DE602005002325T2

DE602005002325T2 - Verfahren zur Verkehrsweiterlenkung, die Verkehrsgewichtungsfaktoren verwendet

Info

Publication number: DE602005002325T2
Application number: DE602005002325T
Authority: DE
Inventors: Muralidharan Sampath Marlboro Kodialam; Tirunell V. Morganville Lakshman
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2025-09-23
Also published as: US9160649B2; EP1641198A1; EP1641198B1; JP4901167B2; JP2006101510A; DE602005002325D1; US20060067331A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Kommunikationsnetzwerke und, konkreter, das Routen von Verkehr durch ein Kommunikationsnetzwerk.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
In einem gegebenen Kommunikationsnetzwerk kann das Routen von Verkehr von einer Quelle zu einem Ziel durch eine Vielfalt an Verfahren erreicht werden. In den traditionellen Routingschemen des Pipe-Modells wird Verkehr zwischen Netzwerkzugangspunkten durch Punkt-zu-Punkt-Pipes transportiert, welche vorab zugewiesene Kapazitäten aufweisen. In einer Variation dieses Modells ist eine Pipe für den Verkehr im ungünstigsten Fall zwischen jedem Knotenpaar im Netzwerk zugewiesen, und die Kapazitäten dieser Pipes werden addiert, um die erforderliche Kapazität eines Links, welcher diese Knoten verbindet, zu berechnen. In zahlreichen Modellen ist Kenntnis des tatsächlichen Verkehrs im Netzwerk (d.h. der Verkehrsmatrix) erforderlich, um den Verkehr effizient zu routen. Ein Beispiel ist in der US-Patentschrift 2004/0064583 zu finden.
Die Verkehrsmatrix ist typischerweise schwierig zu bestimmen, wobei häufig der Einsatz beträchtlicher Rechnerressourcen erforderlich ist. Außerdem ändert sich Verkehr in einem Netzwerk mit der Zeit ständig, wodurch noch größere Netzwerkressourcen erforderlich werden, um die Änderungen des Netzwerkverkehrs zu verfolgen und darauf zu reagieren. Idealerweise sollte das Routingschema in einem Netzwerk geändert werden, um dynamische Änderungen in der Verkehrsmatrix aufzunehmen. Häufig treten bei Implementieren dieses Ansatzes Probleme auf. Leider liegt es in der Natur der Sache, dass es schwierig ist, ein Routingschema rasch genug zu ändern, um derartige dynamische Verkehrsänderungen aufzunehmen.
Da es in der Praxis schwierig ist, die vollständige Verkehrsmatrix eines Netzwerks zu kennen, gibt es alternierende Ansätze, die Verkehrsmatrix zu spezifizieren. Ein derartiges Verfahren, das derzeit vorgeschlagen wird, ist das Hose-Modell. Im Hose-Modell ist Netzwerkverkehr dadurch charakterisiert, dass aggregierte Volumina des eingehenden und ausgehenden Verkehrs pro Knoten verwendet werden, an Stelle eines Verwendens einer Verkehrsmatrix des Punkt-zu-Punkt-Bedarfs für jedes Knotenpaar im Netzwerk. In anderen Worten werden im Hose-Modell die Eingangs- und Ausgangskapazitäten für jeden der Knoten in einem Netzwerk als bekannt angenommen; allerdings sind die exakten Verkehrsaufteilungen unter den Knoten nicht bekannt. Ein Hauptkritikpunkt des Hose-Modells besteht darin, dass, verglichen mit einem Netzwerk, in welchen die gesamte Verkehrsbedarfsmatrix bekannt ist, beträchtliche Ressourcen und übermäßiges Aufbieten von Kapazität erforderlich sind, um Verkehr zu routen.
Baumförmiges Routen ist eine Variation des Hose-Modells, in welchem ein Pfad durch ein Netzwerk unter Verwendung eines Baumansatzes errechnet wird, in welchem Verbindungen durch das Netzwerk darauf beschränkt werden, eine baumförmige Unterstruktur der ursprünglichen Topologie des Netzwerks zu verwenden. Da das Routen in diesem Fall auf die Verwendung eines Baumes begrenzt bleibt, kann die Länge des Pfads wesentlich länger sein als in anderen Variationen des Hose-Modells, und zusätzliche Kapazität kann erforderlich sein, um Redundanz zu implementieren. So gibt es keine Garantie, dass der Routing-Algorithmus, selbst eine optimale Lösung des Algorithmus, bandbreiteneffizient sein wird.
Für den Fall, in welchem die Ungewissheit der Verkehrsverteilung innerhalb eines Netzwerks hoch ist, machen die Flexibilität, die kleineren Blöcke, der geringere Verkehrsverlust, sowie das erleichterte Spezifizieren der unterschiedlichen Variationen des Hose-Modells das Hose-Modell zu einer attraktiven Alternative zum traditionellen Pipe-Modell des Routens. Leider bleibt das übermäßige Ressourcenaufbieten, das aktuell erforderlich ist, um die unterschiedlichen Variationen des Hose-Modells zu implementieren, nach wie vor ein wesentlicher Nachteil des Hose-Modells, besonders, da der Faktor des erforderlichen Überaufgebots für bestehende Variationen des Hose-Modells Tendenz zeigt, mit der Netzwerkgröße zu steigen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Routen von Verkehr von wenigstens einem von mehreren ersten Knoten zu mehreren Zwischenknoten, entsprechend jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren. Konkret umfasst ein Verfahren, gemäß einer Ausführungsform, Empfangen von Verkehr an mehreren ersten Knoten, Identifizieren mehrerer Zwischenknoten zwischen den mehreren ersten Knoten und wenigstens einem Zielknoten, Bestimmen jeweiliger Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren und Routen von Abschnitten des Verkehrs zu den mehreren Zwischenknoten, entsprechend den Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren.
In einer Ausführungsform umfasst die Erfindung ein computerlesbares Medium, welches ein Softwareprogramm speichert, das, wenn es von einem Computer ausgeführt wird, bewirkt, dass der Computer ein Verfahren durchführt, das Empfangen von Verkehr an einem ersten Knoten umfasst, wobei der Verkehr angepasst ist, zu jedem von mehreren Zwischenknoten geroutet zu werden, und der erste Knoten jedem der Zwischenknoten einen jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktor zuordnet, und Routen jeweiliger Abschnitte des Verkehrs zu jedem der mehreren Zwischenknoten, entsprechend den jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Lehren der vorliegenden Erfindung sind gut zu verstehen durch Kenntnisnahme der folgenden ausführlichen Beschreibung, im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen, in welchen:
1 ein Blockdiagramm höherer Ebene einer Architektur eines Kommunikationsnetzwerks abbildet;
2 ein Blockdiagramm höherer Ebene einer Steuerung, die zur Verwendung in der Architektur des Kommunikationsnetzwerks in 1 geeignet ist, abbildet;
3 ein Ablaufschema eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung abbildet;
4 ein Ablaufschema eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung abbildet; und
5 ein Ablaufschema eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung abbildet.
Zur besseren Verständlichkeit sind identische Bezugszeichen verwendet, wo das möglich ist, um identische Elemente zu bezeichnen, die den Figuren gemeinsam sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist im Kontext einer Architektur eines Virtuellen Privaten Netzwerks erörtert, welches mehrere erste Knoten, mehrere Zwischenknoten und mehrere Zielknoten enthält. Allerdings kann die Verfahrensweise der Erfindung ohne weiteres an anderen Netzwerkarchitekturen und Netzwerktopologien angewendet werden. Eine Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Routen von Netzwerkverkehr von einem ersten Knoten zu mehreren Zwischenknoten, entsprechend jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren, welche den mehreren Zwischenknoten zugeordnet sind.
Dieses Verfahren schafft die Notwendigkeit einer Kenntnis des tatsächlichen Verkehrs im Netzwerk (der Verkehrsmatrix) ab, da nur die Eingangs- und Ausgangskapazitäten, welche jedem der Knoten im Netzwerk zugeordnet sind, erforderlich sind, um das Routen von Verkehr durch das Netzwerk zu optimieren. Außerdem resultiert sorgfältige Auswahl der Gewichtungsfaktoren in einer Verbesserung der Bandbreiteneffizienz des Netzwerks.
1 bildet ein Blockdiagramm höherer Ebene einer Architektur eines Kommunikationsnetzwerks ab, welche die Vorteile der vorliegenden Erfindung aufweist. Konkret umfasst die Architektur 100 des Kommunikationsnetzwerks in 1 ein Kommunikationsnetzwerk 110 in Kommunikation mit einem Verwaltungssystem 120, über einen Kommunikationslink 130. Das Kommunikationsnetzwerk 110 umfasst mehrere erste Knoten 112₁ bis 112_N (zusammen erste Knoten 112), mehrere Zwischenknoten 114₁ bis 114₉ (zusammen Zwischenknoten 114) und mehrere Zielknoten 116₁ bis 116_N , (zusammen Zielknoten 116). Zu Zwecken der Klarheit des Beispiels sind neun Zwischenknoten in 1 dargestellt; allerdings können weniger oder mehr Zwischenknoten verwendet werden.
Wie in 1 abgebildet, kommunizieren die ersten Knoten 112, die Zwischenknoten 114 und die Zielknoten 116 über Kommunikationslinks 118. Wenngleich in 1 nicht abgebildet, können alle ersten Knoten 112 direkt miteinander über zusätzliche Kommunikationslinks verbunden sein. In ähnlicher Weise können, wenngleich in 1 nicht abgebildet, alle Zielknoten 116 direkt miteinander über zusätzliche Kommunikationslinks verbunden sein. Außerdem können, wenngleich in 1 nicht abgebildet, alle ersten Knoten 112 direkt mit jedem der Zielknoten über zusätzliche Kommunikationslinks verbunden sein.
Außerdem kann, wenngleich als in Ausführung nur einer Rolle abgebildet, jeder der ersten Knoten 112 als ein Zwischenknoten und als ein Zielknoten funktionieren, zusätzlich zum Funktionieren als ein erster Knoten. In ähnlicher Weise kann, wenngleich als in Ausführung nur einer Rolle abgebildet, jeder der Zwischenknoten 114 als ein erster Knoten und als ein Zielknoten funktionieren, zusätzlich zum Funktionieren als ein Zwischenknoten. In ähnlicher Weise kann, wenngleich als in Ausführung nur einer Rolle abgebildet, jeder der Zielknoten 116 als ein erster Knoten und als ein Zwischenknoten funktionieren, zusätzlich zum Funktionieren als ein Zielknoten.
Bei einem gegebenen beliebigen der ersten Knoten 112 weist jeder von entsprechenden mehreren Zwischenknoten 114, ihm zugeordnet, einen jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktor auf, derart, dass die Summe der jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren eins (einhundert Prozent) ergibt. So werden die Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren ungeachtet des ersten Knotens 112 gesetzt, welcher den Verkehr empfängt. Ein Unterset von Zwischenknoten 114, zugeordnet einem gegebenen beliebigen der ersten Knoten 112, kann jeweilige Verkehrsgewichtungsfaktoren gleich null aufweisen.
In einer Ausführungsform umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Routen von Verkehr von einem der ersten Knoten 112 zu den Zwischenknoten 114, wobei das Verfahren Empfangen von Verkehr an einem der ersten Knoten 112 umfasst, und Routen des Verkehrs zu den Zwischenknoten 114, entsprechend jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren, welche jedem der Zwischenknoten 114 zugeordnet sind. Das Routen von Netzwerkverkehr von einem der ersten Knoten 112 zu einem der Zwischenknoten 114, entsprechend einem Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktor, ist eine erste Stufe (Phase) des Routens von Netzwerkverkehr von einem der ersten Knoten 112 zu einem der Zielknoten 116.
Zum Beispiel, angenommen, Verkehr wird an erstem Knoten 112₂ empfangen und von erstem Knoten 112₂ zu Zwischenknoten 114₄ , 114₅ und 114₆ geroutet, wobei jeder der Zwischenknoten 114₄ , 114₅ und 114₆ , ihm zugeordnet, einen jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktor aufweist. Für die Zwecke dieses Beispiels sei angenommen, dass die Verkehrsgewichtungsfaktoren, welche den Zwischenknoten 114₄ , 114₅ und 114₆ zugeordnet sind, jeweils 0,3, 0,4 und 0,3 betragen. So werden, entsprechend diesem Beispiel, dreißig Prozent des Verkehrs, welcher an erstem Knoten 112₂ empfangen wird, zu Zwischenknoten 114₄ geroutet, vierzig Prozent des Verkehrs, welcher an erstem Knoten 112₂ empfangen wird, werden zu Zwischenknoten 114₅ geroutet, und dreißig Prozent des Verkehrs, welcher an erstem Knoten 112₂ empfangen wird, werden zu Zwischenknoten 114₆ geroutet.
Das Routen des Netzwerkverkehrs wird durch wenigstens eines von mehreren Verfahren erreicht. In einer Ausführungsform wird der Verkehr, welcher an einem der ersten Knoten 112 empfangen wird, zu Zwischenknoten 114 im Random-Verfahren geroutet, derart, dass jeder der jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren auf einem konstanten Wert gehalten wird. In einer weiteren Ausführungsform wird der Netzwerkverkehr, welcher an einem der ersten Knoten 112 empfangen wird, zu den Zwischenknoten 114 entsprechend einem Round-Robin- Algorithmus geroutet, derart, dass jeder der jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren auf einem konstanten Wert gehalten wird.
In einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird der Netzwerkverkehr, welcher von einem der ersten Knoten 112 zu den Zwischenknoten 114 geroutet wird, von den Zwischenknoten 114 zu den Zielknoten 116 geroutet. Das Routen des Netzwerkverkehrs von einem der Zwischenknoten 114 zu einem der Zielknoten 116 ist eine zweite Stufe des Routens von Netzwerkverkehr von einem der ersten Knoten 112 zu einem der Zielknoten 116. In Fortsetzung des obigen Beispiels wird der Verkehr, der von erstem Knoten 112₂ zu Zwischenknoten 114₄ , 114₅ und 114₆ geroutet wird, danach von jedem dieser Zwischenknoten 114₄ , 114₅ und 114₆ zu den Zielknoten 116 geroutet.
In einer derartigen Ausführungsform gehört der Verkehr, welcher, illustrativ, durch ersten Knoten 112₂ geroutet wird, zu einer einzigen Verbindung, die zu einem der Zielknoten 116 geroutet wird. In dieser Ausführungsform wird der Verkehr, welcher an Zwischenknoten 114₄ , 114₅ und 114₆ empfangen wird, zu einem der Zielknoten 116 (Zielknoten 116₁ , zum Beispiel) geroutet. In einer weiteren derartigen Ausführungsform, in welcher der Verkehr, welcher durch ersten Knoten 112₂ geroutet wird, zu mehreren Verbindungen gehört, wird der Verkehr, welcher an Zwischenknoten 114₄ , 114₅ und 114₆ empfangen wird, zu wenigstens einem der Zielknoten 116 geroutet.
Die Zielknoten 116, zu welchen der Verkehr geroutet wird, werden bestimmt durch die Zwischenknoten 114, durch Prüfen von Paket-Headern des Netzwerkverkehrs, welcher geroutet wird. Nach Bestimmen des Zielknotens, für welchen der Verkehr beabsichtigt ist, wird das Routen von Verkehr von den Zwischenknoten 114 zu Zielknoten 116 durch wenigstens eines von mehreren Verfahren erreicht. In einer Ausführungsform wird das Routen von Verkehr von Zwischenknoten 114 zu Zielknoten 116 unter Verwendung eines konventionellen Verfahrens des Routens von Verkehr in einem Netzwerk durchgeführt, wie etwa von Routing-Algorithmen des Pfads der geringsten Kosten, Routing-Algorithmen des kürzesten Pfads, und Ähnlichem.
In einer weiteren Ausführungsform wird das Verfahren iterativ durch jeden einer ersten Gruppe mehrerer Zwischenknoten durchgeführt, um den Verkehr zu wenigstens einer weiteren Gruppe mehrerer Zwischenknoten zu Routen, vor Routen des Verkehrs zu den Zielknoten 116. In dieser Ausführungsform funktioniert jeder der ersten Gruppe mehrerer Zwischenknoten, welcher Verkehr von einem der ersten Knoten 112 empfängt, als ein erster Knoten, wie oben beschrieben, für die wenigstens eine weitere Gruppe mehrerer Zwischenknoten, zu welchen der Verkehr geroutet wird, bevor er zu den Zielknoten 116 geroutet wird.
In ähnlicher Weise ist diese Ausführungsform erweiterbar, zusätzliche Gruppen mehrerer Zwischenknoten zwischen den mehreren ersten Knoten und den mehreren Zielknoten zu unterstützen. Also gibt es keinerlei Limitierung in der Anzahl von Gruppen (Stufen) mehrerer Zwischenknoten, die definiert werden können, um Verkehr zu empfangen, zu verarbeiten und zu routen, entsprechend zugeordneten Verkehrsgewichtungsfaktoren, vor dem Routen des Verkehrs zu den Zielknoten 116.
Wie oben erwähnt, wird das Routen von Verkehr von den Zwischenknoten 114 zu Zielknoten 116 unter Verwendung von wenigstens einem von mehreren Verfahren erreicht. In einer Ausführungsform wird das Routen von Verkehr von Zwischenknoten 114 zu Zielknoten 116 unter Verwendung eines konventionellen Verfahrens des Routens von Verkehr innerhalb eines Netzwerks durchgeführt, wie etwa von Routing-Algorithmen des Pfads der geringsten Kosten Routing-Algorithmen des kürzesten Pfads, und Ähnlichem. In einer weiteren Ausführungsform routen die Zwischenknoten 114 Verkehr zu Zielknoten 116, entsprechend wenigstens einem weiteren Verkehrsgewichtungsfaktor, welcher wenigstens einem der Zwischenknoten zugeordnet ist, welche den Verkehr routen, und dem Zielknoten, für welchen der Verkehr beabsichtigt ist.
Zurück zu dem oben beschriebenen Beispiel, in welchem ein Anteil des Verkehrs, welcher an erstem Knoten 112₂ empfangen wird, von erstem Knoten 112₂ zu dem Zwischenknoten 114₅ , entsprechend einem ersten Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktor von 0,4, geroutet wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Verkehr, welcher an Zwischenknoten 114₅ empfangen wird, danach zu Zielknoten 116₁ geroutet, unter Verwendung wenigstens eines konventionellen Verfahrens des Routens von Verkehr innerhalb eines Netzwerks und wenigstens eines weiteren Verkehrsgewichtungsfaktors.
Unter Verwendung der Verfahrensweisen der vorliegenden Erfindung ist die gesamte Menge an Verkehr, welcher von Knoten_i zu Knoten_j geroutet wird, gegeben durch die Gleichung Θ_jR_i + Θ_iC_j. In dieser Gleichung stellt der erste Term Θ_jR_i die Menge an Netzwerkverkehr dar, welcher von Knoten_i zu Knoten_j geroutet wird, welcher sich aktuell in der ersten Phase des Routens von einem der ersten Knoten 112 zu einem der Zwischenknoten 114 befindet, und der zweite Term Θ_iC_j stellt die Menge an Netzwerkverkehr dar, welcher von Knoten_i zu Knoten_j geroutet wird, welcher sich aktuell in der zweiten Phase des Routens, von einem der Zwischenknoten 114 zu einem der Zielknoten 116, befindet.
In dem ersten Term Θ_jR_i ist Θ_j der Knoten_j zugeordnete Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktor, und R_i ist die gesamte Eingangskapazität von Knoten_i. In dem zweiten Term Θ_iC_j ist Θ_i der Knoten_i zugeordnete Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktor, und C_j ist die gesamte Ausgangskapazität von Knoten_j. Wie oben beschrieben, stellen die Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren Θ_i und Θ_j den Anteil des Verkehrs dar, welcher, zu jenen jeweiligen Knoten, von den ersten Knoten 112 geroutet wird. Also ist die gesamte Menge an Verkehr zwischen Knoten_i und Knoten_j (und daher die gesamte zwischen Knoten_i und Knoten_j erforderliche Menge an Kapazität) unabhängig von der Verkehrsmatrix des Kommunikationsnetzwerks 110.
Um, zum Beispiel, die Menge an Verkehr zu bestimmen, welcher von dem Zwischenknoten 114₂ zu dem Zwischenknoten 114₈ geroutet wird, wird Netzwerkverkehr sowohl in der ersten Stufe als auch in der zweiten Stufe des Routens zwischen Zwischenknoten 114₂ und 114₈ gezählt. In diesem Beispiel sei angenommen, dass Netzwerkverkehr von dem ersten Knoten 112₂ zu dem Zwischenknoten 114₈ durch Zwischenknoten 114₂ und 114₅ , entsprechend einem Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktor geroutet wird. Da dieser Netzwerkverkehr in der ersten Stufe (Phase) des Routens geroutet wird, gemäß der vorliegenden Erfindung, wird dieser Netzwerkverkehr als ein Abschnitt des ersten Terms Θ_jR_i der oben definierten Gleichung gezählt.
In Fortsetzung dieses Beispiels sei angenommen, dass Netzwerkverkehr von dem ersten Knoten 112₁ zu dem Zwischenknoten 114₂ geroutet wird, entsprechend einem Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktor. Ferner sei angenommen, dass der Netzwerkverkehr, der zu dem Zwischenknoten 114₂ geroutet wird, danach zu dem Zielknoten 116₂ geroutet wird, durch Zwischenknoten 114₅ und 114₈ . Da dieser Netzwerkverkehr von Zwischenknoten 114₂ zu Zwischenknoten 114₈ in der zweiten Stufe (Phase) des Routens geroutet wird, gemäß der vorliegenden Erfindung, wird dieser Netzwerkverkehr als ein Abschnitt des zweiten Terms (Θ_iC_j) der oben definierten Gleichung gezählt.
Die ersten Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren können auf eine Weise erstellt werden, die dazu tendiert, eine im Wesentlichen konstante Nutzung eines Pfads zwischen zwei Knoten in dem Netzwerk 110 (illustrativ zwischen Zwischenknoten 114₂ und Zwischenknoten 114₈ ) zu bewirken. Der Pfad, welcher eine im Wesentlichen konstante Nutzung aufweist, hat eine Kapazität, die durch die Gleichung Θ_iR_i + Θ_jC_i gegeben ist, wie oben beschrieben. Das Erstellen derartiger Pfade, welche eine im Wesentlichen konstante Nutzung aufweisen, resultiert in einem Routen von Verkehr, das unabhängig von der Verkehrsmatrix des Netzwerks ist. Also bietet die vorliegende Erfindung eine effiziente Nutzung von Netzwerkkapazität, ohne Kenntnis der Verkehrsmatrix des Netzwerks zu erfordern.
In einer Ausführungsform weisen Zwischenknoten 114 des Kommunikationsnetzwerks 110 aktuell keine jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren auf, die ihnen zugeordnet sind. Also kann das Routen von Verkehr durch das Netzwerk auf jeglichem konventionellen Verfahren zum Routen von Verkehr durch ein Netzwerk beruhen. In dieser Ausführungsform umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Anpassen von Verkehrsfluss innerhalb eines bestehenden Netzwerks. Wie in dieser Schrift beschrieben, kann wenigstens ein Set jeweiliger Verkehrsgewichtungsfaktoren verwendet werden, um den Verkehrsfluss innerhalb eines Netzwerks zu steuern.
In einer Ausführungsform werden jeweilige Verkehrsgewichtungsfaktoren für jeden der Zwischenknoten 114 erstellt. Die jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren werden verwendet, um das Routen von Verkehr von den ersten Knoten 112 zu den Zwischenknoten 114 anzupassen. In einer weiteren Ausführungsform werden nächste jeweilige Verkehrsgewichtungsfaktoren erstellt, für eine nächste Gruppe mehrerer Zwischenknoten, wobei die nächsten jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren funktionieren, das Routen von Verkehr von der ersten Gruppe mehrerer Zwischenknoten zu der nächsten Gruppe mehrere Zwischenknoten anzupassen. Da es keinerlei Limitierung in der Anzahl an Stufen von Zwischenknoten zwischen den Startknoten 112 und den Zielknoten 116 gibt, besteht keinerlei Limitierung in der Anzahl jeweiliger Verkehrsgewichtungsfaktoren, welche jenen Stufen von Zwischenknoten zugeordnet sind.
Das Erstellen der jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren, welche den Zwischenknoten 114 zugeordnet sind, wird durch wenigstens eines von mehreren Verfahren erreicht. In einer Ausführungsform werden die jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren durch ein Verwaltungssystem erstellt, durch Verwaltungssystem 120, wie abgebildet in 1, zum Beispiel. In dieser Ausführungsform werden die jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren danach an die ersten Knoten 112, die Zwischenknoten 114 und die Zielknoten 116 kommuniziert, zur Verwendung beim Routen des Verkehrs. In einer weiteren Ausführungsform werden die jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren von wenigstens einem der ersten Knoten 112, der Zwischenknoten 114 und der Zielknoten 116 bestimmt, und werden danach unter den Knoten innerhalb des Kommunikationsnetzwerks 110 kommuniziert. In beiden Ausführungsformen werden die jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren unter Verwendung jeglicher geeigneter Kommunikationsmittel zwischen Netzwerkelementen kommuniziert.
Das Anpassen von Verkehrsfluss in einem bestehenden Netzwerk über Verwaltungssystem 120 wird unter Verwendung wenigstens eines von mehreren Verfahren erreicht. In einer Ausführungsform liest das Verwaltungssystem 120 ein Softwareprogramm, führt das Softwareprogramm aus und kommuniziert die resultierenden Anweisungen zum Routen des Verkehrs an die Knoten in Kommunikationsnetzwerk 110. In dieser Ausführungsform werden die resultierenden Anweisungen zum Routen des Verkehrs verwendet, um den Verkehrsfluss innerhalb des Netzwerks anzupassen.
In einer weiteren Ausführungsform kommuniziert Verwaltungssystem 120 wenigstens einen Abschnitt eines Softwareprogramms an wenigstens einen der Knoten in Kommunikationsnetzwerk 110. In dieser Ausführungsform führt ein Knoten, welcher wenigstens einen Abschnitt eines Softwareprogramms empfängt, den empfangenen Abschnitt des Softwareprogramms aus, derart, dass die resultierenden Anweisungen zum Routen des Verkehrs von diesem Knoten verwendet werden, um den Fluss des Verkehrs innerhalb des Netzwerks anzupassen.
2 bildet ein Blockdiagramm höherer Ebene einer Steuerung ab, die zur Verwendung in der Architektur 100 des Kommunikationsnetzes in 1 geeignet ist. Konkret umfasst die exemplarische Steuerung 200 in 2 einen Prozessor 210, einen Speicher 220, zum Speichern unterschiedlicher Elementeverwaltungs-, Netzwerkverwaltungs-, Verkehrsverwaltungs- und Steuerprogramme 225, unterstützende Schaltungen 230, und Eingangs-/Ausgangsschaltung 240. Wie in 2 abgebildet, sind der Speicher 220, die unterstützenden Schaltungen 230 und die Eingabe-/Ausgabeschaltung 240 mit dem Prozessor 210 gekoppelt.
Der Prozessor 210 wirkt mit konventionellen unterstützenden Schaltungen 230 zusammen, wie etwa Stromversorgungen, Uhrenschaltungen, Cache-Speicher und Ähnlichem, sowie mit Schaltungen, die beim Ausführen der Programme 225 unterstützen, die in Speicher 220 gespeichert sind. Also ist es denkbar, dass einige der Prozessschritte, die in dieser Schrift als Softwareprozesse offenbart sind, innerhalb der Hardware implementiert werden können, zum Beispiel als die unterstützenden Schaltungen 230, die mit dem Prozessor 210 zusammenwirken, um verschiedene Schritte auszuführen.
Die Steuerung 200 umfasst Eingabe-/Ausgabeschaltung 240, die eine Schnittstelle zwischen den verschiedenen funktionalen Elementen der Steuerung 200 zum Kommunizieren mit dem Netzwerk 110 in 1 bildet. In einer Ausführungsform ist die Steuerung 200 in 2 als das Verwaltungssystem 120 in 1 implementiert. In dieser Ausführungsform kommuniziert, wie abgebildet in 1, Verwaltungssystem 120 mit Kommunikationsnetzwerk 110 über Kommunikationslink 130.
Wenngleich die Steuerung 200 in 2 als ein Rechner für allgemeine Zwecke abgebildet ist, der programmiert ist, verschiedene Funktionen zum Routen von Verkehr, gemäß der vorliegenden Erfindung, auszuführen, kann die Erfindung in Hardware implementiert werden, zum Beispiel als eine applikationsspezifische integrierte Schaltung. Es ist also beabsichtigt, dass die in dieser Schrift beschriebenen Prozessschritte breit zu interpretieren sind, als gleichermaßen durch Software oder durch Hardware auszuführen, entweder einzeln oder in Kombination.
3 bildet ein Ablaufschema eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ab. Konkret bildet 3 ein Ablaufschema eines Verfahrens 300 zum Routen von Netzwerkverkehr von wenigstens einem von mehreren ersten Knoten zu wenigstens einer Gruppe mehrerer Zwischenknoten ab, entsprechend jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren; und optional, wenigstens einem Zielknoten. Das Verfahren 300 in 3 wird mit Schritt 310 eingeleitet und fortgeführt zu Schritt 320, wo Verkehr durch wenigstens einen der mehreren ersten Knoten empfangen wird. Der Verkehr wird entsprechend einem beliebigen geeigneten Verfahren zum Durchführen dieser Funktionen, wie im Fach bekannt, empfangen und verarbeitet.
Mit Schritt 330 wird Netzwerkverkehr, der durch die mehreren ersten Knoten während des Schritts 320 empfangen wird, zu wenigstens einem der mehreren Zwischenknoten, entsprechend jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren, geroutet. Die Zwischenknoten, zu welchen der Netzwerkverkehr geroutet wird, sind nicht notwendigerweise direkt mit dem ersten Knoten gekoppelt, welcher den Netzwerkverkehr routet. In einer Ausführungsform endet das Verfahren 300 optional nach Schritt 330. In einer weiteren Ausführungsform wird Verfahren 300 fortgeführt zu Schritt 340.
Mit Schritt 340 bestimmen Zwischenknoten, die mit Schritt 330 Verkehr empfangen haben, ob der Verkehr direkt zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten geroutet werden soll, oder ob der Verkehr zu einer nächsten Gruppe mehrerer Zwischenknoten geroutet werden soll, bevor er zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten geroutet wird. Wenn der Verkehr zu einer nächsten Gruppe mehrerer Zwischenknoten geroutet werden soll, wird das Verfahren 300 fortgeführt zu Schritt 350. Wenn der Verkehr direkt zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten geroutet werden soll, wird das Verfahren 300 fortgeführt zu Schritt 360.
Mit Schritt 350 routen die Zwischenknoten, die zuletzt Netzwerkverkehr empfangen haben, diesen Verkehr zu der nächsten Gruppe mehrerer Zwischenknoten. In einer Ausführungsform wird das Routen von Netzwerkverkehr zu der nächsten Gruppe mehrerer Zwischenknoten unter Verwendung eines konventionellen Verfahrens zum Routen von Verkehr in einem Netzwerk durchgeführt, wie etwa von Routing-Algorithmen des Pfads der geringsten Kosten, Routing-Algorithmen des kürzesten Pfads, und Ähnlichem. In einer weiteren Ausführungsform wird das Routen von Verkehr zu der nächsten Gruppe mehrerer Zwischenknoten entsprechend jeweiligen nächsten Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren durchgeführt, welche der nächsten Gruppe mehrerer Zwischenknoten zugeordnet sind.
Die Schritte 340 und 350 werden danach rekursiv durchgeführt, bis der Verkehr zu den mehreren Zwischenknoten geroutet wird, welche den Verkehr direkt zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten routen werden. Sowie Verkehr von der letzten Gruppe mehrerer Zwischenknoten empfangen wird, welche den Verkehr direkt zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten routen, wird das Verfahren 300 fortgeführt zu Schritt 360.
Mit Schritt 360 routet die letzte Gruppe mehrerer Zwischenknoten, die Verkehr empfangen, diesen Verkehr zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten. Die Zielknoten, zu welchen der Verkehr geroutet wird, sind nicht notwendigerweise direkt mit den mehreren Zwischenknoten gekoppelt, von welchen der Verkehr geroutet wird. In einer Ausführungsform extrahiert, um den Zielknoten, für welchen ein Datenpaket beabsichtigt ist, der Zwischenknoten, welcher das Datenpaket routet, den Header des Datenpakets und liest ihn, um den beabsichtigten Zielknoten zu bestimmen.
Das Routen von Verkehr von der letzten Gruppe mehrerer Zwischenknoten zu den mehreren Zielknoten wird durch wenigstens eines von mehreren Verfahren erreicht. In einer Ausführungsform wird das Routen von Verkehr von der letzten Gruppe mehrerer Zwischenknoten zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten unter Verwendung eines konventionellen Verfahrens zum Routen von Verkehr in einem Netzwerk durchgeführt, wie etwa von Routing-Algorithmen des Pfads der geringsten Kosten, Routing-Algorithmen des kürzesten Pfads, und Ähnlichem.
In einer weiteren Ausführungsform wird das Routen von Verkehr von der letzten Gruppe mehrerer Zwischenknoten zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten entsprechend jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren durchgeführt, welche jedem der letzten Gruppe mehrerer Zwischenknoten zugeordnet sind. Nachdem der Netzwerkverkehr zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten geroutet worden ist, wird das Verfahren 300 fortgeführt zu Schritt 370, wo Verfahren 300 endet.
4 bildet ein Ablaufschema eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ab. Konkret bildet 4 ein Ablaufschema eines Verfahrens 400 ab, zum Routen von Netzwerkverkehr von mehreren ersten Knoten zu mehreren Zwischenknoten, entsprechend ersten jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren; und, optional, mehreren Zielknoten. Das Verfahren 400 in 4 wird mit Schritt 402 eingeleitet und fortgeführt zu Schritt 404, wo Verkehr durch mehrere erste Knoten empfangen wird. Der Netzwerkverkehr wird entsprechend einem beliebigen geeigneten Verfahren zum Durchführen dieser Funktionen, wie im Fach bekannt, empfangen und verarbeitet.
Mit Schritt 406 identifiziert jeder der mehreren ersten Knoten die Zwischenknoten, zu welchen der Verkehr zu routen ist. Die Zwischenknoten, zu welchen der Verkehr (die Datenpakete) zu routen ist, werden durch wenigstens eines von mehreren Verfahren bestimmt, umfassend die Verwendung von Signalverkehr mit Verwaltungssystem 120 über Kommunikationslink 130, wenigstens ein Nachschlagen in einer Tabelle innerhalb eines der mehreren ersten Knoten 112, Lesen jeweiliger Header der Datenpakete, und Ähnliches.
Mit Schritt 408 bestimmt jeder der mehreren ersten Knoten die jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren; die jedem der mehreren mit Schritt 406 bestimmten Zwischenknoten zugeordnet sind. Für jeden der mehreren ersten Knoten ergeben die jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren, die jedem der entsprechenden Gruppe mehrerer Zwischenknoten zugeordnet sind, eine Summe von eins (einhundert Prozent), wie oben beschrieben.
Mit Schritt 410 wird der Verkehr, welcher durch die mehreren ersten Knoten mit Schritt 404 empfangen wird, zu den mehreren Zwischenknoten geroutet, entsprechend jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren, welche jedem der mehreren Zwischenknoten zugeordnet sind. Die Zwischenknoten, zu welchen Verkehr geroutet wird, sind nicht notwendigerweise direkt gekoppelt mit den mehreren ersten Knoten, die den Verkehr routen. In einer Ausführungsform endet das Verfahren 400 optional nach Schritt 410. In einer weiteren Ausführungsform wird das Verfahren 400 fortgeführt zu Schritt 412.
Mit Schritt 412 bestimmt jeder der mehreren Zwischenknoten, ob der Netzwerkverkehr direkt zu den mehreren Zielknoten geroutet werden soll, oder ob der Verkehr zu einer nächsten Gruppe mehrerer Zwischenknoten geroutet werden soll, bevor er zu den mehreren Zielknoten geroutet wird. Wenn der Netzwerkverkehr zu einer nächsten Gruppe mehrerer Zwischenknoten geroutet wird, wird das Verfahren 400 fortgeführt zu Schritt 414. Wenn der Netzwerkverkehr direkt zu den mehreren Zielknoten geroutet wird, wird das Verfahren 400 fortgeführt zu Schritt 420.
Die Schritte 414, 416 und 418, wie abgebildet in 4, entsprechen den Schritten 406, 408 und 410, wie abgebildet in 4 und in dieser Schrift beschrieben, und werden auf im Wesentlichen dieselbe Weise durchgeführt. An Stelle der ersten jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren, welche der ersten Gruppe mehrerer Zwischenknoten zugeordnet sind, werden die Schritte 414, 416 und 418, entsprechend jeweiligen nächsten Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren durchgeführt, welche jedem der nächsten Gruppe mehrerer Zwischenknoten zugeordnet sind.
Die Schritte 412, 414, 416 und 418 werden danach rekursiv durchgeführt, bis der Netzwerkverkehr zu den mehreren Zwischenknoten geroutet wird, die den Netzwerkverkehr direkt zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten routen werden. Sowie der Verkehr von jedem der mehreren Zwischenknoten empfangen wird, die den Verkehr direkt zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten routen, wird das Verfahren 400 fortgeführt zu Schritt 420.
Mit Schritt 420 routet jeder der letzten Gruppe mehrerer Zwischenknoten, welcher den Verkehr empfängt, den Verkehr zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten. Die Zielknoten, zu welchen der Verkehr geroutet wird, sind nicht notwendigerweise direkt mit jedem der mehreren Zwischenknoten gekoppelt, von welchen der Verkehr geroutet wird. In einer Ausführungsform werden die Zielknoten, zu welchen der Verkehr geroutet wird, durch die Zwischenknoten bestimmt, von welchen der Verkehr geroutet wird (durch Zugreifen auf jeweilige Header jedes der Datenpakete). Das Routen von Verkehr von der letzten Gruppe mehrerer Zwischenknoten zu den mehreren Zielknoten wird durch wenigstens eines von mehreren Verfahren erreicht.
In einer Ausführungsform wird das Routen von Verkehr von jedem der letzten Gruppe mehrerer Zwischenknoten zu wenigstens einem von mehreren Zielknoten unter Verwendung eines konventionellen Verfahrens zum Routen von Verkehr innerhalb eines Netzwerks durchgeführt, etwa von Routing-Algorithmen des Pfads der geringsten Kosten, Routing-Algorithmen des kürzesten Pfads, und Ähnlichem. In einer weiteren Ausführungsform wird das Routen von Verkehr von jedem der letzten Gruppe mehrerer Zwischenknoten zu wenigstens einem von mehreren Zielknoten, entsprechend jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren, durchgeführt, welche jedem der letzten Gruppe mehrerer Zwischenknoten zugeordnet sind. Nachdem der Verkehr zu wenigstens einem der mehreren Zielknoten geroutet worden ist, wird das Verfahren 400 fortgeführt zu Schritt 422, wo Verfahren 400 endet.
5 bildet ein Ablaufschema eines Verfahrens gemäß der Erfindung ab. Konkret bildet 5 ein Ablaufschema eines Verfahrens 500 zum Anpassen von Verkehrsfluss innerhalb eines bestehenden Netzwerks ab, welches mehrere erste Knoten aufweist, mehrere Zwischenknoten und mehrere Zielknoten. Das Verfahren 500 in 5 wird mit Schritt 510 eingeleitet und fortgeführt zu Schritt 520.
Mit Schritt 520 werden die jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren, welche den mehreren Zwischenknoten zugeordnet sind, erstellt. Wie oben beschrieben, entsprechen die jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren dem Anteil des an einem der mehreren ersten Knoten empfangenen Verkehrs, welcher zu einem der mehreren Zwischenknoten geroutet wird, welche diesem ersten Knoten zugeordnet sind.
In einer Ausführungsform werden die jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren von dem Verwaltungssystem 120 bestimmt, und an Kommunikationsnetzwerk 110 kommuniziert, über Kommunikationslink 130. In einer weiteren Ausführungsform werden die jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren durch wenigstens einen der mehreren ersten Knoten, der mehreren Zwischenknoten und der mehreren Zielknoten berechnet, und unter den Knoten innerhalb des Kommunikationsnetzwerks 110 kommuniziert. Für jeden der mehreren ersten Knoten ergeben die jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren eine Summe von eins (einhundert Prozent).
Mit Schritt 530, folgend dem Erstellen der jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren, wird das Routen von Verkehr innerhalb des Netzwerks entsprechend den jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren angepasst. Das Routen von Verkehr entsprechend erstellten jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren wird unter Verwendung eines beliebigen geeigneten, in dieser Schrift beschriebenen, Verfahrens zum Routen von Verkehr erreicht. Das Verfahren 500 wird danach fortgeführt zu Schritt 540, wo das Verfahren 500 endet.
In einer Ausführungsform gemäß dem oben beschriebenen Verfahren 500, in welcher wenigstens eine weitere Gruppe mehrerer Zwischenknoten verwendet wird, um Verkehr von den mehreren ersten Knoten zu den mehreren Zielknoten zu routen, werden weitere jeweilige Verkehrsgewichtungsfaktoren erstellt, derart, dass jeder der wenigstens einen Gruppe mehrerer Zwischenknoten, ihm zugeordnet, die weiteren jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren aufweist. In dieser Ausführungsform ist das Routen von Verkehr innerhalb des Netzwerks ferner entsprechend den weiteren Verkehrsgewichtungsfaktoren angepasst.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen können die jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren derart berechnet und erstellt werden, dass ein Pfad, welcher eine im Wesentlichen konstante Nutzung aufweist, zwischen zwei Knoten eines Kommunikationsnetzwerks erstellt wird. Wie oben beschrieben, ist die Gesamtkapazität des Pfads, welcher eine im Wesentlichen konstante Nutzung aufweist, gegeben durch die Gleichung Θ_jR_i + Θ_iC_j. In dieser Gleichung stellt der erste Term Θ_jR_i die Menge an Netzwerkverkehr dar, welcher von Knoten_i zu Knoten_j geroutet wird, welcher sich aktuell in der ersten Phase des Routens (illustrativ von einem der ersten Knoten 112 zu einem der Zwischenknoten 114) befindet. In ähnlicher Weise stellt der zweite Term Θ_iC_j die Menge an Netzwerkverkehr dar, welcher von Knoten_i zu Knoten_j geroutet wird, welcher sich aktuell in einer zweiten Phase des Routens (illustrativ von einem der Zwischenknoten 114 zu einem der Zielknoten 116) befindet.
In dem ersten Term Θ_jR_i ist Θ_j der Knoten_j zugeordnete Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktor, und R_i ist die gesamte Eingangskapazität von Knoten_i. In dem zweiten Term Θ_iC_j ist Θ_i der Knoten_i zugeordnete Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktor, und C_j ist die gesamte Ausgangskapazität von Knoten_j. Wie oben beschrieben, stellen die Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren Θ_i und Θ_j den Anteil des Verkehrs dar, welcher, zu jenen jeweiligen Knoten, von den ersten Knoten 112 geroutet wird. Also ist die gesamte Menge an Verkehr zwischen Knoten_i und Knoten_j (und daher die gesamte zwischen Knoten_i und Knoten_j erforderliche Menge an Kapazität) unabhängig von der Verkehrsmatrix des Kommunikationsnetzwerks 110.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Verkehr an den mehreren ersten Knoten auf der Paketebene aufgeteilt, derart, dass die Pakete, die zu derselben Verbindung gehören, unterschiedliche Pfade nehmen, von einem der ersten Knoten zu einem der mehreren Zielknoten. In dieser Ausführungsform können Pakete, welche unterschiedliche Pfade nehmen, unterschiedliche Netzwerklatenzen erleiden, und können daher aus der Reihenfolge am Zielknoten ankommen. In dieser Ausführungsform ist die Verwendung wenigstens eines Puffers zum erneuten Anordnen am Zielknoten erforderlich, um die Pakete einer Verbindung erneut in die korrekte Reihenfolge zu bringen.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Verkehr an den mehreren ersten Knoten auf der Flussebene aufgeteilt, derart, dass die Pakete, die zu derselben Verbindung gehören, denselben Pfad zurücklegen, von einem der mehreren ersten Knoten zu einem der mehreren Zielknoten. In dieser Ausführungsform werden Flussstatusinformationen an jedem der mehreren Zwischenknoten aufgenommen. Eine Flussebene weist, ihr zugeordnet, einen Port des ersten Knotens auf, eine Adresse des ersten Knotens, einen Port des Zielknotens, eine Adresse des Zielknotens und ein Protokoll. Das Protokoll ist ein beliebiges geeignetes Protokoll zum Routen von Verkehr von einem ersten Knoten zu einem Zielknoten, während der Flussstatus aufgenommen wird.
Wie in dieser Schrift erörtert, umfasst, in einer Ausführungsform, die Erfindung ein Verfahren zum Routen von Verkehr zu einem Zielknoten über einen Nicht-Zielknoten, innerhalb eines Kommunikationspfads, der angepasst ist, Verkehr zu dem Zielknoten zu befördern. In dieser Ausführungsform ordnet der Nicht-Zielknoten einen Verkehrsgewichtungsfaktor wenigstens einem von mehreren Knoten zwischen dem Nicht-Zielknoten und dem Zielknoten zu, und der Nicht-Zielknoten routet jeweilige Abschnitte des Verkehrs zu den Zwischenknoten, entsprechend den jeweiligen Verkehrsgewichtungsfaktoren.
In den in dieser Schrift beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen kann die Abhängigkeit der Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren von den ersten Knoten und den Zielknoten variieren. In einer Ausführungsform sind die Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren sowohl unabhängig von den mehreren ersten Knoten als auch von den mehreren Zielknoten. In einer weiteren Ausführungsform sind die Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren abhängig von den mehreren ersten Knoten und unabhängig von den mehreren Zielknoten. In einer weiteren Ausführungsform sind die Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren sowohl abhängig von den mehreren ersten Knoten als auch von den mehreren Zielknoten.
In den Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben ausführlich beschrieben, ist Kenntnis des tatsächlichen Verkehrs innerhalb eines Netzwerks nicht erforderlich, um das Routen des Verkehrs durch das Netzwerk zu optimieren. Vielmehr ist nur Kenntnis der Eingangs- und Ausgangskapazitäten, welche jedem der Knoten im Netzwerk zugeordnet sind, erforderlich, um das Routen des Verkehrs durch das Netzwerk zu optimieren.
Wenngleich verschiedene Ausführungsformen, welche die Lehren der vorliegenden Erfindung verkörpern, in dieser Schrift ausführlich gezeigt und beschrieben sind, kann der Durchschnittsfachmann ohne Schwierigkeit zahlreiche weitere variierte Ausführungsformen erdenken, welche dennoch stets diese Lehren verkörpern.

Claims

Verfahren zum Routen von Verkehr an einem ersten Knoten (112), umfassend: Empfangen (320) von Verkehr an dem ersten Knoten (112), wobei der Verkehr angepasst ist, zu jedem von mehreren Zwischenknoten (114) geroutet zu werden; Bestimmen (330), für jeden der Zwischenknoten (114), eines Verkehrsgewichtungsfaktors, der einen Prozentanteil des empfangenen Verkehrs angibt, welcher zu jedem der mehreren Zwischenknoten (114) zu routen ist; und Routen (330) jeweiliger Abschnitte des Verkehrs von dem ersten Knoten (112) zu jedem der mehreren Zwischenknoten (114) entsprechend den jeweiligen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schritte des Empfangens (320), Bestimmens (330) und Routens (330) an jedem von mehreren ersten Knoten (112) in einem Netzwerk durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Routen (330) jeweiliger Abschnitte des Verkehrs unabhängig von einer Verkehrsmatrix durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehreren Zwischenknoten (114) Verkehr zu wenigstens einer weiteren Gruppe mehrerer Zwischenknoten (114) routen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei Verkehr von den mehreren Zwischenknoten (114) zu der wenigstens einen weiteren Gruppe mehrerer Zwischenknoten (114) entsprechend jeweiligen zusätzlichen Zwischenknoten-Verkehrsgewichtungsfaktoren geroutet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehreren Zwischenknoten (114) Verkehr zu wenigstens einem Zielknoten (116) routen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Routen von Verkehr an dem ersten Knoten (112) auf wenigstens einer von einer Paketebene und einer Pfadflussebene durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Anpassen (530) wenigstens eines der Verkehrsgewichtungsfaktoren auf eine Weise, die dazu tendiert, eine konstante Nutzung eines Pfads zu bewirken.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die konstante Nutzug des Pfads eine Kapazität aufweist, welche durch θ_jR_i + θ_iC_j gegeben ist, wobei θ_jR_i einer Menge an Verkehr entspricht, welcher von einem Knoten_i zu einem Knoten_j, in einer ersten Phase des Routens, geroutet wird, und θ_iC_j einer Menge an Verkehr entspricht, welcher von einem Knoten_i zu einem Knoten_j, in einer zweiten Phase des Routens, geroutet wird.