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Bereich der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf Telekommunikation. Speziell bezieht sich
die Erfindung auf ein neues und fortschrittliches Verfahren und
ein System zum Routen von Paketen auf eine verteilte und dynamische
Weise.
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Stand der Technik
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Entsprechend
dem Stand der Technik sind zahlreiche Routing-Anordnungen für paketvermittelte Telekommunikationsnetzwerke,
wie z.B. Netzwerke, welche das Internet-Protokoll (IP) implementieren, bekannt.
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Ein
Telekommunikationsnetz weist einen Satz von Knoten und ein Medium
auf, welches diese verbindet. In einem paketvermittelten Telekommunikationsnetz
sind die Daten, welche von dem Quellknoten zu dem Zielknoten zu übertragen
sind, gewöhnlicherweise
in einen Satz von Datenpaketen aufgeteilt, welche jeweils über ihre
eigenen Routen zu dem Zielknoten übertragen bzw. gesendet werden.
Gewöhnlicherweise
sind der Quellknoten und der Zielknoten in unterschiedlichen Netzen
angeordnet, so dass die Datenpakete über mehrere unterschiedliche
Netze laufen können.
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Entsprechend
dem Stand der Technik weist ein einzelnes Netz typischerweise zahlreiche
Knoten auf, welche die Routing-Information,
d.h. Router, implementiert haben. Wenn ein Datenpaket von dem Quellknoten
zu dem Zielknoten läuft,
so bewegt es sich von einem Router zu einem anderen. Jeder Router
hält eine
Routing-Tabelle vor, welche einen Satz von Zieladress-Präfixen und "hext-Hop"- bzw. "Nächster-Sprung"-Adressen aufweist,
welche zu ihnen gehören.
Der Term "hext Hop" bzw. „Nächster Sprung" wird so benutzt,
dass damit ein Router gemeint ist, für welchen es vorteilhaft ist,
das Datenpaket als Nächstes
auf seinem Weg in Richtung des Zieles zu führen. Wenn das Paket an einem
Router ankommt, liest dieser Router die Zieladresse des Zielknotens
des Datenpaketes. Typischerweise gewinnt der Router, wenn die gelesene
Zieladresse nicht in dem gleichen Netz wie dieser Router angeordnet
ist, aus seiner Routing-Tabelle die "hext-Hop"-Adresse, welche zu dem Netzwerkteil
der Zieladresse gehört,
d.h. zu der Zieladressen-Präfix des
Datenpaketes, und sendet das Datenpaket zu diesem bestimmten nächsten Hop
bzw. Sprung.
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Der
Router, welcher als der nächste
Hop funktioniert, tut dasselbe. Auf diese Weise läuft das Datenpaket
von einem Router zu einem anderen, bis es an einem derartigen Router
ankommt, welcher in dem gleichen Netz wie der Zielknoten angeordnet
ist, wodurch der infrage stehende Router typischerweise das Datenpaket
direkt zu der Zieladresse sendet. Der bestimmte nächste Hop
kann in einem anderen Netz als der Router dieses Momentes angeordnet
sein. Jedoch ist häufig
der bestimmte nächste
Hop in dem gleichen Netz wie der Router dieses Momentes angeordnet,
wodurch das Datenpaket über
mehrere unterschiedliche Router auf seinem Weg durch ein individuelles
Netz läuft.
Jeder Router trifft seine eigene Routing-Entscheidung.
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Unterschiedliche
Variationen des oben beschriebenen Routings entsprechend dem Stand
der Technik sind bekannt. In den letzten Jahren wurde das so genannte
CIDR-Adressieren allgemein üblich (Classless
Interdomain Routing bzw. Klassenloses Interdomäne-Routing, CIDR). Dabei ist
ein Satz von Zieladress-Präfixen einer
Routing-Tabelle gruppiert, um eine Gruppe basierend auf den Netz-Topologien zu
bilden. Dies gestattet es, die Anzahl von Einträgen in der Routing-Tabelle
zu reduzieren. Jedoch kann dies dazu führen, dass einige Zieladressen
mehreren unterschiedlichen Zieladress-Präfixen der Routing-Tabelle entsprechen.
In diesem Fall muss man aus den unterschiedlichen Zieladresse-Präfixen der Routing-Tabelle
die am meisten geeignete, d.h. die längste wählen. Falls die Alternativen
beipielsweise 208.12.16/20 und 208.12.21/24 sind, dann wird 208.12.21/24
gewählt,
da es länger
ist, d.h. 24 Bits lang.
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Diese
Operation wird die längste
Anpassoperation oder die längste
Anpass-Präfixoperation
genannt.
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Das
Problem beim herkömmlichen
Routing ist jedoch die Ineffizienz, welche aus der Tatsache herrührt, dass
die Routing-Entscheidung
für jedes Paket
in jedem Router durchgeführt
wird. Im Falle der IP-Netze werden die Routing-Entscheidungen an
der L3-Schichtebene (Ebene 3, L3) getroffen, d.h. an der Netzschichtebene,
was dazu führt,
dass das Detektieren von Fehlern, diese zu lokalisieren und sie
auszugleichen, auch in der L3-Schichtebene durchgeführt werden
muss. Dies geht sehr langsam, verglichen z.B. mit einer Situation,
in welcher diese Prozeduren in der L2-Schichtebene (Ebene 2, L2)
durchgeführt
werden können,
d.h. in der Datenverbindungs-Schichtebene. Außerdem folgt aus der großen Anzahl
von Routing-Knoten, dass die Router unvermeidlich sehr kompliziert
sein werden, um eine tragbare Leistungsfähigkeit zu erreichen.
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Außer dem
oben beschriebenen herkömmlichen
Routen ist auch ein so genanntes Fluss-Routen bekannt. Jedoch müssen darin
die unterschiedlichen Flüsse
klassifiziert werden, und der Status der Daten jedes Flusses muss
in jedem Router beibehalten werden, was die Router sehr komplex
macht. Außerdem
muss sogar beim Fluss-Routen das Detektieren, das Lokalisieren und
das Ausgleichen der Fehler in der L3-Schichtebene durchgeführt werden,
welche langsam ist.
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Außerdem ist
das so genannte MPLS-Routen bekannt (Multiprotocol Label Switching
bzw. Multiprotokoll-Kennungsvermitteln, MPLS). Jedoch erfordert
das Benutzen desselben, dass ein Teil des gesamten Netzwerkes auf
MPLS basiert. Außerdem muss
der Zustand jedes Pfades in jedem Router aufrechterhalten werden,
was die Router sehr komplex macht. Außerdem sind im Falle des MPLS-Routens das
TE-Routen (Traffic Engineering bzw. die Verkehrstechnik, TE) und
die Fehlertoleranz sehr kompliziert. In dem Fall, dass das Netzwerk
groß ist
und es eine Vielzahl an Qualitätsklassen
gibt, nimmt die Anzahl der Pfade stark zu.
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Außerdem nutzt
das MPLS-Routen vorkonfigurierte Pfade, was zu einer begrenzten
Dynamik führt.
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Im
Stand der Technik ist außerdem
das
US-A-5825772 enthalten,
welches verteilte, verbindungsorientierte Dienste für Vermittlungskommunikationsnetze
darstellt.
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Aufgabe der Erfindung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neues Verfahren
und System zu veröffentlichen,
welche die zuvor erwähnten
Nachteile eliminiert oder sie wenigstens signifikant vermindert. Eine
spezielle Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und
ein System zu veröffentlichen,
welche es ermöglichen,
Pakete auf eine verteilte und dynamische Weise in paketvermittelten
Telekommunikationsnetzen zu routen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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In
der vorliegenden Erfindung werden Pakete in einer verteilten und
dynamischen Weise über
eines oder mehrere interne Telekommunikationsnetze geroutet. Die
internen Telekommunikationsnetze weisen jedes ein oder mehrere Randeinrichtungen
auf. Jede Randeinrichtung verbindet das interne Netz zu einem oder
mehreren externen Telekommunikationsnetzen. Die internen und externen
Netze sind paketvermittelt.
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Der
Term "Internal Telecommunication
Network bzw. Internes Telekommunikationsnetz" bezieht sich auf ein Telekommunikationsnetz,
welches das Routen entsprechend der vorliegenden Erfindung implementiert.
Der Ausdruck "External
Telecommunication Network bzw. Externes Telekommunikationsnetz" bezieht sich auf
ein Telekommunikationsnetz, welches das Routen der Erfindung nicht
implementiert. Der Term "Edge
Device bzw. Randeinrichtung" bezieht
sich auf einen Knoten des Netzes, welcher an der Peripherie des
Netzes angeordnet ist, d.h. welcher zusätzlich zu seinem eigenen Netz
auch an einen Knoten eines anderen Netzes angeschlossen wird.
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Ein
Datenpaket wird von einem externen Telekommunikationsnetz für eine Quellenrandeinrichtung
empfangen. Als Nächstes
wird eine Next-Hop-Adresse bzw. Adresse des nächsten Sprungs entsprechend
der Zieladressen-Präfix
des empfangenen Datenpaketes in der Quellenrandeinrichtung bestimmt.
Der Term "Source
Edge Device bzw. Quellenrandeinrichtung" bezieht sich auf eine derartige Randeinrichtung,
welche ein Datenpaket von einem externen Telekommunikationsnetz
empfängt.
Dadurch kann jede Randeinrichtung eines internen Telekommunikationsnetzes
als die Quellenrandeinrichtung funktionieren bzw. dienen.
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Entsprechend
der Erfindung werden als Nächstes
die Adressen- und
die Netz-Schnittstelle einer Zielrandeinrichtung entsprechend dem
nächsten Hop
bzw. Sprung, welcher in der Quellenrandeinrichtung bestimmt wurde,
bestimmt. Danach wird ein Übertragungspaket
in der Quellenrandeinrichtung erzeugt, welches an die bestimmte
Zielrandeinrichtung adressiert ist, wobei das Übertragungspaket das empfangene
Datenpaket und die Adresse des bestimmten nächsten Hops bzw. Sprungs ebenso
wie eine Netzschnittstelle, d.h. einen Port bzw. Anschluss der bestimmten
Zielrandeinrichtung, aufweist. Der Term "Target Edge Device bzw. Zielrandeinrichtung" bezieht sich auf
die Randeinrichtung, an welche das erzeugte Übertragungspaket adressiert
ist. Dadurch kann jede Randeinrichtung eines internen Telekommunikationsnetzes
als die Zielrandeinrichtung dienen.
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Als
Nächstes
wird das erzeugte Übertragungspaket
von der Quellrandeinrichtung zu der bestimmten Zielrandeinrichtung über ein
oder mehrere interne Telekommunikationsnetze in der Datenverbindungsschichtebene übertragen.
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In
der Zielrandeinrichtung sind das Datenpaket und die Adresse des
nächsten
Sprungs ebenso wie die Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtung
von dem empfangenen Übertragungspaket
getrennt. Danach wird das Datenpaket weiter über die Netzschnittstelle der
Zielrandeinrichtung basierend auf der Adresse des nächsten Sprungs
weiter gesendet.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird beim Weitersenden des Datenpaketes von der Netzschnittstelle
der Zielrandeinrichtung bestimmt, ob die Adresse des nächsten Sprungs
eine individuelle Adresse oder eine Netzadresse ist. In dem Fall,
dass es eine individuelle Adresse ist, wird das Datenpaket zu der
Adresse des nächsten
Sprungs gesendet. In dem Fall, dass es eine Netzadresse ist, wird
das Datenpaket zu der Zieladresse, welche darin enthalten ist, gesendet.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird eine oder werden mehrere Randeinrichtungs-Netzrouting-Informationen,
welche die Zieladressen-Präfixe
und entsprechende Adressen des nächsten Sprungsn
aufweisen, ebenso wie Vermittlungsinformation des Netzes, welches
die Adressen des nächsten
Sprungs und Netzschnittstellen der entsprechenden Zielrandeinrichtungen
aufweisen, aufrecht- bzw. beibehalten.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird beim Empfangen von neuer oder veränderter
Netzrouting-Information für
die Randeinrichtung von einem externen Telekommunikationsnetz die
Routing- und/oder Vermittlungsinformation, welche durch die infrage
stehende Randeinrichtung aufrechterhalten wird, aktualisiert, und
es wird aus der empfangenen Netzrouting-Information und der dazugehörenden Netzvermittlungsinformation
ein aktuelles Paket erzeugt, welches an eine oder mehrere andere
Randeinrichtungen gesendet wird.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird beim Empfangen eines aktuellen Paketes für die Randeinrichtung
die Netzrouting- und/oder
Vermittlungsinformation, welche durch die infrage stehende Randeinrichtung
aufrechterhalten wird, falls notwendig, basierend auf dem empfangenen
aktuellen Paket aktualisiert.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird die Netzrouting-Information, welche in dem empfangenen
aktuellen Paket enthalten ist, zu einem oder mehreren der externen
Netze gesendet, an welche die infrage stehende Randeinrichtung angeschlossen
ist.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist ein erstes internes Telekommunikationsnetz an
ein zweites internes Telekommunikationsnetz mit Hilfe eines Gateways
zum Übertragen
von Übertragungspaketen
und aktuellen Paketen zwischen den infrage stehenden Netzen angeschlossen.
Es wird in dem Gateway die Routing- und die Vermittlungsinformation
für beide
interne Netze getrennt aufrechterhalten.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird beim Empfangen eines aktuellen Paketes von einem ersten
internen Telekommunikationsnetz für das Gateway die Routing-
und/oder Vermittlungsinformation des ersten internen Telekommunikationsnetzes, welches
durch das Gateway aufrechterhalten bzw. gewartet wird, falls notwendig,
aktualisiert; das empfangene aktuelle Paket wird durch Ersetzen
der Netzschnittstellen der Zielrandeinrichtungen derselben mit der
Netzschnittstelle des infrage stehenden Gateways modifiziert. Das
modifizierte aktuelle Paket wird zu einer oder mehreren Randeinrichtungen
eines zweiten externen Telekommunikationsnetzes übertragen, und die Routing-
und/oder Vermittlungsinformation des Netzes, welches durch die Randeinrichtungen
gewartet wird, welche das modifizierte aktuelle Paket empfangen
haben, wird, wenn notwendig, aktualisiert.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird ein Übertragungspaket
von der Quellenrandeinrichtung des zweiten internen Telekommunikationsnetzes,
welches das aktuelle Paket empfing, zu der Zielrandeinrichtung des
ersten internen Telekommunikationsnetzes übertragen, wobei die Netzschnittstelle der
Zielrandeinrichtung des Übertragungspaketes durch
die Netzschnittstelle des Gateways ersetzt wird. Das Übertragungspaket
wird zu der Netzschnittstelle des Gateways übertragen. Die Vermittlungsinformation,
welche durch das Gateway aufrechterhalten wird, wird benutzt, um
die Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtung des empfangenen Übertragungspaketes
zu bestimmen. Die Netzschnittstelle des Gateways, welche in dem Übertragungspaket
enthalten ist, wird durch die bestimmte Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtung
ersetzt. Schließlich
wird das Übertragungspaket
von dem Gateway weiter zu der Zielrandeinrichtung, welche infrage
steht, übersendet.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird beim Empfangen eines Datenpaketes vom Multicast-Typ
von einem externen Telekommunikationsnetz für die Quellenrandeinrichtung
dieses an die Multicast-Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtungen übertragen.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung sind dienstklassenspezifische Warteschlangen in einer oder
mehrerer Randeinrichtungen und/oder Gateways angeordnet.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung sind eines oder mehrere der internen und/oder externen Telekommunikationsnetze
IP-Netze, wobei
dies ein Telekommunikationsnetz ist, welches das Internet-Protokoll
(IP) implementiert.
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Verglichen
mit dem Stand der Technik besitzt die vorliegende Erfindung den
Vorteil, dass sie das Implementieren sehr effizienter verteilter
Router gestattet. Die Effizienz basiert auf der Tatsache, dass gerade
eine Routing-Entscheidung für
ein Paket getroffen wird, welches ein internes Telekommunikationsnetz
betritt. Mit anderen Worten, wenn das Paket an der Quellenrandeinrichtung
ankommt, wird zur gleichen Zeit eine Entscheidung getroffen, zu
welcher Zielrandeinrichtung das Paket zu routen ist. Basierend auf
der getroffenen Routing-Lösung
wird das Paket zu der Zielrandeinrichtung über ein internes Telekommunikationsnetz
in der L2-Schichtebene übertragen.
Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Routing
läuft dadurch
das Paket auf seinem Weg durch das Netz nicht über mehrere unterschiedliche Router,
wobei es in jedem von diesen eine neue Routing-Entscheidung in der L3-Schichtebene
durchführen
würde.
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Außerdem ist
das Routen entsprechend der vorliegenden Erfindung sehr fehlertolerant,
da, wenn das Paket entlang des gesamten Weges von der Quellenrandeinrichtung
zu der Zielrandeinrichtung in der L2-Schichtebene übertragen
wird, das Detektieren, Lokalisieren und Ausgleichen von Fehlern
in der L2-Schichtebene
in der Größenordnung
von Millisekunden durchgeführt
werden kann, was beträchtlich schneller
ist, als wenn diese Prozeduren in der L3-Schichtebene auszuführen sind,
wie dies beim herkömmlichen
Routen der Fall ist.
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Liste der Figuren
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In
dem folgenden Abschnitt wird die Erfindung mit Hilfe der beigefügten Beispiele
der Ausführungsform
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 schematisch
ein Verfahren der Erfindung wiedergibt;
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2a schematisch
ein System der Erfindung wiedergibt;
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2b schematisch
eine Randeinrichtung der Erfindung detaillierter wiedergibt; und
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2c schematisch
ein Gateway der Erfindung detaillierter wiedergibt.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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1 ist
ein Ablaufdiagramm, welches anhand eines Beispiels ein Verfahren
der Erfindung beschreibt, mit Hilfe dessen Verfahrenspakete auf
eine verteilte und dynamische Weise über ein oder mehrere interne
paketvermittelte Telekommunikationsnetze geroutet werden.
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In
dem Verfahren, welches in 1 anhand eines
Beispiels gezeigt wird, wird ein Datenpaket von einem externen paketvermittelten
Telekommunikationsnetz für
eine Quellenrandeinrichtung empfangen, Schritt 10. Als
Nächstes
wird in der Quellen randeinrichtung die Next-Hop- bzw. Adresse des
nächsten Sprungs
bestimmt, welche der Zieladressen-Präfix des empfangenen Datenpaketes
entspricht, Schritt 11.
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Außerdem bestimmt
das Verfahren, wie es in 1 anhand eines Beispiels gezeigt
wird, die Adresse und die Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtung,
welche dem nächsten
Sprung entspricht, welcher in der Quellenrandeinrichtung bestimmt
wurde, Schritt 12. Danach wird im Schritt 13 in
der Quellenrandeinrichtung ein Übertragungspaket
gebildet, welches an die bestimmte Zielrandeinrichtung adressiert
ist, welches das empfangene Datenpaket aufweist, ebenso wie die
bestimmte Adresse des nächsten
Sprungs und die Netzschnittstelle der bestimmten Zielrandeinrichtung.
Als Nächstes
wird im Schritt 14 das gebildete Übertragungspaket von der Quellenrandeinrichtung
zu der bestimmten Zielrandeinrichtung über ein oder mehrere interne
Telekommunikationsnetze auf der Datenverbindungsschichtebene übertragen.
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In
der Zielrandeinrichtung werden das Datenpaket und die Adresse des
nächsten
Sprungs ebenso wie die Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtung
von dem empfangenen Übertragungspaket
getrennt, Schritt 15. Schließlich wird im Schritt 16 bestimmt,
ob die Adresse des nächsten
Sprungs eine individuelle Adresse oder eine Netzwerkadresse ist. Im
Falle, dass es eine individuelle Adresse ist, d.h. eine Adresse
des nächsten
Routers, wird das Datenpaket weiter zu der Adresse des nächsten Sprungs über die
Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtung gesendet. Im Falle, dass
es eine Netzadresse ist, bedeutet dies, dass der Endempfänger des
Datenpaketes in dem gleichen Teilnetz wie die Netzschnittstelle der
infrage stehenden Zielrandeinrichtung angeordnet ist, so dass das
Datenpaket über
die Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtung direkt weiter zu der Zieladresse
gesendet wird, die darin enthalten ist.
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2a ist
ein Ablaufdiagramm, welches die Komponenten eines beispielhaften
Systems der Erfindung auf allgemeiner Ebene zeigt. 2b ist
ein Ablaufdiagramm, welches detaillierter die Komponenten der Randeinrichtung
RL1 darstellt, wie sie in 2a anhand
eines Beispiels gezeigt werden. Der Rest der Randeinrichtungen,
wie sie in 2a gezeigt werden, sind entsprechend. 2c ist
ein Ablaufdiagramm, welches detaillierter die Komponenten des Gateways
GW darstellt, wie es in 2a anhand eines
Beispiels gezeigt wird. Das System, wie es in den 2a, 2b und 2c gezeigt
ist, gestattet das Routen von Paketen auf eine verteilte und dynamische
Weise.
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Das
System, wie es in den 2a, 2b und 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, weist paketvermittelte interne Telekommunikationsnetze
SV1, SV2 sowie paketvermittelte externe Telekommunikationsnetze
UV1, UV2, UV3, UV4 und UV5 auf. Außerdem weist das System, wie
es in den 2a, 2b und 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, die Randeinrichtungen RL1, RL2, RL3 und
RL5 zum Empfangen von Datenpaketen von externen Telekommunikationsnetzen
auf. Die Randeinrichtungen RL1, RL2 und RL3 wurden in Zusammenhang
mit dem internen Telekommunikationsnetz SV1 angeordnet, und die
Randeinrichtungen RL4 und RL5 wurden in Verbindung mit dem internen
Telekommunikationsnetz SV2 angeordnet.
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Es
muss festgestellt werden, dass, obwohl in 2a der
Klarheit der Figur wegen jede Randeinrichtung nur mit einem externen
Telekommunikationsnetz verbunden ist, eine oder mehrere Randeinrichtungen
auch mit mehreren externen Telekommunikationsnetzen verbunden werden
können.
In dem System, wie es in den 2a, 2b und 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, sind die internen Telekommunikationsnetze
SV1, SV2 und die externen Telekommunikationsnetze UV1, UV2, UV3, UV4
und UV5 IP-Netze.
Jede Randeinrichtung kann an ein externes Telekommunikationsnetz
in einer an sich bekannten Weise angeschlossen werden, wie z.B. über eine
BGP-Schnittstelle (Border Gateway Protocol bzw. Grenz-Gateway-Protokoll) über eine OSPF-Schnittstelle
(Open Shortest Path First bzw. Offener kürzester Pfad zuerst) oder über eine ISIS-Schnittstelle
(Intermediate System to Intermediate System bzw. Zwischensystem
zu Zwischensystem).
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Außerdem weisen
in dem System, wie es in den 2a, 2b und 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, die Randeinrichtungen RL1, RL2, RL3,
RL4 und RL5 jeweils eine Routing-Tabelle RT1, RT2, RT3, RT4, RT5
auf, um die Adresse des nächsten
Sprungs entsprechend der Zieladressen-Präfix des empfangenen Datenpaketes
zu bestimmen. Außerdem
wurden die Routing-Tabellen RT1, RT2, RT3, RT4, RT5 so angeordnet,
dass sie die Routing-Information
des Netzes aufrechterhalten, welche die Zieladressen-Präfixes und
die Adressen des nächsten
Sprungs, die diesen entsprechen, aufweisen. Eine Routing-Tabelle
kann implementiert werden, indem eine an sich bekannte anwendbare
Beschreibung benutzt wird, oder z.B. die längste Anpassoperation.
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Außerdem weisen
in dem System, wie es in 2a, 2b und 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, die Randeinrichtungen RL1, RL2, RL3, RL4
und RL5 jeweils eine Vermittlungstabelle KT1, KT2, KT3, KT4, KT5
auf, um die Adresse der Zielrandeinrichtung, welche dem bestimmten
nächsten Sprung
des empfangenen Datenpaketes entspricht, sowie die Netzschnittstelle
dieser Zielrandeinrichtung, über
welche der nächste
Sprung erreicht werden kann, zu bestimmen. Außerdem wurden die Vermittlungstabellen
KT1, KT2, KT3, KT4, KT5 so angeordnet, dass sie die Vermittlungsinformation
des Netzes aufrechterhalten, welche die Adressen des nächsten Sprungs
und Adressen und Netzschnittstellen der Zielrandeinrichtungen aufweist,
welche ihnen entspricht. Die Netzschnittstellen der Vermittlungstabellen
können
beispielsweise randeinrichtungsspezifische Nummern sein, welche
beispielsweise durch Indizieren der Anschlüsse der Randeinrichtung erzeugt
werden können.
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Beispielsweise
wird ein Datenpaket an der Randeinrichtung RL1 des internen Telekommunikationsnetzes
SV1 von dem externen Telekommunikationsnetz UV1 erhalten. In diesem
Fall wird die Routing-Tabelle RT1 der Randeinrichtung RL1 benutzt, um
zu bestimmen, dass der nächste
Sprung entsprechend der Zieladressen-Präfix des Datenpaketes, welches
infrage steht, beispielsweise ein Router R ist, welcher in dem externen
Telekommunikationsnetz UV3 angeordnet ist. In diesem Fall wird die
Vermitt lungstabelle KT1 der Randeinrichtung RL1 benutzt, um zu bestimmen,
dass die Zielrandeinrichtung, welche dem nächsten Sprung R entspricht,
welcher infrage steht, die Randeinrichtung RL3 des internen Telekommunikationsnetzes
SV1 ist, dessen Adresse und Netzschnittstelle aus der Vermittlungstabelle
KT1 hervorgehen.
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Außerdem weisen
in dem System, wie es in den 2a, 2b und 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, die Randeinrichtungen RL1, RL2, RL3,
RL4 und RL5 jeweils eine Erzeugungseinrichtung 1 eines Übertragungspaketes
auf, um ein Übertragungspaket
zu erzeugen, welches an die bestimmte Zielrandeinrichtung adressiert
ist. Das Übertragungspaket
weist das empfangene Datenpaket und die Adresse des bestimmten nächsten Sprunges und
die Netzschnittstelle der bestimmten Zielrandeinrichtung auf. Außerdem weisen
die Randeinrichtungen RL1, RL2, RL3, RL4 und RL5 jeweils eine Trenneinrichtung 2 des Übertragungs-
bzw. Sendepaketes auf, um das Datenpaket und die Adresse des nächsten Sprungs
und die Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtung von dem empfangenen Übertragungspaket
zu trennen. Es muss festgestellt werden, dass es beispielsweise
in dem Falle von IP-Netzen möglich
ist, in dem Übertragungspaket
als der Adresse des nächsten
Sprungs die IP-Adresse des nächsten
Sprungs, welche infrage steht, oder einen geeigneten Adressenindex
zu benutzen. Wenn beispielsweise ein 10 bis 16 Bit langer Index
statt 32 Bit lange IP-Adressen benutzt werden, kann ein Übertragungspaket,
welches in einem internen Netz zu übertragen ist, beträchtlich
minimiert werden.
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Außerdem weisen
in dem System, wie es in den 2a, 2b und 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, die Randeinrichtungen RL1, RL2, RL3,
RL4 und RL5 jeweils eine Einrichtung 3 zum Weitersenden
des Datenpaketes auf, um das Datenpaket basierend auf der Adresse
des nächsten Sprungs
weiter über
die Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtung weiterzusenden. Die
Einrichtung 3 zum Weitersenden des Datenpaketes weist ferner eine
Adresseinrichtung 31 auf, um zu bestimmen, ob die Adresse
des nächsten
Sprungs eine individuelle Adresse oder eine Netzad resse ist, um
das Datenpaket im Falle, dass es eine individuelle Adresse ist,
zu der Adresse des nächsten
Sprungs zu senden, und um das Datenpaket im Falle, dass es eine
Netzadresse ist, zu der Zieladresse zu senden, welche darin enthalten
ist.
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Außerdem weist
das System, wie es in den 2a, 2b und 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, ferner eine Übertragungseinrichtung 4 des Übertragungspaketes
auf, um das erzeugte Übertragungspaket
von der Quellenrandeinrichtung zu der bestimmten Zielrandeinrichtung über ein
oder mehrere interne Telekommunikationsnetze auf der Datenverbindungsschichtebene
zu übertragen.
Außerdem
weisen in dem System, wie es in 2a, 2b, 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, die Randeinrichtung RL1, RL2, RL3,
RL4 und RL5 jeweils eine Aktualisierungseinrichtung 5 auf,
um die Routing- und Vermittlungstabellen der Randeinrichtung, welche
infrage steht, zu aktualisieren, wenn eine neue oder veränderte Routing-Information
des Netzes von einem externen Netz empfangen wird; um ein aktuelles
Paket von der empfangenen Routing-Information des Netzes und der
damit zusammenhängenden
Vermittlungsinformation des Netzes zu erzeugen; und um das erzeugte
aktuelle Paket zu einer oder mehreren anderen Randeinrichtungen
zu übertragen.
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Die
Routing- und Vermittlungstabellen können implementiert werden,
beispielsweise in einer derartigen Weise, dass die Randeinrichtung
beispielsweise erste und zweite Routing- und Vermittlungstabellen
aufweist. Die ersten Routing- und Vermittlungstabellen werden basierend
auf der empfangenen Routing-Information aktualisiert, jedoch werden
die zweiten Routing- und Vermittlungstabellen nur aktualisiert,
wenn die empfangene Routing-Information ein neues Zielnetz oder
eine nützlichere
Route gegenüber
einem bekannten Netz aufweist. In diesem Fall können die ersten Routing- und
Vermittlungstabellen dadurch mehrere Routen für das gleiche Ziel bestimmen,
jedoch bestimmen die zweiten Routing- und Vermittlungstabellen nur
eine, z.B. eine nützlichere
Route.
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Außerdem wurde
die Aktualisierungseinrichtung 5 so angeordnet, dass sie,
falls notwendig, die Routing- und Vermittlungstabellen einer Randeinrichtung
aktualisiert, welche die Aktualisierungseinrichtung, welche infrage
steht, basierend auf einem aktuellen Paket aufweist, welches von
einer anderen Randeinrichtung empfangen wurde, sowie die empfangene
Routing-Information des Netzes, welche in dem aktuellen Paket enthalten
ist, zu einem oder mehreren externen Netzen überträgt, an welchen die Randeinrichtung,
welche die Aktualisierungseinrichtung, welche infrage steht, aufweist,
angeschlossen ist. Die Routing-Information des Netzes kann von den Randeinrichtungen
an externe Telekommunikationsnetze übertragen werden, wobei irgendeine
anwendbare Standardschnittstelle, welche an sich bekannt ist, benutzt
wird.
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Außerdem weist
das System, wie es in den 2a, 2b und 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, ein Gateway GW auf, um das interne Telekommunikationsnetz
SV1 an das interne Telekommunikationsnetz SV2 anzuschließen, um
die Übertragung
und aktuelle Pakete zwischen den Netzen, welche infrage stehen,
zu übertragen.
Das Gateway GW weist eine Routing-Datenbank DB1, um die Routing-
und Vermittlungsinformation des internen Telekommunikationsnetzes
SV1 zu warten, und eine Routing-Datenbank DB2 auf, um die Routing-
und Vermittlungsinformation des internen Telekommunikationsnetzes
SV2 zu warten. Das Gateway GW weist ferner eine Aktualisierungseinrichtung 6 der Datenbank
auf, um die Routing-Datenbank DB1 oder DB2 entsprechend der Notwendigkeit
zu aktualisieren, wenn ein aktuelles Paket in dem Gateway von dem
internen Telekommunikationsnetz SV1 oder SV2 in der zuvor erwähnten Reihenfolge
empfangen wird. Das Gateway GW weist ferner eine Modifiziereinrichtung 7 auf,
um das empfangene aktuelle Paket zu modifizieren, indem die Netzschnittstellen
der Zielrandeinrichtungen ersetzt werden, welche die Vermittlungsinformation
mit der Netzschnittstelle des Gateways GW aufweisen.
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Außerdem weist,
wie in dem System, wie es in 2a, 2b und 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, das Gateway GW eine Übertragungseinrichtung 8 des
modifizierten aktuellen Paketes auf, um das modifizierte aktuelle
Paket zu einer oder mehreren Randeinrichtungen des internen Telekommunikationsnetzes
SV1 oder SV2 zu übertragen. Außerdem wurde
die angeordnete Aktualisierungseinrichtung 5 in den Randeinrichtungen
so angeordnet, dass sie, falls notwendig, die Routing- und Vermittlungstabellen
der Randeinrichtung, welche die Aktualisierungseinrichtung, welche
infrage steht, aufweist, basierend auf dem modifizierten aktuellen
Paket, welches von ihr empfangen wurde, aktualisiert. Außerdem weist
das Gateway GW eine Ersetzungseinrichtung 9 auf, um mit
Hilfe von Routing-Datenbanken die Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtung des Übertragungspaketes
zu bestimmen, welches von der Randeinrichtung eines internen Netzes
empfangen wurde, wobei die Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtung
des empfangenen Übertragungspaketes
durch die Netzschnittstelle des Gateways ersetzt wurde, wenn das
infrage stehende Übertragungspaket
von der Quellenrandeinrichtung gesendet wird; um die Netzschnittstelle
des Gateways, welche in dem Übertragungspaket
enthalten ist, durch die bestimmte Netzschnittstelle der Zielrandeinrichtung
zu ersetzen; und um das Übertragungspaket von
dem Gateway zu der Zielrandeinrichtung, welche infrage steht, weiterzusenden.
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Außerdem weisen
in dem System, wie es in den 2a, 2b und 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, die Randeinrichtungen RL1, RL2, RL3,
RL4 und RL5 und das Gateway GW dienstklassenspezifische Warteschlangen
auf. Zwischen den Warteschlangen ist es möglich, ein anwendbares Verfahren
zum Zuordnen von Umläufen
anzuwenden, welche an sich bekannt sind, um in geeigneter Weise
die Dienstklassen zu bedienen. In dem Fall, in dem das interne Netz
eine Vorrichtung zum Übertragen
von paketspezifischer Information liefert, kann diese Einrichtung
benutzt werden. Anderenfalls kann beispielsweise paketspezifische
Dienstklasseninformation an das Übertragungspaket,
welches erzeugt wird, angehängt
werden.
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Außerdem,
wenn in dem System, wie es in den 2a, 2b und 2c anhand
eines Beispiels gezeigt wird, ein Datenpaket vom Multi cast-Typ bzw.
Sammelsende-Typ an der Quellenrandeinrichtung von einem externen
Telekommunikationsnetz empfangen wird, wird es an eine vorher festgelegte
Multicast-Netzschnittstelle der Randeinrichtungen übertragen.
Wenn die Randeinrichtung erkennt, dass das eingehende Datenpaket
von einem externen Telekommunikationsnetz von der Multicast-Art
ist, kann es dieses an ein internes Telekommunikationsnetz senden,
z.B. entweder dass es eines vom Multicast- oder Funksendetyp ist,
abhängig von
der Tatsache, von welchem Verkehrstyp es durch das infrage stehende
Telekommunikationsnetz unterstützt
ist. Zusätzlich
wird das Paket zu einem vorher festgelegten Multicast-Anschluss gesendet,
welcher nicht eine aktuelle Netzschnittstelle ist und welcher kongruent
in allen Randeinrichtungen ist. Dies kann z.B. so implementiert
werden, dass die Vermittlungstabelle eine Multicast/Funksende-Adresse
und einen Multicast-Anschluss aufweist. Wenn die Randeinrichtung
ein Paket empfängt,
welches an einen Multicast-Anschluss adressiert ist, wird das Paket
zu den Schnittstellen des externen Telekommunikationsnetzes übertragen, über welche
der Multicast-Baum läuft.
Zu diesem Zweck können
die Randeinrichtungen beispielsweise mit einer speziellen Tabelle
ausgestattet sein, welche die Multicast-Adressen als Ziffern der
Netzschnittstellen der Randeinrichtungen beschreibt. Umgekehrt führt jeder
Anschluss das Routen des aktuellen Multicast-Pakets zu dem nächsten Sprung
durch. Die Steuerung des Multicast-Verkehrs kann beispielsweise
mit Hilfe von anwendbaren Standardschnittstellen durchgeführt werden,
welche in Verbindung mit externen Telekommunikationsnetzen an sich
bekannt sind.
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Die
Erfindung ist nicht nur auf die Ausführungsbeispiele, auf welche
oben Bezug genommen wurde, beschränkt; stattdessen sind viele
Variationen innerhalb des Umfangs der erfinderischen Idee möglich, wie
sie durch die Ansprüche
definiert ist.