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RELEVANTE PATENTANMELDUNGEN
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Diese
Patentanmeldung beansprucht vorrangig die Anmeldung mit der vorläufigen
US-Seriennummer 60/241,052 ,
die am 17. Oktober 2000 eingereicht wurde. Ferner beansprucht diese
Patentanmeldung vorrangig die Anmeldung mit der
US-Seriennummer 09/949,101 mit dem
Titel „Network
Management System Using Virtual Reality Techniques to Display and
Simulate Navigation to Network Computers", die am 7. September 2001 eingereicht
wurde. Diese Patentanmeldung betrifft die ebenfalls gleichzeitig
anhängige
Anmeldung mit der
US-Seriennummer 09/558,897 mit
dem Titel „Method
and Apparatus for Predictively and Graphically Administering a Networked
Computer System in a Time Dimension", die am 26. April 2000 eingereicht
wurde und die Anmeldung mit der
US-Seriennummer 09/559,237 mit
dem Titel „Method
and Apparatus for Maintaining Data Integrity Across Distributed
Computer Systems",
die am 26. April 2000 eingereicht wurde, und auch die gleichzeitig
eingereichte nicht vorläufige
Patentanmeldung mit dem Titel „Method
And Apparatus For Displaying 3D State Indicators" bezieht sich auf die vorliegende Patentanmeldung.
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TECHNISCHES GEBIET
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Das
offenbarte System gehört
dem Gebiet des Managements vernetzter Computersysteme an, die in
verschiedenen Aspekten einer komplexen Unternehmensorganisation
eingesetzt werden und durch Computertechnologien überwacht
werden können.
Insbesondere betrifft das offenbarte System ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Netzwerkanalyse, indem geschichtete Netzwerkdiagramme
selektiv angezeigt werden, um den Zustand von einer oder mehr Verknüpfungen,
Verbindungen oder Hardware/Software-Beziehungen, die zwischen den
Komponenten eines Netzwerks bestehen können, darzustellen.
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STAND DER TECHNIK
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Im
Allgemeinen veranschaulichen Netzwerkmanagementsysteme die Inhalte
und Topologiestruktur eines vernetzten Systems mit einer Anzeige,
die eine von mehreren Visualisierungstechniken wie statische 2-D-Netzwerkdiagramme,
dynamische Baumdiagramme oder 3-D-Ansichten nutzen. Diese Anzeigen
verwenden häufig
einen Bildzeichen- oder sonstigen Symboltyp, um die Objekte oder
Knoten in den vernetzten Systemen darzustellen und Linien, Rohre oder
andere lineare Formen, um die Netzwerkverknüpfungen oder -verbindungen,
welche die Objekte oder Knoten in den Netzwerksystemen verbinden, darzustellen.
Zur Angabe von Status, Verkehrsmenge, Leistungsfähigkeit oder dergleichen, und
zwar sowohl der Objekte als auch der Knoten und der Verknüpfungen,
kommen verschiedene Techniken zur Anwendung.
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Herkömmliche
Netzwerkmanagementsysteme entwerfen Diagramme auf Basis der Definition der
Netzwerktopologie des vernetzten Systems auf einer gewissen Abstraktionsebene.
Ein Netzwerkdiagramm kann zum Beispiel die physikalische Schicht des
Netzwerks, die elektrischen Verbindungen der Verdrahtung darstellen,
und ein anderes Diagramm kann die IP-Schicht, die Technologie, welche
die meisten der heutigen Netzwerke unterstützt, darstellen. In vielen
herkömmlichen
Netzwerkmanagementsystemen ist die Ebene, die das Netzwerkdiagramm darstellt,
schlecht definiert, denn mit jeder gezeichneten Verknüpfung wird
nur angegeben, dass dort mindestens eine Verbindungsform zwischen
den Objekten oder Knoten besteht. Auf ähnliche Weise kann im Fall
von 3-D-Ansichten
ein roter Statutsindikator auf einer Netzwerkverknüpfung ein
Verdrahtungsproblem, einen Softwarefehler oder eine Überlastungsbedingung
in der IP-Schicht
oder irgendein nicht spezifiziertes Problem, das in einem beliebigen
Element der Netzwerkverknüpfung
detektiert wird, angeben. Wegen solcher ungenügend spezifizierten Benutzerschnittstellen
fällt es
dem Benutzer schwer, die Struktur des Netzwerks zu begreifen und
Probleme zu identifizieren. Infolgedessen besteht ein Bedarf für ein Verfahren
und eine Vorrichtung, die ein Netzwerkdiagramm darstellen, das die
effektive Struktur des Netzwerks und jede seiner komplexen einzelnen
Verbindungen veranschaulicht.
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Die
US 5,958,012 bezieht sich
auf eine Anordnung zur Visualisierung der Komponenten eines Computernetzwerksystems
als dreidimensionales Umfeld. Das Computernetzwerksystem kann mit
verschiednen Detailebenen wie ein Weltbild, ein Landkartenort, ein
Gebäudeort
und ein Netzwerkort betrachtet werden. Indikatoren werden zum Widerspiegeln
des Status der Komponenten wie Netzwerksegmente und Subnetzwerke
angezeigt.
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Die
US 5,295,244 offenbart ein
Netzwerkmanagementsystem, in welchem ein Netzwerk in einer Aufstellungsortansicht
(in der zum Beispiel der Status eines Netzwerks durch ein Bildzeichen
auf einer Karte angegeben ist) oder eine Topologieansicht (in der
Verbindungen zwischen den Netzwerkelementen dargestellt sind) angezeigt
werden kann. Die Aufstellungsort- und Topologieansichten lassen
sich auf verschiedenen Detailebenen darstellen. Verbindungen zwischen
zwei Komponenten des Netzwerks sind durch eine einzelne Linie in
der Topologieansicht dargestellt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren nach Anspruch 1, ein computerlesbares Medium
nach Anspruch 12 und eine Vorrichtung nach Anspruch 13 geschaffen.
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Die
Objekte, Merkmale und Vorteile des offenbarten Verfahrens und Systems
sind leicht aus der folgenden Darstellung der bevorzugten Ausführungsformen
ersichtlich und unter Bezugnahme der begleitenden Zeichnungen.
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KURZDARSTELLUNG DER ZEICHNUNGEN
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Damit
sich das offenbarte System mit seinen Vorteilen besser begreifen
lässt,
wird nur Bezug auf die folgende Beschreibung genommen und die begleitenden
Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale angeben
und wobei:
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1 ein
System gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
des vorliegenden Systems veranschaulicht;
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2A eine
Anzeige der Darstellung eines vernetzten Computersystems veranschaulicht;
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2B eine
Anzeige der Darstellung eines vernetzten Computersystems gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2C eine
Anzeige der Darstellung eines vernetzten Computersystems gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2D eine
Anzeige der Darstellung eines vernetzten Computersystems gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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3–4 Fließbilder
sind, die zwei Stufen eines bevorzugten Verfahrens darstellen, das
mit dem vorliegenden System genutzt wird und
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5 das
Bedienfeld einer Benutzerschnittstelle zum Auswählen von Verknüpfungen
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
des vorliegenden Systems darstellt.
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NÄHERE
BESCHREIBUNG
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Die
verschiedenen Komponenten, die eine bevorzugte Ausführungsform
des offenbarten Netzwerkanalysesystems umfassen, sind in 1 dargestellt.
Das System umfasst eine oder mehr Visualisierungsarbeitsplätze 101,
ein Objektrepositorium 102, eine oder mehr Managementanwendungen 103 und einen
oder mehr Agenten 104, die mit jeder solcher Managementanwendungen
assoziiert sind. Der Visualisierungsarbeitsplatz 101 interagiert
in erster Linie mit dem Objektrepositorium 102. Der Arbeitsplatz 101 fordert
Informationen vom und sendet Befehle zum Repositorium 102.
Der Arbeitsplatz 101 wird über Ereignisse wie Statusänderung
oder Objektzugaben vom Repositorium 102 benachrichtigt.
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Das
Repositorium 102 erhält
wiederum diese Informationen von den verschiedenen Management-Subsystemen 103,
welche durch Agenten 104, die mit den verwalteten Systemen
assoziiert sind, versorgt werden. Eine architektonische Erwägung des
vorliegenden Systems ist, dass in Normalbetrieb der Visualisierungsarbeitsplatz 101 vorzugsweise
mit dem Objektrepositorium 102 interagiert. Dies minimiert
den Netzwerkverkehr, optimiert die Leistungsfähigkeit des Rendering des Arbeitsplatzes 101 und minimiert
die Zusammenschaltung zwischen dem Visualisierungsarbeitsplatz 101 und
die Vielzahl von Management-Subsystemen und Agenten, die in praxisnahen
Netzwerken existieren.
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Vorzugsweise
basiert das Managementsystem auf irgendeiner Art von Speicher, vorzugsweise dem
Objektrepositorium 102, das die Beschreibung der Netzwerkstruktur
aufnimmt. Hierzu kann der Momentanzustand, die Belastung und Leistungsfähigkeit
des Netzwerks und des Systems gehören. Dieser Speicher kann beständig oder
nicht sein, er kann mit einem manuellen Arbeitsablauf oder mit einem Dienstprogramm
zur automatischen Auffindung belegt sein.
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In 2A,
auf die nun Bezug genommen wird, ist eine typische Benutzeranzeige 200 der
Netzwerktopologie veranschaulicht, welche die Darstellung eines
Servers 202 und eines Arbeitsplatzes 204 zeigt,
die visuell als Bildzeichen und als Objekte im Repositorium 102 dargestellt
sind. Eine Verknüpfung 206 verbindet
den Server 202 und den Arbeitsplatz 204, wobei
mindestens eine physikalische oder logische Beziehung zwischen dem
Server und der Arbeitsstation angegeben ist. In Anbetracht der Darstellung
einer einzelnen Verknüpfung 206 zwischen
dem Server 202 und dem Arbeitsplatz 204 und der
Anzahl der Wege, denen dieser Server 202 und Arbeitsplatz 204 zugeordnet
werden könnte,
verfehlt die Verknüpfung 206 die
Bereitstellung aussagekräftiger
Informationen.
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In 2B,
auf die nun Bezug genommen wird, ist eine bevorzugte Benutzeranzeige 208 der Netzwerktopologie
veranschaulicht, die eine Verbindung zwischen dem Server 202 und
dem Arbeitsplatz 204 näher
zeigt. Die Benutzeranzeige 208 stellt die im Repositorium 102 gezeigte
Netzwerktopologie selektiv dar. Die Anzeige 208 stellt
zusätzliche
Informationen zur Verknüpfung
zwischen dem Server 202 und dem Arbeitsplatz 204 bereit.
Die Anzeige 208 stellt die Netzwerktopologie gemäß einer
besonderen Abstraktionsebene selektiv dar. Im Fall der Anzeige 208 sind
einzelne Verknüpfungen 210, 212 und 214 dargestellt,
welche die Ebenen eines Industriestandard-Stacks darstellen, wie
beispielsweise ein Protokoll-Stack eines offenen Kommunikationssystems,
englisch als Open System Interconnection („OSI") bezeichnet und spezifisch sind die
Netzwerkebene 210, die Transportebene 212 und
Anwendungsebene 214 dargestellt.
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Die
Netzwerkebene stellt die Dienste im OSI-Protokoll-Stack dar, die
das Internetworking für eine
Kommunikationssitzung bereitstellt. Die Transportschicht stellt
die Dienste im OSI-Protokoll-Stack dar, die Ende-zu-Ende-Management
der Kommunikationssitzung bereitstellt. Die Anwendungsschicht stellt
die Software im OSI-Protokoll-Stack dar, die den Startpunkt der
Kommunikationssitzung bereitstellt. Das Anzeigen getrennter Verknüpfungen
für spezifische
Schichten eines Stacks versetzt den Benutzer in die Lage, den Zustand
der Beziehung zwischen beliebigen zwei Netzwerkknoten genauer zu bestimmen.
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In 2C,
auf die nun Bezug genommen wird, ist eine alternative Benutzeranzeige 216 der Netzwerktopologie
veranschaulicht, die eine Verbindung zwischen dem Server 202 und
dem Arbeitsplatz 204 gemäß einer anders gearteten Abstraktionsebene
näher zeigt.
Die Benutzeranzeige 216 stellt die dargestellte Netzwerktopologie
im Repositorium 102 selektiv dar, indem einzelne Verknüpfungen 218, 220 und 222 angezeigt
werden. In dieser alternativen Ausführungsform stellen die einzelnen
Verknüpfungen 218, 220 und 222 die
spezifischen Protokolle dar, die auf verschiedenen Ebenen der „Stack"-Darstellung des
Netzwerks laufen, insbesondere jeweils dem Internet-Protokoll, englisch
als Internet Protocol („IP") bezeichnet, dem
Protokoll der Transportschicht, englisch als Transmission Control
Protocol („TCP"), bezeichnet, dem
Dateiübertragungsprotokoll,
englisch als File Transfer Protocol („FTP") bezeichnet.
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In 2D,
auf die nun Bezug genommen wird, ist eine andere Benutzeranzeige 224 der
Netzwerktopologie veranschaulicht, die eine Verbindung zwischen
dem Server 202 und dem Arbeitsplatz 204 gemäß einer
noch anders gearteten Abstraktionsebene zeigt. Die Benutzeranzeige 224 stellt
die im Repositorium 102 dargestellte Netzwerktopologie
selektiv dar, wobei einzelne Verknüpfungen 226 und 218 angezeigt
werden. In dieser alternativen Ausführungsform stellen die einzelnen
Verknüpfungen 226 und 218 die
verschiedenen Typen spezifischer Protokolle, die auf einer besonderen
Schicht laufen, dar. Die Verknüpfungen 226 und 218 stellen
jeweils das Hypertext-Übertragungsprotokoll,
englisch als Hypertext Transfer Protocol („HTTP") be zeichnet und FTP dar, die beide
in der Anwendungsschicht laufen.
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Dementsprechend
können
die einzelnen Verknüpfungen
zwischen zwei Netzwerkkomponenten eine beliebige Abstraktionsebene,
welche von Interesse für
den Benutzer und die Managementanwendungen ist, ohne Rücksicht
auf die logischen Definitionen oder Beziehungen solcher Schichten
darstellen. Obwohl die Verknüpfungen
der 2A–2D als
verschiedene zweidimensionale punktierte, gestrichelte und durchgezogene
Linien veranschaulicht sind, ist dies nur eine Art und Weise zur
Umsetzung des Verfahrens. Es können
selbstverständlich
Verknüpfungen
aus verschiedenen Farben, Formen, Größen, Animationen und Dimensionen
benutzt werden, um Informationen in Bezug auf eine Beziehung zwischen
zwei Netzwerkkomponenten zu übermitteln.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die verschiedenen Verknüpfungen,
die ein spezifisches Paar von Netzwerkkomponenten oder Objekten
in einer Benutzeranzeige verbinden, in einer Folge zugeordnet, welche
die Fundierungs- oder Enthaltenseinhierarchie des Stacks von Abstraktionsebenen
widerspiegelt. Zum Beispiel gibt die Reihenfolge von in 2C angezeigten
Verknüpfungen
an, dass FTP 218 oben auf dem TCP 220 läuft, welches
oben auf dem IP 222 läuft.
In alternativen bevorzugten Ausführungsformen
sind die verschiedenen Verknüpfungen,
welche ein spezifisches Paar von Netzwerkkomponenten oder Objekten
in einer Benutzeranzeige verbinden, einer spezifischen Struktur
zugeordnet, die angibt, dass sie auf der gleichen logischen Schicht
sind, wobei zum Beispiel die 2D angibt, dass
sowohl das FTP 218 als auch das HTTP 226 in der
Anwendungsschicht sind. In noch anderen bevorzugten Ausführungsformen
sind die verschiedenen Verknüpfungen,
die ein spezifisches Paar von Netzwerkkomponenten oder Objekten
in einer Benutzeranzeige verknüpfen,
in einer Struktur zugeordnet, die Abhängigkeiten unter diesen angibt.
Zum Beispiel kann eine Benutzeranzeige eine Anzeige bereitstellen,
die veranschaulicht, dass sowohl das FTP als auch das HTTP auf dem
TCP abhängig
sind, und alle drei sowie LU 6.2 sind von einer physikalischen Verbindung
abhängig.
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Alle
diese Veränderungen
können
durch das in 3 dargestellte Verfahren 300 gesteuert
werden. Nach dem Starten bei Schritt 302 wird eine Eingabe
oder ein Signal vom Benutzer oder System bei 304 empfangen.
Die Eingabe ist vorzugsweise eine spezifische Anforderung zum Identifizieren
der Abstraktionsebene oder der Art der Verknüpfungen oder Verbindungen,
die für
den Benutzer von Interesse sind. Alternativ könnte die Eingabe aus anderen
Daten wie eine Benutzerkennung eines Kennungssystems bestehen, mittels
dessen das System beispielsweise die anzuzeigenden bevorzugten Verknüpfungen
des Benutzers bestimmen kann.
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Das
Verfahren bestimmt oder korreliert dann eine Abstraktionsebene und/oder
einen Verknüpfungstyp 306 auf
Basis des bei 304 empfangenen Signals. Nachdem das Bestimmen
oder Korrelieren bei 306 vorgenommen wurde, filtert das
Verfahren die Netzwerkverknüpfungen
gemäß der Abstraktionsebene
bei 308. Das Verfahren gibt dann eine Anzeige für den Benutzer
bei 310 aus, welche die Abstraktionsebene und eine Darstellung
der Verknüpfungstypen
zeigt.
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In 4,
auf die nun Bezug genommen wird, ist ein Fließbild 400 dargestellt,
das ein Verfahren gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
des vorliegenden Systems zum Teil zeigt. Das Filtern von Netzwerkverknüpfungen
weist vorzugsweise das Identifizieren einer Netzwerkverknüpfung auf,
die ohne Bezug auf die Abstraktionsebene für den Benutzer von Interesse
sein könnte,
wie zum Beispiel ein relevanter verbreiteter Ausfall.
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Als
Beispiel kann ein System eine Verbreitungsmaschine verwenden, die
einen Zustand aufwärts
entlang einer Einschlusshierarchie oder entlang Abhängigkeitsbeziehungen
verbreitet. Diese Verbreitungsmaschine arbeitet unabhängig für alle Arten
von Verknüpfungen,
wobei sie allen Einschluss- und Abhängigkeitsbeziehungen, die für eine solche
Verbreitungsmaschine relevant sind, folgt.
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Die
veranschaulichte Verbreitungsmaschine wird einen TCP-Ausfall verursachen,
der sich in einer IP-Verknüpfung
widerspiegeln soll, selbst wenn nur die IP-Verknüpfung zur Anzeige ausgewählt wird. Das
bevorzugte Verfahren beginnt bei 402. Bei 404 wird
ein Ausfall in der TCP-Schicht getestet. Wenn die TCP-Schicht ausgefallen
ist, wird ein TCP-Ausfallstatus bei 406 angezeigt. Die
Verbreitungsmaschine bestimmt dann, ob ein Ausfall der IP-Schicht
bei 408 eingetreten ist. Dieses Bestimmen ist unerlässlich,
weil die IP-Schicht als das TCP enthaltend betrachtet wird. Infolgedessen
würde ein
Ausfall in der IP-Schicht sowohl die TCP-Schicht als auch die IP-Schicht
beeinflussen. Wenn bei 408 ein Ausfall der IP-Schicht eingetreten
ist, zeigt die Verbreitungsmaschine bei 410 sowohl einen
Ausfall der IP-Schicht als auch einen Ausfall der TCP-Schicht an.
Desgleichen, da das TCP vom IP abhängig ist, um einwandfrei zu
arbeiten, sollte ein Ausfall in der IP-Schicht ebenso zur TCP-Schicht
verbreitet werden, wobei das System veranlasst wird, einen abgeleiteten
Ausfallstatus darzustellen, selbst wenn nur die TCP-Schicht angezeigt
wird.
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Eine
Konfiguration für
eine bevorzugte Benutzerschnittstelle 500, die vorzugsweise
innerhalb der Anzeige 200 ist, stellt ein Bedienfeld 502 bereit, welches
vorzugsweise jenem, das in 5 dargestellt
ist, ähnelt
und über
welches der Benutzer auswählen
kann, welche Arten von Verknüpfungen
in der Anzeige dargestellt werden sollen. Man wird zu schätzen wissen,
dass alternative bevorzugte Ausführungsformen ähnlich funktionierende
Benutzerschnitt stellen aufweisen. Die Benutzerschnittstelle 500 und
assoziierte Software spiegelt die logische Beziehung zwischen den
verschiedenen Arten von Verknüpfungen 206 wider
und veranschaulicht die Standard-Stackstruktur und einige andere
Strukturen, die in der besonderen Veranschaulichung von Interesse
sind. Die Benutzerschnittstelle 500 ermöglicht die Auswahl von mehreren
Arten von Verknüpfungen 206,
die ohne Rücksicht
auf ihre logische Beziehung einbeziehbar sind. Zu diesem Zweck wird
ein Benutzer in die Lage versetzt wird, den Cursor 504 über einem
Feld zu positionieren und zu klicken, wobei eine besondere Art von
Verknüpfung
angegeben wird. Man wird zu schätzen
wissen, dass alternative bevorzugte Ausführungsformen andere Benutzersteuervorrichtungen
aufweisen.
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Die
Benutzerschnittstelle 500 zeigt vorzugsweise den Zustand,
die Belastung und die Leistungsindikatoren nur für die ausgewählten Schichten
an. Die Benutzerschnittstelle 500 nutzt eine „Präferenzen"-Dialogtechnik, um
auszuwählen,
welchen Arten von Indikatoren ermöglicht werden sollte, die ausgewählte Anzeigeart
auf Basis der Art der Verknüpfung, Wichtigkeit
der Verknüpfung
oder der Endknoten der Verknüpfung,
Ernsthaftigkeit des Zustands, Dringlichkeit oder Vorhersagegefahr
oder eines anderen kontextabhängigen
Indikators zu übersteuern.
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Andere
bevorzuge Systeme können
Benutzerschnittstellen bereitstellen, die andere Techniken zum Auswählen, welche
Informationen angezeigt werden sollen und zum Filtern auf Basis
der Klasse oder Wichtigkeit der Objekte, der Ernsthaftigkeit des Status,
der Zugehörigkeit
zum Unternehmensprozess und anderen Kenngrößen aufweisen. Gemäß alternativen
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wirkt das System mit solchen kontextbasierten
Filtervorgängen
zusammen, wobei der Benutzer beispielsweise verfügen kann, dass die Anzeige
nur jene Systeme und Ver knüpfungen
aufweisen soll, die zur Reihenfolgeverarbeitung gehören und
IP-Verkehr handhaben können.
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Zusammengefasst
offenbart eine bevorzugte Ausführungsform
ein Verfahren und eine Vorrichtung, die Netzwerkanalysen durch eine
Darstellung der Struktur, des Status, der Belastung oder Leistungsfähigkeit
der Verknüpfungen
und Verbindungen zwischen den Komponenten eines Netzwerks anhand von
Verfahren, die den Einsatz geschichteter Netzwerkdiagramme aufweisen,
ermöglichen.
Diese Darstellung ist anpassbar, so dass der Benutzer leicht und
schnell auswählen
kann, welche Aspekte der Verknüpfungen
ein zu betrachtendes Netzwerk umfassen.
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Dementsprechend
versteht es sich, dass die Zeichnungen und Beschreibung in dieser
Offenbarung dazu dienen, das System leichter zu begreifen und sollten
nicht als dessen Rahmen einschränkend gedeutet
werden. Es versteht sich ferner, dass verschiedene Änderungen,
Substitutionen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne
den Rahmen des Systems zu verlassen.