专利名称：用于在来自冗余系统的多个以太网网络的终端设备之间传递数据的方法
技术领域：
本发明涉及以太网类型网络的冗余系统。
背景技术：
尤其是诸如铁路、公路或者航空运输的运输领域中的应用需要在所使用的网络的 可靠性方面的特别严格的限制。这些限制之一是用于保证在例如网络的两个终端设备之间的链路断裂之后网络 出现故障的情况下，所述两个终端设备之间的通信可以在中断有限时间之后被重新建立， 其中所述有限时间的持续时间是事先已知的。在某些情况下，该应用将不允许服务的丢失， 即该应用将需要在中断期间丢失的所有数据都被重传。于是这就被称为高关键性网络。在 其它情况下，服务的丢失将被容忍，即允许丢失一些数据，并且于是这就被称为较低关键性 网络。在这些情况下，数据丢失通常由高级协议层来管理。以太网技术被非常广泛地用于这种类型的应用，因为商业上经常使用的相应部件 价格低廉。此外，通常对该技术都使用路由协议，因为路由协议通过改变所传输的数据应采 取的路由(路由被称为访问路径)来解决连接问题。图1概括地示出根据现有技术的以太网网络的例子。以太网网络ETH包括多个、在该情况下4个终端设备Ti、以及多个、在该情况下4 个路由器RTj。两个终端设备Ti与Ti+1之间的通信经由多个路由器进行。每个终端设备都 通过物理以太网链路链接到路由器，并且所述路由器也连接在一起，以便增加各个终端设 备之间的访问路径选项。在这样的网络中，每个终端设备Ti都包括链路管理模块MGLi (也称为以太网接 口)，所述链路管理模块MGLi的目的是，允许物理以太网链路(例如电缆)和终端设备Ti 的高级协议层之间的对接，其中所述高级协议层通常是以IP(因特网协议)栈的形式被组 织的。图2概括地示出根据现有技术的链路管理模块MGLi的体系结构。链路管理模块MGLi具有接收端口 RX和发射端口 TX，其连接到物理以太网链 路(未示出)；物理链路管理模块PHY，其实施低级协议、即物理层模型OSI ；介质管理模块 MAC(英文为Media Access Control (介质访问控制))，其尤其是实施以太网协议并且允许 物理层与高级协议层HP之间的双向通信；以及数据总线BU，其允许在模块PHY与MAC之间 双向传输数据。通常使用按照标准IEEE MII (英文为Media Independent Interface (介 质无关接口))的总线BU。物理链路管理模块THY负责生成和分析经由物理以太网链路所传输的物理信号。 介质管理模块MAC管理分组分析和组装、以及与高级协议层HP的通信。在接收时，经由以 太网链路所传输的信号被模块PHY分析并且转换成数字数据。然后，这些数字数据被发送给模块MAC，该模块MAC以以太网分组或帧的形式分析所述数字数据。然后，这些分组被传 输给高级协议层HP。在发射时，介质管理模块MAC以IP分组的形式从高级协议层HP、通常 从协议栈IP接收要传输的数据。其组装承载IP数据的以太网分组或帧，并且将其传输给 物理链路管理模块PHY以供以物理以太网链路上的信号的形式进行发射。在图1中所示的以太网网络中，终端设备经由其相应的链路管理模块彼此通信。 此外，每个路由器RTi都包括路由表TABi，所述路由表TABi指示输入数据必须根据所述 数据的目的地址被发送给哪个端口。该路由表TABi预先自动地由路由器RTi进行配置。因此，一旦每个路由器RTi都已经配置了其路由表TABi，终端设备就可以彼此通 信。考虑如下例子，其中由终端设备Tl发射并且指定给终端设备T3的数据经由路由器RTl 然后经由RT3被传输(图1中标记的箭头Cl)。如果在路由器RTl与RT3之间的物理以太 网链路上发生故障(由两个平行的斜线来指示)，则这两个终端设备之间的通信被中断，并 且于是每个路由器RTi都必须重新配置其自身(被称为路由协议的收敛)，使得可以在这两 个终端设备之间定义新的访问路径。例如，在被终端设备T3接收之前，由终端设备Tl所发 射的数据现在经过路由器RT1、RT4、然后经过RT3 (标记的箭头C2)。因此，以太网网络的路由协议可以解决该网络的两个路由器之间的链路断裂这一 问题。然而，尤其是当存在大量路由器时，难以实施这样的协议在OSI模型的网络层的层级 上、也就是说在比物理层的层级更高的层级上的收敛。此外，常规的路由协议不一定是确定 性的，也就是说，其收敛不是在所有情况下都被保证。已知使用以太网网络的冗余系统的应用。以AFDX网络(Avionics Full DupleX， 航空电子全双工)为例，其中所述AFDX网络是由欧洲航空电子行业针对空中客车A380开 发和标准化的。这是一种旨在支持飞机内部通信(ARINC 664(第7部分))的网络。AFDX网络通过另一等效以太网网络来使用以太网网络的冗余。经由AFDX网络所 传输的每个帧同时在彼此冗余的两个网络上被发送给复帧编号系统，所述复帧编号系统允 许接收机将所接收的两个冗余帧相关联。ADFX网络是可靠的、确定性的，并且在其两个网络 之一发生故障的情况下不会导致任何服务丢失。相反地，AFDX网络的实施是非常复杂的并 且因此是繁重的，因为具体来说，其在两个网络上都使用网络层协议以及帧发射/接收管 理协议。无论所使用的以太网技术、允许减少与硬件部件(比如路由器)相联系的成本的 技术如何，实施AFDX网络的成本都仍然较高。
发明内容
此外，以太网技术在其用于部署这样的以太网网络冗余系统的情形下具有一个主 要的缺点。事实上，以太网技术所提供的可靠性是由网络层路由协议来实施的，因此用另一 链路替换故障链路需要路由协议的收敛，该收敛在实际中花费太长时间以至于不可接受。 本发明的目的是通过提出一种简单的解决方案来弥补这些缺点，所述解决方案在实施方式 和装置方面具有低成本的解决方案，并且适用于具有低关键性的星形以太网网络冗余系 统。更确切而言，本发明包括在物理上最接近于链路的层级上、即在链路管理模块的层级上 实施通信方法，其目的是确定用于终端设备之间的通信的第一冗余系统网络；在整个通 信过程中控制该网络的运行；以及在先前所使用的网络发生故障的情况下确定新的冗余系 统网络。
因此，该方法是透明的并且在高级协议层的层级上不是侵入性的，这就避免了对 这些各个更高层的协议的任何修改。此外，于是路由器可以被成本低得多的交换机所取代， 因为任何可靠性情报都被传送给物理层。为了实现这一点，本发明涉及一种用于在来自多个以太网类型的网络的至少两个 终端设备之间传递数据的方法，所述以太网类型的网络彼此独立并且各自允许在所述至少 两个终端设备之间传递数据。该方法的特征在于，其包括在从所述多个以太网网络获得的 潜在可运行的网络的集合中确定被称为可运行的第一以太网网络的步骤；监测所述可运行 的以太网网络的运行的步骤；以及从所述潜在可运行的网络的集合中确定新的以太网网络 的步骤。根据一种实施方式，对所述可运行的以太网网络的确定是基于所述终端设备之间 的专用以太网帧的传递。根据确定第一可运行的以太网网络的步骤的一种实施方式、即对应于每个终端设 备针对每个以太网网络包括一个物理链路管理模块的情况的实施方式，在确定第一可运行 的以太网网络的所述步骤期间，一方面，与所述潜在可运行的网络的集合的以太网网络有 关的物理链路管理模块在专用帧经由所述物理链路管理模块之一被接收之前一直被扫描， 而另一方面，专用帧相继地经由与所述潜在可运行的网络的集合的以太网网络有关的物理 链路管理模块被发射；如果专用帧经由所述物理链路管理模块之一被接收，则与所述物理 链路管理模块有关的以太网网络被认为是可运行的。根据一种实施方式，每个专用帧在选自于取值范围的随机时间值之后经由物理链 路管理模块被发射，其中所述取值范围的下限至少等于两个所述终端设备之间的帧传输时 间的2倍。根据监测所述可运行的以太网网络的运行的步骤的一种实施方式，一方面，与所 述可运行的网络有关的物理链路管理模块在预先定义的时间值内被扫描，直到接收到由终 端设备所发射的专用帧，其中所述时间值至少等于两个所述终端设备之间的帧传输时间的 2倍，而另一方面，只要该终端设备被连接，专用帧就相继地经由与可运行的网络有关的物 理链路管理模块被发射；如果专用帧在所述预先定义的时间值期间被接收，则认为可运行 的以太网网络正确运行，而如果在所述预先定义的时间值期间没有专用帧被接收到，则先 前可运行的以太网网络被认为是不可运行的，然后，所述潜在可运行的网络的集合通过删 除已经变为不可运行的以太网网络而被更新。根据一种实施方式，每个专用帧在对应于如下时间的时间值之后经由与所述可运 行的网络有关的物理链路管理模块被发射在所述时间期间，在所述可运行的网络上具有 服务丢失是可接受的。该方法是特别有利的，因为其不需要任何低层级上的消耗资源的复杂处理。根据这些硬件方面，本发明涉及实施该方法的设备、以及终端设备和以太网类型 的网络的冗余系统。
在阅读下面对示例性实施例的描述时，本发明的上述的和其它的特征将更清楚地 显现，其中所述描述是相对于附图作出的，在附图中
图1示意性地示出根据现有技术的以太网网络的例子；图2示意性地示出根据现有技术的链路管理模块的体系结构；图3示意性地示出根据本发明的星形以太网网络冗余系统的例子；图4示意性地示出根据本发明的链路管理模块的体系结构；图5示意性地示出根据图3所述的冗余系统的终端设备之间的通信方法的步骤的 图；以及图6示意性地示出实施相对于图5所述的方法的设备的实施例。
具体实施例方式图3示意性地示出根据本发明的以太网网络冗余系统的例子。冗余系统SYST包括初始的星形以太网类型的网络ETH1，也就是说，终端设备之间 的经由该网络(在本情况下4个设备Tl至T4)进行的通信经由其链路管理模块进行，并且 每个终端设备Ti都连接到相同的单个交换机SWl。交换机SWl的功能是以不随时间演变的 方式将其输入端口之一与其输出端口之一相连接。事实上，尽管交换机SWl包括定义其不 同端口之间的连接的表，但是这些连接不能被协议修改，而这在路由器的情况下是可能的。 交换机SWl的表例如根据终端设备到其每个端口的连接而被定义。清楚的是，由于这样的 交换机的使用不允许实施在路由器的情况下被称为路由协议的重新配置协议，因此这样的 交换机的成本远低于路由器的成本。这是本发明的优点之一。系统SYST还包括两个其它的星形以太网网络ETH2和ETH3。网络ETH2和EHT3各 自使用交换机SW2和SW3。这三个网络ETH1、ETH2和ETH3是所谓的彼此独立的，因为所述 网络不使用相同的交换机。然而，应当指出，所述网络中的每一个都允许在不同的终端设备 Ti之间建立通信。所述网络是所谓的彼此冗余的，因此被称为系统SYST。根据本发明的一个特征，每个终端设备Ti都包括相对于图4所描述的特定的链路 管理模块。图4概括地示出根据本发明的链路管理模块的体系结构。终端设备Ti的链路管理模块MGLi包括与所存在的系统SYST的以太网网络一样 多的物理链路管理模块PHYj、在此情况下为3个，并且每个物理链路管理模块PHYj (j = 1 至3)具有一个接收端口 RXj和一个发射端口 TXj。每对端口 RXj、TXj都连接到不同的物 理以太网链路，所述物理以太网链路将终端设备Ti连接到交换机之一 SWj。因此，每个物理 链路管理模块PHYj都负责生成和分析经由将终端设备Ti连接到3个交换机之一 SWj的物 理以太网链路所传输的物理信号。此外，链路管理模块MGLi包括介质管理模块MAC和设备DISP，所述设备DISP实施 相对于图5所描述的通信方法。 管理模块MAC和每个物理链路管理模块PHYj都通过总线BU链接到设备DISP，所 述总线BU保证模块MAC和PHYj与该设备之间的双向数据传输。例如可以使用符合标准 IEEE MII (介质无关接口)的总线BU。链路管理模块MGLi还包括监测单元DLV，所述监测单元DLV的益处将在稍后看 到；还有接口 ID，其允许高级协议层HP与设备DISP通信。图5示出根据本发明的用于在以太网类型的网络的冗余系统SYST的终端设备之
8间传递数据的方法的步骤的图。相对于图3被描述了一个例子的冗余系统SYST包括多个终端设备Ti、以及多个从 每个终端设备Ti可访问的相互独立的以太网网络。如相对于图4已经描述的那样，每个终 端设备Ti都包括与所存在的系统SYSY的以太网网络一样多的物理链路管理模块PHIi,」。该方法基于从系统SYST的多个以太网网络中确定用于终端设备Ti与系统SYST 的至少一个其它终端设备之间的数据通信的以太网网络。在终端设备Ti与其它终端设备通信期间，该确定是演变的。事实上，如果最初确 定的以太网网络发生故障，则该方法允许从多个以太网网络中确定另一以太网网络。然后，用于系统SYST的终端设备之间的通信的以太网网络被描述为可运行的，也 就是说，其被每个终端设备Ti用于经由与该以太网网络相关的物理链路管理模块把从高 级协议层发出的数据发射给至少一个其它终端设备；以及经由终端设备Ti的该物理链路 管理模块接收由其它终端设备所发射的数据，该物理链路管理模块然后被称为PHIvM，其 中下标i表示有关的终端设备，下标j标识所述有关的终端设备的物理链路管理模块之一， 而指数V则表示该模块涉及被所述有关的终端设备认为是可运行的以太网网络。与以太 网网络的可运行的性质形成对比的是，当终端设备Ti已经检测到系统SYST的以太网网络 上的故障时，该网络然后被描述为不可运行的。推而广之，物理链路管理模块的性质就是与 其相关联的以太网网络的性质。因此，每个终端设备Ti的物理链路管理模块都在其性质方面彼此不同，该性质可 以是不可运行的、可运行的、或者不确定的(不可运行的或可运行的)。接下来，让我们考虑如下实施例其中特定于每个终端设备Ti的集合Ei由如下信 息构成，所述信息标识系统SYST的多个以太网网络中未被该终端设备Ti认为是不可运行 的以太网网络。这防止了把系统SYST的已经被终端设备Ti认为是有故障的网络认为是潜 在可运行的。应当注意，当不存在指定系统SYST的每个以太网网络的性质的指示时，集合Ei由 所述多个以太网网络之中的全部以太网网络构成。例如，当物理链路管理模块的性质先前 未被记忆时，在终端设备Ti的链路管理模块启动时情况就是如此。如下面将会看到的那 样，还应当注意，该集合Ei可以通过如下方式被更新删除变为不可运行的以太网网络；以 及添加先前不可运行的在修复该网络上的故障之后已经恢复服务的以太网网络。可运行的以太网网络可通过系统SYST的所有终端设备的相互协定而被确定。为 了做到这一点，根据本发明，该确定所基于的是在这些终端设备之间传递被表示为TRE的 专用以太网帧的通信，这些专用以太网帧中的每一个都包括如下信息所述信息允许物理 链路管理模块将该专用以太网帧与可能经过该模块的其它以太网帧区分开。该信息例如是 帧TRE的MAC标识符，其是专用于这类帧的标识符。用语“在终端设备之间传递专用帧TRE” 是指由终端设备发射这些帧中的每一个以及由其它终端设备中的每一个接收该帧。旨在由系统SYST的每个终端设备T i实施的该方法包括步骤100 从集合Ei中 确定第一可运行的以太网网络。该步骤在终端设备Ti的链路管理模块MGLi启动时、即当 没有先前所存储的指示允许标识系统SYST的多个以太网网络中可运行的网络时被实施。在步骤100期间，与特定于终端设备Ti的集合Ei的以太网网络有关的物理链路 管理模块PHIy在帧TRE经由所述模块之一被接收之前一直被扫描。
此外在步骤100期间，帧TRE相继地经由与集合Ei的以太网网络有关的物理链路 管理模块PHIy被发射。在帧TRE经由被表示为PHIvU的物理链路管理模块被接收的情况下，则与该物理 链路管理模块PHIvU有关的以太网网络被认为是可运行的，由此终止步骤100。步骤100是必不可少的，因为其允许新近连接到系统SYST的终端设备Ti针对已 经连接到系统SYST的终端设备实现同步，这是由于扫描了其每个物理链路管理模块PHIi, J 以便确定哪个以太网网络被所连接的其它终端设备认为是可运行的。此外，在终端设备Ti 是第一次连接到冗余系统SYST的情况下，步骤100允许向将要连接到系统SYST的任何其 它终端设备建议可运行的以太网网络，由此可防止任何新近连接的终端设备在所连接的其 它终端设备认为以太网网络为不可运行时必须孤立地考虑该以太网网络是否是可运行的。根据步骤100的一种实施方式，第一物理链路管理模块PHIm被考虑。那时，第一 帧TRE经由该物理链路管理模块PHIi, j被发射。在选自于取值范围RTEMP的随机时间值 TEMPI之后，第二帧TRE被发射，并且以此类推，直到自从第一帧TRE在所述物理链路管理模 块PHIi,」上被发射以来已经流逝了时间值TEMP2，其中取值范围RTEMP的下限至少等于系统 SYST的两个终端设备之间的帧传输时间的2倍、即至少为连接到与所扫描的物理链路管理 模块PHIi, j有关的以太网网络的终端设备能够接收到由终端设备Ti所发射的帧TRE时的 时间与当终端设备Ti能够接收到由系统SYST的另一终端设备所发射的帧TRE时的时间之 间的和。然后，另一物理链路管理模块PHIi,j+1被考虑而那时帧TRE如上面所解释的那样被 发射。该方法的该实施方式在多个终端设备的链路管理模块同时起动的情况下是特别 有利的。事实上，时间值TEMPI的随机性质大大降低了这些终端设备同时起动的概率，并且 因此同样增加了这些终端设备能够通过交换帧TRE来确定相同的可运行的以太网网络的 概率。一旦以太网网络已经被确定为可运行的，也就是说，至少两个终端设备连接到该网络 并且帧TRE已经被交换，来自这些所述至少两个终端设备的高级协议层HP的数据就可以经 由其相应的可运行的物理链路管理模块而被发射和/或接收。此外，一旦以太网网络已经被确定为可运行的，用于监测可运行的以太网网络的 运行的步骤200就跟随在步骤100之后。为了做到这一点，每个终端设备Ti都在预先所定 义的时间值TEMP3内扫描其物理链路管理模块PHIvi,」，直到接收到由另一终端设备所发射 的帧TRE，其中所述时间值TEMP3至少等于系统SYST的两个终端设备之间的帧传输时间的 2倍。如果帧TRE在时间值TEMP3期间被接收，则认为可运行的以太网网络正确运行，并 且只要该终端设备连接到冗余系统SYST，则对物理链路管理模块PHIvi, J的扫描就被重复。在步骤200期间，只要该终端设备连接到该冗余系统，则帧TRE就相继地经由与该 可运行的网络有关的物理链路管理模块PHIviij被发射。根据步骤200的一种实施方式，第一帧TRE经由物理链路管理模块PHIviij被发射。在时间值TEMP4之后，然后第二帧TRE被发射，并且以此类推，其中时间值TEMP4 对应于如下时间在该时间期间，在可运行的网络上具有服务丢失是可接受的。如果在时间值TEMP3期间没有帧TRE被接收到，则先前可运行的以太网网络被认 为是不可运行的，也就是说，认为在该网络上已经发生了故障。然后，集合Ei通过删除标识已经变为不可运行的以太网网络的信息而被更新。根据一种实施方式，标识已经变为不可运行的以太网网络的信息被记录。根据该实施方式的变型方案，认为先前可运行的以太网网络已经变为不可运行的 终端设备的标识符、例如MAC地址被记录。一旦先前可运行的以太网网络已经变为不可运行，用于从集合Ei中确定新的可 运行的以太网网络的步骤300就跟随在步骤200之后。在步骤300期间，如在步骤100的描述中所解释的那样，特定于终端设备Ti的集 合Ei的物理链路管理模块PHIiij被扫描，直到帧TRE经由这些模块之一被接收。此外，在步骤300期间，如在步骤100的描述中所解释的那样，帧TRE相继地经由 集合Ei的物理链路管理模块PHIy被发射。如果帧TRE经由物理链路管理模块PHIm被接收，则与该物理链路管理模块PHIm 有关的以太网网络被认为是可运行的，由此终止步骤300。然后，跟随在步骤300之后的是 步骤200。根据步骤300的一种实施方式，集合Ei的第一物理链路管理模块PHIiij被考虑。 那时，第一帧TRE经由该物理链路管理模块PHIi, j被发射。在选自于取值范围RTEMP的随 机时间值TEMP5之后，第二帧TRE然后被发射，并且以此类推，直到自从所述第一帧TRE在 所述物理链路管理模块PHIiij上被发射以来已经流逝了时间值TEMP6。然后，另一物理链路 管理模块PHIu+1被考虑，而那时帧TRE就如上面所解释的那样被发射。根据该方法的一种实施方式，特定于每个终端设备Ti的集合Ei是标识每个以太 网网络的信息、例如其编号的经过排序的列表。该列表被排序是为了确定与该冗余系统的特定以太网网络的连接的优先级，以用 于例如以太网网络维护这一目的。事实上，通过定义这样的经过排序的列表，可以根据该方 法来验证与物理链路管理模块有关的以太网网络是否正确运行。当然，该列表可以尤其是 根据各个以太网网络的使用频率而随时间演变。因此，例如很少使用的以太网网络被定位 在该列表的最前面的元素之中。这允许监测这些以太网网络是否正确运行，由此保证该冗 余系统的所有以太网网络的良好运行。该方法还包括监测步骤400。该步骤旨在提供与冗余系统的每个以太网网络的性 质的进展有关的诊断。因此在该步骤期间，获得标识可运行的以太网网络的信息、以及在步 骤200期间被记录的标识不可运行的网络的信息。回顾前面，在步骤200中、即当终端设备 Ti连接到冗余系统SYST时或者当被认为是可不运行的以太网网络已经在维护阶段期间恢 复运行时，该信息被更新。根据该信息，可以计算统计资料和/或可以获得该冗余系统的每个以太网网络的 运行进展的历史记录。该信息和/或统计资料和/或历史记录可以被传输给高级协议层HP，以便例如被 该冗余系统的管理员分析或者被记忆。监测步骤400可以例如按照从高级协议层HP发出 的请求、比如来自管理员的命令被实施，或者可以被周期性地实施。可以使用SNMP (英文为 Simple Network Management Protocol (简单网络管理协 议))类型的请求来实施该监测步骤。根据该信息，还可以生成警报。所述警报例如被发送给高级协议层HP，以便通知管
11理员或者触发修复过程的激活。图6概括地示出可实施相对于图5所述的方法的设备DISP的实施方式。设备DISP旨在用于冗余系统SYST、比如上述冗余系统SYST的每个终端设备Ti的 链路管理模块的层级上。设备DISP包括装置MDR0，用于在从系统SYST的多个以太网网络获得的潜在可 运行的网络的集合中确定可运行的以太网网络；以及装置MCR0，用于监测可运行的以太网 网络的运行。根据一种实施方式，设备DISP包括装置MGTD，用于生成专用以太网帧TRE ；装置 METD，用于经由终端设备Ti的物理链路管理模块之一发射专用帧TRE ；装置MRDT，用于经由 所述物理链路管理模块之一接收以太网帧；以及装置MITR，用于标识经由所述物理链路管 理模块之一所接收的以太网帧是专用帧TRE。设备DISP还包括装置MCRE，用于选择所述 物理管理模块之一；装置MTEMP1，用于从取值范围中选择随机时间值，其中该取值范围的 下限至少等于两个所述终端设备之间的帧传输时间的2倍；装置MTEMP3，用于获得预先所 定义的时间值，其中所述时间值至少等于两个所述终端设备之间的帧传输时间的2倍；装 置MTEMP4，用于获得对应于如下时间的时间值在所述时间期间，在所述可运行的网络上 具有服务丢失是可接受的；装置MSCRT，用于在接收到由终端设备发出的专用帧之前一直 扫描物理链路管理模块。所有这些装置都被装置MDRO用于实施上述通信方法的步骤100 和300，并且被装置MCRO用于实施步骤200。装置MDRO还使用装置MR0，用于将与如下物理链路管理模块有关的以太网网络 表示为可运行的经由所述物理链路管理模块，已经接收到专用帧TRE ；以及装置MRI0，用 于当没有专用帧在预先所定义的时间值内被接收到时将可运行的以太网网络表示为不可 运行的，其中所述时间值至少等于两个所述终端设备之间的帧传输时间的2倍。设备DISP还包括装置M0DI，用于获得标识可运行的以太网网络的信息、以及标 识不可运行的网络的信息；以及用于计算统计资料和/或生成警报和/或获得所述以太网 网络中的每一个的运行进展的历史记录的装置。该设备还包括监测单元DLV，其目的是实施该方法的监测步骤400 ；以及接口 ID， 其允许高级协议层HP与设备DISP通信，以便尤其是获得标识不可运行的网络的信息。最后，设备DISP包括中央处理单元CPU，所述中央处理单元CPU旨在接收为了实施 该通信方法所必需的指令以及存储在数据载体DA上的数据，所述数据载体例如可以采用 硬盘的形式，其中所述指令定义从多个以太网网络中确定可运行的以太网网络的步骤、以 及监测可运行的以太网网络的运行的步骤，中央处理单元CPU对所述指令的执行将允许在 来自该冗余系统的多个以太网网络的至少两个终端设备之间的数据传递，数据DA在此尤 其是包括标识可运行的以太网网络的信息、以及标识不可运行的以太网网络的信息。这些指令在必要时可以容易地被修改，并且可以形成软件，其中所述软件能够在 数据载体为可重写的情况下被下载到该数据载体上，例如对于硬盘、⑶-RW、DVD-RAM、或者 磁光盘来说情况如此。该软件也可以在微处理器上被编程。可替代地，包括这些指令和数据 DA的数据载体可以是可移动的，并且例如包括由编程服务提供商提供给系统的用户的只读 硬盘类型的CD-ROM或者DVD-ROM。
权利要求
一种用于在来自多个以太网类型的网络的至少两个终端设备之间传递数据的方法，所述多个以太网类型的网络彼此独立并且各自允许在所述至少两个终端设备之间传递数据，物理链路管理模块与每个以太网网络相关联，其特征在于，该方法包括 在所述多个以太网网络中确定被描述为可运行的以太网网络的步骤(100)，在所述步骤(100)期间，所述物理链路管理模块中的至少一个在时间段的预先选择的值(TEMP)内被扫描，直到接收到由终端设备所发射的专用帧(TRE)； 如果专用帧(TRE)在时间段的所述所选择的值(TEMP)期间未被接收，则另一物理链路管理模块被扫描；以及 如果专用帧(TRE)在时间段的所述所选择的值(TEMP)期间被接收，则与所扫描的所述物理链路管理模块有关的以太网网络被认为是可运行的；以及 监测所述可运行的以太网网络的运行的步骤(200)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在监测所述可运行的以太网网络的运行 的所述步骤(200)期间，与所述可运行的网络有关的物理链路管理模块在 时间段的预先选 择的值(TEMP)内被扫描，直到接收到由终端设备所发射的专用帧，-如果专用帧(TRE)在时间段的所述所选择的值(TEMP)期间被接收，则专用帧(TRE) 经由与所述可运行的网络有关的物理链路管理模块被发射；以及-如果专用帧(TRE)在时间段的所述所选择的值(TEMP)期间未被接收，则先前可运行 的以太网网络被认为是不可运行的，而那时跟随在监测所述可运行的以太网网络的运行的 所述步骤之后的是确定可运行的以太网网络的所述步骤(100)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定可运行的以太网网络的所述步骤 (100)期间，所述物理链路管理模块中的至少一个在时间段的预先选择的值(TEMP)内被扫 描，直到接收到数目与可能发出专用帧(TRE)的终端设备的数目相等的帧，_如果可能由终端设备发射的专用帧(TRE)未被标识为在时间段的所选择的值(TEMP) 期间被接收，则另一物理链路管理模块被扫描；以及-如果由每个终端设备所发射的专用帧(TRE)已经被标识为在时间段的所选择的值 (TEMP)期间被接收，则与所扫描的所述物理链路管理模块有关的以太网网络被认为是可运 行的。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在监测所述可运行的以太网网络的运 行的所述步骤(200)期间，与所述可运行的网络有关的物理链路管理模块在时间段的预先 选择的值(TEMP)内被扫描，直到接收到与所存在的可能发射专用帧(TRE)的终端设备一样 多的专用帧(TRE)，-如果由每个终端设备所发射的专用帧(TRE)已经被标识为在时间段的所选择的值 (TEMP)期间被接收，则专用帧(TRE)经由与所述可运行的网络有关的物理链路管理模块被 发射；以及_如果可能由终端设备发射的专用帧(TRE)未被标识为在时间段的所选择的值(TEMP) 期间被接收，则先前可运行的以太网网络被认为是不可运行的，而那时跟随在监测所述 可运行的以太网网络的运行的所述步骤之后的是确定可运行的以太网网络的所述步骤 (100)。
5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，要被扫描的每个物理链路管理模块都选自集合(E)，所述集合(E)特定于每个终端设备并且是通过聚集各自标识与不是不可运 行的以太网网络有关的物理链路管理模块的信息而被定义的。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述集合是根据所述系统的以太网网络 的使用频率而被排序的列表。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在监测所述可运行的以太网网络的 运行期间，如果可能被接收的专用帧(TRE)在时间段的所述所选择的值(TEMP)期间未被接 收，则从所述集合中删除标识与不可运行的网络有关的物理链路管理模块的信息。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，所述时间段的每个值(TEMP)在 取值范围内被随机定义，所述取值范围的下限至少等于在所述系统的两个终端设备之间传 输专用帧的最大持续时间的2倍。
9.根据权利要求2或权利要求4至8之一所述的方法，其特征在于，该方法包括由实体 监测所述多个独立的以太网网络的步骤(300)，在所述步骤(300)期间，表示可运行的以太 网网络的信息和表示不可运行的网络的信息被获得，以便计算统计资料和/或生成警报和 /或获得所述以太网网络中的每一个的运行进展的历史记录。
10.一种用于在多个终端设备中的每个终端设备的链路管理模块的层级上实施的设 备，所述多个终端设备用于彼此传递数据，所述数据来自彼此独立并且各自允许在所述终 端设备之间传递所述数据的多个以太网网络，所述设备包括用于确定可运行的以太网网 络的装置(MDRO)；以及用于监测所述可运行的以太网网络的运行的装置(MCRO)，物理链路 管理模块与每个以太网网络相关联，其特征在于，所述装置(MDR0，MCR0)使用_用于标识经由所述物理链路管理模块之一所接收的帧是专用帧的装置(MITR)；-用于选择所述物理管理模块之一的装置(MCRE)；-用于定义时间段的值的装置(MTEMP)；-用于在接收到由终端设备所发射的专用帧之前在所述时间段的值期间一直扫描所选 择的物理链路管理模块的装置(MSCRT)；-用于将与如下物理链路管理模块有关的以太网网络表示为可运行的装置(MRO)A^ 由所述物理链路管理模块，专用帧已经在时间段的所述所选择的值期间被接收到；以及-用于当在时间段的所述所选择的值期间未接收到专用帧时将所述可运行的以太网网 络表示为不可运行的装置(MRIO)。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，用于选择所述物理管理模块之一的所 述装置(MCRE)从集合(E)中选择物理链路管理模块，所述集合(E)特定于每个终端设备并 且是通过聚集各自标识与不是不可运行的以太网网络有关的物理链路管理模块的信息而 被定义的。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述集合是根据所述系统的以太网网 络的使用频率而被排序的列表。
13.根据权利要求11或12所述的设备，其特征在于，用于监测所述可运行的以太网网 络的运行的所述装置(MCRO)包括用于从所述集合中删除标识与不可运行的网络有关的物 理链路管理模块的信息的装置。
14.根据权利要求10至13之一所述的设备，其特征在于，所述时间段的每个值在取值 范围内被随机定义，所述取值范围的下限至少等于在所述系统的两个终端设备之间传输所述类型的帧的最大持续时间的2倍。
15.根据权利要求10至14之一所述的设备，其特征在于，该设备包括用于获得表示 可运行的以太网网络的信息以及表示不可运行的网络的信息的装置(MODI)；以及用于计 算统计资料和/或生成警报和/或获得所述以太网网络中的每一个的运行进展的历史记录 的装置。
16.以太网类型的网络的终端设备，其特征在于，该终端设备包括根据10至15之一所 述的设备。
17.用于在至少两个终端设备之间传递数据的以太网类型的网络的冗余系统，其特征 在于，该冗余系统包括-至少一个其它的独立的以太网类型的网络，其允许在所述至少两个终端设备之间传 递数据；-以及每个终端设备都符合权利要求16。
全文摘要
本发明涉及一种用于在来自多个以太网类型的网络的至少两个终端设备之间传递数据的方法，所述以太网类型的网络彼此独立并且各自允许在所述至少两个终端设备之间传递数据。本发明包括在物理上最接近于链路的层级上、即在链路管理模块上实施这样的通信方法，以便确定将被用于所述终端设备之间的通信的冗余系统的第一网络；在所述通信的整个长度期间控制该网络的运行；以及在迄今为止所使用的网络发生故障的情况下确定冗余系统的新的网络。
文档编号H04L12/56GK101939956SQ200880126530
公开日2011年1月5日 申请日期2008年12月2日 优先权日2007年12月4日
发明者G·科拉斯 申请人:萨基姆国防安全公司