DE3586633T2

DE3586633T2 - Lokales netzwerk fuer numerisches datenverarbeitungssystem.

Info

Publication number: DE3586633T2
Application number: DE9090103119T
Authority: DE
Inventors: Darrell Duffy; Anthony Lauck; Bruce Mann; William Strecker
Original assignee: Digital Equipment Corp
Current assignee: Digital Equipment Corp
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1985-05-24
Publication date: 1993-03-25
Anticipated expiration: 2005-05-25
Also published as: EP0374132A3; MX160504A; AU633511B2; DE3586634T2; EP0163577B1; EP0380141B1; DE3586431T2; EP0380141A2; US5734659A; EP0374134A2; EP0374133A3; DE3586430T2; JP2698336B2; IE851370L; DE3586433D1; BR8502706A; AU4141689A; AU633510B2; DE3584853D1; FI86018C

Description

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 vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein lokal es Netz zur Verbindung von Service-Benutzern und Service-Lieferanten untereinander und ein Service-Lieferungs-System zur Verbindung mit einer Datenübertragungsverbindung in einem lokalen Netz.

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.
Die frühere europäische Anmeldung 85104887.6, die unter dem Aktenzeichen EP-A-0 160 263 am 6. November 1985 veröffentlicht wurde (Prioritätsdatum 3. Mai 1984), die deshalb unter die Artikel 54 (3) und (4) EPÜ fällt, lehrt die Steuerung einer Namensverwendung in Netzwerken. Insbesondere werden Namensverbindungen für Einrichtungen wie z. B. Programme und Dateien eingerichtet, um das Einrichten von Verbindungen zwischen gewählten Einrichtungen zu erleichtern, indem eine Tabelle von Namen verwendet wird, die lokal zugreifbaren Einrichtungen zugeordnet sind. Es tritt jedoch nicht auf, daß Dienste, die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden und auf die Bezug genommen wird, wie z. B. elektronische Post, Textverarbeitung, Buchführung (Gehaltsabrechnung und Inventur) und andere Arten von Datenkommunikationen über Telefon oder Mikrowellenverbindungen speziell in der europäischen Anmeldung 85104887.6 erläutert werden.
IBM-Technical Disclosure Bulletin Vol. 23, Nr. 5, Oktober 1980, Seiten 18-11 bis 18-12 beschreibt einen Knotenprozessor für verteilte Systemsteuerung, wobei Prozessen oder Tasks, die von lokalen Prozessoren ausgeführt werden sollen, Namen gegeben werden. Kommunikationen werden zwischen den lokalen Prozessoren ausgetauscht, indem die zugeteilten Namen der Prozesse verwendet werden. Der Knotenprozessor führt die Erkennung des Prozeßnamens aus. Das IBM-Bulletin beschreibt nicht Dienste, wie z. B. elektronische Post, Textverarbeitung, Buchführung und ähnliche Leistungen, die von der vorliegenden Erfindung erbracht werden.
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.
Die Erfindung, wie in Anspruch 1 beansprucht, weist ein lokales Netz zum Verbinden von Service-Benutzern und Service- Lieferanten untereinander auf, das eine Vielzahl von Geräte- Server-Einheiten enthält, von denen jede mit einem Service- Benutzer und einer Vielzahl von Knotenpunkten verbunden ist, von denen jeder mit einem Service-Lieferanten und einer Datenübertragungsverbindung verbunden ist, um Kommunikationen zwischen den Knotenpunkten und den Geräte-Server-Einheiten zu bewirken, um die Service-Benutzer und Service-Lieferanten in die Lage zu versetzen, kommunizieren zu können, gekennzeichnet durch:
A. Jeder Knotenpunkt enthält eine Einrichtung zum periodischen Senden einer Service-Anzeige-Meldung, die Bemessungsdaten für jeden Service enthält, über die Datenübertragungsverbindung, um die Dienste zu identifizieren, welche von den damit verbundenen Service-Lieferanten bereitgestellt werden, und wobei
B. Jede Geräte-Server-Einheit weist auf:
i. Eine Empfangseinrichtung für die Anzeige-Meldung, die mit der Datenübertragungsverbindung zum Empfangen der Service-Anzeige-Meldung verbunden ist;
ii. Eine Service-Tabellen-Einrichtung zum Einrichten einer Service-Tabelle, die eine Vielzahl von Einträgen enthält, welche jeweils ein Knotenfeld, das die Vielzahl der Knotenpunkte auflistet, und ein Service-Feld enthalten, welches die Dienste auflistet, die von den Service-Lieferanten geliefert werden, die mit dem identifizierten Knotenpunkten von der Vielzahl von Knotepunkten verbunden sind; und
iii. Eine Auswahleinrichtung, die auf einen Operator antwortet, der ein Service anfordert, zur Verwendung der Service- Tabelle, die ein Bewertungsfeld für jeden Dienst enthält, um den Knotenpunkt und den Service-Lieferanten auszuwählen, um den nachgefragten Service zu liefern.
Die Erfindung, wie in den Ansprüchen 1 und 2 beansprucht, schafft ein lokales Netz und ein Service-Lieferungssystem, über das eine Vielzahl von Benutzern, wie z. B. Endgeräte, Personalcomputer 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 nachfrägt, 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.
Im allgemeinen werden Nachrichtenübertragungen zwischen einem Geräte-Server und einem Knotenpunkt durch eine virtuelle Schaltung von einem Geräte-Server ausgelöst, und jede Nachricht von einem Geräte-Server für einen Knotenpunkt wird durch eine Nachricht von dem Knotenpunkt bestätigt. Jede Nachricht 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 Antwortanforderungs-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 Antwortanforderungs-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 Form 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, 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 130, 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-Virtuell- Schaltungs-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-Schaltungskopf es 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 RUNNNING-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 nachfrägt, 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-Indentifikationsfelder 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).
Die 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 erforderlichen Dienstes, wodurch der Service-Lieferant identifiziert wird, der an der Service-Sitzung beteiligt 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 des 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.

Claims

1. Lokales Netz zur Zusammenschaltung von Service-Benutzern (12) und Service-Lieferanten (14), das eine Vielzahl von Gerätebedieneinheiten (Geräte-Server) (24) aufweist, von denen jede die Verbindung zu eine Service-Benutzer herstellt, und eine Vielzahl von Knotenpunkten (34) von denen jeder mit einem Service-Lieferanten (14) verbunden ist, und eine Datenübertragungsverbindung (16) zur Durchführung der Datenübertragung zwischen den Knotenpunkten (34) und den Gerätebedieneinheiten (Geräte-Servern) (24), um die Datenübertragung zwischen Service-Benutzern (12) und Service-Lieferanten (14) zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß

A. jeder Knotenpunkt (34) eine Einrichtung zur periodischen Übertragung einer Service-Anzeigemeldung (Fig. 2A) über die Datenübertragungsverbindung zur Identifizierung der Dienste aufweist, die von den damit verbundenen Service-Lieferanten (14) geliefert werden, und

B. jede Gerätebedieneinheit (Geräte-Server) (24) folgendes aufweist:

i. eine Anzeigemeldungs-Empfangseinrichtung, die zum Empfang der Service-Anzeigemeldung mit der Datenübertragungsverbindung (16) verbunden ist;

ii. eine Service-Tabelleneinrichtung (Fig. 2B) zur Aufstellung einer Service-Tabelle, die eine Vielzahl von Einträgen aufweist, von denen jeder ein die Vielzahl von Knotenpunkten (34) auflistendes Knotenpunktfeld und ein Service-Feld aufweist, das Dienste auflistet, die von den mit dem Knotenpunkt (34) verbundenen Service- Lieferanten (14) geliefert werden; und

iii. eine Auswahleinrichtung, die auf einen Operator anspricht, der einen Dienst zur Benutzung der Service-Tabelle anfordert, zur Auswahl des Knotenpunktes (34), und einen Service-Lieferanten (14) zur Lieferung des angeforderten Datenverarbeitungs- Dienstes, wobei die Dienst-Anzeigemeldung (Fig. 2A) weiterhin für jeden Dienst eine Bewertung beinhaltet, und wobei die Service-Tabelleneinrichtung weiterhin eine Einrichtung zur Erstellung eines Bewertungsfeldes in jedem Eintrag aufweist, in Abhängigkeit von der Bewertung der Service-Anzeigemeldung, und wobei die Auswahleinrichtung außerdem eine Einrichtung aufweist zur Verwendung des Inhalts der Bewertungseinträge in der Service-Tabelle bei der Auswahl des Knotenpunktes (34) und Service- Lieferanten (14), der den angeforderten Dienst liefern soll.

2. Ein Service-Lieferungssystem zur Verbindung mit einer Datenübertragungsverbindung (16) in einem lokalen Netz (10), das aufweist:

A. eine Service-Lieferungseinrichtung (14) zur Lieferung eines Datenverarbeitungsdienstes;

B. eine Knotenpunkt-Einrichtung (34), die mit der Service-Lieferungseinrichtung verbunden ist und aufweist:

i. eine Service-Identifizierungseinrichtung zur Identifizierung des Datenverarbeitungsdienstes, der durch die Service-Lieferungseinrichtung (14) geliefert wird; und gekennzeichnet ist durch:

ii. eine Service-Anzeigemeldungs-Übertragungseinrichtung zur periodischen Übertragung der Service-Anzeigemeldung (Fig. 2A) über die Datenübertragungsverbindung (10), um den Datenverarbeitungsdienst zu identifizieren, wobei die Service-Anzeigemeldung (Fig. 2A) weiterhin eine Bewertung für jeden Dienst aufweist und wobei die Service-Anzeigemeldungs-Übertragungseinrichtung ferner die Bewertung für jeden Dienst überträgt.