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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein Fernmeldenetze und insbesondere einen
Multiprotokollvermittler, der in Fernmeldenetzen verwendet wird,
und ein Verfahren dafür.
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Technischer
Hintergrund
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Fernmeldenetze
umfassen typischerweise eine Mehrzahl von Vermittlern, die untereinander
verbunden sind, um die Übertragung
von Daten zwischen den Vermittlern und Hosts zu ermöglichen,
die an das Fernmeldenetz gekoppelt sind. Jeder Host kann ein einzelner
Benutzer wie etwa ein Personalcomputer, ein Telefon, ein Telefaxgerät etc. sein.
In anderen Fällen
kann ein Host eine andere Netzwerkkomponente wie etwa ein Server,
eine private Nebenstellenanlage (PBX) etc. sein.
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Diverse
Protokolle sind entwickelt worden, um Datenkommunikation in solchen
Fernmeldenetzen zu ermöglichen.
Ein Datenkommunikationsprotokoll ist der asynchrone Transfermodus
(ATM), der Daten zwischen Hosts unter Verwendung von Zellen fester
Länge überträgt. Virtuelle
Verbindungen können
zwischen Vermittlern und/oder Hosts hergestellt werden, so dass
Zellen, die einer bestimmten Kommunikation entsprechen, über solche
virtuellen Verbindungen effizient geroutet werden können. Jede virtuelle
Verbindung kann durch einen individuellen virtuellen Verbindungsidentifikator
(VCI) identifiziert werden, der in jeder Zelle enthalten ist, so
dass jeder Vermittler weiß,
wie die bestimmte Zelle weitergeleitet werden muss, damit sie ihr
richtiges Ziel erreicht.
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ATM-Vermittler
sind typischerweise in der Lage, eine Anzahl von Dienstklassen zu
unterstützen,
wobei jede Dienstklasse (class of service, COS) einen Satz von Parametern
hat, die sich auf die Art der Übertragung
der Daten beziehen. Zum Beispiel kann eine Dienstklasse eine bestimmte
Bandbreitengarantie, ein bestimmtes Zellenverlustverhältnis und eine
bestimmte maximale Übertragungsverzögerung bereitstellen.
Eine andere Dienstklasse kann auch Werte für diese Parameter haben, wobei
diese Werte angeben können,
dass die erste Dienstklasse der zweiten Dienstklasse überlegen
ist. Die diversen allgemein unter ATM verfügbaren Dienstklassen sind im
Stand der Technik gut bekannt, und diverse Parameter können in
jeder Dienstklasse innerhalb eines bestimmten Systems basierend
auf den in dem Netzwerk vorliegenden physikalischen Beschränkungen sowie
den Bedürfnissen
der Benutzer konfiguriert werden.
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Ein
anderes Datenübertragungsprotokoll
ist das Internetprotokoll (IP). IP-Datenübertragung verwendet Datenpakete,
wobei die Pakete nicht von einer festen Länge sein müssen. In einem Kommunikationsnetz,
das IP unterstützt,
werden die Vermittler allgemein als Router bezeichnet, da sie den
IP-Verkehr basierend auf der Zieladresse für das Paket routen. Der nächste Sprung
oder der nächste
Router, zu dem das Paket weitergeleitet werden soll, wird oft unter
Verwendung einer Längstes-Präfix-Passung
zur Ziel-IP-Adresse festgelegt. Die Weiterleitung eines IP-Paketes
in einem Router wird also auf andere Weise durchgeführt als
die Festlegung einer Ausgangsverbindung für eine ATM-Zelle in einem ATM-Vermittler.
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In
manchen Fällen
ist es wünschenswert, dass
ein bestimmtes Kommunikationsnetz Datenverkehr befördern kann,
der einer Anzahl von verschiedenen Protokollen entspricht. Zum Beispiel
kann es wünschenswert
sein, ein Kommunikationsnetz zu haben, das sowohl ATM- als auch
IP-Verkehr unterstützt.
Um das Netz zu vereinfachen, kann es wünschenswert sein, Vermittlungsblöcke (die
Vermittler oder Router sein können)
vorzusehen, die die Weiterleitung sowohl von ATM- als auch von IP-Verkehr
unterstützen.
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Es
besteht daher ein Bedarf für
einen Multiprotokoll-Vermittlungsblock, der eine Anzahl von unterschiedlichen
Datenkommunikationsprotokollen in effizienter Weise unterstützt.
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Diverse
Lösungen
offenbaren bereits die Verwendung von ATM-Netzen für die Übertragung von IP-Paketen:
Das
Dokument EP-A-0 719065 offenbart einen Vielzweck-Datenkommunikationsnetz-Knoten,
der angelegt ist, um Verbindungen untereinander von sowohl ATM-
als auch Variable Length (VL)-Eingangs-/Ausgangsstammleitungen
unter Verwendung von ATM/VL-Empfangsadaptern
und ATM/VL-Sendeadaptern zu ermöglichen,
die untereinander durch einen Vermittler verbunden sind, der nur
ATM-artige Pakete verarbeitet. Dementsprechend weisen die ATM/VL-Empfangsadapter
Mittel zum Aufbauen von spezifischen ATM-Zellen aus entweder empfangenen
VL-Paketen oder empfangenen ATM-Zellen auf, so dass nur ein Typ
von spezifischen ATM-Zellen
innerhalb der gleichen Verbindung innerhalb des ATM-Vermittlers weitergeleitet
werden kann. Die Sendeadapter umfassen dann Mittel, um aus den spezifischen
Zellen entweder die ursprünglichen VL-Pakete
oder die ursprünglichen
ATM-Zellen wieder
herzustellen.
Das Dokument EP-A-0 917 390 offenbart ein Verfahren
und eine Netzwerkarchitektur zum Abbilden von Internetworking Protocol
Multicast und integrierten Diensten auf ATM-Netze.
Martignoni
et al. offenbaren mögliche
Lösungen
zum Erweitern von Grundkonzepten des CLIP (Classical IP over ATM),
um Dienstqualität
auf Anwendungsebene zu unterstützen
("Extension of Classical
IP over ATM to support Qos at the application level" – âges 492–499, XP010290983 ISBN: 0-7803-4982-2).
Victor
R. Parente offenbart einen allgemeinen Vergleich zwischen IP-Verkehr über ATM-
oder SONET-Netzwerke. ("Ringing
up speed" Data communications,
MCGRAW HILL, NEW YORK, USA, Band 27 Nr. 3, 01. März 1998, Seiten 86–90, 92, XP000740961
ISSn: 0363-6399.
Tai Won Um et al. offenbaren Architektur
und Verfahren für
Interworking-Szenarien zwischen herkömmlichem IPOA/LANE-Netz und
ATM-basiertem MPLS-Netz ("A
study on interworking scenarios between ATM-based MPLS network and
IPOA/LANE network",
Seiten 275–280,
XP001075712 ISBN: 0-7803-5884-8).
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 enthält eine
Darstellung eines Blockdiagramms eines Multiprotokollvermittlers
gemäß einer bestimmten
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
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2 enthält eine
Darstellung eines Blockdiagramms des Multiprotokollvermittlers aus 1, wobei
die mit IP-Verkehr zusammenhängenden
Datenpfade hervorgehoben sind;
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3 enthält eine
Darstellung eines Blockdiagramms einer Eingangsleitungskarte, die
in dem Vermittler von 1 enthalten ist, unter Hervorhebung
des Routens des IP-Verkehrs innerhalb der Eingangsleitungskarte;
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4 enthält eine
Darstellung eines Blockdiagramms eines Klassifikationsblocks, der
mit der Weiterleitung von IP-Verkehr in der in 3 gezeigten
Eingangsleitungskarte zusammenhängt;
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5 enthält eine
Darstellung eines Blockdiagramms einer in dem Vermittler der 1 und 2 enthaltenen
Ausgangsleitungskarte; und
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6 enthält eine
Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Unterstützen von Multiprotokollverkehr
in einem Multiprotokoll-Kommunikationsvermittler gemäß einer
besonderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
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Allgemein
wird durch die vorliegende Erfindung ein Multiprotokollvermittler
geschaffen, der sowohl ATM- als auch IP-Verkehr unterstützt. Der
Multiprotokollvermittler assoziiert bestimmte durch einen virtuellen
Pfadidentifikator/virtuellen Verbindungsidentifikator (VPI/VCI)
identifizierte Eingangsverbindungen entweder mit IP- oder ATM-Verkehr.
Wenn der VPI/VCI-Identifikator für
eine empfangene Zelle angibt, dass die Zelle eine ATM-Zelle ist,
leitet der Multiprotokollvermittler die Zelle durch den Vermittler basierend
auf dem Verbindungsidentifikator für die Zelle weiter. Wenn der
Verbindungsidentifikator für eine
Zelle angibt, dass die Zelle IP-Verkehr ist, wird die Zelle mit
anderen in dem IP-Paket, dem die Zelle entspricht, enthaltenen Zellen
in der Eingangsleitungskarte des Vermittlers gespeichert. Die in
dem Paket enthaltene Zieladresse wird verwendet, um eine Weiterleitungsentscheidung
für die
in dem Paket enthaltenen Zellen zu treffen. Nach wenigstens teilweiser
Neuzusammenfügung
wird das Paket segmentiert und basierend auf der getroffenen Weiterleitungsentscheidung
durch den Vermittler weitergeleitet.
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Die
Weiterleitung von einem IP-Paket entsprechenden Zellen durch den
Vermittler kann deren Weiterleitung über Transportschnittstellen
umfassen, wobei zahlreiche Transportschnittstellen zwischen bestimmten
Eingangs- und Ausgangsleitungskarten vorhanden sein können. Jede
dieser Transportschnittstellen kann einen anderen Satz von Transportparametern
haben, die eine Dienstklasse für
jede der Transportschnittstellen definieren. An sich sind unterschiedliche
Dienstklassen für
IP-Verkehr in ähnlicher
Weise vorgesehen wie die unterschiedlichen Dienstklassen, die für unterschiedliche
virtuelle Verbindungen (VCs) unterstützt werden, die ATM-Verkehr
in einem Vermittler oder Netz befördern. Indem IP-Verkehr in
dem Vermittler unter Verwendung einer Anzahl von konfigurierbaren Transportschnittstellen unterstützt wird
und ATM-Verkehr in dem Vermittler unter Verwendung einer Anzahl
von konfigurierbaren VCs unterstützt
wird, ist die Betriebsmittelzuteilung in dem Vermittler für jeden
dieser Typen von Verkehr nach Wunsch konfigurierbar. Außerdem ist
auch eine Zuteilung von Betriebsmitteln zwischen den verschiedenen
Protokollen möglich.
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Indem
durch Erzeugung von Dienstschnittstellen, die erkennen, dass bestimmte
VPI/VCI-Verbindungen IP-Verkehr entsprechen, und von Transportschnittstellen,
die unterschiedliche Dienstklassen für IP-Verkehr bereitstellen
können,
ein ATM-Vermittler zum Unterstützen
von IP-Verkehr konfiguriert wird, wird ein Multiprotokollvermittler
geschaffen, der eine Anzahl von Vorteilen bietet. Zusätzliche
Typen von Dienstschnittstellen können
ebenfalls in dem Vermittler enthalten sein, wobei solche Dienstschnittstellen
angelegt sind, um IP-Verkehr über
Packet-over-SONET-(POS)-Schnittstellen, GigE-Schnittstellen oder
Schnittstellen, die andere Schicht-2-Protokolle unterstützen, zu
akzeptieren. Ein solcher Multiprotokollvermittler kann auf dem Gebiet
des Multicasting zusätzliche
Vorteile bieten. Da ATM-Vermittlerarchitekturen besser geeignet
sind, um Multicasting zu unterstützen,
kann auch IP-Verkehr in dem auf einem ATM-Vermittler basierenden Multiprotokollvermittler
in den Genuss einiger dieser Multicasting-Vorteile kommen.
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Genauer
gesagt betrifft die vorliegende Erfindung erstens einen Multiprotokollvermittler
nach Anspruch 1 und zweitens ein Verfahren zum Routen von Zellenverkehr
nach Anspruch 17.
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Die
Erfindung ist besser zu verstehen mit Bezug auf 1–6. 1 zeigt
ein Blockdiagramm eines Multiprotokollvermittlers 100.
Der Multiprotokollvermittler 100 umfasst eine Mehrzahl
von Leitungskarten. Jede der Leitungskarten kann als eine Eingangsleitungskarte
und eine Ausgangsleitungskarte in Bezug auf den Fluss von Datenverkehr
für den
Vermittler dienen. Um die Diskussion zu vereinfachen, sind in 1 eine
Eingangsleitungskarte 110 und eine Mehrzahl von Ausgangsleitungskarten 130–132 gezeigt.
Zu beachten ist, dass die Anzahl von in einem bestimmten Vermittler
enthaltenen Leitungskarten von einem Vermittler zum anderen variieren
kann. Die Leitungskarten sind innerhalb des Vermittlers 100 durch
eine Vermittlungsmatrix 120 untereinander gekoppelt.
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Daten
werden von der Eingangsleitungskarte 110 über die
Eingangsverbindungen 112 und 114 empfangen, die
nur einen Teil der Eingangsverbindungen darstellen können, die
die Eingangsleistungskarte 110 mit Daten beliefern. Die
empfangenen Daten werden über
die Vermittlungsmatrix 120 an eine oder mehrere der Ausgangsleitungskarten 130–132 geroutet.
Jede Ausgangsleitungskarte leitet die Daten, die sie empfängt, über eine
oder mehrere der von dieser bestimmten Leitungskarte unterstützten Ausgangsverbindungen
weiter. Zum Beispiel unterstützt
die Ausgangsleitungskarte 130 Ausgangsverbindungen 141–143,
die Ausgangsleitungskarte 131 unterstützt Ausgangsverbindungen 144–145, und
die Ausgangsleitungskarte 132 unterstützt Ausgangsverbindungen 146–147.
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ATM-Daten
können
auf einer oder mehrerer der Eingangsverbindungen 112–114 empfangen
werden. Unterschiedliche virtuelle ATM-Eingangsverbindungen (VCs)
werden durch ihren Verbindungsidentifikator identifiziert, der eine
eindeutige VPI/VCI-Kombination sein kann. Wenn die Eingangsleitungskarte 110 eine
ATM-Zelle empfängt,
kann so die Eingangsleitungskarte 110 die Weiterleitungsentscheidung
innerhalb des Vermittlers 110 basierend auf der Kombination
VPI/VCI treffen. Die ATM-Daten werden dann über die Vermittlungsmatrix 120 an
eine oder mehrere der Ausgangsleitungskarten 130–132 geroutet.
Die Ausgangsleitungskarte leitet dann die ATM-Zelle auf einer oder
mehreren der Ausgangsverbindungen 141–147 weiter. Im Wesentlichen
stellt der Multiprotokollvermittler 110 eine semipermanente Verbindung
zwischen einem bestimmten Eingangs-VC (identifiziert durch einen
VPI/VCI) und einem Ausgangs-VC her.
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Eine
Nachschlagetabelle kann verwendet werden, um die Beziehung zwischen
einem Eingangs-VC und einem Ausgangs-VC zu speichern, so dass die
Weiterleitung von ATM-Zellen vereinfacht wird.
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Ein
jeder der Pfade innerhalb des Vermittlers, über den der ATM-Verkehr weitergeleitet
wird, kann durch einen unterschiedlichen Satz von Parametern gekennzeichnet
werden, der der auf diesem Pfad empfangenen Dienstklasse entspricht,
wobei jeder Pfad ein interner VC des Vermittlers sein kann. Diese
Parameter können
Bandbreitenzuweisung, garantierte Latenz, maximales Zellenverlustverhältnis etc.
umfassen. Als solcher bietet der Vermittler ein großes Maß an Konfigurierbarkeit
für ATM-Verkehr, so
dass diverse Dienstklassen unterschiedlichen Typen von Benutzern
verfügbar
gemacht werden können.
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Um
eine entsprechende Konfigurierbarkeit für IP-Verkehr zu ermöglichen,
der innerhalb des Vermittlers weitergeleitet werden soll, kann die
Route, auf der der IP-Verkehr fließt, in verschiedene Segmente
aufgeteilt werden. Diese Segmente können Dienstschnittstellen umfassen,
die die Punkte darstellen, an denen der IP-Verkehr in den Vermittler
eintritt und diesen verlässt,
sowie Transportschnittstellen, die die Pfade durch den Vermittler
darstellen, auf denen der IP-Verkehr befördert wird.
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2 zeigt
ein Blockdiagramm eines Abschnitts des Vermittlers 100 unter
Hervorhebung der IP-Verkehrs-Unterstützungsabschnitte des Vermittlers.
Die Eingangsleitungskarte 110 umfasst einen Klassifizierungsblock 220,
wobei der Klassifizierungsblock 220 IP-Verkehr über die
Dienstschnittstellen 252 und 254 empfängt. Die
Dienstschnittstellen 252 und 254 entsprechen Eingangsverbindungen, die
spezifische Verbindungsidentifikatoren haben, die VPI/VCI-Kombinationen
sein können,
welche der Klassifikationsblock 220 als IP-Verkehr entsprechende
Verbindungsidentifikatoren erkennt. Der Klassifika tionsblock 220 enthält somit
eine Liste der VPI/VCI-Kombinationen, die Eingangsverbindungen darstellen,
auf denen IP-Verkehr befördert
wird. Basierend auf diesem Wissen kann der Klassifikationsblock 220 die
diesem IP-Verkehr zugeordneten Pakete wieder zusammenfügen und
anschließend
diese Pakete über
eine oder mehrere der Transportschnittstellen 264–266 weiterleiten,
die zwischen der Eingangsleitungskarte 110 und der Ausgangsleitungskarte 132 vorhanden
sind. Man beachte, dass in 2 nur die
Transportschnittstellen 264–266 zwischen der
Eingangsleitungskarte 110 und der Ausgangsleitungskarte 132 dargestellt
sind. Zusätzliche Transportschnittstellen
können
zwischen der Eingangsleitungskarte 110 und den anderen
in dem Multiprotokollvermittler 100 enthaltenen Ausgangsleitungskarten
vorhanden sein.
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Jede
der Transportschnittstellen 264–266 kann durch einen
Satz von Transportparametern gekennzeichnet sein, die denjenigen ähnlich sind,
die zum Kennzeichnen von internen VCs verwendet werden, die ATM-Verkehr
in dem Multiprotokollvermittler 100 befördern. So kann jede der Transportschnittstellen 264–266 eine
andere Dienstklasse, wie durch Parameter wie etwa Bandbreitenzuweisung,
Latenz etc. definiert, bereitstellen.
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Da
die Transportschnittstellen 264–266 eine Anzahl verschiedener
Weiterleitungsoptionen zwischen der Eingangsleitungskarte 110 und
der Ausgangsleitungskarte 132 bereitstellen, kann der Klassifikationsblock
die zum Weiterleiten eines jeden über die Dienstschnittstellen 252 und 254 empfangenen
Paketes zu verwendende spezielle Dienstklasse festlegen. Basierend
auf dieser Klassifikation leitet der Klassifikationsblock 220 das
Paket über
eine entsprechende Transportschnittstelle weiter, so dass Daten
in dem Paket innerhalb des Vermittlers die geeignete Dienstebene
erhalten. Eine solche Konfigurierbarkeit des internen Routings für IP-Verkehr
in dem Multiprotokollvermittler 100 hat zahlreiche Vorteile
gegenüber
herkömmlichen
Vermittlern und Routern. Da ferner der Multiprotokollvermittler 100 von
einer ATM-Vermittlerarchitektur aus angepasst werden kann, gibt
es bereits eine Anzahl von mit der Bandbreitenzuweisung, Warteschlangenhandhabung
etc. zusammenhängende
eingebaute Kontrollen, die eine einfache Unterstützung der verschiedenen Dienstklassen
für den
IP-Verkehr ermöglichen.
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In
der Ausgangsleitungskarte 132 empfängt ein Ausgangsblock 410 den
IP-Verkehr über
die Transportschnittstellen 264–266. Basierend auf
der in jedem der Pakete enthaltenen Zieladresse leitet der Ausgangsblock 410 den
IP-Verkehr über
eine oder mehrere der Dienstschnittstellen 272 und 274 weiter.
Man beachte, dass wenn der Klassifikationsblock 220 das
Paket vor dem Weiterleiten wieder zusammensetzt, der Klassifikationsblock 220 einige
der Weiterleitungsprobleme lösen
kann, die mit der Festlegung der geeigneten Ausgangs-Dienstschnittstelle zusammenhängen, über die
die Daten von der Ausgangsleitungskarte 132 weitergeleitet
werden sollten. Diese Information kann in dem Paket enthalten sein, wenn
es durch den Vermittler 100 weitergeleitet wird, so dass
der Ausgangsblock 410 die Weiterleitungsentscheidungs-Festlegung
nicht erneut treffen muss. Als solches kann das Paket einen Ausgangsindex enthalten,
der als Verweis auf eine Ausgangsindextabelle verwendet wird, wobei
eine solche Tabelle die Identität
der geeigneten Ausgangsdienstschnittstelle(n) liefert, über die
die Daten weitergeleitet werden sollen. Dies wird nachfolgend genauer
mit Bezug auf 5 erläutert.
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3 zeigt
die Eingangsleitungskarte 110 mit zusätzlichen Details. In der Darstellung
der 3 sind zusätzliche
Transportschnittstellen 261–263 dargestellt,
wobei diese Transportschnittstellen die Vermittlungsmatrix 120 kreuzen
und an andere Ausgangsleitungskarten als die Ausgangsleitungskarte 132 koppeln.
Die Eingangsleitungskarte 110 empfängt IP-Verkehr über die
Dienstschnittstellen 252 und 254. Der Empfang
eines IP-Paketes 210 an der Dienstschnittstelle 254 wird
gezeigt.
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Das
Paket 210 wird in eine Mehrzahl von Zellen 211–213 unterteilt
(man beachte, dass eine kleine Zahl von Zellen verwendet wurde,
um das Beispiel zu vereinfachen). Somit werden, obwohl IP-Verkehr
paketbasiert ist, die Daten für
die Übertragung über Abschnitte
des Netzes, darunter der Multiprotokollvermittler 100,
in eine Anzahl von Zellen unterteilt. Wenn die Zelle 211,
die die erste Zelle des Paketes 210 ist, empfangen wird,
enthält
die Zelle 211 einen Verbindungsidentifikator, der der Eingangsverbindung
entspricht, über
die die Zelle 211 empfangen wird. Eine Nachschlagetabelle 250 wird
abgefragt, um festzulegen, ob die Zelle 211 ATM-Verkehr
oder IP-Verkehr darstellt. Die Nachschlagetabelle 250 speichert
der Mehrzahl von der mit Eingangsleitungskarte 110 assoziierten
Eingangsverbindungen entsprechende Protokollinformation. So kann
der Eingangsverbindungsidentifikator, der der VPI/VCI für die Zelle
sein kann, verwendet werden, um auf die Protokollinformation und
die Nachschlagetabelle 250 zuzugreifen.
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Wenn
die empfangene Zelle ATM-Verkehr ist, wird die Zelle als solche
weitergeleitet, ohne dass auf den Empfang weiterer Zellen gewartet
werden muss. Für
solche Zellen wird der interne VC der Zelle basierend auf dem Eingangsverbindungsidentifikator festgelegt,
und die Zelle wird über
die interne VC an die passende Ausgangsleitungskarte weitergeleitet. Sobald
sie die Ausgangsleitungskarte erreicht, wird die Zelle auf einer
oder mehreren Ausgangsverbindungen weitergeleitet.
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Wenn
festgelegt wird, dass die Zelle 211 IP-Verkehr darstellt,
wird das Paket 210 oder wenigstens ein Teil davon vor dem
Weiterleiten der Zellen für das
Paket über
den Vermittler 100 wieder zusammengefügt. Wenn das Paket in der Eingangsleitungskarte 110 wieder
zusammengefügt
wird, kann die im Header des Paketes enthaltene Zieladresse untersucht
werden, um festzulegen, wohin in dem Vermittler das Paket gesendet
werden soll. Ferner kann diese Zieladresse auch die richtige Ausgangsverbindung
(oder Dienstschnittstelle oder Anschluss) angeben, über die
das Paket weitergeleitet werden kann, wenn es die Ausgangsleitungskarte
des Vermittlers erreicht hat. Die Zieladresse kann verwendet werden,
um eine bestimmte Transportschnittstelle für die Weiterleitung des Paketes
auszuwählen.
Wie oben beschrieben, kann es eine Mehrzahl von Transportschnittstellen
zwischen der Eingangsleitungskarte 110 und einer bestimmten
Ausgangsleitungskarte geben. Jeder Satz von Transportschnittstellen
zwischen einer bestimmten Eingangsleitungskarte und einer bestimmten
Ausgangsleitungskarte kann als Transportschnittstellengruppe (transport
interface group, TIG) bezeichnet werden. Eine Auswahl einer geeigneten
Transportschnittstelle innerhalb einer Transportschnittstellengruppe
kann basierend auf der geeigneten Dienstklasse für das Paket durchgeführt werden.
Dies wird nachfolgend genauer mit Bezug auf 4 beschrieben.
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Um
die Unterstützung
von IP-Verkehr zu vereinfachen, kann die Eingangsleitungskarte eine
Anzahl von Warteschlangenstrukturen oder Speicher enthalten, die
ein Wiederzusammenfügen
von Paketen vor der Segmentierung und Weiterleitung ermöglichen.
So werden, wenn das Paket 210 empfangen wird, die in dem
Paket 210 enthaltenen Zellen 211–213 in
dem Speicher oder der Warteschlange, die dem Paket entspricht, gespeichert,
so dass das Paket wieder zusammengefügt wird. Die Wiederzusammenfügung kann
verknüpfte
Listenstrukturen verwenden, die Daten, die verschiedenen für das Paket
empfangenen Zellen entsprechen, verknüpfen. Sobald die Wiederzusammenfügung vollständig ist, kann
eine Resegmentierung des Paketes 210 erfolgen, um eine
Anzahl von segmentierten Zellen 231 und 232 zu
erzeugen (der Klarheit halber wird in dem Beispiel nur eine kleine
Zahl von segmentierten Zellen verwendet), die über die ausgewählte Transportschnittstelle
weitergeleitet werden. Eine vollständige Wiederzusammenfügung des
Paketes mag bei manchen Ausgestaltungen nicht erforderlich sein,
und eine besonders vorteilhafte Technik für eine solche Paketweiterleitung
ist beschrie ben in einer mit anhängigen
Patentanmeldung 09/426,791 mit dem Titel "METHOD AND APPARATUS FOR SEGMENTATION
AND REASSEMBLY OF DATA PACKETS IN A COMMUNICATION SWITCH", eingereicht am
22. Oktober 1999 im Namen des gleichen Anmelders wie die vorliegende
Anmeldung.
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Da
die segmentierten Zellen 231 und 232 für die Weiterleitung
erzeugt werden, kann zusätzliche Information
in einer oder mehreren der segmentierten Zellen gespeichert werden,
so dass die Weiterleitungsoperationen in der Ausgangsleitungskarte
vereinfacht werden. Diese Steuerinformation kann in der Ausgangsleitungskarte
verwendet werden, um eine oder mehrere Ausgangsverbindungen auszuwählen, über die
das Paket nach Wiederzusammenfügung
in der Ausgangsleitungskarte weitergeleitet wird. Solche Steuerinformation
kann den als in der segmentierten Zelle 231 enthalten dargestellten
Ausgangsindex 241 umfassen. Der Ausgangsindex 241 kann verwendet
werden, um auf eine Ausgangsindextabelle zuzugreifen, die nachfolgend
mit Bezug auf 5 genauer beschrieben wird.
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In
manchen Ausgestaltungen kann das Multicasting von IP-Paketen von
dem Multiprotokollvermittler 100 unterstützt werden.
Multicasting ermöglicht
das Senden eines einzelnen Paketes oder einer einzelnen Zelle über mehrere
Pfade an mehrere Endziele. An sich kann ein Paket, das empfangen
wird, an eine Anzahl von Ausgangsleitungskarten über einen Multicast-Baum geroutet
werden. Die Verwendung eines Multicast-Baumes ermöglicht es,
das Paket ein einziges Mal an die Vermittlungsmatrix weiterzuleiten,
woraufhin die Vermittlungsmatrix die Vervielfachung und Verteilung
des Paketes an die Zweige des Multicast-Baumes durchführt. Ein
solches Multicasting wird gemeinhin für ATM-Zellen in ATM-Vermittlern
durchgeführt.
Beim ATM-Multicasting
wird ein Nachschlagen des VPI/VCI verwendet, um einen Multicast-Verbindungsidentifikator
(MCI) festzulegen, der die Ziele innerhalb des Vermittlers festlegt,
an die die Zellen weitergeleitet werden. Der MCI stellt einen Schicht-2- Baum durch den Vermittler dar.
Jeder Multicast-Baum ist durch einen eindeutigen MCI dargestellt.
An sich kann die für
IP-Multicasting
benötigte
Unterstützungsstruktur
aus bereits existierenden ATM-Multicastingtechniken abgeleitet werden.
Dies kann erfolgen, indem MCI-basierte Bäume zugewiesen werden, um IP-Multicasting
zu unterstützen.
Wenn Multicasting tatsächlich
vorkommt, wird der MCI in der Vermittlungsmatrix verwendet, um die
Zelle an alle gewünschten
Ziele innerhalb des Vermittlers zu senden, wobei die Vervielfältigung
der Zellen zur Verteilung vorzugsweise von der Vermittlungsmatrix
vorgenommen wird, um die Systemeffizienz zu verbessern.
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Wie
oben angegeben, werden Multicast-Zellen, die an eine Mehrzahl von
Ausgangsleitungskarten oder eine Mehrzahl von Ausgangsverbindungen auf
einer einzelnen Leitungskarte gesendet werden sollen, durch einen
MCI identifiziert, der in den Multicast-Zellen enthalten ist. Man
beachte, dass diese Zellen ATM-Zellen oder in einem IP-Paket enthaltene Zellen
sein können.
Bei Multicast-Zellen kann ein im Header der Zelle enthaltenes Bitmap
angeben, an welche der Ausgangsleitungskarten die spezielle Zelle
weitergeleitet werden soll. Somit kann in der Bitmap ein separates,
jeder Ausgangsleitungskarte entsprechendes Bit vorhanden sein. Jede
Ausgangsleitungskarte kann dann den gemeinsamen Multicast-Verbindungsidentifikator
in eine andere Ausgabeentscheidung im Hinblick auf die Auswahl einer
geeigneten, von dieser einzelnen Ausgangsleitungskarte unterstützten Ausgangsverbindung übersetzen.
Innerhalb der Ausgangsleitungskarte wird der MCI auf eine Nachschlagetabelle
angewandt, die alle Information liefert, die benötigt wird, um die richtigen
Ausgangsverbindungen zum weiterleiten der Multicast-Zellen festzulegen.
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In
einer anderen Multicast-Umgebung kann die Vermittlungsmatrix eine
Nachschlageoperation basierend auf dem Multicast-Verbindungsidentifikator durchführen, um
den Satz von Ausgangsleitungskarten festzulegen, an die die Zelle
oder das Paket weitergeleitet werden soll. Wiederum verwendet die Ausgangsleitungskarte
den Multicast-Verbindungsidentifikator, um die geeigneten Ausgangsverbindungen
zum Weiterleiten der Zelle oder des Paketes festzulegen.
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Für IP-Multicasting
kann ein Abschnitt der Ziel-IP-Adresse verwendet werden, um anzugeben, dass
ein Paket ein Multicast-Paket
ist. In solchen Fällen
können
Quell- und Ziel-IP-Adressen für
das Paket in Kombination verwendet werden, um eine Nachschlageoperation
unter Verwendung eines Multicast-Baumes oder eines anderen Zielnachschlageblocks
durchzuführen.
Die Nachschlageoperation wird verwendet, um die geeigneten Ausgangsleitungskarten
(und möglicherweise
Ausgangsleitungsverbindungen auf diesen Leitungskarten) festzulegen,
an die das spezielle Paket weitergeleitet werden soll. Diese Information
kann als ein Multicast-Verbindungsidentifikator und eine Bitmap ähnlich denjenigen,
die für
ATM-Multicasting verwendet werden, codiert sein.
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Indem
ein Multicast-Verbindungsidentifikator (MCI) in jede aus einem Multicast-IP-Paket
entnommene Zelle vor deren Weiterleitung über den Vermittler 100 eingefügt wird,
kann der Vermittler 100 konfiguriert werden, um den MCI
im Hinblick auf Multicast-Weiterleitung an mehrere Ausgangsleitungskarten
zu unterstützen.
Die zugrundeliegende Unterstützung
für ATM-Multicasting
kann also genutzt werden, um einzelne IP-Zellen in ähnlicher
Weise, wie für ATM-Multicast-Operationen
verwendet, weiterzuleiten.
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Bei
manchen Ausgestaltungen können
die Fähigkeiten
des Multiprotokollvermittlers 100 die Fähigkeit zur Unterstützung von
Packet-over-SONET-(POS)-Protokolldatenverkehr umfassen. Um POS-Verkehr
zu unterstützen,
ist ein POS-Eingangsanschluss, der speziell für die Unterstützung von POS-Verkehr
vorgesehen sein kann, an der Eingangsleitungskarte 110 enthalten.
Entsprechend können
eine oder mehrere der Ausgangsleitungskarten einen POS-Ausgangsanschluss
aufweisen. Wie im Fall der IP-Pakete
segmentiert die Eingangsleitungskarte am POS-Eingangsanschluss empfangene
POS-Pakete, um Zellen zu erzeugen, die als segmentierte POS-Zellen
bezeichnet werden können. Diese
segmentierten POS-Zellen werden über
ein oder mehrere aus der Mehrzahl von Transportschnittstellen 261–266 weitergeleitet,
die an die Eingangsleitungskarte 110 gekoppelt sind.
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Da
die POS-Eingangsanschlüsse
speziell für POS-Verkehr
vorgesehen sind, ist es nicht notwendig, durch Verwendung einer
Nachschlagetabelle festzulegen, ob die über diese Anschlüsse empfangenen
Daten paketbasiert sind, wie dies für IP-Verkehr geschieht. Da
die POS-Daten im Paketformat und nicht im Zellenformat empfangen
werden, wird keine Wiederzusammenfügung der Zellen zu einem Paket
in der Eingangsleitungskarte vor der Segmentierung und Weiterleitung über den
Vermittler benötigt.
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Bei
manchen Ausgestaltungen kann Datenverkehr am Vermittler im POS-Format
eintreffen und den Vermittler im ATM-Format verlassen. Entsprechend
kann Datenverkehr im ATM-Format eintreffen und den Vermittler im
POS-Format verlassen. Eine solche Umstrukturierung des Datenverkehrs
ist unabhängig
von der Art, wie er sich durch den Vermittler bewegt. Aller Verkehr
bewegt sich durch die Vermittlungsmatrix 120 im Zellenformat
(vorzugsweise einem ATM-basierten Zellenformat), und in dem Fall, wo
er den Vermittler 100 im Paketformat verlassen soll, werden
die dem Paket entsprechenden Wiederzusammenfügungsoperationen in der Ausgangsleitungskarte
durchgeführt.
-
In
noch anderen Ausgestaltungen kann der Multiprotokollvermittler 100 Multiprotokoll-Label-Switching-(MPLS)-Verkehr
unterstützen. MPLS-Pakete
werden ähnlich
wie IP-Pakete bearbeitet, wobei ein Unterschied darin liegt, dass
die Weiterleitungsentscheidung für
MPLS-Pakete basierend auf einem Etikett (Label) anstatt auf einer
Zieladresse erfolgt. Wenn Datenzellen empfangen werden und als paketbasierten
Daten anstatt zellenbasierten Daten entsprechend festgelegt werden,
wird das MPLS-Label in dem Paket erfasst. Wenn es erfasst ist, wird
das MPLS-Label von der Eingangsleitungskarte 110 verwendet,
um die Weiterleitungsentscheidung für das MPLS-Paket zu treffen.
Beispiele von Labels, die verwendet werden können, um die Weiterleitungsentscheidungen
zu treffen, umfassen sowohl "generische
Labels" als auch
VPI/VCI-Labels, die beide im MPLS über ATM verwendet werden. Generische
Labels befinden sich am Anfang des Paketes selbst (wobei das Label
in den ATM-Datenabschnitt der Zelle eingebettet ist), während VPI/VCI-Labels
direkt in den VPI/VCI im Header der ATM-Zelle eincodiert sind.
-
Die
Verwendung solcher Labels zum Treffen von Weiterleitungsentscheidungen
kann die Verwendung einer MPLS-Tabelle beinhalten, die getrennt von
derjenigen Tabelle ist, die die Weiterleitungsentscheidungen für IP-Pakete
speichert. Diese Tabellen können
beide in dem in 3 gezeigten Nachschlagetabellenblock 250 enthalten
sein.
-
Um
MPLS-Verkehr in dem Vermittler zu unterstützen, können Label-geschaltete Pfade
(label switched paths (LSPs) in dem Vermittler 100 vorhanden
sein, die im Hinblick auf ihre Konfigurierbarkeit basierend auf
einer Anzahl von Parametern virtuellen ATM-Verbindungen ähneln. Wie
im Falle des IP-Verkehrs kann die verbindungsorientierte Natur der ATM-Vermittlertopologie
genutzt werden, um MPLS in einer Weise zu unterstützen, die
zahlreiche Vorteile bietet. Bei einer Ausgestaltung kann der Vermittler LSP-weise
Warteschlangenhandhabungen in ähnlicher
Weise durchführen
wie VC-weise Warteschlangenhandhabung in einem herkömmlichen
ATM-Vermittler.
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4 zeigt
ein Blockdiagramm von diversen Funktionen, die von dem Klassifikationsblock 220 der 2 und 3 durchgeführt werden
können.
Für ein
empfangenes IP-Paket kann der Klassifikationsblock 220 die
Ziel-IP-Adresse 302 verwenden, um einen Transportschnittstellengruppenidentifikator 314 und
ei nen Ausgangsindex 312 festzulegen. Dies kann geschehen,
indem die Ziel-IP-Adresse 302 auf einen Ziel-Nachschlageblock 310 angewandt
wird. Das Ergebnis des Nachschlagens kann den gewünschten
Ausgangsindex 312 und Transportschnittstellengruppenidentifikator 314 liefern.
Wie oben angegeben, kann der Ausgangsindex 312 von der
Ausgangsleitungskarte verwendet werden, um festzulegen, über welche
Ausgangsverbindung das IP-Paket weitergeleitet
wird.
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Der
Transportschnittstellengruppenidentifikator 314 wählt eine
bestimmte Transportschnittstellengruppe aus, wobei jede Transportschnittstellengruppe
wenigstens eine Transportschnittstelle enthält, die zum Weiterleiten des
IP-Paketes verwendet werden soll. Der Transportschnittstellengruppenidentifikator 314 kann
also mit einer Dienstklasse 322 verwendet werden, um die
geeignete Transportschnittstelle festzulegen, über die das Paket gesendet
wird. Die Dienstklasse 322 kann abgeleitet werden von einem
Schnittstellenidentifikator 304 (wie etwa einem VPI/VCI)
und einer Anzahl von zusätzlichen
Paketfeldern 305, die in dem Paket enthalten sein können (wie
etwa in den IP- und
TCP-Headern). Die Dienstklasse 322 kann die gewünschten
Transportparameter für
die Transportschnittstelle angeben, die die Zellen, welche das Paket
bilden, zu der Ausgangsleitungskarte befördern soll. An sich kann der
Transportschnittstellen-Nachschlageblock 330 verwendet werden,
um den geeigneten Transportschnittstellenidentifikator 332 basierend
auf der bestimmten Transportschnittstellengruppe und der gewünschten Dienstklasse
innerhalb der Gruppe zu erzeugen.
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5 zeigt
ein Blockdiagramm einer Ausgangsleitungskarte, die Transportschnittstellen 264–266 und
Dienstschnittstellen 272 und 273 unterstützt. Die
Transportschnittstellen stellen die Pfade dar, auf denen paketbasierte
Daten von Eingangsleitungskarten in dem Vermittler über die
Vermittlungsmatrix empfangen werden. Bei Empfang von einem Paket
entsprechenden Zellen über
eine der Transportschnittstellen 264–266 fügt der Ausgangsblock 410 das
Paket, in dem diese Zellen enthalten sind, wieder zusammen. Nach
Wiederzusammenfügung stellt
der Ausgangsblock 410 das Paket in eine von mehreren Ausgangswarteschlagen 430 ein,
die der Übertragung
von Daten nach außen über die
Dienstschnittstellen 272 und 273 zugeordnet sind.
-
Das
Wiederzusammenfügen
der Pakete und das Festlegen der richtigen Ausgangswarteschlange, in
die das wieder zusammengefügte
Paket eingestellt werden sollte, kann erleichtert werden, indem
ein Ausgangsindex in die erste Zelle des Paketes bei dessen Weiterleitung über den
Vermittler 100 aufgenommen wird. Dieser Ausgangsindex wird
auf die Ausgangsindextabelle 420 angewandt, um die Ausgangswarteschlange,
in die das Paket eingestellt werden sollte, den Ausgangsverbindungsidentifikator,
der festlegt, welche der Dienstschnittstellen 272 und 273
zum Weiterleiten des Paketes verwendet wird, und eventuell andere
Information festzulegen, wie etwa, ob das Paket vor Übertragung
verkapselt werden sollte. Man beachte, dass die dem Paket zugeordnete
Dienstklasse auch als Teil des Zellenstroms für das Paket, wie auf der Transportschnittstelle übertragen,
weitergeleitet werden kann. An sich kann diese Dienstklasse in Verbindung
mit dem Satz von Ausgangswarteschlangen 430 verwendet werden,
um eine selektive Einstellung der Daten in Warteschlangen zu bieten,
so dass unterschiedliche Übertragungsprioritätsniveaus
unterstützt
werden. Eine solche selektive Verteilung auf Warteschlangen wird
in ATM-Vermittlern allgemein verwendet und kann genutzt werden,
um eine entsprechende Funktionalität für IP-Verkehr zu schaffen.
-
Zu
beachten ist, dass die in 5 gezeigte Ausgangsleitungskarte
mit Schwerpunkt auf der Unterstützung
von IP-Verkehr in der Ausgangsleitungskarte 132 beschrieben
worden ist. Die Unterstützung von
ATM-Verkehr in der Ausgangsleitungskarte 132 umfasst die
Verwendung der Ausgangswarteschlange 430, um ATM-Zellen
den richtigen der Ausgangsleitungskarte 132 zugeordneten
virtuellen Ausgangsverbindungen basierend auf dem in jeder der Zellen enthaltenen
Verbindungsidentifikator bereitzustellen. Basierend auf der durchgeführten Verteilung
auf Ausgangswarteschlangen können
auch für
den ATM-Verkehr unterschiedliche Übertragungsprioritätsniveaus geschaffen
werden.
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6 zeigt
ein Flussdiagramm für
ein Verfahren zum Routen von Zellenverkehr unter Verwendung eines
Multiprotokollvermittlers. In Schritt 602 wird eine Zelle
auf einer Eingangsverbindung empfangen, wobei die Zelle einen Eingangsverbindungsidentifikator
enthält.
Der Eingangsverbindungsidentifikator kann ein Identifikator im VPI/VCI-Format
sein, wobei erkannt wird, dass bestimmte VPI/VCI-Kombinationen IP-Verkehr
entsprechen.
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Bei
manchen Ausgestaltungen werden die in dem Vermittler weiterzuleitenden
Zellen von durch eine Eingangsleitungskarte empfangenen Paketen abgeleitet.
Die Eingangsleitungskarte kann einen POS-Anschluss oder einen für andere
paketbasierte Protokolle angepassten Anschluss enthalten. Zum Beispiel
kann IP-Verkehr
als eine Mehrzahl von Zellen, die von einem Paket abgeleitet worden
sind, oder im Paketformat empfangen werden, wenn eine solche Unterteilung
in Zellen noch nicht stattgefunden hat. Wenn IP-Verkehr als eine
Mehrzahl von Zellen empfangen wird, sind die Zellen erzeugt worden,
indem ein IP-Paket genommen und in kleinere Abschnitte segmentiert
worden sind, die in Zellen eingefügt wurden. Eine solche Segmentierung
kann an anderen Punkten innerhalb des Netzes erfolgen, und dadurch
kann IP-Verkehr in vorsegmentiertem Format in den Multiprotokollvermittler
eintreten. In einem solchen Fall werden die Zellen normalerweise
verwendet, um das Paket neu zu erzeugen, das dann zum Weiterleiten
innerhalb des Vermittlers wiederum segmentiert wird. Entsprechend
können
MPLS-Pakete in Paketform oder als eine Mehrzahl von Zellen, die
aus der Segmentierung eines Paketes abgeleitet sind, empfangen werden.
Wenn die in dem Vermittler weiterzuleitenden Zellen als Pakete empfangen werden,
wird eine Segmentierung der Pakete in Zellen in der Eingangsleitungskarte
durchgeführt.
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In
Schritt 604 wird das Zellenprotokoll für die Zelle basierend auf dem
Eingangsverbindungsidentifikator festgelegt. Dies kann geschehen,
indem der Eingangsverbindungsidentifikator zum Zugreifen auf eine
Nachschlagetabelle verwendet wird, wobei die Nachschlagetabelle
die Protokollinformation für
die diversen von der Eingangsleitungskarte unterstützten Verbindungen
speichert. Zwar können
viele Protokolle von dem Multiprotokollvermittler unterstützt werden,
doch konzentriert sich das Flussdiagramm von 6 auf ein
Verfahren, das einem Multiprotokollvermittler entspricht, der speziell
ATM- und IP-Verkehr unterstützt.
In anderen Ausgestaltungen können
Vermittler Unterstützung
für Frame
Relay (FR), Gigabit Ethernet (GigE) oder POS umfassen.
-
In
Schritt 606 wird festgelegt, ob das Protokoll für die Zelle
ATM oder IP ist. Wenn das Protokoll ATM ist, geht das Verfahren über zu Schritt 608,
und die Zelle wird durch den Vermittler basierend auf dem Verbindungsidentifikator
weitergeleitet. So wird der Eingangs-VPI/VCI verwendet, um den richtigen
internen VCI zum Weiterleiten der ATM-Zelle festzulegen. In der
Ausgangsleitungskarte wird der Verbindungsidentifikator verwendet,
um die richtige Ausgangs-VC zum Weiterleiten der ATM-Zelle festzulegen.
-
Man
beachte, dass die in Schritt 608 durchgeführte Weiterleitung
ein Auswählen
(basierend auf dem VPI/VCI für
die Zelle) einer ausgewählten
virtuellen Verbindung aus einer Mehrzahl von virtuellen Verbindungen
umfassen kann, die durch die Vermittlungsmatrix des Multiprotokollvermittlers
hindurch zwischen der die Zelle empfangenden Eingangsleitungskarte
und derjenigen Ausgangsleitungskarte bestehen, die die Zelle über eine
Ausgangsverbindung weiterleiten soll. Eine solche Auswahl ermöglicht die
Unterstützung
diverser Dienstklassen für
den ATM-Datenverkehr innerhalb des Vermittlers. Die Auswahl ist
im Allgemeinen eine Abbildung von Zellen mit einem bestimmten VPI/VCI
auf eine ausgewählte
virtuelle Verbindung, die bereits in dem Vermittler existiert. Die
virtuellen Verbindungen, die in einem Vermittler existieren, sind
vorkonfiguriert, um eine bestimmte Dienstklasse zu unterstützen, und die
Abbildung lässt
keine unterschiedlichen Dienstklassen für ATM-Zellen mit dem gleichen
VPI/VCI zu. Sobald die richtige virtuelle Verbindung gewählt worden
ist, wird die Zelle unter Verwendung einer ausgewählten virtuellen
Verbindung so weitergeleitet, dass sie mit der gewünschten
Dienstklasse versorgt wird. Jede dieser virtuellen Verbindungen
kann gekennzeichnet sein durch einen Satz von Dienstparametern,
wobei die Dienstparameter Kennzeichen wie zugeteilte Bandbreite,
maximale Zellenverzögerung, maximales
Zellenverlustverhältnis
etc. umfassen können.
-
Wenn
in Schritt 606 festgelegt wird, dass die empfangene Zelle
IP-Verkehr entspricht, geht das Verfahren über zu Schritt 610.
In Schritt 610 wird die Zelle basierend auf einer Zieladresse
für das
Paket, dem die Zelle entspricht, weitergeleitet. Anstatt die Zelle
basierend auf dem Verbindungsidentifikator weiterzuleiten, wird
also die Zieladresse für
das Paket, zu dem die Zelle gehört,
untersucht, um die Weiterleitungsentscheidung zu treffen.
-
Schritte 612–618 stellen
eine Anzahl von Schritten dar, die in der Weiterleitung von einem IP-Paket
entsprechenden Zellen enthalten sein können. In Schritt 612 wird
das Paket wieder zusammengefügt,
wobei eine solche Wiederzusammenfügung das Speichern der empfangenen
Zelle mit zusätzlichen
in dem Paket enthaltenen Zellen umfasst. Eine solche Wiederzusammenfügung ergibt
ein wieder zusammengefügtes
Paket.
-
In
Schritt 614 wird die Zieladresse für das Paket, die aus spezifischen
das Paket bildenden Zellen oder aus dem wieder zusammengefügten Paket festgelegt
werden kann, zusammen mit einer gewünschten Dienstklasse für das Paket
verwendet, um eine Transportschnittstelle zur Verwendung zum Weiterleiten
des Paketes in dem Vermittler festzulegen. Wie oben beschrieben,
kann die Dienstklasse verwendet werden, um zwischen einer Anzahl
von unterschiedlichen potentiellen Transportschnittstellen zu differenzieren,
die in einer Transportschnittstellengruppe enthalten sind, die Pfade
zwischen der Eingangsleitungskarte, die das Paket empfangen hat,
und der gewünschten
Ausgangsleitungskarte, an die das Paket weitergeleitet werden soll,
bietet. Die Bereitstellung einer solchen Mehrzahl von Transportschnittstellen
zwischen Eingangsleitungskarten und Ausgangsleitungskarten ermöglicht eine
flexiblere Konfiguration der Übertragung
von IP-Datenverkehr innerhalb des Vermittlers.
-
In
Schritt 616 wird das wieder zusammengefügte Paket segmentiert, um Segmentierungszellen zu
erzeugen. In Schritt 618 werden diese Segmentierungszellen
unter Verwendung der in Schritt 614 festgelegten Transportschnittstelle
weitergeleitet. Wenn sie von der Ausgangsleitungskarte empfangen
worden sind, werden die Segmentierungszellen wieder zusammengefügt, um das
Paket wiederherzustellen, und das Paket wird dann über eine
oder mehrere der von der Ausgangsleitungskarte unterstützten Ausgangsverbindungen
weitergeleitet. Die Festlegung, welche der Ausgangsverbindungen
zum Weiterleiten des Paketes verwendet werden sollte, kann vereinfacht
werden, indem die Zieladresse verwendet wird, um eine solche Festlegung
in der Eingangsleitungskarte zu treffen, und ein Ausgangsindex in
die über die
Vermittlungsmatrix weitergeleiteten Zellen aufgenommen wird. Die
Ausgangsleitungskarte kann den Ausgangsindex nutzen, um ihre Weiterleitungsoperationen
durchzuführen,
indem sie den Ausgangsindex auf eine Ausgangsindextabelle anwendet,
um die richtigen Ausgangsverbindungen festzulegen. Wie oben beschrieben,
kann die Weiterleitung von Segmentierungszellen das weiterleiten
der Segmentierungszellen über
eine Mehrzahl von Transportschnittstellen an eine Mehrzahl von Ausgangsleitungskarten
umfassen, so dass das Multicasting von IP-Verkehr unterstützt wird.
-
Indem
der Multiprotokollvermittler auf ATM-Vermittlerkonstruktionen basiert
wird, kann der Multiprotokollvermittler eine Anzahl von Vorteilen
gegenüber
herkömmlichen
Routern bieten, die abgewandelt wurden, um ATM-Verkehr zu unterstützen. Dies
liegt daran, dass ATM eingerichtet ist, um diverse Dienstklassen
und Multicasting-Vorteile zu bieten, die auch bei der Übertragung
von IP-Verkehr wertvoll sein können.
Durch Bereitstellen einer Anzahl von Transportschnittstellen mit
unterschiedlichen Dienstklassen zwischen Eingangs- und Ausgangsleitungskarten
kann für
IP-Daten eine ähnliche
Verkehrsflusssteuerung erreicht werden, wie sie herkömmlicherweise
für ATM-Daten in ATM-Vermittlern
möglich ist.
Entsprechend können
die für
das Multicasting von ATM-Zellen eingesetzten Multicasting-Techniken genutzt
werden, um dem Multiprotokollvermittler die Bereitstellung von Multicasting-Fähigkeiten
für IP-Verkehr
auf effiziente Weise zu ermöglichen.
-
In
der obigen Beschreibung ist die Erfindung mit Bezug auf spezielle
Ausgestaltungen beschrieben worden. Dem Durchschnittsfachmann ist
jedoch klar, dass diverse Abwandlungen und Änderungen gemacht werden können, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie in den nachfolgenden
Ansprüchen
definiert, zu verlassen. Daher sind Beschreibung und Figuren lediglich
zur Veranschaulichung und nicht in einschränkendem Sinn zu verstehen,
und alle derartigen Modifikationen sollen in dem Umfang der vorliegenden
Erfindung enthalten sein.
-
Nutzen,
andere Vorteile und Lösungen
für Probleme
sind oben mit Bezug auf spezielle Ausgestaltungen beschrieben worden.
Die Nutzen, Vorteile, Problemlösungen
und beliebige Elemente, die bewirken können, dass ein Nutzen, Vorteil
oder eine Problemlösung
auftritt oder deutlicher wird, sollen nicht als kritisch, erforderlich
oder als wesentliches Merkmal oder Element irgendeines oder aller
Ansprüche ausgelegt
werden. Die Ausdrücke "umfasst", "umfassend" oder irgendeine
Abwandlung davon sollen eine nicht abschließende Aufzählung beinhalten, so dass ein
Prozess, ein Verfahren, ein Gegenstand oder eine Vorrichtung, die
eine Liste von Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente umfasst,
sondern andere nicht ausdrücklich
aufgeführte
oder einem solchen Prozess, Verfahren, Gegenstand oder Vorrichtung
inhärente
Elemente umfassen kann.