EP1428360A1 - Verfahren zur auswahl sinnvoll nutzbarer routen in einem router zur gleichmässigen verkehrsverteilung in einem kommunikationsnetz - Google Patents

Verfahren zur auswahl sinnvoll nutzbarer routen in einem router zur gleichmässigen verkehrsverteilung in einem kommunikationsnetz

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EP1428360A1
EP1428360A1 EP02776690A EP02776690A EP1428360A1 EP 1428360 A1 EP1428360 A1 EP 1428360A1 EP 02776690 A EP02776690 A EP 02776690A EP 02776690 A EP02776690 A EP 02776690A EP 1428360 A1 EP1428360 A1 EP 1428360A1
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EP
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routes
router
communication network
network
criteria
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02776690A
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English (en)
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Inventor
Karl Schrodi
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Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
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Publication date
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    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
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    • H04L2012/5631—Resource management and allocation
    • H04L2012/5632—Bandwidth allocation

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
  • QoS - also called quality of service - is defined differently depending on the context and subsequently evaluated with different metrics.
  • metrics for measuring quality of service are the number of information transmitted (bandwidth), the number of information not transmitted (loss rate), the - possibly averaged - time delay in the transmission (delay), the - possibly averaged - deviation from the otherwise usual distance between two information transmissions (delay jitter), or the number of information not allowed for transmission at all (blocking rate).
  • Line-oriented voice networks are designed for the transmission of continuously flowing (voice) information (conversation, call or session). This information is usually transmitted with a high quality of service. For example, a minimal delay (delay, for example ⁇ 200 ms) without fluctuations in the delay time (delay jitter) is important for speech, since speech requires a continuous flow of information in the receiving device. A loss of information cannot therefore be compensated for by retransmitting the non-transmitted information and usually leads to one in the receiving device acoustically perceptible crackling.
  • the transmission of speech is also generally referred to as a 'real-time (transmission) service' or as a 'real-time service'.
  • the quality of service is achieved by appropriate dimensioning and planning of the voice networks, whereby the transmission capacity is not subject to fluctuations even due to the line orientation.
  • Packet-oriented data networks are designed for the transmission of data packet streams or packet streams.
  • no high quality of service has to be guaranteed.
  • the data packet streams are transmitted e.g. with delays fluctuating over time, since the individual data packets of the data packet streams are usually transmitted in the order of their network access, i.e. The more delays are to be transmitted from a data network, the greater the time delays (non-realtime service).
  • the best known data network at the moment is the Internet.
  • the Internet is designed as an open (wide area) data network with open interfaces for connecting (mostly local and regional) data networks from different manufacturers. So far, the main focus has been on providing a manufacturer-independent transport platform. Adequate mechanisms to guarantee quality of service play a secondary role.
  • ATM networks are suitable for securing service quality (QoS) in data networks.
  • QoS service quality
  • ATM is a connection-oriented technology. All cells (packets) of a connection (VP, VC) follow the same path.
  • VP connection-oriented technology
  • VC connection-oriented technology
  • the Internet uses the principle of 'routes'.
  • the routes implicitly determine which route the data packets of a communication relationship (flow) should take through the network.
  • the router autonomous and individually selects a route that it enters in its routing tables and then uses for all subsequent data packets of this flow.
  • These routes can (for the purpose of increasing the available bandwidth) comprise several physical lines (links), but as a rule all of these links (with the same 'length' or delay) end at the same neighboring node.
  • This principle is intended to ensure that the packet sequences are not swapped, since many TCP applications are very sensitive to swapping due to the lack of implemented resequencing mechanisms. However, this does not distribute the traffic evenly across all nodes.
  • Distribution of the incoming traffic to an outgoing bundle with priorities (advance distribution of the traffic into individual priority queues per port, multi-server principle with one queue per priority class).
  • a pointer for identifying the respective data packet is stored in a usually common data memory.
  • the order of operation results implicitly from the order of the entries in the queue (e.g. according to the FIFO principle) or from the upstream procedure for selecting the queue to be operated next (e.g. according to priority and with the same priority cyclically or longest (or short-est) queue first, after weighting (WFQ), ).
  • the object of the invention is now to provide a method of how the traffic in the network nodes of a communication network operating without a connection can be distributed as optimally as possible to the outgoing connecting lines.
  • the advantage of the invention is a simple and economically efficient solution to be implemented.
  • the network nodes act independently on the basis of predefined rules and information flowing to them. In particular, they are able to independently dynamically determine the required branching pattern and any distribution criteria to be applied.
  • routing protocols are exchanged in the communication network between all routers, which contain information regarding the network configuration.
  • an assignment of the destination addresses to possible physical routes via which the data packets reach the destination is determined locally in each router. From these possible paths, a selection is then made in accordance with quality criteria and stored in a router's own database.
  • the quality criteria can be criteria relating to the quality of service, criteria relating to route information or cost criteria. In any case, loops must be avoided.
  • the criteria should be selected in such a way that the conventional Internet protocol methods (best effort, shortest path) are also possible.
  • a communication network K which is formed from a plurality of routers meshed with one another.
  • the routers are divided into edge routers ER or core routers CR, depending on whether they are arranged at the edge of or within the communication network.
  • each router receives knowledge of the network configuration by exchanging routing protocols with all other routers. This is the preferred solution, since in this case the network operator does not have to do any additional effort when inserting a new router into the network.
  • each router could also receive the network configuration via a higher-level control device. This means that each of the routers has a current image of the currently valid network configuration. The addition or removal of routers (failure) will therefore be stored in all databases of the router in question after a certain settling time.
  • each router can take a data packet to the actual destination when leaving the router CR.
  • these are routes 1, 2, 3, 4, 5 for the (core) router CR. This means that physically possible routes are assigned to the destination address.
  • Not all physically possible routes are also e.g. B. useful to guarantee the quality of service. According to the figure, this applies, for example, to paths 1, 4, 5 to the edge routers ER X , ER 2 , ER 3 .
  • a selection is made from the physically possible routes.
  • criteria relating to the quality of service should be used as a criterion. This can include, for example, the criterion that the delay time for the transmission (delay) in the communication network K should be as short as possible. In this case, paths 2, 3 are taken into account in this selection.
  • paths to the edge routers can generally be excluded on the net.
  • a path can be selected which, in the past, statistically has the best behavior with regard to the number of information transmitted (bandwidth), the number of data not transmitted
  • loss rate that has - possibly averaged - deviation from the otherwise usual interval between two information transmissions (delay jitter), or the number of information not even permitted to be transmitted (blocking rate).
  • Cost criteria can be used as further selection criteria. If services are chosen for which the delay time is less important than the cost aspect, the routes that ensure these lower costs must be selected.
  • the solution serves every data packet with the minimum possible delay (as long as an abort of already started operations / packet transfers is excluded) and thus enables the best possible quality, for example for interactive real-time applications.
  • the use of an additional 'timestamp' when buffering (queuing) the data packets can be implemented both in SW and in HW with simple means and with relatively little additional effort. Since this mechanism is only relevant locally, there are no problems with network use, not even in 'mixed' networks. The same applies to the alternatives and variants mentioned and shown.
  • Both the 'preferred' solution based on the basic principle and the (simpler) alternative specified for it aim to distribute traffic as evenly as possible, taking appropriate prioritization into account.
  • the variants shown show how a desired 'skewed' distribution can also be achieved with or without a delay criterion.
  • the proposed adaptive readjustment irrespective of whether it is controlled locally in the node or by a higher-level entity, enables idealized traffic distribution according to predetermined target values (even or 'skewed') even if there are interferences between one another (only) partially overlapping the individual distributions in the individual bundles lead to disturbances of the desired balance (the system 'adjusts itself').

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

Bei verbindungslosen Protokollen im Internet wird das Prinzip der 'Routen' verwendet. Die Routen legen implizit fest, welchen Weg die Datenpakete einer Kommunikationsbeziehung (Flow) durch das Netz nehmen sollen. Beim ersten Auftreten eines Datenpaketes eines bis dahin unbekannten Flows, wählt der Router eine Route aus, die er für alle nachfolgenden Datenpakete dieses Flows anwendet. Diese Routen enden im Regelfall am selben Nachbarknoten. Um eine adequate Dienstgüte (QoS) auch für verbindungslose Kommunikationsnetze sicherstellen zu können, sollten die Flows gleichmässig auf die Routen im Netz verteilt werden, um eine möglichst gleichmässige Verteilung des Verkehrs zu erreichen, was bislang verwendeten Verteilfächer aber nicht leisten können. Die Erfindung schafft hier Abhilfe, indem lokal im Router eine Auswahl sinnvoll nutzbarer Routen zwischen Router und Zieladresse festgelegt wird, über die die Informationen zum Ziel geleitet werden.

Description

VERFAHREN ZUR AUSWAHL SINNVOLL NUTZBARER ROUTEN IN EINEM ROUTER ZUR GLEICHMÄSSIGEN VERKEHRSVERTEILUNG IN EINEM KOMMUNIKATIONSNETZ
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
In der Vergangenheit haben sich zwei wesentliche Typen von Kommunikationsnetzen zur Übermittlung von Informationen herausgebildet: Paketorientierte Datennetze und leitungsorien- tierte Sprachnetze. Sie unterschieden sich u. a. durch ihre unterschiedlichen Anforderungen an Quality of Service QoS.
QoS - auch Dienstgüte genannt - wird je nach Kontext unterschiedlich definiert und in der Folge mit jeweils unterschiedlichen Metriken bewertet. Bekannte Beispiele für Metriken zur Messung von Dienstgüte sind die Anzahl der übermittelten Informationen (Bandwidth) , die Anzahl der nicht übermittelten Informationen (Loss Rate), die - ggf. gemit- telte - zeitliche Verzögerung bei der Übermittlung (Delay) , die - ggf. gemittelte - Abweichung vom ansonsten üblichen Abstand zwischen je zwei Informationsübermittlungen (Delay Jit- ter) , oder die Anzahl der erst gar nicht zur Übermittlung zu- gelassenen Informationen (Blocking Rate) .
Leitungsorientierte Sprachnetze sind auf die Übermittlung von kontinuierlich strömenden (Sprach-) Informationen (Gespräch, Call oder Session) ausgelegt. Die Übermittlung dieser Infor- mationen erfolgt hierbei üblicherweise mit hoher Dienstgüte. Beispielsweise ist für Sprache eine minimale Verzögerung (Delay z.B.< 200 ms) ohne Schwankungen der Verzögerungszeit (De- lay-Jitter) wichtig, da Sprache bei Wiedergabe im Empfangsgerät einen kontinuierlichen Informationsfluss erfordert. Ein Informationsverlust kann deshalb nicht durch ein nochmaliges Übermitteln der nicht übermittelten Information ausgeglichen werden und führt im Empfangsgerät üblicherweise zu einem akustisch wahrnehmbaren Knacksen. In der Fachwelt wird die Übermittlung von Sprache verallgemeinert auch als 'Echtzeit- (Übermittlungs- ) Dienst ' bzw. als 'Realtime-Service' bezeichnet. Die Dienstgüte wird durch entsprechende Dimensionierung und Planung der Sprachnetze erreicht, wobei die Übermittlungskapazität selbst infolge der Leitungsorientierung keinen Schwankungen unterliegt.
Paketorientierte Datennetze sind auf die Übermittlung von Datenpaketströmen oder Paketströmen ausgelegt. Hierbei muss in der Regel keine hohe Dienstgüte garantiert werden. Ohne garantierte Dienstgüte erfolgt die Übermittlung der Daten- paketströme z.B. mit zeitlich schwankenden Verzögerungen, da die einzelnen Datenpakete der Datenpaketströme üblicherweise in der Reihenfolge ihres Netzzugangs übermittelt werden, d.h. die zeitlichen Verzögerungen werden umso größer, je mehr Pakete von einem Datennetz zu übermitteln sind (Non-Realtime- Service) .
Das zur Zeit bekannteste Datennetz ist das Internet. Das Internet ist als offenes (Weitverkehrs-) Datennetz mit offenen Schnittstellen zur Verbindung von (zumeist lokalen und regionalen) Datennetzen unterschiedlicher Hersteller konzipiert. Das Hauptaugenmerk liegt deshalb bisher auf der Bereitstellung einer herstellerunabhängigen Transportplattform. Adäquate Mechanismen zur Garantie von Dienstgüte spielen eine nebengeordnete Rolle.
Im Zuge der Konvergenz von leitungsorientierten Sprach- und paketorientierten Datennetzen werden Sprachübermittlungs- dienste und zukünftig auch breitbandigere Dienste wie z.B. Übermittlung von Bewegtbildinformationen, ebenfalls in paketorientierten Datennetzen realisiert, d.h. die Übermittlung der bisher üblicherweise leitungsorientiert übermittelten Echtzeitdienste erfolgt in einem konvergenten Sprach-Daten- Netz paketorientiert, d.h. in Paketströmen (Echtzeitpaketströme) . Hierbei ergibt sich das Problem, dass für eine pa- ketorientierte Realisierung eines Echtzeitdienstes eine hohe Dienstgüte erforderlich ist, damit diese mit einer leitungs- orientierten Übermittlung qualitativ vergleichbar ist, während beispielsweise das Internet keine adäquaten Mechanismen zur Garantie einer hohen Dienstgüte vorsieht.
Prinzipell wären z. B. ATM-Netze zur Sicherung der Dienstgüe (QoS) in Datennetzen geeignet. ATM ist eine verbindungs- orientierte Technologie. Alle Zellen (Pakete) einer Verbind- ung (VP, VC) folgen demselben Pfad. ATM bedingt aber einen sehr hohen Komplexitätsgrad, da im Netz alle verbindungsbe- zogenen Daten gespeichert sein müssen. Diese Überlegungen gelten sinngemäß auch für die in IP-Netzen verwendeten MPLS- Übertragungsverfahren, die die ATM-Welt quasi in das Internet übertragen.
Das Internet verwendet mit seinen verbimndungslosen Protokollen das Prinzip der 'Routen'. Die Routen legen implizit fest, welchen Weg die Datenpakete einer Ko munikationsbe- ziehung (Flow) durch das Netz nehmen sollen. Beim ersten Auftreten eines Datenpaketes eines bis dahin unbekannten Flows, wählt der Router (autonom und individuell) eine Route aus, die er in seine Routing Tables einträgt und danach für alle nachfolgenden Datenpakete dieses Flows anwendet. Diese Routen können zwar (zum Zwecke der Erhöhung der verfügbaren Bandbreite) mehrere physikalische Leitungen (Links) umfassen, aber im Regelfall enden alle diese Links (mit gleicher 'Länge' bzw. Delay) am selben Nachbarknoten. Mit diesem Prinzip soll sichergestellt werden, daß keine Vertauschungen der Paketreihenfolgen auftreten, da viele TCP-Anwendungen aufgrund nicht implementierter Resequencing-Mechanismen sehr empfindlich auf Vertauschungen reagieren. Dadurch wird aber der Verkehr nicht gleichmäßig auf alle Knoten aufteilt.
Für die Unterstützung von Echtzeitanwendungen über paketorientierte Netze ist der Verkehr nach bestimmten Regeln mög- liehst gleichmäßig auf alle Knoten und Verbindungsleitungen im Netz zu verteilen.
Es sind eine Vielzahl unterschiedlicher Mechanismen und Vari- anten zur individuellen Verteilung von Datenpaketen auf abgehende Bündel bekannt. Hierzu zählen:
1. Einfache Verteilung des ankommenden Verkehrs auf ein abgehendes Bündel ohne Prioritäten (Vorabverteilung des Ver- kehrs in individuelle Warteschlangen pro Port, Verwendung einer einzigen Warteschlange mit dem Multi-Server-Prinzip) .
2. Verteilung des ankommenden Verkehrs auf ein abgehendes Bündel mit Prioritäten (Vorabverteilung des Verkehrs in in- dividuelle Prioritäts-Warteschlangen pro Port, Multi-Server- Prinzip mit je einer Warteschlange pro Prioritätsklasse) .
3. Verteilung des ankommenden Verkehrs auf ein abgehendes Bündel mit prioritätsgesteuertem 'Per Flow'-Queueing (z. B. Weighted Fair Queueing (WFQ) ) .
Bei allen genannten Verfahren wird bei der Implementierung in den Warteschlangen in der Regel lediglich ein Zeiger (Adresse) zur Identifizierung des jeweiligen Datenpakets in einem üblicherweise gemeinsamen Datenspeicher abgelegt. Die Reihenfolge der Bedienung ergibt sich implizit aus der Reihenfolge der Einträge in der Warteschlange (z.B. nach dem FIFO-Prin- zip) bzw. aus dem vorgelagerten Verfahren zur Auswahl der als nächstes zu bedienenden Warteschlange (z.B. nach Priorität und bei gleicher Priorität zyklisch oder longest (oder short- est) queue first, nach Gewichtung (WFQ) , ...) .
Diese beim Stand der Technik verwendeten Verfahren können eine gleichmäßige Verteilung des Verkehrs aber nicht be- wirken. Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren anzugeben, wie in den Netzknoten eines verbindungslos arbeitenden Kommunikationsnetzes der Verkehr möglichst optimal auf die abgehenden Verbindungsleitungen verteilt werden kann.
Die Erfindung wird ausgehend von den im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen durch die im kennzeichnenden Teil beanspruchten Merkmale gelöst.
Vorteilhaft an der Erfindung ist eine einfache und wirtschaftlich effizient zu implementierende Lösung. Hierbei agieren die Netzknoten aufgrund ihnen vorgegebener Regeln und ihnen zufließender Informationen selbstständig. Insbesondere sind sie in der Lage, die jeweils benötigten Verzweigungs- muster und ggf. darauf anzuwendende Verteilungskriterien selbständig dynamisch zu bestimmen.
Hierzu werden im Kommunikationsnetz zwischen allen Routern Routingprotokolle ausgetauscht .Diese weisen Informationen be- züglich der Netzkonfiguration auf. Nach Maßgabe dieser Netzkonfiguration wird lokal in jedem Router eine Zuordnung der Zieladressen zu möglichen, physikalischen Wegen ermittelt, über die die Datenpakete das Ziel erreichen. Aus diesen möglichen Wegen wird dann nach Maßgabe von Qualitätskriterien eine Auswahl getroffen und in einer routereigenen Datenbank abgelegt.
Die Qualitätskriterien können dabei Kriterien bezüglich der Dienstgüte, Kriterien bezüglich von Wegeinformationen oder Kostenkriterien sein. Auf jeden Fall muß eine Schleifenbildung vermieden werden. Die Kriterien sollten derart gewählt sein, daß die herkömmlichen Internet-Protokollverfahren (Best effort, Shortest path) ebenso möglich sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines figürlich dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Figur ist eine Netzkonfiguration aufgezeigt, in der das erfindungsgemäße Verfahren zum Ablauf gelangt. Demgemäß ist ein Kommunikationsnetz K offenbart, das aus einer Mehrzahl von untereinander vermaschten Routern gebildet wird. Die Router werden in Edge-Router ER oder Core-Router CR unterschieden, je nachdem ob sie am Rand des oder innerhalb des Kommunikationsnetzes angeordnet sind.
Beispielhaft sei nun angenommen, daß Datenpakete in das Kommunikationsnetz K über den Knoten A, in dem der Edge-Router ERi angeordnet ist, eindringen und das Kommunikationsnetz über den Knoten B, in dem der Edge-Router ER5 angeordnet ist, wieder verlassen. Erfindungsgemäß wird auf Basis eines Verteilfächers in jedem Router entschieden, über welche Wege die Datenpakete im Kommunikationsnetz K zu leiten sind. Da je nach zu verwendendem Dienst eine Dienstgüte QoS garantiert werden soll, sind die Datenpakete möglichst gleichmäßig auf alle Wege im Netz aufzuteilen.
Wesentlich ist nun, daß nicht alle physikalisch möglichen Wege innerhalb des Kommunikationsnetzes K gewählt werden, sondern nur die, die sinnvoll nutzbar sind. Hierbei muß die aktuelle Netzkonfiguration in jedem Router abgelegt sein. Die Kentniss über die Netzkonfiguration erhält jeder Router durch Austausch von Routingprotokollen mit allen anderen Routern. Dies stellt die bevorzugte Lösung dar, da in diesem Fall der Netzbetreiber bei Einfügen eines neuen Routers in das Netz keinen zusätzlichen Aufwand zu betreiben braucht. Selbstverständlich könnte jeder Router die Netzkonfiguration auch über eine übergeordnete Steuereinrichtung erhalten. Damit hat jeder der Router ein aktuelles Abbild der momentan gültigen Netzkonfiguration. Das Hinzufügen bzw. Wegnehmen von Routern (Ausfall) wird somit nach einer bestimmten Einschwingzeit in allen Datenbanken der betreffenden Router abgelegt sein.
Auf Basis der aktuellen Netzkonfiguration werden zunächst in jedem Router alle physikalisch möglichen Wege ermittelt, die ein Datenpaket bei Verlassen des Routers CR zu dem eigentlichen Ziel nehmen kann. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel sind dies für den (Core-) Router CR die Wege 1, 2, 3, 4, 5. Es erfolgt somit eine Zuordnung von physikalisch möglichen Wegen zu der Zieladresse.
Nicht alle physikalisch möglichen Wege sind auch z. B. zur Garantie der Dienstgüte sinnvoll nutzbar. Dies gilt beispielsweise gemäß der Figur für die Wege 1, 4, 5 zu den Edge- Routern ERX, ER2, ER3. Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß eine Auswahl aus den physikalisch möglichen Wegen getroffen. Als Kriterium sollen insbesondere Kriterien bezüglich der Dienstgüte (Quality of Service QoS) verwendet werden. Hierunter kann beispielsweise das Kriterium fallen, daß die Verz- ögerungszeit für die Übertragung (Delay) im Kommunikations- netz K möglichst kurz sein soll. In diesem Fall werden bei dieser Auswahl die Wege 2, 3 berücksichtigt.
Als weiters Auswahlkriterien können grundsätzlich im Netz Wege zu den Edge-Routern ausgeschlossen werden.
Als weitere Auswahlkriterien bezüglich Dienstgüte QoS kann ein Weg gewählt werden, der in der Vergangenheit statistisch das beste Verhalten bezüglich der Anzahl der übermittelten Informationen (Bandwidth) , der Anzahl der nicht übermittelten
Informationen (Loss Rate), der - ggf. gemittelten - Abweichung vom ansonsten üblichen Abstand zwischen je zwei Informationsübermittlungen (Delay Jitter) , oder der Anzahl der erst gar nicht zur Übermittlung zugelassenen Informationen (Blocking Rate) aufgewiesen hat.
Als weitere Auswahlkriterien können Kostenkriterien zum Tragen kommen. Werden Dienste gewählt, bei denen die Verzögerungszeit eine geringere Rolle spielt, als der Kostenaspekt, so sind die Routen zu wählen, die diese geringeren Kosten sicherstellen. Die Lösung (Grundprinzip) bedient jedes Datenpaket mit dem minimal möglichen Delay (solange ein Abbruch bereits gestarteter Bedienungen/ Paketübertragungen ausgeschlossen wird) und ermöglicht damit eine bestmögliche Qualität z.B. auch für interaktive Echtzeitanwendungen. Die Verwendung eines zusätzlichen 'Timestamps' beim Zwischenspeichern (Queuen) der Datenpakete kann sowohl in SW als auch in HW mit einfachen Mitteln und mit relativ geringem Zusatzaufwand realisiert werden. Da dieser Mechanismus nur lokal relevant ist gibt es keinerlei Probleme beim Netzeinsatz, auch nicht in 'gemischten' Netzen. Dasselbe gilt auch für die genannten und aufgezeigten Alternativen und Varianten.
Sowohl die 'bevorzugte' Lösung nach dem Grundprinzip als auch die dazu angegebene (einfachere) Alternative zielen auf eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Verkehrs unter Berücksichtigung entsprechender Priorisierung. Die angegebenen Varianten zeigen, wie mit oder ohne Delay-Kriterium auch eine gewünschte 'schiefe' Verteilung erreicht werden kann.
Die vorgeschlagene adaptive Nachregelung, unabhängig davon, ob sie lokal im Knoten oder durch eine übergeordnete Instanz gesteuert wird, ermöglicht eine idealisierte Verkehrsverteilung gemäß vorgegebenen Zielwerten (gleichmäßig oder 'schief') auch dann, wenn durch sich gegenseitig (nur) teilweise überlappende Bündel Interferenzen zwischen den individuellen Verteilungen in den Einzelbündeln zu Störungen des angestrebten Gleichgewichts führen (das System 'justiert sich selbst').
Die beliebige Kombination der vorgeschlagenen Verfahren und Mechanismen, a) Zeitkriterium pro Paket zur Delayoptimierung beim Arbitrieren, b) (verschiedene) Verfahren zur Einstellung einer vorgegebenen, bei Bedarf auch 'schiefen' Verkehrsverteilung, c) adaptive Nachregelung auf das angestrebte Ver- teilungsmuster, ermöglicht einen sehr flexiblen und für nahezu jede Netzanwendung optimierbaren Einsatz der Lösungen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erzeugen eines Verteilungsfächers, insbesondere in einem in einem Kommunikationsnetz (K) angeordneten Router (ER, CR) , über den Datenpakete zu einer Zieladresse geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Kommunikationsnetz (K) Routingprotokolle ausgetauscht werden, die Informationen bezüglich der Netzkonfiguration beinhalten, daß nach Maßgabe der Netzkonfiguration eine Zuordnung von Zieladressen zu physikalisch möglichen Wegen ermittelt wird, daß eine Auswahl aus diesen physikalisch möglichen Wegen nach Maßgabe von Qualitätskriterien getroffen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Routingprotokolle zwischen allen Routern eines Kommunikationsnetzes untereinander ausgetauscht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Routingprotokolle zwischen einer übergeordneten
Steuereinrichtung und allen Routern eines Kommunikations- netzes ausgetauscht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Qualitätskriterien Kriterien bezüglich der Dienstgüte
(QoS) der Verbindung sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Qualitätskriterien Kriterien bezüglich der Kosten der
Übertragen sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Qualitätskriterien Kriterien bezüglich Wegeinformation sind.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kommunikationsnetz ein paketorientiert, verbindungslos arbeitendes Kommunikationsnetz (K) ist.
EP02776690A 2001-09-20 2002-09-20 Verfahren zur auswahl sinnvoll nutzbarer routen in einem router zur gleichmässigen verkehrsverteilung in einem kommunikationsnetz Withdrawn EP1428360A1 (de)

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DE10146349 2001-09-20
DE10146349 2001-09-20
DE10161547 2001-12-14
DE10161547 2001-12-14
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Application Number Title Priority Date Filing Date
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10324370B4 (de) * 2003-05-28 2009-04-23 Nokia Siemens Networks Gmbh & Co.Kg Netzknoten eines paketvermittelnden Kommunikationsnetzes und Verfahren zur Verkehrsverteilung von Datenverkehr in einem paketvermittelnden Kommunikationsnetz
US6934612B2 (en) * 2003-06-12 2005-08-23 Motorola, Inc. Vehicle network and communication method in a vehicle network
JP4320734B2 (ja) * 2004-09-07 2009-08-26 横河電機株式会社 移動体用通信システム
US8176170B2 (en) * 2006-06-13 2012-05-08 British Telecommunications Public Limited Company Computer network
WO2007144567A2 (en) * 2006-06-13 2007-12-21 British Telecommunications Public Limited Company Quality based service selection in a peer to peer network
US20080288654A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-20 Nokia Corporation Node and method to provide and keep real-time up-to-date data in a distributed hash table
US9473398B2 (en) 2013-10-23 2016-10-18 International Business Machines Corporation Devolved routing in software-defined networks
RU2573267C2 (ru) * 2014-05-19 2016-01-20 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Способ сравнительной оценки структур информационно-вычислительной сети
RU2622842C1 (ru) * 2016-05-23 2017-06-20 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Способ маскирования структуры сети связи
RU2645292C2 (ru) * 2016-06-21 2018-02-19 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации Способ маскирования структуры сети связи
RU2626099C1 (ru) * 2016-11-21 2017-07-21 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации Способ сравнительной оценки структур сети связи

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6130889A (en) * 1996-10-02 2000-10-10 International Business Machines Corporation Determining and maintaining hop-count for switched networks
US6069895A (en) * 1997-08-29 2000-05-30 Nortel Networks Corporation Distributed route server
JP3645734B2 (ja) * 1999-02-24 2005-05-11 株式会社日立製作所 ネットワーク中継装置及びネットワーク中継方法
DE19923245A1 (de) * 1999-05-20 2000-11-23 Siemens Ag Verfahren zur Auswahl einer Route in einem Kommunikationsnetz
US6366577B1 (en) * 1999-11-05 2002-04-02 Mci Worldcom, Inc. Method for providing IP telephony with QoS using end-to-end RSVP signaling
AU2001234860A1 (en) * 2000-02-04 2001-08-14 Hrl Laboratories, Llc A system for pricing-based quality of service (pqos) control in networks
DE50105272D1 (de) * 2000-03-10 2005-03-17 Siemens Ag Verfahren zum Verteilen einer Datenverkehrslast eines Kommunikationsnetzes und Kommunikationsnetz zur Realisierung des Verfahrens
JP3501093B2 (ja) * 2000-04-18 2004-02-23 日本電気株式会社 ＱｏＳ経路計算装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO03026228A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CA2460993A1 (en) 2003-03-27
AU2002339307B2 (en) 2005-03-17
RU2004111798A (ru) 2005-05-10
US20050243797A1 (en) 2005-11-03
US20080101245A1 (en) 2008-05-01
BR0206043A (pt) 2003-11-11
WO2003026228A1 (de) 2003-03-27

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