenge oder Nutzungszeit, die bei der Datenübertragung mit einem Hauptdatenübertragungsnetz (12) unter Einbeziehung der ersten Datenverarbeitungsanlage (22) nicht überschritten werden darf (S38), Erfassen der zu und/oder von der ersten Datenverarbeitungsanlage (22) übertragenen Datenmenge aufgrund der in weiterzuleitenden Datenpaketen enthaltenen Gerätekennzeichen oder Erfassen einer Nutzungszeit, in der die erste Datenverarbeitungsanlage die Möglichkeit hatte, Daten aus dem Hauptdatenübertragungsnetz (12) zu empfangen und/oder zu senden oder in der die erste Datenverarbeitungsanlage (22) solche Daten empfangen und/oder gesendet hat (S46), Prüfen der erfassten Datenmenge oder Nutzungszeit unter Verwendung der vorgegebenen Datenmenge oder Nutzungszeit (S47), Erzeugen einer ersten Meldung oder Sperren der Datenübertragung zu und/oder von der ersten Datenverarbeitungsanlage (22) beim Überschreiten der vorgegebenen Datenmenge oder Nutzungszeit (S48).
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte: in einer dritten Datenverarbeitungsanlage Speichern einer Zuordnung (56), in der eine erste Portadresse dem ersten Gerätekennzeichen (IP1) und eine zweite Portadresse dem zweiten Gerätekennzeichen (IP2) zugeordnet ist, Verwenden der Zuordnung für die Datenübertragung der ersten Datenverarbeitungsanlage und der zweiten Datenverarbeitungsanlage mit dem Hauptdatenübertragungsnetz (12).
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen in der dritten oder in einer dritten Datenverarbeitungsanlage (18) durchgeführt wird, insbesondere in einem Router.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Datenverarbeitungsanlage (18) zum Hauptdatenübertragungsnetz (12) hin an einen Teilnehmeranschluss angeschlossen ist, auf dem Daten über eine Doppeldrahtleitung übertragen werden, insbesondere gemäß einem XDSL-Verfahren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenpakete gemäß Internetprotokoll übertragen werden, insbesondere gemäß TCP/IP.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Datenverarbeitungsanlage (18) nur weniger als 10 Megabit pro Sekunde weiterleiten kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gerätekennzeichen (IP1, IP2) Netzwerkadressen sind, oder dass die Gerätekennzeichen (MAC1, MAC2) Kennzeichen von Netzwerkeinheiten sind, die bereits bei der Herstellung der Netzwerkeinheiten in der Netzwerkeinheit nichtflüchtig gespeichert werden, oder dass die Gerätekennzeichen jeweils eine Netzwerkadresse (IP1, IP2) und ein Kennzeichen einer Netzwerkeinheit (MAC1, MAC2) enthalten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Datenmenge eine maximale Datenmenge angibt, die in einer Zeiteinheit zu der ersten Datenverarbeitungsanlage übertragen werden kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu der ersten Datenverarbeitungsanlage übertragene Datenmenge aufsummiert oder von einem Wert abgezogen wird, der die noch verbleibende Datenmenge angibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Nutzungszeit eine maximale Nutzungsdauer angibt, in der das Hauptdatenübertragungsnetz während einer Zeiteinheit (12) von der ersten Datenverarbeitungsanlage genutzt werden kann oder genutzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Datenverarbeitungsanlage in einem WLAN und/oder an einer Bluetooth-Schnittstelle betrieben wird und dass die Zeit der Anmeldung der ersten Datenverarbeitungsanlage im WLAN und/oder an einer Bluetooth-Schnittstelle aufsummiert oder von einem Wert abgezogen wird, der die noch verbleibende Nutzungszeit angibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Datenverarbeitungsanlage und die zweite Datenverarbeitungsanlage (22, 24) Bestandteil eines drahtgebunden Teils des lokalen Datenübertragungsnetzes (20) sind oder dass das lokalen Datenübertragungsnetz (20) ein drahtgebundenes Datenübertragungsnetz (20) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Aufteilen der an einem Internetzugang zur Verfügung stehenden Datenmenge oder Nutzungszeit auf mehrere Benutzer verwendet wird.
Datenverarbeitungseinheit (18a), mit einer ersten Sende-/Empfangseinheit (52), die Datenpakete zu oder von einem Hauptdatenübertragungsnetz (12) übertragen kann, mit einer zweiten Sende-/Empfangseinheit (50), die Datenpakete zu oder von einer ersten Datenverarbeitungsanlage (22) übertragen kann, mit einer Weiterleitungseinheit (56), die mit der einen Sende-/Empfangseinheit (50, 51) empfangene Datenpakete gemäß vorgegebenen Weiterleitungsregeln unter Verwendung der jeweils anderen Sende-/Empfangseinheit (50) weiterleitet, mit einer Speichereinheit, in der für die erste Datenverarbeitungsanlage (22) ein Gerätekennzeichen (IP1) und ein Wert gespeichert sind, der bei der Datenübertragung von und/oder zu der ersten Datenverarbeitungsanlage (22) nicht überschritten werden darf oder noch zur Verfügung steht und der die Datenmenge oder die Nutzungszeit für die erste Datenverarbeitungsanlage (22) angibt, und mit einer Überwachungseinheit (54), die die von der ersten Datenverarbeitungsanlage in Anspruch genommene Datenmenge oder Nutzungszeit überwacht.
Datenverarbeitungseinheit (18a) nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einheit zum Ausführen eines Verfahrensschrittes nach einem der Ansprüche 1 bis 13.