DE4002022A1 - Verfahren und anordnung zur hochverfuegbaren uebertragung von daten - Google Patents
Verfahren und anordnung zur hochverfuegbaren uebertragung von datenInfo
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/46—Interconnection of networks
- H04L12/4604—LAN interconnection over a backbone network, e.g. Internet, Frame Relay
- H04L12/462—LAN interconnection over a bridge based backbone
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anord
nung zur hochverfügbaren Übertragung von Daten nach dem Ober
begriff des Anspruchs 1.
Aus der E-PS 01 11 871 ist ein Prozeßsteuerungssystem bekannt,
das mehrere Prozeßsteuerungsgeräte aufweist, die mit einem
ersten Bus verbunden sind. Der erste Bus ist über zwei paral
lelgeschaltete Koppelstrecken mit einem zweiten Bus verbunden,
an den eine Prozeßkonsole zur Bedienung und Beobachtung des
Prozesses angeschlossen ist. Eine der beiden Koppelstrecken ist
aktiv geschaltet. Sie tauscht Prozeßsteuerungsdaten mit den
Prozeßsteuerungsgeräten aus, speichert die Prozeßsteuerungs
daten ab und wandelt ihr Format. Die Prozeßkonsole, die über
den zweiten Bus mit den beiden Koppelstrecken verbunden ist,
tauscht zur zentralen Bedienung und Beobachtung des Prozesses
die Prozeßsteuerungsdaten mit der aktiven Koppelstrecke aus.
Die zweite Koppelstrecke, die zur aktiven parallel geschaltet
ist, befindet sich im Stand-by-Betrieb. Sie führt eine Back-up-
Funktion aus, indem sie ebenso wie die aktive Koppelstrecke die
Prozeßsteuerungsdaten empfängt, abgespeichert und das Format der
Daten wandelt. Über zwei zusätzliche Signalleitungen, die die
beiden Koppelstrecken unabhängig von den Bussen verbinden,
findet eine gegenseitige Überwachung statt. Für jede Überwa
chungsrichtung ist eine der Signalleitungen vorgesehen. Durch
spezielle Fehlerdetektionseinrichtungen werden Störungen, wie
Stromversorgungsausfall, Programmabsturz durch Hardware- oder
Softwarefehler oder fehlerhafter Programmstatus, in einer der
Koppelstrecken erkannt und über die betreffende Signalleitung
an die andere Koppelstrecke gemeldet. Die beiden Signallei
tungen erfordern einen Installationsaufwand, der nur dann
gering ist, wenn die beiden Koppelstrecken in örtlicher Nähe
zueinander angeordnet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
hochverfügbaren Übertragung von Daten zwischen zwei nach dem
Token-Passing-Prinzip arbeitenden Bussystemen, die über zwei
parallelgeschaltete Koppelstrecken miteinander verbunden sind,
zu entwickeln, das keine zusätzlichen Signalleitungen zwischen
den beiden Koppelstrecken erfordert, so daß die Koppelstrecken
unabhängig voneinander an beliebigen Orten plazierbar sind, und
eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit den in den kennzeichnenden Teilen der
Ansprüche 1 und 4 angegebenen Maßnahmen gelöst. Die Funktions
fähigkeit beider Koppelstrecken kann vollständig überwacht
werden, wenn das Verfahren um eines der in den Ansprüchen 2
oder 3 genannten Merkmale erweitert wird. Bei der Anordnung
gemäß Anspruch 4 sind vorteilhaft die Teilnehmeradressen der
zwei parallelgeschalteten Koppelstrecken an den beiden Bus
systemen wechselseitig vertauscht.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß keine Einschränkung bezüg
lich der Plazierung der beiden Koppelstrecken besteht. Sie
können unabhängig voneinander an beliebigen Stellen zwischen
die zwei Bussysteme geschaltet werden. Neben den bereits vor
handenen Signalleitungen der Bussysteme sind keine weiteren
notwendig. Zudem ermöglicht das neue Verfahren die vollständige
Überwachung der Funktionsfähigkeit der beiden Koppelstrecken,
da es ein beliebiges Umschalten der Betriebszustände von
"Aktiv" in "Stand-by" erlaubt. Bei der vorteilhaften Anordnung
mit wechselseitig vertauschten Teilnehmeradressen der beiden
parallelgeschalteten Koppelstrecken kann auf eine zusätzliche
Parametrierung während einer Initialisierungsphase der Busse
verzichtet werden, da jede Koppelstrecke mit der Kenntnis der
eigenen Teilnehmeradressen auch über die der parallel geschalte
ten verfügt. Wurde wegen einer Störung eine der beiden Koppel
strecken von den Bussen entfernt, so kann sie nach einer Repa
ratur ohne zusätzliche Maßnahmen wieder zwischen die beiden
Busse geschaltet werden. Die andere, derzeit aktive Koppel
strecke erkennt automatisch, ob sich die neu zugeschaltete in
den logischen Token-Ring eingliedert, und zieht sich in diesem
Fall selbst aus dem logischen Tolen-Ring zurück. Zur Festlegung
der Betriebszustände der beiden Koppelstrecken sind in den
Bussen keinerlei zusätzliche Organisationsnachrichten erforder
lich.
Die Verfügbarkeit der Übertragung von Daten kann erhöht werden,
indem zu den zwei Koppelstrecken noch eine oder mehrere paral
lel geschaltet werden.
Anhand der Figur, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt ist, wird im folgenden die Erfindung näher erläu
tert.
In der Figur sind zwei nach dem Token-Passing-Prinzip arbeiten
de Busse B1, B2 dargestellt, die über zwei Koppelstrecken K1,
K2 miteinander verbunden sind. Die Koppelstrecke K1 besitzt an
dem Bus B1 die Teilnehmeradresse TA3 und an dem Bus B2 die
Teilnehmeradresse TA5. Im Vergleich hierzu sind die Teilnehmer
adressen der Koppelstrecke K2 wechselseitig vertauscht; sie hat
also an dem Bus B1 die Teilnehmeradresse TA5 und an dem Bus B2
die Teilnehmeradresse TA3. Weiterhin sind am Bus B1 zwei Geräte
G1, G2 mit den Teilnehmeradressen TA1, TA4 und am Bus B2 Geräte
G4, G4 mit den Teilnehmeradressen TA4, TA6 angeschlossen. Läuft
der Token in Richtung wachsender Teilnehmeradresse um, so er
geben sich logische Token-Ringe R1, R2, die durch gestrichelt
gezeichnete Linien veranschaulicht sind. Die Umlaufrichtung der
Token ist mit Pfeilspitzen angedeutet. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist die Koppelstrecke K1 aktiv geschaltet
und daher in beide logische Token-Ringe R1, R2 eingegliedert.
Die Koppelstrecke K2 befindet sich im Stand-by-Betrieb und ist
daher nicht in der Lage, den Token in einem der beiden Busse
B1, B2 zur Busverwaltung anzunehmen. Sie kann jedoch alle Tele
gramme, die für die aktive Koppelstrecke K1 und sie selbst be
stimmt sind, auf beiden Seiten aufnehmen und damit jederzeit
ohne Zeitverlust die Funktion der zugeordneten aktiven Koppel
strecke übernehmen.
Das Verfahren der Steuerung der beiden Koppelstrecken K1, K2
beruht nun darauf, daß die im Stand-by-Betrieb befindliche
Koppelstrecke K2 die Funktion der aktiven Koppelstrecke K1
über die ordnungsgemäße Token-Weitergabe kontrolliert. Sie
prüft auf beiden Bussen B1, B2, wie in Verbindung mit den
Teilnehmeradressen TA3 am Bus B1 und TA5 am Bus B2 der Token
bei der Weitergabe im logischen Token-Ring bearbeitet wird.
Ist die aktive Koppelstrecke K1 funktionstüchtig, so wird sie
auf beiden Seiten eine ordnungsgemäße Token-Annahme und -Wei
tergabe durchführen. In diesem Fall verbleibt die Koppel
strecke K2 im Stand-by-Betrieb. Mit dem Ausfall der aktiven
Koppelstrecke sind die Teilnehmeradressen TA3 im Bus B1 und
TA5 im Bus B2 nicht mehr in den logischen Token-Ringen. Für
die im Stand-by-Betrieb befindliche Koppelstrecke K2 ist dieser
Zustand das Kriterium, auf aktiven Betrieb umzuschalten. Mit
dem beim Token-Verfahren gegebenen Mechanismus zur Aufnahme
neuer aktiver Teilnehmer wird sie auf beiden Bussen B1, B2 im
logischen Token-Ring R1, R2 eingegliedert und kann damit die
Verbindung zwischen den Bussen B1, B2 wieder herstellen. Danach
würde in der Figur der logische Token-Ring R1 vom Gerät G1 über
die Koppelstrecke K2 zum Gerät G2 verlaufen. Analog dazu würde
der logische Token-Ring R2 jetzt statt der Koppelstrecke K1 die
Koppelstrecke K2 einschließen. Dieser Wechsel der Betriebs
zustände der beiden Koppelstrecken K1, K2 kann auch dadurch
hervorgerufen werden, daß eine funktionstüchtige Koppelstrecke
K1 die Eingliederung der sich bisher im Stand-by-Betrieb be
findlichen Koppelstrecke K2 in die logischen Token-Ringe R1, R2
feststellt und sich daraufhin selbständig in den Stand-by-
Betrieb versetzt.
Ist eine ausgefallene Koppelstrecke K1, K2 wieder funktions
fähig und erkennt sie beim Anschalten an den Bussen B1, B2
die ursprünglich sich im Stand-by-Betrieb befindliche Koppel
strecke im Token-Ring, so verbleibt sie im Stand-by-Betrieb
und schaltet sich nicht in die Datenübertragung zwischen den
beiden Bussen B1, B2 ein.
Eine neu zugeschaltete Koppelstrecke K1, K2 verbleibt also
mindestens so lange im Stand-by-Betrieb, bis in den logischen
Token-Ringen R1, R2 der beiden Busse B1, B2 ein vollständiger
Token-Umlauf stattgefunden hat.
Zur Gewährleistung des beschriebenen Umschaltmechanismus muß
in jeder Koppelstrecke sichergestellt werden, daß auch Teil
ausfälle immer zur Aufgabe der Aktivitäten auf beiden Bussen
B1, B2 führen.
Zur ständigen Prüfung der vollständigen Funktionsfähigkeit
beider Koppelstrecken K1, K2 kann die jeweils aktive Koppel
strecke K1, K2 nach einer vorgebbaren Zeit einen Ausfall
simulieren oder die jeweils im Stand-by-Betrieb befindliche
sich in die logischen Token-Ringe eingliedern. Die Koppel
strecken K1, K2 schalten dann regelmäßig zwischen aktivem und
Stand-by-Betrieb um.
Claims (5)
1. Verfahren zur hochverfügbaren Übertragung von Daten zwischen
zwei Bussen (B1, B2), die über zwei parallel geschaltete Koppel
strecken (K1, K2) miteinander verbunden sind,
- - von denen im störungsfreien Zustand eine im aktiven Betrieb ist, in dem sie Daten zwischen den Bussen (B1, B2) überträgt, und die andere sich im Stand-by-Betrieb befindet, wobei
- - die Koppelstrecken (K1, K2) vom aktiven Zustand in Stand- by-Betrieb und umgekehrt umschaltbar sind, die sich im Stand-by-Betrieb befindliche Koppelstrecke (K2) die sich im aktiven Zustand befindliche überwacht und im Falle einer Störung der aktiven Koppelstrecke (K1) diese abgeschaltet wird und die andere Koppelstrecke (K2) vom Stand-by-Betrieb in den aktiven Zustand umgeschaltet wird und die Funktion der defekten Koppelstrecke (K1) übernimmt,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Busse (B1, B2) nach dem Token-Passing-Prinzip arbei ten,
- - daß die Koppelstrecke (K2), die sich im Stand-by-Betrieb befindet, die ordnungsgemäße Token-Annahme und -Weitergabe der aktiven Koppelstrecke (K1) überwacht
- - und daß die aktive Koppelstrecke (K1) die sich im Stand-by- Betrieb befindliche überwacht und sich in den Stand-by- Betrieb umschaltet, falls diese eine ordnungsgemäße Token- Annahme und -Weitergabe durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet,
- - daß in definierten Zeitabständen ein Fehlerfall der aktiven Koppelstrecke (K1) simuliert wird, indem diese in den Stand- by-Betrieb umgeschaltet wird, so daß die sich im Stand-by- Zustand befindliche Koppelstrecke (K2) in den aktiven Zustand umgeschaltet und nun deren Funktionsfähigkeit überwacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet,
- - daß in definierten Zeitabständen die im Stand-by-Betrieb befindliche Koppelstrecke (K2) in den aktiven Zustand um geschaltet wird, so daß nun ihre Funktionsfähigkeit überwacht wird und die aktive Koppelstrecke (K1) in den Stand-by- Betrieb umschaltet.
4. Anordnung zur Durchführung eines der Verfahren nach den An
sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net,
- - daß die Teilnehmeradressen (TA3, TA5) der zwei parallel geschalteten Koppelstrecken (K1, K2) an den beiden Bussen (B1, B2) so gewählt sind, daß die erste Koppelstrecke (K1) an dem ersten Bus (B1) die gleiche Teilnehmeradresse (TA3) besitzt wie die zweite (K2) an dem zweiten Bus (B2) und daß die erste (K1) an dem zweiten Bus (B2) die gleiche Teil nehmeradresse (TA5) hat wie die zweite (K2) an dem ersten Bus (B1).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4002022A DE4002022A1 (de) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Verfahren und anordnung zur hochverfuegbaren uebertragung von daten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4002022A DE4002022A1 (de) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Verfahren und anordnung zur hochverfuegbaren uebertragung von daten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4002022A1 true DE4002022A1 (de) | 1991-07-25 |
Family
ID=6398684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4002022A Ceased DE4002022A1 (de) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Verfahren und anordnung zur hochverfuegbaren uebertragung von daten |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4002022A1 (de) |
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- 1990-01-24 DE DE4002022A patent/DE4002022A1/de not_active Ceased
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---|---|---|---|
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8131 | Rejection |