DE102006035890A1

DE102006035890A1 - System und Verfahren zur automatischen Installation und Wartung von Hard- und Software in einem verteilten Computersystem

Info

Publication number: DE102006035890A1
Application number: DE102006035890A
Authority: DE
Inventors: Christian M. Stich; Marcel Dix; Peter Johann Walther Schemat
Original assignee: ABB Research Ltd Switzerland; ABB Research Ltd Sweden
Current assignee: ABB Research Ltd Switzerland; ABB Research Ltd Sweden
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2008-02-07
Also published as: US20080028394A1; US8347283B2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zur automatischen Installation und Wartung von Hard- und/oder Software in den Systemknoten (SK) eines verteilten Computersystems, insbesondere in ein verteiltes Automatisierungssystem, mit einem Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug (WZ), welches von jedem Systemknoten (SK) des verteilten Systems aktivierbar ist. Das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug (WZ) wählt ein Softwarepaket und/oder eine funktionale Komponente aus und führt die Wartungsschritte des ausgewählten Softwarepaketes und/oder der ausgewählten funktionalen Komponente bezüglich der Verteilung, Installation und/oder Konfiguration des Softwarepaketes und/oder der ausgewählten funktionalen Komponente auf den Systemknoten (SK) des verteilten Systems in einer vorgegebenen Reihenfolge automatisch aus.

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur automatischen Installation und Wartung von Hard- und/oder Software in den Systemknoten eines verteilten Computersystems, insbesondere in einem verteilten Automatisierungssystem.
Verteilte Computersysteme, insbesondere Prozessleitsysteme, bestehen aus einer Vielzahl verteilter Komponenten, die zueinander, beispielsweise in Client-Server Beziehungen, stehen. Die Komponenten des verteilten Systems, welche jeweils eine oder mehrere Funktionalitäten erbringen, sind über mehrere Computer oder Datenverarbeitungseinrichtungen, im folgenden auch als Systemknoten bezeichnet, verteilt. Als Systemknoten werden im Automatisierungssystem beispielsweise Bedienarbeitsplätze (Operator Stationen), Wartungsarbeitsplätze (Engineering Stationen), Archivierungsarbeitsplätze, Steuergeräte mit Verarbeitungsstationen und Ein- und Ausgabeeinheiten eingesetzt. Die Systemknoten sind über ein oder mehrere physikalische Netzwerke miteinander verbunden.
Auf den Systemknoten sind Betriebssysteme, Anwenderprogramme, Steuerprogramme und verschiedene funktionale Komponenten des Prozessleitsystems installiert, wobei die einzelnen Systemknoten mit ihren verschiedenen funktionalen Komponenten in unterschiedlicher Weise voneinander abhängig sind.
Zur Installation und Wartung von Hard- und/oder Software in einem verteilten Automatisierungssystem existieren verschiedene Werkzeuge, welche beispielsweise neue Systeminstallationen, Systemupdates, Systemaktualisierungen zu einer höheren Version und Systemerweiterungen um zusätzliche Funktionalitäten installieren oder Systemanalysen durchführen. Dabei werden jedoch keine, über mehrere Systemknoten verteilte Funktionalitäten berücksichtigt.
Der gegenwärtige Ansatz zur Installation und Wartung der Software setzt Computer voraus, die funktional in sich geschlossen sind. Für Installations- und Wartungsarbeiten an verteilten Systemen müssen üblicherweise unterschiedliche Installations- und Konfigurationsschritte in einer bestimmten vordefinierten Reihenfolge auf jedem Systemknoten separat durchgeführt werden. Gegenwärtig existiert kein Werkzeug, das die Systemupdates, Systemaktualisierungen, Systemerweiterungen oder Systemanalysen, auch als Lebenszyklusmanagement oder Life Cycle Management bezeichnet, eines verteilten Systems systemweit bewältigt.
Des Weiteren behandeln bestehende Prozeduren nur einzelne Computer in einem verteilten System unabhängig voneinander.
Weitere Nachteile der heutigen Systeminstallations- und Systemwartungsprozeduren beruhen darauf, dass zur Installation und Wartung der neuen Software der Benutzer mit jedem Desktop interagieren muss und oft große Entfernungen zwischen den einzelnen Computern, beispielsweise mittels einer Fernwartungskonsole zurücklegen muss.
Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde ein System zur automatischen Installation und Wartung von Hard- und/oder Software in den Systemknoten eines verteilten Systems, anzugeben, wodurch vorgenannte Nachteile vermieden werden und die Systeminstallation und Systemwartung automatisiert ausführbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausstattungen, Verbesserungen des erfindungsgemäßen Systems und ein entsprechendes Verfahren zur automatischen Installation und Wartung der Hard- und Software in einem verteilten System sind in weiteren Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben.
Erfindungsgemäß umfasst das System zur automatischen Installation und Wartung von Hard- und Software in den Systemknoten eines verteilten Systems, insbesondere in einem verteilten Automatisierungssystem, ein Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug, welches von jedem Systemknoten des verteilten Systems aktivierbar ist.
Das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug wählt eine Wartungsaktivität, insbesondere ein Softwarepaket und/oder eine Funktionalität aus. Die ausgewählte Funktionalität ist beispielsweise eine Bedienstationsfunktionalität oder die Ankopplung eines Reglers in einem Prozessleitsystems.
Die auswählbaren Softwarepakete sind Bestandteile von Lebenszyklusmanagementaktivitäten, wie beispielsweise neuen Systeminstallationen, Systemupdates, Systemaktualisierungen zu einer höheren Version, Systemerweiterungen um zusätzliche Funktionalitäten oder Systemanalysen.
Das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug führt die entsprechenden Wartungsschritte der ausgewählten Wartungsaktivität in einer vorgegebenen Reihenfolge automatisch auf den verschiedenen Systemknoten des verteilten Systems aus. Die Wartungsschritte umfassen insbesondere die Verteilung, Installation und Konfiguration der ausgewählten Softwarepakete.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug ein Anzeigemodul auf, welches die Änderungen im verteilten System, die durch die mittels des Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeuges neu installierten und/oder konfigurierten Softwarepakete und/oder funktionalen Komponenten bzw. Applikationen erzeugt wurden, speichert, anzeigt und/oder zur weiteren Verarbeitung, beispielsweise zur Ausgabe auf einem Drucker, bereitstellt.
Das Anzeigemodul ist weiterhin dafür vorgesehen auch Änderungen der Netzwerkstruktur, wie beispielsweise durch das Hinzufügen, Entfernen oder den Austausch von Bedienarbeitsplätzen, Engineering Stationen, Archivierungscomputern, Steuergeräten mit Verarbeitungsstationen, Ein- und Ausgabeeinheiten sowie Kommunikationsschnittstellen und/oder Änderungen der einzelnen Hardwarekomponenten, wie beispielsweise den Austausch von Graphikkarten oder Festplatten, zu dokumentieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist ein Prüfmodul vorgesehen, welches die Installation und Konfiguration der verteilten Softwarepakete und/oder funktionalen Komponenten auf ihre Vollständigkeit auf den einzelnen Systemknoten prüft und/oder einen Systemstatusbericht erstellt. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Prüfmodul auch die Abhängigkeiten der Softwarepakete und/oder funktionalen Komponenten zwischen auf den Systemknoten bezüglich des Vorhandenseins der notwendigen abhängigen Komponenten im verteilten System prüft
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems beruht darauf, dass nach der automatischen Installation und/oder Konfiguration der Softwarepakete und funktionalen Komponenten im gesamten verteilten System das System sofort wieder funktionsfähig ist.
Das Verfahren mit dem die Aufgabe weiterhin gelöst wird, ist dem Anspruch 10 zu entnehmen. Dabei wird ein Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug von einem beliebigen Systemknoten des verteilten Systems aktiviert.
Mittels eines Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeuges werden eine Wartungsaktivität, insbesondere ein Softwarepaket und/oder eine Funktionalität ausgewählt. Das ausgewählte Softwarepaket und/oder die ausgewählte funktionale Komponente werden automatisch in einer vorgegebenen Reihenfolge auf die Systemknoten verteilt, installiert und/oder konfiguriert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden mittels eines Prüfmoduls die Installation und Konfiguration der ausgewählten und verteilten Softwarepakete und/oder funktionalen Komponenten bezüglich ihrer Funktionalität automatisch geprüft, ausgewertet und/oder ein Zustandsbericht über das gesamte verteilte System erstellt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist neben der automatische Installation und Konfiguration der Software- und Hardware auf das gesamte verteilten System ohne zusätzliche äußere Eingriffe aus auch eine Deinstallation von vorhandener Software ausführbar.
Weiterhin ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, bei redundanten verteilten Systemen auch während ihres Betriebes eine automatische Installation und Wartung der Hard- und/oder Software in den Systemknoten eines der redundanten Systemteile durchzuführen, wobei die Funktionalität des Gesamtsystems gewährleistet bleibt.
Das erfindungsgemäße System und Verfahren werden vorzugsweise in einem verteilten Automatisierungssystem eingesetzt, wobei die Systemknoten beispielsweise Bedienarbeitsplätze (Operator Stationen), Wartungsarbeitsplätze (Engineering Stationen), Archivierungsarbeitsplätze, Steuergeräte mit Verarbeitungsstationen, Ein- und Ausgabeeinheiten und/oder Kommunikationsschnittstellen umfassen.
Anhand des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles sollen die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zur automatischen Installation und Wartung von Hard- und/oder Software in den Systemknoten eines verteilten Automatisierungssystems, und
2 einen beispielhaften Verfahrensablauf zur automatischen Installation und Wartung von Hard- und/oder Software in den Systemknoten eines verteilten Automatisierungssystems.
In 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zur automatischen Installation und Wartung von Hard- und/oder Software in den Systemknoten SK eines als Prozessleitsystem ausgeführten verteilten Automatisierungssystems über seinen gesamten Lebenszyklus gezeigt, wobei in den Systemknoten SK verschiedene verschiedenen funktionalen Komponenten, wie beispielsweise ein Betriebssystem oder eine Anwendersoftware, gespeichert sind. Die einzelnen Systemknoten SK mit ihren verschiedenen funktionalen Komponenten sind in unterschiedlicher Weise voneinander abhängig.
Erfindungsgemäß umfasst das System zur automatischen Installation und Wartung von Hard- und Software in den Systemknoten SK des Prozessleitsystems ein Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug WZ, welches von jedem beliebigen Systemknoten SK des Prozessleitsystems aktivierbar ist.
Das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug WZ wählt aus einer verfügbaren Menge vordefinierter Life Cycle Management Aktivitäten LCMA automatisch eine Life Cycle Management Aktivität LCMA aus.
Dazu sind im Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug WZ die verschiedenen Life Cycle Management Aktivitäten LCMA durch unterschiedliche vordefinierte Prozesse abgebildet. Die Prozesse beschreiben die notwendigen Installations- und Konfigurationsschritte, die in einer bestimmten Reihenfolge auf bestimmten Systemknoten SK des Prozessleitsystems durchzuführen sind.
Das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug WZ führt die notwendigen Schritte zur Verteilung, Installation und Konfiguration der Life Cycle Management Aktivität LCMA in einer vorgegebenen Reihenfolge automatisch auf den verschiedenen Systemknoten SK des Prozessleitsystems aus. Die Verteilung ausgewählten Life Cycle Management Aktivität LCMA und die Ausführung der entsprechenden Installations- und Konfigurationsschritte kann von jedem beliebigen Computer bzw. Systemknoten SK des Prozessleitsystems gestartet und gesteuert werden.
Da die Installations- und Konfigurationsschritte auf mehreren unterschiedlichen Systemknoten SK durchzuführen sind, steuert das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug WZ den Prozess für die systemweite Durchführung der vordefinierten Prozesse auf den unterschiedlichen Systemknoten SK des Prozessleitsystems.
Ist ein bestimmter Prozessschritt innerhalb des Prozesses auf einem anderen Systemknoten SK durchzuführen, aktiviert das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug WZ diesen Systemknoten SK zur Durchführung des Prozessschrittes oder führt den entsprechenden Prozessschritt selbst auf dem entfernten Systemknoten SK durch.
Der vorab beschriebene Prozess stellt somit systemweit sicher, dass die Installations- und Konfigurationsschritte in der richtigen Reihenfolge auf den unterschiedlichen Rechner ausgeführt werden.
In 2 ist ein beispielhafter Verfahrensablauf zur automatischen Installation und Wartung von Software in den Datenverarbeitungseinrichtungen SK eines verteilten Automatisierungssystems gezeigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt eine Anzahl von Schritten, mit welchen die automatische Installation und Wartung der Software in den Systemknoten SK des verteilten Automatisierungssystems ausgeführt wird.
In einem ersten Schritt 10 wird das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug WZ von einem Systemknoten SK des verteilten Automatisierungssystems gestartet.
Nach dem Start des Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeuges WZ wird in einem zweiten Schritt 20 aus einer verfügbaren Menge vordefinierter Life Cycle Management Aktivitäten LCMA automatisch eine Life Cycle Management Aktivität LCMA ausgewählt.
Die ausgewählte Life Cycle Management Aktivität LCMA wird in einem dritten Schritt 30 auf die Systemknoten SK des Automatisierungssystems automatisch der richtigen Reihenfolge entsprechend eines vordefinierten Prozesses der jeweiligen Life Cycle Management Aktivität LCMA ausgeführt, wobei die die individuellen Prozessschritte zur Verteilung, Installation und Konfiguration von der jeweils durchzuführenden Life Cycle Management Aktivität LCMA abhängig sind.

Claims

System zur automatischen Installation und Wartung von Hard- und/oder Software in den Systemknoten (SK) eines verteilten Computersystem, insbesondere in einen verteilten Automatisierungssystem, mit einem Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug (WZ), welches von jedem Systemknoten (SK) des verteilten Systems aktivierbar ist, wobei – das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug (WZ) ein Softwarepaket und/oder eine funktionale Komponente auswählt und – die Wartungsschritte des ausgewählten Softwarepaketes und/oder der ausgewählten funktionalen Komponente bezüglich der Verteilung, Installation und/oder Konfiguration des Softwarepaketes und/oder der ausgewählten funktionalen Komponente auf den Systemknoten (SK) des verteilten Systems in einer vorgegebenen Reihenfolge automatisch ausführt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewählten Softwarepakete Bestandteile von Lebenszyklusmanagementaktivitäten (LCMA), wie beispielsweise neuen Systeminstallationen, Systemupdates, Systemaktualisierungen zu einer höheren Version, Systemerweiterungen um zusätzliche Funktionalitäten oder Systemanalysen, sind.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug (WZ) die Lebenszyklusmanagementaktivitäten (LCMA) durch unterschiedliche vordefinierte Prozesse abgebildet sind und die Prozesse die Installations- und Konfigurationsschritte beschreiben, die in einer bestimmten Reihenfolge auf den Systemknoten (SK) des verteilten Systems auszuführen sind.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug (WZ) den Prozess für die systemweite Durchführung der vordefinierten Prozesse auf den unterschiedlichen Systemknoten (SK) im Prozessleitsystem steuert.
System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug (WZ) mit einem Anzeigemodul zusammenwirkt, welches die durch die neu installierten und/oder konfigurierten Softwarepakete und/oder funktionalen Komponenten erzeugten Änderungen im verteilten System speichert, anzeigt und/oder zur weiteren Verarbeitung bereitstellt.
System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug (WZ) Änderungen der Netzwerkstruktur, und/oder der einzelnen Hardwarekomponenten dokumentiert.
System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemknoten (SK) Datenverarbeitungseinrichtungen, wie beispielsweise Bedienarbeitsplätze, Wartungsarbeitsplätze, Archivierungsarbeitsplätze, Steuergeräte mit Verarbeitungsstationen, Ein- und Ausgabeeinheiten und/oder Kommunikationsschnittstellen, sind.
System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prüfmodul vorgesehen ist, welches die Installation und Konfiguration der verteilten Softwarepakete und/oder funktionalen Komponenten bezüglich ihrer Vollständigkeit auf den einzelnen Systemknoten (SK) des verteilten Systems prüft und/oder die Abhängigkeiten der Softwarepakete und/oder funktionalen Komponenten zwischen den Systemknoten (SK) des verteilten Systems prüft und/oder einen Systemstatusbericht erstellt.
System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der automatischen Installation und/oder Konfiguration der Softwarepakete und/oder funktionalen Komponenten das verteilte System sofort wieder funktionsfähig ist.
Verfahren zur automatischen Installation und Wartung von Hard- und/oder Software in den Systemknoten (SK) eines verteilten Computersystems, insbesondere in einen verteilten Automatisierungssystem mit einem Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeuges (WZ), wobei – das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeuges (WZ) von einem beliebigen Systemknoten (SK) des verteilten Systems aktiviert wird, – ein Softwarepaket und/oder eine funktionalen Komponente mittels des Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug (WZ) ausgewählt wird, und – die Wartungsschritte des ausgewählten Softwarepaketes und/oder der ausgewählten funktionalen Komponente bezüglich der Verteilung, Installation und/oder Konfiguration des Softwarepaketes und/oder der ausgewählten funktionalen Komponente auf den Systemknoten (SK) des verteilten Systems in einer vorgegebenen Reihenfolge automatisch ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der ausgewählten Softwarepakete Lebensdauermanagementaktivitäten (LCMA), wie beispielsweise neue Systeminstallationen, Systemupdates, Systemaktualisierungen zu einer höheren Version, Systemerweiterungen um zusätzliche Funktionalitäten oder Systemanalysen, ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lebenszyklusmanagementaktivitäten (LCMA) durch unterschiedliche vordefinierte Prozesse abgebildet werden und die Prozesse die Installations- und Konfigurationsschritte beschreiben, die in einer bestimmten Reihenfolge auf den Systemknoten (SK) des verteilten Systems ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeuges (WZ) der Prozess für die systemweite Durchführung der vordefinierten Prozesse auf den unterschiedlichen Systemknoten (SK) im Prozessleitsystem gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13 dadurch gekennzeichnet, das Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeug (WZ) mit einem Anzeigemodul verbunden wird, welches Änderungen im verteilten System speichert, anzeigt und/oder zur weiteren Verarbeitung bereitstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Systeminstallations- und/oder Systemwartungswerkzeuges (WZ) Änderungen der Hardware, beispielsweise das Hinzufügen, Entfernen oder den Austausch von Systemknoten (SK) oder Hardwarekomponenten, dokumentiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Prüfmoduls die Installation und Konfiguration der verteilten Softwarepakete und/oder funktionalen Komponenten auf ihre Vollständigkeit und/oder Funktionalität auf den einzelnen Systemknoten (SK) geprüft wird und/oder ein Systemstatusbericht erstellt wird.