ES2249621T3 - Procedimiento y dispositivo para la adaptacion de rutas conmutadas por etiqueta (label switched) en redes de paquetes. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la adaptación de rutas conmutadas por etiqueta, en particular rutas MPLS, en redes orientadas a paquetes, que disponen de enrutadores, intercambiando al menos una parte de los enrutadores con enrutadores vecinos a través de un protocolo informaciones sobre el estado de la red, en particular sobre el desplazamiento de cargas, variaciones en la disponibilidad y anchuras de banda, para reconocer posibles cuellos de botella o mejoras, caracterizado porque en el caso de mejoras contiguas se generan rutas de sustitución parcial con las cuales se modifican rutas existentes que evitan las mejoras de forma local de tal manera que las mejoras estén incluidas en la ruta.

Description

Procedimiento y dispositivo para la adaptación de rutas conmutadas por etiqueta (label switched) en redes de paquetes.

Mediante la introducción de tecnologías orientadas a paquetes como UMTS y GPRS es de esperar que la transmisión de datos en el futuro se realice de manera creciente sin hilos. Al respecto, la transmisión de datos no se limitará sólo a la transmisión de informaciones de voz, sino que se utilizarán cada vez más otros servicios sin hilos, tales como por ejemplo los que se ofrecen en Internet. Para poder retransmitir también el aumento de anchura de banda de los terminales, debe ampliarse igualmente la red núcleo (core) que sirve para la distribución de las informaciones. También en otras redes, como por ejemplo en Internet, se observa un continuo crecimiento de la necesidad de anchura de banda. Una gran parte de la anchura de banda se pierde en el enrutado de informaciones. Esto ha de atribuirse a que una gran parte de las decisiones que se refieren a una retransmisión de los paquetes se toma en un nivel de protocolo más elevado. Por lo general se trata al respecto del nivel de IP. No obstante, en los últimos tiempos se utiliza cada vez más un enrutado (routing) orientado a etiqueta (label) o bien a conmutación (switching). Hay que indicar en consecuencia que a continuación no se distinguirá entre los conceptos enrutado (routing) y conmutación (switching), aun cuando para ello hay distintos fundamentos en la literatura. La ventaja del enrutado orientado a etiqueta se encuentra en que el tamaño de la información que hay que tener en cuenta para una decisión es inferior y la toma de decisiones en base a estas informaciones más pequeñas y la utilización de determinadas clases, es más sencilla.

Uno de los procedimientos más frecuentes utilizados orientados a la ruta es MPLS.

Debido a la estructura simple y al elevado rendimiento (performance), puede utilizarse también el Multiprotocol Label Switching (MPLS, IETF Proposed Standard, [RFC 3031]) así como otros RFCs con ventaja como tecnología de tunelado.

En redes MPLS migra un paquete de un enrutador (router) al siguiente. Cada enrutador toma una decisión independiente en cuanto a la retransmisión. Esto significa que cada enrutador analiza la cabecera (header) del paquete, y cada enrutador recorre un programa con el algoritmo del enrutador. Cada enrutador elige una nueva ruta en función del resultado del algoritmo del enrutador. La elección de la siguiente ruta se realiza así en dos etapas. La siguiente etapa parte la cantidad total de paquetes posibles en una cantidad de clases equivalentes (FEC). Una clase de equivalencia está compuesta por lo general por una cierta cantidad de direcciones IP o determinadas muestras de direcciones IP, que se averiguan mediante máscaras. La segunda etapa reproduce cada FEC sobre una ruta. En cuanto se refiere a la decisión de la retransmisión, no se hace ninguna diferenciación entre los paquetes que pertenecen a la misma FEC. Los distintos paquetes que pertenecen a la misma FEC no pueden diferenciarse.

En una red MPLS se realiza la asignación a un FEC sólo una vez, precisamente cuando el paquete entra en la red MPLS. La FEC a la que está asignado un paquete está codificado como valor corto, denominado etiqueta (label). Cuando un paquete se envía a la siguiente ruta, entonces se envía a la vez la etiqueta. En los siguientes enrutadores no se realiza ningún análisis de los otros contenidos del paquete. Se comprueba únicamente la etiqueta. La etiqueta se utiliza como índice para una tabla, a partir de la que pueden tomarse la siguiente ruta y la siguiente etiqueta. La antigua etiqueta es sustituida por la nueva etiqueta y el paquete es retransmitido a la siguiente ruta. En una red MPLS se controla la retransmisión sólo mediante la etiqueta. Esto tiene una serie de ventajas. Así, los enrutadores sólo tienen que poseer reducidas capacidades. Deben estar únicamente en condiciones de analizar la etiqueta y comprobar en la tabla qué ruta está asignada a esta etiqueta, para sustituir la antigua etiqueta por una nueva etiqueta. Además, mediante estas indicaciones sencillas puede realizarse un flujo elevado. Otras ventajas pueden tomarse de la RFC 3031.

A continuación se definen algunos principios. Una etiqueta es un designador corto, localmente significativo, que presenta una longitud fija para identificar una FEC. La etiqueta sirve para la representación de una FEC a la que está asignado el paquete. En la utilización básica de la FEC la misma se asigna sobre la base de las direcciones del destino de la capa (layer) de la red.

Para asegurar que los enrutadores asignan los paquetes a las mismas clases de equivalencia, los enrutadores deben intercambiar regularmente informaciones, a partir de las cuales quede claro qué paquetes están asignados a una etiqueta. Además, es importante que no se utilicen las mismas etiquetas por parte de distintos enrutadores, porque de esta manera es imposible una identificación inequívoca del enrutador precedente. Además, hay que indicar que flujo arriba (up-stream) y flujo abajo (down-stream) se tratan de manera diferente. Así, éstos no presentan necesariamente las mismas etiquetas. En la arquitectura MPLS se toma la decisión de unir una determinada etiqueta a una determinada clase de equivalencia mediante el enrutador que está flujo abajo (down-stream) en relación con este enlace. El enrutador que está flujo abajo informa entonces al enrutador que está flujo arriba de este enlace. Esta información puede transmitirse por ejemplo como información "a cuestas" (huckepack) sobre otros paquetes o mediante transmisión de información dedicada [RFC 3031, 3035, 3036, 3037, 3038, 2205-2210, 2379, 2380, 2746, 2750, 2814, 2702].

En otro perfeccionamiento apoya el MPLS una jerarquía, siendo completamente independiente el procesamiento de los paquetes dotados de etiquetas del nivel de la jerarquía. Un paquete que no presenta etiqueta alguna puede considerarse como paquete cuya pila (stack) está vacía. La utilización de la pila (stack) queda clara cuando se habla del tunelado de los paquetes. Un tunelado como el indicado puede tomarse del documento RFC 3031. Los paquetes se tunelean siempre que son conducidos a través de una ruta de red que se encuentra entre dos enrutadores, pudiendo contener esta ruta de red a su vez una serie de enrutadores. Si se ha prescrito por ejemplo una ruta explícita que incluye los enrutadores R1 a R4, y se encuentra entre los enrutadores R1 y R2 una ruta que incluye los enrutadores R1.1, R1.2, R1.3, entonces se impulsa otra etiqueta a través del enrutador R1 sobre la pila. Los enrutadores R1.1, R1.2, R1.3, trabajan ahora sobre este nuevo segundo elemento. Tan pronto llega el paquete al enrutador R2, se lanza el elemento más superior de la pila. Es problemático cuando no hay ninguna etiqueta sobre la pila. En la arquitectura MPLS normal, se analiza la dirección de la red (en el caso normal la dirección IP), para determinar una clase de equivalencia.

El MPLS ofrece dos tipos de elección de ruta. Un tipo de elección de ruta determina la ruta ya en el punto de arranque. Se determinan los distintos enrutadores que deben ser recorridos. Se trata al respecto de un enrutado explícito. En el enrutado hop-by-hop (salto a salto), no se determinan explícitamente los enrutadores, con lo que cada enrutador puede determinar en base a sus tablas cuál debe ser el siguiente enrutador. La presente invención puede funcionar con ambas posibilidades de elección de ruta.

Si se considera el tamaño de la información que se necesita para enrutar los paquetes, es decir, las cabeceras, entonces queda claro que cuando se trata de protocolos orientados a la ruta existe un enorme potencial de ahorro. Las cabeceras de IPv6 originan más de 40 bytes de encabezamiento de cabecera, para un volumen promedio de datos de transporte de 60 bytes (IPv6 incluyendo la cabecera de enrutado), cuyos datos útiles a su vez incluyen sólo aprox. 20 bytes (VoIP) [RFC 3031, RFC 2460]. Mediante una cabecera shim o bien una cabecera MPLS de por ejemplo MPLS, se inducen en cada caso sólo 4 bytes. Una cabecera shim, también cabecera MPLS, incluye además de la etiqueta (label), que ocupa aprox. 20 bits, otras informaciones de estado y de gestión. Básicamente son necesarias una identificación inequívoca del enlace punto a punto con sus propiedades, por ejemplo calidad de servicio (Quality of Service, QoS), así como naturalmente la del correspondiente portador (bearer).

Además de la aceleración de la retransmisión de paquetes mediante evaluación de cabeceras de capa (layer) 2 en lugar de la costosa evaluación de cabeceras de capa 3 con longest-prefix match (encaje del prefijo más largo), puede prescribirse la ruta del paquete (Source Routing) explícitamente, con lo que para todas rutas se fuerza la misma ruta. De esta manera puede lograrse más control, en particular en cuanto al punto de vista de la calidad de servicio.

Mediante la utilización de tunelados, pueden evitarse procesos y decisiones de enrutado de capa 3 entre redes parciales localmente separadas (y unidas mediante una red de transporte) de un operador. Este principio tiene siempre importancia cuando deben realizarse redes virtuales privadas.

Otro punto es la evitación de procesos y decisiones de enrutado L3 entre unidades forwarding (hacia delante) separadas localmente en arquitecturas móviles IP ("Hierarchical Mobile IP", ver el correspondiente borrador en www.ietf.org en Internet).

Debido a las ventajas citadas, gana importancia creciente la utilización de rutas conmutadas por etiqueta (label-switched) en redes de paquetes (por ejemplo mediante MPLS, Multi-Protocol-Label-Switching) como simplificación del enrutado.

La utilización de rutas conmutadas por etiqueta tiene no obstante también algunos inconvenientes. Mediante la prescripción inicial fija de la ruta no puede por ejemplo reaccionar MPLS dinámicamente de forma localmente limitada a evoluciones actuales como desplazamientos de carga, variaciones de la disponibilidad y anchura de banda de componentes de red.

Las soluciones utilizadas hasta ahora para estos casos observan la red desde fuera de manera continua, para a continuación y dado el caso mediante la señalización estándar MPLS, constituir las rutas en cada caso de nuevo desde el principio hasta el final. Aquí se reorganizan las rutas completas de tal manera que la ruta responde a las condiciones modificadas y a las prescripciones en cuanto a enlace. Al respecto debe no obstante ser vigilada continuamente toda la red mediante una unidad central, en particular los enrutadores y segmentos de red que se añaden a los enrutadores.

Esta monitorización precisa de un gasto considerable durante el funcionamiento por el lado del operador de la red y origina la parte principal de los costes.

Por el documento US 2001/0019554 A1 se conoce un sistema de red conmutada por etiqueta (label switched) que incluye varios nudos y opcionalmente un servidor de política (policy server) y que permite el tráfico en la red mediante una vigilancia intensiva de distintos flujos de datos en la red conmutada por etiqueta. Los documentos WO 00/04667 y EP 0859491 A1 describen procedimientos similares.

Es tarea de la presente invención poner a disposición un procedimiento que permita una vigilancia optimizada de la red.

Esta tarea se resuelve mediante procedimientos y dispositivos con las particularidades de las reivindicaciones independientes. Otros perfeccionamientos pueden tomarse de las reivindicaciones secundarias.

El principio básico consiste en permitir decisiones limitadas y autónomas del enrutador con conmutación por etiqueta (Label Switched Router, LSR) en el enrutado de conmutación por etiqueta.

Los Label Switched Router (LSR) obtienen, mediante una ampliación del protocolo de señalización, por ejemplo del LDP [RFCs 3031, 3035, 3036, 3037, 3038] o RSVP [2205-2210, 2379, 2380, 2746, 2750, 2814], la posibilidad de desviar las rutas autónomamente a otros nudos vecinos. Los citados protocolos son protocolos estándar, con ayuda de cuyos componentes de red intercambian informaciones de gestión. Es posible también no obstante utilizar otros protocolos no estandarizados. Los distintos componentes de la red, por lo general enrutadores, observan para este fin la actual situación del enrutado (en cuanto a carga y disponibilidad) en su entorno inmediato, ajustan este estado teniendo en cuenta la ruta entre sí mediante un protocolo de señalización ampliado, para adaptar entonces según necesidades las rutas conmutadas por etiqueta de forma correspondientemente local.

Los enrutadores intercambian aquí preferentemente a intervalos regulares información sobre el estado de la red, en particular sobre el desplazamiento de la carga, modificaciones de la disponibilidad y anchuras de banda, para detectar posibles cuellos de botella o mejoras. Mediante la utilización de un intercambio periódico sincronizado, puede determinarse igualmente si un determinado enrutador ha fallado por completo. Mediante el intercambio de informaciones pueden modificarse en el caso de cuellos de botella contiguos las rutas que conducen a través de estos cuellos de botella localmente con ayuda de rutas de sustitución parcial de tal manera que se evitan los cuellos de botella. Estas rutas de sustitución parcial pueden ser rutas preparadas que ya han sido dispuestas de antemano para poder absorber el fallo de determinados componentes o segmentos. Una preparación de estas rutas no es especialmente costosa, ya que se trata sólo de una cantidad limitada de enrutadores o bien segmentos contiguos que se vigilan. Simplemente debe ser almacenada para estos enrutadores o bien segmentos una ruta de sustitución parcial. Además hay que indicar que en particular en rutas MPLS sólo se realiza una manipulación de las rutas en la dirección del flujo de datos. Así es más bien pequeña la afluencia de datos que hay que gestionar. En una forma de ejecución alternativa pueden generarse también dinámicamente las rutas de sustitución parcial necesarias. En esta alternativa se calculan las rutas de sustitución parcial ventajosamente sobre la base de un algoritmo de rutas que accede a las tablas de enrutado, pudiendo ser transferido el algoritmo de rutas como parámetro, indicando qué enrutador o qué segmento de red ha de tenerse en cuenta o bien no tenerse en cuenta en la elección de la ruta. Estos algoritmos se basan en los procedimientos conocidos, que se emplean especialmente en la red de IP. Si ha de comunicar un enrutador vecino que hay problemas en un determinado segmento, entonces comprueba el enrutador precedente en el flujo de datos si él gestiona rutas que son conducidas a través de este segmento de red. Un análisis como el indicado puede realizarse por lo general con ayuda de operaciones de comparación, investigándose a continuación si la ruta es conducida a través de este segmento de red problemático. El encuentro dinámico de la ruta de sustitución parcial depende del tipo de variación. En el caso de mejoras continuas, que pueden presentarse por ejemplo cuando ha finalizado una situación de carga, han de elegirse las rutas que inicialmente han evitado la situación de carga. En una forma constructiva posible se marcan las rutas que inicialmente han sido desviadas para cuando mejora la situación de carga conducir éstas a través de su antiguo segmento de red. Mediante este marcado es más sencillo acceder a posibles candidatos a modificación. Los algoritmos de enrutado deben adaptarse entonces de tal manera que se elija una ruta que necesariamente conduce a través del segmento de red mejorado. Al respecto, ha de realizarse no obstante una ponderación, de manera que no sean desviadas innecesariamente rutas que razonablemente no pueden conducirse a través de este segmento de red mejorado. Esta ponderación puede determinarse por ejemplo mediante un marcado precedente. Una ponderación puede también residir en una determinada prioridad o una determinada calidad de servicio (quality of service). En una forma de ejecución especial se eligen las rutas que en la dirección del flujo de datos se conducen directamente detrás del segmento de red mejorado, no siendo no obstante el segmento de red mejorado parte integrante de la ruta. En este caso puede lograrse mediante una sencilla desviación de las rutas a través del segmento de red mejorado una aceleración del tráfico de datos. En otra forma constructiva se elige y se comprueba solamente un nudo o bien un enrutador antes y después del segmento de red mejorado, en relación con qué rutas se conducen a través de ambos enrutadores/nudos. Para estas rutas se integra entonces la ruta sustitutiva parcial así averiguada. En otra forma de perfeccionamiento pueden considerarse otros enrutadores/nudos que se encuentran en el entorno del segmento de red mejorado, para averiguar las rutas que son desviadas a una distancia mayor. También para éstas puede integrarse entonces la correspondiente ruta de sustitución parcial.

Si por el contrario hay un empeoramiento de la situación en cuanto a transmisión, entonces se determinan las rutas que son conducidas a través del correspondiente segmento de red peor, para encontrar entonces dinámicamente una ruta que en lo posible tenga el primer nudo o enrutador como destino que esté dispuesto en la dirección del flujo de datos detrás del segmento de red malo. Si para ello no se encuentra ninguna ruta entonces se elige el nudo o ruta siguiente al próximo que se encuentra de la dirección del flujo de datos detrás del segmento de red malo. Si por el contrario no se logra mediante este método ningún éxito, entonces se intenta encontrar una ruta de sustitución parcial utilizando los nudos o enrutadores precedentes considerados en la dirección del flujo de datos el mismo procedimiento. Los algoritmos han variado entonces de tal manera que los segmentos de red defectuosos no son tenidos en cuenta. Si no se logra en el entorno inmediato éxito alguno, entonces se interrumpe el procedimiento para encontrar una ruta. En una forma optimizada de ejecución, se asignan ya mediante estructuras sencillas, en particular estructuras hash, a los enrutadores contiguos las rutas que corren a través de los mismos.

Otros algoritmos conocidos aquí no relacionados son imaginables igualmente.

Para determinar los enrutadores que pertenecen a una cantidad de comunicación local, pueden utilizarse un procedimiento automático o un procedimiento manual. En ambos principios es naturalmente razonable que las cantidades se interfieren parcialmente. En una configuración manual son elegidos y asignados mediante un administrador los enrutadores contiguos con los cuales ha de tener lugar un intercambio de informaciones sobre la situación de carga de la red. Cuando tiene lugar una asignación automática, puede utilizarse una métrica con cuya ayuda se determinan los enrutadores o nudos contiguos. Prescribiendo un valor de umbral, se eligen los enrutadores o bien nudos que se encuentran dentro de un entorno que viene determinado por el valor de umbral. Así, la métrica puede tener en cuenta por ejemplo la cantidad de nudos como medida. Además, pueden introducirse en el cálculo las longitudes de los segmentos de red.

Para el intercambio de información se utilizan preferentemente protocolos conocidos, que bien transportan las informaciones "a cuestas" (huckepack) sobre los paquetes de información o bien mediante un enlace separado que por lo general se basa en TCP-IP. Por lo general se trata aquí de RSVP o LDP (ver los correspondientes RFCs). No obstante, hay que observar que estos protocolos sólo se utilizan en el entorno inmediato. Una activación de los nudos o bien enrutadores mediante direcciones dedicadas es así ventajoso.

En la forma de ejecución preferente se utiliza MPLS para la descripción de las rutas. Con ayuda de MPLS hay distintas posibilidades de integrar rutas de sustitución parcial en rutas existentes. En una primera forma constructiva se utilizan las rutas de sustitución parcial para el tunelado. Un tunelado en el MPLS se logra cuando sobre la pila del paquete MPLS se disponen otras etiquetas. Un ejemplo detallado se encuentra más arriba. En otra forma constructiva se integra una ruta explícita en el paquete. En una ruta explícita se relacionan los distintos enrutadores o bien nudos en una lista, estando unidos los distintos enrutadores en la lista cuando los mismos toman una decisión sobre la retransmisión del paquete. También al respecto pueden encontrarse indicaciones detalladas más arriba. En la tercera alternativa se modifican las clases de equivalencia y se reenvían a los enrutadores contiguos. Al respecto, se inicia por lo general un proceso único, a modo de "alud", que se extiende por una zona limitada de la red. Una descripción detallada de este procedimiento se encuentra en los RFCs antes citados.

Otro componente de la presente invención es un dispositivo, en particular enrutador, para controlar rutas conmutadas por etiqueta, en particular rutas MPLS, en redes orientadas a paquetes. Este dispositivo se caracteriza por elementos y el control de los mismos que realizan el procedimiento correspondiente a la invención. Por lo general se trata aquí de componentes conocidos, que ya se utilizan de manera estándar en los enrutadores, que no obstante fueron ampliados en su funcionalidad mediante un módulo de software adicional.

En otra forma de perfeccionamiento podría tratarse de un procesador adicional que puede acceder a una zona de memoria, pudiendo acceder el procesador a través de una interfaz a aparatos de E/S para permitir un intercambio de datos a través de los puertos del enrutador.

Además, dispone el dispositivo de elementos de análisis que ventajosamente están constituidos como sensores, contadores o temporizadores, para poder así llegar a dictámenes estadísticos con ayuda de los valores. Otro aspecto que caracteriza a los elementos de análisis son los paquetes perdidos o la falta de un aviso de retorno de estado de un enrutador contiguo. Con los elementos descritos es posible sin más averiguar el estado del desplazamiento de carga, las variaciones de la disponibilidad y de la anchura de banda. A través de la interfaz, que ventajosamente ha de activarse mediante una dirección IP, se intercambian las informaciones así averiguadas con dispositivos contiguos, en particular enrutadores. La interfaz está constituida por lo general de tal manera que la misma tiene relación con el tipo de red (fibra de vidrio, cobre), y porque existe una interfaz a través de la que se intercambian estas informaciones.

Las informaciones de estado así transmitidas son memorizadas por cada dispositivo en una zona especial de la memoria. A esta zona especial de memoria puede accederse por lo general mediante algoritmos rápidos, como tablas Hash. En relación con estas informaciones, que están asignadas a los distintos enrutadores, se memorizan rutas que conducen a través de estos enrutadores. Además, se memorizan rutas que en el pasado han sido conducidas a través de estos enrutadores, que no obstante en un momento posterior fueron desviadas, introduciendo rutas de sustitución parcial. En base a estas informaciones pueden ahora determinarse fácilmente las rutas cuyo tiempo de recorrido puede mejorarse.

Otro componente del dispositivo es un microprocesador que calcula las rutas que se ven afectadas por una variación del estado de la red. Así, la averiguación puede realizarse entonces de manera rápida cuando hay una identificación clara, por ejemplo mediante tablas Hash, a través de las que pueden averiguarse las rutas que están afectadas por la variación. Este proceso es siempre fácil de realizar cuando se trata de empeoramientos. Si por el contrario hay mejoras del estado de la red, entonces deben ser tenidas en cuenta todas las rutas que han evitado este segmento de red. También para ello podrían aplicarse tablas Hash separadas. Otros algoritmos que aceleran una búsqueda o un acceso, podrían utilizarse como alternativa. No obstante, es también posible averiguar las rutas que evitan un segmento comprobando si existen nudos antepuestos o pospuestos en relación con el segmento mejorado. Si este es el caso, entonces evita la ruta el segmento mejorado, y un enlace con ayuda de una ruta de sustitución parcial a través del segmento podría ser ventajoso.

Para la búsqueda de las rutas de sustitución parcial, se utilizan medios conocidos, que realizan algoritmos conocidos para el cálculo de rutas. Múltiples algoritmos de enrutadores son conocidos por la literatura. Siempre que sea necesario, se complementan estos algoritmos teniendo en cuenta parámetros, dando los parámetros indicaciones sobre los segmentos que deben estar contenidos en la ruta o sobre los que no deben estar contenidos.

Los algoritmos más difundidos aprovechan para encontrar las rutas de sustitución parcial tablas de enrutado, que están archivadas en una zona de memoria. Si faltan tales informaciones, entonces son enviadas consultas de enrutado a enrutadores contiguos a través de las correspondientes interfaces de E/S, para renovar las tablas.

En la determinación de la ruta de sustitución parcial se indica como destino preferente el siguiente nudo que está dispuesto detrás del segmento de red que está afectado por una variación de la potencia y es alcanzable.

Para alcanzar la citada funcionalidad, se controlan en una forma de ejecución preferente los componentes de hardware ya existentes mediante un software adaptado.

A continuación entraremos en la única figura. Se muestra en:

Fig. 1 una red que está compuesta por varios enrutadores, en la que una ruta que inicialmente fue conducida a través de un nudo R5, es desviada a través de otra ruta.

La única figura muestra una red que está compuesta por enrutadores 11 R1 a R8, que están unidos mediante segmentos de red representados por líneas. La ruta inicial 12, que está representada en línea discontinua, conducía desde R1 a través de R2, R5, R7 hasta R8. Debido a una sobrecarga entre los enrutadores R5 y R7, se envió al enrutador R2 un mensaje de que el segmento no ofrece suficiente rendimiento (performance). Este envío partió del enrutador R5. El enrutador R2 elige ahora el desvío más corto 13 para evitar este segmento. En el caso precedente la desviación más corta es la ruta de sustitución parcial R2, R4, R7. Esta ruta de sustitución parcial es incluida en la ruta inicial, con lo que la ruta es ahora R1, R2, R4, R7, R8. Hay que indicar que igualmente podrían formularse otras consideraciones para formar una ruta de sustitución parcial. Así podría haber tenido lugar igualmente una desviación a través de los nudos R5, R4, R7. Esto depende siempre de las heurísticas utilizadas y de la situación actual en cuanto a carga.

Claims (18)

1. Procedimiento para la adaptación de rutas conmutadas por etiqueta, en particular rutas MPLS, en redes orientadas a paquetes, que disponen de enrutadores, intercambiando al menos una parte de los enrutadores con enrutadores vecinos a través de un protocolo informaciones sobre el estado de la red, en particular sobre el desplazamiento de cargas, variaciones en la disponibilidad y anchuras de banda, para reconocer posibles cuellos de botella o mejoras,

caracterizado porque en el caso de mejoras contiguas se generan rutas de sustitución parcial con las cuales se modifican rutas existentes que evitan las mejoras de forma local de tal manera que las mejoras estén incluidas en la ruta.

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

caracterizado porque en el caso de cuellos de botella contiguos se generan rutas de sustitución parcial con las cuales las rutas existentes que conducen a través de estos cuellos de botella se modifican de tal manera que se evitan los cuellos de botella.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,

caracterizado porque la cantidad de enrutadores contiguos está asignada manualmente o dispuesta a una distancia predeterminada, pudiendo definirse la métrica para esta distancia.

4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque el intercambio de información entre los enrutadores se realiza bien "a cuestas" (huckepack) sobre el tráfico de datos regular o bien mediante enlaces separados.

5. Procedimiento según la reivindicación precedente,

caracterizado porque se trata de RSVP, LDP.

6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque los enrutadores asignan a cada ruta que gestionan los enrutadores contiguos que se encuentran en estas rutas, con lo que se facilita la adaptación de las rutas existentes cuando un determinado enrutador o un segmento de red contiguo que parte de un enrutador presenta una oscilación de potencia.

7. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque cuando hay un empeoramiento de la potencia de un enrutador contiguo o de un segmento de red contiguo, se gestionan rutas de sustitución parcial que están constituidas de tal manera que se evita el enrutador o bien el segmento de red, integrándose las rutas de sustitución parcial en una ruta existente o porque para la mejora de la potencia de un enrutador contiguo o de un segmento de red contiguo se gestionan rutas de sustitución parcial que están constituidas de tal manera que el enrutador o el segmento de red se encuentran en la ruta, integrándose las rutas de sustitución parcial en una ruta
existente.

8. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque en el caso de una oscilación de potencia en los enrutadores o segmentos de red contiguos se genera una ruta de sustitución parcial dinámica, en el sentido de que en el caso de la mejora de la potencia de un enrutador contiguo o segmento de red contiguo, se forma una ruta de sustitución parcial de tal manera que el enrutador o el segmento de red se encuentra tras la integración de la ruta de sustitución parcial dentro de la ruta existente y

en el caso de un empeoramiento de la potencia de un enrutador contiguo o de un segmento de red contiguo, se forma una ruta de sustitución parcial de tal manera que el enrutador o el segmento de red tras la integración de la ruta de sustitución parcial se encuentran fuera de la ruta existente.

9. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque las rutas de sustitución parcial se calculan sobre la base de un algoritmo de rutas, que accede a tablas de enrutado, pudiendo transferirse como parámetro al algoritmo de rutas, qué enrutador o qué segmento de red han de ser tenidos en cuenta o no ser tenidos en cuenta en la elección de la ruta.

10. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque como protocolo para la descripción de las rutas se utiliza MPLS, realizándose las rutas de sustitución parcial mediante tunelado, mediante inserción de una ruta explícita o mediante modificación de las clases de equivalencia y propagación subsiguiente de estas clases de equivalencia.

11. Dispositivo, en particular enrutador, para controlar rutas conmutadas por etiqueta (label-switched), en particular rutas MPLS, en redes orientadas a paquetes,

caracterizado por elementos que realizan un procedimiento según una o varias de las reivindicaciones de procedimiento citadas, que son adecuados para que al menos una parte de los enrutadores intercambie con enrutadores contiguos a través de un protocolo informaciones sobre el estado de la red, en particular sobre el desplazamiento de la carga, variaciones de la disponibilidad y anchuras de banda, para reconocer posibles cuellos de botella o mejoras,

caracterizado porque en el caso de mejoras contiguas, se generan rutas de sustitución parcial con las cuales las rutas existentes que evitan las mejoras se modifican localmente de tal manera que las mejoras están incluidas en la ruta.

12. Dispositivo según la reivindicación 11,

caracterizado por elementos y el control de los mismos que son adecuados para que, en el caso de cuellos de botella contiguos, se generen rutas de sustitución parcial con las cuales las rutas existentes que conducen a través de estos cuellos de botella se modifican localmente de tal manera que se evitan los cuellos de botella.

13. Dispositivo según la reivindicación 11 ó 12,

caracterizado porque existen elementos de análisis que realizan una investigación del estado de la red contigua, en particular el estado del desplazamiento de carga, de las variaciones de la disponibilidad y de las anchuras de banda, y porque existe una interfaz a través de la que se intercambian estas informaciones.

14. Dispositivo según la reivindicación de dispositivo precedente,

caracterizado porque el estado de la red para otros enrutadores y redes no inmediatamente contiguas se memoriza en una zona de memoria para determinar en base a estas informaciones las rutas cuyo tiempo de recorrido puede ser mejorado.

15. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones de dispositivo precedentes,

caracterizado porque existen elementos, en particular un microprocesador, que compara entre sí las rutas y los estados de red memorizados, para averiguar las rutas que son afectadas por una variación del estado de la red, para en el caso de cuellos de botella contiguos, generar una ruta de sustitución parcial que evita los cuellos de botella, y

para en el caso de las mejoras contiguas generar una ruta de sustitución parcial que conduce a través de mejoras,

integrándose la ruta de sustitución parcial en la ruta existente mediante adaptación de la funcionalidad del enrutador.

16. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones de dispositivo precedentes,

caracterizado porque los medios para la elección están organizados de tal manera que se genera una ruta de sustitución parcial lo más corta posible.

17. Dispositivo según la reivindicación precedente,

caracterizado porque las rutas de sustitución parcial se averiguan mediante la utilización de tablas de enrutado que están archivadas en una zona de memoria o mediante envío de consultas de enrutado a enrutadores contiguos, eligiéndose como destino de la ruta siempre el segmento de red o el enrutador que se encuentran en la dirección del flujo de datos inmediatamente detrás del segmento de red que está afectado por una variación de potencia.

18. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones de dispositivo precedentes,

caracterizado porque los componentes conocidos de un enrutador son ampliados mediante la correspondiente programación con ayuda de software de tal manera que se logra la funcionalidad del procedimiento.