DE60023916T2

DE60023916T2 - Vorrichtung und verfahren zur paketübertragung in einem ringnetzwerk

Info

Publication number: DE60023916T2
Application number: DE60023916T
Authority: DE
Inventors: Jean-Lou Dupont
Original assignee: Marconi Intellectual Property Ringfence Inc
Current assignee: Ericsson AB
Priority date: 1999-08-23
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2020-07-29
Also published as: JP3624886B2; JP2003507961A; WO2001015363A1; AU6616300A; CA2382746A1; EP1206858A1; DE60023916D1; US6724781B1; EP1206858B1; CA2382746C; ATE309648T1

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf das Gebiet von Netzwerken für die Datenübermittlung gerichtet. Insbesondere stellt die Erfindung ein System und ein Verfahren zum Transport von Datenpaketen in einem Ringnetzwerk zur Verfügung, welches besonders gut geeignet ist zum Transport asymmetrischer Datenströme von einer gemeinsamen punktförmigen Quelle, die an das Ringnetzwerk gekoppelt ist, wie beispielsweise ein Internetzugang, zu einer Vielzahl nachgelagerter lokaler Knoten. In einer solchen Konfiguration strömt die überwiegende Mehrheit der Datenpakete vom Internetzugang zu den lokalen Knoten, und nur eine geringe Anzahl der Datenpakete strömt von den lokalen Knoten zum Internetzugang zurück.
Ringnetzwerke sind im Stand der Datenübertragung wohl bekannt. Typische Ringsysteme beinhalten Fiber Distributed Digital Interface („FDDI")-Ringe, Token-Ring-Strukturen und in letzter Zeit Synchronous Optical Network („SONET")-Ringe. Ein Ringnetzwerk beinhaltet typischerweise eine Vielzahl von Netzwerkknoten, die durch einen oder mehrere Kanäle (oder Pfade) zur Datenübermittlung aneinander gekoppelt sind. Diese Netzwerkknoten können sich wiederum an lokale Knoten oder Netzwerke oder an andere Ringstrukturen koppeln.
EP 924 952 betrifft eine vielschichtige Architektur für Netzwerke zur Datenübermittlung, welche eine erste Schicht umfassen, welche ein Transportnetzwerk bildet, und eine zweite Schicht, die ein Servicenetzwerk bildet. Das Transportnetzwerk ermöglicht das Management der Bandbreiten, eine hohe Kapazität und eine physische Überlebensfähigkeit der Schicht, und das Servicenetzwerk ermöglicht die Schaltung und das Routing des Datenverkehrs, die Überlebensfähigkeit der Serviceschicht und andere anwenderorientierte Dienste (Services).
In einem SONET-Netzwerk können die Netzwerkknoten logisch miteinander durch eine Vielzahl von virtuellen Pfaden verbunden sein, die auf den einen oder mehreren physischen Netzwerkverbindungen koexisitieren, die die Knoten aneinander koppeln. Jeder virtuelle Pfad kann eine Vielzahl von virtuellen Kanälen beinhalten, wobei jeder virtuelle Pfad Pakete (oder Zellen)(packets/cells) transportiert, die gemäß des SONET-Standardformats formatiert sind, welches bekannt ist als Synchronous Payload Envelope („SPE"). Ein SONET-System, welches virtuelle Pfade und virtuelle Kanäle zwischen den Netzwerkknoten enthält, wird in der gemeinhin zugeordneten US-Patentanmeldung der Seriennummer (S/N) 09/324,244 offenbart, die als US 6,594,232 veröffentlicht wurde. SPE definiert ferner die Datenzellen als Overhead- und Payload-Abschnitte. Die Overhead-Informationen werden dazu verwendet, die Arbeitsweise und die Instandhaltung des Netzwerks zu gewährleisten, wohingegen die Payload-Informationen die versendbaren Informationen des Systems darstellen, die in einem bestimmten virtuellen Kanal transportiert werden. Die physische Netzwerkverbindung, welche die Netzwerkknoten überspannt, kann eine oder mehrere Verbindungen für eine Faseroptik enthalten. In einigen Netzwerktopologien trägt eine einzige Faser Payload-Informationen in beide Richtungen um den Ring herum, wohingegen in anderen Netzwerktopologien eine Faser für den einen Richtungssinn besteht, und eine weitere Faser für den anderen Richtungssinn. In einem SONET-Ringnetzwerk werden diese beiden Richtungssinne typischerweise als Ost- und West-Richtungen des Rings bezeichnet.
Ein wichtiges Konzept bei der Gestaltung von Ringnetzwerken ist eine Sicherungsschaltung für den Datenpfad. Eine Sicherungsschaltung für den Datenpfad enthält eine Abtastung, sobald im Ringnetzwerk ein Fehler aufgetreten ist, und das Routing des Datenverkehrs, um der fehlerhaften Verbindung Rechnung zu tragen. Bei einigen Ringsystemen wird ein separater Kanal für den Schutz des Datenpfads oder der Verbindung zur Verfügung gestellt, so dass, sobald der Hauptdatenpfad unterbrochen ist (oder in anderer Weise nicht funktioniert), das System den Datenverkehr auf den Schutzkanal umschaltet. Solche Systeme erfordern jedoch einen separaten physischen Kanal zwischen den Netzwerkknoten ebenso wie eine zusätzliche Hardware, um den Kanal für den Schutz des Datenpfads zu unterstützen. Darüber hinaus wird, sobald der Kanal (oder die Verbindung) für den Schutz des Datenpfads physisch in Nachbarschaft zur Hauptverbindung zwischen den Knoten geleitet wird (wie es üblich ist), ein Fehler (beispielsweise eine Faserunterbrechung der Hauptverbindung verursacht durch einen Grabenbagger oder durch eine andere schwere Maschine) wahrscheinlich darin resultieren, dass der Kanal für den Schutz des Datenpfads gleichfalls fehlerhaft wird. Eine besondere „Übermittlungs-basierende" Sicherungsschaltung für den Datenpfad und ein Verfahren werden in der gemeinhin zugeordneten US-Patentanmeldung S/N 09/324,244 offenbart.
Ein weiteres wichtiges Konzept bei der Gestaltung eines Ringnetzwerkes ist kürzlich aufgetaucht und bezieht sich primär aber nicht ausschließlich auf das Problem des Datentransports von Daten vom Internettyp zwischen einer Vielzahl von Anwendern und einem üblichen Internetzugangsknoten. In einem SONET-Ringnetzwerk wird eine Vielzahl von Punkt-zu-Punkt-Anschlüssen typischerweise zwischen den Netzwerkknoten im Ring unterstützt. Diese dezidierten Punkt-zu-Punkt-Anschlüsse ermöglichen typischerweise eine ziemlich große Bandbreite. Jedoch betrifft ein Problem bei der Verwendung dieser Typen von Punkt-zu-Punkt-Anschlüssen für Internetdaten die Tatsache, dass mit der Ausnahme von bestimmten Zeitabschnitten eines hohen Datenverkehrs ein Großteil der Bandbreite, die der Punkt-zu-Punkt-Verbindung gewidmet ist, verschwendet wird.
Ein weiteres Problem beim Festlegen der Datenwege von Daten vom Internettyp über ein Ringnetzwerk, welches eine Vielzahl von zwischengelagerten Netzwerkknoten umfasst, besteht in der Latenz, insbesondere in der nachgelagerten Latenz. Die nachgelagerte Latenz ist ein Ausdruck, der den Zeitaufwand beschreibt, der benötigt wird, um Datenpakete von einem üblichen Zugang eines Verbindungspunkts, wie beispielsweise ein Internetzugang, an die lokalen Knoten (d.h. an die Kunden) zu übermitteln, welche an die Netzwerkknoten des Ringnetzwerks gekoppelt sind. Die vorgelagerte Latenz ist ein Ausdruck, der sich auf die Zeitverzögerung in die andere Richtung bezieht, d.h. von den lokalen Knoten zum Zugang. Die nachgelagerte Latenz ist wegen der inhärenten Asymmetrie des Datenstroms eine besonders wichtige Angelegenheit für Internetanwendungen. Da die meisten Anwendungen vom Internettyp gegen das Herunterladens von Informationen stark verzerrt sind, im Gegensatz zum Hinaufladen, ist es besonders wichtig, die nachgelagerte Latenz durch die Netzwerkknoten zu minimieren.
Ein gegenwärtig bekannter Versuch zum Transport von Datenpaketen über ein Ringnetzwerk ist das ATM (Asynchroner Übertragungsmodus, (Asynchronous Transfer Mode)) über das SONET. Bei diesem Typ der Implementierung müssen jedoch die Datenpakete vollständig an den Netzwerkknoten gepuffert werden, bevor der Knoten bestimmen kann, ob die ATM-Informationen an einem lokalen Knoten ausgekoppelt oder ob diese Informationen an einen anderen Netzwerkknoten weitergeleitet werden sollen. Diese Pufferstufe im Weiterleitungsmechanismus des ATM über das SONET ist langsam und erhöht daher die Latenz durch jeden Netzwerkknoten des Rings. Diese Anordnung ist im Allgemeinen bekannt als ein Zugang zum Speichern und Weitersenden und wird auch typischerweise in vielen Produkttypen zum Weiterleiten der Datenpakete verwendet. Diese Produkte zum Weiterleiten leiden gleichfalls unter einer hohen Latenz, wenn sie im nachgelagerten Datenpfad eines Ringnetzwerks verwendet werden.
Daher kann die erfindungsgemäße Aufgabe darin gesehen werden, die Zeitverzögerung (Latenz) zu reduzieren, die mit dem Transport von Daten durch Netzwerkknoten verbunden ist.
Dieses Problem wird durch ein SONET-Ringnetzwerk gemäß Anspruch 1, einem Ringnetzwerk gemäß Anspruch 2, einem SONET-Datenübermittler zum Einkoppeln/Auskoppeln von Daten gemäß Anspruch 16 und ein Verfahren gemäß Anspruch 19 gelöst.
Ein Ringnetzwerk enthält eine Vielzahl von Netzwerkknoten, die einen Agenten für eine Sicherungsschaltung enthalten und wenigstens eine schnelle nachgelagerte Schaltung für den Datenpfad, welche eine Cut-Through-Funktion niedriger Latenz für ein Datenpaket zur Weiterleitung der Datenpakete von einem vorgelagerten Knoten an einen nachgelagerten Knoten ermöglicht. Die Netzwerkknoten enthalten drei Schnittstellen, nämlich zwei Schnittstellen zur Kopplung des Netzwerkknotens an andere Netzwerkknoten im Ringnetzwerk, und eine dritte Schnittstelle zur Kopplung des Netzwerkknotens an einen lokalen Knoten. Eine Vielzahl von virtuellen Pfaden wird zwischen einem Zugang für ein Datenpaket zur Verfügung gestellt, beispielsweise einem Internetzugang, und den lokalen Knoten, die an die Netzwerkknoten des Ringnetzwerks gekoppelt sind. Ein virtueller Kanalidentifikator ist in die Datenpakete eingebettet, die im Netzwerk transportiert werden, so dass der Agent für eine Sicherungsschaltung in jedem Netzwerkknoten bestimmen kann, ob die erhaltenen Datenpakete zum lokalen Netzwerkknoten oder an die nachgelagerte Cut-Through-Schaltung niedriger Latenz des Datenpfades weitergeleitet werden. Ein SONET-Ringnetzwerk wird zur Verfügung gestellt zum Transport von Internetdatenpaketen zwischen einem Internetzugang und einer Vielzahl von Knoten für Datenübermittler für das Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen, die in einer Ringtopologie organisiert sind. Das Ringnetzwerk enthält: (A) eine Vielzahl lokaler Knoten, die an die Knoten des Datenübermittler für das Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen gekoppelt sind, wobei das Ringnetzwerk so ausgestattet ist, dass ein virtueller Kanal zwischen jedem lokalen Knoten und dem Internetzugang durch die Vielzahl der Knoten für die Datenübermittlung für das Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen gebildet wird; (B) eine Vielzahl virtueller Kanalidentifikatoren, die in die Internetdatenpakete eingebettet sind, wobei jedem virtuellen Kanalidentifikator ein bestimmten Kanal zugeordnet ist, der zwischen einem lokalen Knoten und dem Internetzugang gebildet wird; und (C) wobei jeder Knoten zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen für die Datenübermittlung enthält: (1) Ost- und West-Agenten für das SONET zum Übermitteln und Empfangen von SONET-Datensignalen an und von zwei anderen Knoten zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen für die Datenübermittlung; (2) Ost- und West-Agenten für die Datenpakete auf dem SONET zum Weiterverarbeiten der Internetdatenpakete, die in den SONET-Datensignalen transportiert werden; und (3) einen Agenten für eine Sicherungsschaltung, enthaltend eine nachgelagerte schnelle Ost nach West-Schaltung, eine nachgelagerte schnelle West nach Ost-Schaltung und eine lokale Schnittstellenschaltung zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen, wobei die nachgelagerten schnellen Schaltungen eine Kopierschaltung und einen schnellen Cut-Through-Paketfilter enthalten, und wobei die lokale Schnittstellenschaltung zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen einen Drop-Side-Paketfilter enthält. In diesem Netzwerk sind die Agenten für eine Sicherungsschaltung so konfiguriert, dass sie empfangene Internetdatenpakete entweder an die nachgelagerten schnellen Ost nach West-Schaltungen oder die nachgelagerten schnellen West nach Ost-Schaltungen weiterleiten, und die Kopierschaltung so arbeitet, dass sie die empfangenen Internetdatenpakete am schnellen Cut-Through-Filter und dem Drop-Side-Paketfilter dupliziert, welche die Internetdatenpakete, die auf dem eingebetteten virtuellen Kanalidentifikator basieren, filtern.
Ein Ringnetzwerk wird zur Verfügung gestellt, welches enthält: (i) eine Vielzahl von Netzwerkknoten, die in einer Ringstruktur verbunden sind, wobei einer der Netzwerkknoten mit einem Datenpaketzugang verbunden ist, und die übrigen Netzwerkknoten mit lokalen Knoten verbunden sind; (ii) eine Vielzahl von virtuellen Kanälen, welche zwischen jedem lokalen Knoten und dem Datenpaketzugang durch die Vielzahl der Netzwerkknoten gebildet werden; und (iii) eine Vielzahl von Agenten zum Weiterleiten/Auskoppeln der Pakete, welche an den Netzwerkknoten in Betrieb sind. Jeder der Agenten zum Weiterleiten/Auskoppeln der Pakete enthält: (a) wenigstens eine nachgelagerte schnelle Schaltung auf einem Pfad zum Weiterleiten von Datenpaketen von einem Netzwerkknoten an einen anderen Netzwerkknoten im Ringnetzwerk; und (b) eine lokale Schnittstellenschaltung zum Einkoppeln/Auskoppeln, um Datenpakete am lokalen Netzknoten, der mit dem Netzwerkknoten verbunden ist, auszukoppeln. In diesem Netzwerk leiten die Agenten zum Weiterleiten/Auskoppeln empfangene Datenpakete weiter, entweder an die schnelle nachgelagerte Schaltung des Datenpfads oder an die lokale Schnittstellenschaltung zum Weiterleiten/Auskoppeln durch Überprüfung eines virtuellen Kanalidentifikators, der in die Datenpakete eingebettet ist.
Ein Datenübermittler für das Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen (Add/Drop Multiplexer; ADM) für das SONET hat drei Schnittstellen, eine Ost-Schnittstelle des SONETs, eine West-Schnittstelle des SONETs und eine lokale Schnittstelle zum Einkoppeln/Auskoppeln. Das ADM für das SONET der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise: (A) Ost- und West-Agenten für das SONET zum Absenden und Empfangen von SONET-Datensignalen an und vom ADM und zwei anderen SONET-ADMs, welche mit den Ost- und West-Schnittstellen des SONETs verbunden sind; (B) Ost- und West-Agenten für das Paket auf dem SONET (POS), welche jeweils mit den Ost- und West-Agenten des SONETs zum Transportieren der Datenpakete in den SONET-Datensignalen verbunden sind; und (C) einen Agenten für eine Sicherungsschaltung enthaltend zwei nachgelagerte schnelle Schaltungen auf Datenpfaden, wobei eine der nachgelagerten schnellen Schaltungen der Datenpfade den West-POS-Agenten mit dem Ost-POS-Agenten verbindet, und die andere nachgelagerte schnelle Schaltung der Datenpfade den Ost-POS-Agenten mit dem West-POS-Agenten verbindet. In dieser Anordnung leitet der Agent für die Sicherungsschaltung des SONET-ADMs erhaltene Datenpakete entweder an die zwei nachgelagerten schnellen Schaltungen des Datenpfads oder an die lokalen Schnittstellen zum Einkoppeln/Auskoppeln weiter durch Überprüfung des virtuellen Kanalidentifikators, der in den Datenpaketen eingebettet ist.
Ein Verfahren zum Transport von Datenpaketen in einem Ringnetzwerk enthält die folgenden Schritte: (a) Bildung einer Vielzahl von virtuellen Pfaden zwischen einem Knoten eines Datenpaketzugangs und einer Vielzahl von lokalen Knoten durch eine Vielzahl von Netzwerkknoten, welche das Ringnetzwerk bilden; (b) Zurverfügungstellen eines virtuellen Kanalidentifikators in den Datenpaketen, welche zum und vom Zugangsknoten und der Vielzahl der Netzwerkknoten transportiert werden, wobei der virtuelle Kanalidentifikator den zugehörigen virtuellen Pfad identifiziert, dem die Datenpakete zugeordnet sind; und (c) Filtern der Datenpakete an den Netzwerkknoten durch Überprüfen der virtuellen Kanalidentifikatoren, um zu bestimmen, ob die Datenpakete an einem zugeordneten lokalen Knoten ausgekoppelt oder ob die Datenpakete durch einen anderen Netzwerkknoten durchgeleitet werden sollen.
Die vorliegende Erfindung bewältigt die Nachteile der gegenwärtig bekannten Ring-basierenden Netzwerke, welche Daten vom Internettyp transportieren, und ermöglicht viele Vorteile wie beispielsweise: (1) eine Optimierung für Ring-basierende Zugangssysteme; (2) Zurverfügungstellen nachgelagerter Cut-Through-Mechanismen mit niedriger Latenz; (3) eine leichte Rekonfigurierbarkeit als Ansprechverhalten auf teilweise Netzwerkausfälle; (4) Optimierung für asymmetrische Datenströme, beispielsweise Daten vom Internettyp; und (5) macht von der Bandbreite des System einen besseren Gebrauch als End-zu-End-Verknüpfungen durch Zurverfügungstellen eines Mittels, um eine nachgelagerte Bandbreite zwischen einer Vielzahl von virtuellen Kanälen aufzuteilen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung erfüllt das oben festgestellte allgemeine Bedürfnis und ermöglicht viele Vorteile, wie sie durch die vorliegende Beschreibung offensichtlich werden, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
In den Zeichnungen bedeuten:
1 ist ein Blockdiagramm eines Ringnetzwerks, beispielsweise ein SONET-Netzwerk, welches das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung enthalten kann;
2 ist ein Blockdiagramm des Ringnetzwerks, das in 1 gezeigt wird, in welchem ein Fehler zwischen zwei der Netzwerkknoten im System aufgetreten ist;
3 ist ein Blockdiagramm des Ringnetzwerks, das in 1 gezeigt wird, in welchem eine Vielzahl von virtuellen Pfaden zwischen einer Vielzahl von lokalen Knoten und einem einzelnen Zugangsknoten gezeigt werden;
4 ist ein bevorzugter Plan eines Datenpakets/einer Datenzelle gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen Overhead- und einen Payload-Abschnitt enthält;
5 ist ein Blockdiagramm, welches verschiedene Elemente eines bevorzugten Netzwerkknotens zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen für die Datenübermittlung in einem SONET zeigt, und welches mehrere Systemelemente der vorliegenden Erfindung zur Ermöglichung des Weiterleitens eines asymmetrischen Datenpakets enthält;
6 ist ein grundlegendes Blockdiagramm eines Netzwerkknotens, der einen Agenten für eine Sicherungsschaltung aufweist und ein oder mehrere nachgelagerte schnelle Schaltungen für den Datenpfad zum schnellen Weiterleiten von Datenpaketen durch den Knoten, wobei der Knoten zum schnellen Weiterleiten des Datenpaketes in der West nach Ost-Richtung im Ringnetzwerk konfiguriert ist;
7 ist ein grundlegendes Blockdiagramm eines Netzwerkknotens, der einen Agenten für eine Sicherungsschaltung aufweist und einen oder mehrere nachgelagerte schnelle Schaltungen auf dem Datenpfad zum schnellen Weiterleiten der Datenpakete durch den Knoten, wobei der Knoten für das schnelle Weiterleiten des Datenpakets in der Ost nach West-Richtung im Ringnetzwerk konfiguriert ist;
8 ist ein detaillierteres Blockdiagramm des Netzwerkknotens aus 6;
9 ist ein detaillierteres Blockdiagramm des Netzwerkknotens aus 7;
10 ist ein Flussdiagramm, welches die Verfahrensschritte zeigt, die durch den Netzwerkknoten der 6–9 im nachgelagerten Datenpfad ausgeführt werden; und
11 ist ein Flussdiagramm, welches die Verfahrensschritte zeigt, die vom Netzwerkknoten der 6–9 im vorgelagerten Datenpfad ausgeführt werden.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 führt ein Systemdiagramm des Ringnetzwerks 10 aus, beispielsweise ein SONET-Netzwerk, welches die Funktionalität und die Architektur des Netzwerkknotens der vorliegenden Erfindung enthalten kann. Das Ringnetzwerk 10 enthält eine Vielzahl von Netzwerkknoten 12, die als N0–N5 markiert sind, welche in einer Ringstruktur durch einen oder mehrere Übermittlungswege 14A, 14B verbunden sind. Wie in 1 gezeigt, transportieren die zwei Pfade 14A, 14B SONET-Datenströme (viele Datenpakete/Datenzellen) in entgegengesetzte Richtungen um den Ring herum (d.h. in Ost- und Westrichtung). Die Übermittlungspfade 14A, 14B sind vorzugsweise optische Faserverbindungen (im SONET), könnten aber auch alternativ dazu elektrische Pfade oder sogar drahtlose Verbindungen sein (bei anderen Typen von Ringnetzwerken). Im Falle einer Verbindung mittels Faseroptik können die Pfade 14A, 14B in einer einzigen Faser 14 implementiert sein, in dualen Fasern 14A, 14B oder einigen anderen Verbindungskombinationen. Jeder Netzwerkknoten 12 ist vorzugsweise an zwei andere Netzwerkknoten 12 in der Ringstruktur 10 gekoppelt. Beispielsweise ist Netzwerkknoten N0 an die Netzwerkknoten N1 und N5 gekoppelt. Die Kopplung zwischen den Knoten in 1 ist wechselseitig, was bedeutet, dass jeder Knoten 12 Daten (Pakete/Zellen) übermittelt und empfängt an und von jeweils jedem der anderen zwei Knoten 12, mit welchen der Knoten verbunden ist. Jeder Netzwerkknoten 12 enthält mindestens zwei Schnittstellen zur Übermittlung/zum Empfang, jeweils eine Schnittstellenverbindung für einen weiteren Knoten 12. Die Netzwerkknoten 12 können viele der Typen der wohlbekannten Netzwerkvorrichtungen sein, beispielsweise wie Datenübermittler zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen für die Datenübermittlung (Add/Drop Multiplexer; „ADM"), Schalter, Vorrichtungen zum Festlegen der Datenwege, Querverbindungen oder andere Typen von Vorrichtungen. Die Vorrichtungen 12, die in 1 gezeigt sind, sind vorzugsweise ADMs. Ein ADM ist eine Vorrichtung mit drei Anschlüssen, die eine lokale Schnittstelle zum Einkoppeln/Auskoppeln aufweist, eine vorgelagerte Schnittstelle für einen Netzwerkknoten und eine nachgelagerte Schnittstelle für einen Netzwerkknoten. Ein detaillierteres Blockdiagramm eines bevorzugten SONET-ADMs gemäß der vorliegenden Erfindung wird unten mit Bezugnahme auf 5 beschrieben. Diese ADMs 12 sind an lokale Knoten 16 gekoppelt und werden dazu verwendet, um Pakete/Zellen von den lokalen Knoten 16 in den SONET-Datenstrom einzukoppeln, und werden umgekehrt dazu verwendet, um Pakete aus dem SONET-Datenstrom an die lokalen Knoten 16 auszukoppeln.
Die Netzwerkknoten 12, die in 1 gezeigt werden, können logisch durch eine Vielzahl von virtuellen Pfaden verbunden werden, welche in der physischen Verbindung/Verbindungen des Netzwerks 14 koexistieren. Virtuelle Pfade sind auch bekannt als logische Pfade oder „Leitungen". Beispielsweise besteht nur eine physische Verbindung vom Knoten N0 zum Knoten N1 bis Knoten N2, obwohl zahlreiche virtuelle Pfade zwischen diesen Knoten bestehen können, wie beispielsweise ein virtueller Pfad von N0 zu N1, ein weiterer von N0 zu N2 und ein weiterer von N1 zu N2. Jeder virtuelle Pfad kann eine Vielzahl von virtuellen Kanälen beinhalten, wobei jeder virtuelle Pfad Datenpakete (oder Zellen) transportiert, die gemäß des SONET-SPE formatiert sind. Die Verwendung dieser „virtuellen Pfade" in einem SONET-Ringnetzwerk wird detaillierter in der häufig zugeordneten US-Patentanmeldung S/N 09/324,244 („die '244-Anmeldung") beschrieben. Für Informationen bezüglich SONET-Formaten, Maschinengeschwindigkeiten und Schaltungsbeschreibung vergleiche John Bellamy, Digital Telephony, 2. Auflage (1991), Seiten 403–425.
2 führt ein Blockdiagramm des Ringnetzwerks 10 aus, das in 1 gezeigt ist, in welchem ein Fehler 22 zwischen zwei der Netzwerkknoten 12 (N5 und N4) im System aufgetreten ist. Dies ist ein Beispiel für eine Situation, in der ein Mechanismus für eine Pfadsicherung im System ausgelöst werden kann, um zu verhindern, dass zusätzliche Datenpakete zur fehlerhaften Verbindung 22 übermittelt werden, wobei dieser Mechanismus das System effizienter macht.
Wie in 2 gezeigt, ist eine Anomalie (oder ein fehlerhafter Zustand) 22 in den Verbindungen zwischen den Netzwerkknoten N5 und N4 des Ringnetzwerks 10 vorhanden. Dieser fehlerhafte Zustand 22 kann eine Verbindungsunterbrechung sein (beispielsweise wenn ein Faseroptikkabel während einer Grabungsoperation beschädigt wird), ein Abbau im Signallevel zwischen den Knoten oder ein Abbau in der Signalqualität (beispielsweise ein Anstieg in der Bit-Irrtums-Rate). Auf jeden Fall können die Netzwerkknoten 12 so programmiert werden, dass sie auf viele verschiedene Anomalitätstypen reagieren. Bei Anwendung der Lehre der '244-Anmeldung wird, sobald der Fehler detektiert wird, der Netzwerkknoten 12 programmiert (durch einen eingefügten virtuellen Pfadcontroller), um erhaltene Pakete/Zellen von der Anomalie 22 weg zu „umhüllen" durch Zurücksenden der Pakete/Zellen zum Übermittlungsknoten, an dem sie entstanden sind, und wo sie letztendlich zu ihrem Bestimmungsknoten auf der anderen Seite des Fehlers geschickt werden.
Jetzt soll als Beispiel der Datenstrom aus 2 (20A–20G) betrachtet werden. In diesem Beispiel sind Datenpakete vom lokalen Knoten LN0 (verbunden mit dem Netzwerkknoten N0) für den lokalen Knoten LN3 (an den Netzwerkknoten N3 gekoppelt) bestimmt. Anfänglich (vor der Anomalie) übermittelt der Knoten N0 die Pakete von LN0 im Uhrzeigersinn (oder in östlicher Richtung) um den Ring 10 herum in Richtung N3. Dann aber tritt der Fehler 22 zwischen den Knoten N5 und N4 auf, der die Übertragung entlang dieses Unterpfads des Rings unmöglich macht. Das System, welches in der '244-Anmeldung beschrieben ist, detektiert die Anomalie an die Knoten N5 und N4 und initiiert eine Umhüllungsfunktion an diesen Knoten, so dass irgendwelche hereinkommenden Pakete, welche nicht an die jeweiligen lokalen Verbindungen ausgekoppelt werden (d.h. „Through"-Pakete) in die entgegengesetzte Richtung zurückgeleitet werden. In dieser Art werden die Pakete/Zellen, die an N5 von N0 empfangen werden, zurück zu N0 entlang des Pfades 20C geleitet, und dann zu N1, N2 und N3 entlang der Pfade 20D, 20E und 20F, wo sie aus dem SONET-Ring an die lokalen Knoten LN3 entlang des Pfades 20G ausgekoppelt werden.
2 und die damit verknüpfte Beschreibung sind in der vorliegenden Anmeldung enthalten, um weiter die Wichtigkeit des Zurverfügungstellens eines Netzwerkknotens mit zwei schnellen nachgelagerten Schaltungen des Datenpfades und einem damit verknüpften Agenten für eine Sicherungsschaltung des Datenpfades zu erklären. Wie detaillierter unten beschrieben wird, stellt die vorliegende Erfindung einen Netzwerkknoten zur Verfügung, welcher schnelle nachgelagerte Schaltungen für Datenpfade mit niedriger Latenz sowohl in Ost nach West- und West nach Ost-Richtung um das Ringnetzwerk herum aufweist, und welcher ebenso einen Agenten für eine Sicherungsschaltung zur Verfügung stellt, der in der Lage ist, den Netzwerkknoten als Folge des Ansprechverhaltens auf einen fehlerhaften Zustand zu rekonfigurieren.
3 ist ein Blockdiagramm des Ringnetzwerkes, welches in 1 gezeigt ist, in welchem eine Vielzahl von virtuellen Pfaden 14C zwischen einer Vielzahl von lokalen Knoten 16 (LN1–LN5) und einem einzelnen Zugangsknoten 16A (LN0) für ein Datenpaket gezeigt werden. Dieses Diagramm ist besonders anwendbar auf eine Anwendung eines Internetzugangs, bei dem das Ringnetzwerk (und seine zugeordneten Netzwerkknoten 12) mit einem gemeinsamen Zugangs/Ausgangspunkt im Ring verbunden sind, in diesem Fall mit LN0 16A. Daher kann LN0 ein Internetzugang sein, der das Ringnetzwerk an ein externes WAN koppelt, beispielsweise das Internet, etwa über eine Art Verbindung mit hoher Geschwindigkeit für ein Datenpaket.
In dieser beispielhaften Konfiguration gibt es sechs virtuelle Pfade 14C, von denen jeder eine logische Verbindung zwischen einem der lokalen Knoten 16 und dem Zugangsknoten 16A für das Internet bildet. Diese logischen Verbindungen werden durch die Netzwerkknoten 12 bewerkstelligt, welche das Ringnetzwerk bilden. Bei dieser Art von Anwendung, d.h. dem Internetzugang, gibt es eine Knoten-zu-Knoten-Kommunikation, die sehr schwach ist. Fast alle Daten auf dem Ringnetzwerk werden innerhalb der virtuellen Pfade 14C zwischen den lokalen Knoten 16 und dem gemeinsamen Ausgangs-/Zugangspunkt 16A transportiert.
Gleichfalls charakteristisch für diesen Anwendungstyp ist das Konzept eines asymmetrischen Datenflusses. Internetdaten werden typischerweise als Daten mit nachgeschalteter hoher Bandbreite und als Daten mit vorgeschalteter relativ niedriger Bandbreite gesehen. Für die typischste Internetanwendung, dem Web-Browsing, laden der Benutzer oder die Benutzer an den lokalen Knoten 16 eine enorme Datenmenge (einschließlich Text, Grafiken, Ton, Animationen, Filme, etc.) vom Internetzugangsknoten 16A herunter, laden aber nur eine kleine Menge von Daten herauf – typischerweise Anforderungen nach mehr Informationen. Obwohl ein virtueller Pfad zwischen dem Zugangsknoten 16A und den lokalen Knoten 16 erzeugt werden kann, müssen in der Realität die Datenpakete durch einen oder mehrere zwischengelagerte Netzwerkknoten 12 fließen, von denen jeder bestimmen muss, ob er die Datenpakete durchlässt, oder ob er sie an die verknüpften lokalen Knoten 16 auskoppelt. Daher ist es wichtig die Zeitverzögerung (oder Latenz) zu minimieren, die mit dem Datentransport durch die Netzwerkknoten 12 verknüpft ist. Dies ist besonders zutreffend für lokale Knotenverbindungen, welche einige Netzwerkknoten vom Zugangsknoten 16A entfernt sind, da die Latenz durch jeden Netzwerkknoten akkumuliert und daher die Leistungsfähigkeit des Netzwerks weiter herabsetzt.
3 zeigt gleichfalls, wie das Ringnetzwerk durch Minimierung der Latenz der virtuellen Pfade 14C optimiert werden kann – d.h. durch die Anzahl der Netzwerkknoten, durch die ein bestimmtes Datenpaket fließen muss, um zu seinem lokalen Bestimmungsknoten 16 zu gelangen. Im beispielhaften Netzwerk, welches in 3 gezeigt ist, werden die virtuellen Pfade 14C durch Konfigurieren des Rings in zwei Hälften minimiert, mit Datenpaketen, welche in eine Richtung zu den Netzwerkknoten N1 und N2 fließen, und in die andere Richtung zu den Netzwerkknoten N4 und N5. Da Netzwerkknoten N3 sich in gleichen Abständen befindet (hinsichtlich einer Anzahl von Knoten weg von der Paketquelle 16A), ist zu beachten, dass er so konfiguriert werden kann, dass er sich zu beiden Seiten des Ringes befindet. Die Verteilung der Netzwerkknoten 12 in dieser Art und Weise optimiert gleichfalls die verfügbare Bandbreite des Ringnetzwerks. Diese virtuellen Pfadverbindungen werden durch ein Verfahren bewerkstelligt, das auf dem Gebiet des SONETs bekannt ist als „Bereitstellen" („provisioning").
4 stellt einen bevorzugten Plan eines Datenpakets/Datenzelle 30 gemäß der vorliegenden Erfindung dar, welcher einen Payload-Abschnitt 32 und einen Overhead-Abschnitt 34 enthält, in welche spezielle Signalidentifikatoren (oder Signalanzeiger) 36, 38 im Overhead-Abschnitt 34 des Datenpakets eingebettet sind. Einer dieser Indikatoren ist ein virtueller Kanalidentifikator („VCI", Virtual Channel Identifier) 36, der den jeweiligen virtuellen Pfad 14C und den virtuellen Kanal im virtuellen Pfad identifiziert, mit dem das Datenpaket verbunden ist. Dieser virtuelle Kanalidentifikator ist in jedes Datenpaket am übermittelnden Netzwerkknoten eingebettet, der im beispielhaften System, welches in 3 gezeigt ist, der Netzwerkknoten N0 12 für alle nachgelagerten Datenpakete ist, welche vom Zugang des Datenpaketzugangs 16A zu der Vielzahl der lokalen Knoten 16 fließen. Vorgelagerte Datenpakete können auf dem Netzwerk durch irgendeinen der Netzwerkknoten 12 übermittelt werden. Wie detaillierter unten beschrieben wird, verwendet die vorliegende Erfindung diese Informationen, um zu bestimmen, ob die Datenpakete zu einem verknüpften lokalen Knoten 16 weitergeleitet werden oder zu einen anderen Netzwerkknoten. Das VCI 36 ist vorzugsweise ein Multi-Bit-Signal, welches den übermittelnden Knoten identifiziert, der das Datenpaket auf dem Ringnetzwerk 10 abschickte ebenso wie der jeweilige virtuelle Kanal, mit dem das Datenpaket verknüpft ist. Diese spätere Identifizierung ist notwendig, da ein Übermittler für einen bestimmten Netzwerkknoten 12, beispielsweise Knoten N0, mehrere virtuelle Kanäle aufweisen kann, die damit verknüpft sind, und jeder dieser virtuellen Kanäle vielleicht individuell durch die Netzwerkknoten 12 identifiziert werden muss.
Das Paket/die Zelle kann gemäß der SONET-SPE-Struktur formatiert werden, wie im Falle eines SONET-Ringnetzwerks, oder gemäß einer anderen Rahmenstruktur, welche Payload- und Overhead-Abschnitte im Falle anderer Typen von Ringnetzwerken aufweist. Der Payload-Abschnitt enthält die verwendbaren Informationen, die auf dem Ringnetzwerk transportiert werden, und der Overhead-Abschnitt enthält typischerweise Informationen zur Bedienung und zur Instandhaltung, welche durch das Netzwerk verwendet werden, um den Transport des Datenpakets zu ermöglichen.
5 ist ein Blockdiagramm, welches mehrere Elemente eines bevorzugten Datenübermittlers für das Einkopplen/Auskoppeln von Signalen (add-drop multiplexer; „ADM") für den SONET-Netzwerkknoten gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist. Der bevorzugte ADM ist eine Vorrichtung mit drei Schnittstellen. Zwei der Schnittstellen, nämlich die Schnittstellen des vorgelagerten und des nachgelagerten Netzwerkknotens 14 dienen zum Transport der SONET-Datensignale zu zwei anderen Netzwerkknoten, nämlich zu einem Knoten, der dem zugehörigen ADM vorgelagert ist, und zu einem weiteren Knoten, der dem ADM nachgelagert ist. Die Schnittstellen 14 für den vorgelagerten und den nachgelagerten Netzwerkknoten werden auch als Ost- und West-Schnittstellen bezeichnet, abhängig von der Positionierung des jeweiligen Knotens auf dem Ringnetzwerk. Die dritte Schnittstelle ist die lokale Schnittstelle 40 zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen, welche den Netzwerkknoten 12 mit dem entsprechenden lokalen Knoten 16 verbindet.
Die Ost- und West-Schnittstellen 14 sind an die entsprechenden Übermittler/Empfänger (Transmitter/Receiver; „T/R")-Schnittstellenschaltungen 48A, 48B im ADM gekoppelt – nämlich einem Ost-SONET-T/R-Agenten 48B und einem West-SONET-T/R-Agenten 48A. Die zwei Schnittstellen 14 entsprechen den zwei Richtungsabläufen um das Ringnetzwerk herum. Die zwei SONET-T/R-Agenten 48A, 48B sind zwischen die Schnittstellenverbindungen 14 und den zugehörigen Ost- und West-Agenten für die Datenpakete auf dem SONET (East and West Packet-Over SONET; „POS") 46A, 48B gekoppelt. Die POS-Agenten sind wiederum an einen Agenten 44 für ein Frame-Relais (frame relay („FR"); frame relay („FR") agent) gekoppelt, der gleichfalls an den lokalen Knoten 16 über eine Schnittstelle 40 eines lokalen Knotens gekoppelt ist.
Es wird nun beispielhaft der Netzwerkknoten N1 betrachtet, der in 3 gezeigt ist. Dieser Knoten ist hinsichtlich des Transportes der Datenpakete des Internetzugangs 16A um das Ringnetzwerk herum dem Netzwerkknoten N0 nachgelagert und dem Netzwerkknoten N2 vorgelagert. Daher ist einer der SONET-T/R-Agenten 48A, 48B an den vorgelagerten Knoten N0 gekoppelt und wird daher als die vorgelagerte Schnittstelle des Netzwerkknotens bezeichnet, und der andere SONET-T/R-Agent ist an den nachgelagerten Knoten N2 gekoppelt und wird daher als die nachgelagerte Schnittstelle des Netzwerkknotens bezeichnet.
Die Ost- und West-SONET-T/R-Agenten 48A, 48B ermöglichen es der SONET-Schicht mit dem Ringnetzwerk 10 in Verbindung zu treten, um die SONET-Datensignale weiterzuverarbeiten, und stellen auch die Schnittstelle des SONET-Protokolls zum POS-Protokoll dar. Die entsprechenden POS-Agenten 46A, 46B senden und erhalten Datenpakete vom FR-Agenten 44 und koppeln sie an die SONET-Agenten 48A, 48B. Diese POS-Agenten 46A, 46B verwenden Definitionen des Standard-POS-Protokolls, um die Pakete im SONET-SPE einzuhüllen. Der FR-Agent 44, der auch bei dieser Anwendung als der „Agent zum Weiterleiten/Auskoppeln des Datenpakets („packet forwarding/dropping agent") bezeichnet wird, ist ein Agent auf einem höheren Level, der Punkt-zu-Punkt-Kommunikationen über das Netzwerk 10 ermöglicht, und der die zahlreichen virtuellen Kanäle auf- und abbaut, welche im SONET-Datenstrom und den einkoppelnden/auskoppelnden Datenpaketen zu und von der lokalen Knotenverbindung 40 erzeugt werden können. Der Agent 44 zum Weiterleiten/Auskoppeln des Datenpakets enthält vorzugsweise einen Agenten 42 für eine Sicherungsschaltung und ein Paar nachgeschalteter schneller Schaltungen 52 auf dem Datenpfad, nämlich eine schnelle nachgelagerte Schaltung auf dem Datenpfad zum Weiterleiten der Pakete in die West nach Ost-Richtung, und eine zweite nachgelagerte schnelle Schaltung auf dem Datenpfad zum Weiterleiten der Pakete in die Ost nach West-Richtung.
6 stellt ein grundlegendes Blockdiagramm eines Netzwerkknotens 12 dar, welcher die Funktionalität zeigt, welche durch den Agenten 44 zum Weiterleiten/Auskoppeln des Datenpakets der vorliegenden Erfindung ermöglicht wird. Der Agent 44 zum Weiterleiten/Auskoppeln enthält einen Agenten 42 für eine Sicherungsschaltung, welcher an die drei Schnittstellen des Netzwerkknotens 12 gekoppelt ist – die Ost- und West-Schnittstellen 14, welche auch bekannt sind als die vorgelagerten und nachgelagerten Schnittstellen des Netzwerkknotens, und die lokale Schnittstelle 40 zum Einkoppeln/Auskoppeln. Intern zum Agenten 44 zum Weiterleiten/Auskoppeln ist der Agent 42 für die Sicherungsschaltung weiter an die zwei nachgelagerten schnellen Schaltungen 52 des Datenpfades gekoppelt, von denen einer (wie auf der linken Seite der 6 gezeigt) den Durchlass mit geringer Latenz in die West nach Ost-Richtung ausführt, und der zweite (wie auf der rechten Seite der 6 gezeigt) den Durchlass mit geringer Latenz in die Ost nach West-Richtung ausführt.
Intern zum Agenten 42 für die Sicherungsschaltung befindet sich eine Vielzahl von Schaltungsknoten 50 zum Konfigurieren und Rekonfigurieren des Weiterleitungsweges der Datenpakete durch die Schnittstellen der Netzwerkknoten. In der Konfiguration nach 6 ist die West-Schnittstelle des virtuellen Pfades 14 die vorgelagerte Schnittstelle des Netzwerkknotens, und die Ost-Schnittstelle 14 des virtuellen Pfades ist die nachgelagerte Schnittstelle des Netzwerkknotens. Wiederum in Bezug auf das Beispiel des Netzwerkknotens N1 in 3 ist die vorgelagerte Schnittstelle des Netzwerkknotens an den vorgelagerten Netzwerkknoten N0 gekoppelt, und die Schnittstelle des nachgelagerten Netzwerkknotens ist an den nachgelagerten Netzwerkknoten N2 gekoppelt. Intern zum Agenten 42 für eine Sicherungsschaltung werden die Schaltungsknoten 50 so konfiguriert, dass nachgelagerte Datenpakete vom vorgelagerten Netzwerkknoten N0 an der West-Schnittstelle 14 des virtuellen Pfades empfangen und zur Weiterverarbeitung zur nachgelagerten schnellen Ost nach West-Schaltung 52 weitergeleitet werden (auf der linken Seite der 16). Wie unten detaillierter beschrieben wird, verwendet die schnelle nachgeschaltete Schaltung 52 des Pfades den eingebetteten virtuellen Kanalidentifikator 36 in den Datenpaketen um zu bestimmen, ob die Pakete an der lokalen Schnittstelle 40 zum Einkoppeln/Auskoppeln ausgekoppelt werden, oder ob ein Durchlass mit geringer Latenz zur Ost-Schnittstelle des virtuellen Pfades und deshalb auf den nachgelagerten Netzwerkknoten N2 durchgeführt wird.
In dieser Konfiguration wird der nachgelagerte schnelle Ost nach West-Pfad 52 (auf der rechten Seite der 6) nicht verwendet. Wenn sich jedoch irgendwo im Ringnetzwerk 10 das Durchtrennen des Kabels ereignet, kann der Agent für die Sicherungsschaltung den Netzwerkknoten 12 durch erneute Weiterleitung der Schaltungsknoten 50 des Agenten 42 für die Sicherungsschaltung rekonfigurieren, so dass die Ost- und West-Schnittstellen 14 an die nachgelagerte schnelle Ost nach West-Schaltung 52 des Datenpfades gekoppelt werden (auf der rechten Seite der 6) anstatt an die West nach Ost-Schaltung.
7 ist ein grundlegendes Blockdiagramm eines Netzwerkknotens 12, welcher einen Agenten für eine Sicherungsschaltung und eine oder mehrere schnelle nachgelagerte Schaltungen des Datenpfades zum raschen Weiterleiten der Datenpakete durch den Knoten aufweist, wobei der Knoten so konfiguriert ist, dass er schnell Datenpakete in die Ost nach West-Richtung auf dem Ringnetzwerk weiterleitet. Die Konfiguration, welche in 7 gezeigt ist, kann die Standardkonfiguration für Knoten auf der anderen Seite des Rings sein, welche anders konfiguriert sind als die Knoten, welche in 3 so konfiguriert werden wie in 7 gezeigt, sofern die Netzwerkknoten N1, N2 so konfiguriert sind, wie in 6 gezeigt, da diese Knoten auf entgegengesetzten Seiten des Rings angeordnet sind.
8 ist ein detaillierteres Blockdiagramm des Netzwerkknotens 12, der in 6 gezeigt ist. Hier ist der Agent 42 für die Sicherungsschaltung des Agenten 44 zum Weiterleiten/Auskoppeln des Datenpakets gezeigt, der an die drei Schnittstellen des Netzwerkknotens 12 gekoppelt ist – nämlich an die Ost- und West-Schnittstellen 14 des virtuellen Pfades und an die lokale Schnittstelle 40 zum Einkoppeln/Auskoppeln. Im Agenten 42 für die Sicherungsschaltung ist die nachgelagerte schnelle Schaltung 52 des Datenpfades enthalten, die so konfiguriert ist, dass sie ein Abschneiden („Cut-Through) mit geringer Latenz in die West nach Ost-Richtung durchführt. Die schnelle nachgelagerte Schaltung 52 des Datenpfades enthält eine Kopierschaltung 54 und einen „Continue-Side"-Paket-/Zellfilter 56, der hier auch als der schnelle Cut-Through-Paketfilter bezeichnet wird. Der Netzwerkknoten 12, welcher in 6 gezeigt wird, enthält auch einen Drop-Side-Paket-/Zellfilter 62 und eine vorgelagerte Schaltung für das Datenpaket zur Datenübermittlung, welche einen Paket-/Zellpuffer 60 und einen vorgelagerten Datenübermittler 58 für das Datenpaket aufweist.
Der Agent 42 für eine Sicherungsschaltung wie in 8 gezeigt, ist so eingerichtet, dass er wie folgt wirkt. Datenpakete werden an der West-Schnittstelle 14 des virtuellen Pfades von einem vorgelagerten Knoten empfangen, wie beispielsweise Pakete vom Knoten N0 an Knoten N1 empfangen werden wie in 3 gezeigt. Diese Datenpakete, welche in der bevorzugten SONET-Ausführung im SONET-SPE verkapselt sind, werden an die Kopierschaltung 54 der schnellen nachgelagerten West nach Ost-Schaltung 52 des Datenpfades geleitet. Die Kopierschaltung 54 dupliziert die empfangenen Datenpakete und leitet sie zum Drop-Side-Paketfilter 62 und zum Continue-Side-Paketfilter 56 weiter. Diese Paketfilter 56, 62 wirken in einer ähnlichen Weise. Jeder Filter überprüft den Overhead 34 des Pakets/der Zelle, um den eingebetteten virtuellen Kanalidentifikator 36 zu extrahieren, welcher den jeweiligen virtuellen Kanal 14C identifiziert zu dem die Pakete gehören. In den Filtern kann eine Nachschlagetabelle enthalten sein, um die Informationen hinsichtlich der virtuellen Kanäle zu speichern, die mit diesem besonderen Netzwerkknoten verknüpft sind. Wenn der virtuelle Kanalidentifikator 36 mit einem virtuellen Kanal 14C verknüpft ist, der für den lokalen Knoten 16 vorgesehen ist, der mit diesem besonderen Netzwerkknoten 12 verknüpft ist, wird der Drop-Side-Filter 62 diese Pakete auf der lokalen Schnittstelle 40 zum Einkoppeln/Auskoppeln und dann auf den lokalen Knoten 16 durchlassen. Andere Pakete, die nicht mit einem virtuellen Kanal verknüpft sind, der für den relevanten lokalen Knoten 16 eingerichtet ist, werden aus dem Datenstrom zur lokalen Schnittstelle 40 zum Einkoppeln/Auskoppeln durch den Drop-Side-Paketfilter 62 entfernt. In einer ähnlichen aber entgegengesetzten Weise überprüft der Continue-Side-Paketfilter 56 den virtuellen Kanalidentifikator 36, der in den Datenpaketen eingebettet ist und leitet nur jene Pakete auf der Ost-Schnittstelle 14 des virtuellen Pfades weiter, welche mit virtuellen Kanälen verknüpft sind, welche an anderen Netzwerkknoten enden.
Da die Filterentscheidung (entweder Drop-Side oder Continue-Side) auf den ersten wenigen Bytes des empfangenen Datenpakets basiert, kann die Entscheidung getroffen werden bevor der Netzwerkknoten 12 überhaupt das ganze Datenpaket empfangen hat. Daher braucht der Knoten 12 nicht zu warten, bis das ganze Paket empfangen wurde, wie beim Stand der Technik der ATM-über-dem-SONET-Technik oder der Anwendungen zum Festlegen des Datenwegs, sondern kann sogleich damit beginnen, die Daten zum nachgeschalteten Knoten oder zum lokalen Knoten 16 weiterzuleiten. In dieser Art und Weise minimiert die vorliegende Erfindung in der Tat die nachgelagerte Latenz des Netzwerkknotens 12.
Durch das Zurverfügungstellen des virtuellen Kanalidentifikators 36 in den Datenpaketen und durch das Zurverfügungstellen eines sehr schnellen Nachschlagemechanismus' am Continue-Side-Paket-/Zellenfilter 56 zur Bestimmung, ob die erhaltenen Datenpakte abgeschnitten werden sollen, stellt die vorliegende Erfindung einen Netzwerkknoten 12 zur Verfügung, der eine sehr geringe nachgelagerte Latenz aufweist. Anstatt das ganze Datenpaket zu puffern und dann zu bestimmen, wie es weitergeleitet werden soll, wie bei den Techniken des Standes der Technik, stellt die vorliegende Erfindung eine Struktur zur Verfügung, welche die nachgelagerte Latenz durch jeden zwischengelagerten Netzwerkknoten durch alleiniges Überprüfen der ersten wenigen Bytes der ankommenden Datenpakete minimiert.
Auf dem vorgelagerten Datenpfad (von Ost nach West für den Knoten in 8) werden die Datenpakete des virtuellen Datenpfades 14 von einem damit nachgelagerten gekoppelten Netzwerkknoten (beispielsweise Knoten N2 zu Knoten N1 in 3) an der Ost-Schnittstelle 14 des virtuellen Pfades empfangen. Diese Pakete werden am Netzwerkknoten 12 durch den Paket-/Zellpuffer 60 gepuffert (oder gespeichert). Der Paket-/Zellpuffer 60 ist wiederum an einen Eingang des vorgelagerten Datenübermittlers 58 für das Datenpaket gekoppelt. Der andere Eingang zum vorgelagerten Datenübermittler 58 des Datenpakets ist an die „Einkopplungs"-Seite der lokalen Schnittstelle 40 zum Einkoppeln/Auskoppeln zum Empfangen vorgelagerter Datenpakete vom hinzugefügten lokalen Knoten 16 gekoppelt. Diese vorgelagerten Datenpakete können beispielsweise Anforderungen zum Internetzugang 16A nach zusätzlichen Informationen sein, beispielsweise nach Informationen über Web-Seiten oder andere Typen von Datenpaketen. Der vorgelagerte Datenübermittler 58 des Datenpakets mischt die vorgelagerten Datenpakete, welche vom nachgelagerten Netzwerkknoten über die Ost-Schnittstelle 14 des virtuellen Pfades erhalten wurden, mit den Datenpaketen, die vom angebrachten lokalen Knoten erhalten wurden, und leitet diese Pakete auf dem vorgelagerten Netzwerkknoten über die West-Schnittstelle 14 des virtuellen Pfades weiter. Es ist wichtig, festzustellen, dass die Konfiguration der vorgelagerten Seite des Agenten 42 für die Sicherungsschaltung nicht den gleichen Cut-Through-Typ geringer Latenz wie die nachgelagerte Seite ermöglicht, gemäß der Puffer- und Übermittlungsoperationen, welche zeitaufwändig sind. Dies ist jedoch für die bevorzugte Anwendung der vorliegenden Erfindung akzeptabel – d.h. für den Internetdatentransport über ein SONET-Ringnetzwerk – wegen der asymmetrischen Natur der Daten vom Internettyp, und wegen der Tatsache, dass die vorgelagerte Bandbreite so viel geringer ist als die nachgelagerte Bandbreite.
9 stellt ein detaillierteres Blockdiagramm des Netzwerkknotens dar, der in 7 gezeigt wird. Es enthält die gleichen Elemente wie 8, außer dass die nachgelagerte schnelle Schaltung 52 des Pfades und die vorgelagerte Schaltung 58 für die Übermittlung des Datenpakets so konfiguriert sind, dass sie im entgegengesetzten Richtungssinn um den Ring herum wirken im Vergleich zu jene, die in 8 gezeigt sind.
10 ist ein Flussdiagramm, welches die Verfahrensschritte zeigt, die durch den bevorzugten Netzwerkknoten 12 ausgeführt werden, der in den 6 bis 9 für das Weiterleiten der Datenpakete entlang des nachgeschalteten Datenpfads durch die Drop-Side-Logik und die Continue-Side-Logik gezeigt ist. In Schritt 70 kopiert der Knoten 12 anfänglich den rohen Datenpaketstrom gegen die lokale Schnittstelle 40 zum Einkoppeln/Auskoppeln und die nachgelagerte Schnittstelle 14 des Netzwerkknotens unter Verwendung der Kopierfunktion der Schaltung 54 der nachgeschalteten schnellen Schaltung 52 des Datenpfads. Diese Kopieroperation trennt das Verfahren in zwei Teile auf, nämlich einen Teil mit einer Drop-Side-Filter-Logik (gezeigt auf der linken Seite der 10) und einen Teil einer Continue-Side-Filter-Logik (gezeigt auf der rechten Seite der 10).
Bei Betrachtung der Drop-Side-Filter-Logik wird in Schritt 72 der rohe Datenstrom eingekapselt, um die Grenzen der einzelnen Zellen/Pakete abzugrenzen, die gefiltert werden sollen. Nachdem die Datenpakete eingekapselt worden sind, werden die Overhead-Felder 34 in den Paketen/Zellen in Schritt 74 dann gepuffert (oder gespeichert), um den virtuellen Kanalidentifikator 36 zu extrahieren. Schließlich vergleicht in Schritt 76 der Drop-Side-Paketfilter 62 die extrahierten Informationen des virtuellen Kanalidentifikators 36 mit jenen, die in einer damit verknüpften Nachschlagetabelle am Netzwerkknoten gespeichert sind. Gibt es eine Übereinstimmung (welche anzeigt, dass der virtuelle Kanalidentifikator 36 mit einem virtuellen Kanal verknüpft ist, der am lokalen Knoten abschließt, welcher mit diesem bestimmten Netzwerkknoten verbunden ist), dann erlaubt der Filter dem Datenpaket/den Datenpaketen, dass sie sich zu der lokalen Schnittstelle 40 zum Einkoppeln/Auskoppeln weiterbewegen. Falls jedoch der virtuelle Kanalidentifikator 36 nicht mit jenen übereinstimmt, die im Netzwerkknoten gespeichert sind, werden jene Pakete einfach aus dem rohen Datenstrom herausgelöscht.
Die Bedienung auf dem Continue-Side-Teil ist ähnlich. In Schritt 78 wird der rohe Datenstrom eingekapselt, um die Grenzen der individuellen Zellen/Pakete abzugrenzen, welche gefiltert werden sollen. Nachdem die Datenpakete eingekapselt worden sind, werden die Overhead-Felder 34 in den Paketen/Zellen dann in Schritt 80 gepuffert (oder gespeichert), um den virtuellen Kanalidentifikator 36 zu extrahieren. Schließlich vergleicht in Schritt 82 der Continue-Side-Paketfilter (auch bekannt als der schnelle Cut-Through-Paketfilter) die Informationen des virtuellen Kanalidentifikators 36 mit jenen, welche in einer damit verknüpften Nachschlagetabelle am Netzwerkknoten gespeichert sind, und falls es keine Übereinstimmung gibt (welche anzeigt, dass der virtuelle Kanalidentifikator 36 nicht mit einem virtuellen Kanal übereinstimmt, welcher am lokalen Knoten abschließt, der mit diesem bestimmten Netzwerkknoten verbunden ist), dann erlaubt der Filter dem Datenpaket/den Datenpaketen, dass sie sich durch die nachgeschaltete Schittstelle des Netzwerkknotens weiterbewegen. Falls jedoch der virtuelle Kanalidentifikator 36 mit jenen übereinstimmt, die im Netzwerknoten gespeichert sind, werden jene Pakete einfach aus dem rohen Datenstrom herausgelöscht und werden nicht durch den nachgeschalteten Netzwerkknoten geleitet.
Schließlich stellt 11 ein Flussdiagramm dar, welches die Verfahrensschritte zeigt, die durch den Netzwerkknoten ausgeführt werden, welcher in den 6 bis 9 im vorgelagerten Datenpfad gezeigt ist. Ähnlich zu den Schritten 72 und 78 in 10, dient der erste Schritt (Schritt 90) des vorgelagerten Verfahrens dazu, den rohen Datenstrom aus der nachgelagerten Schnittstelle des Netzwerkknotens einzukapseln. Dieser eingekapselte Datenstrom wird dann vorläufig in Schritt 92 gepuffert (oder gespeichert) bis das ganze Datenpaket empfangen worden ist. Schließlich teilt in Schritt 94 das System herausgehende Pakete zur vorgelagerten Schnittstelle des Netzwerkknotens durch Regelung des vorgelagerten Datenübermittlers für die Datenpakete 58 ein, der an den Ausgang des Puffers und an den hinzugefügten Datenstrom aus der lokalen Schnittstelle 40 zum Einkoppeln/Auskoppeln gekoppelt ist.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben sind, stellen nur Beispiele der vorliegenden Erfindung dar, welche nur durch die Ansprüche begrenzt wird. Andere Elemente, Schritte, Verfahren und Techniken, welche nur unwesentlich unterschiedlich von denen sind, die hierin beschrieben sind, liegen gleichfalls im Umfang der Erfindung.

Bezugszeichenliste für 10

70: Kopieren des rohen Datenstroms gegen die lokalen Schnittstellen zum Auskoppeln und gegen die nachgelagerten Ausgangsschnittstellen, wobei jede Kopie des Datenstroms durch einen Filter treten muss
72: Einkapseln der Datenpakete/Zellen (Framing Funktion)
74: Puffern der ankommenden Zelle/des Datenpakets; Overhead-Felder
76: Herausfiltern unerwünschter Zellen/Datenpakete basierend auf dem virtuellen Kanalidentifikator im Overhead der Zelle/des Datenpakets (nur Aufbewahren der Zellen/Datenpakete, welche lokal ausgekoppelt werden müssen)
78: Einkapseln der Datenpakete/Zelle (Framing Funktion)
80: Puffern der ankommenden Zelle/des Datenpakets; Overhead-Felder
82: Herausfiltern unerwünschter Zellen/Datenpakete basierend auf dem virtuellen Kanalidentifikator im Overhead der Zelle/des Datenpakets (nur Aufbewahren der Zellen/Datenpakete, welche nachgelagert fortgeführt werden müssen)

Bezugszeichenliste für 11

90: Einkapseln der Zelle/des Datenpakets im ankommenden Datenstrom
92: Speichern der gesamten ankommenden Zelle/des Datenpakets in einem geregelten Puffer
94: Disponieren der ausgehenden Zellen/Datenpakete basierend auf dem Datenverkehr für das lokale Einkoppeln in Kombination mit gespeicherten Zellen/Datenpaketen

Claims

SONET-Ringnetzwerk (10) zum Transport von Internetdatenpaketen zwischen einem Internetzugang und einer Vielzahl von Knoten (12) zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen für die Datenübermittlung, welche in einer Ringtopologie organisiert sind, welches umfasst: – eine Vielzahl lokaler Knoten (16), welche mit den Knoten (12) zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen für die Datenübertragung verbunden sind, wobei das Ringnetzwerk so ausgestattet ist, dass ein virtueller Kanal (14) zwischen jedem lokalen Knoten (16) und dem Internetzugang durch die Vielzahl der Knoten (12) zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen für die Datenübermittlung gebildet wird; – eine Vielzahl virtueller Kanalidentifikatoren (36), welche in den Internetdatenpaketen eingebettet sind, wobei jedem virtuellen Kanalidentifikator (36) ein bestimmter virtueller Kanal (14) zugeordnet ist, der zwischen einem lokalen Knoten (16) und dem Internetzugang gebildet wird; – wobei jeder Knoten (12) zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen für die Datenübermittlung enthält: – Ost- und West-Agenten für das SONET zum Übermitteln und Empfangen von SONET-Datensignalen an und von zwei anderen Knoten (12) zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen für die Datenübermittlung; – Ost- und West-Agenten für die Pakete auf dem SONET zum Weiterverarbeiten der Internetdatenpakete, die in den SONET-Datensignalen transportiert werden; und – einen Agenten (42) für eine Sicherungsschaltung enthaltend eine nachgelagerte schnelle Ost nach West-Schaltung, eine nachgelagerte schnelle West nach Ost-Schaltung und eine lokale Schnittstellenschaltung zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen, wobei die nachgelagerten schnellen Schaltungen eine Kopierschaltung (54) und einen schnellen Cut-through-Paketfilter (56) enthalten, und wobei die lokale Schnittstellenschaltung zum Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen einen Drop-Side-Paketfilter (62) enthält; – wobei die Agenten (42) für eine Sicherungsschaltung so konfiguriert sind, dass sie empfangene Internetdatenpakete entweder an die nachgelagerten schnellen Ost nach West-Schaltungen (52) oder an die nachgelagerten schnellen West nach Ost-Schaltungen (52) weiterleiten, und die Kopierschaltung (54) so arbeitet, dass sie die empfangenen Internetdatenpakete am schnellen Cut-Through-Filter (56) und dem Drop-Side-Paketfilter (62) dupliziert, welche die Internetdatenpakete, die auf dem eingebetteten virtuellen Kanalidentifikator (36) basieren, filtern.
Ringnetzwerk, welches umfasst: – eine Vielzahl von Netzwerkknoten (12), die in einer Ringstruktur (10) verbunden sind, wobei einer der Netzwerkknoten (12) mit einem Datenpaketzugang (16A) verbunden ist, und die übrigen Netzwerkknoten (12) mit lokalen Knoten (16) verbunden sind; – eine Vielzahl von virtuellen Kanälen (14), welche zwischen jedem lokalen Knoten (16) und dem Datenpaketzugang (16A) durch die Vielzahl der Netzwerkknoten (12) gebildet werden; und – eine Vielzahl von Agenten (44) zum Weiterleiten/Auskoppeln der Pakete, welche an den Netzwerkknoten (12) in Betrieb sind, wobei jeder Agent (44) zum Weiterleiten/Auskoppeln der Pakete enthält: – wenigstens eine nachgelagerte schnelle Schaltung (52) auf einem Pfad zum Weiterleiten von Datenpaketen von einem Netzwerkknoten an einen anderen Netzwerkknoten im Ringnetzwerk, und die wenigstens eine nachgelagerte schnelle Schaltung (52) des Pfads eine Kopierschaltung (54) und einen schnellen Cut-Through-Paketfilter (56) enthält; – eine lokale Schnittstellenschaltung (48) zum Einkoppeln/Auskoppeln, um Datenpakete am lokalen Netzknoten, der mit dem Netzwerkknoten verbunden ist, auszukoppeln, wobei die lokale Schnittstellenschaltung (48) zum Einkoppeln/Auskoppeln einen Drop-Side-Paketfilter (62) enthält; – wobei die Agenten (44) zum Weiterleiten/Auskoppeln von Datenpaketen empfangene Datenpakete an die nachgelagerte schnelle Schaltung (52) des Pfads weiterleiten, und die Kopierschaltung (54) so arbeitet, dass sie die empfangenen Datenpakete am schnellen Cut-Through-Paketfilter (56) und dem Drop-Side-Paketfilter (62) dupliziert, welche die Datenpakete auf der Basis eines virtuellen Kanalidentifikator (36), der in den Datenpaketen eingebettet ist, filtern.
Ringnetzwerk nach Anspruch 2, wobei das Ringnetzwerk ein SONET-Ringnetzwerk ist.
Ringnetzwerk nach Anspruch 2, wobei der Datenpaketzugang (16A) ein Internetzugang ist.
Ringnetzwerk nach Anspruch 2, wobei die Netzwerkknoten (12) Knoten zum Einkoppeln/Auskoppeln für die Datenübermittlung sind.
Ringnetzwerk nach Anspruch 2, wobei die virtuellen Kanalidentifikatoren (36) durch die Netzwerkknoten (12), die mit dem Datenpaketzugang (16A) verbunden sind, in die Datenpakete eingebettet sind.
Ringnetzwerk nach Anspruch 3, welches weiter umfasst: – wenigstens zwei Agenten (48) für das SONET, die in den Netzwerkknoten (12) zum Übermitteln und Empfangen von SONET-Datensignalen an und von zwei anderen Netzwerkknoten (12) in Betrieb sind, wobei die SONET-Datensignale die Datenpakete enthalten; und – mindestens zwei Agenten (46) für das Paket auf dem SONET, die an den Netzwerkknoten (12) zur Weiterverarbeitung der Datenpakete in Betrieb sind, die in den SONET-Datensignalen transportiert werden.
Ringnetzwerk (10) nach Anspruch 2, wobei die Datenpakete, die einem virtuellen Kanal zugeordnet sind, der durch einen jeweiligen Netzwerkknoten begrenzt wird, durch diesen Netzwerkknoten (12) zu seinem Drop-Side-Paketfilter (62) weitergeleitet werden, und alle anderen Datenpakete durch seinen schnellen Cut-Through-Paketfilter (56) weitergeleitet werden.
Ringnetzwerk nach Anspruch 2, wobei die Agenten (44) zum Weiterleiten/Auskoppeln des Datenpakets weiter enthalten: – einen Paketpuffer (60); und – einen Datenübermittler (Multiplexer) (58) für das Paket, der mit dem Paketpuffer (60) und der lokalen Schnittstellenschaltung (62) zum Einkoppeln/Auskoppeln verbunden ist.
Ringnetzwerk nach Anspruch 2, wobei jeder Netzwerkknoten (12) drei Schnittstellen aufweist, wobei eine Schnittstelle (40) den Netzwerkknoten mit einem zugeordneten lokalen Knoten verbindet, und die anderen zwei Schnittstellen (14) den Netzwerkknoten mit einem vorgelagerten Netzwerkknoten und einem nachgelagerten Netzwerkknoten verbinden, wobei der vorgelagerte Netzwerkknoten näher am Datenpaketzugang (16A) als der Netzwerkknoten liegt, und der nachgelagerte Netzwerkknoten weiter weg vom Datenpaketzugang (16A) liegt.
Ringnetzwerk nach Anspruch 10, wobei die nachgelagerte schnelle Schaltung (52) des Pfads Pakete von der vorgelagerten Schnittstelle des Netzwerkknotens an die nachgelagerte Schnittstelle des Netzwerkknotens weiterleitet.
Ringnetzwerk nach Anspruch 10, wobei die lokale Schnittstellenschaltung (62) zum Einkoppeln/Auskoppeln Pakete, die dem virtuellen Kanal zwischen dem zugeordneten lokalen Knoten (16) und dem Datenpaketzugang (16A) zugeordnet sind, vom vorgelagerten Netzwerkknoten zur Schnittstelle (40) des lokalen Knotens weiterleitet.
Ringnetzwerk nach Anspruch 11, wobei der Netzwerkknoten (12) so umschaltbar ist, dass die nachgelagerte schnelle Schaltung (52) des Pfads Pakete von der Schnittstelle des nachgelagerten Netzwerkknotens zur Schnittstelle des vorgelagerten Netzwerkknotens im Falle eines Versagens des Netzwerks weiterleitet.
Ringnetzwerk nach Anspruch 11, wobei die Agenten (44) zum Weiterleiten/Auskoppeln des Datenpakets weiter enthalten: – eine vorgelagerte Schaltung (58) zur Datenübermittlung des Pakets, welche zwischen der Schnittstelle des nachgelagerten Netzwerkknotens und der Schnittstelle des vorgelagerten Netzwerkknotens verankert ist.
Ringnetzwerk nach Anspruch 14, wobei die vorgelagerte Schaltung (58) zur Datenübertragung des Pakets einen Paketpuffer (60) enthält, der mit der Schnittstelle des nachgelagerten Netzwerkknotens zum Empfangen vorgelagerter Datenpakete vom Netzwerkknoten, der mit der Schnittstelle des nachgelagerten Netzwerkknotens verbunden ist, verbunden ist, und einen vorgelagerten Datenübermittler des Pakets, der mit dem Ausgang des Paketpuffers und der lokalen Schnittstellenschaltung zum Einkoppeln/Auskoppeln für die Datenübertragung der Datenpakete vom Netzwerkknoten, der mit der Schnittstelle des nachgelagerten Netzwerkknotens durch Datenpakete vom lokalen Knoten verbunden ist, verbunden ist.
Datenübermittler für das Einkoppeln/Auskoppeln von Signalen (Add/Drop-Multiplexer; ADM) für das SONET, welcher drei Schnittstellen, eine Ost-Schnittstelle des SONETs, eine West-Schnittstelle des SONETs und eine lokale Schnittstelle (62) zum Einkoppeln/Auskoppeln aufweist, welcher umfasst: – Ost- und West-Agenten (48A, 48B) für das SONET zum Absenden und Empfangen von SONET-Datensignalen an und vom ADM und zwei anderen SONET-ADMs, welche mit den Ost- und West-Schnittstellen des SONETs verbunden sind; – Ost- und West-Agenten (46A, 46B) für das Paket auf dem SONET (POS), welche jeweils mit den Ost- und West-Agenten (48A, 48B) des SONETs zum Transportieren der Datenpakete in den SONET-Datensignalen verbunden sind; und – einen Agenten (42) für eine Sicherungsschaltung enthaltend zwei nachgelagerte schnelle Schaltungen (52) auf Datenpfaden, wobei eine der nachgelagerten schnellen Schaltungen der Datenpfade den West-POS-Agenten (46B) mit dem Ost-POS-Agenten (46A) verbindet, und die andere nachgelagerte schnelle Schaltung der Datenpfade den Ost-POS-Agenten (46A) mit dem West-POS-Agenten (46B) verbindet, wobei die zwei nachgelagerten schnellen Schaltungen (52) der Datenpfade eine Kopierschaltung (54) und einen schnellen Cut-Through-Paketfilter (56) enthalten; – die lokale Schnittstelle (62) zum Einkoppeln/Auskoppeln einen Drop-Side-Paketfilter enthält; – wobei der Agent (42) für die Sicherungsschaltung empfangene Datenpakete entweder an die zwei nachgelagerten schnellen Schaltungen der Datenpfade oder an die lokale Schnittstelle zum Einkoppeln/Auskoppeln weiterleitet, und die Kopierschaltung (54) so arbeitet, dass sie die empfangenen Datenpakete am schnellen Cut-Through-Filter und Drop-Side-Paketfilter dupliziert, welche die Datenpakete filtern durch Überprüfung eines virtuellen Kanalidentifikators (36), der in den Datenpaketen eingebettet ist.
SONET-ADM nach Anspruch 16, wobei die nachgelagerten schnellen Schaltungen (52) der Datenpfade eine Kopierschaltung (54) und ein Filterpaar enthalten, welches mit der Kopierschaltung verbunden ist, enthaltend einen ersten Filter zum Filtern von Paketen, die durch den ADM geführt werden sollen, und einen zweiten Filter zum Filtern von Paketen, die am lokalen Knoten ausgekoppelt werden sollen, der mit dem ADM verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Filter bestimmen, welche Pakete durchgeleitet und ausgekoppelt werden durch Überprüfen des virtuellen Kanalidentifikators, der in den Datenpaketen eingebettet ist.
SONET-ADM nach Anspruch 16, wobei der Agent (44) für eine Sicherungsschaltung weiter einen Paketpuffer (60) enthält, der mit einer der SONET-Schnittstellen verbunden ist, und einen Datenübermittler (58) für ein Paket, der mit dem Ausgang des Paketpuffers und der lokalen Schnittstelle zum Einkoppeln/Auskoppeln für die Datenübermittlung der Datenpakete, die von der einen SONET-Schnittstelle und der lokalen Schnittstelle zum Einkoppeln/Auskoppeln empfangen werden, auf die zweite SONET-Schnittstelle, verbunden ist.
Verfahren zum Transport von Datenpaketen in einem Ringnetzwerk, welches die folgenden Schritte umfasst: – Bildung einer Vielzahl von virtuellen Pfaden zwischen einem Knoten eines Datenpaketzugangs und einer Vielzahl von lokalen Knoten durch eine Vielzahl von Netzwerkknoten, welche das Ringnetzwerk bilden; – zur Verfügungstellen eines virtuellen Kanalidentifikators in den Datenpaketen, welche zum und vom Zugangsknoten und der Vielzahl der Netzwerkknoten transportiert werden, wobei der virtuelle Kanalidentifikator den zugehörigen virtuellen Pfad identifiziert, dem die Datenpakete zugeordnet sind; – Kopieren des virtuellen Kanalidentifikators in den Datenpaketen an einem Netzwerkknoten, wobei eine Kopie des virtuellen Kanalidentifikators auf eine lokale Auskopplungsstelle kopiert wird, und die zweite Kopie des virtuellen Kanalidentifikators auf eine abgehende nachgelagerte Schnittstelle kopiert wird; und – Filtern der Datenpakete an der lokalen Auskopplungsstelle und der nachgelagerten abgehenden Schnittstelle durch Überprüfen der virtuellen Kanalidentifikatoren, um zu bestimmen ob die Datenpakete an einem zugeordneten lokalen Knoten ausgekoppelt oder ob die Datenpakete durch einen anderen Netzwerkknoten durchgeleitet werden sollen.