ES2380644T3 - Redes que tienen rutas múltiples entre nodos y nodos para tal red - Google Patents

Redes que tienen rutas múltiples entre nodos y nodos para tal red Download PDF

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Abstract

Un nodo de red para su uso en el envío de datos a un nodo de destino en una red, comprendiendo el nodo de red: una primera interfaz conectable a una primera ruta a través de la red hasta el nodo de destino; una segunda interfaz de red conectable a una segunda ruta a través de la red hasta el nodo de destino; un selector de modo dispuesto para seleccionar un modo de operación primero o segundo dependiendo de la tasa a la cual se reciben los datos que van a ser transmitidos hasta el nodo de destino; el primer modo en el cual el nodo de red está dispuesto para transmitir datos hacia el nodo de destino utilizando la primera interfaz de red y no la segunda interfaz de red (108); el segundo en el cual el nodo de red está dispuesto para transmitir datos hacia el nodo de destino sobre las interfaces de red primera y segunda (106); y en el que el nodo está dispuesto para operar en un tercer modo de operación en el cual el tráfico hacia el nodo de destino es enviado por medio de la segunda interfaz de red si hubiese un fallo en la primera ruta desde la primera interfaz hasta el nodo de destino, (102).

Description

Redes que tienen rutas multiples entre nodos y nodos para tal red
CAMPO TECNICO
Esta invenci6n se refiere a una red, a un nodo de red y a un metodo de operar una red, en la cual se proporcionan al 5 menos dos rutas entre dos nodos de la red.
ANTECEDENTES
La comunicaci6n de red es bien conocida. En una red, se desea a menudo transmitir trafico desde un nodo de fuente hasta un nodo de destino a traves de la red. Para asegurar la fiabilidad de la comunicaci6n entre tales pares de nodos, es conocido proporcionar protecci6n para canales de comunicaci6n.
10 En tal esquema, se establece una conexi6n primaria a traves de la red. Se establece tambien una conexi6n de protecci6n que toma una ruta diferente a traves de la red. La conexi6n de protecci6n, en modo normal, no se utiliza. S6lo entraria en acci6n si la conexi6n primaria fallase debido a perdida de senal, perdida de continuidad, tasa de error cada vez mayor, tramas borradas, u otros. Tal ejemplo puede verse en el documento US-6 112 249.
Una conexi6n de protecci6n unica puede ser dedicada a una conexi6n primaria particular (protecci6n 1:1) o puede
15 ser compartida entre multiples conexiones primarias (protecci6n 1:n) dependiendo de c6mo sea de importante el que se mantenga una conexi6n dada. Tales esquemas de protecci6n se describen en las recomendaciones de numeros
G.808.1 y G841 de la Uni6n de Telecomunicaciones Internacional (ITU - International Telecommunications Uni6n, en ingles).
COMPENDIO
20 De acuerdo con un primer aspecto de la invenci6n, se proporciona una red que comprende una pluralidad de nodos, comprendiendo la pluralidad de nodos un primer nodo y un segundo nodo, estando los nodos primero y segundo conectados a traves de la red de nodos mediante la primera ruta y una segunda ruta, siendo las rutas primera y segunda diferentes, en la cual la red tiene modos de operaci6n primero y segundo, un primer modo en el cual el trafico entre los nodos primero y segundo es transmitido sobre la primera ruta y no la segunda ruta, y un segundo
25 modo en el que el trafico es transmitido sobre las rutas primera y segunda, en el que la red comprende un selector de modo dispuesto para seleccionar el modo de operaci6n basandose en un nivel de trafico demandado entre los nodos primero y segundo.
De acuerdo con esto, esto puede verse utilizando en primer lugar la primera ruta para transmitir datos sobre ella, pero s6lo utilizando la segunda ruta si fuese necesario. En una realizaci6n particularmente ventajosa, la segunda
30 ruta comprende una ruta de protecci6n tal que la red tiene un tercer modo de operaci6n en el cual el trafico entre los nodos primero y segundo es enviado s6lo sobre la segunda ruta, y en el cual el selector de modo esta dispuesto para seleccionar este modo si hubiese un fallo en la primera ruta. Por estos medios, podrian utilizarse rutas de protecci6n conocidas que si no estarian vacias mientras que no hay fallo, pero entrarian en juego si apareciese un fallo.
35 Las rutas primera y segunda pueden ser diferentes; pueden atravesar diferentes conjuntos de nodos intermedios a traves de la red. Esto es tipico en rutas de protecci6n.
La selecci6n del modo de operaci6n dependiendo del nivel de trafico demandado puede depender de la tasa a la cual se reciben los datos que se van a transmitir a traves del enlace. Por ejemplo, podria emplearse un calculo simple de la tasa a la cual se reciben datos para el enlace. El selector de modo puede por lo tanto comprender un
40 medio de comparaci6n para comparar la tasa con un umbral; si la tasa excede el umbral entonces puede seleccionarse el segundo modo de operaci6n. El umbral puede ser una fracci6n de un ancho de banda disponible de la primera ruta, tal como 80% 6 100%.
La red puede comprender tambien un asignador de prioridad, que es operable para asignar una prioridad a la asignaci6n de datos entre las rutas primera y segunda. Donde la segunda ruta comprende una nodo de protecci6n,
45 los datos para la ruta de protecci6n que potencialmente van a ser encaminados en la segunda ruta debido a un fallo en la red pueden tener una mayor prioridad que los asignados a datos que van a ser potencialmente asignados a la segunda ruta debido a niveles de trafico. El primer nodo esta preferiblemente dispuesto para asignar datos a las rutas primera y segunda dependiendo de la prioridad asignada a los datos.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invenci6n, se proporciona un nodo de red para su uso en el envio de
50 datos a un nodo de destino en una red, comprendiendo el nodo de red una primera interfaz de red y una segunda interfaz de red, donde el nodo de red tiene modos de operaci6n primero y segundo, un primer modo en el cual el nodo de red transmite datos para el destino utilizando la primera interfaz de red y no la segunda interfaz de red, y un segundo nodo en el que los datos para el nodo de destino son transmitidos sobre las interfaces de red primera y
segunda, donde el nodo de red comprende un selector de modo dispuesto para seleccionar el modo de operaci6n basandose en un nivel de trafico demandado para el nodo de destino.
De nuevo, esto permite que una ruta secundaria sea seleccionada si el trafico entre el nodo de red y el nodo de destino lo requieren. Tipicamente, en uso, la primera interfaz de red estaria conectada a una primera ruta a traves de la red hasta el nodo de destino y la segunda interfaz de red estaria conectada a una segunda ruta a traves de la red hasta el nodo de destino.
El nodo de red puede comprender un conmutador de protecci6n, a traves del cual en caso de fallo el trafico para el nodo de destino es enviado por medio de la segunda interfaz de red si hubiese un fallo en un enlace de la primera interfaz hasta el nodo de destino. En una realizaci6n particularmente ventajosa, la segunda ruta comprende una ruta de protecci6n de manera que el primero modo de operaci6n es seleccionado si hubiese un fallo en la primera ruta. Por este medio, las rutas de protecci6n conocidas que de otro modo estarian vacias pueden ser utilizadas mientras que no haya un fallo, pero se pondrian en juego si apareciese un fallo.
Las rutas primera y segunda pueden ser diferentes; pueden atravesar diferentes conjuntos de nodos intermedios a traves de la red. Esto es tipico en rutas de protecci6n.
La selecci6n del modo de operaci6n dependiendo del nivel de trafico demandado puede depender de la tasa a la cual se reciben los datos para ser transmitidos a traves del enlace. Por ejemplo, podria emplearse un calculo simple de la tasa a la cual son recibidos los datos para el enlace. El selector de modo puede por lo tanto comprender medios de comparaci6n para comparar la tasa con un umbral; si la tasa excede el umbral entonces puede seleccionarse el segundo modo de operaci6n. El umbral puede ser una fracci6n de un ancho de banda disponible de la primera ruta, tal como 80% 6 100%.
La red puede tambien comprender un asignador de prioridad, que es operable para asignar una prioridad a la asignaci6n de datos entre las rutas primera y segunda. Donde la segunda ruta comprende una ruta de protecci6n los datos para la ruta de protecci6n que potencialmente van a ser encaminados sobre la segunda ruta debido a un fallo en la red pueden tener una mayor prioridad que la asignada a datos potencialmente asignados a la segunda ruta debido a niveles de trafico. El primer nodo esta preferiblemente dispuesto para asignar datos a las rutas primera y segunda dependiendo de la prioridad asignada a los datos.
De acuerdo con un tercer aspecto de la invenci6n, se proporciona un metodo de operar una red, comprendiendo la red una pluralidad de nodos, comprendiendo la pluralidad de nodos un primer nodo y un segundo nodo, estando los nodos primero y segundo conectados a traves de la red de nodos por medio de la primera ruta y de la segunda ruta, siendo las rutas primera y segunda diferentes,
comprendiendo el metodo la operaci6n de la red en modos de operaci6n primero y segundo, un primer modo en el cual el trafico entre los nodos primero y segundo es transmitido sobre la primera ruta y no sobre la segunda ruta, y un segundo modo en el cual el trafico es transmitido sobre las rutas primera y segunda, y en el que el modo de operaci6n es seleccionado basandose en un nivel de trafico entre los nodos primero y segundo.
De acuerdo con esto, esto puede verse utilizando en primer lugar la primera ruta para transmitir datos sobre ella, pero utilizando s6lo la segunda ruta si fuese necesario. En una realizaci6n particularmente ventajosa, la segunda ruta comprende una ruta de protecci6n tal que la red es operada en un tercer modo de operaci6n en el cual el trafico entre los nodos primero y segundo es enviado s6lo sobre la segunda ruta, y en el cual el tercer modo es seleccionado si hubiese un fallo en la primera ruta. Por estos medios, las rutas de protecci6n conocidas que si no estarian vacias pueden utilizarse mientras que no haya un fallo, pero pueden ponerse en juego si apareciese un fallo.
Las rutas primera y segunda pueden ser diferentes; pueden atravesar diferentes conjuntos de nodos intermedios a traves de la red. Esto es tipico en rutas de protecci6n.
La selecci6n del modo de operaci6n dependiente del nivel detrafico demandado puede depender de la tasa a la cual los datos que van a ser transmitidos a traves del enlace son recibidos. Por ejemplo, podria emplearse un calculo simple de la tasa a la cual son recibidos los datos para el enlace. El selector de modo puede por lo tanto comprender medios de comparaci6n para comparar la tasa con un umbral; si la tasa excede el umbral entonces puede seleccionarse el segundo modo de operaci6n. El umbral puede ser una fracci6n de un ancho de banda disponible de la primera ruta, tal como 80% 6 100%.
El metodo puede comprender la etapa de asignar una prioridad a la asignaci6n de datos entre las rutas primera y segunda. Donde la segunda ruta comprende una ruta de protecci6n, los datos para la ruta de protecci6n que potencialmente van a ser encaminados sobre la segunda ruta debido a un fallo en la red pueden tener una prioridad mayor que la asignada a los datos potencialmente asignados a la segunda ruta debido a niveles de trafico. Los datos son preferiblemente asignados a las rutas primera y segunda dependiendo de la prioridad asignada a los datos.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la invenci6n se proporciona un metodo de operar un nodo de red para enviar
datos a un nodo de destino en una red, comprendiendo el nodo de red una primera interfaz de red y una segunda interfaz de red, donde el metodo comprende operar el nodo de red en modos de operaci6n primero y segundo: un primer modo en el cual el nodo de red transmite datos para el destino utilizando la primera interfaz de red y no la segunda interfaz de red, y un segundo modo en el cual los datos para el nodo de destino son transmitidos sobre las interfaces de red primera y segunda, y donde el modo es seleccionado basandose en un nivel de trafico para el nodo de destino.
De nuevo, esto permite que se seleccione una ruta secundaria si el trafico entre el nodo de red y el nodo de destino lo requiere. Tipicamente, en uso, la primera interfaz de red estaria conectada a una primera ruta a traves de la red hasta el nodo de destino y la segunda interfaz de red estaria conectada a una segunda ruta a traves de la red hasta el nodo de destino.
El nodo de red puede comprender un conmutador de red, a traves del cual en caso de fallo el trafico para el nodo de destino es enviado a la segunda interfaz de red si hubiese un fallo en un enlace de la primera interfaz hasta el nodo de destino. En una realizaci6n particularmente ventajosa, la segunda ruta comprende una ruta de protecci6n tal que el segundo modo de operaci6n comprende una ruta de protecci6n de manera que se seleccione el segundo modo de operaci6n si hubiese un fallo en la primera ruta. Por estos medios, las rutas de protecci6n que si no estarian vacias pueden ser utilizadas mientras que no haya fallo, pero ser puestas en juego si apareciese un fallo.
Las rutas primera y segunda pueden ser diferentes; pueden atravesar diferentes conjuntos de nodos intermedios a traves de la red. Esto es tipico en rutas de protecci6n.
La selecci6n del modo de operaci6n dependiendo del nivel de trafico demandado puede depender de la tasa a la cual se reciben los datos para ser transmitidos a traves del enlace. Por ejemplo, puede utilizarse un calculo simple de la tasa a la cual son recibidos los datos para el enlace. El selector de modo puede por lo tanto comprender medios de comparaci6n para comparar la tasa con un umbral; si la tasa excede el umbral entonces puede seleccionarse el segundo modo de operaci6n. El umbral puede ser una fracci6n de un ancho de banda disponible de la primera ruta, tal como 80% o 100%.
El metodo puede tambien comprender la asignaci6n de una prioridad a la asignaci6n de datos entre las rutas primera y segunda. Donde la segunda ruta comprende una ruta de protecci6n, los datos para la ruta de protecci6n que potencialmente van a ser encaminados sobre la segunda ruta debido a un fallo en la red pueden tener una prioridad mayor que la asignada a los datos potencialmente asignados a la segunda ruta debido a niveles de trafico. El primer nodo esta preferiblemente dispuesto para asignar datos a las rutas primera y segunda dependiendo de la prioridad asignada a los datos.
Cualquiera de los nodos de cualquiera de los aspectos de la invenci6n puede comprender una pluralidad de interfaces y de equipos asociados. Las interfaces del nodo pueden comprender tanto interfaces de cliente o de cara a la red, y las interfaces de red citadas anteriormente pueden referirse a cualquiera de todas tales interfaces. Tales interfaces pueden representar interfaces de entrada o de salida hacia o desde la red. Las interfaces pueden estar tambien conectadas a otras redes, para la interconexi6n de la red.
El comportamiento del selector de modo, o la selecci6n de un modo pueden ser controlables desde un dispositivo de gesti6n de red, que puede estar situado remoto al nodo de red. Tal dispositivo de gesti6n de red puede estar dispuesto para deshabilitar selectivamente la operaci6n del segundo modo, de manera que el operador de una red puede hacer que la red, el nodo o el metodo reviertan a la operaci6n de los circuitos de protecci6n de la tecnica anterior.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 muestra una vista esquematica de una red de acuerdo con una realizaci6n de la invenci6n; y
la Figura 2 muestra un diagrama de flujo que muestra c6mo son asignados los datos a los diferentes enlaces de la Figura 1.
DESCRIPCION DETALLADA
Una red de acuerdo con una realizaci6n de la invenci6n se muestra en la Figura 1 de los dibujos que se acompanan. Esta comprende dos nodos de red A y B conectados mediante dos rutas, la ruta primaria 2 y la ruta secundaria 3. Cada ruta 2, 3 comprende una pluralidad de nodos intermedios 4; las dos rutas 2, 3 son diferentes porque atraviesan diferentes nodos intermedios. La ruta primaria empieza en una interfaz de red primaria 5 del Nodo A y termina en una interfaz de red primaria 6 del nodo B, mientras que la ruta secundaria empieza en una interfaz de red secundaria 7 del nodo A y termina en la interfaz de red secundaria 8 del nodo B.
Los nodos A y B pueden estar conectados mediante cualquiera de los siguientes protocolos: SDH/SONET, Ethernet, MPLS o mediante cualquiera otro protocolo de transmisi6n basado en paquetes. En una configuraci6n de red conocida, el trafico de comunicaci6n para el Nodo B (como nodo de destino) desde el nodo A (como nodo de fuente) seria generalmente enviado sobre la ruta primaria 2 a menos que se desarrolle un fallo en esa ruta (por ejemplo si uno de los nodos intermedios 4 de una de las interfaces de red primaria ha dejado de funcionar). En tal caso, el trafico seria enviado sobre la ruta secundaria 3 en su lugar. En tal caso la ruta secundaria podria ser considerada como una ruta de protecci6n.
5 No obstante, esta realizaci6n de la invenci6n se basa en el hecho de que, la mayor parte del tiempo, la ruta secundaria no estara utilizada y de este modo representa una infrautilizaci6n del ancho de banda. De acuerdo con esto, la ruta secundaria se utiliza una vez que la tasa de bits del trafico para el nodo B y el nodo A aumenta por encima de un umbral. Esto hace uso de la ruta secundaria cuando no hay un fallo, utilizando si no ancho de banda no utilizado. Esto puede lograrse contando el numero de datos proporcionados a la interfaz de red primaria 5 y nodo
10 A, y una vez que se ha cruzado un umbral, conmutar los datos a la ruta secundaria 3.
Con el fin de asegurar que se mantiene aun una flexibilidad razonable, se asigna una alta prioridad a la protecci6n contra ciertos equipos (nodos o interfaces) que tienen defectos. De acuerdo con esto, la prioridad con la cual se conmutan los datos de la ruta primaria 2 a la ruta secundaria 3 puede hacerse menor si la ruta primaria 2 fuese a fallar. Tal prioridad puede ser implementada en linea con un protocolo de Conmutaci6n de Protecci6n Automatica tal
15 como se enuncia en las recomendaciones de ITU G.808.1 y G841. Tal prioridad no es necesariamente requerida en una realizaci6n tan simple como la mostrada en la Figura 1 de los dibujos que se acompanan, pero resultara evidente para un experto su necesidad en redes mas grandes.
De acuerdo con esto, la asignaci6n de datos entre las diferentes conexiones puede ser demostrada como se ilustra en la Figura 2 de los dibujos que se acompanan. Cuando se reciben datos en el nodo A para el nodo B, un soft�are 20 que se ejecuta en un procesador 10 dentro del nodo A asignara datos a los enlaces primario y secundario 2, 3 utilizando el metodo mostrado. La primera etapa 100 es determinar si el enlace primario esta funcionando correctamente. Si no lo esta, entonces todos los datos seran enviados mediante el enlace secundario en la etapa
102. Si el enlace primario esta funcionando, entonces el soft�are determina en la etapa 104 si la tasa de bits de los
datos desde el nodo A hacia el nodo B es mayor que un umbral. Si lo es, entonces en la etapa 106 se utilizaran 25 ambos enlaces, mientras que si no, entonces s6lo se utiliza el enlace primario en la etapa 108.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un nodo de red para su uso en el envio de datos a un nodo de destino en una red, comprendiendo el nodo de red:
    una primera interfaz conectable a una primera ruta a traves de la red hasta el nodo de destino;
    5 una segunda interfaz de red conectable a una segunda ruta a traves de la red hasta el nodo de destino;
    un selector de modo dispuesto para seleccionar un modo de operaci6n primero o segundo dependiendo de la tasa a la cual se reciben los datos que van a ser transmitidos hasta el nodo de destino;
    el primer modo en el cual el nodo de red esta dispuesto para transmitir datos hacia el nodo de destino utilizando la primera interfaz de red y no la segunda interfaz de red (108);
    10 el segundo en el cual el nodo de red esta dispuesto para transmitir datos hacia el nodo de destino sobre las interfaces de red primera y segunda (106);
    y en el que el nodo esta dispuesto para operar en un tercer modo de operaci6n en el cual el trafico hacia el nodo de destino es enviado por medio de la segunda interfaz de red si hubiese un fallo en la primera ruta desde la primera interfaz hasta el nodo de destino, (102).
    15 2. El nodo de red de la reivindicaci6n 1, en el que la selecci6n se realiza dependiendo de si la tasa excede un umbral.
  2. 3. El nodo de red de la reivindicaci6n 2, en el que, el umbral es una fracci6n de un ancho de banda disponible de la primera ruta.
  3. 4. El nodo de red de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende tambien un asignador de 20 prioridad, el cual es operable para asignar una prioridad a la asignaci6n de datos entre las rutas primera y segunda.
  4. 5. El nodo de red de la reivindicaci6n 4, en el que el asignador de prioridad esta dispuesto de tal manera que a los datos que potencialmente van a ser encaminados sobre la segunda ruta debido a un fallo en la red se les asigna una prioridad mas alta que la asignada a los datos potencialmente para ser asignados a la segunda ruta debido a niveles de trafico.
    25 6. El nodo de red de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las rutas primera y segunda son diferentes.
  5. 7.
    El nodo de red de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende tambien un conmutador de protecci6n dispuesto para implementar el tercer modo de operaci6n.
  6. 8.
    Una red que comprende una pluralidad de nodos, comprendiendo la pluralidad de nodos un primer nodo y
    30 un segundo nodo, estando los nodos primero y segundo conectados a traves de la red de nodos por medio de una primera ruta y de una segunda ruta, donde la segunda ruta comprende una ruta de protecci6n, y donde el primer nodo esta dispuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
  7. 9. Un metodo de operar un nodo de red para enviar datos a un nodo de destino en una red, comprendiendo el nodo de red una primera interfaz de red conectable a una primera ruta a traves de la red hasta el nodo de destino y
    35 una segunda interfaz de red conectable a una segunda ruta a traves de la red hasta el nodo de destino, comprendiendo la segunda ruta una ruta de protecci6n; donde el metodo comprende:
    operar el nodo de red en modos de operaci6n primero, segundo o tercero:
    el primer modo en el cual el nodo de red transmite datos para el nodo de destino utilizando la primera interfaz de red y no la segunda interfaz de red (108);
    40 el segundo modo en el que los datos hacia el nodo de destino son transmitidos sobre las interfaces de red primera y segunda, y donde el modo primero o segundo es seleccionado dependiendo de la tasa a la cual se reciben los datos que van a ser transmitidos hacia el nodo de destino (106);
    el tercer modo en el que el trafico entre los nodos primero y segundo es enviado sobre la segunda ruta s6lo si hubiese un fallo en la primera ruta (102).
    45 10. El metodo de la reivindicaci6n 9, en el que la selecci6n se realiza dependiendo de si la tasa excede un umbral.
  8. 11.
    El metodo de la reivindicaci6n 10, en el que el umbral es una fracci6n de un ancho de banda disponible de
    la primera ruta.
  9. 12.
    El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, donde el metodo comprende la etapa de asignar una prioridad a la asignaci6n de datos entre las rutas primera y segunda.
  10. 13.
    El metodo de la reivindicaci6n 12, en el cual a los datos que potencialmente van a ser encaminados sobre la segunda ruta debido a un fallo en la red se les asigna una prioridad mayor que la asignada a los datos que potencialmente van a ser asignados a la segunda ruta debido a niveles de trafico.
  11. 14.
    El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que las rutas primera y segunda son diferentes.
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