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Hintergrund
der Erfindung
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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung
zwischen zwei Endpunkten in einem Kommunikations-Netzwerk derart,
dass die Verbindung eine vorher festgelegte Dienstgüte für eine bestimmte
Kommunikationssitzung liefert. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein
Kommunikations-Netzwerk, in dem dieses Verfahren realisiert ist,
sowie auf ein Computerprogramm zur Steuerung eines Kommunikations-Netzwerkes,
um das Verfahren zu realisieren.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Ein
derzeitiges Thema auf dem Gebiet von Kommunikations-Netzwerken ist
die Bereitstellung einer garantierten Dienstgüte für die Übertragung von Internet-Protokoll-Verkehr.
Die Dienstgüte
ist ein wichtiger Faktor; Kunden fordern eine gute Dienstgüte für die Mitteilungsübertragung,
insbesondere für Echtzeitanwendungen,
wie z. B. Videokonferenzen und Sprache. Außerdem fordern genauso viele
Kunden, dass ein bestimmter Grad der Dienstgüte garantiert wird; wenn die
Dienstgüte
unter einen bestimmten Wert sinkt und die Übertragung unterbrochen wird
oder störbehaftet
ist, so kann dies in manchen Fällen
annehmbar sein, in anderen Fällen
jedoch unannehmbar sein. Wenn bestimmte Werte der Dienstgüte garantiert
werden können,
ist dies besonders vorteilhaft.
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Eine
Lösung,
die verwendet wird, besteht darin, einzelnen Übertragungen, die über das
Netzwerk gesandt werden, eine Priorität zu geben. Beispielsweise
ermöglicht
es ein System, das als „DiffServ" bekannt ist, dass
Mitteilungen markiert werden, um ihre Priorität anzuzeigen. Knoten in einem
Kommunikations-Netzwerk sind dann so angeordnet, dass sie Mitteilungen
hoher Priorität
als erstes verarbeiten. Dies ermöglicht
es, dass Mitteilungen hoher Priorität sehr schnell verarbeitet
werden, ergibt jedoch keinen garantierten Wert der Dienstgüte.
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Eine
weitere Lösung
bestand darin, Bandbreite über
eine bestimmte Route in einem Kommunikations-Netzwerk zu reservieren.
Systeme, die diese Lösung
verwenden (beispielsweise das RSVP, Ressourcen-Reservierungs-Protokoll),
sind jedoch schlecht bei der Realisierung von Aggregations-Mechanismen – beispielsweise
können
sie nicht ohne weiteres eine Anzahl von getrennten Sitzungen über die
gleiche Route kombinieren, jede Sitzung muss ihre eigene Reservierung
haben. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass sie es typischerweise
lediglich dem angerufenen Teilnehmer ermöglichen, eine Bandbreite zu
reservieren, die erforderlich ist, um eine Kommunikationssitzung
auszurichten. Dies ermöglicht
es dem anrufenden Teilnehmer nicht, seine Anforderungen festzulegen,
und dies ist problematisch, insbesondere deshalb, weil der anrufende
Teilnehmer typischerweise der Teilnehmer ist, der die Kosten für den Anruf
trägt.
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Multiprotokoll-Etikettvermittlung
(MPLS) ist ein Standard-Mitteilungsübermittlungs-Protokoll, das zur Übertragung
von Internet-Protokoll-Verkehr über Kommunikations-Netzwerke,
wie z. B. asynchrone Übertragungsbetriebsart-
(ATM-) Netzwerke und Frame Relay Netzwerke geeignet ist.
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Das
Bedingungs-basierte Routenführungs-Etikettverteilungs-Protokoll
(CR-LDP) ist ebenfalls ein Standard-Mitteilungsübermittlungs-Protokoll (CR-LDP
ist in dem Internet-Entwurf: draft-ietf-mpls-cr-ldp-01.txt) und
ist für
die Verwendung mit Kommunikations-Netzwerken geeignet, die MPLS
verwenden. Mechanismen, wie z. B. CR-LDP geben MPLS die Fähigkeit,
Pfade zwischen zwei Endpunkten über
eine Liste von Routern aufzubauen, wobei diese Pfade ATM-ähnliche
Verkehrsanforderungen haben. Es gibt jedoch keinen gut definierten
Mechanismus für
die Wahl der Router auf diesem Pfad, der die ATM-artigen Verkehrsparameter
vollständig
ausnutzt. Der einzige vorhandene Mechanismus (QOSPF Dienstgüte – offener
kürzester
Pfad als erster) ermöglicht
die Routenführung
lediglich hinsichtlich der angekündigten
Router-Geschwindigkeit und -Überlastung.
Im Tandem-Betrieb ist QOSPF nicht in der Lage, den vollsten Gebrauch
von CR-LDP zu machen, weil sie die ausführlichen Verkehrsbeschreibungen
nicht ausnutzen kann, die in CR-LDP verwendet werden; sie kann auch
keine ausführliche
Routen-Information
liefern. Außerdem ist
QOSPF nicht in der Lage, eine Verbindung über eine vorgeschlagene Route
sicherzustellen.
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Das
US-Patent 5 485 455 beschreibt ein verbessertes Verfahren zur Zuteilung
von Bandbreite an miteinander in Wettbewerb stehende Geräte, die
einen Zugang an eine bandbreitenbegrenzte gemeinsam genutzte Ressource
anfordern, und es beschreibt weiterhin ein Suchverfahren zur Durchführung der
Bestimmung des besten Pfades durch das Netzwerk auf der Grundlage
einer Anzahl von Bedingungen. Das Verfahren verwendet einen Satz
von Metriken und nimmt einen Anfangssatz von Werten für diese
Metriken an. Zusätzliche
Werte werden dann nach dem Durchqueren aller der Knoten und Bögen entlang
eines Pfades akkumuliert, bis ein Pfad an dem Zielknoten ankommt.
Dies ermöglicht
die Bestimmung eines optimalen Pfades durch ein Maschenwerk, das
eine Anzahl von unabhängigen
Bedingungen erfüllt.
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Es
ist entsprechend ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zur Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Endpunkten in einem
Kommunikations-Netzwerk derart zu schaffen, dass die Verbindung
eine vorher festgelegte Dienstgüte
für eine
bestimmte Kommunikationssitzung ergibt, und ein oder mehrere der
vorstehend genannten Probleme überwindet
oder zumindest mildert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Weitere
nützliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus einer Betrachtung
der folgenden ausführlichen
Beschreibung anhand der beigefügten
Zeichnungen ersichtlich, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
angeben und zeigen.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Endpunkten in einem Kommunikations-Netzwerk
derart geschaffen, dass ein festgelegter Wert der Dienstgüte für eine bestimmte
Kommunikationssitzung unter Verwendung der hergestellten Verbindung
erteilt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- (i) Bestimmen einer Anzahl von möglichen
Pfaden zwischen den Endpunkten;
- (ii) für
jeden der möglichen
Pfade, Bestimmen einer ersten entsprechenden Anzahl von Messungen
einer Bevorzugung auf der Grundlage von Information über einen
ersten Bereich des Kommunikations-Netzwerkes um einen ersten Einen
der zwei Endpunkte herum und von Information über die bestimmte Kommunikationssitzung;
- (iii) für
jeden der möglichen
Pfade, Bestimmen einer zweiten entsprechenden Anzahl von Messungen
einer Bevorzugung auf der Grundlage von Information über einen
zweiten Bereich des Kommunikations-Netzwerkes um einen zweiten Einen der
zwei Endpunkte herum und von Informationen über die bestimmte Kommunikationssitzung;
- (iv) Auswahl eines Pfades aus der Anzahl von möglichen
Pfaden in Abhängigkeit
von sowohl den ersten und zweiten Anzahlen von Messungen der Bevorzugung;
- (v) Reservieren von Bandbreite entlang des ausgewählten Pfades;
und
- (vi) Herstellen einer Verbindung über den ausgewählten Pfad.
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Es
wird ein entsprechendes Kommunikations-Netzwerk geschaffen, das
zumindest zwei Endpunkte umfasst, zwischen denen es erwünscht ist, eine
Verbindung derart herzustellen, dass ein festgelegter Wert der Dienstgüte für eine bestimmte
Kommunikationssitzung erteilt wird, wobei das Kommunikations-Netzwerk
Folgendes umfasst:
- (i) einen Prozessor, der
zur Bestimmung einer Anzahl von möglichen Pfaden zwischen den
Endpunkten angeordnet ist;
- (ii) eine erste Bestimmungseinrichtung, die zur Bestimmung,
für jeden
der möglichen
Pfade, einer ersten entsprechenden Anzahl von Messungen der Bevorzugung
auf der Grundlage von Information über einen ersten Bereich des
Kommunikations-Netzwerkes um einen ersten Einen der zwei Endpunkte
und von Information über
die bestimmte Kommunikationssitzung angeordnet ist;
- (iii) eine zweite Bestimmungseinrichtung, die zur Bestimmung,
für jeden
der möglichen
Pfade, einer zweiten entsprechenden Anzahl von Messungen der Bevorzugung
auf der Grundlage von Information über einen zweiten Bereich des
Kommunikations-Netzwerkes um einen zweiten Einen der zwei Endpunkte
herum und von Information über die
bestimmte Kommunikationssitzung angeordnet ist;
- (iv) Einrichtungen zur Auswahl eines Pfades aus der Anzahl von
möglichen
Pfaden in Abhängigkeit von
sowohl den ersten als auch zweiten Anzahlen von Messungen der Bevorzugung;
- (v) einen Reservierungs-Mechanismus, der zum Reservieren von
Bandbreite entlang des ausgewählten
Pfades angeordnet ist; und
- (vi) einen Verbindungs-Mechanismus, der zur Herstellung einer
Verbindung über
den ausgewählten
Pfad angeordnet ist.
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Es
wird weiterhin ein Computerprogramm geschaffen, das auf einem Computerlesbaren
Medium gespeichert ist, wobei das Computerprogramm zur Steuerung
eines Kommunikations-Netzwerkes dient, das zumindest zwei Endpunkte
umfasst, wobei das Computerprogramm zur Steuerung des Kommunikations-Netzwerkes
derart angeordnet ist, dass:
- (i) eine Anzahl
von möglichen
Pfaden zwischen den Endpunkten bestimmt wird;
- (ii) eine erste entsprechende Anzahl von Messungen der Bevorzugung
für jeden
der möglichen Pfade
auf der Grundlage von Information über einen ersten Bereich des
Kommunikations-Netzwerkes um einen ersten Einen der zwei Endpunkte
und von Information über
eine bestimmte Kommunikationssitzung bestimmt wird;
- (iii) eine zweite entsprechende Anzahl von Messungen der Bevorzugung
für jeden
der möglichen Pfade
auf der Grundlage von Information über einen zweiten Bereich des
Kommunikations-Netzwerkes um einen zweiten Einen der zwei Endpunkte
und von Information über
eine bestimmte Kommunikationssitzung bestimmt wird;
- (iv) ein Pfad aus der Anzahl von möglichen Pfaden in Abhängigkeit
von sowohl der ersten als auch der zweiten Anzahl von Messungen
der Bevorzugung ausgewählt
wird;
- (v) Bandbreite entlang des ausgewählten Pfades reserviert wird;
und
- (vi) eine Verbindung über
den am stärksten
bevorzugten Pfad derart hergestellt wird, dass der festgelegte Wert
der Dienstgüte
für die
bestimmte Kommunikationssitzung erteilt wird.
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Dies
ergibt den Vorteil, dass eine Kommunikationssitzung aufgebaut wird,
die eine garantierte Dienstgüte
hat. Eine virtuelle Vermittlungs-Verbindungs-Äquivalenz wird effektiv für ein Kommunikations-Netzwerk
geschaffen, das ein Internetprotokollbasiertes Kommunikations-Netzwerk,
wie z. B. ein MPLS-Netzwerk sein kann.
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Dies
ergibt weiterhin den Vorteil, dass Information über das Kommunikations-Netzwerk lediglich für zwei Bereiche
des Kommunikations-Netzwerkes erforderlich ist; dies vereinfacht
das Verfahren und ermöglicht
es, dass es sehr schnell betrieben wird.
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Vorzugsweise
umfasst das Kommunikations-Netzwerk eine Anzahl von Knoten, die
miteinander über
Verbindungsstrecken verbunden sind, und das Verfahren umfasst weiterhin
den Schritt der Konfiguration des Kommunikations-Netzwerkes derart, dass
die Verbindungsstrecken zwischen der ersten Anzahl von Knoten eine
vorgegebene Kapazität
haben, wobei jede der Verbindungsstrecken zwischen der ersten Anzahl
von Knoten in der Lage ist, eine Anzahl von getrennten Kommunikationssitzungen
zu unterhalten. Durch Bereitstellen des Kommunikations-Netzwerkes
auf diese Weise werden eine hohe Kapazität aufweisende Routen, die als „Autobahn" wirken, geschaffen.
Unter Verwendung dieser eine hohe Kapazität aufweisenden Routen wird
die Topologie-Information, die zur Realisierung des Verfahrens erforderlich
ist, verringert. Dies vereinfacht das Verfahren und macht es einfach,
es zu betreiben.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Einheit
zur Verwendung in einem Kommunikations-Netzwerk geschaffen, das
zumindest zwei Endpunkte umfasst, zwischen denen die Herstellung
einer Verbindung derart erwünscht
ist, dass ein festgelegter Wert der Dienstgüte für eine bestimmte Kommunikationssitzung
erteilt wird, wobei die Einheit einem der Endpunkte zugeordnet ist
und Folgendes umfasst:
- (i) einen Speicher,
der Information über
die Topologie von zumindest einem Teil des Kommunikations-Netzwerkes
enthält;
- (ii) einen Eingang, der zum Empfang einer Anzahl von Mitteilungen
als Antwort auf eine Anforderung für eine bestimmte Kommunikationssitzung
angeordnet ist; wobei jede der Mitteilungen Informationen über die
bestimmte Kommunikationssitzung und eine einer ersten entsprechenden
Anzahl von Messungen einer Bevorzugung umfasst, die von einer anderen
derartigen Einheit abgegeben wird;
- (iii) eine Bestimmungseinrichtung, die zur Bestimmung einer
zweiten entsprechenden Anzahl von Messungen der Bevorzugung für jede der empfangenen
Mitteilungen auf der Grundlage von Information über einen Bereich des Kommunikations-Netzwerkes
um den Endpunkt herum, dem die Einheit zugeordnet ist, und von Information über die
bestimmte Kommunikationssitzung angeordnet ist; und
- (iv) Einrichtungen zur Kombination der ersten und zweiten Anzahlen
von Messungen der Bevorzugung.
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Beispielsweise
kann die Einheit eine Zugangs-Verwaltung ein. Die Einheit ergibt
eine Einrichtung, von der Anforderungs-Mitteilungen abgegeben werden
können,
jede mit ihrer eigenen Messung der Bevorzugung, um ein verbessertes
Verfahren vom SIP-Typ zu realisieren, wie es hier beschrieben wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Kommunikations-Netzwerkes.
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2 ist
ein Ablaufdiagramm der dynamischen Hinzufügung von Etikettvermittlungs-Pfaden;
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3 ist
ein Ablaufdiagramm einer grundlegenden SIP-Operation mit einem Proxy;
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Verwendung eines Routen-Aufzeichnungs-Kopffeldes zum
Verfolgen einer Route zeigt;
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Verzweigung mit nicht expliziten abstrakten
Knoten zeigt;
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6 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Prozess der Bildung eines Pfad-Elementes aus einem Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld
zeigt;
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7 zeigt
ein grundlegendes COPS-Modell;
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8 ist
ein Ablaufdiagramm, das die COPS-Mitteilungsübermittlung zeigt;
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9 ist
ein Ablaufdiagramm, das den CR-LDP-Pfad-Aufbau zeigt;
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10 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Signalisierung während des Aufbaus einer Kommunikationssitzung
zeigt.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend lediglich als Beispiel beschrieben.
Diese Beispiele stellen die beste Art der praktischen Umsetzung
der Erfindung dar, die dem Anmelder derzeit bekannt sind, obwohl
dies nicht die einzigen Möglichkeiten
sind, wie dies erzielt werden könnte.
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Kommunikations-Netzwerkes. Ein
erster Endpunkt 10 ist mit einem anderen Endpunkt 11 über ein Kommunikations-Netzwerk verbunden,
das eine Vielzahl von Knoten umfasst, die miteinander über Verbindungsstrecken
verbunden sind. Diese Knoten schließen drei abstrakte Knoten 12, 13, 14 und
viele andere Knoten ein, die nicht einzeln gezeigt sind, sondern
die durch Wolkenformen 15, 16 zwischen den abstrakten
Knoten dargestellt sind. Diese Wolkenformen 17, 18 sollen
Teile des Kommunikations-Netzwerkes
darstellen, das bei einer Ausführungsform
ein MPLS-Netzwerk ist.
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Es
sind Verbindungsstrecken 17, 18 vorgesehen, und
diese verbinden die abstrakten Knoten 12, 13, 14 in
Serie. Verbindungsstrecken 19, 20 sind außerdem zur
Verbindung jedes Endpunktes 10, 11 mit einem abstrakten
Knoten vorgesehen und bilden somit einen Pfad oder Tunnel zwischen
den Endpunkten. Dieser Pfad von dem ersten Endpunkt 10 über die
Verbindungsstrecke 19 zum abstrakten Knoten 12,
der in Serie mit abstrakten Knoten 13, 14 und dann über die
Verbindungsstrecke 20 zum zweiten Endpunkt 11 verbunden
ist, ist jedoch lediglich einer von vielen möglichen Pfaden über das
Kommunikations-Netzwerk, die die zwei Endpunkte 10, 11 miteinander
verbinden. Diese anderen Pfade sind nicht explizit in 1 gezeigt,
sollen jedoch durch das Vorhandensein der Wolken 15, 16 dargestellt
sein.
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Daten
oder Mitteilungen, die über
das Kommunikations-Netzwerk übertragen
werden, können so
betrachtet werden, als ob sie zwei Typen umfassen. Erstens Kundendaten
oder Kunden-Mitteilungen, wie z. B. Videosignale, Sprachsignale
oder Email-Mitteilungen, und zweitens Steuerdaten oder Steuer-Mitteilungen.
Diese Steuerdaten bewirken eine Unterstützung der Verwaltung des Kommunikations-Netzwerkes; beispielsweise
können
Steuer-Mitteilungen Signale umfassen, die im Rundsendebetrieb von
einem Knoten in dem Kommunikations-Netzwerk ausgesandt werden, um
sein Vorhandensein oder seinen Ausfall anzukündigen. Das Verfahren der Verwendung
von Steuer-Mitteilungen ist durch die Art des Mitteilungsübermittlungs-Protokolls oder
der Mitteilungsübermittlungs-Protokolle
definiert, die verwendet werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird das genormte MPLS-Mitteilungsübermittlungs-Protokoll
in Verbindung mit dem CR-LDP-Mitteilungsübermittlungs-Protokoll
verwendet, um die Verwaltung des Kommunikations-Netzwerkes zu unterstützen, das
die Endpunkte 10, 11, die abstrakten Knoten 12, 13, 14,
die Wolken von Knoten 15, 16 und die Verbindungsstrecken
zwischen diesen umfasst. Wie dies beschrieben wurde, ist CR-LDP
zwar in der Lage, Dienstgüte-Reservierungen über bekannte
Pfade hinweg auszuführen,
jedoch nicht in der Lage, diese Pfade als solche zu bestimmen. Bei
der vorliegenden Erfindung werden zusätzliche Komponenten und Mitteilungsübermittlungs-Protokolle
bereitgestellt, um die garantierte Dienstgüte für bestimmte Verbindungen für bestimmte
Pfade über
das Netzwerk zu bestimmen und zu reservieren.
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Diese
zusätzlichen
Komponenten umfassen einen Verwaltungs-Server 35, Zugangsverwaltungen 30, 31 und
Verbindungsverwaltungen 32, 33, 34. Die zusätzlichen
Mitteilungsübermittlungs-Protokolle schließen das
genormte gemeinsame offene Richtlinien-Dienst- (COPS-) Mitteilungsübermittlungs-Protokoll
und eine modifizierte Version des Standard-IETF SIP- (Sitzungsinitialisierungs-Protokolls) RFC 2543-Protokoll
ein, obwohl dies alles Beispiele von bevorzugten Mitteilungsübermittlungs-Protokollen
sind; irgendwelche geeigneten Mitteilungsübermittlungs-Protokolle können verwendet
werden. Die modifizierte Version von SIP ist so ausgelegt, dass sie
in Verbindung mit COPS, CR-LDP und MPLS arbeitet, obwohl sie so
ausgelegt sein könnte,
dass sie mit ähnlichen
Mitteilungsübermittlungs-Protokollen zur
Durchführung
der gleichen Funktion arbeiten könnte.
Diese modifizierte Version von SIP wird nachfolgend als „SIP++" bezeichnet.
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Die
Erfindung ergibt eine virtuelle Vermittlungs-Verbindungs- (SVC-)
Zugangssteuerungs-Äquivalenz
mit einer garantierten Dienstgüte auf
einem MPLS- oder ähnlichen
Kommunikations-Netzwerk. Eine SVC ist ein Pfad über ein Kommunikations-Netzwerk
zwischen zwei Endpunkten, der effektiv für eine bestimmte Kommunikationssitzung
ausschließlich
bestimmt ist. Diese SVC's
können
zur Übertragung
von einer oder mehreren Kommunikationssitzungen verwendet werden.
Ein kurzer „Überblick" über die Art und Weise, wie
dies erzielt wird, wird nunmehr beschrieben.
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Wenn
ein Benutzer eine Verbindung für
eine Kommunikationssitzung anfordert, so wird diese Anforderung
zu einem Endpunkt geleitet, mit dem ein Endgerät verbunden ist, an das der
Benutzer Zugang hat. Es sind Einrichtungen vorgesehen, um mögliche Pfade
für die
angeforderte Verbindung zu bestimmen, zusammen mit Messungen der
Bevorzugung für
diese möglichen
Pfade. Diese Messungen der Bevorzugung (beispielsweise Ränge) werden
auf der Grundlage von Faktoren, wie z. B. der Verkehrspegel in dem
Netzwerk, der Länge
des Pfades und der verfügbaren
Kapazitäten
bestimmt. Ein Pfad wird auf der Grundlage der Messungen der Bevorzugung
gewählt.
Beispielsweise kann ein Pfad mit dem höchsten Rang für die angeforderte
Kommunikationssitzung gewählt
und reserviert werden. Dies ergibt einen reservierten Pfad, der
zur Bereitstellung der garantierten Dienstgüte für eine bestimmte Kommunikationssitzung
verwendet werden kann. Irgendeine geeignete Messung der Bevorzugung,
wie eine Punktezahl, ein prozentualer Wert oder ein Rang kann verwendet
werden.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung wird ein Rangfolgen-Mechanismus verwendet, um aus
dem Satz von geeigneten Pfaden die Route auszuwählen, die eine neue Sitzung
nimmt, um ein MPLS-Netzwerk zu durchqueren. Dieser Satz von Pfaden
und ihre Rangfolge ändert
sich mit der Netzwerk-Last.
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Damit
die Rangfolgen eine effektive Maßnahme zur Auswahl zwischen
möglichen
Pfaden bereitstellen, ist ein Ankündigungs-Mechanismus vorgesehen,
der es Einheiten in dem Kommunikations-Netzwerk ermöglicht,
Informationen über
Verkehrspegel, die Topologie des Netzwerks und andere Faktoren zu
gewinnen. Diese Information kann dann dazu verwendet werden, die
Durchführung
der Entscheidung über
den zu wählenden
Pfad zu unterstützen.
Der Ankündigungs-Mechanismus ermöglicht es dem
System, Routen zu wählen,
die für
die aufzubauende Sitzung am besten geeignet sind. Es werden zwei
Verfahren vorgeschlagen: explizite Registrierung oder durch passive
Huckepack- Informationen auf
Pfadaufbau-Mitteilungen. Die Rate der Ankündigung ist eine Funktion der
Rate des Sitzungs-Aufbaus.
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Zusätzlich zu
einem Ankündigungs-Mechanismus
ist zur Verringerung der Komplexität der Wahl eines Pfades ein
Mechanismus vorgesehen, durch den ein überlagertes Netzwerk konfiguriert
wird, um einen Satz von eine hohe Kapazität aufweisenden Routen über die
MPLS-Wolken hinweg zu schaffen, die als „Fernleitungs"-Routen oder „Autobahn" wirken. Es wird
dann eine Anordnung getroffen, dass Kommunikationssitzungen vorzugsweise
unter Verwendung dieser vorherbestimmten, eine hohe Kapazität aufweisenden
Routen aufgebaut werden. Dies trägt
dazu bei, die Topologie-Information zu verringern, die zum Aufbau
eines Pfades über
ein Kommunikations-Netzwerk hinweg erforderlich ist. Durch Verwendung
eines Bedingungen unterworfenen Satzes von Pfaden zwischen den Routern,
die das MPLS-Netzwerk bilden, wird der Satz von Routen Bedingungen
unterworfen, um die Gesamttopologie-Information zu verringern, die
zur Routenführung über das
Netzwerk hinweg benötigt
wird.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 ist zu erkennen, dass die
Zugangsverwaltungen 30, 31 und die Verbindungsverwaltungen 32, 33, 34 sowie
der Verwaltungs-Server oberhalb des MPLS-Netzwerkes gezeigt sind.
Die Zugangsverwaltungen, Verbindungsverwaltungen und der Verwaltungs-Server können als
eine „Verwaltungsschicht" des Kommunikations-Netzwerkes
betrachtet werden. Diese Schicht ist jedoch nicht physikalisch unabhängig von dem
Rest des Kommunikations-Netzwerkes. Beispielsweise können die
SIP++-Protokoll-Steuermitteilungen über die
gleichen physikalischen Verbindungsstrecken wie die Benutzerinformation
während der
Kommunikationssitzungen übertragen
werden.
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Jedem
Endpunkt 10, 11 ist eine Zugangsverwaltung 30, 31 zugeordnet,
und jedem abstrakten Knoten 12, 13, 14 ist
eine Verbindungsverwaltung 32, 33, 34 zugeordnet.
Wie dies in 1 gezeigt ist, werden Kommunikationen
zwischen den Endpunkten und ihren zugehörigen Zugangsverwaltungen und zwischen
den abstrakten Knoten und ihren zugehörigen Verbindungsverwaltungen
unter Verwendung des COPS-Protokolls ausgeführt. Weiterhin erfolgt die
Kommunikation zwischen dem Verwaltungs-Server 35 und den
Zugangsverwaltungen 30, 31 oder den abstrakten
Knoten 12, 13, 14 unter Verwendung des
COPS-Protokolls. Die Art und Weise, wie dies unter Verwendung des
COPS-Protokolls erreicht wird, wird weiter unten ausführlicher
beschrieben. Die Kommunikation zwischen den Zugangsverwaltungen
und den Verbindungsverwaltungen erfolgt jedoch unter Verwendung
des SIP++.
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Die
Charakteristiken einiger der Komponenten des Kommunikations-Netzwerkes
werden nunmehr beschrieben:
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Abstrakte Knoten 30, 31
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Abstrakte
Knoten sind ein Konzept, das durch das CR-LDP-Protokoll eingeführt wurde,
und sie stellen einen oder mehrere Etikettvermittlungs-Router (LSR's) dar, die über Verbindungsstrecken
miteinander verbunden sind. Unter Verwendung einer Beschreibung,
die äquivalent
zu einer Teilnetz-Maske ist, kann eine gesamte Gruppe von LSR's bezeichnet werden.
Eine Teilnetz-Maske ist ein Internetprotokoll- (IP-) Mechanismus,
der zur Definition einer Gruppe von IP-Knoten lediglich unter Verwendung der
ersten n Bits ihrer 32-Bit-IP-Adressen verwendet wird, wobei n kleiner
als 32 ist. Auf den abstrakten Knoten läuft das CR-LDP-Protokoll, und sie haben keine Kenntnis
von dem SIP++-Protokoll, das zwischen den Zugangsverwaltungen und den
Verbindungsverwaltungen abläuft.
Jeder abstrakte Knoten kann direkt durch den Verwaltungs-Server
konfiguriert werden, der einen abstrakten Knoten anweisen kann,
einen Pfad zu einem anderen bestimmten abstrakten Knoten aufzubauen.
In dem Fall, in dem ein CR-LDP-Netzwerk
verwendet wird, wird dieser Pfad als ein Etikett-vermittelter Pfad (LSP)
bezeichnet. SIP++ oder irgendein anderes geeignetes Mitteilungsübermittlungs-Protokoll,
das verwendet wird, ergibt eine Möglichkeit zur Bestimmung, über welchen
der Etikett-vermittelten Router in einem abstrakten Knoten ein Pfad
hindurchgelenkt werden sollte.
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Durch
die Verwendung abstrakter Knoten bei der Auswahl von Pfad-Kandidaten
für eine
neue Sitzung ist es möglich,
einen Satz von unterschiedlichen Routen geliefert zu bekommen. Dies
ergibt den Vorteil, dass unterschiedliche Routen über das
Netzwerk verwendet werden können
und dies ist besonders hilfreich, wenn es erforderlich ist, die
Last über
das Netzwerk „zu
verteilen", und
wenn Probleme in örtlich beschränkten Bereichen
des Netzwerkes auftreten.
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Endpunkte 10, 11
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Ein
Endpunkt ist irgendein Knoten in dem Kommunikations-Netzwerk, über den
ein Benutzer eine Kommunikationssitzung auf dem Kommunikations-Netzwerk
anfordern kann. Beispielsweise kann in dem Fall, dass ein MPLS-Kommunikations-Netzwerk verwendet
wird, ein Endpunkt irgendein MPLS-Gerät sein; entweder ein MPLS-fähiges Endgerät, oder
ein Router an dem Rand des Netzwerkes. Neue Kommunikationssitzungen,
die von einem Endpunkt angefordert werden, werden an eine Zugangsverwaltung
gesandt, die dem Endpunkt zugeordnet ist. Diese Zugangsverwaltung
verwendet dann das SIP++-Protokoll, und ein Pfad für die angeforderte Sitzung
wird bestimmt und reserviert, um die angeforderte Dienstgüte zu garantieren.
Sobald die Zugangsverwaltung diese Aufgabe erfüllt hat, wird die Benutzer-Anforderung
validiert, und die Validierung wird an den Endpunkt unter Verwendung
des COPS-Protokolls übermittelt.
Zusammen mit der Validierung werden Einzelheiten des gewählten reservierten
Pfades an dem Endpunkt zusammen mit einer Identifikation für den reservierten
Pfad geliefert. Wenn die Anforderung für eine neue Sitzung genehmigt
wird, läuft
auf dem Endpunkt das CR-LDP-Protokoll unter Verwendung exakt der
gleichen Parameter ab, die in der COPS-Anforderung für diese
Kommunikationssitzung verwendet wurden, zusammen mit den Einzelheiten
des gewählten
reservierten Pfades. Das CR-LDP-Protokoll
bildet dann einen Pfad für
die Kommunikationssitzung entsprechend dem vorstehend beschriebenen
Standard-CR-LDP-Verfahren aus. Jeder Endpunkt hat daher effektiv
keine Kenntnis von dem SIP++-Protokoll, das zwischen den Zugangsverwaltungen
und den Verbindungsverwaltungen abläuft.
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Zugangsverwaltungen 30, 31
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Jede
Zugangsverwaltung ist für
den Unterhalt von Netzwerktopologie-Information und deren Verwendung
zur Auswahl einer Route über
das Netzwerk hinweg verantwortlich. Wenn eine Zugangsverwaltung
eine Anforderung für
eine Kommunikationssitzung von einem Endpunkt 10, 11 empfängt, gibt
sie eine Vielzahl von Pfadanforderungen ab, die in einem bevorzugten
Beispiel des SIP++-Protokolls
als INVITE- (Einladungs-) Mitteilungen bezeichnet werden. Diese
Pfadanforderungen sind Steuer-Mitteilungen, deren Funktion darin
besteht, mögliche
Pfade zwischen den erforderlichen Endpunkten anzufordern und zu bestimmen.
Um diese Pfadanforderungen effektiv abzugeben, muss eine Zugangsverwaltung
genaue topologische Informationen über zumindest einen Teil des
Kommunikations-Netzwerkes unterhalten. Routenankündigungen werden im Rundsendeverfahren
von Einheiten in dem Kommunikations-Netzwerk gesendet, und eine
Zugangsverwaltung verarbeitet alle die Routenankündigungen, die sie empfängt. Dies
ermöglicht
es der Zugangsverwaltung, eine Karte aller der erreichbaren Knoten
auf dem MPLS-Netzwerk und deren Verfügbarkeit mit der Zeit aufzubauen.
Eine Zugangsverwaltung überwacht
weiterhin die Bandbreite von Verbindungen zu abstrakten Rand-Knoten
für den
Endpunkt EP, dem sie zugeordnet ist. (Ein abstrakter Rand-Knoten
ist ein abstrakter Knoten, der gegen den Rand eines Kommunikations-Netzwerkes
hin angeordnet ist). Auf diese Weise ergibt die Zugangsverwaltung
effektiv eine Zugangssteuerung an das Kommunikations-Netzwerk. Die
Kommunikation zwischen einer Zugangsverwaltung und ihrem zugehörigen Endpunkt
erfolgt über
eine Schnittstelle, wie z. B. eine COPS-Schnittstelle. Eine Schnittstelle
an dem Verwaltungs-Server 35 ist ebenfalls vorgesehen,
die eine COPS-Schnittstelle sein kann. Dies ermöglicht es, dass Endpunkte neue
Tunnels oder Pfade (beispielsweise neue „Fernleitungs"-Routen) in dem Kommunikations-Netzwerk,
wie z. B. einem MPLS-Netzwerk
anfordern. Eine Zugangsverwaltung ist weiterhin so angeordnet, dass
sie auf INVITE-Mitteilungen antwortet, die von anderen Zugangsverwaltungen
abgegeben werden. Dies wird weiter unten ausführlicher beschrieben.
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Verbindungsverwaltungen
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Jede
Verbindungsverwaltung ist einem abstrakten Knoten zugeordnet, und
wie dies weiter oben beschrieben wurde, kann ein abstrakter Knoten
eine oder mehrere Etikettvermittlungs-Router LSR's umfassen. Es ist jedoch nicht wesentlich,
dass alle Etikettvermittlungs-Router einer Verbindungsverwaltung
zugeordnet sind.
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Verbindungen
von diesen Etikettvermittlungs-Routern zu anderen abstrakten Knoten
werden als „Etikett-vermittelte
Pfade" (LSP's) bezeichnet. Jede
Verbindungsverwaltung überwacht
die Bandbreite, die in jedem der Etikettvermittelten Pfade verwendet
werden, die von dem Etikettvermittlungs-Router (oder der Gruppe
von Etikettvermittlungs-Routern) ausgehen, der sie zugeordnet ist (oder
die sie verwaltet). Sie ist weiterhin für die Ankündigung des Grades der Überlastung
in diesen Etikett-vermittelten Pfaden an andere Verwaltungs-Elemente
(wie z. B. andere Verbindungsverwaltungen und Zugangsverwaltungen)
auf einer langsamen, jedoch regelmäßigen Basis verantwortlich.
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Eine
Verbindungsverwaltung führt
weiterhin eine Aufzeichnung des abstrakten Ziel-Knotens für jeden der Etikett-vermittelten
Pfade, die sie überwacht.
Diese Information wird weiterhin von der Verbindungsverwaltung angekündigt. Eine
Verbindungsverwaltung verwendet außerdem eine COPS-Schnittstelle
von dem abstrakten Knoten, den sie überwacht, um die Registrierung
neuer Etikettvermittelter Pfade oder eine Änderung der Parameter eines
vorhandenen Etikettvermittelten Pfades zu ermöglichen.
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Verwaltungs-Server
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Ein
Verwaltungs-Server 35 wird für die Bereitstellung von Pfaden
in dem Kommunikations-Netzwerk bei der Initialisierung verwendet.
Beispielsweise beinhaltet dies den Aufbau der Etikett-vermittelten
Pfade, über
die die Routenführung des
SIP++-Protokolls erfolgt. Er wird weiterhin zur Änderung der Charakteristiken
eines vorhandenen Pfades oder zur Einführung eines neuen Pfades verwendet.
Obwohl er als eine einzige Einheit in 1 gezeigt
ist, kann ein Verwaltungs-Server 35 die Form von mehrfachen
Servern annehmen, die ihren örtlichen
Bereich verwalten.
-
Ein
Verwaltungs-Server ist in der Lage, direkt mit irgendeinem Etikettvermittlungs-Router in einem „bekannten" abstrakten Knoten
zu kommunizieren. Er verwendet CR-LDP über diese Schnittstelle zur Bereitstellung
von eine hohe Kapazität
aufweisenden Etikett-vermittelten Pfaden zwischen diesen Etikettvermittlungs-Routern über irgendeine
Anzahl von zwischenliegenden Etikettvermittlungs-Routern. Typischerweise erfolgt dies über Etikettvermittlungs-Router
ohne zugehörige
Verbindungsverwaltung, obwohl dies nicht notwendigerweise der Fall sein
muss. Ein Verwaltungs-Server hat eine wesentlich ausführlichere
Ansicht der Topologie des zwischenliegenden MPLS-Netzwerks, als
die an diesen angebrachten Endpunkte. (Das zwischenliegende MPLS-Netzwerk
ist der Teil des Kommunikations-Netzwerkes, der für die Endpunkte
nicht örtlich ist).
Durch die vorhergehende Bereitstellung von Etikett-vermittelten
Pfaden mit hoher Kapazität legt
der Verwaltungs-Server Bedingungen für die Anzahl der möglichen
Routen zwischen zwei Endpunkten für eine vorgeschlagene Kommunikationssitzung
mit einer vorgegebenen Kapazität
fest. Hierdurch wird der Grad der Einzelheiten verringert, die erforderlich sind,
um Routenführungsentscheidungen
durchzuführen.
-
Ein
Verwaltungs-Server kann weiterhin während des Betriebs des Netzwerkes
neue Pfade hinzufügen
oder die Charakteristiken eines vorhandenen Pfades ändern. Dies
kann entweder durch den Netzwerk-Betreiber oder durch einen Anforderungs-Mechanismus
eingeleitet werden, der nunmehr beschrieben wird.
-
Anforderungs-Mechanismus
-
Der
Verwaltungs-Server 35 hat eine COPS-Schnittstelle zu allen
Zugangsverwaltungen am Rand des Netzwerkes. Diese Schnittstelle
wird von diesen Zugangsverwaltungen verwendet, um neue, eine hohe
Kapazität
aufweisende Etikett-vermittelte Pfade über das MPLS-Netzwerk hinweg
anzufordern, oder um eine Änderung
der Kapazität
eines vorhandenen LSP anzufordern.
-
2 zeigt
den Prozess der Anforderung eines neuen LSP. Entweder ein Endpunkt 10 oder
eine Zugangsverwaltung 35 gibt eine Anforderung für eine neue
Route zwischen zwei abstrakten Knoten 12, 13 in
dem MPLS-Netzwerk ab. Hierauf antwortet der Verwaltungs-Server,
wobei die Annahme-Situation in 2 gezeigt
ist. Der Verwaltungs-Server liefert nunmehr Signale an einen der
festgelegten abstrakten Knoten AN1, 12, dass er einen Pfad
zu dem anderen abstrakten Knoten AN2, 13 aufbauen sollte.
In dem Fall, in dem die abstrakten Knoten eine Gruppe von Etikettvermittlungs-Routern
darstellen, legt der Verwaltungs-Server den bestimmten Etikettvermittlungs-Router
innerhalb jedes abstrakten Knotens fest.
-
Der
erste abstrakte Knoten 12 registriert nunmehr den angeforderten
neuen Pfad und dessen Charakteristiken bei seiner Verbindungs-Verwaltung 12.
Dies wird durch Abgabe einer COPS-Anforderungs-Mitteilung über die
COPS-Schnittstelle erzielt. Die Verbindungsverwaltung 32 weist
diese Anforderung im Normalbetrieb nicht zurück und gibt eine COPS-Entscheidungs-Mitteilung
zu diesem Zweck ab. Sobald eine Entscheidung von dem ersten abstrakten
Knoten 12 empfangen wurde, macht dieser abstrakte Knoten
weiter, um das CR-LDP zu verwenden, um eine Verbindung zu den anderen
festgelegten abstrakten Knoten aufzubauen. Sobald die neue Route
aufgebaut wurde, beginnt die Verbindungsverwaltung 32,
ihr Vorhandensein anzukündigen,
und die neue Route kann unmittelbar in dem Pfad für eine neue
Sitzung verwendet werden.
-
SIP++
-
Ein
vereinfachtes SIP++-Mitteilungsübermittlungs-Diagramm
ist in 3 gezeigt, mit einer kurzen Erläuterung
der Rolle jeder Mitteilung. Diese Mitteilungen sind ähnlich zu
denen des SIP, doch werden die Inhalte der Mitteilungen verglichen
mit dem SIP modifiziert. Vertikale Linien 301 und 302 in 3 stellen
zwei Endpunkte dar, zwischen denen sich ein Proxy befindet, der
durch eine vertikale Linie 303 dargestellt ist. Mitteilungen
werden zwischen diesen Endpunkten und dem Proxy gesandt, wie dies
durch die Pfeile zwischen den vertikalen Linien angezeigt ist.
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SIP++-Registrierungsverfahren
-
Das
Registrierungsverfahren beinhaltet, dass ein Endpunkt, wie z. B.
der Endpunkt B, der durch die vertikale Linie 302 dargestellt
ist, seine Internetprotokoll-Adresse an einen anderen Endpunkt sendet,
wie z. B. den Endpunkt A, der durch die vertikale Linie 301 dargestellt
ist.
-
SIP++-Verbindungsaufbauverfahren
-
Das
Verbindungsaufbauverfahren beinhaltet das Senden einer INVITE-Mitteilung
von dem Ursprungs-Endpunkt 301 zu dem Ziel-Endpunkt 302. Wenn
diese INVITE von dem Ziel-Endpunkt 302 akzeptiert wird,
wird eine sogenannte 200 OK-Mitteilung
von dem Ziel-Endpunkt 302 an den Ursprungs-Endpunkt 301 gesandt.
Wenn diese INVITE nicht akzeptiert wird, so wird eine Fehlerantwort
anstelle der 200 OK-Mitteilung gesandt. Sobald eine 200 OK-Mitteilung
von dem Ursprungs-Endpunkt empfangen
wird, wird eine ACK- (Bestätigungs-)
Mitteilung zurückgesandt,
um den Empfang der 200 OK-Mitteilung zu bestätigen. Dies schließt den Verbindungsaufbau
ab.
-
SIP++-Verbindungsabbauverfahren
-
Das
Verbindungsabbauverfahren beinhaltet, dass jeder Endpunkt in einem
Kommunikations-Pfad eine Verbindung durch Abgabe einer BYE- (Abschieds-)
Mitteilung an den anderen Endpunkt beendet.
-
SIP++-Anforderungs-Aufhebungsverfahren
-
Dieses
Verfahren beinhaltet beispielsweise, dass der Endpunkt B 302 beginnt,
einen Anruf zum Endpunkt A 301 zu machen und dann entscheidet, diesen
Anruf dennoch nicht zu machen. In dieser Situation ist der Endpunkt
B in der Lage, eine CANCEL- (Abbruch-) Mitteilung an den Endpunkt
A abzugeben.
-
Das
Verfahren der Ausbildung eines Pfades für eine Kommunikationssitzung
mit einer garantierten Dienstgüte
wird nunmehr zusammen mit einem Überblick
des SIP++-Verfahrens beschrieben. Vollständige Einzelheiten des SIP++
werden später
beschrieben.
-
Wenn
eine COPS-Anforderung an einer Zugangsverwaltung empfangen wird
(und einen Pfad für
eine Kommunikationssitzung anfordert), so werden, vorausgesetzt,
dass ein Zugang von der Zugangsverwaltung erteilt wird, ein oder
mehrere INVITE-Mitteilungen
von der Zugangsverwaltung ausgesandt. Die SIP++-INVITE-Mitteilung
erweitert die Standard-SIP-INVITE-Mitteilung derart, dass sie einen
neuen Mitteilungs-Hauptteil-Typ einschließt. Jede INVITE-Mitteilung
enthält
eine Beschreibung der Anforderungen für die gewünschte Kommunikationssitzung.
Beispielsweise die Verkehrscharakteristiken, die zur Ausbildung
des Pfades durch CR-LDP verwendet werden. Eine Pfadbeschreibung
ist in diesem neuen Hauptteil enthalten, um eine Route über das
MPLS-Netzwerk hinweg zu finden, die die neue Sitzung verwenden sollte.
Beispielsweise kann die Pfad-Beschreibung eine Liste von Knoten
sein, die in einer Folge aufgesucht werden müssen, um das Netzwerk zu durchqueren
und den erforderlichen Endpunkt zu erreichen. Einige der Knoten
können unbekannt
sein und als Ersatz- oder Jokerzeichen in der Liste dargestellt
sein. Jedem möglichen
Pfad wird weiterhin ein Rang zugeordnet, der die Bevorzugung der
Zugangsverwaltung für
die Route anzeigt.
-
Für eine vorgegebene
INVITE-Mitteilung wird die Pfad-Beschreibung überprüft und der erste erreichbare
abstrakte Knoten in der Liste wird identifiziert. Die INVITE-Mitteilung wird dann
an die Verbindungs-Verwaltung gesandt, die diesem erreichbaren abstrakten
Knoten zugeordnet ist. Dies wird für jede INVITE-Mitteilung wiederholt,
die von der Zugangsverwaltung abgegeben wird.
-
Wenn
eine Verbindungsverwaltung eine INVITE-Mitteilung empfängt, überprüft sie die
Information über
die Sitzungs-Anforderungen und den nächsten abstrakten Knoten, um
festzustellen, ob sie einen Pfad zu diesem abstrakten Knoten hat,
und ob dieser die neue Sitzung aufnehmen kann. Es kann mehr als
einen Pfad in Abhängigkeit
davon geben, wie gut der abstrakte Knoten definiert ist (beispielsweise,
wenn der nächste
abstrakte Knoten in der Pfad-Beschreibung durch ein Ersatzzeichen
dargestellt ist). Wenn die Antwort auf beide Fragen JA ist, fügt sie die
explizite Adresse (wie z. B. eine IP-Adresse) des abstrakten Knotens,
dem sie zugeordnet ist, zu der INVITE-Mitteilung hinzu. Eine Identifikation
für die
Verbindungsverwaltung selbst wird ebenfalls zu der INVITE-Mitteilung
hinzugefügt.
Diese Information wird zu einem Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld der INVITE-Mitteilung hinzugefügt.
-
Die
Verbindungsverwaltung macht dann eine vorübergehende Reservierung für die Sitzung
und leitet die INVITE-Mitteilung an den nächsten abstrakten Knoten in
der Pfad-Beschreibung weiter (wenn es mehr als einen abstrakten
Knoten an der nächsten Stufe
der Pfad-Beschreibung gibt, wird die INVITE-Mitteilung „verzweigt", wie dies weiter
unten beschrieben wird). Wenn es unzureichende Ressourcen gibt,
oder wenn es keinen Etikettvermittlungs-Pfad zu den nächsten abstrakten
Knoten in der Pfad-Beschreibung gibt, antwortet die Verbindungsverwaltung
mit einer Fehler-Mitteilung. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis
die INVITE-Mitteilungen den Ziel-Endpunkt erreichen.
-
Der
Ziel-Endpunkt wartet auf die ankommenden INVITE-Mitteilungen und
fügt diese
zusammen. Wenn diese INVITE-Mitteilungen von der Ursprungs-Zugangsverwaltung
abgegeben wurden, wurden ihnen von der Zugangsverwaltung jeweils
ein Rang zugeteilt. Dieser Rang zeigt die Günstigkeit eines bestimmten
Pfades an und wird auf der Grundlage davon bewertet, wie überlastet
das Netzwerk der Ursprungs-Zugangsverwaltung erscheint. Der Rang oder
ein anderes Maß der
Bevorzugung wird weiterhin auf der Grundlage von Faktoren bestimmt,
wie z. B. der Eignung des zurückgelieferten
Pfades für
die Art der Sitzung, die aufgebaut wird, beispielsweise auf der
Grundlage der Latenz des Pfades, wenn eine Echtzeit-Sitzung ausgebildet
wird. Die dem empfangenden Endpunkt zugeordnete Zugangsverwaltung ordnet
nunmehr ihren eigenen Rank zu den Pfaden zu, die in dem Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld
jeder empfangenen INVITE-Mitteilung
angegeben sind. Für
jeden Pfad wird der Rang von der Ursprungs-Zugangsverwaltung und von der empfangenden
Zugangsverwaltung in irgendeiner geeigneten Weise kombiniert, beispielsweise
durch Addition, Faltung oder Multiplikation. Der Pfad und die zugehörige INVITE-Mitteilung
mit dem höchsten
Bewertungs-Rang wird dann gewählt.
-
Die
empfangende Zugangsverwaltung bildet nunmehr eine 200 OK-Antwort
auf die gewählte
INVITE-Mitteilung. Die 200 OK-Antwort muss entlang des gleichen
Pfades zurückgeliefert
werden, auf dem die gewählte
INVITE-Mitteilung ankam. Der Pfad, entlang dem die gewählte INVITE-Mitteilung
ankam, ist aus den Einzelheiten jedes abstrakten Knotens bekannt,
der auf der Route durchlaufen wurde. Diese Information wird von
dem Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld der gewählten INVITE-Mitteilung entnommen
und zur Bildung einer neuen Pfad-Beschreibung
für die
200 OK-Mitteilung verwendet. Weiterhin wird das Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld
der gewählten
INVITE-Mitteilung in die 200 OK-Mitteilung kopiert. Die 200 OK-Mitteilung
wird dann an die Ursprungs-Zugangsverwaltung zurückgesandt.
-
Die
200 OK-Antwort durchquert nunmehr das MPLS-Netzwerk zurück zu der
Ursprungs-Zugangsverwaltung über
alle die Verbindungsverwaltungen auf dem ausgewählten Pfad. Während sie dies
tut, wandelt jede dieser Verbindungsverwaltungen ihre vorübergehende
Reservierung für
die angeforderte Kommunikationssitzung in eine dauerhafte Reservierung
um. Kurz nachdem der Ursprungs-Endpunkt und die Ursprungs-Zugangsverwaltung
die 200 OK-Antwort empfangen haben, laufen alle anderen vorübergehenden
Reservierungen ab.
-
Unter
Verwendung dieses Verfahrens muss jeder Endpunkt lediglich Kenntnis über die örtliche Belastung
haben, und es ist dennoch möglich,
einen Pfad mit der günstigsten
Ende-zu-Ende-Belastung zu wählen.
Jede Zugangsverwaltung und ihr zugehöriger Endpunkt werden als ein „Entscheidungs-Punkt" bezeichnet. Wenn
das Netzwerk erweitert wird, um viele abstrakte Knoten einzuschließen, so
ist es möglich,
zwischenliegende Entscheidungs-Punkte zwischen den Entscheidungs-Punkten zu verwenden, die
jedem Endpunkt zugeordnet sind. Dies trägt dazu bei, sicherzustellen,
dass die Belastungs-Information nicht zu sehr veraltet ist, und
berücksichtigt
das Problem, das die Überlastung
oder Belastung an Orten, die von einem Endpunkt entfernt sind, schwierig
zu bestimmen ist, das heißt
wenn es keine Sichtbarkeit der Belastung von einem vorgegebenen
Endpunkt aus gibt.
-
Nachdem
der Ursprungs-Endpunkt und seine zugehörige Zugangsverwaltung die
200 OK-Antwort empfangen haben, schließen sie den Aufbau mit einer
ACK-Mitteilung ab.
Die ACK-Mitteilung muss an den Ziel-Endpunkt entlang der gewählten Route
zurückgesandt
werden. Das Routen-Kopffeld für
die ACK-Mitteilung
wird aus dem Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld der 200 OK-Mitteilung
bestimmt. Die Ursprungs-Zugangsverwaltung sendet dann die ACK-Mitteilung
entlang des exakten gewählten
Pfades aus. Es ist nicht wesentlich, eine ACK-Mitteilung zu verwenden; ACK-Mitteilungen
sind jedoch ein erforderlicher Teil des SIP-Protokolls, und sie
werden daher in dem vorliegenden Beispiel verwendet, um die Modifikationen
zu verringern, die an dem SIP-Protokoll erforderlich sind, um das
SIP++-Protokoll zu bilden.
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Pfadauswahl-Alternative
-
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
wird in der vorstehend beschriebenen Weise ein weicher Zustands-Mechanismus
an jeder der Verbindungsverwaltungen in dem Pfad verwendet, den
eine erfolgreiche INVITE-Mitteilung durchläuft. Eine kurzlebige Reservierung,
die die Sitzungs-Bandbreite in jedem Etikett-vermittelten Pfad enthält, wird
derart gemacht, dass die Bandbreite nicht anderen vorgeschlagenen
Kommunikationssitzungen angeboten werden kann. Dieser weiche Zustand
wird durch die endgültige
Pfad-Entscheidungs-Mitteilung (beispielsweise 200 OK-Mitteilung)
bestätigt,
die diese vorübergehende
Reservierung in einen harten Zustand umwandelt. In der Zwischenzeit
laufen die anderen Reservierungen ab.
-
Bei
dieser bevorzugten Ausführungsform gibt
es zwei mögliche
Punkte, an denen die Reservierung erfolgen kann. Wenn die INVITE-Mitteilung
einen Rank für
jeden vorgeschlagenen Pfad einschließt, so kann der empfangende
Endpunkt eine Entscheidung treffen, sobald er alle die INVITE-Mitteilungen
für eine
Sitzung empfangen hat. Die 200 OK-Antwort kann dann über den
ausgewählten
Pfad gelenkt und zur Reservierung der Bandbreite an jeder der durchlaufenen
Verbindungsverwaltungen verwendet werden. Die endgültige ACK-Mitteilung kann
in diesem Fall dazu verwendet werden, irgendwelche Sitzungs-Identifikations-Etiketten an den
angerufenen Endpunkt zurückzuliefern.
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In
dem anderen Schema sendet die Ursprungs-Zugangsverwaltung keine
Rank-Information in
ihren INVITE-Mitteilungen. Sie wartet auf 200 OK-Antworten von der
angerufenen Zugangs-Verwaltung und ordnet einen Rank jeder der zurückgelieferten
Pfad-Alternativen zu. Sie trifft dann eine Entscheidung auf der
Grundlage der Ränge,
die sie zugeordnet hat, und denjenigen, die sie von der angerufenen
Zugangsverwaltung empfangen hat. Eine ACK-Mitteilung wird dann zum
Durchqueren des gewählten
Pfades und zur Reservierung der Bandbreite an jeder der Verbindungsverwaltungen
verwendet, die sie durchläuft.
-
Alternative
Reservierungs-Optionen
-
Zwei
andere Schemas für
die Reservierung von Bandbreite an den Verbindungsverwaltungen entlang
des gewählten
Pfades über
das MPLS-Netzwerk hinweg werden nunmehr beschrieben.
-
In
dem ersten Schema wird das Standard-CR-LDP-Protokoll modifiziert,
um ein neues CR-LDP-Typ-Länge-Wert-Element
(TLV) einzuschließen,
das die Anruf-ID der SIP++-Sitzung definiert, die die Bandbreite
reserviert hat. Alternativ wird ein Hersteller-spezifischer TLV-Typ
innerhalb des Standard-CR-LDP verwendet. In diesem Fall wird, wenn
das CR-LDP-Verfahren zur Ausbildung eines Pfades für die Sitzung
verwendet wird (nachdem der Pfad unter Verwendung des SIP++-Protokolls reserviert
wurde), die Anruf-ID dazu verwendet, sicherzustellen, dass das CR-LDP-Verfahren
den gleichen Pfad aufbaut, wie der, der von dem SIP++ ausgewählt wurde.
Während
des CR-LDP-Verfahrens zur Ausbildung eines Pfades für die Sitzung
verwendet jeder Etikettvermittlungs-Router in dem Pfad COPS zur Abfrage
seiner zugeordneten Verbindungsverwaltung mit der Anruf-ID. Dies
erfolgt unter Verwendung von COPS-Anforderungs-Mitteilungen. Auf
Anforderung liefert die Verbindungsverwaltung den Etikett-vermittelten
Pfad (von dem reservierten Pfad, der durch SIP++ gewählt wurde)
zurück,
an den die Sitzung gelenkt werden sollte, wobei eine COPS-Entscheidungs-Mitteilung
verwendet wird.
-
Alternativ
verwendet die Verbindungsverwaltung eine „Synchronisiere-Zustand"-Anforderung zur Signalisierung
einer Änderung
des Klienten- (in diesem Fall Etikettvermittlungs-Pfad-) Zustandes,
wobei die Aktualisierung in Form der CR-LDP-Mitteilung selbst ankommt. Wenn
diese „Aktualisierung" empfangen wird,
antwortet der Etikettvermittlungs-Router mit einer „Synchronisiere-Zustandabgeschlossen"-Mitteilung. Unter
Verwendung dieses Verfahrens kündigt
jede Verbindungsverwaltung den reservierten Pfad an seinen zugehörigen Etikettvermittlungs-Router
an, um sicherzustellen, dass der reservierte Pfad verwendet wird.
-
Als
eine Alternative dazu, dass eine einen weichen Zustand aufweisende
Reservierung unter Verwendung einer SIP++-Mitteilung permanent gemacht
wird, können
Anforderungs-Mitteilungen, die von Etikettvermittlungs-Routern an
ihre zugehörigen Verbindungsverwaltungen
gesandt werden, verwendet werden, um die Reservierung in der Verbindungsverwaltung
durchzuführen.
-
Bei
dem alternativen Verfahren stellt die Verbindungsverwaltung bei
Empfang der Anforderung, die die Anruf-ID der Sitzung enthält, eine Übereinstimmung
der Anruf-ID mit
der Anruf-ID einer vorher empfangenen INVITE-Mitteilung fest und
führt die Reservierung
für die
Sitzung aus.
-
Weitere Einzelheiten über SIP++
-
Das
INVITE-Verfahren von SIP wird in SIP++ wiederverwendet, mit einem
neuen Hauptteil, einer geänderten
Verwendung des SIP-INVITE-Verfahren und einem geringfügig geänderten
Kopffeld-Typ.
-
Der
Kopffeld-Typ ist das Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld. Es arbeitet
im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei üblichen SIP, doch ist die Art und Weise,
wie es eingefügt
wird, unterschiedlich. Das Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld wird zur
Aufzeichnung eines Satzes von Knoten verwendet, über die alle nachfolgenden
SIP-Antworten gelenkt werden müssen.
Typischerweise wird dies von Proxies zur Überwachung des Sitzungs-Aufbaus
verwendet.
-
Im
SIP++-Betrieb hängt,
wenn eine Verbindungsverwaltung eine INVITE-Mitteilung empfängt, sie
eine SIP-URL (universeller Ressourcen-Lokator) seiner Identität an das
Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld an. Diese Identität besteht aus dem Namen der Verbindungs-Verwaltung
und der IP-Adresse des Etikettvermittlungs-Routers, den sie verwaltet,
beispielsweise sip: CM Harlow@1.2.3.4. Darin ist CM_Harlow der Name
der Verbindungsverwaltung und 1.2.3.4 ist die IPv4-Adresse des Etikettvermittlungs-Routers.
Jede nachfolgende Verbindungsverwaltung hängt ihre SIP-URL an das vordere
Ende der Liste von SIP-URL's
an. Dieser Prozess ist in 4 gezeigt,
die zwei Verbindungsverwaltungen 43, 44 zusammen
mit ihren zugehörigen
Etikettvermittlungs-Routern 45, 46 zeigt, die
jeweils Teil eines abstrakten Knotens 41, 42 sind.
Eine Verbindungsverwaltung wird als „CM London" bezeichnet, während die andere als „CM Paris" bezeichnet ist,
wie dies gezeigt ist. Für
CM London ist die IP-Adresse 47.123.4.98 und für CM Paris ist sie 47.59.34.2.
Das Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld einer INVITE-Mitteilung, die zunächst von
CM London und dann von CM Paris empfangen wird, ist bei 47, 48 gezeigt,
und es ist zu erkennen, dass für
CM Paris die SIP-URL für diese
Verbindungsverwaltung an das vordere Ende der Liste von SIP-URL's angefügt wurde.
Wenn ein Routen-Kopffeld
in einer SIP-Mitteilung vorhanden ist, definiert es einen Satz von
Knoten, durch die hindurch die Mitteilung gelenkt werden muss. Eine
Verbindungsverwaltung kann somit so betrachtet werden, als ob sie
als ein SIP-Proxy
wirkt.
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Der
SIP++-Mitteilungs-Hauptteil führt
sechs neue Elemente verglichen mit einem Standard-SIP-Mitteilungs-Hauptteil
ein, und diese werden nunmehr beschrieben.
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Abstraktes
Knoten-Element
-
Dieses
Element wird zur Bezeichnung eines bestimmten abstrakten Knotens
verwendet. Teile der Spezifikation für den abstrakten Knoten können „mit Ersatzzeichen
versehen" werden
(wenn es beispielsweise erforderlich ist, alle möglichen Routen zu finden, die
durch einen abstrakten Knoten hindurchlaufen, der bestimmte Spezifikationen
erfüllt).
Das abstrakte Knoten-Element verwendet die folgende Schreibweise:
{Präfix-Länge, IP-Adresse},
worin die Präfix-Länge wie
eine Teilnetz-Maske für
das IP-Adressenfeld wirkt und die Anzahl von Bits, beginnt mit dem
MSB (höchstbewertetem
Bit) der IP-Adresse angibt, die zur Beschreibung des abstrakten
Knotens verwendet werden. Wenn eine Präfix-Länge von 32 verwendet wird,
ist die gesamte IP-Adresse von Bedeutung, und dies wird als eine
explizite Adresse bezeichnet. Beispielsweise definiert {24, 47.209.3.1}
einen abstrakten Knoten dessen Element-IP-Adressen mit 47.203.3
beginnen, und {32, 47.209.3.1} definiert einen abstrakten Knoten
mit der expliziten Adresse 47.209.3.1.
-
Ein
weiteres Beispiel ist {0, 47.209.3.1}, was einen abstrakten Knoten
ohne vollständig
definierte IP-Adresse definiert. Die Verwendung der Null am Beginn
des Elementes ist äquivalent
zu einem Ersatz-Wert und nützlich,
wenn der Ursprungs-Endpunkt
eine unvollständige
Ansicht eines Teils des Netzwerks hat oder herausfinden möchte, wie
viele Pfade über
einen bestimmten Zweig existieren. Eine Kurzform des Ersatz-Wertes,
beispielsweise: {*,*} kann ebenfalls verwendet werden.
-
Pfad-Element
-
Dies
ist eine Kette von abstrakten Knoten-Definitionen – in 200
OK- und ACK-Mitteilungen ist
dies eine Kette von expliziten Adressen. Es enthält so viele abstrakte Knoten-Definitionen,
wie es Hops (Sprungabschnitte) über
das MPLS-Netzwerk
zu dem Ziel-Endpunkt gibt. (Ein „Hop" ist ein Pfad zwischen zwei abstrakten
Knoten). Ein Pfad-Element hat das folgende Format: Pfad = {{AN1},
{AN2}, {AN3}, ..., {EP}}, wobei das letzte Element in dem Pfad die
explizite Adresse des Ziel-Endpunktes ist. (Andernfalls ist eine
Routenführung
oder Lenkung unmöglich).
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Ein
Pfad-Element kann Ersatzzeichen enthalten. Um jedoch einen unnötig großen Umfang
der Signalisierung zu vermeiden, gibt es vorzugsweise nicht mehr
als zwei aufeinanderfolgende Ersatzzeichen-Adressen in einer Pfad-Definition.
Es kann sogar immer nur ein Pfad-Element pro Mitteilungs-Hauptteil
geben.
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Rang-Element
-
Dies
ist eine Bewertung von 0–10,
die die Bevorzugung anzeigt, die ein Endpunkt für einen bestimmten Pfad hat,
wobei 10 die Favoriten-Route ist. Wenn eine Bewertung von 0 für einen
bestimmten Pfad empfangen wird, so zeigt dies an, dass dieser vollständig unannehmbar
ist und nicht verwendet werden sollte. Ein Beispiel eines Rang-Elementes
ist: Rank = 6.
-
Verkehrs-Element
-
Dieses
Element verwendet den exakten Satz von Parametern, die das Verkehrs-TLV in CR-LDP verwendet,
nämlich:
Spitzen-Daten-Rate (PDR); Spitzen-Burst-Größe (PBS);
garantierte Daten-Rate (CDR); garantierte Burst-Größe (CBS); überschüssige Burst-Größe (EBS).
Alle die Raten werden in KBPS angegeben. Ein Beispiel eines Verkehrs-Elementes
ist: Verkehr = {PDR = 128, PBS = 512, CDR = 96, CBS = 256, EBS =
512}.
-
Etikett-Element
-
Dies
wird zur Beförderung
irgendeiner örtlich zugeordneten
Pfad- oder „Etikett"-Information von
einem Endpunkt zu einem anderen verwendet; Typischerweise von dem
Ursprungs-Endpunkt zu dem angerufenen Endpunkt. Die Sitzung an dem
Ursprungs-Endpunkt wird in einen bestimmten Etikett-vermittelten
Pfad über
ihren ersten Hop mit vielen anderen Sitzungen umgesetzt. Um eine
Unterscheidung an dem angerufenen Endpunkt (und damit eine schnellere
Vorwärts-Routenführung) zu
ermöglichen,
wird ein zweites Etikett am Boden des Etikett-Stapels eingefügt, das
nicht abgehoben wird, bis es von dem angerufenen Endpunkt empfangen
wird. Etikett-Elemente werden nur von ACK-Mitteilungen verwendet.
Weiterhin werden in Abhängigkeit
von der Kopplung zwischen dem Endpunkt und der Zugangsverwaltung
Etikett-Elemente lediglich dann gesandt, wenn die CR-LDP-Aushandlung
abgeschlossen ist. Ein Beispiel eines Etikett-Elementes ist: Etikett = 928.
-
Ressourcen-Klassenelement
-
Dieses
Element wird zur Anzeige der Ressourcen-Klasse der Sitzung für die Zwecke
der DiffServ-Unterstützung
verwendet. Ein Beispiel eines Ressourcen-Klassenelements ist Klasse = 42. Es
ist nicht wichtig, Ressourcen-Klassenelemente
zu verwenden, wenn eine DiffServ-Unterstützung nicht erforderlich ist.
-
Ressourcen-Klassenelemente
können
weiterhin dazu verwendet werden, Gruppen-Sitzungen in einem bestimmten Etikettvermittlungs-Pfad
zu gruppieren. Wenn mehrfache Etikettvermittlungs-Pfade zwischen
zwei abstrakten Knoten existieren, kann die Auswahl, welcher hiervon
für eine neue
Sitzung zu verwenden ist, durchgeführt werden, wenn jeder dieser
Etikett-vermittelten Pfade einen unterschiedlichen Satz von Ressourcen-Klassen überträgt. Beispielsweise
kann ein vorkonfigurierter Pfad so ausgebildet werden, dass er lediglich
eine Sitzung überträgt, deren
Ressourcen-Klasse im Bereich von 20–500 liegt. Dies ermöglicht es
weiterhin Etikett-vermittelten Pfaden, so zugeschnitten zu werden,
dass sie für
bestimmte Sitzungstypen geeignet sind.
-
Das
SIP++-Protokoll verwendet vier der Haupt-SIP-Verfahren in einer
neuen Form, nämlich: INVITE
(Einladung); ACK (Bestätigung);
REGISTER (Registrierung) und BYE (Abschied). Der Betrieb dieser
Verfahren in dem SIP++-Protokoll wird nunmehr beschrieben.
-
INVITE-Verfahren
-
Eine
Art, wie sich das SIP++-INVITE-Verfahren von dem Standard-SIP-INVITE-Verfahren unterscheidet,
betrifft die sogenannte „Verzweigung". Wenn der nächste abstrakte
Knoten in einem Pfad-Element zu einer Anzahl von möglichen
Pfaden für
den nächsten
Hop führt,
wird die INVITE-Mitteilung dupliziert und entlang jedes möglichen
Pfades ausgesandt. Dies wird als „Verzweigung" bezeichnet. Bei
SIP++ ist die Verzweigung so angeordnet, dass sie nur dann auftritt,
wenn der übernächste abstrakte Knoten über den
nächsten
abstrakten Knoten erreichbar ist. Bei dem Standard-SIP hängt die
Verzweigung jedoch nicht von einer topologischen Information ab;
verzweigte INVITE-Mitteilungen werden einfach entlang aller möglichen
Pfade bei der Verzweigung ausgesandt.
-
Die
Verzweigung in SIP++ ist in 5 gezeigt.
Es sind vier abstrakte Knoten 51, 52, 53, 54 gezeigt,
die jeweils eine zugehörige
Verbindungsverwaltung 55, 56, 57, 58 aufweisen.
Die Verbindungsverwaltung X 55 empfängt eine INVITE-Mitteilung,
in der der nächste
Hop durch ein Ersatzzeichen dargestellt ist. Sie hat drei Etikettvermittelte
Pfade 60, 61, 62, entlang derer sie die
INVITE-Mitteilung verzweigen könnte.
Die Verbindungsverwaltung X 55 überprüft daher die nächste abstrakte
Knoten-Definition, in diesem Fall eine Adresse eines Endpunktes 63. Nachdem
dies erfolgt ist, stellt CM X 55 fest, dass Pfade zu dem
Ziel-Endpunkt 63 lediglich über die abstrakten Knoten 52, 54 existieren,
die durch die Verbindungsverwaltung Y 56 und die Verbindungsverwaltung
Z 58 verwaltet werden. Die INVITE-Mitteilung wird daher
lediglich zu diesen Verbindungsverwaltungen 56, 58 verzweigt,
und nicht zu der Verbindungsverwaltung A 57. Dieses Beispiel
zeigt die Notwendigkeit, dass jede Verbindungsverwaltung eine topologische
Information über
zwei Hops führt.
-
SIP++
ermöglicht
die Abgabe mehrfacher INVITE-Mitteilungen mit der gleichen Anruf-ID
(jedoch mit einer weitergeschalteten Identifikation, die als eine „Cseq" bezeichnet wird),
ohne dass erst eine 200 OK-Antwort für die erste INVITE-Mitteilung empfangen
wird. Im Standard-SIP-Betrieb wird jedoch jede INVITE-Mitteilung sequenziell
abgegeben und muss entweder mit einem Fehler oder einer 200 OK-Mitteilung
beantwortet werden.
-
Bei
Empfang einer 200 OK-Mitteilung von einer Zugangsverwaltung oder
einer Verbindungsverwaltung wird die durch die zugehörige INVITE-Mitteilung
beschriebene Sitzung als aufgebaut betrachtet, und es müssen keine
weiteren INVITE-Mitteilungen gesandt werden. SIP++ ermöglicht es
einem Ziel-Endpunkt, einen Pfad aus einer Anzahl von INVITE-Mitteilungen
auszuwählen
und mit einer einzigen 200 OK-Mitteilung zu antworten. Um eine Verwirrung zu
vermeiden, wird jeder INVITE-Mitteilung, deren Pfad nicht verwendet
wird, eine Fehlerantwort gesandt, was anzeigt, dass der Pfad nicht
verwendet wurde. Diese Fehlerantwort enthält die CSeq-Identifikation
der erfolglosen INVITE-Mitteilung. Es ist eine bevorzugte Ausführungsform,
dass diese Fehler-Mitteilungen gesandt werden, obwohl ihre Fortlassung keine
nachteilige Auswirkung auf den Betrieb des Protokolls hat.
-
Die
von der Zugangsverwaltung abgegebene 200 OK-Antwort schließt die CSeq
der INVITE-Mitteilung ein, die dem gewählten Pfad zugeordnet ist.
Wie dies in 6 gezeigt ist, schließt der Hauptteil
der 200 OK-Mitteilung ein Pfad-Element 601 für den ausgewählten Pfad
ein. Dieses wird aus den IP-Adressen 602, 603, 604 des
Etikett-vermittelten Pfades gebildet, die in dem Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld 605 der
INVITE-Mitteilung 606 aufgeführt sind. Diese IP-Adressen
sind in dem Pfad-Element
als explizite abstrakte Knoten aufgeführt. Sie werden in der Reihenfolge
zurückgewonnen,
in der sie zu der INVITE-Mitteilung hinzugefügt wurden, so dass die äußerste linke
SIP-URl in dem Kopffeld den am weitesten rechts liegenden abstrakten
Knoten in dem Pfad-Element angibt. Der Ziel-Endpunkt 608 fügt dann
seine eigene IP-Adresse 607 zu dem Pfad-Element hinzu.
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Die
Ursprungs-Zugangsverwaltung ist in der Lage, ihr erfolgreich angefordertes
Pfad-Element, das mit dem tatsächlichen
reservierten Pfad gesandt wird, zu korrelieren und es für die zukünftige Benutzung
zu speichern.
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Die
Anzahl von INVITE-Mitteilungen, die für eine bestimmte Sitzung abgegeben
werden können, hängt sowohl
von der Anzahl von unterschiedlichen Routen ab, die einen Endpunkt
erforschen möchte, und
davon, ob der Ursprungs-Endpunkt eine befriedigende Antwort auf
eine INVITE-Mitteilung empfängt. Es
wird bevorzugt, dass die Anzahl nicht ungefähr 5 INVITE-Mitteilungen übersteigt.
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Die
unterschiedliche Routenführung
kann sehr einfach dadurch erzielt werden, dass eine Anzahl von gleichzeitigen
INVITE-Mitteilungen für
die gleiche Sitzung abgegeben wird. Diese verwenden die gleiche
Anruf-ID, jedoch unterschiedliche CSeq-Werte. Der empfangende Endpunkt
entscheidet dann, ob er auf alle die INVITE-Mitteilungen mit einer
einzigen 200 OK-Mitteilung antworten soll oder mit einer 200 OK-Mitteilung
pro empfangener INVITE-Mitteilung antworten soll.
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Es
gibt daher zumindest zwei Mechanismen innerhalb von SIP++ für die unterschiedliche
Routenführung,
nämlich
einerseits die Verwendung von Ersatzzeichen- oder einen kurzen Präfix aufweisenden abstrakten
Knoten, und andererseits das Senden mehrfacher INVITE-Mitteilungen
für die
gleiche Sitzung.
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ACK-Verfahren
-
Das
ACK-Verfahren wird in der gleichen Weise wie bei dem Standard-SIP
verwendet. Es wird zum Abschließen
einer INVITE-Mitteilung in der vorstehend beschriebenen Weise verwendet.
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Register-Verfahren
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Das
Register-Verfahren wird zur Aktualisierung der Topologie und der Überlastungs-Information in
dem Netzwerk und weiterhin zur Information von Verbindungsverwaltungen
und Zugangsverwaltungen über
das Vorhandensein eines Etikett-vermittelten Pfades verwendet. Wenn
ein Etikettvermittlungs-Router eine Pfad-Aufbau-Mitteilung von dem Verwaltungs-Server
empfängt,
so sendet er eine Anforderungs-Mitteilung über die COPS-Schnittstelle
an seine Verbindungsverwaltung. Dies führt dazu, dass die Verbindungsverwaltung
eine REGISTER-Mitteilung
im Rundsendeverfahren an alle benachbarten Verbindungsverwaltungen
sendet, die im Einzelnen den neuen Pfad hinsichtlich seiner Größe und der
abstrakten Knoten angibt, zwischen denen er existiert. Diese anfängliche
Ankündigung
kann entweder an alle benachbarten Verbindungsverwaltungen oder nur
an diejenigen erfolgen, deren abstrakte Knoten einen bevorzugten
Etikettvermittlungs-Pfad an den neu konfigurierten abstrakten Knoten
haben. Die REGISTER-Mitteilung wird dann einen Hop weitergeleitet,
so dass alle Verbindungsverwaltungen und Zugangsverwaltungen nunmehr
Informationen über
die Topologie des Netzwerkes bis zu zwei Hops entfernt haben.
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REGISTER-Mitteilungen
werden auch als periodische Aktualisierungen des Zustandes jedes Etikett-vermittelten
Pfades verwendet. In diesem Fall ist die gesamte Information der
verbleibende freie Raum in dem Etikett-vermittelten Pfad und den
abstrakten Knoten, zwischen denen der Etikett-vermittelte Pfad verläuft. Diese
REGISTER-Mitteilungen werden lediglich an diejenigen Verbindungsverwaltungen
gesandt, deren abstrakte Knoten eine direkte Verbindung zu dem abstrakten
Knoten der sendenden Verbindungsverwaltung haben. Die REGISTER- Mitteilungen werden
dann über
den nächsten Hop
in der gleichen Weise weitergeleitet. Die Entfernung, über die
sie ausgesandt werden, kann unter Verwendung des Maximale-Weiterleitungen-SIP-Kopffeldes
beschränkt
werden. Die Zeitperiode für
diese Aktualisierungen ist so angeordnet, dass sie kurz genug ist,
damit die Topologie- und Überlastungs-Information
in dem Netzwerk nicht überholt
wird, sie sollte jedoch lang genug sein, damit das Netzwerk nicht
geflutet wird.
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Die Überlastungs-Information
kann zusätzlich
Huckepack auf INVITE- und 200 OK-Mitteilungen aufgesetzt
werden. Dies beinhaltet das Anhängen des Überlastungs-Hauptteil-Typs an
das Ende der normalen INVITE-Mitteilung. Wenn ein derartiger Mechanismus
verwendet wird, startet er den REGISTER-Aktualisierungs-Zeitgeber
jedesmal dann, wenn eine INVITE-Mitteilung auf diese Weise verwendet wird.
Die Periode für
diesen Mechanismus kann auf einer Grundlage von allen n Paketen
liegen, wobei n klein ist, beispielsweise 20. Auf diese Weise wird
zu Zeiten eines starken Sitzungsaufbaus und somit eines hohen Flusses
in dem Netzwerk-Überlastungszustand
mehr an regulärer Überlastungs-Information ausgetauscht.
Dieser Mechanismus wird nicht dazu verwendet, Nachrichten über einen
neuen Etikett-vermittelten Pfad zu senden – dies wird immer unter Verwendung
des REGISTER-Verfahrens erzielt.
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Eine
REGISTER-Mitteilung wird nicht entlang des Etikett-vermittelten
Pfades weitergeleitet, den die Mitteilung beschreibt. In ähnlicher
Weise beschreibt die Überlastungs-Information,
die an die INVITE- und 200 OK-Mitteilungen angehängt wird, nicht den durchquerten
Tunnel. Auf diese Weise kann die Überlastung immer netzaufwärts weitergeleitet werden,
um eine negative Rückführung, eine
Steuerung und eine Netzwerk-Stabilität zu schaffen.
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ERROR-Mitteilungen
-
Neue
ERROR-Mitteilungen oder Fehler-Mitteilungen sind für das SIP++-Protokoll
erforderlich. Es sind fünf
erforderlich, und diese haben feine unterschiedliche Bedeutungen:
- 1) 801-Überlastung: LSP ist nicht in
der Lage, eine neue Sitzung anzunehmen
- 2) 802-Überlastung:
LSP hat seine Kapazität
erreicht – kann
nach einem erfolgreichen Aufbau abgegeben werden
- 3) 803 Nicht verfügbar:
LSP hat einen vorübergehenden
Fehler (anders als eine Überlastung)
- 4) 804 Nicht verfügbar:
kein derartiger LSP ist vorhanden.
- 5) 810 Pfad wird nicht verwendet (als Antwort auf eine
erfolglose INVITE-Mitteilung)
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BYE-Verfahren
-
BYE
löscht
die Reservierung in jeder der Verbindungsverwaltungen in dem Sitzungs-Pfad.
Die Verwendung des vorher ausgebildeten Routen-Kopffeldes stellt
sicher, dass jede Verbindungsverwaltung durchquert wird, und die
Anruf-ID identifiziert eindeutig die Sitzung. Eine BYE-Mitteilung
wird lediglich einmal ausgesandt, wenn die Sitzung auf der MPLS-Ebene
gelöscht
wurde. Eine BYE-Mitteilung kann
von einer mit irgendeinem Endpunkt verbundenen Zugangs-Verwaltung gesandt
werden.
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Das COPS-Protokoll
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird das Standard-COPS-Protokoll für die Kommunikation
zwischen verschiedenen Elementen in einem Kommunikations-Netzwerk
verwendet, wie es vorstehend beschrieben wurde. Es können jedoch
auch andere Mitteilungsübermittlungs-Protokolle, die die
gleiche Funktion ausführen,
verwendet werden. Die Art und Weise, wie das Standard-COPS-Protokoll
in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird nunmehr beschrieben.
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Dieses
Protokoll definiert einen Klienten-Server-Mitteilungsübermittlungs-Mechanismus, der
die Richtlinien-Durchsetzung in einem Dienstegüte-fähigen Netzwerk unterstützt. Die
grundlegenden Funktionsblöcke,
die von dem COPS-Protokoll
verwendet werden, sind in 7 gezeigt,
und deren grundlegende Betriebsweise kann wie folgt beschrieben
werden. Eine neue Dienstgüte-Sitzungs-Anforderung wird
von einem Richtlinien-Durchsetzungs-Punkt (PEP) empfangen – diese
Anforderung kann eine RSVP-Pfad-Mitteilung oder in einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine CR-LDP-Mitteilung sein, obwohl COPS
Protokoll unabhängig
sein soll. Der PEP fragt nunmehr einen Richtlinien-Entscheidungspunkt
(PDP) ab, ob er es erlauben sollte, dass diese neue Sitzung aufgebaut wird.
Der PDP gibt eine Antwort, und der PEP verwirklicht dies – entweder
eine Verweigerung der neuen Sitzung, oder die Erlaubnis, dass sie
aufgebaut wird. Ein örtlicher
Richtlinien-Entscheidungspunkt (LPDP) 703 ist ebenfalls
in dem Modell als ein Verfahren zum Erhalten einer schnellen Antwort
auf eine Abfrage enthalten. Der LPDP darf lediglich vorübergehende
Entscheidungen abgeben, die eine Antwort von dem PDP unterworfen
sind. In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung führt eine
Zugangsverwaltung die Funktionen eines PDP aus, und ein Endpunkt
führt die
eines PEP aus.
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Das
COPS-Protokoll verwendet einen einfachen Satz von Mitteilungen,
wie dies in 8 gezeigt ist. Die Mitteilungen
Klient Offen 801, Klient Annahme 802, Klient Geschlossen 803 und
Aktiv Halten 804 werden zur Verwaltung der Verbindung von
dem PEP (Klient) 701 zu dem PDP (Server) 702 verwendet.
Neue Sitzungsanforderungen werden durch einen Anforderungs-Entscheidungs-Zustandsberichts-Quittungsaustausch 805 abgewickelt.
Es besteht weiterhin die Fähigkeit,
die PDP und PEP bezüglich
der aktiven Sitzungen auf dem PEP zu synchronisieren.
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Obwohl
COPS ein Richtlinien-Mitteilungsübermittlungs-Protokoll
ist, legt es keine Beschränkungen
hinsichtlich der Art der Richtlinien-Information fest, die es austauschen
kann. In seiner Rolle in dem Netzwerk, die in diesem Dokument beschrieben
wird, muss COPS typischerweise die Information übertragen, die benötigt wird,
um eine CR-LDP-Sitzung über die
Schnittstelle zwischen einem Endpunkt und einer Zugangsverwaltung
und zwischen einer Zugangsverwaltung und dem Verwaltungs-Server
aufzubauen. Im ersteren Fall gibt der Endpunkt eine Anforderung für eine neue
Sitzung ab, wobei die Entscheidung den Fehlschlag oder den Erfolg
und die Parameter anzeigt, die für
die Entscheidung von dem SIP++ verwendet werden, um die Sitzung
aufzubauen. Im letzteren Fall fordert die Zugangsverwaltung den
Aufbau eines neuen Tunnels in dem MPLS-Kern durch den Verwaltungs-Server
an. Beispielsweise kann dies durch eine Anforderung von einem Endpunkt
ausgelöst
werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung übertragen,
wenn COPS zwischen einer Verbindungsverwaltung und einem abstrakten
Knoten verwendet wird, die COPS-Mitteilungen eine Anruf-ID sowie
die CR-LDP-Information.
Bei dieser Ausführungsform
wird das Protokoll als ein Registrierungsprozess verwendet, wobei
alle Anforderungen im Normalbetrieb zugelassen werden.
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Das CR-LDP-Protokoll
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Das
Standard-CR-LDP- (Bedingungs-basiertes Routenführungs-Etikettverteilungs-Protokoll) Protokoll
ist eine Erweiterung des grundlegenden LDP-Protokolls, das zur Ausbildung
von etikettierten Flüssen
in einem MPLS-Netzwerk verwendet wird. Es ist so ausgelegt, dass
es die Anwendung von Netzkonstruktionsverfahren auf ein MPLS-Netzwerk derart
ermöglicht,
dass spezifische Pfade durch einen Satz von ausgewählten Knoten
mit einer bestimmten Dienstgüte
ausgebildet werden können. CR-LDP
ist ein Mitteilungsübermittlungs-basiertes Protokoll,
das TLV-(Typ, Länge, Wert-)
Elemente zur Codierung von Daten verwendet.
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Das
Standard-LDP-Protokoll wird zur Ausbildung von Etikett-Umsetzungen
an einem Etikettvermittlungs-Router (LSR) zwischen ankommenden und abgehenden
Etikettvermittlungs-Pfaden (LSP's)
verwendet. Ein bestimmter LSR ist in der Lage, von einem Peer ein
Etikett anzufordern, das verwendet werden kann, um die Route zu
diesem LSR zu bestimmen. MPLS ist somit in der Lage, IP-Pakete über ein
Netzwerk in einer Hop-für-Hop-Weise
dadurch zu transportieren, dass Etiketten an jedem Knoten in dem
Netzwerk ausgetauscht werden.
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CR-LDP
erweitert dies so, dass mehrfache Hops in einem MPLS-Netzwerk abgedeckt
werden, und die grundlegende Betriebsweise hiervon ist in 9 gezeigt.
Ein LSR gibt eine Etikett-Anforderungs-Mitteilung 901 ab,
die den Pfad 902 angibt, der durch das Netzwerk genommen
werden soll, und wahlweise die Verkehrscharakteristiken, die Ressourcen-Klasse,
die Pinning-Optionen usw. für
den Pfad. Die Etikett-Anforderungs-Mitteilung wird dann an dem ersten
LSR 903 in dem Pfad gesandt. Dies kann eine abstrakte Knotendarstellung
sein, obwohl das Standard CR-LDP kein definiertes Verfahren zum
Wählen
hat, welcher LSR zu verwenden ist, wenn mehr als ein erreichbarer
LSR durch eine abstrakte Knoten darstellung spezifiziert ist. Durch
Beschränken
des Netzwerkes in der beschriebenen Weise dadurch, dass lediglich
der Aufbau von Sitzungen entlang vorgegebener Pfade zugelassen wird, wird
dieses Problem effektiv behandelt.
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Wenn
der nächste
LSR erreicht wird, identifiziert er sich selbst als der nächste LSR
in dem Pfad und entfernt sich aus der Pfad-Beschreibung 904.
Er prüft
dann, ob ein weiterer Hop für
den Pfad angegeben ist, und die modifizierte Mitteilung 905 wird
weitergeleitet. Diese Verarbeitung läuft ab, bis der abschließende LSR 906 in
dem angegebenen Pfad erreicht ist. An diesem Punkt wird eine Etikett-Umsetzungs-Mitteilung 902 über das
Netzwerk hinweg über jeden
der durchquerten Knoten zurückgeliefert.
Jeder netzaufwärts
liegende LSR zeigt seinerseits ein Etikett an dem netzabwärts gelegenen
LSR an, der über
diesen Hop des MPLS-Netzwerkes zu verwenden ist. Der netzabwärts gelegene
LSR fügt
diesen Wert zu seiner Routenführungstabelle 908 hinzu
und gibt eine ähnliche
Mitteilung ab. Dieser Prozess setzt sich bis zum Ursprungs-LSR 909 fort,
wobei an diesem Punkt der LSP vollständig aufgebaut und zur Nutzung
bereit ist.
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Sobald
er ausgebildet wurde, verhält
sich der Pfad so, als ob dies ein einzelner Hop zwischen zwei LSR's 909, 906 sein
würde,
unabhängig
davon, wieviele LSR's
tatsächlich
durchquert werden. Er kann weiterhin in nachfolgenden CR-LDP-Pfaden als einer der
Hops verwendet werden.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet CR-LDP nahezu vollständig in
dieser Standard-Weise. Eine Ausnahme ist die bevorzugte Verwendung
einer herstellerspezifischen TLV zum Übertragen der Anruf-ID-Information, die
zur Feststellung einer Übereinstimmung
der CR-LDP-Reservierung mit der SIP++-Sitzung verwendet wird, die
den Pfad bereitgestellt hat.
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Netzwerk-Initialisierung
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Der
Prozess der Netzwerk-Initialisierung ist ähnlich dem Verfahren, das zum
Aufbau einer neuen Verbindungsstrecke zwischen abstraktem Knoten verwendet
wird. Wie dies weiter oben erwähnt
wurde, liegt, obwohl eine Verbindungsstrecke zwischen zwei Gruppen
von Etikettvermittlungs-Routern (LSR's) vorhanden sein kann, die zusammen
gruppiert sind, um einen abstrakten Knoten zu bilden, der hergestellte
Etikett-vermittelte Pfad (LSP) zwischen zwei LSR's, einem von jedem der abstrakten Knoten,
die miteinander verbunden sind.
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Der
Verwaltungs-Server initialisiert die Netzwerk-Verbindungsstrecke
für Verbindungsstrecke, wobei
aufeinanderfolgend die eine hohe Kapazität aufweisenden LSP's zur Verwendung über den
Netzwerk-Kern ausgebildet werden. Sobald die Verbindungsstrecke
aktiv ist, beginnt ihre zugehörige
Verbindungsverwaltung mit der Ankündigung ihres Vorhandensein
an alle anderen erreichbaren Knoten. Während mehr Verbindungsstrecken
ausgebildet werden, wird der Satz von erreichbaren Knoten von jeder
Verbindungsverwaltung vergrößert, bis
alle Verbindungsstrecken vorhanden sind.
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In 1 ist
zu erkennen, dass die Endpunkte 10, 11 keinerlei
eine hohe Kapazität
aufweisende Verbindungsstrecken zu ihrem nächstgelegenen abstrakten Knoten 12, 14 haben.
Vielmehr werden diese Verbindungen auf Anforderung aufgebaut. Der Verwaltungs-Server
initiiert daher auch die Weiterleitung von Überlastungs-Information zu einem Endpunkt 10, 11 von
denjenigen abstrakten Knoten, auf die der Endpunkt 10, 11 einen
Zugriff als den ersten Hop auf einem vorgegebenen Pfad ausführen kann. Der
Satz von abstrakten Knoten, die ein Endpunkt erreichen kann, kann
auf einer topologischen oder Bandbreiten-Grundlage entschieden werden,
und dies wird von dem Netzwerk-Anbieter entschieden. Die Zugangs-Verwaltung 35 ist
dann in der Lage, ein Bild der für
sie verfügbaren
Pfade aufzubauen.
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Sollte
eine Zugangsverwaltung 30, 31 einen größeren Zugang
an das MPLS-Netzwerk
benötigen, so
verwendet sie die COPS-Schnittstelle an dem Verwaltungs-Server 35,
um einen Zugang an einen weiteren abstrakten Knoten anzufordern.
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Ende-zu-Ende-Sitzungsaufbau
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Ein
Beispiel der Mitteilungsübermittlung,
die zum Aufbau einer Kommunikationssitzung über ein Kommunikations-Netzwerk
und zur Bereitstellung einer garantierten Dienstgüte verwendet
wird, wird nunmehr unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
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Das
erste Ereignis ist die Ankunft einer neuen Sitzungs-Anforderung 1101 an
einem Endpunkt 1100. Es gibt keine Beschränkung hinsichtlich
des Typs, von dem diese Anforderung sein kann, obwohl dies selbstverständlich ein
Typ sein muss, den der Endpunkt 1100 versteht. Dies bewirkt,
dass der Endpunkt 1100 eine COPS-Anforderung (die mit A1
bezeichnet ist) an seine zugehörige
Zugangsverwaltung 1102 sendet. Bei Empfang dieser Anforderung bestimmt
die Zugangsverwaltung 1102 den Pfad oder die Pfade, über die
sie versuchen wird, die Sitzung zu ihrem Ziel zu lenken. Dies kann
entweder ein expliziter Pfad sein, oder es können abstrakte Knoten verwendet
werden, in Abhängigkeit
von der Menge an Netzwerktopologie-Information, die der Zugangsverwaltung 1102 zur
Verfügung
steht. Unter Verwendung dieser Ansicht der Netzwerk-Überlastung
und irgendwelcher zugehörigen
Routenauswahl-Richtlinien ordnet, die Zugangsverwaltung 1102 jeden
der Pfade, die sie bestimmt hat, einen Rank zu.
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Die
Zugangsverwaltung 1102 bildet dann eine INVITE-Mitteilung
für jeden
der Pfade, wobei die gleiche Anruf-ID für jede verwendet wird, jedoch
unterschiedliche Cseq-Werte. Jede INVITE-Mitteilung schließt ein Pfad-Element,
einen zugehörigen
Rank und ein Verkehrs-Element in dem Mitteilungs-Hauptteil ein.
Sie schließt
weiterhin einen Sitzungsbeschreibungs-Mitteilungs-Hauptteil ein.
Jede INVITE-Mitteilung
wird dann bei A3 an jede der Verbindungs-Verwaltungen 1103, 1104, 1105 der
Reihe nach gesandt, die die abstrakten Knoten 1106, 1107, 1108 in
dem angegebenen Pfad steuern, bevor schließlich die Ziel-Zugangsverwaltung 1109 erreicht wird.
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An
jeder Verbindungsverwaltung 1103, 1104, 1105 in
dem Pfad wird das Pfad-Element
der INVITE-Mitteilung für
den nächsten
abstrakten Knoten abgefragt. Die Verbindungsverwaltung bestimmt dann,
ob sie einen Etikett-vermittelten Pfad (LSP) zu diesem abstrakten
Knoten mit einer ausreichenden freien Ressource hat, durch Vergleichen
mit dem Verkehrs-Element. Wenn dies der Fall ist, so schreibt sie dessen
SIP-URL in das Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld der INVITE-Mitteilung.
Die Verbindungsverwaltung fügt
nunmehr eine temporäre
einen weichen Zustand aufweisende Reservierung, die der Anruf-ID zugeordnet
ist, entlang des Pfades hinzu und erwartet eine Bestätigung.
Die Verbindungsverwaltung kann weiterhin wählen, einen Überlastungs-Mitteilungs-Hauptteil
an die Mitteilung anzufügen.
Die INVITE-Mitteilung wird nunmehr an alle Verbindungsverwaltungen
weitergeleitet, deren abstrakte Knoten als geeignete nächste Hops
unter Verwendung der Verzweigung identifiziert wurden, wie dies
weiter oben beschrieben wurde. Die abschließende Verbindungsverwaltung
in dem MPLS-Netzwerk führt
implizit eine End-Verzweigungs-Operation dadurch aus, dass alle
INVITE-Mitteilungen zu einer einzigen Zugangsverwaltung 1109 gelenkt
werden. Wenn der letzte abstrakte Knoten 1108 nicht durch
eine explizite Adresse beschrieben ist, so wird eine Fehlerantwort
erzeugt.
-
Wenn
irgendeiner der durchquerten Verbindungsverwaltungen 1103, 1104, 1105 in
dem Pfad einen nächsten
Haupt-LSP hat, der derzeit zu überlastet
ist, so antwortet diese Verbindungsverwaltung mit einer 801/802-Fehlerantwort
und beendet die Weiterleitung der INVITE-Mitteilung. Das Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld
wird zum Zurücklenken
der Antwort verwendet. Irgendwelche Verbindungsverwaltungen, die
diese Fehlerantwort durchquert, aktualisiert entsprechend ihre Überlastungs-Information. Wenn
der nächste
Hop-LSP nicht überlastet
ist, jedoch aus irgendeinem anderen Grund nicht verfügbar ist,
so wird eine 803-Antwort gesandt, und wenn der nächste abstrakte
Knoten in dem Pfad einfach von dieser Verbindungsverwaltung unerreichbar
ist, so wird eine 804-Antwort gesandt.
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Die
Ziel-Zugangsverwaltung 1109 empfängt schließlich eine oder mehrere INVITE-Mitteilungen. Bei
Empfang der ersten INVITE-Mitteilung für eine neue Sitzung (das heißt eine
INVITE-Mitteilung, die eine nicht erkannte Anruf-ID hat) startet
ein Zeitgeber, und alle INVITE-Mitteilungen mit der gleichen Anruf-ID,
die innerhalb der Zeitgrenze empfangen werden, werden verarbeitet.
Die Zugangsverwaltung 1109 beginnt dann, eine 200 OK-Antwort
zu bilden. Sie verwendet die Routen-Aufzeichnungs-Kopffelder jeder ankommenden
INVITE-Mitteilung, um den Pfad zu bestimmen, den diese Mitteilung
genommen hat. Sie ordnet jeden dieser Pfade einen Rang zu, und durch
Faltung mit den ursprünglichen
Rangfolgen-Bewertungen
wählt sie
einen bevorzugten Pfad aus. Irgendwelche geeigneten Pfad-Bewertungs- und
Kosten-Algorithmen können
verwendet werden, um die Bildung dieser Rangfolge zu unterstützen.
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Die
Ziel-Zugangsverwaltung 1109 sendet nunmehr eine 810-Antwort
pro ursprünglicher
INVITE-Mitteilung, deren Pfad nicht verwendet wurde (das heißt eine
pro CSeq-Wert). Sie sendet weiterhin dann eine 200 OK-Antwort für den gewählten Pfad, wobei
das Routen-Aufzeichnungs-Kopffeld des Originals verwendet wird,
um das Pfad-Element in dem Mitteilungs-Hauptteil zu bilden. Der
Aufzeichnungs-Router wird dann auch zur Herstellung eines Routen-Kopffeldes
verwendet. Schließlich
speichert die Zugangsverwaltung 1109 die Sitzungs-Beschreibung und
die Anruf-ID, bevor die 200 OK-Mitteilung A6 zurückgeliefert wird. Während diese
Mitteilung die Verbindungsverwaltungen 1105, 1104, 1103 durchquert,
die in dem Routen-Kopffeld aufgeführt sind, triggert sie die
Herstellung von permanenten Reservierungen für die Sitzung an jeder durchquerten
Verbindungsverwaltung durch Aktualisieren der vorhandenen, einen
weichen Zustand aufweisenden Reservierung.
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Bei
Empfang der 200 OK-Mitteilung schließt die Zugangsverwaltung 1102 den
SIP++-Aushandlungsprozess dadurch ab, dass eine ACK-Mitteilung A7 über das
Netzwerk hinweg unter Verwendung des gewählten Pfades als seine Route
ausgesandt wird (gewonnen aus dem empfangenen Routen-Kopffeld).
Die empfangende Zugangsverwaltung 1102 verwendet diese
ACK-Mitteilung, um ihre Überlastungs-Information
mit der neuen Sitzung zu aktualisieren und als eine Bestätigung des
gewählten
Pfades. Die Ursprungs-Zugangsverwaltung 1102 aktualisiert
ebenfalls ihre Pfad-Beschreibung für die Sitzung, um den gewählten Pfad
wiederzugeben.
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Die
Ursprungs-Zugangsverwaltung 1102 sendet nunmehr schließlich eine
COPS-Entscheidung
A8 zurück
an ihren Endpunkt 1100. Diese Mitteilung enthält den gewählten reservierten
Pfad, der in der nachfolgenden CR-LDP-Sitzung zu verwenden ist,
und die Anruf-ID. Sie kann wahlweise die Verkehrs-Information als
eine ausfallsichere Prüfung
dafür einschließen, dass
die richtigen Parameter verwendet werden. Die Berichtszustands-Antwort
kann ein Etikett einschließen,
das von CR-LDP für
diese Sitzung abgegeben wurde. Es sei jedoch bemerkt, dass dies
lediglich gesandt werden kann, nachdem das CR-LDP-Protokoll den
erforderlichen Pfad aufgebaut hat. Die Einfügung des vom CR-LDP abgegebenen
Etiketts in die Berichtszustands-Antwort ist nützlich, wenn eine Neu-Bereitstellung
des Pfades für
eine Änderung
in der Sitzungscharakteristik erfolgt.
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Der
Endpunkt 1100 beginnt nunmehr eine CR-LDP-Aushandlung A9
unter Verwendung des Pfades der expliziten Knoten 1106, 1107, 1108 und unter
Einschluss der Anruf-ID als eine herstellerspezifische TLV. CR-LDP
bildet den Pfad über
die spezifizierten LSR's
aus. An dem empfangenden Endpunkt 1110 kann ein optionaler
COPS-Austausch A10 eingeleitet werden, um das Etikett zu ermitteln, das
dieser neuen Sitzung zugeordnet ist, so dass ein Durchgangspfad
ausgebildet werden kann, der das ankommende Etikett direkt auf den
richtigen Weiterleitungs-Pfad
für die
Sitzung umsetzt.
-
Es
liegt ein Bereich von Anwendungen innerhalb des Schutzumfanges der
Erfindung. Diese schließen
Fälle ein,
in denen es erforderlich ist, einen garantierten Grad der Dienstgüte für eine bestimmte Kommunikationssitzung über ein
Kommunikations-Netzwerk bereitzustellen. Beispielsweise die Übertragung
von Internetprotokoll-Mitteilungen über ein MPLS-Kommunikations-Netzwerk.