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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft die Zuweisung von Konnektivitäts-Lösungen
für Netzwerk-Elemente
unter Nutzung der Funktionalität
eines Netzwerkmanager-Systems, das die Elemente in einem Telekommunikations-Netzwerk
steuert.
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Hintergrund der Erfindung
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Moderne
Telekommunikations-Netzwerke umfassen eine sehr große Anzahl
von Netzwerkknoten (Netzwerk-Elementen), und eine große Anzahl der
Knoten sind Schaltungselemente, wie z. B. Kanalgruppenunsetzer,
die ein komplexes System von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen haben.
Jeder der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse umfasst normalerweise eine
Vielzahl von Verbindungen und ist durch verschiedene Funktionen
gekennzeichnet. Zum Beispiel können
manche Ausgangsanschlüsse dazu
dienen, Teile eines Signals abzuzweigen, während andere Ausgangsanschlüsse für eine Durchleitung
des eingegebenen Signals sorgen. Die Schaltungselemente umfassen
nicht nur verschiedene Arten von Anschlüssen und Verbindungen, sondern
sie haben normalerweise auch spezielle Ausrüstungs-Beschränkungen,
so dass nicht jeder Eingangsanschluss mit jedem beliebigen Ausgangsanschluss
desselben oder eines anderen Schaltelements im Netzwerk zusammenarbeiten
kann. Es kann eine Reihe von Gründen
für solche
Beschränkungen
geben, einschließlich
Unterschieden in den Protokollen, physikalischen Eigenschaften,
inkompatiblen räumlichen
Positionen, bevorzugten oder nicht bevorzugten Verbindungen, Kosten-Beschränkungen
usw.
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Um
verschiedene Aufgaben im Zusammenhang mit dem Finden geeigneter
Verbindungen in den modernen Netzwerken zu lösen, wird normalerweise folgende
Hierarchie von Management-Systemen bereitgestellt und verwendet:
ein
Netzwerk-Management-System (NMS) des Netzwerks, wobei das NMS einen Überblick über das
gesamte Netzwerk hat, d. h. Informationen über Arten aller vorhandenen
Netzwerkknoten und ihre Verbindungen zum aktuellen Zeitpunkt besitzt,
ein
Elementen-Management-System (EMS) eines bestimmten Netzwerk-Elements,
wobei das EMS einen Überblick über das
Element hat, d. h. Informationen über verschiedene Arten von
Verbindungen enthält,
die das Netzwerk-Element (der Knoten) umfasst, und über verschiedene
Ausrüstungs-Beschränkungen
des Netzwerk-Elements.
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Das
NMS betrachtet das Netzwerk als aktuelle Konfiguration der Netzwerkknoten
und kann Kontakt zu jedem Knoten aufnehmen, indem es Kontakt zu
seinem EMS aufnimmt.
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Wenn
ein Pfad zwischen zwei Punkten im Netzwerk gefunden werden soll,
wendet sich ein Programm, normalerweise "Pathfinder" (Pfadfinder) genannt, zur Zuweisung
eines solchen Pfads zwischen den verfügbaren Netzwerk-Elementen an
das NMS. Nachdem ein vorläufiger
Pfad gefunden wurde, der z. B. als kürzester Pfad definiert wird,
sollte über
die Elemente, die für
den Pfad eingeplant werden, ein detailliertes Konnektivitäts-Muster
gefunden werden. Hierzu fordert das NMS das EMS jedes Knotens im Pfad
auf, spezifische Konnektivitäts-Lösungen zuzuweisen.
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Ein ähnliches
Verfahren ist in
EP
1130942A2 beschrieben, wo der Netzwerkmanager einen Ressourcenmanagement-Mechanismus
abfragt, um in einer optischen Paketvermittlungs-Vorrichtung einem Eingangsanschluss
einen Ausgangsanschluss zuzuweisen. Der Ressourcenmanagement-Mechanismus wendet
sich dann an eine Anschlussverfügbarkeits-Datenbank
eines Schaltungselements, und nach Reservierung eines freien Ausgangsanschlusses
wird der optische Paketvermittlungs-Steuermechanismus aktiviert.
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Die
Iterationen zwischen dem NMS und jedem der EMS sind zeitaufwendig
und erfordern einen mehrmaligen Austausch von Protokollen. Manchmal kann
die Konnektivitäts-Lösung für einen
bestimmten Knoten aufgrund einer seiner Ausrüstungs-Beschränkungen,
die dem NMS nicht bekannt ist, nicht gefunden werden, und ein erheblicher
Teil des Pathfinder-Prozesses muss wiederholt werden, d. h. die Anzahl
an Suchvorgängen,
die vom NMS in Interaktion mit dem EMS durchgeführt werden, nimmt zu. Folglich
benötigt
der Prozess mehr Zeit und ist ineffizient.
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US5684967A beschreibt
ein Verfahren zum Speichern der Topologie-Informationen für eine Vielzahl
logischer und physikalischer Ressourcen in einem heterogenen Computer-Nachrichtennetz
in einem allgemeinen Format. Topologische Daten für jede Netzwerk-Ressource
werden mit Hilfe einer Sammlung von Datensatz-Strukturen codiert, die Tabellenform
haben, und in einer Vielzahl von Topologie-Informationselement-Tabellen
gespeichert, die weiter als Datenelement-Tabellen, Beziehungselement-Tabellen
und Hilfselement-Tabellen kategorisiert sind. Die Zeilen in den
Tabellen, die diskrete Datenelemente darstellen, werden rekursiv
verarbeitet und korreliert und über
eine Benutzeroberfläche
als allgemeine Topologie-Darstellung gezeigt.
US5684967A lehrt jedoch nicht
die Verwendung der Topologie-Informationen zur Bestimmung interner Konnektivitäts-Lösungen für ein bestimmtes
Netzwerk-Element auf der Ebene des Netzwerk-Managements.
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Gegenstand der Erfindung
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine solche Technologie
bereitzustellen, um Konnektivitäts-Lösungen in
einem Netzwerk zu finden, das eine große Anzahl an Schaltungs-Netzwerk-Elementen
und ein NMS umfasst, die es ermöglicht,
sie wirksam auf der NMS-Ebene umzusetzen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Um
die Zeit zu verringern, die benötigt
wird, um Konnektivitäts-Lösungen in
Netzwerk-Elementen zu finden, kann das NMS (Netzwerk-Management-System)
eine zentrale Konnektivitäts-Datenbank
oder -Tabelle umfassen, die aus Teil-Konnektivitäts-Daten banken einer Vielzahl
der Netzwerk-Elemente besteht. Jede der Teil-Konnektivitäts-Datenbanken
kann aus dem EMS (Elementen-Management-System)
des entsprechenden Netzwerk-Elements kopiert werden. In diesem Fall "kennt" das NMS genau die
Struktur jedes Netzwerk-Elements.
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In
der vorliegenden Anmeldung ist der Begriff "NMS" als
eine Verwaltungseinheit zu verstehen, die für die Verwaltung einer bestimmten
Gruppe von Netzwerk-Elementen zuständig ist, welche ein Netzwerk
oder einen Teil davon bilden.
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Mit
anderen Worten, das Ziel der Erfindung kann erreicht werden durch
Bereitstellung eines Verfahrens zum Finden von Konnektivitäts-Lösungen für Netzwerk-Elemente,
die in einen Pfad geschaltet werden sollen, der in einem Netzwerk
ausgewählt wird,
welches von einem Netzwerk-Management-System (NMS) verwaltet wird,
wobei jedes Netzwerk-Element Eingangsanschlüsse und Ausgangsanschlüsse umfasst
und jeder der Anschlüsse eine
Vielzahl von Verbindungspunkten aktiviert, wobei das Verfahren die
Bereitstellung, auf der NMS-Ebene, einer Konnektivitäts-Tabelle
(connectivity table, CT) einschließt, die Daten über mögliche interne
Verbindungen zwischen Verbindungspunkten eines beliebigen Eingangsanschlusses
und eines beliebigen Ausgangsanschlusses jedes der Netzwerk-Elemente
umfasst, die von dem NMS verwaltet werden, wodurch ermöglicht wird,
dass immer dann, wenn ein bestimmtes Netzwerk-Element mit seinem Eingangsanschluss
und seinem Ausgangsanschluss, die im Pfad verwendet werden sollen,
ausgewählt
wird, eine Konnektivitäts-Lösung für das spezielle
Netzwerk-Element auf der NMS-Ebene gefunden wird.
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Das
Verfahren umfasst auch die kontinuierliche Aktualisierung des NMS
durch das EMS der jeweiligen verwalteten Netzwerk-Elemente bezüglich Änderungen
in den Teil-Konnektivitäts-Tabellen,
z. B. bezüglich
der Verfügbarkeit
bestimmter Verbindungspunkte.
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Um
jedoch den Speicherplatz zu reduzieren, der benötigt wird, um eine solche Tabelle
im NMS zu speichern, kann das Ziel der Erfindung erreicht werden,
ohne dass das NMS jedes einzelne Netzwerk-Element kennt, indem folgende
Schritte durchgeführt
werden:
- – Klassifizierung
der Verbindungspunkte sowohl der Eingangsanschlüsse als auch der Ausgangsanschlüsse aller
Netzwerk-Elemente
in eine Reihe von Verbindungsgruppen, die mit 1, 2, 3 ... n gekennzeichnet
sind, wobei jede der Gruppen durch ähnliche Eigenschaften und/oder
Beschränkungen
gekennzeichnet ist,
- – Zuweisung
einer oder mehrerer der Verbindungsgruppen zu jedem Eingangsanschluss
und jedem Ausgangsanschluss eines bestimmten Netzwerk-Elements,
- – Erstellung
der Konnektivitäts-Tabelle,
um gemeinsame Konnektivitäts-Regeln
darzustellen, welche die Möglichkeit
angeben, eine Verbindung zwischen einer beliebigen Verbindungsgruppe der
1, 2, 3 ... n herzustellen, die zu einem Eingangsanschluss eines
Netzwerk-Elements gehört,
und einer beliebigen Verbindungsgruppe der 1, 2, 3 ... n, die zu
einem Ausgangsanschluss des Netzwerk-Elements gehört,
wodurch
es ermöglicht
wird, dass immer dann, wenn ein bestimmtes Netzwerk-Element mit
seinem Eingangsanschluss und seinem Ausgangsanschluss, die im Pfad
verwendet werden sollen, ausgewählt
wird, eine Konnektivitäts-Lösung für das jeweilige
Netzwerk-Element auf der NMS-Ebene gefunden wird, durch Anwendung der
Konnektivitäts-Regeln
auf die Verbindungsgruppen, die den ausgewählten Eingangs- und Ausgangsanschlüssen zugewiesen
sind.
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Es
versteht sich von selbst, dass das obige Verfahren für alle Netzwerk-Elemente,
die vom NMS verwaltet werden, universal ist.
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Gemäß der bevorzugten
Version des Verfahrens umfasst es die Anordnung der Konnektivitäts-Tabelle
(CT) derart, dass die Zeilen der Tabelle die Verbindungsgruppen
1, 2, ... n der Eingangsanschlüsse
sind, die Spalten der Tabelle die Verbindungsgruppen 1, 2, ... n
der Ausgangsanschlüsse sind
und jede Schnittpunktzelle zwischen einer bestimmten Zeile und einer
bestimmten Spalte Informationen über
die Möglichkeit
umfasst, eine interne Verbindung zwischen einem Verbindungspunkt
herzustellen, der zu der jeweiligen Gruppe von Eingangsanschlüssen gehört, und
einem Verbindungspunkt, der zu der jeweiligen Gruppe von Ausgangsanschlüssen gehört.
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Es
ist zu betonen, dass in der bevorzugten Version der vorliegenden
Erfindung das NMS nicht die Konnektivitäts-Struktur jedes Netzwerk-Elements (NE)
wissen (speichern) muss. Stattdessen speichert es eine einzige relativ
kleine Konnektivitäts-Tabelle (CT), die
aufgebaut ist, um allgemeine Konnektivitäts-Regeln in den Netzwerk-Elementen widerzuspiegeln,
und somit wirksam dazu beiträgt,
echte Konnektivitäts-Lösungen zu
finden. Es können
einige zusätzliche
Informationen im NMS enthalten sein, die später erwähnt werden.
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Gemäß einer
weiteren, ausführlicheren
Version des Verfahrens umfasst dieses:
- – die Anwendung
an das NMS durch die Angabe eines bestimmten Netzwerk-Elements mit
seinem Eingangsanschluss und seinem Ausgangsanschluss, die für den ausgewählten Pfad
notwendig sind, um eine Konnektivitäts-Lösung für das Netzwerk-Element zu finden,
- – die Überprüfung im
NMS, welche Verbindungsgruppen der 1, 2, ... n im Eingangsanschluss
und welche im Ausgangsanschluss vorhanden sind,
- – die
Anwendung der Konnektivitäts-Regeln
mit Hilfe der Konnektivitäts-Tabelle
(CT) im NMS, um zu bestimmen, ob die gewünschte Verbindung zwischen
mindestens einer Gruppe der Verbindungsgruppen des Eingangsanschlusses
und mindestens einer Gruppe der Verbindungsgruppen des Ausgangsanschlusses
hergestellt werden kann,
- – wenn
dies der Fall ist, die Erwägung
der zu findenden Konnektivitäts-Lösung und
- – die
Anwendung des NMS an ein Elementen-Management-System (EMS) des jeweiligen
Netzwerk-Elements, eine bestimmte interne Verbindung im Element
zu aktivieren,
- – wenn
dies nicht der Fall ist, die Ausgabe einer Nachricht vom NMS, dass
keine Konnektivitäts-Lösung für den angegebenen
Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss des NEs gefunden wurde.
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Die
Auswahl des NEs mit seinen Anschlüssen für einen Pfad kann z. B. von
einem Pathfinder-Programm durchgeführt werden, das Teil des NMS
ist. Falls keine Konnektivitäts-Lösung für das vom
Pathfinder ausgewählte
NE gefunden wird, sollte es entspre chend informiert werden.
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Die
oben beschriebene Version des Verfahrens zeigt, dass nur die Operation
auf unterer Ebene (Aktivierung der internen Verbindung) auf der
Netzwerk-Element-Ebene durchgeführt
wird, und es gibt praktisch keine Iterationen von der Elementen-(EMS-)
Ebene an die NMS-Ebene. Würde
die Hauptlösung
für die
Konnektivität
zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss eines
bestimmten Netzwerk-Elements (NE) auf der Ebene des NEs stattfinden,
gäbe es
viele iterative Kommunikationen zwischen EMS und NMS.
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Die
Aufgabe, Konnektivitäts-Lösungen für Netzwerk-Elemente
zu finden, kann auf der NMS-Ebene fast vollständig gelöst werden, so dass nur die
Aktivierung der internen Verbindung der EMS-Ebene überlassen
bleibt, aufgrund der Tatsache, dass auf der NMS-Ebene bereits alle
Informationen bezüglich
Verbindungsgruppen vorhanden sind, die mit jedem einzelnen Anschluss
in jedem NE verknüpft
sind, und alle Informationen über
mögliche Konnektivität zwischen
jeder der "Eingangs-"Verbindungsgruppen
und jeder der "Ausgangs-"Verbindungsgruppen.
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Das
Verfahren, insbesondere der Schritt des Anwendens der Konnektivitäts-Regeln,
kann weiter einen Schritt des Anzeigens einer internen Verbindung
zwischen einem Kontaktpunkt aus der Eingangs-Verbindungsgruppe und
einem Kontaktpunkt aus der Ausgangs-Verbindungsgruppe auf der NMS-Ebene
umfassen, wobei die Eingangs-Verbindungsgruppe und die Ausgangs-Verbindungsgruppe auf
der NMS-Ebene für
ein bestimmtes Netzwerk-Element als Konnektivitäts-Lösung ausgewählt werden.
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Die
Suche nach einer Konnektivitäts-Lösung (entweder
mit Hilfe der CT, die aus den Teil-Konnektivitäts-Tabellen besteht, oder mit
Hilfe der CT gemeinsamer Konnektivitäts-Regeln) kann durch die Überprüfung von
Informationen über
belegte Verbindungen beendet werden. Insbesondere kann dies durchgeführt werden
durch die vorläufige
Bereitstellung und spätere
Bezugnahme auf eine Datenbank von belegten Verbindungen (oder eine
so genannte Hash-Tabelle HT) im NMS, die interne Verbindungen anzeigt,
welche gegenwärtig
in den Netzwerk-Elementen belegt sind. Die HT besteht aus einer
Vielzahl von Hash-Untertabellen, die ent sprechenden Netzwerk-Elementen
zugewiesen sind. Jede der Hash-Untertabellen
umfasst nur eine Liste belegter interner Verbindungen des Elements
und ist daher sparsam im Hinblick auf Speicherplatz, da keine Notwendigkeit
besteht, den Status aller möglichen
echten Verbindungen zu speichern, die im NE zwischen all seinen
Eingangs- und Ausgangsverbindungspunkten hergestellt werden könnten.
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Wenn
die CT gemeinsamer Konnektivitäts-Regeln
verwendet wird, kann der Schritt der Überprüfung von Informationen über belegte
Verbindungen die vorläufige
Bereitstellung und spätere
Bezugnahme auf eine Datenbank für
die Archivierung einer Reihe vorhandener Verbindungspunkte in jeder Verbindungsgruppe
eines bestimmten Elements umfassen, wobei das Anzeigen durchgeführt wird
nach einem Vergleich der Informationen über vorhandene Verbindungspunkte
in den ausgewählten
Eingangs- und Ausgangsverbindungsgruppen mit den Informationen über belegte
Verbindungen.
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Um
das Verfahren detaillierter zu erklären, sollten einige Informationen
dazu geliefert werden, wie das NMS aufgebaut ist. Aus der Anfrage,
die ein bestimmtes ausgewähltes
Netzwerk-Element
angibt, gewinnt das NMS Informationen über die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des
Elements. Zu diesem Zweck hat jedes NMS seine topologischen Informationen,
vorzugsweise in Form eines Netzgraphen. Wie zuvor erwähnt, umfasst
das NMS die Konnektivitäts-Tabelle
(CT), die es ihm ermöglicht
zu entscheiden, ob die ausgewählten
Anschlüsse
eine interne Verbindung zwischen sich herstellen können. Die Konnektivitäts-Tabelle
(CT) kann aus Teil-Konnektivitäts-Tabellen
der verwalteten Netzwerk-Elemente
bestehen. Ist dies der Fall, so "kennt" die CT alle Beschränkungen
der Konnektivitäts-Punkte
dieser Netzwerk-Elemente und macht es möglich, eine Konnektivitäts-Lösung auf
der NMS-Ebene zu finden.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der
Erfindung beschreibt die topologische Information zusätzlich für jedes
der Netzwerk-Elemente, die vom NMS verwaltet werden, welche Verbindungsgruppen
in welchen Anschlüssen
vorhanden sind. Wahlweise können
die topologischen Informationen die Archivierung vorhandener Verbindungspunkte
in jeder Verbindungsgruppe eines beliebigen Anschlusses eines verwalteten
Netzwerk-Elements umfassen. Obwohl diese Informationen relativ detailliert
sind, sind sie noch weit von den vollständigen Informationen über die
interne Struktur der Netzwerk-Elemente, wie in einigen der Lösungen aus
dem Stand der Technik, entfernt. Die Konnektivitäts-Tabelle (CT) des NMS reflektiert gemeinsame
Konnektivitäts-Regeln, die
es möglich
machen zu entscheiden, ob die ausgewählten Anschlüsse (mit
Hilfe der Verbindungsgruppen, die sie umfassen) eine interne Verbindung dazwischen
herstellen können.
Tatsächlich
berücksichtigt
und generalisiert eine solche Konnektivitäts-Tabelle alle Beschränkungen
der Konnektivitäts-Punkte,
die den verwalteten Netzwerk-Elementen bekannt sind.
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Auf
dieser Grundlage und gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird ein verbessertes Netzwerk-Management-System
(NMS) bereitgestellt, das einen Konnektivitäts-Handler-(Connectivity Handler-,
CH-)Block umfasst, der es ermöglicht,
auf der NMS-Ebene
Konnektivitäts-Lösungen für ein bestimmtes
Netzwerk-Element
zu finden, das in einen Pfad geschaltet werden soll, der über ein
vom NMS verwaltetes Netzwerk ausgewählt wird, wobei der Konnektivitäts-Handler
eine Konnektivitäts-Tabelle (CT)
umfasst, die Daten über
mögliche
interne Verbindungen in jedem der von dem NMS verwalteten Netzwerk-Elemente
enthält.
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In
einer Ausführungsform
besteht die CT aus Konnektivitäts-Datenbanken, die
aus EMS entsprechender Netzwerk-Elemente gewonnen werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform des
NMS umfasst dieses:
- – modifizierte togologische
Daten bezüglich
der Netzwerk-Elemente
des Netzwerks und ihrer Anschlüsse,
wobei jedem Eingangsanschluss und jedem Ausgangsanschluss jedes
Netzwerk-Elements
jeweils eine oder mehrere Verbindungsgruppen 1, 2, ... n von Verbindungspunkten
zugewiesen werden, so dass jede Verbindungsgruppe durch ähnliche
Merkmale und/oder Beschränkungen
gekennzeichnet ist; und
die CT umfasst folgendes:
- – gemeinsame
Konnektivitäts-Regeln,
welche die Möglichkeit
der Herstellung einer Verbindung zwischen einer beliebigen Verbindungsgruppe
der 1, 2, 3 ... n angeben, die zu einem Eingangsanschluss eines
Netzwerk-Elements gehört,
und einer beliebigen Verbindungsgruppe der 1, 2, 3 ... n, die zu
einem Ausgangsanschluss des Netzwerk-Elements gehört,
wodurch
die CT, nach Erhalt einer Anfrage, die ein bestimmtes Netzwerk-Element
mit einem Paar gewünschter
Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angibt,
die in einem ausgewählten
Pfad verwendet werden sollen, das NMS befähigt zu ermitteln, ob eine
Konnektivitäts-Lösung in
dem Netzwerk-Element vorhanden ist.
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Die
Konnektivitäts-Tabelle
(CT) ist vorzugsweise so aufgebaut, dass die Zeilen der Tabelle
die Verbindungsgruppen 1, 2, ... n sind, die zu Eingangsanschlüssen gehören, und
die Spalten der Tabelle die Verbindungsgruppen 1, 2, ... n sind,
die zu Ausgangsanschlüssen
gehören,
und jede Schnittpunktzelle zwischen einer bestimmten Zeile und einer
bestimmten Spalte Informationen bezüglich der Möglichkeit zur Erstellung einer
internen Verbindung zwischen mindestens einem Verbindungspunkt von
der Verbindungsgruppe umfasst, die zu einem Eingangsanschluss eines
Netzwerk-Elements gehört,
und mindestens einem Verbindungspunkt von der Verbindungsgruppe,
die zu einem Ausgangsanschluss des Netzwerk-Elements gehört.
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Wahlweise
kann der Konnektivitäts-Handler im
NMS eine Datenbank belegter Verbindungen (eine so genannte Hash-Tabelle)
in Form von Informations-Strings umfassen, von denen jeder interne
Verbindungen in einem bestimmten Netzwerk-Element des Netzwerks
anzeigt, die gegenwärtig
belegt sind. Jeder String ist für
eine belegte Verbindung bestimmt, wobei die Strings, die zu einem
Netzwerk-Element gehören,
eine Hash-Untertabelle dieses Elements bilden.
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Falls
die CT für
Gruppen von Kontaktpunkten erstellt wird, können die modifizierten topologischen Daten
wahlweise eine Datenbank für
die Archivierung einer Reihe vorhandener Verbindungspunkte in jeder
Verbindungsgruppe jedes Anschlusses jedes einzelnen Elements umfassen.
Um eine echte Verbindung anzuzeigen, sollte der CH dann in der Lage sein,
Informationen über
vorhandene Verbindungspunkte in den ausgewählten Eingangs- und Ausgangs-Verbindungsgruppen
mit den Informationen über
belegte Verbindungen zu vergleichen.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung wird auch ein Computerprogramm-Produkt
bereitgestellt, das direkt in den Hauptspeicher eines Digitalrechners
geladen werden kann und Softwarecode-Abschnitte zur Durchführung der
Schritte des oben beschriebenen Verfahrens, wenn das Produkt auf
dem Computer ausgeführt
wird, umfasst.
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Das
Computerprogramm-Produkt, gespeichert auf einem Medium, das von
einem Computer verwendet werden kann, umfasst computerlesbare Programmmittel,
um einen Computer zu veranlassen, die Ausführung von Funktionen des Netzwerk-Management-Systems
wie oben beschrieben zu steuern.
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Das
Ziel und die Gegenstände
dieser Erfindung werden erreicht durch die Verfahren und Systeme
gemäß dem unabhängigen Anspruch
1 und allen anderen unabhängigen
Ansprüchen
dieser Erfindung. Weitere Details sind in den übrigen Unteransprüchen zu
finden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung kann weiter mit Hilfe der folgenden nicht einschränkenden
Zeichnungen beschrieben und erläutert
werden, worin:
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1 ein
strukturelles Blockdiagramm ist, das die Interaktion zwischen NMS
und EMS bei der Aufgabe, Konnektivitäts-Lösungen zu finden (Stand der
Technik) darstellt.
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2 ein
strukturelles Blockdiagramm ist, das die Interaktion zwischen NMS
und EMS beim Finden von Konnektivitäts-Lösungen
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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3 eine
schematische Darstellung eines exemplarischen Netzwerk-Elements
mit Eingangs- und Ausgangsanschlüssen
ist, wobei jeder Anschluss eine Vielzahl von Verbindungsgruppen
gemäß der in
der Erfindung vorgeschlagenen Klassifizierung umfasst.
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4 ein
Beispiel für
eine NMS-Konnektivitätstabelle
(CT) gemäß der Erfindung
ist.
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5 ein
Beispiel für
eine Hash-Tabelle (HT) im NMS ist.
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Detaillierte Beschreibung
exemplarischer Ausführungsformen
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1 zeigt
eine bekannte Art von Interaktion zwischen NMS und EMS, eine Konnektivitäts-Lösung in
einem Netzwerk-Element
zu finden, das ausgewählt
wurde, um Teil eines Pfades in einem Netzwerk (nicht dargestellt)
zu bilden. Das NMS (Netzwerk-Management-System)
ist mit 10 gekennzeichnet und umfasst ein Pathfinder-Programm
(gekennzeichnet mit 12) und Daten über die Netzwerk-Topologie
(gekennzeichnet mit 14), die normalerweise als Graph aufgebaut
ist, der die vorhandenen Netzwerk-Elemente, Anschlüsse und
Anordnung der Elemente im Netzwerk darstellt. Aufgabe des Pathfinders
ist es, gemäß einer
Reihe von Bedingungen und auf der Grundlage der Netzwerk-Topologie
einen Pfad im Netzwerk auszuwählen
und im NMS eine Anfrage zu erstellen, die bestimmte Netzwerk-Elemente
und zu verwendende Anschlüsse
davon (d. h. den ausgewählten
Eingangsanschluss und den ausgewählten Ausgangsanschluss)
angibt. Die Informationen über die
ausgewählten
Anschlüsse
werden dann vom NMS an das EMS (Elementen-Management-System) jedes
Elements übertragen,
das für
den Pfad ausgewählt
wurde (die EMS-Blöcke:
1, i...n sind mit 16 gekennzeichnet). Das EMS eines bestimmten
Netzwerk-Elements sucht eine interne Verbindung zwischen dem ausgewählten Eingangsanschluss
und dem ausgewählten
Ausgangsanschluss mit Hilfe der Information 18, die in
den Anschlüssen
verfügbar
ist und auf spezifischen Beschränkungen
beruht, die dem EMS bekannt sind. Die Beschränkungen können wie folgt sein: Die ausgewählten Anschlüsse können verfügbar sein
oder nicht, Verbindungspunkte in den ausgewählten Anschlüssen können verfügbar sein
oder nicht, manche verfügbaren
Verbindungspunkte können
von der Verwendung für
die erforderliche Art von Verbindung ausgeschlossen sein usw. Die
Beschränkungen
und die physikalische Verfügbarkeit
von Verbindungen können
in so genannten Anschlussverfügbarkeits-Daten enthalten sein, die
mit einem bestimmten Anschluss verknüpft sind, und es gibt ebenso
viele solche Datenbanken) im EMS wie Anschlüsse im Element. Nachdem alle
Verfügbarkeitsfragen
geklärt
wurden, berichtet das jeweilige EMS dem NMS, ob die Konnektivitäts-Lösung gefunden
wurde. Die Interaktion zwischen dem NMS und dem EMS kann mehrere
Schritte einschließen und
ist daher zeitaufwendig. Der Prozess der Wegesuche ist komplex und
lang; wenn während
des Prozesses Stopps zur Abfrage des EMS auftreten, werden solche
Interrupts/Interaktionen zeitaufwendig.
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2 zeigt
ein Diagramm, das die Interaktion zwischen einem modifizierten NMS
und einer Reihe von EMS gemäß einer
Ausführungsform
der vorgeschlagenen Erfindung darstellt. Das modifizierte NMS umfasst
einen Konnektivitäts-Handler
(CH) mit einer Konnektivitäts-Tabelle
(CT), die im Allgemeinen zum Treffen von Konnektivitäts-Entscheidungen
auf der NMS-Ebene aus Konnektivitäts-Tabellen aller entsprechenden
EMS bestehen kann. Eine dynamische Aktualisierung des Konnektivitäts-Handlers
bezüglich
Beschränkungen
der Elemente, z. B. über Veränderungen
des Status der Verbindungsanschlüsse/-punkte,
kann durchgeführt
werden und ist durch gestrichelte Linien gekennzeichnet.
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Vorzugsweise
werden alle Verbindungspunkte in den Anschlüssen von Netzwerk-Elementen (s.
auch 3), die vom NMS verwaltet werden, in Verbindungsgruppen
eingeordnet. Jede der Gruppen ist durch spezifische Eigenschaften
und Beschränkungen
gekennzeichnet. Auf diese Art wird eine sehr große Anzahl von Verbindungspunkten
aller Netzwerk-Elemente in eine relativ kleine Anzahl von Gruppen
unterteilt, von denen jede ein bekanntes Verhalten aufweist. Das
NMS 20 umfasst einen Pathfinder 22 und modifizierte
Topologie-Daten 24, die zusätzlich Informationen über spezifische
Verbindungsgruppen enthalten, welche in jedem der Anschlüsse der
Netzwerk-Elemente vorhanden oder ihm zugewiesen sind.
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Das
modifizierte NMS umfasst weiter einen neuen Konnektivitäts-Handler-(CH-)Block 26,
der eine Konnektivitäts-Tabelle
(CT) 28 umfasst. Ein bevorzugtes Beispiel für die Konnektivitäts-Tabelle
ist unten in 4 dargestellt. Die Konnektivitäts-Tabelle 28 speichert
so genannte gemeinsame Konnektivitäts-Regeln, die, um (auf der NMS-Ebene)
anzugeben, ob und wie die vom Pathfinder ausgewählten Anschlüsse miteinander
verbunden werden können, Kompatibilitäts-/Inkompatibilitäts-Bedingungen
zwischen Verbindungsgruppen von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen formulieren.
Da die Verbindungsgruppen der Verbindungspunkte über das ganze Netzwerk hinweg
gebildet werden, gelten diese Kompatibilitäts-Bedingungen für jedes
Netzwerk-Element mit Anschlüssen,
die eine solche Gruppe bilden.
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Die
Konnektivitäts-Tabelle
CT (28) des CH-Blocks (26) kann, nach dem Erhalt
von Informationen über
Verbindungsgruppen, die in den ausgewählten Anschlüssen des
für einen
Pfad angezeigten Elements vorhanden sind, angeben, welche Verbindungen
möglich
sind. Diese Informationen können zur
Auswahl und Aktivierung einer echten internen Verbindung an ein
entsprechendes EMS 32 weitergeleitet werden. Um jedoch
das Risiko zu minimieren, dass die gewünschte Verbindung belegt ist,
kann sich das NMS nur nach Konsultierung eines fakultativen Blocks 30 des
Konnektivitäts-Handlers 26 an
die EMS-Ebene wenden. Dieser Block wird "Hash-Tabelle" (HT) genannt und
registriert nur belegte Verbindungen jedes Netzwerk-Elements; er
wird von den EMS 1, ... m kontinuierlich aktualisiert. Wenn eine mögliche Verbindung
von der CT genehmigt und anhand der HT überprüft wird, kann eine interne
Verbindung angegeben und zur Aktivierung an ein entsprechendes EMS 32 gesendet
werden.
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3 zeigt
ein Netzwerk-Element 40 mit einer Vielzahl von Eingangsanschlüssen 42 (1,
... K) und einer Vielzahl von Ausgangsanschlüssen 44 (1, ... F).
Jeder der Anschlüsse
umfasst Verbindungspunkte, die als Kreise dargestellt und mit 45 gekennzeichnet
sind. Jeder der in den Netzwerk-Elementen vorhandenen Verbindungspunkte,
die vom NMS der Erfindung verwaltet werden, sind schematisch in
eine Reihe von Verbindungsgruppen 1, 2, ... n eingeordnet. Jede
der Gruppen ist durch ihre speziellen Beschränkungen und das Verhalten (Eigenschaften, Merkmale)
der Verbindungspunkte gekennzeichnet.
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Zum
Beispiel können
Verbindungspunkte einer bestimmten Gruppe, die an Eingangsanschlüssen positioniert
sind, nur mit Verbindungspunkten derselben Gruppe verbunden werden,
die an Ausgangsanschlüssen
positioniert sind. In einem Fall können Verbindungspunkte an einem
Eingangsanschluss dazu dienen, virtuelle Container, die Daten gemäß der SDH/SONST-Datenübertragungshierarchie übertragen,
in das Netzwerk-Element, wie. z. B. einen Kanalgruppenumsetzer (Cross-Connect),
einzugeben. In einem solchen Fall kann der Verbindungspunkt "VC-Punkt" genannt werden.
In SDH-Schaltvorrichtungen dienen die VC-Punkte normalerweise der
Ein- und Ausgabe von VC-4-Datenströmen. Jeder Anschluss umfasst
Verbindungspunkte 46, die zu einer oder mehreren Gruppen 48 gehören. Zum
Beispiel umfasst der Eingangsanschluss 1 (gekennzeichnet mit 50)
Verbindungspunkte 46, die zu drei Verbindungsgruppen 48,
nämlich
zu den Verbindungsgruppen 1, 2 und 5, gehören. Jeder der Verbindungspunkte
in einer Gruppe hat seine fortlaufende Nummer oder eine andere Kennzeichnung.
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4 zeigt
ein Beispiel für
die bevorzugte Ausführungsform
einer Konnektivitäts-Tabelle
(CT) 52, die n Spalten 54 und n Zeilen 56 umfasst,
worin jede der Zeilen einer bestimmten Verbindungsgruppe von Eingangsanschlüssen oder
einfach "Eingangsverbindungsgruppen" zugewiesen ist und
jede der Spalten einer bestimmten "Ausgangsverbindungsgruppe" zugewiesen ist.
Symbole an der Schnittstelle einer bestimmten Zeile und einer bestimmten
Spalte haben die Bedeutung, dass eine interne Verbindung zwischen
der jeweiligen Eingangsverbindungsgruppe und der spezifischen Ausgangsverbindungsgruppe
mit oder ohne bestimmte Voraussetzungen entweder möglich oder
unmöglich
ist.
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5 zeigt
ein Fragment einer Datenbank belegter Verbindungen oder eine so
genannte Hash-Untertabelle 58 für ein bestimmtes Netzwerk-Element.
Die Tabelle hat kein standardisiertes Volumen und umfasst nur Strings 60,
die aktuell belegte Verbindungen in den Netzwerk-Elementen anzeigen.
Die Tabelle wird wie folgt verwendet: Nachdem eine mögliche Konnektivitäts-Lösung gefunden wurde,
z. B. zwischen der Eingangsverbindungsgruppe 1 und der Ausgangsverbindungsgruppe
2, überprüft das NMS
die Hash-Untertabelle
des betreffenden Elements, um dem EMS bestimmte Verbindungspunkte
anzuzeigen. Da die Verbindungspunkte 4 und 1 der Eingangsverbindungsgruppe
1 bereits belegt sind, werden sie in der Anforderung nicht angegeben.
Auch kann Verbindungspunkt 5 der Ausgangsverbindungsgruppe 2 nicht
angegeben werden. Es wird angenommen, dass andere Verbindungspunkte
in den ausgewählten
Gruppen der entsprechenden Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des
gewünschten
Elements vorhanden sind und vom EMS genehmigt werden. Die Tabelle
ist jedoch nicht hilfreich, wenn es außer den bereits belegten keine zusätzlichen
Verbindungspunkte in den jeweiligen Gruppen gibt. In diesem Fall
wird eine negative Antwort des EMS empfangen, und in diesem speziellen Fall
finden Iterationen zwischen dem NMS und dem EMS statt. Zur Vermeidung
einer solchen Situation können
die modifizierten Topologie-Daten wahlweise Informationen über die
Gesamtzahl von Eingangs-Kontaktpunkten
(Ausgangs-Kontaktpunkten) jeder Gruppe in einem Eingangs-(Ausgangs-)Anschluss
enthalten. Diese Informationen würden
mit der Information über
belegte Verbindungen in der Hash-Tabelle verglichen, um genau festzustellen,
ob mindestens eine Kombination zur Verfügung steht, und anhand dieses
Vergleichs würde
eine bestimmte Konnektivitäts-Anforderung
an das EMS erstellt werden, wenn die Antwort positiv ist, oder eine
Anforderung an das EMS verhindert werden, wenn die Antwort negativ
ist.
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand einer Reihe spezifischer Beispiele
beschrieben wurde, sollte deutlich sein, dass andere Implementierungen
eines Netzwerk-Management-Systems vorgeschlagen werden können, das
in der Lage ist, Konnektivitäts-Lösungen für seine
verwalteten Netzwerk-Elemente auf der Ebene von NMS zu finden, durch
Erstellung und Verwendung gemeinsamer Konnektivitäts-Regeln,
und modifizierte Verfahren zur Verwendung eines solchen NMS, obwohl
all diese Implementierungen/Verfahren als Teil des Erfindungsgedankens
zu betrachten sind.