DE3820544C2 - Ortsbereichsnetzsystem mit einem hiermit gekoppelten Mehrcomputersystem und Verfahren zur Steuerung hiervon - Google Patents
Ortsbereichsnetzsystem mit einem hiermit gekoppelten Mehrcomputersystem und Verfahren zur Steuerung hiervonInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Ortsbereichsnetz(LAN)-System nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches.
Bisher ist es ungewöhnlich, daß ein Mehrcomputersystem mit einem
Ortsbereichsnetz gekoppelt ist. Von typischen Möglichkeiten zur Herstellung
einer Verbindung zu einem Ortsbereichsnetz sind zwei Methoden verfügbar, um
ein Mehrcomputersystem mit dem Ortsbereichsnetz zu koppeln. Die erste
Methode besteht darin, daß einzelne Computer ihre eigenen Übertragungsgeräte
haben, durch die sie mit einem Ortsbereichsnetz(LAN)-Bus gekoppelt sind. Um
die einzelnen Übertragungsgeräte in dem Ortsbereichsnetz anzugeben, sollten
die Steuergeräte verschiedene oder einmalige Adressen entsprechend den
Regeln des Ortsbereichsnetzes haben. Entsprechend sollte ein externer
Computer, der eine Übertragung mit einem Mehrcomputersystem benötigt,
geeignete Einrichtungen aufweisen, um zu erfassen, welcher Computer des
Systemes gerade aktiv oder ein "Master" ist, und er sollte Daten zu dem
Übertragungssteuergerät senden, das mit diesem Computer gekoppelt ist. Jedoch
haben diese Erfaß-Einrichtungen eine komplizierte Struktur und benötigen
Mittel, wie beispielsweise PIO-(Prozeß-Eingabe/Ausgabe)- und
Systemsteuerprogramme, so daß sie nicht für eine allgemeine Verwendung
geeignet sind und auch nicht als kostengünstig bezeichnet werden können.
Die zweite Methode besteht in einer Kopplung eines einzigen
Übertragungssteuergerätes mit einem Mehrcomputersystem über einen
Mehrcomputerbus, so daß die das System bildenden einzelnen Computer über
das Steuergerät mit einem Ortsbereichsnetz gekoppelt sind. Obwohl die
Schwierigkeit des ersten Systems überwunden ist, benötigt das zweite System
eine Einrichtung, die das Übertragungssteuergerät davon informiert, welcher
Computer aktiv ist, und eine Einrichtung zum Bewirken eines Datentransfers
zwischen dem aktiven Computer und dem Steuergerät selbst über den
Mehrcomputerbus. Im allgemeinen erfordert diese Art von Bus eine komplizierte
Steuerung und weist eine langsame Geschwindigkeit im Vergleich mit internen
Bussen des Computers auf. Dies behindert eine wirksame Ausnutzung der
Hochgeschwindigkeitsübertragung des Ortsbereichsnetzes (insbesondere 2 bis
100 Mbps) und steigert die Herstellungskosten.
In der US 4 672 570 ist ein System der eingangs genannten Art beschrieben.
Dabei wird insbesondere der Aufbau einer Schnittstelle erläutert, mit der
Hilfscomputer an ein Ortsbereichsnetz angeschlossen werden können.
Auf die Problematik, die intritt, wenn ein externer Computer an das
Ortsbereichsnetz angeschlossen wird und gegebenenfalls darüber unterrichtet
werden muß, welcher Computer des Ortsbereichsnetzes die Master-Funktion
ausübt, wird in der Entgegenhaltung 1 aber nicht eingegangen.
Weiterhin beschreibt die DE 34 12 387 A1 eine Koppelungseinheit zur
Koppelung von asynchron laufenden Prozessoren, bei der ein Puffer
zwischengeschaltet wird und Kippstufen über eine Gatterlogik einen
Hauptprozessor freigeben. Ähnlich ist in der DE 33 14 917 A1 ein
Multimikroprozessor-System beschrieben, bei dem die einzelnen
Mikroprozessoren über Registerschaltungen für parallelen Austausch
miteinander verbunden sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ortsbereichsnetzsystem zu
schaffen, mit dem es möglich ist, auf einfache Weise einen externen Computer
an das eine Vielzahl von Computer aufweisende Ortsbereichsnetzsystem
anzukoppeln, ohne zuvor dem externen Computer mitteilen zu müssen, welcher
Computer gerade die Master-Funktion im Ortsbereichsnetzsystem ausübt.
Diese Aufgabe wird bei einem Ortsbereichsnetzsystem nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem
Teil enthaltenen Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Ortsbereichsnetzsystem wird zur wirksamen
Übertragung von Datenübertragungsblöcken die gleiche Adresse einem
Mehrcomputersystem und dem Ortsbereichsnetzsystem zugewiesen.
Obwohl Ortsbereichsnetz(LAN)-Steuergeräte, wie oben beschrieben,
für die jeweiligen, ein Mehrcomputersystem
bildenden Computer vorgesehen sind, um die Geschwindigkeit
eines Datentransfers zwischen zugeordneten Computern und den
LAN-Steuergeräten zu erhöhen, kann das Mehr
computersystem behandelt werden, als ob es nur ein
LAN-Steuergerät für externe Computer hat, die
mit dem gleichen Ortsbereichsnetz gekoppelt sind. Daher müs
sen diese externen Computer nicht über die einzelnen
LAN-Steuergeräte Überlegungen anstellen und brau
chen nicht einen gegenwärtig als einen "Master" (Haupt
computer) dienenden Computer zu berücksichtigen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
eines Ortsbereichsnetzsystems nach der Erfindung,
Fig. 2A bis 2D Flußdiagramme zur Erläuterung des Daten
empfangsbetriebs bei dem Ausführungsbeispiel,
Fig. 3A und 3B Flußdiagramme zur Erläuterung eines Da
tenübertragungsbetriebs bei dem Ausführungsbei
spiel und
Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Daten
empfangsbetriebs nach einem anderen Ausführungs
beispiel.
Anhand der Zeichnungen wird im folgenden ein Ortsbereichs
netzsystem nach der Erfindung näher erläutert, das wirksam
mit einem Mehrcomputersystem kommunizieren kann.
Fig. 1 zeigt die Struktur eines Ortsbereichsnetz(LAN)-Systems nach
einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses
LAN-System umfaßt ein Mehrcomputersystem 31,
das von üblicher Art ist und Computer 31-i (i = 1 bis n)
mit jeweils einer Zentraleinheit (CPU), einem Speicher,
einem Plattenantrieb und einem Anschluß (nicht gezeigt)
hat. Ortsbereichsnetz(LAN)-Steuergeräte 32-i sind über Busse 34-i
mit den jeweiligen Computern 31-i gekoppelt und an einen
LAN-Bus 30 über jeweilige Verbindungseinrich
tungen 33-i angeschlossen, die jeweils aus einem Sender/Emp
fänger und einem Sender/Empfänger-Bus bestehen. Die Busse
34-i werden zum Transferieren von Befehlen (einschließlich
einer Empfangsanforderung) von den Computern 31-i zu den
LAN-Steuergeräten 32-i, Unterbrechungen von
den letzteren zu den ersteren und Sende/Empfangsdaten da
zwischen verwendet.
Die einzelnen LAN-Steuergeräte 32-i haben die
gleiche Grundstruktur, so daß im folgenden eine Beschreibung
eines LAN-Steuergerätes 32-1 gegeben wird.
Ein Schnittstellensteuerabschnitt 41-1 übersetzt Befehle
von dem zugeordneten Computer 31-1, erzeugt eine Unter
brechung für den Computer 31-1 und transferiert Daten zum
und vom Computer 31-1. Ein Ortsbereichsnetz(LAN)-Zugriffab
schnitt 42-1 transferiert Daten zum und empfängt Daten
vom LAN-Bus 30. Puffer 43-1 und 44-1 wer
den verwendet, um Daten zwischen dem Schnittstellensteuer
abschnitt 41-1 und dem LAN-Zugriffabschnitt
42-1 zu transferieren; das erstere Puffer 43-1 ist ein
Übertragungspuffer zum Zwischenspeichern von Übertragungs
daten, die auf dem LAN-Bus 30 vom Computer
31-1 gesandt sind, und das letztere Puffer 44-1 ist ein
Empfangspuffer zum Zwischenspeichern von Daten vom LAN-
Bus 30, die zum Computer 31-1 zu senden
sind. Ein Flagregister 45-1 wird durch den Schnittstel
lensteuerabschnitt 41 EIN/AUS entsprechend einem Befehl vom
Computer 31-1 gesetzt, um dadurch eine Empfangsfreigabe
oder -sperrung anzuzeigen. Ein Ortsbereichsnetz(LAN)-Adreßre
gister 46-1 dient zum Speichern einer Ortsbereichsnetz(LAN)-
Adresse, wobei die LAN-Adresse in das LAN-Adreßregister
46-1 durch den Schnittstellensteuerabschnitt 41 entsprechend
einem Befehl vom Computer 31-1 gesetzt wird.
Das Mehrcomputersystem 31 umfaßt einen gemeinsam genutzten
Speicher 35, und einer der Computer in diesem System 31
ist als der Mastercomputer durch Steuerdaten bezeichnet,
die in dem gemeinsam genutzten Speicher 35 gespeichert sind.
Ein externer Computer 101, der nicht ein Bestandteil des
Mehrcomputersystems 31 ist, ist mit dem LAN-Bus
30 über ein LAN-Steuergerät 102 gekop
pelt.
Anhand der Fig. 2A bis 2D wird im folgenden der Betrieb
dieses Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es sei angenommen, daß der Computer 31-1 des Mehrcomputer
systems 31 aktiv wird (Schritt S2). Dann sendet der Compu
ter 31-1 eine LAN-Adresse, die einen Befehl
setzt, zum LAN-Steuergerät 32-1 über den Bus
34-1 in einem Schritt S4. Dieser Befehl vom Computer 31-1
wird durch den Schnittstellensteuerabschnitt 41-1 im
LAN-Steuergerät 32-1 empfangen. Eine LAN-
Adresse des die empfangene LAN-Adresse
setzenden Befehles wird in das LAN-Adreßre
gister 46-1 gesetzt; diese LAN-Adresse ist ge
meinsam für alle Computer 31-1 bis 31-n, die das Mehrcompu
tersystem 31 bilden. Mit diesem Aufbau kann der Computer
101 mit dem Mehrcomputersystem 31 mittels einer einzigen
LAN-Adresse unabhängig davon kommunizieren,
welcher Computer innerhalb des Systems 31 als der "Master"
bezeichnet ist. Das heißt, entsprechend diesem Ausführungs
beispiel erscheint das Mehrcomputersystem 31 von dem
Computer 101 aus betrachtet, wie wenn es nur einen einzigen
Computer (und ein einziges LAN-Steuergerät)
hätte, und es ist nicht erforderlich, daß der Computer 101
in irgendeiner Weise bei der Übertragung mit dem System
31 berücksichtigt, welcher Computer der Master ist.
Es sei in einem Schritt S6 angenommen, daß der Computer
31-1 als der Master aufgrund der im gemeinsam genutzten
Speicher 30 gespeicherten Steuerdaten bezeichnet ist. Dann
wird in einem Schritt S8 ein Flag-EIN-Befehl vom Computer
31-1 auch zu dem Schnittstellensteuerabschnitt 41-1 im
LAN-Steuergerät 32-1 gespeist. Dieser Flag-
EIN-Befehl setzt das anfänglich AUS gesetzte Flag des
Flagregisters 45-1 auf ein.
Nach dem Setzen der LAN-Adresse und des Flag
sendet der Computer 31-1 eine Empfangsanforderung zum
LAN-Zugriffabschnitt 42-1 über den Schnitt
stellensteuerabschnitt 41-1 in einem Schritt S10, um dadurch
den LAN-Zugriffabschnitt 42-1 bereit für einen
Empfang zu machen. Andere Computer 31-j (j = 2 bis n) sind
Neben- oder Hilfscomputer, und deren Flags können nicht
auf EIN gesetzt werden, selbst wenn deren gemeinsame LAN-
Adresse gesetzt wurde. Nach dem Senden der
Empfangsanforderung wartet der Computer 31-1 in einem
Schritt S14 auf eine Unterbrechung, und während der Zeit,
in der der Computer 31-1 auf die Unterbrechung wartet, kann
er andere Prozesse ausführen.
Es sei nun angenommen, daß ein Transfer-Datenübertragungs
block, dessen Bestimmungsadresse die gleiche wie die
LAN-Adresse ist, die im LAN-Adreß
register 46-1 gesetzt ist, auf dem LAN-Bus
30 durch den Computer 101 gesandt wird. Der LAN-
Zugriffabschnitt 42-1 überwacht den Transfer-Daten
übertragungsblock auf dem LAN-Bus 30 in
einem Schritt S22. Nach Empfang des Transferdatenübertra
gungsblockes auf dem LAN-Bus 30 prüft der
LAN-Zugriffabschnitt 42-1, ob dieser Trans
ferdatenübertragungsblock als die Bestimmungsadresse die
im LAN-Adreßregister 46-1 gesetzte
LAN-Adresse hat oder nicht, indem er auf die Inhalte
dieses LAN-Adreßregisters 46-1 Bezug nimmt. Wenn die Bestimmung des
Datenübertragungsblockes als das System selbst ermittelt
wird, so wird der Datenübertragungsblock zum Empfangs
puffer 44-1 übertragen, um diesen in einem Schritt S24
zu speichern. Nach Empfang des Transferdatenübertragungs
blockes (Schritt S26) unterrichtet der LAN-
Zugriffabschnitt 42-1 den Schnittstellensteuerabschnitt 41-1
von dem Empfang. Wenn er über den Datenübertragungsblock
empfang durch den LAN-Zugriffabschnitt 42-1
unterrichtet ist, nimmt der Schnittstellensteuerabschnitt
41-1 auf den Inhalt des Flagregisters 45-1 in einem
Schritt S28 Bezug, um zu entscheiden, ob das Flag EIN
ist oder nicht. Wenn die Entscheidung negativ (N) ist,
kehrt der Datenfluß zu dem Schritt S22 zurück; ist er je
doch bestätigend (Y bzw. J), dann speichert der Schnitt
stellensteuerabschnitt 41-1 den empfangenen Datenübertra
gungsblock im Empfangspuffer 44-1 und sendet diesen über
den Bus 34-1 zum Computer 31-1 im Schritt S30. Im nächsten
Schritt S32 erzeugt der Schnittstellensteuerabschnitt 41-1
eine Unterbrechung für den Computer 31-1. Nach Erfassen
der Unterbrechung im Schritt S14 führt der Computer 31-1
eine Datenverarbeitung im Schritt S16 aus. Wenn die Daten
verarbeitung abgeschlossen ist, sendet der Computer 31-1
eine Empfangsanforderung erneut in einem Schritt S18, wie
dies oben erläutert wurde. Wenn der Computer 31-1 während
seines Betriebs von einer Masterfunktion in eine Hilfs
funktion verändert wird, so ist die Entscheidung im Schritt
S6 negativ (N), und der Datenfluß schreitet zum Schritt S12
fort, wo die Flagge des Flagregisters 45-1 auf AUS oder
rückgesetzt wird.
Die LAN-Steuergeräte 32-j (j = 2 bis n), die
mit den anderen Computern 31-j im Mehrcomputersystem 31
gekoppelt sind haben, anders als das LAN-
Steuergerät 32-1 des Computers 31-1, das für eine Über
tragung bzw. Kommunikation verfügbar ist, die Flags
ihrer Flagregister 45-j weiter auf AUS. Selbst wenn da
her die LAN-Steuergeräte 32-j erfassen können,
daß der Transferdatenübertragungsblock vom Computer 101
für ihr eigenes System bestimmt ist, so wird der Daten
übertragungsblock nicht zu den Computern 32-j von deren
Schnittstellensteuergeräten 41-j übertragen.
Im folgenden wird anhand der Fig. 3A und 3B eine Daten
übertragung zum Computer 101 vom Computer 31-1, der
für die Übertragung erlaubt ist, näher erläutert.
Wenn der Computer 31-1 ein Datensenden zum Computer 101
benötigt (Schritt S62), sendet er einen Sendebefehl zum
Schnittstellensteuerabschnitt 41-1 des LAN-
Steuergerätes 32-1 über den Bus 34-1 im Schritt S64. Nach
Empfang des Sendebefehls vom Computer 31-1 (Schritt S70)
schickt der Schnittstellensteuerabschnitt 41-1 eine Be
stätigung zum Computer 31-1 in einem Schritt S72 zurück.
Entsprechend der Antwort von dem Schnittstellensteuerab
schnitt 41-1 (Schritt S66) sendet der Computer 31-1 Sen
dedaten zum gleichen Abschnitt 41-1 in einem Schritt S68.
Nach Empfang der Sendedaten vom Computer 31-1 (Schritt
S74) speichert der Schnittstellensteuerabschnitt 41-1 die
Daten im Sendepuffer 43-1 und sendet einen Sendebefehl
zum LAN-Zugriffabschnitt 42-1 in einem Schritt
S76.
Nach Empfang des Sendebefehles verriegelt der LAN-
Zugriffabschnitt 42-1 die im Sendepuffer 43-1 ge
speicherten Daten, befestigt die im LAN-Adreß
register 46-1 eingestellte LAN-Adresse an den
Daten als die Sendeadresse, um einen Sendedatenübertra
gungsblock zu bilden, und sendet den Datenübertragungs
block auf dem LAN-Bus 30.
Ein LAN-System nach einem zweiten Ausführungs
beispiel der Erfindung wird im folgenden näher erläutert.
Struktur und Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels wer
den, soweit diese mit dem ersten Ausführungsbeispiel gleich
sind, nicht näher beschrieben, und es werden lediglich die
Unterschiede anhand der Fig. 4 erläutert.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel entscheidet ein
LAN-Zugriffabschnitt 42-i, ob der Sendedatenüber
tragungsblock auf dem LAN-Bus 30 entspre
chend den in deren Flagregistern 45-i gesetzten Flags
und der Bestimmungsadresse im Datenübertragungsblock empfan
gen wird oder nicht.
Wenn der Computer 31-1 ein Master aufgrund der im gemeinsam
genutzten Speicher 30 gespeicherten Steuerdaten wird, so
wird eine Empfangsanforderung zu dem LAN-
Zugriffabschnitt 42-1 über den Schnittstellensteuerabschnitt
41-1 gesandt. Es sei angenommen, daß ein Sendedatenübertra
gungsblock, dessen Bestimmungsadresse die LAN-
Adresse ist, auf dem LAN-Bus 30 vom Computer
101 gesandt wird (Schritt S42). Dann nimmt der LAN-
Zugriffabschnitt 42-1 Bezug auf das im Flagregister
45-1 gesetzte Flag (Schritt S44) und die LAN-
Adresse im LAN-Adreßregister 46-1 um zu entscheiden, ob der Sende
datenübertragungsblock empfangen wird oder nicht. Wenn der
Computer 31-1 der "Master" ist, empfängt der LAN-
Zugriffabschnitt 42-1 den Datenübertragungsblock, und
der empfangene Datenübertragungsblock wird in dem Empfangs
puffer 43-1 gespeichert. Die folgenden Prozesse sind die
gleichen wie diejenigen im ersten Ausführungsbeispiel.
Obwohl LAN-Zugriffabschnitte 42-i für die
einzelnen Computer in den obigen Ausführungsbeispielen vor
gesehen sind, kann ein einziger LAN-Zugriffab
schnitt gemeinsam für das Mehrcomputersytem angeordnet
werden. In diesem Fall wird auf das Flag Bezug genommen,
und der Datenübertragungsblock wird zu dem Empfangspuffer
gesandt, der mit dem Computer gekoppelt ist, welcher als
ein "Master" dient.
In ähnlicher Weise können ein einziges Flagregister und
ein einziges LAN-Adreßregister gemeinsam für
das System vorgesehen werden. In diesem Fall hält das
Flagregister Statusdaten, die anzeigen, welcher Computer
in dem System ein Master ist, wobei der Betrieb der gleiche
ist wie bei der obigen Abwandlung.
Claims (1)
- Ortsbereichsnetz(LAN)-System mit einer Vielzahl von ein Mehrcomputer system bildenden Computern (31-1, . . ., 31-n), mit:
- - einem LAN-Bus (30) zum Übertragen eines Blockes, der Blockdaten und eine Bestimmungsadresse enthält,
- - eine Vielzahl von LAN-Steuergeräten (32-1, . . ., 32-n), die mit dem LAN- Bus (30) verbunden sind und von denen jedes jeweils einem Computer des Mehrcomputersystems zugeordnet ist, und
- - einer Vielzahl von Bussen (34-1, . . ., 34-n), die jeweils zwischen einem
entsprechenden Computer (31-1, . . ., 31-n) des Mehrcomputersystems (31) und
einem entsprechenden LAN-Steuergerät (32-1, . . ., 32-n) liegen,
dadurch gekennzeichnet, daß die LAN-Steuergeräte aufweisen: - - ein LAN-Adreßregister (46-1, . . ., 46-n), in welchem eine gemeinsame Ortsbereichsnetz(LAN)-Adresse für alle Computer (31-1, . . ., 31-n) des Mehrcomputersystems (31) durch den als Master-Computer dienenden Computer zugewiesen wird, und
- - ein Flagregister (45-1, . . ., 45-n), das anzeigt, welcher Computer der Master- Computer in dem Ortsbereichsnetz-System ist, so daß nur der Computer, dessen Flag gesetzt ist, den Block empfängt.
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