19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: 2 311 4 1 Int. Cl.: H04L 12/6 (06.01) 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 96 Número de solicitud europea: 03773. 96 Fecha de presentación : 04.04.03 97 Número de publicación de la solicitud: 14932 97 Fecha de publicación de la solicitud: 0.01.0 4 Título: Procedimiento y dispositivo de comunicación con un sistema redundante. Prioridad: 0.04.02 FR 02 04263 73 Titular/es: Thales 4 rue de Villiers 9226 Neuilly sur Seine, FR 4 Fecha de publicación de la mención BOPI: 01.02.09 72 Inventor/es: Bornant, Dominique 4 Fecha de la publicación del folleto de la patente: 01.02.09 74 Agente: Lehmann Novo, María Isabel ES 2 311 4 T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 7 28071 Madrid
DESCRIPCIÓN Procedimiento y dispositivo de comunicación con un sistema redundante. 1 2 3 La presente invención comprende un procedimiento y un dispositivo de comunicación con un sistema redundante. Se aplica en particular para el tratamiento de las informaciones de gestión del tráfico aéreo. Generalmente se aplica para todo sistema de enrutamiento de datos numéricos complejos que necesiten una gran seguridad de funcionamiento. La densidad del tráfico aéreo ha alcanzado un nivel muy importante. Por otra parte, las exigencias de seguridad aéreas se acrecientan cada vez más. Una consecuencia de esta situación es que la gestión del tráfico aéreo debe tratar un gran número de informaciones, destinadas en especial a los controladores aéreos y a los pilotos de aviones. Estas informaciones son relativas en particular a una extensa categoría de datos radar, con situaciones meteorológicas, con planes de vuelo o incluso con datos de tipo ILS concernientes a los sistemas de aterrizaje. Un centro de control aéreo comprende generalmente medios de interfaz, llamados también routers, cuya función principal es dirigir los datos hacia el centro correcto de destino. Estos routers pueden estar conectados a estaciones de trabajo de los controladores aéreos por el intermedio de una red local, como por ejemplo Ethernet. Por otra parte estos routers pueden estar conectados a circuitos de tratamiento por líneas de transmisión de datos, tales como líneas series. La seguridad del funcionamiento de los sistemas informáticos es de fundamental importancia, ya que la seguridad de los pasajeros está en juego. A título de ejemplo, las normas de seguridad en vigor imponen que la cobertura aérea de un centro de control de tráfico aéreo no debe ser interrumpida por más de algunos segundos al año. Es pues necesario recurrir a técnicas de redundancia, es decir en particular duplicar los equipos físicos del centro de control, tales como los routers y las líneas de comunicación. Un sistema redundante es un sistema que comprende entidades físicas duplicadas, formadas por grupos de entidades físicas redundantes. En cada grupo de entidades físicas redundantes, una entidad física está activa, mientras que las otras entidades están inactivas. Medios de de gestión de la redundancia controlan el paso de un estado activo a un estado inactivo y recíprocamente de las dichas entidades físicas. Cuando una entidad activa resulta defectuosa, una de las entidades inactivas toma el relevo y se convierte en entidad activa. En la práctica, la función de control de activación y de desactivación es realizada por medios de gestión de redundancia. Estos medios de gestión pueden encontrarse en un tercer sistema o hallarse repartidos entre las entidades físicas redundantes. El documento FR 2 808 33 describe medios de gestión repartidos. Con respecto a las aplicaciones que comunican con un sistema redundante o por el intermedio de un tal sistema, es necesario conocer cuáles son las entidades activas. En efecto, las informaciones deben ser encaminadas hacia las entidades activas directamente, ya que las entidades inactivas no son funcionales. En particular cuando una entidad activa resulta defectuosa, la aplicación que comunicaba con esta o por el intermedio de esta debe comunicar con o por el intermedio de la entidad que toma el relevo (la nueva entidad activa). El encaminamiento de los datos se encuentra modificado. Tales aplicaciones deben vigilar el sistema redundante, y en particular: 4 0 - cuando arrancan conocer cuáles son las entidades activas; - cuando una entidad activa resulta defectuosa, conocer cuál es la nueva entidad activa. El documento WO-A-92944 describe un procedimiento de comunicación con un sistema redundante en el cual las entidades redundantes son routers, que utilizan una técnica de dirección virtual. Un objetivo de la invención es simplificar el funcionamiento de tales aplicaciones, que comunican con o por el intermedio de un sistema redundante. A este efecto, la invención tiene en especial por objetivo un procedimiento de comunicación con un sistema redundante, dicho sistema comprende al menos un grupo de entidades físicas redundantes, una entidad física de dicho grupo es una entidad activa, mientras que la o las otras entidades físicas de dicho grupo permanecen como entidades inactivas, medios de gestión de la redundancia que controlen el paso de un estado activo a inactivo y recíprocamente de dichas entidades físicas, caracterizadas porque: - se asigna a cada entidad física un identificador físico; - se asigna a cada grupo de entidades físicas un identificador lógico; 6 - se comunica con los medios de gestión para determinar las entidades físicas activas; - se asocia a cada identificador lógico el identificador físico de la entidad activa; 2
- se trasmite los mensajes de una aplicación hacia el sistema redundante por la sustitución de cada identificador lógico por el identificador físico asociado; - se trasmiten los mensajes del sistema redundante hacia la aplicación por sustitución de cada identificador físico por el identificador lógico asociado. De acuerdo con un modo de realización ventajoso, las asociaciones entre identificador lógico e identificador físico son memorizadas en una tabla de correspondencia. 1 La invención tiene también por objetivo un dispositivo de comunicación con un sistema redundante, dicho sistema comprende al menos un grupo de entidades físicas redundantes, una entidad física de dicho grupo constituido por una entidad activa, mientras la o las otras entidades físicas de dicho grupo son entidades inactivas, medios de gestión de la redundancia que controlan el paso de un estado activo a inactivo y recíprocamente de las dichas entidades físicas, caracterizado porque comprende una aplicación servidor y al menos una aplicación cliente que se comunican en conjunto, en el cual la aplicación servidor: - asigna a cada entidad física un identificador físico; - asigna a cada grupo de entidades físicas un identificador lógico; - comunica con los medios de gestión para determinar las entidades físicas activas; - asocia a cada identificador lógico el identificador físico de la entidad activa; 2 3 4 0 6 - trasmite los mensajes de la aplicación cliente hacia el sistema redundante por sustitución de cada identificador lógico por el identificador físico asociado; - trasmite los mensajes del sistema redundante hacia la aplicación cliente por sustitución de cada identificador físico por el identificador lógico asociado. De acuerdo con un modo de realización ventajoso, la aplicación servidor comunica con varias aplicaciones cliente de una misma estación de trabajo. De acuerdo con un modo de realización ventajoso, la aplicación servidor funciona de modo permanente. Otras características y ventajas de la invención aparecerán con ayuda de la descripción que sigue hecha en relación con los dibujos anexados que representan: - la figura 1, un ejemplo de sistema redundante; - la figura 2, un ejemplo de sistema redundante conectado a una estación de trabajo por el intermedio de una red local de tipo Ethernet; - la figura 3, un ejemplo de arquitectura de soporte lógico de acuerdo con la invención que permite a una aplicación de una estación de trabajo, siempre que la estación de trabajo esté conectada a un sistema redundante, comunicar con el sistema redundante; - la figura 4, un ejemplo de sistema redundante que presenta varios grupos de entidades físicas duplicadas, y conectada a varias estaciones de trabajo por el intermedio de una red local de tipo Ethernet. La figura 1 presenta un ejemplo de sistema de enrutamiento redundante. Comprende por ejemplo dos routers 1,2 que tienen las mismas funciones y presentan especialmente los mismos soportes lógicos y los mismos ficheros de configuraciones. Un mismo puerto 3 de cada router comunica por una misma conexión serie con un mismo sistema 4, por ejemplo un módem. A este efecto, la conexión entre este último y los dos routers se realiza por un cable en y. Cuando los dos routers arrancan juntos, un router está activo y el otro inactivo. El router 1 activo activa sus modos eléctricos por sus puertos de entradas/salidas 3, mientras que el router 2 inactivo deja sus puertos 3 desactivados, es decir en estado de alta impedancia. Medios de gestión de la redundancia controlan el paso de un estado activo a inactivo y recíprocamente del grupo de routers 1, 2 redundante. Estos routers 1, 2 pueden estar hechos de materiales conocidos y en particular estar disponibles en el comercio. A título de ejemplo se puede citar una gama de productos conocidos por el acrónimo LINES que resulta de la expresión anglosajona Link Interface Node for External Systems. Estos productos, de tipo modular, están concebidos para permitir el enrutamiento y el tratamiento de los mensajes de entrada/salidas entre líneas series de entrada o de salida y un Ethernet. Las líneas serie estándar tales como por ejemplo X2, HDLC o BSC son tratadas tanto como las líneas reservadas, como por ejemplo los protocolos de transmisiones de informaciones radar particulares. Estos routers 1, 2 pueden funcionar de acuerdo con un modo de comunicación abierto, llamado también OCP de acuerdo con la expresión anglosajona Open Communication Processor. En este modo, un router está en red, 3
1 2 3 4 0 6 es decir conectado a varias aplicaciones. Funciona sensiblemente como un servidor de datos. Permite en particular dirigir y tratar los datos desde no importa qué punto de entrada hacia no importa qué punto de salida. Este modo de funcionamiento está en particular bien adaptado a la gestión del tráfico aéreo. En efecto, en una aplicación de gestión de control aéreo, este modo permite en particular las funcionalidades siguientes: - una distribución de tipo caja negra de datos radar hacia los centros, los datos radar siendo recibidos por interfaz series y trasmitidos vía una red local, por ejemplo Ethernet, hacia un grupo de máquinas identificadas, difusión que se llama multicast en la literatura anglosajona (UDP o TCP); - una conversión autónoma de mensajes o protocolos, que permita en particular la conversión de formato de mensaje o protocolos específicos, así como por ejemplo ISR2 o ASTERIX, X2, HDLC-UI...; - una función de control de línea en los sistemas radar, es decir la transmisión de datos radar por líneas serie hacia los circuitos de tratamiento. La figura 2 ilustra un ejemplo de sistema redundante conectado a una estación de trabajo 22 por el intermedio de una red local 21, llamada LAN en la literatura anglosajona de acuerdo con la expresión Local Area Network, por ejemplo Ethernet. La estación de trabajo 22 comprende una aplicación cliente que comunique con el sistema redundante. El sistema redundante puede comprender dos routers 1, 2, como los descritos en relación con la figura 1. Los dos routers admiten las mismas funciones, y en particular los mismos soportes lógicos y los mismos ficheros de configuración. Las entradas y salidas hacia otros sistemas son redundadas. Los dos routers 1, 2 están por ejemplo conectados a otros sistemas por conexiones serie. Estos otros sistemas pueden ser los módem. Un cable en y conecta un mismo puerto 3 de cada router a un mismo sistema, de manera en particular que esos dos puertos 3 puedan intercambiar con ese sistema. El router activo 1 a su puerto serie activado, el router inactivo 2 a su puerto serie desactivado, estando por ejemplo en estado de alta impedancia. Ventajosamente, los routers 1,2 están conectados uno al otro por dos interfaces, la red local 21 y una línea de seguridad (no representada), e intercambian mutuamente mensajes de interrogaciones por esas dos interfaces, un router es considerado como defectuoso por el otro router cuando no emite ningún mensaje en un intervalo de tiempo dado por al menos una de las dos interfaces. Por consecuencia, los medios de gestión de redundancia están repartidos entre los dos routers 1,2. La figura 3 ilustra un ejemplo de arquitectura de soporte lógico de acuerdo con la invención que permite que una aplicación 24 de una estación de trabajo 22, siempre que esté la estación de trabajo conectada a un sistema redundante, comunique con el sistema redundante. El sistema redundante puede ser aquel descrito en relación con la figura 2. Comprende los medios de gestión de la redundancia 13. La aplicación 24 comunica con una entidad activa 11. Esta entidad 11 forma parte integrante del sistema redundante. Esta entidad puede ser un router o una línea serie por ejemplo. Esta entidad es redundada. En otros términos, existe al menos una entidad inactiva 12 que puede ser activada para sustituir a la entidad activa 11 inicial. Los medios de gestión de la redundancia 13 determinan cuándo una entidad se hace activa o inactiva y controlan el paso de un estado activo a inactivo y recíprocamente. La aplicación 24 de la estación de trabajo 22 puede funcionar de acuerdo con un modo cliente servidor. En otros términos, la aplicación 24 es una aplicación cliente que emite pedidos a una aplicación servidor 23. A este efecto la aplicación cliente 24 utiliza funciones de una interfaz aplicativa, llamada API en la literatura anglosajona de acuerdo con la expresión Application Programming Interface. La aplicación servidor 23 comunica con los medios de gestión de la redundancia 13. Desde su arrancada, la aplicación servidor está a la escucha de mensajes de supervisión. Los mensajes de supervisión son emitidos por los medios de gestión de la redundancia 13. Estos mensajes permiten determinar qué entidad de un grupo de entidades físicas redundantes 11, 12 está activa. En otros términos, la aplicación servidor 23 supervisa los medios de gestión de redundancia. La aplicación servidor 23 asigna a cada entidad física un identificador único, llamado identificador físico. Asigna además a cada grupo de entidades físicas redundantes un identificador único, llamado identificador lógico. Asocia a cada identificador lógico el identificador físico de la entidad activa. Esta asociación puede ser memorizada en una tabla de correspondencia. Por ejemplo, el grupo de entidad redundante puede tener un identificador lógico A, la entidad activa 11 el identificador físico A1, la entidad inactiva 21 el identificador físico A2. La asociación A corresponde a A1 es memorizada en la tabla de correspondencia. 4
Cuando la aplicación cliente 24 emite datos hacia el sistema redundante: - la aplicación cliente envía un mensaje dando el identificador lógico A a una función del API de la aplicación servidor; - la aplicación servidor recibe ese mensaje; - la aplicación servidor escruta su tabla de correspondencia y sustituye el identificador A por el identificador físico A1 asociado; - la aplicación servidor encamina ese mensaje hacia la entidad activa 11, es decir aquella identificada por A1. 1 Cuando la aplicación cliente 24 recibe datos del sistema redundante: - un mensaje es emitido por la entidad activa 11 por un nexo activo; 2 3 4 - la aplicación servidor recibe ese mensaje y conoce el identificador A1 del emisor; - la aplicación servidor escruta su tabla de correspondencia y sustituye el identificador físico A1 por el identificador lógico A asociado; - la aplicación servidor trasmite el mensaje a la aplicación indicándole el identificador lógico A del emisor. Por consecuencia, si la entidad inactiva 12 se convierte en la nueva entidad activa, la aplicación cliente 24 emitirá y recibirá los mismos mensajes que si la entidad activa siguiera siendo la misma. En otros términos, la aplicación cliente 24 no utiliza más que un identificador lógico cualquiera que sea el destino. La aplicación servidor 23 desempeña la función de una interfaz de comunicación entre el sistema redundante y la aplicación cliente. Esta interfaz hace totalmente transparente la redundancia del sistema con respecto a la aplicación. No es necesario supervisar el conjunto de las entidades físicas del sistema redundante en cada arrancada de la aplicación cliente, porque esta función es realizada por la aplicación servidor. Esto simplifica la programación y el funcionamiento de las aplicaciones cliente, y disminuye el riesgo de error de enrutamiento. Ventajosamente, una sola aplicación servidor 23 puede comunicar con varias aplicaciones cliente 24 de una misma estación de trabajo. La aplicación servidor puede funcionar permanentemente para dar a conocer la tabla de correspondencia. La figura 4 ilustra un ejemplo de sistema redundante que admite varios grupos, de entidades físicas duplicadas, y conectado a varias estaciones de trabajo 22, 23 por el intermedio de una red local de tipo Ethernet. Los principios expuestos se aplican directamente. La tabla de correspondencia comprende dos identificadores lógicos, es decir un identificador lógico por grupo. A cada entidad física (activa o no) 1, 2, 31, 32 se asocia un identificador físico. Puede haber una aplicación servidor por cada estación de trabajo 22, 23. De modo que las aplicaciones cliente de esas estaciones de trabajo puedan comunicar con toda entidad física activa del sistema redundante. 0 6
REIVINDICACIONES 1. Procedimiento de comunicación con un sistema redundante, dicho sistema comprende al menos un grupo () de líneas serie (1,2) redundantes, una línea serie (1) de dicho grupo que es una línea activa, mientras las otras líneas series (2) de dicho grupo son líneas inactivas, los medios de gestión de la redundancia (13) que controlan el paso de un estado activo a inactivo y recíprocamente de las dichas líneas series, caracterizado porque: - se asigna a cada línea serie un identificador físico; - se asigna a cada grupo de líneas series un identificador lógico; - se comunica con los medios de gestión para determinar las líneas series activas; 1 2 - se asocia a cada identificador lógico el identificador físico de la línea serie activa; - se trasmiten los mensajes de una aplicación hacia el sistema redundante sustituyendo cada identificador lógico por el identificador físico asociado; - se trasmiten los mensajes del sistema redundante hacia la aplicación sustituyendo cada identificador físico por el identificador lógico asociado. 2. Procedimiento de comunicación de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque, las asociaciones entre identificador lógico e identificador Físico son memorizados en una tabla de correspondencia. 3. Dispositivo de comunicación con un sistema redundante, dicho sistema comprende al menos un grupo () de líneas series (1, 2) redundantes, una línea serie (1) de dicho grupo que es una línea activa, mientras la o las otras líneas series (2) de dicho grupo son líneas inactivas, los medios de gestión de la redundancia (13) que controlan el paso de un estado activo a inactivo y recíprocamente de las dichas líneas series, caracterizado porque comprende una aplicación servidor (23) y al menos una aplicación cliente (24) que comunican de conjunto, en el cual la aplicación servidor comprende: - medios para asignar a cada línea serie un identificador físico; 3 4 0 - medios para asignar a cada grupo de líneas series un identificador lógico; - medios para comunicar con los medios de gestión para determinar las líneas series activas; - medios para asociar a cada identificador lógico el identificador físico de la línea activa; - medios para trasmitir los mensajes de la aplicación cliente hacia el sistema redundante sustituyendo cada identificador lógico por el identificador físico asociado; - medios para trasmitir los mensajes del sistema redundante hacia la aplicación cliente sustituyendo cada identificador físico por el identificador lógico asociado. 4. Dispositivo de comunicación de acuerdo con la reivindicación precedente, caracterizado porque la aplicación servidor (23) comunica con varias aplicaciones cliente (24) de una misma estación de trabajo (22).. Dispositivo de comunicación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizado porque la aplicación servidor funciona de manera permanente. 6 6
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