專利名稱：計算機系統(tǒng)的監(jiān)控部件的制作方法
在用于電信業(yè)務(wù)(例如業(yè)務(wù)節(jié)點)，用于所謂的任務(wù)鑒定應(yīng)用程序(例如在金融領(lǐng)域中的交易)或者用于多媒體，交互作用的準實時網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備(計算機系統(tǒng))中要求由計算機平臺(硬件，操作和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)[2]和網(wǎng)絡(luò))和在其上運行的應(yīng)用程序組合在一起，即數(shù)據(jù)處理設(shè)備作為整體提供特別高的可使用性。
其中可供使用性應(yīng)該保證解決如下問題●硬件停止工作●在應(yīng)用程序中內(nèi)部的軟件故障(無終止的循環(huán)(Schleife)，存儲器空缺，不干凈的文件存取，…)，這些導(dǎo)致總系統(tǒng)的性能損失●外部的，有故障的事件(網(wǎng)絡(luò)連接停止工作，連接超負荷，…)同時在一個系統(tǒng)中運行的單個的(有時由不同的用戶引入的)應(yīng)用程序之間的資源沖突●由于通過瞬時工作的應(yīng)用程序整體超負荷，使總系統(tǒng)的性能遭受損失(直至拒絕業(yè)務(wù))。
上述問題在目前的解決方法中是通過使用高度專用的硬件和軟件解決的。已知的出發(fā)點是例如使用雙倍硬件和在并聯(lián)運行或者用熱/冷待機中的數(shù)據(jù)映像。
這些方法的缺點是●雙倍的準備和維護IT基本設(shè)施(硬件和軟件)●高度專用的，有專利權(quán)的(proprietr)操作系統(tǒng)與專用硬件的柔性組合●因此被迫使用同樣與平臺有密切聯(lián)系的，沒有名牌的(protierbar)應(yīng)用程序和受制造商的約束●由于有缺陷的準標準接口與普通可提供使用的(“遠離貨架”)硬件部件和軟件部件的有缺陷的交互操作性。
整體來說，上述缺點導(dǎo)致了傳統(tǒng)的可高度提供使用的系統(tǒng)的令人非常不滿意的經(jīng)濟性。同時這樣的系統(tǒng)只可以非常難地與IT領(lǐng)域高速的技術(shù)進步相匹配。
克服上述缺點的任務(wù)是本發(fā)明的基礎(chǔ)。
此任務(wù)是通過本發(fā)明解決的。
下面借助附圖詳細敘述本發(fā)明，其中包括三個圖。
下面敘述的監(jiān)控部件(有效性加強的中間設(shè)備)提供可供高度使用的業(yè)務(wù)基本設(shè)施，如在電信領(lǐng)域，金融領(lǐng)域，或者交互式的多媒體網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)中所必需的。


圖1示出如何將AEM[3]插入在計算機系統(tǒng)的計算機平臺(標準操作和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)[2]，網(wǎng)絡(luò)和硬件[1])和應(yīng)用程序[4]之間的原理。
AEM[3]代表純軟件的解決方法，AEM作為新的中間設(shè)備層是安裝在計算機的標準操作和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)[2]所包括的硬件[1]和應(yīng)用程序[4]之間。中間設(shè)備層此時許可將AEM實現(xiàn)為軟件技術(shù)的附件，將AEM構(gòu)成為新開發(fā)計算機系統(tǒng)的內(nèi)在部分，但是同時也可以在已經(jīng)存在的計算機系統(tǒng)上進行改裝。通過相應(yīng)的通信信道(在圖2和3上標為(1)至(7))在圖1中AEM幾乎是擠在以正常方式的直接通信的部件[1]，[2]和[4]之間。AEM[3]監(jiān)控應(yīng)用程序[4]與操作和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)[2]，網(wǎng)絡(luò)和硬件[1]的交互作用，和必要時修正應(yīng)用程序[4]與目標設(shè)定的作用以保證提高整個計算機系統(tǒng)(硬件，網(wǎng)絡(luò)，操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序)的可供使用性。
一方面將AEM集成在已經(jīng)存在的應(yīng)用程序位置上(所謂的不與AEM一致的應(yīng)用程序)(首先這種已經(jīng)存在的應(yīng)用程序，它只以二進制形式出現(xiàn))和另一方面將自己的應(yīng)用程序編程接口(API)提供給專門為AEM附件的優(yōu)點設(shè)置的應(yīng)用程序(所謂的與AEM一致的應(yīng)用程序)提供使用，以便提供給這些應(yīng)用程序最佳存取AEM的可能性。
本發(fā)明的特殊優(yōu)點在于通過中間設(shè)備附件，在標準硬件和軟件使用開放式的IT標準情況下，提高可供使用性。將目前的由專用硬件和軟件緊湊的集成以提高應(yīng)用程序的可供使用性的附件通過將這些功能轉(zhuǎn)移到智能軟件中間層所代替。
圖2用簡圖示出圖1AEM中間設(shè)備附件的實施例用于提高數(shù)據(jù)處理設(shè)備的可供使用性。AEM-結(jié)構(gòu)元件是用[1]至[5]標志的，這些元件之間的通信連接是用(1)至(7)標志的。
為了提高總系統(tǒng)[5]的可供使用性(總系統(tǒng)是由硬件[1]，操作和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)[2]，AEM[3]，多個與AEM一致的[4a]和多個不與AEM一致的應(yīng)用程序[4b]構(gòu)成的)，處理與AEM一致的[4a]和不與AEM一致的應(yīng)用程序[4b]是如下進行的與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]的通信(1)是經(jīng)過由AEM提供使用的，開放的API[3a]進行的。API此時作為接口在與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]與AEM[3]相應(yīng)的子系統(tǒng)[3b]之間進行交換(2)。AEM作為整體[3]檢查和分析處理由與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]輸入的信息流(狀態(tài)通知和故障通知，對操作和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)[2]的資源要求，在文件系統(tǒng)和裝置上的存取)的存在，與其他應(yīng)用程序可能的沖突和總系統(tǒng)[5]的可供使用性的承受能力。
在AEM[3]中成功檢查之后，將與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]的信息流轉(zhuǎn)送(3)給操作和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)[2]。將操作和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)[3]的可能回復(fù)(3)重新在所屬的AEM子系統(tǒng)[3b]中進行監(jiān)控和轉(zhuǎn)送(6)給與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]。如果AEM[3]發(fā)現(xiàn)沖突或者問題則將這個同樣返回給與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]發(fā)信令(6)。與AEM一致的應(yīng)用程序在內(nèi)部經(jīng)過所謂的“事件處理程序”軟件的標準技術(shù)揭開這個回復(fù)的處理和于是例如將存儲要求相應(yīng)推遲到總系統(tǒng)[5]可供使用性程序重新許可時。
不與AEM一致的應(yīng)用程序[4b]不使用經(jīng)過AEM[3]的彎路，而是直接從操作和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)[2]的資源中存取(4)。AEM的相應(yīng)子系統(tǒng)[3c]監(jiān)控這些系統(tǒng)調(diào)用(例如通過UNIX操作系統(tǒng)的“跟蹤”系統(tǒng)程序)和因此產(chǎn)生系統(tǒng)信號(5)。同與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]相似，對如此經(jīng)過不與AEM一致的應(yīng)用程序[4b]得到信息，從可能與其他應(yīng)用程序沖突的角度和總系統(tǒng)[5]的可供使用性的承受能力由AEM[3]作為整體進行檢查。如果AEM[3]知道了相應(yīng)的問題，則嘗試通過停止或者中斷這些相應(yīng)的不與AEM一致的應(yīng)用程序[4b](例如UNIX信號“STOP”或者“KILL”)排除(7)相應(yīng)的問題。
圖3示出在圖1和2基礎(chǔ)上為了提高數(shù)據(jù)處理設(shè)備可供使用性的AEM附件實施例的詳細結(jié)構(gòu)。
將圖2的結(jié)構(gòu)元件[1]至[5]和AEM通信(1)至(7)的功能方式不改變地接受過來。圖3附加地繼續(xù)敘述了AEM API[3a]，AEM子系統(tǒng)[3b]和[3c]的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和從屬的AEM-內(nèi)部的通信(i1)至(i4)。
AEM API[3a]提供給與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]確保整體可供使用性的接口用于所謂的無源對象(PO)，文件存取，存儲器處理，網(wǎng)絡(luò)通信等要求。API從面向?qū)ο蟮木幊讨刑峁┫鄳?yīng)的所謂的“存根(Stub)”。在以面向?qū)ο蟮囊饬x上將接口實現(xiàn)為標準操作系統(tǒng)業(yè)務(wù)例如FTP，TELNET，…作為AEM[3]內(nèi)部的無源對象。
AEM[3]在下面的中央單元中保持關(guān)于總系統(tǒng)[5]的瞬時狀態(tài)的信息無源對象(PO)管理這個單元管理PO的運行時間環(huán)境。所有的與AEM一致的應(yīng)用程序是按照面向?qū)ο蟮姆椒ㄓ蒔O單個組件構(gòu)成的。
分配部件這個單元的任務(wù)是，當(dāng)按照AEM-附件工作的數(shù)據(jù)處理設(shè)備結(jié)網(wǎng)成聯(lián)合體時，按照可調(diào)整的判據(jù)充分利用這個聯(lián)合體內(nèi)的資源(例如負荷均勻分配到所有機器上)和則保護各個機器由于局部的超負荷的停止工作。為此例如將PO在不同的數(shù)據(jù)處理設(shè)備之間遷移或者將局部PO的要求委托給網(wǎng)絡(luò)中的其他數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
安全管理總系統(tǒng)內(nèi)不同應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)和程序編碼應(yīng)該保持相互分開和避免干擾。此任務(wù)由安全管理單元承擔(dān)。
信息數(shù)據(jù)庫這個單元是一個數(shù)據(jù)庫，在其中保存對系統(tǒng)重要的持久的和暫時的信息；為此包括涉及到硬件和軟件的目前系統(tǒng)配置的信息，可供支配的系統(tǒng)資源的最大值，決定每個應(yīng)用程序允許的資源要求的資源特征，以及關(guān)于工作的應(yīng)用程序當(dāng)前的系統(tǒng)信息。
資源管理這個單元的任務(wù)是管理局部資源。資源管理包括發(fā)現(xiàn)單個應(yīng)用程序的資源錯誤的使用和不同的應(yīng)用程序競爭資源要求的最佳化。屬于被監(jiān)控的資源包括特別是CPU，存儲器，固定盤占用，網(wǎng)絡(luò)連接。
這個狀態(tài)信息的現(xiàn)實化是經(jīng)過交換(2)進行的，交換是經(jīng)過AEMAPI[3a]用(1)與與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]，以及用內(nèi)部的(i1)經(jīng)過監(jiān)視器單元進行的。
監(jiān)視器的作用是作為總系統(tǒng)狀態(tài)信息的中央搜集單元和監(jiān)控單元以及是作為AEM子系統(tǒng)[3b]內(nèi)部信息流的總線系統(tǒng)方式。
經(jīng)過監(jiān)視器首先進行對主管與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]的AEM予系統(tǒng)[3b]與操作和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)[2]的通信(3)。因此監(jiān)視器可以轉(zhuǎn)送關(guān)于與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]的系統(tǒng)狀態(tài)信息給上述中央單元。其次監(jiān)視器還間接(i2)得到關(guān)于傳感器單元的狀態(tài)信息，傳感器單元位于主管不與AEM一致的應(yīng)用程序[4b]的AEM子系統(tǒng)[3c]中。監(jiān)視器也將這些狀態(tài)信息轉(zhuǎn)送給上述中央單元。傳感器監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)用(例如通過“跟蹤”UNIX操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序)和因此產(chǎn)生的系統(tǒng)信號(5)，這些是通過不與AEM一致的應(yīng)用程序[4b]在對操作和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)[2]直接存取(4)時產(chǎn)生的。
如果在監(jiān)視器中求出的總系統(tǒng)狀態(tài)的實際值與可調(diào)整的額定特征有偏差時(例如涉及到工作的應(yīng)用程序的數(shù)目，機器負荷，存儲器占用，故障概率，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，…)則監(jiān)視器將實際的總系統(tǒng)狀態(tài)傳遞(i3)給所謂的“決策者”單元用于偏差的繼續(xù)處理。
決策者單元分析由監(jiān)視器顯示的實際值和名義值之間涉及到系統(tǒng)可供使用性的沖突和按照適當(dāng)?shù)?，可調(diào)整的判據(jù)(例如通過以規(guī)則為基礎(chǔ)的或者以情況為基礎(chǔ)的編程)采取解決沖突的方法，以便將系統(tǒng)狀態(tài)和因此將總系統(tǒng)[5]的可供使用性重新恢復(fù)到許可的范圍。
在此基礎(chǔ)上，決策者通知(i4)所謂的“決策執(zhí)行”單元關(guān)于確?？傁到y(tǒng)[5]可供使用性采取的決策。決策執(zhí)行單元的任務(wù)是，實現(xiàn)針對有關(guān)應(yīng)用程序的相應(yīng)措施。為此將相應(yīng)的信號傳送給構(gòu)成限制可供使用性原因者的應(yīng)用程序。當(dāng)不與AEM一致的應(yīng)用程序[4b]時直接(7)作為系統(tǒng)信號，當(dāng)與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]時不直接(6)作為AEM API信號。
為了應(yīng)用程序充分響應(yīng)決策執(zhí)行單元的相應(yīng)的信號，這個單元必須用相應(yīng)的系統(tǒng)優(yōu)先權(quán)構(gòu)成(例如從屬于UNIX的主“根”(owner“root”)和具有足夠高的過程/作業(yè)優(yōu)先權(quán)，這些又是經(jīng)過“nice”UNIX系統(tǒng)指令可調(diào)整的。)。
事件舉例
與AEM一致的應(yīng)用程序與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]要求(1，2)經(jīng)過AEM API[3a]多個實際的存儲器(RAM)。AEM[3]結(jié)論，這在不合理的范圍內(nèi)將損害總系統(tǒng)的可供使用性和通過相應(yīng)的AEM API的回復(fù)[6]拒絕要求。與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]用其事件處理程序響應(yīng)這個回復(fù)，其方法是它代替快速的實際的存儲器(RAM)，使用(在這之前已經(jīng)由AEM準許的或者有時已經(jīng)作為第一個AEM回復(fù)(6)的一部分作為二者選擇其一的建議之后)比較慢的虛擬存儲器(用UNIX術(shù)語“交換空間”)。
不與AEM一致的應(yīng)用程序不與AEM一致的應(yīng)用程序[4b]在AEM[3]上經(jīng)過直接的系統(tǒng)調(diào)用占據(jù)非常多的網(wǎng)絡(luò)資源，和威脅著總系統(tǒng)[5]的可供使用性以及網(wǎng)絡(luò)資源的可供使用性(網(wǎng)絡(luò)連接性)，因為同時所有其他的應(yīng)用程序也需要網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。AEM[3]在其資源管理上識別這個沖突和通過確定的不與AEM一致的應(yīng)用程序[4b]使得其余的應(yīng)用程序[4a，b]的負荷的要求有升級的危險。因此經(jīng)過決策者和決策執(zhí)行單元將有問題的不與AEM一致的應(yīng)用程序[4b]臨時停止(例如經(jīng)過UNIX系統(tǒng)信號“STOP”)，直到按照網(wǎng)絡(luò)資源通過其余的應(yīng)用程序準許的要求，允許由于單個應(yīng)用程序的這種最大的占據(jù)。
在不與AEM一致的應(yīng)用程序中或者不與AEM一致的交互應(yīng)用程序中，這些有可能將總系統(tǒng)的可供使用性損害到不合理的程度，因此作為唯一的裝置在其最終規(guī)定的期限之前只將暫時的停止作為選擇措施，以確保系統(tǒng)的可供使用性。與AEM一致的應(yīng)用程序或者與AEM一致的應(yīng)用程序的交互相反可以在這種情況下經(jīng)過其事件處理程序較佳地反應(yīng)(例如按照網(wǎng)絡(luò)資源降低要求)。通過在AEM[3]和與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]之間最佳的相互間通信(1，2，6)如同對于不與AEM一致的應(yīng)用程序[4b]一樣的極端措施可以繞過必要的暫時停止或者甚至最終規(guī)定的期限。只有當(dāng)經(jīng)過事件處理程序的處理沒有帶來足夠的結(jié)果時，才使用為了保證系統(tǒng)可供使用性對于與AEM一致的應(yīng)用程序[4a]的停止或者規(guī)定期限。
AEM子系統(tǒng)[3c]當(dāng)然也可以控制上述與AEM一致的應(yīng)用程序的交互作用，附加使用在不與AEM一致的方法上和監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)用或者監(jiān)控上述應(yīng)用程序的交互作用，這些例如是憑借AEM API比較老的版本編程的和現(xiàn)在(也就是說如果人們將新的API編程應(yīng)用程序進行比較分析時)只還是一部分與AEM一致的。
最后綜合起來本發(fā)明為了確保高可供使用性在數(shù)據(jù)處理設(shè)備中有以下特征/優(yōu)點●在一般可支配的，由于大量生產(chǎn)而非常廉價的(“脫離貨架”)硬件和軟件基礎(chǔ)上，在硬件和軟件領(lǐng)域使用實際的標準(如果可能的話)，●便攜性，也就是說不受確定的硬件或者軟件平臺的方案的限制●取消“冗余的可供使用性”方案，也就是說例如雙硬件，數(shù)據(jù)映像，●當(dāng)使用已經(jīng)存在的應(yīng)用程序時，容易集成在已經(jīng)存在的系統(tǒng)中，也就是說重復(fù)使用所謂的“已經(jīng)安裝的數(shù)據(jù)庫”。
縮寫AEM有效性加強的中間設(shè)備API應(yīng)用程序編程接口IT信息技術(shù)
權(quán)利要求
1.計算機系統(tǒng)的監(jiān)控部件，該部件監(jiān)控應(yīng)用程序[4]與計算機平臺的交互作用和采取保護措施，如果由于交互作用損害或者有可能損害整個計算機系統(tǒng)的可供使用性。
2.按照權(quán)利要求1的監(jiān)控部件，其特征為，經(jīng)過應(yīng)用程序編程接口(API)可以將應(yīng)用程序與計算機平臺集成在一起。
3.按照權(quán)利要求1或者2的監(jiān)控部件，其特征為，一種傳感器，該傳感器接受應(yīng)用程序[4]與系統(tǒng)的交互作用，其辦法是傳感器接受應(yīng)用程序的系統(tǒng)調(diào)用和/或因此產(chǎn)生系統(tǒng)信號(5)。
4.按照權(quán)利要求1的監(jiān)控部件，其特征為，監(jiān)控部件具有在計算機平臺和應(yīng)用程序[4]之間的中間設(shè)備層部件的特性。
5.按照權(quán)利要求1至4之一的監(jiān)控部件，其特征為，-至少一個狀態(tài)存儲器部件，存儲關(guān)于總系統(tǒng)瞬時狀態(tài)的信息，-監(jiān)視器部件，從交互作用中取得狀態(tài)變化信息，為了現(xiàn)實化將這些信息通知給至少一個狀態(tài)存儲器部件，和借助于在至少一個狀態(tài)存儲器部件中被存儲的狀態(tài)信息求出總系統(tǒng)狀態(tài)，-決策部件，分析和決策總系統(tǒng)狀態(tài)，是否和如果是，采取哪些措施以維護可供使用性。
6.提高計算機系統(tǒng)可供使用性的方法，按照這種方法監(jiān)控應(yīng)用程序[4]與計算機平臺的交互作用和采取保護措施，如果通過交互作用損害或者有可能損害整個計算機系統(tǒng)的可供使用性。
7.按照權(quán)利要求6的方法，其特征為，應(yīng)用程序與計算機平臺的交互作用是經(jīng)過應(yīng)用程序編程接口(API)進行的。
8.按照權(quán)利要求6或7的方法，其特征為，接受應(yīng)用程序[4]與計算機平臺的交互作用，借助監(jiān)控應(yīng)用程序的系統(tǒng)調(diào)用和/或因此產(chǎn)生的系統(tǒng)信號(5)。
全文摘要
對于一定的應(yīng)用,例如對于電信業(yè)務(wù),要求為此需要的計算機系統(tǒng)在其整體上,也就是說在由計算機平臺和在其上運行的應(yīng)用程序組合在一起,提供非常高的可使用性。本發(fā)明通過將一種監(jiān)控部件sw－分層地插入到應(yīng)用程序和計算機平臺之間解決此問題。
文檔編號G06F11/36GK1328667SQ99813681
公開日2001年12月26日 申請日期1999年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月24日
發(fā)明者M·勞滕巴赫爾 申請人:西門子公司