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