分布式網絡環境下運行時將客戶機連結至伺服器的安排與方法
2023-05-10 19:29:41
專利名稱：分布式網絡環境下運行時將客戶機連結至伺服器的安排與方法
技術領域：
本發明涉及用於分布式網絡環境下運行時將客戶機連結至伺服器的安排與方法，尤其用於在數字電信系統中啟動同步。系統至少包括一個地面無線電通信單元和許多用於與或通過所述地面無線電通信單元進行通信的移動無線電通信單元，其中每一所述通信單元被提供一個連結至一通信埠的數字數據處理器伺服器。
本領域現狀在分布式計算系統中，各應用分布於整個網絡。這些應用在變化的時間點有效。其結果是，一個應用(尋址應用)可能試圖在另一個被尋址應用變為可用之前來尋址該應用(被尋址應用)。這就意味著使用時間同步去解決各分布式軟體間的大量客戶伺服器關係是非常困難的。而且另一個重要因素是缺少一個單獨伺服器軟體的啟動不應該阻礙整個系統的啟動和工作。
一個可能的解決方法是讓每一應用試圖尋址其他應用直至接收到其他應用的應答。這個解決方法的問題是系統容量的不當使用。用於不必要消息的通信成本很高。
例如，一個數字電信系統被實現為一起提供對一個服務區域的覆蓋的各相鄰無線電小區的一個網絡。這樣的系統允許各移動臺不中斷通信地在服務區域內的各小區間自由移動。許多的分布式資料庫被用於保持各移動臺跟蹤。這些資料庫例如可以包含用戶信息、鑑權參數和加密密鑰。當一個移動臺漫遊進入一個新的移動業務交換中心區域時，與該移動業務交換中心相連接的訪問者位置寄存器資料庫便從歸屬位置寄存器資料庫請求有關該移動臺的數據。
因此，在移動電信領域，減少不必要的消息尤其有利，因為這將卸載處理器並增大業務量容量，例如在各小區之間或由一個基站控制器到另一個基站控制器的正在進行的電話呼叫的切換期間。
本發明的目的與概要因此，本發明的一個目的是提供一種靈活的啟動同步機制，使成對的客戶機-伺服器通信處理相互獨立。
因此，提供了一種用於在運行時處理客戶機到伺服器的連結的安排方案。該安排方案的特徵在於每一通信埠被連結至一作為分布式資料庫的功能單元，當一個特定伺服器在規定域內可用時該功能單元能夠進行登記。這種解決方法導致一種在各應用間的使用基於事件而不是時間的鬆耦合同步機制。
該功能單元可以使用一個內部接口在整個區域內分發埠名。
功能單元也可以使用一個到內部進程通信的第一外部接口，發布一個埠名，搜索和分析一個埠名，撤消一個埠名和修改一個埠名。
功能單元也可以使用一個第二外部接口到要在開始階段通信的用戶，其中用戶預約一個特定埠名字，使功能單元等待所要求的埠名變為可用。
功能單元也可以使用一個第三外部接口到系統升級，其中系統升級使用該接口去尋找哪個標誌與特定目標類型/目標個體有關聯。
優選地，功能單元也可以使用一個第四外部接口到處理器差錯處理，其中功能單元作為一個伺服器，當處理器故障發生時會得到通知。
在本發明的一個優選實施方案中，一個功能單元被分配給子網中每一分布式通信作業系統處理器。
本發明的一個優點是一個區域級的功能單元可以與許多子網級的功能單元通信，所述子網級的功能單元可各自與許多處理器級的功能單元通信。
根據本發明的方法的特徵在於每一客戶機通過功能單元預約一個規定域，每一伺服器可通過將其登記至所述功能單元發布其通過一個規定域所提供的服務。
優選地，當特定伺服器變為可用時，功能單元可被要求進行登記並通知一個客戶機處理器。
根據本發明，也可以由一個伺服器請求功能單元來登記該伺服器提供的服務是可用的。
優選地，每一伺服器通過一特定埠名發布其服務，其發布內容被限定在一個可接入所述服務的工作域。該發布內容通過功能單元在該域內被分發。
埠名可以是包含有關目標類型，目標個體和系統升級的參數的數據結構。
發布的數據通過一個被返回給應用的密鑰得到保護以避免未授權目標，該密鑰還可以用於發布內容的修改和撤消。
功能單元支持埠名的撤消，當一個目標停止被任何應用使用或檢測到故障時該作用發生。
埠名的撤消過程包括所存儲的密鑰與所接收的密鑰的比較，確保撤消被正確埠執行。
功能單元還支持埠名的搜索與分析，當一個目標使用埠名作為地址向另一個目標發送消息時該作用發生。
搜索與分析埠名的進程由進程間通信進行處理，它呼叫功能單元以得到目的地地址，在埠名未被發現的情況下，所述消息與一個差錯指示一起被返回給發送方。
功能單元支持埠名的修改，在系統升級階段該作用發生，並與發布有相同語法。
優選地，修改埠名包括改變系統升級標誌，允許發布具有相同目標類型和目標個體的新目標，在業務傳送期間允許測試新目標，當測試通過後將舊目標從網絡中清除。
功能單元還支持等待一個埠名的發布，在開始和系統升級階段該作用發生。
等待一個埠名的發布最好包括使功能單元等待所要求的埠名被發布，指定一個最長等待時間，當指定目標已發布其埠名至功能單元時通知各目標。
附圖簡述以下參照附圖以不受限制的方式進一步描述本發明，其中
圖1簡要描述了根據本發明的電信網絡區域中的功能單元的一種安排方案，圖2簡要描述了至目的地的埠名尋址的消息路由，圖3描述功能單元接口，以及圖4描述在網絡中負荷分擔。
優選的實施方案的詳細描述圖1中概要描述的安排方案表示許多在一個電信網絡區域內的功能單元10，這些單元每個都與一個分布式通信操作處理器相關聯。功能單元在網絡中的每一個節點處作為一個中間名字尋址服務機構，因此，將網絡劃分為若干個域本地處理器級11，子網處理器級12和區域處理器級13。
每一處理器伺服器能夠通過賦給它一個所謂埠名的特定名字而經過功有單元10發布其服務。該發布內容被限定到其中可接入服務的工作域。功能單元10將在域內分發該發布內容，即，功能單元會分級地將信息傳播到域內的其他功能單元。
名字尋址服務單元10作為一個分布式資料庫，其中具有在域內存儲、檢索和刪除信息(服務名字及其地址)的傳統功能。根據名字尋址服務單元所在的域，該單元可以將地址存儲在不同的存儲區。這就意味著客戶機可以在一個特定域內指向其需求(檢索，預約)。
因此，功能單元可以以遞增的方式提供其服務，對開始同步的要求很鬆，增強了靈活性。
埠名每當在網絡中被指定後是唯一和不可改變的。這將有助於諸如分發透明性、轉換透明性、容錯性等特性。埠名是一個由目標類型、目標個體和系統升級標誌三個參數構成的數據結構。
功能單元10支持下列功能-埠名發布-埠名撤消-埠名搜索與分析-埠名修改-等待埠名發布埠名發布是在開始階段，或在系統升級時發生的動作並被指向任意功能單元10。應用(目標)將在網絡(區域)中宣布他們的存在。功能單元負責在發布時規定的範圍內傳播發布內容，以及埠名和一個埠基準。該範圍可以是一個處理器、一個子網或一個區域，並表示其中的目標是可視從而是可用的域。為了保護所發布的數據避免未經授權的目標，一個唯一的密鑰被返回給應用，當應用要修改或撤消它自己的發布內容時使用該密鑰。
埠名撤消是當目標停止被任何應用使用或檢測到故障時發生的動作。正如發布時所做的那樣，撤消被指向負責在該範圍域內傳播撤消的功能單元10。為使這一操作安全可靠，在所存儲的密鑰與所接收的密鑰之間要進行比較，這樣確保撤消由正確的埠完成。
埠名搜索與分析是當一個目標14(位於處理器A的客戶機)使用埠名作為地址通過埠16、17和消息傳遞服務網絡18、19和20發送一個消息至另一個目標15(位於處理器B的伺服器)時發生的動作(見圖2)。
消息由呼叫功能單元10取得目的地地址的發送方的進程間通信21進行處理。消息通過消息傳遞服務網絡18，19和20傳遞到目的地目標的進程間通信22，當已知埠基準時由其傳遞消息至目的地目標15。如果埠名沒有找到，該消息與一個差錯指示一起被返回給發送方14。
埠名修改是在系統升級階段發生的動作。發布其埠名的應用將改變系統升級標誌。這就使發布一個具有相同目標類型和目標個體卻有不同系統升級標誌的新目標成為可能。結果使業務傳送期間測試新目標成為可能。如果新目標通過測試，則把舊目標從網絡中去除。修改與發布具有相同語法，但只有系統升級標誌可被修改，不可能修改其他參數。
等待特定埠名發布是在開始和系統升級階段發生的動作。各目標在不同時間開始。其結果是，一個目標可以試圖用埠名尋址還未發布的目標。在這種情況下預約一個特定埠名，使功能單元10等待所要求的埠名成為可用(被發布)。當特定目標已發布其埠名至功能單元時，所述各目標隨後被通知。為防止功能單元等待「無限時間」，用戶必須設定一個最長等待時間。
功能單元10支持兩種類型的預約-同步預約，其中客戶機將被掛起直至一個埠名被發布或特定時間已期滿。
-異步預約，其中一旦特定埠名被發布或指定時間已期滿，客戶機便持續執行並接收信息。
功能單元使用下列接口(見圖.3)-內部接口23，被用於在整個區域內分發埠名。
-到進程間通信21，22的第一外部接口24，它是一個純客戶機和伺服器的接口，其中功能單元是伺服器。進程間通信21，22使用該接口發布埠名，搜索與分析埠名，撤銷埠名和修改埠名。
-第二外部接口25.到用戶14，15，接口25被所有要在開始階段通信的用戶使用。用戶將預約一個特定埠名，使功能單元等待所要求的埠名成為可用(被發布)。
-到系統升級27的第三外部接口26，它是一個純客戶機和伺服器的接口，其中功能單元是伺服器。系統升級使用該接口尋找哪一個標誌與特定目標類型/目標個體相關。
-到處理器差錯處理29的第四外部接口28，該接口是一個純客戶機和伺服器的接口，其中功能單元是伺服器。當處理器發生故障時，處理器差錯處理將通知功能單元。
通常，功能單元努力避免任何類型的使所有功能單元癱瘓的故障。而所述功能單元將報警並且操作和維護將採取適當動作。
在處理器故障的情況下，功能單元將從消息傳遞服務或操作和維護接收信息。功能單元不能進行恢復。而操作和維護將試圖啟動處理器，所有目標將被重新發布。
功能單元支持-分發透明，這意味著客戶機無需知道伺服器的位置。功能單元通過擁有一個固定的埠名來隱蔽伺服器冗餘。
-系統概念N+1冗餘在子網內處理器故障的情況下，其他處理器將接管由故障處理器處理的伺服器。這僅發生在子網內。
-開始同步。
-系統升級。
在功能尋址方式中，應用需要去尋找一個伺服器以執行特定功能。伺服器不需要與一個特定數據分區(個體)相關連。這就意味著任何特定類型的伺服器30，31可被客戶機32通過路由點33來選擇(負荷分擔)(見圖4)這意味著在若干處理器中的伺服器產生具有相同埠名的埠。這些伺服器公布它們的埠名到至少一個子網級，使得它們對於在子網級的功能單元是可見的(負荷分擔只存在於子網中)。
在分區的功能尋址方式中，客戶機需要尋址與特定數據分區相關聯的伺服器。該伺服器直接或間接處理若干實目標。與實目標相關連的分區數據決定進程將在哪一個伺服器內結束。
在目標尋址方式中，應用需要尋找一個處理一個且僅一個實目標的特定伺服器。
根據本發明，為擁有一個容錯功能單元，子網級的功能被複製(見圖.1)。這意味著在一個單獨處理器故障的情況下功能必須不消失。以下結構被設計用於獲得容錯性-子網功能被分布到子網中的所有處理器。
-區域功能被分布到區域中的所有子網。
服務的存儲器容量受埠名數和埠名表的實現的影響。
根據本發明的功能單元依賴於以下系統功能-子網中的處理器監視。這用於決定處理器是否可用。
-在開始階段配置數據。
本發明不限於上述實施方案，在所附的權利要求書範圍內可作若干修改。
權利要求
1.在分布式網絡環境下運行時將客戶機連結至伺服器的一種安排方案，尤其用於在數字電信系統中啟動同步，至少包括一個地面無線電通信單元(12，13)和許多用於與或通過所述地面無線電通信單元進行通信的移動無線電通信單元(11)，其中每一所述通信單元被提供一個連結至一通信埠(16，17)的數字數據處理器伺服器(14，15)，其特徵在於每一通信埠(16，17)被連結至一個作為分布式資料庫的功能單元(10)，當一個特定伺服器(14，15)在規定域內變為可用時，該功能單元能夠進行登記。
2.根據權利要求1的安排方案，其特徵在於功能單元(10)使用一個內部接口(23)在整個區域內分發埠名。
3.根據權利要求2的安排方案，其特徵在於功能單元(10)使用一個至進程間通信(21，22)的第一外部接口(24)，發布一個埠名、搜索和分析一個埠名、撤消一個埠名，修改一個埠名。
4.根據權利要求3的安排方案，其特徵在於功能單元(10)使用一個第二外部接口(25)到要在開始階段通信的用戶(14，15)，其中用戶預約一個特定埠名字，使功能單元等待所要求的埠名變為可用。
5.根據權利要求4的安排方案，其特徵在於功能單元(10)使用一個第三外部接口(26)到系統升級(27)，其中系統升級使用該接口尋找與特定目標類型/目標個體有關的標誌。
6.根據權利要求5的安排方案，其特徵在於功能單元(10)使用一個第四外部接口(28)到處理器差錯處理(29)，其中功能單元作為一個伺服器，當處理器故障發生時得到通知。
7.根據上述任一權利要求的安排方案，其特徵在於功能單元(10)被分配給子網中各分布式通信作業系統處理器。
8.根據權利要求7的安排方案，其特徵在於一個區域級(13)的功能單元(10)可以與許多子網級(12)的功能單元(10)通信，所述子網級的各功能單元均可與許多處理器級(11)的功能單元(10)通信。
9.在分布式網絡環境下運行時將客戶機連結至伺服器的方法，尤其用於在數字電信系統中啟動同步，至少包括一個地面無線電通信單元(12，13)和許多用於與或通過所述地面無線電通信單元(12，13)進行通信的移動無線電通信單元(11)，其中每一所述通信單元被提供一個連結至一通信埠(16，17)的數字數據處理器伺服器(14，15)，其特徵在於每一客戶機通過功能單元(10)預約一個規定的域，每一伺服器(14，15)可通過將其登記至所述功能單元(10)發布其通過該規定域所提供的服務。
10.根據權利要求9的方法，其特徵在於當特定伺服器變為可用時，功能單元(10)能被要求進行登記並通知一個客戶機處理器。
11.根據權利要求9的方法，其特徵在於功能單元(10)可以被一個伺服器(14，15)請求來登記該伺服器提供的服務為可用的。
12.根據權利要求9，10或11的方法，其特徵在於每一伺服器通過一特定埠名發布其服務，其發布內容被限定至一可接入所述服務的工作域。
13.根據權利要求12的方法，其特徵在於功能單元在域內分發所發布內容。
14.根據權利要求12或13的方法，其特徵在於埠名是包括有關目標類型，目標個體和系統升級的參數的一個數據結構。
15.根據權利要求14的方法，其特徵在於通過一個被返回給應用的密鑰來保護髮布的數據避免未授權目標，該密鑰還可以用於所述發布內容的修改和撤消。
16.根據權利要求14的方法，其特徵在於功能單元(10)支持埠名的撤消，當一個目標停止被任何應用使用或檢測到故障時該作用發生。
17.根據權利要求16的方法，其特徵在於埠名的撤消進程包括所存儲的密鑰與所接收的密鑰的比較，確保撤消在被正確埠執行。
18.根據權利要求14的方法，其特徵在於功能單元(10)支持埠名的搜索與分析，當一個目標使用埠名作為地址向另一個目標發送消息時該作用發生。
19.根據權利要求18的方法，其特徵在於搜索與分析埠名的進程由進程間通信(21，22)進行處理，它呼叫功能單元(10)取得目的地地址，並且在埠名未被發現的情況下，所述消息與一個差錯指示一起被返回給發送方
20.根據權利要求14的方法，其特徵在於功能單元(10)支持埠名的修改，在系統升級階段該作用發生，並與發布具有相同語法。
21.根據權利要求20的方法，其特徵在於修改埠名包括改變系統升級標誌，允許發布具有相同目標類型和目標個體的新目標，允許在業務傳送期間測試新目標，當測試通過後將舊目標從網絡中清除。
22.根據權利要求14的方法，其特徵在於功能單元(10)支持等待一個埠名的發布，在開始和系統升級階段該作用發生。
23.根據權利要求22的方法，其特徵在於等待一個埠名的發布包括使功能單元(10)等待所要求的埠名被發布，指定一個最長等待時間，當指定目標已發布其埠名至功能單元時通知各目標。
全文摘要
本發明涉及用於分布式網絡環境下運行時將客戶機連結至伺服器的安排與方法,尤其用於在數字電信系統中啟動同步。系統至少包括一個地面無線電通信單元(12,13)和許多用於與或通過所述地面無線電通信單元(12,13)進行通信的移動無線電通信單元(11)。每一所述通信單元被提供一個連結至一通信埠(16,17)的數字數據處理器伺服器(14,15)。根據本發明,每一通信埠(16,17)被連結至一作為分布式資料庫的功能單元(10),當一個特定伺服器(14,15)在規定範圍內可用時該功能單元能夠登記。
文檔編號G06F13/00GK1192841SQ96196110
公開日1998年9月9日 申請日期1996年6月19日 優先權日1995年6月19日
發明者A·H·奇維, R·K·阿吉馬赫 申請人:艾利森電話股份有限公司