ES2251704T3 - Encaminamiento eficaz entre dominios en redes de paquetes. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el encaminamiento de paquetes de datos para evitar una circulación de los paquetes de datos en una red (N1) de paquetes formada por routers con distribución del tráfico, en el que un paquete de datos (paquete IP) se direcciona por medio de un router interno de la red (N1) de paquetes, estando previstas alternativas para el direccionamiento del paquete de datos y realizándose el direccionamiento del paquete de datos (paquete IP) basándose en al menos un dato de información (K1) sobre la interfaz de acceso del paquete de datos (paquete IP) a la red (N1) de paquetes y un dato de información (K2) sobre la interfaz de salida en la que el paquete de datos (paquete IP) debe abandonar la red (N1) de paquetes.

Description

Encaminamiento eficaz entre dominios en redes de paquetes.

La invención se refiere a un procedimiento, a un router (encaminador) secundario y a un router interno para el encaminamiento o direccionamiento (routing) de paquetes de datos en una red de paquetes con distribución del tráfico.

Un área de trabajo importante de los técnicos de redes así como de los expertos en encaminamiento e Internet es el perfeccionamiento de redes de paquetes. Un objetivo importante de este perfeccionamiento es poder ofrecer un amplio espectro de servicios mediante redes de paquetes.

Además de las aplicaciones convencionales para la transmisión de datos, cada vez más deben realizarse servicios con requisitos en tiempo real tales como la telefonía (por ejemplo, voz por IP) y la transmisión de información gráfica en tiempo real (por ejemplo, vídeo a petición, vídeo conferencias) por redes de paquetes. De ello resultan nuevos requisitos para las redes de paquetes. Es de importancia primordial la observancia de las características de calidad para los servicios con requisitos en tiempo real (a este respecto se habla con frecuencia de "quality of service" (calidad de servicio), abreviado QoS.

Las redes de paquetes más populares por el momento se basan en el protocolo IP (Internet Protocol, protocolo de Internet). Su éxito se explica en gran medida por su relativamente reducida complejidad y su alta flexibilidad. Ambas tienen su origen en la forma en que se solicitan los paquetes en la red IP.

Dentro de las redes IP, los paquetes se encaminan mediante sus direcciones IP. En la mayoría de los casos, el encaminamiento tiene lugar en una base por saltos (hop), es decir, los router individuales, basándose en la dirección del paquete, identifican un objetivo, habitualmente otro router al que se encamina el paquete correspondiente. Al final de la transmisión a través de una cadena de router se dispone la entrega del paquete a la dirección de destino, normalmente un servidor principal o una pasarela de interfaz entre redes (gateway).

El router individual no dispone por regla general de información referida a la ruta de transmisión que va más allá del siguiente salto o la etapa siguiente. Por esto, el mantenimiento y la administración de las tablas de encaminamiento no necesitan mucho esfuerzo relativamente. Además, el procedimiento es flexible en cuanto que pueden estar previstas alternativas y objetivos estándar para el siguiente salto, que, por ejemplo, en caso de fallos o direcciones desconocidas garantizan la conmutación adicional de los
paquetes.

Las redes IP con la técnica de encaminamiento convencional son menos adecuadas para el tráfico en tiempo real. El retardo y la pérdida de paquetes no están sujetos a ningún control suficientemente estricto para poder garantizar las características de calidad necesarias para la transmisión en tiempo real.

Los métodos para el mejor control de parámetros de transmisión incluyen la reserva de la capacidad de transmisión para servicios con requisitos en tiempo real y demandas de rutas de transmisión en la red. Para reservar el ancho de banda en redes IP se desarrolló el protocolo de señalización RSVP (Resource Reservation Protocol, protocolo de reserva de recursos). El protocolo RSVP se emplea, entre otros, junto con el protocolo MPLS (Multiprotocol Label Switching, conmutación multiprotocolo de etiquetas) que permite determinar la trayectoria de transmisión. El protocolo MPLS prevé que al entrar un paquete en una red se le asigne una etiqueta mediante un router terminal LSR (Label Switching Router, Router terminal de conmutación de etiquetas) que determina una ruta LSP (Label Switched Path, ruta de conmutación de etiquetas) para el paquete a través de la red. El direccionamiento del paquete mediante el router interno LSR (Label Switching Router) se realiza de manera correspondiente a la ruta LSP fijada por la
etiqueta.

En el marco de la técnica ATM (Asynchroneous Transfer Modus, modo de transferencia asincrónico) tiene lugar una selección de ruta y, para redes IP, puede realizarse también mediante la opción de encaminamiento de recursos (Source Route Option) del datagrama IP (sin embargo apenas fomentada en la
práctica).

La reserva de rutas permite afirmaciones de garantía respecto a una transmisión QoS, pero está unida a una gran complejidad y a la pérdida de flexibilidad (en comparación con redes de paquetes de“máximo esfuerzo”).

Por el documento EP-A-1 045 553 se conoce un procedimiento en el que pueden conmutarse conexiones entre redes locales en una red central a través una red central con routers internos y routers secundarios.

El objetivo de la invención es un encaminamiento eficiente en el sentido de una transmisión QoS a través de una red de paquetes evitando las desventajas de los métodos convencionales.

El objetivo se alcanza mediante un procedimiento según la reivindicación 1 y un router interno según la reivindicación 16.

En el alcance de la invención se propone un procedimiento para encaminar paquetes de datos en una red de paquetes con una distribución del tráfico. En el procedimiento según la invención, un router interno de la red de datos direcciona o encamina un paquete de datos, realizándose el direccionamiento o el encaminamiento del paquete basándose en al menos dos informaciones. Una de estas dos informaciones es la interfaz o el nodo donde el paquete de datos llega a la red de paquetes, y la segunda información es la interfaz o el nodo donde el paquete de datos debe abandonar la red de datos. En contraposición a procedimientos convencionales, como la tecnología ATM o la tecnología MPLS, no se determina ninguna ruta completa a través de la red de paquetes. Solamente se fijan el punto de acceso del paquete de datos a la red de datos y el punto o la interfaz donde el paquete de datos debe abandonar de nuevo la red de datos. En el interior de la red de paquetes se trabaja con la distribución del tráfico. Es decir, por ejemplo, los routers reciben alternativas predeterminadas para el direccionamiento de paquetes de datos que pueden emplear, por ejemplo, en el caso de fallo de un enlace o en el marco de una distribución estadística a través de trayectorias alternativas para el encaminamiento. Para determinar puntos de entrada o salida de paquetes de datos (es decir, las interfaces en las que los paquetes de datos entran en la red o abandonan de nuevo la red) pueden adjudicarse indicadores en los nodos externos o puertos de nodos externos. Un indicador de este tipo indica entonces los nodos o los puertos de los nodos mediante los cuales el paquete de datos llega a la red de paquetes o debe abandonar la red de paquetes.

El router interno o el nodo interno se relacionan en este caso con el direccionamiento del paquete de datos a través de la red de paquetes y contienen todos los routers o nodos que no son idénticos a los nodos de entrada o de salida. La cantidad de routers que tienen la función de interfaz respecto a otras redes y están situados, desde el punto de vista topológico, en el borde de la red se llaman “edge router” (router de borde). Los routers complementarios se llaman “core router” (router central). En el ámbito de esta terminología, el router interno y el router central no son idénticos. Si, por ejemplo, la ruta del paquete de datos durante el encaminamiento a través de la red de paquetes se dirige a través de varios routers centrales, entonces solamente los dos routers centrales por los que el paquete de datos entra o sale de la red son también routers internos de acuerdo con la
descripción.

La red de paquetes puede ser también una red secundaria o subred. En los sistemas IP (protocolo de Internet) hay por ejemplo arquitecturas de redes en las que la red global se divide en redes denominadas “sistemas autónomos” o “autonomous system”. La red según la invención puede ser, por ejemplo, un sistema autónomo o la parte de la red global en la zona de competencia de un proveedor de servicios (por ejemplo ISP: Internet Service Provider, proveedor de servicios de Internet). En el caso de una red secundaria, pueden determinarse parámetros de servicios para una transmisión a través de la red global mediante un control del tráfico en las redes secundarias y una comunicación eficiente entre las redes secundarias.

En la red de paquetes se realiza una distribución del tráfico. En este caso, los routers de la red de datos pueden distribuir tráfico a las estaciones o saltos alternativos siguientes. Esta distribución puede realizarse, por ejemplo, por paquete o por flujo. El encaminamiento a través de routers, o rutas, alternativos puede realizarse en casos de averías de secciones de conexión o con el fin de una distribución más uniforme del tráfico de datos. La invención permite decisiones locales sobre el direccionamiento de paquetes de datos basándose en la información sobre el punto de entrada y de salida. Por regla general, no se realización ninguna determinación rígida de la ruta de paquetes de datos en su entrada en la red de paquetes.

La invención tiene la ventaja de una mayor flexibilidad con respecto a los métodos que prevén un establecimiento completo de la ruta de transmisión. A través de controles de acceso en el borde de la red puede garantizarse que la aparición de tráfico dentro de la red se mantiene dentro de unos límites que permiten una transmisión del nivel QoS. Mediante la distribución del tráfico dentro de la red puede garantizarse que no aparezcan cuellos de botella en los enlaces individuales. Se evitan los problemas de las redes de paquetes convencionales como la circulación de paquetes.

La implicación de la información original en la decisión de direccionamiento de un router hace posible permitir una mayor variedad de trayectorias que en el encaminamiento clásico IP o ECMP (equal cost multipath, multiruta del mismo coste). El aumento de la complejidad de las tablas de encaminamiento asociado se mantiene reducido en una red a través de la reducción de las tablas de encaminamiento a la información relacionada con el punto de entrada y el punto de salida (por ejemplo, números de nodos de entrada y de salida), las tablas de encaminamiento resultantes serán, por lo general, más pequeñas que en el encaminamiento clásico IP. En contraposición a la MPLS no es necesaria ninguna estructura de rutas explícita y todos los nodos de redes pueden agotar la variedad de trayectorias de manera autónoma para conseguir una distribución del tráfico o una reacción local rápida ante los fallos.

Para suministrar al router interno la información sobre el punto de entrada y de salida, se esbozan a continuación tres posibilidades.

Por ejemplo, en el punto de entrada, el paquete de datos puede dotarse de uno o varios campos de información o etiquetas que contienen información respecto al punto de entrada y de salida del paquete de datos. Este campo de información o estos campos de información pueden anteponerse al paquete de datos como cabecera o fin, o pueden añadirse al paquete de datos. En este caso, un campo de información puede comprender la información sobre el punto de entrada así como sobre el punto de salida, y también un propio campo de información puede comprender en cada caso la información sobre el punto de entrada o el punto de salida. Puede anteponerse una secuencia de bits a los campos de información o a las etiquetas para indicar un campo de información como tal. Una opción es trabajar con etiquetas de MPLS y adjudicar una etiqueta de MPLS a cada par de nodos de entrada y nodos de salida. Para cada una de las etiquetas se determinan diferentes rutas alternativas dentro de la red de datos. En el encaminamiento dentro de la red, el router interno puede identificar la etiqueta y decidir localmente en cuáles de las rutas pertenecientes a la etiqueta direcciona el paquete de datos. Lógicamente los paquetes de datos de un flujo extremo a extremo, es decir los paquetes de datos con la misma información de dirección de origen y de destino (por ejemplo, direcciones IP y eventualmente números de puerto TCP (protocolo de control de transmisión)) se encaminan a lo largo de la misma ruta para obtener la secuencia de paquetes de datos.

Los campos de información que se añaden al paquete de datos en un nodo de entrada o router de entrada de la red de paquetes pueden eliminarse de nuevo en el punto de salida o router de salida. En el router interno pueden disponerse, por ejemplo, tablas de encaminamiento que relacionan la información sobre la interfaz de acceso del paquete de datos y la información sobre la interfaz de salida con una dirección para el direccionamiento del paquete de datos. Una tabla de este tipo comprende entonces la dirección para el siguiente salto del paquete de datos para los pares de interfaces de acceso e interfaces de salida. Además, en la tabla pueden disponerse otras direcciones alternativas respecto a una distribución del tráfico o a una copia de seguridad en el caso de averías o retardos en uno de los enlaces que salen del router interno. En lugar de tablas organizadas de la manera tradicional, puede realizarse una búsqueda mediante estructuras de búsqueda modernas y algoritmos que actúan por ejemplo según una estructura en árbol.

Otra opción para transmitir información sobre la interfaz de acceso o la interfaz de salida para el paquete de datos desde el nodo de entrada al nodo de salida es utilizar campos del paquete de datos existentes no necesarios. Por ejemplo, puede concebirse que se utilice la opción de encaminamiento de recursos (source-route-option) de un datagrama IP para almacenar información de direcciones para la interfaz de acceso y de salida del paquete de datos. Esta información se escribe entonces en el datagrama durante la entrada de la red y se extrae del datagrama como consecuencia de la decisión de encaminamiento del nodo interno. La información sobre la interfaz de acceso o la interfaz de salida puede eliminarse de nuevo de los campos del paquete de datos al abandonar la red, de manera que ésta está nuevamente disponible para su objetivo original.

Una tercera posibilidad es que el nodo interno identifique el punto de entrada y el punto de salida designado para el paquete de datos basándose en la información de direcciones extraída del paquete de datos.

Es también posible una forma de proceder diferente para el punto de salida y de entrada para determinar la información sobre la interfaz de acceso del paquete de datos respecto a la red de paquetes y la información sobre la interfaz de salida por la que el paquete de datos debe abandonar la red de datos. Por ejemplo, en la entrada del paquete en la red, el paquete puede dotarse de un campo de información con el indicador del nodo de entrada. El router interno extrae entonces el identificador y determina el nodo de salida, por ejemplo con ayuda de una tabla. También son posibles otras combinaciones de diferentes formas de proceder para determinar las dos informaciones referidas a la interfaz de entrada o a la interfaz de salida.

A continuación se explica detalladamente la invención mediante figuras en el marco de un ejemplo de realización. Muestran:

La figura 1, una representación simplificada de una red de paquetes,

la figura 2, tablas de encaminamiento convencionales para la red, a modo de ejemplo, de la figura 1,

la figura 3, una representación esquemática para la utilización de etiquetas según la invención,

la figura 4, tablas de encaminamiento según la invención.

En la figura 1 se muestra una representación simplificada de una red N1 de paquetes. En la red N1 de paquetes están conectadas las redes N2 a N4. Las redes N1-N4 permiten comunicarse entre sí a las estaciones de abonados o terminales T1-T9. En este caso, están conectados en cada caso tres terminales (T1-T3, T4-T6 y T7-T9) a las redes N2, N3 y N4. La red N1 de paquetes comprende los nodos K1, K2 y K3 que están conectados entre sí mediante líneas de conexión o enlaces L12, L13 y L23. En la figura 2, tabla superior, se indican en cada caso dos trayectorias para los diferentes pares de redes de origen y de destino. La primera trayectoria indicada representa la trayectoria preferida para un encaminamiento que se orienta por el número (mínimo) de estaciones intermedias o saltos. La segunda trayectoria representa en cada caso una trayectoria alternativa que puede emplearse, por ejemplo, como remedio provisional en el caso de averías o cuellos de botella. A modo de ejemplo, se considera un envío de datos desde la red N2 a la red N3. La trayectoria de “menos coste” conduce a través de los nodos K1 y K2. La trayectoria alternativa evita el enlace L12, al estar prevista la cadena K1-K2-K3 de direccionamiento. Esta trayectoria alternativa se aprovecha por ejemplo en el caso de fallo del enlace L12.

Las tablas segunda a cuarta de la figura 2 muestran una tabla de encaminamiento convencional en los nodos K1, K2, K3. Para un destino se indica, en cada caso, la siguiente estación o el siguiente salto y una alternativa correspondiente a las trayectorias especificadas en la tabla superior. Según la tabla de encaminamiento, en el nodo K1, los paquetes de datos direccionados a la red N1 pueden transmitirse directamente (localmente) a la red N1 conectada. Esta circunstancia se reproduce en la tabla mediante los campos con el término “local”. Los paquetes de datos dirigidos a la red N3 se encaminan adicionalmente de manera preferida al nodo K2. Como destino alternativo se muestra en la tabla el nodo K3. De manera análoga, los paquetes de datos dirigidos a la red N4 se encaminan de manera preferida al nodo K3 y de manera alternativa al nodo K2. Las tablas de encaminamiento para los nodos K2 y K3 pueden entenderse de manera correspondiente.

Esta combinación de tablas de encaminamiento permite que, por ejemplo, un paquete de datos enviado desde la red N2 a la red N3, que entra en la red N1 por el nodo K1, se transmita primeramente al nodo K3 y desde éste entonces se devuelva nuevamente al nodo K1. Por ejemplo, pueden aparecer este tipo de casos en una distribución de la carga (load balancing) que pretenda un mejor grado de utilización dentro de la red N1 de paquetes a través de la trayectoria preferida y alternativa. Si por ejemplo, los paquetes de datos básicamente se encaminan con una probabilidad del 80% a lo largo de la trayectoria preferida y se encaminan con una probabilidad del 20% a través de la trayectoria alternativa, entonces este caso aparece con una probabilidad de 0,2 * 0,2 * 100 = 4%. Es decir, aparecen bucles. Los bucles deben evitarse especialmente cuando se realiza una limitación del tráfico y controles de tráfico en los bordes de la red N1 de paquetes con respecto a las garantías de QoS.

Este problema no se puede solucionar con el encaminamiento IP clásico, que solamente tiene en cuenta la dirección de destino de un paquete, sin limitar la variedad de trayectorias. En el presente ejemplo, deben eliminarse las trayectorias alternativas en al menos dos de los nodos para garantizar un direccionamiento sin bucles. Esto es, al mismo tiempo, la variedad máxima de trayectorias que puede conseguirse con mecanismos como ECMP (equal cost multipath) con ajuste manual de los parámetros de costes o con EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol, protocolo de encaminamiento mejorado de pasarela interior) y encaminamiento de multiruta de coste desigual.

Una opción para la derivación del direccionamiento basado en el destino (destination based routing) es la pauta de la ruta de transmisión, por ejemplo en el marco del concepto MPLS. En este caso, a cada paquete IP se conectan previamente algunos Bits (una "etiqueta") que hacen referencia a la ruta. La MPLS tiene, sin embargo, la ventaja de que los nodos adicionales en la trayectoria ya no pueden modificar la elección de trayectoria original del router en la entrada de la red ("ingress router", router de ingreso).

En la figura 3, el procedimiento según la invención ilustra campos de información o etiquetas para el encaminamiento dentro de la red N1 de paquetes. Se muestra la red N1 de paquetes así como las redes N2 y N3. Un paquete de datos que debe transmitirse de la red N2 a la red N3 se modifica en el nodo K1, es decir, en la entrada de la red. Al paquete de datos se le anteponen como cabecera las etiquetas EL (EL: para Egress Label, etiqueta de salida) e IL (IL: para Ingress Label, etiqueta de ingreso). La etiqueta IL comprende un indicador del router de entrada (ingress router) y la etiqueta EL un indicador del router de salida (egress router) por el que el paquete de datos debe abandonar de nuevo la red. De manera opcional, una secuencia de bits adicional LC* (LC: para label code, código de etiqueta) también puede indicar las etiquetas IL y EL como tales. En la figura 3 se muestra esquemáticamente un paquete IP con estas etiquetas EL, IL y LC, que en la entrada del paquete de datos en la red N1 se añaden en el nodo K1, y en la salida de la red N1 se eliminan de nuevo en el nodo K2.

Las etiquetas EL e IL contienen, en el caso de IL, el número del nodo K1 y, para EL, el número de nodo K2. Estos números de nodo pueden adjudicarse por ejemplo durante la instalación de los nodos de red de tal manera que sean inequívocos en cada caso dentro de una red de redes de paquetes considerada o de un sistema autónomo (en la bibliografía en inglés se encuentra habitualmente la expresión "autonomous system"). Como etiqueta IL, cada nodo de entrada de la red puede emplear su propio número de nodo. La determinación del número de nodo del nodo de salida o de la etiqueta EL puede realizarse basándose en la información de encaminamiento clásico de redes de paquetes, por ejemplo la dirección de destino IP registrada en el paquete. El número de nodo del nodo de salida determinado se emplea entonces como etiqueta EL.

Dentro de la red ya no es necesario volver a considerar las direcciones de origen y destino en la cabecera del paquete de datos. La determinación del nodo siguiente puede ocurrir sólo mediante los campos IL y EL de información antepuestos al paquete (o bien una única etiqueta combinada). De esta manera se reducen considerablemente las tablas de encaminamiento. Mediante la combinación de los campos IL y EL de información, dando lugar a una seudo etiqueta MPLS, podría mantenerse además de manera compatible el formato de transmisión de los paquetes con la MPLS.

La figura 4 muestra tablas de encaminamiento según la invención para el ejemplo de la figura 1. Los números de nodo o los indicadores de nodo KN1, KN2 y KN3A se asignan a los nodos K1, K2 y K3. El nodo de entrada, por ejemplo, el nodo K1 emplea el número de nodo propio, es decir KN1 para el nodo K1, para la etiqueta IL. El indicador de nodo para la etiqueta EL se determina mediante una tabla. Cada nodo de red en N1, que está conectado con redes externas, tiene una tabla para determinar el nodo de salida. Un ejemplo de una tabla de este tipo se da en la tabla superior de la figura 4. Durante la transmisión de un paquete de datos desde la red N2 a la red N3, el nodo K1 de entrada extrae de dicha tabla de la figura 4 el número KN2 de nodo para el nodo K2 de salida. El número KN2 de nodo se emplea entonces para la etiqueta EL. En la tabla las redes, N2, N3 y N4 representan, a modo de representantes, sus nodos de red y todas las redes adicionales que pueden alcanzarse mediante estos. Las tablas para determinar la EL tienen aproximadamente el tamaño de una tabla de encaminamiento BGP (BGP: Border Gateway Protocol, protocolo de pasarela fronteriza). De manera correspondiente, el esfuerzo de búsqueda para determinar una etiqueta EL será también similarmente moderado, como en la terminación de un router de salto siguiente con ayuda del protocolo BGP.

Las tablas restantes de la figura 4 son análogas a las tablas de encaminamiento de la figura 2 para el procedimiento según la invención. Las tablas de encaminamiento tienen ahora una entrada por cada par de nodos de ingreso y salida. Cuando el paquete debe abandonar la red N1 por uno de los nodos, se elimina de nuevo la etiqueta y se determina el siguiente nodo mediante el protocolo de encaminamiento externo (en la bibliografía la expresión “exterior gateway protocol” aparece normalmente abreviada, EGP). El BGP (border gateway protocol) se emplea habitualmente para este fin. Por ejemplo, se envía un paquete de datos desde la red N2 a la red N3. EL nodo K1 de entrada determina el nodo K2 de salida y antepone los indicadores KN1 y KN2 de los nodos de entrada y de salida al paquete de datos como etiqueta. Según la tabla de encaminamiento para el nodo K1 de la figura 4, para el par de etiquetas KN2 y KN1 de ingreso y salida se prefiere el nodo K2 siguiente. De manera alternativa, el paquete de datos se encamina al nodo K3. En el primer caso, conforme a la tercera tabla de la figura 4, desde el nodo K2 se determina el siguiente salto con ayuda de un protocolo EGP (la estrella es en este caso el carácter de sustitución para cualquier identificador de nodo). En el segundo caso, la tabla inferior de la figura 4, se determina desde el nodo K3 el nodo K2 como siguiente salto. No hay ningún salto alternativo ni ninguna dirección alternativa. Con esto se impide el bucle.

La adjudicación de los números de nodo puede realizarse manualmente durante la instalación de los nodos de red. Sin embargo, se prefieren los mecanismos automatizados. Para ello, entre los routers puede desarrollarse un protocolo con el que estos (por ejemplo mediante la clasificación de sus direcciones IP en la red en cuestión) deciden los números de nodo de manera independiente y, a continuación, se distribuyen las tablas entre sí para determinar la etiqueta de entrada EL. Si se aplican nodos nuevos en una red en curso, entonces estos pueden recibir en cada caso los números de nodo siguientes todavía no ocupados. Para realizar una unificación durante el funcionamiento en marcha de redes anteriormente separadas, generalmente son necesarios mecanismos adicionales.

Una alternativa para la auto-configuración automática es también la configuración a través de una estación central, por ejemplo en una administración de redes. Para esto, en primer lugar puede iniciarse una red en el funcionamiento normal de encaminamiento IP. A continuación, se adjudican los números de nodo y solamente después se inician los procesos para aplicar las etiquetas y distribuir el tráfico en varias trayectorias.

Para no interferir en la secuencia de paquetes que pertenecen semánticamente a un mismo grupo (pro ejemplo paquetes de la misma conexión TCP, protocolo de control de transmisión) por la distribución local libre de paquetes en diferentes trayectorias, puede añadirse a través de un nodo en la entrada de la red de manera adicional a la etiqueta otro campo FI (flow identifier, identificador de flujo) que contiene, por ejemplo, un valor calculado a partir de la dirección de origen y de destino (por ejemplo, direcciones IP y números de puerto eventuales) del paquete. Los nodos adicionales en la red deben anotar bien para cada valor del campo FI la decisión de trayectoria tomada en una tabla dinámica o bien asignar de manera sistemática (por ejemplo, mediante la división de la zona de valoración del FI) los valores FI a routers determinados. La asociación entre FI y la decisión de trayectoria puede modificarse en caso de fallo en cada nodo localmente de manera dinámica.

Las tablas de encaminamiento pueden o bien calcularse mediante algoritmos de manera central y repartirse en todos los nodos, o bien se calculan de manera autónoma en cada nodo, por ejemplo con ayuda del protocolo OSPF (Open shortest path first, abrir primero la ruta más corta) de información intercambiada sobre el estado de los enlaces.

El procedimiento descrito puede emplearse también sin la transmisión de los números de entrada y salida en las etiquetas. Para ello se prevén dos tablas adicionales en cada nodo de red con cuya ayuda se puede calcular la información correspondiente para cada paquete. La tabla EL corresponde en este caso a la tabla EL explicada anteriormente mediante la figura 4. Una tabla IL correspondiente puede crearse de la misma manera a partir de tablas de encaminamiento externo (EGP) si se garantiza en el EGP un encaminamiento simétrico. En este caso, encaminamiento simétrico quiere decir que la ruta de paquetes de datos es invariable respecto a la dirección de transmisión, es decir, independiente de un intercambio de dirección de origen y de destino en la cabecera del paquete de datos. En la creación de una tabla IP, las direcciones de origen se relacionan con la interfaz de acceso o el nodo de acceso. Para un paquete de datos, se determina la interfaz de acceso, determinándose con ayuda del EGP la interfaz de salida o el nodo de salida para los paquetes de datos que tienen la dirección de origen del paquete de datos como dirección de destino. Debido a la simetría del encaminamiento, la interfaz determinada o el nodo determinado son la interfaz de acceso o el nodo de acceso del paquete
de datos.

Dado que de todos modos, por razones de seguridad, con frecuencia se desea comprobar si la dirección de origen de un paquete IP en la entrada a una red concuerda con el punto de entrada físico, posiblemente en el futuro la exigencia de un encaminamiento simétrico se verá satisfecha según el estándar.

El concepto puede también realizarse solamente con una etiqueta IL de entrada. En este caso, las tablas de encaminamiento locales incluirían las direcciones de red habituales en lugar de la etiqueta EL de salida y serían correspondientemente mayores, pero los nodos de entrada en la red no tendrían que consultar la etiqueta de salida.

Claims (16)

1. Procedimiento para el encaminamiento de paquetes de datos para evitar una circulación de los paquetes de datos en una red (N1) de paquetes formada por routers con distribución del tráfico, en el que un paquete de datos (paquete IP) se direcciona por medio de un router interno de la red (N1) de paquetes, estando previstas alternativas para el direccionamiento del paquete de datos y realizándose el direccionamiento del paquete de datos (paquete IP) basándose en al menos un dato de información (K1) sobre la interfaz de acceso del paquete de datos (paquete IP) a la red (N1) de paquetes y un dato de información (K2) sobre la interfaz de salida en la que el paquete de datos (paquete IP) debe abandonar la red (N1) de paquetes.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el paquete de datos (paquete IP) en la interfaz de acceso está dotado de información de identificación, mediante la cual el router interno identifica la interfaz de acceso y la interfaz de salida.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la información de identificación comprende un indicador (K1, K2) o una dirección de red para la interfaz de acceso y la interfaz de salida.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el paquete de datos (paquete IP) en la interfaz de acceso está dotado con al menos un campo (IL, EL) de información, y porque el router interno extrae del campo de información o de los campos
(IL, EL) de información la información (K1) sobre la interfaz de acceso del paquete (paquete IP) a la red (N1) de paquetes y la información (K2) sobre la interfaz de salida.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el paquete de datos (paquete IP) está dotado de un campo de información, añadiéndose el campo de información como cabecera o fin al paquete de datos, comprendiendo el campo de información un indicador (K1, K2) de la interfaz de acceso y de la interfaz de salida.

6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el paquete de datos (paquete IP) está dotado con dos campos (IL, EL) de información, añadiéndose los campos (IL, EL) de información en cada caso como cabecera o fin al paquete de datos (paquete IP), comprendiendo un campo (IL) de información un indicador (K1) de la interfaz de acceso y el otro campo (EL) de información, un indicador (K2) de la interfaz de salida.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque a al menos un campo (IL, EL) de información se le añade o se le antepone una secuencia (LC*) de bits que identifica el campo (IL, EL) de información como tal.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el paquete de datos (paquete IP) en la interfaz de acceso está dotado de al menos un campo (IL, EL) de información, y porque este campo (IL, EL) de información se retira de nuevo en la interfaz de salida.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque se proporciona al menos un campo (IL, EL) de información mediante una etiqueta MPLS (conmutación multiprotocolo de etiquetas).

10. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la información de identificación se escribe en uno de los campos previstos en el marco del formato del paquete de datos.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se hace referencia a la interfaz de salida mediante un indicador (K2), porque el indicador (K2) de la interfaz de salida se identifica mediante una dirección de red de la red (N3) en la que el paquete de datos (paquete IP) debe direccionarse tras atravesar la red (N1) de paquetes, y porque la identificación del indicador (K2) de la interfaz de salida en la interfaz de acceso se realiza basándose en la dirección de red con ayuda de una
tabla.

12. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el paquete de datos (paquete IP) está dotado en la interfaz de acceso de información de identificación, basándose en la cual la interfaz de acceso es identificada por el router interno, porque la información de identificación comprende un indicador (K1) o una dirección de red de la interfaz de acceso, y porque el router interno determina la información (K2) sobre la interfaz de salida basándose en información de direcciones extraída del paquete de
datos.

13. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el router interno determina la información (K1) sobre la interfaz de acceso y la información (K2) sobre la interfaz de salida basándose en información de direcciones extraída del paquete de datos (paquete IP).

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el direccionamiento del paquete de datos (paquete IP) tiene lugar con ayuda de una tabla de direccionamiento que asocia la información sobre la interfaz de acceso del paquete de datos (paquete IP) a la red (N1) de paquetes y la información (k2) sobre la interfaz de salida a una dirección de red para el siguiente salto.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el paquete de datos (paquete IP) está dotado en la interfaz de acceso de un campo de información para identificar el flujo, y porque el direccionamiento del paquete de datos (paquete IP) tiene lugar mediante el router interno según el campo de información.

16. Router interno de una red (N1) de paquetes para la realización de un procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, con al menos una tabla de encaminamiento que asocia la información (K1) sobre la interfaz de acceso del paquete de datos (paquete IP) a la red (N1) de paquetes y la información (K2) sobre la interfaz de salida a una dirección de red para el salto siguiente.