DE60131889T2

DE60131889T2 - Verfahren und telekommunikationsknoten zur verteilung von abschlussverkehr in einem telekommunikationsknoten

Info

Publication number: DE60131889T2
Application number: DE60131889T
Authority: DE
Inventors: Lars Marklund; Lars Ake Lindholm; Jouni Kemppainen
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: EP1344350A1; DE60131889D1; WO2002045359A1; AU2002211181A1; US20040057429A1; ATE381185T1; US20040062251A1; EP1340345A1; WO2002045366A1; US7430213B2; EP1340345B1; US7369562B2; AU2001219103A1; ES2296814T3

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Telekommunikationsnetzwerkknoten, wie etwa IP-Router und Medien-Netzübergänge im Allgemeinen und insbesondere auf Maßnahmen, um derartige Knoten robust und flexibel zu machen.
Hintergrund
Es ist heutzutage wünschenswert, verschiedene Arten von Telekommunikationsnetzwerken miteinander zu verbinden und Nutzern, die sich in verschiedenen Arten von Netzwerken befinden, eine Möglichkeit bereitzustellen, trotz Unterschieden in den Kommunikationstechnologien an den Benutzerendpunkten über diese Netzwerke zu kommunizieren. Dies ist unter anderem durch Mediennetzübergänge (Englisch: Media Gateways) möglich. Ein Medien-Netzübergang ist ein Telekommunikationsknoten, der in der Lage ist, zwischen zwei verschiedenen Arten von Telekommunikationsnetzwerken zu interpretieren und diese miteinander zu verbinden. Der Medien-Netzübergang kann beispielsweise ein auf IP (Internetprotokoll) basierendes, Paket vermittelndes Computernetzwerk mit PSTN, dem herkömmlichen durch Schaltkreise vermittelndem Telefonnetzwerk, verbinden. Voice-over-IP (übersetzt: Übertragung von Sprache über IP) ist ein Beispiel eines Diensts, der es einem Benutzer in dem Computernetzwerk erlaubt, mit einem anderen Benutzer in dem PSTN zu kommunizieren. Der Medien-Netzwerkübergang packt Sprachverkehr aus dem PSTN in IP-Datenpakete und sendet diese in das Computernetzwerk, und entpackt umgekehrt IP-Datenpakete aus dem Computernetzwerk und wandelt deren Nutzlast um in Sprachverkehr, der in das PSTN gesendet wird.
IP, das Internetprotokoll, ist aufgrund des schnellen Wachstums des Internets, für das das Protokoll ursprünglich entworfen war, heutzutage ein in vieler Hinsicht weit verbreitet benutztes Protokoll. IP macht Gebrauch von sogenannten IP-Adressen, die benutzt werden, um Datenpakete zu den richtigen Zielorten zu senden. Das IP-Adressierungsschema ist hierarchisch. Eine IP-Adresse ist eine Zahl, die aus einer Anzahl von Bits aufgebaut ist. In der sogenannten Version 4 des IP ist die IP-Adresse eine Zahl mit 32-Bit und in der sogenannten Version 6 ist die IP-Adresse eine Zahl mit 128-Bit. Eine Anzahl der ersten Bits in der IP-Adresse wird als ein Netzwerkbezeichner benutzt, und eine Anzahl der letzten Bits wird als ein Schnittstellenbezeichner benutzt. Der Schnittstellenbezeichner kann eine Schnittstelle von beispielsweise einem Leitrechner (Englisch: Host) oder einem Vermittlungsknoten (Englisch: Router) bezeichnen. Zwei IP-Leitrechner vom Typ IP Version 4, die an dasselbe Netzwerk angeschlossen sind, können beispielsweise Schnittstellen aufweisen, denen die IP-Adressen 10.5.17.2 bzw. 10.5.17.3 zugeordnet sind. Die Adressen werden in der Form von vier durch Punkte getrennten Ziffern geschrieben. Jede Ziffer repräsentiert ein Oktett, d. h. eine Zahl mit 8-Bit in der IP-Adresse. Das Beispiel zeigt, dass die ersten drei Oktetts der beiden Leitrechnerschnittstellenadressen die gleichen sind. Dies zeigt an, dass die Leitrechner mit demselben Netzwerk oder Teilnetz verbunden sind. Die Leitrechner sind beide mit einem durch die Teilnetzadresse 10.5.17.0 identifizierten Teilnetz verbunden. Das Teilnetz ist wiederum eines von vielen Teilnetzen in dem Teilnetz auf höherem Niveau, das durch die Adresse 10.5.0.0 identifiziert wird.
Ein IP-Router ist ein Knoten, der zwei oder mehrere physikalische IP-Netzwerke miteinander verbindet und IP-Datenverkehr zwischen den verschiedenen Netzwerken wei terleitet. Der IP-Router leitet Information weiter basiert auf einer IP-Zielortadresse, die in einem jeweiligen IP-Datenpaket enthalten ist. Der Router hält Datenleit- bzw. Routinginformation in einer Datenleit- bzw. Routingtabelle, die den Router darüber informiert, wohin die mit einer bestimmten Zielortadresse markierten Datenpakete zu senden sind. In seiner einfachsten Form wird ein IP-Router Datenpakete einfach auf der Grundlage ihrer Zielortadresse weiterleiten. Komplexere IP-Router werden zusätzlich komplexere Funktionen, wie etwa Tunneln (Englisch: Tunneling) unterstützen. Ein IP-Router, der Tunnel unterstützt, muss Funktionalität für den Tunnelabschluss (Englisch: Tunnel Termination) umfassen. D. h. er muss Ressourcen umfassen, die dem Router die Fähigkeit bereitstellen, Datenpakete zu entpacken, um die Adressinformation aus den Datenpaketen zurückzugewinnen.
Eine Art und Weise, in der IP-Router und Medien-Netzübergänge implementiert sind, besteht darin, auf einer Anzahl von Leiterplatinen (PCBs, Englisch: Printed Circuit Boards) Funktionalität anzuordnen, wobei die Platine bzw. PCB durch einer Rückwandplatine (Englisch: Backplane), die beispielsweise einen Schalter, wie etwa einen TDM-Schalter oder einen Zellen-Schalter umfassen kann, miteinander verbunden sind. Derartige Platinen können mit externen Schnittstellen versehen sein, auf denen externer Telekommunikationsdatenverkehr in den Knoten eintritt oder aus dem Knoten austritt. Es kann für Telekommunikationsdatenverkehr, der auf einer auf einer ersten PCB angeordneten, ersten externen Schnittstelle in den Knoten eintritt, von Interesse sein, den Knoten über eine auf einer zweiten PCB angeordnete, zweite externe Schnittstelle zu verlassen. Die Funktion, die den Telekommunikationsdatenverkehr von dem ersten PCB über die Rückwandplatine zu dem zweiten PCB weiterleitet, wird eine Weiterleitungsmaschine (FE, Englisch: Forwarding Engine) ge nannt. Die Weiterleitungsmaschine macht Gebrauch von einer Weiterleitungstabelle, die Information enthält, die der FE hilft, verschiedene Datenverkehrsströme an die richtigen PCBs und die daran angeschlossenen Schnittstellen weiterzuleiten. Um das Weiterleiten effizienter zu machen und um die Skalierbarkeit zu vergrößern, ist es heutzutage gebräuchlich, sogenannte verteilte Weiterleitungsmaschinen zu benutzen. Verteiltes Weiterleiten ist in dem US Patent Nr. 5,509,123 beschrieben, worin dargestellt wird, dass eine jeweilige Netzwerkschnittstelle mit einer Weiterleitungsmaschine versehen ist. Eine jeweilige Weiterleitungsmaschine ist in der Lage, Verkehr unabhängig von den anderen Weiterleitungsmaschinen weiterzuleiten, und eine jeweilige Weiterleitungsmaschine weist ihre eigene Weiterleitungstabelle auf.
Zusammenfassung der Erfindung
Wie oben erwähnt, weisen viele Telekommunikationsknoten, wie etwa ein Medien-Netzwerkübergang oder ein IP-Router, die Fähigkeit auf, Telekommunikationsdatenverkehr in dem Knoten abzuschließen (Englisch: to terminate). Der Datenverkehr, der in dem Knoten abgeschlossen werden sollte, könnte beispielsweise aus IP-Datenpaketen bestehen, die im Fall eines Medien-Netzwerkübergangs abgeschlossen und in PSTN-Datenverkehr umgewandelt werden, oder könnten Datenverkehr sein, der getunnelt worden ist, und der Tunnel soll im Fall eines IP-Routers in dem vorliegenden Knoten abgeschlossen werden. Jeglicher Datenverkehr, der in dem Knoten abgeschlossen werden soll, sollte in der gleichen Weise verarbeitet werden, was Verarbeitung durch die Ressourcen in dem Knoten erfordert. Die Art der benötigten Ressourcen hängt ab von der Art des zu verarbeitenden Datenverkehrs und wie es gewünscht ist, diesen zu verarbeiten. Die Ressourcen in dem Knoten werden eine begrenzte Kapazität aufweisen, und es ist daher von Interesse, den abzuschließenden Datenverkehr zwischen den verfügbaren Ressourcen zu verteilen. Die vorliegende Erfindung löst das Problem, wie Datenverkehr innerhalb eines Telekommunikationsknotens in einer einfachen und robusten Weise zu verteilen ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Telekommunikationsknoten bereitzustellen, der in der Lage ist, IP Datenverkehr zu verarbeiten und Telekommunikationsdatenverkehr abzuschließen, wobei der Knoten Mittel zur einfachen und robusten Verteilung von abzuschließendem Datenverkehr innerhalb des Knotens umfasst.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, um den Telekommunikationsknoten mit robusten Mitteln zur einfachen Verteilung des abzuschließenden Datenverkehrs innerhalb des Knotens zu versehen.
Die oben genannten Aufgaben werden gelöst durch einen Telekommunikationsknoten, wie er in Patentanspruch 1 angegeben ist, und durch ein Verfahren, wie es in Patentanspruch 9 angegeben ist.
Der Telekommunikationsknoten nach der Erfindung umfasst eine Weiterleitungsfunktionalität mit mindestens einer Weiterleitungsmaschine. Der Telekommunikationsknoten weist Mittel auf zum Erzeugen von internen IP-Leitrechnern, die jeweils einer IP-Schnittstelle (Englisch: IP-port) einer Weiterleitungsmaschine zugewiesen sind. Dem internen IP-Leitrechnern wird jeweils eine IP-Adresse zugewiesen, und diese sind dazu ausgebildet, Datenverkehr innerhalb des Knotens abzuschließen, d. h. sie sind jeweils einer Ressource zum Verarbeiten von innerhalb des Knotens abzuschließendem Datenverkehr zugeordnet. Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein Routingtabellenmanager informiert über die IP-Adresse des IP-Leitrechners und die Identität des IP-Ports, an dem der IP-Leitrechner angeschlossen ist, wenn ein IP-Leitrechner erzeugt worden ist. Der Routingtabellenmanager kann dann die Weiterleitungstabellen der Weiterleitungsmaschinen aktualisieren, so dass es möglich wird, Datenverkehr an den IP-Leitrechner weiterzuleiten. Die IP-Adresse des IP-Leitrechners kann dann als eine Zielortadresse benutzt werden zum Abschließen von Datenverkehr, der in einer dem IP-Leitrechner zugeordneten Ressource zu verarbeiten ist.
Ein Vorteil mit der vorliegenden Erfindung ist, dass sie Mittel zur Lastverteilung bereitstellt, wobei die IP-Adresse benutzt werden kann, um die Last zu verteilen. Weil der Knoten bereits dazu geeignet ist, IP-Datenverkehr zu verarbeiten, besteht keine Notwendigkeit, spezifische Funktionalität oder interne Protokolle zur Lastverteilung von IP-Datenpaketen einzuführen, und es besteht für die Weiterleitungsmaschinen des Knotens keine Notwendigkeit, in Protokolle höherer Ordnungen nachzuschlagen, um die Lastverteilung auszuführen. Anstatt dass einfach eine IP-Adresse zur Verteilung des IP-Datenverkehrs auf den Knoten benutzt wird, kann nach der vorliegenden Erfindung die IP-Adresse auch zur Lastverteilung innerhalb des Knotens benutzt werden.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sie einen einfachen, leicht zu konfigurierenden und sehr robusten Mechanismus zur Lastverteilung bereitstellt. Die vorliegende Erfindung stellt einen dynamischen Prozess zum Erzeugen eines internen IP-Leitrechners zum Abschließen von Datenverkehr und zum Verbinden desselben mit einer IP-Schnittstelle bzw. einem IP-Port einer Weiterleitungsmaschine bereit. Dies macht den Knoten sehr flexi bel, weil es leicht wird, einen neuen IP-Leitrechner zu erzeugen, und diesen zu einem Teil des Datenverkehrsverteilungssystems des Knotens zu machen.
Ein weiterer Vorteil einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass sie die Möglichkeit zum Erzeugen eines neuen IP-Leitrechners und zum Zuweisen an denselben der IP-Adresse eines alten IP-Leitrechners erlaubt. Dies ist vorteilhaft, im Fall dass der alte IP-Leitrechner ausfällt, weil es ermöglicht, die interne Funktion mit sehr kleinen Anpassungen aufrecht zu erhalten. Es besteht weiter keine Notwendigkeit, andere Telekommunikationsgerate, mit denen der Knoten kommuniziert, über eine neue IP-Adresse zu informieren, weil die IP-Adresse des alten ausgefallenen IP-Leitrechners immer noch als Zieladresse zum Leiten von Datenverkehr auf den neuen IP-Leitrechner benutzt werden kann. In dieser Hinsicht vergrößert die vorliegende Erfindung die Robustheit des Knotens.
Die Möglichkeit, eine IP-Adresse eines IP-Leitrechners zu verschieben, kann auch nützlich sein, wenn beispielsweise detektiert wird, dass eine der Geräteplatinen des Knotens überlastet oder nahezu überlastet ist. Wenn eine IP-Adresse eines IP-Leitrechners auf der überlasteten Geräteplatine zu einem IP-Leitrechner auf einer anderen Geräteplatine verschoben wird, kann die Überlastsituation aufgelöst werden.
Ein weiterer Vorteil des Erzeugens von internen IP-Leitrechnern zum Abschließen von Datenverkehr innerhalb des Knotens ist, dass dies eine einfache und saubere Implementierung von Weiterleitungsmaschinen ermöglicht. Die Weiterleitungsmaschinen werden allen Telekommunikationsdatenverkehr in der gleichen Weise auf der Grundlage von IP-Zielortadressen weiterleiten, unabhängig davon, ob die Zielortadresse die Leitrechnerschnittstellenadresse eines internen IP-Leitrechners oder eines außerhalb des Knotens angeordneten externen IP-Leitrechners ist. Die Erfindung ermöglicht folglich die Verteilung von abzuschließendem Datenverkehr innerhalb des Knotens, ohne irgendwelche zusätzlichen Fähigkeiten von den Weiterleitungsmaschinen zu benötigen, außer deren normaler Fähigkeit, IP-Datenpakete auf der Grundlage von IP-Zielortadressen weiterzuleiten.
Die vorliegende Erfindung wird nun in größerer Ausführlichkeit anhand bevorzugter Ausführungsformen und mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Telekommunikationsknotens, der eine Anzahl von Telekommunikationsnetzwerken miteinander verbindet.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Telekommunikationsknotens nach der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines Telekommunikationsknotens nach der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein alternatives Verfahren nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Ausführliche Beschreibung
Wie oben erwähnt, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel und Verfahren bereit zu stellen für eine einfache und robuste Verteilung von abzuschließendem Datenverkehr innerhalb eines Telekommunikationsknotens.
1 zeigt einen Telekommunikationsknoten 1, in dem die Ideen der vorliegenden Erfindung angewendet werden können. In diesem Beispiel ist der Knoten 1 ein kombinierter IP-Router und Medien-Netzwerkübergang. Der Knoten verbindet drei Netzwerke miteinander, nämlich ein PSTN-Netzwerk 2, ein ATM-Netzwerk 3 und ein IP-Netzwerk 4. Der Knoten 1 ist mit den Netzwerken 2 bis 4 über Schnittstellen 5 bis 8 verbunden. 1 zeigt zwei Schnittstellen 5, 6, durch die der Knoten mit dem PSTN-Netzwerk 2 verbunden ist, eine Schnittstelle 7, durch die der Knoten mit dem ATM-Netzwerk 3 verbunden ist, und eine Schnittstelle 8, durch die der Knoten mit dem IP-Netzwerk 4 verbunden ist. Zur Vereinfachung werden in 1 nur einige Schnittstellen gezeigt, jedoch kann in Wirklichkeit die Anzahl der mit einem Netzwerk zu verbindenden Schnittstellen sehr groß sein. Es wird auch anerkannt, dass die Anzahl und Arten von Netzwerke, die der Knoten miteinander verbindet, variieren kann.
2 ist ein schematisches logisches Blockdiagramm des Knotens 1 nach einer Ausführungsform der Erfindung. Der Knoten 1 umfasst eine Rückwandplatine 9, die eine Vollgitterverbindung zwischen den Geräteplatinen des Knotens bereit stellt. Eine Anzahl der Geräteplatinen 10–13 des Knotens ist in 2 gezeigt. Die Geräteplatinen sind über interne Schnittstellen 30, 31, 32a, 32b, 33 mit der Rückwandplatine verbunden. Zwei der gezeigten Geräteplatinen 10, 13 weisen externe Schnittstellen 8, 7 auf, über die der Knoten mit den externen Leitungen 14 bzw. 15 zu den Netzwerken 3 bzw. 4 verbunden ist, wie in 1 gezeigt. Die externen Leitungen 14 bzw. 15 werden jeweils auf den Geräteplatinen 10 bzw. 13 in den Leitungsabschlussgeräten 16 bzw. 17 abgeschlossen. Die Geräteplatine 13 umfasst ferner eine ATM-Umschaltfunktion 18, die in der Lage ist, einkommenden und ausgehenden ATM-Datenverkehr mit virtuellen Verbindungsbezeichnern (VCI, Englisch: Virtual Connection Identifier) zu versehen, die zum internen Weiterleiten von ATM-Datenverkehr innerhalb des Knotens oder nach extern geeignet sind.
Die Platine 10 umfasst ferner ein Verbindungsebenen (Englisch: Link Layer) Abschlussgerät 19 und eine Weiterleitungsmaschine (FE, Englisch: Forwarding Engine) 20. Die interne Schnittstelle 30 ist der Weiterleitungsmaschine 20 zugeordnet. Der Weiterleitungsmaschine 20 ist auch einer IP-Schnittstelle bzw. einem IP-Port 53 zugewiesen. Der Ausdruck IP-Schnittstelle bzw. IP-Port wird hierin benutzt, um eine Schnittstelle einer Weiterleitungsmaschine zu bezeichnen, die keine mit der Rückwandplatine verbundene interne Schnittstelle ist, sondern eine Schnittstelle, die figürlich gesprochen von der Rückwandplatine wegzeigt.
Die Aufgabe der Weiterleitungsmaschine 20 besteht einfach darin, IP-Datenverkehr an IP-Ports (ihren eigenen IP-Port 53 oder IP-Ports von anderen Weiterleitungsmaschinen 21, 22) weiterzuleiten auf der Grundlage von in einer Weiterleitungstabelle 27 enthaltenen Information. In dem Knoten 1 sind alle Geräteplatinen, die IP-Datenverkehr verarbeiten, mit einer Weiterleitungsmaschine versehen, was in diesem Beispiel bedeutet, dass die Geräteplatine 11 mit einer Weiterleitungsmaschine 21 und mit einer zugeordneten Weiterleitungstabelle 28 versehen ist, und dass die Geräteplatine 12 mit einer Weiterleitungsmaschine 22 mit einer zugehörigen Weiterleitungstabelle 29 versehen ist. Die Weiterleitungsmaschine 21 ist einer internen Schnittstelle 31 und einem IP-Port 54 zugeordnet, und die Weiterleitungsmaschine 22 ist der internen Schnittstelle 32a und einem IP-Port 55 zugeordnet. Die Geräteplatine 13 ist nicht mit einer Weiterleitungsmaschine versehen, weil die Platine nur ATM-Datenverkehr verarbeitet.
Die Geräteplatinen 11 und 12 weisen keine externen Schnittstellen auf. Sie sind Platinen, die jeweils Ressourcen zum Verarbeiten von Telekommunikationsdatenverkehr enthalten. Diese Ressourcen weisen eine begrenzte Kapazität auf. Obwohl 2 nur zwei Platinen mit Ressourcen zum Verarbeiten von Telekommunikationsdatenverkehr zeigt, sollte verstanden werden, dass der Knoten 1 allgemein eine große Anzahl von derartigen Platinen einschließlich der Ressourcen umfasst. Weil die Kapazität der Ressourcen begrenzt ist, wie bereits erwähnt, ist es von Interesse, Datenverkehr, d. h. Last, zwischen den Ressourcen zu verteilen, um so die verfügbare Kapazität der Ressourcen effizient zu nutzen.
Die Ressource oder die Ressourcen der Geräteplatine 11 werden als ein allgemeines Ressourcengerät 40 angedeutet, das beispielsweise folgendes umfasst: eine Protokollabschluss[funktion], eine Querverbindungsfunktion, einen Codeumsetzer (Englisch: Transcoder) oder eine andere Art einer Verarbeitungsressource. Die Ressourcen der Geräteplatine 12 umfassen unter anderem ein Querverbindungsgerät 42 und ein ATM-Abschlussgerät 43.
Nach der Erfindung umfassen die zwei Platinen 11 und 12 auch platineninterne IP-Leitrechner 50, 51, die jeweils den Ressourcen der Geräteplatinen 11, 12 zugeordnet sind. Die IP-Leitrechner 50 bzw. 51 sind jeweils mit den Weiterleitungsmaschinen 21 bzw. 22 über platineninterne IP-Teilnetze 45 bzw. 46 und IP-Ports 54 bzw. 55 verbunden. Den IP-Leitrechnern 50, 51 ist jeweils eine IP-Adresse zugewiesen, die hierin auch eine Leitrechneradresse genannt wird. Den Leitrechneradressen sind Schnittstellen 50a bzw. 51a zugeordnet, die im Folgenden Leitrechnerschnittstellen genannt werden. Die Leitrechneradresse von einem der IP-Leitrechner 50 bzw. 51 kann zum Adressieren und Weiterleiten von Datenverkehr zu den mit dem IP- Leitrechner zugeordneten Ressourcen benutzt werden. Die dem IP-Leitrechner zugeordneten Ressourcen sind normalerweise auf derselben Platine wie der IP-Leitrechner angeordnet, es ist jedoch auch möglich, dass die zugeordneten Ressourcen auf einer anderen Platine angeordnet sind.
Es ist nicht wesentlich, die IP-Leitrechner 50 bzw. 51 mit den Weiterleitungsmaschinen 21 bzw. 22 über IP-Teilnetze zu verbinden. Die IP-Teilnetze können beispielsweise durch eine sogenannte Leitrechner-Route ersetzt werden. Eine Leitrechner-Route kann als ein Teilnetz mit einer einzigen damit verbundenen Adresse oder als ein an eine Leitrechnerschnittstelle angeschlossener Punkt betrachtet werden. Ein normales Teilnetz ist normalerweise an mehrere IP-Adressen angeschlossen oder kann daran angeschlossen werden. Das IP-Teilnetz weist eine Teilnetzadresse auf, wohingegen die Leitrechner-Route keine eigene Adresse aufweist.
Die Weiterleitungstabellen enthalten Routing-Information darüber, wie die zugeordnete Weiterleitungsmaschine IP-Datenpakete auf ihre interne Schnittstelle oder Schnittstellen übertragen sollte. Die Weiterleitungsmaschinen in 2 werden alle mit nur einer zu der Rückwandplatine 9 führenden internen Schnittstelle gezeigt, es ist jedoch auch für eine Weiterleitungsmaschine möglich, dass sie mehr als eine derartige Schnittstelle aufweist. Die Weiterleitungsinformation in der Weiterleitungstabelle informiert die Weiterleitungsmaschine darüber, zu welcher Schnittstelle oder zu welchem IP-Port es die mit einer bestimmten Zielortadresse markierten Datenpakete weiterleiten sollte.
Ein Routingtabellenmanager 48 bestimmt die Inhalte der Weiterleitungstabellen 27 bis 29. Wenn es wünschenswert ist, abzuändern, wie eine Weiterleitungsmaschine Datenpa kete weiterleitet, dann stellt der Routingtabellenmanager den Weiterleitungsmaschinen aktualisierte Weiterleitungstabellen bereit. Dieser Vorgang ist einem Fachmann in dem technischen Gebiet wohl bekannt und wird hierin nicht weiter erläutert.
Der Knoten 1 umfasst ferner einen Ressourcenmanager 49. Die Funktion des Ressourcenmanagers wird im Folgenden erläutert.
Die Art und Weise, in der abzuschließender Datenverkehr mittels der vorliegenden Erfindung innerhalb des Knotens 1 verteilt werden kann wird nun in größerer Ausführlichkeit anhand eines Beispiels und mit Verweis auf 1 und 2 erläutert. Es wird angenommen, dass eine Verbindung zwischen dem IP-Netzwerk 4 und dem ATM-Netzwerk 3 über den Knoten 1 aufzubauen ist, um einen Strom von Telekommunikationsdatenverkehr von dem IP-Netzwerk in das ATM-Netzwerk und umgekehrt zu senden. In einer Aufbauphase wird durch Signalisierungen über die Ressourcen in dem Knoten, die für den Aufbau der angeforderten Verbindung zu benutzen sind, entschieden. Diese Aufbauphase involviert den Ressourcenmanager 49. Der Ressourcenmanager 49 ist in der Lage, mit dem in den Netzwerken 2 bis 4 angeordneten Telekommunikationsgeräten über zumindest einen Signalisierungs- bzw. Benachrichtigungskanal 49a zu kommunizieren. Der Ressourcenmanager 49 weist Kenntnis über die Ressourcen in dem Knoten auf. Derartige Kenntnis kann Kenntnis hinsichtlich der Existenz von Ressourcen, der Kapazität von Ressourcen, der aktuellen Auslastung der Ressourcen, usw. umfassen. Auf der Grundlage dieser Kenntnis bestimmt der Ressourcenmanager einen geeigneten Satz von Ressourcen, die für die angeforderte Verbindung zu benutzen sind. Für die derzeitige Verbindung ist es neben anderen Dingen notwendig, Ressourcen zu benutzen, um IP-Datenpakete in ATM-Zellen umzuwandeln. Der Ressour cenmanager weiß, dass die Ressourcen 42 und 43 der Geräteplatine 12 in der Lage sind, diese Umwandlung auszuführen, und wir nehmen in diesem Beispiel an, dass es dem der Ressourcenmanager als geeignet erscheint, die aus der Verbindung aufkommende Auslastung auf diese bestimmten Ressourcen 42 und 43 statt auf einige andere Ressourcen derselben Art zu platzieren. Der Ressourcenmanager weiß, dass der IP-Leitrechner 51 den Ressourcen 42 und 43 der Geräteplatine 12 zugewiesen ist und ordnet daher an, dass die IP-Adressen A des IP-Leitrechners 51 als Zielortadressen für die IP-Datenpakete der derzeitigen Verbindung, die von dem IP-Netzwerk 4 in das ATM-Netzwerk 3 gesendet werden sollen, zu benutzen sind. Die Anweisung wird an das Telekommunikationsgerät in dem IP-Netzwerk 4, das die IP-Datenpakete zusammenbaut, gesendet und stellt diesem eine Zielortadresse bereit.
Nur die Teile der Aufbauphase, die zum Erläutern der vorliegenden Erfindung von Interesse sind, sind oben beschrieben worden und diese Beschreibung ist zusätzlich stark vereinfacht. Wie eine Verbindung zwischen zwei Netzwerken über einen Medien-Netzwerkübergang aufgebaut wird, ist jedoch einem Fachmann auf dem technischen Gebiet wohl bekannt, und ein Fachmann ist in der Lage zu verstehen, welche Schritte ausgelassen oder verallgemeinert worden sind, um eine einfache und deutliche Erläuterung der vorliegenden Erfindung zu geben.
Die IP-Datenpakete der aktuellen Verbindung werden in den Knoten auf der externen Leitung 14, die in dem Leitungsabschlussgerät 16 abgeschlossen wird, eintreffen. Nach dem Abschluss (Englisch: Termination) der Verbindungsebene (Englisch: Link Layer) in dem Verbindungsebenen-Abschlussgerät 19 werden die IP-Datenpakete die Weiterleitungsmaschine 20 erreichen. Die Weiterleitungsmaschine 20 muss einfach nur auf die IP-Zielortadresse A der IP- Datenpakete schauen, um in der Lage zu sein, mittels der Weiterleitungstabelle 27 zu bestimmen, an welche Schnittstelle 32a die IP-Datenpakete anfänglich weiterzuleiten sind. Die Datenpakete werden über die Rückwandplatine und die interne Schnittstelle 32a an die Weiterleitungsmaschine 22 der Platine 12 weitergeleitet. Die Weiterleitungsmaschine 22 findet in ihrer Weiterleitungstabelle 29, dass die Zielortadresse A des IP-Datenpakets bedeutet, dass die Datenpakete über das Teilnetz 46 an die Leitrechnerschnittstelle 51a weitergeleitet werden sollen. Der IP-Leitrechner 51 führt den IP-Abschluss auf den Datenpaketen aus, und das Querverbindungsgerät 42 und das ATM-Abschlussgerät 43 führen die zum Umwandeln der IP-Datenpakete in ATM-Zellen erforderlichen, verbleibenden Schritte aus. Die ATM-Zellen werden dann über die Rückwandplatine an die ATM-Vermittlungsfunktion 18 vermittelt, die dann die ATM-Zellen über das Leitungsabschlussgerät 17 und die externe Leitung 15 an das ATM-Netzwerk 3 weiterleitet.
Die oben beschriebene Umwandlung der IP-Datenpakete in ATM-Zellen wird auch hierin nicht besprochene, jedoch einem Fachmann in dem technischen Gebiet wohl bekannte Zwischenschritte umfassen. Derartige Zwischenschritte werden beispielsweise Protokolle zur Kanalidentifizierung involvieren. Das IP-Abschlussgerät 41, das Querverbindungsgerät 42 und das ATM-Abschlussgerät 43 umfassen Funktionen zur Protokollverarbeitung, die hierin im einzelnen nicht weiter besprochen werden, die jedoch einem Fachmann auf dem technischen Gebiet wohl bekannt sind.
Es ist aus dem oben beschriebenen Beispiel offensichtlich, dass die Lastverteilung durch den Ressourcenmanager 49 erreicht wird, der bestimmt, dass eine IP-Adresse A eines internen IP-Leitrechners 51 als eine Zielortadresse für IP-Datenpakete der Verbindung benutzt werden sollten.
Der Ressourcenmanager 49 kann somit die Last, die von einer Anzahl verschiedener Verbindungen zwischen verschiedenen Ressourcen und zwischen verschiedenen Geräteplatinen auftritt, in dem Knoten verteilen, indem er verschiedene Leitrechneradressen zur Benutzung als Zielortadressen für die IP-Datenpakete von verschiedenen Verbindungen anweist. Die IP-Datenpakete können nach der Erfindung auf der Grundlage der ursprünglich in dem IP-Datenpaket enthaltenen Zielortadresse direkt zu einer geeigneten Ressource geleitet bzw. geroutet werden. Die Weiterleitungsmaschinen werden somit in keiner Weise bei der Lastverteilung involviert sein außer ihrer normalen Weiterleitung von Datenpakete an verschiedene Schnittstellen auf der Grundlage der in den IP-Datenpaketen enthaltenen IP-Adressinformation. Die Weiterleitungsmaschinen 20 bis 22 sehen keinen konzeptuellen Unterschied zwischen einem normalen externen IP-Leitrechner und den internen IP-Leitrechnern 50 bzw. 51. Somit können die Weiterleitungsmaschinen so implementiert werden, dass sie IP-Datenpakete weiterleiten, basiert auf der Zielortadresse, in der üblichen Weise, unabhängig davon, ob die Zielortadresse die Adresse ist, die einen internen IP-Leitrechner oder einem externen IP-Leitrechner zugewiesen ist. Dies ermöglicht eine einfache und konzeptuell reine Implementierung der Weiterleitungsmaschine 20 bis 22.
Die oben beschriebene Ausführungsform des Knotens 1 umfasst mehrere Geräteplatinen und eine Rückwandplatine, die die Geräteplatine miteinander verbindet. Eine Geräteplatine wird in den meisten Fällen eine Schaltkreisplatine (PCB, Englisch: Printed Circuit Board) sein, auf der eine Anzahl von Geräten bestückt ist, jedoch ist hier beabsichtigt, dass der Ausdruck Geräteplatine auch andere physikalische Realisierungen mit abdeckt, wie etwa eine Gruppe von Geräten, die elektrisch miteinander durch ein Kabel statt durch eine Leiterplattenplatine verbunden sind. Die Rückwandplatine in 2 ist schematisch als eine physikalische Einheit getrennt von den Geräteplatinen gezeigt. In Wirklichkeit sind normalerweise einige der Funktionalitäten der Rückwandplatine auf den Geräteplatinen 10 bis 13 ebenso wie auf den den Funktionalitäten der Rückwandplatine speziell ausgerichteten Geräteplatinen untergebracht. Die Funktion der Rückwandplatine besteht darin, alle-mit-allen Verbindungen der Geräteplatinen 10 bis 14 bereit zu stellen. Wenn die Geräteplatinen verteilt sind, kann der herkömmlichere Typ von Rückwandplatinen durch ein lokales Netzwerk ersetzt werden. Es gibt jedoch viele Arten und Weisen, in denen ein Telekommunikationsknoten aufgebaut sein kann.
Die vorliegende Erfindung kann auch in einem Telekommunikationsknoten ohne die herkömmliche Art der Rückwandplatine oder Geräteplatinen benutzt werden, und sie kann daher nützlich sein, um eine alternative Beschreibung eines Telekommunikationsknotens, in dem die vorliegende Erfindung eingesetzt werden kann, zu repräsentieren. 3 zeigt ein allgemeineres und weiter vereinfachtes schematisches Blockdiagramm eines Telekommunikationsknotens 60 mit einer verteilten Weiterleitungsfunktionalität und mit internen IP-Leitrechnern 61 zum Abschließen von Datenverkehr innerhalb des Knotens. Der Knoten weist ein internes Kommunikationsnetzwerk 62 auf, das eine Anzahl von Prozessoren 63 miteinander verbindet. Das interne Kommunikationsnetzwerk 22 kann beispielsweise eine Rückwandplatine vom herkömmlichen Typ sein und die Prozesse können durch Geräteplatinen der oben beschriebenen Arten implementiert sein. Die Weiterleitungsfunktionalität umfasst eine Anzahl von Weiterleitungsmaschinen 65 auf den Prozessoren 63. Jede Weiterleitungsmaschine 65 ist mit dem internen Kommunikationsnetzwerk 62 über eine interne Schnittstelle 64 verbunden. Einige Weiterleitungsmaschinen sind auch externen Schnittstellen 66, die zu externen Telekommuni kationsgeräten führen, zugeordnet. Andere Weiterleitungsmaschinen sind zum Abschließen des Datenverkehrs innerhalb des Knotens den internen IP-Leitrechnern 61 zugeordnet. Die Weiterleitungsmaschinen sind externen Schnittstellen 66 oder den internen IP-Leitrechnern über IP-Ports 83 zugeordnet. Wie oben erläutert, sind die IP-Leitrechner 61 Ressourcen zum Verarbeiten des Datenverkehrs, der innerhalb des Knotens abzuschließen ist, zugeordnet, jedoch sind diese Ressourcen zum Zweck der Vereinfachung in 3 nicht gezeigt. Wie oben erläutert, leiten die Weiterleitungsmaschinen 65 Datenverkehr, der innerhalb des Knotens abzuschließen ist, an die IP-Leitrechner weiter. Einem jeweiligen IP-Leitrechner ist eine individuelle IP-Adresse zugewiesen, die benutzt wird, um Datenverkehr an die verschiedenen IP-Leitrechner zu leiten. Die Weiterleitungsmaschinen 65 erhalten Information darüber, wie Datenverkehr aus ihren Weiterleitungstabellen (in 3 nicht gezeigt) weiterzuleiten ist, wie oben beschrieben. Ein Routingtabellenmanager 67 bestimmt die Inhalte der Weiterleitungstabellen.
Die Vorteile, die die internen IP-Leitrechner 61 bereitstellen können, sind oben im Zusammenhang mit 2 erläutert worden. Es besteht jedoch eine Möglichkeit, dass ein IP-Leitrechner, eine Weiterleitungsmaschine oder eine IP-Schnittstelle bzw. ein IP-Port ausfällt, so dass ein IP-Leitrechner nicht erreicht werden kann. Es ist auch möglich, dass ein Ausfall bzw. ein Fehler auftritt, der eine Überlast auf einem oder mehreren Geräteplatinen des Knotens verursacht. Es ist daher wünschenswert, den Knoten mit Mechanismen zum Abarbeiten derartiger Fehlersituationen und zum Minimalisieren ihres negativen Einflusses auf die Verarbeitung von Datenverkehr innerhalb des Knotens zu versehen. Die vorliegende Erfindung stellt einen dynamischen Prozess zum Erzeugen eines internen IP-Leitrechners zum Abschließen von Datenverkehr und zum An schließen desselben an eine IP-Schnittstelle bzw. einen IP-Port einer Weiterleitungsmaschine bereit. Dies macht den Knoten sehr flexibel und robust, weil es leicht wird, einen neuen IP-Leitrechner zu erzeugen und diesen zu einem Teil des Verkehrsverteilungssystems des Knotens zu machen. Ein neuer IP-Leitrechner kann einen ausgefallenen IP-Leitrechner ersetzen oder kann erzeugt werden, um Last von anderen IP-Leitrechnern zu übernehmen.
Der dynamische Prozess des Erzeugens eines IP-Leitrechners und des Verbindens desselben mit einem IP-Port einer Weiterleitungsmaschine wird nun mit Verweis auf 3 und das Flussdiagramm der 4 beschrieben. In einem ersten Schritt 71 wird der IP-Leitrechner erzeugt und ihm eine IP-Adresse zugewiesen. Der Knoten muss mit Mittel zum Erzeugen des IP-Leitrechners versehen sein. Derartige Mittel umfassen eine Logik in einem Prozessor, die so vorbereitet ist, so dass sie als ein IP-Leitrechner aktiviert werden kann. Die Aktivierung dieser Logik wird vorzugsweise durch eine Leitrechnersteuereinheit 68 bearbeitet. Die Leitrechnersteuereinheit entscheidet darüber, welcher Prozessor des IP-Leitrechners erzeugt werden soll und überwacht die Konfigurierung des IP-Leitrechners und stellt die erforderlichen Konfigurationsdaten bereit, wie etwa Standardparameter für IP-Leitrechner und eine dem IP-Leitrechner zuzuweisende IP-Adresse. Die Konfiguration von IP-Leitrechnern ist im Stand der Technik wohl bekannt und wird daher hierin nicht in weiterer Einzelheit besprochen.
Der erzeugte IP-Leitrechner wird dann einem IP-Port der Weiterleitungsmaschine auf dem Prozessor, auf dem er erzeugt worden ist, zugeordnet, Schritt 72. Die Weiterleitungsmaschine muss folglich mit einem oder mehreren IP-Ports zum Verbinden mit IP-Leitrechnern vorbereitet sein. Es ist möglich, mehr als einen IP-Leitrechner einem ein zigen IP-Port zuzuordnen. Die Anschluss- bzw. Zuordnungsprozedur wird vorzugsweise durch Aussenden einer die IP-Adresse des erzeugten IP-Leitrechners enthaltenden Nachricht an die Weiterleitungsmaschine ausgeführt. Die Nachricht an die Weiterleitungsmaschine kann beispielsweise von dem erzeugten IP-Leitrechner selbst oder von der Leitrechnersteuereinheit 68 ausgesendet werden.
Um zu ermöglichen, dass abschließender Datenverkehr an die erzeugten IP-Leitrechner weitergeleitet wird, müssen die Weiterleitungstabellen der Weiterleitungsmaschinen aktualisiert werden, um Information bezüglich der erzeugten IP-Leitrechner zu enthalten. Aus diesem Grund wird eine Nachricht an den Routingtabellenmanager gesendet, Schritt 73, nachdem der erzeugte IP-Leitrechner einer der Weiterleitungsmaschinen zugeordnet worden ist. Der Routingtabellenmanager wird dadurch über die Existenz des erzeugten IP-Leitrechners, seiner Adresse und die Identität des IP-Ports, mit dem er verbunden ist, informiert. Die Weiterleitungsmaschine kann dazu ausgebildet sein, die Nachricht an den Routingtabellenmanager auszusenden in Antwort darauf, dass ein IP-Leitrechner mit einem seiner IP-Ports verbunden wird.
Der Routingtabellenmanager berechnet dann die Weiterleitungstabellen neu und sendet eine Weiterleitungstabellen-Aktualisierungsnachricht an alle Weiterleitungsmaschinen in dem System, Schritt 74. Der Routingtabellenmanager wird auch, falls erforderlich, Routingnachrichten an die externen Telekommunikationsgeräte aussenden, um anzukündigen, dass die IP-Adresse des erzeugten IP-Leitrechners von diesem Knoten 60 aus erreichbar ist.
Wenn die Weiterleitungstabellen der Weiterleitungsmaschinen aktualisiert worden sind, ist es möglich, abschließenden Datenverkehr an den erzeugten IP-Leitrechner und an die Ressourcen, denen der erzeugte IP-Leitrechner zugeordnet worden ist, als er konfiguriert wurde, zu leiten. Dies ist möglich indem die IP-Adresse des erzeugten IP-Leitrechners, als die Zielortadresse für den abschließenden Datenverkehr benutzt wird, wie oben erläutert.
Der oben beschriebene Prozess des Erzeugens eines internen IP-Leitrechners macht es möglich, einen neuen IP-Leitrechner automatisch zu erzeugen und die Benutzung zu beginnen, ohne dass eine manuelle Konfiguration erfordlich ist. Dies macht das System flexibel und robust. Ein Betreiber des Knotens kann leicht die Erzeugung eines neuen IP-Leitrechners initiieren durch Erteilen eines Befehls an die Leitrechner-Steuereinheit, einen neuen IP-Leitrechner zu erzeugen und diesen einer bestimmten Weiterleitungsmaschine zuzuordnen. Dies macht es leicht, einen neu hinzugefügten Prozessor mit einem IP-Leitrechner zu versehen und dadurch zu beginnen, den neu hinzugefügten Prozessor zum Abschließen von Datenverkehr innerhalb des Knotens zu benutzen. Es ist nach der Erfindung möglich, den Vorgang des Erzeugens eines neuen IP-Leitrechners auszuführen, während der Knoten 60 in Betrieb ist, d. h. während der Knoten Telekommunikationsdatenverkehr bearbeitet, so dass der negative Einfluss auf den abgearbeiteten Datenverkehr minimal ist.
Es wäre vorteilhaft, wenn ein Ausfall eines IP-Leitrechners oder ein Ausfall, der einen IP-Leitrechner unerreichbar macht, detektiert werden könnte, so dass ein neuer IP-Leitrechner erzeugt werden kann, um den alten IP-Leitrechner, der ausgefallen oder unerreichbar geworden ist, zu ersetzen. Es gibt drei hauptsächliche Fehlersituationen, die zum Detektieren von Interesse ist: ein Ausfall eines IP-Leitrechners, ein Ausfall einer Weiterleitungsmaschine oder ein Ausfall eines IP-Ports. Es ist auch möglich, dass mehrere Einheiten auf dem gleichen Prozessor gleichzeitig ausfallen. Die Leitrechnersteuereinheit kann dazu ausgebildet sein, alle IP-Leitrechner des Knotens zu überwachen, um zu detektieren, ob einer von diesen ausfällt. Eine Weiterleitungsmaschinensteuereinheit 69 kann bereitgestellt werden, um die Weiterleitungsmaschinen zu überwachen, um einen möglichen Ausfall von einer von ihnen oder von einem ihrer IP-Ports zu detektieren. Die Überwachung des IP-Leitrechners und der Weiterleitungsmaschinen kann durch das bekannte Abfragen (Englisch: Polling) oder durch Herzschlagtechniken (eEnglisch: Heartbeat Techniques) ausgeführt werden.
Ein Verfahren, wie ein neuer IP-Leitrechner zu erzeugen ist, um einen alten IP-Leitrechner, der ausgefallen oder unerreichbar geworden ist, zu ersetzen, wird nun mit Verweis auf das Flussdiagramm der 5 beschrieben. In einem ersten Schritt 81 wird der Ausfall einer Weiterleitungsmaschine, eines IP-Leitrechners und/oder eines IP-Ports in der Weiterleitungsmaschinensteuereinheit 69 und/oder der Leitrechnersteuereinheit 68 detektiert. Die Leitrechnersteuereinheit und/oder die Weiterleitungsmaschinensteuereinheit informiert den Routingtabellenmanager über den Ausfall, sodass der Routingtabellenmanager die erforderlichen Schritte zum Aktualisieren der Weiterleitungstabelle ausführen kann, damit kein weiterer Datenverkehr weiterhin zu der ausgefallenen Weiterleitungsmaschine und/oder IP-Leitrechner weitergeleitet wird. Wenn die Weiterleitungsmaschinensteuereinheit einen Ausfall detektiert hat, informiert sie auch die Leitrechnersteuereinheit über den Ausfall, den sie detektiert hat. Wenn die Leitrechnersteuereinheit sich des Ausfalls gewahr wird, dann bestimmt sie, an welchem IP-Port ein neuer IP-Leitrechner angeschlossen werden sollte, um den alten IP-Leitrechner zu ersetzen, Schritt 82. Der neue IP-Leitrechner wird dann gemäß dem oben im Zusammenhang mit der 4 beschriebenen Prozess erzeugt. Dem neuen IP- Leitrechner wird die IP-Adresse des alten IP-Leitrechners zugewiesen.
Wenn der alte IP-Leitrechner oder der IP-Port, an dem dieser angeschlossen bzw. zugewiesen war, war, derjenige ist, der ausgefallen ist, dann kann der neue IP-Leitrechner einem anderen IP-Port auf der gleichen Weiterleitungsmaschine wie der alte IP-Leitrechner angeschlossen werden. Wenn jedoch die Weiterleitungsmaschine ausgefallen ist, dann wird ein IP-Port einer anderen Weiterleitungsmaschine gewählt.
Die Leitrechnersteuereinheit kann dazu ausgebildet sein, eine Anzahl von Faktoren in Betracht zu ziehen, wenn sie bestimmt, welchem IP-Port auf welcher Weiterleitungsmaschine der neue IP-Leitrechner zugeordnet werden soll. Wenn der alte IP-Rechner ausgefallen ist, jedoch die Weiterleitungsmaschine, an der dieser angeschlossen war, immer noch in Betrieb ist, kann die Leitrechnersteuereinheit dazu ausgebildet sein, dem neuen IP-Leitrechner die gleiche Weiterleitungsmaschine zuzuordnen. Wenn der IP-Port, an dem der alte IP-Leitrechner angeschlossen war, ausfällt, dann kann der neue IP-Leitrechner einem anderen IP-Port derselben Weiterleitungsmaschine zugeordnet werden. Alternativ oder wenn die Weiterleitungsmaschine des alten IP-Leitrechners ausgefallen ist, dann kann die Leitrechnersteuereinheit dazu ausgebildet sein, die Weiterleitungsmaschine des neuen IP-Leitrechners zu bestimmen auf der Grundlage von Information bezüglich der Lastverteilung innerhalb des Knotens. Ein wichtiger Faktor, der in Betracht zu ziehen ist, wenn der IP-Port und die Weiterleitungsmaschine bestimmt werden, ist, dass es möglich sein muss, dem neuen IP-Leitrechner Ressourcen der gleichen Art oder einer entsprechenden Art zum Verarbeiten des abschließenden Datenverkehrs zuzuweisen, als wäre er mit dem alten IP-Leitrechner assoziiert bzw. diesem zugewiesen. Der Prozessor, auf dem der neue IP-Leitrechner erzeugt werden soll, muss daher mit derartigen Ressourcen versehen sein oder es muss möglich sein, derartige Ressourcen im Zusammenhang mit der Erzeugung des neuen IP-Leitrechners zu erzeugen.
In einer alternativen Ausführungsform ist dem alten IP-Leitrechner eine Backup Information zugeordnet, die einen IP-Port, der zum Anschließen eines neuen IP-Leitrechners, um den alten IP-Leitrechner im Falle eines Ausfalls zu ersetzen, anweist. Die Konfigurationsdaten des IP-Leitrechners können dann Information hinsichtlich der Identität eines primären IP-Ports und eines sekundären IP-Ports umfassen. Dem IP-Leitrechner wird der primäre IP-Port zugeordnet, wenn er erzeugt wird. Die Information hinsichtlich des sekundären IP-Ports wird benutzt, wenn der IP-Leitrechner ausfällt. Dann wird ein neuer IP-Leitrechner erzeugt, um den alten IP-Leitrechner zu ersetzen. Dem neuen IP-Leitrechner werden der sekundäre IP-Port und die IP-Adressen des alten IP-Leitrechners zugeordnet. In diesem Fall wird die Leitrechnersteuereinheit dazu ausgebildet, im Fall eines Ausfalls, die Information, die dem alten IP-Leitrechner, der sich auf den sekundären IP-Ports bezieht, zu überprüfen und einen neuen IP-Leitrechner zu erzeugen, so dass er dem sekundären IP-Port zugeordnet ist. Welcher IP-Port von welcher Weiterleitungsmaschine einem IP-Leitrechner als primärer und sekundärer IP-Port zugeordnet wird, kann durch die Leitrechnersteuereinheit bestimmt werden, beispielsweise auf der Grundlage der oben besprochenen Faktoren oder durch einen Betreiber des Knotens durch einen Befehl an die Leitrechnersteuereinheit.
Die Verfahren zum Erzeugen eines neuen IP-Leitrechners, um einen alten IP-Leitrechner zu ersetzen, können auch in Fällen benutzt werden, wo der alte IP-Leitrechner immer noch in Betrieb und erreichbar ist, wo es jedoch wünschenswert ist, Neuanordnungen innerhalb des Knotens auszuführen. Derartige Neuanordnungen können wünschenswert sein, wenn bestimmt wird, dass die Lastverteilung innerhalb des Knotens durch Bewegen eines IP-Leitrechners (d. h. das Ersetzen eines alten IP-Leitrechners durch einen neuen IP-Leitrechner irgendwo anders im Knoten) verbessert werden könnte. Eine Überlast eines Prozessors sollte nicht aufhören, wenn der Lastverteilungsmechanismus richtig funktioniert, wenn jedoch ein Fehler auftritt, kann ein Prozessor überlastet werden, und es kann möglich sein, diese Überlastsituation durch das Bewegen eines IP-Leitrechners von dem überlasteten Prozessor weg aufzulösen. Die Leitrechnersteuereinheit kann folglich dazu ausgebildet sein, einen neuen IP-Leitrechner zu erzeugen, um einen alten IP-Leitrechner zu ersetzen, und zwar in Antwort auf einen Befehl von dem Betreiber des Knotens oder in Antwort auf eine Überlastnachricht von einer Laststeuereinheit des Knotens.
Wenn ein neuer IP-Leitrechner erzeugt wird, um einen alten IP-Leitrechner zu ersetzen, ist es wichtig, dass der alte IP-Leitrechner abgeschlossen ist und/oder heruntergefahren wird. Wenn der neue IP-Leitrechner erzeugt wird, weil der alte IP-Leitrechner ausgefallen ist, ist es wichtig, sicherzustellen, dass zwischen dem neuen und dem alten IP-Leitrechner kein Konflikt auftritt, wenn der alte IP-Leitrechner wieder zurück ins Leben kommt bzw. reaktiviert wird. Wenn folglich dem neuen IP-Leitrechner die IP-Adresse des alten IP-Leitrechners zugewiesen wird, dann muss dem alten IP-Leitrechner seine Adresse aberkannt werden, weil sonst ein Konflikt entstehen würde, wenn zwei IP-Leitrechnern dieselbe IP-Adresse zugewiesen ist.
Die Möglichkeit, einen neuen IP-Leitrechner zu erzeugen und die IP-Adresse eines alten, ausgefallenen oder unerreichbar gewordenen IP-Leitrechners dem neuen IP-Leitrechner zuzuweisen, ist vorteilhaft, weil sie die Notwendigkeit für neue IP-Adressen und die Notwendigkeit, externe Telekommunikationsadressen darüber zu informieren, dass eine neue IP-Adresse innerhalb des Knotens erreichbar ist, verringert.
Die Anordnungen nach der vorliegenden Erfindung, die oben ausführlich beschrieben worden ist, kann in vielen verschiedenen Arten von Telekommunikationsknoten, die in der Lage sind, IP-Datenverkehr zu bearbeiten und IP-Datenverkehr abzuschließen, benutzt werden. Beispiele derartiger Telekommunikationsknoten sind Medien-Netzwerkübergänge, IP-Router, Funkbasisstationen, Funknetzwerksteuereinheiten und Knoten, die eine Kombination von beliebigen der vorgenannten Knotenarten sind.

Claims

Ein Telekommunikationsknoten (1, 60) mit der Fähigkeit, IP(Internetprotokoll)-Verkehr zu bearbeiten und Telekommunikationsverkehr abzubrechen, der Telekommunikationsknoten umfassend: – eine Weiterleitungsfunktionalität mit mindestens einer Weiterleitungsmaschine (20, 21, 22, 65) und – einen Leitwegtabellen-Manager (48, 67), dadurch gekennzeichnet, dass der Telekommunikationsknoten ferner umfasst – Mittel zum Erzeugen eines IP-Leitrechners (50, 51, 61) zum Abbrechen von IP-Verkehr in dem Telekommunikationsknoten, welchem IP-Leitrechner eine IP Adressee zugewiesen ist, – Mittel zum Verknüpfen eines erzeugten IP-Leitrechners mit einer IP-Schnittstelle (83) von einer der mindestens einen Weiterleitungsmaschine und – Mittel zum Senden einer Nachricht an den Leitwegtabellenmanager in Antwort darauf, dass ein IP-Leitrechner durch einer der mindestens einen Weiterleitungsmaschine mit einer IP-Schnittstelle verknüpft wird, welche Nachricht Information, die sich auf die Identität der IP-Schnittstelle und auf die IP-Adresse des verknüpften IP-Leitrechners bezieht, enthält.
Der Telekommunikationsknoten (1, 60) nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Erzeugen eines IP-Leitrechners dazu ausgebildet sind, einen ersten IP-Leitrechner (61) zu erzeugen, dem eine erste IP-Adresse zugewiesen ist und der einer ersten IP-Schnittstelle (83) zuge wiesen ist und darauffolgend einen zweiten IP-Leitrechners, der mit einer zweiten IP-Schnittstelle verknüpft ist, zu erzeugen und die erste IP-Adresse an den zweiten IP-Leitrechner anstatt an den ersten IP-Leitrechner zuzuweisen.
Der Telekommunikationsknoten (1, 60) nach Anspruch 2, welcher Telekommunikationsknoten ferner umfasst: Mittel zum Erkennen einer Betriebsstörung von einer oder mehreren der ersten Weiterleitungsmaschine (20, 21, 22, 65), des ersten IP-Leitrechners (50, 51, 61) und der ersten IP-Schnittstellle (83), und wobei die Mittel zum Erzeugen eines IP-Leitrechners dazu ausgebildet sind, den zweiten IP-Leitrechner zu erzeugen in Antwort auf einen detektierten Betriebsausfall von einer oder mehreren der ersten Weiterleitungsmaschine, dem ersten IP-Leitrechner und der ersten IP-Schnittstelle.
Der Telekommunikationsknoten nach Anspruch 2 oder 3, welcher Telekommunikationsknoten ferner umfasst: Mittel zum Auswählen der zweiten IP-Schnittstelle (83), mit der der zweite IP-Leitrechner verknüpft ist, basiert auf Lastinformation bezüglich der Lastverteilung in dem Telekommunikationsknoten (1, 60).
Der Telekommunikationsknoten nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Mittel zum Erzeugen eines IP-Leitrechners dazu ausgebildet sind, Information über eine Sicherungskopie mit dem ersten IP-Leitrechner (61) zu assoziieren bei der Erzeugung des ersten IP-Leitrechners, welche Information über eine Sicherungskopie sich auf die Identität der zweiten IP-Schnittstelle (83) bezieht, und wobei der Telekommunikationsknoten (60) ferner Mittel umfasst zum Auswählen der zweiten IP-Schnittstelle, mit der der zweite IP-Leitrechner zu verknüpfen ist, basiert auf der Information über eine Sicherungskopie.
Der Telekommunikationsknoten nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Leitwegtabellen-Manager (48, 67) dazu ausgebildet ist, eine Neuberechnung einer Weiterleitungstabelle auszuführen in Antwort auf den Empfang der Nachricht mit der sich auf die Identität der IP-Schnittstelle und auf die IP-Adresse beziehenden Information, und wobei der Leitwegtabellen-Manager dazu ausgebildet ist, eine auf der Neuberechnung basierte Weiterleitungstabellenaktualisierungsnachricht an eine jeweilige der Weiterleitungsmaschinen des Telekommunikationsknotens zu senden.
Der Telekommunikationsknoten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Mittel zum Verknüpfen eines erzeugten IP-Leitrechners (61) mit einer IP-Schnittstelle (83) Mittel des erzeugten IP-Leitrechners zum Senden einer Verknüpfungsnachricht an die Weiterleitungsmaschine (65) der IP-Schnittstelle sind, welche Verknüpfungsnachricht die dem IP-Leitrechner zugewiesene Adresse enthält.
Der Telekommunikationsknoten nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Mittel zum Erzeugen eines IP-Leitrechners (61) die Mittel zum Verknüpfen eines erzeugten IP-Leitrechners mit einer IP-Schnittstelle (83) und die Mittel zum Senden einer Nachricht an den Leitwegtabellen-Manager (67) dazu ausgebildet sind, betrieben zu werden, während der Telekommunikationsknoten (60) bezüglich der Bearbeitung von Telekommunikationsverkehr in Betrieb ist.
Ein Verfahren in einem Telekommunikationsknoten (1, 60) mit der Fähigkeit, IP-Verkehr zu verarbeiten und Telekommunikationsverkehr abzubrechen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Erzeugen (71) eines ersten IP-Leitrechners (61) zum Abbrechen von IP-Verkehr in dem Telekommunikationsknoten und Zuweisen einer ersten IP-Adresse an den ersten IP-Leitrechner, – Verknüpfen (72) des ersten IP-Leitrechners mit einer ersten IP-Schnittstelle (83) einer ersten Weiterleitungsmaschine (65), welche erste Weiterleitungsmaschine eine von mindestens einer Weiterleitungsmaschine einer Weiterleitungsfunktionalität des Telekommunikationsknotens ist, und – Senden (73) einer ersten Nachricht an einen Leitwegtabellen-Manager (67) des Telekommunikationsknotens in Antwort auf das Verknüpfen des ersten IP-Leitrechners mit der ersten IP-Schnittstelle, welche erste Nachricht Information enthält, die sich auf die Identität der ersten IP-Schnittstelle und die erste IP-Adresse bezieht.
Das Verfahren nach Anspruch 9, welches Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: – Erzeugen (71) eines zweiten IP-Leitrechners (61) zum Abbrechen von IP-Verkehr in dem Telekommunikationsknoten und Zuweisen der ersten IP-Adresse an den zweiten IP-Leitrechner anstatt zu dem ersten IP-Leitrechner, – Verknüpfen (72) des zweiten IP-Leitrechners mit einer zweiten IP-Schnittstelle (83) von einer der mindestens einen Weiterleitungsmaschine (65), und – Senden (73) einer zweiten Nachricht an den Leitwegtabellen-Manager (67) in Antwort auf die Verknüpfung des zweiten IP-Leitrechners mit der zweiten IP-Schnittstelle, welche zweite Nachricht Information enthält, die sich auf die Identität der IP-Schnittstelle und die erste IP-Adresse bezieht.
Das Verfahren nach Anspruch 10, welches Verfahren ferner umfasst einen Schritt des Erkennens (81) eines Betriebsausfalls von mindestens einem oder mehreren aus der ersten Weiterleitungsmaschine (65), dem ersten IP-Leitrechner (61) und der ersten IP-Schnittstelle (83), und wobei der Schritt des Erzeugens des zweiten IP-Leitrechners in Antwort auf das Erkennen des Betriebsausfalls des einen oder mehreren der ersten Weiterleitungsmaschine, des ersten IP-Leitrechners und der ersten IP-Schnittstelle ausgeführt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, welches Verfahren ferner den folgenden Schritt umfasst: Auswählen (82) der zweiten IP-Schnittstelle, mit dem der zweite IP-Leitrechner verknüpft ist, basiert auf Lastinformationen bezüglich der Lastverteilung in dem Telekommunikationsknoten.
Das Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, welches Verfahren ferner den folgenden Schritt umfasst: Auswählen (82) der zweiten IP-Schnittstelle, mit der der zweite IP-Leitrechner zu verknüpfen ist, basiert auf Information über eine Sicherungskopie, die mit dem ersten IP-Leitrechner assoziiert ist, welche Information über eine Sicherungskopie sich auf die Identität der zweiten IP-Schnittstelle bezieht und welche Information über eine Sicherungskopie dem ersten IP-Leitrechner bei der Erzeugung des ersten IP-Leitrechners zugewiesen wird.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei der Leitwegtabellen-Manager (67) eine Neuberechnung einer Weiterleitungstabelle ausführt (74) in Antwort auf den Empfang der Nachricht mit der Information, die sich auf die Identität der IP-Schnittstelle und die IP-Adresse bezieht, und wobei der Leitwegtabellen-Manager eine auf der Neuberechnung basierte Weiterleitungstabellenaktualisierungsnachricht an einen jeweiligen der Weiterleitungsmaschinen des Telekommunikationsknotens sendet.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Schritte des Verknüpfens eines IP-Leitrechners (61) mit einer IP-Schnittstelle (83) durch den IP-Leitrechner ausgeführt werden, der eine Verknüpfungsnachricht an die Weiterleitungsmaschine (65) der IP-Schnittstelle sendet, welche Verknüpfungsnachricht die den IP-Leitrechner zugewiesene Adresse enthält.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei der Schritt (71) des Erzeugens eines IP-Leitrechners, der Schritt (72) des Verknüpfens eines erzeugten IP-Leitrechners mit einer IP-Schnittstelle und der Schritt (73) des Sendens einer Nachricht an den Leitwegtabellen-Manager ausgeführt werden, während der Telekommunikationsknoten bezüglich der Bearbeitung von Telekommunikationsverkehr in Betrieb ist.