在带有第一和第二网段的网络中配置服务质量数量的方法与流程

本发明涉及一种用于在带有第一网段和多个第二网段的网络中配置服务质量数量(dienstguetemengen)的方法，以及涉及一种用于执行该方法的计算单元和一种用于执行该方法的计算机程序，所述第一网段和所述多个第二网段分别具有多个网络用户。

背景技术：

1、在车辆计算机(车辆中的中央计算单元；“vehicle computer”)中，任务或进程的子集分别被分配给资源(例如存储器、处理器内核或处理器周期)的子集，而且以这种方式被联合成所谓的域。在此，在iso 26262的意义上，该分配例如遵循对功能安全的要求。这在下文也用术语“安全(safety)”或者“it安全(it-sicherheit)”来表示。其目的在于：尽可能好地将关键进程与非关键进程分开。这样要实现：非关键进程中的错误动作不对关键进程产生影响。

2、例如，针对自动驾驶功能的进程要与需要互联网访问的进程分开，如例如要与需要经由云后端(cloud-backend)的停车位搜索的进程分开，使得即使在错误动作的情况下也不会由于互联网而影响车辆行为。

3、为了能够实现域之间的受控通信，采用所谓的中转装置或网关(gateways)，这些中转装置或网关不仅可以构造为硬件单元，而且可以构造为软件进程。网关通常是使两个网络相互连接的单元，所述两个网络在该情况下是域。这些网关对通信进行过滤，并且例如只容许域之间的确定的“没有危险的”消息或者值域。

技术实现思路

1、按照本发明，建议了具有专利独立权利要求的特征的一种用于在带有第一网段和多个第二网段的网络中配置服务质量数量的方法以及一种用于执行该方法的计算单元和一种用于执行该方法的计算机程序，所述第一网段和所述多个第二网段分别具有多个网络用户。有利的构建方案是从属权利要求以及随后的描述的主题。

2、本发明使得能够管理、承诺和实现针对在计算机程序(“软件组件”，“服务”)之间的通信的服务质量保证(“quality-of-service”，qos)，这些计算机程序经由多个子系统(计算机、操作系统、分区、虚拟机、容器等等)分布式地相互作用，其中这些子系统的特点可在于：这些子系统拥有不同的服务质量能力(“域”)，并且为了避免不符合期望的反作用而彼此(至少部分地)解耦(“隔离”)。

3、例如，在具有多个域的车辆计算机之内，可以(在遵守端到端保证的情况下)利用“安全网关(secure gateway)”能够实现有序的域间通信，该“安全网关”允许从所有qm域以可细粒度配置的方式访问安全域中的服务/字段/功能的子集。在此，本发明将各种通信关系捆绑在树状覆盖(overlay)网络中，由此提高了效率并且使得能够在该覆盖网络的逻辑模型上分散-自主地管理qos预算。

4、在本发明的范围内，介绍了一种用于在网络中配置服务质量数量的方法，其中在不同网段中的网关在逻辑上布置成具有多个级别的树结构，其中，一个级别中的每个网关都与位于下面的级别中的正好一个网关以引导数据的方式(datenleitend)连接，而且其中第一网关形成最下面的级别。每个网关都为转发数据而提供服务质量数量。在该方法中，被寻址到的网关从发出请求的网络用户接收到服务质量请求；检查该网关是否有足够空闲的服务质量数量以满足该服务质量请求；而且当被寻址到的网关没有足够空闲的服务质量数量以满足该服务质量请求时，该网关利用否定应答来拒绝该服务质量请求。至少在被寻址到的网关有足够空闲的服务质量数量以满足该服务质量请求的情况下，该服务质量请求被转发给位于下面的级别中的网关，并且从位于下面的级别中的网关接收到：肯定应答，即存在足够空闲的服务质量数量以满足该服务质量请求；或者否定应答，即不存在足够空闲的服务质量数量以满足该服务质量请求。如果被寻址到的网关有足够空闲的服务质量数量以满足该服务质量请求，则该(肯定或者否定)应答被转发给发出请求的网络用户。如果被寻址到的网关有足够空闲的服务质量数量以满足该服务质量请求并且来自位于下面的级别中的网关的应答是肯定的，则所请求的服务质量数量被分配给发出请求的网络用户，也就是说被保留在该网关中，使得针对其他请求不可使用该所请求的服务质量数量。

5、本发明管理网关的转发功能的保留和配置，其技术效果在于：消息在其通信路径和时间特性方面被影响，使得可以满足或以确定的质量来保证确定的qos请求，例如以便确保传感器-执行器作用链的功能安全。qos属性/标准的示例是延迟、抖动、优先级、周期性、传输容量或每时间单位的数据量、送货保证、源冗余、路径冗余、接收器可用性识别、消息持久性(如果接收器不可用的话是缓存)、有保证地获得顺序、直至到期/无效的数据新鲜度/年龄。

6、也能够实现对资源利用的(例如货币)结算/结清，和/或可以应用所谓的“智能合约(smart contracts)”。

7、这些网关一般被实施为所谓的“软件定义的”架构中的虚拟网关，但是在此与物理网关相互作用并且也可以自身以硬件(或者在硬件上)实施。

8、在此，所连接的域一般位于车辆之内。可是，不排除连接例如车辆乘员的移动设备或者外部设备(路侧单元(road-side-units)、外部服务区、边缘/云(edge/cloud)等等)。

9、该方法分散式地工作，这有利于可靠性。附加地，可以给该方法供应集中管理的数据，例如用于网络拓扑，而且替选地(或者例如仅临时或者仅在可用时)通过逻辑上集中的管理实体(例如sdn控制器(sdn-controller)、容器编排器(container-orchestrator)、超级管理程序(hypervisor)、oem服务器(oem-server)等等)来控制该方法。

10、按照本发明的计算单元(例如车辆的网关)尤其是以程序技术设立为，执行按照本发明的方法。

11、以具有用于执行所有方法步骤的程序代码的计算机程序或者计算机程序产品的形式实现按照本发明的方法也是有利的，因为这造成了特别低的成本，尤其是当进行实施的控制设备还被用于其他任务并且因而本来存在时如此。最后，设置了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质具有存储在其上的如上所描述的计算机程序。尤其是，用于提供该计算机程序的合适的存储介质或数据载体是磁存储器、光存储器和电存储器，如例如是硬盘、闪存(flash)存储器、eeprom、dvd以及其他等等。经由计算机网络(互联网、内联网等等)来下载程序也是可能的。在此，这种下载可以以有线方式或以线缆方式或者以无线方式(例如经由wlan网络，3g、4g、5g或者6g连接，等等)进行。

12、本发明的其他优点和构建方案从描述和随附的附图中得出。

技术特征：

1.一种用于在带有第一网段(3)和多个第二网段(4、5、6)的网络(10)中配置服务质量数量的方法，所述第一网段(3)和所述多个第二网段(4、5、6)分别具有多个网络用户，

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括：

3.根据权利要求1或者2所述的方法，所述方法包括：

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：在将所述所请求的服务质量数量分配(409)给所述发出请求的网络用户之前，检查(407)其他条件，尤其是鉴于网络拓扑来检查(407)其他条件。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：如果所述被寻址到的网关有足够空闲的服务质量数量以满足所述服务质量请求并且来自所述位于下面的级别中的网关的所述应答是肯定的，则执行(406)其他步骤、尤其是成本计算或者“智能合约”。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：

7.根据权利要求6所述的方法，所述方法进一步包括：

8.根据权利要求6或者7所述的方法，所述方法进一步包括：在通过所述被寻址到的网关从发出请求的网络用户接收到服务质量释放之后，执行(506)其他步骤，尤其是结束成本计算或者“智能合约”。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述发出请求的网络用户是来自位于上面的级别的网关或者是数据处理单元。

10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一网关是具有安全功能的网段中的安全网关。

11.一种计算单元，所述计算单元设立为，执行根据上述权利要求中任一项所述的方法的所有方法步骤。

12.一种计算机程序，当在计算单元上实施所述计算机程序时，所述计算机程序促使所述计算单元，执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的所有方法步骤。

13.一种机器可读存储介质，其具有被存储在其上的根据权利要求12所述的计算机程序。

技术总结
本发明涉及在带有第一和第二网段的网络中配置服务质量数量的方法，其中第一网段具有第一网关，而且多个第二网段中的每个网段都具有第二网关，所述方法包括：通过被寻址到的网关，接收到发出请求的网络用户的服务质量请求；检查所述被寻址到的网关是否有足够空闲的服务质量数量；如果所述被寻址到的网关没有足够空闲的服务质量数量，则利用否定应答来拒绝所述服务质量请求；至少在所述被寻址到的网关有足够空闲的服务质量数量的情况下，将所述服务质量请求转发给位于下面的级别中的网关；如果所述被寻址到的网关有足够空闲的服务质量数量并且来自位于下面的级别中的网关的应答是肯定的，则将所请求的服务质量数量分配给所述发出请求的网络用户。

技术研发人员：M·E·德林
受保护的技术使用者：罗伯特·博世有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15