ES2582586T3

ES2582586T3 - Arquitectura de encaminamiento distribuido

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Publication number: ES2582586T3
Application number: ES10801308.7T
Authority: ES
Inventors: Alan M. Judge; David J. Mcgaugh; James R. Hamilton; Justin O. Pietsch; David J. O'meara
Original assignee: Amazon Technologies Inc
Current assignee: Amazon Technologies Inc
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2016-09-13
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: JP5964240B2; JP2013514744A; US20130010788A1; EP3122009A1; CN105262681B; CA2784706C; US8331370B2; WO2011084517A1; EP2514152B1; US8902897B2; SG181694A1; JP2016174424A; CN102771094B; US20110149963A1; CN102771094A; CN105262681A; CA2784706A1; EP2514152A1

Abstract

Sistema para encaminar paquetes que comprende: un componente de gestión de encaminadores (102), ejecutado en un dispositivo informático, para asociar información acerca de direcciones de destino a una jerarquía de encaminadores que comprende una pluralidad de niveles (106, 108), en el que el componente de gestión de encaminadores (102) está configurado para asignar, para niveles individuales de la jerarquía de encaminadores, la responsabilidad de partes de direcciones de destino de paquetes entrantes a uno o más componentes de encaminador del nivel individual de la jerarquía de encaminadores; uno o más componentes de encaminador correspondientes a un primer nivel (106) de la jerarquía de encaminadores, el primer nivel (106) de la jerarquía de encaminadores para recibir los paquetes entrantes para encaminar y transmitir los paquetes entrantes a un componente de encaminador de un segundo nivel (108) de la jerarquía de encaminadores; y uno o más componentes de encaminador correspondientes al segundo nivel (108) de la jerarquía de encaminadores, el segundo nivel (108) de la jerarquía de encaminadores para encaminar los paquetes entrantes recibidos procedentes del primer nivel (106) de una jerarquía de encaminadores; en el que los uno o más componentes de en correspondientes al primer nivel (106) de la jerarquía de encaminadores identifica uno o más componentes de encaminador del segundo nivel (108) de la jerarquía de encaminadores, basándose en un primer subconjunto de cada dirección de destino asociado con cada paquete, en el que el primer subconjunto es designado por el componente de gestión de encaminadores (102); en el que a al menos un componente de encaminador de los uno o más componentes de encaminador correspondientes al segundo nivel (108) de la jerarquía de encaminadores se le asigna la responsabilidad de una parte del primer subconjunto de direcciones de destino de cada paquete, basándose, al menos en parte, en un nivel de tráfico asociado con la parte del primer subconjunto de direcciones de destino; y en el que los uno o más componentes de encaminador correspondientes al segundo nivel (108) de una jerarquía de encaminadores identifican una ruta de tránsito saliente (110) a la que encaminar cada paquete de los paquetes entrantes, basándose en un segundo subconjunto de direcciones de destino asociadas con cada paquete, en el que el segundo subconjunto es designado por el componente de gestión de encaminadores (102), en el que el segundo subconjunto es mayor que el primer subconjunto, en el que las direcciones de destino corresponden a direcciones IP, en el que el primer subconjunto de cada dirección IP corresponde a un prefijo de cada dirección IP de una primera longitud, y en el que el segundo subconjunto de cada dirección IP corresponde a un prefijo de cada dirección IP de una segunda longitud que es mayor que la primera longitud, y en el que el componente de gestión de encaminadores (102) asigna la responsabilidad de una parte del segundo subconjunto a al menos una ruta de tránsito saliente (110).

Description

DESCRIPCION

Arquitectura de encaminamiento distribuido.

5 En lmeas generales, los dispositivos informaticos utilizan una red de comunicaciones, o una serie de redes de comunicaciones, para intercambiar datos. En una forma de realizacion comun, los datos que se van a intercambiar se dividen en una serie de paquetes que se pueden transmitir entre un dispositivo informatico emisor y un dispositivo informatico receptor. En general, se puede considerar que cada paquete incluye dos componentes principales: informacion de control y datos de carga util. La informacion de control corresponde a la informacion utilizada por una 10 o mas redes de comunicaciones para proporcionar los datos de carga util. Por ejemplo, la informacion de control puede incluir direcciones de origen y destino, codigos de deteccion de errores, identificacion de secuenciacion de paquetes, y similares. Normalmente, la informacion de control se encuentra en cabeceras y colas de paquete incluidas dentro del paquete y contiguas a los datos de carga util.

15 En la practica, en una red de comunicaciones con conmutacion de paquetes, se transmiten paquetes entre multiples redes ffsicas, o subredes. Por lo general, las redes ffsicas incluyen varios dispositivos ffsicos que reciben paquetes procedentes de un componente emisor de la red y remiten el paquete a un componente receptor de la red. Los dispositivos ffsicos de encaminamiento de paquetes se suelen denominar encaminadores, enrutadores o routers. En lmeas generales, los encaminadores pueden operar con dos funciones o planos principales. La primera funcion 20 corresponde a un plano de control, en el que el encaminador aprende el conjunto de interfaces de salida que resultan mas apropiados para reenviar los paquetes recibidos a los destinos espedficos. La segunda funcion es un plano de reenvfo, en el que el encaminador envfa el paquete recibido a una interfaz de salida.

Para ejecutar la funcionalidad del plano de control, los encaminadores pueden mantener una base de informacion de 25 reenvfo («FIB») que identifica, ademas de otra informacion sobre atributos del paquete, la informacion de destino para al menos un subconjunto de posibles direcciones de red, como por ejemplo direcciones de protocolo de Internet («IP»). En una forma de realizacion ffpica, la FIB corresponde a una tabla de valores en la que se especifica la informacion de reenvfo de la red para el encaminador. En un aspecto, los componentes ffsicos de encaminamiento de tipo comercial pueden incluir conjuntos de chips personalizados, componentes de memoria y soportes logicos 30 (software) que permiten que un unico encaminador admita millones de entradas en la FIB. Sin embargo, dichos componentes ffsicos de encaminamiento de nivel comercial suelen ser muy caros y a menudo hay que modificarlos mucho para adaptarlos a su uso espedfico. En otro aspecto, los componentes ffsicos de encaminamiento de tipo basico estan fabricados con componentes mas genericos y pueden resultar considerablemente mas baratos que los componentes ffsicos de encaminamiento de nivel comercial. Sin embargo, dichos componentes ffsicos de 35 encaminamiento de tipo basico solo suelen admitir FIB del orden de las mil entradas.

En el acta de la conferencia SIGCOMM'08 «A Scalable, Comodity Data Center Network Architecture» de Mohammad Al-Fares y col. (ISBN: 978-160558-175-0; paginas 63-74), se describe la manera de optimizar conmutadores Ethernet principalmente de tipo basico para que admitan la banda agregada completa de clusteres consistente en 40 decenas de miles de elementos. Al-Fares y col., sostienen que unos conmutadores de tipo basico con la arquitectura y las interconexiones apropiadas pueden ofrecer mayor rendimiento a un coste menor que el de soluciones de alta gama. El enfoque de Al-Fares y col. no requiere realizar modificaciones en la interfaz de red de host final, el sistema operativo o las aplicaciones

45 Un objeto de la presente invencion consiste en proporcionar soluciones para los problemas mencionados anteriormente. Este objeto se logra mediante el sistema para encaminar paquetes de acuerdo con la reivindicacion 1 y mediante el procedimiento para encaminar paquetes de la reivindicacion 7. Otras formas de realizacion ventajosas de la presente invencion se indican en las reivindicaciones 2 a 6 y 8 a 10.

50 De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion, se proporciona un sistema para encaminar paquetes, que comprende:

un componente de gestion de encaminador, ejecutado en un dispositivo informatico, para asociar la informacion relativa a las direcciones de destino con una jerarqrna de encaminadores que comprende una pluralidad de niveles, 55 en el que el componente de gestion de encaminadores esta configurado para asignar la responsabilidad de partes de direcciones de destino de paquetes entrantes a uno o mas componentes de encaminador del nivel individual de la jerarqrna de encaminadores;

uno o mas componentes de encaminador correspondientes a un primer nivel de la jerarqrna de encaminadores, el

primer nivel de la jerarqma de encaminadores para recibir los paquetes entrantes para encaminar y transmitir los paquetes entrantes a un componente del encaminador de un segundo nivel de la jerarqma de encaminadores; y

uno o mas componentes de encaminador correspondientes al segundo nivel de la jerarqma de encaminadores, el 5 segundo nivel de la jerarqma de encaminadores para encaminar los paquetes entrantes recibidos desde el primer nivel de una jerarqma de encaminadores;

en el que los uno o mas componentes de encaminador correspondientes al primer nivel de la jerarqma de encaminadores identifican uno o mas componentes de encaminador del segundo nivel de la jerarqma de 10 encaminadores, basandose en un primer subconjunto de cada direccion de destino asociada con cada paquete, en el que el primer subconjunto es designado por el componente de gestion de encaminadores;

en el que a al menos un componente de encaminador de los uno o mas componentes de encaminador correspondientes al segundo nivel de la jerarqma de encaminadores se le asigna la responsabilidad de una parte del 15 primer subconjunto de direcciones de destino de cada paquete, basandose, al menos en parte, en un nivel de trafico asociado con la parte del primer subconjunto de direcciones de destino; y

en el que los uno o mas componentes de encaminador correspondientes al segundo nivel de una jerarqma de encaminadores identifican una ruta de transito de salida hacia la que encaminar cada paquete de los paquetes 20 entrantes basandose en un segundo subconjunto de direcciones de destino asociadas con cada paquete, en el que el segundo subconjunto es designado por el componente de gestion de encaminadores, en el que el segundo subconjunto es mayor que el primer subconjunto, en el que las direcciones de destino corresponden a direcciones IP, en el que el primer subconjunto de cada direccion IP corresponde a un prefijo de cada direccion IP de una primera longitud, y en el que el segundo subconjunto de cada direccion IP corresponde a un prefijo de cada direccion 25 IP de una segunda longitud que es mayor que la primera longitud, y en el que el componente de gestion de encaminadores asigna a al menos a una ruta de transito de salida la responsabilidad de una parte del segundo subconjunto.

Ventajosamente, a al menos dos componentes adicionales de encaminador correspondientes al segundo nivel de la 30 jerarqma de encaminadores se les asigna la responsabilidad de partes adicionales del primer subconjunto de direcciones de destino basandose, al menos en parte, en los niveles de trafico asociados con las partes adicionales del primer subconjunto de las direcciones de destino.

Ventajosamente, el primer prefijo de cada direccion IP corresponde a los ocho bits mas significativos de cada 35 direccion IP, y el segundo prefijo de cada direccion IP corresponde a al menos uno de dieciseis o veinticuatro bits mas significativos de cada direccion IP.

Ventajosamente, al menos dos de los uno o mas componentes de encaminador correspondientes a al menos uno de entre el primer nivel de la jerarqma de encaminadores, o el segundo nivel de la jerarqma de encaminadores se 40 implementa en un componente ffsico comun del encaminador.

Ventajosamente, al menos dos de los uno o mas componentes de encaminador corresponden a un descriptor de flujo de IP.

45 Ventajosamente, al menos un componente de encaminador corresponde tanto al primero como al segundo nivel de la jerarqma de encaminamiento.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invencion, se proporciona un procedimiento para encaminar paquetes que comprende:

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obtencion de una solicitud de encaminamiento correspondiente a un paquete de datos recibido desde una primera red de comunicaciones;

identificacion de un primer encaminador correspondiente a un primer nivel de una jerarqma de encaminadores, 55 correspondiendo el primer nivel de la jerarqma de encaminadores a uno o mas componentes de los encaminadores;

reenvfo del paquete de datos recibido al segundo encaminador identificado; e

identificacion de una ruta de transito correspondiente a una red de comunicaciones;

en el que la identificacion del segundo encaminador correspondiente al segundo nivel de la jerarqma de encaminadores esta basada, al menos en parte, en una asignacion al segundo encaminador de la responsabilidad de una parte de un primer subconjunto de una direccion de destino asociada con el paquete de datos recibido, y en 5 el que la asignacion al segundo encaminador de la responsabilidad de la parte del primer subconjunto de la direccion de destino esta basada, al menos en parte, en un nivel de trafico asociado con la parte del primer subconjunto de direcciones de destino; y

en el que la identificacion de la ruta de transito esta basada, al menos en parte, en una asignacion a la ruta de 10 transito de la responsabilidad de una parte del segundo subconjunto de la direccion de destino asociada con el paquete de datos recibido, y en el que el segundo subconjunto es mayor que el primer subconjunto, y en el que las direcciones de destino corresponden a direcciones IP, en el que el primer subconjunto de cada direccion IP corresponde a un prefijo de cada direccion IP de una primera longitud, y en el que el segundo subconjunto de cada direccion IP corresponde a un prefijo de cada direccion IP de una segunda longitud que es mayor que la primera 15 longitud.

Ventajosamente, se asigna a una pluralidad de componentes de encaminador del segundo nivel de la jerarqma de encaminadores la responsabilidad de la parte del primer subconjunto de la direccion de destino asociada con el primer paquete.

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Ventajosamente, el primer encaminador se identifica de acuerdo con al menos una estrategia de entre: seleccion aleatoria, seleccion proporcionar turno rotatorio (round robin), seleccion por dispersion (hash) y equilibrado de carga.

Ventajosamente, la ruta de transito corresponde a al menos uno de entre un componente de transito externo o una 25 red de comunicaciones.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Los anteriores aspectos y muchas de las ventajas que conlleva la presente invencion se apreciaran mas facilmente 30 cuando se entiendan mejor al consultar la siguiente descripcion detallada, complementada con los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1A es un diagrama de bloques ilustrativo de una forma de realizacion de un entorno de encaminamiento distribuido que incluye un componente de gestion de encaminadores y una arquitectura de componentes de 35 encaminamiento distribuida y jerarquica;

La figura 1B es un diagrama de bloques ilustrativo de componentes de un componente de encaminador utilizado de acuerdo con el entorno de encaminamiento distribuido de la figura 1A;

40 Las figuras 2A-2D son diagramas de bloques ilustrativos del entorno de encaminamiento distribuido de la figura 1A, que ilustran el encaminamiento de un paquete recibido dentro de la arquitectura de componentes de encaminamiento distribuida y jerarquica;

La figura 3 es un diagrama de flujo ilustrativo de una rutina de encaminamiento de una arquitectura de 45 encaminadores distribuida implementada dentro de un entorno de encaminamiento distribuido; y

La figura 4 es un diagrama de flujo ilustrativo de una rutina de encaminamiento de una arquitectura de encaminadores distribuida implementada dentro de un entorno de encaminamiento distribuido.

50 DESCRIPCION DETALLADA

En lmeas generales, la presente descripcion corresponde a una arquitectura de encaminamiento distribuida. Concretamente, la presente descripcion corresponde a una arquitectura de encaminamiento distribuida y jerarquica que incluye al menos dos niveles logicos, o capas, para recibir, procesar y transmitir paquetes de datos entre 55 componentes de la red. En una forma de realizacion, los dos niveles logicos pueden corresponder a un nivel de nucleo y a un nivel de distribucion. A tttulo ilustrativo, el nivel de nucleo corresponde a uno o mas componentes de encaminador que reciben un paquete entrante procedente de un componente de red y procesan la informacion de direccion de destino asociada con el paquete recibido. A continuacion, el componente de encaminador del nivel de nucleo identifica un componente de encaminador de nivel de distribucion basandose en un subconjunto de la

direccion de destino asociada con el paquete recibido. El nivel de distribucion corresponde a uno o mas componentes de encaminador que reciben un paquete reenviado desde un componente de encaminador de nivel de nucleo y continua procesando la informacion de direccion de destino asociada con el paquete recibido. El componente de encaminador del nivel de distribucion identifica un camino de transito apropiado a partir de la 5 arquitectura de encaminamiento distribuida. Cada componente de encaminador del nivel de distribucion esta asociado o corresponde de cualquier otro modo a un subconjunto de la FIB asociado con la arquitectura de encaminamiento distribuida. El mapeo, u otro tipo de asignacion, de partes de la FIB asociadas con el entorno de encaminamiento distribuido es gestionado por un componente de gestion de encaminadores.

10 En una forma de realizacion, cada uno de los componentes de encaminador asociados con el nivel de nucleo y el nivel de distribucion pueden corresponder con mayor precision a componentes/equipos ffsicos de encaminador de tipo basico. En otra forma de realizacion, los componentes de encaminador de nivel de nucleo y nivel de distribucion corresponden a componentes de encaminador logicos que no tienen que tener necesariamente un componente de encaminador ffsico correspondiente. Por ejemplo, en el mismo componente de encaminador ffsico, se pueden 15 implementar uno o mas componentes de encaminador logicos dentro de cada nivel. Asimismo, los componentes de encaminador logicos asociados con diferentes niveles de la arquitectura de encaminamiento distribuida se pueden implementar en el mismo componente de encaminador ffsico. En otro ejemplo, los componentes de encaminador de nivel de nucleo y nivel de distribucion pueden corresponder a un componente de encaminador que actue a la vez como componente de encaminador de nivel de nucleo para recibir paquetes entrantes y determinar un componente 20 de encaminador de nivel de distribucion apropiado, y como componente de encaminador de nivel de distribucion.

No obstante, en las formas de realizacion descritas anteriormente, debido a que la responsabilidad de mantener la FIB asociada con el entorno de encaminamiento distribuido se reparte entre varios componentes de encaminador, se pueden atenuar las restricciones de procesamiento y memoria asociadas con los componentes/equipos ffsicos de 25 encaminador de tipo basico. Se describiran de acuerdo con el entorno de encaminamiento distribuido diversas implementaciones, combinaciones y aplicaciones para repartir la FIB asociada con el entorno de encaminamiento distribuido. No obstante, los expertos en la materia observaran que dicha forma de realizacion y ejemplos son de caracter ilustrativo y no se deben interpretar como una limitacion.

30 Atendiendo ahora a la figura 1A, se describira un entorno de encaminamiento distribuido (100) para implementar una arquitectura de encaminamiento distribuida y jerarquica. El entorno de encaminamiento distribuido (100) incluye un componente de gestion de encaminadores (102) para controlar la informacion de encaminamiento utilizada por el entorno de encaminamiento distribuido (100). Concretamente, el componente de gestion de encaminadores (102) puede recibir toda la informacion previa que usara el entorno de encaminamiento distribuido (100) y distribuir la 35 asignacion de la informacion de encaminamiento previa entre los componentes del entorno de encaminamiento distribuido (100), como se describira mas adelante. En una forma de realizacion, el componente de gestion de encaminadores (102) puede corresponder a un dispositivo informatico en comunicacion con uno o mas componentes del entorno de encaminamiento distribuido (100). Los dispositivos informaticos ilustrativos pueden incluir dispositivos informaticos de tipo servidor, dispositivos informaticos personales u otros dispositivos informaticos que incluyen un 40 procesador, memoria y otros componentes para ejecutar instrucciones asociadas con la funcion del componente de gestion de encaminadores (102). En otra forma de realizacion, el componente de gestion de encaminadores (102) se puede implementar como un componente de soporte logico (software) que se ejecuta en uno o mas de los componentes de encaminador descritos mas adelante. A tftulo ilustrativo, el componente de gestion de encaminadores (102) mantiene y actualiza la FIB asociada con el entorno de encaminamiento distribuido (100). 45 Ademas, el componente de gestion de encaminadores (102) puede asignar la responsabilidad de partes de las entradas de la fIb a las diversas capas del entorno de encaminamiento distribuido (100), como se describira mas adelante. En una forma de realizacion, el componente de gestion de encaminadores (102) puede particionar la FIB segun la distribucion a los diversos componentes de encaminador del entorno de encaminamiento distribuido (100) y distribuir partes respectivas de la FIB que se mantendran en una memoria asociada con los diversos componentes 50 de encaminador.

Continuando con la referencia a la figura 1A, el entorno de encaminamiento distribuido (100) incluye una primera red de comunicaciones (104) que transmite paquetes de datos al entorno de encaminamiento distribuido (100). La primera red de comunicaciones (104) puede englobar cualquier combinacion adecuada de equipos ffsicos y 55 protocolos de red necesarios para establecer las comunicaciones basadas en paquetes con el entorno de encaminamiento distribuido (100). Por ejemplo, la red de comunicaciones (104) puede incluir redes privadas tales como las redes de area local (LAN) o redes de area extensa (WAN), asf como redes inalambricas publicas o privadas. En dicha forma de realizacion, la red de comunicaciones (104) puede incluir los equipos ffsicos (p. ej., modems, encaminadores, conmutadores, equilibradores de carga, servidores proxy, etc.) y soportes logicos (p. ej.,

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pilas de protocolos, programas de contabilidad, programas de cortafuegos/seguridad, etc.) necesarios para establecer un enlace de red con el entorno de encaminamiento distribuido (100). Ademas, la red de comunicaciones (104) puede implementar uno de los diversos protocolos de comunicacion para transmitir datos entre dispositivos informaticos. Como se describira a continuacion mas detalladamente, los protocolos de comunicacion pueden incluir protocolos que definen la informacion de flujo de paquetes, como por ejemplo informacion de direcciones de red correspondientes a los protocolos de red de comunicaciones de capa de Internet de la version 4 del protocolo de Internet (IPv4) y la version 6 del protocolo de Internet (IPv6). No obstante, los expertos en la materia observaran que la presente descripcion se puede aplicar a protocolos adicionales o alternativos y que los ejemplos ilustrados no se deben interpretar como una limitacion.

Hay un primer nivel del entorno de encaminamiento distribuido (100), denominado generalmente capa de nucleo o nivel de nucleo, en comunicacion con la primera red de comunicaciones (104). En una forma de realizacion, el nivel de nucleo corresponde a uno o mas componentes de encaminador logicos, a los que se hace referencia generalmente como encaminadores de nivel de nucleo (106A), (106B) y (106C). Tal como se describe anteriormente, dentro del entorno de encaminamiento distribuido (100), los encaminadores de nivel de nucleo (106A), (106B) y (106C) reciben un paquete entrante procedente de un componente de la red (104) y procesan la direccion de destino identificando un componente de encaminador de nivel de distribucion basandose en un subconjunto de la direccion de destino asociada con el paquete recibido. A tftulo ilustrativo, el subconjunto de las direcciones de destino puede corresponder a una parte menor que la direccion IP de destino completa, como por ejemplo los valores mas altos de la direccion IP. Tal como se describe anteriormente, los encaminadores de nivel de nucleo (106A), (106B) y (106C) pueden corresponder a los componentes de encaminador logicos implementados en uno o mas componentes ffsicos. En una forma de realizacion, cada componente de encaminador logico puede corresponder a un componente de encaminador ffsico dedicado. En otra forma de realizacion, cada componente de encaminador logico puede corresponder a un componente de encaminador ffsico compartido por al menos otro componente de encaminador logico en el entorno de encaminamiento distribuido (100). En una forma de realizacion alternativa, al menos alguna parte de la capa de nucleo se puede implementar mediante componentes externos al entorno de encaminamiento distribuido (100). En dicha forma de realizacion, dichos componentes externos se diriginan directamente a un componente de encaminador del nivel de distribucion (descrito mas adelante) del entorno de encaminamiento distribuido (100).

El entorno de encaminamiento distribuido (100) tambien puede incluir un segundo nivel de componentes de encaminador logicos, a los que se hace referencia generalmente como capa de distribucion o nivel de distribucion. En una forma de realizacion, el nivel de distribucion corresponde a uno o mas componentes de encaminador, a los que se hace referencia generalmente como encaminadores de nivel de distribucion (108A), (108B) y (108C). Tal como se describe anteriormente, dentro del entorno de encaminamiento distribuido (100), los encaminadores de nivel de distribucion (108A), (108B) y (108C) reciben un paquete entrante procedente de un componente de encaminador de nucleo (102) procesan el paquete entrante de acuerdo con uno o mas atributos del paquete recibido. A tftulo ilustrativo, el subconjunto de la direccion de destino puede corresponder a un encaminamiento mas refinado del paquete recibido con respecto al encaminamiento de nivel de nucleo. Tal como se describe anteriormente con los encaminadores de nivel de nucleo (106A), (106B) y (106C), los encaminadores de nivel de distribucion (108A), (108B) y (108C) pueden corresponder a componentes de encaminador logicos implementados en uno o mas componentes ffsicos. En una forma de realizacion, cada componente de encaminador logico puede corresponder a un componente de encaminador ffsico dedicado. En otra forma de realizacion, cada componente de encaminador logico puede corresponder a un componente de encaminador ffsico compartido por al menos otro componente de encaminador logico en el entorno de encaminamiento distribuido (100).

En comunicacion con los componentes de encaminador de nivel de distribucion (108A), (108B) y (108C), hay un componente de transito externo (110). En una forma de realizacion, el componente de transito externo (110) corresponde a uno o mas componentes de encaminador que reciben paquetes reenviados desde un componente de encaminador de nivel de distribucion (108A), (108B) y (108C). El componente de transito externo (110) puede entonces facilitar el reenvfo de paquetes hacia otro nodo previo de la red de comunicaciones (112). A tftulo ilustrativo, el componente de transito externo (110) se puede implementar opcionalmente en el entorno de encaminamiento distribuido (100). De este modo, los componentes de encaminador de nivel de distribucion (108A), (108B) y (108C) se pueden comunicar directamente con nodos de red externos sin utilizar el componente de transito externo (110).

De forma similar a la red de comunicaciones (102), una red de comunicaciones (112) puede englobar cualquier combinacion adecuada de equipos ffsicos y protocolos de red necesarios para establecer comunicaciones basadas en paquetes con el entorno de encaminamiento distribuido (100). Por ejemplo, la red de comunicaciones (112)

puede incluir redes privadas tales como redes de area local (LAN) o redes de area extensa (WAN), as^ como redes inalambricas publicas o privadas. En dicha forma de realizacion, la red de comunicaciones (112) puede incluir los equipos ffsicos (p. ej., modems, encaminadores, conmutadores, equilibradores de carga, servidores proxy, etc.) y soportes logicos (p. ej., pilas de protocolos, programas de contabilidad, programas de cortafuegos/seguridad, etc.)

5 necesarios para establecer un enlace de red con el entorno de encaminamiento distribuido (100). Tal como se describe anteriormente en relacion con la red de comunicaciones (104), la red de comunicaciones (112) puede implementar uno de los diversos protocolos de comunicacion para transmitir datos entre dispositivos informaticos. No obstante, los expertos en la materia observaran que la presente descripcion se puede aplicar a protocolos adicionales o alternativos y que los ejemplos ilustrados no se deben interpretar como una limitacion.

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En una forma de realizacion ilustrativa, los componentes de encaminador logicos (106 y 108) de la figura 1A pueden corresponder a un dispositivo informatico provisto de recursos de procesamiento, recursos de memoria, interfaces de red y otros soportes ffsicos/logicos para llevar a cabo la funcionalidad descrita para cada uno de los componentes de encaminador logicos. Haciendo referencia ahora a la figura 1B, se describira un diagrama de bloques ilustrativo de 15 componentes de un componente de encaminador (150) utilizado de acuerdo con el entorno de encaminamiento distribuido (100) de la figura 1A. La arquitectura general del componente de encaminador (150) ilustrado en la figura 1B incluye una configuracion de equipo ffsico y componentes logicos que se puede usar para implementar uno o mas componentes de encaminador logicos (106) y (108). Los expertos en la materia observaran que el componente de encaminador (150) puede incluir muchos mas (o menos) componentes de los que se muestran en la figura 1B. No 20 obstante, no es necesario que se muestren todos estos componentes generalmente convencionales para proporcionar una descripcion que permita llevar a efecto la invencion.

Tal como se ilustra en la figura 1B, el componente de encaminador (150) incluye una unidad de procesamiento (152), al menos una interfaz de red (156), y al menos una unidad de soporte de datos legibles por ordenador (158), 25 todas las cuales se pueden comunicar entre sf mediante un bus de comunicacion. De este modo, la unidad de procesamiento (152) puede recibir informacion e instrucciones procedentes de otros sistemas o servicios informaticos a traves de una red. La unidad de procesamiento (152) tambien puede tener asociado un primer componente de memoria (154) para recuperar informacion utilizada en el procesamiento de informacion de direcciones de destino, como por ejemplo al menos una parte de una FIB asociada con el entorno de 30 encaminamiento distribuido (100). La memoria (154) incluye generalmente memorias RAM, ROM y/o otra memoria persistente. La unidad de procesamiento (152) tambien puede comunicarse bidireccionalmente con la memoria (160). La interfaz de red (156) puede proporcionar conectividad a una o mas redes o sistemas informaticos. La al menos una unidad de soporte de datos legibles por ordenador (158) tambien puede corresponder a una RAM, ROM, memoria optica y/u otra memoria persistente en la que se pueda registrar de manera persistente al menos una parte 35 de la FIB asociada con el entorno de encaminamiento distribuido (100). En una forma de realizacion ilustrativa, el tiempo de acceso asociado con el componente de memoria (154) puede ser mas rapido que el tiempo de acceso asociado con la unidad de soporte de datos legibles por ordenador (158). Ademas, la unidad de soporte de datos legibles por ordenador (158) se puede implementar en un entorno de red en el que multiples componentes de encaminador (150) comparten el acceso a la informacion registrada de manera persistente en la unidad de soporte 40 de datos legibles por ordenador (158).

La memoria (160) contiene instrucciones de programa informatico que la unidad de procesamiento (152) ejecuta para hacer uso del clasificador dinamico. La memoria (160) incluye generalmente memoria RAM, ROM y/u otra memoria persistente. La memoria (160) puede tener almacenado un sistema operativo (162) que proporcione 45 instrucciones de programa informatico para ser usadas por la unidad de procesamiento (152) en la administracion y funcionamiento general del componente de encaminador (150). La memoria (160) tambien puede incluir instrucciones de programa informatico y otra informacion para implementar uno o mas de los componentes de encaminador logicos en el entorno de encaminamiento distribuido (100). Por ejemplo, en una forma de realizacion, la memoria (160) incluye un modulo de encaminador (164) que implementa la funcionalidad asociada con cualquiera de 50 los encaminadores (106) y (108). En el caso de que el mismo componente de encaminador (150) implemente multiples encaminadores logicos, la memoria (160) puede tener cada instancia de un modulo de encaminador (164).

En una forma de realizacion ilustrativa, cada componente de encaminador (150) puede materializarse como un componente ffsico individual para implementar uno o mas encaminadores logicos (106) y (108). Otra posibilidad 55 consiste en tener multiples componentes de encaminador (150) agrupados e implementados conjuntamente. Por ejemplo, cada componente de encaminador (150) puede corresponder a circuito integrado para aplicaciones espedficas (ASIC) provisto de una unidad de procesamiento (152), memoria (154) y memoria (160) (u otros componentes con funcionalidad similar). Los componentes de encaminador (150) pueden compartir uno o mas componentes, como por ejemplo la interfaz de red (156) y el soporte de datos legibles por ordenador (158), a traves

de de un bus de comunicaciones comun.

Haciendo referencia ahora a las figuras 2A-2D, se describira el procesamiento de paquetes recibidos mediante el entorno de encaminamiento distribuido (100). Haciendo referencia en primer lugar a las figuras 2A y 2B, se recibe un 5 paquete entrante procedente de la red de comunicaciones (104) y dirigido a un encaminador de nivel de nucleo (106). El encaminador de nivel de nucleo (106) que recibe el paquete entrante se puede seleccionar de acuerdo con diversas tecnicas, entre las que se incluyen el equilibrado de carga, la seleccion aleatoria, seleccion por turno rotatorio (round robin), seleccion por dispersion (hashing) y otras tecnicas de distribucion de paquetes. Tras recibir el paquete, el encaminador de nivel de nucleo (106) procesa la direccion IP de destino y utiliza un subconjunto de la 10 direccion IP de destino para identificar un componente de encaminador de destino de segundo nivel que llevara a cabo un segundo nivel de encaminamiento. En una forma de realizacion ilustrativa, el encaminador de nivel de nucleo (106) utiliza los bits mas significativos de la direccion IP, como por ejemplo los ocho bits mas significativos de la direccion de destino. La seleccion del subconjunto de direcciones IP correspondiente a una seleccion de los bits mas significativos se denomina generalmente prefijo. Por ejemplo, la seleccion de los ocho bits mas significativos 15 corresponde a una longitud de prefijo de «8». La seleccion de los dieciseis bits mas significativos corresponde a una longitud de prefijo de «16». Los expertos en la materia observaran que el numero de bits utilizado por el encaminador de nivel de nucleo (106) puede variar. Ademas, en una forma de realizacion alternativa, el encaminador de nivel de nucleo (106) puede usar diferentes metodologfas para asignar, o subdividir de cualquier otro modo, el espacio de la direccion del que se ocupa el entorno de encaminamiento distribuido (100), incluida, por ejemplo, una 20 subdivision basada en informacion de nivel de flujo IP o descriptor de flujo IP. Dicha informacion de nivel de flujo IP puede incluir informacion de direccion IP de origen y destino o informacion de puerto.

Basandose en el procesamiento del primer subconjunto de la direccion de destino, el encaminador de nivel de nucleo (106) reenvfa el paquete a un encaminador de nivel de distribucion, en este caso, de manera ilustrativa, 25 (108A), «ENCAMINADOR DE DIST. 1». Tal como se describe anteriormente, el encaminador de nivel de distribucion receptor (108A) procesa la direccion de destino del paquete recibido y ademas utiliza un subconjunto de la direccion IP de destino para reenviar el paquete recibido al siguiente destino de la red (fuera del entorno de encaminamiento distribuido (100)). De manera similar al encaminador de nivel de nucleo (106), el encaminador de nivel de distribucion receptor puede estar configurado para utilizar una seleccion de los bits mas significativos de la direccion 30 IP (por ejemplo, el prefijo) para encaminar el paquete. En una forma de realizacion ilustrativa, el prefijo usado por el encaminador de nivel de distribucion (108A) es mayor que el prefijo usado por el encaminador de nivel de nucleo (106). Tal como se ilustra en la figura 2A, se puede utilizar un componente de transito externo (110) para facilitar la transferencia. Otra posibilidad, en referencia a la figura 2B, consiste en que el encaminador de nivel de distribucion (108A) transmita el paquete directamente a la red de comunicaciones (112).

35

Haciendo referencia a la figura 2C, en una forma de realizacion alternativa, la funcionalidad asociada con los componentes de encaminador de nivel de nucleo (106) se puede implementar mediante componentes de encaminador de nivel de distribucion (108). Tal como se ilustra en la figura 2C, se recibe un paquete entrante procedente de la red de comunicaciones (104) y dirigido a un encaminador de nivel de distribucion (108B). El 40 encaminador de nivel de distribucion (108B) que recibe el paquete entrante se puede seleccionar de acuerdo con diversas tecnicas, entre las que se incluyen el equilibrado de carga, la seleccion aleatoria, seleccion por turno rotatorio (round robin), seleccion por dispersion (hashing) y otras tecnicas de distribucion de paquetes. Tras recibir el paquete, el encaminador de nivel de distribucion (108B) procesa la direccion IP de destino y utiliza un subconjunto de la direccion IP de destino para identificar un componente de encaminador de distribucion de segundo nivel que 45 llevara a cabo un segundo nivel de encaminamiento. En una forma de realizacion ilustrativa, el encaminador de nivel de distribucion (108B) utiliza los bits mas significativos de la direccion IP, como por ejemplo los ocho bits mas significativos de la direccion de destino. La seleccion del subconjunto de direcciones IP correspondiente a una seleccion de los bits mas significativos se denomina generalmente prefijo. Los expertos en la materia observaran que el numero de bits utilizado por el encaminador de nivel de distribucion (108B) puede variar. Ademas, en una 50 forma de realizacion alternativa, el encaminador de nivel de distribucion (108B) puede usar diferentes metodologfas para asignar, o subdividir de cualquier otro modo, el espacio de la direccion del que se ocupa el entorno de encaminamiento distribuido (100).

Basandose en el procesamiento del primer subconjunto de la direccion de destino, el encaminador de nivel de 55 distribucion (108B) reenvfa el paquete a otro encaminador de nivel de distribucion, en este caso, de manera ilustrativa, (108A), «ENCAMINADOR DE DIST. 1». Tal como se describe anteriormente, el encaminador de nivel de distribucion receptor (108A) procesa la direccion de destino del paquete recibido y ademas utiliza un subconjunto de la direccion IP de destino para reenviar el paquete recibido al siguiente destino de la red (fuera del entorno de encaminamiento distribuido (100)). De manera similar al encaminador de nivel de distribucion (108B), el

encaminador de nivel de distribucion receptor puede estar configurado para utilizar una seleccion de los bits mas significativos de la direccion IP (por ejemplo, el prefijo) para encaminar el paquete. En una forma de realizacion ilustrativa, el prefijo usado por el encaminador de nivel de distribucion (108A) es mayor que el prefijo usado por el encaminador de nivel de distribucion (108B). Tal como se ilustra en la figura 2A, se puede utilizar un componente de 5 transito externo (110) para facilitar la transferencia. Otra posibilidad consiste en que el encaminador de nivel de distribucion (108A) transmita el paquete directamente a la red de comunicaciones (112). Ademas, en el caso de que el encaminador de nivel de distribucion (108B) determine que se trata del componente de encaminador apropiado para el encaminador de nivel de distribucion, el mismo encaminador de nivel de distribucion (108B) puede volver a procesar la informacion de la direccion de destino o utilizar el procesamiento previo.

10

Atendiendo ahora a la figura 2D, se describira la asignacion de direcciones IP o subconjuntos de direcciones IP dentro del entorno de encaminamiento distribuido (100). En referencia a la figura 2D, el encaminador de nivel de nucleo (106) distribuye alguna parte del subconjunto de direcciones IP de destino al encaminador de nivel de distribucion (108A) (ilustrado en 202). El encaminador de nivel de nucleo (106) distribuye una parte diferente del 15 subconjunto de direcciones IP de destino al encaminador de nivel de distribucion (108C) (ilustrado en 204). A su vez, los encaminadores de nivel de distribucion (108A) y (108B) continuan distribuyendo las partes de las direcciones IP a la red de comunicaciones (112), de manera directa (ilustrada en 206 y 208) o bien mediante un componente de transito externo (110) (que no se ilustra).

20 En una forma de realizacion ilustrativa, el componente de gestion de encaminadores (102) (figura 1) puede asignar la responsabilidad de subconjuntos de direcciones IP a los encaminadores de nivel de distribucion de diversas maneras. En una forma de realizacion, el componente de gestion de encaminadores (102) puede asignar la responsabilidad de todo el conjunto de direcciones IP de acuerdo con la asignacion de direcciones IP de manera equitativa, o sustancialmente equitativa, entre los encaminadores disponibles. En esta forma de realizacion, cada 25 encaminador de nivel de distribucion (108) se hace responsable de un subconjunto de direcciones IP equitativo o sustancialmente equitativo si las direcciones IP no se pueden repartir equitativamente. En otra forma de realizacion, el componente de gestion de encaminadores (102) puede especificar un encaminador de nivel de distribucion (108) para ocuparse de direcciones IP (o prefijos) de alto volumen de trafico. En este ejemplo, todo el subconjunto de direcciones IP se puede seleccionar de manera individualizada mediante el componente de gestion de 30 encaminadores (102). Otra posibilidad consiste en seleccionar de manera individualizada unicamente el subconjunto de direcciones IP que superan cierto nivel mmimo de trafico, distribuyendose las restantes partes de la direccion IP de manera automatica.

En otra forma de realizacion, se pueden seleccionar multiples encaminadores de nivel de distribucion (108) para un 35 subconjunto de direcciones IP. En esta forma de realizacion, cada encaminador de nivel de nucleo (106) puede seleccionar entre multiples encaminadores de nivel de distribucion (108) basandose en una tecnica de encaminamiento de multiples rutas de igual costo (ECMP), en la que se selecciona un encaminador de nivel de distribucion (108) espedfico basandose en una tecnica de reparto de carga estandar. Otros factores que se pueden utilizar para seleccionar entre multiples encaminadores de nivel de distribucion (108) asignados incluyen la 40 preferencia de portadora, «clima» de Internet, informes de utilizacion/salud de recursos, un coste de encaminamiento asignado o determinado, acuerdos de nivel de servicio (SLA), u otros criterios.

En una forma de realizacion, cada encaminador de distribucion (108) puede mantener la parte de la FIB que esta asociada con el subconjunto de direcciones IP asignadas al respectivo encaminador de nivel de distribucion (108). 45 En otra forma de realizacion, cada encaminador de nivel de distribucion (108) puede mantener toda la FIB asociada con el entorno de encaminamiento distribuido (100) en un componente de memoria, tal como el soporte de datos legibles por ordenador (158) (FIGURA 1B). Una vez que se ha asignado un subconjunto de direcciones IP a cada encaminador de nivel de distribucion (108) respectivo (o se ha actualizado de cualquier otro modo), las partes aplicables de la FIB se cargan en diferentes componentes de memoria, tales como el componente de memoria (154) 50 (FIGURA 1B) utilizado por el encaminador (p. ej., una memoria de contenido direccionable de nivel de chip de encaminamiento o una memoria cache de nivel de procesador). El mantenimiento de las partes aplicables de la FIB en un componente de memoria proporciona un mejor rendimiento del encaminador, ya que ofrece unos tiempos de acceso mas rapidos para la parte aplicable de la FIB. No obstante, en esta forma de realizacion, la asignacion de FIB a cada encaminador de nivel de distribucion (108) se puede modificar cargando diferentes partes de la FIB 55 almacenada desde un primer componente de memoria en el que esta almacenada toda la FIB (p. ej., el soporte de datos legibles por ordenador (158)) hasta el componente de memoria en el que se mantiene la parte de la FIB asignada al encaminador de nivel de distribucion (108) (p. ej., el componente de memoria (154)). Por consiguiente, esta forma de realizacion facilita la asignacion dinamica de encaminadores de nivel de distribucion (108), la creacion de encaminadores de nivel de distribucion redundantes, y conmutacion por error adicional para encaminadores de

nivel de distribucion. Ademas, uno o mas encaminadores de nivel de nucleo (106) pueden utilizar una tecnica similar a la hora de llevar a cabo las funciones asociadas con el nivel de nucleo del entorno de encaminamiento distribuido (100).

5 En otra forma de realizacion, como variacion de la forma de realizacion anterior, a cada encaminador de nivel de distribucion se le puede asignar una parte de la FIB asociada con el entorno de encaminamiento distribuido (100) mayor de que lo que es capaz de mantener en un primer componente de memoria del encaminador, tal como el componente de memoria (154) (p. ej., una memoria cache de nivel de procesador). Si un encaminador de nivel de nucleo (106) encamina a un encaminador de nivel de distribucion (108) y los correspondientes prefijos de la 10 direccion IP de destino no corresponde a la FIB mantenida en un componente de memoria diferente (p. ej., el soporte de datos legibles por ordenador (158) (FIGURA 1B)). La FIB mantenida en el primer componente de memoria (p. ej., el componente de memoria (152)) se puede actualizar para almacenar el prefijo en el componente de memoria principal. Otra posibilidad consiste en que la FIB contenida en el primer componente de memoria no se actualice automaticamente basandose en una unica solicitud, sino en aumentos del trafico para un prefijo dado.

15

En otra forma de realizacion, se pueden asignar prefijos de trafico mas bajos a multiples encaminadores de nivel de distribucion (108). En un ejemplo, cada encaminador de nivel de distribucion (108) asignado no mantiene la parte de encaminamiento de trafico mas bajo de la FIB asignada en el componente de memoria principal. En lugar de ello, las solicitudes de encaminamiento para prefijos de trafico mas bajos se pueden dirigir a un encaminador de nivel de 20 distribucion espedfico basandose en tecnicas de seleccion, tales como ECMP, y se pueden procesar mediante un encaminador de nivel de distribucion (108) seleccionado basandose en la FIB mas grande mantenida en un componente de memoria diferente dentro del encaminador de nivel de distribucion seleccionado.

Haciendo referencia ahora a la figura 3, se describira una rutina (300) para encaminar paquetes implementada en un 25 entorno de encaminamiento distribuido (100). En el bloque 302, el entorno de encaminamiento distribuido (100) obtiene una solicitud de encaminamiento. Tal como se describe anteriormente, se recibe la solicitud de encaminamiento procedente de una primera red (102) (figura 1), que incluye informacion que identifica una direccion IP de destino. En el bloque (304), se selecciona un encaminador de nivel de nucleo (106) correspondiente a un primer nivel del entorno de encaminamiento distribuido (100), que recibe la solicitud de encaminamiento, Como 30 forma de realizacion ilustrativa, cada encaminador de nivel de nucleo (106) puede llevar a cabo la misma funcion y se puede seleccionar de acuerdo con tecnicas de seleccion estandar, entre las que se incluyen la seleccion aleatoria, seleccion por turno rotatorio (round robin), equilibrado de carga y similares.

En el bloque 306, el encaminador de nivel de nucleo (106) identifica un encaminador de nivel de distribucion (108) 35 correspondiente a un segundo nivel del entorno de encaminamiento distribuido (100). El encaminador de nivel de nucleo (108) selecciona el encaminador de nivel de distribucion (108) basandose en el procesamiento de la direccion IP de destino y utilizando un subconjunto de direcciones IP de destino (p. ej., el prefijo) para determinar el encaminador de nivel de distribucion (108) apropiado. A tftulo ilustrativo, de acuerdo con una forma de realizacion correspondiente al protocolo de comunicaciones IPv4, el procesamiento del encaminador de nivel de nucleo (106) se 40 puede basar en la consideracion de un prefijo de los ocho bits mas significativos. No obstante, los expertos en la materia observaran que los bloques (306) y (308) se pueden implementar de tal manera que el encaminador de nivel de nucleo (106) y el encaminador de nivel de distribucion (108) puedan utilizar atributos adicionales o alternativos (incluidas diferentes partes de una direccion IP de destino) de paquetes recibidos en la identificacion del siguiente componente de encaminador para reenviar el paquete recibido. Ademas, tal como se describe anteriormente, los 45 bloques (304) y (306) se pueden implementar de acuerdo con el encaminador de nivel de distribucion (108).

En el bloque (308), el encaminador de nivel de distribucion (108) seleccionado identifica una ruta de transito para el paquete que procesa la direccion IP de destino y utiliza un subconjunto de la direccion IP de destino. A tftulo ilustrativo, de acuerdo con una forma de realizacion correspondiente al protocolo de comunicaciones IPv4, el 50 procesamiento del encaminador de nivel de distribucion (108) puede estar basado en un subconjunto mas grande de la direccion IP (p. ej., un prefijo mas largo, de 16 o 24 bits, segun se necesite para seleccionar una camino de transito apropiado). En el bloque (310) termina la rutina (300).

Haciendo referencia ahora a la figura 4, se describira otra rutina (400) para encaminar paquetes implementada en un 55 entorno de encaminamiento distribuido (100). En una forma de realizacion ilustrativa, la rutina (400) se puede implementar en formas de realizacion en las que menos de la totalidad de la FIB asociada a un encaminador de nivel de distribucion (108) particular se mantiene en un componente de memoria principal. En el bloque (402), se recibe una solicitud de encaminamiento en un encaminador de nivel de distribucion (108). La seleccion y el encaminamiento a un encaminador de nivel de distribucion (108) se describieron anteriormente. Aunque la rutina

(400) se describira con respecto a la implementacion mediante un encaminador de nivel de distribucion (108), los expertos en la material observaran que al menos partes de la rutina (400) se pueden implementar mediante otros componentes del entorno de encaminamiento distribuido (100), tales como encaminadores de nivel de nucleo (106). En el bloque de decision (404) se lleva a cabo una prueba para determinar si el subconjunto de la direccion IP de 5 destino asociada con la solicitud de encaminamiento se encuentra en la parte de la tabla de FIB mantenida en la memoria principal del encaminador de nivel de distribucion (108) seleccionado. En caso afirmativo, en el bloque (406), el encaminador de nivel de distribucion (108) obtiene la informacion de encaminamiento de capa de transito de la FIB mantenida en el primer componente de memoria (p. ej., el componente de memoria (152) (figura 1B)). En el bloque (408), el encaminador de nivel de distribucion (108) reenvfa el paquete directamente a lo largo de un 10 camino de transito seleccionado o a traves del componente de transito externo (110).

Otra posibilidad consiste en que, si en el bloque de decision (404) el subconjunto de la direccion IP de destino asociado con la solicitud de encaminamiento no se mantiene en la parte de la tabla de la FIB mantenida en la memoria principal del encaminador de nivel de distribucion (108) seleccionado, en el bloque (410), el encaminador 15 de nivel de distribucion (108) intenta obtener informacion adicional acerca del encaminamiento del transito a partir de un componente de memoria distinto asociado con el encaminador de nivel de distribucion. En el bloque (410), el encaminador de nivel de distribucion (108) puede actualizar la informacion de la tabla de reenvfo mantenida en el componente de memoria principal con la informacion obtenida del otro componente de memoria. Otra posibilidad consiste en omitir el bloque (410) o convertirlo en opcional de cualquier otra manera. En el bloque (412), la rutina 20 termina.

Aunque se han descrito y explicado formas de realizacion ilustrativas, los expertos en la materia observaran que se pueden implementar formas de realizacion adicionales o alternativas dentro del alcance de la presente descripcion. Ademas, aunque se ha indicado muchas formas de realizacion ilustrativas, los expertos en la materia observaran 25 que no es necesario combinar las formas de realizacion ilustrativas o implementarlas conjuntamente. De este modo, no es necesario utilizar o implementar algunas formas de realizacion ilustrativas de acuerdo con el alcance de la presente descripcion.

Por lo general, con las expresiones condicionales, como por ejemplo, entre otras, «puede» o «podna», a menos que 30 se indique lo contrario, o que se entienda lo contrario dentro del contexto dado, se pretende dar a entender que ciertas formas de realizacion incluyen ciertas caractensticas, elementos o etapas, mientras que otras formas de realizacion no los incluyen. De este modo, no se pretende que dichas expresiones condicionales impliquen que las caractensticas, elementos o etapas sean necesarios de ningun modo para una o mas formas de realizacion o que una o mas formas de realizacion incluyan necesariamente una logica para decidir, con o sin intervencion o solicitud 35 por parte del usuario, si estas caractensticas, elementos o etapas se incluyen o se deben llevar a cabo en cualquier forma de realizacion particular. Ademas, a menos que se indique lo contrario, o que se entienda lo contrario dentro del contexto dado, se pretende dar a entender que la utilizacion de la conjuncion «o» en la enumeracion de una lista de elementos no limita la seleccion de un unico elemento y puede incluir la combinacion de dos o mas elementos.

40 Se debe entender que cualquier descripcion de proceso, elemento o bloque de los diagramas de flujo descritos en la presente descripcion y/o ilustrados en las figuras adjuntas representa potencialmente modulos, segmentos o partes de codigo que incluyen una o mas instrucciones ejecutables para implementar funciones logicas espedficas o etapas del proceso. Se incluyen implementaciones alternativas dentro del alcance de las formas de realizacion descritas en la presente descripcion en las que los elementos o funciones se pueden suprimir, ejecutar en un orden 45 distinto al que se muestra o se explica, incluso de manera sustancialmente concurrente o en orden inverso, dependiendo de la funcionalidad de que se trate, tal como lo entendenan los expertos en la materia. Tambien se observara que los datos y/o componentes descritos anteriormente se pueden almacenar en un soporte de datos legibles por ordenador y cargarse en la memoria del dispositivo informatico usando un mecanismo asociado con un soporte de datos legibles por ordenador en el que estan almacenados los componentes ejecutables por ordenador, 50 tales como un CD-ROM, DVD-ROM, o interfaz de red. Ademas, el componente y/o los datos se pueden incluir en un unico dispositivo o distribuir de cualquier manera. Por consiguiente, los dispositivos informaticos de uso general se pueden configurar para implementar los procesos, algoritmos y metodologfa de la presente descripcion con el procesamiento y/o la ejecucion de los diversos datos y/o componentes descritos anteriormente. Otra posibilidad consiste en que materializar algunos de los procedimientos descritos en la presente descripcion, o todos, en equipos 55 informaticos ffsicos especializados. Ademas, los componentes a los que se hace referencia en la presente descripcion se pueden implementar en equipos ffsicos, soportes logicos, o microprogramas (firmware) o una combinacion de los mismos.

Cabe subrayar que se pueden realizar muchas variaciones y modificaciones en las formas de realizacion descritas

anteriormente, y debe entenderse que sus elementos se incluyen entre otros ejemplos aceptables. Todas estas modificaciones y variaciones quedaran dentro del alcance de la presente descripcion y estaran protegidas por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema para encaminar paquetes que comprende:

5 un componente de gestion de encaminadores (102), ejecutado en un dispositivo informatico, para asociar informacion acerca de direcciones de destino a una jerarqrna de encaminadores que comprende una pluralidad de niveles (106, 108), en el que el componente de gestion de encaminadores (102) esta configurado para asignar, para niveles individuales de la jerarqrna de encaminadores, la responsabilidad de partes de direcciones de destino de paquetes entrantes a uno o mas componentes de encaminador del nivel individual de la jerarqrna de encaminadores;

10

uno o mas componentes de encaminador correspondientes a un primer nivel (106) de la jerarqrna de encaminadores, el primer nivel (106) de la jerarqrna de encaminadores para recibir los paquetes entrantes para encaminar y transmitir los paquetes entrantes a un componente de encaminador de un segundo nivel (108) de la jerarqrna de encaminadores; y 15

uno o mas componentes de encaminador correspondientes al segundo nivel (108) de la jerarqrna de encaminadores, el segundo nivel (108) de la jerarqrna de encaminadores para encaminar los paquetes entrantes recibidos procedentes del primer nivel (106) de una jerarqrna de encaminadores;

20 en el que los uno o mas componentes de en correspondientes al primer nivel (106) de la jerarqrna de encaminadores identifica uno o mas componentes de encaminador del segundo nivel (108) de la jerarqrna de encaminadores, basandose en un primer subconjunto de cada direccion de destino asociado con cada paquete, en el que el primer subconjunto es designado por el componente de gestion de encaminadores (102);

25 en el que a al menos un componente de encaminador de los uno o mas componentes de encaminador correspondientes al segundo nivel (108) de la jerarqrna de encaminadores se le asigna la responsabilidad de una parte del primer subconjunto de direcciones de destino de cada paquete, basandose, al menos en parte, en un nivel de trafico asociado con la parte del primer subconjunto de direcciones de destino; y

30 en el que los uno o mas componentes de encaminador correspondientes al segundo nivel (108) de una jerarqrna de encaminadores identifican una ruta de transito saliente (110) a la que encaminar cada paquete de los paquetes entrantes, basandose en un segundo subconjunto de direcciones de destino asociadas con cada paquete, en el que el segundo subconjunto es designado por el componente de gestion de encaminadores (102), en el que el segundo subconjunto es mayor que el primer subconjunto, en el que las direcciones de destino corresponden a direcciones 35 IP, en el que el primer subconjunto de cada direccion IP corresponde a un prefijo de cada direccion IP de una primera longitud, y en el que el segundo subconjunto de cada direccion IP corresponde a un prefijo de cada direccion IP de una segunda longitud que es mayor que la primera longitud, y en el que el componente de gestion de encaminadores (102) asigna la responsabilidad de una parte del segundo subconjunto a al menos una ruta de transito saliente (110).

40
2. El sistema de la reivindicacion 1, en el que a al menos dos componentes de encaminador adicionales correspondientes al segundo nivel (108) de la jerarqrna de encaminadores se les asigna la responsabilidad de partes adicionales del primer subconjunto de las direcciones de destino, basandose, al menos en parte, en niveles de trafico asociados con las partes adicionales del primer subconjunto de las direcciones de destino.

45
3. El sistema de la reivindicacion 1, en el que el primer prefijo de cada direccion IP corresponde a los ocho bits mas significativos de cada direccion IP, y en el que el segundo prefijo de cada direccion IP corresponde a al menos uno de entre dieciseis o veinticuatro bits mas significativos de cada direccion IP.

50 4. El sistema de la reivindicacion 1, en el que al menos dos de los uno o mas componentes de

encaminador correspondientes a al menos el primer nivel (106) de la jerarqrna de encaminadores, o el segundo nivel (108) de la jerarqrna de encaminadores se implementan en un componente de encaminador ffsico comun.
5. El sistema de la reivindicacion 1, en el que al menos una direccion de destino corresponde a un 55 descriptor de flujo de IP.
6. El sistema de la reivindicacion 1, en el que al menos un componente de encaminador corresponde tanto al primer (106) como al segundo (108) nivel de la jerarqrna de encaminadores.
7. Procedimiento para encaminar paquetes, que comprende:

obtencion de una solicitud de encaminamiento correspondiente a un paquete de datos recibido procedente de una primera red de comunicaciones (104);

5

identificacion de un primer encaminador correspondiente a un primer nivel (106) de una jerarqma de encaminadores, correspondiendo el primer nivel (106) de la jerarqma de encaminadores a uno o mas componentes de encaminador;

reenvfo del paquete de datos recibido al primer encaminador identificado;

10

identificacion de un segundo encaminador correspondiente a un segundo nivel (108) de la jerarqma de encaminadores, correspondiendo el segundo nivel (108) de la jerarqma de encaminadores a uno o mas componentes de encaminador;

15 reenvfo del paquete de datos recibido al segundo encaminador identificado;

identificacion de una ruta de transito (110) correspondiente a una red de comunicaciones;

en el que la identificacion del segundo encaminador correspondiente al segundo nivel (108) de la jerarqma de 20 encaminadores esta basada, al menos en parte, en una asignacion al segundo encaminador de la responsabilidad de una parte de un primer subconjunto de una direccion de destino asociada con el paquete de datos recibido, y en el que la asignacion al segundo encaminador de la responsabilidad de la parte del primer subconjunto de la direccion de destino esta basada, al menos en parte, en un nivel de trafico asociado con la parte del primer subconjunto de direcciones de destino; y 25

en el que la identificacion de la ruta de transito (110) esta basada, al menos en parte, en una asignacion a la ruta de transito (110) de la responsabilidad de una parte de un segundo subconjunto de la direccion de destino asociada con el paquete de datos recibido, y en el que el segundo subconjunto es mayor que el primer subconjunto, y en el que las direcciones de destino corresponden a direcciones IP, en el que el primer subconjunto de cada direccion IP 30 corresponde a un prefijo de cada direccion IP de una primera longitud, y en el que el segundo subconjunto de cada direccion IP corresponde a un prefijo de cada direccion IP de una segunda longitud que es mayor que la primera longitud.
8. El procedimiento de la reivindicacion 7, en el que a una pluralidad de componentes de encaminador 35 del segundo nivel (108) de la jerarqma de encaminadores se les asigna la responsabilidad de la parte del primer

subconjunto de la direccion de destino asociada con el primer paquete.
9. El procedimiento de la reivindicacion 7, en el que el primer encaminador se identifica de acuerdo con al menos una estrategia de entre seleccion aleatoria, seleccion por turno rotatorio (round robin), seleccion por

40 dispersion (hash) y equilibrado de carga.
10. El procedimiento de la reivindicacion 7, en el que la ruta de transito (110) corresponde a al menos uno de entre un componente de transito externo o una red de comunicaciones (112).