DE19900065B4

DE19900065B4 - Netzwerküberwachungsgerät

Info

Publication number: DE19900065B4
Application number: DE19900065A
Authority: DE
Inventors: Hiroo Kanamaru; Masato Ushijima; Kenji Ueda; Yukio Yaguchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1999-01-04
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2019-01-05
Also published as: DE19900065A1; US6574197B1

Abstract

Netzwerküberwachungsgerät für einen Netzwerkknoten, der mit einem Netzwerk (11) verbunden ist, enthaltend:
a) eine Bestimmungsvorrichtung zum Senden eines Überwachungspakets an einen ersten zu dem Netzwerküberwachungsgerät benachbarten Knoten in dem Netzwerk (11), um festzustellen, dass sich der erste Knoten von dem Netzwerk gelöst hat, wenn die Bestimmungsvorrichtung nicht ein Reaktionspaket in Ansprechen auf das Überwachungspaket von dem ersten benachbarten Knoten empfängt;
eine Reaktionsvorrichtung, die auf ein Überwachungspaket von einem zweiten, zu dem Netzwerküberwachungsgerät benachbarten Knoten in dem Netzwerk (11) reagiert, um ein Reaktionspaket an den zweiten benachbarten Knoten zu schicken;
c) eine Benachrichtigungsvorrichtung, um dann, wenn die Bestimmungsvorrichtung festgestellt hat, dass sich der erste benachbarte Knoten von dem Netzwerk (11) gelöst hat, ein zugeordnetes Benachrichtigungspaket an alle anderen mit dem Netzwerk (11) verbundenen Knoten zu senden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Netzwerküberwachungsgerät für einen Netzwerkknoten bzw. Knoten, der mit einem Netzwerk verbunden ist. Das Netzwerküberwachungsgerät kann den Abstand mit einer Verbindung zwischen mindestens einem weiteren Knoten und dem Netzwerk überwachen.

In US-A-4,697,268 wird für einen einzelnen Netzwerkknoten vorgeschlagen, dass sich einzelne Recheneinheiten in dem Netzwerkknoten durch ein serielles Weiterreichen eines Signals und Auswerten des Empfangs- und Sendezustands in jeder Recheneinheit prüfen. Das zwischen den Recheneinheiten versendete Signal wird in einer Richtung ausgetauscht.

In US-A-5,463,763 ist ein gekoppeltes Multiprozessorsystem beschrieben, bei dem zwischen den einzelnen Prozessoren eine Meldung zum Anzeigen eines Normalbetriebszustands versendet wird. Derartige Meldungen werden in einer Richtung zwischen den Prozessoren ausgetauscht. Wird in einem bestimmten Prozessor des Multiprozessorsystems eine Meldung zum Anzeigen eines normalen Betriebszustands des benachbarten Prozessors nicht empfangen, so deutet dies auf einen Fehler in dem Netzwerk hin.

Die 12 zeigt das Blockschaltbild eines weiteren bekannten Netzwerküberwachungssystems, wie es beispielsweise in der japanischen offengelegten Patentanmeldung (KOKAI) Nr. 2-125361 beschrieben ist. In der 12 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Netzwerk, A1 bis An bezeichnen Host-Computer, die jeweils als CPU bezeichnet Ferden, und jeweils mit dem Netzwerk 1 verbunden sind, B1 bis Bn bezeichnen Speichergeräte, die jeweils an eine der mehreren CPUs A1 bis An angeschlossen sind, C1 bis Cm bezeichnen Endgerätesteuergeräte, von denen jedes mit zwei oder mehr CPUs verbunden ist, um Kommunikationsvorgänge zwischen den CPUs und einigen Endgeräten zu steuern, und D1 bis Dk, E1 bis Ek, und F1 bis Fk bezeichnen Endgeräte.

Jede der mehreren CPUs A1 bis An enthält eine Zeitmeßeinheit zur Messung der Ankunftszeit einer Überwachungsnachricht von einer anderen CPU, die anzeigt, daß die andere CPU läuft, um den Betriebszustand der anderen CPU und den Statuszustand einer Verbindung zwischen der anderen CPU und dem Netzwerk 1 zu überwachen, sowie eine Bestimmungseinheit zur Bestimmung, ob die Überwachungsnachricht innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums angekommen ist.

Genauer gesagt läßt man, statt nur eine CPU An eine zentrale Handhabung der Betriebsbedingungen usw. der anderen CPUs durchführen zu lassen, jede der mehreren CPUs A1 bis An eine Überwachungsnachricht auf dem Netzwerk 1 aussenden, und Überwachungsnachrichten, die von den anderen CPUs ausgesandt werden, durch ihre eigenen Anstrengungen sammeln, um deren Betriebszustände zu prüfen. Jede der mehreren CPUs A1 bis An kann eine Überwachungsnachricht in vorbestimmten Intervallen aussenden, solange sie läuft. Jede Überwachungsnachricht wird mit einem Identifizierer versehen, der den Sender anzeigt.

Es wird beispielsweise angenommen, daß die CPU An eine Störung aufweist, wie in 13 gezeigt, und daher keine Überwachungsnachricht senden kann, wogegen die anderen CPUs A1 und A2 eine Überwachungsnachricht aussenden können. Jede dieser CPUs kann die Ankunftszeit einer Überwachungsnachricht (beispielsweise CCA-A) von den anderen CPUs messen, und die gemessene Zeit in ihrem Speichergerät speichern. Dann kann jede der CPUs A1 und A2 bestimmen, daß bei der anderen CPU An eine Störung auftritt, da sie über einen vorbestimmten Zeitraum oder länger keine Überwachungsnachricht von der anderen CPU An empfängt.

Eine Schwierigkeit, die bei einem derartigen Netzwerküberwachungsgerät nach dem Stand der Technik auftritt, welches wie voranstehend geschildert aufgebaut ist, besteht darin, daß zwar jede der CPUs innerhalb des Netzwerks das Auftreten einer Störung in einer anderen CPU erkennen kann, es sei denn, sie empfängt eine Überwachungsnachricht von der anderen CPU innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums, jedoch jede der CPUs die Länge ihrer Überwachungsintervalle erhöhen muß, in welchen sie die anderen CPUs überwacht, wenn die Anzahl der an das Netzwerk 1 angeschlossenen CPUs ansteigt, da dies zu einer Erhöhung des Ausmaßes der Kommunikationsverarbeitung in jeder sämtlicher CPUs führt, und daher andere Kommunikationsverarbeitung stört. Ein weiteres Problem besteht darin, daß infolge der Tatsache, daß jede der CPUs periodisch eine Überwachungsnachricht an die anderen CPUs senden muß, es schwierig ist, das Netzwerküberwachungssystem nach dem Stand der Technik bei einem Hochgeschwindigkeitsnetzwerk des Vermittlungstyps einzusetzen, beispielsweise ATM oder Ethernet-Vermittlung, und es daher eine Grenze für die physikalische Topologie des Netzwerks gibt.

Um das Ausmaß der Kommunikationsverarbeitung in jeder sämtlicher CPUs zu verringern, die an das Netzwerk 1 angeschlossen sind, und das Netzwerküberwachungssystem nach dem Stand der Technik bei einem Hochgeschwindigkeitsnetzwerk des Vermittlungstyps einzusetzen, können sämtliche der CPUs einfach eine einzelne gegenseitige Überwachungsoperation dadurch durchführen, daß sie eine bestimmte CPU überwacht.

Wenn jedoch ein Server Oder Manager für die zentralisierte Überwachung sämtlicher CPUs vorgesehen ist, kann eine Störung in dem Server oder dergleichen zu einer Störung in dem gesamten Netzwerk führen.

Das technische Problem der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Netzwerküberwachungsgerätes mit verkürzten Überwachungsintervallen bei möglichst geringem Kommunikationsaufwand in dem Netzwerk.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Netzwerküberwachungsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Somit kann gemäß der vorliegenden Erfindung jeder der mehreren Knoten in dem Netzwerk den Netzwerkstatuszustand auf der Grundlage desselben Protokolls überarachen, ohne dass ein zentraler Server in dem Netzwerk vorhanden sein muss. Dies führt dazu, dass eine Netzwerksystemabschaltung infolge einer Störung in einem bestimmten Gerät verhindert werden kann und somit die Fehlertoleranz des Netzwerksystems verbessert ist.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, einen logischen Ring für die in dem Netzwerk angebundenen Netzwerkknoten zu bilden, bei dem jeder Knoten in dem logischen Ring seinen Nachbarn entweder stromaufwärts oder stromabwärts überwacht, ist das erfindungsgemäße Netzwerküberwachungsgerät von der physikalischen Struktur und von dem Medium des Netzwerks unabhängig.

Weiterhin ermöglicht die Nutzung des Netzwerküberwachungsgeräts bei jedem Knoten des logischen Rings einen hohen Nutzungsfaktor der in dem Netzwerk verfügbaren Bandbreite unter Einsatz paralleler -Kommunikationsvorgänge zwischen den Knoten.

Ingesamt kann das erfindungsgemäße Netzwerküberwachungsgerät auch bei Hochgeschwindigkeitsnetzwerken des Vermittlungstyps angewandt werden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

2 ist eine Darstellung, die den Aufbau eines logischen Ringes zeigt, der mehrere Verbindungsknoten enthält, zur Erläuterung der Betriebsabläufe des Netzwerküberwachungsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

3 ist eine Darstellung, die den logischen Ring von 2 in jenem Fall zeigt, in welchem sich ein Knoten P2 von dem Netzwerk getrennt hat;

4 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

5 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

6 ist eine Darstellung, die den Aufbau eines logischen Rings einschließlich mehrerer Verbindungsknoten zeigt, um Betriebsabläufe des Netzwerküberwachungsgeräts gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern;

7 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

8 ist eine Darstellung, die den Aufbau eines logischen Ringes zeigt, der mehrere Verbindungsknoten enthält, um Betriebsabläufe des Netzwerküberwachungsgeräts gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern;

9 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

10 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

11 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

12 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts nach dem Stand der Technik zeigt; und

13 ist eine Darstellung zur Erläuterung von Nachrichtensendungen, die im Falle des Auftretens einer Störung in einer CPU durchgeführt werden.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Erste Ausführungsform
Es wird nunmehr auf 1 Bezug genommen, in welcher ein Blockschaltbild dargestellt ist, welches den Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 11 ein Netzwerk, 12 bezeichnet eine Netzwerkschnittstelle oder I/F, P1 bis Pn bezeichnen jeweils einen Knoten, der an das Netzwerk 11 durch dessen Netzwerk-I/F 12 angeschlossen ist, 13 bezeichnet eine Netzwerkstatustabelle (oder Handhabungstabelle) zum Speichern logischer Adressen, um die benachbarten Knoten stromaufwärts und stromabwärts zu identifizieren, 14 bezeichnet eine Paketsendeeinheit zum Senden einer Reaktionsanforderung REQUEST (oder eines Überwachungspakets) und einer Reaktion RESPONSE (oder eines Reaktionspakets) an einen oder mehrere andere Knoten, 15 bezeichnet eine Paketempfangseinheit zum Empfang einer Reaktionsanforderung REQUEST, einer Reaktion RESPONSE oder dergleichen von einem oder mehreren anderen Knoten, 16 bezeichnet eine Statushandhabungseinheit, die auf eine Reaktionsanforderung REQUEST von ihrem Nachbarn stromabwärts reagiert, um eine Reaktion RESPONSE auf die Anforderung an den benachbarten Knoten stromabwärts mit Hilfe der Paketsendeeinheit 14 zu schicken, und 17 bezeichnet eine periodisch überwachende Einheit zum Senden einer Reaktionsanforderung REQUEST an ihren Nachbarn stromaufwärts, um zu bestimmen, ob sich der benachbarte Knoten stromaufwärts von dem Netzwerk 11 getrennt hat, auf der Grundlage der Tatsache, ob die Statushandhabungseinheit 16 eine Reaktion RESPONSE auf die Reaktionsanforderung von der Statushandhabungseinheit 16 des Nachbarn über die Paketempfangseinheit 15 empfängt, und zum Senden eines Benachrichtigungspakets, welches anzeigt, daß sich der benachbarte Knoten stromaufwärts von dem Netzwerk 11 getrennt hat, an sämtliche anderen Knoten, wenn sie das Ereignis bemerkt.
Es wird nunmehr auf 2 Bezug genommen, in welcher eine Darstellung gezeigt ist, welche den Aufbau eines logischen Rings zeigt, der mehrere Verbindungsknoten enthält. Jeder der mehreren Knoten kann seinen benachbarten Knoten stromaufwärts überwachen (also den unmittelbar benachbarten Knoten, der eine höhere Adresse aufweist), in dem logischen Ring. Zum Beispiel kann der Knoten P2 den Knoten P1 überwachen, und kann der Knoten P4 den Knoten P2 überwachen, da der Knoten P3 nicht an dem logischen Ring teilnimmt. Jeder der mehreren Knoten kann periodisch eine Reaktionsanforderung REQUEST an seinen benachbarten Knoten stromaufwärts schicken. Wenn der benachbarte Knoten stromaufwärts eine Reaktionsanforderung REQUEST empfängt, stellt er eine Reaktion RESPONSE an den Sender zur Verfügung, von welchem die Reaktionsanforderung stammte. Der Sender kann bestimmen, ob der benachbarte Knoten stromaufwärts in Ordnung ist oder nicht, durch überwachen, ob ein Zeitablauf auftritt, bevor die Reaktion RESPONSE von dem Nachbarn ankommt. Wenn ein Zeitablauf auftritt, führt der Sender einen erneuten Versuch durch. Der Sender kann eine vorbestimmte Anzahl an Malen einen erneuten Versuch durchführen, bevor er feststellt, daß sich der benachbarte Knoten stromaufwärts von dem Netzwerk getrennt hat. Bei einem Beispiel, wie es in 3 gezeigt ist, kann der Knoten P4 feststellen, daß sich der Knoten P2 von dem Netzwerk 11 getrennt hat, und dann ein Paket NOTIFY (Benachrichtigung) in dem Netzwerk 11 senden.
Als nächstes erfolgt eine detaillierte Beschreibung des Betriebsablaufs des Netzwerküberwachungsgeräts unter Bezugnahme auf 1. Information dahingehend, ob jeder der Knoten P1 bis Pn in dem Netzwerk 11 an dem Netzwerk teilgenommen oder sich diesem angeschlossen hat, oder sich vom Netzwerk getrennt hat, also ob jeder der Knoten in Betrieb ist oder nicht, sowie Information in Bezug auf den Betriebszustand jedes der Knoten wird in der Netzwerkstatustabelle 13 jedes der Knoten P1 bis Pn gespeichert. Die Netzwerkstatustabelle 13 weist einen Array-Aufbau auf, mit einer Anzahl an Elementen, die durch die Anzahl der Knoten P1 bis Pn bestimmt werden kann, die mit dem Netzwerk verbunden sind. Orte, an welchen Stücke derartiger Information über die mehreren Knoten in der Netzwerkstatustabelle 13 gespeichert sind, werden in der Reihenfolge der relativen Adressen der mehreren Knoten in dem Netzwerk bestimmt.
Sobald die Stromversorgung in dem Knoten P1 eingeschaltet wird, wird Information, die anzeigt, daß der Knoten P1 selbst allein in dem Netzwerk vorhanden ist, also daß der Knoten P1 das einzige Mitglied des Netzwerks darstellt, in der Netzwerkstatustabelle 13 des Knotens P1 gespeichert. Die periodisch überwachende Einheit 17 kann eine Reaktionsanforderung REQUEST über die Paketsendeeinheit 14 in vorbestimmten Intervallen senden. Da das Netzwerküberwachungsgerät an dem Knoten P1 feststellt, daß er das einzige Mitglied des Netzwerks 11 ist, wie voranstehend erwähnt, sendet die Paketsendeeinheit 14 die Reaktionsanforderung REQUEST an Netzwerk 11.
Nunmehr wird angenommen, daß sämtliche anderen Knoten P2 bis Pn bereits an dem Netzwerk 11 teilgenommen haben, wenn der Knoten P1 eingeschaltet wird. Wenn einer der mehreren Knoten P2 bis Pn, welcher den benachbarten Knoten stromaufwärts des Knotens P1 darstellt (also der unmittelbar benachbarte Knoten mit einer niedrigeren logischen Adresse) die Reaktionsanforderung REQUEST von dem Knoten P1 empfängt, nimmt er Rückgriff auf seine Netzwerkstatustabelle 13, und schickt dann eine Reaktion RESPONSE an seinen benachbarten Knoten stromabwärts. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel schickt der Knoten Pn eine Reaktion RESPONSE an den Knoten P1. Dies liegt daran, daß der Knoten Pn, der die kleinste logische Adresse aufweist, durch seine benachbarten Knoten P1 überwacht werden kann, der in dem Netzwerk lebendig ist, und die größte logische Adresse aufweist.
Wenn die Paketempfanqseinheit 15 des Knotens P1 die Reaktion RESPONSE von dem Knoten Pn empfängt, überträgt sie das Reaktionspaket an die Statushandhabungseinheit 16. Da die Reaktion RESPONSE Information enthält, die in der Netzwerkstatustabelle 13 des Knotens Pn gespeichert ist, aktualisiert die Statushandhabungseinheit 16 die Netzwerkstatustabelle 13 des Knotens P1 unter Verwendung der empfangenen Information.
Wenn andererseits jeder der mehreren Knoten P2 bis Pn die Reaktionsanforderung REQUEST von dem Knoten P1 empfängt, erkennt er die Teilnahme des Knotens P1 an dem Netzwerk 11, und aktualisiert dann seine Netzwerkstatustabelle 13. Ruf diese Weise kann jeder der mehreren Knoten P2 bis Pn die Netzwerkstatustabelle 13 durch die Teilnahme des Knotens P1 an dem Netzwerk 11 aktualisiert bekommen.
Wenn der Knoten P1 weiterhin an dem Netzwerk 11 teilnimmt, beginnt er mit der periodischen Überwachung seines benachbarten Knotens stromaufwärts, Pn, während er von seinem benachbarten Knoten stromabwärts, nämlich P2 überwacht wird. Anders ausgedrückt sendet die periodisch überwachende Einheit 17 eine Reaktionsanforderung REQUEST an den Knote P#, welcher den benachbarten Knoten stromaufwärts darstellt, in vorbestimmten Intervallen. Wenn die Paketempfangseinheit 15 des Knotens Pn die Reaktionsanforderung REQUEST von dem Knoten P1 empfängt, sendet die Statushandhabungseinheit 16 eine Reaktion RESPONSE an den Knoten P1, welcher die Quelle der Reaktionsanforderung REQUEST darstellt, über die Paketsendeeinheit 14 des Knotens Pn.
Die Reaktion RESPONSE von dem Knoten Pn enthält Information, die in der Netzwerkstatustabelle 13 des Knotens Pn gespeichert ist. Die Netzwerkstatusinformation von dem Knoten Pn wurde durch Reaktionen von anderen Knoten weiter stromaufwärts aktualisiert, da die Netzwerkstatusinformation, die in einem Knoten gespeichert wird, von dem Knoten zu seinem Nachbarn stromabwärts geleitet wird, wie ein Eimer von einer Person an eine andere Person weitergegeben wird. Die Statushandhabungseinheit 16 des Knotens P1, welche die Reaktion von dem Knoten Pn empfängt, aktualisiert die Netzwerkstatustabelle 13 des Knotens P1 mit Ausnahme von Information über sich selbst, unter Verwendung der Reaktion.
Es sei denn, daß die Reaktion RESPONSE von dem Knoten Pn den Knoten P1 innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums erreicht, nachdem der Knoten P1 die Reaktionsanforderung REQUEST durchgeführt hat, sendet die periodisch überwachende Einheit 17 des Knotens P1 erneut eine Reaktionsanforderung REQUEST. Weiterhin bestimmt, es sei denn, daß der Knoten Pn eine Reaktion zurückschickt, obwohl der Knoten P1 eine vorbestimmte Anzahl an Malen einen erneuten Versuch unternommen hat, die periodisch überwachende Einheit 17 des Knotens P1, dass etwas mit dem Kommunikationsweg zwischen dem Knoten P1 und dem Knoten Pn nicht stimmt, oder eine Störung in dem Knoten Pn auftritt, und nimmt daher an, daß sich der Knoten Pn von dem Netzwerk 11 getrennt hat. Die periodisch überwachende Einheit 17 des Knotens P1 schreibt dann Information, welche die Lösung des Knotens Pn von dem Netzwerk anzeigt, in die Netzwerkstatustabelle 13 ein. Zusätzlich sendet die periodisch überwachende Einheit 17 des Knotens P1 ein Paket NOTIFY (Benachrichtigung), welches die Lösung des Knotens Pn von dem Netzwerk 11 anzeigt, auf dem Netzwerk 11. Wenn jeder Knoten des Netzwerks mit Ausnahme des Knotens P1 das Paket NOTIFY von dem Knoten P1 empfängt, aktualisiert er seine Netzwerkstatustabelle 13.
Der Knoten P1, welcher die Lösung des Knotens Pn von dem Netzwerk 11 festgestellt hat, beginnt dann mit der Überwachung des Knotens P5, welcher der neue benachbarte Knoten stromaufwärts ist, und beginnt mit dem Senden einer Reaktionsanforderung REQUEST in vorbestimmten Intervallen. Wenn kein weiterer benachbarter Knoten stromaufwärts vorhanden ist, ist der Knoten P1 der einzige Knoten, der an dem Netzwerk teilnimmt. In diesem Fall sendet der Knoten P1 eine Reaktionsanforderung REQUEST auf ähnliche Weise wie im Anfangszustand, wenn er eingeschaltet wird. Wenn daraufhin ein Knoten neu an dem Netzwerk 11 teilnimmt, und dann die Reaktionsanforderung REQUEST von dem Knoten P1 empfängt, kann er eine Reaktion RESPONSE an den Knoten P1 zurückschicken, wenn er der benachbarte Knoten stromaufwärts oder stromabwärts des Knotens P1 ist.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung des Betriebs des gesamten Netzwerks. Wenn nur der Knoten P1 an dem Netzwerk 11 teilnimmt, also der Knoten P1 das einzige Mitglied des Netzwerks ist, sendet er eine Reaktionsanforderung REQUEST an das Netzwerk 11 in vorbestimmten Intervallen, wie dies voranstehend geschildert wurde. Daraufhin kann, wenn beispielsweise der Knoten P4 an dem Netzwerk teilnimmt, der Knoten P1 eine Reaktionsanforderung REQUEST von dem Knoten P4 empfangen, und dann eine Reaktion RESPONSE an den Knoten P4 zurückschicken. Alternativ kann, sobald der Knoten P4 an dem Netzwerk teilnimmt, dieser Knoten eine Reaktionsanforderung REQUEST von dem Knoten P1 empfangen, und dann eine Reaktion RESPONSE an den Knoten P1 zurückschicken. In jenem Fall können die Knoten P1 und P4 das gegenseitige Vorhandensein erkennen. Sie aktualisieren ihre jeweilige Netzwerkstatustabelle 13 und beginnen dann damit, einander zu überwachen, nämlich daraufhin, welcher Knoten den benachbarten Knoten stromaufwärts darstellt, in vorbestimmten Intervallen.
Wenn darüber hinaus der Knoten P5 an dem Netzwerk 11 teilnimmt, können die Knoten P1 und P4, die jeweils an dem Netzwerk 11 teilgenommen haben, eine Reaktionsanforderung REQUEST von dem Knoten P5 empfangen. In diesem Fall aktualisieren sie dann ihre jeweilige Netzwerkstatustabelle 13. Daraufhin empfängt der Knoten P5 eine Reaktion RESPONSE von entweder dem Knoten P4, welcher den benachbarten Knoten stromaufwärts des Knotens P5 darstellt, oder von dem Knoten P1, der dem benachbarten Knoten stromabwärts des Knotens P5 darstellt, und aktualisiert dann seine Netzwerkstatustabelle 13. Im Ergebnis beginnt der Knoten P1 mit der Überwachung des neu teilnehmenden Knotens P5 in vorbestimmten Intervallen, und beginnt der Knoten P5 mit der Überwachung des Knotens P4, welcher zum benachbarten Knoten stromaufwärts des Knotens P5 geworden ist, in vorbestimmten Intervallen.
Wenn sich der Knoten P1 von dem Netzwerk 11 trennt, infolge einer Stromabschaltung oder eines Fehlers, so kann der Knoten P4, welcher den benachbarten Knoten stromabwärts zur Überwachung des Knotens P1 darstellt, feststellen, daß sich der Knoten P1 von dem Netzwerk 11 getrennt hat, nachdem er periodisch erneut versucht hat, eine Reaktionsanforderung REQUEST eine vorbestimmte Anzahl an Malen zu senden. Der Knoten P4 aktualisiert seine Netzwerkstatustabelle 13 mit der Entfernung des Knotens P1 aus dem Netzwerk, und sendet dann ein Paket NOTIFY, welches die Lösung des Knotens P1 von dem Netzwerk 11 anzeigt, auf dem Netzwerk 11 aus, um so jeden der anderen sämtlichen Knoten von der Abtrennung des Knotens P1 zu informieren. Wenn jeder der sämtlichen anderen Knoten das Paket NOTIFY empfängt, aktualisiert er eine Netzwerkstatustabelle 13 durch den Inhalt des Pakets NOTIFY.
Der Knoten P4, welcher die Lösung des Knotens P1 von dem Netzwerk 11 festgestellt hat, beginnt mit der Überwachung des Knotens P5, welcher den neuen benachbarten Knoten stromaufwärts darstellt, in vorbestimmten Intervallen. Andererseits stellt der Knoten P1, der sich vom Netzwerk 11 gelöst hat, temporär fest, daß sich sein Nachbar P5 stromaufwärts des Knotens P1 von dem Netzwerk 11 gelöst hat, nachdem er erneut versucht hat, periodisch eine Reaktionsanforderung REQUEST an den Knoten P5 zu schicken. Im Verlauf der Wiederholung, da der Knoten P1 keine Reaktionsanforderung REQUEST von seinem Nachbarn P4 stromabwärts des Knotens P1 ebenso empfängt, stellt er fest, daß der Knoten P1 selbst, statt des Knotens P5, sich tatsächlich von dem Netzwerk 11 entfernt hat. Der Knoten P1 wird dann in einen Zustand versetzt, in welchem er so arbeitet, als wäre er allein in dem Netzwerk, so daß er eine Reaktionsanforderung REQUEST sendet, ohne ein Paket NOTIFY zu senden, was anzeigt, daß sich der Knoten P5 von dem Netzwerk entfernt hat.
Im Gegensatz könnte, falls der Knoten P1 feststellen würde, dass nur der Knoten P1 sich nicht von dem N etzwerk getrennt hat, und ein Paket NOTIFY senden würde, welches die Lösung des Knotens P5 anzeigt, das Paket NOTIFY, welches die Lösung des Knotens P5 anzeigt, jeden der sämtlichen anderen Knoten erreichen, wenn beispielsweise ein Verbinder, der sich aus Versehen von dem Knoten P1 gelöst hat, erneut angebracht wird. In diesem Fall würde der Bericht, der sämtlichen anderen Knoten die Lösung des Knotens P5 mitteilt, sich als fehlerhaft herausstellen.
Um zu verhindern, daß jeder Knoten, der sich tatsächlich von dem Netzwerk gelöst hat, einen fehlerhaften Bericht abgibt, der die Lösung seines Nachbarn stromaufwärts anzeigt, bestimmt jeder Knoten, ob sich der benachbarte Knoten stromaufwärts von dem Netzwerk getrennt hat, oder sich jeder Knoten selbst von dem Netzwerk getrennt hat, durch Überprüfung, ob ein Zeitablauf auftritt, bevor er ein Reaktionspaket oder dergleichen von entweder seinem benachbarten Knoten stromabwärts oder einem Knoten empfängt.
Auf diese Weise wird ein logischer Ring zur Verfügung gestellt, welcher mehrere Knoten enthält, die in der Reihenfolge ansteigender logischer Adressen angeordnet sind, und die jeweils zur Überwachung dienen, ob ihr Nachbar stromaufwärts an dem Netzwerk 11 teilgenommen hat oder sich von diesem gelöst hat, also ob sein Nachbar stromaufwärts lebt oder nicht, wobei jeder der mehreren Knoten ein Netzwerküberwachungsgerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist, welches den Netzwerkstatuszustand verläßlich dadurch überwachen kann, daß es den Statuszustand bei seinen benachbarten Knoten stromaufwärts in dem logischen Ring überwacht, und eine Benachrichtigung einer Änderung des Statuszustands des benachbarten Knoten stromaufwärts für alle anderen Knoten zur Verfügung stellt.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, kann bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jeder von mehreren Knoten in dem Netzwerk den Netzwerkstatuszustand auf der Grundlage desselben Protokolls überwachen, während er dieselbe Rolle spielt, ohne daß er einen Server, einen Manager oder dergleichen benutzen muß, der in dem Netzwerk zur Durchführung einer zentralisierten Handhabung des Netzwerks vorhanden ist. Dies führt dazu, daß eine Netzwerksystemabschaltung infolge einer Störung in einem bestimmten Gerät verhindert werden kann, und daher die Fehlertoleranz des Netzwerksystems verbessert werden kann.
Da das Netzwerküberwachungsgerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen logischen Ring auf der Grundlage logischer Adressen bilden kann, die für das Netzwerk 11 vorgesehen sind, in Zusammenarbeit mit anderen Netzwerküberwachungsgeräten gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und seinen Nachbar stromaufwärts in dem logischen Ring überwachen kann, ist das Netzwerküberwachungsgerät von der physikalischen Struktur und vom Medium des Netzwerks 11 unabhängig. Wenn beispielsweise IP-Adressen als logische Adressen verwendet werden, kann ein Netzwerküberwachungssystem, welches für ein Netzwerk wie beispielsweise 10Base-5, 100Base-TX, oder ATM ausgelegt ist, unter Verwendung mehrerer Netzwerküberwachungsgeräte gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert werden.
Obwohl im allgemeinen die Netzwerküberwachung durch Sendungen die Anzahl an Paketen erhöhen kann, die von jedem Knoten empfangen werden, wenn sich die Anzahl an Knoten erhöht, die mit dem Netzwerk verbunden sind, sind alle Pakete, die ein Netzwerküberwachungsgerät gemäß der ersten Ausführungsform an jedem Knoten empfangen und unter Normalbedingungen verarbeiten muß, eine Reaktionsanforderung REQUEST von seinem Nachbar stromabwärts und eine Reaktion RESPONSE auf den Nachbarn, da die normale Überwachungsoperation unter Verwendung einzelner Kommunikationen zwischen jedem Knoten und den benachbarten Knoten durchgeführt wird. In einem Vermittlungsnetzwerk wird, da eine Vermittlung eine Anzahl an Duplikaten eines Sendepakets erzeugt, und sie dann an alle Knoten liefert, der Nutzungsfaktor der verfügbaren Bandbreite verringert. Die Nutzung des Netzwerküberwachungsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an jedem Knoten ermöglicht es jedoch, einen hohen Nutzungsfaktor der verfügbaren Bandbreite bereitzustellen, unter Einsatz paralleler Kommunikationsvorgänge zwischen Knoten durch die Vermittlung.
Bei einer Variante kann ein Netzwerküberwachungsgerät an jedem Knoten seinen benachbarten Knoten stromabwärts überwachen, statt seinen benachbarten Knoten stromaufwärts zu überwachen. Beispielsweise kann der Knoten P2 den Knoten P3 überwachen, welcher den benachbarten Knoten stromabwärts von P2 darstellt. Die Variante kann denselben Vorteil zur Verfügung stellen, der durch die voranstehend geschilderte erste Ausführungsform ermöglicht wird. Obwohl eine Beschreibung eines Beispiels erfolgt, bei welchem ein Netzwerküberwachungsgerät an jedem Knoten seinen benachbarten Knoten stromaufwärts bei jeder der folgenden Ausführungsformen überwacht, wie dies nachstehend geschildert wird, kann selbstverständlich ein Netzwerküberwachungsgerät an jedem Knoten alternativ so aufgebaut sein, daß es seinen benachbarten Knoten stromabwärts überwacht.
Zweite Ausführungsform
Es wird nunmehr auf 4 Bezug genommen, in welcher als Blockschaltbild der Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden . Erfindung dargestellt ist. In der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in 1 die gleichen Bauteile wie bei der voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform, oder ähnliche Bauteile.
Das Bezugszeichen 161 bezeichnet einen Teilnahmehandhabungsabschnitt zur Bestimmung, ob eine Reaktionsanforderung REQUEST, die von einer Paketempfangseinheit 15 empfangen wird, eine Reaktionsanforderung REQUEST von einem anderen Knoten ist oder nicht, der neu an dem Netzwerk teilgenommen hat, 162 bezeichnet einen Reaktionssendeabschnitt zum Zurückschicken einer Reaktion RESPONSE auf die Reaktionsanforderung REQUEST über eine Paketsendeeinheit 14; 163 bezeichnet einen Statusaktualisierungsabschnitt zum Aktualisieren einer Netzwerkstatustabelle 13 durch Information in Bezug auf die Statuszustände anderer Knoten, die in der Reaktionsanforderung REQUEST enthalten ist, 171 bezeichnet einen Zeitgeber zur Messung der Länge von Intervallen, in welchen die Reaktionsanforderung REQUEST erfolgt, und zum Liefern eines Sendebefehls zu einem Zeitpunkt, an welchem die Reaktionsanforderung durchgeführt werden soll, 172 bezeichnet einen Lösefeststellabschnitt zur Feststellung, daß sich der benachbarte Knoten stromaufwärts von dem Netzwerk gelöst hat, 173 bezeichnet einen Statusbenachrichtigungsabschnitt zum Senden eines Pakets NOTIFY auf dem Netzwerk 11, wenn das Netzwerküberwachungsgerät feststellt, daß ein anderer Knoten an dem Netzwerk teilgenommen hat, oder sich von diesem gelöst hat, oder das Netzwerküberwachungsgerät feststellt, daß sein Statuszustand sich geändert hat, und 174 bezeichnet einen periodisch sendenden Abschnitt zum Senden einer Reaktionsanforderung REQUEST an den benachbarten Knoten stromaufwärts in vorbestimmten Intervallen.
Jedesmal wenn der periodisch sendende Abschnitt 174 einen Sendebefehl von dem Zeitgeber 171 empfängt, identifiziert er den benachbarten Knoten stromaufwärts durch Rückgriff auf die Netzwerkstatustabelle 13, und schickt eine Reaktionsanforderung REQUEST an den Nachbarn stromaufwärts. Jedesmal wenn der periodisch sendende Abschnitt 174 eine Reaktionsanforderung REQUEST sendet, überprüft der Lösefeststellabschnitt 172, ob das Netzwerküberwachungsgerät eine Reaktion RESPONSE auf die Reaktionsanforderung von dem benachbarten Knoten stromaufwärts über die Statushandhabungseinheit 16 empfangen hat. Wenn der Lösefeststellabschnitt 172 noch nicht eine Reaktion RESPONSE empfangen hat, inkrementiert er bei sich einen Zähler (nicht dargestellt), und schickt dann der periodisch sendende Abschnitt 174 erneut die Reaktionsanforderung REQUEST an den benachbarten Knoten stromaufwärts. Der periodisch sendende Abschnitt 174 kann wiederholt die Reaktionsanforderung REQUEST eine vorbestimmte Anzahl an Malen innerhalb eines vorbestimmten Zeitablaufzeitraums nach dem Empfang eines Sendebefehls von dem Zeitgeber 171 senden. Es sei denn daß der Lösefeststellabschnitt 172 eine Reaktion RESPONSE auf die Reaktionsanforderung von dem benachbarten Knoten stromaufwärts über die Paketempfangseinheit 15 und die Statushandhabungseinheit 16 innerhalb des vorbestimmten Zeitablaufzeitraums empfangen hat, also wenn der Zählwert des Lösefeststellabschnitts 172 einen vorbestimmten Zählwert überschreitet, bestimmt der Lösefeststellabschnitt 172, daß der benachbarte Knoten stromaufwärts in einen Lösezustand versetzt wurde, in welchem er nicht mit dem Sender kommunizieren kann, und schreibt dann Information, welche die Lösung des benachbarten Knotens stromaufwärts von dem Netzwerk anzeigt, in die Netzwerkstatustabelle 13 ein. Der Statusbenachrichtigungsabschnitt 173 sendet ein Benachrichtigungspaket, um sämtliche anderen Knoten über die Lösung des Nachbarn stromaufwärts zu informieren, da sie von der Lösung des benachbarten Knotens stromaufwärts nichts wissen. Im Gegensatz, wenn das Netzwerküberwachungsgerät eine Reaktion von dem benachbarten Knoten stromaufwärts innerhalb des vorbestimmten Zeitablaufzeitraums empfangen kann, also bevor der Zählwert des Lösefeststellabschnitts 172 den vorbestimmten Zählwert überschreitet, beginnt der periodisch sendende Abschnitt 174 mit dem Senden einer Reaktionsanforderung REQUEST erneut an den benachbarten Knoten stromaufwärts, in Reaktion auf den nächsten Sendebefehl von dem Zeitgeber 171.
Wenn der Lösefeststellabschnitt 172 die Lösung des momentan benachbarten Knotens stromaufwärts feststellt, während er periodisch den Nachbarn stromaufwärts überwacht, nimmt er Bezug auf die Netzwerkstatustabelle 13, und schickt dann ein Paket SEARCH (Suche) an den nächsten benachbarten Knoten stromaufwärts, durch Einstellung des nächsten Nachbarns stromaufwärts als das Ziel, welches als nächstes überwacht werden soll. Wenn der nächste benachbarte Knoten stromaufwärts sich von dem Netzwerk zum selben Zeitpunkt gelöst hat, an welchem sich der vorherige benachbarte Knoten stromaufwärts von dem Netzwerk gelöst hat, stellt der Lösefeststellabschnitt 172 die Lösung des nächsten benachbarten Knotens stromaufwärts fest, nachdem der periodisch sendende Abschnitt 174 wiederholt die Reaktionsanforderung REQUEST die vorbestimmte Anzahl an Malen gesendet hat, und versucht dann, den weiteren nächsten benachbarten Knoten stromaufwärts zu überwachen.
Andererseits schickt, wenn die Paketempfangseinheit 15 eine Reaktionsanforderung REQUEST von einem anderen Knoten empfängt, der Reaktionssendeabschnitt 172 der Statushandhabungseinheit 16 eine Reaktion RESPONSE an die Quelle der Anforderung, wenn die Quelle ein auf dem Netzwerk 11 zu überwachendes Ziel darstellt, und die Ziele der Reaktionsanforderung den Knoten enthalten, zu welchem die Paketempfangseinheit 15 gehört. Die Reaktion RESPONSE enthält Information, die in der Netzwerkstatustabelle 13 gespeichert ist.
Wenn das Netzwerküberwachungsgerät eine Reaktion RESPONSE empfängt, identifiziert der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 die Quelle oder den Sender. Wenn der Quellenknoten der benachbarte Knoten stromaufwärts ist, setzt der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 den Zähler (nicht dargestellt) des Lösefeststellabschnitts 172 zurück, um so erneut mit der Messung des vorbestimmten Zeitablaufzeitraums zu beginnen. Dann beginnt der periodisch sendende Abschnitt 174 erneut mit dem Senden einer Reaktionsanforderung REQUEST an den benachbarten Knoten stromaufwärts wiederholt innerhalb des vorbestimmten Zeitablaufzeitraums. Wenn der Quellenknoten näher an dem Knoten liegt, zu welchem der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 gehört, im Vergleich mit dem benachbarten Knoten stromaufwärts, so stellt der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 fest, daß der Quellenknoten neu an dem Netzwerk teilgenommen hat. Der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 aktualisiert dann die Netzwerkstatustabelle 13 in Bezug auf die Teilnahme des Quellenknotens am Netzwerk, und führt eine Anforderung des Statusbenachrichtigungsabschnitts 173 durch, um allen anderen Knoten die Teilnahme des Quellenknotens dem Netzwerk mitzuteilen. Wenn im Gegensatz der Quellenknoten weiter von dem Knoten entfernt ist, zu welchem der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 gehört, in Bezug auf den benachbarten Knoten stromaufwärts, aktualisiert der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 die Netzwerkstatustabelle 13 durch den Inhalt der Reaktion RESPONSE, führt jedoch keine Anforderung des Statusbenachrichtigungsabschnitts 173 durch, um sämtlichen anderen Knoten die Teilnahme des Quellenknotens am Netzwerk mitzuteilen.
Wenn der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 ein Paket NOTIFY empfängt, aktualisiert er die Netzwerkstatustabelle 13 durch den Inhalt des Pakets NOTIFY. Ein Knoten, der in einen Anfangszustand versetzt wird, wird in einem Zustand gehalten, in welchem er noch nicht an dem Netzwerk teilgenommen hat, und als Einzelgerät arbeitet. In der Netzwerkstatustabelle 13 eines Knotens, der in einen Anfangszustand versetzt wird, ist daher keine andere Information als jene über den Knoten vorhanden. Da ein derartiger Knoten, der in einen Anfangszustand versetzt wird, annimmt, daß es sich bei seinem benachbarten Knoten stromaufwärts um den Knoten selbst handelt, sendet der periodisch sendende Abschnitt 174 des Knotens eine Reaktionsanforderung REQUEST an das Netzwerk 11. Der periodisch sendende Abschnitt 174 sendet wiederholt eine Reaktionsanforderung REQUEST aus, bis er eine Reaktion RESPONSE von irgendeinem Knoten empfängt, der mit dem Netzwerk 11 verbunden ist.
Das Netzwerküberwachungsgerät an jedem Knoten kann daher Information in Bezug auf seinen Statuszustand handhaben, beispielsweise Fehlerbedingungen oder Betriebsbedingungen und Information auf Statuszustände eines anderen Knotens, in Zusammenarbeit mit sämtlichen anderen Knoten, durch Speicherung der Information in Bezug auf seinen Statuszustand in seine Netzwerkstatustabelle 13. Wenn sich der Statuszustand jedes Knotens ändert, schickt der Statusbenachrichtigungsabschnitt 173 ein Paket NOTIFY.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, wird gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Netzwerküberwachungsgerät zur Verfügung gestellt, welches an jedem Knoten auf einem Netzwerk angeordnet ist, und welches einen logischen Ring auf der Grundlage logischer Adressen ausbilden kann, die für das Netzwerk vorgesehen sind, in Zusammenarbeit mit einem oder mehreren anderen Netzwerküberwachungsgeräten, die jeweils an einem oder mehreren anderen Knoten angeordnet sind, wobei jedes der mehreren Netzwerküberwachungsgeräte, das an jedem Knoten in dem logischen Ring angeordnet ist, überwachen kann, ob sein Nachbar stromaufwärts lebt, in vorbestimmten Intervallen, und Information in Bezug auf den Netzwerkstatuszustand aktualisieren kann. Weiterhin hat jedes der mehreren Netzwerküberwachungsgeräte an jedem Knoten die Verantwortung, alle anderen Knoten in dem Netzwerk 11 dahingehend in Kenntnis zu setzen, ob sich der benachbarte Knoten stromaufwärts von dem Netzwerk gelöst hat, und ob ein neuer Knoten, der zwischen jedem Knoten und seinem momentanen Nachbarn stromaufwärts angeordnet ist, sich an dem Netzwerk beteiligt hat. Wenn daher irgendeiner der Knoten in dem Netzwerk eine Benachrichtigung in Bezug auf die Teilnahme oder die Lösung seines Nachbarn an dem bzw. von dem Netzwerk zur Verfügung stellt, sendet er nur einmal ein Paket NOTIFY. Der Knoten muß nicht dasselbe Paket NOTIFY mehrfach senden. Daher kann das Ausmaß des Verkehrs verringert werden, und verhindert werden, daß eine Benachrichtigung mit falscher Information in dem Netzwerk erfolgt.
Dritte Ausführungsform
In 5 ist ein Blockschaltbild dargestellt, welches den Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in 4 dieselben Bauteile wie bei der voranstehend geschilderten zweiten Ausführungsform, oder entsprechende Bauteile.
Das Netzwerküberwachungsgerät an jedem Knoten enthält einen Überwachungsabschnitt 175 für einen noch nicht teilnehmenden Knoten zum Senden einer Reaktionsanforderung REQUEST an einen oder mehrere andere Knoten, die zwischen jedem Knoten und dessen momentanen Nachbarn stromaufwärts liegen, und die noch nicht am Netzwerk teilgenommen haben, in vorbestimmten Intervallen.
Wenn das zu überwachende Netzwerk hierarchisch aufgebaut ist, unter Verwendung von Netzwerkverbindungsgeräten wie beispielsweise einem Fernsprechverstärker und einem Hub, so kann die Stromversorgung eines Verbindungsgerätes, welches sich auf einem hohen Niveau der Hierarchie oder dergleichen befindet, mehrere untere Netzwerke mit einem höheren Netzwerk verbinden, wodurch ein großes Netzwerk ausgebildet wird. Obwohl das Netzwerküberwachungsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die einzelne Teilnahme eines Knotens an dem Netzwerk feststellen kann, kann es nicht mehr einen größeren logischen Ring bilden, selbst wenn Netzwerke, in denen jeweils die gegenseitige Überwachung unter Verwendung eines logischen Rings durchgeführt wird, miteinander verbunden werden.
Im Gegensatz kann das Netzwerküberwachungsgerät gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit aufweisen, einen großen logischen Ring auszubilden, wenn Netzwerke verbunden werden, und zwar durch Überprüfung, ob ein Knoten, der zwischen jedem Knoten und seinem Nachbarn stromaufwärts liegt, und der noch nicht an dem Netzwerk teilgenommen hat, an dem Netzwerk teilnimmt, und durch Senden einer Reaktionsanforderung REQUEST zur Feststellung der Teilnahme eines Knotens, wie dies bei der ersten Ausführungsform erwähnt wurde.
Wenn einer oder mehrere noch nicht teilnehmende andere Knoten vorhanden sind, die noch nicht an dem Netzwerk teilgenommen haben, zwischen einem Knoten und seinem Nachbarn stromaufwärts in einem logischen Ring, schickt das Netzwerküberwachungsgerät an dem Knoten eine Reaktionsanforderung REQUEST an sämtliche noch nicht teilnehmenden anderen Knoten in vorbestimmten Intervallen, um die Teilnahme sämtlicher anderen Knoten am Netzwerk zu überwachen, zusätzlich zur Überwachung in der Hinsicht, ob der momentan benachbarte Knoten stromaufwärts lebt oder nicht. Nachdem das Netzwerküberwachungsgerät die Reaktionsanforderung REQUEST ausgesandt hat, kann es, wenn zumindest irgendein anderer der Knoten an dem Netzwerk teilnimmt, die Reaktionsanforderung REQUEST empfangen, und dann eine Reaktion RESPONSE an die Anforderungsquelle zurückschicken.
Beispielsweise kann der Knoten P4 eine Reaktionsanforderung REQUEST an den Knoten P3 schicken, der noch nicht an dem Netzwerk teilgenommen hat, zusätzlich zur Überwachung des Knotens P2, der den benachbarten Knoten stromaufwärts darstellt. Daraufhin kann, wenn der Knoten P3 an dem Netzwerk teilnimmt, er eine Reaktion RESPONSE an den Knoten P4 zurückschicken.
Wenn die Quelle der Reaktion RESPONSE ein anderer Knoten ist, der zwischen dem Ziel, also jenem Knoten, welcher die Reaktionsanforderung REQUEST durchführte, und seinem unmittelbaren benachbarten Knoten stromaufwärts liegt, aktualisiert der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 der Statushandhabungseinheit 16 die Netzwerkstatustabelle 13, da es sich bei der Reaktion auf die Reaktionsanforderung REQUEST, die von dem Zielknoten gesandt wurde, um jene handelt, die von dem Quellenknoten zurückgeschickt wird, der neu an dem Netzwerk teilgenommen hat.
In dem nächsten Überwachungszyklus setzt, da der andere Knoten, dessen Teilnahme am Netzwerk in dem vorherigen Überwachungszyklus festgestellt wurde, der neueste unmittelbar benachbarte Knoten stromaufwärts ist, das Netzwerküberwachungsgerät an dem fraglichen Knoten den Zähler (nicht dargestellt) des Lösefeststellabschnitts 172 zurück, um so erneut die Messung des vorbestimmten Zeitablaufzeitraums zu beginnen, nach welchem der Lösefeststellabschnitt 172 die Lösung des neuesten benachbarten Knotens stromaufwärts vom Netzwerk feststellt, und beginnt dann mit der Überwachung des neuen benachbarten Knoten stromaufwärts. Wenn der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 feststellt, daß mehrere andere Knoten an dem Netzwerk 11 teilgenommen haben, aktualisiert er die Netzwerkstatustabelle 13 durch Information über sämtliche anderen Knoten, die an dem Netzwerk teilgenommen haben. Der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 wählt dann den einen Knoten, welcher am nächsten an dem fraglichen Knoten einschließlich des Teilnahmehandhabungsabschnitts 161 unter den mehreren anderen Knoten liegt, und stellt den ausgewählten Knoten auf den neuesten benachbarten Knoten stromaufwärts ein, der in dem nächsten Zyklus überwacht werden soll. Der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 vernachlässigt eine Reaktion RESPONSE von irgendeinem anderen Knoten, der weiter von dem fraglichen Knoten entfernt ist als dessen momentaner Nachbar stromaufwärts.
Wenn der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 die Teilnahme zumindest eines anderen Knotens feststellt, führt er eine Anforderung bezüglich Netzwerkzustandsbenachrichtigung an den Statusbenachrichtigungsabschnitt 173 durch. In dem nächsten Zyklus sendet der Statusbenachrichtigungsabschnitt 173 ein Paket NOTIFY, welches die Teilnahme zumindest des festgestellten anderen Knotens an dem Netzwerk 11 anzeigt, so daß jeder sämtlicher anderen vorhandenen Knoten in dem Netzwerk die Teilnahme zumindest des festgestellten anderen Knotens durch das Paket NOTIFY erkennen kann.
An einem Knoten, der neu an dem Netzwerk teilgenommen hat, schickt der Reaktionssendeabschnitt 162 eine Reaktion RESPONSE auf die angelegte Reaktionsanforderung REQUEST zurück. Die empfangene Reaktionsanforderung REQUEST enthält Information in Bezug auf einen bestimmten Knotenbereich, in welchem jeder Knoten innerhalb des Bereiches eine Reaktion RESPONSE zurücksenden muß. Wenn der Knoten, zu welchem der Reaktionssendeabschnitt 162 gehört, in dem spezifischen Knotenbereich liegt, also zwischen dem Quellenknoten, der die Reaktionsanforderung REQUEST durchführte, und dem unmittelbar benachbarten Knoten stromaufwärts des Quellenknotens, schickt er daher eine Reaktion RESPONSE an den Quellenknoten zurück. Zusätzlich überwacht der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 zumindest einen oder mehrere Knoten, die noch nicht an dem Netzwerk teilgenommen haben. Wenn daher einer oder mehrere andere Knoten in einem anderen Netzwerk zwischen dem Knoten in dem momentanen logischen Ring, zu welchem der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 gehört, und dessen Nachbarn stromaufwärts auftreten, kann der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 die Teilnahme der anderen Knoten an dem Netzwerk feststellen. Weiterhin kann der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 ein Paket NOTIFY von irgendeinem der anderen Knoten in dem anderen Netzwerk erhalten, und dann die Netzwerkstatustabelle 13 aktualisieren, wodurch ein größerer logischer Ring ausgebildet wird.
Die Anzahl noch nicht teilnehmender Knoten, die in einem Bereich zwischen einem Knoten und seinem Nachbarn stromaufwärts in einem Netzwerk teilnehmen können, beträgt (Maximalanzahl an Knoten, die mit dem Netzwerk verbunden werden können, -2), wenn das Netzwerk zwei vorhandene Knoten enthält. Wenn daher das Netzwerk 64 Knoten enthalten kann, und zwei vorhandene Knoten beispielsweise in dem Netzwerk leben, muß jeder der beiden Knoten 62 Knoten überwachen, die neu an dem Netzwerk teilnehmen können. Das Senden einer Reaktionsanforderung REQUEST an jene Knoten, die noch nicht an dem Netzwerk teilgenommen haben, in vorbestimmten Überwachungsintervallen stellt eine enorme Belastung des Senders dar. Werden alternativ alle Reaktionsanforderungen REQUEST gesendet, erhöht dies die Anzahl an Paketen, die empfangen und von jedem Knoten verarbeitet werden müssen, was zu einer enormen Belastung des Empfängers führt. Um dieses Problem zu lösen sendet der Überwachungsabschnitt 175 für noch nicht teilnehmende Knoten an jedem Knoten eine Reaktionsanforderung REQUEST, wenn die Anzahl eines oder mehrerer anderer Knoten, die zwischen jedem Knoten und seinem Nachbarn stromaufwärts liegen, und noch nicht an dem Netzwerk teilgenommen haben, größer oder gleich einer vorbestimmten Anzahl G ist, wogegen er einzeln (oder in einer Richtung) eine Reaktionsanforderung REQUEST an jeden unter dem einen oder mehreren anderen Knoten sendet, wenn die Anzahl des einen oder der mehreren anderen Knoten kleiner als die vorbestimmte Anzahl G ist. Daher kann ein Ausgleich zwischen der Menge an Paketen, die von allen Knoten in dem Netzwerk empfangen und gesendet werden, erzielt werden.
Wenn n Knoten in einem logischen Ring angeordnet sind, in welchem Verbindungen bis zu einem Maximum von N Knoten möglich sind, beträgt der Mittelwert der Anzahl an Knoten zwischen jedem der n Knoten und seinem Nachbarn stromaufwärts, der von jedem der n Knoten überwacht werden soll, (N/n). Wenn eine Reaktionsanforderung REQUEST in vorbestimmten Intervallen gesendet wird, ist die Anzahl an Paketen, die von jedem Knoten gesendet werden sollen, konstant, unabhängig von der Anzahl n an Knoten, die an den logischen Ring angeschlossen sind, wogegen die Anzahl an Paketen, die von jedem Knoten empfangen werden sollen, durch eine Kurve gegeben ist, die monoton mit einer Erhöhung der Anzahl n an Knoten ansteigt, die mit dem logischen Ring verbunden sind. Wenn im Gegensatz in einer Richtung eine Reaktionsanforderung REQUEST an jeden Knoten in vorbestimmten Intervallen gesendet wird, ergibt sich der Mittelwert der Anzahl an Paketen, die durch jeden Knoten gesendet werden sollen, durch eine Kurve, die monoton mit einer Erhöhung des Mittelwerts (N/n) der Anzahl an Knoten ansteigt, die durch den Knoten überwacht werden sollen, wogegen die Anzahl an Paketen, die von jedem Knoten empfangen werden sollen, konstant ist, unabhängig von der Anzahl n an Knoten, die an den logischen Ring angeschlossen sind. Die Umschaltung zwischen dem Senden einer Reaktionsanforderung REQUEST und dem Senden in einer Richtung einer Reaktionsanforderung REQUEST sollte daher an dem Schnittpunkt dieser Kurven durchgeführt werden. Am Schnittpunkt dieser Kurven weist die Zahl n einen Wert auf, der nahe an der Quadratwurzel N liegt. Daher kann der vorbestimmte Wert auf einen Wert nahe an √N eingestellt werden. Wie voranstehend erläutert sendet der Überwachungsabschnitt 175 für noch nicht teilnehmende Knoten des Netzwerküberwachungsgeräts an jedem Knoten eine Reaktionsanforderung REQUEST, wenn die Anzahl eines oder mehrerer anderer Knoten, die zwischen jedem Knoten und seinem Nachbarn stromaufwärts liegen, und die noch nicht an dem Netzwerk teilgenommen haben, größer oder gleich der vorbestimmten Anzahl G ist, wogegen er in einer Richtung eine Reaktionsanforderung REQUEST an jeden des einen oder der mehreren anderen Knoten sendet, wenn die Anzahl des einen oder der mehreren anderen Knoten kleiner als die vorbestimmte Anzahl G ist.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, kann das Netzwerküberwachungsgerät gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen großen logischen Ring rekonstruieren, der überwacht werden soll, wenn getrennte Netzwerke miteinander verbunden werden, die dadurch hierarchisch angeordnet werden können, daß Netzwerküberwachungsgeräte wie beispielsweise ein Fernsprechverstärker und ein Hub verwendet werden. Daher läßt sich die dritte Ausführungsform bei verschiedenen Netzwerksystemen einsetzen, unabhängig von ihrem physikalischen Aufbau.
Da das Netzwerküberwachungsgerät dynamisch zwischen dem Senden und dem Senden in einer Richtung umschalten kann, entsprechend dem Statuszustand des logischen Rings, kann es darüber hinaus das Ausmaß des Netzwerkverkehrs infolge von Reaktionsanforderungen verringern, die durch den logischen Ring hindurchgehen, und das Ausmaß des Empfangs und der Sendeverarbeitung in jedem Knoten. Im Falle der Verwendung eines APM oder Ethernet-Switches zum Verbinden von Knoten kann die Erhöhung der Anzahl an Sendevorgängen in einer Richtung durch Erhöhung des vorbestimmten Wertes G, der für die Umschaltung zwischen Senden und Senden in einer Richtung verwendet wird, den Schaltwirkungsgrad verbessern.
Vierte Ausführungsform
In 7 ist ein Blockschaltbild dargestellt, welches den Rufbau eines Netzwerküberwachungsgerätes gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in 4 dieselben Bauteile wie bei der voranstehend geschilderten zweiten Ausführungsform, oder entsprechende Bauteile, und daher wird nachstehend die Beschreibung derselben oder entsprechenden Bauteile weggelassen.
Das Netzwerküberwachungsgerät an jedem Knoten weist einen Nachbarknotensuchabschnitt 176 auf, um dann, wenn ein Lösefeststellabschnitt 172 die Lösung des momentan benachbarten Knoten stromaufwärts feststellt, ein Paket SEARCH (Suchen) an sämtliche Knoten zu schicken, die sich in einem Suchbereich befinden, der als SEARCH-Bereich bezeichnet wird, und dann nach dem neuen unmittelbaren Nachbarn stromaufwärts entsprechend Reaktionen auf das Paket SEARCH zu suchen.
Wenn bei der voranstehend geschilderten zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Lösefeststellabschnitt 172 die Lösung des momentan benachbarten Knoten stromaufwärts feststellt, während er periodisch den Nachbarn stromaufwärts überwacht, nimmt er Bezug auf die Netzwerkstatustabelle 13 und schickt ein Paket SEARCH an den nächsten Nachbarknoten stromaufwärts, durch Einstellung des nächsten Nachbarn als das Ziel, welches als nächstes überwacht werden soll. Wenn der nächste Nachbarknoten stromaufwärts sich von dem Netzwerk zum selben Zeitpunkt gelöst hat, an welchem sich der vorherige Nachbarknoten stromaufwärts von dem Netzwerk gelöst hat, stellt der Lösefeststellabschnitt 172 die Lösung des nächsten Nachbarknoten stromaufwärts fest, nachdem der periodisch sendende Abschnitt 174 wiederholt die Reaktionsanforderung die vorbestimmte Anzahl an Malen gesendet hat, und dann versucht, den weiteren nächsten Nachbarknoten stromaufwärts zu überwachen.
Wenn sich daher mehrere Nachbarknoten gleichzeitig von dem Netzwerk lösen, ist viel Zeit erforderlich, nämlich (die zur Feststellung erforderliche Zeit, daß sich ein Knoten vom Netzwerk gelöst hat, also der vorbestimmte Zeitablaufzeitraum, in welchem der periodisch sendende Abschnitt 174 wiederholt die Reaktionsanforderung die vorbestimmte Anzahl an Malen sendet) multipliziert mit (der Anzahl an Knoten, die sich gleichzeitig vom Netzwerk gelöst haben), damit der Lösefeststellabschnitt 172 nach dem lebenden, unmittelbar benachbarten Knoten stromaufwärts sucht, der als nächstes überwacht werden soll.
Wenn im Gegensatz der Lösefeststellabschnitt 172 feststellt oder ermittelt, daß sich der momentane Nachbarknoten stromaufwärts von dem Netzwerk 11 gelöst hat, nimmt der Nachbarknotensuchabschnitt 176 gemäß der vierten Ausführungsform Bezug auf die Netzwerkstatustabelle 13, und schickt ein Paket SEARCH an den SEARCH-Bereich einschließlich mehrerer Knoten stromaufwärts, beginnend bei dem nächsten Nachbarknoten stromaufwärts, wie in 8 gezeigt. Der Nachbarknotensuchabschnitt 176 stellt einen Knoten, welcher der nächste unter einigen Knoten ist, die eine Reaktion zurückgeschickt haben, als den neuen Nachbarknoten stromaufwärts ein, der als nächster überwacht werden soll. Der Nachbarknotensuchabschnitt 176 unterteilt alle anderen Knoten in mehrere Gruppen, die jeweils einige Nachbarknoten enthalten. Der Nachbarknotensuchabschnitt 176 wählt dann zuerst die eine unter den mehreren Gruppen aus, die stromaufwärts angeordnet ist, und am nächsten liegt, als den SEARCH-Bereich. Wie nachstehend erläutert wird, stellt dann, wenn der Nachbarknotensuchabschnitt 176 den neuen Nachbarknoten stromaufwärts über den SEARCH-Bereich nicht finden kann, er die nächste stromaufwärtige Gruppe als den nächsten SEARCH-Bereich ein, und sucht nach dem neuen Nachbarknoten stromaufwärts durch den nächsten SEARCH-Bereich. Anders ausgedrückt verschiebt, wenn der Nachbarknotensuchabschnitt 176 den neuen Nachbarknoten stromaufwärts in dem SEARCH-Bereich nicht finden kann, er den SEARCH-Bereich in Richtung stromaufwärts, so daß sich der verschobene SEARCH-Bereich nicht mit dem vorherigen SEARCH-Bereich überlappt.
Das SEARCH-Paket enthält Information in Bezug auf den SEARCH-Bereich, welche mehrere Nachbarknoten festlegt, die eine Reaktion RESPONSE auf das Suchpaket senden müssen, wie die Reaktionsanforderung REQUEST. Der periodisch sendende Abschnitt 174 wählt die nächste stromaufwärtige Gruppe an Nachbarknoten, die durchsucht werden soll, zuerst als SEARCH-Bereich aus, und schickt wiederholt das SEARCH-Paket an den SEARCH-Bereich, der mehrere Nachbarknoten enthält, und zwar eine vorbestimmte Anzahl an Malen. Je kleiner der SEARCH-Bereich ist, desto größer ist die Gesamtanzahl der Suchvorgänge, mit denen der periodisch sendende Abschnitt 174 nach dem neuen unmittelbaren Nachbarknoten stromaufwärts sucht. Im Gegensatz hierzu ist, je größer der SEARCH-Bereich ist, die Anzahl an Reaktionen desto größer, welche die periodisch überwachende Einheit 17 empfängt. In jedem dieser Fälle kann daher die Belastung entweder durch Suchen oder Verarbeitungsreaktionen erhöht werden. Um sowohl die Belastung beim Suchen als auch die Belastung bei der Verarbeitung von Reaktionen zu minimieren, sollte die Anzahl an Knoten, die in dem SEARCH-Bereich vorhanden sein sollen, geeignet eingestellt werden, etwa auf den vorbestimmten Wert G, bei welchem der Überwachungsabschnitt 175 für noch nicht teilnehmende Knoten der voranstehend geschilderten dritten Ausführungsform zwischen dem Senden in einer Richtung eine Reaktionsanforderung REQUEST und dem Senden einer Reaktionsanforderung REQUEST umschaltet. Der periodisch sendende Abschnitt 174 kann ein SEARCH-Paket an alle Knoten innerhalb des SEARCH-Bereichs entweder senden oder in einer Richtung senden.
Wenn der Nachbarknotensuchabschnitt 176 den neuen unmittelbar benachbarten Knoten stromaufwärts unter Verwendung des SEARCH-Paketes feststellt, nimmt er an, daß andere Knoten, die zwischen jenem Knoten, zu welchem der Nachbarknotensuchabschnitt 176 gehört, und dem neuen unmittelbaren Nachbarknoten stromaufwärts liegen, sich von dem Netzwerk 11 gelöst haben, und sendet dann wiederholt das SEARCH-Paket an denselben SEARCH-Bereich nur eine verbleibende Anzahl an Malen. Wenn die Statushandhabungseinheit 16 eine RESPONSE auf das SEARCH-Paket von einem Knoten empfängt, der innerhalb des SEARCH-Bereiches gesucht wird, vergleicht der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 die Quelle der Reaktion RESPONSE mit einem Kandidaten für den neuen Nachbarknoten stromaufwärts, wenn die Quelle der Reaktion RESPONSE innerhalb des SEARCH-Bereiches liegt. Wenn die Quelle näher an dem Zielknoten einschließlich des Teilnahmehandhabungsabschnitts 161 liegt als der Kandidat, ersetzt der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 den Kandidaten durch die Quelle. Wenn im Gegensatz kein Kandidat für den neuen Nachbarknoten stromaufwärts vorhanden ist, wählt der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 die Quelle als Kandidaten für den neuen Nachbarknoten stromaufwärts aus.
Wenn die Quelle der Reaktion RESPONSE näher an dem Zielknoten liegt als sämtliche Knoten innerhalb des SEARCH-Bereiches, aktualisiert die Statushandhabungseinheit 16 die Netzwerkstatustabelle 13 durch den Inhalt der Reaktion RESPONSE. Die periodisch überwachende Einheit 17 beginnt dann mit der Überwachung des Quellenknotens mittels der Annahme, daß es sich beim Quellenknoten um den neuen unmittelbar benachbarten Knoten stromaufwärts handelt. Wenn die Quelle der Reaktion RESPONSE alternativ außerhalb des SEARCH-Bereiches liegt, vernachlässigt die Statushandhabungseinheit 16 die Reaktion.
Nachdem der Nachbarknotensuchabschnitt 176 damit aufhört, das SEARCH-Paket an denselben SEARCH-Bereich nur die vorbestimmte Anzahl an Malen zu senden, wählt der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 den endgültigen Kandidaten als den neuen unmittelbaren Nachbarknoten stromaufwärts aus, und schreibt ihn dann in die Netzwerkstatustabelle 13 ein. Weiterhin aktualisiert der Teilnahmehandhabungsabschnitt 161 die Netzwerkstatustabelle 13, so daß sie anzeigt, daß alle Knoten, die zwischen jenem Knoten, zu welchem der Nachbarknotensuchabschnitt 176 gehört, und dem neuen unmittelbar benachbarten Knoten stromaufwärts liegen, sich vom Netzwerk gelöst haben. Der Statusbenachrichtigungsabschnitt 173 sendet dann ein Paket NOTIFY, welches dieses Ereignis in dem Netzwerk 11 anzeigt. Die periodisch überwachende Einheit 17 beginnt dann die Überwachung des neuen unmittelbar benachbarten Knoten stromaufwärts. Wenn die Statushandhabungseinheit 16 keine Reaktion empfängt, obwohl der Nachbarknotensuchabschnitt 176 wiederholt das SEARCH-Paket an den SEARCH-Bereich die vorbestimmte Anzahl an Malen sendet, verschiebt der Nachbarknotensuchabschnitt 176 den SEARCH-Bereich in Richtung stromaufwärts, und beginnt dann mit dem Senden des SEARCH-Pakets an den nächsten SEARCH-Bereich.
Wenn die Statushandhabungseinheit 16 keine Reaktion auf das SEARCH-Paket von dem nächsten SEARCH-Bereich empfängt, verschiebt der Nachbarknotensuchabschnitt 176 den SEARCH-Bereich weiter in Richtung stromaufwärts entlang dem logischen Ring. Wenn weiterhin die Statushandhabungseinheit 16 keine Reaktion auf das SEARCH-Paket von dem SEARCH-Bereich empfängt, welches eine Runde entlang dem logischen Ring durchlaufen hat, und schließlich die Quelle des SEARCH-Pakets erreicht hat, kann die Statushandhabungseinheit 16 feststellen, daß der Knoten selbst, zu welchem die Statushandhabungseinheit 16 gehört, der einzige Knoten ist, der an dem Netzwerk 11 teilnimmt, also daß der Knoten allein in dem Netzwerk ist. In diesem Fall aktualisiert die Statushandhabungseinheit 16 die Netzwerkstatustabelle 13 so, daß sie anzeigt, daß sich der fragliche Knoten allein in dem Netzwerk 11 befindet. Die periodisch überwachende Einheit 17 sendet dann eine Reaktionsanforderung REQUEST in vorbestimmten Intervallen.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird kann, wenn sich mehrere benachbarte Knoten gleichzeitig von dem Netzwerk lösen, infolge einer Störung in einem Hub oder dergleichen, welches in dem Netzwerk vorhanden ist, das Netzwerküberwachungsgerät gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schnell nach dem neuen unmittelbaren Nachbarn stromaufwärts suchen, um so einen zu überwachenden logischen Ring zu rekonstruieren, und mit der Überwachung des Nachbarn stromaufwärts unter Normalbedingungen beginnen. Da das SEARCH-Paket an einen begrenzten Teil des Netzwerks geschickt wird, werden darüber hinaus unnötige Reaktionspakete nicht erzeugt, und kann daher der Wirkungsgrad der Kommunikationsverarbeitung verbessert werden.
Bei einer Variante der beispielhaften dargestellten Ausführungsform wird, wenn der Nachbarknotensuchabschnitt 176 nicht den neuen Nachbarknoten stromaufwärts in dem SEARCH-Bereich finden kann, nachdem der periodisch sendende Abschnitt 174 das SERRCH-Paket an den SEARCH-Bereich die vorbestimmte Anzahl an Malen geschickt hat, statt der Verschiebung des SEARCH-Bereichs in Richtung stromaufwärts, so daß sich der verschobene SEARCH-Bereich nicht mit dem vorherigen SEARCH-Bereich überlappt, von dem periodisch sendenden Abschnitt 174 eine Aussendung des SEARCH-Pakets an den SEARCH-Bereich nur einmal durchgeführt, um eine Suche nach dem neuen Nachbarknoten stromaufwärts durchzuführen, und dann verschiebt der Nachbarknotensuchabschnitt 176 den SEARCH-Bereich in Richtung nach oben, wenn keine Suche nach einem Nachbarn stromaufwärts innerhalb des momentanen SEARCH-Bereichs durchgeführt werden kann, so daß der verschobene SEARCH-Bereich den vorherigen SEARCH-Bereich überlappt. Der Nachbarknotensuchabschnitt 176 bei dieser Variante unterteilt den gesamten logischen Ring, der durchsucht werden soll, in mehrere Gruppen, die jeweils einige Knoten enthalten, wie bei der voranstehend geschilderten vierten Ausführungsform. Beispielsweise wählt der Nachbarknotensuchabschnitt 176 die beiden der mehreren Gruppen aus, die stromaufwärts des Knotens und am nähesten an diesem Knoten liegen, zu welchem der Nachbarknotensuchabschnitt 176 gehört, und zwar zuerst als den SEARCH-Bereich, und der periodisch sendende Abschnitt 174 sendet das SEARCH-Paket an den SEARCH-Bereich nur einmal, um eine Suche nach dem neuen Nachbarknoten stromaufwärts durchzuführen. Wenn der Nachbarknotensuchabschnitt 176 nicht den neuen Nachbarknoten stromaufwärts in dem SEARCH-Bereich finden kann, wählt er eine entferntere der beiden Gruppen, die in dem vorherigen Schritt ausgewählt wurden, und der nächsten stromaufwärtigen Gruppe als den nächsten SEARCH-Bereich aus, der als nächstes durchsucht werden soll. Das Netzwerküberwachungsgerät gemäß dieser Variante kann daher den neuen unmittelbar benachbarten Knoten stromaufwärts in wenigen Zyklen früher feststellen, verglichen mit dem Verfahren der Durchsuchung desselben SERRCH-Bereichs wiederholt gemäß der voranstehend geschilderten vierten Ausführungsform, da es den SEARCH-Bereich in Richtung nach oben um eine eingestellte Anzahl an Knoten verschieben kann, so daß der verschobene SEARCH-Bereich den vorherigen SEARCH-Bereich überlappt, es sei denn, daß es irgendeine Reaktion von dem momentanen SEARCH-Bereich jedesmal dann empfängt, wenn es das SEARCH-Paket an den SEARCH-Bereich schickt. Da nur Knoten innerhalb des momentanen SEARCH-Bereichs eine Reaktion auf das SEARCH-Paket bewirken können, kann darüber hinaus eine Konzentration von Reaktionen, deren Anzahl annähernd der Anzahl an Knoten entspricht, die in dem SEARCH-Bereich vorhanden sind, auf das Maximum erfolgen. Daher ist es wirkungsvoll, die Anzahl an Knoten, die in dem SEARCH-Bereich enthalten sind, auf etwa den vorbestimmten Wert G zu erhöhen, bei welchem der Überwachungsabschnitt 175 für noch nicht teilnehmende Knoten der voranstehend geschilderten dritten Ausführungsform zwischen dem Senden in einer Richtung einer Reaktionsanforderung REQUEST und dem Senden einer Reaktionsanforderung REQUEST umschaltet.
Bei einer anderen Variante der vierten Ausführungsform stellt, wenn der Nachbarknotensuchabschnitt 176 einen Kandidaten für den nächsten unmittelbaren Nachbarn stromaufwärts findet, er eine Obergrenze für den SEARCH-Bereich ein, welcher der Kandidat sein soll. Andererseits wird eine Untergrenze für den SEARCH-Bereich nicht geändert. Nur Knoten innerhalb des verengten SEARCH-Bereichs stromabwärts der Obergrenze gehören zu dem Zielbereich, zu welchem der Nachbarknotensuchabschnitt 176 von dann an das SERRCH-Paket sendet, damit die periodisch überwachende Einheit 17 bestimmen kann, ob sich jeder der übrigbleibenden Knoten innerhalb des verengten SEARCH-Bereichs von dem Netzwerk gelöst hat oder nicht. Die andere Variante stellt daher den Vorteil zur Verfügung, daß sie verhindern kann, daß die Statushandhabungseinheit 16 redundante Reaktionen RESPONSE empfängt, durch Verengung des SEARCH-Bereichs wie voranstehend geschildert.
Fünfte Ausführungsform
In 9 ist als Blockschaltbild der Aufbau eines Netzwerküberwachungsgerätes gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in 4 dieselben Bauteile wie bei der voranstehend geschilderten zweiten Ausführungsform oder entsprechende Bauteile, und daher wird nachstehend die Beschreibung derselben oder entsprechenden Bauteile weggelassen.
In 9 bezeichnet das Bezugszeichen 177 einen Statussequenzhandhabungsabschnitt zum Hinzufügen einer Zeitreihennummer (oder Zeitsequenznummer), die nachstehend als Anforderungssequenznummer RSq bezeichnet wird, zu einem Paket, welches zu einem anderen Knoten geschickt werden soll. Wenn das an einem Knoten angeordnete Netzwerküberwachungsgerät ein Paket an einen anderen Knoten schickt, fügt der Statussequenzhandhabungsabschnitt 177 eine Anforderungssequenznummer RSq, die einen größeren Wert als jede vorhergehende Anforderungssequenznummer aufweist, einem Paket hinzu, welches zu dem anderen Knoten geschickt werden soll.
Bei Netzwerkkommunikationsvorgängen kann nicht sichergestellt werden, daß sämtliche Pakete an ihren jeweiligen Zielen ankommen, da die erneute Übertragung eines Pakets fehlschlagen kann, infolge des Auftretens einer Kollision, und da ein Überlauf in einem Empfangspuffer dazu führen kann, daß der Puffer einige Pakete vernachlässigt. Wenn ein Knoten, der nicht dazu fähig war, ein Paket NOTIFY auf das Netzwerk zu befördern, eine Reaktion RESPONSE einschließlich Information, die in seiner Netzwerkstatustabelle 13 gespeichert ist, an seinen Nachbarknoten stromabwärts schickt, der dazu fähig war, dasselbe Paket NOTIFY zu empfangen, kann darüber hinaus der Nachbar seine Netzwerkstatustabelle 13 durch die Reaktion aktualisieren, welche die alte Information enthält, statt das Paket NOTIFY. Der Nachbarknoten stromabwärts kann daher falsche Information erhalten. Beispielsweise kann, obwohl ein Knoten das Paket NOTIFY empfängt, welches die Lösung eines anderen Knotens anzeigt, er seine Netzwerkstatustabelle 13 durch eine Reaktion aktualisieren, welche alte Information enthält, die anzeigt, daß der andere Knoten an dem Netzwerk teilnimmt, von dem Nachbarknoten stromaufwärts, und dann fehlerhaft feststellen, daß der andere Knoten immer noch lebt.
Um die Zeitsequenz der Ankunft von Paketen NOTIFY und Reaktionen nicht umzukehren, kann das Netzwerküberwachungsgerät gemäß der fünften Ausführungsform, welches bei jedem Knoten in dem Netzwerk angeordnet ist, eine identische Anforderungssequenznummer RSq aufweisen, und diese Zahl RSq als Eigenschaftinformation in Bezug auf seinen Knotenstatuszustand hinzufügen. Wenn das Netzwerküberwachungsgerät entw der eine Reaktion RESPONSE oder ein Paket NOTIFY aussendet inkrementiert der Statussequenzhandhabungsabschnitt 177 seine identische Anforderungssequenznummer RSq, und fügt dann die inkrementierte Zahl dem Reaktionspaket oder dem Paket NOTIFY hinzu, welches zumindest zu einem anderen Knoten geschickt werden soll. Zu diesem Zeitpunkt aktualisiert auch der Statussequenzhandhabungsabschnitt 177 die Anforderungssequenznummer, die in der Netzwerkstatustabelle 13 gespeichert ist.
Andererseits bestimmt, wenn die Statushandhabungseinheit 16 entweder eine Reaktion RESPONSE oder ein Paket NOTIFY mit einer Anforderungssequenznummer RSq empfängt, die Statushandhabungseinheit, ob die Netzwerkstatustabelle 13 durch den Inhalt des empfangenen Pakets aktualisiert wird oder nicht, und zwar durch Vergleich der Anforderungssequenznummer RSq, die dem empfangenen Paket hinzugefügt wurde, mit der Anforderungssequenznummer RSq des Quellenknotens, die in der Netzwerkstatustabelle 13 gespeichert ist. Die Statushandhabungseinheit 16 aktualisiert die Netzwerkstatustabelle durch den Inhalt des empfangenen Pakets, wenn die dem empfangenen Paket hinzugefügte Anforderungssequenznummer RSq größer oder jünger ist als die Anforderungssequenznummer RSq des Quellenknotens, die in der Netzwerkstatustabelle 13 gespeichert ist. Anderenfalls aktualisiert die Statushandhabungseinheit 16 nicht die Netzwerkstatustabelle. Obwohl bei dem empfangenen Paket eine neue Anforderungssequenznummer RSq dem fraglichen Knoten zugeordnet ist, zu welchem die Statushandhabungseinheit 16 gehört, aktualisiert die Statushandhabungseinheit 16 nicht die Netzwerkstatustabelle 13, sondern ersetzt die momentane Anforderungssequenznummer durch die neue Anforderungssequenznummer RSq, die dem empfangenen Paket hinzugefügt wurde. Wenn die neue Anforderungssequenznummer RSq, die dem empfangenen Paket hinzugefügt wurde, gleich der momentanen Anforderungssequenznummer ist, die in der Netzwerkstatustabelle 13 gespeichert ist, ändert die Statushandhabungseinheit 16 nicht die momentane Anforderungssequenznummer.
Grundsätzlich weist jeder Knoten seine eigene Anforderungssequenznummer RSq auf, und handhabt sie unabhängig. Von diesem Grundsatz gibt es jedoch eine Ausnahme. Wenn sich ein Knoten von dem Netzwerk löst, ist die momentane Anforderungssequenznummer RSq, welche dem Knoten zugeordnet ist, der sich von dem Netzwerk gelöst hat, auf dem Netzwerk 11 verfügbar. Ein anderer Knoten, der die Lösung des Knotens festgestellt hat, muß daher eine Anforderungssequenznummer RSq, die größer als die momentane Anforderungssequenznummer ist, jenem Knoten zuordnen, der sich von dem Netzwerk gelöst hat, wenn der andere Knoten ein Paket NOTIFY aussendet, welches das Ereignis anzeigt, in dem Netzwerk. Zu diesem Zweck inkrementiert der andere Knoten, der die Lösung des erstgenannten Knotens festgestellt hat, die momentane Anforderungssequenznummer RSq, welche dem erstgenannten Knoten zugeordnet war, durch einen vorbestimmten Wert, der größer oder gleich 1 ist, und kleiner ist als die Anzahl an Malen, welche seine periodisch überwachende Einheit 17 einen erneuten Versuch durchführt, bis sie feststellt, daß sich der erstgenannten Knoten von dem Netzwerk gelöst hat.
Die Anforderungssequenznummer RSq, welche jedem Knoten zugeordnet ist, kann ein Zeitstempel sein, da alles, was jeder Knoten tun muß, in der Sicherstellung der Unabhängigkeit der Anforderungssequenzzahl RSq besteht, die jedem Knoten zugeordnet ist. Die Anforderungssequenznummer RSq, die jedem Knoten zugeordnet ist, weist eine Einheit auf, welche den Zeiteinheiten für die Netzwerküberwachung auf solche Weise entspricht, daß RSq in Einheiten von Sekunden definiert ist, falls Netzwerküberwachungszyklen in Sekunden angegeben sind, und RSq in Einheiten von Millisekunden definiert ist, wenn Netzwerküberwachungszyklen von Millisekunden vorhanden sind. Eine Binärzahl, die aus mehreren Bits besteht, welche die Anforderungssequenzzahl RSq repräsentieren, wird auf einen Anfangswert zurückgesetzt, wenn sie überläuft. Zwischen zwei unterschiedlichen Anforderungssequenzzahlen RSq von n-Bits kann daher festgestellt werden, welche größer oder kleiner ist, wenn sie eine Differenz aufweisen, die kleiner ist als der Wert einer Binärzahl mit (n/2)-Bits, wobei alle Bits auf 1 gesetzt sind. Berücksichtigt man diese Einschränkung, so muß die Anforderungssequenzzahl RSq eine ausreichende Anzahl an Bits aufweisen, entsprechend einem Zeitraum, in welchem das Netzwerküberwachungsgerät seine Nachbarknoten stromaufwärts überwacht. Wenn beispielsweise das Netzwerküberwachungsgerät seinen Nachbarknoten stromaufwärts in vorbestimmten Intervallen von 0,1 Sekunden überwacht, und die Anzahl an Bits der Anforderungssequenzzahl RSq 16 beträgt, läuft die Anforderungssequenzzahl RSq über und kehrt zu ihrem Anfangswert zurück, nachdem 109 Minuten vergangen sind. In diesem Fall muß die Ermittlung, ob die Anforderungssequenzzahl RSq, die empfangen wurde, die größte oder jüngste ist, innerhalb eines Zeitraums von 54 Minuten nach Beginn der Netzwerküberwachung durchgeführt werden. Daher besteht die Möglichkeit, daß dann, wenn ein Knoten an dem Netzwerk teilnimmt, nachdem eine Abschaltung von mehr als 55 Minuten durchgeführt wurde, irgendein anderer Knoten nicht die Teilnahme des Knotens am Netzwerk feststellen kann. Falls die Anzahl an Bits der Anforderungssequenzzahl RSq gleich 32 ist, kann die Feststellung, ob die empfangene Anforderungssequenzzahl RSq die größte ist, innerhalb eines Zeitraums von 6,8 Jahren nach Start der Netzwerküberwachung durchgeführt werden.
Um eine Störung in dem Netzwerk zu vermeiden, die hervorgerufen wird, wenn die Anforderungssequenzzahl RSq, die einem Knoten zugeordnet ist, überläuft, während der Knoten zeitweilig ausgeschaltet ist, sollte die Anforderungssequenzzahl RSq erheblich länger sein als die Anzahl an Bits entsprechend einem Abschaltzeitraum, der erwartet werden kann, und sollte der Knoten sich selbst zurücksetzen, wenn er erneut an dem Netzwerk teilnimmt.
Wenn ein Knoten, der an dem Netzwerk erneut teilnimmt, sich selbst zurücksetzt, wird die Anforderungssequenzzahl RSq zurückgesetzt, die dem Knoten zugeordnet ist. Allerdings kennen alle anderen Knoten den Wert der Rnforderungssequenzzahl RSq, die dem Knoten zugeordnet war, als sich der Knoten von dem Netzwerk löste. Damit daher alle anderen Knoten die Teilnahme des fraglichen Knotens feststellen und dies einem anderen Knoten mitteilen können, stellt der Knoten einen Anfangswert der Anforderungssequenzzahl RSq auf einen speziellen Wert ein, sobald er sich selbst zurücksetzt. Wenn ein anderer Knoten eine Reaktionsanforderung REQUEST mit der Anforderungssequenzzahl RSq mit dem speziellen Wert von dem Knoten empfängt, fügt er die Anforderungssequenzzahl RSq, die dem Quellenknoten zugeordnet war, als sich der Quellenknoten von dem Netzwerk löste, und die in der Netzwerkstatustabelle 13 gespeichert ist, einer Reaktion RESPONSE hinzu, die an den Sender der Reaktionsanforderung zurückgeschickt werden soll.
Daher kann der zurückgesetzte Quellenknoten seine eigene Anforderungssequenzzahl RSq erhalten, die in dem Netzwerk 11 verblieb, als er sich von dem Netzwerk löste, und dann damit beginnen, periodisch seinen Nachbarknoten stromaufwärts zu überwachen.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, kann gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jeder Knoten seinen Knotenstatuszustand in ordnungsgemäßer Zeitabfolge handhaben, durch unabhängige Handhabung seiner Anforderungssequenzzahl RSq. Obwohl es Verluste von Paketen gibt, beispielsweise von Reaktionen RESPONSE und Paketen NOTIFY, und jeder Knoten derartige Pakete nicht empfängt, kann daher die Reihenfolge sichergestellt werden, in welcher Stücke von Information, die in der Netzwerkstatustabelle gespeichert wurden, zeitlich erzeugt wurden. Dies führt dazu, daß eine Unterbrechung der Zeitfolge des Auftretens von Ereignissen in dem Netzwerk verhindert werden kann, was zu einer falschen Benachrichtigung führen würde, so daß der Statuszustand in dem Netzwerk mit hohem Ausmaß an Verläßlichkeit überwacht werden kann.
Weiterhin kann, da dann, wenn ein Knoten an dem Netzwerk erneut teilnimmt und sich dann nach einer Abschaltung selbst zurücksetzt, er einen Anfangswert seiner Anforderungssequenzzahl RSq auf einen speziellen Wert einstellt, das Netzwerk die Teilnahme des Knotens feststellen, und eine Änderung des Statuszustands des Knotens in ordnungsgemäßer Zeitabfolge, wobei eine Störung des Netzwerks selbst verhindert wird.
Sechste Ausführungsform
In 10 ist ein Blockschaltbild gezeigt, welches den Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in 4 dieselben Bauteile wie bei der voranstehend geschilderten zweiten Ausführungsform oder entsprechende Bauteile, und daher werden nachstehend die Beschreibung derselben oder gleichen Bauteile weggelassen.
In 10 bezeichnet das Bezugszeichen 18 mehrere Nachrichtenwarteschlangen, welche jeweils einer von mehreren Anwendungen zugeordnet werden können, und von welchen die mehreren Anwendungen oder dergleichen Information in Bezug auf eine Änderung des Statuszustands eines jeweiligen Knotens lesen können, und bezeichnet 19 eine Ereignishandhabungstabelle, die dazu verwendet wird, einem Ereignisbenachrichtigungsabschnitt 164 die Arten von Ereignissen mitzuteilen, die mitgeteilt werden sollen, und ihm die entsprechenden unter den mehreren Nachrichtenwarteschlangen 18 mitzuteilen, an welche die Benachrichtigung des Auftretens der Ereignisse geschickt werden soll. Wenn die Teilnahme oder die Lösung eines anderen Knotens an dem Netzwerk oder von dem Netzwerk festgestellt wird, schickt der Ereignisbenachrichtigungsabschnitt 164 die Benachrichtigung des Ereignisses an eine entsprechende Nachrichtenwarteschlange 18, die in der Ereignishandhabungstabelle 19 gespeichert ist.
Eine Kommunikationsanwendung oder dergleichen kann die Kommunikationsverarbeitung stoppen oder erneut in Gang setzen, wenn ein anderer Knoten am anderen Ende der Kommunikation unterbrochen wird oder neu gestartet wird. Dann kann die Kommunikationsanwendung oder dergleichen eine Umschaltung beispielsweise auf einen anderen Knoten durchführen, mit welchem sie kommunizieren kann. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die Netzwerkstatustabelle 13 periodisch abzufragen, und eine Ereignisbenachrichtigung, welche eine Änderung des Statuszustands eines anderen Knotens mitteilt, von der Statushandhabungseinheit 16 zu empfangen. Wenn der Statusaktualisierungsabschnitt 163 die Netzwerkstatustabelle 13 durch Information in Bezug auf die Feststellung des Lösens oder der Teilnahme eines anderen Knotens aktualisiert, oder durch eine Reaktion RESPONSE oder ein Paket NOTIFY, vergleicht der Ereignisbenachrichtigungsabschnitt 164 derartige Information mit dem momentanen Inhalt der Netzwerkstatustabelle 13. Wenn entweder derartige empfangene Information oder ein derartiges empfangenes Paket eine Änderung des Statuszustands eines anderen Knotens anzeigt, teilt der Ereignisbenachrichtigungsabschnitt 164 einem anderen wartenden Task, der darauf wartet, eine entsprechende Nachrichtenwarteschlange 18 zu lesen, die Änderung des Statuszustands des anderen Knotens mit, durch Senden einer Nachricht an die Nachrichtenwarteschlange 18.
Wenn mehrere Tasks auf die Benachrichtigung des Auftretens von Ereignissen unter unterschiedlichen Bedingungen warten, so daß Task 1 auf die Benachrichtigung des Auftretens einer Störung in einem anderen Knoten wartet, und Task 2 auf die Benachrichtigung der Teilnahme eines anderen Knotens in dem Netzwerk 11 wartet, schreibt jeder der mehreren Tasks ein Stück von Ereignisbenachrichtigungsstatusinformation bezüglich des Typs eines mitzuteilenden Ereignisses, eine entsprechende Nachrichtenwarteschlange 18, an welche eine Benachrichtigung des Auftretens des Ereignisses geschickt werden soll, und den Quellenknoten, von welchem er die Benachrichtigung empfängt, in die Ereignishandhabungstabelle 19 ein. Wenn der Ereignisbenachrichtigungsabschnitt 164 eine Änderung des Statuszustandes eines anderen Knotens feststellt, durch Vergleich empfangener Information in Bezug auf die Feststellung des Lösens oder die Teilnahme des anderen Knotens, oder einer empfangenen Reaktion RESPONSE oder eines empfangenen Pakets NOTIFY mit dem momentanen Inhalt der Netzwerkstatustabelle 13, sucht er nach einem oder mehreren Stücken von Ereignisbenachrichtigungsstatusinformation, welche der empfangenen Information oder dem empfangenen Paket zugeordnet sind, und zwar durch die Ereignishandhabungstabelle 19. Der Ereignisbenachrichtigungsabschnitt 164 teilt dann einer oder mehreren entsprechenden Nachrichtenwarteschlangen 18 das Auftreten des Ereignisses mit. Wenn daher die Ereignishandhabungstabelle 19 mehr als ein Stück an Ereignisbenachrichtigungsstatusinformation enthält, welche der empfangenen Information oder dem empfangenen Paket zugeordnet ist, kann der Ereignisbenachrichtigungsabschnitt 164 auf alle Stücke Bezug nehmen, und die Benachrichtigung des Auftretens des Ereignisses an entsprechende Nachrichtenwarteschlangen 18 schicken. Daher kann der Ereignisbenachrichtigungsabschnitt 164 sämtliche Tasks benachrichtigen, die auf eine Benachrichtigung des Auftretens des Ereignisses warten.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, wird gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Netzwerküberwachungsgerät zur Verfügung gestellt, welches schnell eine Änderung des Statuszustands eines anderen Knotens in dem Netzwerk 11 sämtlichen Tasks mitteilen kann, die auf eine Benachrichtigung des Auftretens des Ereignisses warten. Da sämtliche Tasks, an welche eine Benachrichtigung des Auftretens eines Ereignisses geschickt werden soll, einfach auf eine derartige Benachrichtigung warten, ohne periodisch die Netzwerkstatustabelle 13 abzufragen, kann eine Zeitverschwendung bei der CPU verringert werden.
Siebte Ausführungsform
In 11 ist ein Blockschaltbild dargestellt, welches den Aufbau eines Netzwerküberwachungsgeräts gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in 1 dieselben Bauteile wie bei der voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform, oder entsprechende Bauteile, und daher wird nachstehend die Beschreibung derselben oder entsprechenden Bauteile weggelassen.
In 11 bezeichnet das Bezugszeichen 17a eine erste periodisch überwachende Einheit, die ebenso aufgebaut ist wie die periodisch überwachende Einheit 17 von 4, 17b bezeichnet eine zweite periodisch überwachende Einheit, die ebenso aufgebaut ist wie die periodisch überwachende Einheit 17 von 7, und bezeichnet 20 einen Zeitgeber, der zwischen der ersten und zweiten periodisch überwachenden Einheit 17a bzw. 17b geteilt wird.
Das Netzwerküberwachungsgerät gemäß der voranstehend geschilderten zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung überwacht, ob sein Nachbarknoten stromaufwärts in einem logischen Ring lebt oder nicht in dem Netzwerk, in vorbestimmten Intervallen. In diesem Fall ist das Ausmaß des Verkehrs relativ gering, und ist auch das Ausmaß an Kommunikationsverarbeitung relativ gering, da in jedem der Überwachungszyklen nur ein Paket, welches zum Ziel geschickt werden soll, und ein Reaktionspaket, welches zur Quelle zurückgeschickt werden soll, auf dem Netzwerk übertragen werden. Wenn im Gegensatz mehrere Netzwerke miteinander verbunden werden, oder mehrere benachbarte Knoten sich gleichzeitig von dem Netzwerk lösen, ist viel Zeit zum Rekonstruieren eines logischen Rings erforderlich.
Andererseits überwacht das Netzwerküberwachungsgerät gemäß der voranstehend geschilderten vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Teilnahme noch nicht teilnehmender Knoten, die zwischen dem Knoten, zu welchem das Netzwerküberwachungsgerät gehört, und dem benachbarten Knoten stromaufwärts angeordnet sind, in vorbestimmten Intervallen. Wenn sich einer oder mehrere andere benachbarte Knoten stromaufwärts gleichzeitig von dem Netzwerk lösen, kann darüber hinaus das Netzwerküberwachungsgerät nach dem neuen unmittelbar benachbarten Knoten stromaufwärts durch einen stromaufwärtigen Suchbereich suchen, der eine Gruppe anderer Knoten enthält. In diesem Fall kann ein logischer Ring in kurzer Zeit rekonstruiert werden. Allerdings wird das Ausmaß des Verkehrs in dem Netzwerk erhöht, um die Teilnahme noch nicht teilnehmender Knoten zu überwachen, und ist eine komplizierte Verarbeitung zum Durchsuchen eines stromaufwärtigen Suchbereiches erforderlich.
Bei der Kommunikationshandhabung des Netzwerks 11 muß eine Störung der Kommunikationsvorgänge ohne Verzögerung festgestellt werden, und müssen Steueroperationen durchgeführt werden, beispielsweise die Rettung von Daten und die Umschaltung auf ein anderes Netzwerk, wogegen die Teilnahme eines anderen Knotens an dem Netzwerk nicht so schnell festgestellt werden muß, wie eine Kommunikationsstörung erfaßt wird, und derartige Steueroperationen nicht durchgeführt werden müssen. Wenn überwacht wird, ob der Nachbar stromaufwärts lebt oder nicht, in kurzen Intervallen, und wenn die Teilnahme eines oder mehrerer anderer Knoten an dem Netzwerk und die Rekonstruktion eines logischen Rings, falls erforderlich, in langen Intervallen durchgeführt wird, können die schnelle Feststellung einer Störung und die ausreichende Fähigkeit der Feststellung der Teilnahme eines oder mehrerer anderer Knoten in dem Netzwerk verwirklicht werden, und kann das Ausmaß der Kommunikationsverarbeitung für die Überwachung verringert werden.
Der Zeitgeber 20, der gemeinsam von der ersten und zweiten periodisch überwachenden Einheit verwendet wird, erzeugt zwei Takte, und triggert die erste periodische Überwachungseinheit 17a, um mit der Überwachung zu beginnen, ob der Nachbarknoten stromaufwärts lebt oder nicht, in kurzen Intervallen. Die erste periodische Überwachungseinheit 17a schickt eine Reaktionsanforderung REQUEST an den unmittelbar benachbarten Knoten stromaufwärts, wie die periodische Überwachungseinheit 17 von 4. Wenn der Knoten selbst, zu welchem die erste periodische Überwachungseinheit 17a gehört, allein in dem Netzwerk vorhanden ist, sendet die erste periodische Überwachungseinheit 17a die Reaktionsanforderung REQUEST auf dem Netzwerk 11. Wenn eine Änderung des Statuszustands des Nachbarknotens stromaufwärts auftritt, sendet die erste periodische Überwachungseinheit 17a ein Paket NOTIFY, welches das Auftreten des Ereignisses anzeigt, über das Netzwerk 11. Ein derartiges Paket wird auf dem Netzwerk 11 mit Hilfe einer Paketsendeeinheit 14 übertragen.
Der Zeitgeber 20 triggert darüber hinaus die zweite periodische Überwachungseinheit 17b in langen Intervallen. Die zweite periodische Überwachungseinheit 17b schickt eine Reaktionsanforderung REQUEST sowohl an den Nachbarknoten stromaufwärts als auch einen oder mehrere, noch nicht teilnehmende andere Knoten, die noch nicht an dem Netzwerk 11 teilgenommen haben, wie die periodische Überwachungseinheit 17 von 7. Wenn eine Änderung des Statuszustands bei entweder dem Nachbarknoten stromaufwärts oder einem oder mehreren, noch nicht teilnehmenden anderen Knoten auftritt, sendet die zweite periodische Überwachungseinheit 17b ein Paket NOTIFY, welches das Auftreten des Ereignisses anzeigt, über das Netzwerk 11. Ein derartiges Paket wird über das Netzwerk 11 mit Hilfe der Paketsendeeinheit 14 übertragen.
Das Netzwerküberwachungsgerät kann jedes zu ihm gelangende Paket empfangen, welches entweder in kurzen oder langen Intervallen von einem anderen Knoten geschickt wurde, mit Hilfe einer Paketempfangseinheit 15. Die Paketempfangseinheit 15 überträgt das empfangene Paket an eine Statushandhabungseinheit 16. Die Statushandhabungseinheit 16 schickt eine Reaktion RESPONSE an den Sender der Reaktionsanforderung REQUEST, wenn die Anforderung für den Knoten selbst bestimmt ist, zu welchem die Statushandhabungseinheit 16 gehört, wie bei der Statushandhabungseinheit 16 von 7.
Wenn das Netzwerküberwachungsgerät eine Reaktion RESPONSE von dem benachbarten Knoten stromaufwärts empfängt, der überwacht werden soll, setzt es eine Zeitablaufmarke zurück. Wenn das Netzwerküberwachungsgerät alternativ eine Reaktion RESPONSE von einem stromaufwärtigen Suchbereich empfängt, der überwacht werden soll, aktualisiert es entweder den Kandidaten für den neuen benachbarten Knoten stromaufwärts, oder führt eine Ermittlungsverarbeitung zur Ermittlung durch, ob einer oder mehrere Knoten, die zwischen dem Knoten, zu welchem das Netzwerküberwachungsgerät gehört, und dem neuen benachbarten Knoten stromaufwärts liegen, leben oder nicht. In jedem Fall aktualisiert, wenn das empfangene Paket eine wirksame Reaktion RESPONSE oder ein wirksames Paket NOTIFY ist, die Statushandhabungseinheit 16 die Netzwerkstatustabelle 13.
Wenn sich der unmittelbar benachbarte Knoten stromaufwärts von dem Netzwerk 11 löst, kann die erste periodische Überwachungseinheit 17a die Lösung des benachbarten Knotens stromaufwärts früher feststellen als die zweite periodische Überwachungseinheit 17b. Daraufhin beginnt die erste periodische Überwachungseinheit 17a mit der periodischen Überwachung, ob der nächste (oder neue) benachbarte Knoten stromaufwärts lebt oder nicht, in kurzen Intervallen. Andererseits sucht die zweite periodische Überwachungseinheit 17b nach dem neuen benachbarten Knoten stromaufwärts durch einen Suchbereich stromaufwärts, in Reaktion auf die Feststellung der Lösung des vorherigen benachbarten Knotens stromaufwärts durch die erste periodische Überwachungseinheit 17a. Wenn die Statushandhabungseinheit 16 eine Reaktion RESPONSE auf die Reaktionsanforderung empfängt, die entweder von der ersten oder zweiten periodischen Überwachungseinheit 17a bzw. 17b durchgeführt wurde, um den neuen benachbarten Knoten stromaufwärts zu überwachen, oder den stromaufwärtigen Suchbereich zu durchsuchen, und dann die Netzwerkstatustabelle 13 aktualisiert, beginnen sowohl die erste als auch die zweite periodische Überwachungseinheit 17a bzw. 17b mit der periodischen Überwachung des neuen unmittelbar benachbarten Knotens stromaufwärts. Wenn die Statushandhabungseinheit 16 eine Reaktion RESPONSE auf die Reaktionsanforderung empfängt, die von der ersten periodischen Überwachungseinheit 17a,durchgeführt wurde, bevor die zweite periodische Überwachungseinheit 17b mit dem Durchsuchen des Suchbereichs stromaufwärts nach dem neuen benachbarten Knoten stromaufwärts beginnt, wird der neue Nachbarknoten stromaufwärts festgestellt. Daraufhin führt daher die zweite periodische Überwachungseinheit 17b keine Suche nach dem neuen benachbarten Knoten stromaufwärts durch den Suchbereich stromaufwärts durch.
Es gibt Variationen der Reaktionen sämtlicher Knoten, die in dem Netzwerk 11 überwacht werden sollen. Wenn Knoten mit hohem Reaktionsvermögen vorhanden sind, die eine Reaktion auf eine Anforderung mit hoher Geschwindigkeit zurückschicken können, und Knoten mit niedriger Reaktionsgeschwindigkeit, die nicht eine Reaktion auf eine Anforderung mit hoher Geschwindigkeit zurückschicken können, schaltet das Netzwerküberwachungsgerät an jedem Knoten mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit nur die zweite periodische Überwachungseinheit 17b frei, so daß sie in langen Intervallen arbeitet, und schaltet das Netzwerküberwachungsgerät an jedem Knoten mit niedriger Reaktionsgeschwindigkeit sowohl die erste als auch die zweite periodische Überwachungseinheit 17a bzw. 17b frei, so daß diese in kurzen Intervallen bzw. in langen Intervallen arbeiten. Jeder Knoten weist eine Statusmarke auf, die anzeigt, daß es sich bei jedem Knoten entweder um eine Knoten mit hohem Reaktionsvermögen oder einen Knoten mit niedrigem Reaktionsvermögen handelt, und welche in der Netzwerkstatustabelle 13 des Knotens gespeichert ist. Bei der Teilnahme an dem Netzwerk 11 teilt jeder Knoten sämtlichen anderen Knoten mit, ob es sich bei ihm um einen Knoten mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit oder einen Knoten mit niedriger Reaktionsgeschwindigkeit handelt, teilt also die voranstehend geschilderte Statusmarke mit. Die erste periodische Überwachungseinheit 17a, die in kurzen Intervallen arbeiten kann, wählt den unmittelbar benachbarten Knoten stromaufwärts unter mehreren teilnehmenden Knoten mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit aus, und überwacht dann den benachbarten Knoten stromaufwärts periodisch. Die mehreren Knoten mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit bilden daher einen anderen logischen Ring, in welchem sie sich untereinander in kurzen Intervallen überwachen. Andererseits überwacht die zweite periodische Überwachungseinheit 17b, die in langen Intervallen arbeiten kann, periodisch den unmittelbar benachbarten Knoten stromaufwärts, bei welchem es sich entweder um einen Knoten mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit oder einen Knoten mit niedriger Reaktionsgeschwindigkeit handeln kann, und durchsucht auch einen stromaufwärtigen Suchbereich, der sowohl einen Knoten mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit als auch einen Knoten mit niedriger Reaktionsgeschwindigkeit enthalten kann, nach dem neuen unmittelbar benachbarten Knoten stromaufwärts.
Die Statushandhabungseinheit 16 an einem Knoten mit niedriger Reaktionsgeschwindigkeit empfängt keine Reaktionsanforderung von ihrem benachbarten Knoten mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit stromabwärts. Die erste periodische Überwachungseinheit 17a, die in kurzen Intervallen arbeiten kann, kann ein Paket, beispielsweise eine Reaktionsanforderung REQUEST, die von einem anderen Knoten durchgeführt wird, der annimmt, daß er sich allein in dem Netzwerk befindet, oder ein Paket NOTIFY empfangen, welches von einem anderen Knoten geschickt wird, und welches von dem anderen Knoten gesendet wird. Die Statushandhabungseinheit 16 aktualisiert die Netzwerkstatustabelle 13. Anders ausgedrückt, obwohl jeder Knoten mit niedriger Reaktionsgeschwindigkeit keine Reaktionsanforderung durchführt und keine Reaktion in kurzen Intervallen durchführt, empfängt jeder Knoten mit niedriger Reaktionsgeschwindigkeit die Benachrichtigung in Bezug auf eine Änderung des Statuszustandes von einem anderen Knoten von einem Knoten mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit und manipuliert die Benachrichtigung, um so die Information bezüglich der Änderung zu erhalten.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, wird gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Netzwerküberwachungsgerät zur Verfügung gestellt, welches überwachen kann, ob der Nachbarknoten stromaufwärts lebt oder nicht, in kurzen Intervallen, und welches die Teilnahme eines oder mehrerer anderer Knoten in dem Netzwerk überwachen kann, und einen logischen Ring in langen Intervallen rekonstruieren kann, wodurch eine sofortige Feststellung einer Störung und die ausreichende Fähigkeit der Feststellung der Teilnahme eines oder mehrerer anderer Knoten an dem Netzwerk ermöglicht werden, und das Ausmaß der Kommunikationsverarbeitung für die Überwachung verringert wird. Selbst wenn es Variationen bei den Reaktionen sämtlicher zu überwachender Knoten in dem Netzwerk 11 gibt, kann jeder Knoten mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit eine Überwachungsoperation sowohl in kurzen als auch langen Intervallen durchführen, und kann jeder Knoten mit niedriger Reaktionsgeschwindigkeit eine Überwachungsoperation nur in langen Intervallen durchführen, so daß alle Knoten in dem Netzwerk einander überwachen.
Bei der gezeigten, beispielhaften Ausführungsform lassen sich verschiedene Varianten durchführen. Offensichtlich kann entweder die Paketempfangseinheit oder die Paketsendeeinheit 14, oder können beide Einheiten in einen ersten Abschnitt, der in kurzen Intervallen arbeiten kann, und einen zweiten Abschnitt aufgeteilt werden, der in langen Intervallen arbeiten kann. Bei einer Variante kann die zweite periodische Überwachungseinheit 17b denselben Aufbau aufweisen wie die periodische Überwachungseinheit 17 von 5 oder Figur 9. Es wird ebenfalls deutlich, daß die Statushandhabungseinheit 16 die Funktion aufweisen kann, das Auftreten eines Ereignisses mitzuteilen, welches durch die Statushandhabungseinheit 16 von 10 zur Verfügung gestellt wird.

Claims

Netzwerküberwachungsgerät für einen Netzwerkknoten, der mit einem Netzwerk (11) verbunden ist, enthaltend: a) eine Bestimmungsvorrichtung zum Senden eines Überwachungspakets an einen ersten zu dem Netzwerküberwachungsgerät benachbarten Knoten in dem Netzwerk (11), um festzustellen, dass sich der erste Knoten von dem Netzwerk gelöst hat, wenn die Bestimmungsvorrichtung nicht ein Reaktionspaket in Ansprechen auf das Überwachungspaket von dem ersten benachbarten Knoten empfängt; eine Reaktionsvorrichtung, die auf ein Überwachungspaket von einem zweiten, zu dem Netzwerküberwachungsgerät benachbarten Knoten in dem Netzwerk (11) reagiert, um ein Reaktionspaket an den zweiten benachbarten Knoten zu schicken; c) eine Benachrichtigungsvorrichtung, um dann, wenn die Bestimmungsvorrichtung festgestellt hat, dass sich der erste benachbarte Knoten von dem Netzwerk (11) gelöst hat, ein zugeordnetes Benachrichtigungspaket an alle anderen mit dem Netzwerk (11) verbundenen Knoten zu senden.
Netzwerküberwachungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Knoten stromaufwärts oder stromabwärts zu dem Netzwerküberwachungsgerät angeordnet ist.
Netzwerküberwachungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass d) eine Handhabungstabelle (13) zum Speichern logischer Adressen für die Knoten vorgesehen ist, die an dem Netzwerk teilnehmen, sowie e) eine Aktualisierungsvorrichtung (163) zum Aktualisieren der Handhabungstabelle (13) dann, wenn die Bestimmungsvorrichtung feststellt, dass sich der erste Knoten von dem Netzwerk gelöst hat, oder bei Empfang eines Benachrichtigungspakets zum Anzeigen, dass sich ein anderer Knoten von dem Netzwerk (11) gelöst hat.
Netzwerküberwachungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der dem Netzwerküberwachungsgerät zugeordnete Knoten neu an dem Netzwerk teilnimmt, die Aktualisierungsvorrichtung (163) ein Überwachungspaket an alle anderen mit dem Netzwerk (11) verbundenen Knoten sendet, und die Handhabungstabelle auf der Grundlage von Antwortpaketen in Ansprechen auf das Überwachungspaket generiert.
Netzwerküberwachungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Ansprechen auf ein Überwachungspaket von einem neu an dem Netzwerk (11) teilnehmenden Knoten die Reaktionsvorrichtung ein Reaktionspaket in Ansprechen auf das Überwachungspaket an den neu an dem Netz (11) teilnehmenden Knoten schickt und die Aktualisierungsvorrichtung (163) die Handhabungstabelle (13) aktualisiert.
Netzwerküberwachungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungsvorrichtung ein Überwachungspaket an mindestens einen weiteren Knoten schickt, der noch nicht an dem Netz teilnimmt und zwischen den Knoten des Netzwerküberwachungsgeräts und dem ersten Knoten angeordnet ist.
Netzwerküberwachungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungsvorrichtung ein Überwachungspaket an eine Gruppe von noch nicht mit dem Netzwerk (11) verbundenen weiteren Knoten sendet, die zwischen dem Knoten des Netzwerküberwachungsgeräts und dem ersten Knoten liegen.
Netzwerküberwachungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Suchvorrichtung (176) vorgesehen ist, um dann, wenn die Bestimmungsvorrichtung ein Ablösen des ersten Knoten von dem Netzwerk (11) feststellt, ein Überwachungspaket an mindestens einen Knoten in einem vordefinierten Suchbereich stromaufwärts oder stromabwärts zu senden und hierdurch nach einem neuen benachbarten Knoten anhand eine in Reaktion auf das Überwachungspaket zurückgesendeten Pakets zu suchen.
Netzwerküberwachungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Suchvorrichtung (176) zum Ändern und Verschieben des Suchbereichs für ein iteratives Suchen nach einem neuen benachbarten Knoten ausgebildet ist.
Netzwerküberwachungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nummerierungsvorrichtung (177) vorgesehen ist, um bei jedem in dem Netzwerk (11) zu versendenden Paket eine Zeitsequenzzahl zu ergänzen.
Netzwerküberwachungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktualisierungsvorrichtung (163) bei einem Aktualisieren der Handhabungstabelle (13) unter Verwendung eines über das Netzwerk (11) empfangenen Pakets auf eine dem Paket hinzugefügte Zeitsequenzzahl Bezug nimmt und die Handhabungstabelle (13) nur dann aktualisiert, wenn das Paket einem jüngsten, in dem anderen Knoten auftretenden Ereignis zugeordnet ist.
Netzwerküberwachungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ereignissendevorrichtung (164) vorgesehen ist, um eine Nachricht zum Anzeigen eines spezifischen Ereignisses in dem Netzwerk (11) an eine zugeordnete Warteschlange (18) in dem Netzwerküberwachungsgerät für eine nachfolgende Verarbeitung zu senden.
Netzwerküberwachungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bestimmungsvorrichtungen (17a, 17b) vorgesehen sind, derart, dass sich das Betriebsintervall einer ersten Bestimmungsvorrichtung (17a) von jedem der anderen Bestimmungsvorrichtungen (17b) unterscheidet.