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Die
Erfindung bezieht sich auf den Bereich der Inter-Domain-Router der
Kommunikationsnetze mit Internet-Protokoll (oder IP), und genauer
gesagt auf die Aggregation von Routen in diesen Routern.
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Unter „Route" verstehen wir hier
Informationsdaten, die es ermöglichen,
ein IP-Datagramm
zu einem nächsten
Knoten eines Netzes weiterzuleiten. Diese Informationsdaten schließen im Allgemeinen mehrere
Attribute ein, wie beispielsweise dasjenige mit der Bezeichnung „Präfix", welches einen Komplex
von benachbarten IP-Adressen beschreibt, oder diejenigen, die als „AS_Path" und „next_hop" bezeichnet werden.
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Wie
dem Fachmann bekannt ist, ist ein IP-Netz ein Multidomain-Kontext,
der aus einer Summe von IP-Domänen
und/oder -Unterdomänen
besteht, die untereinander vermittels Zugangsausrüstungen
verbunden sind, welche Knoten bilden, wie beispielsweise Inter-Domain-Router.
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Manche
Inter-Domain-Router, wie zum Beispiel die Router des Typs BGP (für „Border
Gateway Protocol")
können
so konfiguriert werden, dass sie die Aggregation mehrerer Routen
ermöglichen.
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Die
Konfiguration besteht darin, an einen Inter-Domain-Router Präfixe von
Routenaggregaten (oder aggregierten Routen) zu liefern, damit er
diese bei seinen Routing-Vorgängen nutzt.
Diese Präfixe werden
zunächst
vom Betreiber des Netzes bestimmt, und zwar hauptsächlich dank
seiner Kenntnis der Inter-Domain-Topologie und/oder einer Politik
der Präfixzuweisung
und/oder der Routing-Daten, die in Routing-Tabellen enthalten sind,
dann werden sie manuell erfasst oder durch ein Verfahren vom Typ „Kopieren-Einfügen" erstellt, bevor
sie an die betreffenden Router übermittelt
werden.
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In
der Praxis erweist sich die Bestimmung der Präfixe von Routenaggregaten als
komplex, insbesondere auf Grund der Tatsache, dass der Betreiber
eines Netzes im Allgemeinen nur teilweise Kenntnis von der Inter-Domain-Topologie
hat (er kennt nämlich
im Allgemeinen nur die Topologie seiner eigenen Domäne, ebenfalls
bezeichnet als „autonomes
System" (oder AS
für „Autonomous
System") und die
Topologien der Domänen
seiner Kunden. Die Analyse der in den Routing-Tabellen enthaltenen Routing-Daten
ermöglicht
es zwar, das Ermittlungsfeld der Aggregationen zu erweitern. Aber
die sehr große
Anzahl von Routen (typischerweise 100.000), die durch die in jedem
Inter-Domain-Router abgespeicherten Routing-Daten festgelegt werden,
und die häufige
Veränderung
der Routen machen die Bestimmungen von Präfixen von Routenaggregaten komplex
und teuer.
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Da
die Präfixe
von Routenaggregationen außerdem
vollkommen manuell erfasst oder erstellt werden, sind sie häufig fehlerhaft,
was für
das Routing der IP-Datagramme von Nachteil ist.
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Zweck
der Erfindung ist also eine Verbesserung der Situation, und insbesondere
die Verringerung, ja sogar die Unterdrückung von Konfigurationsfehlern
in Sachen Adressen von Routenaggregationen in den Inter-Domain-Routern.
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US 6 401 130 macht auch
die automatische Aggregation der Routen bekannt.
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Hierfür schlägt sie einen
Inter-Domain-Router für
ein IP-Netz vor, der Mittel zur Verarbeitung einschließt, die
die Aufgabe haben, abhängig
von Routing-Daten abgehende Meldungen zu generieren, die für andere
Router bestimmt sind und Informationsdaten enthalten, die für Routen
für die
Leitweglenkung von IP-Datagrammen repräsentativ sind.
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Dieser
Router, der beispielsweise vom Typ BGP ist, wird dadurch gekennzeichnet,
dass er außerdem
Mittel zur Kontrolle einschließt,
die die Aufgabe haben, zumindest einige der Routing-Daten zu analysieren,
um abhängig
von gewählten
Konfigurationsdaten Routenaggregate zu definieren und Ausgangsdaten
zu generieren, die für
diese Routenaggregate repräsentativ
sind, damit die Mittel zur Verarbeitung abgehende Meldungen generieren
können, die
Informationsdaten einschließen,
welche für
diese Routenaggregate repräsentativ
sind.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei den Ausgangsdaten um aggregierte Präfixe. Die
Mittel zur Kontrolle können
eventuell so aufgebaut sein, dass sie ihre Ausgangsdaten gruppiert
erstellen, wenn sie eine Anzahl von Routenaggregaten größer oder gleich
einer gewählten
Zahl definiert haben.
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Außerdem schließt der Router
vorzugsweise Mittel zur Konfiguration ein, die von den Mitteln zur Kontrolle
mit Ausgangsdaten versorgt werden und die Aufgabe haben, Konfigurationsmeldungen
zu generieren, die für
die Ausgangsdaten, welche sie empfangen, repräsentativ sind und für die Mittel
zur Verarbeitung bestimmt sind, damit sie die entsprechenden abgehenden
Meldungen generieren. In diesem Fall sind die Mittel zur Konfiguration
beispielsweise so aufgebaut, dass sie eine Konfigurationsmeldung nur
dann generieren, wenn sie eine externe Anforderung empfangen.
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Außerdem kann
der Router so aufgebaut sein, dass er die Ausgangsdaten, die von
seinen Mitteln zur Kontrolle erstellt werden, an eine Ausrüstung zur
Verwaltung des Netzes adressiert. In diesem Fall kommt die externe
Anforderung, die dazu dient, die Generierung einer Konfigurationsmeldung
auszulösen,
vorzugsweise von der Ausrüstung
zur Verwaltung des Netzes.
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Günstigerweise
sind die Mittel zur Kontrolle, wenn die Routing-Daten, welche eine
Route definieren, verschiedene Attributarten enthalten, was im Allgemeinen
der Fall ist, vorzugsweise so aufgebaut, dass sie untereinander
die Attribute mindestens ein und desselben gewählten Typs vergleichen, die
unterschiedliche Routen festlegen, und dass sie Routen, welche vergleichbare
(oder gemeinsame) Attribute jedes gewählten Typs aufweisen, als aggregrierbar
betrachten. Die gewählten
Konfigurationsinformationen definieren dann jede Attributart, die
Gegenstand eines Vergleichs ist.
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In
diesem Fall haben die Mittel zur Kontrolle günstigerweise die Aufgabe, untereinander
zumindest die Attribute mit der Bezeichnung Präfixe zu vergleichen, wobei
zwei Präfixe
dann als vergleichbar (oder gemeinsam) angesehen werden, wenn das eine
das andere umfasst oder wenn sie benachbart und von gleichem Ausmaß sind (das
heißt,
wenn die Vereinigung der zwei Präfixe
ein größeres Präfix bildet).
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Schließlich werden
die Routing-Daten, die Gegenstand der Analyse sind, vorzugsweise
in einer Routing-Tabelle des Routers abgespeichert, welche vorteilhafterweise
durch die Mittel zur Verarbeitung mittels der Informationsdaten
aktualisiert wird, welche in den eingehenden Meldungen enthalten
sind, die sie von den anderen Routern empfangen.
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Weitere
Kennzeichen und Vorteile der Erfindung treten bei der Analyse der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnung
zutage, auf der die einzige Figur schematisch ein Beispiel für die Ausführung eines
Inter-Domain-Routers gemäß der Erfindung,
gekoppelt an ein Endgerät
zur Konfiguration eines Netzbetreibers darstellt. Die beigefügte Zeichnung
kann nicht nur zur Ergänzung
der Erfindung dienen, sondern gegebenenfalls auch zu ihrer Definition
beitragen.
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Zweck
der Erfindung ist es, die automatisierte Bestimmung von Routenaggregationen
in einem Inter-Domain-Router eines Kommunikationsnetzes mit Internet-Protokoll
(oder IP) zu ermöglichen.
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In
der nachfolgenden Beschreibung erachtet man als veranschaulichendes
Beispiel, dass der Inter-Domain-Router vom Typ BGP (für „Border
Gateway Protocol")
ist. Unter „BGP- Router" verstehen wir hier
einen Router, der ein Protokoll vom Typ BGP verwendet, das es ihm
gestattet, so genannte externe Routing-Informationen mit einem anderen
BGP-Router auszutauschen, der entweder zur gleichen IP-Domäne (oder
autonomes System (AS)) wie er gehört, oder zu einer anderen IP-Domäne.
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Wie
schematisch und funktionell auf der einzigen Figur dargestellt,
enthält
ein Router R gemäß der Erfindung
zunächst
eine Routing-Tabelle TR, in welcher Routing-Daten gespeichert werden,
die es ihm ermöglichen,
IP-Datagramme zu einem nächsten
Router weiterzuleiten.
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Der
Router R schließt
außerdem
ein Modul zur Verarbeitung MT ein, das an die Routing-Tabelle TR
gekoppelt ist und die Aufgabe hat, zum einen eingehende Meldungen
(dargestellt durch den Pfeil F1) zu empfangen, die von BGP-Routern
herkommen, an die sein Router R angeschlossen ist, und die Informationsdaten
enthalten, welche für
Routen für
das Routing von IP-Datagrammen repräsentativ sind, zum zweiten
die Routing-Tabelle TR mit den in den empfangenen eingehenden Meldungen
enthaltenen Informationsdaten zu aktualisieren, und drittens abhängig von
den in der Routing-Tabelle TR abgespeicherten Routing-Daten abgehende
Meldungen (dargestellt durch den Pfeil F2) zu generieren, die ebenfalls Informationsdaten
enthalten, die repräsentativ
sind für
Routen für
das Routing von IP-Datagrammen und bestimmt sind für die BGP-Router,
die an seinen Router R angeschlossen sind.
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Im
Allgemeinen enthalten die Informationsdaten mehrere Attribute wie
zum Beispiel jenes mit der Bezeichnung „Präfix", das einen Komplex von benachbarten
IP-Adressen beschreibt, und diejenigen mit der Bezeichnung „AS_Path" und „next_hop".
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Dank
dieser ein- und abgehenden Meldungen können sich die Informationsdaten,
welche die Routen festlegen, von einem BGP-Router zu einem anderen
ausbreiten. Dieses ermöglicht
die Versorgung ihrer Routing-Tabellen TR mit aktualisierten Routing-Daten.
Es wird daran erinnert, dass eine Routing-Tabelle TR eines BGP-Routers
im Allgemeinen Routing-Daten enthält, die 100.000 verschiedenen „Präfixen" entsprechen.
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Der
Router R schließt
außerdem
eine Konfigurationsschnittstelle C ein, die an das Modul zur Verarbeitung
MT gekoppelt ist und durch den Betreiber des Netzes, zu dem sein
Router gehört, über ein Endgerät SC mit
Konfigurationsdaten versorgt wird. Diese Konfigurationsdaten werden
nach der Umwandlung durch die Konfigurationsschnittstelle IC auf das
Modul zur Verarbeitung MT angewandt, um sich auf die Verarbeitung
eingehender Meldungen, der Routing-Tabelle und abgehender Meldungen
auszuwirken.
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Gemäß der Erfindung
schließt
der Router R ebenfalls ein Modul zur Kontrolle MC ein, das die Aufgabe
hat, zunächst
zumindest einige der Routing-Daten zu analysieren, welche in der
Routing-Tabelle TR abgespeichert sind, um in Abhängigkeit von gewählten Konfigurationsinformationen
Routenaggregate zu definieren.
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Es
ist wichtig darauf hinzuweisen, dass das Konfigurationsmodul MC
so konfiguriert werden kann, dass alle in der Routing-Tabelle TR
seines Routers R abgespeicherten Routing-Daten analysiert werden oder lediglich
eine Auswahl davon (beispielsweise durch Stichprobenerhebung).
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Wenn
die Routing-Daten, welche eine Route in der Routing-Tabelle TR festlegen,
Attribute unterschiedlicher Art enthalten, was im Allgemeinen der Fall
ist, besteht ihre Analyse durch das Modul zur Kontrolle MC darin,
die Attribute, welche verschiedene Routen definieren, untereinander
zu vergleichen. Der Vergleich kann sich auf eine einzige Attributart erstrecken
oder aber auf mehrere (je nach den gewählten Konfigurationsinformationen,
die jede Attributart, die Gegenstand eines Vergleichs sein soll,
definieren).
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Wenn
sich aus einem Vergleich ergibt, dass Attribute des gleichen Typs/gleicher
Typen, die jedoch unterschiedliche Routen definieren, diesen Routen
gemeinsam sind (oder vergleichbar), dann werden diese Routen vom
Modul zur Kontrolle MC als sich überschneidend
angesehen und können
Gegenstand einer Aggregation sein. Zumindest zwei Routen können somit
aggregiert werden.
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Vorzugsweise
erstreckt sich der Vergleich zumindest auf die Attribute, die als
Präfixe
bezeichnet werden. In diesem Fall werden zwei Präfixe als gemeinsam oder vergleichbar
betrachtet, wenn das eine das andere umfasst oder wenn sie benachbart und
von gleichem Ausmaß sind
(das heißt,
wenn die Vereinigung der zwei Präfixe
ein größeres Präfix bildet).
Ein erstes Präfix
umfasst ein zweites Präfix, wenn
der Adressenkomplex, welcher das zweite bildet, in den Adressenkomplex
eingeschlossen ist, der das erste bildet.
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Wenn
das Modul zur Kontrolle MC eine Routenaggregation (oder ein Routenaggregat)
definiert hat, erstellt es Ausgangsdaten, die für diese Routenaggregation repräsentativ
sind.
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Diese
Ausgangsdaten sind vorzugsweise aggregierte Präfixe, aber das ist nicht obligatorisch, sobald
sie repräsentativ
für eine
Routenaggregation sind. Unter „aggregiertem
Präfix" verstehen wir hier die
Vereinigung im mathematischen Sinne des Begriffs der gemeinsamen
(oder vergleichbaren) Präfixe,
die verschiedene Routen definieren. Folglich ist bei Vorhandensein
eines ersten Präfixes,
das mindestens ein zweites Präfix
umfasst, das aggregierte Präfix
das erste Präfix
oder im Falle von benachbarten Präfixen, das Präfix, das
aus der Vereinigung dieser Präfixe
hervorgegangen ist.
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Es
ist wichtig festzuhalten, dass das Modul zur Kontrolle MC so konfiguriert
werden kann, dass es seine Ausgangsdaten gruppiert erstellt, das
heißt, nachdem
es eine Anzahl von Routenaggregaten größer oder gleich einer gewählten Anzahl
definiert hat, beispielsweise gleich 10. In diesem Fall schließt es einen
Routenaggregatzähler
ein, der jedes Mal, wenn eine Ausgangsdatengruppe erstellt wird,
rückgesetzt
wird.
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Die
vom Modul zur Kontrolle MC erstellten Ausgangsdaten sollen es dem
Modul zur Verarbeitung MT ermöglichen,
abgehende Meldungen zu generieren, welche Informationsdaten enthalten,
die für Routenaggregate
repräsentativ
sind. Mit anderen Worten: die Ausgangsdaten ermöglichen es, den Router R via
sein Modul zur Verarbeitung MT mit Hilfe von aggregierten Präfixen zu
konfigurieren, die intern durch das Modul zur Kontrolle MC bestimmt
wurden.
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Vorzugsweise
und wie dargestellt ist das Modul zur Kontrolle MC an die Konfigurationsschnittstelle
IC gekoppelt, um sie mit Ausgangsdaten zu versorgen, die für Routenaggregate
repräsentativ
sind.
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In
diesem Fall ist die Konfigurationsschnittstelle IC so aufgebaut,
dass Konfigurationsmeldungen generiert werden, die für Ausgangsdaten
repräsentativ
sind, die sie vom Modul zur Kontrolle MC empfangt, und so aufgebaut,
dass sie an das Modul zur Verarbeitung MT übermittelt werden, damit es
abgehende Meldungen generiert, die aggregierte Routen definieren,
und zwar bestimmt für
die benachbarten BGP-Router.
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Man
kann eine Variante ins Auge fassen, bei der das Modul zur Kontrolle
MC direkt an das Modul zur Verarbeitung MT gekoppelt ist, um es
mit Ausgangsdaten zu versorgen.
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Die
Integration der Routing-Daten, die ein Routen-Aggregat (oder aggregierte
Routen) definieren, das vom Modul zur Kontrolle MC definiert wird, in
die Routing-Tabelle TR, wird vorzugsweise durch das Modul zur Verarbeitung
MT bei seinen Aktualisierungen durchgeführt.
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Es
ist besser, jedoch nicht obligatorisch, dass die Ausgangsdaten erst
nach manueller Validierung durch den Betreiber des Netzes an das
Modul zur Verarbeitung MT eines Routers R übermittelt werden. Hierfür kann der
Betreiber beispielsweise eine (externe) Konfigurationsanforderung
an die Konfigurationsschnittstelle IC via ein Endgerät SC übermitteln.
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Der
Router R und beispielsweise seine Konfigurationsschnittstelle IC
kann so aufgebaut sein, dass an ein Endgerät SC des Betreibers des Netzes die
Ausgangsdaten übermittelt
werden, die von seinem Modul zur Kontrolle MC erstellt werden. Diese Übermittlung
kann entweder auf Initiative des Moduls zur Kontrolle MC oder auf
Initiative der Konfigurationsschnittstelle IC erfolgen, wenn sie
Ausgangsdaten vom Modul zur Kontrolle MC empfängt, oder aber auf Initiative
des Betreibers. So kann der Betreiber die Ausgangsdaten analysieren,
die auf dem Monitor seines Endgeräts SC angezeigt werden. Wenn
der Betreiber der Ansicht ist, dass die Routenaggregation, die ihm
vorgeschlagen wird, annehmbar ist, kann er dann eine (externe) Konfigurationsanforderung
an die Konfigurationsschnittstelle IC via sein Endgerät SC übermitteln.
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Die
(externe) Konfigurationsanforderung enthält vorzugsweise die Bezeichnung
der Ausgangsdaten, um es der Konfigurationsschnittstelle IC zu ermöglichen,
diese unter all denjenigen erkennen zu können, die sie vom Modul zur
Kontrolle MC empfängt.
Diese Konfigurationsanforderung wird dann von der Konfigurationsschnittstelle
IC des betreffenden Routers R berücksichtigt, welche wie zuvor
angegeben eine Konfigurationsmeldung für das Modul zur Verarbeitung
MT generiert.
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Das
Modul zur Verarbeitung MT, das Modul zur Kontrolle MC und die Konfigurationsslchnittstelle IC
eines Inter-Domain-Routers R gemäß der Erfindung
können
in Form von elektronischen Schaltungen, Software-(oder Computer-)Modulen
oder als Kombination von Schaltungen und Software ausgeführt werden.
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Die
Erfindung beschränkt
sich nicht auf die vorstehend lediglich beispielhaft beschriebenen
Ausführungsarten
des Inter-Domain-Routers, sondern sie schließt alle Varianten ein, die
der Fachmann im Rahmen der nachstehenden Ansprüche in Betracht ziehen kann.