软冗余协议的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于网络的冗余协议的技术领域，其中该网络包含至少一个环形拓扑。
【背景技术】
[0002]如今，(通信)中间件在许多系统中作为基础被采用，以便实现监控或者控制解决方案。在下文，使用数据分发服务(DDS，Data Distribut1n Service)代表多种中间件解决方案，而使用媒体冗余协议(MRP，Media Redundancy Protocol)代表冗余协议。DDS的原理可在 http://portals.0mg.0rg/dds/content/page/specificat1ns 被找到。自从 2008年 4 月，MRP 被限定在国际电工委员会(Internat1nal Electrotechnical Commiss1n)的IEC 62439标准中。
[0003]如今，冗余的拓扑(例如环)被使用，以便确保通信网络即使在各个线路上有故障的情况下也能够起作用(Funkt1nsfaehigkeit)。对这些拓扑的管理由冗余协议(诸如媒体冗余协议(MRP))承担。
[0004]目前，MRP在网络部件(大多连同其它的如Profinet的通信堆栈一起)上被实施在诸如西门子公司的SCALANCE的管理型交换机(Managed Switch)上。
[0005]如今，MRP (和相似的协议)被实施为使得它们对于所叠加的层(也就是说在这种情况下为中间件系统)来说透明地执行故障处理。这通过在网络部件(也就是说交换机)上实施该协议的实施而被实现。这抬高了网络部件的成本，因为除了纯的网络功能以外还必须投入用于实施冗余协议的计算效率和存储器。
【发明内容】
[0006]因而，本发明所基于的任务在于减低网络部件的成本和/或使简化网络部件的构建方案成为可能。
[0007]所述任务由在独立权利要求中所描述的解决方案来解决。本发明的有利的构建方案在其它权利要求中被说明。
[0008]按照第一方面建议了一种中间件。该中间件包含冗余协议。该冗余协议在应用层上被实施在网络堆栈中。
[0009]按照另一方面，建议了一种用于确保网络能够起作用的方法。该网络包含环形拓扑。该方法包含借助于冗余协议监控环形拓扑的方法步骤。该冗余协议被中间件包含。该冗余协议在应用层上被实施在网络堆栈中。
[0010]按照另一方面，建议了一种网络。该网络包含多个网络节点。所述网络节点被布置成环形拓扑。至少一个网络节点包含中间件。该中间件包含用于确保该环形拓扑能够起作用的冗余协议。该冗余协议在应用层上被实施在网络堆栈中。
[0011]本发明的优选实施例的原理是如下想法:通过冗余协议不在网络层上被实施而是被实施为所采用的中间件的子功能，减少所必需的系统成本。这允许(大多伴随着涉及反应速度的损失)在“应用软件”中实现诸如MRP的冗余协议的功能并且作为交换在网络中使用物美价廉的标准部件。
【附图说明】
[0012]接下来，本发明依据附图例如进一步被阐明。在此:
图1示出了按照本发明的优选实施例的网络；
图2不出了图1的具有被破坏的环形拓扑的网络；
图3示出了图1和2的网络的被构建为冗余管理器的网络节点；
图4示出了图3的以堆栈视图示出的冗余管理器。
【具体实施方式】
[0013]图1至4图解说明了按照本发明的优选实施例的网络I。
[0014]图1示出了按照本发明的优选实施例的网络I。该网络I包含多个网络节点11、lla、llb、llc、lld，所述多个网络节点11、11a、11b、11c、Ild被布置成环形拓扑12。在所示出的实施例中，该环形拓扑12包含整个网络I。附加地，在该实施例的其它的变型方案中，单个的或者所有的网络节点11、11a、11b、11c、Ild然而可以与其它的网络节点或者网络部分(未示出)相连，所述其它的网络节点或者网络部分不是环形拓扑12的部分。
[0015]网络节点11、11a、11b、11c、Ild的至少一个、多个或者每个都包含中间件。在图3中，网络节点11例如更详细地被示出。该网络节点11包含中间件16。该中间件16包含冗余协议17。该冗余协议17在应用层18上被实施在网络堆栈19中。在图1中，这也是明显的，因为在网络堆栈19中所述被构建为MRP的冗余协议17通过被构建为DDS协议的中间件协议16a被实施。
[0016]参阅图1，箭头29a_d示出了在各个网络节点11、11a、11b、11c、Ild的中间件部件之间的逻辑的通信连接，所述逻辑的通信连接用于交换关于网络I的状态信息，也就是说关于哪些通信连接是能起作用的而哪些通信连接是不能起作用的。在所述网络节点11、lla、llb、llc、lld之间的通信优选地是双向的。这种监控功能常常是中间件的组成部分并且可以(只要存在)被这里所描述的发明共同使用。如果不存在，那么监控功能被实施为冗余协议17的组成部分。
[0017]按照依据图1至4所示出的优选实施例，该冗余协议17包含中断功能25(参见图3)。该中断功能25被构建成促使环形拓扑12的逻辑中断15，其方式是例如网络节点11的端口(Port) 14被禁用。
[0018]图2示出了图1的具有(例如以物理方式)被破坏的环形拓扑12的网络1，所述被破坏的环形拓扑12已经由在网络节点Ilc和Ild之间的中断21造成。如果端口 14如在图1中所示出的那样被中断，那么到网络节点Ild的连接不再存在，也就是说从中间件的角度，该网络节点Ild不再是可联系上的。该情形由监控功能发现并且被报告给网络节点Ilo在网络节点11上的冗余协议采取步骤，以便补偿该故障并且因而在该实施例中激活该端口 14。在根据图2的所形成的网络中，所有的网络节点ll、lla、llb、llc、lld又是可联系上的。
[0019]图3以更详细的图示示出了网络节点11。环形拓扑12的被构建为冗余管理器11的网络节点11包含中间件16。该中间件16包含冗余协议17。该冗余协议16用于确保环形拓扑12能够起作用。对此，对冗余协议的实施包含中断功能25。
[0020]图4以堆栈视图示出了图3的网络节点11。在该网络节点11中，网络堆栈19被实施。该网络堆栈19包含应用层18以及位于更下面的层28 (诸如传输层(TCP)和网络层(IP))。在应用层18上，用于中间件16的应用的协议16a以及冗余协议17被实施。该冗余协议17以及中间件协议16a在应用层18上被实施在网络堆栈19中。
[0021]为了确保网络I能够起作用，环形拓扑12借助于冗余协议17被监控。
[0022]如果该环形拓扑12被破坏，那么该冗余协议17优选地被构建成废除(aufheben)逻辑中断15。
[0023]如果环形拓扑12的中断21已经被消除，那么该冗余协议17优选地被构建成促使环形拓扑12的逻辑中断15。
[0024]按照国际电工委员会的IEC 62439标准，该冗余协议17优选地是媒体冗余协议(MRP)0
[0025]该中间件16优选地包含或者是对象管理组织(OMG，Object Management Group)的数据分发标准(也被称作数据分发服务标准(Data Distribut1n Service Standard))的实施。
[0026]该中间件优选地在环形拓扑12的至少一个另外的网络节点11a、11b、11c、Ild中或者在环形拓扑12的多个网络节点11、11a、11b、11c、Ild中或者在环形拓扑12的所有的网络节点11、11a、11b、11c、Ild中利用在应用层18上的冗余协议17被实施。特别有利的是，在所有的网络节点11、11a、11b、11c、Ild中实施网络软件。那么，在中断21的情况下，所有的网络节点11、11 a、I Ib、11 c、11 d借助所实施的中间件16或者是在中间件中所实施的冗余协议是可联系上的。如果只有一部分网络节点11、11a、11b、11c、Ild已经利用在应用层18上的冗余协议17实施了该中间件，那么本发明依然起作用，因为在这些节点上的中间件部件之间的通信即使在中断21的情况下也依然可进行。
[0027]按照优选实施例，对冗余协议17的实施在中间件16中、也就是说在应用层18上在网络堆栈19中实现。
[0028]在下文，使用所述数据分发服务(DDS)代表多种中间件解决方案，而使用所述媒体冗余协议(MRP)代表冗余协议。
[0029]简短概述MRP
MRP以在网络中的环形拓扑12为前提，如在图1中所示出的那样。必须存在于每个网络中的MRP管理器I通过其使特定的数据包在环12中循环(zirkuli