[发明专利]经由数据网交换数据的控制装置、网络节点和方法

说明书

一种控制装置(10)，包括用于测定在第一数据终端设备(41)和第二数据终端设备(42)之间的至少一个优先数据路径(51)的装置(12)，第一数据终端设备和第二数据终端设备连接到数据网(60)处，包括用于选择所测定的优先数据路径(51)中的一个的装置(14)和用于测定在第一数据终端设备(41)和第二数据终端设备(42)之间的至少一个替代数据路径(52i)的装置(16)，该替代数据路径与所选择的优先数据路径(51)不具有共同的传输路段。此外，本发明提供一种相应的网络节点(20i)和相应的方法(100)。

技术领域

本发明涉及一种控制装置。

此外，本发明涉及一种网络节点。该网络节点能够用于建立数据网(例如用于自动化应用、医学应用、运输应用或者交通应用)。网络节点通常也称为网点和数据网节点。数据网能够视作(数字的)信息网。

另外，本发明涉及一种用于经由数据网交换数据的方法，在数据网处连接有第一和第二数据终端设备，其中，数据网具有多个网络节点，并且网络节点的多个对的网络节点分别借助至少一个传输路段连接。经由数据网交换的数据也能够被称为信息。数据通常以打包的方式、即以数据包传输，数据也被称为电报或数据电报。

背景技术

EP 2 568 673 A1描述了一种具有两个在两个网络节点之间de冗余路径的网络。这两个路径是独立的，也就是说，这两个路径只有共同的发送/源节点和接受/目标节点，但是在这两个终端节点之间没有中间节点或者连接。每个数据包在发送节点被复制，其中沿着第一路径传输第一数据包并且经由第二路径传输第二冗余的数据包。

US 2009/245136 A1描述了对带宽信息的考虑，该带宽信息显示能够在至少两个节点之间保留的带宽。

US 2012/213079 A1描述了一种选择和提供无交点的、最短的、不相交的路径的方法。此外提出，在网络中测定最大的数据流量，并且计算用于网络的互补路径的至少所保留的数据流量的数值，以及选择无交点的、最短的路径，在该路径中存在网络的互补部分的最少所保留的流量。

为了改善设备(例如工业设备)的可用性而冗余地构建设备部件。这样的设备能够以如下为前提，即由于对单个网络组件的技术干扰(single point of failure)而引起的数据传输的暂时中断的最大持续以下长度，即持续设备的控制应用的一个处理周期。典型地，处理周期的持续时间短于1ms。介质冗余和系统冗余是不同的。为了确保介质冗余，并行地建立第二层数据网(Layer-2-Datennetze)或者应用环形结构。

对于这两种介质冗余的拓扑中的每种来说，在国际标准IEC 62439-3、工业化通信网络(Industrial communication networks)-高可用性自动化网络(High availabilityautomation networks)-第三部分：并行冗余协议(Parallel Redundancy Protocol，PRP)和高可用性无缝冗余(High-availability Seamless Redundancy，HSR)中分别标准化了一个协议。并行冗余协议(PRP)支持并行的数据网。高可用性无缝冗余协议(HSR协议)支持环形结构。

两个协议(PRP，HSR)有共同之处，即将高可用性的、时间关键的数据从第一终端(复制并且)经由不同的新通道输入到数据网中，并且随后并行地经由数据网中的不相交的数据路径传输到第二终端。在第二终端或在脱耦器处滤除副本(即冗余包)。借助于经由不相交的平行的数据路径传输高可用性的、时间关键的数据包，通过介质确保了无缝的冗余(seamless redundancy)。这意味着，在数据路径(或者网络节点)中的一个中断(暂时故障)之后，不需要重新配置时间。在消除数据路径中的一个的中断之后也不需要重新配置时间。当两个数据路径不具有共同的传输路段时，其相互不相交。

并行冗余协议(PRP)以两个相互分离的数据网为前提，这些数据网不能经由网络耦合器(例如桥接器)相互连接。