CN1531252A - 管理网络节点的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种管理网络节点的方法和装置。本发明允许网络操作员选择、查看和更改网络层级中任何级别的逻辑组节点的配置。所述配置可包括逻辑组节点属性、汇总地址、以及可与实现逻辑组节点的想要的功能相关的任何其它信息。在更改逻辑组节点的配置后,系统自动识别所有可潜在作为已改变配置的逻辑组节点运行的物理节点,并引起逻辑组节点的配置在识别出的物理节点上被更新来反映对逻辑组节点的改变。这样,对逻辑组节点的更改被自动传播到层级的更低级别的可以运行逻辑组节点的功能的所有物理节点,不需要每次在一个物理节点上手动更新配置。本发明可以用于包括将物理节点分组到逻辑组节点的层级中的任何网络中,包括使用PNNI和IP协议的网络。

Description

管理网络节点的方法和设备
发明领域
本发明涉及数据通信网络领域,尤其涉及一种管理网络节点的方法和设备。
背景技术
交换系统(也被称为“交换网络”)和路径选择系统(也被称为“路由器”)通过并在数据通信网络中路由数据。交换系统典型地包括多个交换机(也称为“节点”)和在数据通信网络中的元件之中提供数据通信路径的交换机簇。路径选择系统典型地包括多个路由器和在数据通信网络中的元件之中提供数据通信路径的路由器簇。
交换或者路径选择网络的“拓扑结构”涉及交换网络或者路径选择网络节点的特殊排列和相互连接(物理的和逻辑的)。有关交换网络或者路径选择网络拓扑结构的知识被用于计算通过网络中的通信路径,以及路由呼叫。
对于包括少数独立节点的系统来说,拓扑结构十分直接并且可以通过标识在系统中的独立节点和节点之间的通信链路来进行描述。对于更大更复杂的网络来说,当然需要大量的数据对网络中所有节点之间的所有链路进行标识,而且它们的特性曲线可以十分广泛。
已经提出了很多的方法来减少需要描述复杂网络拓扑的信息量。一种方法包括将物理节点分组成被认为是具有包括组内独立节点的特性集合的特性的独立的逻辑节点(“逻辑组节点”)的逻辑组(“同层组”)。这种逻辑组节点可以进一步与其它的物理和/或逻辑节点分组来形成接连着的较高级别的同层组,创建一个同层组和逻辑组节点的层级。另一种方法包括将路由器分组到区域中(或者网络段中),其中每一个区域也通过路由器互连。在一个区域内的一些路由器被用来附着其它区域,被称为边界路由器,或者ABR。区域边界路由器统计关于该区域到其它区域的其它ABR的寻址(和其它)信息。这创建了一个两级分层路由选择设计,该设计创建了通过区域边界路由器互连的区域层级。
PNNI协议
一种允许物理节点被分组到节点逻辑组级别的网络的实施例是“PNNI”网络。PNNI,它表示“专用网络节点接口”或者“专用网络的网络接口”,是一个由ATM论坛开发的协议。PNNI协议被用来分配在一个专用ATM交换网络内部的交换机和交换机簇之间的拓扑信息。PNNI协议的细节可以在由ATM出版的各种各样的出版物中找到,包括“专用网络的网络接口规范版本1.1”出版物编号af-pnni-00ff.002,在ATM论坛的网站www.atmforum.com中也有。
一个“PNNI网络”是一个利用PNNI协议的网络。下面描述一些PNNI网络的基本特征。当然,应该注意,这些特征并不是PNNI网络独有的。可以同样通过使用其它和/或附加的协议的网络,例如:使用OSPF(开放最短路径优先)协议的IP网络来使用同样的或者类似的特征。关于OSPF协议的其它细节可以在,例如:Moy,J.OSPF Version2.RFC2178,1997年7月中找到。
图1表示一个包括26个物理节点(也被称为“最低级别节点”)105a-z的网络100的实例。节点105a-z通过33条双向通信链路110a-gg互连。
虽然网络100相对小,识别它的拓扑已经相当复杂。可以完成这样的识别的一种方式是对于每一个节点,周期性地广播一个识别发送节点和与其连接的其它节点的信息。例如,节点105a将广播一个宣布“我是节点105a,我可以到达节点105b和105x”的消息。同样地,节点105x将广播“我是节点105x,我可以到达节点105a、105w、105y、105z”。网络100的其它24个节点105c-z的每一个将广播类似的信息。每一个节点105a-z将接收到所有其它节点的所有信息,在存储器中存储那条信息,当数据从那个节点发送到另一个节点时,使用那条信息来进行路由选择决定。虽然没有被包含在上述简单消息中,但是广播信息可以包括附加的连通性信息。例如,一个节点可以同样提供更多的细节的信息,而不是简单地识别该节点可以直接到达的节点。例如,一个节点可以说“我可以通过一个y带宽和z花销的链路x到达节点w”。
虽然每个节点将自己的连通性信息广播到所有其它节点允许网络中的每个节点减少整个网络拓扑,这样大量的广播,特别是在大的网络中,消耗了大量重要的网络带宽。如PNNI网络这样的网络通过将节点分组到一个成为“同层组”的节点组层级中来减少这个开销。
同层组和逻辑节点
PNNI和其它分层网络的一个重要的概念是“逻辑节点”。一个逻辑节点被认为是在层级中它的级别上的单一节点,虽然它可以代表一个单一的物理节点(在最低层级级别或者一个单一成员组的情况下)或者一个物理节点组(在较高层级级别中)。在一个PNNI网络中,逻辑节点通过“逻辑节点ID”被唯一地识别。
一个同层组(“PG“)是一个逻辑节点的集合,集合中的每一个与组中的其它成员交换信息,使得所有成员维持一个相同的组视域(view)。逻辑节点利用一个特别的同层组的“同层组ID”进行配置,该逻辑节点被分配到该同层组中。在配置单个物理节点的同时制定同层组ID。临近的节点在“呼叫(Hello)数据包”中交换同层组ID。如果它们具有相同的同层组ID,那么它们属于相同的同层组。
一个PNNI层级的构造通过将网络中的物理节点(也被称为“最低级别”节点)组织到一个同层组的第一级别开始。图2表示图l中的网络1被组织到7个同层组205a-g中。为了简单起见,在图2中的节点被描述为互相紧密的接近。那不是必须的。同层组中的节点可以广泛地分散,它们是相同组的成员是因为它们被配置了相同的同层组ID,而不是因为它们物理上紧密的接近。
在图2中,同层组205a被指定为同层组“A.1”。类似地,同层组205b-g被分别被指定为“A.2”,“A.3”,“A.4”,“B.1”,“B.2”和“C”。在这里,同层组有时由字母“PG”后跟随一个同层组数字表示。例如,“PG(A.2)”指同层组A.2 205b。节点和同层组编号,例如:A.3.2和A.3是用来描述节点和同层组之间的关系的一个抽象的表示。例如:对于节点105l的代表“A.3.2”指出它位于同层组A.3 250c中。
根据PNNI协议,逻辑节点通过“逻辑链路”连接。在最低级别的节点之间,一个逻辑链路也是在两个最低级别节点之间的一个物理链路(例如:图1的链路110a-gg)或者一个虚拟专用通道(“VPC”)。一个同层组内的逻辑链路有时被称为“水平链路”,而连接两个同层组的链路被称为“外部链路”。
在PNNI中的信息交换
节点可以被配置影响它广告的状态信息类型的信息。每个节点在“PNNI拓扑状态单元”(PTSE)中捆绑自己的状态信息,该信息通过同层组广播(“扩散”flood)。一个节点的拓扑数据库包括一个其它节点收到的所有PTSE的集合,该集合与它的本地状态信息表示那个节点的当前的PNNI路由选择域的视域。拓扑数据库提供计算一条从给定节点到任何在路由选择域中或者通过路由选择域可以到达的地址需要的所有信息。
节点信息
每个节点产生一个描述它自己身份和能力的PTSE,用来选择同层组领导的信息,和用来建立PNNI层级的信息。这被称为节点信息。节点信息包括拓扑状态信息和可达性信。
拓扑结构状态信息包括描述逻辑链路特征的“链路状态参数”,及描述节点特征的“节点状态参数”。可达性信息由地址和地址前缀组成,它们描述通过一特定节点可向其路由的目标呼叫。
扩散
“扩散”是贯穿一个同层组的PTSE可靠的逐段传播(hop by hop)传播。扩散保证了同层组中每一节点保持等同的拓扑结构数据库。扩散是不断进行的行动。
同层组领导
同层组在下一个较高层级中表示为一个单个的节点,称为“逻辑组节点”或“LGN”。执行逻辑组节点角色所需的功能,由称为“同层组领导”的同层组的一个节点执行。每一同层组至多有一个有效的同层组领导(PGL)(更精确地说在划分的同层组情形下每划分至多有一个)。然而,同层组领导的功能在不同的时间可由不同的节点执行。
通过“同层组领导选择”过程确定作为任何时间点同层组领导的特定节点。选择做为同层组领导的标准是一个节点的“领导优先权”,这是在配置时指定给每一物理节点的参数。同层组中有最高领导优先权的节点成为该同层组的领导。选择过程是一连续运行的协议。当一节点变为高于当前PGL的领导优先权时,选择过程把同层组领导权转移到新激活的节点。当PGL被去除或故障时,有下一个最高领导优先权的节点成为PGL。
在图2的网络中,当前的PGL由实圆圈指示。这样节点A.1.3 105a是同层组A.1 205a的同层组领导,节点A.2.3 105x是PG(A.2)205b的PGL,节点A.4.1 105f是PG(A.4)205d的PGL,节点A.3.2 105l是PG(A.3)205c的PGL,节点B.1.1 105o是PG(B.1)205e的PGL,节点B.2.3 105q是PG(B.2)205f的PGL,以及节点C.2 105v是PG C 205g的PGL。
下一个较高层级
一个同层组的逻辑组节点表示该同层组作为下一个较高(“父”)层级中单个逻辑节点。图3示出了在下一个较高层级中,同层组205a-g如何由它们各LGN表示。图3中,PG(A.1)205a由逻辑组节点A.1 305a表示,PG(A.2)205b由逻辑组节点A.2 305b表示,PG(A.3)205c由逻辑组节点A.3 305c表示,PG(A.4)205d由逻辑组节点A.4 305d表示,PG(B.1)205e由逻辑组节点B.1 305e表示,PG(B.2)205f由逻辑组节点B.2 305f表示,以及PG(C)205g由逻辑组节点C 305g表示。通过使用同层组和逻辑组节点,图1中的26个物理节点105a-z能够由图3的七个逻辑节点305a-g表示。
图3的逻辑节点305a-g自己可以进一步分组成同层组。图4示出了由图3的逻辑组节点305a-g表示的图2的同层组205a-f,能够被组织到同层组下一个层级的一种方式。
在图4中,表示同层组A.1 205a、A.2 205b、A.3 205c和A.4 205d的LGN的305a,305b,305c和305d已经被分组成同层组A 410a,表示同层组B.1 205e和B.2 205f的LGN的305e和305f已经被分组成同层组B 410b。表示同层组C 250g的LGN 305g没有通过这个级别的一个逻辑组节点来表示。同层组A410a被称为同层组A.1 205a、A.2 205b、A.3 205c和A.4 205d的“父同层组”。相反,同层组A.1 205a、A.2 205b、A.3 205c和A.4 205d被称为同层组A 410a的“子同层组”。
进到最高级别同层组
直到整个网络被包围在单个最高层级同层组中之前,PNNI层次是不完全的。在图4的例子中,这是通过配置包含逻辑组节点A 420a,B 420b和C420c的又一个同层组430实现的。网络设计者通过控制定义逻辑结点和同层组的参数控制层级。
PNNI网络的层次结构是非常灵活的。相继的子/父相关同层组的上限由最短地址前缀的最大数给出,这能够从最长13个八位字节地址前缀推导出。这等于104,这对于大多数网络是足够的,因为即使是国际网络一般以不大于10层级世系配置也可是足够的了。
层级中的递归
PNNI路由层次的生成能够看作为同层组的递归产生,以最低层级节点网络开始,并以包围整个PNNI路由域的单个顶层同层组结束。层次结构是通过物理节点的配置使同层组ID与逻辑组节点相关的方式确定的。
一般来说,同层组的行为与其层级无关。然而,最高层级同层组的不同在于,它不需要同层组领导,因为没有需要通过同层组领导表示的父同层组。
地址汇总与可达性
地址汇总减少了在PNNI网络中需要分发的寻址信息量。地址汇总是通过使用单个“可达地址前缀”实现的,以表示以给定前缀开始的终端系统和/或节点地址的集合。可达地址前缀可以是汇总地址或外部地址。
与一节点相关的“汇总地址”是一地址前缀,该前缀或者明显配置在该节点处,或者取某一默认值。与一节点相关的“外部地址”是与任何节点汇总地址不匹配的一地址。反之“本地地址”是匹配节点汇总地址之一的地址。
图5中描述的例子澄清了来自图4的这些概念。节点A.2.1 105y、A.2.2105z和A.2.3 105x的附件505a-m表示终端系统。对应于每一个终端系统的字母数字表示那个终端系统的ATM地址。例如:与终端系统505b相关的<A.2.3.2>表示一个ATM地址,以及P<A.2.3>,P<A.2>和P<A>表示那个相同ATM地址的后继更短的前缀。
能够用于图5的同层组A.2各节点的汇总地址信息的一个例子被示于表1中:
表1:PG(A.2)205b的节点的示例性汇总地址列表
  A.2.1 105y的汇总地址列表   A.2.2 105z的汇总地址列表   A.2.3 105x的汇总地址列表
    P<A.2.1>P<Y.2>       P<Y.1>P<Z.2>       P<A.2.3>
表1中的汇总地址信息表示那些被广告为通过每个节点可达的地址的前缀。例如,表1的第一列指示节点A.2.1 105y广告具有前缀“A.2.1”与“Y.2”的地址可以通过它到达。对于在A.2.1选择的汇总地址列表,P<W.2.1.1>被认为对于节点A.2.1是一个外部地址,因为虽然通过这个节点可以到达,但是它不匹配任何它的配置的汇总地址。
汇总地址列表不是由PNNI协议规定的,而是由网络操作者选择的。例如,汇总地址P<Y.1.1>,而不是P<Y.1>可以在节点A.2.2 105z被使用,或者P<W>可以被包括在节点A.2.1 105y。但是P<A.2>不能被选择(代替P<A.2.1>或者P<A.2.3>)作为在节点A.2.1 105y和A.2.3 105x的汇总地址,因为选择一条路由的一个远程节点不能区别连接到节点A.2.3 105x的终端系统与连接到节点A.2.1 105y的终端系统(这两个都包括具有前缀A.2的终端系统)。
上升到层级中的下一个层级,逻辑组节点A.2 305b需要它自己的汇总地址列表。这里再次具有不同的选择。因为“PG(A.2)”是同层组A.2 205b的ID,在汇总地址列表里包括P(A.2)是合理的。进一步,因为汇总地址P<Y.1>和P<Y.2>可以通过P<Y>进一步汇总,以及因为汇总地址P<Z.2.1>和P<Z.2.2>可以通过P<Z.2>进一步汇总,将P<Y>和P<Z>配置为汇总地址有意义的。逻辑组节点A.2 305b最后得到的汇总地址列表在表2中表示:
表2:LGN A.2 305b的汇总地址列表
    LGN A.2 305b的汇总地址列表
    P<A.2>P<Y>P<Z.2>
表3示出了依照表1中的它们的汇总地址列表,在同层组A.2 205b中的每个节点广告的可达地址前缀。节点广告在其汇总地址列表和外部地址中(即在汇总地址列表中没有被汇总的地址)通过该节点可达的汇总地址。
表3:同层组A.2 205b中的逻辑节点的被广告的可达地址
节点A.2.1 105y扩散的可到地址前缀 节点A.2.2 105z扩散的可达地址前缀 节点A.2.3 105x扩散的可达地址前缀
    P<A.2.1>P<Y.2>P<W.2.1.1>     P<A.2.2>P<Y.1>P<Z.2>     P<A.2.3>
在表3的例子中,节点A.2.1扩散其汇总地址(P<A.2.1>和P<Y.2>)以及其外部地址(P<W.2.1.1>),而节点A.2.2与A.2.3只发出它们的汇总地址,因为它们缺乏任何外部寻址的终端系统。
可达性信息,即可达的地址前缀(以及外部地址),在整个PNNI路由层次馈送,使得所有节点能够按这些前缀汇总的地址达到终端系统。只要可能,一种滤波与这个信息流相关以完成进一步的汇总,即通过将其与在其列表(见表2)中包含的所有汇总地址进行匹配,LGNA.2.205b试图汇总在同层组A.2 205b中被广告的每个可达地址前缀。例如:当LGN A.2 305b收到(通过PGL A.2.3 105x)节点A.2.2 105z(见表1)发出的可达地址前缀P<Y.1>,并且发现与其被配置的汇总地址P<Y>的一个匹配时,通过广告其汇总地址P<Y>而不是更长的可到地址前缀P<Y.1>,LGN A.2 305b完成进一步的汇总。
还有另外一个过滤与可到达性信息的广告相关联,来限制可达地址前缀的分配。通过将一个“抑制的汇总地址”与终端系统的地址相关联,抑制那个汇总地址的LGN的广告。这个选项允许在较低级别同层组中的一些地址对于层级中的较高级别,进而其它同层组,是隐藏的。可以由于安全的原因实现这个特性,使在某一同层组之外的未知的特殊终端系统地址的存在。通过在一个LGN的汇总地址列表中包括一个“抑制的汇总地址”来实现这个特性。
不能由LGN进一步汇总的可达地址前缀被无更改地广告。例如,当LGN A.2 305b收到A.2.2 105z发出的可达地址前缀P<Z.2>时,与其所有汇总地址(表2)的匹配失败,因此,LGN A.2 305b无更改地广告P<Z.2>。注意由于与其所有汇总地址的匹配失败,LGN A.2 305b将P<Z.2>看作是外部的,即使P<Z.2>是一个来自节点A.2.2的远景的汇总地址。最终得到的LGN A.2 305b广告的可达性信息在表4中列出:
表4:LGN A.2 305b广告的可达地址
   LGN A.2 305b广告的可到达信息
  P<A.2>P<Y>P<Z.2>P<W.1.1.1>
应该注意,表3所示的节点A.2.3 105x广告的可达性信息与表4中所示的LGN A.2 305b广告的不同,即使节点A.2.3 105x是同层组A.2 305b的PGL。LGN A.2 305b广告的可达性信息是在同层组外关于同层组A.2 205b可用的唯一的可达性信息,不管同层组成员自己广播的可达性信息。
LGN A420a和同层组领导A.2 305b之间的关系与LGN A.2 305b和同层组领导A.2.3 105x之间的关系是类似的。如果LGN A 420a不被配置汇总地址,那么它将会把跨越同层组A 410a扩散的所有可达地址前缀广告到最高同层组(包括表4中的整个列表)。另一方面,如果LGN A 410a被配置了默认的汇总地址P<A>(默认的是因为同层组A 410a的ID是“PG(A)”),那么它将在广告它之前尝试进一步汇总每个以P<A>开始的可达地址前缀。例如:它将广告汇总地址P<A>,而不是LGN A.2 305b扩散的地址前缀P<A.2>(见表4)。
逻辑节点的ATM地址服从与终端系统地址相同的汇总规则。一个特殊的PNNI节点发出的可达性信息(可达地址前缀)被跨越和在后继的(父)同层组之上进行广告,然后被向下和跨越后继的(子)同层组进行广告以最后到达位于特殊节点之外的所有PNNI节点。
地址范围
一个逻辑节点广告的可达性信息总是具有一个与之相关的范围。该范围表示在PNNI路由选择层级中的一个级别,而且是这个地址可以被广告或者汇总的最高级别。如果一个地址具有一个指示比该节点级别更低的级别的范围,那么该节点将不会广告地址。如果这个范围指示一个与该节点级别相等或者更高的级别时,那么该地址将被在节点的同层组中进行广告。
汇总地址时,要用最高范围进行汇总的地址将确定汇总地址的范围。相同的规则适用于组地址,即,如果同层组中的两个或者更多节点广告对于相同组地址的可达性,但是具有不同的范围,其父节点将广告可达性到具有最高范围的组地址。
应该注意,与地址抑制有关的规则优先于那些与范围有关的规则。就是说,如果一个LGN的汇总地址列表包括一个地址抑制,即使与该地址相关的范围高于LGN的级别,该地址也不会被广告。
逻辑组节点功能
一个逻辑组节点的功能由逻辑组节点代表的同层组的同层组领导来执行。这些功能包括聚集和汇总关于其子同层组的信息,将该信息和任何本地配置的信息扩散到它自己的同层组。一个逻辑组节点也将从其同层组收到的信息传递到其子同层组的PGL以便扩散(注意,其子同层组的PGL通常运行在运行LGN的相同的物理交换机上)。另外,一个逻辑组节点可以是它自己的同层组的一个潜在的同层组领导。如果是那样的话,它应被配置以使便够在一个或者更高级别作为一个逻辑组节点。
同层组在更高层级级别被表示的方式依赖同层组领导的策略和算法,而它们又被作为同层组领导的物理节点的配置来确定。为了确保同层组以一致的方式表示,所有是潜在的同层组领导的物理节点应该被一致的配置。但是,如果物理节点具有不同的功能能力,可能发生一些变化。
图4的更高级别同层组410a-b与较低级别同层组205a-g以相同的方式运行。仅有的不同是它的每一个节点表示一个单独的更低级别同层组,而不是一个物理节点。正如同层组205a-g一样,同层组A 410a具有一个同层组领导(逻辑组节点A.2 305b),该同层组领导是由用来选择更低级别同层组205a-g的相同的领导选择过程选择出来的。对于能够作为同层组领导的PG A 410a的同层组领导(即逻辑组节点A.2 305b),定义LGN A420a的功能和信息应该被提供给(或者配置在)LGN A.2 305b,它又在最低级别节点A.2.3 105x上被实现(它是同层组A.2 205b的当前同层组领导)。因此,物理节点A.2.3 105x应该不只被配置作为LGN A.2 305b,也应该被配置为LGN A 420a,因为它已经被选择为PG(A.2)205b和PG(A)410a的PGL。可能需要运行LGN A.2 305b的同层组A.2 205b的任何其它潜在的同层组领导应该被类似地配置。例如,如果最低级别节点A.2.2可以接管PGL的责任,它应该用LGN A.2 305b运行的信息来配置。此外,如果同层组A 410a的任何其它LGN是潜在的同层组领导(这是通常的情况),在PG(A)410a中作为这种LGN运行的所有物理节点(或者在PG(A)410a内可能潜在地作为这种LGN运行)应该被配置作为LGN A 420a。
结构问题
PNNI层级是一个逻辑层级。它由基于在网络中分配给每个独立的物理节点的配置参数,关于每个节点发送给其相邻节点(如上面所描述的)的节点配置的信息,从物理节点和连接的一个基础网络衍生而来。
配置一个节点可以包括配置参数的几个级别,特别是在一个物理节点是一个潜在的同层组领导以及因此应该能够运行一个LGN功能的情况下。如果一个物理节点是一个应该能够在父同层组中作为一个LGN运行的潜在同层组领导,除了为该节点本身被配置了配置参数以外(例如,节点ID,同层组ID,同层组领导优先级,地址范围,汇总地址列表,等等),该节点需要被配置适当的配置参数以允许它在父PG(也就是,节点ID、同层组ID,同层组领导优先级,汇总地址列表,等等)中作为一个LGN运行。这样的配置信息可被称为父LGN配置。如果也在物理节点上运行的父逻辑组节点是它的同层组的一个潜在的同层组领导,那么该物理节点应该被提供适当的配置信息来在下一个更高层级级别中在父LGN之上担任一个祖父逻辑节点。结果,根据它和它的相关的更高级别LGN是怎样配置的,一个物理节点可以包括对于层级级别的任何数目的LGN配置。
在同层组中所有已经被分配了一个非零领导优先级的节点(最低级别节点和逻辑组节点)都是潜在的同层组领导。实际上,出于冗余的目的,在每个同层组中的多个节点被分配了非零的领导优先级,可以被选择作为PGL和在一个父或祖父同层组中运行一个特殊的LGN功能。因此,通常有很多物理节点(在一个LGN的子同层组内)应该被配置关于一个LGN的相同信息以执行对那个LGN的功能,以防这样的一个物理节点被选择作为其同层组或者父同层组的PGL。如果对于逻辑组节点的配置进行了任何的改变,那些可能运行LGN功能的相同的物理节点也应该被配置。
例如,如果图4网络的网络管理者想更改对于逻辑组节点A 420a的汇总地址列表,网络操作员需要识别可以潜在的作为逻辑节点A 420a运行的每一个物理节点,并分别将每个这样的物理节点配置上对于逻辑组节点A420a的新的汇总地址列表。如果在同层组A 410a中的所有逻辑组节点和在同层组A.1 105a、A.2 105b、A.3 105c与A.4 105d中的所有物理节点已经被配置了非零的领导优先级(意味着它们都是可以被指派作为逻辑组节点A420a运行的潜在的等同体领导),网络操作员必须手动配置16个单独的物理节点来进行想得到的改变。
正如可以从上面的例子中可以看到的,对在图4的简单网络中的仅仅一个三级逻辑节点进行甚至是一个简单的改变所包括的力气已经是值得注意的了。对于一个包括上百个节点的典型网络,完成一个更高级别的逻辑组节点的重新配置所需要的力气可能是巨大的,需要大量人手且非常昂贵。由于管理所需要的额外的花销,这妨碍了网络操作员来增长使用,例如PNNI的网络协议的网络。同样,当配置和维持这样一个网络的时候,让所有的重新配置尽可能快的发生是很理想的,因为在被配置(没有完成)的过程中,网络会有在失败的情况下不能正确的运行的风险。维持这样的更高级别的巨大努力意味着配置要花更长的时间,如果发生失败,这增加了非理想网络服务的风险。
发明概述
本发明包括一种用于管理网络节点的方法和设备。在一个实施例中,本发明作为基于计算机的网络管理系统的一部分来实现。这个系统允许网络操作员选择、观察和更改在网络层级中任何级别的逻辑组节点的配置。逻辑组节点的配置可以包括(但不限于)逻辑组节点属性、汇总地址、以及与实现逻辑组节点的想得到的功能的相关的任何其它信息。在对一个逻辑组节点的配置进行更改之后,系统自动地识别所有可以潜在的作为已经改变配置的逻辑组节点运行的物理节点,引起逻辑组节点的配置在识别的物理节点上被更新来反映对逻辑组节点进行的改变。这样,对一个逻辑组节点进行的更改被自动地传播到所有物理节点,在可以运行逻辑组节点的功能的层级的更低级别,消除了每次手动更新每个物理节点的配置的需要。本发明可以使用在包括将物理节点分组到逻辑组节点的层级中的任何网络中,包括(但不限于)使用PNNI和IP协议的网络。
附图说明
图1是一个网络的物理布局的例子的示意图;
图2是如何将图1中的网络节点安排到同层组中的一个例子;
图3是图2的同层组安排的一个逻辑视图;
图4是如何将图2中的网络的同层组安排到更高的同层组中的一个例子;
图5是图4网络的一部分的可达终端系统地址的例子;
图6表示图4的网络层级的一部分;
图7是在本发明的一个实施例中用来管理LGN配置的过程的流程图;
图8是包括本发明的一个实施例的一个装置的示意图。
具体实施方式
这里展示了一种用于自动地配置网络节点的方法与设备。在一个或者多个实施例中,本发明构成网络管理系统的一个部分,例如:Alcatel 5620网络管理系统。在一个或者多个实施例中,通过在个人计算机、计算机工作站和或者其它计算平台(或者带有网络管理功能的其它网络节点)上运行的软件编程的方式来实现本发明。在下面的描述中,阐明了许多特殊的细节来提供本发明的一个完整的描述。然而,对于本领域的技术人员来说,显而易见,没有这些特殊的细节可以实现本发明。此外,没有详细的描述众所周知的特性,以免分不清本发明。
本发明可以用于一些或所有网络物理节点被分组成同层组的网络中,该同层组通过在一个多级别层级中安排的逻辑节点来表示。这样一个网络的一个例子在图1-6中表示。图1-6中的示例性网络使用PNNI协议。但是,本发明也同样适用于使用其它协议的网络,包括IP协议。
在一个分层网络中,网络节点被逻辑地安排成节点组,也称为“同层组”,它们通过在层级中的下个更高级别中的逻辑节点来表示,这里被称为“逻辑组节点”。一个逻辑组节点的功能在任何时间点由那个逻辑组节点表示的同层组的一个成员节点来执行。但是,同层组的不同成员可以在不同时间点执行逻辑组节点的功能。
通常,同层组的每个节点被提供某种形式的排列标准,该标准被同层组成员用以确定哪个成员在任何时间点将作为同层组领导,并因此作为层级中的下个级别的逻辑组节点,该逻辑组节点表示在那个级别的同层组。在当前正在作为逻辑组节点运行的节点出现运作失败的情况下,具有能够作为逻辑组节点运行的多个成员的同层组创建冗余性。
一个层级网络是一个物理网络的抽象表示,该物理网络是依照正在使用的特定的网络协议的规则和过程,从分配给网络的物理节点的配置信息中构成的。例如,对于使用PNNI协议的网络,网络层级得自包括在网络中的每个物理节点的配置信息中的同层组成员信息。
一个层级网络中的每个物理节点典型地被配置一个同层组标识符,该标识符标识该节点是其一个成员的最低级别同层组。如果一个物理节点能够将其同层组表示成在更高级别同层组中的一个逻辑组节点,该物理节点也需要被配置一个用于这样的更高层级同层组的同层组ID。另外,它需要被配置所有需要正常地执行逻辑组节点(“LGN配置信息”)功能的其它信息。例如:在一个PNNI网络的情况下,除了同层组ID之外,LGN配置信息还包括逻辑组节点要使用的汇总地址标准,以确定怎样通过逻辑组节点为其成员的(下个更高级别)同层组中的节点来广告可达性。配置信息可以包括额外的信息,例如:管理权重(用来计算通过一个逻辑节点路由的相关花销的参数)、度越限制、PGL优先权值,以及需要描述逻辑组节点的状态和能力的其它标准。
在一个典型的层级网络中,许多物理节点具有在网络层级的多个后继级别中作为逻辑组节点运行的潜能。这样,对于每个它们可以潜在执行一个LGN的功能的层级级别,需要为它们提供LGN配置信息。
图6示出了图4的网络的一部分,即由逻辑组节点A 420a在顶级表示的网络分支。
在图6中,水平的虚线将层级分成三个级别。最低级别610包括分组成同层组A.1 205a、A.2 205b、A.3 205c和A.4 205d的最低级别节点105a-l与105w-z。第二级620包括分组成同层组A 410a的逻辑组节点A.1 305a、A.2 305b、A.3 305c和A.4 305d。第三级630包括逻辑组节点A 420a。在图6中,被分配了在它们各自的父同层组中运行LGN功能(LGN A 420a)能力的节点由实心的黑色圆来表示。这些是可以被配置为潜在的同层组领导的节点,并因此应该能作为其各自的同层组的逻辑组节点运行。
逻辑组节点A 420a是第三级630中仅有的节点。由于它在最高级别(对于图6中的简单层级结构来说),它不需要潜在地作为一个更高级别节点运行。因此,逻辑组节点A 420a需要的仅有的配置信息是逻辑组节点A 420a本身的配置信息。这个信息将被称为“CfgLGN(A)”。逻辑组节点A 420a需要的配置信息在表5中表示:
表5:第三级逻辑节点的配置信息
  第三级逻辑节点   第三级Conf.Inf
  A   CfgLGN(A)
下个级别是第二级620。第二级620包括四个逻辑节点A.1 305a、A.2305b、A.3 305c和A.4 305d。同第三级630中的逻辑组节点A 420a一样,逻辑组节点305a-d的每个都需要包括它们自己的配置信息。换句话说,节点A.1 305a应包括CfgLGN(A.1),节点A.2 305b应包括CfgLGN(A.2),节点A.2 305c应包括CfgLGN(A.3),节点A.4 305d应包括CfgLGN(A.4)。
另外,逻辑组节点A.1 305a、A.2 305b和A.4 205d已被分配了运行LGNA 420a的能力。因此,它们应该被准备来执行在第三级630中的逻辑组节点A 420a的功能。因此,除了自己的配置信息,它们也应包括对于逻辑组节点A 420a的配置信息。在第二级620中每个逻辑节点需要的配置信息在表6中表示。
表6:第二级逻辑节点的配置信息
第二级逻辑节点   第二级Conf.Inf 第三级Conf.Inf
  A.1 305aA.2 305bA.3 305cA.4 305d     CfgLGN(A.1)CfgLGN(A.2)CfgLGN(A.3)CfgLGN(A.4)   CfgLGN(A)CfgLGN(A)无CfgLGN(A)
在图6的例子中的最后级别是最低级别610,它包括实际上包含用于所有更高级别逻辑节点的物理节点。
每个最低级别物理节点需要的配置信息可以通过查看最低级别610的每个同层组来确定。
例如,PG(A.1)205a包括最低级别物理节点A.1.3 105a、A.1.2 105b和A.1.1 105c。节点105a-c的每一个都应包括它自己的配置信息。此外,节点A.1.3 105a和A.1.1 105c能够运行LGN A.1 305a的功能。因此,它们也应包括允许它们作为LGN A.1(在上面表6中的第一行表示)运行所需的配置信息。表7表示PG(A.1)205a的物理节点需要的最终的配置信息:
表7:PG(A.1)205a的配置信息
最低级物理节点 第一级Cong.Inf 第二级Conf.Inf 第三级Conf.Inf
A.1.1 105c CfgLGN(A.1.1) CfgLGN(A.1) CfgLGN(A)
A.1.2 105b CfgLGN(A.1.2)
A.1.3 105a CfgLGN(A.1.3) CfgLGN(A.1) CfgLGN(A)
在最低级别610中包括剩余的同层组的物理节点需要的配置信息可以通过同样的方式找到。表8表示图6的最低级610的所有物理节点需要的最终配置信息。
表8:最低级别节点的配置信息
最低级物理节点  第一级Conf.Inf 第二级Conf.Inf 第三级Conf.Inf
A.1.1 105c  Cfg(A.1.1) CfgLGN(A.1) CfgLGN(A)
A.1.2 105b  Cfg(A.1.2)
A.1.3 105a  Cfg(A.1.3) CfgLGN(A.1) CfgLGN(A)
A.2.1 105y  Cfg(A.2.1)
A.2.2 105z  Cfg(A.2.2) CfgLGN(A.2) CfgLGN(A)
A.2.3 105x  Cfg(A.2.3) CfgLGN(A.2) CfgLGN(A)
A.3.1 105w  Cfg(A.3.1)
A.3.2 105l  Cfg(A.3.2) CfgLGN(A.3)
A.3.3 105k  Cfg(A.3.3)
A.3.4 105j  Cfg(A.3.4) CfgLGN(A.3)
A.4.1 105f  Cfg(A.4.1) CfgLGN(A.4) CfgLGN(A)
A.4.2 105e  Cfg(A.4.2)
A.4.3 105g  Cfg(A.4.3)
A.4.4 105h  Cfg(A.4.4) CfgLGN(A.4) CfgLGN(A)
A.4.5 105d  Cfg(A.4.5)
A.4.6 105i  Cfg(A.4.6) CfgLGN(A.4) CfgLGN(A)
如果对图6网络的任何逻辑节点进行更改,可以用表8来识别需要被重新配置的物理节点。例如,如果网络操作员通过使用一个网络管理系统或者“网络管理器”希望对第三级630中的LGN A 420a的配置信息进行更改(例如,如果网络是一个PNNI网络,通过更改LGN A 420a的汇总地址列表),包括逻辑组节点A 420a的配置信息的所有物理节点需要独立的重新配置。从表8可以看到,受到影响的物理节点是节点A.1.1 105c、A.1.3105a、A.2.2 105z、A.2.3 105x、A.4.1 105f、A.4.4 105h和A.4.6 105i。这样对于在第三级630中的一个单一逻辑节点的简单更改需要在最低级610中的七个独立的物理节点的手动重新配置。
实际上,层级网络比图6的简单网络要更加复杂,典型的包括上百个节点和超过10个层级级别。在这样的网络中,识别由于在一个更高级别逻辑节点的配置信息的改变而受到影响的物理节点,以及然后在识别出的物理节点上手动完成所需要的更新可能是一个极端困难和耗费时间的任务。
本发明提供了一种用于对一个网络的逻辑节点进行配置更改的方法。本发明允许网络操作员对于在层级中任何级别的任何特殊的逻辑组节点指定配置信息。本发明识别由于更改受到影响的物理节点,并自动更新识别的可能作为逻辑节点运行的物理节点的配置,而无需进一步的用户干涉。
图7示出了在包括本发明的一个网络管理系统的实施例中,用于更新网络的逻辑节点的配置信息的实施例。虽然用于描述图7的方法的一些术语是与PNNI网络相关的术语,应该理解本发明并不仅限于PNNI网络,它同样可以用于其它网络。
在步骤710,网络中被管理的所有逻辑节点都被唯一的识别,以致于用户可以明确地选择一个特定的LGN。在一个实施例中,在PNNI网络的情况下,使用LGN的同层组ID和它的直接子同层组的同层组ID(它们的ID都包含在LGN的配置信息中)识别一个逻辑组节点。这个信息可以由管理系统获取,例如:通过查询网络中的每个物理节点,获取用于物理节点本身和任何LGN(对于该LGN,已经给该物理节点提供了配置信息)的配置信息。
在步骤715,等待一个LGN选择命令。例如,在一个实施例中,提供了一个包含网络图解表示的图解用户接口。显示提供变化的细节的许多观察级别。在一个实施例中,一个顶级观察级别在层级的最高级别提供一个LGN的视图。可以有选择的显示其它级别。例如,在一个实施例中,使用一个游标控制设备(例如:鼠标)在一个LGN上双击,显示一个LGN直接子同层组的视图。在直接子同层组的任何一个成员上双击,显示下个更低子同层组,等等。可以使用任何其它允许用户识别和选择任何特殊的LGN的用户输入设备或者接口,包括(但不限于)基于LGN列表的文本(列出在网络中,在一个同层组中的所有LGN,等等)。
在步骤720,从用户收到一个LGN选择命令。例如,在一个游标已经被放置在被选择的LGN上,LGN选择命令可能包括从一个鼠标或者其它游标控制设备的单击。在步骤725,识别“运行”选择的LGN的物理节点。短语“运行LGN”是指在一个特定时间点提供LGN功能的物理节点。在一个实施例中,例如,网络管理系统使用在被要求作为LGN运行之后由一个物理交换机发出的同层状态信息(在PNNI网络中,同层组领导作为同层组的LGN运行),维持运行每个LGN的物理节点的列表。
在步骤730,从在步骤725中识别运行的LGN功能的物理节点,获得LGN的当前配置。可供选择地,LGN的当前配置信息可能已经由网络系统存储在一个独立的数据库中,在这种情况下,当前配置信息是从数据库接收的。无论那种状况,在步骤735,当前的配置信息被显示给用户。在一个实施例中,例如,配置信息作为一个名字-值对的可编辑表显示给用户。
在步骤740,从用户接收更新的LGN配置信息。在一个实施例中,例如,用户通过更改在步骤735显示的当前配置信息来提供更新的配置信息。
在步骤745,识别所有被配置作为选择的LGN运行的其它物理节点(除了在步骤725中识别的节点之外)。例如,这样的节点可以通过识别已经被配置了LGN同层组ID的物理节点来识别。
在步骤750,选择识别的第一个物理节点。例如:在步骤750选择的第一个节点可以是当前作为选择的LGN运行的节点。
在步骤755中,使用一个与上述的网络管理系统和上述的物理节点兼容的通信协议,例如SNMP(简单网络管理协议),用新信息来更新物理节点的LGN的配置信息。
在步骤765,确定是否还有在步骤745中识别的物理节点没有使用新的配置信息更新或者被发现与当前的配置信息不兼容。如果确定至少由一个这样的剩余的物理节点,在步骤770,选择在步骤745中识别的下一个物理节点,且程序回到步骤735。如果确定没有剩余的未处理的物理节点,在步骤775,更新过程的结果被报告给用户,且过程完成。例如,结果可以包括一个所有适当的物理节点已经成功的更新的信息,和/或如果一个或者多个物理节点不能被更新的错误信息。在一个管理系统保持一个LGN配置信息的本地数据库的实施例中,那些配置信息可以同样更新。
图8是包括本发明的一个实施例的装置的示意图。图8的实施例包括一个中央处理单元(CPU)800,一个显示装置850,一个键盘880和一个鼠标或者跟踪球880。例如,CPU800可以包括一个包含一个或者多个执行计算机软件程序指令的处理器的个人计算机或者计算机工作站。在图8的实施例中,CPU800包括用于网络管理系统810的计算机程序指令,该指令包括用于通过网络通信接口830发送和接收信息的计算机程序指令820,接口830连接CPU800到网络840。
显示设备850,例如可以包括一个CRT或者LCD计算机显示设备,包括一个用于向用户显示图示和文本信息的显示区域855。显示区域855也可以包括一个接收用户输入的触摸屏。显示设备850与键盘880以及鼠标或者跟踪球890一起构成一个用户接口,向用户提供信息和接收来自用户的信息。
如此,已经给出了一种用于配置网络节点的方法和装置。虽然已经使用几个特定的实施例描述了本发明,但本领域的技术人员应当明白,本发明并不局限于这几个实施例。例如,虽然已经就PNNI网络描述了本发明,但通过术语的替换,本发明也同样适用于其它网络(例如:在IP网络中的OSPF区域)。利用本发明中发明特征的其它实施例对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。

Claims (28)

1、一种用于配置网络节点的方法包括下列步骤:
接收一个逻辑节点的更新的配置信息;
识别多个能够充当所述逻辑节点的物理节点;
自动向所述多个被识别的物理节点提供所述更新的配置信息。
2、根据权利要求1的方法,还包括在接收所述更新的配置信息之前显示所述网络状况的步骤。
3、根据权利要求2的方法,其中所述网络包括多个级别,且显示所述网络状况的骤包括显示所述多个级别的状况。
4、根据权利要求2的方法,其中显示所述网络状况的步骤包括显示所述逻辑节点的状况。
5、根据权利1的方法,还包括显示所述逻辑节点的当前配置信息的步骤。
6、根据权利要求5的方法,其中接收所述更新的配置信息的步骤包括接收更改的当前配置信息。
7、根据权利要求1的方法,其中所述网络的所述节点包括交换系统。
8、根据权利要求1的方法,其中识别所述多个物理节点的步骤包括识别包括所述逻辑节点的配置信息的物理节点。
9、根据权利要求1的方法,还包括在接收所述的逻辑节点的更新的配置信息的步骤之前,接收一个选择所述逻辑节点的逻辑节点选择命令的步骤。
10、根据权利要求1的方法,其中所述逻辑节点占用所述层级中的第一级,且识别所述多个物理节点的步骤包括识别在包括所述逻辑节点的配置信息的所述层级的第二级中的节点。
11、根据权利要求10的方法,其中用于所述的逻辑节点的所述配置信息包括一个同层组识别符。
12、根据权利要求1的方法,其中所述的逻辑节点占有所述层级中的第一级,且识别所述多个物理节点的步骤包括识别在所述层级的后继更低级别中包括所述逻辑节点的配置信息的节点。
13、根据权利要求12的方法,其中用于所述逻辑节点的所述配置信息包括一个同层组识别符。
14、根据权利要求9的方法,还包括在接收所述的逻辑节点的更新的配置信息的步骤之前,获得所述逻辑节点的当前配置信息的步骤。
15、根据权利要求14的方法,其中获得所述逻辑节点的当前配置信息的步骤包括识别当前充当逻辑节点的第一物理节点。
16、根据权利要求14的方法,其中获得所述逻辑节点的当前配置信息的步骤包括从一个配置信息数据库获取所述的配置信息。
17、根据权利要求15的方法,其中所述识别第一物理节点的步骤包括查询一个数据库,该数据库包括识别充当所述网络逻辑节点的物理节点的信息。
18、根据权利要求10的方法,其中所述层级的所述第二级的所述节点包括逻辑节点。
19、根据权利要求1的方法,还包括在在接收所述逻辑节点的更新的配置信息的步骤之前,识别所述网络的多个逻辑节点的步骤。
20、根据权利要求19的方法,其中识别所述网络的多个逻辑节点的步骤包括从所述网络的多个物理节点获取逻辑节点配置信息。
21、根据权利要求2的方法,其中显示所述网络状况的步骤包括在一个计算机显示屏上显示所述的状况。
22、根据权利要求1的方法,其中所述的自动提供所述更新信息的步骤包括利用一个兼容的通信协议与所述多个识别出的节点进行通信。
23、根据权利要求22的方法,其中所述通信协议包括SNMP。
24、根据权利要求1的方法,其中所述网络的所述节点利用PNNI协议。
25、根据权利要求1的方法,其中所述网络的所述节点利用IP协议。
26、根据权利要求1的方法,其中所述的逻辑节点的所述当前配置信息包括所述逻辑节点的第一个同层组识别符,且所述识别步骤包括识别包括所述第一个同层组标识符的多个更低级别节点。
27、根据权利要求19的方法,还包括唯一地识别所述网络的所述多个逻辑节点中的每一个。
28、根据权利要求27的方法,其中所述唯一地识别所述网络的所述多个逻辑节点中的每一个的步骤包括通过同层组识别符和子同层组识别符来识别所述的逻辑节点。
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