Hintergrund der Erfindung
1. Feld der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet
digitaler Datenverarbeitungssysteme und insbesondere lokale
Netze, in denen eine Vielzahl solcher Systeme untereinander
verbunden sind, um eine verteilte Verarbeitungsfähigkeit
einer Anzahl von Benutzern zur Verfügung zu stellen. Die
vorliegende Erfindung bietet insbesondere Verbesserungen von
Nachrichtenübertragungsprotokollen für lokale Netze, um das
Nachrichtenübertragungsvermögen des Netzes zu verbessern.
-
Die Erfindung betrifft insbesondere einen Knotenpunkt zur
Verbindung in einem lokalen Netz für die Verbindung von
Service-Benutzern und Service-Lieferanten untereinander.
2. Beschreibung des Standes der Technik
-
Da Computersysteme geringer und mittlerer Größe immer weniger
Kosten und immer mehr leisten, kann eine Anzahl von ihnen
untereinander verbunden werden, um Netze zu bilden, damit
sichergestellt wird, daß eine Anzahl von unterschiedlichen
Dienstarten zu jeder Zeit für die Benutzer erhältlich ist,
die unterschiedliche Verarbeitungsaufgaben haben. Solche
Dienste können irgendwelche der Dienste umfassen, die
normalerweise von solchen Netzen erhältlich sind, einschließlich
solcher Dienste wie z. B. elektronische Mail-Post
(Mail-Speicherung und Mail-Übertragung), Wortverarbeitung, Buchführung,
Gehaltsabrechnung oder Inventur, oder Datenkommunikationen
über Telefonleitungen oder Mikrowellenverbindungen. Das
Verbinden von Systemen untereinander in einem Netz trägt dazu
bei, die Verfügbarkeit der Dienste für Service-Benutzer zu
verbessern, indem eine Anzahl von Service-Lieferanten in dem
Netz enthalten sind und indem jeder der Service-Lieferanten
einen oder mehrere der Dienste zur Verfügung stellt, wodurch
die Wahrscheinlichkeit dafür, daß der Ausfall irgendeines
Service-Lieferanten in dem Netz darin resultiert, daß eine
erhebliche Anzahl von Diensten für die Dienstbenutzer zu
irgendeiner Zeit nicht verfügbar ist, reduziert wird.
Tatsächlich kann ein lokales Netz so ausgelegt sein, daß mehrere
Service-Lieferanten überlappende Dienste anbieten, wobei
mehrere Service-Lieferanten in diesem Fall die Fähigkeit dazu
haben, einen bestimmten Service anzubieten, wenn ein Service-
Lieferant ausfällt oder mit Service-Nachfragen übersättigt
ist.
-
Typischerweise finden die Kommunikationen in einem lokalen
Netz über eine oder eine begrenzte Anzahl von
Datenübertragungsverbindungen statt. Beispiele für solche
Datenübertragungsverbindungen umfassen z. B. DECnet, SNA (System Network
Architecture) oder X.25 Kommunikationsprotokolle, die
Datenübertragungsverbindungen wie z. B. Ethernet verwenden. Eine
Anzahl von Service-Benutzern, wie z. B. Video-Geräte, die von
Bedienern gesteuert werden, sind durch
schnittstellen-Einrichtungen, die als "Terminal-Server" bekannt sind, mit der
Datenübertragungsverbindung verbunden. Auf ähnliche Weise
sind die Service-Lieferanten mit den
Datenübertragungsverbindungen durch Interface-Einrichtungen verbunden, die als
"Knotenpunkte" bezeichnet werden.
-
Wenn es der Operator wünscht, einen Service zu verwenden, der
von einer Einheit bereitgestellt wird, die mit einem
Knotenpunkt verbunden ist, kann er eine Verbindung mit dem
Knotenpunkt anfordern, und über den Knotenpunkt zu der Einheit,
damit er den Dienst bereitgestellt bekommt. Normalerweise muß
der Operator dazu den bestimmten Knotenpunkt oder die
bestimmten Knotenpunkte und die Einheit bzw. die Einheiten
wissen, die den gewünschten Dienst liefern. Der Operator wählt
einen Knotenpunkt und eine Einheit aus, um den Dienst zu
liefern, und veranlaßt den Terminal-Server dazu, den Dienst über
diesen Knotenpunkt und Service-Lieferanten nachzufragen. Der
Terminal-Server und der Knotenpunkt tauschen Nachrichten aus,
die es ermöglichen, eine "virtuelle Schaltung" einzurichten,
die einen Datenübertragungsmechanismus zwischen dem Terminal
des Operators und dem Lieferanten des Dienstes erzeugt. Die
virtuelle Schaltung verläuft im wesentlichen vom Terminal des
Operators als Service-Benutzer durch den Terminal-Server über
die Datenübertragungsverbindung und durch den Knotenpunkt zu
dem Service-Lieferanten. Wenn eine Anzahl von Benutzern das
lokale Netz verwendet, können mehrere virtuelle Schaltungen
über die Datenübertragungsverbindung eingerichtet werden, um
Kommunikationen zwischen den Benutzern und Lieferanten zu
erzeugen. Zudem, wenn mehrere Terminals, die mit einem
Terminal-Server verbunden sind, Dienste von einem
Service-Lieferanten benötigen, der mit dem gleichen Knotenpunkt
verbunden ist, werden normalerweise getrennte virtuelle Schaltungen
zwischen jedem Terminal und dem Service-Lieferanten
eingerichtet, um den erforderlichen Dienst bereitzustellen.
-
Service-Daten werden in der Form von Nachrichten über die
virtuellen Schaltungen zwischen den Terminals und den
Service-Lieferanten übertragen. Alle Nachrichten werden von dem
Terminal-Server eingereiht und über die einzige
Datenübertragungsverbindung übertragen. Um sicherzustellen, daß die
Nachrichten empfangen werden, übertragen die Einheiten, die in
dem Netz verbunden sind, die Nachricht erneut, bis eine
Bestätigung von dem Empfänger empfangen wird, die einen
korrekten Empfang verifiziert. Insbesondere überwachen die
Terminal-Server und die Knotenpunkte, nachdem sie Nachrichten
durch die virtuellen Schaltungen über die
Datenübertragungsverbindungen geschickt haben, die Datenübertragungsverbindung
nach Bestätigungen, und wenn keine Bestätigung innerhalb
einer ausgewählten Zeitdauer empfangen wird, wird eine
korrigierende Aktion unternommen. Jede Nachricht, die über die
virtuelle Schaltung geschickt wird, wird von einer eigenen
Bestätigungsnachricht durch die virtuelle Schaltung
bestätigt, auch dann, wenn eine Serie von Nachrichten zwischen dem
gleichen Terminal-Server und dem gleichen Knotenpunkt durch
unterschiedliche virtuelle Schaltungen über die gleiche
Datenübertragungsverbindung geschickt werden. Jede
Bestätigungsnachricht
muß separat erzeugt werden, was erfordert, daß
Zeit und Einrichtungen in der Empfangseinrichtung mit der
Erzeugung separater Bestätigungsnachrichten beschäftigt sind.
Desweiteren kann das Erfordernis solcher separater
Bestätigungsnachrichten verursachen, daß die
Datenübertragungsverbindung schnell unnötig belastet wird.
-
Bei bekannten Netzen werden Nachrichtenübertragungen durch
virtuelle Schaltungen über eine Datenübertragungsverbindung
entweder durch das Auftreten von gewissen Ereignissen
("ereignisgetriebene" Übertragung), wie z. B. das
Vorhandensein von Daten, die übertragen werden sollen, oder durch das
Ablaufen von bestimmten Zeitgebern ("zeitgeberbasierende"
Übertragung) ausgelöst. Sowohl Übertragungssysteme mit
ereignisgetriebenen Nachrichten als auch Übertragungssysteme mit
zeitgeberbasierenden Nachrichten enthalten gewisse Annahmen
über den Nachrichtenverkehr durch virtuelle Schaltungen über
die Datenübertragungsverbindung. Die ereignisgetriebenen
Systeme setzen voraus, daß die Datenübertragungsverbindung eine
ausreichende Bandbreite hat, auch wenn sie stark beansprucht
wird, um sicherzustellen, daß Nachrichten von den Terminal-
Servern zu den Knotenpunkten geliefert werden, daß die
Nachrichten durch die Service-Lieferanten verarbeitet werden
können und daß die Antworten auf die Nachrichten an die
Terminal-Server zurückgegeben werden können, und zwar alle
innerhalb einer maximal tolerierbaren Verzögerungsdauer. Wenn die
Datenübertragungsverbindung einen zu hohen Betrag von
Nachrichtenverkehr befördert, werden die Verzögerungen jedoch
unakzeptabel lang. Desweiteren, wenn eine Einheit Daten immer
dann abschickt, wenn sie einige Datenbytes von einem Service-
Benutzer oder -Lieferanten empfängt, wird eine erhebliche
Anzahl solcher Nachrichten primär aus
Identifikationsinformationen für die virtuelle Schaltung zusammengesetzt sein, die
notwendig dafür sind, eine geeignete Identifikation der
virtuellen Schaltung sicherzustellen, die die Nachricht über die
gemultiplexte Datenübertragungsverbindung bewerkstelligt,
aber ansonsten zu keinem anderen Zweck dient.
-
Zeitgeberbasierende Nachrichtenübertragungssysteme stellen
andererseits sicher, daß jede Einheit, die mit dem
Datenübertragungskanal verbunden ist, dazu in der Lage ist,
Nachrichten über die Verbindung in periodischen Intervallen zu
senden. Diese Systeme stellen sicher, daß alle Einheiten einen
relativ gleichförmigen Zugriff auf die
Datenübertragungsverbindung haben. Solche Systeme haben jedoch auch eine Anzahl
von Nachteilen. Erstens überträgt jede Einheit, wenn der
Zeitpunkt gekommen ist, daß sie übertragen soll, Nachrichten
über ihre virtuelle Schaltung, ganz gleich, ob sie
irgendwelche Daten zu übertragen hat oder nicht, was offensichtlich
Bandbreite auf der Datenübertragungsverbindung verschwendet.
Desweiteren, da Einheiten dem System hinzugefügt sind, müssen
die Zeitgeber aller Einheiten eingestellt werden, um
sicherzustellen, daß alle Einheiten einen angemessen gleichen
Zugriff auf die Datenübertragungsverbindung haben.
-
Ein solches zeitgeberbasierendes
Nachrichtenübertragungssystem wird in der US-A-4,199,663 beschrieben, das die Funktion
eines Übertragungsintervallzeitgebers lehrt.
-
Electronics International, Vol. 53, Nr.19, 28. August 1990,
Seite 80, New York, USA lehrt, Nachrichten zu senden, die ein
Datenfeld und Kennzeichenfeld enthalten, das anzeigt, ob das
Datenfeld voll oder leer über einer
Datenübertragungsverbindung ist.
-
Die beanspruchte Erfindung schafft ein neues
Nachrichtenübertragungssystem für ein lokales Netz, das einen erhöhten
Nachrichtendurchsatz zwischen Service-Benutzern und
Service-Lieferanten über eine Datenübertragungsverbindung in einem
lokalen Netz hat, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, daß
alle Einheiten einen relativ gleichförmigen Zugriff auf die
Datenübertragungsverbindung für das Übertragen von
Nachrichten haben.
-
Eine Ausführungsform der beanspruchten Erfindung schafft ein
lokales Netz, über das eine Vielzahl von Benutzern, wie z. B.
Endgeräte oder Drucker, mit Service-Lieferanten, wie z. B.
Datenverarbeitungssystemen, Datenspeichergeräten, wie z . B.
Platten oder Bandaufzeichnungsgeräten, oder
Datenverbindungen, wie z. B. Telefonleitungen oder
Mikrowellenübertragungsverbindungen, kommunizieren kann. Ein oder mehrere Geräte-
Server verbinden direkt mit der Datenübertragungsverbindung.
Jeder Geräte-Server ist ein Interface zur
Datenübertragungsverbindung für einen oder mehreren der Benutzer. Auf ähnliche
Art und Weise verbinden ein oder mehrere Knotenpunkte mit der
Datenübertragungsverbindung und jeder Knotenpunkt ist eine
Schnittstelle zu der Datenübertragungsverbindung für einen
oder mehrere Service-Lieferanten. Jeder Knotenpunkt schickt
periodisch eine Service-Anzeige-Nachricht über die
Datenübertragungsverbindung, die seine Identifikation, die Kennungen
der Dienste, die von den Service-Lieferanten bereitgestellt
werden, die damit verbunden sind, und Betriebsdaten für jeden
der Dienste enthält. Jeder Geräte-Server empfängt diese
Nachrichten und zeichnet sie in einem Service-Verzeichnis auf.
Die Dienste, die von den Service-Lieferanten in dem Netz für
einen Benutzer erhältlich sind, sind für die Operatoren aus
dem Service-Verzeichnis ersichtlich, das von den
Geräte-Servern gespeichert wird.
-
Wenn es ein Operator wünscht, einen Dienst des
Service-Verzeichnises zu verwenden, gibt er den Geräte-Server dazu frei,
nach dem Dienst nachzufragen. Der Geräte-Server wählt dann
den jeweiligen Lieferanten aus, um den Dienst auf der Basis
der Betriebsdaten des service-Verzeichnisses bereitzustellen
und identifiziert den Knotenpunkt, durch den Kommunikationen
mit dem Service-Lieferanten ausgeführt werden können. Wenn
der Geräte-Server dann nicht mit dem Knotenpunkt
kommuniziert, dann richten der Geräte-Server und der Knotenpunkt
eine virtuelle Schaltung ein, über die sie Nachrichten
transferieren. Zudem richtet der Geräte-Server eine
Service-Sitzung zwischen ihm und dem Benutzer ein, dessen Operator den
Dienst nachfragt, und der Knotenpunkt richtet eine
Servicesitzung zwischen ihm selbst und dem Service-Lieferanten ein,
der mit dem Knotenpunkt verbunden ist, der den Dienst
bereitstellt, welcher von dem Benutzer nachgefragt wird, wobei die
Service-Sitzungen mit dem Geräte-Server bzw. mit dem
Knotenpunkt
verbunden sind und die Kennung der Sitzung der Einheit
bekannt ist, d. h., dem Geräte-Server oder Knotenpunkt am
anderen Ende der virtuellen Schaltung. Wenn irgendwelche
anderen Benutzer nach Diensten nachfragen, die von
Service-Lieferanten bereitgestellt werden, die mit dem gleichen
Knotenpunkt verbunden sind, werden ähnliche Sitzungen für diese
Benutzer durch den Geräte-Server und für den
Service-Lieferanten durch die Knotenpunkt eingerichtet. Nachrichten für alle
diese Sitzungen können durch die gleiche virtuelle Schaltung
in Schlitzen in der gleichen virtuellen Schaltungsnachricht
gemultiplext übertragen werden, die allen Service-Benutzern
oder Lieferanten dient. Der Geräte-Server braucht deshalb
nicht eine neue virtuelle Schaltung für jedes Gerät
einzurichten, das den Dienst benötigt, der von einem
Service-Lieferanten geliefert wird, der mit dem Knotenpunkt verbunden
ist. Desweiteren werden nur die Nachrichten der virtuellen
Schaltung bestätigt, und nicht die einzelnen Nachrichten
zwischen Service-Benutzern- und Lieferanten, wodurch die Anzahl
der übertragenen Bestätigungsnachrichten und die Anzahl der
Einrichtungen in den Geräte-Servern und in den Knotenpunkten
reduziert werden, welche zum Erzeugen der
Bestätigungsnachrichten erforderlich sind.
-
Gemäß der beanspruchten Erfindung werden
Nachrichtenübertragungen zwischen einer Geräte-Server-Einheit und einem
Knotenpunkt durch eine virtuelle Schaltung von einer Geräte-Server-
Einheit ausgelöst, und jede Nachricht von einer
Geräte-Server-Einheit für einen Knotenpunkt wird durch eine Nachricht
von dem Knotenpunkt bestätigt. Jede Nachricht von dem
Knotenpunkt enthält ein Antwortanforderungs-Kennzeichen, das durch
den Knotenpunkt gesetzt oder gelöscht werden kann. Das
Antwortanforderungs-Kennzeichen wird gesetzt, wenn die Nachricht
Sitzungsschlitzdaten enthält, ansonsten wird das Kennzeichen
gelöscht. Der Abschnitt jeder virtuellen Schaltung in dem
Geräte-Server enthält eine Server-Zeitgeberschaltung und ein
Datenwarte-Kennzeichen (DWF= data waiting flag), das entweder
durch den Empfang einer Nachricht des Knotenpunkts, der ein
gesetztes Antwortanforderungs-Kennzeichen hat, oder in
Antwort auf den Empfang von Schlitzdaten der Service-Benutzer
gesetzt wird, die die virtuelle Schaltung verwenden.
Normalerweise sendet der Knotenpunkt eine Nachricht nur in Antwort
auf eine Nachricht von dem Geräte-Server. Wenn das
Antwortanforderungs-Kennzeichen jedoch in der vorhergehenden Nachricht
gelöscht war, was auftritt, wenn der Knotenpunkt keinerlei
Daten in der vorhergehenden Nachricht gesendet hat, kann der
Knotenpunkt eine andere Nachricht an den Geräte-Server
schicken, die Daten enthält, bevor er eine nachfolgende Nachricht
von dem Geräte-Server empfängt. Wenn ein Geräte-Server eine
Nachricht durch die virtuelle Schaltung über die
Datenübertragungsverbindung schickt, beginnt die
Server-Zeitgeberschaltung, die auf einen ausgewählten Wert vorgesetzt wird,
herunterzuzählen. Wenn die Server-Zeitgeberschaltung
abgelaufen ist und wenn das Datenwarte-Kennzeichen gesetzt ist,
schickt der Geräte-Server eine Nachricht durch die virtuelle
Schaltung. Bis die Server-Zeitgeberschaltung abgelaufen ist,
ist der Geräte-Server dafür gesperrt, eine neue Nachricht
über die virtuelle Schaltung zu schicken. Desweiteren sperrt
das Datenwarte-Kennzeichen den Geräte-Server dafür,
irgendwelche Nachrichten zu senden, bis das Datenwarte-Kennzeichen
gesetzt ist, was anzeigt, daß es eine Nachricht vom
Knotenpunkt empfangen hat, in dem das
Antwortanforderungs-Kennzeichen gesetzt ist, oder daß es neue Schlitzdaten von den
Service-Benutzern zu senden hat.
-
Das Antwortsanforderungs-Kennzeichen erlaubt dem Knotenpunkt,
unmittelbar eine Nachricht zu bestätigen, die von dem Geräte-
Server empfangen wurde, ganz gleich, ob er Daten hat oder
nicht, die sofort gesendet werden sollen, und für sich selbst
die Option zu reservieren, eine zweite Nachricht zu senden,
die Daten hat, wenn keine Daten in der Anfangsnachricht
gesendet wurden, wobei die zweite Nachricht auch dann gesendet
werden kann, wenn er keine dazwischen liegende Nachricht von
dem Geräte-Server empfängt. Das
Antwortsanforderungs-Kennzeichen erlaubt dem Knotenpunkt in Verbindung mit dem
Datenwarte-Kennzeichen, den Geräte-Server dazu zu zwingen, eine
Nachricht zu bestätigen, die Daten enthält, wenn die Server-
Zeitgeber-Schaltung das nächste Mal abläuft, ganz gleich, ob
der Geräte-Server Daten zu senden hat. Die Server-Zeitgeber-
Schaltung richtet eine minimale Verzögerungszeitdauer ein,
nachdem der Geräte-Server eine Nachricht sendet, bevor sie
eine nachfolgende Nachricht ausgibt, wodurch anderen Geräte-
Servern erlaubt wird, Nachrichten durch die virtuelle
Schaltung zu senden, die sie auf der Datenübertragungsverbindung
eingerichtet haben. Der Geräte-Server und der Knotenpunkt
haben damit den Vorteil von sowohl eines zeitgeberbasierenden
Systems, das auf der Server-Zeitgeber-Schaltung basiert, als
auch eines ereignisgetriebenen Systems, das auf der
nachgefragten Antwort und dem Datenwarte-Kennzeichen basiert.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Die vorliegende Erfindung wird insbesondere durch die
anhängenden Ansprüche erläutert. Die obenstehenden und weiteren
Vorteile dieser Erfindung können besser verstanden werden,
indem auf die folgende detaillierte Beschreibung in
Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in
denen
-
Fig. 1 ein allgemeines Blockdiagramm eines lokalen Netzes
ist, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
aufgebaut ist;
-
Fig. 2A ein Diagramm ist, das die Inhalte der
Service-Anzeige-Nachricht erläutert, die von den Service-Lieferanten
des Netzes nach Fig. 1 gesendet wird, und
-
Fig. 2B ein Diagramm einer Datenbank ist, die von den
Service-Benutzern des Netzes nach Fig. 1 in Antwort auf die
Service-Anzeige-Nachricht nach Fig. 2A eingerichtet wird;
-
Fig. 3A ist ein Diagramm, das eine virtuelle Schaltung und
Service-Sitzungen zeigt, die nützlich zum Verstehen des
Betriebes des Netzes nach Fig. 1 sind;
-
Fig. 3B und 3C sind Diagramme, die Datenbänke darstellen,
die von den Service-Lieferanten und Service-Benutzern des
Netzes nach Fig. 1 verwendet werden;
-
Fig. 4 ist ein Zustandsdiagramm, das zum Verstehen des
Betriebs der virtuellen Schaltung nach Fig. 3A nützlich ist;
-
Fig. 5 ist ein Zustandsdiagramm, das zum Verstehen des
Betriebes der Service-Sitzungen nach Fig. 1 nützlich ist;
-
Fig. 6A bis 6D zeigen die Formate von Nachrichten der
virtuellen Schaltung, die durch die virtuelle Schaltung nach
Figur 3A gesendet werden;
-
Fig. 7A bis 7D zeigen die Formate von Sitzungsschlitznachrichten,
die zwischen entsprechenden Sitzungen der Geräte-
Server und der Knotenpunkte nach Fig. 3A gesendet werden;
und
-
Fig. 8 gibt die Zeitpunkte von Nachrichten an, die durch die
virtuellen Schaltungen nach Fig. 3A gesendet werden.
Detaillierte Beschreibung einer erläuternden Ausführungsform
-
Fig. 1 stellt ein lokales Netz 10 dar, in dem eine Vielzahl
von Service-Benutzern, die allgemein mit dem Bezugszeichen 12
angegeben sind, mit einer Vielzahl von Service-Lieferanten,
die allgemein mit dem Bezugszeichen 14 angegeben sind, über
eine gemeinsame Datenübertragungsverbindung 16 kommunizieren.
Eine Datenübertragungsverbindung 16 kann die Form von
irgendeiner Anzahl von Datenübertragungsleitungen und
Schnittstellenschaltungen annehmen, die Daten zwischen den
Service-Benutzern- und Service-Lieferanten in Bit-serieller oder
Bitparalleler Form übertragen. Z.B. kann die
Datenübertragungsverbindung die Form eines Koaxialkabels und einer
Schnittstellenschaltung annehmen, die Nachrichten unter Verwendung
des bekannten Ethernet-Protokolls für lokale Netze senden. In
diesem Protokoll werden Daten in Nachrichten mit einem
vorgegebenen Format organisiert und in bit-serieller Form zwischen
Stationen über das Koaxialkabel gesendet. Eine Anzahl von
anderen Kommunikationsverbindungen, die unterschiedliche
Protokolle verwenden, ist vorhanden, die auch in dem lokalen Netz
nach Fig. 1 verwendet werden könnten; die spezifische
Datenübertragungsverbindung, die ausgewählt ist, ist nicht eine
Eigenschaft der vorliegenden Erfindung.
-
Die Service-Benutzer 12 können eine Vielzahl von Geräten, wie
z. B. Videoanzeige-Terminals 18, Drucker 20 und
Personal-Computer 22, umfassen. Das Netz 10 enthält auch eine Vielzahl
von Geräte-Servern 24, von denen jeder mit mehreren Service-
Benutzern verbindet und die Service-Benutzer in die Lage
versetzt, über die Datenübertragungsverbindung 16 mit den
Service-Lieferanten 14 zu kommunizieren. Die Service-Lieferanten
14 können Geräte, wie z. B. Prozessoren 26, Plattenlaufwerke
28, Bandspeicher-Einrichtungen 30 und Datenkanäle 32 (wie
z. B. Telefonleitungen oder Mikrowellenverbindungen) und
Analog-zu-Digital-Wandler 33 sein. Das Netz 10 enthält auch eine
Vielzahl von Knotenpunkten 34, von denen jeder mit mehreren
Service-Lieferanten verbunden sein kann. Desweiteren
verbindet jeder Knotenpunkt 34 direkt mit der
Datenübertragungsverbindung 16 und erzeugt Kommunikationen zwischen den Service-
Lieferanten, die mit ihm verbunden sind, und der
Datenübertragungsverbindung. Es wird darauf hingewiesen, daß in
einigen Fällen ein Service-Lieferant und ein Knotenpunkt in einer
einzigen Einheit, die beide Funktionen ausführt, integriert
sein können.
-
Die Service-Lieferanten 14 bieten den Service-Benutzern 12
einen Dienst an. Solche Dienste können z. B. eine Speicherung
und Versendung von Post unter den Service-Benutzern,
Textverarbeitungs-Einrichtungen, Zugriff auf Programme wie z. B.
Gehaltsabrechnung, Inventurkontrolle oder ähnliches sein, oder
z. B. die Fähigkeit, Einträge auf einer Platte bzw.
Banddateien zu speichern oder von diesen wieder zu finden, die
Fähigkeit, über Telefonleitungen und Mikrowellenleitungen zu
kommunizieren, und die Fähigkeit, Daten von z. B.
wissenschaftlichen Instrumenten über Analog-zu-Digital-Wandler 33
zu aquirieren. Solche Dienste, aber auch zusätzliche Dienste
sind im Stand der Technik bekannt und werden deshalb hier
nicht weiter behandelt.
-
Es wird darauf hingewiesen, daß einige Service-Benutzer auch
Dienste liefern können. Z.B. können gewisse Personal Computer
22 im Netz 10 zusätzlich zu ihrer Eigenschaft als
Service-Benutzer auch Programme haben, auf die von anderen Benutzern
zugegriffen wird und die von anderen Benutzern wie z. B. einem
Terminal 18 verwendet werden. In diesem Fall kann der
Personal Computer mit einem Knotenpunkt 34 aber auch mit einem
Geräte-Server 24 verbunden werden, damit seine Programme für
die Service-Benutzer als Dienste verfügbar sind. Eine
Einheit, die eine Schnittstelle für den Personal Computer zu der
Datenübertragungsverbindung bildet, kann die Einrichtungen
sowohl eines Knotenpunkts als auch eines Geräte-Servers
bereitstellen.
-
Jeder Knotenpunkt 34 sendet periodisch eine
"Anzeige"-Nachricht aus, die von allen Geräte-Servern 24 empfangen wird,
die ihn selbst und die Dienste, die von den
Service-Lieferanten 14 bereitgestellt werden, die mit diesem Knotenpunkt
verbunden sind, und auch die "Betriebsdaten" für jeden Dienst
identifiziert. Gemäß Fig. 2A enthält die
Service-Anzeige-Nachricht eine Vielzahl von Feldern, die einen Kopf 50, der
von dem Protokoll abhängt, das über eine
Datenübertragungsverbindung 16 übertragen wird, und einen Hauptteil 54 umfaßt.
In einer Ausführungsform hat der Kopf 50 ein
Knotenpunktidentifikationsfeld 51, das den übertragenden Knotenpunkt
identifiziert, ein Protokolltypfeld 52, das die Nachricht als
Service-Anzeigenachricht identifiziert, und ein
Multicast-Adreßfeld 53, das alle Geräte-Server 24 in die Lage versetzt, die
Nachricht empfangen zu können. Dem Kopf 50 nachfolgend sendet
der Knotenpunkt den Hauptteil 54 der Nachricht ab, der die
verschiedenen Dienste, die von ihm geliefert werden können,
und die Betriebsdaten für jeden Dienst identifiziert. Die
Betriebsdaten zeigen z. B. an, wie schnell der Service-Lieferant
14 darin ist, auf die Service-Nachfrage zu antworten, was zum
Teil von der Anzahl der Service-Benutzer 12, dann von der
Verwendung des Dienstes, der von dem spezifischen Lieferanten
geliefert wird, und somit von der potentiellen Verzögerung
beim Antworten auf die Kommunikationen von einem anderen
Service-Benutzer abhängt, der den Dienst nachfragen könnte.
-
Nach dem Empfangen der Service-Anzeigenachrichten von dem
Knotenpunkt 34 richtet jeder Geräte-Server 24 (Fig. 1) ein
Service-Verzeichnis ein, wie es z. B. in der Fig. 2B gezeigt
wird. Das Verzeichnis umfaßt eine Tabelle, in der die
Knotenpunktidentifikationen, die Dienste, die von dem Knotenpunkt
bereitgestellt werden, und die service-Betriebsdaten
gespeichert sind. Somit kann, wenn ein Operator eines
Service-Benutzers 12 es wünscht, einen der Dienste, die in dem
Verzeichnis gezeigt werden, zu verwenden, der Geräte-Server die
Inhalte des Service-Verzeichnisses, das in Fig. 2B gezeigt
wird, verwenden, um zu bestimmen, welche Knotenpunkte diesen
Service liefern. Wenn mehr als ein Knotenpunkt den
nachgefragten Service liefert, verwendet der Geräte-Server die
Betriebsdaten der Betriebsdaten-Felder, um zu bestimmen welcher
Knotenpunkt die besten Betriebsdaten für den Dienst hat, und
fordert den Knotenpunkt auf, den Dienst bereitzustellen.
-
Die unterschiedlichen Dienste, die von den
Service-Lieferanten verfügbar sind, können in Gruppen oder Klassen unterteilt
werden und jeder Benutzer kann nur auf diejenigen Dienste
zurückgreifen, die von Interesse für ihn sind. Die
Service-Namen können in Gruppen organisiert sein, die durch
Gruppennamen identifiziert sind, und der Geräte-Server kann nur die
Dienste einem bestimmten Benutzer anzeigen, die in den
Gruppen sind, auf die der Benutzer zugreifen kann.
-
Wenn ein Benutzer 12 einen Service benötigt, der von einem
Service-Lieferanten 14 bereitgestellt wird, welcher in dem
Service-Verzeichnis identifiziert ist, beginnt der Geräte-
Server 24 damit, eine virtuelle Schaltung 58 zwischen ihm und
dem Knotenpunkt 34 einzurichten, der den Dienst mit den am
meisten geeigneten service-Betriebsdaten liefern kann. Gemäß
Fig. 3A richtet der Geräte-Server 24 eine Zustandsmaschine
60 der virtuellen Schaltung ein, die zweiwegige
Datenkommunikationen über ein Paar von unidirektionalen Datenkanälen
erzeugt, wobei eine Zustandsmaschine 64 der virtuellen
Schaltung durch den Knotenpunkt 34 eingerichtet wird. Die
Zustandsmaschinen 60 und 64 der virtuellen Schaltung und die
Datenkanäle 62 erzeugen eine Einrichtung zum Übertragen von
Daten in der Form von Nachrichten zwischen dem Geräte-Server
24 und dem Knotenpunkt 34 über die
Datenübertragungsverbindung 16. Es wird darauf hingewiesen, daß
Nachrichtenkommunikationen durch eine Anzahl von Datenkanälen 62 über die
Datenübertragungsverbindung 16 gemultiplext werden können und
dementsprechend die Datenübertragungsverbindung
Nachrichtenkommunikationen für eine Anzahl von virtuellen Schaltungen
des Netzes 10 durchführt.
-
Die Zustandsmaschine 60 der virtuellen Schaltung im Geräte-
Server 24 kommuniziert mit den einzelnen Service-Benutzern 12
mittels Service-Sitzungen, die eigene
Sitzungs-Zustandsmaschinen 66 verwenden, die der Geräte-Server auf herkömmliche
Art und Weise für jeden Benutzer einrichtet. Auf ähnliche Art
und Weise kommuniziert die virtuelle Zustandsmaschine 64 des
Knotenpunkts mit den Service-Lieferanten 14, die eigene
Sitzungs-Zustandsmaschinen 68 verwenden.
-
Der Geräte-Server 24 und der Knotenpunkt 34 verwenden
Nachrichten, die über die Datenübertragungsverbindung 16 gesendet
werden, um die virtuelle Schaltung und die
sitzungs-Zustandsmaschinen aufzubauen, was weiter unten in Verbindung mit den
Fig. 4 bis 7D beschrieben wird. Kurz gesagt, wenn ein
Benutzer 12 ein Service von einem Service-Lieferanten 14
benötigt, dann bestimmt der Geräte-Server 24 zuerst, ob eine
virtuelle Schaltung zwischen ihm und dem Knotenpunkt 34
existiert, der von dem Geräte-Server ausgewählt wird. Wenn eine
solche virtuelle Schaltung nicht existiert, sendet der
Geräte-Server 24 eine Virtuellschaltungsnachricht über die
Datenübertragungsverbindung 16 zum Knotenpunkt 34, die den
Knotenpunkt dazu veranlaßt, seine Zustandsmaschine 64 für die
virtuelle Schaltung einzurichten, um sein Ende der virtuellen
Schaltung 58 zu bilden. Eine Sitzungs-Zustandsmaschine 66
wird ebenfalls zwischen der Zustandsmaschine 60 der
virtuellen Schaltung und dem Benutzer 12 aufgebaut, um es Daten und
anderen Informationen zu ermöglichen, vom Benutzer kommend
gesammelt zu werden und zum Benutzer übertragen zu werden.
-
In einer nachfolgenden Virtuellschaltungsnachricht, nachdem
die virtuelle Schaltung aufgebaut wurde, wird ein
Sitzungsschlitz vom Geräte-Server 24 zum Knotenpunkt 34 über die
virtuelle Schaltung 58, insbesondere über die
Datenübertragungsverbindung 16 gesendet, der den benötigten Service
identifiziert. Der Knotenpunkt 34 baut eine Sitzungs-Zustandsmaschine
68 auf, die mit dem Service-Lieferanten verbindet, der den
benötigten Service liefert, und die es ermöglicht, Daten und
andere Informationen zwischen der Zustandsmaschine der virtuellen
Schaltung und dem Service-Lieferanten zu übertragen.
Jede Sitzungs-Zustandsmaschine sammelt Informationen, die von
dem mit ihr verbundenen Benutzer oder Service-Lieferanten aus
übertragen werden sollen, und erzeugt die Informationen in der
Ford von Sitzungs-Nachrichten für die Zustandsmaschine der
virtuellen Schaltung, die wiederum die sitzungs-Nachrichten
von verschiedenen Zustandsmaschinen der Service-Benutzer oder
Service-Lieferanten ansammelt, die zwischen dem gleichen
Geräte-Server 24 und dem gleichen Knotenpunkt 34 übertragen
werden sollen, und erzeugt eine einzige
Virtuell-Schaltungsnachricht zur Übertragung durch die virtuelle Schaltung 58
über die Datenübertragungsverbindung 16. Auf den Empfang
einer virtuellen Schaltungsnachricht von der virtuellen
Schaltung 58 hin überträgt die Zustandsmaschine der virtuellen
Schaltung die Sitzungs-Nachrichten zu den jeweiligen
Sitzungs-Zustandsmaschinen, die die vorgesehenen Empfänger für
die Übertragung zu den jeweiligen Service-Benutzern 12 und
Service-Lieferanten 14 sind, und schickt eine einzige
Bestätigungs-Nachricht über die virtuelle Schaltung zurück, um den
Empfang der Virtuell-Schaltungsnachricht anzuzeigen. Es wird
darauf hingewiesen, daß nur eine einzige Virtuell-Schaltungs-
Bestätigungsnachricht für die gemultiplexten Nachrichten
zwischen Service-Benutzern und Lieferanten verwendet wird, was
den Bestätigungsnachrichtenverkehr gegenüber dem oft
erforderlichen des Standes der Technik reduziert, wodurch die
Verkehrsbelastung der Datenübertragungsverbindung 16 reduziert
wird und ebenfalls der Aufwand, der im Geräte-Server und
Knotenpunkt erforderlich ist, um Bestätigungsnachrichten zu
erzeugen, reduziert wird.
-
Die virtuellen Zustandsmaschinen 60 und 64 des Geräte-Servers
24 bzw. des Knotenpunkts 34 enthalten jeweils eine Datenbank,
wie es in der Fig. 3B angegeben ist, die beim Senden und
Empfangen von Nachrichten über die Kanäle 62 verwendet wird.
Die Datenbank 70 enthält ein Fernkennungswort 72 und ein
Lokal-Kennungswort 74. Die Kennungswörter 72 und 74 enthalten
die Kennung der virtuellen Schaltung 58, die durch den
Knotenpunkt 34 und den Geräte-Server 24 zugeordnet ist. Die
Inhalte des Lokal-Kennungswortes 74 werden von der Einheit, in
der die Datenbank 70 untergebracht ist, zugeordnet und die
Inhalte des Fernkennungswortes 72 werden von der anderen
Einheit zugeordnet, die an der virtuellen Schaltung beteiligt
ist. Somit wird in der Virtuell-schaltungs-Datenbank 70, die
in dem Geräte-Server 24 untergebracht ist, das
Lokal-Kennungswort durch den Geräte-Server zugeordnet und das Fern-
Kennungswort durch den Knotenpunkt 34 zugeordnet, der das
andere Ende der virtuellen Schaltung bildet. Auf ähnliche Art
und Weise werden in der Virtuell-Schaltungs-Datenbasis 70
(Fig. 3B), die im Knotenpunkt 34 untergebracht ist, die
Inhalte des Lokal-Kennungswortes 74 durch den Knotenpunkt
zugeordnet und die Inhalte des Fern-Kennungswortes 72 werden
durch den Geräte-Server zugeordnet. Die Inhalte der zwei
Kennungswörter 72 und 74 werden in den
Virtuell-Schaltungsnachrichten gesendet, die durch die virtuelle Schaltung über die
Datenübertragungsverbindung übertragen werden, um es dem
Geräte-Server und dem Knotenpunkt zu ermöglichen, die
Nachrichten, welche über die Datenübertragungs-Verbindung 16
übertragen werden, als zugeordnet zu einer bestimmten virtuellen
Schaltung zu identifizieren.
-
Die Virtuell-Schaltungs-Datenbank 70 enthält auch ein
Nachrichtentypfeld 76, das den Typ der
Virtuell-Schaltung-Nachricht, der als nächstes übertragen werden soll,
identifiziert. Drei Arten von Virtuell-Schaltungsnachrichten werden
über eine virtuelle Schaltung gesendet, nämlich eine START-
Virtuell-Schaltungsnachricht, eine RUN-Nachricht und eine
STOP-Virtuell-Schaltungsnachricht, die genau weiter unten in
Verbindung mit den Fig. 4 und 6A bis 6D erläutert werden.
-
Ein M-Feld 78 identifiziert, ob die Einheit, die die
Datenbank 70 enthält, eine Master-Einheit oder eine Slave-Einheit
ist. Im Netz 10 (Fig. 1) sind Geräte-Server 24 immer Master
und Knotenpunkt 34 immer Slaves. Kommunikationen über eine
virtuelle Schaltung werden immer durch die Geräte-Server
ausgelöst und die Knotenpunkte bestätigen immer oder antworten
auf die Kommunikationen von den Geräte-Servern.
-
Ein R-Feld 80 zeigt an, wenn es gesetzt ist, daß die zuletzt
gesendete Nachricht eine Antwort erfordert.
-
Die Datenbank 70 enthält auch Nachrichtenzähler 82 und
Bestätigungszähler 84. Jede Nachricht, die von dem Geräte-Server
24 oder Knotenpunkt 34 gesendet wird, enthält eine
Nachrichten-Sequenz-Nummer, die von der Zustandsmaschine der
virtuellen Schaltung in der Empfangs-Einheit überprüft wird, um
sicherzustellen, daß die nachfolgenden Nachrichten richtig in
Reihenfolge empfangen werden. Nachrichten werden erneut
gesendet, um sicherzustellen, daß sie richtig empfangen werden,
wenn sie nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit bestätigt
werden. Die Reihenfolgennummern stellen sicher, daß das
Empfangsgerät eine erneut gesendete Nachricht als neue Nachricht
behandelt, wenn es tatsächlich die Nachricht einer
vorhergehenden Übertragung richtig empfangen hat. Die Inhalte des
Nachrichtenzählers 82 identifizieren die Anzahl der
Nachrichten, die gesendet und empfangen wurden, und die
Bestätigungszähler enthalten die Nachrichtennummern der Nachrichten, die
bestätigt wurden. Somit kann der Geräte-Server und
Knotenpunkt, wenn eine Nachrichtennummer ausgelassen wurde oder
wenn Bestätigungen nicht in numerischer Reihenfolge empfangen
werden, bestimmen, welche Nachrichten nicht richtig über die
Datenübertragungsverbindung 16 gesendet wurden.
-
Ein Datenwarte-Kennzeichen (DWF= data waiting flag) 86 wird
immer dann gesetzt, wenn irgendeine sitzungs-Zustandsmaschine
Daten hat, die über die virtuelle Schaltung zu senden sind.
In einem Geräte-Server 24 wird das Datenwarte-Kennzeichen
gesetzt, wenn eine Nachricht von einem Knotenpunkt empfangen
wird, die eine Antwort erfordert.
-
Der Zähler 88 für das erneute Senden und der Zeitgeber 90 für
das erneute Senden werden beim erneuten Senden von
Nachrichten verwendet, die nicht innerhalb einer Zeitdauer bestätigt
wurden, welche von dem Zeitgeber für das erneute Senden
ausgewählt wurde. Die sendende Einheit sendet jede nicht
bestätigte Nachricht einige Male, wie es von dem Zähler 88 für
erneutes Senden ausgewählt wird. Wenn die Nachricht nicht
bestätigt wird, nachdem der Zähler für erneutes Zählen zu Ende
gezählt hat, wird das andere Ende der virtuellen Schaltung
als nicht dienstbereit gekennzeichnet.
-
Die virtuelle Schaltungs-Datenbank 70 eines Geräte-Servers 24
enthält auch einen Server-Schaltungs-Zeitgeber 92. Wenn der
Geräte-Server 24 eine Nachricht sendet, setzt er seine
Server-Schaltungs-Zeitgeber 92 zurück und wird danach dafür
gesperrt, eine nachfolgende Nachricht zu senden, bis der
Server-Schaltungszeitgeber zu Ende gezählt hat. Somit wird, auch
wenn das Datenwarte-Kennzeichen 86 gesetzt ist, das anzeigt,
daß der Geräte-Server Informationen hat, die in einer
Virtuell-Schaltungsnachricht gesendet werden sollen, der Geräte-
Server dafür gesperrt, Virtuell-Schaltungsnachrichten über
die virtuelle Schaltung 58 zu senden, bis der
Server-Schaltungszeitgeber zu Ende gezählt hat. Umgekehrt, auch wenn der
Server-Schaltungszeitgeber 92 zu Ende gezählt hat, sendet der
Geräte-Server 24 keine Nachrichten, bis das
Datenwarte-Kennzeichen 86 gesetzt wird. Nachdem der
Server-Schaltungszeitgeber zu Ende gezählt hat, wenn das Datenwarte-Kennzeichen 86
der virtuellen Schaltung danach gesetzt wird und die vorher
gesendeten Nachrichten bestätigt wird, kann dann der Geräte-
Server 24 sofort eine neue virtuelle Schaltungsnachricht über
die virtuelle Schaltung 58 senden. Wenn eine zuvor gesendete
Nachricht nicht bestätigt worden ist, wartet ein
Geräte-Server oder Knotenpunkt einen Zeitwert lang, wie es durch den
Zeitgeber 90 für erneutes Senden angegeben wird, und sendet
die nicht bestätigte Nachricht erneut ab.
-
Der Server-Schaltungszeitgeber 92 stellt somit zumindest eine
minimale Verzögerungsdauer zwischen dem Senden neuer
Virtuell-Schaltungsnachrichten durch den Geräte-Server 24 durch
irgendeine bestimmte virtuelle Schaltung sicher. Somit, wenn
ein starker Verkehr über die virtuelle Schaltung gegeben ist
und wenn das Datenwarte-Kennzeichen gesetzt wird, bevor der
Server-Schaltungszeitgeber zu Ende gezählt hat, sind
Nachrichtenübertragungen davon abhängig, daß der
Server-Schaltungszeitgeber 92 zu Ende gezählt hat. Wenn jedoch der
Verkehr durch die virtuelle Schaltung schwach ist, ist das
Senden der Virtuell-Schaltungsnachricht vom Setzen des
Datenwarte-Kennzeichens 86 abhängig. Da mit einer Ausnahme, wie
weiter unten erläutert wird, die Knotenpunkte 34 nur auf
Virtuell-Schaltungsnachrichten der Geräte-Server antworten oder
ansonsten diese Nachrichten bestätigen, regeln die Server-
Schaltungszeitgeber und die Datenwarte-Kennzeichen in den
Geräte-Servern auch den Nachrichtenverkehr von den
Knotenpunkten durch die virtuellen Schaltungen. Das Netz 10 (Fig. 1)
erreicht somit die Vorteile sowohl der zeitgeberbasierenden
Nachrichtenübertragungen als auch der ereignisgetriebenen
Nachrichtenübertragungen, wobei die ereignisgetriebenen
Übertragungen durch das Vorhandensein von Informationen vom
Benutzer 12 für die Übertragung über die virtuellen Schaltungen
ausgelöst werden und wobei die zeitgeberbasierenden
Nachrichtenübertragungen auf dem Ablaufen der
Server-Schaltungszeitgeber basieren, ohne daß die Nachteile der bekannten
Übertragungen gegeben sind.
-
Die Virtuell-Schaltungs-Datenbank 70 eines Geräte-Servers 24
enthält auch einen Aufrechterhaltungs-Zeitgeber 94, der den
Geräte-Server dazu freigibt, eine Nachricht über die
virtuelle Schaltung zu schicken, wenn er darüber eine Nachricht
für eine sehr lange Zeitdauer nicht geschickt hat, um
sicherzustellen, daß der Knotenpunkt 34 die Beteiligung an seinem
Ende der virtuellen Schaltung beibehält. Der Knotenpunkt 34
antwortet, wodurch dem Geräte-Server mitgeteilt wird, daß er
nicht abgefallen ist.
-
Wie oben angegeben wurde, kommunizieren der Service-Benutzer
und der Service-Lieferant, der den von dem Benutzer
benötigten Service liefert, mittels Sitzungsschlitzen. Genauer
übertragen
die Sitzungs-Zustandsmaschinen in dem Geräte-Server
und in dem Knotenpunkt Sitzungsschlitze, die Übergänge
zwischen Zuständen in den jeweiligen Sitzungs-Zustandsmaschinen
verursachen und auch Service-Daten und Statusinformationen
zwischen dem Service-Benutzer und dem Service-Lieferanten
übertragen.
-
Jede Sitzungs-Zustandsmaschine verwendet eine
Sitzungs-Datenbank 100, die in Fig. 3C angegeben ist. Die
Sitzungs-Datenbank enthält ein Fern-Kennungsfeld 102 und ein
Lokal-Kennungsfeld 104, die in der gleichen Art und Weise verwendet
werden, wie die Zustandsmaschine der virtuellen Schaltung die
Fern- und Lokal-Kennungsfelder 72 und 74 in der Virtuell-
Schaltungs-Datenbank 70 (Fig. 3B) verwenden. Insbesondere
kann jede Virtuell-Schaltungsnachricht, die über eine
virtuelle Schaltung gesendet wird, Sitzungsschlitze für
unterschiedliche Service-Sitzungen enthalten (d. h.
Sitzungsschlitze, die vorgesehen sind, von unterschiedlichen
Sitzungs-Zustandsmaschinen der Geräte-Server und Knotenpunkt
verwendet zu werden, die über die gleiche virtuelle Schaltung
kommunizieren) und die Fern- und Lokal-Kennungsfelder 102
bzw. 104 identifizieren die Sitzung und die
Sitzungs-Zustandsmaschinen, die die vorgesehenen Empfänger der
Sitzungsschlitze sind. Die Inhalte des Lokal-Kennungsfeldes werden
von der Einheit zugeordnet, in der die Datenbank
untergebracht ist, und die Inhalte der Fern-Datenbank werden von
einer anderen Einheit zugeordnet.
-
Jede Sitzungs-Datenbank 100 enthält auch einen Datenpuffer
106 zum Speichern von Daten, die von dem Service-Benutzer 12
oder dem Service-Lieferanten 14, die mit der bestimmten
Sitzungs-Zustandsmaschine verbunden sind, empfangen werden oder
zu diesem Service-Benutzer 12 oder diesem Service-Lieferanten
14 gesendet werden sollen.
-
Wenn der Daten-Puffer 106 mit Daten des Benutzers 12 oder des
Service-Lieferanten 14 geladen ist, die mit einer bestimmten
Sitzungs-Zustandsmaschine verbunden sind, wird ein
Datenbereit-Kennzeichen 108 gesetzt, das wiederum das Datenwarte-
Kennzeichen 86 in der Virtuell-Schaltungs-Datenbank 70 dazu
freigibt, gesetzt zu werden. Wenn der Geräte-Server oder
Knotenpunkt danach eine Virtuell-Schaltungsnachricht sendet,
kann er die Datenbereit-Kennzeichen der Service-Sitzungen,
die der virtuellen Schaltung zugeordnet sind, abfragen, um zu
bestimmen, ob ihre Datenpuffer Daten enthalten, die gesendet
werden sollen, und kann die Inhalte der verschiedenen Felder
entfernen, einschließlich der Daten von den Datenpuffern 106,
wenn deren zugeordnete Datenbereit-Kennzeichen gesetzt sind,
um Sitzungs-Schlitze für die Übertragung in einer Virtuell-
Schaltungsnachricht zu erzeugen.
-
Ein Bytezählfeld 110 identifiziert die Anzahl der Datenbytes
in dem Datenpuffer 106 und wird mit den Daten im Sitzungs-
Schlitz gesendet.
-
Ein Sitzungs-Schlitz-Typfeld 112 identifiziert die Art des
Sitzungs-Schlitzes, der gesendet werden soll. Fünf Typen von
Sitzungs-Nachrichten können gesendet werden, einschließlich
START, STOP, REJECT, DATA und sTATus-Nachrichten. Die Inhalte
der Sitzungs-Nachrichten werden unten in Verbindung mit den
Fig. 5 und 7A bis 7D beschrieben.
-
Lokal- und Fernkreditfelder 114 bzw. 116 in der
Sitzungs-Datenbank 100 beziehen sich auf die Anzahl der Schlitze, die
verfügbar sind, wobei jeder Schlitz einer spezifischen Menge
von Daten entspricht. Jeder Sitzungs-Schlitz, der über eine
virtuelle Schaltung gesendet wird, enthält ein Kredit-Feld,
das die Menge an Speicherplatz, der in dem Datenpuffer für
irgendeine Antwortinformation von der Einheit am anderen Ende
der virtuellen Schaltung verfügbar ist, identifiziert, die an
der Service-Sitzung beteiligt ist. Die Inhalte des Kredit-
Feldes der Nachricht werden von den Inhalten des
Lokal-Kredit-Feldes 114 der Sitzungs-Datenbank 100 der Einheit
geliefert, die die Nachricht sendet. Die Inhalte des Fern-Kredit-
Feldes 116 werden von den Inhalten des Kredit-Abschnittes des
Sitzungs-Schlitzes geliefert, der von der Einheit am anderen
Ende der virtuellen Schaltung empfangen wird.
-
Fig. 4 erläutert die verschiedenen Zustände der
Zustandsmaschinen 60 und 64 (Fig. 3A) der virtuellen Schaltung und die
verschiedenen Nachrichten, die über die virtuelle Schaltung
während dieser Zustände gesendet werden können und die unter
diesen Zuständen Übergänge verursachen. Die Fig. 6A bis 6D
geben die verschiedenen Virtuell-Schaltungsnachrichten genau
an. Wie oben angegeben wurde werden durch die virtuelle
Schaltung drei Typen von Virtuell-Schaltungsnachrichten
gesendet, einschließlich einer
START-Virtuell-Schaltungsnachricht, einer STOP-Virtuell-Schaltungsnachricht, und einer
RUN-Nachricht. Die START- und
STOP-Virtuell-Schaltungsnachrichten werden verwendet, um die virtuelle Schaltung
einzurichten oder aufzuheben und die RUN-Nachricht wird verwendet,
um Informationen einschließlich sitzungs-Schlitzen zwischen
den Service-Benutzern und Service-Lieferanten zu übertragen.
-
Gemäß Fig. 4 sind die Zustandsmaschinen 60 und 64 im Geräte-
Server 24 bzw. im Knotenpunkt 34 beide anfänglich in einem
HALTED-Zustand. Wenn ein Benutzer 12 einen Service benötigt,
der von einem Service-Lieferanten 14 bereitgestellt wird, der
mit dem Knotenpunkt 34 verbunden ist, und wenn keine
virtuelle Schaltung zwischen dem Geräte-Server 24 und dem
Knotenpunkt 34 besteht, sendet der Geräte-Server 24 eine
START-Virtuell-Schaltungsnachricht an den Knotenpunkt 34.
-
Fig. 6A gibt das generelle Format einer
Virtuell-Schaltungsnachricht an. Gemäß Fig. 6A beginnt die Nachricht mit einem
Datenübertragungs-Verbindungskopf 120, dessen Format von der
bestimmten Datenübertragungsverbindung 16 abhängt, die für
das Netz 10 ausgewählt ist. In der spezifischen
Ausführungsform, in der die Datenübertragungsverbindung mit dem
Ethernet-Protokoll konform ist, enthält der
Datenübertragungsverbindungs-Kopf ein Zieladressenfeld 122 und ein
Quellenadressenfeld 124, die den jeweils sendenden und empfangenden
Knotenpunkt bzw. Geräte-Server identifizieren, und ein
Protokoll-Typfeld 126.
-
Nach dem Datenübertragungs-Verbindungskopf 120 enthält die
Nachricht einen Virtuell-Schaltungs-Kopf 13'0, der die
virtuelle
Schaltung identifiziert, über die die Nachricht gesendet
wird. Der Virtuell-Schaltungs-Kopf enthält ein Ziel-Virtuell-
Schaltungs-Identifikationsfeld 132 und ein Quelle-Virtuell-
Schaltung-Identifikationsfeld 134, deren Inhalte von dem
Fern- und Lokal-Kennungsfeldern 72 bzw. 74 in der Datenbank
70 (Fig. 3B) geliefert werden. Diese Felder 132 und 134
identifizieren die virtuelle Schaltung, durch die die
Nachricht übermittelt werden soll. Da jede Empfangseinheit
mehrere virtuelle Schaltungen haben kann, sogar zwischen sich
selbst und dem gleichen Knotenpunkt oder einem Geräte-Server,
werden die Felder 132 und 134 dazu benutzt, die spezifische
virtuelle Schaltung zu identifizieren, für die die Nachricht,
die über die Datenübertragungsverbindung 16 empfangen wird,
bestimmt ist. Wenn die Nachricht eine
START-Virtuell-Schaltungsnachricht vom Geräte-Server 24 ist, enthält gemäß Fig.
6B das Ziel-Virtuell-Schaltungs-Identifikationsfeld 132 eine
"0" und das Quelle-Virtuell-Schaltungs-Identifikationsfeld
enthält eine Identifikation, die von dem Geräte-Server 24
zugeordnet wird.
-
Der Virtuell-Schaltungskopf 130 enthält auch ein
Nachrichtentypfeld, ein M-Kennzeichen und ein R-Kennzeichen, deren
Inhalte von den Felder 76, 78 und 80 der
Virtuell-Schaltungsdatenbank 70 (Fig. 3B) geliefert werden. Der Kopf 30 enthält
auch eine Nachrichtensequenz und eine
Bestätigungssequenznummer, die von den Zählern 82 und 84 stammt, und ein Feld 136,
das die Anzahl der Sitzungs-Schlitze, die in dem Datenfeld
140 enthalten sein können, angibt. Die Inhalte des Sitzungs-
Nummernfeldes 136 werden nur in Verbindung mit der
RUN-Virtuell-Schaltungsnachricht (Fig. 6C) verwendet, die nachfolgend
beschrieben wird. In einer START-Virtuell-Schaltungsnachricht
enthält das Datenfeld 140 Informationen, die vom Empfänger
beim Aufbau der virtuellen Schaltung verwendet werden. In
einer STOP-Virtuell-Schaltungsnachricht (Fig. 6D) enthält das
Datenfeld Informationen über die Gründe, warum die virtuelle
Schaltung gestoppt wird.
-
Eine Virtuell-Schaltungsnachricht (Fig. 6A) endet mit einem
Fehlerüberprüfungsfeld 142, das ein zyklisches
Redundanzprüfwort
enthält, um zu überprüfen, ob die Nachricht ohne Fehler
empfangen wurde.
-
Nachdem der Geräte-Server 24 die
START-Virtuell-Schaltungsnachricht gesendet hat, wechselt er gemäß Fig. 4 von einem
HALTED-Zustand in einen STARTING-Zustand über. Ähnlich, wenn
der Knotenpunkt 34 die start-Virtuell-Schaltungsnachricht
empfängt, geht er vom HALTED-Zustand in den STARTING-Zustand
über und antwortet mit entweder einer
START-Virtuell-Schaltungsnachricht, die angibt, daß er die virtuelle Schaltung
unterstützen will und sich an ihr beteiligen will, oder gibt
eine STOP-Virtuell-Schaltungsnachricht aus, die angibt, daß
er nicht die virtuelle Schaltung unterstützen will. In beiden
Fällen holt der Knotenpunkt 34 die Inhalte des
Quellen-Virtuell-schaltungs-Identifikationsfeldes 134 aus der Nachricht
hervor und speichert sie in dem Fern-Identifikationsfeld 72
in seiner Virtuell-Schaltungs-Datenbank 70 als Identifikation
des Geräte-Servers für die virtuelle Schaltung.
-
Wenn der Knotenpunkt mit einer
START-virtuell-Schaltungsnachricht antwortet, verwendet der Knotenpunkt gemäß Fig. 6B die
Inhalte des Quellen-Virtuell-Schaltung-Identifikationsfeldes
134 aus der START-Virtuell-Schaltungsnachricht des Geräte-
Servers als Inhalte des Ziel-Virtuell-Schaltungsfeldes 132
seiner beantwortenden START-Virtuell-Schaltungsnachricht. Der
Knotenpunkt liefert auch die Inhalte des
Quellen-Virtuellschaltungs-Identifikationsfeldes 134 (Fig. 6A) als seinen
Identifikationscode für die virtuelle Schaltung. Der Geräte-
Server holt die Inhalte aus diesem Feld heraus, speichert sie
in dem Fern-Kennungsfeld in seiner Datenbasis 70 für diese
virtuelle Schaltung und verwendet sie danach in dem
Ziel-Virtuell-schaltungs-Identifikationsfeld 132 für zukünftige
Nachrichten, die über die virtuelle Schaltung gesendet werden.
-
Wenn der Knotenpunkt mit einer
STOP-virtuell-Schaltungsnachricht antwortet, liefert er gemäß Fig. 6D auch einen
Quellen-Virtuell-schaltungs-Identifikationscode und das Datenfeld
140 identifiziert den Grund dafür, daß der Knotenpunkt die
virtuelle Schaltung nicht unterstützt. Ein solcher Grund kann
sein, daß der Knotenpunkt 34 gegenwärtig andere virtuelle
Schaltungen unterstützt und nicht ausreichende Einrichtungen
dafür hat, eine weitere virtuelle Schaltung zu unterstützen.
Wenn der Knotenpunkt 34 eine
STOP-Virtuell-Schaltungsnachricht an den Geräte-Server ausgibt, kehren sowohl der
Knotenpunkt als der Geräte-Server zum HALTED-Zustand zurück. Der
Geräte-Server kann es dann versuchen, eine virtuelle
Schaltung mit einem anderen Knotenpunkt einzurichten, der mit
einem Geräte-Lieferanten verbunden ist, der den gewünschten
Service liefert oder den Benutzer darüber informiert, daß der
Service nicht verfügbar ist, wenn kein anderer Knotenpunkt
den Service anbietet.
-
Zudem kann der Benutzer bestimmen, nachdem der Geräte-Server
eine START-Virtuell-Schaltungsnachricht gesendet hat, daß er
den jeweiligen Service nicht benötigt. Dies wird in Fig. 4
durch ein USER HALT angegeben, das auf den STARTING-Zustand
des Geräte-Servers 24 gerichtet ist. Wenn dies auftritt,
sendet der Geräte-Server eine STOP-Virtuell-Schaltungsnachricht
(Fig. 6A und 6D) zum Knotenpunkt 34. Beide
Zustandsmaschinen 60 und 64 der virtuellen Schaltung kehren dann zu dem
gehaltenen (halted) Zustand zurück.
-
Wenn der Knotenpunkt 34 mit einer
START-Virtuell-Schaltungsnachricht antwortet und wenn keine USER HALT am Geräte-Server
24 im Startzustand auftritt, gehen beide Maschinen 60 und 64
(Fig. 3A) in den RUNNING-Zustand über. In diesem Zustand
können der Geräte-Server 24 und der Knotenpunkt 34
RUN-Virtuell-Schaltungsnachrichten senden, die in den Fig. 6A und
6C gezeigt werden. In diesem Zustand enthält das Datenfeld
140 Sitzungs-Schlitze, die nachfolgend (Fig. 5 und 7A bis
7D) beschrieben werden. Die Anzahl der Sitzungs-Nachrichten
wird in dem Sitzungs-Anzahlfeld 136 des
Virtuell-Schaltungskopfes 130 (Fig. 6A) angegeben. In den Sitzung-Nachrichten
übertragen der Geräte-Server 24 und der Knotenpunkt 34
Service-Informationen zwischen den Service-Benutzern 12 und den
Service-Lieferanten (Fig. 1), und genauer werden die
Service-Informationen zwischen den Service-Zustandsmaschinen 66
und 68 gesendet.
-
Wenn der Benutzer einen Dienst nicht länger benötigt, trennt
er sich vom Dienst ab, und, wenn keine anderen Benutzer die
virtuelle Schaltung verwenden, existiert ein USER
HALT-Zustand. Wenn die Zustandsmaschinen 60 und 64 beide im RUNNING-
Zustand sind, kann der Geräte-Server eine STOP-Virtuell-
Schaltungsnachricht (Fig. 6A und 6D) zum Knotenpunkt 34
senden, um in den HALTED-Zustand zurückzukehren.
-
Wie oben beschrieben wurde, wenn die Zustandsmaschinen 60 und
64 der virtuellen Schaltung im laufenden (running) Zustand
sind, können der Geräte-Server 24 und der Knotenpunkt 34 RUN-
Virtuell-Schaltungsnachrichten senden, die Sitzungs-Schlitze
enthalten. Unter Verwendung der Sitzungs-Schlitze werden die
Sitzungs-Zustandsmaschinen 66 und 68 eingerichtet und
Service-Daten und Statusinformationen werden zwischen dem
Service-Benutzer und dem Service-Lieferanten übertragen. Wenn
der Service-Benutzer den Service nicht mehr benötigt, können
die Sitzungs-Zustandsmaschinen abgeschafft werden, wodurch
die Service-Sitzung abgeschlossen wird. Die Sitzungs-Schlitze
sind in den Fig. 7A bis 7D dargestellt. Mittels der
Sitzungs-Schlitze können die Sitzungs-Zustandsmaschinen 66 und
68 zwischen verschiedenen Zuständen wechseln, wie es in Fig.
5 gezeigt wird.
-
Gemäß Fig. 5 hat die Sitzungs-Zustandsmaschine 66 des
Geräte-Servers 24 fünf Zustände, einschließlich einem HALTED-
Zustand, einem STARTING-Zustand, einem ABORT-Zustand, einem
RUNNING-Zustand und einem STOPPING-Zustand. Die
Sitzungs-Zustandsmaschine 68 des Knotenpunkts 34 hat vier Zustände,
einschließlich einem HALTED-Zustand, einem STARTING-Zustand,
einem RUNNING-Zustand und einem STOPPING-Zustand. Anfänglich
sind beide Zustandsmaschinen 66 und 68 im HALTED-Zustand und
wenn ein Benutzer einen bestimmten Dienst nachfragt, sendet
der Geräte-Server eine START-Sitzung-Nachricht in einer
Virtuell-Schaltungs-Nachricht durch die virtuelle Schaltung.
-
Gemäß Fig. 7A enthält das Format der Sitzungs-Nachricht
einen Sitzungs-Kopf 150, der ein
Ziel-Sitzungs-Identifikationsfeld
152, ein Quellen-Sitzungs-Identifikationsfeld 154,
ein Byte-Zählfeld 156, ein Sitzungs-Schlitz-Typfeld 158 und
ein Kredit-Feld 160 aufweist. Ein Sitzungs-Datenfeld 162
befördert Informationen zum Einrichten und Aufheben einer
Sitzung und Service-Sitzungsdaten und Statusinformationen. Die
Ziel- und Quelle-Sitzungs-Identifikationsfelder 152 bzw. 154
werden in identischer Art und Weise wie die oben
beschriebenen Ziel- und Quelle-Virtuell-Schaltung-Identifikationsfelder
122 und 124 (Fig. 6A) verwendet. Die Inhalte dieser Felder
werden in den Fern- und Lokal-Identifikationsfeldern 102 und
104 der Sitzungs-Datenbank 100 gespeichert bzw. aus diesen
ausgelesen (Fig. 3C).
-
Inhalte des Byte-Zählfeldes 156 geben die Länge des
Sitzungs-Datenfeldes 162 an und werden aus dem Byte-Zählfeld 110
der Datenbank 100 genommen. Die Inhalte des Sitzungs-Schlitz-
Typfeldes werden aus dem Feld 112 der Sitzungs-Datenbank
genommen und identifizieren die Art von Nachricht, die gesendet
wird. Wie oben angegeben, gibt es fünf Arten von Sitzung-
Schlitzen, die gesendet werden können. Die Inhalte des
Kredit-Feldes 116 werden aus dem Lokal-Kredit-Feld 114 der
Sitzungs-Datenbank 100 (Fig. 3C) genommen, um die Anzahl der
Schlitze anzugeben, die in dem Datenpuffer 106 für
irgendeinen Zweck verfügbar sind. Wenn eine Einheit einen Sitzungs-
Schlitz empfängt, können die Inhalte des Kredit-Feldes in dem
Fern-Kredit-Feld 116 der Sitzungs-Datenbank 100 gespeichert
werden, um die Menge an Speicherplatz in dem Datenpuffer 106
anzugeben, die für eine nachfolgende
sitzungs-Schlitz-Übertragung verfügbar ist.
-
Im START-Sitzungs-Schlitz (Fig. 7B) liefert das
Sitzungs-Datenfeld 162 Informationen, die von der
sitzungs-Zustandsmaschine am Knotenpunkt 34 zum Aufbauen der Session
erforderlich sind. Solche Informationen können z. B. die Art des er
forderlichen Dienstes, wodurch der Service-Lieferant
identifiziert wird, der an der Servis-Sitzung beteilig sein soll,
und die Größe des Datenpuffers 106 enthalten, der für die
Sitzung im Geräte-Server eingeplant ist.
-
Nachdem der Geräte-Server 24 den START-Sitzungs-Schlitz
gesendet hat, geht die Sitzungs-Zustandsmaschine 66 in den
STARTING-Zustand über. Nachdem der Knotenpunkt die START-
Nachricht empfangen hat, geht die Sitzungs-Zustandsmaschine
68 des Knotenpunkts in den STARTING-Zustand über und der
Knotenpunkt antwortet mit entweder einem START-Sitzungs-Schlitz,
nach dem Zustandsmaschine 68 in den RUNNING-Zustand übergeht,
oder mit einem REJECT (Zurückweisen)-Zustands-Schlitz (Fig.
7D), nach dem die Zustandsmaschine in den HALTED-Zustand
übergeht. In beiden Fällen führt der Knotenpunkt 34 seinen
Sitzung-Identifikationscode im
Quelle-Sitzungs-Identifikationsfeld 154 (Fig. 7A) zu. Wenn der Knotenpunkt mit einem RE-
JECT-Sitzungs-Schlitz antwortet enthält das Kredit-Feld 160
auch den Grund dafür, daß er die Service-Sitzung zurückweist.
Solche Gründe können z. B. umfassen, daß der Knotenpunkt wegen
ungeeigneten Einrichtungen nicht in der Lage ist, den Service
zu liefern, oder daß der Knotenpunkt oder Service-Lieferant
geschlossen sind.
-
Gemäß Fig. 5 kann der Geräte-Server 24 den START-Sitzungs-
Schlitz oder den REJECT-Sitzung-Schlitz vom Knotenpunkt 34
empfangen, wenn er entweder im STARTING-Zustand oder in einem
ABORT-START-Zustand ist. Die sitzungs-Zustandsmaschine 66 des
Geräte-Servers geht vom STARTING-Zustand in die ABORT-START-
Stufe über, wenn eine Benutzer-Trennachfrage, die angibt, daß
der Benutzer den Service, den er zuvor ausgewählt hat, nicht
verwenden will, von einem Benutzer ausgehend empfangen wurde,
bevor entweder ein START-Sitzungs-Schlitz oder ein REJECT-
Sitzungs-Schlitz vom Knotenpunkt 34 empfangen wird. Wenn die
Sitzungs-Zustandsmaschine 66 in dem ABORT-START-Zustand ist
und wenn ein REJECT-Sitzungs-Schlitz empfangen wird, geht die
Sitzungs-Zustandsmaschine 66 nur in den HALTED-Zustand
zurück. Wenn ein START-Sitzungs-Schlitz jedoch empfangen wird,
sendet der Geräte-Server 24 einen STOP-Sitzungs-Schlitz über
die virtuelle Schaltung zum Knotenpunkt aus, was die Rückkehr
seiner sitzungs-Zustandsmaschine 68 in den HALTED-Zustand
bewirkt. In beiden Fällen kehren beide
sitzungs-Zustandsmaschinen 66 und 68 in den HALTED-Zustand zurück.
-
Wenn jedoch die Sitzungs-Zustandsmaschine 66 des
Geräte-Servers im STARTING-Zustand ist, und wenn der Geräte-Server eine
START-Nachricht vom Knotenpunkt 34 empfängt, geht seine
Sitzungs-Zustandsmaschine in den RUNNING-Zustand über. In diesem
Zustand, und wenn die sitzungs-Zustandsmaschine 68 des
Knotenpunkts im RUNNING-Zustand ist, können RUN-Sitzungs-
Schlitze einschließlich Gerätedaten und Statusinformationen
zwischen dem Geräte-Server 24 und dem Knotenpunkt 34 über die
virtuelle Schaltung zurückgesendet und gesendet werden. Gemäß
den Fig. 7A und 7C enthält das Sitzungs-Datenfeld 162 in
solchen Nachrichten Benutzer- und Service-Lieferanten-Daten
und Statusinformationen.
-
Nachdem der Operator bestimmt hat, daß es nicht länger
notwendig ist, auf den Dienst zuzugreifen, fragt der Benutzer
nach einer Abtrennung vom Service nach und beide
Zustandsmaschinen 66 und 68 gehen in den STOPPING-Zustand über und
kehren dann in den HALTED-Zustand zurück.
-
Fig. 8 zeigt die Zeitverläufe verschiedener Nachrichten, die
zwischen einem Geräte-Server und einem Knotenpunkt 34 in
Antwort auf den service-Schaltungs-Zeitgeber 92 und das
R-Kennzeichen 80 gesendet werden, wobei das R-Kennzeichen des
Servers von dem R-Feld des virtuell-Schaltungs-Kopfes einer
Nachricht vom Knotenpunkt gesetzt oder gelöscht wird. Fig. 8
zeigt auch die Zeitverläufe von erneuten Übertragungen
verschiedener Nachrichten, die nicht vom Server oder Knotenpunkt
empfangen wurden, und zwar in Antwort auf die Zeitgeber 90
für Wiedersenden in jeder Einheit. Genauer, wenn ein
Knotenpunkt eine Nachricht von einem Geräte-Server empfängt,
antwortet er mit einer Nachricht, die ein R-Feld hat, das
entweder gesetzt oder gelöscht ist, und zwar abhängig davon, ob
die Nachricht Daten enthält oder nicht. Wenn die Nachricht
keine Daten enthält, ist das R-Feld gelöscht und der
Knotenpunkt kann danach eine zweite Nachricht an den Geräte-Server
senden, die Daten enthält. Die zweite Nachricht hat ein
gesetztes R-Feld. Dies wird im Zeitpunkt (E) gezeigt. Wie bei
den Zeitpunkten (F) und (G) gezeigt wird kann sich die zweite
Nachricht mit einer weiteren Nachricht das Geräte-Servers
überschneiden, der eine Nachricht senden kann, wenn sein
Daten-Warte-Kennzeichen gesetzt ist, nachdem sein Service-
Schaltungs-Zeitgeber abgelaufen ist. Das gesetzte R-Feld
zwingt das Daten-Warte-Kennzeichen dazu, gesetzt zu sein,
wodurch der Server freigegeben wird, eine
Bestätigungs-Nachricht an den Knotenpunkt darüber zu senden, ob er tatsächlich
zu sendende Daten hat oder nicht. Das geclearte R-Feld
ermöglicht es dem Knotenpunkt, danach eine weitere Nachricht mit
Daten zu senden, wodurch der Zwang auf den Knotenpunkt, daß
er Nachrichten sendet, entfernt wird, und er deshalb Daten
nur dann sendet, wenn er Nachrichten vom Server empfängt.
-
Eine detaillierte Beschreibung des Betriebes des Netzes 10
(Fig. 1) wird nachfolgend gegeben. Jeder Knotenpunkt 34, der
in dem Netz 10 verbunden ist, sendet periodisch eine
Multicast-Service-Anzeige-Nachricht (Fig. 2A), die die bestimmten
Dienste identifiziert, welche durch ihn verfügbar sind. Alle
Geräte-Server empfangen die Anzeige-Nachricht und richten ein
Service-Verzeichnis (Fig. 2B) ein, das die Dienste, die
verfügbar sind, und die Knotenpunkte und Betriebsdaten der durch
jeden Knotenpunkt verfügbaren Dienste angibt. Die verfügbaren
Dienste können den Operatoren der Service-Benutzer aus den
Verzeichnissen der Geräte-Server angezeigt werden.
-
Wenn ein Service-Benutzer 12 die Verwendung eines Services
benötigt, bestimmt dessen Geräte-Server 24, welcher
Knotenpunkt 34 den Service liefert und welcher Knotenpunkt die
höchsten Service-Betriebsdaten für diesen Service hat. Der
Geräte-Server 24 bestimmt dann, ob er eine virtuelle
Schaltung 58 zwischen sich und dem Knotenpunkt hat. Wenn keine
solche virtuelle Schaltung existiert, gibt der Geräte-Server
eine START-Virtuell-Schaltungsnachricht (Fig. 6A und 6B)
an den Knotenpunkt aus, um zu versuchen, eine virtuelle
Schaltung über die Datenübertragungs-Verbindung 16
einzurichten. Wenn der Knotenpunkt mit einer
START-Virtuell-Schaltungsnachricht antwortet, ist die virtuelle Schaltung
eingerichtet worden, und der Geräte-Server 24 richtet dann eine
Sitzung zwischen der virtuellen Schaltung 58 und dem Benutzer
12 ein, der den Service anfordert. Es wird darauf
hingewiesen,
daß, wenn eine virtuelle Schaltung bereits für den
erforderlichen Knotenpunkt existiert, der Geräte-Server nicht
eine weitere virtuelle Schaltung aufbauen muß, sondern statt dessen
mit den nächsten Schritten fortfahren kann und die
existierende virtuelle Schaltung für die Kommunikationen
verwenden kann. Bei manchen Datenübertragungs-Verbindungen, wie
z. B. einer Verbindung, die zum Ethernet-Protokoll konform
ist, kann es wünschenswert sein, die Anzahl der Benutzer, die
eine einzelne virtuelle Schaltung verwenden, zu begrenzen, da
die Länge jeder Virtuell-Schaltungsnachricht begrenzt ist.
Dementsprechend, sogar wenn eine virtuelle Schaltung bereits
zwischen dem Geräte-Server und dem Knotenpunkt eingerichtet
ist, kann es wünschenswert sein, zusätzliche virtuelle
Schaltungen einzurichten, wenn zuviele Benutzer bereits eine
virtuelle Schaltung verwenden.
-
Nachdem die virtuelle Schaltung eingerichtet wurde, kann dann
der Geräte-Server 24 Virtuell-Schaltungsnachrichten durch die
virtuelle Schaltung senden, die Sitzungs-Nachrichten
enthalten, welche von mehreren Service-Sitzungen gemultiplext sind.
Eine Sitzung beginnt mit einem START-Sitzungs-Schlitz
(Fig. 7A und 7B), der vom Geräte-Server 24 zum Knotenpunkt
34 gesendet wird, und den erforderlichen Service
identifiziert, und zwar mit der Absicht, eine Service-Sitzung über
die virtuelle Schaltung 58 mit dem Service-Lieferanten 14
einzurichten, der den erforderlichen Service liefert. Wenn
die Service-Sitzung eingerichtet ist, können Service-Daten
und Statusinformationen in RUN-Sitzungs-Nachrichten gesendet
werden.
-
Die Rate mit der der Geräte-Server
Virtuell-Schaltungsnachrichten über die Datenübertragungsverbindung 16 senden kann,
wird durch den Server-Schaltungs-Zeitgeber 92 (Fig. 3B)
begrenzt, wodurch den Nachrichten für andere virtuelle
Schaltungen erlaubt wird, über die Datenübertragungsverbindung
gemultiplext zu werden.
-
Desweiteren sperren die Datenwarte-Kennzeichen 86 in den
jeweiligen Geräte-Servern und Knotenpunkt diese, Virtuell-
Schaltungs-Nachrichten über die virtuelle Schaltung zu
senden, bis sie Informationen hat, die gesendet werden sollen.
Somit senden weder der Geräte-Server noch der Knotenpunkt
über die virtuelle Schaltung 58, bis Informationen, die
gesendet werden sollen, verfügbar sind, und dann nicht öfters
wie durch den Server-Schaltungs-Zeitgeber erlaubt wird.
-
Wenn ein Benutzer schließlich bestimmt, daß er den Service
nicht länger benötigt, kann die Sitzung durch den
Geräte-Server aufgeheben werden, indem er einen STOP-Sitzungs-Schlitz
sendet. Wenn alle Sitzungen für eine virtuelle Schaltung
aufgehoben sind, kann der Geräte-Server 24 dann die virtuelle
Schaltung durch das Senden einer
STOP-Virtuell-Schaltungsnachricht abschaffen.
-
Wenn zusätzliche Service-Benutzer 12 Dienste benötigen, die
von einem Knotenpunkt 34 geliefert werden, können ihre
Sitzungs-Schlitze von den Virtuell-Schaltungsnachrichten
befördert werden, die über die virtuelle Schaltung 58 gesendet
werden. Somit kann eine einzige Virtuell-Schaltungsnachricht,
die über die virtuelle Schaltung 58 gesendet wird,
Nachrichten zwischen einer Anzahl von Benutzern 12 und
Service-Lieferanten 14 enthalten. Durch Einrichten einer virtuellen
Schaltung zwischen dem Geräte-Server 24 und einem Knotenpunkt
34 und durch Multiplexen von Sitzungs-schlitzen in eine
einzige Virtuell-Schaltungsnachricht kann die Anzahl von
Bestätigungsnachrichten auf eine einzige Antwortnachricht für jede
Virtuell-Schaltungsnachricht reduziert werden. Diese
Verminderung resultiert in einem reduziertem Betrag von
Nachrichtenverkehr auf der Datenübertragungsverbindung, da nur die
Virtuell-Schaltungsnachrichten zwischen Knotenpunkt und
Gerät-Servern bestätigt werden, und nicht die Nachrichten
zwischen bestimmten Service-Benutzern und Service-Lieferanten.
Früher wurde jede Nachricht zwischen Service-Benutzern und
Service-Lieferanten durch eine eigene Bestätigungsnachricht
bestätigt, was nicht nur den Nachrichtenverkehr auf der
Datenübertragungsverbindung erhöht hat, sondern auch
Verarbeitungsaktivitäten von dem Service-Benutzer und dem Service-
Lieferanten erfordert hat, die in dem Netz 10, das in
Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist,
nicht erforderlich sind.