Die Vernetzung von Fertigungseinheiten in der Industrie nimmt stetig zu. Wir behandeln hier die Einrichtung einer zuverlässigen Client-Server-Kommunikation. Als Beispiel dient eine Verbindung zwischen einer industriellen speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) als server und einem Roboter als client. Die Kommunikation erfolgt über zwei Kanäle, d.h. die SPS wird auf einem Kanal Daten an den client senden. Der client kann auf diesem Kanal nur den Erhalt der Nachricht bestätigen. Wenn der client Daten senden soll, muss dies über einen anderen Kanal geschehen (den der server zur Empfangsbestätigung verwendet).

Dies kann wie folgt schematisiert werden :

Für beide Kanäle eröffnet der Server zunächst einen Socket. Mit anderen Worten: eine Tür, durch die er die Anfragen des Clients abhören kann. Sobald diese „Schnittstelle“ etabliert ist, hört der Server zu. Das heißt, er wartet darauf, dass ein Client Daten an ihn sendet.

Der Client seinerseits öffnet ebenfalls ein Socket für jeden Kanal. Er sendet eine Verbindungsanfrage an den Server. Wenn der Server seine Anfrage annimmt, wird die Verbindung hergestellt.

Die Verwendung von zwei Kanälen dient der Zuverlässigkeit der Datenübertragung zwischen zwei Geräten. Wenn nur ein Kanal verwendet wird, kann der Client nicht erfahren, wenn auf der Seite des Servers ein Kommunikationsproblem auftritt. Er wird sich damit begnügen, auf einen Frame zu warten (der schließlich nie ankommt), und umgekehrt.

Außerdem können beide Systeme, sobald die Verbindung hergestellt ist, gleichzeitig, d.h. asynchron senden.

Mit zwei Übertragungskanälen können der Client und der Server können jederzeit feststellen, dass der andere den Empfang eines gesendeten Frames nicht bestätigt hat. Dies generiert eine Fehlermeldung. Somit kann das Personal informiert werden, dass die Verbindung zurückgesetzt werden muss.

Eine zusätzliche Sicherheit, um ein Kommunikationsproblem auf beiden Seiten erkennen zu können ist das beiderseitige Senden eines „life frame“. Dabei handelt es sich um eine Nachricht, die in regelmäßigen Abständen gesendet wird, und dies parallel zum Datenaustausch. Eine Kontrolleinheit kann so erkennen, dass die Verbindung unterbrochen ist, wenn der Life frame nicht innerhalb eines definierten Zeitraums eintrifft.

Die gesendeten Daten werden in Form von Frames ausgegeben. Diese Frames werden in der Reihenfolge ihres Eintreffens gelesen und analysiert. Dies ist das FIFO-Prinzip (First In, First Out).

Wenn ein Frame bereit ist, gesendet zu werden („Frame to Send“), wird er in einem „Buffer“ gespeichert. Dies ist eine Art Warteraum, der das FIFO-Prinzip nutzt, bis der Übertragungskanal, der für das Senden von Frames bestimmt ist, frei ist. Der Frame, der an erster Stelle im Buffer steht (Position 0, „Zu sendender Frame1“), wird gesendet und an einem anderen Ort gespeichert. Die andernen Frames im Buffer rücken dementsprechend nach.

Die empfangenen Frames müssen analysiert werden, bevor sie archiviert werden können. Dazu werden sie zunächst in einer Buffer-Register gespeichert. Die Frames in diesem Register rücken nach, während die anderen verarbeitet werden.

Sobald ein Frame verarbeitet werden soll (der älteste Frame im Register), wird er aus dem Register genommen und analysiert. Anschließend wird er in einem Archiv gespeichert.

Nehmen wir ein Beispiel, in dem 5 Frames auf ihre Verarbeitung warten:

Wenn die Verarbeitung des vorherigen Frames abgeschlossen ist, wird das Frame an der obersten Stelle des Registers entnommen. Er wird von nun an „CurrentFrame“ genannt. Die anderen Frames rücken alle nach, so dass die erste Stelle besetzt wird :

Das Current Frame wird analysiert und in eine Archivtabelle eingefügt, die genauso funktioniert wie die oben beschriebene Archivtabelle für gesendete Frames.