NO314867B1 - Fremgangsmåte for å optimalisere programvaredistribusjon i store kommunikasjonsnett - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører optimalisering av programvaredistribusjon i store kommunikasjonsnett, og spesielt vertsmaskiner, servere, gatewayer, svitsjer, ru-tere og andre nettenheter i store data- og telekommunikasjonsnett .

Oppfinnelsens bakgrunn

Fra tid til annen trenger programvare som kjører på nettenheter i nettet å bli oppdatert for å tilby nye funksjoner, å rette kjente problemer eller å rette opp program-feil. Fabrikantene gir typisk ut nye versjoner som inneholder korreksjoner ganske ofte, mens nye versjoner med nye funksjoner utgis sjeldnere.

Tidlig i produktets livssyklus, hvor et stort antall nye funksjoner introduseres i hver utgivelse, kan antall korreksjoner være svært høy. Problemer som ikke har blitt oppdaget i laboratorietester vil mest sannsynlig oppdages i løpet av initielle tester og operasjoner i kundenes nett. En grunn kan være at kravet om å få nye funksjoner med øket hastighet til markedet tvinger fabrikanten til å gå på kompromiss med kvalitetskontrollen. Av denne grunn er det essensielt for fabrikanten å levere system som kan oppdatere kundenes nett med bare en minimal innvirkning på nettdriften.

Det er i tillegg forventet at utrullingen av nye funksjoner i nettet vil forekomme oftere i fremtiden. Faktisk er denne trenden allerede begynt, og tredje generasjonsmobil telekommunikasjonsnett (for eksempel UMTS) forventes å forsterke denne trenden ytterligere, spesielt i mobiltje-nesteområdet. Dette fordi operatører vil ha behov for å øke inntjening per kunde, på grunn av store tredjegenera-sjonsinvesteringer, for å kunne få tilbake investeringene. Denne trenden forsterker behovet for hyppige oppdateringer av funksjoner i kundenes nett, og vedlikeholdstiden må selvfølgelig minimaliseres, siden den har direkte innvirkning på operatørinntjeningen.

I de fleste tilfeller distribueres programvare direkte fra O&M senteret (OMC) til alle nettelementene som skal opp-graderes. Dette betyr at denne samme programvare kan distribueres til enheter som er fysisk nær hverandre i nettet over samme fysiske transmisjonsveier. Dette er åpenbart sløsing med båndbredde, siden samme data må overføres på samme transmisjonsvei mer enn en gang. Av denne grunn er det også klart at distribusjonen vil ta lenger tid enn det som er nødvendig.

Begge disse faktorer er viktige, siden operatørene ønsker å bruke så lite båndbredde som mulig for vedlikeholdstra-fikk, og å utnytte så mye som mulig av båndbredden for fakturerbar sluttbrukertrafikk. Det bør nevnes at vedlike-holdstrafikk for telekomoperatører tradisjonelt har blitt overført over et separat nett, mens dette generelt ikke er tilfelle for datakommunikasjonsbærere. Argumentet nevnt ovenfor gjelder imidlertid i begge tilfeller. Å begrense vedlikeholdstidsvinduet er også viktig siden operatørene ønsker å gjennomføre distribusjonen i løpet av perioden med lav trafikk.

For å illustrere den nåværende situasjon, henvises det til eksempelnettet i figur 1. Når operatøren skal fordele en distribusjon av programvare til enhetene D, F og G i dag, distribueres ofte programvaren i tre forskjellige nedlas-tinger fra OMC til D, fra OMC til F og fra OMC til G. En mulig optimalisering vil være å laste ned først fra OMC til C, fra C til F, fra C til D og deretter fra D til G.

I figur 1 er nåværende løsning illustrert gjennom fylte sirkulære symboler, mens den optimaliserte løsning er illustrert med symboler uten fyll. Hvert symbol represente-rer en programvarepakke. Bildet illustrerer klart hvordan båndbredde kan spares ved å optimalisere distribusjonen.

Den tekniske mekanismen for å distribuere fra en nettenhet til en annen er velkjent og implementert i mange moderne nettenheter. Hvis distribusjonen gjennomføres ved bruk av Internet standard FTP-protokoll, er det ganske enkelt et spørsmål om å implementere både en FTP-klient og en FTP-server på nettenheten. Distribusjonen på to nettenheter finner sted ved å benytte FTP-klienten på en av enhetene til å logge seg på FTP-serveren til den andre og trekke ut de ønskede filer.

En måte å distribuere programvarepakker fra en enkelt node til flere noder i et nett beskrives i "Multicast routing algorithms and protocols: A Tutorial" av Laxman H. Sahas-rabuddhe og Biswanath Mukherjee, University of California, publisert i IEEE Networks Jan/Feb 2000. Artikkelen beskri-ver multicasting som tilveiebringer muligheten for at et kommunikasjonsnett kan akseptere en enkelt melding fra en applikasjon og å levere kopier av meldingen til flere mot-tagere på forskjellige lokasjoner. En effektiv implementering av multicasting muliggjør en bedre bruk av tilgjengelig båndbredde ved å transmittere maksimum en kopi av pro-gramvarepakken på hver link i nettet. Multicasting er imidlertid krevende å konfigurere og vedlikeholde, og tek-nologien kan ikke benyttes i alle typer nett. Et eksempel på dette er X.25 som er en vanlig standard for vedlikehold av telekommunikasjonsnett. I tillegg krever multicasting at multicastinglogikk er implementert i hver av de invol-verte noder i nettet.

En annen måte for operatøren å spare båndbredde er å distribuere programvare på en "ad hoc" basis fra enhet til enhet, det vil si manuell distribusjon basert på kunnskap om nettet, men de virkelige fordeler oppnås bare når det er

en automatisk metode tilgjengelig som kan benyttes ved å planlegge hele distribusjonen gjennom hele nettet. I til-

legg mister operatøren lett kontrollen over distribusjons-prosessen ved å benytte denne "ad hoc" metoden, og den er vanskelig å gjennomføre i store nett.

Nettenheter kan implementere applikasjonsfunksjoner som multimedia telefoni eller "unified messaging", som tilveiebringer tilleggsverdi for sluttbrukere utenom bare den vanlige ende-til-ende forbindelsen. I tradisjonelle telekommunikasjonsnett har antall forskjellige typer nett-verksenheter vært ganske liten, fordi nettfunksjoner som strekker seg fra transport til applikasjonslaget har vært integrert i et enkelt element.

Konvergensen av data- og telekommunikasjonsteknologier har imidlertid blitt fulgt av at forskjellige nettenhetstyper har økt. Ericsson og andre fabrikanter deler neste genera-sjons nett i et konnektivitets-, kontroll- og appli-kasjonslag, med et stort antall spesialiserte nettverks-elementstyper på hvert lag. Det økende antall enheter vil kreve mer effektive måter å distribuere ny programvare i nettet.

Hovedformålet ved den foreliggende oppfinnelse er å til-veiebringe en fremgangsmåte for optimal distribusjon av programvare i et kommunikasjonsnett som overvinner proble-mene identifisert ovenfor.

Oppsummering av oppfinnelsen

Formålet oppnås gjennom en fremgangsmåte karakterisert ved trekkene definert av den karakteriserende del av krav 1.

Nærmere bestemt angir den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte som optimaliserer distribusjonen av programvare til noder i et kommunikasjonsnett fra en distribusjonsnode. Kommunikasjonsnettet kan være et telekommunikasjonsnett, for eksempel UMTS, og distribusjonsnoden kan være en OMC i et slikt nett.

Initielt konstrueres en distribusjonsgraf som inneholder de ovenfor nevnte noder, spunnet ut ved hjelp av logiske linker tildelt kostnadsverdier som indikerer kostnaden ved å overføre data mellom de tilknyttede tilstøtende noder.

De korteste transmisjonsveier fra distribusjonsnode til node i distribusjonsdiagrammet utregnes i forhold til nevnte kostnader.

Det neste trinn i fremgangsmåten er å identifisere overlappende transmisjonsveier og plassere dem i separate grupper. Å identifisere transmisjonsveier defineres som transmisjonsveier som starter ved samme node og går gjennom nøyaktig samme transmisjonsvei opp til et visst punkt i distribusjonsdiagrammet.

Deretter ordnes transmisjonsveiene i hver gruppe i henhold til antall noder i hver transmisjonsvei. Transmisjonsveien som har det laveste antall noder i gruppen plasseres først, transmisjonsveien som har det nest laveste antall noder plasseres som node 2 og så videre.

Til slutt, for hver gruppe, distribueres programvaren fra distribusjonsnoden til resten av nodene i gruppen ved å starte med å laste programvaren fra den første noden til den andre noden i transmisjonsvei nummer én. Deretter lastes programvaren fra den første noden til den andre noden i transmisjonsvei nummer to og så videre til den siste transmisjonsveien i gruppen. Lastingen mellom de samme to noder finner imidlertid ikke sted mer enn en gang, selv om de skulle forekomme som den første og den andre node i mer enn en transmisjonsvei. Etter å ha vært gjennom alle transmisjonsveiene i gruppen, fjernes første node i hver transmisjonsvei og hver transmisjonsvei der bare en node gjenstår. Disse siste lastings- og fjerningstrinn repeteres til ingen flere transmisjonsveier gjenstår i gruppen. I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen gjennomføres distribusjonen av gruppene i parallell. Den ovenfor be-skrevne lasting mellom den første og den andre node i en transmisjonsvei gjennomføres også i parallell for to eller flere transmisjonsveier innenfor samme gruppe hvis nevnte to eller flere transmisjonsveier inneholder samme antall noder.

Kort beskrivelse av tegningene

For å gjøre oppfinnelsen letter å forstå vil diskusjonen som følger henvise til de vedlagte tegninger. Figur 1 viser en distribusjonsgraf som illustrerer et eksempel på hvordan programvaredistribusjon kan gjennomføres i et telekommunikasjonsnett i dag. Figur 2 viser en distribusjonsgraf som inneholder alle noder som er involvert i distribusjonen spent ut av logiske overføringslinker som hver er tildelt en kostnad. Figur 3 er et flytskjema som illustrerer trinnene i pro-gramvar edistribusjonsprosedyren i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Figur 4 er et sekvensdiagram som illustrerer traserutepro-sedyren som benyttes i en utførelse av den foreliggende oppfinnelse for å konstruere distribusjonsdiagrammet i figur 3. Figur 5 er et sekvensdiagram som illustrerer bruken av TELNET og FTP for å laste SWP-er fra en node til en annen i en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

Detaljert beskrivelse

Fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse gjør først bruk av en korteste transmisjonsveialgoritme. Det er flere varianter av denne algoritmen, men den mest kjente er sannsynligvis Dijkstra's algoritme II]. Denne algoritmen finner den korteste transmisjonsveien fra startnode til andre noder i nettet. De forskjellige korteste vei algoritmer varierer i kompleksitet, men det er ikke viktig for formålet ved fremgangsmåten som er beskrevet her.

Korteste vei algoritmen benyttes for å beregne den korteste transmisjonsveien fra en distribusjonsnode, deretter eksemplifisert som en OMC i et telekommunikasjonsnett, til i det minste hver node til hvilken korrigert eller ny programvare skal distribueres. Disse noder er med i en distribusjonsliste. Legg merke til at denne listen også kan inneholde en eller flere noder til hvilken den nye programvare ikke skal distribueres. Inkluderingen av slike noder forutsetter imidlertid at de er sentralt lokalisert i forhold til andre noder og at det er slått fast at inkluderingen impliserer mer effektiv programvaredistribusjon når man benytter fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Normalt vil allikevel bare nodene til hvilke korrigert eller ny programvare skal distribueres være inkludert i distribusjonslisten. Deretter benyttes fremgangsmåten beskrevet i detalj nedenfor til å optimalisere distribusjonen fra OMC-en til hver node. Selve distribusjonen gjennomføres ved å benytte en eller annen form for filoverføringsmekanisme, for eksempel FTP [2].

Konstruksjon av distribusionsdiagram

For å beregne korteste transmisjonsveier fra OMC-en til hver nettenhet som er med i distribusjonen, konstrueres det som refereres til som en distribusjonsdiagram. Dette distribusjonsdiagram inneholder OMC-en og noden som er med i distribusjonen. Nodene er spent ut ved hjelp av logiske overføringsveier som er satt opp mellom nodene, som er referert til som kanter i diagrammet. I tillegg er kostnaden til hver kant påført diagrammet. Figur 2 illustrerer et typisk distribusjonsdiagram.

Det bør legges merke til at den faktiske overføring av data fra enhet OMC til C, fysisk kan gå gjennom begge enhetene Il og 12, men disse noder er ekskludert fra distribusjonsdiagrammet. Dette fordi disse nodene ikke er en del av distribusjonen og er derfor ikke relevant i korteste veiberegningen. Den logiske kostnad ved å overføre data fra OMC til enhet C er summen av alle mellomliggende fysiske overføringsveier, det vil si i dette bestemte tilfellet summen av overføringen fra OMC til II, fra II til 12 og fra 12 til C.

Hva slags måling som skal benyttes for kostnaden mellom to naboenheter er avhengig av det bestemte nett. Å bruke båndbredden (i bits per sekund) ganger forsinkelsen (i se-kunder) er imidlertid svært anvendbart. Målestokken som benyttes er ikke viktig for formålet med denne fremgangsmåten, så lenge kostnaden er tilknyttet hver logiske transmisjonsvei i nettet. Hvis kostnaden er umulig å beregne kan bruk av kostnad per enhet (det vil si 1) for å minimalisere antall hopp være nyttig.

For å komplettere dette trinnet bør man også ha en distri-bus jonsgraf som består av enheter til hvilken programvare skal distribueres og kostnaden ved å overføre data mellom hver nabonode, vanligvis referert til som kantkostnader. Figur 2 illustrerer et slikt distribusjonsnett. Legg merke til at bare to av de berørte enheter har "direkte" transmisjonsveier til OMC-en. Med "direkte" menes at det kan være enheter som ikke er med i distribusjonen mellom OMC-en og den "direkte" koblede enhet.

Beregning av korteste transmisjonsveier

Distribusjonsdiagrammet benyttes som input til dette trinn, som involverer beregning av korteste transmisjonsvei fra OMC-en til hver enhet som er med i distribusjonen. Som tidligere nevnt gjennomføres beregningen ved å benytte en korteste vei algoritme. Den anbe-falte algoritme er Dijkstra [1] som vil generere den korteste transmisjonsvei til hver node i distribusjonsnettet med start i OMC-en.

Detaljer for hvordan Dijkstra's algoritme virker er ikke med her, men en god beskrivelse finnes i [2].

Resultatet av algoritmen er et sett med transmisjonsveier, hver transmisjonsvei starter med OMC-en og slutter med en av enhetene i nettet. For eksempel, i figur 2, er følgende korteste transmisjonsvei: OMC, C, D, G. Dette betyr at programvare som skal distribueres fra OMC-en til enhet G, først bør overføres fra OMC til C, deretter fra C til D, og til slutt fra D til G.

Det bør legges merke til at ruting i Internet benytter OSPF-protokollen som benytter en kantkostnad mellom rutene i nettet for å finne ruten mellom kilden og destinasjons-vertene. OSPF-ruting opererer imidlertid bare mellom en kilde og en destinasjonsvert, og kan derfor ikke benyttes til å optimalisere overføringen til et sett med verter. På den annen side vil OSPF hjelpe oss å optimalisere transmi-sjonene mellom to naboenheter i det logiske nettet som er koblet gjennom et mellomliggende fysisk nett.

Identifisering av overlappende transmisjonsveier

Det neste trinnet er å identifisere overlappende transmisjonsveier fra korteste vei beregningen. To transmisjonsveier overlapper hvis de starter i samme node og går gjennom nøyaktig den samme veien frem til et bestemt punkt. Dette betyr at en av transmisjonsveiene overlapper deler av den andre. I tillegg består en transmisjonsvei alltid av to eller flere noder og i vårt tilfelle starter alle transmisjonsveier i samme node, det vil si i OMC-en. Med andre ord er to transmisjonsveier overlappende hvis de har en felles rottransmisjonsvei.

Det følgende eksempel illustrerer konseptet med overlappende transmisjonsveier, gitt korteste transmisjonsveier som resultat fra det foregående trinn. Nodene og transmisjonsveiene som benyttes kan identifiseres i figur 2.

• OMC, C

• OMC, C, D

• OMC, C, F

• OMC, C, D, G

Disse transmisjonveier overlapper i henhold til definisjo-nen ovenfor. Dette betyr at de alle starter i samme node, som i dette tilfellet er OMC-en. I tillegg går alle fire transmisjonsveier gjennom nøyaktig de samme noder i samme rekkefølge opp til et bestemt punkt, hvor de skilles, det vil si OMC og C.

Resultatet av dette trinn er en gruppering av transmisjonsveier i sett med overlappende transmisjonsveier. Grupperingen må inneholde en rottransmisjonsvei, som er en transmisjonsvei som alle de andre transmisjonsveiene overlapper. Siden distribusjonsdiagrammet bare inneholder noder som er med i distribusjonen vil rottransmisjonsveiene bare inneholde to noder. I eksemplet ovenfor er OMC, C en rottransmisj onsvei.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse kan den følgen-de prosedyre benyttes for å bygge grupper av overlappende transmisjonsveier: Opprett et nytt sett med transmisjonsveier for hver rottransmisjonsvei, eller med andre ord, opprett et nytt sett med transmisjonsveier for hver transmisjonsvei som inneholder kun to noder.

Når det ikke er flere rottransmisjonsveier igjen, traver-ser gjennom resten av transmisjonsveiene og gruppér hver transmisjonsvei sammen med deres respektive rottransmisjonsveier. Med andre ord, for hver gjenværende transmisjonsvei sjekk de to første noder i transmisjonsveien og plasser transmisjonsveien i gruppen som har de samme to første noder.

I eksemplet ovenfor er OMC, C rottransmisjonsvei, og de tre påfølgende transmisjonsveier er gruppert sammen med denne transmisjonsvei. De tilhører alle samme gruppe på grunn av de felles to første noder OMC og C.

I henhold til prosedyren angitt ovenfor er antall sett med transmisjonsveier lik antall logiske linker som går ut fra OMC-en.

Ranger overlappende transmisjonsvei

Det neste trinn er å rangere hvert sett med overlappende transmisjonsveier identifisert i det foregående trinn. Rangeringen er enkel og basert på antall noder i transmisjonsveien. Transmisjonsveien med færrest antall noder, som alltid er rottransmisjonsveien som bare har to noder, rangeres høyest. Den laveste rangeringen gis til transmisjonsveien som har det høyeste antall noder. Hvis mer enn en transmisjonsvei har samme antall noder har ikke rangeringen mellom disse to noder noen betydning for gjen-nomføringen av denne fremgangsmåten.

Gjennomføring av distribusjonen

Gjennomføringen av programvaredistribusjonen følger gruppering og rangering av overlappende transmisjonsveier. Gjennomføringen av distribusjonen utføres per gruppe, noe som betyr at programvare kan distribueres til forskjellige grupper parallelt. Innenfor hver gruppe må distribusjonen langs overlappende transmisjonsveier utføres sekvensielt i henhold til rangeringen innad i gruppen, unntagen transmisjonsveiene som har samme lengde som kan distribueres i parallell.

Det siste er fordi at distribusjonen gjennomføres på en "breath-first"-måte. Det er imidlertid fortsatt mulig å distribuere programvaren til flere noder som er ett hopp unna i parallell. Gitt eksemplet i figur 2 betyr dette at det er mulig å distribuere fra C til både D og F parallelt, mens G må vente på at programvaren installeres på D.

Gjennomføringen starter med transmisjonsveien som er rangert først og fortsetter til transmisjonsveien med den laveste rangering er nådd. Når programvaredistribusjonen gjennomføres langs en transmisjonsvei fjernes alle noder unntagen den siste node i denne transmisjonsveien fra alle andre transmisjonsveier. Rangeringen endres ikke i løpet av denne operasjonen, og gjennomføringen fortsetter med neste rangerte transmisjonsvei til den siste transmisjon-veien nås.

Gitt eksemplet fra avsnittet "Identifisering av overlappende transmisjonsveier", vil gjennomføringen starte med distribusjon fra OMC til C. Da vil OMC-noden bli fjernet fra alle transmisjonsveier og lar følgende transmisjonsveier bli igjen til eksekvering:

C, D

C, F

• C, D, G

På dette punkt kan C til D og C til F gjennomføres parallelt. Deretter fjernes C fra den siste transmisjonsvei. Til slutt distribueres programvare fra D til G som fullfø-rer distribusjonen.

Som nettopp beskrevet kan den aktuelle filoverføringen mellom to nabonoder i distribusjonsdiagrammet implemente-res ved å benytte Internet FTP. Det finnes imidlertid et antall mindre brukte filoverføringsprotokoller som også kan benyttes, for eksempel OSI FTAM protokollen og fabri-kantspesifikke protokoller.

Implementering med FTP forutsetter at det både er en FTP-klient og en FTP-server for hver nettenhet i distribusjonslisten. På OMC-en er det nødvendig at i det minste en FTP-klient er installert. I tillegg må det være en eller annen form for mekanisme for å fjerninitiere en FTP-overføring mellom to nabonoder i nettet fra OMC-en. En mye brukt mekanisme er teinetprotokollen som muliggjør innlog-ging fra OMC-en til en nettenhet og initiering av en over-føring til en annen enhet ved hjelp av FTP-klienten. Dette setter ytterligere krav til hver nettenhet i distribusjonslisten, nemlig at de skal ha installert en telnetser-ver og en telnetklient må være installert på OMC-en.

Gjennomføringen starter i rottransmisjonsveien. FTP-klienten på OMC-en benyttes for å overføre programvare

(ved å bruke puttkommandoen) til FTP-serveren på den førs-te nettenhet, som er enhet C i eksemplet ovenfor. Det neste brukertilfellet er å overføre programvare mellom to enheter i nettet, for eksempel mellom C og D i eksemplet

over. Dette gjennomføres fra OMC-en ved å utføre en tel-ne tprosedyre for å komme seg inn på node C og å initiere en FTP-overføring fra C til D (igjen ved å benytte puttkommandoen) . I begge tilfeller må nodene C og D ha installert en FTP-server.

En eksempelutførelse av den forelig<g>ende oppfinnelse

Figur 3 presenterer en utførelse av fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Distribusjonen

starter ved mottak av nodene hvor programvare skal installeres, det vil si nodene C, D, E, F og G i dette eksempel.

Det neste trinn i fremgangsmåten er å konstruere distribusjonsdiagrammet. Dette krever kjennskap til hvordan de fysiske noder er strukturert i nettet. I tillegg må kostna-dene ved å overføre data mellom to tilstøtende noder i nettet være kjent. Hvordan man konstruerer diagrammet er veldig avhengig av hva slags type nettverksteknologi som benyttes i nettet.

I dette eksempel antar vi et IP-basert nett som benytter OSPF-ruteprotokollen [4]. OSPF er en linktilstandsproto-koll som kan gi til kjenne alle sine naboer. Basert på denne informasjonen lager hver ruter i nettet et diagram av hele nettet (i praksis ved å benytte Dijkstra's algoritme) .

Ved hjelp av OSPF-protokollen kan vi fremstille distribusjonsdiagrammet ved å finne den korteste transmisjonsvei mellom hvert par av noder inkludert OMC-en. Alle mellomliggende noder i det resulterende diagram fjernes, mens kantkostnadene mellom to nabonoder lagres. Distribusjonsdiagrammets kanter er vist som resultat fra "konstruer distribusjonsdiagram"-trinnet i figur 3.

I praksis kan distribusjonsdiagrammet konstrueres ved å benytte "traceroute"-funksjonen som fins i de fleste UNIX-systemer, men lignende funksjoner kan også eksistere på andre plattformer. "Traceroute" gjør bruk av Internet Control Message Protocol (ICMP) [5]. Figur 4 illustrerer traceroutekommandoen som utstedes fra OMC-en mot hver node som tar del i distribusjonen. Et eksempel på et resultat fra traceroutekommandoen er gitt nedenfor.

> traceroute G

traceroute to G (192.168.137.240), 30 hops max, 40 byte packets

1 II (192.166.244.1) 2.155 ms 1.145 ms 1.206 ms

% 12 (192.168.17,3712.79C ms 1.315 ms 2.113 ms

3 C (192.16S.37.33) 24.255 ms 23.121 ms 26.6B8 ms 4 13 (192.168.1.108) 24.968 ms 31.161 ms 28.039 ms 5 D (192.168.1.10) 24.439 ms 25.542 ms 26.647 ms 6 14 (192.168.1.74) 25.892 ms 25.793 ms 30.225 ms 7 15 (192.168.1.15) 28.170 WS 37.293 ms 33.249 ms 6 G (192.168.137.240) 37.508 ms 25.684 ms 25.284 ms

Eksemplet ovenfor viser at det er en link mellom OMC og C og at den korteste link går gjennom de mellomliggende noder Il og 12. Rundtursforsinkelsen gitt av traceroutekommandoen kan også benyttes som kantkostnad. Basert på resultatet av denne kommandoen tillegges de følgende kanter distribusjonsdiagrammet: OMC til C, C til D og D til G. Basert på resultatet fra resten av traceroutekommandoene kan hele distribusjonsdiagrammet konstrueres. Legg merke til at de mellomliggende noder ikke er inkludert i diagrammet .

Det er igjen viktig å legge merke til at konstruksjonen av distribusjonsdiagrammet er avhengig av netteverksteknolo-gien og vil være annerledes for et nett som benytter sta-tisk ruting. Det som er viktig er at resultatet av dette trinnet er et distribusjonsdiagram som kun inneholder nodene som er involvert i distribusjonen, og kostnaden ved å overføre data mellom to nabonoder i diagrammet. Legg merke til at distribusjonsdiagrammet i pakkebaserte nett kan va-riere i tid avhengig av hvordan lasten og kommunikasjons-linkene varierer. Derfor bør konstruksjonen av distribusjonsdiagrammet finne sted umiddelbart før den aktuelle distribusjonen.

Det neste trinnet er å benytte distribusjonsdiagrammet for å beregne de korteste transmisjonsveier fra OMC-en til hver node i distribusjonsdiagrammet. Dette er en applikasjon i Dijkstra's algoritme på distribusjonsdiagrammets kanter. Hver kant har også en tilknyttet kostnad som benyttes av algoritmen, men er ikke vist i figuren. Det resulterende sett med korteste transmisjonsveier som benytter OMC-en som en kildenode er vist som resultat av "beregne korteste transmisjonsvei"-trinnet.

Det neste trinnet er å identifisere overlappende transmisjonsveier fra det foregående trinn, dvs. transmisjonsveier som har samme rottransmisjonsvei. I dette tilfellet er det to grupper overlappende transmisjonsveier, dvs. gruppen som starter med rottransmisjonsvei {OMC, C} og gruppen som kun består av rottransmisjonsveien {OMC, E}. Grupperingen i sett med overlappende transmisjonsveier er vist som utverdi fra de "identifiser overlappende transmisjonsveier "-trinnet.

Etter at overlappende transmisjonsveier har blitt identifisert må de rangeres. Dette er en enkel rangering av transmisjonsveier basert på lengden av hver transmisjonsvei (det vil si antall noder). Rangeringen gjennomføres per transmisjonsveigruppe, og hver rangerte gruppe må starte med rottransmisjonsveien. Utresultatet av "ranger overlappende transmisjonsveier"-trinnet er vist i figur 3.

Det siste trinnet er å gjennomføre distribusjonen av programvaren. De to gruppene rangerte overlappende transmisjonsveier er inputen. Hver gruppering gjennomføres i parallell, noe som betyr at FTP-overføring fra OMC til C og til E startes parallelt. Når overføringen til node E er gjennomført, er det ingen flere transmisjonsveier i denne grupperingen og gjennomføringen er dermed ferdig. Utførel-sen av den andre grupperingen fortsetter imidlertid med en overførsel fra C til D og fra C til F i parallell. Deretter overføres til slutt programvaren fra D til G.

Figur 5 presenterer sekvensdiagram som inneholder melding-ene som er nødvendige for å utføre distribusjonen beskrevet tekstuelt ovenfor. I figuren vises OMC-en og nettenhe-tene som tar del i denne distribusjonen helt øverst. En "TELNET"-melding betyr fjerninnlogging fra OMC-en til en nettenhet. En "FTP: PUT SWP"-melding betyr at en FTP-klient startes lokalt og at PUT-kommandoen benyttes for å overføre SW-pakken (SWP) til den fjerntliggende lokasjon.

En fordel med den foreliggende oppfinnelse er at den vil optimalisere overføringen av programvare til en gruppe nettenheter. Dette vil gjøre operatøren i stand til å distribuere programvare til et stort antall nettenheter med redusert båndbreddeforbruk i forhold til nåværende løsning. Effekten av dette er at mer kunderelatert trafikk kan strømme gjennom nettet også i løpet av vedlikeholdspe-rioder, det vil si mindre båndbredde trenger å bli allo-kert for administrasjonstrafikk.

Gitt eksemplet i figur 1, hvor nåværende løsning er vist gjennom fylte sirkler og den optimaliserte fremgangsmåte er vist gjennom tomme sirkler. Dette eksemplet demonstre-rer en 75 prosent reduksjon i båndbreddeforbruk. Mengden spart båndbredde ved å bruke metoden er selvfølgelig svært avhengig av antall overlappende transmisjonsveier. I et typisk telekommunikasjonsnett vil imidlertid antall overlappende transmisjonsveier være svært høyt, for eksempel har en GSM-basestasjonskontroller (BSC) mer en hundre direkte koblede radiobasestasjoner (rbs). Selv om BSC-en ikke skal ha samme programvare som RBS-ene, kan den allikevel være inkludert i distribusjonslisten for en maksimal utnyttelse av fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Siden båndbreddekravene er redusert vil operatøren også være i stand til å distribuere programvare til flere nettenheter samtidig. Når programvare distribueres til et stort antall nettenheter per i dag, må det gjøres i det minste delvis sekvensielt. Dette på grunn av at parallell distribusjon til alle enheter forårsaker en for stor belastning på administrasjonsnettet.

En annen fordel ved den foreliggende oppfinnelse er at tidsforbruket for hele operasjonen vil bli mye mindre siden filoverføringen ikke gjennomføres direkte fra OMC-en til hver enhet. Isteden settes filoverføringssesjoner mellom nabonoder i nettet. Fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse vil automatisk distribuere programvaren i sekvensiell rekkefølge, eller, i tilfelle med ikke overlappende transmisjonsveier, også i parallell. For operatøren vil distribusjonen imidlertid fremstå som parallell til alle noder inkludert distribusjonslisten.

Den foreliggende oppfinnelse er ment til bruk for programvaredistribusjon til nettenheter som kan ses på som spesi-aldatamaskiner til bruk i kommunikasjonsnett. Det er imidlertid ingenting som hindrer den fra å kunne bli benyttet for programvaredistribusjon i generelle datamaskiner. Nettelementene som realiserer applikasjonsfunksjoner som "unified messaging" i neste generasjonsnett vil være generelle datamaskiner. I tillegg kan man tenke seg at selv brukerterminalene i fremtidige telekommunikasjonsnett som MS-er i UMTS vil ha programvareoppgraderinger automatisk utført fra nettet. Dette kan med fordel gjennomføres ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse.

Følgelig kan andre implementasjoner enn de som er beskrevet her benyttes uten at man fjerner seg fra oppfinnelsens område som definert i de påfølgende krav.

Forkortelser

FTP File Transfer Protocol

ISP Internet Service Provider

O&M Operation and Maintenance

OMC Operation and Maintenance Center

OSPD Overlapping Shortest Path Distribution OSPF Open Shortest Path First

SW Software

SW SW Package

Referanser

[lj E. W. Dijkstra. "A note on two problems in connection with graphs." Numerische Mathematik, 1-269-271, 1959

[2] T. H. Cormen, C. E. Leiserson, R. L. Rivest. "Intro-duction to Algorithms." The MIT Press, 1989

[3] J. Postei, J. K. Reynolds. RFC0959 File Transfer Protocol, Updated by RFC2228 and RFC2640, October 1985

[4] J. Moy. RFC2328 OSPF Version 2, April 1998

[5] S. Deering. RFC1256 ICMP Router Discovery Messages, September 1991

Claims (10)

1. Fremgangsmåte i et kommunikasjonsnett med et sett med noder til hvilket programvare skal distribueres fra en distribusjonsnode, hvilken fremgangsmåte omfatter trinnene: - å motta en distribusjonsliste med noder som i det minste inkluderer nevnte sett med noder, - å generere, på bakgrunn av kunnskap om struktur av og belastning i kommunikasjonsnettet, et distribusjonsdiagram som inneholder nodene i distribusjonslisten sammen med distribusjonsnoden separert med logiske kommunikasjonslinker mellom nabonoder, hvori hver av nevnte kommunikasjonslinker er tildelt en kostnadsverdi som til-svarer kostnaden som er tilknyttet datatransmisjonen over de respektive logiske kommunikasjonslinker, - å kalkulere og lagre de korteste transmisjonsveier, i forhold til nevnte kostnader, i distribusjonsdiagrammet fra distribusjonsnoden til henholdsvis hver node i distribusjonslisten, karakterisert ved de følgende trinn: - å identifisere overlappende transmisjonsveier blant de lagrede transmisjonsveier, hvori overlappende transmisjonsveier er definert som transmisjonsveier som har en felles transmisjonsvei fra distribusjonsnoden opp til en bestemt node i distribusjonslisten, og deretter plassere de lagrede transmisjonsveier i grupper med overlappende transmisj onsveier, - å rangere transmisjonsveiene i hver gruppe i forhold til antall noder i hver transmisjonsvei, hvori transmisjonsveien som har det laveste antall noder i en gruppe plasseres først i den gruppen, og transmisjonsveien som har det høyeste antall noder i en gruppe plasseres sist i den gruppen, - for hver gruppe, å utføre distribusjon av programvare fra distribusjonsnoden til hver node i den respektive gruppe ved hjelp av følgende trinn: a) å fjerntinnlogge til nevnte første node fra distribusjonsnoden ved hjelp av en TELNET-protokoll eller tilsvarende når nevnte første node ikke er distribusjonsnoden, b) å laste programvaren fra den første til den andre node i hver transmisjonsvei i gruppen, ved å starte med den første transmisjonsveien og suksessivt fortsette til den siste node, hvori lasting mellom de samme to noder ikke finner sted mer enn en gang, c) å fjerne den første node i hver transmisjonsvei i gruppen slik at den andre node (hvis det finnes en andre node) blir den første node, den tredje node (hvis det finnes en tredje node) blir en andre no-de og så videre, d) å fjerne transmisjonsveiene som bare har en node igjen, e) hvis ingen transmisjonsvei er igjen i gruppen, å avslutte distribusjonen av programvaren for denne gruppen, hvis ikke repetere trinnene a) - e).

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at distribusjonen av programvare i to eller flere av nevnte grupper gjennomfø-res parallelt.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at nevnte lasting mellom den første og den andre node gjennomføres parallelt for to eller flere transmisjonsveier innenfor samme gruppe hvis nevnte to eller flere transmisjonsveier har det samme antall noder.

4. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav karakterisert ved at kostnadsverdien for en logisk link er definert som båndbredden til den logiske link ganger forsinkelsen i den logiske link.

5. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at trinnet med å generere distribusjonsdiagrammet utføres ved hjelp av "traceroute "-funksjonen i et UNIX-system hvorved alle mellomliggende noder mellom noder i distribusjonslisten inkludert distribusjonsnoden fjernes uten at kostnadsverdien påvir-kes .

6. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at trinnet med å beregne og lagre den korteste transmisjonsvei gjennomføres ved hjelp av Dijkstra's algoritme.

7. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte lasting av programvare gjennomføres ved å benytte FTP.

8. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte kommunikasjonsnett er et IP-nett.

9. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte distribusjonsnode er en OMC-node.

10. Fremgangsmåte i henhold til krav 9, karakterisert ved kommunikasjonsnettet er et mobilt telefonnett, og at settet med noder omfatter kontrollnoder og/eller supportnoder og/eller mobilstasjo-ner.