DE102024000556A1 - Method for operating a control device for controlling network switches - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät zur Steuerung mindestens eines externen Netzwerkswitches, wobei der mindestens eine Netzwerkswitch mit einer Mehrzahl von Ports zum Multiplexing, Übertragen und Anzeigen von realen Übertragungssignalen über wahlbare Übertragungsprotokolle (VLANs) in einem lokalen Netzwerk versehen ist, sowie ein Steuergerät selbst, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 8, sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 15. Um das Verfahren sowie das Steuergerätes zur Steuerung mindestens eines externen Netzwerkswitches, so auszubilden, dass die Installation bspw. auch komplexer Bühnennetzwerke mit hoher geforderter Funktionalität auf einfache und zeitsparende Weise möglich ist, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass über die mindestens eine Steuerungsschnittstelle des Steuergerätes ein, bzw. jeweils externer Netzwerkswitch sowohl angesteuert als auch Einstellungen des jeweiligen Netzwerkswitches gändert oder konfiguriert werden können. The invention relates to a control device for controlling at least one external network switch, wherein the at least one network switch is provided with a plurality of ports for multiplexing, transmitting and displaying real transmission signals via selectable transmission protocols (VLANs) in a local network, as well as a control device itself, according to the preamble of patent claims 1 and 8, and a computer program product according to claim 15. In order to design the method and the control device for controlling at least one external network switch in such a way that the installation of, for example, even complex stage networks with a high level of required functionality is possible in a simple and time-saving manner, it is proposed according to the invention that one or each external network switch can be controlled via the at least one control interface of the control device, and settings of the respective network switch can be changed or configured.
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät zur Steuerung mindestens eines externen Netzwerkswitches, wobei der mindestens eine Netzwerkswitch mit einer Mehrzahl von Ports zum Multiplexing, Übertragen und Anzeigen von realen Übertragungssignalen über wahlbare Übertragungsprotokolle (VLANs) in einem lokalen Netzwerk versehen ist, sowie ein Steuergerät selbst, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 8, sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 15.The invention relates to a control device for controlling at least one external network switch, wherein the at least one network switch is provided with a plurality of ports for multiplexing, transmitting and displaying real transmission signals via selectable transmission protocols (VLANs) in a local network, as well as a control device itself, according to the preamble of patent claims 1 and 8, and a computer program product according to claim 15.
Stand der TechnikState of the art
Verfahren und Geräte diese Art werden in den Bühnentechnik eingesetzt. Aus dem Stand der Technik, bspw
Ein solcher Netzwerkswitch ist aus der DE ... (Brügelmann) bekannt, wie er in der Bühnentechnik bei Veranstaltungen eingesetzt wird.Such a network switch is known from DE ... (Brügelmann), as it is used in stage technology at events.
Oftmals werden aber bei entsprechend großen Veranstaltungen eine Vielzahl von Netzwerkswitchen benötigt, deren Betrieb koordiniert werden muss.However, large events often require a large number of network switches, the operation of which must be coordinated.
AufgabeTask
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Steuergerätes zur Steuerung mindestens eines externen Netzwerkswitches, so auszubilden, dass die Installation schnell veränderlicher Netzwerke wie komplexe Bühnennetzwerke mit hoher geforderter Funktionalität auf einfache und zeitsparende Weise möglich ist.The invention is therefore based on the object of designing a method for operating a control device for controlling at least one external network switch in such a way that the installation of rapidly changing networks such as complex stage networks with high required functionality is possible in a simple and time-saving manner.
LösungSolution
Die gestellte Aufgabe ist bei einem Verfahren der gattunsgemäßen Art, erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.The stated object is achieved in a method of the generic type, according to the invention by the characterizing features of patent claim 1.
Weitere verfahrenmäßige Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.Further procedural embodiments are specified in dependent claims 2 to 7.
Im Hinblick auf ein solches Steuergerät selbst, ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 8 gelöst.With regard to such a control device itself, the stated object is achieved according to the invention by the characterizing features of patent claim 8.
Weitere diesbezügliche Ausgestaltungen sind in den übrigen abhängigen Ansprüchen angegeben.Further embodiments in this regard are specified in the remaining dependent claims.
In Bezug auf ein Softwareprogrammprodukt ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 15 gelöst.With regard to a software program product, the stated object is achieved according to the invention by the features of claim 15.
Kern der verfahrensgemäßen Erfindung ist, dass über die mindestens eine Steuerungsschnittstelle des Steuergerätes ein, bzw. jeweils ein externer Netzwerkswitch sowohl angesteuert als auch Einstellungen des jeweiligen Netzwerkswitches gändert oder konfiguriert werden.The core of the method according to the invention is that one or more external network switches are controlled via the at least one control interface of the control unit and settings of the respective network switch are changed or configured.
Damit kann die Einbindung des erfindungsgemäßen Steuergerätes eine zentrale Steueraufgabe einer ganzen ton- und lichttechnischen Bühneninstallation für mehrere Netzwerkswitche übernehmen. Das Steuergerät ist mit einer entsprechenden Softwareprogrammeinheit zum Betreiben von modularisierten Steuerschnittstellen versehen. Insgesamt soll der Anschluss eines Computers oder Laptops, möglich aber nicht zwingend sein. Im Vordergund steht eine datenmäßig sichere lokale Installation zu ermöglichen, gleichwohl durchaus ein Web-Browser im Steuergerät mit integriert sein kann.Thus, the integration of the control unit according to the invention can assume a central control task for an entire sound and lighting stage installation for multiple network switches. The control unit is equipped with a corresponding software program unit for operating modularized control interfaces. Connecting a computer or laptop should be possible, but not mandatory. The primary goal is to enable a secure local installation, although a web browser can certainly be integrated into the control unit.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass mittels einer Softwareprogrammeinheit die mindestens eine Schnittstelle zum jeweiligen Netzwerkswitch eine auf Softwarebene modularisierte Schnittstelle ist, derart, dass mögliche verschiedene Konfigurationsdaten des jeweiligen Netzwerkswitches aus einer Datenbank oder einer Sammlung von Konfigurationsdaten ermittelt werden.In a further advantageous embodiment of the method, it is provided that, by means of a software program unit, the at least one interface to the respective network switch is a modularized interface at the software level, such that possible different configuration data of the respective network switch are determined from a database or a collection of configuration data.
Die besagte Datenbank kann extern angelegt sein, wobei das Steuergerät über den Web-Browser diese ansteuern kann.The database in question can be created externally, whereby the control unit can access it via the web browser.
Alternativ kann über eine innerhalb des Steuergerätes implementierte Datenbank die netzwerkswitchbezogenen Konfigurationsdaten ermittelt werden können.Alternatively, the network switch-related configuration data can be determined via a database implemented within the control unit.
Weiterhin ist das Verfahren vorteilhaft ausgestaltet, derart innerhalb des Steuergerätes über einen autarken Browser die jeweiligen netzwerkswitchbezogenen Konfigurationsdaten automatisch nach Anschluss des jeweiligen Netzwerkswitches am Steuergerät aus einer web-basierten Datenbank abgerufen und werden. Eine automatisierte Abfrage erfolgt also erst, wenn mindestens ein Netzwerkswitch über besagte Schnittstelle mit dem Steuergerät verbunden wurde.Furthermore, the method is advantageously designed such that the respective network switch-related configuration data is automatically retrieved from a web-based database within the control unit via a standalone browser after the respective network switch is connected to the control unit. An automated query therefore only occurs once at least one network switch has been connected to the control unit via said interface.
Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass das Steuergerät über eine Mehrzahl redundanter Energieversorgungsanschlüsse im Redundanzbetrieb betrieben wird. Damit soll ein ungestörter Betrieb der Bühnentechnik gewährleistet werden.Furthermore, it is advantageous that the control unit has a plurality of redundant Power supply connections are operated in redundant mode. This is intended to ensure uninterrupted operation of the stage equipment.
In weiterer verfahrensgemäßer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Steuergeräten im Client-Server-Strukturin einem Remotebetrieb miteinander vernetzt betrieben werden.In a further embodiment of the method, it is provided that a plurality of control devices in the client-server structure are operated in a networked manner in a remote operation.
Damit können untergeodnete verteilte Ansteuerungen von Netzwerkswitchgruppen vorgenommen werden. Dann bliebt eines der mehreren Steuergerät in der Steuerungshierarchie übergeordnet. Die Ansteuerung erfolgt dann zentral über die steuerungstechnische Client-Server-Struktur.This allows for distributed, subordinate control of network switch groups. One of the multiple control devices then remains at the higher level in the control hierarchy. Control is then handled centrally via the client-server control structure.
In letzter verfahrensgemäßer Ausgestaltung ist angegeben, dass im vernetzen Remotebetrieb die Konfiguration aller an jedem Steuergerät angeschlossener Netzwerkswitche bezüglich ihrer jeweiligen individuellen Konfigurationdaten konfiguriert über das im Client-Server-Strukturmodus betriebene Steuergerät gesteuert werden.In the final embodiment of the method, it is stated that in networked remote operation, the configuration of all network switches connected to each control unit with regard to their respective individual configuration data is controlled via the control unit operated in client-server structure mode.
Im Hinblick auf ein Steuergerät der gattungsgemäßen Art sind die erfindungsgemäßen Merkmale, dass das Steuergerät mit mindestens einer Steuerungsschnittstelle versehen ist, an welcher jeweils ein darüber ansteuerbarer Netzwerkswitch anschließbar ist, und die Steuerungsschnittstelle so ausgesattet ist, dass über diese sowohl die Einstellungen als auch die Konfigurationsdaten des jeweiligen Netzwerkswitches übermittelbar sind.With regard to a control device of the generic type, the features according to the invention are that the control device is provided with at least one control interface to which a network switch that can be controlled via it can be connected, and the control interface is equipped in such a way that both the settings and the configuration data of the respective network switch can be transmitted via it.
In entsprechender Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Steuergerät mit einer autarken Softwareeinheit und einer Prozessoreinheit versehen ist, dass die mindestens eine Schnittstelle zum jeweiligen Netzwerkswitch eine auf Softwarebene modularisierte Schnittstelle ist, derart, dass mögliche verschiedene Konfigurationsdaten des jeweiligen Netzwerkswitches aus einer Datenbank ermittelbar sind.In a corresponding embodiment, it is provided that the control unit is provided with a self-sufficient software unit and a processor unit, that the at least one interface to the respective network switch is a modularized interface at the software level, such that possible different configuration data of the respective network switch can be determined from a database.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Datenbank eine innerhalb des Steuergerätes implementierte Datenbank ist.In a further advantageous embodiment, it is specified that the database is a database implemented within the control unit.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das Steuergerät einen internen autarken Browser aufweist, über welchen die jeweiligen netzwerkswitchbezogenen Konfigurationsdaten automatisch nach Anschluss des jeweiligen Netzwerkswitches am Steuergerät aus einer web-basierten Datenbank abrufbar sind.In a further advantageous embodiment, it is specified that the control unit has an internal, self-sufficient browser via which the respective network switch-related configuration data can be automatically retrieved from a web-based database after the respective network switch is connected to the control unit.
Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass das Steuergerät mit einer Mehrzahl von Energieversorgungsanschlüssen versehen ist, welche im Redundanzbetrieb betreibar sind.Furthermore, it is advantageous that the control unit is provided with a plurality of power supply connections which can be operated in redundant mode.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das Steuergerät mit einer Mehrzahl von kabelgebundenen oder kabellosen Kommunikationsschnittstellen versehen ist, so dass eine Mehrzahl von Steuergeräten im Client-Server-Struktur-Slave-Modus in einem Remotebetrieb miteinander vernetzt betreibbar sind.In a further advantageous embodiment, it is specified that the control unit is provided with a plurality of wired or wireless communication interfaces, so that a plurality of control units can be operated in a networked manner in the client-server structure-slave mode in a remote operation.
In letzter vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass im vernetzen Remotebetrieb die Konfiguration aller an jedem Steuergerät angeschlossener Netzwerkswitche bezüglich ihrer jeweiligen individuellen Konfigurationdaten konfiguriert über das im Client-Server-Strukturmodus betriebene Steuergerät steuerbar sind.In a final advantageous embodiment, it is stated that in networked remote operation, the configuration of all network switches connected to each control unit with regard to their respective individual configuration data can be controlled via the control unit operated in client-server structure mode.
In Bezug auf ein Softwareprogrammprodukt ist die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass zum Betrieb eines Steuergerätes zur Steuerung mindestens eines externen Netzwerkswitches, bei welchem über mindestens eine Steuerungsschnittstelle des Steuergerätes ein, bzw. jeweils externer Netzwerkswitch sowohl angesteuert als auch Einstellungen des jeweiligen Netzwerkswitches gändert oder konfiguriert werden, wobei das Computerprogrammprodukt Authentifizierungsdaten beinhaltet, über welche die Steuerungsschnittstellen die jeweils verbundenen Netzwerkswitche für den Betieb automatisch vom Steuergerät aus authorisiert.With regard to a software program product, the stated object is achieved in that for the operation of a control unit for controlling at least one external network switch, in which at least one control interface of the control unit is used to both control one or each external network switch and to change or configure settings of the respective network switch, wherein the computer program product contains authentication data via which the control interfaces automatically authorize the respectively connected network switches for operation from the control unit.
Das erfindungsemäße Gerät stellt eine universelle, d.h. für verschiedenste, generische Netzwerkswitche, d.h. auch unabhängig von Hersteller und Modell einsetzbare Steuerungsschnittelle dar.The device according to the invention represents a universal control interface, i.e., one that can be used for a wide variety of generic network switches, i.e., regardless of manufacturer and model.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.The invention is illustrated in an embodiment.
Es zeigt:
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1 : Aufbau mit Steuergerät und einer Mehrzahl von Netzwerkswitchen -
2 : Aufbau bezügich des Netzwerkswitches selbst
-
1 : Structure with control unit and a number of network switches -
2 : Structure of the network switch itself
Figure 1 zeigt den hierarchischen Aufbau mehrerer Steuergeräte mit einer merhzahl von Netzwerkswitchen. Insgesamt ergibt sich, dass der jeweilige Switch nicht Teil des Steuergerätes ist, sondern ein für sich eigenständiges Gerät. Die Netzwerkswitche können ausserdem Geräte verschiedener Hersteller sein, die sodann zu einem Bühnennetzwerk verbunden werden können.Figure 1 shows the hierarchical structure of multiple control units with multiple network switches. Overall, each switch is not part of the control unit, but rather a standalone device. The network switches can also be devices from different manufacturers, which can then be connected to form a stage network.
Über das erfindungsgemäße Steuergerät können sowohl alle zugänglichen Parameter der Netzwerkswitche ausgelesen werden als auch alle Einstellungen, z.B. sogenannte VLANs, Portkonfigurationen, POE-Einstellungen usw. geändert werden.Using the control unit according to the invention, all accessible parameters of the network switches can be read out and all settings, e.g. so-called VLANs, port configurations, POE settings, etc., can be changed.
Dies erfolgt über die je nach Switch verfügbaren Schnittstellen mittels serieller Kommunikation z.B. über RS232/RS485, SSH oder einer API des jeweiligen Netzwerkswitch-Herstellers.This is done via the interfaces available depending on the switch using serial communication, e.g. via RS232/RS485, SSH or an API from the respective network switch manufacturer.
Das erfindungsgemäße Steuergerät ist vorteilhafterweise im 19 Zoll Format für den Rackeinbau konzipiert und in etwa eine Höhe von ein bis drei HE (Einbaueinheiten) aufweisen.The control unit according to the invention is advantageously designed in 19-inch format for rack installation and has a height of approximately one to three HE (installation units).
Die Visualisierung der Konfiguration wird über ein oder mehrere große Displays auf der Gerätefront erfolgen. Die Eingabe von Konfigurationen wird in einer Ausführungsform über ein Touchdisplay, d.h. Ausführung des gesamten Displays auf der Front als Touchdisplay oder auch nur einzelne Displays als Touchdisplays bei mehreren verbauten Displays. In einer anderen Ausgestaltungsform hat das erfindungsgemäße Steuergerät alternative Eingabebedienelemente wie Taster, Knöpfe, Drehencoder.The configuration will be visualized via one or more large displays on the front of the device. In one embodiment, configurations will be entered via a touch display, i.e., the entire front display will be configured as a touch display, or just individual displays will be configured as touch displays if multiple displays are installed. In another embodiment, the control unit according to the invention has alternative input control elements such as buttons, knobs, and rotary encoders.
Beide genannten Ausführungsformen können auch kombiniert werden.Both of these embodiments can also be combined.
Im Hintergrund handelt es sich auf Softwareebene um eine modularisierte Schnittstelle, welche nach außen hin eine einheitliche Bedienung für Netzwerkswitche unterschiedlicher Hersteller und Serien bietet. Diese Schnittstelle ist über Konfigurationsdateien für verschiedene Netzwerkswitche und Serien anpassbar und erweiterbar.At the software level, this is a modularized interface that provides consistent operation for network switches from different manufacturers and series. This interface can be adapted and expanded for different network switches and series using configuration files.
Das erfindungsgemäße Steuergerät kann weiterhin über zwei getrennte Netzanschlüsse verfügen, sodass im Falle eines Stromausfalls auf dem einen Anschluss eine nahtlose Umschaltung erfolgen kann (RedundanzBetrieb).The control unit according to the invention can further have two separate mains connections so that in the event of a power failure on one connection, a seamless switchover can take place (redundant operation).
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Steuergerät über einen Stromausgang verfügen, welcher durch die Redundanz-Umschaltung abgesichert ist und an welchen der Netzwerkswitch als externes Gerät angeschlossen werden kann und somit ebenfalls durch den RedundanzBetrieb abgedeckt ist.Furthermore, the control device according to the invention can have a power output which is protected by the redundancy switching and to which the network switch can be connected as an external device and is thus also covered by the redundancy operation.
Das erfindungsgemäße Steuergerät verfügt weiterhin über diverse Anschlüsse, wie bspw. Über mindestens einen 1x RJ45 für Ethernet, mind. 1x Anschluss für serielle Schnittstelle, mind 1x USB Anschluss für diverse Funktionen.The control unit according to the invention also has various connections, such as at least one 1x RJ45 for Ethernet, at least 1x connection for serial interface, at least 1x USB connection for various functions.
Das erfindungsgemäße Steuergerät soll auch mehrere Netzwerkswitche, welche sich in physischer Nähe voneinander befinden, ansteuern können. Dies ist bedingt durch die zumeist notwendige serielle Verbindung zwischen Netzwerkswitch und Steuergerät.The control unit according to the invention should also be able to control multiple network switches that are physically close to each other. This is due to the usually required serial connection between the network switch and the control unit.
Weiterhin können auch mehrere erfindungsgemäße Steuergeräte untereinander über Netzwerk miteinander kommunizieren.Furthermore, several control devices according to the invention can communicate with each other via a network.
Sind mehrere Netzwerkswitche mit jeweils einem der erfindungsgegemäßen Steuergeräte ausgestattet und untereinander vernetzt ist eine Fernsteuerung der angeschlossenen Netzwerkswitche von jedem vernetzten Steuergerät aus möglich.If several network switches are each equipped with one of the control units according to the invention and are networked with each other, remote control of the connected network switches is possible from each networked control unit.
Hierbei kann die Konfiguration des Netzwerkswitches direkt über das im Remotebetrieb betriebene Steuergerät erfolgen, z.B. mittels SSH, oder lediglich die Konfiguration des Netzwerkswitches über das physisch direkt verbundene Steuergerät ausgelöst werden.The configuration of the network switch can be carried out directly via the control unit operated in remote mode, e.g. via SSH, or the configuration of the network switch can simply be triggered via the physically directly connected control unit.
Weiterhin ist die Steuerung jeder über ein Steuergerät eingebunden Netzwerkswitch über einen im selben Netzwerk befindlichen Computer möglich.Furthermore, it is possible to control any network switch connected via a control unit via a computer located in the same network.
Die Steuergeräte 100, 100', ... sind den Switchen 1, 1', ... hirarchisch übergeordnet. In den Steuergeräten sind die oben genannten Funktionen implemenetiert.The control units 100, 100', ... are hierarchically superior to the switches 1, 1', ... The above-mentioned functions are implemented in the control units.
In dem dargestellten Teilkreis ist dargestellt, dass der jeweilge Port 11 mit einem eigenen jeweilgen kleinen Display 12 versehen ist, auf dem der Status aktiv oder inaktiv dargestellt wird, sowie ggfs weitere Informationen zum angesteuerten Endgerät. Weiterhin ist dargestellt, dass ein weiterer Netzwerkswitch 1' mit in das Netzwerk eingeschliffen werden kann. Das bzw die neuen Steuergerät(e) verfügt/verfügen nicht zwangsweise über jeweils ein Display pro Port, sondern über ein oder mehrere Displays, unabhängig von der Portzahl.The illustrated partial circle shows that each port 11 is equipped with its own small display 12, which shows the active or inactive status, as well as any additional information about the controlled terminal device. It also shows that an additional network switch 1' can be integrated into the network. The new control unit(s) do not necessarily have one display per port, but rather one or more displays, regardless of the number of ports.
Über diesen wird die Kommunikationsschnittelle 10 angesteuert, sowie die Tonanlage 5, die Kamera 6 und die Lichtanlage 7.This is used to control the communication interface 10, as well as the sound system 5, the camera 6 and the lighting system 7.
Beide Netzwerkswitche korrespondieren miteinander. Es können auch weitere Netzwerkswitches mit eingeschliffen werden ins lokale Netzwerk.Both network switches communicate with each other. Additional network switches can also be integrated into the local network.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1, 1', 1''1, 1', 1''
- NetzwerkswitchNetwork switch
- 22
- Mischpultanlagemixing console system
- 33
- Verstärkeranlageamplifier system
- 44
- Computercomputer
- 55
- Tonanlagesound system
- 66
- Kameracamera
- 77
- Lichtanlagelighting system
- 1010
- KommunikationsschnittstelleCommunication interface
- 1111
- Portport
- 1212
- DisplayDisplay
- 1313
- LED Lampen / StatusanzeigeLED lamps / status display
- 100, 100'100, 100'
- Steuergerätcontrol unit
Abkürzungen
- PoE
- Power over Ethernet
- SSH
- Secure Shell
- VLAN
- Virtual Local Area Network
- API
- Application programming
- HE
- Höheneinheit (Rack)
- PoE
- Power over Ethernet
- SSH
- Secure Shell
- VLAN
- Virtual Local Area Network
- API
- Application programming
- HE
- Height unit (rack)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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Claims (15)
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