專利名稱：用于運(yùn)行分散式通信網(wǎng)絡(luò)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的分散式通信網(wǎng)絡(luò)的方法以及一種相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
分散式通信網(wǎng)絡(luò)例如被用作為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)以交換數(shù)據(jù)，其中多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分散式地 在沒有服務(wù)器的中間連接的情況下進(jìn)行自我管理。使用用于提供網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)的相 應(yīng)協(xié)議來運(yùn)行這樣的分散式網(wǎng)絡(luò)。公知的對(duì)等協(xié)議(例如Gnutella)用于通過因特網(wǎng)來進(jìn) 行用戶終端設(shè)備之間的通信以便發(fā)布并查找數(shù)據(jù)，其中所述用戶終端設(shè)備尤其是PC或者 移動(dòng)無線電設(shè)備。值得期望的是，將分散式數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)也用在工業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的范圍內(nèi)。目前，技術(shù)系統(tǒng) 經(jīng)常被實(shí)現(xiàn)為所謂的“Embedded System(嵌入式系統(tǒng))”，其中該系統(tǒng)的各個(gè)部件具有計(jì)算 機(jī)以及通信模塊形式的智能以便與該技術(shù)系統(tǒng)的其它部件通信。該系統(tǒng)適于使用相應(yīng)的分 散式數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)的每個(gè)部件都可以獨(dú)立地與其它部件通信。然而，在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng) 域內(nèi)使用常規(guī)的對(duì)等協(xié)議所具有的缺點(diǎn)是，在常規(guī)協(xié)議中所使用的用于公布和查找資源的 機(jī)制常常不能滿足在設(shè)備之間的通信速度方面的工業(yè)要求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于運(yùn)行分散式通信網(wǎng)絡(luò)的方法，利用該方法保 證了各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)彼此之間的快速和可靠的通信。該任務(wù)通過獨(dú)立權(quán)利要求解決。在從屬權(quán)利要求中限定本發(fā)明的改進(jìn)方案。利用根據(jù)本發(fā)明的方法來運(yùn)行具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)，其中為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)分配一個(gè)來自標(biāo)識(shí)值值域的標(biāo)識(shí)值以及一個(gè)地址以便相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 通信，并且其中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都負(fù)責(zé)值域中的一段標(biāo)識(shí)值。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，每個(gè)能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都管理一個(gè)表，所述表為通信 網(wǎng)絡(luò)中的至少能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分別包含一個(gè)錄入項(xiàng)，所述錄入項(xiàng)至少包括相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)的標(biāo)識(shí)值和地址。在優(yōu)選的變型方案中，所述表是具有來自哈希(Hash)值域的相應(yīng)哈希 值的哈希表。所述表中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址優(yōu)選是網(wǎng)絡(luò)地址、例如IP地址或者M(jìn)AC地址。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，每個(gè)能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將活動(dòng)消息有規(guī)律地發(fā)射給所 述通信網(wǎng)絡(luò)的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述活動(dòng)信息分別至少含有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)值和地 址，并且每個(gè)能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在接收到活動(dòng)信息時(shí)使其表與所述活動(dòng)消息的內(nèi)容同 步。同步性應(yīng)尤其被理解為，至少在所述活動(dòng)消息的內(nèi)容與錄入項(xiàng)中的當(dāng)前內(nèi)容不同時(shí)，對(duì) 所述表中的相應(yīng)錄入項(xiàng)進(jìn)行更新。同步性應(yīng)同樣被理解為，根據(jù)相應(yīng)活動(dòng)消息的內(nèi)容來生 成新的錄入項(xiàng)或?qū)︿浫腠?xiàng)進(jìn)行預(yù)置(Erstbelegimg)。根據(jù)本發(fā)明方法的特征在于，通過發(fā)射活動(dòng)消息，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的每個(gè)表都包含 關(guān)于所有其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息，從而每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都可以利用所述表中的標(biāo)識(shí)值和相應(yīng)地址直接對(duì)其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)用(ans prechen) 0因此，在所述分散式通信網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)都知道所有其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，這在常規(guī)的分散式通信網(wǎng)絡(luò)中不是這種情況。通過這種 方式，對(duì)資源的查找被簡(jiǎn)化，因?yàn)榭梢灾苯訉?duì)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)用而不必通過費(fèi)時(shí)的 Lookup (搜索)方法來查找網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。所述方法尤其適合在工業(yè)應(yīng)用中使用，其中與在因特 網(wǎng)中的應(yīng)用相比，工業(yè)應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目比較直觀，因此可以沒有問題地管理具有 關(guān)于分散式數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息的表。同樣地，對(duì)通信速度的工業(yè)要求得到滿 足，因?yàn)槊總€(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都包含關(guān)于所有其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息，因此可以明顯更快地查找資 源和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
如在上面已經(jīng)說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的方法尤其適合于在技術(shù)系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò) 中使用，其中所述技術(shù)系統(tǒng)具有多個(gè)技術(shù)部件。在這樣的技術(shù)系統(tǒng)中，為至少一部分技術(shù)部 件分別分配用于訪問該技術(shù)部件的設(shè)備標(biāo)識(shí)，并且為設(shè)備標(biāo)識(shí)分配所述通信網(wǎng)絡(luò)的至少一 個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。利用所述設(shè)備標(biāo)識(shí)，所述通信網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可以被直接調(diào)用而不必通過所述 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的地址來尋址。通過設(shè)備標(biāo)識(shí)來進(jìn)行直接通信常常是工業(yè)應(yīng)用中的需要，以便例 如在緊急情況下可以將命令快速地傳輸給相應(yīng)的設(shè)備。為了根據(jù)本發(fā)明還保證借助于設(shè)備 標(biāo)識(shí)來進(jìn)行通信，相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的表的錄入項(xiàng)還優(yōu)選地分別包括設(shè)備標(biāo)識(shí)，其中為所述設(shè) 備標(biāo)識(shí)分配有與該錄入項(xiàng)相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。在此，利用相應(yīng)的活動(dòng)消息來傳送被分配給 發(fā)出相應(yīng)活動(dòng)消息的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備標(biāo)識(shí)。通過這種方式，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，也可以 通過設(shè)備標(biāo)識(shí)來進(jìn)行通信，其中利用所述活動(dòng)消息使所述表中的設(shè)備標(biāo)識(shí)保持最新狀態(tài)。 因此，提供了具有兩種鍵碼(Schlilssel)的表，利用這兩種鍵碼可以在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中查找資 源或可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)用。根據(jù)本發(fā)明的方法可以在任意的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中使用。所述方法例如可以在電壓 分配系統(tǒng)中、尤其是在變電站中使用，其中所述技術(shù)部件尤其是包括所述電壓分配系統(tǒng)中 的開關(guān)單元。另一應(yīng)用領(lǐng)域是發(fā)電系統(tǒng)、尤其是渦輪機(jī)。所述方法同樣可以在自動(dòng)化設(shè)備 中、尤其是在流水線中使用。為了以簡(jiǎn)單的方式保證所述活動(dòng)消息到達(dá)所述通信網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，相應(yīng) 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)優(yōu)選地將所述消息作為廣播消息發(fā)射到所述通信網(wǎng)絡(luò)中。在所述通信網(wǎng)絡(luò)中，還優(yōu)選地提供一種機(jī)制，通過該機(jī)制可以確定能夠運(yùn)行的網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)是否變成不活躍的，其中不活躍的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的特征在于，其不再發(fā)射活動(dòng)消息。因 此，不活躍的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可能是發(fā)生故障的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或者已經(jīng)自行斷開或關(guān)機(jī)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。 用于確定相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是否變得不活躍的所述機(jī)制尤其是如下運(yùn)行通過至少一個(gè)被分配 給相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)視節(jié)點(diǎn)來監(jiān)視該相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是否發(fā)射活動(dòng)消息，其中所述至少一個(gè) 監(jiān)視節(jié)點(diǎn)也是所述通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之一。在所監(jiān)視的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不再發(fā)射活動(dòng)消息的情 況下，所述至少一個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)向所有其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)射去活躍(Deaktivierimg)消息，其 中所述去活躍消息至少包含相應(yīng)(被監(jiān)視的)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)值。與活動(dòng)消息類似地，所 述至少一個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)將該去活躍消息作為廣播消息發(fā)射到所述通信網(wǎng)絡(luò)中。所述至少一個(gè) 監(jiān)視節(jié)點(diǎn)優(yōu)選地是在標(biāo)識(shí)值的順序中與所監(jiān)視的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相鄰的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中優(yōu)選的是 比所監(jiān)視的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有較小和較大標(biāo)識(shí)值的兩個(gè)直接相鄰的節(jié)點(diǎn)作為監(jiān)視節(jié)點(diǎn)來工作。在根據(jù)本發(fā)明方法的另一擴(kuò)展方案中，所述至少一個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)還求出所述通信網(wǎng) 絡(luò)中的新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是否變得活躍。在所述監(jiān)視節(jié)點(diǎn)從新出現(xiàn)在所述通信網(wǎng)絡(luò)中或新近活躍的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處接收到活動(dòng)消息的情況下，該監(jiān)視節(jié)點(diǎn)檢查所述新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是否是新的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述監(jiān)視節(jié)點(diǎn)在所述新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是新的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的情況下開 始對(duì)該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)視。在這種情況下，優(yōu)選地停止對(duì)舊的相鄰節(jié)點(diǎn)的監(jiān)視。通過這種方 式可以確保，所述監(jiān)視總是被設(shè)置為使得所述監(jiān)視節(jié)點(diǎn)至少包括所監(jiān)視的節(jié)點(diǎn)的直接相鄰 節(jié)點(diǎn)。代替于使用監(jiān)視節(jié)點(diǎn)或除了使用監(jiān)視節(jié)點(diǎn)之外，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還可以自我監(jiān)視。尤其是 當(dāng)這樣的自我監(jiān)視的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)斷開時(shí)，該自我監(jiān)視的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)向所有其它能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)發(fā)送包含其標(biāo)識(shí)值的去活躍消息。在本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的表包含針對(duì)所述值域的所有 標(biāo)識(shí)值的錄入項(xiàng)，其中每個(gè)錄入項(xiàng)的狀態(tài)字段示出該錄入項(xiàng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是否在通信網(wǎng)絡(luò) 中存在或者是否能夠運(yùn)行或者是否不活躍。在相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)從之前在通信網(wǎng)絡(luò)中不存在或 者之前不活躍的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處接收到活動(dòng)消息的情況下，表中之前還不存在或者之前不活躍 的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)錄入項(xiàng)與所述活動(dòng)消息的內(nèi)容同步，其中相應(yīng)錄入項(xiàng)的狀態(tài)字段被設(shè)為 活躍。在根據(jù)本發(fā)明方法的另一擴(kuò)展方案中，接收到去活躍消息的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所 述去活躍消息中的標(biāo)識(shí)值將所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的錄入項(xiàng)的狀態(tài)字段設(shè)為不活躍。在根據(jù)本發(fā)明方法的另一擴(kuò)展方案中，每個(gè)能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)其標(biāo)識(shí)值與 其能夠運(yùn)行的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的下一較大或下一較小的標(biāo)識(shí)值之間的那段標(biāo)志值。在此，在 能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的表的錄入項(xiàng)的狀態(tài)字段發(fā)生改變時(shí)，基于改變的標(biāo)識(shí)值來調(diào)整能夠 運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)的標(biāo)識(shí)值段。通過這種方式，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在另一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)退出的情 況下接管更大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)段或者新出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接管已經(jīng)存在的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)段的一部分。在根據(jù)本發(fā)明方法的特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述通信網(wǎng)絡(luò)中由所述網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)的至少一部分來發(fā)布資源，所通過的方式是分配給資源的一個(gè)或多個(gè)鍵碼字 (Schlusselwort)被映射到標(biāo)識(shí)值上，其中所述資源或?qū)λ鲑Y源的引導(dǎo)被存儲(chǔ)在發(fā)布節(jié) 點(diǎn)上，其中所述發(fā)布節(jié)點(diǎn)是負(fù)責(zé)如下段的那些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所述段包含在其上映射有所述一 個(gè)或多個(gè)鍵碼字的標(biāo)識(shí)值。在此，資源應(yīng)被理解為可以被存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中并且可以被得知的 任意數(shù)據(jù)。在此優(yōu)選的是，所述標(biāo)識(shí)值是哈希值，其中利用哈希函數(shù)來將所述一個(gè)或多個(gè)鍵 碼字映射到所述標(biāo)識(shí)值上。在此可以使用任意的哈希函數(shù)，優(yōu)選地選擇這樣的哈希函數(shù)，使 得實(shí)現(xiàn)均勻地將所述資源分配到所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上。這樣的哈希函數(shù)例如是現(xiàn)有技術(shù)中充分 公知的Fowler/Noll/Vo(FNV)哈希函數(shù)。優(yōu)選地，在發(fā)布資源時(shí)執(zhí)行復(fù)制，使得所述資源或?qū)λ鲑Y源的引導(dǎo)除了被存儲(chǔ) 在所述發(fā)布節(jié)點(diǎn)上之外還被存儲(chǔ)在另外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上。通過這種方式，在所述通信網(wǎng)絡(luò)中 生成冗余，使得在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，在那里所存儲(chǔ)的資源不會(huì)丟失。在特別優(yōu)選的實(shí) 施方式中，通過將質(zhì)數(shù)加到所述發(fā)布節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)值上來確定所述另外的用于復(fù)制的網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)。優(yōu)選地，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)中的資源的責(zé)任性發(fā)生改變時(shí)(例如在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn) 或者退出時(shí))，再次發(fā)布所述通信網(wǎng)絡(luò)中的所述資源。在所述通信網(wǎng)絡(luò)中可以特別簡(jiǎn)單地查找資源，使得進(jìn)行查找的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將所述資 源的一個(gè)或多個(gè)鍵碼字映射到標(biāo)識(shí)值上并且利用其表求出負(fù)責(zé)所述資源的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。通過 所求出的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在表中的地址，進(jìn)行查找的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以對(duì)該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)用。根據(jù)本發(fā)明的方法可以在任意的分散式網(wǎng)絡(luò)中使用，優(yōu)選的應(yīng)用領(lǐng)域是充分公知的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)、尤其是具有邏輯環(huán)形結(jié)構(gòu)(例如Chord)的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選地描述了對(duì)用于這樣的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議的改進(jìn)方案。除了上述方法之外，本發(fā)明還包括一種分散式通信網(wǎng)絡(luò)，所述分散式通信網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)為使得可以在所述網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明方法的上述變型方案中的每一種。


下面，借助于附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。其中圖1示出在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)不同時(shí)刻在本發(fā)明所使用的哈希表中的實(shí)施形式；圖2和圖3示出根據(jù)本發(fā)明的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施形式的圖示，借助于該圖示闡述根據(jù)本發(fā)明方法的流程；圖4示出說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形式由一個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)的相鄰對(duì)等節(jié)點(diǎn)對(duì)該對(duì)等節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視的流程的圖示；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施形式的圖示，借助于該圖示闡述對(duì)對(duì)等節(jié)點(diǎn)的故障的檢測(cè)；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施形式的圖示，借助于該圖示說明對(duì)資源的發(fā)布和查找；圖7示出說明根據(jù)本發(fā)明方法的實(shí)施形式中在對(duì)等節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障的情況下對(duì)資源進(jìn)行重新發(fā)布的流程圖；以及圖8示出說明根據(jù)本發(fā)明方法的實(shí)施形式在復(fù)制組的多個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)上對(duì)資源進(jìn)行發(fā)布的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面所描述的根據(jù)本發(fā)明的方法被用在技術(shù)系統(tǒng)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中，該技術(shù)系統(tǒng)是所謂的“嵌入式系統(tǒng)”，其中該系統(tǒng)的各個(gè)部件除了其本來的技術(shù)功能之外還包括以通信模塊 和相應(yīng)的CPU形式的通信裝置。因此，在該設(shè)備中嵌入有計(jì)算性能，并且各個(gè)設(shè)備可以通過 所述通信模塊來相互通信。在該嵌入式系統(tǒng)中，各個(gè)部件彼此之間提供有對(duì)等結(jié)構(gòu)，使得能 夠?qū)υ摷夹g(shù)系統(tǒng)進(jìn)行分散式管理或控制。在此，技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域是電壓分配系統(tǒng)，其中 各個(gè)部件尤其是包括高電壓開關(guān)?，F(xiàn)在對(duì)該技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用對(duì)等結(jié)構(gòu)，其中要注意的是，必須 使用于各個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)彼此之間的通信的協(xié)議相對(duì)于常規(guī)的對(duì)等協(xié)議有所改進(jìn)，因?yàn)楣收匣?快速通信方面的要求在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中要明顯高于因特網(wǎng)中的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的常規(guī)應(yīng)用。為了 滿足該需要，在本發(fā)明中使用所謂的Doub 1 e-Key-Hash-Tab 1 e (雙鍵碼哈希表)作為哈希 表。該哈希表與常規(guī)哈希表的區(qū)別在于，該哈希表包含網(wǎng)絡(luò)中關(guān)于所有對(duì)等節(jié)點(diǎn)的信息并 且為每個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)都保存兩個(gè)標(biāo)識(shí)，所述標(biāo)識(shí)可以用于系統(tǒng)的技術(shù)部件之間的通信。圖1示出根據(jù)本發(fā)明在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中所使用的雙鍵碼哈希表的一部分，其中網(wǎng)絡(luò)中 的每個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)都管理一個(gè)這樣的表。在此，表Tl示出在管理表Tl的相應(yīng)對(duì)等節(jié)點(diǎn)1與 網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)的布局(Belegimg)。表Tl'示出在相應(yīng)對(duì)等節(jié)點(diǎn)1接收到網(wǎng)絡(luò)中關(guān)于所有對(duì) 等節(jié)點(diǎn)的信息時(shí)的表的狀態(tài)。在這里所描述的實(shí)施形式中，對(duì)等網(wǎng)絡(luò)被檢查具有邏輯環(huán)形 結(jié)構(gòu)，其中總共使用128個(gè)二進(jìn)制哈希值作為值域。在圖1中示出哈希表Tl或Tl'的前八個(gè)錄入項(xiàng)。在此，在這里所描述的實(shí)施形式中所使用的哈希表針對(duì)每個(gè)可能的哈希值都具有錄入項(xiàng)，因?yàn)樵诒匾獣r(shí)每個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)都可以采用其中一個(gè)哈希值來作為標(biāo)識(shí)。因此，根據(jù) 圖1的表總共具有128行，其中每行代表一個(gè)哈希值并且用從1至128的可能的對(duì)等節(jié)點(diǎn) 標(biāo)識(shí)P_ID (表中左數(shù)第二列)順序編號(hào)。除了對(duì)應(yīng)于哈希值的對(duì)等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)P_ID之外，對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)還通 過相應(yīng)的IP地址或MAC地址IP_ADDR(表中左數(shù)第三列)來表征，該IP地址或MAC地址 IP_ADDR使得對(duì)等節(jié)點(diǎn)能夠被尋址以便彼此之間進(jìn)行通信。此外，每個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)于技 術(shù)系統(tǒng)的一個(gè)技術(shù)部件或一個(gè)技術(shù)部件的一部分，其中技術(shù)部件分別通過IED_Name (表中 左數(shù)第一列)形式的相應(yīng)標(biāo)識(shí)來表征(IED = Intelligent ElectronicDevice，智能電子設(shè) 備)。圖1中的表還包含具有狀態(tài)字段SB的列(左數(shù)第四列)，其中示出相應(yīng)行的相對(duì)應(yīng) 對(duì)等節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。在此，SB = 0表示該對(duì)等節(jié)點(diǎn)是活躍的或者在線的，SB = 1表示該對(duì)等 節(jié)點(diǎn)不活躍或發(fā)生故障，并且SB = 255表示在該對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中尚不存在具有該相應(yīng)的對(duì)等節(jié) 點(diǎn)標(biāo)識(shí)的對(duì)等節(jié)點(diǎn)。在對(duì)等節(jié)點(diǎn)1剛變成該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的一部分時(shí)，該對(duì)等節(jié)點(diǎn)1還沒有從其它對(duì)等節(jié) 點(diǎn)接收到信息，從而根據(jù)表Tl所有錄入項(xiàng)的狀態(tài)字段SB都被設(shè)為255，并且在列IED_Name 和IP_ADDR中也不包含信息。根據(jù)本發(fā)明方法在這里所述的實(shí)施形式，一個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)通過從其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)發(fā)射 的廣播消息來從所述其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)接收信息，這還要進(jìn)一步借助于圖2闡述。這些廣播消 息以有規(guī)律的時(shí)間間隔由所述對(duì)等節(jié)點(diǎn)發(fā)射并且被對(duì)等節(jié)點(diǎn)1接收。在對(duì)等節(jié)點(diǎn)1從網(wǎng)絡(luò) 中所有活躍的對(duì)等節(jié)點(diǎn)接收到廣播消息之后，表根據(jù)圖1處于狀態(tài)Tl'，并且對(duì)于所有活 躍的對(duì)等節(jié)點(diǎn)都具有占用項(xiàng)。在表Tl'中示出如下情形，其中具有對(duì)等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)1、4和7 的對(duì)等節(jié)點(diǎn)是活躍的，這通過SB = 0來示出。對(duì)于這些對(duì)等節(jié)點(diǎn)，在相應(yīng)列中還包含針對(duì) IED_Name的錄入項(xiàng)(例如對(duì)于對(duì)等節(jié)點(diǎn)4的E1Q1SB1)以及針對(duì)IP_ADDR的錄入項(xiàng)(例如 對(duì)于對(duì)端4的192. 168. 1. 12)。此外，在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中存在這樣的對(duì)等節(jié)點(diǎn)，該對(duì)等節(jié)點(diǎn)雖然 是網(wǎng)絡(luò)的一部分，但是發(fā)生了故障或不活躍。這是對(duì)等節(jié)點(diǎn)8，該對(duì)等節(jié)點(diǎn)8的狀態(tài)字段SB 相應(yīng)地被設(shè)為1。另外，在該對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中不存在具有標(biāo)識(shí)2、3、5和6的對(duì)等節(jié)點(diǎn)，這通過狀 態(tài)字段SB被設(shè)為255來示出。對(duì)于這些對(duì)端，也不存在針對(duì)IED_Name和IP_ADDR的錄入 項(xiàng)。使用根據(jù)圖1的哈希表的優(yōu)點(diǎn)在于，與常規(guī)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)不同的是，每個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn) 根據(jù)其表都具有關(guān)于所有其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)的信息，從而可以非?？焖俚卦跀?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中通過如 下方式來查找資源通過表可以求得包含所查找資源的對(duì)等節(jié)點(diǎn)的IP地址或MAC地址，并 且該對(duì)等節(jié)點(diǎn)可以立即被直接調(diào)用。相反地，在常規(guī)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)只知道網(wǎng) 絡(luò)中的特定的其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)，因此必須使用費(fèi)時(shí)的搜索以找到資源。根據(jù)圖1的哈希表的 另一優(yōu)點(diǎn)在于，還有可能在特定情況下不通過IP地址或MAC地址、而是直接通過技術(shù)部件 的相應(yīng)設(shè)備名稱來對(duì)技術(shù)系統(tǒng)的技術(shù)部件進(jìn)行調(diào)用。以這種方式，可以在沒有查找過程的 情況下直接訪問技術(shù)部件，這例如在技術(shù)部件應(yīng)該非?？焖俚貙?shí)施一個(gè)動(dòng)作或應(yīng)該斷開的 緊急情況下可能是有必要的。以這種方式，使用根據(jù)圖1的表的網(wǎng)絡(luò)特別好地適用于工業(yè) 應(yīng)用。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施形式，該對(duì)等網(wǎng)絡(luò)是以按照Chord環(huán)方式的邏輯環(huán)形結(jié)構(gòu)的形式，其中在圖2中是該網(wǎng)絡(luò)的總共九個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)部分，即具有編號(hào)1、 4、25、32、56、74、96、112和118的對(duì)等節(jié)點(diǎn)。如前面已經(jīng)提到的那樣，對(duì)等節(jié)點(diǎn)以有規(guī)律的 間隔發(fā)射廣播消息，該廣播消息對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求意義中的活動(dòng)消息。在此，圖2示出一種情 形，其中對(duì)等節(jié)點(diǎn)32正好發(fā)出一個(gè)相應(yīng)的廣播消息，其中對(duì)等節(jié)點(diǎn)96之前還沒有接收到這 樣的廣播消息，因?yàn)樵搶?duì)等節(jié)點(diǎn)96例如在不久之前才成為該網(wǎng)絡(luò)的成員。原本發(fā)送的廣播 消息在圖2中被稱為Al，其中通過對(duì)等節(jié)點(diǎn)之間的矩形來表明環(huán)形結(jié)構(gòu)中對(duì)該廣播消息的 轉(zhuǎn)發(fā)。如從圖2中所得出的那樣，廣播消息Al包含設(shè)備標(biāo)識(shí)IED32、即對(duì)等節(jié)點(diǎn)32的編號(hào) 和相應(yīng)的IP地址1. 2. 3. 4。如果對(duì)等節(jié)點(diǎn)96現(xiàn)在接收到廣播消息Al，則該對(duì)等節(jié)點(diǎn)96更 新其相應(yīng)的針對(duì)對(duì)等節(jié)點(diǎn)32的錄入項(xiàng)，也就是說表T96中的行32現(xiàn)在被設(shè)備標(biāo)識(shí)IED32 和IP地址1. 2. 3. 4占用并且狀態(tài)字段被設(shè)為SB = O。該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)在接 收到該廣播消息時(shí)也檢查其對(duì)應(yīng)的表并且用所接收到的廣播消息的內(nèi)容來更新錄入項(xiàng)。因 此，根據(jù)圖2提供了一種簡(jiǎn)單的機(jī)制，這樣所有對(duì)等節(jié)點(diǎn)都可以在其表中存儲(chǔ)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)中 的所有其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前信息。圖3示出與圖2相同的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，其中現(xiàn)在有一個(gè)新的 對(duì) 等節(jié)點(diǎn)82結(jié)合到該對(duì)等 網(wǎng)絡(luò)中來。最初不具有編號(hào)82的該新的對(duì)等節(jié)點(diǎn)首先在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)從所有其它對(duì)等 節(jié)點(diǎn)接收活動(dòng)消息并因此生成其哈希表的相應(yīng)布局(未在圖2中示出)。最后，該對(duì)等節(jié)點(diǎn) 查找還未被該網(wǎng)絡(luò)的其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)所占用的相應(yīng)標(biāo)識(shí)值P_ID。在圖2中，該對(duì)等節(jié)點(diǎn)選擇 對(duì)等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)82并然后將其自己的活動(dòng)消息作為廣播發(fā)射到對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中，其中所述活動(dòng) 消息具有對(duì)等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)82、分配給其的設(shè)備名稱IED82及其網(wǎng)絡(luò)地址1. 0. 3. I0該相應(yīng)的 廣播消息在圖2中被稱為A2，其中又通過矩形來表明該消息到該網(wǎng)絡(luò)中的其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)的 轉(zhuǎn)發(fā)。圖3示出，對(duì)端96是如何用廣播消息A2的信息來更新其表T96中的相應(yīng)錄入項(xiàng)。 以相似方式為對(duì)等節(jié)點(diǎn)112的哈希表T112示出相同的尋址。因此，通過將廣播消息A2傳 輸給網(wǎng)絡(luò)中的所有對(duì)等節(jié)點(diǎn)，對(duì)等節(jié)點(diǎn)82在短時(shí)間內(nèi)被得知并且現(xiàn)在可以直接通過其在 各個(gè)哈希表中的錄入項(xiàng)被調(diào)用。借助于圖4和圖5在下面闡述，可以如何在圖1或2所示的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中檢測(cè)對(duì)等 節(jié)點(diǎn)的故障或脫離。在在這里所述的本發(fā)明的實(shí)施方式中，通過如下方式來進(jìn)行故障檢測(cè) 每個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)監(jiān)視相鄰的根據(jù)對(duì)等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)的編號(hào)在前和在后的對(duì)等節(jié)點(diǎn)的活動(dòng)消息的 接收。圖4示出這種監(jiān)視的流程。在圖4的步驟Sl中，監(jiān)視對(duì)等節(jié)點(diǎn)從另一對(duì)等節(jié)點(diǎn)接收 活動(dòng)消息。然后，該監(jiān)視對(duì)等節(jié)點(diǎn)根據(jù)所接收到的活動(dòng)消息在其哈希表中查找該對(duì)等節(jié)點(diǎn) 標(biāo)識(shí)。這在步驟S2中進(jìn)行。在步驟S3中，監(jiān)視對(duì)等節(jié)點(diǎn)基于發(fā)起該活動(dòng)消息的對(duì)等節(jié)點(diǎn) 的標(biāo)識(shí)值來檢查該發(fā)起活動(dòng)消息的對(duì)等節(jié)點(diǎn)是否是與該監(jiān)視對(duì)等節(jié)點(diǎn)相鄰的節(jié)點(diǎn)。如果情 況不是這樣(分支Ni)，則該活動(dòng)消息的內(nèi)容被保存在該監(jiān)視對(duì)等節(jié)點(diǎn)的哈希表的相應(yīng)錄 入項(xiàng)中并且該錄入項(xiàng)的狀態(tài)字段被更新(步驟S4)。然而，如果發(fā)起該活動(dòng)消息的對(duì)等節(jié)點(diǎn) 是相鄰對(duì)等節(jié)點(diǎn)(分支Yl)，則在步驟S5中檢查，該相鄰對(duì)等節(jié)點(diǎn)是否是標(biāo)識(shí)值處于該監(jiān)視 對(duì)等節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)值與舊相鄰對(duì)等節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)值之間的新相鄰對(duì)等節(jié)點(diǎn)。如果情況不是這樣 (分支N2)，則該相鄰對(duì)等節(jié)點(diǎn)是已經(jīng)被監(jiān)視的舊相鄰對(duì)等節(jié)點(diǎn)，并且在步驟S6中重新開始 監(jiān)視。然后在步驟4中又對(duì)哈希表中的相應(yīng)錄入項(xiàng)進(jìn)行更新，其中在這種情況下錄入項(xiàng)的 值不發(fā)生改變。
然而，如果在步驟S5中確定，發(fā)起該活動(dòng)消息的對(duì)等節(jié)點(diǎn)是新的相鄰對(duì)等節(jié)點(diǎn) (分支Y2)，則在步驟S7中開始針對(duì)該新的相鄰對(duì)等節(jié)點(diǎn)的新的監(jiān)視并且舊的監(jiān)視失效。然后，在步驟S4中又對(duì)監(jiān)視對(duì)等節(jié)點(diǎn)的哈希表中的相應(yīng)錄入項(xiàng)進(jìn)行更新。在完成步驟S4中 的方法之后，該監(jiān)視通過監(jiān)視對(duì)等節(jié)點(diǎn)等待接收相應(yīng)的活動(dòng)消息而繼續(xù)(步驟S8)。圖5示出一種情形，其中對(duì)端82的故障被對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的相鄰的監(jiān)視對(duì)等節(jié)點(diǎn)74 和96檢測(cè)到。在此，通過如下方式進(jìn)行故障檢測(cè)監(jiān)視對(duì)等節(jié)點(diǎn)確定，在預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi) 沒有再從所監(jiān)視的節(jié)點(diǎn)處接收到活動(dòng)消息。在這被節(jié)點(diǎn)74和96確定之后，節(jié)點(diǎn)74和96 生成相應(yīng)的故障消息，該故障消息在圖5中被稱為F并且包含發(fā)生故障的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí) 82。該消息從對(duì)等節(jié)點(diǎn)74以及從對(duì)等節(jié)點(diǎn)96被作為廣播消息傳輸給所有其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)， 如又通過矩形所表明的那樣。在此，在圖5中示例性地表明對(duì)等節(jié)點(diǎn)56和112在接收到該 消息F時(shí)的后續(xù)行為(Folgeaktion)。對(duì)等節(jié)點(diǎn)56和112中的每一個(gè)在其哈希表T56或 T112中將對(duì)等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)82的錄入項(xiàng)的狀態(tài)設(shè)為不活躍，即設(shè)為SB = L·可選地也有可能 的是，進(jìn)入休止?fàn)顟B(tài)或按照規(guī)定自行斷開的對(duì)等節(jié)點(diǎn)自己發(fā)射出具有其自身標(biāo)識(shí)的相應(yīng)的 故障消息F。圖6說明根據(jù)本發(fā)明可以如何在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布和查找資源。在此，資源應(yīng)被理 解為對(duì)等節(jié)點(diǎn)可以訪問的任意數(shù)據(jù)。發(fā)布資源的意思是，資源本身或?qū)Y源的引導(dǎo)被存儲(chǔ) 在一個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)中，于是該對(duì)等節(jié)點(diǎn)對(duì)該資源負(fù)責(zé)。為了發(fā)布資源，使用分配給該資源的相 應(yīng)的鍵碼字。在圖6的示例中，對(duì)等節(jié)點(diǎn)1想要公布具有鍵碼字K = IED1. SVC9. LD3. LN4的 資源。為此，利用相應(yīng)的哈希函數(shù)將該鍵碼字轉(zhuǎn)換成值域從1至128的哈希值。在此，可以 使用任意的哈希函數(shù)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，使用將資源均勻地分配到所有對(duì)等節(jié)點(diǎn)上的 函數(shù)。這樣的哈希函數(shù)例如是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說充分公知的Fowler/Nol VVo(FNV) 哈希函數(shù)。利用鍵碼字K，對(duì)等節(jié)點(diǎn)1求出位于對(duì)等節(jié)點(diǎn)25與32之間的一個(gè)哈希值。因?yàn)?在圖6的實(shí)施方式中，每個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)后面的直到下一對(duì)等節(jié)點(diǎn)為止的所有標(biāo)識(shí)值，由 此得出，該資源被在對(duì)等節(jié)點(diǎn)25上發(fā)布。在圖6的實(shí)施方式中合并有復(fù)制機(jī)制，據(jù)此資源還在另一對(duì)等節(jié)點(diǎn)上被復(fù)制，由 此為每個(gè)資源形成由兩個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的復(fù)制組、即每個(gè)資源在兩個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)上公布。根 據(jù)參照?qǐng)D8還將進(jìn)一步闡述的算法，對(duì)等節(jié)點(diǎn)74被求出來作為用于公布資源的另一對(duì)等節(jié) 點(diǎn)。在圖6中利用箭頭Pl和P2來表明在對(duì)等節(jié)點(diǎn)25和74上發(fā)布資源。圖6還示出對(duì)等節(jié)點(diǎn)112利用鍵碼字K來查找資源。為了查找，以類似方式根據(jù) 哈希函數(shù)將鍵碼字K轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的哈希值，然后負(fù)責(zé)該哈希值的對(duì)等節(jié)點(diǎn)被確定下來。與 在發(fā)布時(shí)類似地，對(duì)等節(jié)點(diǎn)112現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)對(duì)等節(jié)點(diǎn)25是負(fù)責(zé)該資源的對(duì)等節(jié)點(diǎn)。因?yàn)閷?duì)等 節(jié)點(diǎn)112的哈希表已經(jīng)包含對(duì)等節(jié)點(diǎn)25的IP地址或MAC地址，所以該對(duì)等節(jié)點(diǎn)25可以被 直接調(diào)用。對(duì)等節(jié)點(diǎn)112還可以利用相應(yīng)算法求出同樣發(fā)布有該資源的另一對(duì)等節(jié)點(diǎn)74。 因?yàn)樵趯?duì)等節(jié)點(diǎn)112的哈希表中還保存有該對(duì)等節(jié)點(diǎn)74的IP地址或MAC地址，所以對(duì)等 節(jié)點(diǎn)112也可以直接訪問對(duì)等節(jié)點(diǎn)74中的資源。在此，用箭頭P3和P4表明對(duì)等節(jié)點(diǎn)112 對(duì)資源的查找。如從圖6中所得出的那樣，在根據(jù)本發(fā)明的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中查找資源非常簡(jiǎn)單， 因?yàn)槊總€(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)都包含關(guān)于其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)的所有信息，因此查找資源的對(duì)等節(jié)點(diǎn)可以直 接調(diào)用負(fù)責(zé)該相應(yīng)資源的那個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)。圖7示出說明對(duì)等節(jié)點(diǎn)的行為的流程圖，其中所述對(duì)等節(jié)點(diǎn)已經(jīng)在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布了資源并且根據(jù)圖5已經(jīng)接收到相應(yīng)的去活躍消息。在此，在步驟SlOl中接收到消息F。 然后，該對(duì)等節(jié)點(diǎn)在其表中查找相應(yīng)的對(duì)等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)(步驟S102)并且然后將表中的相應(yīng) 錄入項(xiàng)標(biāo)記為不活躍、即SB= 1(步驟S103)。隨后，該對(duì)等節(jié)點(diǎn)檢查，其是否已經(jīng)在該去活 躍消息F中的對(duì)等節(jié)點(diǎn)上公布了來自其自身的資源(步驟S104)。如果是這種情況(分支 Y)，則該對(duì)等節(jié)點(diǎn)發(fā)起新的發(fā)布過程并且再次在網(wǎng)絡(luò)中公布該資源，如通過步驟S105所示 出的那樣。在此，對(duì)數(shù)據(jù)的重新發(fā)布與借助于圖6所描述的發(fā)布相同，但是發(fā)起方不同。隨 后，在步驟106中，該對(duì)等節(jié)點(diǎn)如往常那樣等待接收活動(dòng)消息。如果在步驟S104中確定，變 為不活躍的對(duì)等節(jié)點(diǎn)不包含被接收到消息F的該對(duì)等節(jié)點(diǎn)所公布的資源(分支N)，則過渡 到步驟S106而不必再次進(jìn)行公布。圖8示出說明在多個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)上對(duì)所公布的資源進(jìn)行復(fù)制的流程圖，其中所述 復(fù)制已經(jīng)在對(duì)圖6的描述中提及。圖8示出一種迭代方法，其在步驟S201中以迭代值 Iteration = 0和固定的質(zhì)數(shù)magiC_prime = const開始。首先，利用哈希函數(shù)將相應(yīng)地要 發(fā)布的資源的鍵碼字映射到哈希值上，這在步驟S202中進(jìn)行。在此，該哈希值被稱為hash_ value并且該鍵碼字被稱為keyword。在步驟S203中，通過相應(yīng)的函數(shù)add_circular (hash_ value, Iteration · magic_prime)來求出要在其上發(fā)布資源的對(duì)等節(jié)點(diǎn)的對(duì)等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)。 在第一次迭代中，這是與haSh_ValUe相比具有下一較小標(biāo)識(shí)值的對(duì)等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)。
然后在步驟S204中，在發(fā)布對(duì)等節(jié)點(diǎn)的哈希表中查找該對(duì)等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)。隨后在步 驟S205中檢查，根據(jù)發(fā)布對(duì)等節(jié)點(diǎn)的哈希表中的錄入項(xiàng)該對(duì)等節(jié)點(diǎn)是否是活躍的。如果 情況如此(分支Y201)，則向相應(yīng)列表添加該對(duì)等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，其中在第一迭代步驟中，該對(duì) 等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)是該列表中的第一錄入項(xiàng)(步驟S207)。利用相應(yīng)的函數(shù)add(peer_id，peer_ ids[])來進(jìn)行到該列表的添加。然而，如果在步驟S205中得出所查找的對(duì)等節(jié)點(diǎn)是不活躍 的(分支N201)，則之前在該哈希表中存在的錄入項(xiàng)被作為對(duì)等節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)使用并且返回到 步驟S204。在步驟S207中將相應(yīng)對(duì)等節(jié)點(diǎn)添加到列表中之后，檢查變量Iteration是否已經(jīng) 達(dá)到預(yù)先給定的復(fù)制因數(shù)(步驟S208)。如果情況不是這樣(分支N202)，則在步驟S209 中將變量Iteration加一。如果變量Iteration已經(jīng)達(dá)到復(fù)制因子(分支Y202)，則輸出列 表中的所有對(duì)等節(jié)點(diǎn)(步驟S210)，并且然后在這些對(duì)等節(jié)點(diǎn)上發(fā)布資源。在步驟S209中將變量Iteration增加之后，返回到步驟S203，其中被乘以變量 Iteration的新值的質(zhì)數(shù)magic_prime現(xiàn)在被加到所求出的hash_value上。在此所使用 的函數(shù)adcLciruclar在這種情況下考慮，該對(duì)等網(wǎng)絡(luò)具有邏輯環(huán)形結(jié)構(gòu)，從而在哈希值的 值域被超過時(shí)，該相加在所述值域的開端處繼續(xù)。在根據(jù)圖8的方法中，利用質(zhì)數(shù)magic_ prime可以在由對(duì)等節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的復(fù)制組中實(shí)現(xiàn)非常均勻的資源復(fù)制，其中在其上復(fù)制有資 源的對(duì)等節(jié)點(diǎn)的數(shù)目通過相應(yīng)的復(fù)制因數(shù)來確定。通過所述復(fù)制可以尤其保證，資源被以 冗余的方式存儲(chǔ)在所述對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中并且所述資源在對(duì)等節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障的情況下不會(huì)丟失。
權(quán)利要求
一種用于運(yùn)行具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)的分散式通信網(wǎng)絡(luò)的方法，其中為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)分配一個(gè)來自標(biāo)識(shí)值(P_ID)值域的標(biāo)識(shí)值(P_ID)以及一個(gè)地址(IP_ADDR)以便相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)與其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)通信，并且每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)都負(fù)責(zé)值域中的一段標(biāo)識(shí)值(P-ID)，其中-每個(gè)能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)管理一個(gè)表(T1，T56，T96，T112)，所述表(T1，T56，T96，T112)為通信網(wǎng)絡(luò)中至少能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)分別包含一個(gè)錄入項(xiàng)，所述錄入項(xiàng)至少包括相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)的標(biāo)識(shí)值(P_ID)和地址(IP_ADDR)；-每個(gè)能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)將活動(dòng)消息(A1，A2)有規(guī)律地發(fā)射給所述通信網(wǎng)絡(luò)的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述活動(dòng)信息(A1，A2)分別至少含有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)的標(biāo)識(shí)值(P_ID)和地址(IP_ADDR)，并且每個(gè)能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)在接收到活動(dòng)信息(A1，A2)時(shí)使其表(T1，T56，T96，T112)與該活動(dòng)消息(A1，A2)的內(nèi)容同步。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法被用在具有多個(gè)技術(shù)部件的技術(shù)系統(tǒng) 的通信網(wǎng)絡(luò)中，其中為至少一部分技術(shù)部件分別分配有用于訪問該技術(shù)部件的設(shè)備標(biāo)識(shí) (IED_Name)，并且其中為設(shè)備標(biāo)識(shí)(IED_Name)分配有所述通信網(wǎng)絡(luò)中的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)(1，...，128)，其中相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. .. ,128)的表(Tl，T56，T96，T112)的錄入項(xiàng)還 包括所述設(shè)備標(biāo)識(shí)(IED_Name)，為所述設(shè)備標(biāo)識(shí)(IED_Name)分配有與所述錄入項(xiàng)相對(duì)應(yīng) 的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)，并且其中利用相應(yīng)的活動(dòng)消息(Al，A2)還傳送設(shè)備標(biāo)識(shí)(IED_ Name)，其中為所述設(shè)備標(biāo)識(shí)(IED_Name)分配有發(fā)出相應(yīng)的活動(dòng)消息(Al，A2)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1 ... 128)ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述技術(shù)系統(tǒng)包括電壓分配系統(tǒng)、尤其是變電站， 其中所述技術(shù)部件尤其是包括所述電壓分配系統(tǒng)中的開關(guān)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述技術(shù)系統(tǒng)包括發(fā)電系統(tǒng)、尤其是渦輪機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的方法，其中所述技術(shù)系統(tǒng)包括自動(dòng)化設(shè)備、尤其是流 水線。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將所述活動(dòng)消息(A1，A2)作 為廣播消息發(fā)射到所述通信網(wǎng)絡(luò)中。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中在所述通信網(wǎng)絡(luò)中確定能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)(1，...，128)是否變?yōu)椴换钴S的，其中不活躍的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)不再發(fā)射活動(dòng)消 息(A1，A2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中通過至少一個(gè)被分配給相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...， 128)的監(jiān)視節(jié)點(diǎn)來確定該相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)是否變?yōu)椴换钴S的，其中所述至少一 個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)監(jiān)視該相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)是否發(fā)射活動(dòng)消息(Al，A2)，其中在該相應(yīng) 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)不再發(fā)射活動(dòng)消息(A1，A2)的情況下，所述至少一個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)向所 有其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)發(fā)射去活躍消息(F)，所述去活躍消息(F)至少包含該相應(yīng) 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)的標(biāo)識(shí)值(P_ID)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述至少一個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)將所述去活躍消息(F)作 為廣播消息發(fā)射到所述通信網(wǎng)絡(luò)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中所述至少一個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)是在標(biāo)識(shí)值(P_ID) 的順序中與所監(jiān)視的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)相鄰的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中尤其是有兩個(gè)相鄰的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)是所監(jiān)視的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)的監(jiān)視節(jié)點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述至少一個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)在其從新出現(xiàn)在所述通 信網(wǎng)絡(luò)中或新近活躍的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)處接收到活動(dòng)消息的情況下檢查所述新的 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)是否是新的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)，其中所述監(jiān)視節(jié)點(diǎn)在該新 的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)是新的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)的情況下開始對(duì)該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) (1，···，128)進(jìn)行監(jiān)視。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中當(dāng)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...,128)自行斷 開時(shí)，該相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)將包含其標(biāo)識(shí)值(P_ID)的去活躍消息(F)發(fā)射給所有 其它的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...,128)的所述表 (T1，T56，T96，T112)包含針對(duì)所述值域的所有標(biāo)識(shí)值(P_ID)的錄入項(xiàng)，其中每個(gè)錄入項(xiàng)的 狀態(tài)字段(SB)示出該表項(xiàng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)是否在通信網(wǎng)絡(luò)中存在或者是否能夠 運(yùn)行或者是否不活躍。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)從之前在通信網(wǎng) 絡(luò)中不存在或者之前不活躍的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)處接收到活動(dòng)消息(Al，A2)的情況 下，所述表中之前還不存在或者之前不活躍的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...,128)的相應(yīng)錄入項(xiàng)與所述 活動(dòng)消息(A1，A2)的內(nèi)容同步，其中相應(yīng)錄入項(xiàng)的狀態(tài)字段(SB)被設(shè)為活躍。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14結(jié)合權(quán)利要求8至12之一所述的方法，其中接收到去活躍 消息(F)的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)根據(jù)該去活躍消息(F)中的標(biāo)識(shí)值(P_ID)將該網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)的錄入項(xiàng)的狀態(tài)字段(SB)設(shè)為不活躍。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中每個(gè)能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...,128) 負(fù)責(zé)其標(biāo)識(shí)值(P_ID)與其能夠運(yùn)行的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的下一較大或下一較小的標(biāo)識(shí)值之間 的那段標(biāo)志值(P_ID)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16結(jié)合權(quán)利要求13至15之一所述的方法，其中在能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)(1，· · . ,128)的表(Tl，T56，T96，T112)的錄入項(xiàng)的狀態(tài)字段(SB)發(fā)生改變時(shí)，基于 能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)的改變數(shù)目來調(diào)整能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)負(fù) 責(zé)的標(biāo)識(shí)值(P_ID)段。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中在所述通信網(wǎng)絡(luò)中由所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) (1，...,128)的至少一部分來發(fā)布資源，所通過的方式是分配給所述資源的一個(gè)或多個(gè) 鍵碼字(K)被映射到標(biāo)識(shí)值(P_ID)上，其中所述資源或?qū)λ鲑Y源的引導(dǎo)被存儲(chǔ)在發(fā)布節(jié) 點(diǎn)上，所述發(fā)布節(jié)點(diǎn)是負(fù)責(zé)如下段的那些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...,128)所述段包含在其上映射 有所述一個(gè)或多個(gè)鍵碼字(K)的標(biāo)識(shí)值(P_ID)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述標(biāo)識(shí)值(P_ID)是哈希值，其中利用哈希函 數(shù)將所述一個(gè)或多個(gè)鍵碼字(K)映射到所述標(biāo)識(shí)值(P_ID)上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中選擇所述哈希函數(shù)，使得實(shí)現(xiàn)均勻地將所述資 源分配到所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)上。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至20之一所述的方法，其中在發(fā)布資源時(shí)執(zhí)行復(fù)制，使得所述 資源或?qū)λ鲑Y源的引導(dǎo)除了被存儲(chǔ)在所述發(fā)布節(jié)點(diǎn)上之外還被存儲(chǔ)在另外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) (1，. . .，128)上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中通過將質(zhì)數(shù)加到所述發(fā)布節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)值(P_ID) 上來確定所述另外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)。
23.根據(jù)權(quán)利要求18至22之一所述的方法，其中在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...,128)對(duì)通信網(wǎng) 絡(luò)中的資源的責(zé)任性發(fā)生改變時(shí)，再次發(fā)布所述通信網(wǎng)絡(luò)中的所述資源。
24.根據(jù)權(quán)利要求18至23之一所述的方法，其中查找所述通信網(wǎng)絡(luò)中的資源，使得進(jìn) 行查找的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)將所述資源的一個(gè)或多個(gè)鍵碼字(K)映射到標(biāo)識(shí)值(P_ID) 上并且利用其表(T1，T56，T96，T112)來求出負(fù)責(zé)所述資源的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中通過該網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)在表中的地址(IP_ADDR)來對(duì)該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)用。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中所述方法被用在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中、尤其是用在 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有邏輯環(huán)形結(jié)構(gòu)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中。
26.一種具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...,128)的分散式通信網(wǎng)絡(luò)，其中為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) (1，...，128)分配一個(gè)來自標(biāo)識(shí)值(P_ID)值域的標(biāo)識(shí)值(P_ID)以及一個(gè)地址(IP_ADDR) 以便相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)與其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)通信，并且每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) (1，. . .，128)都負(fù)責(zé)值域中的一段標(biāo)識(shí)值(P_ID)，其中所述通信網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)為使得在運(yùn)行 中-每個(gè)能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . .，128)管理一個(gè)表(T1，T56，T96，T112)，所述表(Tl， Τ56，Τ96，Τ112)為通信網(wǎng)絡(luò)中的至少能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)分別包含一個(gè)錄入 項(xiàng)，所述錄入項(xiàng)包括相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，. . . ,128)的標(biāo)識(shí)值(P_ID)和地址(IP_ADDR)；-每個(gè)能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)將活動(dòng)消息(A1，A2)有規(guī)律地發(fā)射給所述通 信網(wǎng)絡(luò)的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述活動(dòng)信息(Al，A2)分別至少含有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...， 128)的標(biāo)識(shí)值(P_ID)和地址(IP_ADDR)，并且每個(gè)能夠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1，...，128)在接 收到活動(dòng)信息(Al，A2)時(shí)使其表(Tl，T56，T96，T112)與所述活動(dòng)消息(Al，A2)的內(nèi)容同步。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述通信網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)為使得能夠執(zhí)行根據(jù)權(quán)利 2至25之一所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的分散式通信網(wǎng)絡(luò)的方法。所述方法尤其是建立在常規(guī)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議上，但是特別好地適于在工業(yè)技術(shù)系統(tǒng)中使用，所述工業(yè)技術(shù)系統(tǒng)例如是電壓分配系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備、發(fā)電系統(tǒng)等。在這樣的工業(yè)設(shè)備中不能使用常規(guī)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)槠洳荒軡M足在相應(yīng)的技術(shù)系統(tǒng)中快速查找資源或直接訪問設(shè)備的要求。根據(jù)本發(fā)明的方法使得能夠快速查找資源，所通過的方式是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理一個(gè)表，該表包含關(guān)于所有其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息，因此利用所述表中的錄入項(xiàng)，可以直接對(duì)包含所述資源的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)用。所述表優(yōu)選地還包含技術(shù)部件的設(shè)備名稱，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被映射在其上，使得也可以直接地通過其設(shè)備名稱來對(duì)技術(shù)部件進(jìn)行調(diào)用而無需查找過程。工業(yè)應(yīng)用中的控制機(jī)制尤其需要這種通過設(shè)備名稱來進(jìn)行的直接通信。
文檔編號(hào)H04L29/08GK101803341SQ200880106992
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者A·索薩爾, C·克利格雷維, C·柯恩, C·格德斯, S·魯西特施卡 申請(qǐng)人:西門子公司