DE69433047T2 - Verfahren und Anordnung zur Zuteilung von Systembetriebsmitteln, um die Dienstqualität zu sichern - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur Zuteilung von Systembetriebsmitteln, um die Dienstqualität zu sichern Download PDF

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Description

  • Verwandte Patentanmeldungen
  • Verwandte Patentanmeldungen beinhalten die gemeinschaftlich übertragene, gleichzeitig anhängige Patentanmeldung EP-A-0 632 672 mit dem Titel „ SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING MULTIMEDIA QUALITY OF SERVICE SESSIONS IN A COMMUNICATIONS NETWORK"; die gemeinschaftlich übertragene US-Patentanmeldung A-5 388 097 mit dem Titel „SYSTEM AND METHOD FOR BRNDWIDTH RESERVATION FOR MULTIMEDIA TRAFFIC IN COMMUNICATIONS NETWORKS"; und die gemeinschaftlich übertragene, gleichzeitig anhängige Patentanmeldung EP-A-0 632 673 mit dem Titel „MULTIMEDIA RESOURCE RESERVATION SYSTEM".
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Datenverarbeitungssysteme und insbesondere auf Dätenverarbeitungssysteme, die eine Ressourcenreservierung bereitstellen, um eine gewünschte Dienstqualität zu gewährleisten.
  • Stand der Technik
  • Die Bereitstellung von Arbeitsplatzrechnern, die über digitale Datenübertragungsnetzwerke miteinander verbunden sind, wobei die Benutzer der einzelnen Arbeitsplatzrechner für Aufgaben wie z. B. die Bereitstellung von Dateien von einem Host oder Server an Clientcomputer über das Netzwerk miteinander kommunizieren können, ist seit langem geläufig. Früher erfolgte dies in der Regel mit einer über die Tastatur eingegebenen Notiz, einer Daten- oder Programmdatei, die an einen anderen Benutzer übertragen wurde. In jüngerer Zeit verlangen die Benutzer jedoch verstärkt nach Multimedia-Dateidiensten, Desktop-Konferenzen, Fernpräsentationen und anderen Multimedia-Anwendungen zwischen den Benutzern eines Netzwerks. Derartige Multimedia-Anwendungen, die mit datenintensiven Klang-, Sprach- und Bildabläufen verbunden sind, erfordern jedoch Leistungsgarantien für Datenübertragungsleitungen mit hoher Plattenzugriffsrate und großer Bandbreite zwischen verteilten Rechnersystemen mit minimaler Übertragungsverzögerung, maximalem Datendurchsatz und der Fähigkeit stoßweise anfallende Datenübertragungen zu bewältigen. In der Folge hat es sich als äußerst schwierig erwiesen, die entsprechenden Ressourcen einzuplanen, um so die Anforderungen derartiger Multimedia-Anwendungen zu erfüllen.
  • Nach dem Stand der Technik ist bekannt, dass für bestimmte Daten in einem Netzwerk, z. B. Multimedia-bezogene Daten, eine Prioritätsverarbeitung notwendig sein kann. Aus diesem Grund wurde in der Literatur beispielsweise eine Dienstqualität (Quality of Service, QoS) oder Bandbreite definiert. Dienstqualität oder auch Bandbreite beschreibt verschiedene Parameter, die festgelegt werden können, um bestimmte Mindestanforderungen zu definieren, die bei der Übertragung bestimmter Datentypen über das Netzwerk erfüllt sein müssen. In diesem Zusammenhang wird beispielsweise auf die Dienstqualitätsstandards gemäß dem OSI TP4 Open System Interconnect Standard X.214 sowie auf die Dienstqualitätsstandards gemäß der CCITTQ.931- (ISDN), Q.933-(Frame Relay) und Q.93B-Entwürfe (B-ISDN ATM) verwiesen. Ein weiteres Beispiel ist ein Prioritätsmechanismus mit einer speziellen Netzwerkstruktur gemäß dem IEEE 802.5-Standard für Token-Ring-Netzwerke. Dabei kann eine Station im Ring, die ein Vollbild mit einer hohen Priorität senden möchte, dies in einem Zugriffskontrollfeld (Access Control, AC) eines vorbeikommenden Vollbildes anzeigen. Wenn eine das Vollbild sendende Station das Token freigibt, tut sie dies mit der Priorität des AC-Felds und setzt es dann auf die ursprüngliche Priorität zurück, wie dies in einem IEEE 802.5-konformen Protokoll für die Zugriffssteuerung auf Medien festgelegt ist. Die IEEE-Norm und ihre Realisierungen geben lediglich ein Protokoll für die Erhöhung und Verringerung der Priorität vor. Der Benutzer eines derartigen Dienstes, z. B. ein Client-/ Serverdateisystem, muss dann jedoch selbst ermitteln, wann Dienstqualitätsgarantien für bestimmte Dateizugriffe erforderlich sind. So benötigen z. B. Lesevorgänge aus Multimedia-Dateien für die Wiedergabe von Klang-, Sprach und Bilddaten von einem Server auf einem Client bestimmte Garantien für die Dienstqualität.
  • Die Zuordnung von Ressourcen bei der Herstellung einer Verbindung zwischen digitalen Computern, z. B. für eine Client-/Serversitzung, ist in der Technik geläufig, wobei Speicher für die Aufnahme sitzungsbezogener Daten zugeordnet wird. Pufferspeicher wird auch häufig für den Dateizugriff auf Computern wie beispielsweise Servercomputern reserviert. Pufferspeicher können außerdem auf dem Clientcomputer für eine Multimedia-Datei reserviert werden, wobei ein Pufferspeicher groß genug sein muss, um einen Vorrat an Dateielementen speichern zu können, so dass Verzögerungsschwankungen zwischen Server und Client aufgefangen werden. Das heißt, in dem Pufferspeicher sollten genug Dateielemente gespeichert sein, damit der Pufferspeicher während der Wiedergabe von Klang-, Sprach- oder Bilddaten nicht leer läuft. Andernfalls kommt es zu Störimpulsen oder Signalschwankungen, die zu einer Verschlechterung der Wiedergabequalität führen. Wenn die maximale Verzögerung z. B. zwei Sekunden und der Multimedia-Datenfluss durchschnittlich 150 Kilobyte pro Sekunde beträgt, wird ein Pufferspeicher mit einer Mindestgröße von 300 Kilobyte benötigt, um die Dienstqualität aufrechtzuerhalten.
  • Viele Dateitypen enthalten in ihren Dateianfangsetiketten Daten, mit denen derartige Dienstqualitätsparameter bestimmt werden können. Bei anderen Dateitypen kann muss die Datei eventuell gelesen, syntaktisch analysiert oder durchsucht werden, um derartige Dienstqualitätsparameter zu bestimmen. In einer universellen Client-/Serverumgebung gibt es jedoch eine sehr große Anzahl verschiedener Dateitypen und -formate, und möglicherweise verfügt ein Dateiserver nicht über die entsprechende Programmierung, um die Dienstqualitätsparameter in allen Fällen ermitteln zu können. Darüber hinaus kann ein Anwendungsprogramm, das in einer Client-/Serverumgebung auf einem Arbeitsplatzrechner ausgeführt wird, möglicherweise nicht feststellen, ob eine Datei, auf die zugegriffen wird, sich auf dem Arbeitsplatzrechner oder auf einem entfernten Dateiserver befindet. Wenn sich die Datei auf dem Arbeitsplatzrechner mit dem Anwendungsprogramm befindet, ist die Dienstqualität in der Regel gewährleistet. Wenn die Datei, auf die zugegriffen wird, sich jedoch auf einem entfernten Server befindet, unterliegt der Dateizugriff den Serverressourcen wie z. B. Festplattenzyklen oder Bandbreite, Zyklen der Festplattensteuerung, Systembusressourcen, Serverprozessorressourcen und Netzwerkressourcen. In der Folge ist es schwierig, bei Fernzugriffen auf Dateien in einer Client-/Serverumgebung die Dienstqualität aufrechtzuerhalten.
  • EP-A-0 43 488 beschreibt ein Verfahren für die Zuordnung von Bandbreite zur Übertragung einer Nachricht, bevor die Nachricht übertragen wird. Die erforderliche Bandbreite wird aus einer Tabelle ermittelt, die im Terminaladapter gespeichert ist. N. K. Petersen et. al.: „Anticipating the ISO File Transfer Standards in an Open Systems Implementation", Computer Networks and ISDN systems, Amsterdam, NL, Band 9, April 1985, Seiten 267 bis 279, beschreiben die Bereitstellung einer Initialisierungsphase, in der vor einem Befehl zum Öffnen die Eigenschaften der Datei ausgetauscht werden, bevor die Datei tatsächlich übertragen wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 5 bereit. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den betreffenden abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Weitere Einblicke in die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können aus den verbleibenden Abschnitten der Beschreibung sowie aus den Zeichnungen gewonnen werden, wobei gilt:
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockschaltbild eines typischen Datenverarbeitungssystems, das von einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung genutzt wird;
  • 2 ist eine Darstellung eines Datenverarbeitungssystems, das drei Arbeitsplatzrechner beinhaltet, die über ein Netzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung miteinander verbunden sind;
  • 3 ist eine Darstellung, die ein mehrschichtiges Computernetzwerkmodell für die Datenübertragung auf Grundlage des OSI-Referenzschichtenmodells zeigt;
  • 4 ist eine Darstellung eines bevorzugten Schichtenmodells für die Verbindung offener Systeme, welche die Beziehung der Komponenten der vorliegenden Erfindung zu den Schichten zeigt;
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Initialisierung eines Hostsystems mit standardmäßigen Dienstqualitätsparametern für Dateitypen zeigt;
  • 6 zeigt eine Standardtabelle, die von dem Prozess aus 5 erzeugt wird;
  • 7A bis 7C bilden ein Ablaufdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren für die einzeln vorgenommene Ermittlung der Dienstqualitätsparameter für Dateien zeigt;
  • 8 ist eine Darstellung einer Reservierungstabelle, die von dem Ressourcenreservierungssystem verwendet wird, um gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Ressourcenreservierungen zu verarbeiten; und
  • 9A und 9B bilden ein Ablaufdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren für die Reservierung einer gewünschten Dienstqualität für verschiedene Ressourcen zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung
  • 1 ist ein Blockschaltbild eines typischen Datenverarbeitungssystems 100, das von einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung genutzt wird. Das Datenverarbeitungssystem beinhaltet einen oder mehrere Hauptprozessor (en) 110, der/die mit einem Hauptspeicher 120 in dem Computergehäuse 105 verbunden ist/sind, an das die Eingabeeinheit en) 130 und die Ausgabeeinheit en) 140 angeschlossen sind. Der/die Hauptprozessor en) 110 kann/können einen einzelnen Prozessor oder mehrere Prozessoren beinhalten.
  • Zu den Eingabeeinheiten 130 können eine Tastatur, eine Maus, ein Tablett oder andere Arten von Eingabeeinheiten gehören. Die Ausgabeeinheit en) 140 kann/können einen Textbildschirm, einen Plotter oder andere Arten von Ausgabeeinheiten beinhalten.
  • Der Hauptprozessor kann außerdem über einen Grafikadapter 200 mit einer oder mehreren Grafikausgabeeinheit(en) 210 wie beispielsweise einer Grafikanzeige verbunden sein. Der Grafikadapter 200 kann sich in einem Adaptersteckplatz 160A befinden. Der Grafikadapter 200 empfängt auf dem Bus 150 Grafikbefehle vom Hauptprozessor 110, um so die gewünschte Grafikausgabe des Hauptprozessors darzustellen.
  • In Steckplatz 160C kann sich ein Kommunikationsadapter 250 wie beispielsweise ein Modem oder ein Netzwerkadapter für Netzwerke wie Token-Ring- oder Ethernet-Netzwerke befinden. Der Steckplatz ermöglicht die Kommunikation mit dem Hauptprozessor 110 über den Bus 150. Der Kommunikationsadapter 250 kann über die Datenübertragungsleitung 260 mit anderen Datenverarbeitungssystemen 270 kommunizieren. Somit kann der Hauptprozessor über den Bus 150, den Steckplatz 160C, den Kommunikationsadapter 250 und die Datenübertragungsleitung 260 mit anderen Datenverarbeitungssystemen 270 kommunizieren.
  • In Steckplatz 160D kann sich eine Festplatte 255 befinden, um dem Hauptprozessor weiteren Speicherplatz zur Verfügung zu stellen. Computerlesbare Wechselmedien 290, wie beispielsweise eine Magnetplatte oder eine CD (Compact Discl, können in eine Ein-/Ausgabeeinheit 285, z. B. ein Plattenlaufwerk oder ein CD-ROM-Laufwerk (Compact Disc – Read Only Memory), eingelegt werden. Die Daten werden durch die E/A-Einheit von dem Wechselmedium gelesen bzw. darauf geschrieben, wobei die Steuerung von der Steuereinheit 280 der E/A-Einheit übernommen wird. Die E/A-Steuereinheit kommuniziert über den Steckplatz 160E und den Bus 150 mit dem Hauptprozessor. Der Hauptspeicher 120, die Festplatte 255 und die Wechselmedien 290 werden in ihrer Gesamtheit als Speicher für die Speicherung von Daten bezeichnet, die dann vom Prozessor 110 verarbeitet werden. Eine der bevorzugten Realisierungen der vorliegenden Erfindung beinhaltet mehrere Sätze von Befehlen in einem Codemodul, das sich im Hauptspeicher 120 befindet. Solange sie von dem Computersystem nicht benötigt werden, können die Befehlssätze in einem anderen Computerspeicher, z. B. einem Festplattenlaufwerk, oder auf einem Wechselmedium wie beispielsweise einer optischen Platte oder einer Diskette gespeichert werden, um später von einem CD-ROM-Laufwerk oder dem Diskettenlaufwerk gelesen zu werden.
  • 2 zeigt ein Datenverarbeitungssystem, das eine Anzahl von Arbeitsplatzrechnern (hier die drei Arbeitsplatzrechner 300, 320 und 330) umfasst, die über zwei Datennetzwerke 310 und 340 (auch als „Datenübertragungsleitungen" bezeichnet) miteinander verbunden sind, um so die Kommunikation zwischen den Arbeitsplatzrechnern (auch als „Knoten" bezeichnet) zu ermöglichen. Dabei wird davon ausgegangen, dass die in 2 gezeigte Datenverarbeitung zu einem Typ gehört, der die gleichzeitige Echtzeitkommunikation zwischen den Benutzern ermöglicht. Das Netzwerk funktioniert gemäß einem herkömmlichen Netzwerkprotokoll wie beispielsweise dem Token-Ring-Protokoll, das in dem Referenzdokument mit dem Titel Token Ring Network Architecture, SC30-3374, IBM, 1989, beschrieben ist.
  • 2 zeigt lediglich eine mögliche Hardwarekonfiguration eines Datenverarbeitungsnetzwerks. Auch anderweitige Konfigurationen sind möglich. So könnte das Datenverarbeitungssystem z. B. auf einem sternförmigen Netz oder auf einem Hostprozessor, der mit einer Vielzahl von nichtintelligenten Datenstationen verbunden ist, oder aber auf einer Vielzahl von entfernten Prozessoren beruhen, die über ein Datenübertragungsnetzwerk miteinander verbunden sind. Darüber hinaus könnten die Netzwerke auch auf dem Telefonnetz, dem ISDN-Netz oder einem beliebigen anderen Wählnetz basieren. Außerdem könnten sich die Arbeitsplatzrechner innerhalb eines einzigen Arbeitsbereichs oder innerhalb eines räumlich eng begrenzten Bereichs befinden oder sie könnten auch weiter voneinander entfernt sein. Ausführliche technische Planungsinformationen zur Konfigurierung eines Netzwerks aus Arbeitsplatzrechnern gemäß der Erfindung können dem IBM Extended Services for OS/2 Example Scenarios Manual, 1991, entnommen werden.
  • Multimedia-Datenverarbeitung beinhaltet die Verarbeitung verschiedener Medien wie beispielsweise Bilddaten, waveform-Audiodaten, Musical Instrument Digital Interface (MIDI)-Ströme, Animationen, Grafiken und Text. Medienverarbeitung beinhaltet die Erfassung, Erstellung (Bearbeitung) und Wiedergabe von Medienströmen und anderen Datenverarbeitungsanwendungen. Multimedia-Dokumente, die auf einem nichtflüchtigen Medium wie beispielsweise einer Platte gespeichert sind, werden als aufgezeichnete Multimedia-Anwendungen bezeichnet. Daneben gibt es Live-Multimedia-Anwendungen, bei denen zwei oder mehr Personen unter Verwendung eines Computers gleichzeitig miteinander kommunizieren. Live-Multimedia-Anwendungen erfolgen in der Regel raum- und zeitübergreifend, woraus sich ergibt, dass sie vom Prinzip her verteilter Natur sind. Auch bei aufgezeichneten Multimedia-Anwendungen müssen verteilte Dateisystemdienste grobe Mengen an gespeicherten Medien, z. B. Daten auf Videospeicherplatten, Klangdaten oder computererzeugte Bilder, gemeinsam nutzen. Aus diesem Grund ist es von größter Bedeutung, dass ein Schema zur Prioritätensetzung für Multimedia-Anwendungen gemäß der Erfindung eine verteilte Umgebung unterstützt.
  • Damit der Aufbau der Netzwerke nicht übermäßig komplex wird, werden diese aus einer Abfolge von Schichten aufgebaut, wobei jede Schicht auf der vorhergehenden Schicht aufbaut, wie dies in Computer Networks, Tannenbaum, Rndrew S., Prentice Hall (1988), sowie OSI, A Model for Computer Communications Standards, Black, Ulysses, Prentice Hall, 1991, beschrieben ist. Die Anzahl der Schichten, ihre jeweilige Bezeichnung, der Inhalt und die Funktion einer jeden Schicht sind von Netzwerk zu Netzwerk unterschiedlich. Bei jedem Netzwerk haben die Schichten jedoch die Aufgabe, den höheren Schichten bestimmte Dienste bereitzustellen, wobei diese Schichten mit den Details der eigentlichen Umsetzung der angebotenen Dienste nichts zu tun haben. Aufgabe, Funktion und Einzelheiten der einzelnen Schichten sowie ihre Interaktion werden in den oben genannten Literaturverweisen dargelegt und sind Kommunikationsprogrammierern mit entsprechenden Fachkenntnissen vertraut.
  • Die Gewährleistung der Priorität ist ein wichtiger Faktor bei der Sicherstellung von Bandbreite oder Dienstqualität und wird durch eine Komponente erreicht, die in Hardwarelogik oder in Software ausgeführt sein kann. Die Komponente steuert den Zugriff auf die Prioritätsschlange oder den Übertragungskanal, der mit dem LAN-Abschnitt des gemeinsam genutzten Mediums verbunden ist. Der Zugriff auf die Prioritätsschlange bzw. den Übertragungskanal erfolgt über diese Komponente, so dass sämtliche Übertragungstransaktionen der Zurückweisung bzw. Führung durch die Komponente unterliegen. Eine ausführlichere Behandlung dieser Komponente und der zugehörigen Komponente für die Bandbreitenverwaltung einer Station findet sich in der gemeinschaftlich übertragenen, gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung EP-A-0 583 965 mit dem Titel „Network Priority Management".
  • 3 ist eine Darstellung, die ein mehrschichtiges Computernetzwerkmodell für die Datenübertragung auf Grundlage des OSI-Referenzschichtenmodells zeigt. Weitere Einzelheiten zu diesem OSI- und zugehörigen IEEE-Modellen können dem oben weiter erwähnten Dokument OSI, A Model for Computer Communications Standards entnommen werden. Dargestellt ist ein Clientsystem 20A, das über eine Datenübertragungsleitung 30 mit einem Serversystem 20B kommuniziert. Die sieben Schichten des OSI-Modells für jedes System sind anhand der Bezugsziffern 40 bis 52 dargestellt. Die unterste Schicht ist die Bitübertragungsschicht 40A und 40B, die für die Realisierung eines physischen Schaltkreises zwischen dem Datenendgerät und der Datenübertragungseinrichtung zuständig ist.
  • Eine Sicherungsschicht 42A und 42B ist zuständig für die Übertragung von Daten über die Leitung. Eine Vermittlungsschicht 44A und 44B legt die Schnittstelle des Benutzers zum Netz fest und definiert außerdem die Netzvermittlung/-wegeleitung sowie die Übertragung zwischen den Netzwerken. Eine Transportschicht 46A und 46B bildet eine Schnittstelle zwischen dem Datenübertragungsnetzwerk und den oberen drei Schichten. Diese Schicht ist von besonderem Interesse, da sie dem Benutzer Optionen für den Erhalt bestimmter Qualitätsniveaus bereitstellt und so konzipiert ist, dass sie den Benutzer von einigen der physischen und funktionalen Aspekte des Netzwerks isoliert. Eine Kommunikationssteuerungsschicht 48A und 48 dient als Benutzerschnittstelle zur darunter liegenden Transportschicht und stellt ein Mittel für den Datenaustausch zwischen Benutzern dar wie beispielsweise gleichzeitige Übertragung, abwechselnde Übertragung, Fixpunkt-Prozeduren u. Ä. Die verbleibenden beiden Schichten, eine Darstellungsschicht 50A und 50B sowie eine Verarbeitungsschicht 52A und 52B, stellen sicher, dass Benutzeranwendungen miteinander kommunizieren können, und unterstützen darüber hinaus den Prozess der Endbenutzeranwendung. Dabei ist zu beachten, dass in der Darstellung alle Schichten des Clientsystems mit den entsprechenden Schichten des Serversystems kommunizieren. Obwohl es für jede dieser Schichten so erscheint, als würde diese Kommunikation direkt erfolgen, sind die entsprechenden Linien gestrichelt abgebildet, da ausschließlich über das Netzwerk eine direkte Kommunikation stattfindet.
  • Aus 3 geht hervor, dass es weitere Ausführungen der Technik eines derartigen OSI-Referenzmodells gibt, die eine verschieden starke Ähnlichkeit mit diesem aufweisen, wobei ein Teil einer solchen Ausführung in der linken Hälfte von 3 als IEEE-Modell abgebildet ist, bei dem erkennbar ist, dass eine Bitübertragungsschicht 60 der Bitübertragungsschicht des OSI-Modells entspricht. Das IEEE erachtete es als notwendig, die Sicherungsschicht in zwei Teilschichten zu untergliedern, um so verschiedene Verbindungskonfigurationen zu handhaben, weshalb ein Übertragungsmittelzugriff (Medium Access Control, MAC) 62 und eine logische Verbindungssteuerung (Logical Link Control, LLC) 64 bereitgestellt wurden. Die Teilschicht ist protokollspezifisch (wie beispielsweise für ein Ethernet-LAN), wobei die LLC als Schnittstelle zu einem Protokoll einer höheren Schicht, in der Regel der Vermittlungsschicht, dient (und die Vermittlungsschicht von den einzelnen Aktionen der MAC-Teilschicht isoliert). Die Abbildung verschiedener Arten eines mehrschichtigen Computerkommunikationsnetzes in 3 hat u. a. den Zweck darzustellen, dass die Erfindung eine beliebige Zahl von Ausführungen derartiger Mehrschichtmodelle zulässt und somit in ihrer Anwendung nicht auf das in dieser Beschreibung schwerpunktmäßig behandelte OSI-Referenzmodell beschränkt ist.
  • 4 ist eine Darstellung eines bevorzugten Schichtenmodells für die Verbindung offener Systeme, welche die Beziehung der Komponenten der vorliegenden Erfindung zu den Schichten und zu dem Datenverarbeitungssystem zeigt. Ein Anwendungsprogramm 70 auf einem Clientsystem sucht eine über eine Anwenderprogramm-Schnittstelle (Application Program Interface, API) 72 zu einer Umleiteinheit 74 eine Datei, auf die zugegriffen werden soll. Wenn die Datei nicht auf dem Clientsystem gefunden werden kann, ermittelt die Umleiteinheit, auf welchem entfernten System, wie beispielsweise dem Serversystem, sich die angeforderte Datei befindet. Wenn die Datei auf dem Clientsystem gefunden wird, wird mit einem nicht abgebildeten lokalen Dateisystem auf sie zugegriffen. wenn sich die Datei auf dem Serversystem befindet, leitet die Umleiteinheit eine Anforderung für den Zugriff auf die angeforderte Datei über ein Transportprotokoll 76 (z. B. Netbios oder TCP/IP) und einen Netzwerkadapter-Einheitentreiber 78 an das Serversystem. Der Netzwerkeinheitentreiber sendet die Anforderung dann über einen Netzwerkadapter 79 und eine Datenübertragungsleitung 80 (z. B. Ethernet oder Token Ring) weiter zum Netzwerkadapter des Serversystems 99 und zum Netzwerkadapter-Einheitentreiber 98 und somit zum Serversystem. Im Anschluss daran leitet der Netzwerkadapter-Einheitentreiber die Anforderung an das Transportprotokoll 96 weiter. Das Transportprotokoll leitet die Anforderung danach an ein Hochleistungsdateisystem (High Performance File System, HPFS) 94 weiter. Das Hochleistungsdateisystem leitet die Dateianforderung dann an ein Ressourcenreservierungssystem (Resource Reservation System, ARS) 92 weiter. Das Ressourcenreservierungssystem ermittelt daraufhin, ob für die angeforderte Datei Dienstqualitätsparameter vorhanden sind. Wenn dies nicht der Fall ist, teilt das Ressourcenreservierungssystem dies dem Hochleistungsdateisystem mit. Das Hochleistungsdateisystem greift dann auf einem nicht abgebildeten lokalen Plattenlaufwerk auf die Datei zu. Wenn das Ressourcenreservierungssystem feststellt, dass Dienstqualitätsparameter für die angeforderte Datei vorhanden sind, reserviert es automatisch die entsprechenden Ressourcen, um sicherzustellen, dass die Dienstqualität für die Datei aufrechterhalten bleibt. Dieser Prozess wird weiter unten ausführlich beschrieben. Das Ressourcenreservierungssystem gibt eine entsprechende Benachrichtigung an das Hochleistungsdateisystem weiter. Das Hochleistungsdateisystem öffnet daraufhin die Datei und greift auf sie zu, indem es ein lokales Dateisystem und ein lokales Plattenlaufwerk verwendet. Daraufhin wird dem anfordernden Anwendungsprogramm mit Dienstqualitätsgarantien, sofern vorhanden, der Zugriff auf die Datei ermöglicht, und das Anwendungsprogramm wird entsprechend benachrichtigt. Die Benachrichtigung erfolgt über das Transportprotokoll 96, den Netzwerkeinheitentreiber 98, den Netzwerkadapter 99, die Datenübertragungsleitung 80, den Netzwerkadapter 79, den Netzwerkeinheitentreiber 78, das Transportprotokoll 76, die Umleiteinheit 74 und die Dateisystem-API 72. Dabei ist zu beachten, dass die Elemente der Client- und Serversysteme in der Abbildung den Schichten des oben beschriebenen OSI-Modells entsprechen. Zusätzlich entsprechen die Elemente der Client- und Hostsysteme den Elementen des oben beschriebenen Datenverarbeitungssystems. Die Elemente 70 bis 78 befinden sich im Speicher des Clientsystems und werden vom Prozessor des Clientsystems ausgeführt. Die Netzwerkadapter 79 und 99 sind Kommunikationsadapter für das Client- bzw. Hostsystem. Darüber hinaus können sich Teile der Netzwerkadapter-Einheitentreiber auf den Netzwerkadaptern befinden und von diesen ausgeführt werden. Die Datenübertragungsleitung 80 kann ein Netzwerk wie beispielsweise ein Ethernet- oder Token-Ring-Netzwerk sein. Die Elemente 92 bis 98 befinden sich im Speicher des Hostsystems und werden vom Prozessor des Hostsystems ausgeführt.
  • Dieses System gestattet den einfachen Zugriff auf Dateien innerhalb eines Netzwerks und stellt außerdem die Funktionen für ein automatisches Ressourcenreservierungssystem bereit, wie weiter unten beschrieben wird.
  • Ermittlung der Dienstqualitätsparameter Der Stand der Technik kennt viele verschiedene Arten von Dienstqualitätsparametern. von besonderem Interesse für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind die Parameter Datendurchsatz, Datenblock (Burst) und Verzögerung.
  • Datendurchsatz bezeichnet die durchschnittliche Menge an Daten, die innerhalb einer bestimmten Zeitspanne über die Datenübertragungsleitung übertragen wird, z. B. 150 Kilobyte pro Sekunde. Datenblock bezeichnet die maximale Datenmenge, die innerhalb einer kurzen Zeitspanne über die Datenübertragungsleitung übertragen wird. Verzögerung ist die maximal zulässige Verzögerung und wird üblicherweise durch die Größe des Pufferspeichers im Verhältnis zum Datendurchsatz bestimmt.
  • Standardmäßige Dienstqualitätsparameter können für verschiedene Dateitypen bereitgestellt werden. Dateien werden üblicherweise als XXXXXX.YYY gespeichert, wobei .YYY die Dateierweiterung ist. Die Erweiterung gibt üblicherweise an, um welchen Dateityp es sich handelt (z. B. .VOC für eine Sprachdatei und .WAV für eine Audiodatei). Diese Standardwerte können zur Verfügung gestellt werden.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Initialisierung eines Hostsystems mit standardmäßigen Dienstqualitätsparametern für bestimmte Dateitypen zeigt. In Schritt 350 stellt der Benutzer dem Hochleistungsdateisystem (HPFS) eine Dienstqualitätsdatei (QoS-Datei) bereit, die Dateitypen und Dienstqualitätsparameter für jeden Dateityp auflistet. Der Benutzer kann diese QoS-Datei auf verschiedene Arten zur Verfügung stellen. Eine Softwarekopie einer QoS-Datei kann mit einem Satz Multimedia-Dateien von einem Lieferanten bereitgestellt werden, so dass der Benutzer sie installieren kann, oder der Lieferant kann ein Softwarehilfsmittel bereitstellen, mit dem der Benutzer die QoS-Datei erzeugen kann. Außerdem kann der Benutzer auf eine Gruppe von Abfragen des Hostsystems reagieren. In Schritt 360 wird der erste Eintrag in der QoS-Datei gelesen. Wenn das Ende der Datei in Schritt 370 nicht erreicht wurde, fährt die Verarbeitung mit Schritt 380 fort. In Schritt 380 werden eine Beschreibung des Dateityps und seine Dienstqualitätsparameter aus dem Datensatz gewonnen und in eine im Speicher befindlichen Standardtabelle aufgenommen. 6 zeigt eine Standardtabelle 392, die von dem in 5 beschriebenen Prozess erzeugt wurde. Die Standardtabelle kann Werte für den Dateityp 393, den Datendurchsatz 394, den Datenblock 395 und die Verzögerung 396 enthalten. Danach kehrt die Verarbeitung zu Schritt 360 zurück, um den nächsten Datensatz in der QoS-Datei zu lesen. Wenn in Schritt 370 das Ende der Datei erreicht wurde, wird die Standardtabelle mit den Dateitypen und den Dienstqualitätsparametern dem Ressourcenreservierungssystem (RRS) zur späteren Verwendung bereitgestellt, wie weiter unten beschrieben wird.
  • Die 7A bis 7C bilden ein Ablaufdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren für die einzeln vorgenommene Ermittlung der Dienstqualitätsparameter für Dateien zeigt. Es gibt viele Typen von Dateien, für die eine Dienstqualität erforderlich ist, und die Dienstqualitätsparameter für eine einzelne Datei sollten vorzugsweise dann erhalten werden, wenn diese Datei an den Hostcomputer übertragen wird, um darauf gespeichert zu werden. Diese einzeln vorgenommene Ermittlung der Dienstqualitätsparameter für Dateien kann für bestimmte Dateitypen wie Sprachdateien (VOC), Audiodateien (WAV), audiovisuelle Dateien (AVI) oder andere Typen von Multimediadateien automatisch erfolgen. Diese Dienstqualitätsparameter können aber auch durch eine Abfrage des Bedieners erhalten werden, wenn die Dateien zur Speicherung an den Hostcomputer übertragen werden. In einer alternativen Ausführungsform lassen sich die Dienstqualitätsparameter ermitteln, wenn eine Datei zum ersten Mal verwendet wird oder aber bei jeder Verwendung einer Datei. In einer weiteren alternativen Ausführungsform können die Dienstqualitätsparameter für eine Anwendung ermittelt werden, indem die Dienstqualitätsparameter einer jeden Datei, auf welche die Anwendung zugreift, akkumuliert werden.
  • In Schritt 400 wird die Datei zur Speicherung an den Hostcomputer übertragen. Der Hostcomputer kann die Datei von einem externen Medium wie beispielsweise einer CD-ROM oder Diskette oder aber über einen Kommunikationsadapter von einem anderen Datenverarbeitungssystem empfangen. In Schritt 405 wird ermittelt, ob Dienstqualitätsparameter für die übertragene Datei berechnet werden sollen. Der Benutzer kann die Berechnung der Dienstqualitätsparameter anfordern, indem er einen bestimmten Befehl verwendet, um die Datei an das Hostsystem zu übertragen. Außerdem kann das Hostsystem für bestimmte Dateitypen die Dienstqualitätsparameter automatisch berechnen. Wenn keine Parameter berechnet werden sollen, endet die Verarbeitung. Andernfalls kann in Schritt 410 ein Dienstprogramm für die Berechnung der Dienstqualitätsparameter ausgeführt werden, um die Dienstqualitätsparameter für die Datei zu ermitteln. Dieses Dienstprogramm kann auf Anforderung des Benutzers ausgeführt werden, der die Datei auf dem Hostsystem speichert, oder sie kann bei bestimmten Typen von vorgekennzeichneten Dateien automatisch ausgeführt werden. In Schritt 420 wird die Erweiterung der Datei gewonnen. Dateien werden üblicherweise als XXXXXX.YYY gespeichert, wobei .YYY die Dateierweiterung ist. Die Erweiterung beschreibt üblicherweise den Typ der Datei (z. B. .VOC für eine Sprachdatei und .WAV für eine Audiodatei). Multimediadateien werden vorzugsweise in zwei Typen untergliedert: in einen Typ mit fester Abtastlänge und einen Typ mit variabler Abtastlänge. Erstere haben Abtastdatensätze mit einer festen Länge und können einen Dateianfangssatz beinhalten, der die Datensätze beschreibt. Ein Beispiel für eine Datei mit fester Abtastlänge ist eine Sprachdatei (VOC-Datei), die üblicherweise über ein Dateianfangsetikett, gefolgt von einer Anzahl nahtlos aneinander anschließender Bytes, verfügt, wobei jedes Byte ein 8-Bit-abtastwert ist. Das Dateianfangsetikett stellt Daten zur Abtastfrequenz (z. B. 8000, 11.000 oder 44.000 Abtastungen pro Sekunde) und zur Anzahl der Kanäle (z. B. 1 für Mono, 2 für Stereo, mehr als 2 für Mehrkanalton) bereit. Dateien mit variabler Abtastlänge weisen Abtastdatensätze mit variabler Länge auf und erfordern einen höheren Verarbeitungsaufwand, um gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Dienstqualitätsparameter zu ermitteln. Ein Beispiel für eine Datei mit variabler Abtastlänge ist eine Digital Video Interactive-Datei (DVI-Datei), die über eine Abfolge von Bezugsvollbildern verfügt, wobei zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Bezugsvollbildern zwei oder mehr Deltavollbildern angeordnet sind. Die Größe der Deltavollbildern ist abhängig vom Ausmaß der Bewegung zwischen den Bezugsvollbildern. Wenn in Schritt 430 ausgehend von der Erweiterung festgestellt wird, dass es sich um eine Datei mit fester Abtastlänge handelt, fährt die Verarbeitung mit dem Ablaufdiagramm aus 7B fort. Wenn es sich um eine Datei mit variabler Abtastlänge handelt, fährt die Verarbeitung mit dem Ablaufdiagramm aus 7C fort.
  • Nachdem die Dienstqualitätsparameter erhalten wurden, werden sie in Schritt 440 vorzugsweise als erweiterte Attribute der Datei gespeichert. Viele Betriebssysteme, z. B. OS/2 (Warenzeichen der International Business Machines Corporation), sind in der Lage, erweiterte Attribute einer beliebigen Datei zu speichern und abzurufen, ohne dass die Datei hierfür geöffnet werden muss. Erweiterte Attribute werden ausführlich in OS/2 2.0 Technical Library, Programming Guide, Band 1, Version 2.00 beschrieben. Auf diese Weise kann vor dem Öffnen der Datei auf die erweiterten Attribute zugegriffen werden, um zu ermitteln, ob geeignete Ressourcen für die Verwendung der Datei zur Verfügung stehen. In alternativen Ausführungsformen können die Dienstqualitätsparameter in der Datei oder aber mit einer entsprechenden Dateireferenz in einer Tabelle gespeichert sein. Wenn die Dienstqualitätsparameter bei jeder Verwendung der Datei ermittelt werden, müssen sie nicht gespeichert werden.
  • 7B ist ein Ablaufdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren für die Ermittlung der Dienstqualitätsparameter für Dateien mit fester Abtastlänge (d. h. Dateien, bei denen jede Abtastung eine feste Länge aufweist und die üblicherweise über einen Anfangssatz verfügen, der die Datensätze beschreibt). In Schritt 500 wird das Dateianfangsetikett gelesen. Wenn kein Dateianfangsetikett vorhanden ist, wird der erste Datensatz in der Datei gelesen. In Schritt 510 werden aus dem Dateianfangsetikett oder dem ersten Datensatz Daten zur Ermittlung der Dienstqualität gewonnen. Bei Datensätzen mit fester Abtastlänge werden die Anzahl der gleichzeitigen Kanäle oder Datenströme, die Daten-Abtastfrequenz und die Abtastgröße aus der Datei gewonnen.
  • In Schritt 520 werden anhand der aus der Datei erhaltenen Daten die Dienstqualitätsparameter berechnet. Diese Parameter werden ermittelt, um die Dateien zu lesen. Die Parameter könnten jedoch auch ermittelt werden, um in die Dateien zu schreiben. Üblicherweise werden die Dienstqualitätsparameter für den Lesedurchsatz und den Lesedatenblock ermittelt. Datendurchsatz bezeichnet die durchschnittliche Anzahl der Bits oder Bytes, die pro Sekunde übertragen werden müssen, um eine Echtzeitnutzung der Daten zu ermöglichen. Als Faktoren spielen dabei die Anzahl der Kanäle (Mono, Stereo oder Mehrkanal), die Abtastfrequenz und die Abtastgröfle eine Rolle. So kann der Datendurchsatz z. B. gleich der Anzahl der Datenströme mal der Abtastfrequenz mal der Abtastgröße sein. Das bedeutet, dass ein Stereosignal mit einer Abtastfrequenz von 44 Kilohertz und einer Abtastgröße von 16 Bit pro Abtastung für eine Musikdatei in CD-Qualität bei einem Datendurchsatz von 176 Kilobyte pro Sekunde verwendet werden kann. Zusätzlich können weitere QoS-Parameter wie Datenblock, Mindestdatendurchsatz, maximaler Datendurchsatz oder andere Werte berechnet werden. Als Datenblock wird die Datenmenge bezeichnet, die üblicherweise innerhalb einer kurzen Zeitspanne übertragen wird. Es können auch weitere Parameter ermittelt werden, zu denen verschiedene Abweichungswerte für Dateien mit variabler Abtastlänge gehören. So könnten beispielsweise ein durchschnittlicher Datendurchsatz und eine Standardabweichung vom Datendurchsatz ermittelt werden. Zur Ermittlung dieser Parameter wird die zu übertragende Datenmenge ermittelt. Danach kehrt die. Verarbeitung zu 7A zurück, wo die Parameter als erweiterte Attribute der Datei gespeichert werden.
  • 7C ist ein Ablaufdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren für die Ermittlung der Dienstqualitätsparameter für Dateien mit variabler Abtastlänge zeigt (d. h. Dateien, bei denen jede Abtastung eine variable Länge aufweist und die üblicherweise über einen Anfangssatz verfügen, der die Datensätze beschreibt).
  • In Schritt 600 werden das Dateianfangsetikett und das Dateiendetikett gelesen, sofern vorhanden. In Schritt 610 wird aus den Daten im Anfangs- oder Endetikett der Datei die Anzahl der Vollbilder in der Bilddatei ermittelt. In Schritt 620 wird auch die Bildfrequenz ausgehend von den Daten im Anfangs- oder Endetikett der Datei ermittelt. So weisen NTSC-Signale (National Television Standard Committee) z. B. eine Bildfrequenz von 29,97 Vollbilder pro Sekunde und Signale, die der PAL-Fernsehnorm entsprechen, eine Bildfrequenz von 25 Vollbildern pro Sekunde auf. In Schritt 630 wird das erste Vollbild der Datei gelesen. In Schritt 640 wird die Anzahl der Bytes in dem Vollbild berechnet und gespeichert. In Schritt 650 wird ermittelt, ob es sich um das letzte Vollbild der Datei handelt. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt 630 zurück, um das nächste Vollbild zu lesen und daraus Daten zu gewinnen. Wenn dies der Fall ist, werden in Schritt 660 die verschiedenen Dienstqualitätsparameter einschließlich Datendurchsatz und Datenblock berechnet. Danach kehrt die Verarbeitung zu 7A zurück, wo in Schritt 450 die Dienstqualitätsparameter als erweitertes Attribut der Datei gespeichert werden.
  • Ermitteln der Netzwerkkapazität Vor der Reservierung von Ressourcenkapazität sollte für die verschiedenen Typen von Netzwerken und anderen Ressourcen vorzugsweise die reservierbare Kapazitätsmenge ermittelt werden. Die Ressourcenkapazität kann durch eine Abfrage des Systembedieners einfach erhalten werden. Möglicherweise kennt der Bediener jedoch die Kapazität nicht, oder die Kapazität hat sich seit der Bedienerabfrage geändert. So kann ein Netzwerk beispielsweise langsamer geworden sein, weil mehr Clients zum Netzwerk hinzugefügt wurden, wodurch die Netzbelastung gestiegen ist. Zur Ermittlung der Ressourcenkapazität kann aber auch festgestellt werden, welche Ressourcen zur Verfügung stehen. So kann ein Hostsystem z. B. beim erstmaligen Programmladen feststellen, welche Ressourcen im System vorhanden sind (dies wird mitunter auch als „Sniffing" bezeichnet). Danach kann das Hostsystem die festgestellten Ressourcen mit einer Tabelle vergleichen, die alle Kapazitäten für alle Typen von Ressourcen enthält, um so die Ressourcenkapazität zu ermitteln. Die Ressourcenkapazität kann darüber hinaus ermittelt werden, indem bestimmte Bewertungshilfsmittel ausgeführt werden, anhand derer die tatsächliche Kapazität der Ressourcen festgestellt wird. Dazu gehört z. B. die Ausführung einer Folge von Lese- und Schreiboperationen für ein Plattenlaufwerk, um dessen Kapazitäten zu ermitteln.
  • Reservieren von Dienstqualität
  • 8 ist eine Darstellung einer Reservierungstabelle 800, die von dem Ressourcenreservierungssystem verwendet wird, um gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Ressourcenreservierungen zu verarbeiten. Die Reservierungstabelle führt eine jede Ressource 810, ihren Einbauplatz 820 und ihre für die Reservierung zur Verfügung stehenden Kapazitäten 830 auf. Die Reservierungstabelle enthält außerdem eine variable Anzahl von Reservierungen 840 für jede Ressource. So verfügt z. B. ein Ethernetadapter in Adaptersteckplatz Nr. 1 über eine Kapazität von 2 Megabyte pro Sekunde und zwei Reservierungen für diese Kapazität. Die 9A und 9B bilden ein Ablaufdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren für die Reservierung einer gewünschten Dienstqualität für verschiedene Ressourcen zeigt. Dieser Reservierungsprozess wird vorzugsweise für gewünschte Dateien, üblicherweise Multimedia- oder andere Dateitypen, die einen unterbrechungsfreien Dienst benötigen, durchgeführt, wenn diese Dateien geöffnet werden. Der unten beschriebene Prozess kann jedoch auch verwendet werden, um Dienstqualität für gewünschte Sitzungen oder Anwendungen bereitzustellen. Die unten genannten Verarbeitungsschritte finden üblicherweise statt, wenn das Hostsystem von einem Anwendungsprogramm eine Anforderung empfängt, eine Datei zu öffnen und über das Netzwerk zu übertragen. Diese Anforderung kann in Form eines Lese-, Schreib- oder anderweitigen Befehlstyps vorliegen. Üblicherweise befindet sich das Anwendungsprogramm, das die Anforderung ausgibt, auf einem Clientsystem des Netzwerks und benötigt den Inhalt der Datei.
  • In Schritt 900 wird die Anforderung eines Anwendungsprogramms empfangen, eine Datei, die im Netzwerk verwendet werden soll, auf dem Hostsystem zu öffnen. Bei der Datei kann es sich um einen Dateityp handeln, der für die Aufrechterhaltung der Dienstqualität eine Reservierung benötigt, oder das Anwendungsprogramm kann eine Reservierung für die Datei anfordern. Bei der bevorzugten Ausführungsform erkennt das Hochleistungsdateisystem (HPFS) eine Datei, die eine Reservierung benötigt, indem es die Erweiterung der Datei mit einer Liste der Dateierweiterungen vergleicht, die vom Ressourcenreservierungssystem (ARS) bereitgestellt wird. In Schritt 910 ermittelt das HPFS, ob die Datei über erweiterte Attribute verfügt. Wenn dies nicht der Fall ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 915 fort. Wenn erweiterte Attribute für die Datei vorhanden sind, liest das HPFS in Schritt 930 die erweiterten Attribute in den Speicher ein. In Schritt 940 ermittelt das HPFS, ob Dienstqualitätsparameter (QoS-Parameter) in den erweiterten Attributen enthalten sind. Wenn nicht, kehrt die Verarbeitung zu Schritt 915 zurück. In Schritt 915 ermittelt das RRS, ob für die angeforderte Datei Standardparameter vorhanden sind. Wenn ja, werden die Dienstqualitätsparameter aus der Standardtabelle gelesen. Wenn keine Standardparameter vorhanden sind, gibt es für die Datei keine Dienstqualitätsparameter, und die Datei wird normal geöffnet. Bei einer alternativen Ausführungsform kann das Hostsystem nun Dienstqualitätsparameter für die Datei ermitteln, wobei dies auf Anforderung durch das Clientsystem stattfinden kann. Bei dieser alternativen Ausführungsform fährt die Verarbeitung mit dem weiter unten beschriebenen Schritt 950 fort.
  • Wenn in den erweiterten Attributen der Datei oder in der Standardtabelle Dienstqualitätsparameter gefunden oder ermittelt werden, fährt die Verarbeitung unter Verwendung des Ressourcenreservierungssystems fort, eine Reservierung für die Datei vorzunehmen. In Schritt 950 wird auf der Platte eine Reservierung vorgenommen, um die die für die Datei benötigten Dienstqualitätsparameter zu erfüllen. So kann ein Videodatenstrom z. B. 150 Kilobyte pro Sekunde benötigen, während eine Platte eine Bandbreite von 1,8 Megabyte pro Sekunde haben kann. In diesem Schritt wird auf der Platte eine Reservierung von 150 Kilobyte pro Sekunde vorgenommen. Wenn in Schritt 955 festgestellt wird, dass die Reservierung nicht erfolgreich vorgenommen werden konnte, ist die Dateiöffnung fehlgeschlagen, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt 925 zurück. In Schritt 925 wird an das Anwendungsprogramm, das die Dateianforderung ausgegeben hat, ein Fehlersignal zurückgegeben. Das Anwendungsprogramm kann dann anfordern, dass die Datei ohne Reservierung geöffnet wird. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der von dem entfernten System empfangene Befehl eine Anweisung enthalten, die Datei auch dann zu öffnen, wenn die Dienstqualität nicht reserviert wurde. Bei dieser alternativen Ausführungsform kehrt die Verarbeitung zu Schritt 920 zurück, um die Datei zu öffnen. Wenn die Plattenreservierung erfolgreich war, wird in Schritt 960 eine Busreservierung vorgenommen, um die Dienstqualitätsanforderungen für eine Datei zu erfüllen. So könnten beispielsweise 150 Kilobyte pro Sekunde für einen auf dem Bus übertragenen Videodatenstrom reserviert werden. Wenn in Schritt 965 festgestellt wird, dass die Busreservierung fehlgeschlagen ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt 925 zurück, um ein Fehlersignal an das Anwendungsprogramm zu erzeugen. Wenn eine Busreservierung erfolgreich vorgenommen wurde, wird in Schritt 970 Hauptspeicherplatz reserviert, um die Dienstqualitätsanforderungen der Datei zu erfüllen. So kann es beispielsweise notwendig sein, 64 Kilobyte pro Sekunde zu reservieren, damit der Lesepufferspeicher eine Videosystem-Leseoperation durchführen kann. In Schritt 975 wird ermittelt, ob die Speicherreservierung erfolgreich war. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt 925 zurück. Andernfalls fährt die Verarbeitung mit. Schritt 980 fort, wo eine Netzwerkreservierung vorgenommen wird, um die Dienstqualitätsanforderungen der Datei zu erfüllen. So kann für einen Videodatenstrom z. B. eine Netzwerkreservierung von 1,2 Megabyte pro Sekunde notwendig sein. Wenn in Schritt 985 festgestellt wird, dass die Netzwerkreservierung nicht erfolgreich war, kehrt die Verarbeitung zu Schritt 925 zurück, um ein Fehlersignal an das Anwendungsprogramm zurückzugeben. Andernfalls wird in Schritt 990 die Datei geöffnet, und es wird ein Erfolgssignal an das anfordernde Anwendungsprogramm zurückgegeben, das anzeigt, dass die Datei mit der reservierten Dienstqualität zur Verfügung steht.
  • Ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine Datei erst dann für die Übertragung geöffnet werden kann, wenn eine Reservierung vorgenommen wurde. Das Öffnen einer Datei für die anschließende Übertragung ist eine Operation, die eine erhebliche Arbeitslast für das Hostsystem mit sich bringt. In üblichen Datenverarbeitungssystemen muss ein Dateiverzeichnis auf dem Hostsystem gelesen werden, und Steuerstrukturen für den Zugriff auf die Datei müssen eingerichtet werden. Diese Arbeitslast wirkt sich besonders nachteilig aus, wenn das Hostsystem durch eine Vielzahl von Anforderungen an seine Systemressourcen bereits stark ausgelastet oder überlastet ist. Die vorliegende Erfindung trägt somit zur Verringerung dieser Last bei, indem keine Dateiöffnung angefordert wird, wenn die Ressourcen nicht vorhanden sind.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung auf den vorhergehenden Seiten ausführlich mit Blick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, dürfte es für den Fachmann offensichtlich sein, dass auch alternative Ausführungsformen möglich sind.

Claims (7)

  1. Verfahren für die Bereitstellung von Dateien an einen entfernten Netzwerkknoten über eine Datenübertragungsleitung in einem Datenübertragungsnetzwerk, das die folgenden Schritte umfasst Ermitteln der erforderlichen Bandbreite für die Übertragung einer Datei, die von einem entfernten Netzwerkknoten angefordert wird, indem eine gespeicherte Dienstqualitätsmeldung für die angeforderte Datei gelesen wird; Ermitteln, ob die erforderliche Bandbreite für die Übertragung der angeforderten Datei über die Datenübertragungsleitung zur Verfügung steht; Reservieren von Bandbreite für die angeforderte Datei, wenn festgestellt wird, dass die Bandbreite verfügbar ist; und als Reaktion auf die Reservierung von Bandbreite für die Übertragung der Datei, Öffnen der. angeforderten Datei für die Übertragung, so dass die Datei nur dann geöffnet wird, wenn Bandbreite für die Übertragung der Datei reserviert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiter einen Schritt umfasst, in dem der entfernte Knoten benachrichtigt wird, wenn festgestellt wird, dass die Bandbreite für die Übertragung der angeforderten Datei nicht zur Verfügung steht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dienstqualitätsmeldung für die Übertragung einer Datei über eine Datenübertragungsleitung gespeichert wird, wenn die Datei erstmalig von einem empfangenden Netzwerkknoten empfangen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dienstqualitätsmeldung in Dateiattributen gespeichert wird, die getrennt von dem Dateninhalt der Datei verwaltet werden.
  5. Vorrichtung für die Bereitstellung von Dateien an einen entfernten Netzwerkknoten über eine Datenübertragungsleitung eines Datenübertragungsnetzwerks, die Folgendes umfasst: Mittel für die Ermittlung der erforderlichen Bandbreite für die Übertragung einer Datei, die von einem entfernten Netzwerkknoten angefordert wird, indem eine gespeicherte Dienstqualitätsmeldung für die angeforderte Datei gelesen wird; Mittel für die Ermittlung, ob die erforderliche Bandbreite für die Übertragung der angeforderten Datei über eine Datenübertragungsleitung zur Verfügung steht; Mittel für die Reservierung von Bandbreite für die angeforderte Datei, wenn festgestellt wird, dass die Bandbreite verfügbar ist; und Mittel, die auf die Reservierung von Bandbreite für die Übertragung der Datei ansprechen, für das Öffnen der angeforderten Datei für die Übertragung, so dass die Datei nur dann geöffnet wird, wenn Bandbreite für die Übertragung der Datei reserviert ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, die weiterhin ein Mittel umfasst, mit dem der entfernte Knoten benachrichtigt wird, wenn festgestellt wird, dass die Bandbreite für die Übertragung der angeforderten Datei nicht zur Verfügung steht.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, die Folgendes beinhaltet: Speichermittel für die Speicherung der zu verarbeitenden und zu übertragenden Dateien; Verarbeitungsmittel für die Verarbeitung der gespeicherten Dateien; und Mittel für die Ermittlung der Bandbreitenanforderungen für die Datei, wenn die Datei erstmalig zur Speicherunß in den Speichermitteln empfangen wird.
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