(57)【要約】ネットワークが多くの終端システム（２０２〜２０７）から構成され、終端システム（２０２〜２０７）は、メッセージの形で情報を交換することができる、ネットワークにおいて分散型方式からマスタ／スレーブ型方式へ切換える方法で、少なくとも１つの集信装置（３０３）がネットワークに備えられ、少なくとも１つの集信装置（３０３）が、ａ）前記メッセージを、処理し、または処理せずに、前記終端システムへ中継する前に、終端システム（２０２〜２０７）の１つ以上のプロトコル層の受信した任意メッセージを処理することが可能であり、および／またはｂ）終端システム（２０２〜２０７）へ中継される、１つ以上のプロトコル層の任意メッセージを生成することが可能であり、集信装置（３０３）により中継されるメッセージが、例えば、ローカルクロックの同期のためのような少なくとも１つの機能を実現するため、終端システム（２０２〜２０７）で使用される。更に、本発明は集信装置や、このような集信装置を備えるネットワークなどの様々な装置に関する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッセージの形で情報を交換することが可能であり、少なくとも１つのスターカプラ（２０１）を介して接続される多くの終端システム（２０２〜２０７）から構成されるネットワークにおいて、分散型方式からマスタ／スレーブ型方式に切り替える方法であって、
少なくとも１つの集信装置（３０３）が、前記ネットワークに備えられ、かつ少なくとも１つのスターカプラ（２０１）の一部であり、および
ａ）前記メッセージを、処理し、または処理せずに、前記終端システムへ中継する前に、終端システム（２０２〜２０７）の１つ以上のプロトコル層の受信した任意メッセージを処理することが可能であり、および／または
ｂ）終端システム（２０２〜２０７）へ中継される、１つより多いプロトコル層の任意メッセージを生成することが可能であり、集信装置（３０３）により中継されたメッセージは、例えば前記ローカルクロックの同期のためのような少なくとも１つのシステムレベル機能を実現するため、終端システム（２０２〜２０７）で利用されることを特徴とする方法。
【請求項２】
１つ以上のプロトコル層の任意メッセージが、誤りかどうかに関係なく処理される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
終端システム（２０２〜２０７）により送信される全てのメッセージは、少なくとも１つのスターカプラ（２０１）を介して送信される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの集信装置（３０３）により生成されるメッセージは、一定期間で生成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの集信装置（３０３）を含む、少なくとも１つのスターカプラ（２０１）が保護機能を実施するように構成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つの集信装置（３０３）を含むスターカプラ（２０１）と、別のネットワークプロトコルを実現するように構成される外部構成要素（５０２）とが、共に一体型装置（５０１）に一体化される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記一体型装置（５０１）はメッセージを１つのネットワークプロトコルから別のネットワークプロトコル、およびその逆に変換することを可能にするゲートウエイ機能（５０３）を備えるように構成され、スターカプラ（２０１）は、前記変換されたメッセージを終端システム（２０７〜２０７）へ中継するように、および終端システム（２０２〜２０７）から外部構成要素（５０２）へ中継するように構成される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記一体型装置（５０１）が、スターカプラ（２０１）のローカルクロック（３０１）が、外部構成要素（５０２）により同期をとることが可能なように、一時的ゲートウエイ機能を備えるように構成される、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
終端システム（２０２〜２０７）はフレックスレイ終端システムであり、外部構成要素（５０２）はイサ―ネットスターカプラであり、ゲートウエイ機能はフレックスレイメッセージをイサーネットメッセージへ、およびその逆に翻訳する、請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも一つの集信装置（３０３）により生成されたメッセージは、フレックスレイメッセージまたはフレックスレイ通信記号のいずれかである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
集信装置（３０３）により生成されたメッセージはＴＴＰメッセージである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
２つの複製から構成される複製ネットワークの場合、集信装置（３０３）を含むスターカプラ（２０１）はインターリンク（１１０，１１１）を介して直接接続される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
２つより多い複製から構成される複製ネットワークの場合、集信装置（３０３）のホストとなる／含むスターカプラ（２０１）は一方向リングを形成するインターリンク（１１０，１１１）を介して接続される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
複製ネットワークの場合、スターカプラ（２０１）はインターリンク（１１０，１１１）を介しても同期メッセージを送信する、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも一つの集信装置（３０３）により生成され、および／または処理されるメッセージは、取り付けられたスターカプラ（２０１）におけるローカルクロック（３０１）の同期に利用される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも一つのスターカプラ（２０１）は、高信頼性設計法により設計される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
終端装置（２０２〜２０７）は、メッセージの形で情報を交換可能であり、少なくとも一つのスターカプラ（２０１）を介して接続され、少なくとも一つの集信装置（３０３）は少なくとも一つのスターカプラ（２０１）の一部であり、ネットワークにおいて、分散型方式をマスタ／スレーブ型方式へ切り換えるための集信装置（３０３）が、
ａ）前記メッセージを、処理して、又は処理せずに、前記終端システムへ中継する前に、終端システム（２０２〜２０７）の受信した１つ以上のプロトコル層の任意メッセージを処理することが可能であり、および／または
ｂ）終端システム（２０２〜２０７）へ中継される１つ以上のプロトコル層の任意メッセージを生成することが可能であり、集信装置（３０３）により中継されたメッセージは、例えば前記ローカルクロックの同期のためのような少なくとも一つのシステムレベル機能を実現するため、終端システム（２０２〜２０７）で利用される、多くの終端システム（２０２〜２０７）から構成されるネットワーク用集信装置（３０３）。
【請求項１８】
１つ以上のプロトコル層の任意メッセージは、誤りかどうかに関係無く処理される、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
集信装置（３０３）により生成されるメッセージは、一定期間で生成される、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
メッセージの形で情報を交換することが可能であり、少なくとも一つのスターカプラ（２０１）を介して接続される、多くの終端システム（２０２〜２０７）から構成されるネットワーク用スターカプラ（２０１）であって、請求項１９〜２２のいずれか一項による少なくとも一つの集信装置（３０３）は、スターカプラ（２０１）の一部であることを特徴とするスターカプラ。
【請求項２１】
終端システム（２０２〜２０７）により送信されるメッセージは、全てスターカプラ（２０１）を介して送信される、請求項２０に記載のスターカプラ。
【請求項２２】
スターカプラ（２０１）は保護機能を実施するように構成される、請求項２０または２１に記載のスターカプラ。
【請求項２３】
スターカプラ（２０１）と、スターカプラ（２０１）以外の別のネットワークプロトコルを実現するように構成される外部構成要素（５０２）は、共に一体型装置（５０１）へ一体化される、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載のスターカプラ。
【請求項２４】
前記一体型装置（５０１）はメッセージを１つのネットワークプロトコルから別のネットワークプロトコルへ、およびその逆に変換することを可能にするゲートウエイ機能（５０３）を備えるように構成され、スターカプラ（２０１）は前記変換されたメッセージを終端システム（２０２〜２０７）へ、また、メッセージを終端システム（２０２〜２０７）から外部構成要素（５０２）へ中継するように構成される、請求項２３に記載のスターカプラ。
【請求項２５】
前記一体型装置（５０１）はスターカプラ（２０１）のローカルクロック（３０１）が外部構成要素（５０２）により同期を取ることができるように、一時的ゲートウエイ機能を備えるように構成される、請求項２３または２４に記載のスターカプラ。
【請求項２６】
請求項２０〜２５のいずれか一項によるスターカプラ（２０１）、及びスターカプラ（２０１）以外の別のネットワークプロトコルを実現するように構成される外部構成要素（５０２）を含み、それらは共に一体型装置（５０１）へ一体化される一体型装置（５０１）。
【請求項２７】
前記一体型装置（５０１）は、メッセージを１つのネットワークプロトコルから別のネットワークプロトコルへ、およびその逆に変換することを可能にするゲートウエイ機能（５０３）を備えるように構成され、スターカプラ（２０１）は前記変換されたメッセージを終端システム（２０２〜２０７）へ、また、メッセージを終端システム（２０２〜２０７）から外部構成要素（５０２）へ中継するように構成される、請求項２６に記載の一体型装置。
【請求項２８】
前記一体型装置（５０１）がスターカプラ（２０１）のローカルクロック（３０１）が外部構成要素（５０２）により同期をとることができるように、一時的ゲートウエイ機能を備えるように構成される、請求項２６または２７に記載の一体型装置。
【請求項２９】
終端システム（２０２〜２０７）は少なくとも一つのスターカプラ（２０１）を介して接続され、メッセージの形で情報を交換することが可能であり、請求項１７〜１９のいずれか一項による少なくとも一つの集信装置（３０３）が前記ネットワークに備えられることを特徴とする、多くの終端システム（２０２〜２０７）から構成されるネットワーク。
【請求項３０】
終端システム（２０２〜２０７）が請求項２０〜２５のいずれか一項による少なくとも一つのスターカプラ（２０１）を介して接続される、請求項２９に記載のネットワーク。
【請求項３１】
請求項２６〜２８のいずれか一項による少なくとも１つの一体型装置（５０１）が前記ネットワークに備えられる、請求項３０に記載のネットワーク。
【請求項３２】
終端システム（２０２〜２０７）はフレックスレイ終端システムであり、外部構成要素（５０２）がイサ―ネットスターカプラであり、前記ゲートウエイ機能がフレックスレイメッセージをイサーネットメッセージへ、およびその逆へ翻訳する、請求項３１に記載のネットワーク。
【請求項３３】
少なくとも一つの集信装置（３０３）により生成されるメッセージがフレックスレイメッセージか、フレックスレイ通信記号のいずれかである、請求項２９〜３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
集信装置（３０３）により生成されるメッセージがＴＴＰメッセージである、請求項２９〜３３のいずれか一項に記載のネットワーク。
【請求項３５】
２つの複製から構成される複製ネットワークの場合、集信装置（３０３）を含むスターカプラ（２０１）はインターリンク（１１０，１１１）を介して直接接続される、請求項２９〜３４のいずれか一項に記載のネットワーク。
【請求項３６】
２つより多い複製から構成される複製ネットワークの場合、集信装置（３０３）を収容する／含むスターカプラ（２０１）は一方向リングを形成するインターリンク（１１０，１１１）を介して接続される、請求項２９〜３４のいずれか一項に記載のネットワーク。
【請求項３７】
複製ネットワークの場合、スターカプラ（２０１）がインターリンク（１１０，１１１）を介しても同期メッセージを送信する、請求項３５または３６に記載のネットワーク。
【請求項３８】
少なくとも一つの集信装置（３０３）により生成され、及び／又は処理されるメッセージが、取り付けられたスターカプラ（２０１）においてローカルクロック（３０１）の同期に利用される、請求項２９〜３７のいずれか一項に記載のネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、終端システムがメッセージの形で情報を交換することができる、多くの終端システムから構成される、ネットワークにおいて、分散型方式からマスタ／スレーブ型方式へ切換える方法に関する。
【０００２】
更に、本発明は、メッセージの形で情報を交換することができる多くの終端システムから構成されるネットワーク用で、ネットワークにおける分散型方式からマスタ／スレーブ型方式へ切換えるための集信装置に関する。
【０００３】
本発明は、メッセージの形で情報を交換することができ、スターカプラを介して接続される多くの終端システムから構成されるネットワーク用で、少なくとも１つの集信装置がその一部であるスターカプラに関する。
【０００４】
最後に、本発明は、特に上記スターカプラを含む一体型装置、及び少なくとも１つの集信装置、及び／又はスターカプラ、及び／又は一体型装置からなるネットワークに関する。
【背景技術】
【０００５】
コンピュータネットワークは、終端システムと通信チャネルから構成される。終端システムは、通信チャネルを利用してメッセージを送受信することにより、互いに通信することができる。更に、終端システムは終端システムの各々がローカルクロックを維持するような特徴を有する。
【０００６】
この種のコンピュータネットワークでは、システムレベル機能は、多くの終端システムの相互作用により実現することができる。この種のシステムレベル機能の例は、同期機能である。同期機能は、終端システムのローカルクロックをほぼ一致させることを目的とする全ての機能変形を含む。ここでは、この同期機能を、本文書中で図示したように用いる。
【０００７】
同期機能は、マスタ／スレーブ型方式又は分散型方式を実施することができる。
【０００８】
マスタ／スレーブ型方式において、１つの終端システムが時刻情報の発生源となる。他の終端システムは、全て、時刻情報を受け入れ、マスタから受けた時刻値に対して、それらのローカルクロックを設定するスレーブ終端システムとして作用する。
分散型方式において、１つ以上の終端システムが時刻情報を提供する。この場合、各終端システムは、第一段階で時刻情報を伝送する異なる終端システムのタイミング情報を収集する。第二段階で、各終端システムは、集められたタイミング情報に収束機能を適用する。この種の収束機能は、例えば平均化機能又は耐故障性中点機能である。第三段階で、各終端システムは、第二段階から計算された項に対して、そのローカルクロックを修正する。
【０００９】
マスタ／スレーブ型方式は、その単純さのため、魅力的である：
マスタは固定周期で同期メッセージを送信し、全てのスレーブはこの同期メッセージに対してそれらのローカルクロックを調整する。マスタ／スレーブ型方式に基づく同期機能は、システムレベルでの別のコンピュータとしてのマスタの複製により、又はそのマスタコンピュータの設計内の冗長構成要素に基づく単一マスタコンピュータの高信頼性設計により耐故障性にすることができる。マスタコンピュータの複製が１つのマスタ又は一組のマスタが失われる場合、時刻情報の発生源であるマスタが尚存在することを保証する。複製は、従って同期機能の利用可能性を確立する。
【００１０】
高信頼性設計は、誤りの構成要素の不良動作を、差し支えない程度に限定するため、工業では受容される工程である。マスタの高信頼性設計は、従って同期の信頼性を確立する。耐故障性へのこの試みの欠点は、通常、高信頼性に設計される構成要素のコスト上昇である。
【００１１】
分散型方式は、耐故障性の観点から魅力的である。もし単一の又は一組の終端システムが故障し、誤りの同期メッセージを伝送すると、同期機能への影響が収束機能により抑制される。耐故障性分散型機能に関する背景技術文献の１つの主要な結果は、ｋ個の誤りの終端システムに対して、ｋ個の任意誤り終端システムに耐えるのに（３×ｋ＋１）個の正しい終端システムが要求される。もし、この数式に従うならば、システムにおけるいずれか２つの誤りのないローカルクロックの最悪の場合の偏差は、特定の値を超えないことを保証することができる。分散型方式の欠点は、マスタ／スレーブ型方式と比べた場合のアルゴリズムの複雑さである。
【００１２】
システムレベル機能の実現と連携して、マスタ／スレーブ型方式又は分散型方式、又は両方式のいずれを使用するかは、主要な設計決定事項である。これらの方式の１つに従って設計される構成要素は、本来（変更なくを意味する）その他の方式に従って作動することはできない。
【００１３】
本発明は、その目的として、システムレベル機能のために分散型方式からマスタ／スレーブ型方式への変換方法を提示する一方、分散型方式への逆方向の互換性があるようにしなければならない。
【００１４】
このため、少なくとも１つの集信装置が、上記方法で使用され、少なくとも１つの集信装置がネットワークに備えられる。少なくとも１つの集信装置は、
【００１５】
ａ）前記メッセージを、処理し、又は処理せずに、終端システムへ中継する前に、終端システムの１つ以上のプロトコル層の受信した任意メッセージを処理することが可能で、及び／又は
【００１６】
ｂ）集信装置により中継され、例えばローカルクロックの同期用のような少なくとも１つのシステムレベル機能を実現するための終端システムにおいて使用され、終端システムに中継される、１つ以上のプロトコル層の任意メッセージを生成することができる。終端システムは少なくとも1つのスターカプラを介して接続され、本発明に従って、少なくとも１つの集信装置は少なくとも１つのスターカプラの一部である。
【００１７】
本発明による方法及び様々な装置（集信装置、スターカプラ、一体型装置）の更なる有利な実現、及び請求されるネットワークは、以下のようである：
【００１８】
１つ以上のプロトコル層の任意メッセージは、前記メッセージが誤りかどうかに関係なく処理される；
終端システムにより伝送されるメッセージは、全て少なくとも１つのスターカプラを介して送信される；
少なくとも１つの集信装置により生成されるメッセージは、一定期間で生成される；
少なくとも１つの集信装置を含む少なくとも１つのスターカプラは、保護機能を実施するように構成される；
少なくとも１つの集信装置を含むスターカプラ、及び別のネットワークプロトコルを実現するように構成される外部構成要素は、共に一体型装置へ一体化される；外部構造要素は、スターカプラ以外の別のプロトコルを実現する。この実現が、例えば、フレックスレイとイサーネットの終端システムが互いに通信することができるように、フレックスレイネットワークをイサーネットネットワークへ接続することを可能にする。
一体型装置は、１つのネットワークプロトコルから別のネットワークプロトコルへ、及びその逆にメッセージを変換することを可能にするゲートウエイ機能を提供するように構成され、スターカプラは終端システムへ変換されたメッセージを中継し、終端システムから外部構成要素へメッセージを中継するように構成される。ゲートウエイ機能は外部構成要素からスターカプラへ及びスターカプラから外部構成要素へメッセージを変換する。原則として、この機能は、集信号装置によっても提供される（イサーネットメッセージをフレックスレイメッセージへ変換し、メッセージを中継し（メッセージを生成させ）、又はイサーネットメッセージの内容を従来のフレックスレイメッセージ（＝メッセージ処理）へ書き込む）。これは、この場合の集信装置は、外部構成要素とスターカプラ間のデータ交換を可能にするゲートウエイ機能で拡張されることを意味する。
一体型装置は、スターカプラのローカルクロックが外部構成要素により同期をとることができるように、一時的ゲートウエイ機能を備えるように構成される；
終端システムはフレックスレイ終端システムであり、外部構成要素はイサーネットスターカプラであり、ゲートウエイ機能は、フレックスレイメッセージをイサーネットメッセージへ、及びその逆に翻訳する；
少なくとも１つの集信装置により生成されるメッセージは、フレックスレイメッセージかフレックスレイ通信記号かのいずれかである；
集信装置により生成されるメッセージは、ＴＴＰメッセージである；
２つの複製から構成される複製ネットワークの場合、集信装置を含むスターカプラは、インタリンクにより直接接続される；
２つより多い複製から構成される複製ネットワークの場合、集信装置のホストとなる／を含むスターカプラは、一方向リングを形成するインタリンクを介して接続される；
各スターカプラ、及びそのコピーは、いわゆるインタリンクを介して情報を交換する。
複製ネットワークの場合、スターカプラは、又インタリンクを介して同期メッセージを送信する；
少なくとも１つの集信装置により生成され、及び／または処理されるメッセージは、取り付けられたスターカプラのローカルクロックの同期に使用される；
少なくとも１つのスターカプラは高信頼性設計法に従って設計される。
【００１９】
最新の通信プロトコルは層状で実現される。１つの層状化の試みは、標準インターネット通信プロトコルがベースとするＯＳＩ基準モデルで与えられる。プロコトルの層状化は、例えば、機能をグループ化する主目的を有する一方、最下層は物理的通信媒体にアクセス方式を特定するだけであるが、より高いプロトコル層は確認サービスを実現することが可能であり、ここではメッセージの受信者が送信者に正しく受信したこと、又は誤って受信したことを知らせるため、元のメッセージの送信者へ確認メッセージを送信する。この適用で記載される本発明は、プロトコル層にはとらわれず、そのようなことで、これらの層のいずれにおいても、同時に異なる層においてさえ、分散型方式からマスタ／スレーブ型方式への変換を実現することができる。
【００２０】
システムレベル機能は、システムにおける構成要素（我々の場合、終端システム又はスターカプラ）が相互作用する機能である。システムレベル機能の例は：
クロック同期機能、診断機能、保全機能、スタートアップと再スタートの機能、合意機能などである。
【００２１】
本発明はこの変換法を実現するために使用できる方法と集信装置をカバーする。
【００２２】
変換法の基本方法は分散型方式のシミュレーションであって、ここでは集信装置が１組の離散した能動ノードにより別に生成される分散されたシステムレベル機能に関する全てのメッセージを生成する。両方式で、これらのメッセージは、潜在的により大きい１組の受動終端システムより発生する。上で論じた同期機能の場合、集信装置は全ての同期メッセージを発生する。例えば、もし分散された機能が４つの終端システムに各々１つの同期メッセージを生成させることを必要とするならば、変換法は集信装置に夫々の同期メッセージ自身を生成させる。この生成プロセスは様々な方法で実現することができる。
【００２３】
変換方式の１つの実現において、同期メッセージを生成する終端システムは、それらがこれ以上同期メッセージを生成しないように、再構築することができる。又、集信装置は、それがどの受信者による同期メッセージか識別されないように、終端システムにより生成される同期メッセージを変更する。両方の場合において、集信装置は、それ自身の新しく導入される同期メッセージを生成する。
別の実現で、集信装置は、終端システムにより生成される同期メッセージを適切な時点へ遅延させる。集信装置は、終端システムから受信した如何なるタイミング情報も無効にするか、如何なる新メッセージも生成しない。
【００２４】
集信装置は、従来の終端システム構成要素の完全な再利用を可能にする通信チャネルの一部として実施される。例えば、もしコンピュータネットワークがスター接続形態に接続されるならば、集信装置は集中型切換装置の一部となる。
【００２５】
分散型方式の耐故障性能力は集信装置を高信頼性装置として設計し、及び／又は複製集信装置を設置することにより維持される。高信頼性設計は信頼性を保証する一方、複製はシステム機能の利用可能性を保証する。
【００２６】
本発明は、分散型方式により生成された構成要素を十分再利用することができるので、著しい経済的利点を提供する。特にもし構成要素がＡＳＩＣとして実現されるならば、もし構成要素の再設計が必要ならば、それは大きな経済的損失である。更に、より複雑な分散型方式を実施するマイクロコントローラの広く普及した高価でないＡＳＩＣ実施における設計上の欠陥を、修正をより行いやすい単一集信装置の領域へ、特定問題を解決するための負荷を移動させることにより、緩和することができる。
【００２７】
本発明はスターカプラにおける中央バス保護機能の簡単な実現をも可能にする。中央バス保護機能は終端システムからのメッセージの伝送のタイミングを制御する機構である。中央バス保護機能は、それらの一時的伝送仕様に反する誤った終端システムを防止するように実施される。集信装置は時刻情報発生の源であり、この時刻情報は終端システムへ分配されるので、それは終端システムに同期する必要はない。従って中央バス保護設計は同期機能を実施する必要はない。中央バス保護の複雑性におけるこの軽減は、特にもしこの種の中央保護機能が、例えば民間航空宇宙産業用途で使用されるような証明基準に従って開発されるならば、著しい経済的利点を提供する。
【００２８】
本発明は、もし集信装置が、異なるプロトコルを実行する外部構成要素（スターカプラ又は終端システム）と一体化されるならば、ゲートウエイ機能の実現も可能にする。集信装置は同期されるので、それは、外部構成要素により受信されるメッセージのペイロードデータを保持するメッセージを生成することもできる。これは付加的ゲートウエイ構成要素を不要にするもう１つの著しい経済的利点である。これはハードウェアコストと開発のための間接費を削減する。
【００２９】
もし集信装置がＮ個の時刻起動ネットワーク間で結合され、これらのネットワークの１つから時刻を発生させ、これらのネットワークの残りの（Ｎ−１）個のマスタとして時刻を供給するならば、この発明は全く異なる時刻起動プロトコルを実行するクライアントネットワークの全てに、マスタネットワークに存在する時刻の全体的認識を広めることを可能にする。時刻起動システム（“埋め込み分散型マルチクラスタシステム用耐故障性クロック同期”（M.Paulitsch）、（Doctoral Thesis, Institut fur Technische Informatik, TU Wien,２００２年９月））のための従来のマルチクラスタクロック同期アルゴリズムに対して、この発明は内部と外部のクロック同期アルゴリズム間の区別を除去する。この発明は、多くの時刻起動ネットワーク技術にわたる単一内部同期領域を確立することができる。
【００３０】
現在迄、従来のシミュレーション技術は欠落した、誤った又は複雑な終端システムを置換するため、開発とテスト装置の実現のために主として使用されてきた。これに対して提案の発明による方法と装置により、従来のしかし不十分な機能を当分野での使用を目的としたより、頼りになる実施と置換するため、それはネットワークサービスグループ全体をシミュレートすることができる。
【００３１】
本発明は図面を参照して、以下により詳細に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】６個の終端システムから構成される分散型コンピュータシステムを示す。
【図２】スターカプラ用の内部構造を示す。
【図３】一体型装置を示す。
【図４】スターカプラ用の高信頼性設計を示す。
【００３３】
以下の段落は、本発明の一つの可能な実現について記述する。本実現は６個の終端システム２０２〜２０７及び１つのスターカプラ２０１の例システムに基づいて記述される。
【００３４】
図１はスターカプラ２０１へ接続される６個の終端システム２０２〜２０７から構成される分散型コンピュータシステムを示す。各終端装置システム２０２〜２０７とスターカプラ２０１の間の接続は双方向通信リンク１０３〜１０６で、各通信リンクは、単一終端システム（通信リンク１０３〜１０５の場合）又は終端システムネットワーク（通信リンク１０６の場合）をスターカプラ２０１へ接続する。
【００３５】
スターカプラ２０１は、通信リンク１０７〜１０９を介して別のスターカプラ又は複数のスターカプラへ接続することができる。通信リンク１０７〜１０９は、又双方向通信リンクでもある。通信リンク１０７〜１０９を利用して、スターカプラは任意の階層型接続形態を形成することができる。
【００３６】
スターカプラ２０１は複製通信チャネルの場合、別のスターカプラ又は複数のスターカプラへ接続することができる。複製通信チャネルへの接続のため、スターカプラは、複製通信チャネルへのデータ伝送用に２つの一方向通信リンク１１０と、複製通信チャネルからのデータ受信用に、通信リンク１１１を使用する。通信リンク１１０と１１１は“インタリンク”と称する。
【００３７】
図２はスターカプラ２０１の内部構造を示す。スターカプラの基本的構築要素はローカルクロック３０１、スケジュールテーブル３０２、集信装置３０３、及びルート制御ユニット３０４である。
【００３８】
ローカルクロック３０１は時刻起動トラフィック用時刻の基準として使用される。
【００３９】
スケジュールテーブル３０２は集信装置３０３により生成されるメッセージの中継時点を記憶する。最も簡単な形式で、スケジュールテーブルは入力を一つだけ保持する。この場合、集信装置３０３により生成されるメッセージは、この期間に中継される。スケジュールテーブルは、終端システム２０２〜２０７により生成される時刻起動メッセージの到着及び／又は中継時刻も任意に記憶する。この情報は保護機能に使用することができる。保護機能とは、スターカプラ２０１が、もしこのメッセージがスケジュールテーブルにおける到着時点近辺の一定時間間隔内でスターカプラへ到着するならば、スターカプラ２０１は終端システム２０２〜２０７により発送されるメッセージを中継するだけでよいことを意味する。もしメッセージが特定間隔を越えて到着するならば、メッセージは中継されず破棄される。この場合、スターカプラ２０１は内部ログファイルにエラーメッセージを記憶する。
【００４０】
集信装置３０３は、システム（終端システム２０２〜２０７）に存在するか又は存在しない終端システムからのメッセージをシミュレートするため、メッセージを生成する。ローカルクロック３０１がスケジュールテーブルに記憶される夫々の中継時点に到着することを表示する場合、それらがスターカプラにより伝送に利用可能であるように、メッセージが生成される。受信する終端システム２０２〜２０７は、集信装置３０３により生成されるメッセージを終端システムにより伝送されるメッセージとみなす。
【００４１】
経路制御ユニット３０４は、終端システム２０２〜２０７により受信されるメッセージ、又は集信装置３０３により生成されるメッセージのいずれかの中継を行う。従ってこの中継は、入口ポート又は集信装置のいずれかから一組の、又は一部の出口ポートへ行われる。全メッセージ又はその一部だけのメッセージに対する経路情報もスケジュールテーブル３０２に記憶される。
【００４２】
図３は、スターカプラ２０１を外部装置５０２と一体化した一体型装置５０１を示す。この種の外部装置は、例えば別のプロトコルを操作するスターカプラ、又はスターカプラ２０１と異なるプロトコルを操作する終端システムである。一体型装置５０１は、外部装置５０２で操作されるプロトコルのメッセージをスターカプラ２０１で操作されるメッセージへ、又はこの逆に変換する変換機能５０３も実施する。このように、スターカプラ装置は、異なるネットワークプロトコル間のデータ移動のためのゲートウエイ機能を実施する。更に、スターカプラ２０１内のローカルクロック３０１は外部構成要素５０２へ同期することができる。集信ユニット３０３により生成される同期メッセージは、次に、終端システム２０２〜２０７が外部構成要素５０２で操作されるプロトコルに同期するように、この同期情報を広めることができる。
【００４３】
図４はスターカプラ２０１構成要素に対する高信頼性設計を示す。高信頼性設計の目的は、スターカプラ２０１により検出されない故障モードの確率を受容可能な低い閾値迄減少させることである。高信頼性設計のため、通信リンク１０３〜１０６、他のスターカプラ１０７〜１０９へのリンク及びインタリンク１１０、１１１へ通信リンク（１２１〜１３１）を介して接続することにより、スターカプラ２０１への入力及びスターカプラ２０１の出力をモニタするモニタ構成要素が設置される。更に、スターカプラ２０１は、スターカプラ２０１とモニタ構成要素４０１の間の内部データ交換を可能にするため、一方向通信リンク１２１と１２２により拡張される。モニタ構成要素４０１は、スターカプラ２０１の出力を絶えずモニタする。モニタ４０１が通信リンク１２２〜１３１を介して受信する情報に基づき、モニタは誤ったメッセージの発信に至るスターカプラ２０１のある故障を検出することができる。もしモニタ４０１がこのような誤りメッセージを検出すれば、それはこのメッセージが誤りであると明確な信号を出す。
【００４４】
本発明は時刻起動ネットワーク（例えば、“スターカプラ”又は“中央（バス）保護器又は“ハブ”）におけるスター接続形態の中心に設置される装置を同期マスタとして、異なるネットワークプロトコル間のゲートウエイとして、及びネットワークセグメント間の領域確保機構（即ち、“中央バス保護器”機能の実行）として作動させることを可能にする方法と装置を提示する。前記方法と装置の機能は、取り付けられたネットワークセグメントにおける終端システムのメッセージをシミュレートする中央装置に基づく。
【符号の説明】
【００４５】
103、104、105、106、107、108、109：双方向通信リンク
110、111：インタリンク（一方向通信リンク）
121、122：一方向通信リンク
123、124、125、126、127、128、129、130、131：通信リンク
201：スターカプラ
202、203、204、205、206、207：終端システム
301：ローカルクロック
302：スケジュールテーブル
303：集信装置
304：経路制御ユニット
401：モニタ構成要素
501：一体型装置
502：外部構成要素
503：変換器機能
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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