ES2338814T3 - Metodo y aparato para gestionar y transmitir servicios de granularidad fina. - Google Patents
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Abstract
Un método para gestionar y transmitir nuevos servicios de contenedor virtual, VC, que comprende: leer las direcciones del nodo fuente y del nodo destino de los nuevos servicios de VC a partir de una petición para establecer los nuevos servicios de VC; determinar que el nodo fuente y el nodo destino de los nuevos servicios son idénticos al nodo fuente y al nodo destino del LSP existente, de acuerdo con las direcciones del nodo fuente y el nodo destino leídas a partir de la petición; enviar (203) un mensaje de actualización de ancho de banda del LSP, que contenga intervalos de tiempo que han de ser ocupados por los nuevos servicios de VC, a todos los nodos a lo largo del LSP existente; establecer (204), por cada nodo a lo largo del LSP existente, una conexión cruzada de orden inferior correspondiente a los nuevos servicios de VC, de acuerdo con los intervalos de tiempo contenidos en el mensaje de actualización del ancho de banda LSP; y transmitir (204) los nuevos servicios de VC con el ancho de banda incrementado del LSP existente.
Description
Método y aparato para gestionar y transmitir
servicios de granularidad fina.
El presente invento se refiere a tecnologías de
comunicación óptica y, en particular, a un método y un aparato para
gestionar y transmitir servicios de contenedor virtual (VC).
Una red óptica conmutada automáticamente (ASON)
es un tipo de red de transporte conmutada dinámica y
automáticamente. Se trata de una nueva generación de redes ópticas
en las que los usuarios inician dinámicamente una petición de
servicio; un elemento de la red calcula y selecciona de forma
automática un camino; y el establecimiento, la restauración, la
liberación de una conexión son controlados mediante señalización;
además, la conmutación y el transporte están integrados.
Una ASON incluye dos capas: un plano de control
y un plano de transporte. La función del plano de control incluye
recoger y distribuir la topología de red de la ASON para formar un
"mapa de la red" que represente la topología exacta de la red,
calcular un camino viable con algunos algoritmos de encaminamiento
mediante el uso del "mapa de la red", y establecer un circuito
inteligente activando cada nodo del camino a través de protocolos
de señalización. La función del plano de transporte es establecer o
suprimir conexiones cruzadas en cada elemento de la red, y
establecer o retirar servicios en el plano de transporte, de acuerdo
con instrucciones procedentes del plano de control.
Usualmente, la ASON encuentra aplicación,
fundamentalmente, en una red troncal, en la que los servicios son
transportados mediante contenedores virtuales (VC) de orden
superior, es decir, VC4, y la mayoría de los fabricantes de equipos
de comunicaciones ópticas sólo soportan, corrientemente, servicios
inteligentes con granularidad VC4 en formato de trama SDH. Junto
con la popularización y el desarrollo de la ASON, se produjo su
expansión gradual hasta la red de área metropolitana, en la que
están creciendo las aplicaciones de servicios con granularidad
VC12, por lo que el establecimiento de un camino conmutado por
etiquetas (LSP) con granularidad VC12, es decir, un LSP con VC12,
se ha convertido en una demanda importante en la ASON. El RFC 3946
(Extensiones GMPLS para control SONET/SDH) define un formato de
etiqueta para el LSP con VC12. En caso de redes SDH/SONET, como se
describe en el RFC 3946, el enfoque sobre la tecnología TDM, a
diferencia de la red de paquetes basada en MPLS (en la cual al
paquete se une una etiqueta apropiada), una etiqueta se asocia
simplemente con un segmento de un circuito y es utilizada
principalmente en el plano de señalización para identificar este
segmento (por ejemplo, un intervalo de tiempo) entre dos nodos
adyacentes). Sin embargo, como el ancho de banda de un servicio de
VC4 es suficiente para 63 LSP con VC12, el número de LSP con VC12
crece de forma tan notable que se plantean una variedad de
problemas relativos al comportamiento, los cuales son inaceptables
para los fabricantes de equipos y los operadores de redes. Por
ejemplo, suponiendo que haya 48 servicios con ancho de banda para
VC4 en una fibra óptica y que cada VC4 contenga 63 LSP con VC12,
cuando se interrumpa la fibra óptica existirán 48*63 LSP iniciando
procesos de re-encaminamiento, lo que supone un
largo tiempo de recuperación y da lugar, por tanto, a un pobre
comportamiento de recuperación; además, en un nodo con una capacidad
de conexiones cruzadas de orden menor de 40 Gbps, pueden
establecerse 4*64*63/2=8064 LSP con VC12, que ocuparán un gran
espacio de almacenamiento en el nodo y suponen la reducción del
espacio de almacenamiento.
Los anteriores problemas pueden resolverse
estableciendo un túnel de extremo a extremo o un túnel de segmento.
Sin embargo, en el caso de que se establezca un túnel de extremo a
extremo, un túnel para VC4 dedicado estará ocupado aún cuando a
través de él solamente se transmitan un servicio de VC12 o,
justamente, unos pocos servicios de VC12, lo que tiene como
consecuencia una tasa de utilización muy baja del ancho de banda. En
el caso de que se establezca un túnel de segmento, es decir, se
establezcan túneles para VC4 anticipadamente entre cada dos nodos y
se carguen servicios de VC12 en estos segmentos de túnel, como cada
nodo es el nodo fuente y el nodo destino de un túnel de LSP, cuando
se produce un fallo en uno de los nodos o se interrumpen al mismo
tiempo las fibras ópticas a ambos lados de un nodo, el LSP del túnel
no puede ejecutar un proceso de re-encaminamiento,
ya que los servicios de VC12 no pueden protegerse de forma
efectiva.
La patente WO 2005/081474 describe un método
para transmitir flujos de IP utilizando tecnología de conmutación
óptica por paquetes (OPS)/conmutación óptica a ráfagas (OBS). Para
satisfacer la exigencia de calidad de servicio (QoS), en particular
la exigencia de pérdida de borde a borde, sólo los flujos de IP cuya
petición posee un requerimiento de pérdida de borde a borde
compatible con el del LSP, puede unirse a un LSP existente.
La patente WO 02/17580 adopta una tecnología
concatenada virtual para incrementar/reducir/establecer/suprimir
dinámicamente el LSP concatenado virtual de acuerdo con el tráfico
real necesario por medio del protocolo de distribución de etiquetas
(LDP) por MPLS con capacidad de reserva de ancho de banda.
En vista de los anteriores problemas, la
industria no ha propuesto todavía una solución perfecta para el
servicio de VC12.
Las realizaciones del presente invento
proporcionan un método y un aparato para transmitir servicios de VC
con el fin de mejorar la tasa de utilización del ancho de banda de
una red y garantizar el comportamiento en la recuperación de
servicios de VC.
Un método para gestionar y transmitir servicios
de VC incluye:
incrementar el ancho de banda de un LSP
existente que controla un servicio de VC con la misma granularidad
que un servicio de VC nuevo a establecer, al determinarse que el
nuevo servicio de VC comparte el mismo nodo fuente y el mismo nodos
destino con el LSP existente; y
transmitir el nuevo servicio de VC con el ancho
de banda incrementado del LSP existente.
El proceso de determinar que el nuevo servicio
de VC comparte el mismo nodo fuente y el mismo nodo destino que el
LSP existente, incluye:
leer las direcciones del nodo fuente y el nodo
destino del nuevo servicio de VC a partir de una petición para
establecer el nuevo servicio de VC; y
determinar que el nodo fuente y el nodo destino
del nuevo servicio son idénticos al nodo fuente y el nodo destino
del LSP existente de acuerdo con las direcciones del nodo fuente y
el nodo destino leídas a partir de la petición.
El proceso de incrementar el ancho de banda del
LSP existente incluye:
enviar un mensaje de actualización de ancho de
banda del LSP, que contiene un intervalo de tiempo que ha de ser
ocupado por el nuevo servicio de VC, a todos los nodos a lo largo
del LSP existente; y
establecer, por cada nodo a lo largo del LSP
existente, una conexión cruzada de orden inferior correspondiente
al nuevo servicio de VC de acuerdo con el intervalo de tiempo
contenido en el mensaje de actualización del ancho de banda del
LSP.
El método incluye, además:
antes de incrementar el ancho de banda del LSP
existente, determinar, de acuerdo con la capacidad de conexión
cruzada de orden inferior de cada nodo a través de la red completa
si puede establecerse, a lo largo del LSP existente, el nuevo
servicio de VC;
incrementar el ancho de banda del LSP existente
si puede establecerse el nuevo servicio de VC; y
calcular otro camino y establecer un nuevo LSP
para controlar el nuevo servicio de VC si no puede establecerse el
nuevo servicio de VC.
El método incluye, además:
calcular otro camino y establecer un nuevo LSP
para controlar el nuevo servicio de VC al determinarse que el nodo
fuente y el nodo destino del nuevo servicio de VC a establecer no
son idénticos al nodo fuente y al nodo destino del LSP
existente.
Cuando los servicios de VC controlados por el
LSP existente contienen un servicio de VC que ha de ser suprimido,
el método incluye, además:
suprimir el LSP existente si el servicio de VC a
suprimir es el último servicio de VC del LSP existente;
enviar un mensaje de actualización de ancho de
banda del LSP, que contiene un intervalo de tiempo ocupado por el
servicio de VC que ha de suprimirse, a todos los nodos a lo largo
del LSP existente, y suprimir, por cada nodo del LSP existente, una
conexión cruzada de orden inferior correspondiente al intervalo de
tiempo contenido en el mensaje de actualización de ancho de banda
del LSP, si el servicio de VC que ha de suprimirse no es el último
servicio de VC del LSP existente.
El método incluye, además:
integrar los servicios de VC controlados por el
LSP existente en un servicio de VC de orden superior cuando el
número de los servicios de VC controlados por el LSP existente
supera un valor prefijado; e
integrar todas las conexiones cruzadas de orden
inferior correspondientes al LSP existente en una conexión cruzada
de orden superior en todos los nodos intermedios excepto el nodo
fuente y el nodo destino a lo largo del LSP existente.
El proceso de integración incluye:
enviar un mensaje de señalización a lo largo del
LSP existente para integrar servicios de VC, cuyo mensaje de
señalización contenga una indicación para notificar a los nodos
intermedios del LSP existente que establezcan una conexión cruzada
de orden superior en lugar de una conexión cruzada de orden
inferior; e
integrar, por cada nodo intermedio a lo largo
del LSP existente, la conexión cruzada de orden inferior
correspondiente al servicio de VC controlado por el LSP existente,
en una conexión cruzada de orden superior al recibirse el mensaje
de señalización.
Cuando el LSP existente se interrumpa debido al
fallo de un nodo o a un fallo de un enlace de comunicaciones en el
LSP existente, el método incluye, además:
establecer al menos un nuevo LSP mediante un
proceso de re-encaminamiento para controlar los
servicios de VC controlados por el LSP existente interrumpido.
El proceso de establecer al menos un nuevo LSP
incluye:
determinar, mediante el nodo que ha iniciado el
proceso de re-encaminamiento, de acuerdo con
información sobre la capacidad de conexión cruzada de orden
inferior de cada nodo a través de toda la red, si es necesario
dividir los servicios de VC a re-encaminar en, por
lo menos, dos grupos de servicios de VC y
re-encaminar dichos al menos dos grupos de
servicios de VC, respectivamente,
re-encaminar todos los servicios
de VC juntos si no es necesario dividir los servicios de VC que han
de re-encaminarse en, al menos, dos grupos de
servicios de VC; y
re-encaminar cada grupo de
servicios de VC, respectivamente, si es necesario dividir los
servicios de VC que han de ser re-encaminados en,
al menos, dos grupos de servicios de VC.
El proceso de re-encaminamiento
incluye:
calcular un nuevo LSP a través de un algoritmo
de camino, re-encaminar, a lo largo del nuevo LSP
todos los servicios de VC controlados por el LSP existente
interrumpido, y emitir la conexión cruzada de orden inferior a cada
nodo a lo largo del nuevo LSP, si no es necesario dividir los
servicios de VC que han de ser re-encaminados en,
al menos dos grupos de servicios de VC;
calcular, mediante el algoritmo de camino, al
menos dos nuevos LSP, cada uno de los cuales controla un cierto
número de servicios de VC, re-encaminar el cierto
número de servicios de VC controlados por cada uno de los nuevos
LSP, y emitir la conexión cruzada de orden inferior a cada nodo a lo
largo de cada uno de los nuevos LSP, si es necesario dividir los
servicios de VC a re-encaminar en, dichos al menos
dos grupos de servicios de VC.
El servicio de VC es uno de un servicio de VC11,
un servicio de VC12, un servicio de VC2 y un servicio de VC3, y el
servicio de VC de orden superior es un servicio de VC4.
Un aparato para transmitir servicios de VC,
incluye:
medios para incrementar el ancho de banda de un
LSP existente que controla un servicio de VC con la misma
granularidad que un nuevo servicio de VC a establecer, al
determinarse que el nuevo servicio de VC comparte el mismo nodo
fuente y el mismo nodo destino con el LSP existente; y
medios para transmitir el nuevo servicio de VC
con el ancho de banda incrementado del LSP existente.
El aparato incluye, además:
medios para integrar servicios de VC controlados
por el LSP existente en un servicio de VC de orden superior; y
medios para integrar todas las conexiones
cruzadas de orden inferior correspondientes a los servicios de VC
en una conexión cruzada de orden superior.
El aparato incluye, además:
medios para suprimir la conexión cruzada de
orden inferior correspondiente a un servicio de VC que ha de
suprimirse.
El aparato incluye, además:
medios para suprimir el LSP existente al
determinarse que el servicio de VC a suprimir es el último servicio
de VC del LSP existente.
De acuerdo con realizaciones del presente
invento para gestionar y transmitir servicios de VC, se establece
un LSP para un grupo de servicios de VC con el mismo nodo fuente y
el mismo nodo destino, y el grupo de servicios de VC controlados
por el LSP comparte el mismo camino. Cuando se interrumpe el LSP,
todos los servicios de VC del LSP serán
re-encaminados a uno o más LSP para garantizar la
continuidad de los servicios. A partir de la descripción que
antecede, puede concluirse que el método de acuerdo con
realizaciones del presente invento ofrece una tasa de utilización
del ancho de banda mucho mayor que el método de la técnica anterior
cuando se transmite el servicio de VC por una red óptica, y ahorra
espacio de almacenamiento en los nodos de la red de comunicaciones
y mejora el comportamiento en caso de recuperación del servicio. Por
tanto, puede garantizarse que la red de comunicaciones transmite
servicios para usuarios de manera uniforme y efectiva, por lo que
puede incrementarse de forma marcada la satisfacción del
usuario.
La figura 1 es una representación esquemática
que ilustra el principio básico de la transmisión y la gestión del
servicio de VC12 de acuerdo con una primera realización del presente
invento;
la figura 2 es una gráfica de proceso del
establecimiento de servicio de VC12 de acuerdo con la primera
realización del presente invento;
la figura 3 es una gráfica de proceso de la
supresión de servicio de VC12 de acuerdo con la primera realización
del presente invento;
la figura 4A es una representación esquemática
que ilustra el LSP antes de la integración de recursos de acuerdo
con una segunda realización del presente invento;
la figura 4B es una representación esquemática
que ilustra el LSP tras la integración de servicios de acuerdo con
la segunda realización del presente invento;
la figura 5A es una representación esquemática
que ilustra el LSP antes del proceso de
re-encaminamiento de acuerdo con la tercera
realización del presente invento;
la figura 5B es una representación esquemática
que ilustra el LSP tras un proceso de
re-encaminamiento de acuerdo con la tercera
realización del presente invento
En lo que sigue se ofrece una descripción
detallada del presente invento con referencia a los dibujos adjuntos
y a realizaciones específicas.
Con el fin de resolver el problema de la técnica
anterior, una primera realización del presente invento proporciona
un método para gestionar y transmitir servicios de VC12, que
incluye:
1) establecer un LSP para un grupo de servicios
de VC12 (en número igual o menor que 63 servicios) con el mismo
nodo fuente y el mismo nodos destino, y transmitir los servicios de
VC12 a través del mismo camino;
2) establecer un LSP para controlar el primer
servicio de VC12 a establecer, actualizar el ancho de banda del LSP
cuando se establezca o se suprima un servicio de VC12, y suprimir el
LSP cuando se suprima el último servicio de VC12 controlado por el
LSP;
3) re-encaminar todos los
servicios de VC12 controlados por el LSP al mismo tiempo (o por
tandas) a otro u otros caminos al producirse un fallo en el camino,
por ejemplo, la rotura de una fibra óptica;
4) integrar los servicios de VC12 en un túnel de
VC4 mediante la integración de recursos cuando el número de
servicios de VC12 del mismo grupo controlado por el mismo LSP
alcance un valor predeterminado (por ejemplo, 48), con el fin de
ahorrar los recursos de conexión cruzada de orden inferior de VC12
de nodos intermedios;
5) establecer un túnel de VC4 inteligente para
transportar directamente servicios de VC12 cuando hayan de
establecerse al mismo tiempo grandes números de servicios de VC12
con el mismo nodo fuente y el mismo nodo destino.
De acuerdo con la descripción anterior, en el
método proporcionado por la primera realización para gestionar y
transmitir servicios de VC12, se establecerá un LSP para controlar
servicios de VC12 mediante el proceso de establecer el LSP de la
técnica anterior cuando se establezca el primer servicio de VC12
entre un nodo fuente y un nodo destino. Después de eso, cuando sea
necesario añadir un nuevo servicio de VC12 entre el nodo fuente y
el nodo destino, se incrementará el ancho de banda del LSP a través
de un mensaje de señalización, por ejemplo un mensaje Camino y un
mensaje Reserva del protocolo de reserva de recursos (RSVP) y, así,
el nuevo servicio de VC12 será transmitido por el ancho de banda
incrementado. Cuando haya de suprimirse un servicio de VC12
establecido entre el nodo fuente y el nodo destino, se reducirá el
ancho de banda del LSP a través del mensaje de señalización, por
ejemplo el mensaje Camino y el mensaje Reserva del RSVP. En casos
especiales, cuando el servicio de VC12 suprimido sea el último
servicio de VC12 controlado por el LSP, el LSP será suprimido
ejecutando el método para suprimir el LSP de la técnica
anterior.
La figura 1 es una representación esquemática
que ilustra la estructura de la red utilizada para gestionar y
transmitir servicios de VC12 de acuerdo con la primera realización.
En la figura 1, las líneas delgadas entre nodos de comunicaciones
indican conexiones físicas entre nodos de comunicaciones y las
líneas gruesas entre los nodos de comunicaciones indican LSP que
controlan servicios de VC12. Las líneas delgadas y las líneas
gruesas en las figuras 4-7 tienen el mismo
significado que en la figura 1.
Como se muestra en la figura 1, la demanda de
servicios de VC12 en el sistema de comunicaciones de la figura 1
incluye: 50 servicios de VC12 entre el nodo A y el nodo D, 12
servicios de VC12 entre el nodo B y el nodo C, y 40 servicios de
VC12 entre el nodo A y el nodo H. De acuerdo con el método
proporcionado en la realización, se establecerán 3 LSP, ilustrados
como LSP1, LSP2 y LSP3 en la figura 1, para gestionar y controlar
los servicios de VC12. El LSP1 gestiona y controla los 50 servicios
de VC12 entre el nodo A y el nodo D; el LSP2 gestiona y controla
los 12 servicios de VC12 entre el nodo B y el nodo C; y el LSP3
gestiona y controla los 40 servicios de VC12 entre el nodo A y el
nodo H.
El proceso de establecer y suprimir los
servicios de VC12 en el método de acuerdo con la realización para
gestionar y transmitir los servicios de VC12 se explica con detalle
en este documento con referencia al dibujo adjunto.
La figura 2 muestra el proceso de establecer un
servicio de VC12 en una red de comunicaciones de acuerdo con la
realización del presente invento, incluyendo el siguiente
proceso.
Paso 201: el nodo fuente determina primero si
hay un LSP existente que controle servicios de VC12 con el mismo
nodo fuente y el mismo nodo destino que los de una nuevo servicio de
VC12 a establecer cuando se necesita establecer el nuevo servicio
de VC12 entre el nodo fuente y el nodo destino, y ejecutar el paso
202 si el LSP existe ejecutándose, de otro modo, el paso 205.
En el paso 201, el nodo fuente lee las
direcciones del nodo fuente y el nodo destino del nuevo servicio de
VC12 a partir de una petición de servicio para establecer el nuevo
servicio de VC12 y determina, de acuerdo con las direcciones del
nodo fuente y el nodo destino, si el nodo fuente y el nodo destino
del nuevo servicio de VC12 son idénticos al nodo fuente y al nodo
destino del LSP existente con granularidad VC12.
Paso 202: el nodo fuente determina, demás, de
acuerdo con la condición de asignación de recursos de cada nodo de
la red de comunicaciones, si el nuevo servicio de VC12 puede
establecerse a lo largo del LSP existente, y ejecuta el paso 203 si
el nuevo servicio de VC12 puede establecerse por el LSP existente;
de no ser así, se ejecuta el paso 205.
Con el fin de ejecutar el paso 202, es decir,
determinar si el nuevo servicio de VC12 puede establecerse por el
LSP existente, es necesario distribuir por toda la red la capacidad
de conexión cruzada de orden inferior disponible de cada nodo.
Preferiblemente, la capacidad de conexión cruzada de orden inferior
se distribuye mediante un protocolo de encaminamiento. Cuando se
conoce la capacidad de conexión cruzada de orden inferior de cada
nodo de la red, el nodo fuente, mientras se establece el nuevo
servicio de VC12, puede determinar con exactitud si el nuevo
servicio de VC12 puede establecerse por el LSP existente o hay que
establecer el nuevo servicio de VC12 eligiendo un nuevo camino. De
manera específica, cuando todos los nodos del LSP existente pueden
soportar el nuevo servicio de VC12, el nuevo servicio de VC12 puede
establecerse por el LSP existente; de lo contrario, se seleccionará
un nuevo camino mediante un algoritmo de camino para establecer un
nuevo LSP y, así, establecer el nuevo servicio de VC12.
Paso 203: el nodo fuente envía un mensaje de
actualización de ancho de banda de LSP que contiene un intervalo de
tiempo que ha de ser ocupado por el nuevo servicio de VC12, por el
LSP existente, a todos los nodos del LSP existente.
El mensaje de actualización de ancho de banda
del LSP puede ser un mensaje Camino y un mensaje Reserva, como se
detalla en la descripción que antecede.
Debe observarse que los intervalos de tiempo de
los servicios de VC12 controlados por un LSP pueden ser continuos o
discontinuos. Cuando se necesitan intervalos de tiempo continuos de
los servicios de VC12 controlados por el LSP, el mensaje de
actualización del ancho de banda del LSP puede indicar el intervalo
de tiempo ocupado por cada servicio con un intervalo de tiempo
inicial más el ancho de banda, con el fin de reducir el tamaño del
mensaje de actualización de ancho de banda del LSP. Sin embargo, en
tal caso, los servicios de VC12 que compartan el mismo nodo fuente
y el mismo nodo destino, han de ocupar un túnel de VC4
independiente, lo que conlleva una menor tasa de utilización del
ancho de banda. Preferiblemente, mientras se asigna un intervalo de
tiempo al nuevo servicio de VC12, el nodo fuente puede elegir
primero el intervalo de tiempo de VC12 en un túnel de VC4 en el que
ya han sido asignados algunos intervalos de tiempo de VC12, con el
fin de incrementar la tasa de utilización del ancho de banda.
Paso 204: cada nodo del LSP existente actualiza
el ancho de banda del LSP existente al recibirse el mensaje de
actualización del ancho de banda del LSP, y establece una conexión
cruzada de VC12 en el mismo intervalo de tiempo indicado en el
mensaje de actualización del ancho de banda del LSP para establecer
el nuevo servicio de VC12.
Paso 205: el nodo fuente calcula otro camino
para encontrar uno apropiado en el que todos los nodos estén
dotados de capacidad de conexión cruzada de orden inferior para
soportar el nuevo servicio de VC12, de modo que pueda establecerse
un nuevo LSP con granularidad de VC12.
Como se ha descrito en el paso 202, es necesario
distribuir la capacidad de conexión cruzada de orden inferior
disponible de cada nodo a través de toda la red mediante un método
tal como un protocolo de encaminamiento expandido. El nodo fuente
puede calcular un camino para transportar un nuevo servicio de VC12
después de haber conocido la capacidad de conexión cruzada de orden
inferior de cada nodo por toda la red.
Por ejemplo, como se muestra en la figura 1,
cuando tiene que establecerse un nuevo servicio de VC12 entre el
nodo A y el nodo D, el nodo A determina si el LSP1 comparte el mismo
nodo fuente y el mismo nodo destino con el nuevo servicio de VC12.
Luego, el nodo A determina, de acuerdo con la capacidad de conexión
cruzada de orden inferior del nodo B y el nodo C, si el nuevo
servicio de VC12 puede transmitirse por LSP1, y si el nuevo
servicio de VC12 puede ser transmitido por LSP1, el nodo A envía,
por el LSP1, un mensaje de actualización del ancho de banda del LSP
a los nodos B, C y D, instruyendo a los nodos B, C y D para que
establezcan una conexión cruzada de VC12, respectivamente, para
transportar el nuevo servicio de VC12. Cuando la capacidad de
conexión cruzada de orden inferior de los nodos B y C no pueda
soportar el nuevo servicio de VC12, el nodo A calcula otro camino
para obtener un camino nuevo, por ejemplo, nodo A - nodo E - nodo F
- nodo D, y establece un nuevo LSP a lo largo del nuevo camino,
para transmitir el nuevo servicio de VC12.
Debe observarse que, si bien el método anterior
para establecer el nuevo servicio de VC12 se describe tomando como
ejemplo el establecimiento de un servicio de VC12, el método también
puede adoptarse para establecer dos o más servicios de VC12 entre
el nodo fuente y el nodo destino. En tales casos, la diferencia en
el proceso reside en que el mensaje de actualización del ancho de
banda del LSP indicará dos o más intervalos de tiempo
correspondientes a los dos o más servicios de VC12, respectivamente,
de forma que todos los nodos del LSP puedan, al recibirse el
mensaje de actualización del ancho de banda del LSP, establecer dos
o más conexiones cruzadas de VC12 de acuerdo con los intervalos de
tiempo indicados por el mensaje de actualización del ancho de banda
del LSP y, así, establecer dos o más servicios de VC12.
A partir de la descripción que antecede, puede
concluirse que, gracias al método de acuerdo con la realización del
presente invento para establecer servicios de VC12, es necesario
establecer un LSP para controlar múltiples servicios de VC12 que
comparten el mismo nodo fuente y el mismo nodo destino. En
comparación con el método de la técnica anterior, en el que es
necesario establecer un LSP para cada servicio de VC12, el método de
acuerdo con la realización del presente invento ahorra mucho más
espacio de almacenamiento en todos los nodos; y, en comparación con
el método de transmitir servicios de VC12 a través de un túnel de
VC4, el método de acuerdo con la realización del presente invento
también aporta un notable incremento de la tasa de utilización del
ancho de banda de la red de comunicaciones.
La figura 3 muestra el proceso de suprimir un
servicio de VC12 en una red de comunicaciones de acuerdo con la
realización del presente invento, incluyendo el siguiente
proceso:
Paso 301: un nodo fuente determina si el
servicio de VC12 es el último servicio de VC12 controlado por el
LSP cuando se haya de suprimir un servicio de VC12 entre el nodo
fuente y un nodo destino, y se ejecuta el paso 302 si el servicio
de VC12 es el último servicio de VC12 controlado por el LSP; de no
ser así, se ejecuta el paso 303.
En este paso, el nodo fuente puede determinar si
el servicio de VC12 a suprimir es el último servicio de VC12
controlado por el LSP de acuerdo con el ancho de banda del LSP. Por
ejemplo, si el ancho de banda del LSP es, sólo, suficiente para un
servicio de VC12, el servicio de VC12 a suprimir es el último
servicio de VC12 controlado por el LSP.
Paso 302: suprimir el LSP que controla el
servicio de VC12.
El LSP puede suprimirse, en este paso, de
acuerdo con un procedimiento de supresión de LSP de la técnica
anterior.
Paso 303: el nodo fuente envía un mensaje de
actualización del ancho de banda del LSP que indica el intervalo de
tiempo ocupado por el servicio de VC12 que ha de suprimirse en cada
nodo a lo largo del LSP.
Paso 304: cada nodo del LSP actualiza el ancho
de banda del LSP al recibir el mensaje de actualización del ancho
de banda del LSP, y suprime la conexión cruzada de VC12
correspondiente al intervalo de tiempo indicado en el mensaje de
actualización del ancho de banda del LSP.
El anterior método para establecer y suprimir
servicios de VC12 es adecuado para los casos en que los servicios
de VC12 están aumentando, es decir, el número de servicios de VC12
en la red es, primero, pequeño, pero crece. Cuando hayan existido
muchos servicios de VC12 entre dos nodos desde el comienzo del
establecimiento de la red, puede establecerse un túnel de VC4
directamente para transmitir servicios de VC12 entre el nodo fuente
y el nodo destino.
En el modo de aplicación en el que los servicios
de VC12 están creciendo, cuando el número de servicios de VC12
entre el nodo fuente y el nodo destino supera un valor
predeterminado, por ejemplo, 48, los servicios de VC12 pueden
integrarse más, es decir, las conexiones cruzadas de VC12 en nodos
intermedios se integrarán en una conexión cruzada VC4 para ahorrar
los recursos de conexión cruzada de orden inferior de VC12 de los
nodos intermedios. Como se ha expuesto en la anterior descripción,
hay 62 servicios de VC12 entre el nodo B y el nodo C en la figura
1, y los 62 servicios de VC12 entre el nodo B y el nodo C pueden
integrarse, mediante un proceso de integración de recursos, en un
servicio de VC4 transmitido a través de un túnel de VC4. Por tanto,
cuando existan otros nodos intermedios entre el nodo B y el nodo C,
los otros nodos intermedios pueden establecer una conexión cruzada
de VC4 directamente para sustituir las 62 conexiones cruzadas de
VC12 existentes con el fin de ahorrar, en gran medida, recursos de
conexión cruzada de orden inferior de los nodos intermedios.
De acuerdo con una segunda realización del
presente invento, la integración de recursos de servicios de VC12
se lleva a la práctica basándose en el método para gestionar y
transmitir servicios de VC12 como se muestra en la primera
realización del presente invento. En la segunda realización, la
integración de recursos se lleva a la práctica mediante la
optimización de caminos de servicios, es decir, integrando un LSP o
múltiples LSP en un túnel de VC4 para optimización. En la
aplicación práctica, una indicación que notifique a los nodos
intermedios que deben establecer una conexión cruzada de VC4 en
lugar de una conexión cruzada de VC12, está contenida en los
mensajes de señalización para optimización, tal como un mensaje
Camino en RSVP. En el proceso de integración de recursos, el nodo
fuente y el nodo destino mantendrán aún una conexión cruzada de
orden inferior debido a la diferencia de sus paneles de acceso a
servicios. De preferencia, puede adoptarse una técnica de "puente
y rodadura" en el proceso de optimización, con el fin de no
interrumpir servicios. Gracias al proceso de integración de
recursos, pueden ahorrarse gran cantidad de recursos de conexión
cruzada de orden inferior en los nodos intermedios.
La figura 4A ilustra la estructura de red antes
del proceso de integración de recursos de acuerdo con la segunda
realización del presente invento. Como se muestra en la figura 4A,
hay 63 servicios de VC12 a lo largo del LSP entre el nodo A y el
nodo D, y el LSP pasa por dos nodos intermedios, el nodo B y el nodo
C. Cada uno de los nodos A, B, C y D establece 63 conexiones
cruzadas de VC12 mediante el método descrito en la primera
realización, para transmitir los 63 servicios de VC12 controlados
por el LSP. La figura 4B ilustra la estructura de red después de la
integración de los servicios de VC12 gracias al proceso de
integración de recursos de acuerdo con la segunda realización del
presente invento. Como se muestra en la figura 4B, los 63 servicios
de VC12 controlados por el LSP son integrados, merced al proceso de
integración de recursos, en un servicio de VC4 para ser
transmitidos por un túnel de VC4. Por tanto, los nodos intermedios
entre el nodo A y el nodo D, es decir, el nodo B y el nodo C,
pueden establecer una conexión cruzada de VC4, respectivamente, para
reemplazar las 63 conexiones de VC12 existentes, lo que supone un
notable ahorro de recursos de conexión cruzada de orden inferior de
los nodos intermedios.
En lo que sigue se explica el proceso de
recuperación a partir de un fallo de un servicio de VC12, con
referencia a los dibujos adjuntos y una tercera realización del
presente invento.
La figura 5A representa un LSP en condición
normal. Como se muestra en la figura 5A, se establece un LSP que
controla 30 servicios de VC12 entre el nodo A y el nodo D en una
red. El LSP pasa por el nodo B y el nodo C.
La figura 5B es una representación esquemática
que ilustra el LSP después de un proceso de
re-encaminamiento de servicios de VC12 cuando se
rompe la fibra óptica entre el nodo B y el nodo C ilustrados en la
figura 5A. Como se muestra en la figura 5B, cuando se rompe la
fibra óptica entre el nodo B y el nodo C, un mensaje de alerta
dispara el proceso de re-encaminamiento de LSP y se
establece otro LSP, entre el nodo A y el nodo D, que pasa por el
nodo E y el nodo F. En el proceso de
re-encaminamiento, todos los servicios de VC12
controlados por el LSP son re-encaminados al mismo
tiempo y transmitidos por el mismo camino, al mismo tiempo, se emite
a todos los nodos del camino una conexión cruzada de VC12
controlada por el LSP, y se ejecuta un proceso de verificación en
el proceso final. En comparación con el método en el que cada
servicio de VC12 necesita un LSP de VC12 dedicado, el método
expuesto en la anterior descripción ahorra mucho tiempo en la
transmisión del mensaje de señalización y en el tratamiento, y
economiza tiempo de cálculo, de verificación y de emisión de
conexiones cruzadas, de modo que se mejora notablemente el
comportamiento del re-encaminamiento.
Sin embargo, en el caso de que cargue de nuevo
la red, si todos los servicios de VC12 controlados por un LSP son
transmitidos por el mismo camino y pasan por los mismos nodos cuando
se re-encamina el LSP, el proceso de
re-encaminamiento puede fallar dado que los recursos
de conexión cruzada de orden inferior de los mismos nodos, no son
suficientes. En tales casos, el nodo que inicia el proceso de
re-encaminamiento puede determinar, de acuerdo con
la información sobre la capacidad de conexión cruzada de orden
inferior de cada nodo, que se distribuye por toda la red, si
dividir o no el grupo de servicios de VC12 en varios grupos menores
de servicios de VC12 y re-encaminar los varios
grupos menores de servicios de VC12 por separado, con el fin de
garantizar un proceso de re-encaminamiento
satisfactorio con recursos suficientes.
Debe observarse que los expertos en la técnica
comprenderán que, aunque las realizaciones del presente invento
tratan de servicios de VC12, el método explicado en las
realizaciones de establecimiento, al igual que supresión,
integración y recuperación de un fallo de los servicios de VC12, es
adecuado para gestionar y transmitir otros servicios de VC12 de
orden inferior, tales como servicios de VC11 y servicios de VC2 e,
incluso, es adecuado para gestionar y transmitir servicios de VC3
para proporcionar una mayor tasa de utilización del ancho de banda
y, también, un excelente comportamiento en el
re-encaminamiento.
\newpage
Además, de acuerdo con las realizaciones del
presente invento, el método para gestionar servicios de VC de orden
inferior puede ampliarse también, sin trabajo creativo, a otras
redes de transmisión existentes en las que se transmitan servicios
con diversas granularidades. Los servicios con diversas
granularidades pueden dividirse en servicios de VC de orden
superior y servicios de VC, siendo relativos los conceptos de
servicio de VC de orden superior y de servicio de VC. Por ejemplo,
en un sistema de jerarquía digital síncrona (SDH), un servicio de
VC3 es un servicio de VC de orden superior, comparado con servicios
de VC11, VC12 y VC2; sin embargo, un servicio de VC3 también puede
considerarse como servicio de VC en comparación con un servicio de
VC4; en una red óptica de longitud de onda o red óptica de
transporte (OTN), para cada longitud de onda que transporta datos a
una velocidad de 10 Gps, el servicio de VC4 transportado por la
longitud de onda puede considerarse como servicio de VC mientras
que el servicio transportado por la longitud de onda a una velocidad
de 10 Gps puede considerarse como servicio de VC de orden superior;
en una red conmutada por paquetes, los servicios se clasificarán
como servicio de VC de orden superior o servicio de VC de acuerdo
con el ancho de banda ocupado por los servicios en un enlace, es
decir, un servicio que ocupe una gran anchura de banda es un
servicio de VC de orden superior mientras que un servicio que ocupe
poca anchura de banda es un servicio de VC. En las redes de
transporte en las que se transmiten servicios con diversidad de
granularidades, el método de acuerdo con la realización del
presente invento puede adoptarse para gestionar y transmitir los
servicios de VC, es decir, se establece un LSP para un grupo de
servicios de VC con el mismo nodo fuente y el mismo nodo destino,
transmitiéndose todos los servicios de VC por el mismo camino;
cuando se interrumpe el LSP, todos los servicios de VC controlados
por el LSP serán re-encaminados a otro LSP o a
múltiples LSP para garantizar la continuidad de los servicios de
VC; además, múltiples servicios de VC pueden integrarse en un
servicio de VC de orden superior de acuerdo con la condición de
establecimiento de servicios de VC, con el fin de mejorar la tasa
de utilización de recursos y el comportamiento del
re-encaminamiento de las redes de transporte.
Claims (14)
1. Un método para gestionar y transmitir nuevos
servicios de contenedor virtual, VC, que comprende:
leer las direcciones del nodo fuente y del nodo
destino de los nuevos servicios de VC a partir de una petición para
establecer los nuevos servicios de VC;
determinar que el nodo fuente y el nodo destino
de los nuevos servicios son idénticos al nodo fuente y al nodo
destino del LSP existente, de acuerdo con las direcciones del nodo
fuente y el nodo destino leídas a partir de la petición;
enviar (203) un mensaje de actualización de
ancho de banda del LSP, que contenga intervalos de tiempo que han
de ser ocupados por los nuevos servicios de VC, a todos los nodos a
lo largo del LSP existente;
establecer (204), por cada nodo a lo largo del
LSP existente, una conexión cruzada de orden inferior
correspondiente a los nuevos servicios de VC, de acuerdo con los
intervalos de tiempo contenidos en el mensaje de actualización del
ancho de banda LSP; y
transmitir (204) los nuevos servicios de VC con
el ancho de banda incrementado del LSP existente.
2. El método de la reivindicación 1, que
comprende, además:
antes de enviar un mensaje de actualización del
ancho de banda del LSP, determinar (202), de acuerdo con la
capacidad de conexión cruzada de orden inferior de cada nodo a
través de toda la red, si los nuevos servicios de VC pueden
establecerse por el LSP existente;
incrementar (204) el ancho de banda del LSP
existente si pueden establecerse los nuevos servicios de VC; y
calcular (205) otro camino y establecer un nuevo
LSP para controlar los nuevos servicios de VC si no pueden
establecerse los nuevos servicios de VC.
3. El método de la reivindicación 1, que
comprende, además:
calcular otro camino y establecer un nuevo LSP
(205) para controlar los nuevos servicios de VC al determinarse que
el nodo fuente y el nodo destino de los nuevos servicios de VC que
han de establecerse, no son idénticos al nodo fuente y al nodo
destino del LSP existente.
4. El método de la reivindicación 1, en el que
cuando los servicios de VC controlados por el LSP existente
contienen un servicio de VC que ha de suprimirse, el método
comprende, además:
suprimir el LSP existente (301, 302) si el
servicio de VC a suprimir es el último servicio de VC del LSP
existente;
enviar (303, 304) un mensaje de actualización
del ancho de banda del LSP, que contenga un intervalo de tiempo
ocupado por el servicio de VC a suprimir, a todos los nodos por el
LSP existente, y suprimir, por cada nodo del LSP existente, una
conexión cruzada de orden inferior correspondiente al intervalo de
tiempo contenido en el mensaje de actualización del ancho de banda
del LSP, si el servicio de VC que ha de suprimirse no es el último
servicio de VC del LSP existente.
5. El método de la reivindicación 1, que
comprende, además:
integrar los servicios de VC controlados por el
LSP existente en un servicio de VC de orden superior cuando el
número de servicios de VC controlados por el LSP existente supera un
valor prefijado; e
integrar todas las conexiones cruzadas de orden
inferior correspondientes al LSP existente en una conexión cruzada
de orden superior en todos los nodos intermedios excepto en el nodo
fuente y en el nodo destino, a lo largo del LSP existente.
6. El método de la reivindicación 5, en el que
el proceso de integración comprende:
enviar un mensaje de señalización por el LSP
existente para integrar servicios de VC, cuyo mensaje de
señalización contiene una indicación para notificar a los nodos
intermedios en el LSP existente que deben establecer una conexión
cruzada de orden superior en lugar de una conexión cruzada de orden
inferior; e
integrar, por cada nodo intermedio a lo largo
del LSP existente, la conexión cruzada de orden inferior
correspondiente al servicio de VC controlado por el LSP existente,
en una conexión cruzada de orden superior al recibirse el mensaje
de señalización.
7. El método de la reivindicación 1, en el que
cuando se interrumpe el LSP existente debido a un fallo de nodo o
un fallo de enlace de comunicaciones en el LSP existente, el método
comprende, además:
establecer al menos un nuevo LSP a través de un
proceso de re-encaminamiento para controlar los
servicios de VC controlados por el LSP existente interrumpido.
8. El método de la reivindicación 7, en el que
el proceso de establecer al menos un nuevo LSP, comprende:
determinar, mediante el nodo que ha iniciado el
proceso de re-encaminamiento, de acuerdo con la
información sobre capacidad de conexión cruzada de orden inferior
de cada nodo a través de toda la red, si es o no necesario dividir
los servicios de VC que han de ser re-encaminados,
en al menos dos grupos de servicios de VC y
re-encaminar dichos al menos dos grupos de
servicios de VC, respectivamente;
re-encaminar juntos todos los
servicios de VC si no es necesario dividir los servicios de VC que
han de ser re-encaminados en, al menos dos grupos
de servicios de VC; y
re-encaminar cada grupo de
servicios de VC, respectivamente, si es necesario dividir los
servicios de VC que han de ser re-encaminados en,
al menos, dos grupos de servicios de VC.
9. El método de la reivindicación 8, en el que
el proceso de re-encaminamiento, comprende:
calcular un nuevo LSP mediante un algoritmo de
camino, re-encaminar por el nuevo LSP todos los
servicios de VC controlados por el LSP existente interrumpido, y
emitir la conexión cruzada de orden inferior a cada nodo por el
nuevo LSP si no es necesario dividir, en al menos dos grupos de
servicios de VC, los servicios de VC que han de ser
re-encaminados;
calcular, mediante el algoritmo de camino al
menos dos nuevos LSP cada uno de los cuales controla un determinado
número de servicios de VC, re-encaminar el número
determinado de servicios de VC controlados por cada uno de los
nuevos LSP, y emitir la conexión cruzada de orden inferior a cada
nodo por cada uno de los nuevos LSP si es necesario dividir en
dichos, al menos dos grupos de servicios de VC, los servicios de VC
que han de ser re-encaminados.
10. El método de la reivindicación 1, en el que
el servicio de VC es uno de entre un servicio de VC11, un servicio
de VC12, un servicio de VC2 y un servicio de VC3, y el servicio de
VC de orden superior es un servicio de VC4.
11. Un aparato para transmitir nuevos servicios
de contenedor virtual, VC, que comprende:
medios para leer las direcciones del nodo fuente
y del nodo destino de los nuevos servicios de VC a partir de una
petición para establecer los nuevos servicios de VC;
medios para determinar que el nodo fuente y el
nodo destino de los nuevos servicios son idénticos al nodo fuente y
al nodo destino del LSP existente, de acuerdo con las direcciones
del nodo fuente y el nodo destino leídos a partir de la
petición;
medios para enviar (203) un mensaje de
actualización del ancho de banda del LSP que contenga intervalos de
tiempo que han de ser ocupados por los nuevos servicios de VC, a
todos los nodos por el LSP existente.
medios para establecer (204), por cada nodo a lo
largo del LSP existente, una conexión cruzada de orden inferior
correspondiente a los nuevos servicios de VC de acuerdo con los
intervalos de tiempo contenidos en el mensaje de actualización del
ancho de banda del LSP existente; y
medios para transmitir los nuevos servicios de
VC con el ancho de banda incrementado del LSP existente.
12. El aparato de la reivindicación 11, que
comprende, además:
medios para integrar servicios de VC controlados
por el LSP existente en un servicio de VC de orden superior; y
medios para integrar todas las conexiones
cruzadas de orden inferior correspondientes a los servicios de VC
en una conexión cruzada de orden superior.
13. El aparato de la reivindicación 11, que
comprende, además:
medios para suprimir la conexión cruzada de
orden inferior correspondiente a un servicio de VC a suprimir.
14. El aparato de la reivindicación 13, que
comprende, además:
medios para suprimir el LSP existente al
determinarse que el servicio de VC que ha de suprimirse es el último
servicio de VC del LSP existente.
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