DE102011112852A1

DE102011112852A1 - Zugangsnetz-Doppelwegkonnektivität

Info

Publication number: DE102011112852A1
Application number: DE102011112852A
Authority: DE
Inventors: Srikanth Keesara; Sakthivadivu Saravanaraj; Liming Sun; Xiaolan Zhou
Original assignee: Avaya Inc
Current assignee: Extreme Networks Inc
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2011-09-12
Publication date: 2012-05-03
Anticipated expiration: 2031-09-13
Also published as: US10594512B2; US20120063465A1; DE102011112852A8; GB2483563A; US9813257B2; GB201115577D0; US20180069727A1; DE102011112852B4; GB2483563B

Abstract

Ein Transportnetz setzt Dual Homing zu einem Zugangsnetz ein, um Konnektivität von mehreren Netz-Switches bereitzustellen. Dual Homing ist ein Mechanismus, durch den sich ein Zugangsnetz mit einem Paar von Switches in dem Transportnetz verbindet, als ob es sich mit einem einzigen Gerät verbinden würde. Die herkömmlichen Anordnungen für das Definieren mehrerer Wege von einem Transportnetz zu einem Zugangsnetz leiden unter den Nachteilen möglicher Routing-Schleifen, gesteigerter Sprünge zu dem Zugangsnetz und der Unfähigkeit oder Inkonsistenz beim Weiterleiten an unterschiedliche Typen von Zugangsnetzen und können das Umleiten von Verkehr mit sich bringen, wenn es keine Störungen in dem Zugangsnetz gibt. Die dual-homed Netz-Switches identifizieren den Typ des Zugangsnetzes und führen die Vermittlungslogik entsprechend einem Zugangsnetztyp durch, um unabhängig von dem in dem Zugangsnetz eingesetzten Transporttyp eine umfassende dual-homed Unterstützung für das Zugangsnetz bereitzustellen, und setzen eine Umleitung nur dann ein, falls es eine Störung in dem Zugangsnetz gibt.

Description

VERWANDTE PATENTANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung beansprucht Priorität gegenüber und das Vorrecht der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/381,678, eingereicht am 10. September 2010, unter dem Titel „ACCESS NETWORK DUAL CONNECTIVITY (ZUGANGSNETZDOPPELWEGKONNEKTIVITÄT)”, deren Inhalt hiermit als Verweis in seiner Gesamtheit einbezogen wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
In einem Rechnernetz verbinden sich Netzvermittlungsgeräte (Switches) miteinander, um einen Weg für das Übermitteln von Informationen zwischen einem Absender und einem Empfänger zu bilden. Ein Routing-Mechanismus oder -Protokoll definiert eine Vermittlungslogik, welche die übermittelten Informationen in der Form von Paketen zwischen den Switches als eine Reihe von „Sprüngen” längs eines Weges weiterleitet. An jedem Switch definiert die Vermittlungslogik den nächsten Switch oder Sprung in dem Weg, unter Verwendung einer Kennung, wie beispielsweise einer MAC-Adresse. Shortest Path Bridging (SPB) ist ein Routing-Mechanismus, der eine Vermittlungslogik hat derart, dass jeder Switch die Knoten, von denen er weiß, allen anderen Switches bekanntmacht und schließlich alle Switches in dem Netz das gleiche Bild des Netzes haben und daher Rahmen auf dem kürzesten Weg zu dem nächsten Sprung weiterleiten können.
SPB ist definiert in IEEE-802.1aq: IEEE-Standard für Shortest Path Bridging, und arbeitet in Verbindung mit IEEE-802.1ah: IEEE-Standard für Provider Backbone Bridging, manchmal als MAC-in-MAC-Einkapselung bezeichnet. Sowohl SPB als auch SPBM leiten Pakete auf Kürzeste-Wege-Bäumen mit minimalen Wegekosten als ein Entscheidungskriterium erster Ordnung weiter, wobei für jegliches Paar von Knoten A und B der Unicast-Weg von A nach B die genaue Umkehrung des Weges von B nach A ist (Umkehrwegkongruenz) und aller Multicast-Verkehr zwischen den zwei Knoten dem Unicast-Weg folgt (Multicast-Unicast-Kongruenz). Dies sind Erweiterungen zu den grundlegenden Ethernet-Weiterleitungseigenschaften in IEEE-Bridging-Netzen.
Die SPB-Technologie ermöglicht es einem Netzadministrator, leicht vermaschte Netze zu bilden, die eine Belastung gleichmäßiger über die Netztopologie verteilen, da sie Engpässe an Kernverbindungen für Verkehr entschärfen kann, der nur von einem Verteilungsswitch zu einem anderen laufen muss. Die Shortest-Path-Bridging-(SPB-, SPBM-)Technologie wird gerade in Datennetzen auf Ethernet-Grundlage übernommen, um eine Layer-2- und Layer-3-Netzvirtualisierung zu ermöglichen. Es ist zu erwarten, dass diese Netze selbst dann weiter geschäftsentscheidende Dienste leisten, wenn eine Vielzahl von Netzausfällen auftritt (oder wenn an dem Netz Wartungsoperationen durchgeführt werden.
KURZDARSTELLUNG
Ein Zugangsnetz stellt Konnektivität für Endstellen bereit, die Datenverarbeitungsdienste für Anwender bereitstellen. Typischerweise kommuniziert eine Endstelle mit einer anderen Endstelle an einem entfernten Zugangsnetz, die ein anderer Anwender, ein Server, ein Speichergerät oder ein Gateway zu solchen Einrichtungen oder Diensten sein kann. Ein Transportnetz stellt Konnektivität und Nachrichtenverkehrstransport zwischen den Zugangsnetzen bereit. Das Zugangsnetz unterstützt daher eine Anzahl von Endanwendern über Endstellen in einem Firmenstandort, einem lokalen Netz oder einer anderen Campus- oder Unternehmensumgebung. Da eine Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Zugangsnetz und dem Transportnetz den Betrieb des Zugangsnetzes und folglich aller mit ihm verbundenen Endstellen hemmen kann, ist es nützlich, einen alternativen Mechanismus für eine Durchschaltung von dem Transport- zu dem Zugangsnetz bereitzustellen. Die hierin offenbarten Konfigurationen stellen über eine Vielzahl von Netzgeräten, wie beispielsweise einen Netz-Switch, mehrere Verbindungen von dem Transportnetz zu dem Zugangsnetz bereit. Bei einer weiter unten gezeigten Beispielanordnung setzt ein Transportnetz eine Dual-Homing-Anordnung zu dem Zugangsnetz ein, um Konnektivität von mehreren Netz-Switches bereitzustellen.
Dual Homing ist ein Mechanismus, durch den sich ein Zugangsnetz mit einem Paar von Geräten in dem Transportnetz verbindet und dieselben verwendet, als ob es sich mit einem einzigen Gerät verbinden würde. Die zwei Geräte (Netz-Switches) in dem Transportnetz tauschen untereinander Informationen aus, die es ihnen ermöglichen, das Zugangsnetz für den Rest des Transportnetzes so darzustellen, als ob das Zugangsnetz mit einem einzigen Gerät in dem Transportnetz verbunden wäre. Ein Ausfall der Verbindung eines der Transportgeräte zu dem Zugangsnetz oder sogar der vollständige Ausfall eines der Transportgeräte wird nicht einen Verlust der Konnektivität zwischen dem Zugangsnetz und dem Transportnetz verursachen. Daher zeigt des Zugangsnetz einen dual-homed Zugang, was ein Zugangsnetz ist, das Dual Homing verwendet, um sich mit einem Paar von Transportgeräten zu verbinden, und die Transportgeräte definieren einen dual-homed Rand oder ein Paar von Partnergeräten in dem Transportnetz, die für ein Zugangsnetz einen Dual-Homing-Dienst bereitstellen.
Bei den hierin offenbarten Beispielen ist das Transportnetz ein SPB-Netz, das EVPN (Ethernet Virtual Private Network) einsetzt, einen Ethernet-Bridging-Dienst, der durch ein Transportnetz bereitgestellt wird, das mit zwei oder mehr Zugangsnetzen verbunden ist. Die offenbarten Dual-Homing-Zugangskonfigurationen, Routing-Logik und -Einsatz sind auf andere Multiple-Homed-Schemen für Fehlertoleranz anwendbar. Der Bridging-Dienst schließt die Fähigkeit ein, Datenpakete unter Verwendung der Adressinformationen an dem Paket von einem Zugangsnetz zu einem anderen weiterzuleiten. Es kann ein Tunnel über das Transportnetz eingesetzt werden, um Zugangsnetze zu verbinden. Ein solcher Tunnel definiert einen Kommunikationsweg und -mechanismus, der zwischen Geräten in einem Transportnetz verwendet wird, – wobei ein Datenpaket unter Verwendung der Kopf-(und Schluss-)Informationen innerhalb eines anderen Datenpaketes eingekapselt wird. Ein Tunnel ist durch die Netzadresse des Absenders und des Empfängers zu identifizieren.
Die Konfigurationen hierin setzen einen virtuellen Tunnel durch das Transportnetz von einem Ursprungsswitch zu den beiden Partner-Vermittlungsgeräten, die das dual-homed Zugangsnetz versorgen, ein. Jedes der Partner-Vermittlungsgeräte, die das Zugangsnetz versorgen, ist ebenfalls ein dual-homed EVPN-Rand, was ein dual-homed Rand ist, der EVPN-Dienste bereitstellt und den Transport zu dem Zugangsnetz unter Verwendung von EVPN-Dual-Homing bereitstellt. In dem Zugangsnetz definiert ein Ziel eine Endstelle, die Ausrüstung ist, die mit einem Teil des Zugangsnetzes verbunden ist, der Datenpakete senden oder empfangen kann, und kann ein interaktives Anwendergerät sein. Nach Maßgabe von IEEE-802.1ah können in SPBM-Netzen eingesetzte Randgeräte als BEB bezeichnet werden, als ein Netzgerät, das den Randgeräte-Spezifikationen in IEEE-802.1ah und IEEE-802.1aq entspricht.
Leider leiden die herkömmlichen Anordnungen für das Definieren mehrerer Wege von einem Transportnetz zu einem Zugangsnetz unter den Nachteilen möglicher Routing-Schleifen, gesteigerter Sprünge zu dem Zugangsnetz und der Unfähigkeit oder Inkonsistenz beim Weiterleiten an unterschiedliche Typen von Zugangsnetzen. Die Konfigurationen hierin beruhen zum Teil auf der Beobachtung, dass die herkömmlichen Lösungen das Umleiten von Verkehr selbst dann mit sich bringen, wenn es keine Störungen in dem Zugangsnetz gibt. Mit der offenbarten Herangehensweise tritt eine Umleitung nur auf, falls es eine Störung in dem Weg zu dem Zugangsnetz gibt. Die herkömmlichen Herangehensweisen ziehen keinen Nutzen aus der Fähigkeit von SPBM, mehrere Wege für einen gegebenen Tunnel zu unterstützen, und setzen gemeinsam genutzte virtuelle SPBM-Tunnel nicht ein und mögen das Abfangen von Verkehr, der an eine gemeinsam genutzte virtuelle BMAC adressiert ist, nicht in Betracht ziehen, wie es die offenbarte Herangehensweise tut. Im Gegensatz dazu verringert die offenbarte Herangehensweise die Verkehrswartezeit und führt ebenfalls zu einer effizienteren Verbindungsnutzung durch das Vermeiden von zusätzlichen Sprüngen zu dem Partnergerät, wenn beide dual-homed Vermittlungsgeräte betriebsbereit sind.
Dementsprechend überwinden die Konfigurationen hierin im Wesentlichen die weiter oben beschriebenen Nachteile, durch das Bereitstellen einer umfassenden Lösung für einen dual-homed Zugang von einem SPBM-fähigen Netz für die verfügbaren Typen von Zugangsnetzen und Transportnetzen. Die offenbarte Herangehensweise stellt einen Zugang zu verschiedenen Typen von Zugangsnetzen bereit und vermeidet es, die Zugangsnetze einzuschränken, zu denen Dual Homing unterstützt werden kann. Folglich können verschiedene Zugangsnetze auf IEEE-Standard-konformer Grundlage dual-homed sein. Typische herkömmliche Anordnungen sind anbietereigen oder unterstützten nur eine Teilmenge des Standards.
Alternative Ausführungsformen der Erfindung schließen ein rechnergestütztes Mehrprogramm- oder Mehrprozessorgerät, wie beispielsweise eine Arbeitsstation, einen Hand- oder Laptoprechner oder ein dediziertes Datenverarbeitungsgerät oder dergleichen, ein, das mit Software und/oder Schaltungstechnik (z. B. einem Prozessor, wie weiter oben zusammengefasst) dafür konfiguriert ist, einzelne oder alle der hierin als Ausführungsformen der Erfindung offenbarten Verfahrensoperationen zu verarbeiten. Noch andere Ausführungsformen der Erfindung schließen Softwareprogramme, wie beispielsweise eine Java Virtual Machine und/oder ein Betriebssystem, ein, die allein oder in Verbindung miteinander mit einem rechnergestützten Mehrprozessorgerät arbeiten können, um die Verfahrensschritte und -operationen der Ausführungsformen auszuführen, die weiter oben zusammengefasst und weiter unten ausführlich offenbart werden. Eine solche Ausführungsform umfasst ein Rechner-Programmerzeugnis, das ein rechnerlesbares Speichermedium hat, das eine auf demselben codierte Rechner-Programmlogik einschließt, die, wenn sie in einem rechnergestützten Mehrprozessorgerät ausgeführt wird, das eine Kopplung eines Speichers und eines Prozessors hat, den Prozessor so programmiert, das er die hierin als Ausführungsformen der Erfindung offenbarten Operationen durchführt, um Datenzugriffsanfragen auszuführen. Solche Anordnungen der Erfindung werden typischerweise als Software, Code und/oder andere Daten (z. B. Datenstrukturen) bereitgestellt, die auf einem rechnerlesbaren Medium, wie beispielsweise einem optischen Medium (z. B. CD-ROM), einer Diskette oder Festplatte, oder einen anderen Medium, wie beispielsweise Firmware oder Mikrocode in einem oder mehreren ROM-, RAM- oder PROM-Chips, feldprogrammierbaren Gatteranordnungen (FPGAs) oder als eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) angeordnet oder codiert sind. Die Software oder Firmware oder anderen solchen Konfigurationen können auf dem rechnergestützten Gerät (z. B. während der Ausführung des Betriebssystems oder während der Installation der Umgebung) installiert werden, um zu veranlassen, dass das rechnergestützte Gerät die hierin als Ausführungsformen der Erfindung erläuterten Techniken ausführt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und andere Gegenstände, Merkmale und Vorzüge der Erfindung werden offensichtlich aus der folgenden Beschreibung von bestimmten Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den beigefügten Zeichnungen illustriert sind, in denen sich gleiche Bezugszahlen durch die verschiedenen Ansichten auf dieselben Teile beziehen. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise im Maßstab, wobei stattdessen der Schwerpunkt darauf gelegt wurde, die Prinzipien der Erfindung zu illustrieren.
1 ist eine Kontextdarstellung einer für eine Verwendung mit den Konfigurationen hierin geeigneten Rechner-Vernetzungsumgebung,
2 ist ein Ablaufdiagramm der Netzkonfiguration und des Weiterleitens in der Umgebung von 1,
3 zeigt eine Zugangsnetz-Konfiguration wie in 2, die Single- und Dual-Homing einsetzt,
4 zeigt Multicast-Transport in der Konfiguration von 3,
5 zeigt Verbindungsausfall in der Konfiguration von 4,
6 zeigt Unicast-Umleitung nach einem Verbindungsausfall wie in 5,
7 zeigt Unicast-Umleitung wie in 6 zu einem Spannbaum-(STP-)Zugangsnetz,
8 zeigt Multicast-Transport zu einem Spannbaumnetz wie in 6 und
9 bis 15 zeigen ein Ablaufdiagramm der Netzkonfiguration und der Transportlogik, die in 1 bis 8 offenbart werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Weiter unten wird eine Beispielkonfiguration eines SPBM-Netzes offenbart. In einer Rechner-Vernetzungsumgebung stellt das Dual Homing mehrfache (doppelte) Zugangswege zu einem Zugangsnetz von einem Transportnetz bereit und stellt folglich alternative Wege bereit, um Ausfallzeit Rechnung zu tragen. Es werden verschiedene Beispiele von Dual-Homing-Konfigurationen und entsprechender Routing-Logik gezeigt; andere Anordnungen werden für die Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sein. Bei der offenbarten Anordnung kann das dual-homed Vermittlungsgerät ein Avaya-Modular-Ethernet-Switching-Erzeugnis, wie beispielsweise das ERS8600, kommerziell vermarktet durch die Avaya Inc., aus Basking Ridge, NJ, sein.
Ein besonderes Merkmal von Fehlertoleranz in einem SPBM-Netz ist, dass es dazu in der Lage ist, Dual Homing zu unterstützen. Dual Homing schließt ein, ein Zugangsnetz mit zwei unterschiedlichen Randgeräten in dem Transportnetz zu verbinden und die Randgeräte in dem Transportnetz auf eine solche Weise zu betreiben, dass sichergestellt wird, dass das Zugangsnetz in dem Fall entweder 1) eines Ausfalls der Verbindung(en) von dem Zugangsnetz zu einem der zwei Randgeräte in dem Transportnetz, 2) eines vollständigen Ausfalls eines der zwei Randgeräte oder 3) einer Netz-Wartungsoperation, die verursacht, das eines der zwei Randgeräte über einen ausgedehnten Zeitraum teilweise oder vollständig unerreichbar wird, weiter versorgt wird. Das Erreichen dieser Ziele erfordert die offenbarten Fähigkeiten auf den Randgeräten eines Transportnetzes. Die zum Erreichen dieser Zeile eingesetzten Merkmale schließen 1) die Verhinderung einer Datenpaket-Doppelung, 2) die Verhinderung einer Verkehrsschleifenbildung, die übrigens dazu neigt, äußerst schwächend für ein Netz zu sein, 3) die effiziente Nutzung der Netz-Bandbreite, 4) das Vermeiden unnötiger Wartezeit für den Datenverkehr und 5) das Vermeiden von Einschränkungen bezüglich des Typs von Zugangsnetzen, zu denen das Dual Homing unterstützt wird.
1 ist eine Kontextdarstellung einer für eine Verwendung mit den Konfigurationen hierin geeigneten Rechner-Vernetzungsumgebung. Unter Bezugnahme auf 1 schließt eine dual-homed Netzumgebung 100 ein Transportnetz 110 und mehrere Zugangsnetze 120-1...120-2 (allgemein 120) ein, da ein Netz 120 am Rand typischerweise als ein Zugangsnetz bezeichnet wird. Das Transportnetz 110 ist daher ein Zwischennetz, das zwei oder mehr gesonderte Netze (120-N) an seinem Rand verbindet. Die Zugangsnetze 120 sind an Endstellen 124-1...124-3 (allgemein 124) gekoppelt, für einen Zugang durch Anwendergeräte 124, die auf Anwender 125 ansprechen. Das Transportnetz 110 führt die Übermittlung von Nachrichtenverkehr (Paketen) zwischen Vermittlungsgeräten 130-1...130-3 (allgemein 130) durch. Die mit einem Zugangsnetz 120 verbundenen Vermittlungsgeräte 130 sind Randgeräte 130 und sind in Abhängigkeit von der Nachrichtenverkehrsrichtung als ein Absender oder Empfänger über das Transportnetz 110 ausgelegt.
Bei der gezeigten Beispielumgebung 110 ist das Transportnetz 110 ein SPB/SPBM-Netz nach Maßgabe von IEEE-802.1aq, und die Zugangsnetze 120 können ein Split-Multi-Link-Trunking-(SMLT-)Netz, ein Spannbaum-(STP-)Netz oder ein anderer Typ von Zugangsnetz sein. Die Konfigurationen hierin identifizieren den Typ des Zugangsnetzes 120 und führen die Vermittlungslogik entsprechend einem Zugangsnetztyp durch, um unabhängig von dem in dem Zugangsnetz 120 eingesetzten Transporttyp eine umfassende dual-homed Unterstützung für das Zugangsnetz 120 bereitzustellen.
Ein Split-Multi-Link-Trunking-(SMLT-)Zugangsnetz 120 ermöglicht e, dass mehrfache physische Netzverbindungen zwischen zwei Netz-Switches und einem anderen Gerät (das ein anderer Switch oder ein Netzgerät, wie beispielsweise ein Server, sein könnte) als eine einzelne logische Verbindung behandelt werden, und einen Belastungsausgleich des Verkehrs über die verfügbaren Verbindungen. Für jedes Paket, das übermittelt werden muss, wird auf der Grundlage eines Belastungsausgleichsalgorithmus (der üblicherweise eine Hash-Funktion einschließt, die auf Grundlage der Media-Access-Control-(MAC-)Adresse von Quelle und Ziel arbeitet) eine der physischen Verbindungen ausgewählt. Ein Spannbaum-(STP/MSTP-)Netz arbeitet nach Maßgabe der in IEEE-802.1Q definierten Protokolle, um Layer-2-Netze zu steuern, die Ethernet-Bridging unterstützen. Es können andere Typen von Zugangsnetzen 120 dual-homed sein (d. h., für Redundanz und Fehlertoleranz durch mehrere Randgeräte 130 versorgt werden).
Bei der Beispielanordnung, die ein SPBM-Netz als das Transportnetz 110 einsetzt, sind die Randgeräte 130' BEBs, was IEEE-802.1ah/aq-konforme Randgeräte sind. Die Randgeräte 130-1 und 130-2 stellen für das Zugangsnetz 120-1 über Verbindungen 122-1 und 122-2 Dual Homing bereit. In dem Transportnetz verbindet eine statische Route 112-1 ein Vermittlungsgerät 130-3 mit dem Vermittlungsgerät 130-1, und eine statische Route 112-2 verbindet das Vermittlungsgerät 130-3 mit dem Vermittlungsgerät 130-2. Nach Maßgabe des Dual Homing verbindet eine virtuelle Verbindung 114 das Vermittlungsgerät 130-3 sowohl mit 130-1 als auch mit 130-2. Die virtuelle Verbindung 114 setzt eine virtuelle Adresse ein, die gesonderte Wege zu dem Zugangsnetz 120-1 durch die Vermittlungsgeräte 130-1 und 130-2 definiert, was folglich ermöglicht, das ein einzelner Routing-Eintrag mehrere physische Wege (durch die Geräte 130-1 und 130-2) bezeichnet. Die virtuelle Adresse ist eine Adresse, die durch mehr, als ein Gerät in dem Netz als eine Absenderadresse verwendet wird und durch mehr als ein Gerät in dem Netz dazu verwendet wird, Datenrahmen zu empfangen, die diese Adresse als die Empfängeradresse tragen.
Da das gleiche dual-homed Ziel durch unterschiedliche physische Wege abgefangen werden kann, wird jedes von dem dual-homed Paar 130-1, 130-2 als „primäres” und „sekundäres” Randgerät bezeichnet, wobei jedes ein Partner des anderen ist. Ähnlich bezeichnet eine Routing-Logik in dem Ursprungsvermittlungsgerät 130-3 eine Wegkennung entweder als primär oder als sekundär, was den zu befolgenden physischen Weg beim Ausbleiben jeglicher Ausfälle kennzeichnet, die ein Eingreifen des Dual Homing auslösen. Da die Wegkennung unabhängig von der virtuellen Route 114 ist, wird durch das Vermittlungsgerät 130-3 einem individuellen Routing-Eintrag gefolgt. Falls eine individuelle Wegbezeichnung vorgezogen wird, kann die Routinglogik 134 aufrufen, d. h., sie braucht nicht zu erwägen, welchem Weg (durch 130-1 oder 130-2) zu folgen ist.
Bei der Beispielanordnung, die ein SPBM-Netz als das Transportnetz 110 einsetzt, bezieht sich ein dual-homed SMLT-Randgerät auf das Vermittlungsgerät 130 an dem dual-homed SPBM-Rand, das SMLT-Redundanz dazu verwendet, sich mit Zugangsnetzen 120 an dem Rand des SPBM-Netzes 110 zu verbinden. Ein dual-homed STP/MSTP-Rand bezieht sich auf ein Vermittlungsgerät, das STP/MSTP-Redundanz dazu verwendet, sich mit Zugangsnetzen 120n dem Rand des SPBM-Netzes 110 zu verbinden. In jedem dieser Fälle sind die Vermittlungsgeräte 130-1, 130-2, die den dual-homed Zugang bereitstellen, als ein primäres BEB und ein sekundäres BEB definiert, was bedeutet, dass das primäre BEB in einem dual-homed Rand durch den Bediener dafür konfiguriert ist, „primär” zu sein, und das sekundäre BEB durch den Bediener dafür konfiguriert ist, „sekundär” zu sein. Ein Partner-BEB ist das andere von dem primären und dem sekundären BEB in einem „dual-homed SPBM-Rand”.
2 ist ein Ablaufdiagramm der Netzkonfiguration und des Weiterleitens in der Umgebung von 1. Unter Bezugnahme auf 1 und 2 schließt das Verfahren zum Verbinden eines Netzvermittlungsgeräts zwischen einem Transportnetz 110 und einem Zugangsnetz 120, wobei das Zugangsnetz 120 dazu dient, Konnektivität zwischen dem Transportnetz 110 und an das Zugangsnetz 120 gekoppelten Endstellen 124 bereitzustellen, bei Schritt 200 das Identifizieren eines Transportnetzes 110 derart, dass das Transportnetz 110 dafür konfiguriert ist, eine Vielzahl von Zugangsnetzen 120 für einen netzüberschreitenden Verkehr zwischen den mit den Zugangsnetzen 120 verbundenen Endstellen 124 miteinander zu verbinden, und das Identifizieren eines Vermittlungsgerätes 130-1, wobei das Vermittlungsgerät 130-1 an das Zugangsnetz 120-1 gekoppelt ist, ein. Eine Konfiguration definiert ein Partnergerät 130-2, wobei das Partnergerät 130-2, wie bei Schritt 201 abgebildet, an das gleiche Zugangsnetz 120-1 gekoppelt ist wie das Vermittlungsgerät 130-1. Die Vermittlungsgeräte 130 konfigurieren eine dynamische Route 114 zwischen den Vermittlungsgeräten 130-1, 130-2 und einem Ursprungsgerät 130-3 in dem Transportnetz 110 derart, dass das Ursprungsgerät 130-3 ebenfalls an das Partnergerät 130-2 gekoppelt ist, insofern als das Partnergerät 130-2 die dynamische Route 114, wie bei Schritt 202 gezeigt, gemeinsam mit dem Vermittlungsgerät 130-1 nutzt. Das Transportnetz 110 verwaltet, über die dynamische Route 114, die Konnektivität von dem Ursprungsgerät 130-3 zu dem Zugangsnetz 120-1, über wenigstens eines von dem Vermittlungsgerät 130-1 und dem Partnergerät 130-2, unabhängig von einem Ausfall entweder des Vermittlungsgerätes 130-1 oder des Partnergerätes 130-2 oder einem Ausfall einer Verbindung zu dem Vermittlungsgerät oder dem Partnergerät.
3 zeigt eine Zugangsnetz-Konfiguration wie in 2, die Single- und Dual-Homing einsetzt. Unter Bezugnahme auf 3 und 4 kann sich jedes dual-homed Vermittlungsgerät 130-1, 130-2 ebenfalls mit den single-homed Zugangsnetzen 120-3, 120-4 verbinden, welche die Endstellen 124-3 bzw. 124-4 versorgen. Die Routing-Logik 134 dient, wie hierin definiert, ebenfalls dazu, einen Transport zu single-homed Zugangsnetzen 121 gleichzeitig zu einem dual-homed Zugang zu dem dual-homed Zugangsnetz 120-1 bereitzustellen.
4 zeigt Multicast-Transport in der Konfiguration von 3. Unter Bezugnahme auf 4 geht eine Multicast-Übertragung 140 von einer Endstelle 124-2 aus. Bei der Beispielanordnung muss jedes Partnerpaar 130-1 und 103-2 mit einer dual-homed Konfiguration jede Multicast-Übertragung 140 nur einmal an jeden dual-homed Empfänger 124-1 richten. Die Routing-Logik 134 stellt einen primären 142 und einen sekundären 144 Weg zu jedem des Paares von dual-homed Vermittlungsgeräten 130-1, 130-2 her. Jedes Vermittlungsgerät 130 ist als das primäre 130-1 oder das sekundäre 130-2 für die dual-homed Konfiguration für ein bestimmtes Zugangsnetz 120-1 konfiguriert. Die Endstelle 134 sendet die Multicast-Übertragung 140, und die Routing-Logik legt, aus Belastungs- und Durchflussdaten, den primären 142 oder den sekundären 144 Weg fest. Die dual-homed Anordnung stellt ein dual-homed Paar 135 von Verbindungen 137-1, 137-2 zu und von dem primären und dem sekundären Vermittlungsgerät 130-1 bzw. 130-2 auf dem primären 142 und dem sekundären 144 Weg bereit. Die Routing-Logik 134 schreibt zusätzlich zu der Zieladresse einer Endstelle 124 des Ziel-Zugangsnetzes 120-1 den festgelegten Weg (primär oder sekundär) in eine Wegkennung 148 in der Nachricht 140. Auf den Empfang hin prüft jedes der Vermittlungsgeräte 130-1, 130-2 die Wegkennung 148, und das primäre Vermittlungsgerät 130-1 leitet den Verkehr 140 auf dem primären Weg 142 weiter, während das sekundäre Vermittlungsgerät 130-2 den Verkehr 140 auf dem sekundären Weg 144 weiterleitet. Der Multicast-Verkehr 140 zu den single-homed Zugangsnetzen 120-3, 120-4 setzt sich ungehindert über die entsprechenden single-homed Zugangsnetze 120-3, 120-4 fort.
5 zeigt Verbindungsausfall in der Konfiguration von 4. Unter Bezugnahme auf 4 und 5 wird in dem Fall eines Ausfalls 145 einer der dual-homed Verbindungen (137-1 in dem gezeigten Beispiel) die Verbindung 137 zu dem Partner (137-2 in dem Beispiel) für den primären und sekundären Nachrichtenverkehr 140 zu dem Zugangsnetz 120-1 eingesetzt. Eine Ausfallbenachrichtigung 147 wird von dem funktionsfähigen oder nicht betroffenen Partner empfangen, als ein Hinweis, dass der Partner 137-2 für den primären Knoten übernehmen und allen Verkehr sowohl auf dem primären als auch auf dem sekundären Weg 142, 144 zu dem Zugangsnetz 120 weiterleiten sollte. Das Vermittlungsgerät 130-1, das den Ausfall 145 erlebt, erzeugt die Ausfallbenachrichtigung 147 sowohl aus einem geräteeigenen Protokoll zwischen den dual-homed Partnern 130-1, 130-2 als auch daraus, dass die MAC von erreichbaren Adressen erfährt, die nicht verfügbare Routen anzeigen, was beides weiter unten erörtert wird.
6 zeigt Unicast-Umleitung nach einem Verbindungsausfall wie in 5. Unter Bezugnahme auf 4 bis 6 empfangen bei dem Multicast-Beispiel von 5 die beiden dual-homed Partner 130-1, 130-2 die Multicast-Nachricht auf dem primären 142 und dem sekundären 144 Weg. Im Gegensatz dazu wählt bei einer Unicast-Übertragung die Routing-Logik 134 nur entweder den primären 142 oder den sekundären 144 Weg für den Transport zu der Zielendstelle 124-1 aus. Falls der ausgewählte Weg 162 über das Vermittlungsgerät 130-1 geht, das den Ausfall 145 erlebt, hat das Partner-Vermittlungsgerät 130-2 die Übertragung 160 nicht empfangen. Dementsprechend leitet, nach der Ausfallbenachrichtigung 147, der ausgefallene Partner 130-1 den Verkehr des primären Weges 142 zur Vervollständigung auf dem sekundären Weg 144, der als ausgewählter Weg 162 gezeigt wird, zu dem Partner-Vermittlungsgerät 130-2 weiter.
7 zeigt Unicast-Umleitung wie in 6 zu einem Spannbaum-(STP-)Zugangsnetz. Unter Bezugnahme auf 4 und 7 ist eine alternative Konfiguration des Zugangsnetzes 120, das für einen dual-homed Zugang konfiguriert sein kann, eine Spannbaum- oder STP-Anordnung. Bei einer dual-homed Spannbaum-Konfiguration bilden lokale Vermittlungsgeräte 172-1...172-4 (allgemein 172) eine fortlaufende Verbindung, über die ein Nachrichtenverkehr 170 zu einem Vermittlungsgerät 172-3 läuft, das die Zielendstelle 124-13 versorgt. Bei einer dual-homed Spannbaum-Anordnung ist eine STP-Sperre 175 längs der Verbindung umgesetzt, um Schleifen zurück zu dem dual-homed Paar 130-1...130-2 zu verhindern. Jedes dual-homed Vermittlungsgerät verwaltet die Vermittlungskonnektivität für eine jeweilige Seite der Sperre 175. Falls die Routing-Logik 134 den Nachrichtenverkehr 170 zu dem Partner-Vermittlungsgerät 130-1 leitet, das die andere Seite der Sperre versorgt, Leitet die BEB-Verbindung 177 den Nachrichtenverkehr 170 zur Zustellung an die Endstelle 124-13 an den Partner 130-2 weiter.
8 zeigt Multicast-Transport zu einem Spannbaumnetz wie in 6. Unter Bezugnahme auf 4, 6 und 8 durchläuft der Multicast-Verkehr 180 die beiden Partner-Vermittlungsgeräte 130-1, 130-2. Die Routing-Logik 134 setzt den primären Weg 142 für den Transport zu jedem Partner 130-1, 130-2 ein, zum Weiterleiten zu dem jeweiligen STP-Abschnitt 177-1, 177-2 auf den jeweiligen Seiten der Sperre 175.
9 bis 15 zeigen ein Ablaufdiagramm der Netzkonfiguration und der Transportlogik, die in 1 bis 8 offenbart werden. Die in 3 bis 8 abgebildeten Szenarien zeigen durch Beispiele von verschiedenen Typen von dual-homed Zugangsnetzen eine umfassende Routing- und Weiterleitungsherangehensweise. 9 bis 15 zeigen eine Abfolge von Bedingungen und Operationen, welche die verschiedenen Beispiele von 3 bis 8 umsetzen. Die Routing-Logik 134, die in jedem Vermittlungsgerät 130 eingebaut ist, das ein Single- oder ein dual-homed Vermittlungsgerät 130 versorgt, setzt diese Transportszenarien, ebenso wie andere, die aus den offenbarten Szenarien offensichtlich werden, um.
Unter Bezugnahme auf 9 bis 15 identifiziert Konfigurationslogik das Zugangsnetz 120 als single- oder dual-homed. Die Netzkonfiguration schließt ein, die Vermittlungsgeräte 130, die ein dual-homed Zugangsnetz 120-1 versorgen, zu bezeichnen, wobei das eine der Vermittlungsgeräte als primär und das andere als sekundär identifiziert wird, wobei beide dual-homed Partner des anderen sind. Dual-homed Netze, die in den gezeigten Beispielen SMLT-Netze oder STP-(Spannbaum-)Netze sein können, stellen mehrere Vermittlungsgeräte 130 an dem Rand des Transportnetzes 110 (Randgeräte) für das Zugangsnetz 120 bereit. Falls das Zugangsnetz 120 dual-homed ist, schließt dies ein, eine statische Route 112-1 zu dem Zugangsnetz 120-1 zwischen dem Vermittlungsgerät 130-2 und dem Ursprungsgerät 130-3 zu konfigurieren, wie bei Schritt 301 abgebildet, und eine zweite statische Route 112-1 zu dem Zugangsnetz zwischen dem Partnergerät 130-2 und dem Ursprungsgerät 130-3 zu konfigurieren, wie bei Schritt 302 abgebildet. Eine dritte, dynamische oder virtuelle, Route 114 wird bei Schritt 303 konfiguriert, die redundante Routing-Einträge zu dem Zugangsnetz 120-1 sowohl durch das Vermittlungsgerät 130-1 als auch durch das Partnergerät 130-2 vermeidet, durch das Verwalten gesonderter Einträge für die statische Route, die zweite statische Route und die dynamische Route, wie bei Schritt 304 gezeigt. Die dynamische Route 114 definiert einen Tunnel sowohl zu dem Vermittlungsgerät 130-1 als auch zu dem Partnergerät 130-2, wobei jeder jeweilige Tunnel einen gesonderten physischen Weg 112-1, 112-2 zu dem Zugangsnetz 120 definiert und wobei die dynamische Route 114 durch einen einzigen Routing-Eintrag identifizierbar ist, um redundante Routing-Einträge zu einem bestimmten Vermittlungsgerät 130 zu vermeiden, wie bei Schritt 305 abgebildet.
Die erste statische Route 112-1 ist ein definierter physischer Weg von dem Ursprungsgerät 130-3 zu dem Zugangsnetz 120, über das Vermittlungsgerät 130-1, und die zweite statische Route 112-2 definiert einen anderen physischen Weg von dem Ursprungsgerät 124-2 zu dem Zugangsnetz 120-1 über das Partnergerät 130-2, wie bei Schritt 306 und ebenfalls in 1 gezeigt.
In dem Fall eines single-homed Zugangsnetzes 120-3, 120-4 stellt, von Schritt 300 an, die Routing-Logik 134 fest, dass das Zugangsnetz (120-3 oder 120-4) entweder durch das primäre Randgerät 130-1 oder durch das sekundäre Randgerät 130-2 versorgt wird, wie bei Schritt 307 abgebildet, und empfängt die Übertragung an dem Zugangsnetz 120-1 nur über das festgestellte Randgerät 130-1, 130-2, wie bei Schritt 308 gezeigt, ebenfalls in 3 gezeigt. Es wird davon ausgegangen, dass die single-homed Zugangsnetze 120-3, 120-4 die Gefahr einer verringerten Fehlertoleranz akzeptiert haben, die bei einer single-homed Konfiguration vorhanden ist, anderenfalls hätten sie sich für die dual-homed Anordnung entschieden.
Bei Schritt 309 wird eine Überprüfung durchgeführt, um die Übertragung als Unicast oder Multicast zu identifizieren. Bei Schritt 310 geht die Steuerung, in dem Fall einer Multicast-Übertragung, zu Schritt 311 über, wobei die Übertragung als eine Multicast-Übertragung 140 identifiziert wird, die eine Vielzahl von Empfängern hat. Die Routing-Logik 134 an dem Ursprung 130-3 stellt, wie bei Schritt 312 gezeigt, wenigstens für das dual-homed Zugangsnetz 120 fest, dass die Übertragung an Empfänger in dem Zugangsnetz adressiert ist. Die Routing-Logik 134 oder ein Konfigurationsparameter 148 berechnet eine Bezeichnung eines primären Randgerätes für das Vermittlungsgerät 130-1, wie bei Schritt 313 gezeigt, und berechnet eine Bezeichnung eines sekundären Randgerätes für das Partnergerät 130-2, wie bei Schritt 314 gezeigt. Die primäre und die sekundäre Bezeichnung sind im Allgemeinen statisch, sobald sie auf ein Vermittlungsgerät 130 für die dual-homed Konfiguration angewendet werden. Das Vermittlungsgerät 130-3 an dem Ursprung bezeichnet die Multicast-Übertragung 140 entweder als primär oder als sekundär 148, so dass sie dem primären 130-1 bzw. dem sekundären 130-2 Randgerät entspricht, wie bei Schritt 315 gezeigt, und leitet, durch das entsprechende Randgerät 130-1, 130-2 die Übertragung zu dem Zugangsnetz 120-1. Folglich stellt, für eine gegebene Multicast-Übertragung 140, die primäre/sekundäre Bezeichnung 148 sicher, dass die Routing-Logik 134 eine und nur eine Nachrichteninstantiierung an das Zugangsnetz 120 sendet, da das Partnergerät die andere (primäre/sekundäre) Bezeichnung ignorieren wird.
Die obige Herangehensweise kann durch die folgenden Regeln illustriert werden, die dazu verwendet werden, eine Paketdoppelung und eine Schleifenbildung von Multicast-Verkehr zu verhindern. 1. Der Multicast-Verkehr 140 in dem SPBM-Kern 110, der das primäre BVLAN 142 verwendet, wird durch das primäre BEB 130-1 zu einem dual-homed SMLT-Zugangsnetz 120-1 weitergeleitet. 2. Der Multicast-Verkehr in dem SPBM-Kern 110, der das sekundäre BVLAN 144 verwendet, wird durch das sekundäre BEB 130-2 zu dem dual-homed SMLT-Zugangsnetz 120-1 weitergeleitet. Ferner kann ein single-homed Zugangsnetz 120-2, 120-3 den Multicast-Verkehr 140 sowohl des primären 142 als auch des sekundären BVLAN 144 von welchem BEB 130-1, 130-2 auch immer, mit dem es verbunden ist, empfangen, ebenfalls in 4 gezeigt.
Bei Schritt 317 wird eine Überprüfung auf ein Spannbaum-Zugangsnetz durchgeführt, und falls, bei Schritt 318, das Zugangsnetz 120-1 ein Spannbaum-(STP-)Netz ist, dann geht die Steuerung zu Schritt 319 über, wobei die Routing-Logik 134 feststellt, dass das Zugangsnetz 120-1 von einem Netztyp eines Spannbaums ist derart, dass der Spannbaum einen fortlaufenden Weg 172-1...172-4 durch das Zugangsnetz zwischen dem Vermittlungsgerät 130-1 und dem Partnergerät 130-2 bildet, ebenfalls in 8 gezeigt. Die Routing-Logik 134 definiert eine Teilmenge von Endstellen 124 in dem Zugangsnetz für eine Versorgung durch die Vermittlungsgeräte 130-1, 130-2, wie bei Schritt 320 abgebildet. Für jedes Vermittlungsgerät 130 definiert die Routing-Logik 134 eine Teilmenge 177-1, 177-2 von Endstellen 124 in dem Zugangsnetz für eine Versorgung durch jedes der Vermittlungsgeräte 130-1, 130-2, wie bei Schritt 321 gezeigt, und definiert eine Sperrung 175 in dem Zugangsnetz für die Verhinderung von Schleifen zwischen allen der Teilmengen 177 derart, dass die Sperrung 175 jede der definierten Teilmengen 177 gegen den Empfang von Verkehr durch das Vermittlungs- 130-1 oder das Partnergerät 130-2 abteilt, das nicht dafür definiert ist, diese Teilmenge 177 zu versorgen, wie bei Schritt 322 offenbart.
Die entsprechende Regel in der Routing-Logik legt daher nahe, dass ein dual-homed Zugangsnetz 172-1...172-4 auf STP/MSTP-Grundlage Multicast-Verkehr 180 sowohl des primären 142 als auch des sekundären BVLAN 144 von den beiden BEBs 130-1, 130-2, mit denen es verbunden ist, empfangen kann und sich auf die Anschlussblockierung in dem Zugangsnetz 172 stützt, um Netzschleifen zu verhindern.
Ein Merkmal der dual-homed Herangehensweise ist die Fehlertoleranz in dem Fall des Ausfalls eines der Partnergeräte 130-1, 130-2. Bei Schritt 323 geht die Steuerung, in dem Fall eines Ausfalls, zu Schritt 324 über. Die Routing-Logik 134 erkennt, dass eine Verbindung 137-1 von dem entsprechenden Kantengerät 130-1 zu dem Zugangsnetz 120-1 nicht verfügbar ist, wie bei Schritt 325 offenbart. Das betroffene Vermittlungsgerät 130 leitet eine Benachrichtigung über einen Verbindungsausfall entweder an das Partnergerät 130-2 oder an das Vermittlungsgerät 130-1, die durch den Verbindungsausfall 145 nicht betroffen sind, weiter, wie bei Schritt 326 gezeigt. Die Routing-Logik 134 leitet das Routing der Übertragung durch das nicht betroffene Vermittlungsgerät 130 zu dem Zugangsnetz 120-1, unabhängig von der berechneten Bezeichnung 148 von primär/sekundär, wie bei Schritt 327 abgebildet. Folglich leitet in dem Fall eines Ausfalls eines der dual-homed Vermittlungsgeräte 130-1, 130-2 der andere Partner allen Multicast-Verkehr sowohl für den primären 142 als auch für den sekundären Weg 144 weiter. Daher setzt die Routing-Logik 134 die Regel um, dass ein gegebenes dual-homed Zugangsnetz 120-1 den Multicast-Verkehr des primären BVLAN 142 von dem sekundären BEB 130-2 dann und nur dann empfängt, falls die Verbindung(en) 137-1, die das Zugangsnetz 120-1 mit dem primären BEB 130-1 verbinden, alle abgestürzt sind. Ferner sieht die Ergänzungsregel vor, dass ein gegebenes dual-homed SMLT-Zugangsnetz 120-1 den Multicast-Verkehr des sekundären BVLAN 144 von dem primären BEB 130-1 dann und nur dann empfängt, falls die Verbindung(en) 137-2, die das Zugangsnetz 120-1 mit dem sekundären BEB 130-2 verbinden, alle abgestürzt sind, ebenfalls in 4 und 5 gezeigt.
Die Erkennung des Ausfalls der Verbindung 137 schließt ferner, bei Schritt 328, ein, festzustellen, dass entweder das Vermittlungsgerät 130-1 oder das Partnergerät 130-2 abgestürzt ist. Die Routing-Logik berechnet die Nichtverfügbarkeit einer Partnerverbindung 149 zwischen dem Vermittlungsgerät 130-1 und dem Partnergerät 130-2, wie bei Schritt 329 abgebildet, wobei die Partnerverbindung 149 für solche Nachrichten wie die Nichtverfügbarkeitsbenachrichtigung 147 für die Kommunikation zwischen den Vermittlungsgeräten 130 dient, die das gleiche Zugangsnetz 120-1 versorgen. Die Routing-Logik indiziert ebenfalls eine Verbindungszustandsdatenbank, welche die Konnektivität des Vermittlungsgerätes 130 anzeigt, um die Unerreichbarkeit festzustellen, wie bei Schritt 330 abgebildet. Die Verbindungszustandsdatenbank kann durch Routingtopologie-Informationen bereitgestellt werden, die gemeinhin zwischen Vermittlungsgeräten verbreitet werden.
Die Routing-Logik 134 setzt eine Regel für die Feststellung eines Absturzes eines Partner-BEB um. Die Partnerverbindung 177 für das Kommunizieren zwischen den zwei Netzgeräten 130-1, 130-2, die Partner in einem „dual-homed Rand” sind, wird durch ein spezialisiertes Protokoll verwaltet. Die Ausbreitung der Verbindung 137 wird durch ISIS adressiert, ein Netzprotokoll, das durch einen ISO-Standard definiert wird und ein typisches Protokoll für Umsetzungen von IEEE-802.1aq, wie hierin offenbart, ist. Solche Verbindungen setzen eine ISIS-Systemkennung ein, die eine eindeutige Kennung ist, die durch jedes Netzgerät innerhalb eines Netzgeräts verwendet wird, das ISIS verwendet. Die Nichtverfügbarkeit beruht darauf, ob die folgenden Kriterien erfüllt sind – das primäre 130-1 (und/oder das sekundäre 130-2) BEB stellt fest, dass es alle Konnektivität mit seinem Partner verloren hat, durch 1. die Partnerverbindung 149 zwischen den zwei BEBs 130 ist abgestürzt, und 2. ISIS hat festgestellt, dass es die Erreichbarkeit zu dem Partner 130 verloren hat. Dies ist möglich, weil die Partner-ISIS-Systemkennung auf dem lokalen Gerät konfiguriert ist und sie die Erreichbarkeit zu dieser Systemkennung überwachen kann. Das Verlieren aller Konnektivität mit dem Partner bedeutet, dass entweder 1. sich der SPBM-Kern segmentiert hat, wobei das primäre 130-1 und das sekundäre 130-2 BEB in unterschiedlichen Segmenten enden oder 2. der Partner abgestürzt ist.
Es wird, bei Schritt 331, eine Prüfung durchgeführt, um ein SMLT-Zugangsnetz 120-1 zu identifizieren. Falls zutreffend, stellt die Routing-Logik 134 dann Zieladressen für Endstellen 124 in dem durch die nicht verfügbare Verbindung 137-1 betroffenen Zugangsnetz 120-1 fest, wie bei Schritt 332 offenbart, und leitet die Zieladressen-Informationen um, um auf das Vermittlungsgerät 130-2 oder das Partnergerät zu verweisen, die das Zugangsnetz 120-1 noch versorgen, wie bei Schritt 333 gezeigt.
Die Routing-Regeln für das Umleiten von Unicast-Verkehr unter Verwendung eines SPBM-Tunnels in der Partnerverbindung 177 sind wie folgt: Falls ein dual-homed SMLT-Zugangsnetz seine Verbindung(en) entweder zu dem primären 130-1 oder zu dem sekundären BEB 130-2 verliert, werden die EVPN-MAC-Adressen, die von diesem Zugangsnetz erfahren worden sind, umprogrammiert., so dass sie auf den SPBM-Tunnel zwischen dem primären 130-1 und dem sekundären BEB 130-2 zeigen. Dies wird es ermöglichen, dass der Verkehr, der von dem SPBM-Kern 110 an dem BEB 130-1 ankommt, in dem Fall eines Ausfalls der Verbindung(en) 137-1 zwischen dem BEB 130-1 und einem dual-homed SMLT-Zugangsnetz zu dem Partner 130-2 umgeleitet wird, ebenfalls in 6 gezeigt.
Wenn die Nichtverfügbarkeitsbedingung der Verbindung 137 nicht mehr vorhanden ist, erkennt das nicht betroffene Vermittlungsgerät 130-2 die erneute Verfügbarkeit der als nicht verfügbar erkannten Verbindung 137-1, wie bei Schritt 334 gezeigt, und das Freigeben der Umleitungssteuerung sowohl der primären als auch der sekundären dynamischen Verbindung 142, 144, wie bei Schritt 335 abgebildet. Die Routing-Logik 134 informiert das durch die nicht verfügbare Verbindung 137-1 betroffene Randgerät 130, um das Weiterleiten von Verkehr auf der dynamischen Verbindung 142 zu dem Zugangsnetz 120-1 wieder aufzunehmen, wie bei Schritt 336 gezeigt. Die Routing-Logik 134 für die Feststellung, dass das Partner BEB erreichbar ist, schließt die folgenden Regeln ein: 1. Die Steuerungskanalverbindung 177 (IST) zwischen den zwei BEBs ist erreichbar ODER 2. ISIS hat festgestellt, dass es eine Erreichbarkeit zu dem Partner hat. Dies ist möglich, weil die Partner-ISIS-Systemkennung auf dem lokalen Gerät konfiguriert ist und sie die Erreichbarkeit zu dieser Systemkennung überwachen kann.
Anschließend an die Feststellung der Verfügbarkeit des Partner-Vermittlungsgerätes 130 setzt die Routing-Logik die folgende Regel um, welche die gemeinsam genutzte virtuelle BMAC für das Partner-BVLAN freigibt, so dass der primäre 142 und der sekundäre Weg 144 wieder durch ihre jeweiligen Vermittlungsgeräte 130-1, 130-2 abgefangen werden. Ein primäres BEB gibt seine Steuerung der gemeinsam genutzten virtuellen BMAC auf dem sekundären BVLAN 144 frei, nachdem es feststellt, dass das sekundäre BEB 130-2 erreichbar ist. Ein sekundäres BEB 130-2 gibt seine Steuerung der gemeinsam genutzten virtuellen BMAC auf dem primären BVLAN 142 frei, nachdem es feststellt, dass das primäre BEB 130-1 erreichbar ist.
In dem Fall von dual-homed Spannbaum-Unicast-Verkehr empfängt, bei Schritt 337, das Vermittlungsgerät 130-1 Nachrichtenverkehr 170 auf der dynamischen Verbindung 114, wie bei Schritt 338 abgebildet, ebenfalls in 7 gezeigt. Die Routing-Logik 134 stellt fest, dass das Ziel des Nachrichtenverkehrs 170 in einem Zugangsnetz 172 ist, das durch das andere Randgerät 130-2 von dem Vermittlungsgerät 130-1 oder dem Partnergerät 130-2 versorgt wird, wie bei Schritt 339 gezeigt. Jedes Gerät 130 tauscht unter Verwendung der Verbindung 177 Zieladressen-Informationen zwischen dem Vermittlungsgerät 130-1 und dem Partnergerät 130-2 aus, wie bei Schritt 340 offenbart, und stellt den Nachrichtenverkehr 170 unter Verwendung der ausgetauschten Zieladressen-Informationen zu, wie bei Schritt 341 abgebildet. Die Routing-Regeln schließen, für dual-homed Zugangsnetze, die STP oder MSTP (anstelle von SMLT) wegen der Redundanz verwenden, Topologieveränderungen in dem Zugangsnetz ein, die bewirken können, dass sich MAC-Adressen von der Seite des primären BEB einer STP/MSTP-gesperrten Verbindung 175 zu der sekundären Seite bewegen oder umgekehrt. Da aller Datenverkehr von einem dual-homed Zugangsnetz (auf SMLT-Grundlage oder auf STP/MSTP-Grundlage) die Tunnel 142, 144 auf der Grundlage der gemeinsam genutzten virtuellen BMAC verwendet, ist die Kenntnis der Veränderung bei der Zugangstopologie lokal begrenzt. Da die zwei BEBs 130-1, 130-2 ihre EVPN-MAC-Tabellen unter Verwendung des Steuerungsprotokolls austauschen, sind sie dazu in der Lage, den Unicast-Verkehr 170 von dem Kern 110 zu dem richtigen BEB 130-1, 130-2 umzuleiten, selbst wenn er an dem BEB ankommt und herausfindet, dass die CMAC durch das Partner-BEB 130-N auf der anderen Seite einer gesperrten STP/MSTP-Verbindung 175 in dem Zugangsnetz gelernt wird.
Die Unicast-Spannbaum-Weiterleitung schließt ferner ein, den Nachrichtenverkehr 170 unter Verwendung einer Kennung zu leiten, welche die dynamische Route 142 bezeichnet, wie bei Schritt 342 abgebildet, und den Nachrichtenverkehr 170 über die virtuelle Verbindung 114 redundant an das Vermittlungsgerät 130-1 und das Partnergerät 130-2 zuzustellen, wie bei Schritt 343 gezeigt. Jedes Vermittlungsgerät 130-1, 130-2 identifiziert den Nachrichtenverkehr als für das Zugangsnetz bestimmt, das sowohl durch das Vermittlungsgerät 130-1 als auch durch das Partnergerät 130-2 versorgt wird, wie bei Schritt 344 offenbart, und leitet den Nachrichtenverkehr zu dem Zugangsnetz 120-2 weiter, für eine Zustellung zu dem Empfänger an einer entsprechenden Endstelle 124, wie bei Schritt 345 offenbart. Wie weiter oben angegeben, schließt das Weiterleiten auf dem dynamischen Weg 142 ein, die Wegkennung 148 an den Nachrichtenkopf anzuhängen, wobei die Wegkennung entweder das primäre oder das sekundäre Randgerät angibt derart, dass der virtuelle Tunnel 114 über die Wegkennung 148 im Unklaren ist.
Die Routing-Logik 134 setzt eine Regel um, die darauf gerichtet ist, den Unicast-Nachrichtenverkehr abzufangen, der an die virtuelle BMAC 142 adressiert ist: Das primäre BEB 130-1 kann den sekundären BVLAN-Verkehr abfangen, der für die virtuelle BMAC 142 bestimmt ist, und ihn zu dem dual-homed Zugangsnetz 120-1 hin weiterleiten. Ähnlich kann das sekundäre BEB 130-2 den primären BVLAN-Verkehr abfangen, der für die virtuelle BMAC 144 bestimmt ist, und ihn zu dem dual-homed Zugangsnetz 120-1 hin weiterleiten. Dies funktioniert, weil in dem Fall von Layer-2-Bridging-Datenverkehr die virtuelle BMAC nur für Verkehr verwendet wird, der zu (einem) dual-homed Zugangsnetz(en) gesendet werden soll, und nach Definition die beiden BEBs mit dem/den dual-homed Zugangsnetz(en) verbunden sind.
Diese Herangehensweise funktioniert für Unicast-Verkehr in dem Fall, dass der Verkehr in ein ISID geleitet wird, weil dies nur getan wird, falls das zugrundeliegende VLAN für Aktiv-Aktiv-Routerredundanz (auch bekannt als RSMLT) auf dem Paar aus primärem 130-1 und sekundärem BEB 130-2 konfiguriert ist. In diesem Fall sind die beiden BEBs dazu in der Lage, den an den anderen Router adressierten Verkehr weiterzuleiten. Das Abfangen von Verkehr unter Verwendung der virtuellen BMAC führt zu geringeren Wartezeiten und einer effizienteren Verbindungsnutzung in dem SPBM-Kern – weil sich der Verkehr auf einer Kernverbindung weniger bewegt, bevor er an das Zugangsnetz 120-1 gesendet wird.
Bei Schritt 348 versucht, in dem Fall eines Unicast-Ausfalls, die Routing-Logik 134, den Nachrichtenverkehr 160 für eine Zustellung an den Empfänger zu dem Zugangsnetz 120-1 weiterzuleiten. Das verfügbare Vermittlungsgerät 130-1, 130-2 erkennt, dass eine Verbindung 137-1 von dem versorgenden Randgerät 130 zu dem Zugangsnetz 120-1 nicht verfügbar ist, wie bei Schritt 349 offenbart. Die Partnerverbindung 177 leitet die Übertragung an das eine von dem Partnergerät 130-2 und dem Vermittlungsgerät 130-1 weiter, das durch die nicht verfügbare Verbindung 137-1 nicht betroffen ist, wie bei Schritt 350 gezeigt, und stellt die weitergeleitete Übertragung bei dem Zugangsnetz 120-1 zu, wie bei Schritt 351 abgebildet. Die Verbindungsausfall-Benachrichtigung und die Wiederverfügbarkeitsbenachrichtigung sind ähnlich denen bei Multicast, und folglich kehrt die Steuerung zu Schritt 324 zurück.
Die entsprechende Routing-Regel kann wie folgt angegeben werden: Nachdem ein primäres BEB 130-1 feststellt, dass es alle Konnektivität zu seinem Partner 130-2 verloren hat, übernimmt es den gemeinsam genutzten virtuellen BMAC-Weg 144, der das sekundäre BVLAN verwendet. Nun verfügt das primäre BEB über beide Wege des gemeinsam genutzten virtuellen BMAC 142. Das primäre BEB 130-1 beginnt ebenfalls, den Multicast-Verkehr sowohl des primären als auch des sekundären BVLAN zu allen seinen dual-homed Zugangsnetzen 120 weiterzuleiten.
Die Fachleute auf dem Gebiet sollten leicht erkennen, dass die Programme und Verfahren zum Verbinden eines Netzvermittlungsgerätes zwischen einem Transportnetz und einem Zugangsnetz, wie sie hierin definiert werden, in vielen Formen an ein Anwender-Verarbeitungs- und Renderinggerät geliefert werden können, einschließlich von a) Informationen, die dauerhaft auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie beispielsweise ROM-Bausteinen, gespeichert sind, b) Informationen, die auf beschreibbaren Speichermedien, wie beispielsweise Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Bausteinen undanderen magnetischen und optischen Medien gespeichert sind, und c) Informationen, die durch Kommunikationsmedien, wie in einem elektronischen Netz, wie beispielsweise dem Internet oder Telefonmodem-Leitungen, zu einem Rechner befördert werden, aber ohne darauf begrenzt zu sein. Die Operationen und Verfahren können in einem ausführbaren Software-Objekt oder als eine Menge von codierten Anweisungen für die Ausführung durch einen Prozessor, der auf die Anweisungen anspricht, umgesetzt werden. Alternativ dazu können die hierin offenbarten Operationen und Verfahren im Ganzen oder zum Teil unter Verwendung von Hardware-Bestandteilen, wie anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gatteranordnungen (FPGAs), Zustandsmaschinen, Controllern oder anderen Hardware-Bestandteilen oder -Bausteinen oder einer Kombination von Hardware-, Software- und Firmware-Bestandteilen ausgeführt werden.
Während das System und das Verfahren zum Verbinden eines Netzvermittlungsgerätes zwischen einem Transportnetz und einem Zugangsnetz insbesondere mit Verweisen auf Ausführungsformen derselben gezeigt und beschrieben worden sind, wird es sich für die Fachleute auf dem Gebiet verstehen, dass an denselben verschiedene Veränderungen in Form und Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne von dem Rahmen der Erfindung abzuweichen, der durch die angefügten Ansprüche umschlossen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE-802.1aq [0003]
IEEE-802.1ah [0003]
IEEE-802.1ah [0008]
IEEE-802.1aq [0008]
IEEE-802.1aq [0025]
IEEE-802.1Q [0026]
IEEE-802.1ah/aq-konforme [0027]
IEEE-802.1aq [0047]

Claims

Verfahren zum Verbinden eines Netzvermittlungsgerätes zwischen einem Transportnetz und einem Zugangsnetz, wobei das Zugangsnetz dazu dient, Konnektivität zwischen dem Transportnetz und an das Zugangsnetz gekoppelten Endstellen bereitzustellen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: das Identifizieren eines Transportnetzes, wobei das Transportnetz dafür konfiguriert ist, eine Vielzahl von Zugangsnetzen für einen netzüberschreitenden Verkehr zwischen den mit den Zugangsnetzen verbundenen Endstellen miteinander zu verbinden, das Identifizieren eines Vermittlungsgerätes, wobei das Vermittlungsgerät an ein Zugangsnetz gekoppelt ist, das Definieren eines Partnergerätes, wobei das Partnergerät an das gleiche Zugangsnetz gekoppelt ist wie das Vermittlungsgerät, das Konfigurieren einer dynamischen Route zwischen dem Vermittlungsgerät und einem Ursprungsgerät in dem Transportnetz, wobei das Ursprungsgerät ebenfalls an das Partnergerät gekoppelt ist, wobei das Partnergerät die dynamische Route gemeinsam mit dem Vermittlungsgerät nutzt, und das Verwalten der Konnektivität, über die dynamische Route, von dem Ursprungsgerät zu dem Zugangsnetz, über wenigstens eines von dem Vermittlungsgerät und dem Partnergerät, unabhängig von einem Ausfall entweder des Vermittlungsgerätes oder des Partnergerätes oder einem Ausfall einer Verbindung zu dem Vermittlungsgerät oder dem Partnergerät.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: das Konfigurieren einer statische Route zu dem Zugangsnetz zwischen dem Vermittlungsgerät und dem Ursprungsgerät und das Konfigurieren einer zweiten statischen Route zu dem Zugangsnetz zwischen dem Partnergerät und dem Ursprungsgerät.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner das Vermeiden von redundanten Routing-Einträgen zu dem Zugangsnetz sowohl durch das Vermittlungsgerät als auch durch das Partnergerät, durch das Verwalten gesonderter Einträge für die statische Route, die zweite statische Route und die dynamische Route, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die dynamische Route einen Tunnel sowohl zu dem Vermittlungsgerät als auch zu dem Partnergerät definiert, wobei jeder jeweilige Tunnel einen gesonderten physischen Weg zu dem Zugangsnetz definiert und wobei die dynamische Route durch einen einzigen Routing-Eintrag identifizierbar ist, um redundante Routing-Einträge zu einem bestimmten Vermittlungsgerät zu vermeiden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die erste statische Route ein definierter physischer Weg von dem Ursprungsgerät zu dem Zugangsnetz, über das Vermittlungsgerät, ist und die zweite statische Route einen anderen physischen Weg von dem Ursprungsgerät zu dem Zugangsnetz über das Partnergerät definiert.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: das Identifizieren einer Übertragung als eine Multicast-Übertragung, die eine Vielzahl von Empfängern hat, das Feststellen, dass die Übertragung an Empfänger in dem Zugangsnetz adressiert ist, das Berechnen einer Bezeichnung eines primären Randgerätes für das Vermittlungsgerät, das Berechnen einer Bezeichnung eines sekundären Randgerätes für das Partnergerät, das Bezeichnen der Multicast-Übertragung entweder als primär oder als sekundär, so dass sie dem primären bzw. dem sekundären Randgerät entspricht, und das Leiten, durch das entsprechende Randgerät, der Übertragung zu dem Zugangsnetz.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner Folgendes umfasst: das Erkennen, dass eine Verbindung von dem entsprechenden Kantengerät zu dem Zugangsnetz nicht verfügbar ist, das Weiterleiten einer Benachrichtigung über einen Verbindungsausfall entweder an das Partnergerät oder an das Vermittlungsgerät, die durch den Verbindungsausfall nicht betroffen sind, und das Leiten der Übertragung durch das nicht betroffene Vermittlungsgerät zu dem Zugangsnetz, unabhängig von der berechneten Bezeichnung.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner Folgendes umfasst: das Feststellen, dass ein Zugangsnetz entweder durch das primäre Randgerät oder durch das sekundäre Randgerät versorgt wird, und das Empfangen der Übertragung an dem Zugangsnetz nur über das festgestellte Randgerät.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner Folgendes umfasst: das Feststellen, dass das Zugangsnetz von einem Netztyp eines Spannbaums ist, wobei der Spannbaum einen fortlaufenden Weg durch das Zugangsnetz zwischen dem Vermittlungsgerät und dem Partnergerät bildet, das Definieren einer Teilmenge von Endstellen in dem Zugangsnetz für eine Versorgung durch das Vermittlungsgerät, das Definieren einer Teilmenge von Endstellen in dem Zugangsnetz für eine Versorgung durch das Partnergerät und das Definieren einer Sperrung in dem Zugangsnetz für die Verhinderung von Schleifen zwischen allen der Teilmengen, wobei die Sperrung jede der definierten Teilmengen gegen den Empfang von Verkehr durch das Vermittlungs- oder das Partnergerät abteilt, das nicht dafür definiert ist, diese Teilmenge zu versorgen.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: das Empfangen von Nachrichtenverkehr auf der dynamischen Verbindung, das Feststellen, dass das Ziel des Nachrichtenverkehrs in einem Zugangsnetz ist, das durch das andere Randgerät von dem Vermittlungsgerät oder dem Partnergerät versorgt wird, das Austauschen von Zieladressen-Informationen zwischen dem Vermittlungsgerät und dem Partnergerät und das Zustellen des Nachrichtenverkehrs unter Verwendung der ausgetauschten Zieladressen-Informationen.