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Diese Erfindung bezieht sich auf
verteilte Datenverarbeitungssysteme, bei denen eine Anzahl von Datenverarbeitungselementen über ein
Netzwerk miteinander verbunden ist. Die Erfindung bezieht sich weiterhin
auf ein Verfahren zum Betrieb derartiger Systeme.
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Hintergrund
der Erfindung
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Verteilte Datenverarbeitungssysteme
werden in weitem Umfang beispielsweise in vernetzten Computeranwendungen
verwendet. Bei derartigen Systemen kann eine Anzahl von Arbeitsstationen
einen Zugriff auf einen oder mehrere Server ausführen, um darauf gespeicherte
Daten oder Anwendungen zu nutzen. Das die verschiedenen Systemelemente verbindende
Netzwerk kann ein dediziertes Netzwerk oder in vorteilhafterer Weise
ein nicht dediziertes Telekommunikationsnetz umfassen, das eine
geeignete Bandbreite zur Übertragung
des Datenverkehrs aufweist. Eine neuere Entwicklung in der Telekommunikationstechnologie
war die Einführung
des Übertragungsprotokolls
der asynchronen Übertragungsbetriebsart
(ATM). In einem ATM-System wird digitalisierter Verkehr in Zellen
gepackt, die jeweils einen Anfangsblock-Abschnitt enthalten, der
virtuelle Kanalinformationen zur Leitweglenkung des Paketes zu dem
gewünschten
Ziel enthält.
Diese Zellen werden dann über
das ATM-Netz leitweggelenkt und nachfolgend entpackt, um die Daten
zurückzugewinnen. Weil
die Zellen in einer im Wesentlichen asynchronen Weise zusammengefügt werden,
ist der Prozess für den
Transport von Daten besonders vorteilhaft.
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Versuche, die ATM-Technologie in
verteilte Datenverarbeitungssysteme einzuführen, waren aus einer Anzahl
von Gründen
nicht vollständig
erfolgreich. Zunächst
gibt es das Problem der anfänglichen Anbindung
an das Netzwerk. In einem üblichen ATM-Netzwerk
erfordert jedes Endsystem eine eindeutige Adresse zum Empfang von
Zellen und muss weiterhin einen Zugriff auf das Netzverwaltungssystem
ausführen,
damit die Absendung fertiger Zellen in das Netz von diesem Endsystem
gesteuert werden kann. Diese Pfadermittlung und das Starten eines Endsystems
erfordert derzeit eine manuelle Intervention, was für einen
Netzbetreiber langsam und kostspielig und für den Kunden unbequem ist.
Zweitens besteht eine Notwendigkeit einer Schnittstelle zwischen
dem Endsystem und dem ATM-Netz. Der Aufbau einer vollständigen ATM-Schnittstelle
an jedem Endsystem ist aufwändig,
weil ein großer
Umfang an Software an dem Endsystem erforderlich ist.
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In dem Bemühen, sich mit diesen Problemen zu
befassen, wurde vorgeschlagen, dass eine Proxy-Signalisierungsmaßnahme in
der ATM UNI-Version 4.0-Norm es einer dritten Partei ermöglichen
würde,
eine Q.2931-Signalisierung für
ein Endsystem ausführen.
Dieser Vorschlag erfordert jedoch immer noch einen manuellen Eingriff
zum Aufbau dieses Merkmals als einen speziellen Dienst und es erfordert
eine manuelle Bereitstellung eines virtuellen Kanals (VC) von dem
Proxy zu dem Endsystem, um das Endsystem anzuweisen, auf welcher
virtuellen Kanalanzeige (VCI) es antworten sollte. Ein weiterer Vorschlag
erfordert die Verwendung von festgelegten Adressen und ILMI-Protokollen
zur Feststellung eines neu angeschlossenen Endsystems. Dies erfordert
jedoch, dass das Endsystem selbst-hochlaufend ist und einen Q.2391-Protokollstapel
hat, was zu einer relativ komplizierten und kostspieligen Anordnung
führt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein Ziel der Erfindung besteht in
der weitgehendsten Verringerung oder Beseitigung dieser Nachteile.
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Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung,
ein verteiltes Datenverarbeitungssystem zu schaffen, bei dem neu
angeschlossene Endsysteme automatisch erkannt oder ermittelt und
hochgefahren werden.
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Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird
eine Anordnung zum Verbinden eines Gerätes oder Endsystems mit einem
ATM-Netzwerk geschaffen, wobei die Anordnung eine Gerätesteuerung
umfasst, die mit dem Endsystem über
erste und zweite virtuelle Kanäle über das
Netzwerk gekoppelt ist, wobei die Gerätesteuerung Einrichtungen für die Erkennung
und das Booten oder Hochfahren des Endsystems über den ersten virtuellen Kanal
und Proxy-Signalisierungseinrichtungen aufweist, die mit dem Endsystem über den
zweiten virtuellen Kanal verbunden sind.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung wird ein Verfahren zum Verbinden eines Gerätes oder
eines Endsystems über
eine Gerätesteuerung
mit einem ATM-Netzwerk geschaffen, wobei das Verfahren die Bereitstellung
erster und zweiter virtueller Kanäle zwischen der Gerätesteuerung und
dem Endsystem, die Ermittlung und das Hochfahren des Endsystems über den
ersten virtuellen Kanal und die Bereitstellung einer Proxy-Signalisierung
für das
Endsystem über
den zweiten virtuellen Kanal umfasst.
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Die Anordnung vermeidet die Notwendigkeit einer
komplizierten Verwaltungssoftware, wie z. B. Q.2931, an dem Gerät. Die Gerätesteuerungen
ergeben eine Proxy-Signalisierungsfunktion, die fehlertolerant ist,
weil sowohl Haupt- als auch Reserve-Gerätesteuerungen mit dem Gerät verbunden
sind und die virtuellen Steuer- und Proxy-Signalisierungskanäle dynamisch
zugeteilt werden.
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In unserer Anordnung wird ein einfaches oder
Simple-Geräteprotokoll
verwendet, um ein Gerät
mit seiner Gerätesteuerung
zu verbinden und um Software und Konfigurationsdaten herunterzuladen, so
dass das Gerät
als ein intelligentes ATM-Endsystem
erscheint. Dieses Protokoll ist für folgendes ausgelegt:
eine
einfache Mitteilungs-Semantik, die kein Gerät zur Aufrechterhaltung
einer
Zustandsinformation erfordert;
Einzel-Zellen-Mitteilungen;
und
eine Verallgemeinerung, bei der Mitteilungen für beliebige
Ressourcen-Geräte generisch
sind.
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Das einfache Geräteprotokoll ermöglicht es den
Geräten,
als autonome ATM-Endsysteme
dadurch zu wirken, dass:
- a) die SDP-Adressenregistrierung
zur Erfassung einer ATM-Adresse verwendet wird.
- b) die SDP-Metasignalisierung verwendet wird, um eine ATM-Norm-Signalisierungs-VCI
zu erfassen. Die Norm-VCI kann nicht verwendet werden, weil die
VCI gemeinsam von Geräten
verwendet wird und die ATM-Norm-Signalisierungsmeldungen
Multi-Zellen-Meldungen sind, die hoffnungslos von dem Zellenmultiplexer
verschachtelt werden könnten.
Jedes Gerät
benötigt
daher eine getrennte VCI für
die Signalisierung.
- c) die SDP-Triggerung und der Verbindungsaufbau zum Verbinden
einer entfernten Gerätesteuerung
verwendet wird, die das Gerät
für das
Netzwerk dadurch als intelligent erscheinen lassen kann, dass der
Proxy-Signalisierungsmechanismus verwendet wird.
- d) der virtuelle SDP-Registerzugriff verwendet wird, um einem
Gerät mitzuteilen,
auf welcher VCI es für
Trägerverkehr
horchen sollte. Diese VCI sollte nicht gemeinsam mit anderen Geräten genutzt
werden. Der Zellenmultiplexer führt
eine Rundsendung der Zellen an andere Geräte aus, doch werden diese lediglich
Zellen von den VCI's akzeptieren,
von denen ihnen gesagt wurde, dass sie diese akzeptieren sollen.
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Der Signalisierungsproxy, d. h. die
Gerätesteuerung,
sendet Signalisierungsmeldungen an Geräte über die Proxy-Signalisierungs-VCI
(PSVCI). In vorhergehenden Schritten in dem Prozess wurde das die
Proxy-Signalisierungsmeldung empfangende Gerät bereits angewiesen, welches
die PSVCI ist und dass diese die Metasignalisierung verwendete,
um die richtige zu verwendende Norm-Signalisierungs-VCI zu bestimmen. Das
Gerät weiss
dann, dass es Zellen von der PSVCI annehmen soll, die VCI in dem
Anfangsblock auf die Norm-Signalisierungs-(Q.2931-) VCI umsetzen soll, und diese
Zellen an das ATM-Netz senden soll. Soweit das ATM-Netzwerk betroffen
ist, erscheinen diese Zellen so, als ob sie von dem entsprechenden
Gerät kommen,
weil sie über
die Norm-Signalisierungs-VCI empfangen wurden.
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Die Anordnung ermöglicht es einem Benutzer, ein
Gerät oder
Endsystem in ein ATM-Netz einzustecken, worauf das Gerät von dem
Netzwerk hochgefahren wird, in Dienst gestellt wird, mit dem Netzverwaltungssystem
verbunden wird, individuell addressierbar ist und von der Perspektive
des ATM-Netzwerkes in der Lage zu sein scheint, an Norm-ATM-Signalisierungsprotokollen
teilzunehmen. Weiterhin kann eine Vielzahl von Endsystemen einen Port
an einem ATM-Netzwerk gemeinsam nutzen und somit einen VPI/VCI-Adressenraum
gemeinsam zu nutzen. Die Anordnung vermeidet die Notwendigkeit,
das Endsystem mit Protokollstapeln und mit einer wesentlichen Intelligenz
auszurüsten.
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Es wird hier auf unsere anhängige Anmeldung
Nr.............. (J. Godse et al., 1-1-1-8) mit dem gleichen Datum
Bezug genommen, die sich auf eine Anordnung und ein Verfahren zur
automatischen Ermittlung und zum Hochfahren eines mit einem ATM-Netz gekoppelten
Endsystems bezieht.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
schematische Ansicht einer ATM-Netzwerk-Struktur ist, die eine Endbenutzer-Verbindungsanordnung
gemäß der Erfindung
beinhaltet.
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2 erläutert die
Verwendung des Netzwerkes nach 1 zur
Bereitstellung einer Zwischenverbindung zwischen Datenendgeräten zur Schaffung
eines verteilten Datenverarbeitungsnetzwerkes.
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3 erläutert die
physikalische Architektur der Anordnung nach 2.
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4 erläutert die
logische Architektur der Anordnung nach 2.
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5 zeigt
die Software-Architektur der verschiedenen Arten von Endsystem-Einheiten,
die bei der Netzwerkanordnung nach 2 verwendet
werden.
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6 zeigt
die Betriebsweise eines Rundsende-Root-Moduls in der Anordnung nach 2.
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7 zeigt
die allgemeine Konstruktion eines Rundsendeknotens zur Verwendung
in dem Root-Modul nach 6.
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Die 8a und 8b erläutern jeweils die Abwärtsrichtungs-
und Aufwärtsrichtungs-Funktionalität des Rundsendeknotens
nach 7.
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9 zeigt
eine typische Konfiguration von Rundsende-Knoten in dem Root-Modul
nach 6.
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Die 10–14 erläutern eine Mitteilungsfolge,
die beim Einstecken eines Moduls in die Netzwerkanordnung nach 2 verwendet wird.
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15 erläutert in
schematischer Form eine Prozedur für die Endsystem-Registrierung in
der Netzwerkanordnung nach 2.
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16 erläutert ein
ATM-Registrierungsprotokoll, das bei der Verbindung eines Endsystems
mit der Netzwerkanordnung nach 2 verwendet
wird.
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17 zeigt
ein Mitteilungsfolgendiagramm, das dem Protokoll nach 16 entspricht.
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18 erläutert ein
Einzelzellen-Verbindungsprotokoll, das bei der Verbindung eines
Endsystems verwendet wird, und
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19 und 20 sind Mitteilungsfolgendiagramme,
die jeweils das Aufbauprotokoll und das Trennprotokoll erläutern, das
dem Einzelzellen-Verbindungsprotokoll
nach 18 zugeordnet ist.
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Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
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Es wird zunächst auf 1 Bezug genommen, in der äußerst schematischer
Form eine Kommunikationsnetzanordnung gezeigt ist, in der ein ATM-Netzwerk
oder eine ATM-Gruppe 11 Kommunikationspfade zwischen einer
Vielzahl von mit der Gruppe gekoppelten Einheiten bereitstellt.
So kann eine Netzkommunikation zwischen Sprache-Endgeräten 12 über Sprache-Schnittstellen 13,
zwischen Video-Endgeräten 14 über Video-Schnittstellen 15 und
zwischen Datenendgeräten 16 und
Datenressourcen-Endgeräten 17,
die gemeinsam als Endsysteme bezeichnet sind, über Datenschnittstellen oder Root-Module 18 bereitgestellt
werden. Die Schnittstellen 13, 15 und 18 fügen Verkehr
zu Zellen zur Absendung zu der Gruppe 11 zusammen und entpacken
von der Gruppe empfangene Zellen zur Zustellung and das passende
Ziel. Die ATM-Gruppe 11 erfordert wenig Intelligenz und
wirkt hauptsächlich
als eine Übertragungs-Pipeline,
die Kommunikationspfade mit geeigneter Kapazität auf Anforderung bereitstellt.
Die Gruppe 11 hat keine Kenntnis über die Art des in den transportierten
Zellen enthaltenen Verkehrs sondern stellt diese Zellen lediglich
an die jeweilige Schnittstelle zu, die durch die Zellen-Adressen-Anfangsblöcke bestimmt
ist. In der folgenden Beschreibung wird auf die Bereitstellung einer
Datenkommunikation über
die Gruppe Bezug genommen, es ist jedoch verständlich, dass die Gruppe im
Allgemeinen diese Art von Verkehr nicht unter Ausschluss anderer
Arten überträgt.
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Gemäß 2 weist die ATM-Gruppe 11 eine Anzahl
von Zugangsports 21 auf, von denen zumindest einige mit
einer jeweiligen Datenzugangsschnittstelle oder einem Root-Modul 18 versehen
sind. Jedes Root-Modul ergibt eine Schnittstelle zwischen der ATM-Gruppe
und ein oder mehreren Ressourcen-Geräten oder Endsystemen 17,
um einen Zugriff an diese Geräte
von Kunden-Endgeräten
aus bereitzustellen. Typischerweise führt jedes Ressourcen-Gerät eine einfache
Funktion aus und erfordert keine komplizierte Software.
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Die Netzanordnung beinhaltet weiterhin
einen intelligenten Knoten 22 mit Speichereinrichtungen 221 und
komplexen Software-Einrichtungen 222, mit dem eine Gerätesteuerung 23 gekoppelt
ist. Diese Gerätesteuerung
wirkt stellvertretend für
die Ressourcen-Geräte 17,
wenn diese mit anderen System-Einheiten in Wechselwirkung treten
und funktioniert als eine virtuelle Einheit, die mit der Systemverwaltung 24 kommuniziert.
Ein Paar von virtuellen Kanälen
(VC's) ist zwischen
der Gerätesteuerung 23 und
jedem Ressourcen-Gerät 16 vorgesehen.
Einer dieser virtuellen Kanäle,
VCa, wird zu Steuerzwecken verwendet, während der andere, VCb, für eine Proxy-Signalisierung
verfügbar
ist. Eine schematische Beschreibung der Proxy-Signalisierungsprozedur
ist in 3 gezeigt. Die
Gerätesteuerung
führt eine
Signalisierung stellvertretend für
das Ressourcen-Gerät derart
aus, dass das Netz denkt, dass das Ressourcen-Gerät selbst
die Signalisierung ausführt. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
kann eine (nicht gezeigte) Reserve-Gerätesteuerung vorgesehen sein,
um einen Dienst für
Kunden im Fall eines Ausfalls der Haupt-Gerätesteuerung aufrechtzuhalten.
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Die physikalische und logische Struktur
der ATM-Netzwerk-Anordnung nach 2 sind
jeweils in 4 bzw. 5 gezeigt. Wie dies in 4 gezeigt ist, ergibt jedes
Root-Modul 13 eine Kopplung zwischen der ATM-Gruppe 11 und
einer Anzahl von Endsystemen 17, die jeweils beispielsweise
ein dediziertes Dienstemodul 171 oder ein Zugangsmodul 172 umfassen.
Jedes Root-Modul 13 wirkt im Wesentlichen als ein ATM-Vermittlungsknoten,
um ATM-UNI-Dienste für
die Module oder Endsysteme bereitzustellen, mit denen es verbunden
ist, und es ist mit einer oder mehreren ATM-Vermittlungen 31 gekoppelt,
die einen Teil der ATM-Gruppe 11 bilden. Weiterhin kann
jedes Root-Modul 13 entweder ein Vermittlungs-Root-Modul
oder ein Rundsende-Rootmodul umfassen. Ein Vermittlungs-Root-Modul
ist im Wesentlichen eine ATM-Vermittlung. Die Funktionalität eines
Rundsende-Root-Moduls
wird nachfolgend beschrieben.
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In der physikalischen Architektur
nach 3 führen die
dedizierten Dienstemodule 171 jeweils eine spezifische
dedizierte Funktion aus, beispielsweise eine digitale Signalverarbeitung.
Die Zugangsmodule 172 ergeben einen externen Zugang an
das Netzwerk und wandeln externe Format auf das ATM-Format um.
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Das Netzwerk kann weiterhin einen
Zugang an eine Anzahl von Allzweck-Computereinheiten oder Server 32 bereitstellen,
von denen einer oder mehrere ausschließlich für die Bereitstellung eines einzigen
Dienstes bestimmt sein können.
Diese Allzweck-Computereinheiten können direkt mit der ATM-Gruppe 11 über jeweilige
ATM-Vermittlungen 31 gekoppelt sein.
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Das System wird durch eine Systemverwaltung
(SM) verwaltet, die sich auf einer der Computereinheiten oder den
Servern 32 befindet und die folgenden Funktionen ausführt:
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Erkennungs- oder Ermittlungs-Verwaltung
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Die Ermittlungs-Verwaltung akzeptiert
Identifikationen in der Form von IAm-Meldungen und aktiviert die passende
virtuelle Einheit.
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Herunterladen
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Die Herunterladeeinrichtung beinhaltet
das Herunterladen von Software oder Daten. Sie lädt auf verschiedene Endsysteme
herunter. Eine Herunterladeeinrichtung ist auf der Haupt-Systemverwaltung erforderlich,
doch können
andere auch an anderen Stellen in dem Netz vorhanden sein.
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Verwaltungseinheit
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Diese Einheit besteht aus einem von
einem in der Systemverwaltung befindlichen Proxy-verwalteten Objekt
(PMO), einer Gerätesteuerung
oder einem in Echtzeit verwaltetem Objekt (RMO) und einer Hardware-Einrichtung.
Das PMO ist für
das Herunterladen auf das Gerät,
die Aktivierung der Gerätesteuerung
und die Verbindung der Gerätesteuerung
mit dem Gerät
verantwortlich.
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Die entsprechende logische Architektur
ist in 4 gezeigt und
umfasst vier Hauptdienste:
- 1. Ein ATM-Dienst,
der den ATM-Transport und die ATM-Verbindungsverwaltung umfasst,
wird von den Root-Modulen 18 bereitgestellt.
- 2. Zugangsdienste an die ATM-Gruppe werden von den Zugangsmodulen 172 bereitgestellt.
- 3. Dedizierte Ressourcen, die spezialisierte Dienste für das Netzwerk
umfassen, werden von den dedizierten Dienstemodulen 171 bereitgestellt.
Die Verbindung zu diesen Diensten wird lediglich über das
ATM-Netzwerk bewirkt.
- 4. Allzweck-Computerdienste werden auf Anforderung über die
Server 32 bereitgestellt.
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Eine Software-Architektur für die verschiedenen
Arten von Endsystem oder Modulen, die in der Netzwerkanordnung verwendet
werden, ist schematisch in 5 gezeigt.
Jedes Endsystem beinhaltet einen Satz von Software-Modulen, die
zusammen mit den System-Hardware-Komponenten ein dynamisch rekonfigurierbares
verteiltes Computersystem auf ATM-Basis bilden. Diese Software-Module
sind weiter unten ausführlich
angegeben.
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ATM-Netzwerkdienste schließen die
Endsystem-Registrierung, den Verbindungsaufbau und den ATM-Zellentransport
ein.
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Das Betriebssystem (OS) ergibt die
Betriebssystem-Funktionalität.
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Der ATM-Treiber stellt eine Schnittstellenverbindung
zu dem ATM-Netzwerk her und ordnet Verbindungen höheren Schichten
zu.
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Die Systemkommunikation (SC) stellt
Transport- und Lokalisierungsdienste über ATM unter Einschluss der
Fähigkeit
zur Adressierung von Software-Einheiten
ausschließlich über ein
Mehrknoten-Netzwerk bereit. Dieses Kommunikations-Modul ist lediglich
in den Computereinheiten des Systems vorgesehen.
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Das Simple-Geräte-Protokoll (SDP) ist ein Einzelzellen-Protokoll,
das zur Steuerung von Zugangs- und Ressourcen-Geräten verwendet
wird. Anwendungen, die versuchen, mit diesen Geräten in Kommunikation zu treten,
verwenden SDP, um die Systemkommunikation zu umgehen.
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Anwendungen umfassen die Mehrwert-Software
des Netzwerkes und verwenden die Systemkommunikationen für die meisten
Zwecke. Diejenigen Anwendungen, die direkt mit Zugangs- oder Ressourcen-Modulen kommunizieren
müssen,
verwenden das Simple-Geräte-Protokoll.
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Die Funktionalität eines Rundsende-Root-Moduls,
das vorstehend erwähnt
wurde, ist in 6 gezeigt.
Gemäß dieser
Figur stellt ein Rundsende-Root-Modul 13b eine Schnittstelle
mit einer Anzahl von Endsystemen 17 bereit, um ATM-Zellen von
jedem Endsystem zu einem jeweiligen Port 21 der ATM-Gruppe
zu lenken und um Zellen von diesem Port an das angeschlossene Endsystem
im Rundsendebetrieb zu senden. Jedes Endsystem sieht sowohl seine
eigenen ankommenden Zellen als auch Zellen, die für andere
Endsysteme bestimmt sind, die mit dem Rundsende-Root-Modul verbunden sind.
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Das Rundsende-Root-Modul kann als
ein Vermittlungselement (SE) der ATM-Gruppe 11 betrachtet werden.
Vom Standpunkt des Root-Moduls ist das Modul effektiv ein Port an
der Gruppe. Vom Gesichtspunkt der ATM-Gruppe hat das Root-Modul die folgenden
Attribute und steht mit der Gruppe in der folgenden Weise in Wechselwirkung:
- 1. Das Modul ist effektiv ein Vermittlungselement, das
einen VPI/VCI-Adressenraum
gemeinsam mit seinen Ports nutzt. D. h., dass das Rundsende-Modul
als ein Endsystem-Multiplexer wirkt.
- 2. Aufgrund des gemeinsam genutzten Adressenraumes ergibt das
Netzwerk ein Metasignalisierungs-Protokoll, das eine Einzelzellen-Anforderung für einen
Signalisierungs-VC akzeptiert und die virtuelle Kanalanzeige (VCI)
zurückliefert,
die für
die Signalisierung zu verwenden ist.
- 3. Das Netzwerk verwaltet die alternative Leitweglenkung von
VC's an die redundanten
Netzwerk-Verbindungsstrecken des Root-Moduls.
- 4. Die Bereitstellung und Konfiguration des Root-Moduls wird
als Teil des ATM-Gruppen-Netzwerkelementen-Bereitstellungsprotokolls
bewirkt.
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Das vorstehend genannte Metasignalisierungs-Protokoll
ist eine einfache Schnittstelle, die eine einzelne Zelle von der
Einzelzellen-Verbindungsprotokoll-(S-Setup-) Anforderung auf dem Einzelzellen-Signalisierungs-VC
(SCVCI) annimmt, um eine Verbindung zu einem ESA MSESA herzustellen. Es
liefert eine VCI zurück,
das für
die Norm-ATM-Signalisierung zu verwenden ist. Weil viele Systeme
an einem Rundsende-Root-Modul angeordnet sein können und daher einen VPI/VCI-Adressenraum gemeinsam
nutzen, ist die MAC-Adresse jedes Endsystems immer enthalten. Die
Vermittlungssteuerung bildet einen VC zu dem Endsystem aus, überträgt die VCI
des Endsystems zurück
an das Endsystem und zeichnet auf, welches Endsystem auf welchen
Signalisierungskanal auf der Vermittlungssteuerung abgebildet ist.
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In den 7, 8a, 8b und 9 ist
die allgemeine Funktionalität
eines Rundsendeknotens und seiner Verwendung in einem Rundsende-Root-Modul
gezeigt. Die allgemeinen Einzelheiten des Rundsende-Knotens sind
in 7 gezeigt. Der Knoten
ergibt eine sequenzielle Multiplexierung von Zellen in der Aufwärtsrichtung
und die Rundsendung von Zellen in der Abwärtsrichtung. Die Verarbeitung
von Aufwärts- und
Abwärts-Zellen
zwischen Aufwärts-
und Abwärts-Abschlusseinrichtungen 71, 72 wird über eine gemeinsame
Bus-Zellenfluss-Steuerung 73 gesteuert.
Typischerweise unterstützt
der Knoten die Vollduplex-Bandbreite
der Aufwärts-Verbindungsstrecke und
erfordert keine Leitweglenkungstabellen oder andere Zustandsinformationen.
In vorteilhafter Weise arbeitet der Rundsende-Knoten als unabhängiges Gerät, beispielsweise
in einer Rückwandebene,
um eine einzelne Verbindungsstrecke zu mehrfachen Verbindungsstrecken
nachzubilden.
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Die 8a und 8b erläutern den Transport von Zellen
in Aufwärts-
und Abwärtsrichtung
zwischen einer Anzahl von an einem Rundsende-Root-Modul angeordneten
Endsystemen 81 und einem in Aufwärtsrichtung gelegenen Endsystem (UES) 82 über eine
Baumstruktur, die eine Anzahl von Rundsendeknoten 83 umfasst.
Jedes Endsystem 81 wirkt als Verbraucher/Generator von
Zellen an dem abwärtsgelegenen
Ende (Blatt) des Netzes, und das netzaufwärts gelegene Endsystem 82 wirkt
als Verbraucher/Generator von Zellen am netzaufwärts gelegenen Ende (Root) des
Netzwerkes. In dieser Anordnung ist die Zellen-Leitweglenkung an
jedem Rundsendeknoten 83 gerichtet und erfordert keine Vermittlungstabellen
oder irgendeine andere Initialisierung. In der Netzabwärtsrichtung
empfangen alle Endsysteme alle Zellen, die über alle Verbindungsstrecken
an jedem Rundsendeknoten abwärts
im Rundsendebetrieb ausgesandt werden. In der Netzaufwärtsrichtung
empfängt
das Endsystem 83 in Netzaufwärtsrichtung gesandte Zellen,
die sequenziell auf eine einzige Verbindungsstrecke an jedem Rundsendeknoten
multiplexiert werden.
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9 zeigt
eine typische modulare Anordnung von Rundsendeknoten. Bei dieser
Anordnung können
die Endsysteme, die als Zellennutzer betrachtet werden, jeweils
eine Computerressource, wie z. B. einen Zugangsport umfassen. Am
netzaufwärts
gelegenen Ende kann die Verbindungsstrecke zum Netzwerk von einem
anderen Rundsendeknoten kommen, d. h. nicht direkt von einer Vermittlung.
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Eine Mitteilungsfolge zur Verwendung
beim Einstecken eines Moduls in das Netzwerk ist in den 10 bis 14 gezeigt. In einfachen Ausdrücken leitet das
Einstecken eines Moduls die folgenden Verfahrensschritte ein:
- 1. Es wird eine Verbindung zum Lade-Mapper (Lade-Abbildungseinrichtung)
LM hergestellt, der dem Endsystem mitteilt, wo eine Verbindung zum Software-Laden
herzustellen ist.
- 2. Das Endsystem wird mit dem Boot-Lader (BL) zum Herunterladen
verbunden.
- 3. Der Lade-Mapper teilt dem Endsystem mit, wo die Verbindung
zu seiner Ressourcenverwaltung herzustellen ist.
- 4. das Endsystem wird mit der Ressourcenverwaltung verbunden,
die die Position der passenden Geräte-Steuerung bestimmt und diese
Information an das Endsystem weiterleitet.
- 5. Das Endsystem stellt eine Verbindung zur Geräte-Steuerung
her.
- 6. Die Geräte-Steuerung
weist das Endsystem an, VC's
für eine
Proxy-Signalisierung
für eine
Vorgabe-Verbindung zu der Reserve-Gerätesteuerung zu
erfassen.
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In der vorstehenden Mitteilungsfolge
werden von einem Gerät
eingeleitete Verbindungsaufbauvorgänge über ein Einzelzellen-Verbindungsprotokoll bewirkt.
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Wie dies weiter oben erläutert wurde,
unterstützt
der ATM-Dienst unserer Netzwerkanordnung ein Einzelzellen-Simple-Verbindungsprotokoll,
das zur Verwendung durch dedizierte Ressourcen-Geräte für einen
Zugriff auf die erforderlichen Dienste bestimmt ist. Die grundlegende
Funktionalität
ist ähnlich dem
Q.2931-Signalisierungsprotokoll und unterstützt die folgenden Meldungen:
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SSetup(Sbaddress, Geräte-MAC,
VirtualRegNum, B-HLI, ESA) Diese Mitteilung wird zur Verbindung
mit einem Endpunkt verwendet. Die Geräte-MAC- und die VirtualRegNum-Felder
werden in dem Verbindungskontext von der Vermittlungssteuerung gespeichert
und sie werden an das Gerät
als Echo zurückgeliefert.
Die ATM-Gruppe sendet eine Q-2931-Ssetup()-Mitteilung an das Ziel.
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SConnect(Sbaddress, Geräte-MAC,
VirtualRegNum, VPI/VCI) Diese Mitteilung weist das Gerät an, auf
eine bestimmte VPI/VCI für
einen bestimmten Dienst auf dem Gerät zu hören (VirtualRegNum). Die Geräte-MAC stellt sicher,
dass lediglich das Zielgerät auf
die VPI/VCI hört.
Die VirtualRegNum ist die gleiche wie sie in der Setup()-Meldung
weitergeleitet wurde.
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SDisconnect(Sbaddress, Geräte-MAC,
VirtualRegNum, VPI/VCI Diese Mitteilung weist das Gerät an, sich
von der in einer VirtualRegNum identifizierten VPI/VCI zu trennen.
Das Gerät
kann diese Mitteilung weiter zur Trennung eines VC verwenden. Die
ATM-Gruppe sendet eine normale Q.2931-Disconnect()-Mitteilung an
das Ziel.
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Wenn ein Endsystem mit dem Netzwerk
verbunden wird oder in dieses eingesteckt wird, stellt ein Registrierverfahren
dessen Ermittlung oder Erkennung durch das Netzwerk sicher und liefert
dem Endsystem dessen Endsystem-Adresse. Dies ist schematisch in 15 gezeigt. Bei Verbindung
mit dem Netzwerk sendet ein Endsystem eine Mitteilung an den ATM-Port,
wobei beispielsweise das ILMI-Protokoll
an der VCI 16 verwendet wird, und empfängt eine Antwort, die die Adresse
enthält,
die dem Endsystem zugeteilt wurde. Dies ist die Adresse, die andere
Systeme verwenden werden, um mit dem Endsystem zu kommunizieren.
Dieser Mechanismus ist in der ATM-Forum-UNI-Spezifikation festgelegt,
doch verwendet der Mechanismus ein Einzelzellen-Protokoll anstelle
des genormten ILMI-Protokolls.
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Das Registrierungsprotokoll ist mit
weiteren Einzelheiten in 16 und
in dem beigefügten
Mitteilungsfolgendiagramm nach 17 gezeigt.
Gemäß diesen
zwei Figuren wird die ATMRegister()-Mitteilung mit der MAC-Adresse
des Ressourcen-Geätes gefüllt und
die Mitteilung wird abgesandt. Eine ATMRegisterAck()-Mitteilung
wird zusammen mit der Endsystem-Adresse des Endsystems zurückgeliefert.
Die Registrierung wird auf der SCVC1 ausgeführt, die eine Verbindung zu
der Steuerung des Root-Moduls herstellt.
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Das Einzelzellen-Verbindungsprotokoll,
mit dem ein Ressourcen-Gerät
Simple-Verbindungen herstellt,
ist in 18 gezeigt. Entsprechende
Mitteilungsfolgendiagramme zum Verbindungsaufbau und zum Trennen
der Verbindung sind in den 19 bzw. 20 gezeigt. Die Mitteilung
wird auf SCVC1 ausgeführt und
umfasst den folgenden Mitteilungssatz: SSetup() wird ausgesandt,
um einen Dienst über
eine virtuelle Registernummer mit einem Dienstezugangspunkt zu verbinden
(B-HLI, ESA).
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SConnect() wird empfangen, um die
VPI/VCI für
den Dienst zu bestimmen (Registernummer).
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Sdisconnect wird ausgesandt oder
empfangen, um einen Dienst zu trennen (auf der VPI/VCI).
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Die Anordnung ergibt ein effektives
Verfahren zur Bereitstellung eines mehrfachen Endsystem-Zuganges
an einen gemeinsamen Port eines ATM-Netzwerkes ohne die Notwendigkeit
einer umfangreichen Modifikation eines vorhandenen Netzwerkes. Obwohl
die Technik besondere Anwendung bei der Bereitstellung eines verteilten
Computer- oder Datenverarbeitungssystems findet, ist es selbstverständlich in
keiner Weise auf diese spezielle Anwendung beschränkt.