DE19751267A1 - Verfahren zum Bestimmen der Prioritätsreihenfolge im Datenverkehr auf einem Netzwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Datenkommunikation, und spezieller betrifft sie ein Verfahren zum Bestimmen der Prioritätsreihenfolge im Datenverkehr auf einem Netzwerk, das auch dann für wirkungsvolle Datenübertragung für Multi­ mediadaten und normale Daten geeignet ist, wenn der Daten­ verkehr in einem LAN (local area network = örtliches Netz­ werk) zunimmt.

In jüngerer Zeit hat die Belastung von Netzwerken mit dem zunehmenden Datenverkehr auf LANs schnell zugenommen. Dies hat dazu geführt, daß die Verzögerung von Multimediadaten, wie Daten von bewegten Bildern, wobei Echtzeitverarbeitung erforderlich ist, verzögert wird.

Nun wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Fig. 1 bis 3 ein herkömmliches Verfahren zum Bestimmen der Prioritätsrei­ henfolge der Daten im Datenverkehr auf einem Netzwerk be­ schrieben. Dabei ist Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm, das die Beziehung zwischen einem Vermittlungsnetzknoten und jeweiligen Stationen in einem Netzwerk veranschaulicht. Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm des Schaltnetzknotens und Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zum Veranschaulichen des herkömmlichen Verfahrens zum Bestimmen der Prioritätsreihenfolge.

Wie es in Fig. 1 dargestel1t ist, enthält das Netzwerk einen Vermittlungsnetzknoten 11 und mehrere mit diesem zur Daten­ kommunikation verbundene Stationen 12.

Im Vermittlungsnetzknoten 11 ist Software 11a zum Steuern des Knotens untergebracht. Diese Software 11a überträgt von einer jeweiligen Station 12 empfangene Daten entsprechend der Prioritätsreihenfolge an eine beliebige Station.

In einer jeweiligen Station 12 sind eine Netzwerk-Schnitt­ stellenkarte (NIC = network interface card) 12a und ein Softwaretreiber 12b vorhanden. Die NIC 12a führt Datenkommu­ nikation mit dem Vermittlungsnetzknoten 11 aus. Der Soft­ waretreiber 12b steuert die NIC 12a.

Wie es in Fig. 2 veranschaulicht ist, enthält der Vermitt­ lungsnetzknoten 11 einen Speicher 11b zum Zwischenspeichern von von einer jeweiligen Station 12 empfangenen Daten, eine Steuerung 11c zum Steuern des Speichers 11b sowie mehrere Ethernet-Schnittstellen 13, die parallel mit der Steuerung 11c verbunden sind, um Daten so umzusetzen, daß dem Proto­ koll zur Datenkommunikation zwischen den jeweiligen Statio­ nen 12 genügt ist.

Die Ethernet-Schnittstellen 13 setzen die vom Softwaretrei­ ber 12b, wie er in einer jeweiligen Station 12 angebracht ist, empfangenen Daten so um, daß dem Ethernetprotokoll ge­ nügt ist.

Anhand von Fig. 3 wird veranschaulicht, daß im Fall einer Datenübertragung von einer Station A an eine Station B bei gleichzeitiger Übertragung von einer Station C an die Sta­ tion B der Vermittlungsnetzknoten 11 die Daten von der Sta­ tion A an die Station B überträgt. Dagegen werden die von der Station C gesendeten Daten in den Speicher 11b zwischen­ gespeichert und dann an die Station B übertragen, wenn die Datenübertragung von der Station A an die Station B abge­ schlossen ist.

Andererseits könnten, nachdem von der Station A gesendete Daten im Speicher 11b zwischengespeichert wurden, die von der Station C ges endeten Daten an die Station B übertragen werden. Wenn die Datenübertragung von der Station C an die Station B abgeschlossen ist, würden dann die im Speicher 11b gespeicherten Daten an die Station B übertragen werden.

Dabei wird die Prioritätsreihenfolge dahingehend, ob zu­ nächst die Daten von der Station A oder die von der Station C an die Station B übertragen werden, abhängig vom Eintreff­ zeitpunkt der Daten am Vermittlungsnetzknoten 11 bestimmt, was nun anhand von Fig. 3 erläutert wird.

Wie es in Fig. 3 veranschaulicht ist, werden Daten gelesen, wie sie zuvor am Speicher 11b von mehreren Stationen 12 an­ kamen (101). Dann wird ermittelt, ob die Zielstation Daten empfangen kann oder nicht (102). Wenn die Zielstation Daten empfangen kann, werden die aus dem Speicher 11b gelesenen Daten an die Zielstation übertragen (103).

Dann wird ermittelt, ob die Übertragung der zunächst gelese­ nen Daten abgeschlossen ist (104). Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Datenübertragung fortgesetzt. Falls es der Fall ist, werden diejenigen Daten gelesen, die als zweite am Speicher 11b ankamen (105).

Die Datenübertragung zwischen den jeweiligen Stationen kann durch diese vorstehend beschriebenen Schritte ausgeführt werden.

Jedoch bestehen bei diesem herkömmlichen Verfahren zum Be­ stimmen der Prioritätsreihenfolge in einem Netzwerk mehrere Probleme. Wenn die Datenverarbeitung nur in der Reihenfolge des Eintreffens am Speicher ausgeführt wird, ohne daß Ab­ hängigkeit von einer normalen Prioritätsreihenfolge besteht, werden Multimediadaten, die Echtzeitverarbeitung benötigen, und Daten, wie E-Mail, die selbst dann zu keinerlei Proble­ men führen, wenn die Übertragung verzögert wird, ohne jede Prioritätsreihenfolge verarbeitet. Dies führt zu Schwierig­ keiten bei der Echtzeitverarbeitung von Multimediadaten und verringert den Wirkungsgrad des Netzwerks aufgrund uner­ wünschter Dateneigenschaften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen der Prioritätsreihenfolge der Daten im Datenver­ kehr auf einem Netzwerk zu schaffen, das zu wirkungsvollerer Datenübertragung als bisher führt.

Diese Aufgabe ist durch das Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst.

Zusätzliche Merkmale und Aufgaben der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt und gehen teilweise aus dieser hervor, ergeben sich aber andererseits auch beim Aus­ üben der Erfindung. Die Aufgaben und andere Vorteile der Er­ findung werden durch die Maßnahmen erzielt, wie sie speziell in der Beschreibung, den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen dargelegt sind.

Es ist zu beachten, daß sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die beanspruchte Erfindung sind.

Die Zeichnungen, die beigefügt sind, um das Verständnis der Erfindung zu fördern, veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, deren Prinzipien zu erläutern.

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Veranschauli­ chen der Beziehung zwischen einem Vermittlungsnetzknoten und jeweiligen Stationen in einem herkömmlichen Netzwerk;

Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm des Vermittlungs­ netzknotens in Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zum Veranschaulichen eines her­ kömmlichen Verfahrens zum Bestimmen der Prioritätsreihenfol­ ge im Datenverkehr auf einem Netzwerk;

Fig. 4 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen einer Priori­ tätsreihenfolge-Bestimmungsfunktion bei einem Verfahren ge­ mäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines er­ findungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen der Prioritätsrei­ henfolge im Datenverkehr auf einem Netzwerk.

Gemäß der Erfindung wird die Prioritätsreihenfolge durch zwei Faktoren bestimmt.

Der eine Faktor ist die Häufigkeit, mit der Verkehrsdaten erzeugt werden. In diesem Fall wird die Prioritätsreihenfol­ ge durch die Häufigkeit bestimmt, mit der Verkehrsdaten zwi­ schen zwei Stationen innerhalb einer bestimmten Zeitspanne erzeugt werden. Der andere Faktor ist der Datenumfang. D.h., daß die Prioritätsreihenfolge abhängig vom Datenumfang zwi­ schen zwei Stationen bestimmt wird.

Bei der Erfindung wird die Prioritätsreihenfolge bei der Weiterleitung von Verkehrsdaten auf Grundlage der oben ge­ nannten zwei Faktoren bestimmt.

Allgemein gesagt, gehören Bilddaten und Tondaten, wie bei einer Bildtelefonkonferenz, zu Multimediadaten. Daher werden innerhalb einer kurzen Zeitspanne viele Verkehrsdaten er­ zeugt. D.h., daß die Häufigkeit der Erzeugung von Verkehrs­ daten hoch ist. Auch ist der Datenumfang sehr groß.

Andererseits weisen normale Daten, wie bei E-Mail, kleinen Umfang auf und die Häufigkeit der Erzeugung von Daten ist gering.

Die Prioritätsreihenfolge wird unter Berücksichtigung der Eigenschaften von Multimediadaten und normalen Daten be­ stimmt. Wenn die Prioritätsreihenfolge bestimmt wird, werden Daten entsprechend der festgelegten Prioritätsreihenfolge statt gemäß der herkömmlichen FIFO(first-input first-out­ put)-Reihenfolge verarbeitet.

Im Ergebnis haben Multimediadaten, die Echtzeitverarbeitung benötigen, den höchsten Prioritätsrang. Normale Daten, bei denen kein Zusammenhang mit der Übertragungsgeschwindigkeit besteht, weisen relativ niedrigen Prioritätsrang auf.

Nun wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen der Prioritätsreihenfolge von Ver­ kehrsdaten auf einem Netzwerk unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben.

Wie es in Fig. 4 veranschaulicht ist, kann der Verkehr zwi­ schen Knoten, wie durch einen beliebigen α angedeutet, der entfernt von einer Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsfunktion liegt, durch Kartierung auf diese Funktion als Prioritäts­ rang 2 oder Prioritätsrang 3 bestimmt werden. In Fig. 4 wird der Zufallspunkt α als Prioritätsrang 2 bestimmt, wenn die Bestimmung der Prioritätsreihenfolge gemäß der Häufigkeit der Erzeugung von Verkehrsdaten erfolgt. Wenn die Bestimmung dagegen auf Grundlage des Datenumfangs erfolgt, wird dem Zu­ fallspunkt α der Prioritätsrang 3 zuerkannt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 5 näher erläutert.

Wie veranschaulicht, wird zunächst die Häufigkeit der Erzeu­ gung von Verkehrsdaten zwischen zwei Stationen ermittelt (201). Wenn die Häufigkeit größer als ein Bezugswert ist, werden die Daten zwischen den zwei Stationen als Multimedia­ daten bestimmt und diesen wird der höchste Prioritätsrang zuerkannt. Wenn dagegen die Häufigkeit unter dem Bezugswert liegt, werden die Daten als normale Daten bestimmt und es wird ihnen ein Prioritätsrang unter dem von Multimediadaten zuerkannt (202).

Dabei wird ermittelt, ob mehrere Daten mit demselben Priori­ tätsrang vorliegen. Wenn dies der Fall ist, erhalten zu­ nächst am Speicher angelangte Daten den höchsten Prioritäts­ rang, und diese werden gelesen (203).

Anschließend wird ermittelt, ob die Zielstation Daten emp­ fangen kann (204). Wenn dies der Fall ist, werden die aus dem Speicher gelesenen Daten an die Zielstation übertragen (205).

Dann wird ermittelt, ob die Datenübertragung abgeschlossen ist (206). Wenn dies nicht der Fall ist, wird sie fortge­ setzt. Wenn sie beendet ist, werden die dem nächsten Priori­ tätsrang entsprechenden Daten aus dem Speicher ausgelesen.

So kann wirkungsvolle Übertragung von Multimediadaten und normalen Daten entsprechend der Prioritätsreihenfolge ausge­ führt werden, wenn die oben genannten Schritte wiederholt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestimmen der Prioritäts­ reihenfolge im Datenverkehr auf einem Netzwerk weist die folgenden Vorteile auf:

• - Erstens ist es kaum erforderlich, die Bandbreite für den Datenverkehr für Echtzeitverarbeitung von Multimediadaten zu erweitern, da die Prioritätsreihenfolge durch die Häufigkeit der Erzeugung von Daten und durch den Datenumfang bestimmt wird.
• - Zweitens ist es hinsichtlich der jeweiligen Software in einer jeweiligen Station nicht erforderlich, einen Datencode anzuzeigen, der jeweilige Daten kennzeichnet.
• - Schließlich kann der Wirkungsgrad eines Netzwerks verbes­ sert werden, da die Prioritätsreihenfolge so bestimmt wird, daß Datenverkehr sowohl betreffend Daten mit der Eigen­ schaft von Multimediadaten als auch Daten mit der Eigen­ schaft normaler Daten genügt ist.

Claims (4)

1. Verfahren zum Bestimmen der Prioritätsreihenfolge im Datenverkehr auf einem Netzwerk, gekennzeichnet durch fol­ gende Schritte:

• - Erfassen der Häufigkeit der Erzeugung von Verkehrsdaten zwischen jeweiligen Stationen;
• - Bestimmen der Daten zwischen jeweiligen Stationen als Mul­ timediadaten, wenn die Häufigkeit der Erzeugung von Ver­ kehrsdaten über einem Bezugswert liegt;
• - Bestimmen der Daten zwischen jeweiligen Stationen als nor­ male Daten, wenn die Häufigkeit der Erzeugung von Verkehrs­ daten unter einem Bezugswert liegt;
• - Zuteilen des höchsten Prioritätsrang an Multimediadaten mit einer Häufigkeit der Erzeugung von Verkehrsdaten über dem Bezugswert;
• - Ermitteln, ob eine Zielstation Daten empfangen kann oder nicht; und
• - Auslesen von Daten aus einem Speicher abhängig von der Prioritätsreihenfolge, und Übertragen der Daten an eine ent­ sprechende Station.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Schritts des Erfassens der Häufigkeit der Er­ zeugung von Verkehrsdaten zwischen jeweiligen Stationen, oder zusätzlich zu diesen, der Datenumfang bei der Daten­ übertragung zwischen zwei Stationen bestimmt wird, um die Prioritätsreihenfolge zu bestimmen.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß nach dem Schritt des Zuordnens des Prioritätsrangs ferner ermittelt wird, ob mehrere Daten mit demselben Prioritätsrang vorhanden sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn mehrere Daten mit demselben Prioritätsrang vor­ handen sind, die Prioritätsreihenfolge entsprechend der Rei­ henfolge des Eintreffens am Speicher bestimmt wird.