專利名稱：遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由硬件和軟件兩部分組成，并由此形成新一代的多重處理-多處理機(jī)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)。本發(fā)明的明顯目的是，系統(tǒng)備有一種全分布型的和故障保險(xiǎn)的硬件及軟件結(jié)構(gòu)，且配置靈活，并可通過網(wǎng)絡(luò)本身進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，能交換和傳送起始站和終點(diǎn)站間預(yù)先分置在各個(gè)程序包中的信息，不同的規(guī)程都是專用的。
本發(fā)明可應(yīng)用在從事于遠(yuǎn)程通信的工業(yè)。
眾所周知，目前現(xiàn)有的若干程序包交換系統(tǒng)都是在起始站和終點(diǎn)站之間，以程序包形式執(zhí)行數(shù)據(jù)交換。
然而，在現(xiàn)有系統(tǒng)中可以發(fā)現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)程序包交換，這些系統(tǒng)本身并未裝有市場(chǎng)上現(xiàn)成的新出現(xiàn)的調(diào)制解調(diào)器，即集成化調(diào)制解調(diào)器。
還可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有這些電子交換系統(tǒng)需依賴較大的程序包交換容量，同時(shí)還需依賴擁有較好服務(wù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)線的連接。
由于上述緣故，采用合乎系統(tǒng)要求所組成的網(wǎng)絡(luò)會(huì)工作得更好，而每條線的布線費(fèi)用將更低。
而且，它允許高速進(jìn)入數(shù)據(jù)接口，并擁有支持多種數(shù)據(jù)接口的能力。
最后，應(yīng)適當(dāng)?shù)刂匾曉撓到y(tǒng)對(duì)各級(jí)數(shù)據(jù)接口的限量和實(shí)施方法，以連接數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)。
然而，迄今為止人們并未知道市場(chǎng)上現(xiàn)有的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)擁有符合以上指出的特征。
本發(fā)明建議的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種有效的解決方法，能改善目前其它遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)的現(xiàn)有容量，此方法既與程序包交換容量有關(guān)，又與線路連接有關(guān)，而且還與服務(wù)質(zhì)量、成本、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、速度、數(shù)據(jù)接口的限量、系統(tǒng)本身對(duì)不同數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)能力以及新的服務(wù)和大批設(shè)備的實(shí)施有關(guān)。
下面描述的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)基本上是由硬件和軟件兩部分組成。實(shí)質(zhì)上，它是新一代的系統(tǒng)，即多重處理-多處理機(jī)系統(tǒng)，采用全分布式的、故障保險(xiǎn)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)，具有靈活的配置，并可通過網(wǎng)絡(luò)本身進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。
硬件包括下列部分-網(wǎng)絡(luò)站-控制站-操作終端網(wǎng)絡(luò)站執(zhí)行程序包交換功能，允許大量的低速線集中，并連接到以下類型的網(wǎng)絡(luò)上1.直接或通過調(diào)制解調(diào)器連接到交換電話網(wǎng)絡(luò)。
2.通過高速和甚高速的線直接連接到IBERMIC網(wǎng)絡(luò)。
3.通過專用線連接到其它程序包交換網(wǎng)絡(luò)。
4.也允許通過專用線直接連接到用戶，還允許添置必要的部件，為連接到將來可能產(chǎn)生的各類網(wǎng)絡(luò)。
在網(wǎng)絡(luò)站，我們可以區(qū)別精確劃分的三個(gè)部分A.連接網(wǎng)絡(luò)B.處理單元C.局部互連通路(highway)局部互連通路由一系列總線組成，包括三個(gè)部分C1.一條用來分配時(shí)鐘信號(hào)，C2.另一條用來傳送從處理單元至連接單元的數(shù)據(jù)，
C3.還有一條用來傳送從連接網(wǎng)絡(luò)至處理單元的數(shù)據(jù)。
處理單元實(shí)際上由一組互連的部分組成，并通過局部互連通路連接到連接網(wǎng)絡(luò)的部分上。
處理單元各部分之間的通信以及各處理單元之間的通信均由所謂的局部連接通路來執(zhí)行。
本系統(tǒng)采用三種類型的處理單元，它們執(zhí)行的功能是不同的-程序包交換單元執(zhí)行程序包交換功能，并為外部數(shù)據(jù)線服務(wù)。
-控制和管理單元執(zhí)行系統(tǒng)的中央控制功能，例如控制大容量的磁盤存儲(chǔ)器，與控制站通信，實(shí)施操作功能和其它。
-控制和交換單元執(zhí)行程序包交換和系統(tǒng)中央控制功能，這類處理單元有助于線的數(shù)量的減少。
連接網(wǎng)絡(luò)由數(shù)量不定的網(wǎng)絡(luò)部件構(gòu)成，而所有網(wǎng)絡(luò)部件可互相直接連接和通過其它部件連接，從而使網(wǎng)絡(luò)本身形成一個(gè)平面點(diǎn)陣，既允許網(wǎng)絡(luò)部件均勻增加，又在任何兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件之間提供了交替通道。
控制站按所需容量由一臺(tái)或幾臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，加上一些必要的外圍設(shè)備，諸如控制臺(tái)或轉(zhuǎn)儲(chǔ)器件，以保證為上述控制站所開發(fā)的軟件的可移植性。
控制站擁有的操作功能能執(zhí)行與系統(tǒng)管理和維護(hù)有關(guān)的信息處理和控制。
操作終端由若干具有處理能力的計(jì)算機(jī)組成，帶有能作彩色顯示的屏幕、鼠標(biāo)器和外圍設(shè)備能使系統(tǒng)更有效地運(yùn)行。
操作終端可以是局內(nèi)的或遠(yuǎn)程的，通過連接網(wǎng)絡(luò)連接到控制站。
完成上述功能的系統(tǒng)軟件包括-基本軟件
-應(yīng)用軟件-操作軟件基本軟件為應(yīng)用軟件提供實(shí)際的機(jī)器環(huán)境，即以應(yīng)用軟件的觀點(diǎn)來說，將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為唯一無故障的處理機(jī)，且存儲(chǔ)器和系統(tǒng)處理能力不受限制等等。
應(yīng)用軟件的任務(wù)是專門完成以下系統(tǒng)功能-程序包交換-完成通訊規(guī)程-操作運(yùn)行-其它操作軟件允許通過下列功能來監(jiān)督和管理系統(tǒng)及其有關(guān)網(wǎng)絡(luò)-各種應(yīng)用之間的聯(lián)系，與實(shí)際位置無關(guān)。
-通訊量和服務(wù)質(zhì)量的保證。
-操作網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理。
-實(shí)際線路的建立和解除。
-系統(tǒng)的不同設(shè)備中各種常駐應(yīng)用之間通訊服務(wù)的建立和解除。
-為達(dá)到不同設(shè)備中各種常駐功能之間的獨(dú)立性而進(jìn)行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
系統(tǒng)軟件借助于程序抽象(recourse abstraction)和功能層集合技術(shù)而成，每層部件的操作容量由該層與上層之間的接口所限定。通過接口，上層可接受下層所加工和提供的抽象程序。
系統(tǒng)軟件有兩層-低級(jí)層-高級(jí)層低級(jí)軟件的任務(wù)是精心加工抽象程序，供高級(jí)軟件使用。為此，它要利用由硬件所提供的物理程序。
硬件可為高級(jí)軟件提供下列程序-高級(jí)軟件之間的通訊。
-訪問執(zhí)行高級(jí)程序的處理機(jī)。
-訪問外圍設(shè)備。
高級(jí)軟件作為唯一的稱為處理型的部件引入，該部件是基本執(zhí)行單元。
各種處理的形成是動(dòng)態(tài)的，也就是說，需要時(shí)就形成，不需要時(shí)就取消。
各處理之間的通信通過信息來執(zhí)行，允許交換數(shù)據(jù)，但與執(zhí)行數(shù)據(jù)的處理機(jī)本身無關(guān)。
操作軟件是以功能單元概念為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)的，可以認(rèn)為這些軟件的存在就是作為一個(gè)整體，為系統(tǒng)提供完整的功能。
每個(gè)功能單元都有一項(xiàng)專門任務(wù)，有時(shí)候正好與系統(tǒng)的一個(gè)任務(wù)相一致，有時(shí)候則包含一個(gè)以上的系統(tǒng)任務(wù)。
這種功能可分解為若干功能單元，允許各種功能獨(dú)立操作而相互之間很少耦合，它們既要面向任務(wù)，又要維持自身的運(yùn)行，在機(jī)動(dòng)性、一致性和軟件實(shí)現(xiàn)諸方面具有不少優(yōu)點(diǎn)。
每個(gè)功能單元由一個(gè)具有基本服務(wù)的模塊組成，內(nèi)含一組基本設(shè)施和服務(wù)，這些設(shè)施和服務(wù)是通用的，但其相互作用的細(xì)節(jié)和功能單元的核心在每種情況中是不同的，這樣就可以提供各種專門的功能。
為了補(bǔ)充說明和有助于更好地了解本發(fā)明的特征，特采用下面一組附圖對(duì)發(fā)明進(jìn)行直觀的和非限制性的描述。


圖1表示系統(tǒng)與現(xiàn)有幾類網(wǎng)絡(luò)連接可能性的總示意圖。
圖2為一張方塊圖，表示系統(tǒng)的主要部分。
圖3表示網(wǎng)絡(luò)站組成部分。
圖4表示各處理單元的組成。
圖5、圖6和圖7分別從不同角度表示連接網(wǎng)絡(luò)。
圖8再次表示處理單元的結(jié)構(gòu)。
圖9為表示硬件和軟件構(gòu)成比例的方塊圖。
圖10表示不同高級(jí)軟件處理所占比例。
圖11表示操作軟件的結(jié)構(gòu)。
從上述這些圖，特別是從圖9中可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明所提出的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)基本上是由硬件部分15和軟件部分16、17構(gòu)成的。
遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)作為新一代的多重處理-多處理機(jī)系統(tǒng)，具有全分布型的和故障保險(xiǎn)的硬件及軟件結(jié)構(gòu)，組裝靈活，并可通過網(wǎng)絡(luò)本身實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離管理。
如圖2所示，硬件15由網(wǎng)絡(luò)站7、控制站8和一些操作終端6組成。
網(wǎng)絡(luò)站7執(zhí)行程序包交換功能并允許集中大量的低速線。正如圖1所示，它允許將系統(tǒng)1連接到下列幾類網(wǎng)絡(luò)直接或通過調(diào)制解調(diào)器3連接到電話交換網(wǎng)絡(luò)4。
直接或通過高速或甚高速線連接到IBERMIC網(wǎng)絡(luò)3。
通過專用線路和調(diào)制解調(diào)器5連接到其它程序包交換網(wǎng)絡(luò)2。
而且，網(wǎng)絡(luò)站也可以通過專用線和調(diào)制解調(diào)器5直接與用戶終端6連接。隨著今后的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)站還可添置一些必要的部件，用以連接未來的網(wǎng)絡(luò)。
圖2所示的網(wǎng)絡(luò)站7可按圖3細(xì)分為三個(gè)部分，即處理單元9和10;連接網(wǎng)絡(luò)11和局內(nèi)互連通路12。
局內(nèi)互連通路由一系列總線組成，包括三個(gè)部分一部分用來分配時(shí)鐘信號(hào);另一部分用來傳送從處理單元9和10至連接單元11的數(shù)據(jù);還有一部分用來傳送從連接網(wǎng)絡(luò)11到處理單元9和10所屬部件的數(shù)據(jù)。
處理單元9和10實(shí)際上由一組部件13組成，這些部件彼此互連，并通過局內(nèi)互連通路12連接到連接網(wǎng)絡(luò)11上的網(wǎng)絡(luò)部件14，見圖4和圖7所示。
處理單元9或10不同部件13之間以及各個(gè)處理單元9或10相互之間的通信可通過上述局內(nèi)互連通路12完成。
系統(tǒng)采用以下三種處理類型9或10，因各自所執(zhí)行的功能不同而有所區(qū)別-程序包交換單元10執(zhí)行程序包交換功能，并為外部數(shù)據(jù)線服務(wù)。
-控制和監(jiān)督單元9執(zhí)行系統(tǒng)的中央控制功能，例如大容量磁盤存儲(chǔ)器的控制，為實(shí)現(xiàn)操作功能而與控制站8的通信聯(lián)系等等。
交換和控制單元執(zhí)行程序包交換和系統(tǒng)的中央控制功能。
這類處理單元對(duì)于減少線的數(shù)量是很有用的。
如圖5、圖6和圖8所示，連接網(wǎng)絡(luò)11由數(shù)量不定的網(wǎng)絡(luò)部件14構(gòu)成，所有的網(wǎng)絡(luò)部件都通過局內(nèi)互連通路相互連接，既可以直接連接，也可以通過另外的網(wǎng)絡(luò)部件連接，從而形成一個(gè)平面點(diǎn)陣。網(wǎng)絡(luò)上的部件可均勻發(fā)展，而且為各網(wǎng)絡(luò)部件14之間以及任一個(gè)網(wǎng)絡(luò)11之間提供交替通道。
控制站8按所需容量以及必要的外圍設(shè)備，例如控制臺(tái)或轉(zhuǎn)儲(chǔ)器件等，由一臺(tái)或幾臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，以保證為上述控制站8而開發(fā)的軟件具有可移植性。
控制站8含有各種操作功能，能執(zhí)行與系統(tǒng)管理和維護(hù)有關(guān)的信息的控制和處理1。
操作終端6由擁有處理能力的計(jì)算機(jī)組成，包括能彩色顯示各種圖表的屏幕、鼠標(biāo)器以及外圍設(shè)備，使系統(tǒng)更有效地運(yùn)行。
操作終端可以是局內(nèi)的或遠(yuǎn)程的，通過連接網(wǎng)絡(luò)7連接到控制站8。
系統(tǒng)軟件可完成由此而需要的各種功能，它包括基本軟件16;應(yīng)用軟件17以及圖11所示的操作軟件。
基本軟件16為應(yīng)用軟件17提供實(shí)際裝置的工作環(huán)境，其方法是使應(yīng)用軟件最大限度地與硬件15隔離。也就是說，按照應(yīng)用軟件17的觀點(diǎn)，可以假設(shè)系統(tǒng)1是唯一故障保險(xiǎn)的處理器，不受存儲(chǔ)器限制，處理容量也不限等等。
應(yīng)用軟件17負(fù)有專門任務(wù)完成以下幾項(xiàng)系統(tǒng)功能-程序包交換。
-通信規(guī)程的執(zhí)行。
-操作功能。
-其它。
圖11以圖表和方塊圖形式表示的操作軟件，允許通過下列功能來監(jiān)督和管理系統(tǒng)1以及與此有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)-與所處物理位置無關(guān)的各應(yīng)用之間的通信。
-滿足通信量和服務(wù)質(zhì)量。
-操作網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理。
-實(shí)際傳輸線路的建立和取消。
-在系統(tǒng)的不同設(shè)備的各常駐應(yīng)用之間的通信服務(wù)的建立和取消。
-為獲得不同設(shè)備中各常駐功能之間的獨(dú)立性而進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸。
系統(tǒng)軟件借助于程序抽象技術(shù)和功能層集合而組成，每一層的操作容量由該層與上一層之間的接口所限定，通過接口，上一層可以接受下一層加工和提供的抽象程序。
系統(tǒng)軟件有兩層，即低級(jí)層和高級(jí)層。
低級(jí)軟件的任務(wù)是精心加工抽象程序，供高級(jí)軟件使用。為此，它要利用由硬件提供的物理程序。
同時(shí)，硬件可為高級(jí)軟件提供下列程序-高級(jí)軟件之間的通訊。
-訪問執(zhí)行高級(jí)程序的處理機(jī)。
-訪問外圍設(shè)備。
如圖10所示，高級(jí)軟件作為唯一的稱之為處理18、19、20和21的部分而被引入，它是引入的基本單元。
圖10所示處理20和21的形成是動(dòng)態(tài)的，也就是說，這些處理需要時(shí)就形成，不再需要時(shí)就取消。
各處理之間的通信通過信息來執(zhí)行，允許交換數(shù)據(jù)，但與執(zhí)行這些數(shù)據(jù)的處理機(jī)無關(guān)。
這些信息一部分是產(chǎn)生各種處理的信息22，另一部分則是各處理之間的交互信息23。
操作軟件是以功能單元概念為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)的，可以認(rèn)為這些軟件作為一個(gè)整體而存在著，為系統(tǒng)提供完整的功能，見圖11所示。
每個(gè)功能單元都有一項(xiàng)專門任務(wù)，有時(shí)候正好與系統(tǒng)的一個(gè)功能相一致，有時(shí)候則組合一個(gè)以上的系統(tǒng)功能。
這種功能可分解為若干功能單元，允許進(jìn)行各種獨(dú)立的功能操作，相互之間具有很少的耦合，它們既要面向?qū)嵤┤蝿?wù)，又要維持自身的運(yùn)行，在機(jī)動(dòng)性、一致性和軟件實(shí)現(xiàn)諸方面具有不少優(yōu)點(diǎn)。
每個(gè)功能單元都有一個(gè)基本服務(wù)模塊25，內(nèi)含一組基本設(shè)施和服務(wù)26，這些設(shè)施和服務(wù)是通用的，但其相互作用和功能單元核心24的具體細(xì)節(jié)在每種情況中是不同的，目的是為了提供各種專用功能。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)，其特征在于包括硬件部分和軟件部分，該軟件和硬件結(jié)構(gòu)是完全分布的。
2.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)，其特征在于所述硬件包括執(zhí)行程序包交換、可連接到不同的網(wǎng)絡(luò)類型、并允許大量集中低速線路的網(wǎng)絡(luò)站;執(zhí)行操作功能的控制站和允許與系統(tǒng)交互的操作終端。
3.如上述任一權(quán)利要求所述的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)，其特征在于所述軟件包括提供真實(shí)的機(jī)器環(huán)境的基本軟件;為系統(tǒng)完成各種功能的應(yīng)用軟件;以及監(jiān)督和管理系統(tǒng)及有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的操作軟件。
4.如上述任一權(quán)利要求所述的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)，其特征在于所述硬件結(jié)構(gòu)是全分布的，從建立多處理機(jī)系統(tǒng)的處理的角度來看，和從供電的角度來看，在每個(gè)單元裝置上都采用直流/直流轉(zhuǎn)換器。
5.如上述任一權(quán)利要求所述的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)，其特征在于采用模塊化的上下文形式，軟件和硬件均非常靈活。
6.如上述任一權(quán)利要求所述的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)，其特征在于包含不同類型的通信調(diào)制解調(diào)器，可連接到若干不同類型的網(wǎng)絡(luò)上。
7.如上述任一權(quán)利要求所述的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)站配備互連裝置，并分布在組成系統(tǒng)的不同部分之間，由于采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它在布局上更為靈活，并在不同單元之間的現(xiàn)有通路上留有余度。
8.如上述任一權(quán)利要求所述的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序包交換系統(tǒng)，其特征在于它是故障保險(xiǎn)的，借助于每個(gè)軟件的保護(hù)和配置策略以及利用硬件設(shè)施，從而在連接網(wǎng)絡(luò)和供電網(wǎng)絡(luò)上沒有危險(xiǎn)的部件。
全文摘要
一種新一代多重處理——多處理機(jī)系統(tǒng)以硬件和軟件結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，此系統(tǒng)可連接到不同類型的網(wǎng)絡(luò)，允許大量集中低速線，控制站執(zhí)行操作功能，而終端則允許與系統(tǒng)交互并在每個(gè)單元部件上配備直流/直流轉(zhuǎn)換器供電。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1061501SQ9110959
公開日1992年5月27日 申請(qǐng)日期1991年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月5日
發(fā)明者弗朗西斯科·G·桑切斯, 佩德羅·L·馬丁, 胡安·D·索利斯, 貝爾納多·E·艾倫, 胡安·何塞·佩雷斯·布蘭科 申請(qǐng)人:西班牙電話公司