DE10296969B4

DE10296969B4 - Verfahren und System zur automatischen Erkennung von IP-basierenden Netzwerkelementen

Info

Publication number: DE10296969B4
Application number: DE10296969.8T
Authority: DE
Inventors: Debashis Das
Original assignee: Nokia Technologies Oy
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2018-12-06
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: US6992985B1; WO2003003656A1; GB0329229D0; GB2392344B; GB2392344A; DE10296969T5

Abstract

Verfahren zum Erkennen von Netzwerkelementen (21) in einem Netzwerk (10) mit mehreren Teilnetzen (20), wobei jedes Netzwerkelement (21) periodisch ein Multicast-Paket (105) ausgibt, welches an eine einzige Gruppe innerhalb des Teilnetzes (20) gerichtet ist, wobei das Verfahren den Schritt des Empfangens (161) eines Multicast-Pakets (105) von einem ausgebenden Netzwerkelement (21) beinhaltet; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Ableiten einer Identifizierung für das ausgebende Netzwerkelement (21) aus Information, die in dem empfangenen Multicast-Paket (105) beinhaltet ist;
Durchsuchen (177) einer Datenbank (123) in einem lokalen Register nach einer Tabelleneintragung, die der Netzwerkelementidentifizierung entspricht;
Hinzufügen (175) der Netzwerkelementidentifizierung zur lokalen Registerdatenbank (123), wenn keine entsprechende Tabelleneintragung in der lokalen Registerdatenbank (123) gefunden wird; und
Synchronisieren (183) einer zentralen Netzwerkdatenbank (197) mit der lokalen Registerdatenbank (123), wenn die Netzwerkelementidentifizierung zu der lokalen Registerdatenbank (123) hinzugefügt wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft Netzwerkkommunikationssysteme und insbesondere ein System und ein Verfahren zum Erkennen von Netzwerkelementen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Im gegenwärtigen Stand der Technik kann ein herkömmliches Netzwerkmanagementsystem ein Internet Control Message Protocol (ICMP)- Packet Internet Groper (PING)- Gerät zum Durchführen einer automatischen Erkennung von Netzwerkelementen verwenden. Dieses Verfahren ist kein effizienter Vorgang, da unnötiger Verkehr in das gesamte Netzwerk eingeleitet wird, wenn die Netwerkmanagementstation periodisch Nachrichten an alle Elemente in allen Teilnetzen sendet.
Andere herkömmliche Verfahren, wie Trap-basierende SNMP-Erkennung, erfordern, dass die IP-Adresse der Netzwerkmanagementstation den Netzwerkelementen bekannt ist. Ein Mangel derartiger herkömmlicher Verfahren ist, dass, wenn ein bestimmtes Netzwerkelement versagt, die Netzwerkmanagementstation kein Mittel zum Erkennen aufweist, dass der Fehler aufgetreten ist, ausgenommen die Netzwerkmanagementstation fragt die Geräte in spezifischen Zeiträumen ab. Außerdem neigt der Trap-basierende SNMP-Ansatz dazu, ein uneffizientes Verfahren zu sein.
Die US 6 047 330 A offenbart ein System zum Auffinden virtueller Router, welches automatisch ein virtuelles Multicast-Netzwerk auf einer bestehenden Netzwerktopologie aufbaut. Die virtuellen Router senden „heartbeats“ über das Internet Protocol (IP) Multicast-Netzwerk. Die „heartbeats“ sind mit einem Wert (TTL = time to live) versehen, der die Anzahl von Hops, welche das Paket durch das Netzwerk wandern kann, bevor es verworfen wird, angibt. Der Ursprungsrouter erhält so einen Schätzwert, wie weit entfernt der Empfangsrouter ist, wenn er das Antwortpaket vom Empfangsrouter empfängt, insbesondere dass dieser weniger als TTL Hops entfernt ist. Der TTL-Wert wird also genutzt, um den nächstliegenden Router aufzufinden. Basierend auf dieser Grundlage wird eine optimierte Netzwerktopologie aufgebaut.
Wenn ein Router eingeschaltet wird, sendet er Multicast-Pakete über das Netzwerk. Jeder Router, der die Pakete empfängt, wartet eine zufällige Zeitspanne. Wenn der Router nicht von einem der übrigen Router hört, dass eine Verbindung aufgebaut wurde, baut er nach Ablauf der Wartezeit eine Verbindung mit dem neuen Router auf. Ping-Nachrichten werden periodisch zwischen den Routern, die untereinander Verbindungen aufgebaut haben, gesendet, so dass die Verbindungen getestet werden. Auf Änderungen der Netzwerktopologie wird automatisch und dynamisch reagiert. Wenn ein virtueller Router eine effizientere Verbindung zu einem anderen Router findet, wird die weniger effiziente Verbindung gelöst. Wenn ein Router außer Betrieb geht, bauen die Nachbarn des Routers Verbindungen zu ihren nächsten Nachbarn auf, bis die Konnektivität des virtuellen Netzwerks wiederhergestellt ist.
Die EP 0 918 412 A2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, die es Netzwerkadministratoren ermöglichen, automatisch eine Datenbank mit umfangreicheren Daten über Geräte, die mit dem Netzwerk verbunden sind, zumindest aber mit der Hardwareadresse jedes Geräts im Netzwerk und ausreichender Information, um mit dem Gerät kommunizieren zu können, um nötigenfalls zusätzliche Information erhalten zu können, zu befüllen. Es werden Auffindeagenten zum Erkennen von Geräten im Netzwerk bereitgestellt. Auffindeereignisse oder Auffindeverfahren können als Folge eines auslösenden Ereignisses, wie des Hochfahrens des Systems, oder zu geplanten Zeiten automatisch initiiert werden oder sie können manuell durch einen Systemadministrator mittels einer Benutzerschnittstelle im Netzwerk initiiert werden.
Es wird ein verbessertes Verfahren zum Erkennen von Netzwerkressourcen und zum automatischen Feststellen, wenn ein bestimmtes Netzwerkelement versagt haben könnte, benötigt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung basiert auf IP-Multicasting, wobei jedes Netzwerkelement, das erkannt werden soll, einen Multicast-Paketsender zum Erstellen von Multicast-Paketen, die durch einen lokalen Registerhost, der im selben Teilnetz angeordnet ist, an eine Multicast-Gruppe gerichtet sind, und zum Abhören der Multicast-Gruppe beinhaltet. Ein Paketanalysator im lokalen Registerhost bestimmt die Identifikation des ausgebenden Netwerkelements zum Vergleich mit Eintragungen in einer Gerätetabelle des lokalen Registerhosts. Die Tabelle wird durch entweder Hinzufügen einer neuen Eintragung in die Master-Gerätetabelle, wenn das ausgebende Netzwerk online gegangen ist, oder durch Löschen einer bestehenden Eintragung für ein Netzwerkelement, das kein Multicast-Paket innerhalb einer spezifischen Zeit ausgegeben hat, fortlaufend mit einer Master-Gerätetabelle synchronisiert, welche in einer zentralen Managementstation resident ist.
Automatischer Erkennungsverkehr ist daher zwischen den lokalen Registern und der zentralen Managementstation nur dann erzeugt, wenn ein bestimmtes Netzwerkelement online oder offline geht, wobei andere automatische Erkennungspakete innerhalb des erzeugenden Teilnetzes bleiben. Das Verfahren zur Netzwerkelementerkennung, das hierin offenbart ist, minimiert Verkehr beim Start und während des normalen Betriebs, wobei kein zusätzlicher Verkehr in einer Beharrungsumgebung erzeugt ist. Außerdem ist das Verfahren skalierbar und sieht Fehlertoleranz und Robustheit vor.
Figurenliste
Die Beschreibung der Erfindung nimmt Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen.
Es zeigen:

1 eine Diagrammdarstellung eines Netzwerks, das mehrere Netzwerkelemente beinhaltet, die durch eine zentrale Managementstation überwacht sind, welche mit lokalen Registerhosts in Kommunikation steht, die in jedem Teilnetz des Netzwerks angeordnet sind;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines Netzwerkelements, das einen Multicast-Paketsender und einen Managementagenten beinhaltet, welche mit einem lokalen Registerhost von 1 in Kommunikation stehen;
3 ein Funktionsblockdiagramm eines lokalen Registerhosts, der einen Multicast-Paket-Listener und einen Netzwerkelementclient beinhaltet, die beim Kommunizieren mit dem Netzwerkelement von 2 verwendet sind;
4 ein Ablaufdiagramm der Vorgänge, die durch den lokalen Registerhost von 3 durchgeführt werden;
5 ein Ablaufdiagramm, das einen Vorgang des Reagierens auf Multicast-Pakete darstellt, der vom lokalen Registerhost von 3 durchgeführt wird;
6 ein Funktionsblockdiagramm eines Geräteerkennungssystems, das in der zentralen Managementstation von 1 resident ist; und
7 ein vereinfachtes Funktionsdiagramm des Netzwerks von 1, das die Synchronisierung von Gerätetabellen in den lokalen Registerhosts mit einer Master-Gerätetabelle in der zentralen Managementstation darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In 1 ist ein IP-basierendes System 10 gezeigt, in dem das Verfahren der vorliegenden Erfindung vorteilhaft eingesetzt sein kann. Das Netzwerk 10 beinhaltet eine zentrale Managementstation 13, die über ein erstes Teilnetz 20 mit einem IP-basierenden Kommunikationsnetzwerk 11 gekoppelt ist. Das Teilnetz 20 beinhaltet mehrere Netzwerkelemente, die durch die Managementstation 13 zu erkennen sind. Diese Netzwerkelemente sind hier durch Netzwerkelemente 21, 23 und 25 dargestellt. Es sind lokale Registerdienste durch einen oder mehrere Hostserver für das Teilnetz 20 vorgesehen, hier durch einen ersten lokalen Registerhost 31 und einen optionalen zweiten lokalen Registerhost 33 dargestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite lokale Registerhost 33 zum Vorsehen von Redundanz oder Sicherung im Falle eines Ausfalls des ersten lokalen Registerhosts 31 genutzt.
Das Kommunikationsnetzwerk 11 kann Verbindung vom ersten Teilnetz 20 mit einem oder mehreren anderen Teilnetzen vorsehen, hier durch ein zweites Teilnetz 40 und ein n-tes Teilnetz 60 dargestellt. Das Teilnetz 40 beinhaltet mehrere Netzwerkelemente 41, 43, 45 und 47 und lokale Registerhosts 51 und 53. Das Teilnetz 60 beinhaltet mehrere Netzwerkelemente 61, 63, 65 und 67 und lokale Registerhosts 71 und 73. Die zentrale Managementstation 13 beinhaltet ein Geräteerkennungssystem 190, eine Anwendung, die beim Erkennen der Netzwerkelemente 21 bis 25, 41 bis 47 und 61 bis 67 genutzt ist, wie unten detaillierter beschrieben.
Wie unter zusätzlicher Bezugnahme auf 2 ersichtlich ist, beinhaltet das Netzwerkelement 21 einen Multicast-Paketsender 101 und einen Managementagenten 103, welcher ein SNMP- oder ein anderer benutzerdefinierter Leichtbauagent sein kann. Die Netzwerkelemente 23 bis 25, 41 bis 47 und 61 bis 67 gleichen dem Netzwerkelement 21 darin, dass jedes einen Multicast-Sender und einen Managementagenten (aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt) zum Vorsehen von Managementfunktionen beinhaltet. Alle Multicast-Paketsender und Managementagenten im Netzwerk 10 arbeiten wie unten für den Multicast-Paketsender 101 und den Managementagenten 103 beschrieben. Das Netzwerkelement 21 führt einen Bootstrap-Daemon-Prozess aus, der periodisch in konfigurierbaren Zeiträumen Multicast-Pakete 105 an eine einzelne Multicast-Gruppe in dem Teilnetz 20 sendet, wobei vorzugsweise unter Verwendung des UDP/IP-Protokolls übertragen wird. Der lokale Registerhost 31 horcht nach der Multicast-Gruppe in Verbindung mit dem periodischen Multicasting. Der konfigurierbare Zeitraum ist durch eine „maximale Lease-Zeit“ begrenzt. Die Empfänger der Multicast-Pakete 105 beinhalten die Netzwerkelemente 23 und 25 und die lokalen Registerhosts 31 und 33.
Die Nutzinformation der Multicast-Pakete 105 beinhaltet die Geräteidentifizierung des Netzwerkelements 21. Die Geräteidentifizierung beinhaltet vorzugsweise die IP-Adresse des Netzwerkelements 21 und die Portnummer eines Kommunikationsports 109, an dem das Netzwerkelement 21 Unicast-Verbindungen annimmt. Wie für den Fachmann ersichtlich, läuft der Netzwerkagent 103 auf dem Netzwerkelement 21 und arbeitet durch Horchen auf die Portnummer, die in dem Multicast-Paket 105 veröffentlicht ist, als ein Server. Der Managementagent 103 ist dafür zuständig, weitere Information über das Netzwerkelement 21 vorzusehen, wenn er eine Abfrage 107 durch den lokalen Registerhost 31 empfängt. Wenn die Geräteidentifizierung anfänglich nicht bekannt ist, wird dem Netzwerkelement 21 ein Wert von „null“ zugewiesen.
Der lokale Registerhost 31 ist eine Anwendung, die Anwendungskomponenten wie in dem Funktionsblockdiagramm von 3 gezeigt aufweist und gemäß dem Ablaufdiagramm von 4 arbeitet. Beim Start wird der erste lokale Registerhost 31 initialisiert, in Schritt 141. Falls der zweite lokale Registerhost 33 auch vorhanden ist, werden die lokalen Registerhosts 31 und 33 initialisiert und miteinander synchronisiert, in Schritt 141. Ein Tabellenprüftaktgeber 133 wird zurückgesetzt, in Schritt 143, wie unten detaillierter beschrieben. Eine Abfrage wird dahingehend durchgeführt, in Entscheidungsblock 145, ob das Zeitintervall des Tabellenprüftaktgebers 133 abgelaufen ist. Wenn das Zeitintervall des Tabellenprüftaktgebers 133 nicht abgelaufen ist, horcht der lokale Registerhost 31 nach einem Multicast und reagiert darauf, in Schritt 153, wie unten detaillierter beschrieben, und leitet dann zu Entscheidungsblock 145 zurück.
Wenn der Zeitintervall des Tabellenprüftaktgebers 133 abgelaufen ist, in Entscheidungsblock 145, geht die Operation zu Entscheidungsblock 147 über, bei der dahingehend eine Abfrage durchgeführt wird, ob eine Datenbank für das Teilnetz 20, die gemanagte Netzwerkelemente ausführt und hierin als eine Gerätetabelle 123 bezeichnet ist, eine abgelaufene Lease-Zeit beinhaltet, wie unten detaillierter erläutert. Wenn keine Eintragung mit einer abgelaufenen Lease-Zeit gefunden wird, leitet die Operation zum Entscheidungsblock 145 zurück. Falls einer oder mehrere Eintragungen mit abgelaufenen Lease-Zeiten gefunden werden, werden die entsprechenden Eintragungen gelöscht, in Schritt 149, und die Gerätetabelle 123 wird mit einer zentralen Netzwerkdatenbank synchronisiert, hierin als eine Master-Gerätetabelle 197 (in 6 gezeigt) in dem Geräteerkennungssystem 190 bezeichnet, in Schritt 151. Die Operation leitet dann zurück zu Schritt 143, in dem der Tabellenprüftaktgeber 133 zurückgesetzt wird.
5 ist ein Ablaufdiagramm einer Abfolge von Operationen, die in Schritt 153 von 4 durchgeführt werden. In 5 werden die Multicast-Pakete 105, die durch das Netzwerkelement 21 übertragen werden, über einen Kommunikationsport 113 von einem Multicast-Paket-Listener 111, in 3, empfangen, in Schritt 161. Ein Paketanalysator 115 erhält eine Meldung vom Multicast-Paket-Listener 111, wenn eines der Multicast-Pakete 105 empfangen wird. Der Multicast-Paket-Listener 111 versieht den Paketanalysator 115 mit der Identifizierung, der IP-Adresse und der Portnummer des Netzwerkelements 21 zusammen mit einer Lease-Ablaufzeit.
Der Paketanalysator 115 prüft dann die bereitgestellte Netzwerkelementidentifizierung, um zu bestimmen, ob die Identifizierung „null“ ist, in Entscheidungsblock 163. Wenn die Identifizierung nicht „null“ ist, geht die Operation zu Entscheidungsblock 177 über. Wenn die Identifizierung „null“ ist, wird durch einen Geräteidentifizierungsgenerator 117 eine global einmalige Identifizierung erstellt, in Schritt 165, und dem Netzwerkelement 21 zugewiesen. Ein Gerätetabellenmanager 121, der als eine Softwarekomponente implementiert ist, erstellt eine neue Eintragung in die Gerätetabelle 123 für das Netzwerkelement 21, in Schritt 167. Die neue Eintragung beinhaltet eine Netzwerkelementidentifizierung, die entsprechende IP-Adresse und eine Portnummer, wie vom Multicast-Paket-Listener 111 bereitgestellt. Außerdem wird eine Lease-Ablaufzeit für die neue Eintragung durch Hinzufügen einer konfigurierbaren Lease-Periode zur laufenden Zeit errechnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Gerätetabelle 123 eine schnelle Speicherdatenbank, die bekannte Netzwerkelemente mit den folgenden Eintragungen aufführt:

• Netzwerkelementidentifizierung
• IP-Adresse
• Portnummer
• Lease-Ablaufzeit
• Systemname
• Systembeschreibung
• Systemstandort
• verfügbare Betriebszeit

Der Gerätetabellenmanager 121 behandelt alle Anforderungen nach Zugriff auf Daten aus der Gerätetabelle 123. Außerdem führt der Gerätetabellenmanager 121 periodisch Verwaltungsfunktionen durch Prüfen und Löschen von Eintragungen in der Gerätetabelle 123 durch, für die die jeweilige Lease-Ablaufzeit abgelaufen ist (d.h. die früher als die laufende Zeit sind). Die Verwaltungsfunktionen werden in Intervallen durchgeführt, die durch den Tabellenprüftaktgeber 133 bestimmt und durch den Systemmanager konfigurierbar sind.
Der Paketanalysator 115 fordert von einem Netzwerkelementclient 119, einer Softwarekomponente, an, die Zusatzinformation, die in die Gerätetabelle 123 für das Netzwerkelement 21 einzutragen ist, zu erhalten. Der Netzwerkelementclient 119 öffnet eine Unicast-TCP-Socketverbindung zu dem Netzwerkelement 21, meldet Identifizierung und die Lease-Periode des Netzwerkelements, in Schritt 169, und sendet die Abfrage 107 unter Verwendung der IP-Adresse und der Portnummer des Kommunikationsports 109, wie vom Paketanalysator 115 bereitgestellt. Das Netzwerkelement 21 speichert die Identifizierung im Speicher, in Schritt 171. Der Netzwerkelementclient 119 beschafft dann die Systemnamen- , Systembeschreibung-, Systemstandort und Verfügbare Betriebszeit-Daten zur Eintragung in die Gerätetabelle 123 für das Netzwerkelement 21, in Schritt 173. Der Paketanalysator 115 fordert vom Gerätetabellenmanager 121 an, die neue Eintragung in der Gerätetabelle 123 mit den Zusatzdaten zu aktualisieren, in Schritt 175. Die Master-Gerätetabelle 197 wird durch Aktualisieren mit der neuen Eintragung mit der Gerätetabelle 123 synchronisiert, in Schritt 183. Die Operation geht dann zu Schritt 145 über, wo der Status des Tabellenprüftaktgebers 133 geprüft wird.
Wenn die Netzwerkelementidentifizierung nicht „null“ ist, in Schritt 163, wird in Entscheidungsblock 177 dahingehend eine Abfrage durchgeführt, ob das Netzwerkelement 21 in der Gerätetabelle 123 aufgeführt ist. Wenn das Netzwerkelement 21 nicht aufgeführt ist, geht die Operation zu Schritt 167 über, wo eine neue Eintragung für das Netzwerkelement 21 erstellt wird. Wenn das Netzwerkelement 21 in der Gerätetabelle 123 aufgeführt ist, wird, in Schritt 179, die Lease-Ablaufzeit durch Hinzufügen der Lease-Periode zur laufenden Zeit zurückgesetzt. Es wird dann vom Gerätetabellenmanager 121 angefordert, den Lease-Ablaufzeitwert für das Netzwerkelement 21 in der Gerätetabelle 123 zu aktualisieren, in Schritt 181, und die Operation leitet zu Entscheidungsblock 145 zurück.
Der lokale Registerhost 31 beinhaltet auch einen lokalen Registermanager 127, der zum Initiieren der Operation der anderen Komponenten im lokalen Registerhost 31 unter anderen Ausführungs-Threads fungiert. Eine Gerätetabellensynchronisiervorrichtung 125 synchronisiert die Gerätetabelle 123 mit der Master-Gerätetabelle 197 in dem Geräteerkennungssystem 190, das in der zentralen Managementstation 13 resident ist, in 6 gezeigt, durch Senden eines Synchronisierungsdatenpakets 131, wenn eine Eintragung zur Gerätetabelle 123 hinzugefügt oder daraus gelöscht wurde.
Das Synchronisierungsdatenpaket 131 wird durch eine Master-Gerätetabellenaktualisierungsvorrichtung 191, die als eine Softwarekomponente implementiert ist, über einen Kommunikationsport 193 empfangen, wie in 6 gezeigt. Die Master-Gerätetabellenaktualisierungsvorrichtung 191 sieht Lese-Schreib-Zugriff auf die Master-Gerätetabelle 197 für andere Komponenten des Geräteerkennungssystems 190 vor. Außerdem sieht die Master-Gerätetabellenaktualisierungsvorrichtung 191 ein API zum schreibgeschützten Zugriff auf die Master-Gerätetabelle 197 für andere Subsysteme der zentralen Managementstation 13 vor. Die Master-Gerätetabellenaktualisierungsvorrichtung 191 arbeitet als ein Server für die Gerätetabellensynchronisiervorrichtungen der jeweiligen lokalen Registerhosts 31, 33, 51, 53, 71 und 73 im Netzwerk 10 (d.h. Gerätetabellensynchronisiervorrichtung 125 für den lokalen Registerhost 31). Die Master-Gerätetabelle 197 beinhaltet alle einmaligen Eintragungen der lokalen Registerhosts 31, 33, 51, 53, 71 und 73 im Netzwerk 10. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Master-Gerätetabelle 197 eine fehlertolerante Datenbank und ist im Cache-Speicher zur optimalen Betriebsleistung gespeichert.
Der Erkennungssystemmanager 199 fungiert zum Initiieren der Komponenten des Geräteerkennungssystems 190 in separaten Ausführungs-Threads. Außerdem kennt der Erkennungssystemmanager 199 die IP-Adressen der lokalen Registerdatenbanken (d.h. Gerätetabellen) in den lokalen Registerhosts 31, 33, 51, 53, 71 und 73. Nach dem Initialisieren gibt der Erkennungssystemmanager 199 eine Anforderung an die lokalen Registerhosts 31, 33, 51, 53, 71 und 73 zum Hochladen der jeweiligen Datenbanken aus. Der Erkennungssystemmanager 199 gibt die Anforderung als eine TCP-Unicast-Anforderung 198 an die lokalen Registermanager des jeweiligen lokalen Registerhosts aus (d.h. der lokale Registermanager 127 für den lokalen Registerhost 31, in 3).
Unter Berücksichtigung des Vorstehenden kann das allgemeine Verfahren, durch das die zentrale Managementstation 13 die Netzwerkelemente 21 bis 25, 41 bis 47 und 61 bis 67 auffindet und überwacht, durch die folgenden Beispiele unter Bezugnahme auf das vereinfachte Blockdiagramm von 7 erläutert werden. In einem ersten Beispiel wird ein Multicast-Paket 205 durch das Netzwerkelement 25 im Teilnetz 20 ausgegeben. Der lokale Registerhost 31 empfängt das Multicast-Paket 205 und bestimmt, dass das Netzwerkelement 25 in der Gerätetabelle 123 aufgeführt ist. Die Lease-Zeiteintragung für Netzwerkelement 25 wird zurückgesetzt, wodurch die Gerätetabelle 123 gemäß dem Ablaufdiagramm von 5 aktualisiert wird. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass der Vorgang des Aktualisierens der Gerätetabelle 123 mit der zurückgesetzten Lease-Zeit für das Netzwerkelement 25 keine anschließende Synchronisierung der Master-Gerätetabelle 197 mit der Gerätetabelle 123 erforderlich macht.
In einem zweiten Beispiel wird ein Multicast-Paket 201 durch das Netzwerkelement 41 ausgegeben, das gerade in dem Teilnetz 40 online gegangen ist. Der lokale Host 51 empfängt das Multicast-Paket 201 und bestimmt, dass das Netzwerkelement 41 in einer Gerätetabelle 135 nicht aufgeführt ist, die eine Datenbank für das Teilnetz 40 ist. Eine Eintragung für das Netzwerkelement 41 wird in der Gerätetabelle 135 gemäß dem Ablaufdiagramm von 5 erstellt. Dieser Vorgang macht eine anschließende Synchronisierung der Master-Gerätetabelle 197 mit der Gerätetabelle 135 erforderlich. Dementsprechend überträgt der lokale Registerhost 51 eine Master-Gerätetabelleneintragung, hier als ein Synchronisierungsdatenpaket 211 bezeichnet, über das Kommunikationsnetzwerk 11 zum Master-Gerätetabellenmanager 195, um die Synchronisierung durchzuführen.
In einem dritten Beispiel ist die Lease-Zeit für das Netzwerkelement 63 abgelaufen, seit ein Multicast-Paket 203 zuletzt durch das Netzwerkelement 63 im Teilnetz 60 ausgegeben wurde. Das Netzwerkelement 63 wird als nicht ausgebendes Netzwerkelement betrachtet, wodurch angezeigt ist, dass das Netzwerkelement 63 versagt haben oder an einen anderen Standort im Netzwerk 10 verschoben worden sein könnte. Der lokale Registerhost 71 erkennt die abgelaufene Lease-Periode in einer lokalen Registerdatenbank, hier als eine Gerätedatenbank 137 bezeichnet. Die entsprechende Eintragung für das nicht ausgebende Netzwerkelement 63 wird anschließend gemäß dem Ablaufdiagramm von 5 aus der Gerätedatenbank 137 gelöscht. Dieser Vorgang macht eine anschließende Synchronisierung der Master-Gerätetabelle 197 mit der Gerätetabelle 137 erforderlich. Dementsprechend überträgt der lokale Registerhost 71 ein Synchronisierungsdatenpaket 213 über das Kommunikationsnetzwerk 11 zum Master-Gerätetabellenmanager 195, um die Synchronisierung durch Löschen der entsprechenden Eintragung in der Master-Gerätetabelle 197 durchzuführen.
Es ist ferner für den Fachmann ersichtlich, dass die lokalen Registerhosts 31, 51 und 71 daher als Filter fungieren, indem sie Multicast-Pakete auf die jeweiligen Teilnetze 20, 40 und 60 beschränkt halten, während sie nur aktualisierte Information (d.h. Löschungen und neue Einträge) zur zentralen Managementstation 13 übertragen.

Claims

Verfahren zum Erkennen von Netzwerkelementen (21) in einem Netzwerk (10) mit mehreren Teilnetzen (20), wobei jedes Netzwerkelement (21) periodisch ein Multicast-Paket (105) ausgibt, welches an eine einzige Gruppe innerhalb des Teilnetzes (20) gerichtet ist, wobei das Verfahren den Schritt des Empfangens (161) eines Multicast-Pakets (105) von einem ausgebenden Netzwerkelement (21) beinhaltet; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: Ableiten einer Identifizierung für das ausgebende Netzwerkelement (21) aus Information, die in dem empfangenen Multicast-Paket (105) beinhaltet ist; Durchsuchen (177) einer Datenbank (123) in einem lokalen Register nach einer Tabelleneintragung, die der Netzwerkelementidentifizierung entspricht; Hinzufügen (175) der Netzwerkelementidentifizierung zur lokalen Registerdatenbank (123), wenn keine entsprechende Tabelleneintragung in der lokalen Registerdatenbank (123) gefunden wird; und Synchronisieren (183) einer zentralen Netzwerkdatenbank (197) mit der lokalen Registerdatenbank (123), wenn die Netzwerkelementidentifizierung zu der lokalen Registerdatenbank (123) hinzugefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Synchronisierens der zentralen Netzwerkdatenbank den Schritt des Hinzufügens einer Eintragung in die zentrale Netzwerkdatenbank umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Multicast-Paket ein Element aus der Gruppe, die aus einem Nullwert und einer global einmaligen Identifizierung besteht, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Tabelleneintragung ein Mitglied der Gruppe, die aus einer Netzwerkelementidentifizierung, einer Internetprotokoll-Adresse, einer Portnummer und einer Lease-Ablaufzeit besteht, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner folgende Schritte umfassend: Löschen (149) der Tabelleneintragung, wenn die Lease-Ablaufzeit weniger als die laufende Zeit ist; und Synchronisieren (151) der zentralen Netzwerkdatenbank mit der lokalen Registerdatenbank, wenn die Tabelleneintragung aus der lokalen Registerdatenbank gelöscht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Synchronisierens der zentralen Netzwerkdatenbank den Schritt des Löschens einer Eintragung aus der zentralen Netzwerkdatenbank umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Ableitens einer Identifizierung für das ausgebende Netzwerkelement (21) den Schritt (165) des Zuweisens einer global einmaligen Identifizierung an das ausgebende Netzwerkelement (163) umfasst, wenn das Multicast-Paket (105) einen Nullwert umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt des Aktualisierens (181) einer Lease-Periode, wenn eine entsprechende Tabelleneintragung mit einer einmaligen Identifizierung in der lokalen Registerdatenbank (123) gefunden wird.
System zum Managen von Netzwerkelementen (21) in einem Netzwerk (10) mit mehreren Teilnetzen (20), dadurch gekennzeichnet, dass das System folgendes umfasst: einen Multicast-Paketsender (101), der in jedem zu erkennenden Netzwerkelement (21) resident ist, wobei der Multicast-Paketsender (101) zum periodischen Ausgeben eines Multicast-Pakets (105) dient, das an eine einmalige Gruppe in dem jeweiligen Teilnetz (20) gerichtet ist; zumindest einen lokalen Registerhost (31) in jedem Teilnetz (20) zum Empfangen des Multicast-Pakets (105) und zum Erstellen eines Synchronisierungsdatenpakets (131) daraus; und eine zentrale Managementstation (13) in Verbindung mit jedem Teilnetz, wobei die zentrale Managementstation (13) zum Empfangen der Synchronisierungsdatenpakete (131) von den lokalen Registerhosts (31) dient, so dass das Vorhandensein eines besonderen, funktionierenden Netzwerkelements an die zentrale Managementstation (13) mit dem Empfang eines jeweiligen Synchronisierungsdatenpakets (131) übermittelt wird.
System nach Anspruch 9, wobei das Multicast-Paket (105) ein Element aus der Gruppe, die aus einem Nullwert und einer global einmaligen Identifizierung besteht, umfasst.
System nach Anspruch 9, wobei der zumindest eine lokale Registerhost (31) einen Multicast-Paket-Listener (111) zum Empfangen eines der Multicast-Pakete (105) und daraus Erzeugen eines Mitglieds der Gruppe, die aus einem Nullwert und einer global einmaligen Identifizierung besteht, beinhaltet.
System nach Anspruch 10, wobei der zumindest eine lokale Registerhost (31) einen Paketanalysator (115) zum Bestimmen, ob die Identifizierung einen Nullwert umfasst, beinhaltet.
System nach Anspruch 12, wobei der zumindest eine lokale Registerhost (31) einen Geräteidentifizierungsgenerator (117) zum Zuweisen einer global einmaligen Identifizierung an das Netzwerkelement (21) beinhaltet.
System nach Anspruch 9, wobei der zumindest eine lokale Registerhost (31) eine Managementsoftwarekomponente (119) zum Senden einer Abfrage (107) an jegliches der Netzwerkelemente in einem gemeinsamen Teilnetz (20) beinhaltet.
System nach Anspruch 14, wobei das System ferner einen Managementagenten (103) umfasst, der in jedem Netzwerkelement (21) in dem gemeinsamen Teilnetz (20) resident ist, wobei der Managementagent (103) zum Empfangen der Abfrage (107) und Vorsehen angeforderter Information in Reaktion darauf dient.
System nach Anspruch 9, wobei der zumindest eine lokale Registerhost (31) eine Gerätetabelle (123) mit Eintragungen für die Netzwerkelemente beinhaltet, die zu managen sind.
System nach Anspruch 16, wobei der zumindest eine lokale Registerhost (31) eine Gerätetabellenmanagersoftwarekomponente (121) zum Behandeln von Anforderungen nach Zugriff auf Daten aus der Gerätetabelle (123) beinhaltet.
System nach Anspruch 16, wobei der zumindest eine lokale Registerhost (31) eine Gerätetabellensynchronisiervorrichtung (125) zum Senden von zumindest einem Synchronisierungsdatenpaket (131) an die zentrale Managementstation (13) in Reaktion auf entweder eine Hinzufügung oder eine Löschung einer Eintragung zu bzw. aus der Gerätetabelle (123) beinhaltet.
System nach Anspruch 9, wobei die zentrale Managementstation (13) eine Master-Gerätetabellenaktualisierungsvorrichtungs-Softwarekomponente (191) zum Empfangen des Synchronisierungsdatenpakets (131) beinhaltet.
Ein Programmspeichergerät, das durch einen Computer lesbar ist, zum Durchführen eines Verfahrens zum Erkennen von Netzwerkelementen mit mehreren Teilnetzen, wobei das Verfahren den Schritt des Horchens nach Multicast-Paketübertragungen innerhalb eines jeweiligen Teilnetzes beinhaltet, wobei jedes Multicast-Paket eine Identifizierung beinhaltet, die dem Netzwerkelement zugewiesen ist, welches das Multicast-Paket ausgibt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Senden einer Netzwerkelementeintragung, die die Identifizierung beinhaltet, an eine zentrale Netzwerkdatenbank, wenn das Netzwerkelement, das das Multicast-Paket ausgibt, nicht in einer lokalen Registerdatenbank aufgeführt ist (177); und Löschen (149) einer entsprechenden zentralen Netzwerkdatenbankeintragung für ein nicht ausgebendes Netzwerkelement, wenn innerhalb eines vordefinierten Tabellenprüfzeitintervalls keine Multicast-Paketübertragung von dem nicht ausgebenden Netzwerkelement empfangen wird.
Programmspeichergerät nach Anspruch 20, wobei das Verfahren ferner den Schritt des Anforderns (173) von Information von dem Netzwerkelement, das das Multicast-Paket ausgibt, umfasst.
Programmspeichergerät nach Anspruch 20, wobei das Verfahren ferner den Schritt des Zuweisens (167) einer global einmaligen Identifizierung an das Netzwerkelement, das das Multicast-Paket ausgibt, umfasst, wenn die Identifizierung, die in dem Multicast-Paket beinhaltet ist, eine Null-Identifizierung ist.
Programmspeichergerät nach Anspruch 20, ferner umfassend den Schritt des Aktualisierens (181) einer Lease-Periode, wenn ein Multicast-Paket mit einer bekannten Identifizierung empfangen wird.