DE69934954T2

DE69934954T2 - Effizientes Verfahren zur Speicherung von Mehrfachadressenbäumen

Info

Publication number: DE69934954T2
Application number: DE69934954T
Authority: DE
Inventors: Ravi Wexford Thangarajah; Theodore Ernest San Jose Tedijanto
Original assignee: Ericsson AB
Current assignee: Ericsson AB
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2019-10-21
Also published as: EP0996252B1; EP0996252A3; JP4387519B2; EP0996252A2; JP2000134199A; DE69934954D1; US6633579B1; ATE352920T1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Multicast-Verbindungen. Im Genaueren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Multicast-Verbindungen, die keine überlappende Abzweige aufweisen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Multicast-Verbindungen (Punkt-zu-Mehrfachpunkt oder Mehrfachpunkt-zu-Punkt) in einem ATM-Netzwerk bilden nicht notwendigerweise einen perfekten Baum-Graphen, um richtig zu arbeiten. Abzweige einer gegebenen Multicast-Verbindung können überlappen und „Schleifen" bilden, ohne die Korrektheit des Datenflusses zu beeinflussen. Überlappende Abzweige können jedoch grobe Ineffizienz verursachen. Ein gegebener Knoten auf der Verbindung kann multiple Kopien derselben Datenzellen unnötigerweise empfangen, wodurch Bandbreite und Bearbeitungskapazität verschwendet werden.
Einige Multicast-Verbindungen (z.B. LAN-Emulationsverbindungen) weisen lange Haltezeiten auf. Ineffizienz, die durch Abzweigüberlappung verursacht wird, kann den Gesamtdurchsatz des Netzwerks signifikant über eine lange Zeitperiode verschlechtern.
EP 0 800 329 lehrt ein System und ein Verfahren für hierarchisches Multicast-Routing in ATM-Netzwerken, in denen ein Signalmechanismus schleifenfreie Verbindungen erzeugt, wenn ein neuer Knoten dem Multicast-Baum angegliedert wird. Pfade werden addiert zu einer gewünschten Transitliste (DTL, englisch: Designated Transit List) lediglich unter den folgenden Bedingungen: Eine Setup-Nachricht erreicht den Zugangsknoten; eine Gruppen wird benötigt zum Bestimmen eines Pfades. Lediglich die Liste der Kernknoten der Peer-Gruppe und deren Vorfahren wird geflutet innerhalb einer Peer-Gruppe. Daher gibt es einen minimalen Overhead mit dieser Implementierung.
US 5,802,049 lehrt ein Verfahren zum Auswählen einer Route in Zellenvermittlung und lehrt die folgenden Schritte für den Routenauswahltrieb, der von einem Schaltprozessor durchgeführt wird. In Schritt S201 wird bestimmt, ob ein Anruf, der von einem Teilnehmer angefragt wird, zu bearbeiten ist für die Punkt-zu-Punkt-Verbindung oder für die Multicast-Verbindung. Wenn bestimmt wird, dass der durch den Teilnehmer angefragte Anruf für die Punkt-zu-Punkt-Verbindung zu bearbeiten ist, dann wird eine Route ausgewählt, so dass eine Zelle, die durch eine der sekundären selbstleitenden Module (SRM, englisch: Secondary Self-Routing Modules) an der zweiten Stufe passiert, die das kleinste freie Band aufweist. Als ein Ergebnis wird die Steuerung so ausgeübt, dass Routen, die größere freie Bänder aufweisen, reserviert werden. Wenn bestimmt wird, dass der durch den Teilnehmer angeforderte Anruf in der Multicast-Verbindung zu bearbeiten ist, dann wird eine Route so ausgewählt, dass ein Anruf durch einen der sekundären SRMs an der zweiten Stufe passiert, die das größte freie Band aufweist. Als ein Ergebnis wird eine Steuerung durchgeführt, um eine Verbindung zwischen der Route, die ausgewählt wurde für die Punkt-zu-Mehrfach-Verbindung, und die Route, die ausgewählt wurde für die Punkt-zu-Punkt-Verbindung, zu verhindern. Nach Auswählen der Route stellt die zentrale Bearbeitungseinheit in der Kennzeicheninformationszuordnungseinheit, die bereitgestellt ist an dem Eingangspunkt des Schalters, die Kennzeicheninformation entsprechend der eingeschobenen Route bereit basierend auf der VPI/VCI, die bestimmt werden für den Teilnehmer bezüglich des Anrufs.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Mechanismus bereit zum Speichern und Erhalten am Hauptknoten einer gegebenen Multicast-Verbindung aller Informationen über die Verbindung, die notwendig sind zum Gewährleisten, dass die Verbindung keine überlappenden Abzweige aufweist, wenn Parteien von der Verbindung hinzugefügt und gelöscht werden. Die gespeicherten Informationen werden verwendet in Verbindung mit einem Pfadauswahllogarithmus.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Multicasten, das System umfassend: ein Netzwerk, das Knoten und die Knoten verbindende Verbindungen (16) umfasst; wobei eine Verbindung einen Pfad von Knoten, Verbindungen und Blättern definiert, wobei jede Verbindung ein zugehörigen Hauptknoten von Knoten des Netzwerks aufweist, und wobei die Blätter und Knoten des Pfads für eine Verbindung über ein einzelnes privates Netzwerk zur Netzwerkschnittstelle (PNNI) oder Peergroup eine designierte bzw. gewünschte Transitliste (DTL) definieren; dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptknoten umfasst: einen Formmechanismus, der an dem Hauptknoten bereitgestellt ist, wobei der Formmechanismus angepasst ist zum Bilden von Multicast-Verbindungen, die keine überlappende Zweige zwischen den Knoten aufweisen, wenn Parteien von den Multicast-Verbindungen hinzugefügt oder entfernt werden, wobei der Formmechanismus angepasst ist zum Speichern und Erhalten an dem Hauptknoten aller Informationen über jede Verbindung, die notwendig sind zum Gewährleisten, dass jede Verbindung Multicast-Verbindungen bildet, die keine überlappende Zweige aufweisen, wenn Parteien von den Verbindungen hinzugefügt oder entfernt werden, wobei der Formmechanismus einen Pfadauswahlmechanismus zum Auswählen eines Pfads für die Verbindung enthält; und wobei jeder Knoten in der Verbindung einen Speicher zum Speichern von Informationen in elektrischen Form über die Verbindung, die die Verbindungen, Knoten und Blätter des Pfads, der durch einen Baum-Pfad (28) repräsentiert ist, enthaltend, umfasst; und Mittel zum Hinzufügen, wenn ein Blatt hinzugefügt wird, aller Verbindungen, die in der designierten Transitliste (DTL) verwendet werden, die noch nicht auf dem Baum-Graphen sind, zum Baum-Graphen, und Hinzufügen des Blattes zur letzten Verbindung, die zum Baum-Graphen hinzugefügt wurde.
Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen Knoten für ATM-Netzwerk, gekennzeichnet durch: einen Formmechanismus, der angepasst ist zum Bilden von Multicast-Verbindungen in dem Netzwerk, die keine überlappende Abzweige aufweisen, wenn Parteien hinzugefügt oder entfernt werden von den Verbindungen; einen Anschlussmechanismus, der mit dem Netzwerk verbunden ist, durch das die Multicast-Verbindungen zum Netzwerk gesendet werden, wobei der Anschlussmechanismus mit dem Formmechanismus verbunden ist; und einen Speicher, der mit dem Formmechanismus verbunden ist, wobei der Speicher angepasst ist zum Speichern von Informationen über jede Verbindung, die notwendig ist zum gewährleisten, dass der Formmechanismus Multicast-Verbindungen bildet, die keine überlappenden Abzweige aufweisen, wenn Parteien hinzugefügt oder entfernt werden aus den Verbindungen, wobei die Informationen über jede Verbindung einen Pfad von Knoten, Verbindungen und Blätter enthalten, die jede Verbindung definieren, und wobei die Verbindungen, Knoten und Blätter von jedem Pfad repräsentiert werden durch einen Baum-Graphen, der in elektrischer Form im Speicher gespeichert ist, wobei der Formmechanismus angepasst ist zum Erhalten einer Referenzzahl für jedes private Netzwerk zum Netzwerk-Schnittstellen (PNNI) Abzweig jedes Pfads, und wenn immer eine Referenzzahl Null wird, der zugehörige PNNI Abzweig gelöscht wird, wo eine Referenzzahl eine eines PNNI Abzweigs identisch ist mit der zahl der Nachfolger-Abzweige, und ein Blatt-Abzweig gelöscht wird, wenn dessen entsprechendes Blatt aus der Verbindung entfernt wird.
Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bilden von Multicast-Verbindungen, wobei jede Verbindung einen Pfad von Knoten, Verbindungen und Blätter definiert, gekennzeichnet durch die Schritte: Bilden einer ersten Verbindung zwischen einem ersten Knoten (14a) und einem zweiten Knoten; Bilden von Multicast-Verbindungen von dem ersten Knoten mit zusätzlichen Knoten, ohne dass die Multicast-Verbindungen irgendwelche überlappenden Abzweige aufweisen, wenn Parteien hinzugefügt oder entfernt werden von den Verbindungen; Bilden einer zweiten Multicast-Verbindung zwischen dem ersten Knoten und einem dritten Knoten durch Erweitern der ersten Verbindung; und Bereitstellen eines Speichers in jedem Knoten; wobei vor dem Multicast Formungsschritt der Schritt des Speicherns der Verbindungen, Knoten und Blättern des Pfads jeder Verbindung, die durch einen Baum-Graphen repräsentiert ist, in elektrischer Form in dem Speicher ist, wobei mindestens eine Verbindung Blätter, Verbindungen und Knoten eines Pfads über ein einzelnes privates Netzwerk zur Netzwerk-Schnittstelle (PNNI) aufweist, die eine designierte Transitliste (DTL) definiert; und wobei das Bilden eines Verbindungsschritts die Schritte des Hinzufügens eines Blattes zum Pfad und das Hinzufügen von Verbindungen beinhaltet, die in der DTL verwendet werden, die noch nicht auf dem Baum-Graphen sind, zum Baum-Graphen, und das Blatt hinzugefügt wird zur letzten Verbindung, die zum Baum-Graphen hinzugefügt wurde.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den beigefügten Zeichnungen sind die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung und bevorzugte Verfahren zum Durchführen der Erfindung dargestellt, in denen:
1 eine schematische Repräsentation einer Multicast-Verbindung ist.
2a, 2b und 2c schematische Repräsentierungen entsprechender Ansichten des Knotens A.1, A.3 und B.1 der Multicast-Verbindung aus 1 sind.
3 eine schematische Repräsentation eines Knotens der vorliegenden Erfindung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nun Bezug nehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf ähnliche oder identische Teile in den mehreren Ansichten beziehen, und im Genaueren Bezug nehmend auf 1 und 3, ist ein System 10 zum Multicasten gezeigt. Das System 10 umfasst ein Netzwerk 12, das Knoten 14 und Verbindungen 16 umfasst, die die Knoten 14 verbinden. Das System 10 umfasst einen Mechanismus 18 zum Bilden einer Multicast-Verbindung, die keine überlappenden Abzweige 30 zwischen den Knoten 14 aufweist.
Vorzugsweise bildet der Formmechanismus 18 Verbindungen, die keine überlappenden Abzweige 30 aufweisen, wenn Parteien hinzugefügt werden oder gelöscht werden von den Verbindungen. Jede Verbindung weist vorzugsweise einen assoziierten Hauptknoten 14r der Knoten 14 des Netzwerks 12 auf, und der Hauptknoten 14r beinhaltet den Formmechanismus 18. Vorzugsweise speichert und erhält der Formmechanismus 18 beim Hauptknoten 14r alle Informationen über die Verbindung, die notwendig sind zum Gewährleisten, dass der Knoten Multicast-Verbindungen bildet, die keine überlappenden Abzweige 30 aufweisen, wenn Parteien hinzugefügt werden oder gelöscht werden von den Verbindungen.
Eine Verbindung definiert vorzugsweise einen Pfad 23 von Knoten 14, Verbindungen 16 und Blättern 24, und wobei der Formmechanismus 18 einen Pfadauswahlmechanismus 21 enthält, der in der Technik gut bekannt ist, zum Auswählen eines Pfades für die Verbindung. Vorzugsweise weist dieser Knoten 14 einen Speicher 26 auf, wobei die Information über die Verbindung die Verbindungen 16, Knoten 14 und Blätter 24 des Pfades 23 enthält, der repräsentiert ist durch einen Baum-Graphen 28, der in elektrischer Form in Speicher 26 gespeichert ist. Die Blätter 24 und Knoten 14 des Pfades 23 für eine Verbindung über einen einzelne PNNI-Peer-Gruppe definiert vorzugsweise eine DTL, und wenn Blatt 24 hinzugefügt wird, werden die Verbindungen 16, die in der DTL verwendet werden, die noch nicht auf den Baum-Graphen sind, zu dem Baum-Graphen 28 hinzugefügt, und das Blatt 24 wird hinzugefügt zu der letzten Verbindung 16, die zum Baum-Graphen 28 hinzugefügt wurde.
Vorzugsweise erhält jeder Knoten 14 des Pfades 23 einen entsprechenden Baumpfad 23 für den Pfad 23 von dem Knoten 14 zu allen Blättern 24, die dem Knoten 14 nachgeordnet sind. Jeder Knoten 14 weist vorzugsweise einen verbundenen Formmechanismus 18 auf, der den entsprechenden Baumpfad 23 erhält, und wobei die Verbindungen 16 des Baumpfades 23 Blätter 30 enthalten, und wenn ein Blatt 24 entfernt wird, alle Abzweige 30, die nicht mit Blättern 24 verbunden sind, die den Abzweigen 30 nachgeordnet sind, auch entfernt werden. Vorzugsweise erhält der Hauptknoten 14r eine Referenzzahl für jeden PNNI-Abzweig 30 des Pfades 23, und wenn immer eine Referenzzahl 0 wird, wird der entsprechende PNNI-Abzweig 30 gelöscht, wo eine Referenzzahl eines PNNI-Abzweigs 30 identisch ist mit der Anzahl der Folgeabzweige 30, und ein Blatt-Abzweig 30 wird gelöscht, wenn dessen entsprechendes Blatt von der Verbindung entfernt wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Knoten 14 für ein ATM-Netzwerk 12. Der Knoten 14 umfasst einen Formmechanismus 18 zum Bilden von Multicast-Verbindungen in dem Netzwerk 12, die keine überlappenden Abzweige 30 aufweisen, wenn Parteien hinzugefügt werden zu und gelöscht werden von den Verbindungen. Der Knoten 14 umfasst einen Anschlussmechanismus 32, der zu dem Netzwerk 12 verbindet, durch das die Verbindungen zum Netzwerk 12 gesendet werden. Der Formmechanismus 18 ist mit dem Anschlussmechanismus 32 verbunden.
Vorzugsweise enthält jeder Knoten 14 den Speicher 26, der Informationen über jede Verbindung aufweist, die notwendig sind zum Gewährleisten, dass der Formmechanismus 18 Multicast-Verbindungen bildet, die keine überlappenden Abzweige 30 aufweisen, wenn Parteien hinzugefügt werden zu oder gelöscht werden von den Verbindungen. Die Information über die Verbindung enthält vorzugsweise einen Pfad 23 der Knoten 14, Verbindungen 16 und Blätter 24, die die Verbindung definieren. Vorzugsweise sind die Verbindungen 16, Knoten 14 und Blätter 24 jedes Pfades 23 repräsentiert durch einen Baum-Graphen 28, der in elektrischer Form im Speicher 26 gespeichert ist. Der Formmechanismus 18 erhält vorzugsweise eine Referenzzahl für jeden PNNI-Abzweig 30 jedes Pfades 23, und wenn immer eine Referenzzahl 0 wird, wird der verbundene PNNI-Abzweig 30 gelöscht, und wo eine Referenzzahl eines PNNI-Abzweigs 30 identisch ist mit der Anzahl der Nachfolgeabzweige 30, und ein Blattabzweig 30 wird gelöscht, wenn dessen entsprechendes Blatt 24 von der Verbindung entfernt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden von Multicast-Verbindungen. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bildens einer ersten Verbindung 50 zwischen einem ersten Knoten 14a und einem zweiten Knoten 14b. Dann gibt es den Schritt des Bildens einer zweiten Multicast-Verbindung 52 zwischen dem ersten Knoten 14a und einem dritten Knoten 14c durch Erweitern der ersten Verbindung 50.
Vorzugsweise gibt es nach dem ersten Bildungsschritt den Schritt des Bildens von Multicast-Verbindungen von dem ersten Knoten 14a mit zusätzlichen Knoten 14, ohne dass die Multicast-Verbindungen irgendwelche überlappenden Abzweige 30 aufweisen. Der Multicast-Verbindungen-Bildungsschritt enthält vorzugsweise den Schritt des Bildens von Multicast-Verbindungen, die keine überlappenden Abzweige 30 aufweisen, wenn Parteien hinzugefügt werden zu oder gelöscht werden von den Verbindungen.
Vorzugsweise weist jeder Knoten 14 einen Speicher 26 auf, und jede Verbindung definiert einen Pfad 23 von Knoten 14, Verbindungen 16 und Blättern 24, und vor dem Mulitcast-Bildungsschritt gibt es den Schritt des Speicherns der Verbindungen 16, Knoten 14 und Blätter 24 des Pfads 23, wie diese repräsentiert sind durch einen Baum-Graphen 28 in elektrischer Form im Speicher 26. Mindestens eine Verbindung umfasst vorzugsweise Blätter 24, Verbindungen 16 und Knoten 14 eines Pfades 23 über eine einzelne PNNI-Peer-Group, die eine DTL definiert, und der Schritt, der eine Verbindung bildet, enthält die Schritte des Hinzufügens eines Blattes zum Pfad 23 und des Hinzufügens von Verbindungen 16, die verwendet werden in der DTL, die noch nicht auf dem Baum-Graphen 28 sind, zum Baum-Graphen 28, und das Blatt wird hinzugefügt zur letzten Verbindung 16, die hinzugefügt wurde zum Baum-Graphen 28.
Die folgenden Definitionen sind anwendbar für ein besseres Verständnis des Betriebs der bevorzugten Ausführungsform.

HINZUFÜGEN EINER PARTEI: Die signalisierte Nachricht, die anzeigt, dass eine Anfrage gemacht wurde zum Angliedern eines neuen Blattes 24 (Endpunkt) zu einer existierenden Multicast-Verbindung.
ZURÜCKWEISUNG VON HINZUFÜGEN EINER PARTEI: Die signalisierte Nachricht, die anzeigt, dass ein Versuch, eine neue Partei zu einer Multicast-Verbindung hinzuzufügen, fehlgeschlagen ist.
Bandbreite: Die theoretische Kapazität von Knoten 14 oder Verbindungen 16 in einem Netzwerk 12 zum Übertragen von Daten.
Abzweige 30: Ein partieller Graph; ein Abschnitt eines Baums.
Verbindung: Eine signalisierte Schaltung, die zwei (oder mehr) Knoten 14 in dem Netzwerk 12 verbindet.
DTL: Designierte Transitliste. Eine Liste von Knoten 14 und Verbindungen 16, die komplett einen Pfad 23 über eine einzelne PNNI-Peer-Group spezifizieren.
ENTFERNEN EINER PARTEI: die signalisierte Nachricht, die anzeigt, dass eine Anfrage gemacht wurde, ein Blatt 24 (Endpunkt) von einer existierenden Multicast-Verbindung zu entfernen.
Blatt 24: Auf einem gerichteten Baum-Graphen 28 ein Eckpunkt mit lediglich einem einzelnen angefügten Abzweig.
Blattanwender: Ein Knoten 14, der bestimmt ist als einer der Zielorte des Datenstroms.
LGN: Logischer Gruppenknoten 14. Eine abstrakte Repräsentation einer Peer-Gruppe eines niedrigeren Levels als ein einzelner Punkt für Zwecke zum Betreiben auf einem Level der PNNI-Routing-Hierarchie.
Verbindung 16: Eine abstrakte Repräsentation der Konnektivität zwischen zwei logischen Knoten.
Multicast: Die simultane Übertragung von Daten von einer einzelnen Quelle über ein Netzwerk 12 zu mehreren Zielorten.
Netzwerk 12: Eine Gruppe von Knoten 14, die verbunden sind durch Verbindungen 16, über die Daten übertragen werden können.
Knoten 14: Eine Abstraktion, die eine einzelne Instanz des PNNI-Routing-Protokolls repräsentiert.
Pfad 23: Eine Route über ein Netzwerk 12 von einem spezifizierten Quellenknoten 14 zu einem spezifizierten Zielknoten 14.
Peer Group: Ein Satz von logischen Knoten 14, die gruppiert sind für den Zweck der Erzeugung einer Routing-Hierarchie.
PNNI: Privatnetzwerk 12 zu Netzwerk 12 Schnittstelle oder Peer-Netzwerk 12 zu Netzwerk 12 Schnittstelle. Bezeichnet auch ein Protokoll basierend auf einem Standard, der erzeugt wird durch das ATM Forum. Die Spezifikation von Version 1.0 wurde 1996 ratifiziert, die hier durch Referenzierung aufgenommen ist.
Anschluss: Der Punkt einer Anfügung einer Verbindung 16 zu einem Knoten 14.
FREIGABE: Die signalisierte Nachricht zum Anfragen, dass eine Verbindung abgebaut wird.
Wurzel-Anwender: Der Knoten 14, der bestimmt ist als die Quelle des Datenstroms.
SETUP: Die signalisierte Nachricht, die anzeigt, dass eine Anfrage gemacht wurde, eine Verbindung zu etablieren.
Baum: Ein Graph eines Netzwerks 12.
UNI: Anwender zu Netzwerk 12 Schnittstelle. Bezeichnet auch ein Protokoll basierend auf einem Standard, der erzeugt wird durch das ATM Forum.

Beim Betrieb der bevorzugten Ausführungsform speichert jeder Knoten 14, der durchlaufen wird durch eine Multicast-Verbindung, einige Informationen über die Verbindung zum Gewährleisten, dass die DTLs berechnet werden auf solch eine Art und Weise, dass keine zwei Abzweige 30 sich überlappen. Die Ansicht einer Multicast-Verbindung, die unten beschrieben wird, repräsentiert die Information, die jeder Knoten 14 für diesen Zweck speichert.
Es kann Fälle geben, wo aufgrund von Instabilität im Netzwerk 12 sich überlappende Abzweige 30 nicht vermieden werden können (siehe PNNI Erratapunkt #28, aufgenommen durch Referenzierung). In diesen Fällen können auf einem gegebenen Knoten 14, der durchlaufen wird durch eine Multicast-Verbindung, mehrere Instanzen der gegebenen Multicast-Verbindung gegeben sein. Jeder dieser Instanzen wird identifiziert durch eine eindeutige (Eingangsschnittstelle, Anrufreferenz) Kombination. Eine Verbindungsansicht wird erhalten für jede Instanz der Multicast-Verbindung.
Eine Ansicht eines Knotens 14 einer Multicast-Verbindung ist ein Baum-Graph 28, der an dem Knoten 14 wurzelt, mit PNNI Knoten 14 als Eckpunkte, Blatt-Anwender als die Blätter 24, und PNNI und UNI Verbindungen 16 als die Abzweige 30. (Ein Blatt 24 auf einem Baum-Graphen 28 ist ein Eckpunkt mit lediglich einem Abzweig 30, der an diesem angefügt ist.)
Abzweige 30 können aufgeteilt werden in die zwei folgenden Klassen basierend auf die mit diesem verbundenen Objekte:

– PNNI Abzweig 30: ein Abzweig 30, der zwei PNNI Knoten 14 verbindet
– Blatt-Abzweig 30: Ein Abzweig 30, der eine Partei mit einem PNNI Knoten 14 verbindet.

Die folgenden Ausdrücke werden verwendet zum Beschreiben einiger Beziehungen zwischen Abzweige 30 mit Bezug auf deren relative Position im Baum-Graphen 28:

– Vorgängerabzweig 30: Ein Abzweig 30, der direkt vorgeschaltet angefügt ist von einem gegebenen Abzweig 30 (d.h. in der Richtung hin zu der Wurzel des Baumes).
– Nachfolgerabzweige 30: Ein Abzweig 30, der direkt nachgeschaltet angefügt ist einem gegebenen Abzweig 30 (d.h. in der Richtung weg von der Wurzel des Baumes).

Für den Knoten 14, an den der Hauptknoten 14r direkt angefügt ist oder ein Eingangsgrenzknoten 14, sind die PNNI Verbindungen 16, die den Baum-Graphen 28 umfassen, alle die Anschlüsse, die enthalten sind in den DTLs, die erzeugt werden durch den Knoten 14 für die MUlticast- Verbindung. Für einen Knoten eines niedrigsten Levels sind die PNNI Verbindungen 16, die den Baum-Graphen 28 umfassen, alle die Anschlüsse, zu denen der Knoten 14 SETUP oder PARTEI HINZUFÜGEN Nachrichten für die gegebene Multicast-Verbindung weitergeleitet hat.
Wenn ein Pfad 23 zu einem neuen Blatt 24 berechnet wird, berücksichtigt der DTL Absender die Ansicht einer Multicast-Verbindung, um zu gewährleisten, dass der neue Pfad 23 keine Schleife in dem Baum-Graphen 28 verursacht. Ähnlicherweise berücksichtigt ein Eingangsgrenzknoten 14, wenn DTLs niedrigerer Level berechnet werden. Im Knoten 14 eines niedrigsten Levels verwendet dessen Ansicht zum Bestimmen eines bestimmten Anschlusses zum Weiterleiten einer PARTEI HINZUFÜGEN zum nächsten Knoten 14, wenn es mehrere parallele Verbindungen 16 gibt, und die DTL des niedrigsten Levels spezifiziert einen Null-Anschluss ID. Im Allgemeinen erhält ein Eingangsgrenzknoten 14 eines Gebiets, so wie B.1 in 1, alle Informationen für dessen Gebiet, so dass der Hauptknoten 14r die Gebiete B und C als einfachen Knoten B.1 sieht. Aus Sicht des Hauptknotens A.1, wie in 2a gezeigt, da der Knoten B.1 alle Informationen über den zu diesem nachgeschalteten Baum hat, sieht der Hauptknoten A.1 die gesamte Multicast-Verbindung der Gebiete B und C.
1 und die 2a, 2b und 2c zeigen ein Beispiel einer Multicast-Verbindung und die entsprechenden Ansichten bei unterschiedlichen Knoten 14 auf der Verbindung.
Ein Knoten 14 enthält dessen Ansicht einer Multicast-Verbindung, wenn Blätter 24 hinzugefügt und entfernt werden. Wenn ein Blatt 24 hinzugefügt wird, werden all die Verbindungen 16, die in den DTLs verwendet werden, die noch nicht auf dem Baum-Graphen 28 sind, zu dem Graphen hinzugefügt, und das Blatt 24 wird zu der letzten Verbindung 16 angefügt. Wenn ein Blatt 24 entfernt wird, wird das Blatt und alle Abzweige 30, die zu dem Blatt 24 führen, von dem nächsten Abzweigpunkt von dem Baum-Graphen 28 entfernt. Wenn beispielsweise das Blatt L5 aus der Verbindung herausgenommen wird, nimmt der Knoten 14 B.1 das Blatt L5 und zweigt B.3 → C aus dessen Sicht, Knoten 14 A.3 nimmt L5 heraus und Knoten 14 A.1 nimmt L5 heraus und zweigt B → C ab.
Die Erhaltung/Wartung einer Verbindungsansicht kann einfach implementiert werden unter Verwendung von Referenzzahlen. Eine Referenzzahl wird erhalten für jeden PNNI Abzweig 30 auf einer Verbindungsansicht. Ein PNNI Abzweig 30 wird von dem Baum-Graphen 28 gelöscht, wenn immer dessen Referenzzahl Null wird. Die Referenzzahl eines PNNI Abzweigs 30 ist identisch mit der Gesamtzahl dessen Nachfolgerabzweige 30. Diese Nachfolgerabzweige 30 können entweder Blatt- oder PNNI Abzweige sein. Es wird keine Referenzzahl erhalten für Blatt-Abzweige 30. Ein Blatt-Abzweig 30 wird von dem Baum-Graphen 28 gelöscht, wenn immer das entsprechende Blatt aus der Verbindung herausgenommen wird.
Unter Verwendung des Beispiels aus 1 ist die Referenzzahl des Abzweigs B.1 → B.3 2, und die des Abzweigs B.3 → C ist 1. Wenn L5 aus der Ansicht von B.1 gelöscht wird, wird die Referenzzahl auf dem Abzweig B.3 → C Null, und daher wird der Abzweig gelöscht. Die Referenzzahl auf dem Abzweig B.1 → B.3 geht herunter zu 1, so dass dieser Abzweig bleibt.
Die Ansicht eines Knotens einer Multicast-Verbindung wird erhalten durch Hinzufügen und Löschen von Blättern 24. Eine Referenzzahl ist verbunden mit jedem PNNI Abzweig 30 und ist definiert, die Anzahl dessen Nachfolger-Abzweige 30 zu sein. Diese Nachfolger-Abzweige 30 können entweder PNNI- oder Blatt-Abzweige 30 sein. Ein PNNI-Abzweig 30 wird von der Ansicht gelöscht, wenn dessen Referenzzahl Null wird. Es wird keine Referenzzahl erhalten für einen Blatt-Abzweig 30. Ein Blatt-Abzweig 30 wird von der Ansicht gelöscht, wenn das Blatt 24 gelöscht wird.
Ein Blatt-Abzweig 30 wird identifiziert durch eine Endpunkt-Referenz. Diese Endpunkt-Referenz ist die, die lokal verwendet wird zum Identifizieren des entsprechenden Blatts an der ausgehenden Schnittstelle. Wenn die Endpunkt-Referenzen gelöscht sind (Verwenden einer PARTEI ENTFERNEN oder FREIGABE Nachricht), wird der entsprechende Abzweig von der Verbindungsansicht entfernt.
Ein Blatt 24 wird hinzugefügt zu einer Verbindungsansicht eines Knotens, wenn der Knoten 24 eine SETUP oder eine PARTEI HINZUFÜGEN Nachricht weiterleitet zum Hinzufügen des Blattes zu der Verbindung. Die folgenden Prozeduren werden befolgt beim Hinzufügen eines Blattes:

– Wenn der Knoten 14 DTLs für das SETUP oder PARTEI HINZUFÜGEN erzeugt, fügt der Knoten 14 zu der Ansicht all die PNNI Verbindungen 16 hinzu, die in den erzeugten DTLs enthalten sind, die noch nicht auf dem Baum-Graphen 28 sind. Das Blatt wird dann angefügt zum Zielknoten 24, der spezifiziert ist durch die erzeugten DTLs. Es ist anzumerken, dass wenn der Knoten 14 der Knoten 14 ist, an dem der Hauptknoten 14r direkt angefügt ist, der Zielknoten 14 der Knoten 14 oder der logische Gruppenknoten 14 (LGN, englisch: Logical Group Node) ist, der das Blatt enthält. Wenn der Knoten ein Eingangsgrenzknoten 14 ist, ist der Zielknoten 14 der LGN, der spezifiziert wird als der nächste Transit in den DTLs, die empfangen werden von dem Grenzknoten 14.
– Wenn der Knoten 14 keine DTL für das SETUP oder PARTEI HINZUFÜGEN erzeugt (d.h. es ist ein Transitknoten 14) und die Nachricht weitergeleitet wird auf einer PNNI Verbindung 16, fügt der Knoten 14 die Ansicht der PNNI Verbindung 16 hinzu und fügt das Blatt zu dem entfernten Endpunkt der Verbindung 16 hinzu.
– Wenn der Knoten 14 keine DTL für das SETUP oder PARTEI HINZUFÜGEN erzeugt, und die Nachricht weitergeleitet wird auf einer UNI Verbindung 16, fügt der Knoten 14 das Blatt zum Knoten 14 selbst ein.

Wenn ein Abzweig 30 (Blatt-Abzweig oder ansonsten) hinzugefügt wird zu der Ansicht, wird die Referenzzahl dessen Vorgänger-Abzweigs 30 um eins erhöht, wenn es einen solchen gibt.
Ein Blatt wird entfernt von einer Verbindungsansicht eines Knotens, wenn die Signalisierung die verbindende Partei von der Verbindung löscht, d.h. wenn eines der folgenden Ereignisse eintritt:

– Der Knoten 14 empfängt eine PARTEI ENTFERNEN für das Blatt 24.
– Der Knoten 14 empfängt ein ZURÜCKWEISUNG VON HINZUFÜGEN EINER PARTEI für das Blatt 24.
– Der Knoten empfängt ein FREIGABE auf der Schnittstelle, zu der das Blatt 24 hinzugefügt wurde.
– Die Schnittstelle, an der das Blatt hinzugefügt wurde, versagt.

Wenn ein Blatt 24 von der Ansicht gelöscht wird, wird der Blatt-Abzweig 30 auch gelöscht. Wenn der Blatt-Abzweig 30 einen Vorgänger-Abzweig 30 aufweist, wird die Referenzzahl des Vorgänger-Abzweigs 30 um eins erniedrigt. Wenn dessen Referenzzahl null wird, wird der Vorgänger-Abzweig 30 auch gelöscht, was dazu führt, dass die Referenzzahl dessen Vorgänger-Abzweigs 30 (wenn vorhanden) um eins erniedrigt wird, und so weiter.
Wenn ein Knoten 14 DTLs berechnen muss zum Leiten eines SETUP oder einer PARTEI HINZUFÜGEN für einen neuen Blatt-Anwender für eine Multicast-Verbindung, berücksichtigt es dessen Ansicht der Verbindung zum Gewährleisten, dass die neuen DTLs nicht zu einer Verletzung der Abzweig 30 Überlappungsrestriktion führt. Gleichfalls wenn ein Knoten eines niedrigsten Levels eine bestimmte PNNI Verbindung 16 bestimmen muss zum Weiterleiten einer PARTEI HINZUFÜGEN, berücksichtigt es dessen Ansicht zum Gewährleisten, dass nicht mehr als eine Verbindung 16 verwendet wird zum Erreichen des nächsten Knotens.
Obwohl die Erfindung zum Zwecke der Darstellung detailliert beschrieben wurde in den vorangegangenen Ausführungsformen ist zu verstehen, dass solche Details lediglich für diesen Zweck sind, und dass Variationen durchgeführt werden durch den Fachmann ohne sich vom Gebiet der Erfindung zu entfernen, das beschrieben wird durch die folgenden Ansprüche.
ANHANG Datenstrukturen Multicast Verbindungsidentifizierer
DTL Transit
Blatt

Typ: mcon_leaf_t

Felder:

parent (mcon_edge_t pointer) Zeiger zur Vorgängerkante

Multicast-Verbindung
Routinen Hinzufügen eines Blatts

Löschen eines Blattes

Claims

Ein System (10) zum Multicasten, das System umfassend: ein Netzwerk (12), das Knoten (14) und die Knoten (14) verbindende Verbindungen (16) umfasst; wobei eine Verbindung einen Pfad (23) von Knoten (14), Verbindungen (16) und Blättern (24) definiert, wobei jede Verbindung ein zugehörigen Hauptknoten (14r) von Knoten (14) des Netzwerks (12) aufweist, und wobei die Blätter (24) und Knoten (14) des Pfads (23) für eine Verbindung über ein einzelnes privates Netzwerk zur Netzwerkschnittstelle (PNNI) oder Peergroup eine designierte Transitliste (DTL) definieren; dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptknoten (14r) umfasst: einen Formmechanismus (18), der an dem Hauptknoten (14r) bereitgestellt ist, wobei der Formmechanismus (18) angepasst ist zum Bilden von Multicast-Verbindungen, die keine überlappende Zweige (20) zwischen den Knoten (14) aufweisen, wenn Parteien von den Multicast-Verbindungen hinzugefügt oder entfernt werden, wobei der Formmechanismus (18) angepasst ist zum Speichern und Erhalten an dem Hauptknoten (14r) aller Informationen über jede Verbindung, die notwendig sind zum Gewährleisten, dass jede Verbindung Multicast-Verbindungen bildet, die keine überlappende Zweige (20) aufweisen, wenn Parteien von den Verbindungen hinzugefügt oder entfernt werden, wobei der Formmechanismus (18) einen Pfadauswahlmechanismus (21) zum Auswählen eines Pfads (23) für die Verbindung enthält; und wobei jeder Knoten in der Verbindung einen Speicher (26) zum Speichern von Informationen in elektrischen Form über die Verbindung, die die Verbindungen (16), Knoten (14) und Blätter (24) des Pfads (23), der durch einen Baum-Pfad (28) repräsentiert ist, enthaltend, umfasst; und Mittel zum Hinzufügen, wenn ein Blatt hinzugefügt wird, aller Verbindungen (16), die in der designierten Transitliste (DTL) verwendet werden, die noch nicht auf dem Baum-Graphen (28) sind, zum Baum-Graphen (28), und Hinzufügen des Blattes zur letzten Verbindung (16), die zum Baum-Graphen hinzugefügt wurde.
Ein System (10) wie in Anspruch 1 beschrieben, das durch die Tatsache gekennzeichnet ist, dass jeder Knoten des Pfads (23) angepasst ist zum Erhalten eines entsprechenden Baum-Pfads (23) für den Pfad (23) vom Knoten zu allen dem Baum-Graphen (28) nachgeordneten Blättern (24).
Ein System (10) wie in Anspruch 1 beschrieben, das durch die Tatsache gekennzeichnet ist, dass jeder Knoten einen dazugehörigen Formmechanismus (18) aufweist, der angepasst ist zum Erhalten des entsprechenden Baum-Pfads (23), und wobei die Verbindungen (16) des Pfads (23) Abzweige (20) beinhalten, und wenn ein Blatt von einem beliebigen Abzweig (20) entfernt wird, der nicht mit einem beliebigen, dem Abzweig nachgeordneten Blättern (24) verbunden ist, dieses auch entfernt wird.
Ein System (10) wie in Anspruch 1 beschrieben, das durch die Tatsache gekennzeichnet ist, dass der Hauptknoten (14r) angepasst ist zum Erhalten einer Referenzzahl für jeden PNNI Abzweig (20) des Pfads (23), und wenn immer eine Referenzzahl Null wird, der zugehörige PNNI Abzweig (20) gelöscht wird, wo eine Referenzzahl eines PNNI Abzweigs (20) identisch ist mit der Anzahl von Nachfolger-Abzweigen (20), und ein Blatt-Abzweig (20) gelöscht wird, wenn dessen entsprechendes Blatt aus der Verbindung entfernt wird.
Ein Knoten in einem ATM Netzwerk (12), gekennzeichnet durch: einen Formmechanismus (18), der angepasst ist zum Bilden von Multicast-Verbindungen in dem Netzwerk (12), die keine überlappende Abzweige (20) aufweisen, wenn Parteien hinzugefügt oder entfernt werden von den Verbindungen; einen Anschlussmechanismus (32), der mit dem Netzwerk (12) verbunden ist, durch das die Multicast-Verbindungen zum Netzwerk (12) gesendet werden, wobei der Anschlussmechanismus (32) mit dem Formmechanismus (18) verbunden ist; und einen Speicher (26), der mit dem Formmechanismus (18) verbunden ist, wobei der Speicher angepasst ist zum Speichern von Informationen über jede Verbindung, die notwendig ist zum gewährleisten, dass der Formmechanismus (18) Multicast-Verbindungen bildet, die keine überlappenden Abzweige (20) aufweisen, wenn Parteien hinzugefügt oder entfernt werden aus den Verbindungen, wobei die Informationen über jede Verbindung einen Pfad (23) von Knoten (14), Verbindungen (16) und Blätter (24) enthalten, die jede Verbindung definieren, und wobei die Verbindungen (16), Knoten (14) und Blätter (24) von jedem Pfad (23) repräsentiert werden durch einen Baum-Graphen (28), der in elektrischer Form im Speicher (26) gespeichert ist, wobei der Formmechanismus (18) angepasst ist zum Erhalten einer Referenzzahl für jedes private Netzwerk zum Netzwerk-Schnittstellen (PNNI) Abzweig (20) jedes Pfads (23), und wenn immer eine Referenzzahl Null wird, der zugehörige PNNI Abzweig (20) gelöscht wird, wo eine Referenzzahl eine eines PNNI Abzweigs (20) identisch ist mit der zahl der Nachfolger-Abzweige (20), und ein Blatt-Abzweig (20) gelöscht wird, wenn dessen entsprechendes Blatt aus der Verbindung entfernt wird.
Ein Verfahren zum Bilden von Multicast-Verbindungen, wobei jede Verbindung einen Pfad (23) von Knoten (14), Verbindungen (16) und Blätter (24) definiert, gekennzeichnet durch die Schritte: Bilden einer ersten Verbindung (50) zwischen einem ersten Knoten (14a) und einem zweiten Knoten (14b); Bilden von Multicast-Verbindungen von dem ersten Knoten (14a) mit zusätzlichen Knoten (14), ohne dass die Multicast-Verbindungen irgendwelche überlappenden Abzweige (20) aufweisen, wenn Parteien hinzugefügt oder entfernt werden von den Verbindungen; Bilden einer zweiten Multicast-Verbindung zwischen dem ersten Knoten (14a) und einem dritten Knoten (14c) durch Erweitern der ersten Verbindung (50); und Bereitstellen eines Speichers (26) in jedem Knoten; wobei vor dem Multicast Formungsschritt der Schritt des Speicherns der Verbindungen (16), Knoten (14) und Blättern (24) des Pfads (23) jeder Verbindung, die durch einen Baum-Graphen (28) repräsentiert ist, in elektrischer Form in dem Speicher (26) ist, wobei mindestens eine Verbindung Blätter (24), Verbindungen (16) und Knoten (14) eines Pfads (23) über ein einzelnes privates Netzwerk zur Netzwerk-Schnittstelle (PNNI) aufweist, die eine designierte Transitliste (DTL) definiert; und wobei das Bilden eines Verbindungsschritts die Schritte des Hinzufügens eines Blattes zum Pfad (23) und das Hinzufügen von Verbindungen (16) beinhaltet, die in der DTL verwendet werden, die noch nicht auf dem Baum-Graphen (28) sind, zum Baum-Graphen (28), und das Blatt hinzugefügt wird zur letzten Verbindung (16), die zum Baum-Graphen (28) hinzugefügt wurde.