DE60131551T2 - Telekommunikationsnetzwerk und entsprechenden Paketkopf - Google Patents

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    • H04L45/56Routing software
    • H04L45/566Routing instructions carried by the data packet, e.g. active networks

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Paketkopf für ein Datenpaket und spezieller einen Paketkopf, der mit der Weiterleitung eines Datenpaketes durch ein Telekommunikationsnetzwerk verbunden ist. Sie betrifft auch ein Telekommunikationsnetz und einen Knoten, der im Telekommunikationsnetz enthalten ist.
  • Da zwei gegebene Computernetze typischerweise recht unterschiedliche Architekturen, und daher unterschiedliche Datenübertragungs- und Kommunikationsprotokolle besitzen können, ist es im Allgemeinen nicht möglich, Daten direkt zwischen diesen Netzwerken zu übertragen/auszutauschen. Solche Netzwerke sind als heterogene Netzwerke bekannt. Ein Ziel der Zusammenarbeit ist es, ein Verfahren zur Paketkommunikation bereitzustellen, das es erlaubt, dass eine auf einem ersten Computer an einem Netzwerk laufende Anwendung Informationen an einen zweiten Computer an einem anderen heterogenen Netzwerk sendet oder allgemein mit ihm kommuniziert.
  • Diese Ziele werden typischerweise durch Verwendung von Internet-Protokoll-(IP)-Software erreicht, die ein einheitliches Adressierungsverfahren zwischen heterogenen Netzwerken bereitstellt, so dass die Paket-Kommunikation zwischen ihnen möglich ist. Über Netzwerke, die IP benutzen, übertragene Datenpakete werden oft als IP-Datagramme bezeichnet, und diese bestehen typischerweise aus einer Kopfinformation, auf die ein Datenbereich oder eine "Nutzinformation" folgt. Die Kopfinformation enthält Informationen bezüglich der Route, die durch das Zwischen-Netzwerk zu nehmen ist, wie z. B. die IP-Adresse des Knotens (Computers), von dem die Nachricht kommt, und die IP-Adresse des Ziel-Knotens (Computers). Der Datenbereich enthält die zu übertragenden Daten.
  • Wie in der Technik bekannt ist, implementieren Internet-Knoten, genannt "Router" oder "Gateways" das Internet- Protokoll, um Datagramme/Pakete zwischen Netzwerken weiterzuleiten und sind angeordnet, um heterogene Netzwerke miteinander zu verbinden.
  • Zwei Grundformen von Kommunikationsprotokollen sind in heutigen Kommunikationsnetzen zur Übertragung von Datenpaketen umfangreich im Einsatz. Diese sind allgemein als verbindungsorientierte (Connection-Oriented, CO) und verbindungslose (Connection-Less, CL) Transportprotokolle bekannt. Beim erstgenannten wird eine Verbindungskennung in der Paketkopfinformation benutzt, während beim letzteren eine Zieladresse in der Paketkopfinformation verwendet wird.
  • Sowohl bei CL als auch bei CO-Netzwerken dient ein "Weiterleiter" in einem gegebenen Knoten (einschließlich Router) dazu, ein Paket, das an einem "Eingangs-Anschluss" den Knotens an dem Knoten eintrifft, zu einem Ausgangs-Anschluss des Knotens weiterzuleiten, an dem das Paket ausgegeben werden kann. Der Weiterleiter leitet das Paket im Fall von CO typischerweise vom Eingangs-Anschluss weiter, indem er Informationen über die Netzwerkverbindungen aus der Paketkopfinformation erhält, um den geeigneten Ausgangs-Anschluss zu bestimmen, auf dem das Paket auszugeben ist.
  • Bei der CO-Übertragung müssen Knoten (z. B. Quelle und Ziel) zunächst eine Verbindung aufbauen, bevor Daten über die Verbindung gesendet werden. Ein Netzwerk, das mit einem solchen Protokoll arbeitet, ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Netzwerkknoten eine Verbindungstabelle unterhalten werden muss. Die Verbindungstabelle wandelt eine Verbindungskennung zusammen mit dem Eingangs-Anschluss in eine neue Verbindungskennung und den Ausgangs-Anschluss um und bestimmt als solche den Pfad, den das Paket durch das Netzwerk (oder die Netzwerke) nehmen muss. Jedes im Netzwerk/in Netzwerken übertragene Datenpaket muss in seiner Kopfinformation eine Verbindungskennung (Connection Identifier, CID) enthalten. Die CID wird von einem gegebenen Netzwerkknoten benutzt, wenn das Paket durch das Netzwerk übertragen wird, um die Verbindungstabelle zu adressieren und die Adresse des nachfolgenden Knotens zu bestimmen, an den das Paket übertragen werden muss, oder um den geeigneten Ausgangs-Anschluss festzustellen, von dem das Paket ausgegeben werden muss. ATM und MPLS sind Beispiele für CO-Netzwerke.
  • In der Praxis ist die Größe einer CID durch die Rechenleistung oder den Speicher des Weiterleiters in einem Knoten begrenzt. Als Folge davon ist der verfügbare CID-Platz oft ebenfalls zu begrenzt, um zum Beispiel ein voll vermaschtes Netz von Netzwerkverbindungen aufzubauen. Außerdem muss ein Knoten bei der Verarbeitung einer CID im Allgemeinen alle Datenbits in der CID verarbeiten, wenn er die Weiterleitung durchführt.
  • In einem CL-Netzwerk wird, statt eine CID zu benutzen, nur eine Zieladresse in einer Routing-Tabelle nachgeschlagen (von einem Knoten-Weiterleiter), wobei eine Übereinstimmung des längsten Vorspanns benutzt wird. Obwohl CIDs nicht erforderlich sind, ist diese Abfrage-Operation jedoch im Allgemeinen komplizierter als die in CO-Netzwerken erforderliche.
  • Es muss darauf hingewiesen werden, dass bei einem CL-Netzwerk der Ausgangs-Anschluss entsprechend einer vordefinierten Zieladresse in einer Routing-Tabelle unabhängig von der Quelle des Paketes ausgewählt wird. Das bedeutet, dass ein Zwischen-Knoten für ein Paket, das von einer ersten Quelle oder einer zweiten Quelle stammt, gemäß dieser Routing-Tabelle immer einen identischen Ausgangs-Port auswählen wird. Auf diese Weise ist ein CL-Netzwerk begrenzt. Es erlaubt nicht, unabhängige Pfade für jedes Quelle-Ziel-Paar zu haben.
  • Noch ein weiteres Verfahren ist das gut bekannte Verfahren des IP Strict Source Routing (SSR) in IP-Protokollen. Bei diesem Verfahren wird eine Paketkopfinformation an ein Datenpaket angefügt. Diese Kopfinformation liefert unter anderem ein Zeiger-Feld und eine Liste von IP-Adressen, die Routing-Informations-Feld genannt wird. Das Routing- Informations-Feld enthält eine Reihe von IP-Adressen, jede 4 Oktette (32 Bit) lang, wobei jede einer Adresse eines Knotens (z. B. Routers) in einem Netzwerk (oder Zwischen-Netzwerk) entspricht. Das Zeiger-Feld enthält einen Zeiger, der in die Routen-Daten zeigt und die Position der nächsten IP-Adresse anzeigt, an die das Paket auf seinem Weg zur Zieladresse (auch in der Kopfinformation bereitgestellt) zu senden ist. Ein gegebener Knoten, der diese Information liest, wird entsprechend agieren, somit bietet Strict-Source-Routing ein Mittel für die Quelle eines IP-Paketes, Routing-Information zu liefern, die von relevanten Knoten im Netzwerk zu benutzen ist, um ein Paket zu seinem Ziel weiterzuleiten.
  • Das Verfahren ist als Strict-Source-Routing bekannt, da das Internet-Protokoll des Routers oder Hosts das Paket direkt zur nächsten Adresse im Routen-Datenfeld senden muss und dies nur über das direkt angeschlossene Netzwerk tun muss, das durch den Zeiger angezeigt wird. Ein Nachteil von SSR ist, dass es die Verwendung von global eindeutigen IP-Adressen im Routing-Datenfeld der Kopfinformation erfordert. Diese Adressen benötigen viel Kopfinformations-Platz (großer Kopfinformations-Overhead) und Verarbeitungs-Ressourcen eines Weiterleiters. Dies ist im Allgemeinen unerwünscht.
  • In US 5,721,820 wird ein Verfahren zum adaptiven Routing von Nachrichten in einem Computernetzwerk offen gelegt. Jedes Nachrichtenpaket enthält einen Paketkopf, der Routing-Information enthält, gefolgt von den Paketdaten. Ein Quell-Prozessor platziert Routen-Worte in dem Paketkopf, wobei die Routen-Worte den Weg kennzeichnen, den das Nachrichtenpaket nehmen wird. Wenn das Paket das Netzwerk durchläuft, wird es zwischen Vermittlungen weitergegeben, und jede Vermittlung, die das Paket empfängt, untersucht das erste Routen-Wort, um festzustellen, an welchen Ausgangs-Anschluss der Vermittlung das Paket weitergeleitet werden muss. Die Vermittlung löscht dann das erste Routen-Wort, bevor sie das Paket zum nächsten Netzwerkelement weiterleitet. Daher wird das nächste Routen- Wort zum ersten Routen-Wort, und die Vermittlung, die das Paket empfängt, benutzt das Routen-Wort. Somit hat ein Paket keine verbleibenden Routen-Worte, wenn es am Ziel-Prozessor eintrifft. In einer Alternative werden die Routen-Worte von einer Routen-Wort-Kennung angeführt, die auf das aktuelle Routen-Wort zeigt, und statt das erste Routen-Wort in jedem Paket zu entfernen, inkrementiert jede Vermittlung, die das Nachrichtenpaket durchläuft, diese Kennung.
  • Ein Nachteil des in US 5,721,820 beschriebenen Systems ist, dass es sich nicht für die Verwendung in Netzwerken eignet, in der Mehrfachzugriffs-Verbindungen vorhanden sind, wie z. B. bei Ethernet, da sie es erlauben, unterschiedliche Knoten oder Vermittlungen über denselben Ausgangs-Anschluss zu erreichen. Es wird erkannt, dass die Angabe des von einem Knoten mit Mehrfachzugriffs-Verbindungen zu benutzenden Ausgangs-Anschlusses keinen Nutzen für die Weiterleitung eines Nachrichtenpaketes hat, da der Ausgangs-Anschluss zu mehreren verschiedenen Knoten führt.
  • In WO 01/30034 wird ein System zum Routing und zur Vermittlung in Computernetzen offen gelegt, in dem empfangende Router gekennzeichnet werden, indem lokale Kennungen verwendet werden, die Kommunikationsverbindungen zwischen einem sendenden Router und einem beabsichtigten empfangenden Router zugeordnet sind. In EP 1164754 wird ein Overlay-Netzwerk für ein Telekommunikationssystem offen gelegt.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mindestens einige der Nachteile der Übertragungsprotokolle nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, dies durch Bereitstellung eines Übertragungsprotokolls zu tun, das zum Beispiel eine Nachschlage-Operation bereitstellt, die weniger kompliziert ist als die von CO-Protokollen und offensichtlich ebenfalls weniger kompliziert als die von CL. Die vorliegende Erfindung kann es auch erlauben, für jedes Quell-Ziel-Paar unabhängige Wege zu haben. Ferner erfordert die vorliegende Erfindung weniger Kopfinformations-Overhead und weniger Verarbeitungsleistung als Strict-Source-Routing. Die vorliegende Erfindung kann auch mit Mehrfachzugriffs-Verbindungen eingesetzt werden, wie z. B. Ethernet oder Wireless LAN (IEEE 802.11), die es erlauben, mehr als einen Knoten von einem gegebenen Ausgangs-Anschluss zu erreichen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Paketkopf für ein Datenpaket bereitgestellt, das über mindestens einen Knoten eines Netzwerks zu übertragen ist, wobei der Paketkopf folgendes umfasst:
    Ein Routing-Informations-Feld für Daten, die mindestens einem Knoten zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass:
    die mindestens einem Knoten zugeordneten Daten lokale Knoten-Kennungs-Daten sind, die einen benachbarten Knoten des mindestens einen Knotens kennzeichnen, durch den beabsichtigt ist, das Datenpaket zu übertragen, und der dem benachbarten Knoten durch den mindestens einen Knoten zugeordnet ist, um den benachbarten Knoten dem mindestens einen Knoten kenntlich zu machen.
  • Es versteht sich von selbst, dass mit dem Begriff Netzwerk beabsichtigt ist, sowohl lokale Netze und miteinander verbundene (z. B. heterogene) Netzwerke abzudecken, und dass der Begriff Knoten auf jeden Knoten jedes Typs von Netzwerk und auch auf einen Knoten in einer Mehrfachzugriffs-Verbindung angewendet werden kann.
  • Somit ist es selbstverständlich, dass gemäß dem ersten ihrer Aspekte die vorliegende Erfindung lokale Knoten-Kennungs-Daten (LNI) eines gegebenen Knotens (oder mehrerer Knoten) eines Netzwerks zu dem Zweck benutzt, Routing-Informationen für ein Datenpaket bereitzustellen. Man beachte, dass keine IP-Adressen benutzt werden, wie in dem oben erläuterten Stand der Technik für CL, CO und SSR. Es werden auch keine Anschlusskennungen benutzt, da sie für Mehrfachzugriffs-Verbindungen nicht geeignet sind. Stattdessen benutzt die Erfindung lokale Knoten-Kennungen, die nur lokal gültig sind.
  • Die lokale(n) Knoten-Kennung(en) (LNI) ist/sind den benachbarten Knoten durch den mindestens einen Knoten zugeordnet. Bezeichnet man zum Beispiel einen Router, der die vorliegende Erfindung implementieren kann, als einen "SLF-Router" (StateLess Forwarding (SLF)), erkennt, wenn ein gegebener SLF-Router hochlauft, er über einen "Hallo"-Mechanismus (z. B. mit der OSPF-Hello-Nachricht) alle mit ihm verbundenen benachbarten Router. Der gegebene SLF-Router weist dann jedem so identifizierten Nachbarn eine Nummer oder ein Symbol zu, und jede solche Nummer und jedes Symbol dient als lokale Knoten-Kennung (LNI) für das Source-Routing. Die vorliegende Erfindung kann auch mit Mehrfachzugriffs-Verbindungen, wie z. B. Ethernet oder Wireless LAN (IEEE 802.11) verwendet werden, die es erlauben, von einem gegebenen Ausgangs-Anschluss mehr als einen Knoten zu erreichen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Paketkopf für ein Datenpaket bereitgestellt, das über mindestens einen Knoten eines Netzwerks zu übertragen ist, wobei der Paketkopf folgendes umfasst:
    Ein Routing-Informations-Feld für die Aufnahme von Daten, die dem mindestens einen Knoten zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass:
    die dem mindestens einen Knoten zugeordneten Daten lokale Knoten-Kennungs-Daten sind, die einen benachbarten Knoten der mindestens einen Knoten kennzeichnen, durch den beabsichtigt ist, das Datenpaket zu transportieren und der dem benachbarten Knoten (D) durch den mindestens einen Knoten (C) zugeordnet ist, um den benachbarten Knoten (D) dem mindestens einen Knoten (C) bekannt zu machen, und wobei der mindestens eine Knoten (C) ein Mehrfachzugriffs-Knoten ist.
  • Es versteht sich von selbst, dass mit dem Begriff Netzwerk beabsichtigt ist, sowohl lokale Netze und miteinander verbundene (z. B. heterogene) Netzwerke abzudecken, und dass der Begriff Knoten auf jeden Knoten jedes Typs von Netzwerk und auch auf einen Knoten in einer Mehrfachzugriffs-Verbindung angewendet werden kann.
  • Somit ist es selbstverständlich, dass gemäß dem ersten ihrer Aspekte die vorliegende Erfindung lokale Knoten-Kennungs-Daten (LNI) eines gegebenen Knotens (oder mehrerer Knoten) eines Netzwerks zu dem Zweck benutzt, Routing-Informationen für ein Datenpaket bereitzustellen. Man beachte, dass keine IP-Adressen benutzt werden, wie in dem oben erläuterten Stand der Technik für CL, CO und SSR. Es werden auch keine Anschlusskennungen benutzt, da sie für Mehrfachzugriffs-Verbindungen nicht geeignet sind. Stattdessen benutzt die Erfindung lokale Knoten-Kennungen, die nur lokal gültig sind. In der Tat ist/sind die lokale(n) Knoten-Kennung(en) (LNI) dem/den benachbarten Knoten durch den mindestens einen Knoten zugeordnet. Bezeichnet man zum Beispiel einen Router, der die vorliegende Erfindung implementieren kann, als einen "SLF-Router" (StateLess Forwarding (SLF)), erkennt, wenn ein gegebener SLF-Router hochläuft, er über einen "Hallo"-Mechanismus (z. B. mit der OSPF-Hello-Nachricht) alle mit ihm verbundenen benachbarten Router. Der gegebene SLF-Router weist dann jedem so identifizierten Nachbarn eine Nummer oder ein Symbol zu, und jede solche Nummer und jedes Symbol dient als lokale Knoten-Kennung (LNI) für den benachbarten Router, dem eine solche Nummer zugewiesen wurde. Typischerweise wird der gegebene SLF-Router dem ersten erkannten Nachbarn nur die Nummer 1 (eins) zuweisen, dem nächsten erkannten Nachbarn die Nummer 2 (zwei), und so weiter. Diese Nummern oder Symbole sind "lokale" Kennungen in dem Sinn, dass sie einem Knoten von einem benachbarten Knoten zugewiesen wurden und nur eine Semantik (d. h. eine Bedeutung) für den benachbarten Knoten haben, der die Kennung zugewiesen hat.
  • Es muss drauf hingewiesen werden, dass eine lokale Kennung dazu benutzt werden kann, einen benachbarten Knoten zu kennzeichnen, der eine Vielzahl von, oder eine Gruppe von Unter-Knoten enthält, oder von einem Knoten vergeben werden kann, der eine Vielzahl von Unter-Knoten enthält, um einen Knoten zu kennzeichnen, der dem Knoten benachbart ist, welcher die Zuweisung vornimmt. Ferner ist ein zu einem gegebenen Knoten "benachbarter Knoten" vorzugsweise ein Knoten, der mit dem gegebenen Knoten über eine Netzwerk/Zwischen-Netzwerk-Verbindung verbunden ist, in der keine zwischenliegenden Knoten vorhanden sind.
  • Es muss darauf hingewiesen werden, dass es in der Technik wohlbekannt ist, Informationen zwischen Routern/Knoten eines Netzwerks auszutauschen, welche die Verbindungszustände zwischen diesen Routern/Knoten angeben. Das Verfahren, mit dem dieses erzielt wird, ist als LSA (Link State Advertising) bekannt, wobei jeder Router eine LSA-Nachricht erzeugt, welche die Liste seiner eigenen Schnittstellen mit anderen Knoten im Netzwerk beschreibt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann LSA so erweitert werden, dass nicht nur Verbindungszustände zwischen Routern/Knoten ausgetauscht werden, sondern auch lokale Knoten-Kennungen (LNI) und die Information, die anzeigt, welche Router/Knoten SLF-bewusst sind.
  • Da die lokalen Knoten-Kennungen, die nur lokal gültig sind, typischerweise weniger Platz benötigen als eine vollständige IP-Adresse, wird der Paketkopf-Overhead im Vergleich zu bisherigen Technologien verringert, bei denen vollständige IP-Adressen im Paketkopf benutzt wurden. Da die lokalen Knoten-Kennungen nicht einen speziellen Ausgangs-Anschluss eines gegebenen Knotens spezifizieren, sondern nur den nächsten Knoten spezifizieren können, an den beabsichtigt ist, das Paket vom gegebenen Knoten weiterzuleiten (die "nächste Teilstrecke"), ist ein Paketkopf gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung in Netzwerken geeignet, die Mehrfachzugriffs-Verbindungen enthalten.
  • Typischerweise wird die LNI zusammen mit Routing-Information verteilt, so dass sie so weit verwendet werden können, wie das Routing-Protokoll sie im Netzwerk verteilt. Die Verteilung mit Routing-Information funktioniert besonders gut mit Verbindungs-Zustands-Routing-Protokollen (z. B. OSPF). Da Verbindungs-Zustands-Protokolle typischerweise innerhalb von Domänen benutzt werden, ist der wahrscheinlichste Einsatz von LNI innerhalb eines Netzwerks.
  • Ein Beispiel für die Verteilung von LNI-Kennungen der "nächsten Teilstrecke (next hop)" zusammen mit Routing-Information könnte sein: Ein OSPF-Router empfängt Verbindungszustands-Information von anderen Routern im Netzwerk und bildet anschließend einen Spannbaum (Spanning Tree) (oder einen "Baum des kürzesten Weges"), der den kürzesten Weg zu allen anderen Routern enthält. Wenn die LNI-"Next-Hop"-Kennungen zusammen mit der Verbindungs-Zustands-Information verteilt werden, erlaubt es dies einem Knoten, aus dem Spannbaum zu lesen, welche LNI-"Next-Hop"-Kennungen benutzt werden müssen, um einen Pfad zu einem bestimmten Zielknoten zu definieren.
  • Vorzugsweise liefert der Paketkopf gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung lokale Knoten-Kennungs-Daten, wobei der von den lokalen Knoten-Kennungs-Daten gekennzeichnete Knoten der Knoten ist, an den das Datenpaket übertragen werden muss, nachdem es den mindestens einen Knoten des Netzwerks erreicht hat, durch das das Datenpaket übertragen werden muss.
  • Somit ist der Weiterleiter in dem/den Knoten eines gegebenen Netzwerks in der Lage, das mit dem Kopf versehene Datenpaket entsprechend der Route, die für das Paket beabsichtigt ist, zu einem benachbarten Knoten zu übertragen.
  • Wie oben erläutert, kann der benachbarte Knoten ein Knoten sein, der über eine Mehrfachzugriffs-Verbindung, wie z. B. Ethernet, erreicht wird.
  • Noch mehr vorzuziehen ist, dass der Paketkopf für ein Datenpaket gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Routing-Informationsfeld bereitstellt, das Daten enthält, die mit einer Vielzahl von Knoten im Netzwerk verbunden sind, und wobei
    die der Vielzahl von Knoten im Netzwerk zugeordneten Daten eine Liste von lokalen Knoten-Kennungen ist, wobei jede lokale Knoten-Kennung einen Knoten kennzeichnet, durch den beabsichtigt ist, das Datenpaket zu transportieren, und wobei
    der Paketkopf ein Zeiger-Feld enthält, das einen Zeiger enthalten kann, der die Funktion hat, die Position einer individuellen lokalen Knoten-Kennung im Routing-Informationsfeld anzuzeigen;
    wobei der Zeiger in jedem Knoten inkrementiert werden kann, so dass er die Position einer lokalen Knoten-Kennung anzeigt, die einen Knoten kennzeichnet, an den das Datenpaket anschließend zu übertragen ist.
  • Mit anderen Worten enthält der Paketkopf eine Liste von lokalen Knoten-Kennungen, wobei jede die nächste Teilstrecke in einem bestimmten Knoten entlang des Pfades spezifiziert. Diese Liste wird als Routing-/Weiterleitungs-Daten benutzt, und bei Empfang des Datenpaketes durch einen gegebenen Knoten, bestimmt der Knoten aus der lokalen Knoten-Kennungs-Liste im Paketkopf den geeigneten Nachbarknoten, zu dem beabsichtigt ist, das Paket weiterzuleiten. Das Paket kann somit durch jeden aufeinander folgenden Empfangsknoten durch das Netzwerk übertragen werden.
  • Folglich ist es selbstverständlich, dass das Routing-Informationsfeld Routing-Information durch eine Vielzahl von Knoten eines gegebenen Netzwerks bereitstellt, indem es die Knoten auflistet, durch die das Datenpaket übertragen werden muss, um der Route zum Zielknoten zu folgen. Damit jeder Knoten den relevanten Nachbar-Knoten bestimmen kann, an den das Paket weitergeleitet werden muss, wird in dem Paketkopf ein Zeiger bereitgestellt, der auf die relevante lokale Knoten-Kennung (die dem relevanten Nachbar-Knoten zugeordnet ist) im Routing-Informations-Feld zeigt, wenn das Paket am gegebenen Knoten empfangen wird. Somit ist der Knoten in der Lage, zu bestimmen, an welchen benachbarten Knoten das Paket zu senden ist. Sobald dies festgestellt ist, kann der Zeiger vor der Ausgabe durch den Knoten inkrementiert werden, so dass er auf die relevante Kennung des benachbarten (oder "Next-Hop") Knotens zeigt, die dem benachbarten Knoten zugeordnet ist, an den das Paket anschließend gesendet wird. Es ist offensichtlich, dass wenn der nächste und weitere nachfolgende Knoten diese Operation wiederholen, das Paket den Pfad durchlaufen wird, der im Routing-Informations-Feld der Kopfinformation enthalten ist.
  • Dies beruht auf der Voraussetzung, dass der Zeiger direkt vor der Ausgabe des Paketes an den nächsten Knoten inkrementiert wird. Es ist jedoch möglich, den Zeiger direkt nach dem Empfang des Datenpaketes durch einen Knoten zu inkrementieren. Zum Beispiel wird ein Datenpaket über die Knoten A, B und C übertragen. Wenn das Datenpaket von Knoten A empfangen wird, zeigt der Zeiger in seinem Paketkopf auf Knoten B, folglich bereitet Knoten A das Paket zur Ausgabe an Knoten B vor, aber direkt vor der Ausgabe wird der Zeiger inkrementiert, so dass er auf Knoten C zeigt. Es ist jedoch möglich, folgendes alternatives Verfahren zu verwenden: Wenn das Datenpaket von Knoten A empfangen wird, zeigt der Zeiger in seinem Datenpaket auf Knoten A, kurz nach dem Empfang durch Knoten A wird der Zeiger inkrementiert, so dass er auf Knoten B zeigt, das Paket wird dann an Knoten B ausgegeben, kurz nach dem Empfang durch Knoten B wird der Zeiger inkrementiert, so dass er auf Knoten C zeigt, usw.
  • Statt einen Zeiger zu benutzen, ist es auch möglich, einzelne lokale Knoten-Kennungen vorne aus der Kopfinformation zu löschen, wenn der Knoten erreicht wurde.
  • Idealerweise enthält der Paketkopf für ein Datenpaket ein Längen-Feld zur Aufnahme einer Menge, welche die Anzahl lokaler Knoten-Kennungs-Datenelemente darstellt, die im Routing-Informations-Feld enthalten sind.
  • Vorzugsweise kann in dem Paketkopf gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung das Routing-Informations-Feld geändert werden (in einem aktuellen Knoten und vor der Übertragung von ihm), indem die lokalen Knoten-Kennungs-Daten ("lokal" bezüglich des aktuellen Knotens), die dem Knoten der nächsten Teilstrecke zugeordnet sind, durch lokale Knoten-Kennungs-Daten ("lokal" bezüglich des Knotens der nächsten Teilstrecke) ersetzt werden, die den aktuellen Knoten repräsentieren. (Hinweis: Ein Knoten X kann die von seinen Nachbarn zur Identifizierung des Knotens X benutzten Knoten-Kennungen kennen).
  • Somit ist selbstverständlich, dass eine Aufzeichnung des Rückwärts-Pfades für die Route im Routing-Informations-Feld aufgezeichnet werden kann, wenn sich das Paket entlang seiner Route durch das Netzwerk ausbreitet. Offensichtlich kann diese Rückwärts-Route von dem Paket dazu benutzt werden, anschließend seine Route durch das Netzwerk zum Quell(Ursprungs-)Knoten zurückzuverfolgen (in Rückwärtsrichtung).
  • Gemäß einem zweiten ihrer Aspekte stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit, ein Datenpaket über mindestens einen Knoten eines Netzwerks zu übertragen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    Bereitstellung eines Paketkopfes für das Datenpaket;
    Bereitstellung von Routing-Information im Paketkopf, wobei die Routing-Information Anschluss-Kennungs-Daten enthält, die einen Anschluss des mindestens einen Knotens kennzeichnen, über den beabsichtigt ist, das Datenpaket zu übertragen und der dem benachbarten Knoten (D) von dem mindestens einen Knoten (C) zugeordnet ist, um dem mindestens einen Knoten den benachbarten Knoten bekannt zu machen; und
    Übertragung des mit dem Kopf versehenen Datenpaketes über den mindestens einen Knoten eines Netzwerks gemäß der Routing-Information, so dass der mindestens eine Knoten das Datenpaket über den Anschluss überträgt, der durch die Anschluss-Kennungs-Daten gekennzeichnet ist und wobei der mindestens eine Knoten (C) ein Mehrfachzugriffs-Knoten ist. Somit ist es selbstverständlich, dass der von den lokalen Knoten-Kennungs-Daten gekennzeichnete benachbarte Knoten der Knoten der nächsten Teilstrecke ist, an den beabsichtigt ist, das Datenpaket zu übertragen, nachdem es den mindestens einen Knoten des Netzwerks durchlaufen hat, durch den das Datenpaket zu übertragen ist.
  • Wie oben erläutert, ist der benachbarte Knoten ein Knoten, der über eine Mehrfachzugriffs-Verbindung, wie z. B. Ethernet erreicht wird.
  • Idealerweise umfasst dieses Verfahren weiterhin folgenden Schritt:
    Bereitstellung von Routing-Informationen, die Daten enthalten, die einer Vielzahl von Knoten im Netzwerk zugeordnet sind, wobei die der Vielzahl von Knoten zugeordneten Daten eine Liste von lokalen Knoten-Kennungen ist, in der jede lokale Knoten-Kennung einen benachbarten Knoten für den Knoten kennzeichnet, durch den beabsichtigt ist, das Datenpaket zu übertragen, und
    Ausstattung des Paketkopfes mit einem Zeiger;
    Mit dem Zeiger Anzeigen der Position einer einzelnen lokalen Knoten-Kennung in der Routing-Information;
    Inkrementieren des Zeigers an jedem Knoten, um die Position einer lokalen Knoten-Kennung anzuzeigen, die einen Knoten kennzeichnet, an den das Datenpaket anschließend zu übertragen ist.
  • Die Erfindung kann gemäß dem zweiten ihrer Aspekte ferner ein Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes bereitstellen, wobei in einem aktuellen Knoten und vor der Übertragung von diesem, das Verfahren weiterhin den folgenden Schritt umfasst:
    Änderung der Routing-Information durch Ersetzen der dem aktuellen Knoten zugeordneten lokalen Knoten-Kennungs-Daten durch lokale Knoten-Kennungs-Daten, die den vorherigen Knoten, von dem das Datenpaket am aktuellen Knoten empfangen wurde, kennzeichnen.
  • Es muss erläutert werden, dass verschiedene Arten möglich sind, die Routing-Information durch einen Knoten zu erhalten. Eine Möglichkeit ist die Verwendung des als Link State Protocol bekannten Verfahrens. Indem man das Link State Protocol um lokale Knoten-Kennungs-Information erweitert und dadurch bestimmt, mit welchen Knoten ein gegebener Knoten gekoppelt ist, ist ein Knoten gemäß der Erfindung in der Tat in der Lage, das Routing-Informations-Feld zu konstruieren.
  • Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines Pfadfinder-Paketes. Bei dem Verfahren der Übertragung eines Datenpaketes gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung erhält man die Routing-Information in der Tat durch:
    Bereitstellung eines Pfadfinder-Paketes an einem gegebenen Knoten, wobei das Paket in der Lage ist, die Route, die es durch ein Netzwerk nimmt, sowie Informationen bezüglich der Topologie des Netzwerks aufzuzeichnen;
    Übertragung eines solchen Pfadfinder-Paketes von dem gegebenen Knoten des Netzwerks in das Netzwerk;
    Empfangen des Pfadfinder-Paketes an einem zweiten Knoten, nachdem das Paket durch das Netzwerk übertragen wurde;
    Abruf der von dem Pfadfinder-Paket aufgezeichneten Routen- und Netzwerk-Topologie-Information und Benutzung der Information zur Zusammenstellung von Routing-Information.
  • Somit wird angenommen, dass ein solches Pfadfinder-Paket Information bereitstellen kann, die eine geeignete oder optimale Route von der Paketquelle zum Ziel ermöglicht. Zum Beispiel können Änderungen der Netzwerktopologie (z. B. der Netzwerkverbindungen) überwacht und die Routing-Information in nachfolgenden Paketköpfen entsprechend geändert werden. Idealerweise können der gegebene Knoten und der zweite Knoten derselbe Knoten sein, so dass ein Pfadfinder-Paket vom selben Knoten sowohl gesendet, als auch empfangen wird.
  • Vorzugsweise wird, wenn ein Knoten nicht in der Lage ist, ein Datenpaket direkt von einem ersten Knoten zu einem zweiten Knoten zu übertragen (wobei der erste Knoten der aktuelle und der zweite Knoten der beabsichtigte nächste Knoten ist),
    die Routing-Information in der Kopfinformation geändert, indem die lokale Knoten-Kennung, die den beabsichtigten nächsten Knoten als benachbarten Knoten des ersten Knotens kennzeichnet, durch zusätzliche Routing-Information ersetzt wird,
    wobei die zusätzliche Routing-Information das Datenpaket über eine alternative Route zum beabsichtigten nächsten Knoten leitet, z. B. über mindestens einen zusätzlichen Knoten oder eine parallele Verbindung.
  • Sollte die dem beabsichtigten Ausgangs-Anschluss eines gegebenen Knotens zugeordnete Verbindung nicht nutzbar sein (z. B. die Verbindung ausgefallen sein), kann somit der zweite Aspekt der Erfindung ein Verfahren bereitstellen, mit dem ein Datenpaket von einem gegebenen Knoten zum beabsichtigten nachfolgenden Knoten übertragen werden kann (der andernfalls das Paket über die nicht nutzbare Verbindung empfangen hätte). Es ist selbstverständlich, dass dies durch Umleitung des Datenpaketes um eine ausgefallene Verbindung im Netzwerk erzielt wird. Das heißt, der gegebene Knoten wählt die zu nehmende Route um die nicht nutzbare Verbindung, indem er die ihm zur Verfügung stehende Information über die Netzwerktopologie benutzt und die in der Kopfinformation zu platzierende Routing-Information entsprechend zusammenstellt.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise der Paketkopf in einem Knoten in einem Netzwerk aus dem Datenpaket entfernt werden. Idealerweise kann nach dem Entfernen des Paketkopfes das Datenpaket entsprechend einem anderen Paketübertragungs-Protokoll durch das Netzwerk übertragen werden.
  • Somit kann die Kopfinformation (der vorliegenden Erfindung) des Paketes in einem gegebenen Knoten entfernt werden und das Paket anschließend im Netzwerk übertragen werden, wozu zum Beispiel ein Standard-IP-Protokoll verwendet wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass sollte die Routing-Information im Paketkopf nur eine teilweise Route oder ein Segment einer beabsichtigten Route liefern, das Datenpaket weiter durch die Teile des Netzwerks übertragen werden kann, die nicht in der teilweisen Route enthalten sind (d. h. der Rest der gesamten Route), wenn die teilweise Route durchlaufen wurde. Offensichtlich stellt dies eine Form des gemischten Routing dar.
  • Weiterhin liefert die vorliegende Erfindung gemäß jedem ihrer Aspekte ein Telekommunikationsnetz, das mindestens einen Knoten enthält, der in der Lage ist, Datenpakete zu empfangen und zu verarbeiten, die eine Kopfinformation gemäß jedem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthalten. Vorzugsweise wird diese Kopfinformation von einem Knoten zusammengestellt, der Anschluss-Kennungs-Daten für eine Anzahl der mindestens einen Knoten des Netzwerks enthält.
  • Somit ist es selbstverständlich, dass ein Knoten, der ein Datenpaket aussendet, das gemäß einem beliebigen Aspekt der vorliegenden Erfindung mit Kopfinformationen versehen ist, die von dem Paket zu nehmende Route entsprechend einem Satz lokaler Knoten-Kennungs-Daten (die Knoten des Netzwerks zugeordnet sind) zusammenstellt, die dem Ursprungs-Knoten bekannt sind. Das heißt, der Ursprungs-Knoten wählt die zu nehmende Route, wozu er die ihm zur Verfügung stehenden Informationen verwendet, und stellt die in der Kopfinformation zu platzierende Routing-Information entsprechend zusammen.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand nicht einschränkender Beispiele und Ausführungen mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen weiter erläutert.
  • 1 zeigt ein Beispiel für eine Kopfinformation gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt ein System, mit dem lokale Knoten-Kennungs-Daten in der Kopfinformation codiert werden können;
  • 3 zeigt ein Netzwerk von Knoten, und die Übertragung eines mit einem Kopf versehenen Paketes dadurch;
  • 4 zeigt ein Beispiel für Rückwärts-Routing;
  • 5 zeigt eine Tabelle typischer LNIs, die von einem gegebenen Knoten zur Kennzeichnung benachbarter Knoten vergeben wurden;
  • 6 zeigt einen OSPF-Baum des kürzesten Pfades, der die SLF-Information enthält;
  • 7 zeigt zwei angrenzende OSPF-Bereiche;
  • 8 zeigt einen Baum des kürzesten Pfades für einen der in 7 gezeigten Router;
  • 9 zeigt ein Beispiel für eine Umleitung um eine ausgefallene Verbindung in einem Netzwerk.
  • 1 zeigt ein Beispiel für ein Codierungs-Format einer Kopfinformation gemäß der vorliegenden Erfindung. Im Folgenden wird eine solche Kopfinformation aus Gründen der Klarheit als "SLF-Kopfinformation" bezeichnet.
  • Die SLF-Kopfinformation gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Anordnung von Zeilen, jede 4 Oktette (32 Bit) lang, mit drei einzelnen Feldern, dem Feld "LEN", dem Feld "PRT" und dem Feld "LNI".
  • Das erste Feld in dieser Kopfinformation wird in 1 mit "LEN" bezeichnet. Dieses Feld, das ein Oktett der Kopfinformation belegt, enthält die Länge (in Oktetten) der gesamten SLF-Kopfinformation. Somit bezieht sich LEN + 1 (zeigt auf) die Position im Paket, an der die Nutzinformation des Paketes beginnt (d. h. unmittelbar nach dem Ende der Kopfinformation). Zum Beispiel kann die Nutzinformation mit einer weiteren Kopfinformation beginnen (z. B. einer IP-Kopfinformation).
  • Das zweite Feld in der Kopfinformation, das in 1 mit "PTR" bezeichnet wird, enthält einen Zeiger. Dieses Zeiger-Feld hat auch eine Länge von 1 Byte und enthält einen Zeiger, der auf ein gegebenes 1-Byte-Wort im LNI-Feld zeigt. Das LNI-Feld enthält eine sequentielle Anordnung von lokalen Knoten- Kennungs-(LNI)-Daten, jeweils 1 Byte lang, die jeweils einen benachbarten Knoten eines gegebenen Knotens im Netzwerk kennzeichnen. Die lokalen Kennungen, die zur Kennzeichnung dieser Knoten benutzt werden, sind keine kompletten IP-Adress-Kopfinformationen, sondern nur lokal gültige Knoten-Kennungen, die jeweils von einem Nachbarn eines gegebenen Knotens vergeben wurden, um den gegebenen Knoten dem Nachbarn kenntlich zu machen.
  • Diese LNI definieren die beabsichtigte Route, die das Paket mit dem SLF-Kopf nehmen muss, wenn es durch die Knoten eines Netzwerks übertragen wird. Das heißt, das LNI-Feld entspricht einem Paket-Routing-Informations-Feld. Der Zeiger zeigt daher auf einen gegebenen Eintrag (d. h. eine LNI) im Routing-Informations-Feld und kennzeichnet einen bestimmten benachbarten Knoten eines gegebenen Knotens auf der Route. Man beachte, dass die SLF-Kopfinformation mit einer Anzahl von Füllbits enden kann, so dass sichergestellt wird, dass die Länge der Kopfinformation ein ganzzahliges Vielfaches von 32-Byte-Worten ist.
  • Entsprechend der vorliegenden Ausführung zeigt, wenn das Zeiger-Feld erstmals vom Weiterleiter eines bestimmten Knotens gelesen wird, der Zeiger in der Tat auf die LNI des Knotens, an den beabsichtigt ist, das Paket anschließend auszugeben. Vor dieser Ausgabe wird der Zeiger "PTR" inkrementiert, so dass er auf die nächste LNI im LNI-Feld zeigt.
  • Da LNIs der Länge 1 Byte bereitgestellt werden, kann jede solche LNI für einen gegebenen Knoten bis zu 256 Ausgangs-Anschlüsse eindeutig kennzeichnen. Natürlich kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine größere oder kleinere LNI-Größe verwendet werden, durch eine größere LNI-Größe würde jedoch die Länge der Kopfinformation (d. h. des LNI-Feldes) für eine gegebene Anzahl von LNIs unerwünscht vergrößert werden. Umgekehrt würde eine kleinere LNI-Größe typischerweise schwieriger zu verarbeiten sein. Um bei der Codierung von LNIs in einer SLF-Kopfinformation flexibler zu sein, und den Overhead des Kopfes zu verringern, bieten die vorliegenden Ausführungen auch ein Verfahren der Codierung von LNIs mit variabler Länge, wie folgt.
  • Jeder Eintrag von lokalen Knoten-Kennungs-Daten wird im LNI-Feld (d. h. im Routing-Informations-Feld) mit einem binären Vorspann gespeichert, der so angefügt ist, dass
    wenn der Vorspann den Binärwert 0 hat, die den lokalen Knoten kennzeichnenden Daten dann in den nachfolgenden 3 Bits des Eintrags enthalten sind;
    wenn der Vorspann den Binärwert 10 hat, die den lokalen Knoten kennzeichnenden Daten dann in den nachfolgenden 6 Bits des Eintrags enthalten sind;
    wenn der Vorspann den Binärwert 110 hat, die den lokalen Knoten kennzeichnenden Daten dann in den nachfolgenden 9 Bits des Eintrags enthalten sind, usw.
  • Jede zusätzliche Binärziffer von 1, die zu dem Binärwert des Vorspanns hinzugefügt wird, führt eine Erweiterung um 3 zusätzliche Bits der LNI-Daten ein, wie man in den drei oben angegebenen Beispielen sehen kann. 2 zeigt diese drei Beispiele.
  • Somit wird die Codierungs-"Klasse" einer codierten LNI durch deren erstes oder weitere Bits angezeigt, und das LNI-Feld kann LNIs mit variabler Länge enthalten, d. h. ein halbes Byte, ein Byte, 1,5 Byte oder zwei Byte usw. Offensichtlich muss der Zeiger "PTR" gemäß der Klasse der LNIs inkrementiert werden, damit sichergestellt ist, dass sequentiell auf die LNIs gezeigt wird.
  • Es muss verstanden werden, dass die SLF-Kopfinformation gedacht ist, als Kopfinformation zu einem beliebigen Typ von Nutzinformation hinzugefügt zu werden. Eine solche Nutzinformation kann zum Beispiel ein IP-Datagramm sein, so dass die Nutzinformation auch eine Kopfinformation enthält (d. h. den IP-Kopf) und eine weitere Nutzinformation einbettet. Um die Erfindung gemäß all ihrer Aspekte weiter zu erläutern, wird im Folgenden eine Ausführung beschrieben, in der die Nutzinformation der SLF-Kopfinformation gerade ein solches IP-Datagramm ist, in dem die SLF-Kopfinformation als eine Schicht unterhalb von IP implementiert ist. Die Kopfinformation kann ein Feld enthalten (nicht gezeigt), das Daten enthält, die das Protokoll der nächsten (d. h. höheren) Schicht, wie z. B. IP, kennzeichnen. Zusätzlich dazu kann auch ein Reserve-Feld zwischen dem Feld "LEN" und dem Feld "PTR" eingefügt werden, um Platz für Erweiterungen bereitzustellen, wenn erforderlich oder gewünscht.
  • 3 zeigt ein Netzwerk aufeinander folgender IP-Router, die mit A, B, C, D und E bezeichnet werden. Die Router B, C und D werden im Folgenden als "SLF-bewusst" bezeichnet. Das heißt, obwohl alle Router IP-Router sind, sind nur die Router B, C und D in der Lage, SLF-Kopfinformationen zusammenzustellen und sinnvoll zu verarbeiten und sollen im Folgenden als "SLF-Router" bezeichnet werden.
  • Um ein SLF-Router zu sein, muss ein gegebener Router (oder allgemeiner ein gegebener Knoten) eine Anzahl von LNI, die anderen SLF-bewussten Knoten im Netzwerk zugeordnet sind und mit denen er eine LNI-Liste konstruieren kann (um sie in das LNI-Feld der SLF-Kopfinformation zu stellen), zur Verfügung haben oder in der Lage sein, sie zu empfangen. Anders ausgedrückt ist ein SLF-Router/Knoten ein Router/Knoten, der in der Lage ist, eine gültige Route zu definieren, von der beabsichtigt ist, dass sie das mit dem SLF-Kopf versehene Paket nimmt, wenn es durch die Knoten des Netzwerks übertragen wird.
  • Kehrt man zurück zu 3, besitzt ein Quell-IP-Router A einen Anschluss, der mit einem Eingangs-Anschluss von SLF-Router B verbunden ist. Router A sendet ein IP-Datagramm 6 zum SLF-Router B mit einem Weiterleitungs-Eintrag (Ziel-IP-Adresse) in der IP-Kopfinformation, der mit "IP_dest = 192.168.x.x" bezeichnet ist. Das IP-Datagramm 6 wird von einem Eingangs-Anschluss von SLF-Router B empfangen, der Router liest die IP-Zieladresse für das Datagramm und fährt dann mit der Berechnung einer gültigen Route zum Ziel fort, wobei er die LNI anderer angeschlossener SLF-bewusster Knoten im Netzwerk verwendet. Typischerweise ist der so konstruierte Pfad eine Route des kürzesten Weges über diese Knoten (d. h. die Router belegen einen OSPF-(Open Shortest Path First)-Bereich), es ist jedoch nicht beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung auf solche Routen beschränkt ist. Im vorliegenden Beispiel wird die Route mit {3, 4} bezeichnet und gibt an, dass die Knoten C und D (welche die LNIs 3 bzw. 4 haben) zu verwenden sind, wenn das mit dem SLF-Kopf versehene Paket ("SLF-Paket") durch das Netzwerk übertragen wird.
  • Es muss darauf hingewiesen werden, dass gemäß einer anderen Implementation und da der Knoten B sowieso eine Routing–Verarbeitung durchführen muss, LNI = 3, was sich auf den Router der nächsten Teilstrecke ("Next Hop") (Router C) bezieht, im Routing-Informations-Feld nicht notwendigerweise erforderlich ist.
  • Die so berechnete Route wird im LNI-Feld der SLF-Kopfinformation platziert, und die SLF-Kopfinformation, vollständig mit LEN- und PRT-Feldern, wird dazu benutzt, das IP-Datagramm einzubetten. Router B bestimmt dann mit dem Zeiger in der SLF-Kopfinformation, zu welchem benachbarten Knoten das SLF-Paket zu übertragen ist. Dies kann die Feststellung enthalten, über welchen der Ausgangs-Anschlüsse des Routers das SLF-Paket gesendet werden muss. Der Router inkrementiert den Zeiger dann (so dass er auf LNI = 4 zeigt), bevor er das SLF-Paket 4 ausgibt. Somit wird, nachdem es von Router B über einen geeigneten Anschluss ausgegeben wurde, das SLF-Paket anschließend an einem Eingangs-Anschluss von Router C empfangen.
  • Router C liest die SLF-Kopfinformation des SLF-Paketes. Der Zeiger PTR, der zuvor inkrementiert wurde, zeigt nun auf LNI = 4. Folglich bestimmt der Router, dass das SLF-Paket an Router D und in Richtung von Router D ausgegeben werden muss. Wenn das LNI-Feld mehr als zwei LNIs enthielte (oder wenn mehr als der verbundene SLF-Router vorhanden wären), würde der Router C dann den Zeiger PRT so inkrementieren, dass er auf die nächste LNI in der Liste zeigt, bevor er das SLF-Paket an den nächsten SLF-Router ausgibt. Im vorliegenden Beispiel zeigt der Zeiger in der von Router C empfangenen SLF-Kopfinformation jedoch bereits auf die letzte LNI im LNI-Feld. Das bedeutet, dass der Router, an den das SLF-Paket von Router C gesendet werden muss, der letzte SLF-bewusste Router in der lokalen Route ist (d. h. Router D).
  • Somit ist selbstverständlich, dass es in einem solchen Fall nicht erforderlich ist, den Zeiger PTR vor der Ausgabe an einen solchen letzten SLF-Router zu inkrementieren, da keine LNI im LNI-Feld, das dem Router zugeordnet ist, vorhanden ist. Außerdem werden Pakete mit SLF-Kopfinformation nicht von einem End-SLF-Router an einen Nicht-SLF-Router ausgegeben, da offensichtlich der letztgenannte Typ nicht SLF-bewusst ist und somit nicht in der Lage ist, SLF-Kopfinformationen zu verarbeiten.
  • Es muss darauf hingewiesen werden, dass gemäß einem weiteren Beispiel das LNI-Feld eine LNI für Router E enthalten könnte, und dass das von Router C ausgegebene SLF-Paket dann auf diese LNI zeigen könnte. Wenn das SLF-Paket empfangen wird, könnte Router D dann diese LNI lesen, bevor er die SLF-Kopfinformation des SLF-Paketes entfernt. Der Router weiß dann, an welchen Knoten das IP-Paket ausgegeben werden muss und hätte weiterhin nur das SLF-Protokoll benutzt.
  • Folglich wird der Zeiger PTR auf 0 (Null) oder ein anderes vordefiniertes Symbol gesetzt, um diese Bedingung dem Router D anzuzeigen (d. h. dass er der letzte SLF-Router ist). Als Folge davon entfernt Router D bei Empfang des SLF-Paketes 5 die SLF-Kopfinformation dieses Paketes und legt dadurch das ursprüngliche IP-Datagramm offen. Die nachfolgende Paket-Übertragung von Router D zu Router E findet gemäß dem IP-Protokoll statt. Sollte das IP-Datagramm auf einen oder mehrere weitere SLF-bewusste Router treffen, bevor es die Zieladresse "IP_dest = 192.168.x.x" erreicht, wird der Prozess der Einbettung und Übertragung in SLF-Kopfinformation, wie oben erläutert, natürlich erneut ausgelöst.
  • In einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung wird gemäß all ihrer Aspekte ein Verfahren zur "Rückwärts-Aufzeichnung des Pfades (Reverse Path Recording, RPR)" eines SLF-Paketes bereitgestellt, wie im Folgenden beschrieben werden soll.
  • Allgemein ausgedrückt umfasst dieses Verfahren die Änderung der Routing-Information jedes SLF-Routers/Knotens vor der Übertragung des SLF-Paketes von dem Knoten, damit sie die Route enthält, die das Paket zum Erreichen des aktuellen Knotens genommen hat. Dies muss durchgeführt werden, ohne die Routing-Information zu beschädigen, die der restlichen, noch nicht durchlaufenden Route entspricht.
  • 4 zeigt ein Beispiel, wie dies durchgeführt werden kann. 4 zeigt ein Netzwerk aus IP-Routern, das Router A, B, C, D, E, F, G und H enthält. Die Router B, C, D, E und G sind SLF-bewusst, während die Router A, H und F nicht SLF-bewusst sind. Die Verbindungen zwischen B, C und G und zwischen C, D und H sind Mehrfachzugriffs-Verbindungen, und die Symbole "Xi" (wobei X = B, C, D, E oder G, und i = 1, 2, 3 oder 4) sind die lokalen Knoten-Kennungen (LNI), die von dem SLF-Router "X" zugeordnet wurden.
  • Jeder Router sendet eine OSPF-"Hello"-Nachricht, um es zu ermöglichen, dass LNIs gebildet werden. Wenn ein SLF-Router eine OSPF-Nachricht von einem benachbarten Knoten/Router empfängt, ist er in der Lage, eine Tabelle von lokalen Knoten-Kennungen zu konstruieren, in der jeder Schnittstelle für jede nächste Teilstrecke zu einem anderen Knoten eine LNI zugewiesen wird. Man beachte, dass LNIs Nachbarn zugewiesen werden, die nicht SLF-bewusst sind (SLF-Eigenschaften werden nicht über OSPF-"Hello"-Nachrichten bekannt gegeben). Jeder solche SLF-Router weist jedem der benachbarten Router, der mit ihm verbunden ist, eine lokal gültige Kennung zu (ob SLF- bewusst oder nicht), wozu er eine Semantik verwendet, die nur für den zuweisenden Router gültig ist. Zum Beispiel weist Router C LNI = C1 zu, um den benachbarten Router B zu kennzeichnen, LNI = C2, um den benachbarten Router G zu kennzeichnen, LNI = C3, um den benachbarten Router D zu kennzeichnen und LNI = C4, um den benachbarten Router H zu kennzeichnen.
  • Die in 5 gezeigte Tabelle zeigt ein Beispiel für eine Tabelle von lokalen Knoten-Kennungen, die von Router C konstruiert wurde. Eine alternative Möglichkeit, eine solche Tabelle zu erhalten, ist über die Router-LSAs. Jeder Router erzeugt eine Router-LSA, welche die Liste seiner eigenen Schnittstellen beschreibt (z. B. IP-Adresse). Dies hat den Vorteil, dass sich sofort der Zusammenhang zwischen der IP-Adresse der Schnittstelle (in jeder Router-LSA enthalten) und der LNI (siehe vierte Spalte in 5) ergibt. Alle Knoten des Netzwerks müssen lernen, dass Knoten C die Schnittstelle 10.1.0.1 durch LNI = C1, Schnittstelle 10.1.0.3 durch C2, Schnittstelle 10.2.0.2 durch C3 und Schnittstelle 10.2.0.3 durch C4 kennzeichnet, andernfalls sind sie (z. B. Router E) nicht in der Lage, einen SLF-Pfad durch Router C aufzubauen.
  • Die von den verschiedenen SLF-Routern im Netzwerk konstruierte LNI-Information wird zu anderen SLF-Routern im Netzwerk übertragen, indem das Netzwerk mit der Information "überflutet" wird. Das Überfluten (Flooding) mit der LNI-Information erfolgt mit Opaque-LSA Typ 10 (Aera Flooding-Scope). Somit muss in dieser Ausführung jeder SLF-Router Opaque-LSA Typ 10 verarbeiten können. Jeder Router erzeugt eine Opaque-LSA, um seine SLF-Information bekanntzugeben, indem er ein LSA-Paket bildet, dessen Kopfinformation den Ursprungs-Router (z. B. Router C) kennzeichnet und dessen Nutzinformation eine Liste der Paare:
    <IP-Adresse, LNI>
    für jede benachbarte Schnittstelle enthält (siehe zweite und vierte Spalte in 5). Durch Überfluten des Netzwerks mit dieser Information ist folglich jeder Router, der Opaque-LSA verarbeiten kann, in der Lage, die IP-Adresse und LNI jeder Schnittstelle nächster Teilstrecken aller SLF-Router in dem überfluteten Netzwerk zu kennen. Jeder Router, der Opaque-LSA verarbeiten kann, kann dann die SLF-Information auf einen "Baum des kürzesten Pfades (shortest-path tree)" abbilden und den expliziten SLF-Pfad aus diesem Baum ableiten.
  • 6 zeigt die Abbildung der zum Baum des kürzesten Pfades von Router C gehörenden SLF-Information. Das der Baum gerichtet ist, bedeutet, dass zum Beispiel LNI = G2 im Baum nicht erscheint, da sie nur die Weiterleitung betrifft, die von Router G zu Router C durchgeführt wird. Man beachte, dass die Roter A und F nicht SLF-fähig sind, dies ist Router C bekannt, da Router C nie eine Opaque-LSA von Router A und F empfangen hat. Solange ein Knoten/Router von einem anderen Knoten/Router keine Opaque-LSAs empfängt, wird der erstgenannte Router somit die zum letztgenannten Knoten/Router führenden LNIs nicht benutzen (z. B. LNI = B1 und LNI = E2). Jeder SLF-bewusste Router baut schließlich die SLF-Routing-Tabelle aus den Informationen auf, die er empfangen hat.
  • 7 zeigt zwei angrenzende OSPF-Bereiche, von denen jeder wie oben beschrieben konfiguriert ist (d. h. LNIs haben die entsprechenden Bereiche überflutet). Der Router D ist ein Bereichs-Grenz-Router (Area Border Router, ABR), der dazu dient, die Erreichbarkeits-Information bezüglich Bereich 1 zusammenzufassen und der diese Information in den Bereich 0 flutet. Der Baum des kürzesten Pfades für Router C ist dann der in 8 gezeigte. Opaque-LSAs (Typ 10) werden nicht über die Grenzen des Bereichs 1 geflutet. Somit wird keine SLF-Information des Bereichs 1 in den Bereich 0 geflutet. Für den Fall eins des Routings zwischen den Bereichen kann man zwei Verfahren anwenden:
    • 1. SLF-Pfade werden außerhalb ihrer Bereiche nicht bekannt gegeben. In diesem Fall werden SLF-Pakete auf der IP- Schicht im ABR abgeschlossen, und ein teilweiser SLF-Pfad kann für den nächsten Teil der Route verwendet werden.
    • 2. Es ist erlaubt, SLF-Pfade außerhalb ihrer Bereiche bekanntzugeben. Für diesen Fall kann eine Erweiterung von OSPF definiert werden. Normalerweise wird durch Zwischen-Bereichs-OSPF bekannt gegeben, welches Netzwerk über welchen ABR erreichbar ist, diese Information kann um den SLF-Pfad vom ABR zum Netzwerk erweitert werden.
  • Betrachtet man 4, kann man ein IP-Datagramm 14, das von Router A zu Router B ausgegeben wird und an eine bestimmte IP-Zieladresse (mit "DEST = 10.10.1.1" bezeichnet) gerichtet ist, betrachten. Bei Empfang durch Router B wird das Datagramm durch eine SLF-Kopfinformation eingebettet, wodurch ein SLF-Paket 15 erzeugt wird. Die Kopfinformation dieses Paketes enthält den Zeiger PTR und das LNI-Feld {B2, C3, D3}, und vor dem Inkrementieren zeigt der Zeiger PTR auf LNI = B2, was (in der Semantik von Router B2) den Knoten (d. h. Router C) kennzeichnet, an den das SLF-Paket 15 weitergeleitet werden muss. Somit leitet Router B das Paket zur Ausgabe zu Router C weiter und inkrementiert vor der Ausgabe den PTR und gibt dann das Paket 15 entsprechend aus.
  • Dieses Paket wird von Router C an einem Eingangs-Anschluss empfangen. Wenn das Paket empfangen wurde, ersetzt Router C die LNI, die zuvor auf z. B. LNI = C3 für Router D gezeigt hat, durch die LNI = C1 für Router B, wodurch sich ein SLF-Paket 16 mit einem geänderten LNI-Feld ergibt, das die Elemente {C1, D1} enthält. Anschließend wird PTR inkrementiert und das SLF-Paket zu Router D übertragen, worauf es von letzterem an einem seiner Eingangs-Anschlüsse empfangen wird. Router D ersetzt dann die LNI, auf die zuletzt gezeigt wurde (d. h. LNI = D3 für Router E) durch die für Router C (d. h. LNI = D1), wodurch sich das SLF-Paket 17 mit einem geänderten LNI-Feld ergibt, das die Elemente {C1, D1} enthält.
  • Somit kann man sehen, dass beide SLF-Pakete 16 und 17 eine Route (in Form von LNI) sowohl zum Ursprungs-SLF-Knoten B, als auch zum Ziel-Knoten E enthalten. Für jedes Paket kann die Vorwärts-Route gelesen werden (z. B. von einem Router, indem der Zeiger PTR inkrementiert wird, während die Rückwärts-Route gelesen werden kann, indem PTR dekrementiert wird. Jedes Paket kann vorwärts oder zurück geleitet werden, indem der PTR inkrementiert, bzw. dekrementiert wird.
  • Vor der Übertragung kann jeder der Router C und D die entsprechenden Vorwärts- und Rückwärts-Routen speichern. Diese Routen können dann für die zukünftige Weiterleitung von SLF-Paketen benutzt werden.
  • Es muss darauf hingewiesen werden, dass es in der Technik wohlbekannt ist, Informationen zwischen Routern/Knoten eines Netzwerks auszutauschen, welche die Verbindungszustände zwischen den Routern/Knoten anzeigen. Das Verfahren, mit dem dies erzielt wird, ist als LSA (Link State Advertising) bekannt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann LSA so erweitert werden, dass nicht nur Verbindungszustände zwischen Routern/Knoten ausgetauscht werden, sondern auch LNI und Informationen darüber, welche Router/Knoten SLF-bewusst sind, ausgetauscht werden.
  • Alternativ dazu kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung von Verbindungszustands-Information für und bezüglich SLF-Knoten durch Einsatz eines Verfahrens erreicht werden, das im Folgenden als "Packet Scouting" bezeichnet wird. Packet Scouting kann durch jeden Knoten eines Netzwerks (einen SLF-Knoten oder einen anderen) ausgelöst werden und umfasst die Übertragung einer "Scout-Anforderung" von dem Knoten, d. h. vom Ursprungs-Knoten, zu einem Ziel-Knoten im Netzwerk (ein SLF-Knoten oder ein anderer). Diese Scout-Anforderung kann vom erstgenannten zum letztgenannten durch Übertragungseinrichtungen übertragen werden, die einem Fachmann bekannt sind, typischerweise durch Übertragung eines Paketes (ein SLF-Paket oder ein anderes).
  • Die Anforderung enthält die Adresse des Ursprungs-Knotens und natürlich des Zielknotens.
  • Wenn der Zielknoten die Scout-Anforderung empfängt, sendet er ein "Pfadfinder-(Scout)-Paket" zurück zum Ursprungs-Knoten. Auf dem Übertragungsweg durch das Netzwerk kann das so übertragene Pfadfinder-Paket auf eine Gruppe miteinander verbundener SLF-Knoten stoßen. Diese miteinander verbunden Knoten können zur Route gehören, der das Pfadfinder-Paket folgt oder können die gesamte Route umfassen. An jedem SLF-Knoten wird das Pfadfinder-Paket als solches erkannt, und dementsprechend verarbeitet jeder SLF-Knoten in der Gruppe danach die SLF-Kopfinformation des Paketes (nach der Einbettung dadurch), wobei das oben erklärte Verfahren des Rückwärts-Routing verwendet wird, wenn das Pfadfinder-Paket durch die Gruppe übertragen wird. Jeder SLF-Knoten in der Gruppe, der zwischen dem ersten und dem letzten Knoten der Gruppe liegt, zeichnet die Rückwärts-Routing-Information der SLF-Kopfinformation auf, die an das von ihm empfangene SLF-Paket angefügt ist. Somit ist es selbstverständlich, dass die so aufgezeichnete Rückwärts-Route der umgekehrten Route entspricht, die in Richtung vom Knoten, von dem das Pfadfinder-Paket stammt, zum Knoten, von dem die Scout-Anforderung stammt, genommen wird. Offensichtlich entspricht diese Route einer Vorwärts-Route von letzterem zum erstgenannten. Somit ist jeder SLF-Knoten, der die Rückwärts-Routen-Information aufgezeichnet hat dadurch in der Lage, seine Routen-Information bezüglich der Gruppe zu aktualisieren.
  • Alle nachfolgenden Gruppen, auf die das Pfadfinder-Paket stößt, sind offensichtlich in der Lage, auf dieselbe Weise zu arbeiten.
  • Man beachte, dass wenn alle Knoten, auf die das Pfadfinder-Paket stößt, SLF-Knoten sind, die komplette Route, die von dem Paket genommen wird, dem Knoten zur Verfügung steht, der die Scout-Anforderung ausgegeben hat. Ferner ist es selbstverständlich, dass der Knoten, der die Scout-Anforderung ausgegeben hat, auch der Knoten sein kann, der das Pfadfinder-Paket aussendet. Das heißt, ein gegebener Ursprungs-Knoten kann ein Pfadfinder-Paket in das Netzwerk senden, wobei das Pfadfinder-Paket an denselben Knoten gerichtet ist. Dies erlaubt es zum Beispiel einem Ursprungs-SLF-Knoten, die Routen-Informationen und die Netzwerk-Topologie des für ihn lokalen Netzwerks zu bestimmen. Dies ist besonders nützlich für die Umleitung von SLF-Paketen um ausgefallene Verbindungen zwischen SLF-Knoten, wie nun erläutert werden soll.
  • Ein SLF-Knoten kann ohne direkte Kooperation mit einem Routing-Protokoll einen SLF-Pfad zu einem bestimmten Ziel erhalten. Zuerst sendet der SLF-Knoten eine Scout-Anforderung zu einer Zieladresse (z. B. ausgelöst durch ein IP-Paket zu diesem Ziel). Die Scout-Anforderung zeichnet den SLF-Pfad und den letzten Netzwerk-Vorspann zum Ziel auf, bis sie den letzten SLF-Knoten (nicht notwendigerweise das Ziel) erreicht. Der letzte SLF-Knoten sendet eine Pfadfinder-Antwort zurück zum ersten SLF-Knoten. Die Pfadfinder-Antwort enthält den SLF-Pfad und den Netzwerk-Vorspann, der vom vorletzten SLF-Knoten in der Scout-Anforderung gesetzt wurde.
  • Wenn ein Zwischen-SLF-Knoten ein SLF-Paket mit einer LNI empfängt, die ungültig wurde (z. B. durch eine ausgefallene Verbindung), kann dies dem Ursprungs-Knoten mit einer Meldung Path Failure signalisiert werden. Es können mehrere Fälle auftreten:
    • 1. RPR (Reverse Path Recording) deaktiviert: Der Zwischen-Knoten sendet eine Meldung Path Failure zum Ursprungs-Knoten, die den ungültigen SLF-Unter-Pfad enthält.
    • 2. RPR aktiviert und symmetrische Pfade: Der Zwischen-Knoten sendet eine Meldung Path Failure unter Verwendung des Rückwärts-Pfades des ungültigen SLF-Paketes. Wenn die Meldung Path Failure am Ursprungs-Knoten eintrifft, enthält sie den ungültigen SLF-Unter-Pfad.
    • 3. RPR aktiviert und unsymmetrische Pfade (das folgende Verfahren ist auf alle Fälle anwendbar): In diesem Fall kennt der Zwischen-Knoten den ungültigen Unter-Pfad nicht, er kann aber eine Meldung Path Failure senden, die das endgültige Ziel und die Teilstrecken-Nummer, an der der SLF-Pfad ungültig wurde, enthält. Der Ursprungs-Knoten kann dann den ungültigen Unter-Pfad ableiten, indem er in seiner Weiterleitungs-Tabelle nachschlägt.
  • Wenn der Ursprungs-Knoten eine Meldung Path Failure empfängt, kann er alle SLF-Pfade für ungültig erklären, die den ungültigen SLF-Unter-Pfad enthalten. Er kann dann eine neue Scout-Anforderung auslösen.
  • Wenn innerhalb einer Gruppe miteinander verbundener SLF-Knoten eine Änderung der Netzwerk-Topologie auftritt, z. B. durch den Ausfall einer Verbindung, kann die in diesen Knoten enthaltene Routing-Information ungültig gemacht werden. Es kann eine beträchtliche Zeit verstreichen, während der ein Knoten, der ein SLF-Paket aussendet, diese Topologie-Änderung nicht kennt, und während dieser Zeit folglich SLF-Pakete aussendet, die ungültige Routing-Information enthalten. Um dieses Problem zu beseitigen, liefert die vorliegende Erfindung gemäß all ihrer Aspekte ein Verfahren, durch welches ein solcher Ursprungs-Knoten über eine solche Topologie-Änderung informiert wird, und durch das ausgefallene Verbindungen umgangen werden können.
  • Folglich zeigt 9 eine Gruppe miteinander verbundener SLF-Knoten, die mit A, B, C, E und F bezeichnet sind. Ein SLF-Paket wird von Knoten A in das Netzwerk zu Knoten B gesendet und ist an einen weiteren Knoten (nicht gezeigt) gerichtet, der hinter Knoten F liegt. Der Zeiger in der SLF-Kopfinformation des so gesendeten SLF-Paketes zeigt auf LNI = B1 des LNI-Feldes (in Punkt 30 in 9 unterstrichen), so dass beabsichtigt ist, das SLF-Paket bei Empfang durch Knoten B von dort zu Knoten C zu übertragen. Wenn jedoch die Verbindung zwischen den Knoten B und C ausgefallen sein sollte, (wie in 9) ist eine solche Übertragung nicht möglich. In einem solchen Fall ändert Knoten B das LNI-Feld des von ihm empfangenen SLF-Paketes, indem es die LNI des Knotens der nächsten Teilstrecke, an den das Paket als nächstes zu übertragen ist, durch zwei LNIs ersetzt, die eine alternative Route zu Knoten C über Knoten E definieren, wodurch die ausgefallene Verbindung umgangen wird. Wie man in dem vorliegenden Beispiel sehen kann, wird LNI = B1 für die ursprünglich beabsichtigte direkte Route durch LNI = B2 und LNI = E2 ersetzt, so dass das Paket indirekt zu Knoten C geleitet werden kann.
  • Offensichtlich kann das Paket über jede Anzahl geeigneter SLF-Knoten umgeleitet werden, und es ist nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung auf die Umleitung über nur einen zusätzlichen SLF-Knoten zu begrenzen, wie in 5 gezeigt.
  • Der Knoten B kann die erforderliche Routen-Information bezüglich Knoten E erhalten, indem er z. B. das Verfahren des Paket-Scouting anwendet, wie oben erläutert. Ferner ist Knoten B durch Anwendung des Rückwärts-Routings in SLF-Kopfinformationen in der Lage, die Rückwärts-Route des Paketes zu bestimmen, das von Knoten A eintrifft (d. h. die Route von B nach A zu bestimmen) und dadurch dem Knoten A zu signalisieren, dass die ursprünglich beabsichtigte Verbindung zwischen den Knoten B und C ausgefallen ist. Dieses Signal kann auch die von Knoten B benutzte Neu-Routing-Information enthalten, so dass Knoten A seine Routing-Information aktualisieren kann. Das Signal kann unter Verwendung eines Paketes (SLF-Paket oder ein anderes) gesendet werden.
  • Es muss darauf hingewiesen werden, dass eine mögliche Verteilung der SLF-Funktionalität in einem Telekommunikationsnetz wie folgt sein kann: Aufnahme erweiterter Routen-Information und von Netzwerk-Topologie-Informationen in Router am Rand des Netzwerks, d. h. in Edge-Router, und Aufnahme nur von begrenzten Routen- und Netzwerk-Topologie-Informationen des Netzwerks, z. B. nur über die benachbarten Knoten, in Router im Kern des Netzwerks, d. h. in Core-Router.
  • Die hier beschriebenen Ausführungen sind nur Beispiele für das erfundene Konzept der vorliegenden Erfindung und sind nicht als Einschränkung gedacht. Änderungen und Abwandlungen der Ausführungen, wie z. B. in der obigen Beschreibung angegeben, können durchgeführt werden, ohne vom Umfang der Erfindung anzuweichen.
    • 1
    • LEN
    • PTR
    • LEN-te LNI
    • (LEN – 1)-te LNI
    • 1. LNI
    • (Auffüllen auf 32 Bit)
    • 2
    • 3
    • 4
    • Non-SLF router – Nicht-SLF-Router
    • SLF-aware router – SLF-bewusster Router
    • Payload – Nutzinformation
    • 5
    • Router-Kennung des Nachbarn
    • LNI
    • Schnittstellen von C zum Nachbarn
    • Schnittstelle des Nachbarn
    • 6
    • Network – Netzwerk
    • 7
    • Non-SLF router – Nicht-SLF-Router
    • SLF-aware router – SLF-bewusster Router
    • Area – Bereich
    • 8
    • Network – Netzwerk
    • 9
    • Replace {B1} with {B2, E2} – Ersetzen von {31} durch {B2, E2}

Claims (21)

  1. Paketkopf für ein Datenpaket, das über mindestens einen Knoten (C) eines Netzwerks zu übertragen ist, wobei der Paketkopf folgendes enthält: Ein Routing-Informations-Feld zur Aufnahme von Daten (C3), die dem mindestens einen Knoten (C) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten (C3), die dem mindestens einen Knoten (C) zugeordnet sind, lokale Knoten-Kennungs-Daten sind, die einen benachbarten Knoten (D) des mindestens einen Knotens (C) kennzeichnen, durch den beabsichtigt ist, die Daten zu übertragen und die dem benachbarten Knoten (D) durch den mindestens einen Knoten (C) zugeordnet sind, um den benachbarten Knoten (D) dem mindestens einen Knoten (C) kenntlich zu machen, und wobei der mindestens eine Knoten (C) ein Mehrfachzugriffs-Knoten ist.
  2. Paketkopf für ein Datenpaket gemäß Anspruch 1, wobei der benachbarte Knoten (D), der durch die lokalen Knoten-Kennungs-Daten (C3) gekennzeichnet ist, der Knoten ist, zu dem das Datenpaket übertragen werden muss, nachdem es den mindestens einen Knoten (C) erreicht hat.
  3. Paketkopf für ein Datenpaket gemäß Anspruch 2, wobei das Routing-Informations-Feld Daten enthält, die einer Vielzahl von Knoten zugeordnet sind, und wobei die der Vielzahl von Knoten zugeordneten Daten eine Liste von lokalen Knoten-Kennungen (B2, C3, D3) sind, die einen Knoten kennzeichnen, durch den beabsichtigt ist, das Datenpaket zu übertragen, und wobei der Paketkopf ein Zeiger-Feld zur Aufnahme eines Zeigers enthält, wobei der Zeiger die Funktion hat, die Position einer individuellen lokalen Knoten-Kennung im Routing-Informations-Feld anzuzeigen; der Zeiger die Funktion hat, in jedem Knoten inkrementiert zu werden, um die Position einer lokalen Knoten-Kennung anzuzeigen, die einen Knoten kennzeichnet, zu dem das Datenpaket anschließend übertragen werden muss.
  4. Paketkopf für ein Datenpaket gemäß jedem der obigen Ansprüche, wobei der Kopf ein Längen-Feld zur Aufnahme einer Anzahl enthält, welche die Anzahl von lokalen Knoten-Kennungen darstellt, die im Routing-Informations-Feld enthalten sind.
  5. Paketkopf für ein Datenpaket gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei in einem aktuellen Knoten und vor der Übertragung von ihm das Routing-Informations-Feld änderbar ist, indem die dem aktuellen Knoten zugeordneten lokalen Knoten-Kennungs-Daten durch lokale Knoten-Kennungs-Daten ersetzt werden, die den vorherigen Knoten kennzeichnen, von dem das Datenpaket am aktuellen Knoten empfangen wurde.
  6. Paketkopf für ein Datenpaket gemäß jedem der obigen Ansprüche, wobei jedes Element der lokalen Knoten-Kennungs-Daten im Routing-Informations-Feld mit zusätzlich angefügten Daten gespeichert wird, um die Länge des lokalen Knoten-Kennungs-Daten-Elementes anzuzeigen.
  7. Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes über mindestens einen Knoten (C) eines Netzwerks wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellung eines Paketkopfes für das Datenpaket; wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch Bereitstellung von Routing-Information in der Kopfinformation, wobei die Routing-Information lokale Knoten-Kennungs-Daten (C3) enthält, die einen benachbarten Knoten (D) des mindestens einen Knotens (C) kennzeichnen, durch den beabsichtigt ist, die Daten zu übertragen und die dem benachbarten Knoten (D) durch den mindestens einen Knoten (C) zugeordnet sind, um den benachbarten Knoten (D) dem mindestens einen Knoten (C) kenntlich zu machen, und Übertragung des mit der Kopfinformation versehenen Datenpaketes über den mindestens einen Knoten (C) eines Netzwerks entsprechend der Routing-Information, so dass der mindestens eine Knoten des Netzwerks das Datenpaket zu dem benachbarten Knoten (D) überträgt, der durch die lokalen Knoten-Kennungs-Daten (C3) gekennzeichnet ist, und wobei der mindestens eine Knoten (C) ein Mehrfachzugriffs-Knoten ist.
  8. Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes gemäß Anspruch 7, wobei das Verfahren weiterhin folgende Schritte umfasst: Bereitstellung von Routing-Information, die Daten enthält, die einer Vielzahl von Knoten des Netzwerks zugeordnet sind, wobei die der Vielzahl von Knoten zugeordneten Daten eine Liste von lokalen Knoten-Kennungen (B2, C3, D3) sind, wobei jede lokale Knoten-Kennung einen benachbarten Knoten des Knotens kennzeichnet, durch den beabsichtigt ist, das Datenpaket zu übertragen, und Ausstattung des Paketkopfes mit einem Zeiger; mit dem Zeiger Anzeige der Position einer individuellen lokalen Knoten-Kennung in der Routing-Information; Inkrementieren des Zeigers in jedem Knoten, um die Position einer lokalen Knoten-Kennung anzuzeigen, die einen Knoten kennzeichnet, zu dem das Datenpaket anschließend übertragen werden muss.
  9. Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes gemäß Anspruch 7, wobei in einem aktuellen Knoten und vor der Übertragung von ihm das Verfahren weiterhin folgende Schritte umfasst: Ändern der Routing-Information, durch Ersetzen der dem aktuellen Knoten zugeordneten lokalen Knoten-Kennungs-Daten durch lokale Knoten-Kennungs-Daten, die den vorherigen Knoten kennzeichnen, von dem das Datenpaket am aktuellen Knoten empfangen wurde.
  10. Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes gemäß einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Routing-Information wie folgt erhalten wird: Bereitstellung eines Pfadfinder-Paketes an einem gegebenen Knoten, wobei das Paket in der Lage ist, die Route, die es durch ein Netzwerk nimmt, sowie Informationen bezüglich der Topologie des Netzwerks aufzuzeichnen; Übertragung eines solchen Pfadfinder-Paketes von dem gegebenen Knoten des Netzwerks in das Netzwerk; Empfangen des Pfadfinder-Paketes an einem zweiten Knoten, nachdem das Paket durch das Netzwerk übertragen wurde; Abruf der von dem Pfadfinder-Paket aufgezeichneten Routen- und Netzwerk-Topologie-Information und Benutzung der Information zur Zusammenstellung von Routing-Information.
  11. Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes gemäß Anspruch 10, wobei mindestens der zweite Knoten das Datenpaket entsprechend dem Verfahren aus Anspruch 7 überträgt.
  12. Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes gemäß einem beliebigen der Ansprüche 10 und 11, wobei der gegebene Knoten und der zweite Knoten derselbe Knoten sind.
  13. Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes gemäß einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 9, wobei, wenn ein Knoten nicht in der Lage ist, ein Datenpaket direkt zum beabsichtigten nächsten Knoten zu übertragen, die Routing-Information in der Kopfinformation geändert wird, indem der lokale Knoten, der den beabsichtigten nächsten Knoten als benachbarten Knoten gekennzeichnet hat, durch zusätzliche Routing-Information ersetzt wird; wobei die zusätzliche Routing-Information das Datenpaket zum beabsichtigten nächsten Knoten über eine alternative Route leitet.
  14. Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes gemäß Anspruch 13, wobei die Änderung der Routing-Information erfolgt, wenn zwischen den Knoten eine Verbindung ausfällt.
  15. Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes gemäß einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 14, wobei der Paketkopf in einem Knoten in einem Netzwerk aus dem Datenpaket entfernt wird.
  16. Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes gemäß Anspruch 15, wobei nach dem Entfernen des Paketkopfes das Datenpaket entsprechend einem anderen Paketübertragungs-Protokoll durch das Netzwerk übertragen wird.
  17. Telekommunikationsnetz, das mindestens einen Knoten (C) enthält, der in der Lage ist, Datenpakete zu empfangen und zu verarbeiten, die eine Kopfinformation entsprechend einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6 besitzen.
  18. Telekommunikationsnetz gemäß Anspruch 17, wobei der mindestens eine Knoten (C) ein Mehrfachzugriffs-Knoten ist, der über einen einzigen Ausgangs-Anschluss mit mehreren anderen Knoten verbunden ist.
  19. Telekommunikationsnetz gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei die Kopfinformation von einem Knoten zusammengestellt wird, der lokale Knoten-Kennungs-Daten für eine Anzahl aus den mindestens einen Knoten des Netzwerks enthält.
  20. Knoten (C) in einem Telekommunikationsnetz, dadurch gekennzeichnet, dass der Knoten in der Lage ist, Datenpakete entsprechend der Verfahrensschritte eines beliebigen der Ansprüche 7 bis 16 zu empfangen und zu verarbeiten.
  21. Knoten gemäß Anspruch 20, wobei der Knoten ein Mehrfachzugriffs-Knoten ist, der über einen einzigen Ausgangs-Anschluss mit mehreren anderen Knoten verbunden ist.
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