用于在过程控制系统中提供冗余性的方法和装置的制造方法_4

文档序号:9843613阅读:来源:国知局
整性消息包括:分别基于在时间Tl和时间T2从每一个主机发送的先前完整性消息,而关于主机A和主机B 二者的完整性信息。一旦在时间T3从主机C发送了该完整性消息,则从每一个网络主机发送了主机信息一次,使得现在相对于其它主机发现了每一个主机,以根据需要能实现直接的数据通信(例如,通过使用从每一个其它网络主机提供的IP信息)。
[0071]如图8所示出的例子中所示,在主网络408上发送前三个完整性消息中的每一个(在时间T1、T2和Τ3)。因此,如每一个完整性消息中所提供的在网络主机402、404、406 (主机Α、主机B、主机C)的每一个网络主机之间指示的通信状态,仅仅是针对主网络408来提供的。直到(在时间Τ4)在辅助网络410上从主机A发送第一完整性消息,主机B的完整性消息分析器306才确认主机A和主机B之间在辅助网络410上的通信是可能的。在时间Τ5从主机B发送的后续完整性信息中,反映对这种连接的确认。主机C也接收在时间Τ4从主机A发送的完整性消息,以确认经由辅助网络410的它们之间的通信也是可以的。一旦在时间Τ6从主机C发送了完整性消息,则每一个网络主机402、404、406的每一个网络接口302、304都发送了完整性消息,使得每一个网络主机402、404、406可以确定其相对于系统400中的每一个其它主机的连接状态。从每一个主机发送的后续完整性消息(其开始于时间Τ7)使得网络主机402、404、406能够持续地检查彼此之间的通信状态,并提供关于完整性信息的任何改变的更新。
[0072]如果每一个网络主机402、404、406的每一个网络接口 302、304都维持工作连接,则作为每一个后续完整性消息的一部分发送的完整性信息保持所有通信状态不发生变化(其是良好),如时间Τ7、Τ8和T9处所示。但是,如果发生网络故障,则受影响的网络主机的后续完整性消息将最终被更新,以反映在受影响网络主机之间的通信状态的改变。
[0073]在图8所示出的例子中,在时间Τ8和T9之间(例如,在时间Τ8.5)发生了图6的网络故障602。如所示出的例子中所示,虽然由于发生故障602,不再可能进行去往或来自主机B (第二网络主机404)的通信,但在时间T9和TlO (分别从主机C和主机Α)发送的完整性信息所指示的所有连接的通信状态仍然显示成是良好的。如上所述,在一些例子中,关于特定的网络接口的坏连接(例如,网络故障)的检测是基于:在从该特定网络接口接收到上一次(例如,最近)传输之后,没有接收到新传输的时间流逝达到阈值时间段。在所示出的例子中,在主网络408上从主机B成功发送的上一次完整性消息(在网络故障602之前)发生在时间T8。由于存在六个不同的网络接口要进行循环通过,所以直到时间T14为止,都不会预期在主网络408上从主机B发送下一个完整性消息。因此,基于在时间T8接收的消息,在时间T9和TlO发送的完整性消息继续表示所有通信状态都是良好。在一些例子中,时间T8和时间T14之间的时间小于一秒,所以通信状态的这种错误将能快速地得到解决。
[0074]在所示出的例子中,在时间Tll发送的完整性信息指示主机B (发送完整性消息的网络主机)与主机C之间在主网络408上的通信状态是坏的(其通过字母“B”来指示),而主机B与主机A之间的通信状态仍然是良好的。关于主机A和主机C所指示的不同通信状态,是网络故障602的时序相对于在主机B处经由主网络408从主机A和主机B中的每一个主机接收的上一次完整性消息的时序的结果。如示例性表800中所示,在主网络408上从主机A发送的上一次完整性消息是在时间T7,其位于时间T8.5处的网络故障602之前。直到时间T13为止,不会预期在主网络上从主机A期望的下一个完整性消息。因此,在时间T11,还没有流逝达到从主机A所预期的下一个完整性消息的时间间隔,所以主机B的完整性消息分析器306将仍然不会确认这些主机之间的网络已发生故障。相比而言,主机C在时间T9发送完整性消息,其在时间T8.5处的网络故障602之后发生。结果,在时间T9从主机C发送的完整性消息将不会按照预期被传送到主机B,使得完整性消息分析器306确定这些主机之间的连接是坏的。
[0075]如上所述,在一些例子中,完整性消息分析器306对每一个完整性消息的内容(例如,完整性信息)进行分析,以便更新要在后续的完整性消息中呈现的在这些网络主机之间的通信状态。这通过主机C在时间T12发送的完整性消息来说明。如上所述,由于仍然没有发生网络故障602,所以主机B在时间T8所发送的完整性消息在主机C处被成功地接收。此外,直到时间T14为止,都不会预期经由主网络408的来自主机B的下一个完整性消息。但是,在一些例子中,主机C的完整性消息分析器306识别在辅助网络410上从主机B发送的完整性信息所指示的坏的通信状态(在时间TH)。在一些这种例子中,完整性消息分析器306确定其自身与主机B之间在主网络408上的通信状态是坏的。
[0076]主机A在时间T13所提供的完整性信息仍然指示主机A与主机B之间的通信状态是良好的,这是由于下一个所预期的来自主机B的完整性消息仍处于未来(在时间T14),并且没有其它完整性消息指示主机A与主机B之间的坏连接。但是,虽然主机A在时间T13发送了完整性消息,但由于网络故障602,主机B将没有接收到该消息。因此,主机B的完整性消息分析器306确定在时间T13该通信状态是坏的,这是由于该时间是从主机A预期下一个完整性消息的时间,但却没有接收到该消息。
[0077]在时间T14,主机B可以尝试发送用于指示主机A与主机B之间的通信故障(在时间T13处确定)和主机B与主机C之间的通信故障(在时间T9处确定)的完整性消息。但是,由于网络故障602,来自主机B的完整性消息的传送将失败,使得没有什么被传送到主机A和主机C。在一些这种例子中,随着主机B尝试发送完整性消息(例如,在时间T14),但该传输可能未被确认,从而向主机B指示发生了网络故障(独立于自从从其它主机接收到一传输以来,是否超过了阈值时间段)。关于主机A和主机C而言,在时间T14处预期新的消息,在主网络408上的上一次从主机B成功发送完整性消息的时间T8与时间T15之间的时间段,超过了在其期间预期另一个完整性消息的阈值时间段。在一些这种例子中,主机C的完整性消息分析器306确定在主机B与主机C之间存在经由主网络408的网络故障,并相应地更新完整性信息(其在时间T15处发送)。在其它例子中,主机C的完整性消息分析器306可以基于(在时间Tll)从主机B接收的完整性信息,已经确定发生故障的通信状态,如上所述。因此,在这种例子中,主机C(在时间T15)发送的完整性消息中所包括的完整性信息继续反映这种坏的通信状态。同样,在所示出的例子中,由于在时间T14,预期来自主机B的完整性消息,所以主机A的完整性消息分析器306确定在主机A与主机B之间存在经由主网络408的网络故障。因此,在时间T16,对主机A所提供的完整性信息进行更新以反映这种坏的通信状态。因此,截至时间T16,所有的网络主机都检测到了网络故障602,并发送了反映通信状态的改变的完整性消息。来自每一个主机的每一个后续完整性消息中的完整性信息将继续保持不变,直到检测到另一种改变为止(例如,网络故障602被修复和/或在这些网络主机中的至少两个网络主机之间发生另一个网络故障)。虽然所示出的例子示出了在单一时间间隔(例如,循环通过所有网络接口的一个循环)之后对通信状态进行更新,但在一些例子中,该阈值时间段可以更长(例如,循环通过网络接口的两个或三个完整循环的持续时间)。
[0078]虽然示例性表800示出了主机A经由主网络,在时间T13和T19发送完整性消息,以及示出了主机C经由主网络,在时间T9和T15发送完整性消息,但由于关于主机B的网络故障602,来自主机A和主机C的消息仅仅只能成功地传送到彼此。也就是说,虽然主机A和主机C将会接收到对方所发送的完整性消息,但主机B将不会接收到这些完整性消息中的任何一个。
[0079]在一些例子中,如图8的示例性表800中所示,从各个网络主机402、404、406发送的完整性消息在主网络408和辅助网络410之间交替。也就是说,主机A、B和C中的每一个主机在主网络408上发送完整性消息,接着主机A、B和C中的每一个主机在辅助网络410上发送完整性消息。其它排列是可能的。例如,图9是用于示出在网络主机的初始发现期间,图4的网络主机中的每一个网络主机所发送的完整性消息的不同的示例性随时间推移变化的表900。在图9所示出的例子中,在另一个网络主机402、404、406通过各个网络408、410发送完整性消息之前,各个网络主机402、404、406做相同的事情。也就是说,在主机B发送任何完整性消息(其开始于时间T3)之前,主机A (在时间Tl)在主网络408上发送第一完整性消息,接着(在时间T2)在辅助网络410上发送第二完整性消息。图9的示例性表900中示出了随着发现网络主机中的每一个网络主机而在连续的完整性消息中获得的完整性信息。
[0080]如上所述,在一些例子中,每一个网络主机可以基于在期望时是否从其它主机接收到完整性消息,来确定自身与其它网络主机之间的通信状态。因此,在一些例子中,在各个完整性消息中所包括的唯一事情就是主机信息。在这种例子中,在第五列810中示出的完整性信息对应于在完整性表生成器308所创建的完整性表中存储的信息。但是,该信息可以没有与其它网络主机进行共享。也就是说,在一些例子中,每一个主机生成其自己的完整性表,而没有共享所获得的完整性信息。在其它例子中,在主机之间共享完整性信息,以实现对这些网络主机中的每一个网络主机之间所确定的通信状态进行比较。在一些例子中,使用由一个网络主机从其它网络主机接收的完整性信息来更新或者完成完整性表(例如,如果该完整性表要包括所有网络连接的通信状态的话)O此外,在一些例子中,使用由一个网络主机从另一个主机接收的完整性信息,来更新在该网络主机将发送出的下一个完整性消息中所包括的完整性信息。
[0081]返回到图3,示例性网络主机210提供有示例性通信路径确定器312,以确定和设置用于该网络主机210与其它网络主机之间的数据通信的路径。在一些例子中,当特定的网络接口(例如,第一网络接口 302)与另一个网络主机的相应接口之间在相关联的网络(例如,主网络408)上的通信状态是良好的时,通信路径确定器312将该通信路径规定成经过与所连接的网络接口相关联的网络。因此,该网络主机经由相应的网络进行直接通信。但是,当完整性消息分析器306检测到网络接口之间的网络故障时(例如,坏的通信状态),通信路径确定器312可以识别网络接口之间的替代路径。例如,当两个网络主机之间存在经由主网络408的网络故障时,通信路径确定器312可以将替代的通信路径规定为经过连接这两个网络主机的辅助网络410。下面结合图10-图12来全面地描述示例性通信路径。
[0082]在一些例子中,只要一检测到坏的通信状态,通信路径确定器312就建立替代的通信路径。在其它例子中,在过了确定通信路径是坏的阈值数量时间之后,通信路径确定器312建立替代的通信路径。在一些例子中,在从特定的主机网络发送的阈值数量的连续完整性消息指示主机之间的通信状态是坏的之后,特定网络主机的通信路径确定器312关于另一个主机建立替代的通信路径。例如,具有坏的通信状态的完整性消息的阈值数量可以是三个。如图8所示出的例子中所示,从主机B发送的指示关于主机C的坏通信状态的第一完整性消息,是在时间Tll在辅助网络410上发送的。具有相同信息(主机B与主机C之间的坏通信状态)的第二完整性消息是在时间T14,经由主网络408来发送的,该消息由于网络故障602而从未到达其它主机(这是表800指示什么也未传送的原因)。从主机B发送的指示关于主机C的坏通信状态的第三完整性消息,是在时间T17在辅助网络410上发送的。因此,在这种例子中,主机B的通信路径确定器312在时间T17,在主机B与主机C之间建立替代的通信路径。
[0083]相比而言,在上面的例子中,由于是从主机B发送的指示主机B与主机A之间的坏通信状态的第三完整性消息(虽然从未传送),因此主机B的通信路径确定器312在时间T20,在主机B与主机A之间建立替代的通信路径。具有这种信息的从主机B发送的第一完整性消息(其经由主网络408进行尝试)是处于时间T14,发送的第二完整性消息(并经由辅助网络410来成功地传送)是处于时间T17。关于主机A而言,指示与主机B的失败连接的三个连续完整性消息是处于时间T16、T19和Τ22 (没有示出)。因此,主机A的通信路径确定器312在时间Τ20,在主机A与主机B之间建立替代的通信路径。关于主机C而言,指示与主机B的失败连接的三个连续完整性消息是处于时间Τ12、Τ15和Τ18。因此,主机C的通信路径确定器312在时间Τ18,在主机C与主机B之间建立替代的通信路径。
[0084]图10是具有经由主网络1006和辅助网络1008来连接的两个示例性网络主机1002、1004的示例系统1000的示意性视图。在一些例子中,网络主机1002、1004功能类似于上面所描述的网络主机210 (其对应于图1和/或图2的瘦客户端126和/或工作站117、和/或图4和/或图6的网络主机402、404、406)。因此,如所示出的例子中所示,网络主机1002、1004中的每一个网络主机具有连接到主网络1006的第一网络接口 1010和连接到辅助网络1008的第二网络接口 1012。图10的主网络1006和辅助网络1008可以对应于图4的主网络408和辅助网络410。
[0085]在图10所示出的例子中,利用表示成X.X.X的IP网络号来标识主网络1006。第一网络主机1002和第二网络主机1004的第一网络接口 1010分别利用分配的IP地址X.X.X.1和X.X.X.2来连接到主网络1006。利用表示成Y.Y.Y的IP网络号来标识所示出的例子的辅助网络1008,第一网络主机1002和第二网络主机1004的第二网络接口 1012分别利用分配的IP地址Y.Y.Y.1和Y.Y.Y.2来连接到辅助网络1006。
[0086]如所示出的例子中所示,从第一网络主机1002到第二网络主机1004存在两个直接通信路径。这两个通信路径是在主网络1006上直接从第一网络主机1002的第一网络接口 1010到第二网络主机1002的第一网络接口 1010,或者在辅助网络1006上直接从第一网络主机1002的第二网络接口 1012到第二网络主机1004的第二网络接口 1012。同样,存在从第二网络主机1004到第一网络主机1002的两个直接路径,其与上面所概述的路径相反。在图10的表1014中,概括了这些直接通信路径。
[0087]如果在网络1006、1008中的一个网络上存在网络故障,则连接到出故障网络的网络接口 1010、1012之间的直接通信不再是可用的。但是,一个网络中的故障将不会影响其它网络,使得在其它(适当功能的)网络上的直接通信仍然可用。在一些这种例子中,间接通过良好的网络来实现与出故障网络相关联的网络接口之间的通信。例如,图11示出了在主网络1006中具有网络故障1102的示例系统1000。虽然第一和第二网络主机1002、1004的第二网络接口 1012可以直接通过辅助网络1008进行通信,但第一和第二网络主机1002、1004的第一网络接口 1010由于网络故障1102而不能通过主网络1006进行通信。
[0088]在一些例子中,通过启用IP路由,在每一个网络主机1002、1004的网络接口 1010、1012之间使用网络主机1002、1004中的每一个网络主机中的内部或本地路由1104来绕过上面的网络故障1102。利用在网络主机中启用的IP路由,在一些例子中,当关于这些网络接口中的一个网络接口和另一个网络主机的相应网络接口,检测到坏的通信状态时,通信路径确定器312规定新的或者替代的路径,其中该新的或替代的路径依赖于该网络主机连接到的良好网络。具
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