RU2678470C1 - Data blocks in the switched network multi-routing method - Google Patents

Data blocks in the switched network multi-routing method Download PDF

Info

Publication number
RU2678470C1
RU2678470C1 RU2018117573A RU2018117573A RU2678470C1 RU 2678470 C1 RU2678470 C1 RU 2678470C1 RU 2018117573 A RU2018117573 A RU 2018117573A RU 2018117573 A RU2018117573 A RU 2018117573A RU 2678470 C1 RU2678470 C1 RU 2678470C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
network
data
nodes
routing
route
Prior art date
Application number
RU2018117573A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Николаевич Куделя
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Центр инноваций ИСТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Центр инноваций ИСТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Центр инноваций ИСТ"
Priority to RU2018117573A priority Critical patent/RU2678470C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2678470C1 publication Critical patent/RU2678470C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/12Shortest path evaluation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/24Multipath
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/44Distributed routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/54Organization of routing tables

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

FIELD: data processing.SUBSTANCE: invention relates to the field of telecommunications, in particular to the data routing methods, and can be used in existing and emerging networks with data blocks switching to provide traffic engineering and the single data stream segments parallel delivery. Data blocks in the switched network multi-routing method is implemented by means of the switched network node software, including the data blocks preparation module, the data blocks transmission module, the multi-routing module. Method comprises the following steps: executing the several shortest routes on the network connectivity graphs searching algorithm for the multi-routing tables formation at the network's boundary nodes; stream segments distribution along several routes in the route subsystem; setting the route in the data block header field in the form of the network addresses chain or the subscribers and nodes network addresses identifiers; data block switching implementation in accordance with the network addresses or identifiers chain in the data block header field on one of the switching tables at intermediate nodes; the data stream collection in the boundary nodes.EFFECT: technical result consists in reduction in the time of data streams in the network bringing.3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электросвязи, а именно, к способам маршрутизации данных, и может быть использовано в существующих и создаваемых сетях с коммутацией блоков данных (сообщений, пакетов, ячеек, сегментов потока данных и т.д.) для обеспечения инжиниринга трафика (Traffic Engineering, TE) и параллельной доставки сегментов одного потока данных по разным маршрутам с целью сокращения времени доведения потоков в сети.The invention relates to telecommunications, and in particular, to data routing methods, and can be used in existing and emerging networks with switching data blocks (messages, packets, cells, segments of the data stream, etc.) to provide traffic engineering (Traffic Engineering, TE) and parallel delivery of segments of the same data stream along different routes in order to reduce the time to bring the streams to the network.

В настоящее время имеется ряд общеизвестных протоколов маршрутизации – RIP (Routing Information Protocol), IGRP (Interior Gateway Routing Protocol), EIGRP (Extended IGRP), IS-IS (Intermediate System – to– Intermediate System), OSPF (Open Shortest Path First), PNNI (Private Network – to – Network Interface) и др. Перечисленные протоколы, в основу которых положены решения задачи поиска «кратчайшего пути», реализуют преимущественно одношаговую, однопутевую стратегию маршрутизации. При одношаговой маршрутизации каждый маршрутизатор ответственен за выбор только одного шага маршрута (до следующего маршрутизатора), а окончательный маршрут складывается в результате работы всех маршрутизаторов.Currently, there are a number of well-known routing protocols - RIP (Routing Information Protocol), IGRP (Interior Gateway Routing Protocol), EIGRP (Extended IGRP), IS-IS (Intermediate System - to– Intermediate System), OSPF (Open Shortest Path First) , PNNI (Private Network - to - Network Interface), etc. The listed protocols, which are based on the solutions of the "shortest path" search problem, implement mainly a one-step, one-way routing strategy. In one-step routing, each router is responsible for choosing only one step of the route (to the next router), and the final route is the result of all routers.

В ряде протоколов маршрутизации из вышеперечисленных предусмотрена балансировка нагрузки, предполагающая многопутевую маршрутизацию передаваемых данных. Известен, например, способ многопутевой маршрутизации с использованием расщепления потока трафика данных (патент RU №2636665, МПК H04W 40/02, H04L 12/803, опубл. 27.11.2017), заключающийся в том, что принимают промежуточной системой потоки трафика данных от оконечной системы отправителя, каждый поток трафика данных представлен в виде протокольных блоков данных или байтов, расщепляют в промежуточной системе каждый поток трафика данных на два или более субпотоков трафика данных, каждый субпоток трафика данных представлен в виде протокольных блоков данных или байтов соответствующего потока трафика данных, маршрутизируют протокольные блоки данных или байты каждого субпотока трафика данных по двум или более надежным маршрутам в промежуточной системе, рекомбинируют в промежуточной системе каждый поток трафика данных, состоящий из двух или более субпотоков трафика данных, передают от промежуточной системы потоки трафика данных в оконечную систему получателя. Вычисляют два или более надежных маршрута в сети связи, при этом используют композицию алгоритмов Дейкстры, построение усеченного дерева событий в ширину и метод объединения простых цепей с учетом эффекта поглощения, заполняют таблицы маршрутизации для двух или более надежных маршрутов сети связи в порядке уменьшения их надежности, формируют вектор величин расщепления потока трафика данных на два или более субпотоков трафика данных с учетом вычисленных надежных маршрутов сети связи, пропускной способности каналов связи, загрузки каналов связи.A number of routing protocols out of the above provide load balancing, which assumes multi-path routing of transmitted data. There is, for example, a multi-path routing method using splitting a data traffic stream (patent RU No. 2636665, IPC H04W 40/02, H04L 12/803, publ. 11/27/2017), which consists in the fact that the intermediate system receives data traffic flows from the terminal sender systems, each data traffic stream is represented as protocol data units or bytes, in the intermediate system, each data traffic stream is split into two or more data traffic substreams, each data traffic substream is represented as protocol data blocks or and bytes of the corresponding data traffic stream, route protocol data units or bytes of each data traffic substream along two or more reliable routes in the intermediate system, recombine each data traffic stream consisting of two or more data traffic substreams in the intermediate system, and the streams are transmitted from the intermediate system data traffic to the destination terminal system. Two or more reliable routes in the communication network are calculated, using a combination of Dijkstra's algorithms, constructing a truncated tree of events wide and a method for combining simple chains taking into account the absorption effect, filling out routing tables for two or more reliable routes of the communication network in order to reduce their reliability, form a vector of values of splitting the data traffic stream into two or more substreams of data traffic, taking into account the calculated reliable routes of the communication network, the throughput of communication channels, download channel communication fishing.

Недостатки подобных способов маршрутизации следующие. Из найденного пути в таблице маршрутизации запоминается только следующий IP-адрес ближайшего маршрутизатора (одношаговая маршрутизация), а остальные промежуточные адреса отбрасываются. Каждый маршрутизатор в IP-сетях принимает решение только об одном шаге маршрута. В конечном итоге все потоки сходятся на более «лучшем» ресурсе. Кроме того, организация параллельной доставки сегментов одного потока по разным маршрутам невозможна.The disadvantages of such routing methods are as follows. From the found path in the routing table, only the next IP address of the nearest router (one-step routing) is remembered, and the remaining intermediate addresses are discarded. Each router in IP networks decides on only one step of the route. Ultimately, all threads converge on a more “better” resource. In addition, the organization of parallel delivery of segments of the same stream on different routes is impossible.

Многошаговые способы маршрутизации – это маршрутизация от источника. В соответствии с этим способом узел (маршрутизатор, коммутатор, сервер и т.д.) абонента-отправителя задает полный маршрут следования блока данных через все промежуточные узлы. Самой известной реализацией многошаговой маршрутизации является протокол MPLS (Multi-Protocol Label Switching – многопротокольная коммутация на основе использования меток). Кроме того, известен, например, способ многошаговой маршрутизации из заявки № 2016127806 от 19.01.2015 (МПК H04L 12/28 (2006.01), H04L 29/06 (2006.01)), последнее изменение статуса: 20.12.2017, заключающийся в том, что способ содержит этапы, на которых принимают, на граничном узле в домене, пакет данных по междоменному пути, причем к пакету данных присоединен заголовок пакета, несущий список переходов на маршруте от источника, причем список переходов на маршруте от источника указывает идентификатор пути отрезка внутридоменного пути без указания отдельных переходов вдоль отрезка внутридоменного пути, и причем отрезок внутридоменного пути является участком междоменного пути, который проходит через данный домен; идентифицируют, на граничном узле, список переходов, связанный с идентификатором пути, причем список переходов указывает последовательность переходов вдоль отрезка внутридоменного пути; заменяют в заголовке пакета идентификатор пути упомянутым списком переходов; и ретранслируют пакет данных на следующий переход отрезка внутридоменного пути в соответствии с упомянутым списком переходов.Multistep routing methods are source routing. In accordance with this method, the node (router, switch, server, etc.) of the sending subscriber sets the complete route of the data block through all intermediate nodes. The most famous implementation of multi-step routing is the MPLS protocol (Multi-Protocol Label Switching - multi-protocol switching based on the use of labels). In addition, it is known, for example, a multi-step routing method from application No. 2016127806 dated 01/19/2015 (IPC H04L 12/28 (2006.01), H04L 29/06 (2006.01)), the last change in status: 12/20/2017, namely, that the method comprises the steps of receiving, at a boundary node in a domain, a data packet along an interdomain path, the packet header having a list of jumps on the route from the source attached to the data packet, the list of jumps on the route from the source indicating the identifier of the path segment of the intra-domain path without indications of individual transitions along about intradomain cutting path, and wherein the segment is a portion intradomain path interdomain path that passes through the active domain; identify, at the boundary node, a transition list associated with the path identifier, the transition list indicating a sequence of transitions along a segment of the intra-domain path; replace the path identifier in the packet header with the transition list; and relay the data packet to the next transition of the segment of the intra-domain path in accordance with the list of transitions.

В рамках технологии MPLS предусмотрена процедура инжиниринга трафика, предполагающая многопутевую маршрутизацию передаваемых данных. Под Traffic Engineering понимаются методы и механизмы, которые позволяют достичь сбалансированной загрузки всех ресурсов сети путем рационального выбора набора маршрутов прохождения трафика через сеть. Реализацией такого механизма является протокол MPLS TE (документ RFC 2702 «Requirement for Traffic Engineering Over MPLS). Для того, чтобы пакеты продвигались не с помощью таблиц маршрутизации, а с помощью таблиц коммутации, используется технология продвижения пакетов по меткам – MPLS.As part of the MPLS technology, a traffic engineering procedure is envisaged, which assumes multi-path routing of transmitted data. Traffic Engineering refers to methods and mechanisms that allow achieving a balanced load of all network resources by rational selection of a set of routes for traffic flow through the network. An implementation of this mechanism is the MPLS TE protocol (RFC 2702, Requirement for Traffic Engineering Over MPLS). In order to ensure that packets are not promoted using routing tables, but using switching tables, MPLS is used to promote packets by labels.

MPLS TE сложен в осуществлении, так как на практике необходимо построение транспортной сети на базе технологии MPLS и разворачивание стека дополнительных расширяющих протоколов, что делает данную технологию доступной только для операторов связи и крупных корпораций, а для построения плана распределения нагрузки часто используются данные, имеющие статистическую природу и не отражающие возможные непредвиденные изменения трафика. Кроме того, к недостаткам можно отнести плохую масштабируемость решений MPLS TE, обусловленную квадратичной скоростью роста количества виртуальных туннелей в полносвязной топологии единой транспортной сети. Известно, что выбор путей для туннелей под каждый поток обычно осуществляется по очереди методом «кратчайшего пути». При этом администратор определяет очередность выбора только на основе своей интуиции. Резервный туннель формируется в самом начале и его качество зависит от администратора, и на практике обладает более низким качеством, так как он рассматривается как временное решение. Кроме того, не исключена вероятность того, что резервный туннель может проходить через вышедшее из строя оборудование основного туннеля. Для того чтобы обеспечить параметры качества обслуживания (Quality of Service, QoS) для разных видов трафика, поставщик услуг для каждого класса эквивалентности пересылки устанавливает в сети отдельную систему туннелей. Это порождает противоречивость технологии MPLS TE. С одной стороны, целевая функция TE повышение коэффициента использования оборудования и сети в целом, а с другой - для чувствительного к задержкам трафика требуется выполнить резервирование таким образом, чтобы максимальный коэффициент использования ресурсов туннеля находился в диапазоне 0,2-0,3 - иначе задержки и их вариации, потери пакетов выйдут за допустимые пределы.MPLS TE is difficult to implement, since in practice it is necessary to build a transport network based on MPLS technology and deploy a stack of additional extension protocols, which makes this technology available only to telecom operators and large corporations, and statistical data is often used to build a load balancing plan nature and not reflecting possible unexpected traffic changes. In addition, the poor scalability of MPLS TE solutions due to the quadratic growth rate of the number of virtual tunnels in the fully connected topology of a single transport network can be attributed to disadvantages. It is known that the choice of paths for tunnels for each stream is usually carried out in turn by the "shortest path" method. In this case, the administrator determines the order of choice only on the basis of his intuition. A backup tunnel is formed at the very beginning and its quality depends on the administrator, and in practice has a lower quality, since it is considered as a temporary solution. In addition, it is possible that the standby tunnel can pass through the failed equipment of the main tunnel. In order to provide Quality of Service (QoS) parameters for different types of traffic, the service provider for each class of forwarding equivalence establishes a separate tunnel system in the network. This creates inconsistency in MPLS TE technology. On the one hand, the objective function TE is to increase the utilization rate of equipment and the network as a whole, and on the other hand, for traffic sensitive to delays, it is necessary to make a reservation so that the maximum utilization rate of tunnel resources is in the range of 0.2-0.3 - otherwise delays and their variations, packet loss will go beyond acceptable limits.

Таким образом, специфика существующих способов многомаршрутной доставки заключается в том, что пути выбираются только с целью соблюдения баланса загрузки сети и не используются, в силу заложенных возможностей, для повышения качества доставки данных, например, для параллельной доставки сегмента одного потока для сокращения времени доведения всего потока.Thus, the specificity of the existing methods of multi-route delivery is that the paths are selected only in order to maintain the network load balance and are not used, due to the inherent capabilities, to improve the quality of data delivery, for example, for parallel delivery of a single stream segment to reduce the time for bringing everything flow.

Задачей изобретения является повышение эффективности распределения потоков в сети с коммутацией блоков данных, а именно, повышение коэффициента использования оборудования и производительности сети в целом, повышение устойчивости функционирования сети с коммутацией блоков данных к воздействию компьютерных атак, сокращение времени доведения потоков данных.The objective of the invention is to increase the efficiency of the distribution of flows in a network with switching data blocks, namely, increasing the utilization of equipment and network performance in general, increasing the stability of the functioning of a network with switching data blocks to the effects of computer attacks, reducing the time to bring data streams.

Технический результат изобретения заключается в поддержании автоматического установления маршрутных подсистем, состоящих из избыточного (более одного) количества явно заданных маршрутов между взаимодействующим оборудованием (узлами) сети и многошаговую маршрутизацию блоков данных, составляющих поток, с использованием нескольких или всех маршрутов из состава подсистемы.The technical result of the invention is to maintain the automatic establishment of route subsystems, consisting of an excess (more than one) of the number of explicitly specified routes between the interacting equipment (nodes) of the network and multi-step routing of the data blocks that make up the stream using several or all routes from the subsystem.

Задача решается, а технический результат достигается способом мультимаршрутизации блоков данных в коммутируемой сети, реализуемым посредством программного обеспечения узла коммутируемой сети, включающего модуль подготовки блоков данных граничного узла абонента-отправителя, граничного узла абонента-получателя и промежуточного узла, модуль передачи блоков данных граничного узла абонента-отправителя, граничного узла абонента-получателя и промежуточного узла, модуль мультимаршрутизации, устанавливаемый на граничных узлах, обеспечивающий построение одного или нескольких графов связности сети на основе приема информации состояния узлов, при этом способ включает этапы исполнения алгоритма поиска нескольких явно заданных кратчайших маршрутов на графах связности сети для формирования таблиц мультимаршрутизации в граничных узлах сети, распределения сегментов потока по нескольким маршрутам в маршрутной подсистеме, задания маршрута в поле заголовка блока данных в виде цепочки сетевых адресов или идентификаторов сетевых адресов абонентов и узлов, осуществления коммутации блока данных в соответствии с цепочкой сетевых адресов или идентификаторов в поле заголовка блока данных по одной из таблиц коммутации в промежуточных узлах, а также сбор потока данных в граничных узлах, причем таблица мультимаршрутизации ведётся под каждый граф связности и состоит из перечня маршрутных подсистем между граничным узлом абонента-отправителя и другими граничными узлами, списка нескольких кратчайших маршрутов для каждой маршрутной подсистемы с полным перечнем сетевых адресов абонентов и узлов из состава маршрута, списка соответствия идентификаторов сетевым адресам и хранится в каждом граничном узле, а таблица коммутации, содержащая перечень сетевых адресов и перечень их идентификаторов, хранится для каждого графа связности в промежуточных узлах. Согласно изобретению:The problem is solved, and the technical result is achieved by the method of multi-routing data blocks in a switched network, implemented by means of the software of the switched network node, including the module for preparing data blocks of the sending subscriber node, the receiving subscriber boundary node and the intermediate node, the data block transmitting unit the sender, the boundary node of the recipient subscriber and the intermediate node, the multi-routing module installed on the boundary nodes, providing the construction of one or more graphs of network connectivity based on receiving node state information, the method comprising the steps of executing an algorithm for searching for several explicitly given shortest routes on network connectivity graphs to form multi-routing tables in the network boundary nodes, distributing stream segments along several routes in the route subsystem , setting the route in the header field of the data block in the form of a chain of network addresses or identifiers of network addresses of subscribers and nodes, communicating data block in accordance with the chain of network addresses or identifiers in the header field of the data block for one of the switching tables in the intermediate nodes, as well as the collection of the data stream in the boundary nodes, and the multi-routing table is carried out for each connectivity graph and consists of a list of route subsystems between the boundary node of the sending subscriber and other boundary nodes, a list of several shortest routes for each route subsystem with a complete list of network addresses of subscribers and nodes from the route, with the correspondence list of identifiers to network addresses is stored in each boundary node, and the switching table containing a list of network addresses and a list of their identifiers is stored for each connectivity graph in intermediate nodes. According to the invention:

- количество таблиц коммутации и таблиц мультимаршрутизации определяется количеством графов связности сети;- the number of switching tables and multi-routing tables is determined by the number of network connectivity graphs;

- вводят узлы, рассматриваемые как внешний элемент вычисления нескольких явно заданных кратчайших маршрутов на графах. - introduce nodes, considered as an external element of the calculation of several explicitly given shortest routes on the graphs.

Технический результат достигается за счёт:The technical result is achieved due to:

– отказа от маршрутизации по «кратчайшему пути» и переходу к мультимаршрутизации по нескольким кратчайшим маршрутам – формирование маршрутных подсистем;- rejection of “shortest path” routing and the transition to multi-routing along several shortest routes — the formation of route subsystems;

– задания явных маршрутов следования блока данных в заголовке блока данных с помощью цепочки сетевых адресов или идентификаторов сетевых адресов; - setting explicit routes for the data block in the header of the data block using a chain of network addresses or network address identifiers;

– распределения потоков по нескольким маршрутам в рамках маршрутной подсистемы;- distribution of flows along several routes within the route subsystem;

– формирования нескольких таблиц коммутации в промежуточных узлах сети с коммутацией блоков данных, каждая таблица коммутации имеет свой идентификатор.- the formation of several switching tables in the intermediate nodes of the network with switching data blocks, each switching table has its own identifier.

Заявителем не обнаружено технических решений, имеющих совокупность существенных признаков, неочевидно ведущих к указанному техническому результату. Что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «изобретательский уровень». Изобретательский шаг усматривается в следующем:The applicant has not found technical solutions having a combination of essential features that are not obvious leading to the specified technical result. That allows us to conclude that the invention meets the criterion of "inventive step". An inventive step is seen in the following:

– мультимаршрутизация по нескольким кратчайшим маршрутам позволяет повысить коэффициент использования оборудования и повысить производительность сети в целом, а также осуществлять параллельную доставку сегментов потока блоков данных для сокращения времени доведения всего потока;- multi-routing along several shortest routes allows to increase the utilization rate of equipment and increase the network performance as a whole, as well as carry out parallel delivery of segments of a stream of data blocks to reduce the time to bring the entire stream;

– задание явных маршрутов следования блока данных в заголовке блока данных с помощью идентификаторов сетевых адресов позволяет повысить устойчивость функционирования сети с коммутацией блоков данных при воздействии компьютерных атак;- setting explicit routes for the data block in the header of the data block using network address identifiers can improve the stability of the network with the switching of data blocks under the influence of computer attacks;

– формирование нескольких таблиц коммутации в промежуточных узлах сети с коммутацией блоков данных со своим идентификатором позволяет формировать на ресурсах одной сети подсети с различными характеристиками, в том числе и виртуальные сети.- the formation of several switching tables in the intermediate nodes of the network with switching data blocks with its identifier allows you to create subnets with different characteristics on the resources of one network, including virtual networks.

Сущность изобретения поясняется рисунками:The invention is illustrated by drawings:

На фиг.1 показан формат заголовка IP-пакета (блока данных) версии 4;Figure 1 shows the header format of the IP packet (data block) version 4;

На фиг.2 показано взаимодействие узлов в коммутируемой сети;Figure 2 shows the interaction of nodes in a switched network;

На фиг.3 показана гистограмма эффективности противодействия компьютерным атакам.Figure 3 shows a histogram of the effectiveness of countering computer attacks.

Способ мультимаршрутизации блоков данных в коммутируемой сети осуществляют посредством программного обеспечения маршрутизатора следующим образом.The method of multi-routing data blocks in a switched network is carried out using the router software as follows.

1. Посредством модуля подготовки блока данных в граничном узле абонента отправителя данных

Figure 00000001
формируют из данных пользователя поле «данных» блока данных и заголовок блока данных (например, заголовок IP-пакета, фиг.1). Выбирают по предопределенным правилам распределения потоков (например, по правилам параллельной доставки сегментов потока по разным маршрутам (фиг.2) или по правилам ремаршрутизации – правилам переключения на резервный маршрут) несколько маршрутов из
Figure 00000002
в граничный узел абонента получателя данных
Figure 00000003
, объединенные в маршрутную подсистему
Figure 00000004
. Вносятся в заголовок, как стандартные данные, такие как «адрес источника»
Figure 00000005
, «идентификатор блока данных», который используют для распознавания блоков данных, образовавшихся путем фрагментации потока данных на сегменты, и т.д., а в поле «адрес назначения» ставится сетевой адрес первого промежуточного узла на маршруте. В поле «параметры» заголовка блока данных вносится список идентификаторов сетевых адресов узлов, через которые проходит маршрут, а также, в соответствии с выбранным вариантом структуры сети из заранее определенных, идентификатор таблиц коммутации в промежуточных узлах. Поле «параметры» заголовка IP-пакета предназначено, в том числе, и для этих целей. Идентификаторы таблиц коммутации едины для каждого варианта структуры сети (фрагмента сети). В предлагаемом способе формируется несколько таблиц коммутации в промежуточных узлах. Ведение таких таблиц позволяет сформировать на ресурсах одной сети с коммутацией блоков данных нескольких подсетей с различными характеристиками. Например, некоторые виды трафика ни в коем случае не должны идти через радиорелейные линии - проблемы с синхронизацией. Или трафик широкополосного радиодоступа нельзя пускать через линии какого-то оператора связи по экономическим соображениям. В промежуточном узле производится коммутация пакетов. Получив блок данных, в промежуточном узле анализируется поле «адрес назначения», если адрес не соответствует сетевому адресу промежуточного узла, блок данных сбрасывается. В противном случае, анализируется поле «параметры» заголовка блока данных. В поле «параметры» выбирается идентификатор таблицы коммутации, а в таблице коммутации по идентификатору адреса следующего узла его сетевой адрес и прописывается в поле «адрес назначения». При несовпадении каких-либо идентификаторов блок данных сбрасывается. В поле «адрес источника» проставляется свой сетевой адрес. Каждый промежуточный узел осуществляет аналогичные действия. В граничном узле
Figure 00000006
получателя производятся стандартные операции обработки заголовка и поля «данных» блока данных для предоставления данных абоненту-получателю.1. By means of the data block preparation module in the boundary node of the subscriber of the data sender
Figure 00000001
form from the user data the “data” field of the data block and the header of the data block (for example, the header of the IP packet, Fig. 1). Select according to predefined rules for the distribution of flows (for example, according to the rules for the parallel delivery of stream segments along different routes (Fig. 2) or according to the rules of rerouting - the rules for switching to the backup route) several routes from
Figure 00000002
to the boundary node of the subscriber of the data recipient
Figure 00000003
combined into a route subsystem
Figure 00000004
. Entered in the header as standard data, such as “source address”
Figure 00000005
, “Data block identifier”, which is used to recognize data blocks formed by fragmenting the data stream into segments, etc., and the network address of the first intermediate node on the route is set in the “destination address” field. In the “parameters” field of the data block header, a list of identifiers of the network addresses of the nodes through which the route passes is entered, as well as, in accordance with the selected option of the network structure from predefined ones, the identifier of the switching tables in the intermediate nodes. The “parameters” field of the IP packet header is intended, among other things, for these purposes. The identifiers of the switching tables are the same for each variant of the network structure (network fragment). In the proposed method, several switching tables are formed in the intermediate nodes. Keeping such tables allows you to create several subnets with different characteristics on the resources of one network with switching data blocks. For example, some types of traffic should in no case go through radio relay lines - problems with synchronization. Or broadband radio access traffic should not be allowed through the lines of any telecom operator for economic reasons. In the intermediate node, packet switching is performed. Having received the data block, the “destination address” field is analyzed in the intermediate node; if the address does not match the network address of the intermediate node, the data block is reset. Otherwise, the “parameters” field of the data block header is analyzed. In the “parameters” field, the identifier of the switching table is selected, and in the switching table, by the identifier of the address of the next node, its network address is written in the “destination address” field. If any identifiers do not match, the data block is reset. In the field "source address" is set your network address. Each intermediate node performs similar actions. In the boundary node
Figure 00000006
the receiver performs standard operations of processing the header and the data field of the data block to provide data to the subscriber-recipient.

2. Модуль маршрутизации на основе информации о состоянии сети вырабатывает маршрутные подсистемы для каждой пары граничных узлов

Figure 00000007
и
Figure 00000008
. Маршрутная подсистема представляет собой совокупность явно заданных маршрутов. Постановка задачи выработки маршрутов в маршрутной подсистеме следующая. Пусть сеть с коммутацией блоков данных задана графом
Figure 00000009
с двумя выделенными (граничными) непересекающимися узлами
Figure 00000010
, вес
Figure 00000011
каждого ребра
Figure 00000012
и положительные целые числа
Figure 00000013
и
Figure 00000014
. Требуется найти
Figure 00000015
явно заданных простых маршрутов (список, включающий
Figure 00000016
и все промежуточные узлы между ними) от
Figure 00000017
до
Figure 00000018
, веса которых не превосходят
Figure 00000019
. Простой маршрут – маршрут без петель. Каждому элементу списка сетевых адресов узлов, через которые проходит маршрут, присваивается идентификатор. Формируется таблица мультимаршрутизации (маршрутных подсистем
Figure 00000004
). Таблица мультимаршрутизации содержит поля «список адресов узлов маршрута» и список идентификаторов узлов маршрута». Таблица мультимаршрутизации служит для ведения списка маршрутов в маршрутной подсистеме для каждой пары
Figure 00000020
. Идентификаторы сетевых адресов узлов едины для всех узлов сети (фрагментов сети). С заданной периодичностью и/или при выходе параметров сетевого оборудования за установленные пределы, корректируется таблица мультимаршрутизации.2. The routing module, based on information about the state of the network, generates route subsystems for each pair of boundary nodes
Figure 00000007
and
Figure 00000008
. The route subsystem is a collection of explicitly defined routes. The statement of the problem of generating routes in the route subsystem is as follows. Let a network with data block switching be given by a graph
Figure 00000009
with two selected (boundary) disjoint nodes
Figure 00000010
, the weight
Figure 00000011
each rib
Figure 00000012
and positive integers
Figure 00000013
and
Figure 00000014
. Required to find
Figure 00000015
explicitly defined simple routes (list including
Figure 00000016
and all intermediate nodes between them) from
Figure 00000017
before
Figure 00000018
whose weights do not exceed
Figure 00000019
. A simple route is a route without loops. Each element of the list of network addresses of the nodes through which the route passes is assigned an identifier. A table of multi-routing (route subsystems is formed
Figure 00000004
) The multi-routing table contains the fields “list of addresses of route nodes” and a list of identifiers of route nodes ”. The multi-routing table serves to maintain a list of routes in the route subsystem for each pair
Figure 00000020
. The identifiers of network addresses of nodes are the same for all nodes of the network (network fragments). With a given periodicity and / or when the network equipment parameters go beyond the set limits, the multi-routing table is adjusted.

3. Посредством модуля передачи данных проверяют контрольную сумму заголовка блока данных, определяют адрес (канального уровня) получателя и производят непосредственно отправку блока данных с учетом очередности, фрагментации, фильтрации и т. д.3. Using the data transmission module, the checksum of the header of the data block is checked, the address (link level) of the receiver is determined, and the data block is sent directly taking into account the sequence, fragmentation, filtering, etc.

Способ мультимаршрутизации может применяться для разработки алгоритмов маршрутизации:The multi-routing method can be used to develop routing algorithms:

- централизованных или децентрализованных;- centralized or decentralized;

- статических или динамических;- static or dynamic;

- одноуровневых или иерархических;- single-level or hierarchical;

- внутридоменных или междоменных;- intra-domain or cross-domain;

- одноадресных или групповых.- unicast or group.

Способ мультимаршрутизации может использоваться как для создания сетевого оборудования сети с коммутацией блоков данных, например, IP-сети с мультимаршрутизацией, так и создания наложенной маршрутизирующей сети. Наложенная сеть (или оверлей) в общем случае представляет собой некоторую логическую сеть, организованную поверх существующей инфраструктуры и являющуюся надстройкой над стандартными сетевыми протоколами. При этом способ решает несколько проблем сетей с коммутацией блоков данных:The multi-routing method can be used both to create network equipment of a network with switching data blocks, for example, an IP network with multi-routing, and to create an overlay routing network. An overlaid network (or overlay) in the general case is a logical network organized on top of the existing infrastructure and is an add-on over standard network protocols. In this case, the method solves several problems of networks with switching data blocks:

1. Ориентирован на улучшение характеристик доведения трафика:1. It is focused on improving the performance of bringing traffic:

- повышение вероятности доведения блоков данных;- increasing the likelihood of bringing data blocks;

- сокращение времени доведения потока данных за счет передачи сегментов этого потока разными маршрутами.- reducing the time to bring the data stream by transmitting segments of this stream by different routes.

2. Ориентирован на улучшение коэффициента использования:2. Focused on improving utilization:

- максимизация загрузки сетевого оборудования;- maximization of network equipment load;

- максимизация общей производительности сети с коммутацией блоков данных.- maximization of the overall network performance with switching data blocks.

Предлагаемый способ мультимаршрутизации был исследован на возможности распределения входящего в сеть потока по критерию среднего времени доставки пакета. В этом случае для исследований использовался следующая математическая модель.The proposed multi-routing method was investigated for the possibility of distributing a stream entering the network according to the criterion of the average packet delivery time. In this case, the following mathematical model was used for research.

Пусть в сети имеется несколько независимых маршрутов, по каждому из которых в единицу времени можно передать один пакет. Начальное состояние сети задается матрицей

Figure 00000021
, где
Figure 00000022
 – число пакетов на узле
Figure 00000023
, адресованных узлу
Figure 00000024
. Обозначим через
Figure 00000025
суммарное число пакетов в начальный момент времени
Figure 00000026
:Let the network have several independent routes, each of which can transmit one packet per unit of time. The initial state of the network is set by the matrix
Figure 00000021
where
Figure 00000022
- the number of packets on the node
Figure 00000023
addressed to the node
Figure 00000024
. Denote by
Figure 00000025
total number of packets at the initial time
Figure 00000026
:

Figure 00000027
.
Figure 00000027
.

Новые пакеты в сеть не поступают, время дискретно, No new packets arrive in the network, time is discrete,

Figure 00000028
Figure 00000028
. Назовем шагом распределения потоков назначение для каждого маршрута . We will call the assignment step for each route the distribution of flows.
Figure 00000029
Figure 00000029
, ,
Figure 00000030
Figure 00000030
, определенного пакета для доставки на данном интервале времени (, a specific package for delivery at a given time interval (
Figure 00000031
Figure 00000031
). По достижении конца маршрута пакет из сети выбывает. В данной модели нет приоритетных пакетов, а есть лишь счётчики числа пакетов ) Upon reaching the end of the route, the packet is dropped from the network. In this model there are no priority packets, but there are only counters of the number of packets
Figure 00000032
Figure 00000032
на узле  on the node
Figure 00000023
Figure 00000023
в момент времени  at time
Figure 00000033
Figure 00000033
, адресованных узлу addressed to the node
Figure 00000024
Figure 00000024
, ,
Figure 00000034
Figure 00000034
. Совокупность этих счётчиков . Totality of these counters
Figure 00000035
Figure 00000035
описывает состояние сети в момент  describes the state of the network at the time
Figure 00000036
Figure 00000036
..

Обозначим через

Figure 00000037
момент полного освобождения сети. Тогда критерием среднего времени доставки пакетов будетDenote by
Figure 00000037
the moment of complete release of the network. Then the criterion of the average packet delivery time will be

Figure 00000038
Figure 00000038

Проведенные исследования показали, что:Studies have shown that:

1. Обобщенная реализованная нагрузка (производительность) в сети оказывается выше, чем при использовании механизма MPLS TE (средний коэффициент использования сетевого оборудования

Figure 00000039
0,6).1. The total realized load (performance) in the network is higher than when using the MPLS TE mechanism (average utilization of network equipment
Figure 00000039
0.6).

2. Значение реализованной обобщенной нагрузки в сети оказывается выше реализованной нагрузки по любому отдельно взятому маршруту. Максимальное значение реализованной обобщенной нагрузки в любой момент времени в точности равно суммарному значению реализованной нагрузки по каждому маршруту, и её значение превышало значение реализованной обобщенной нагрузки более чем на 30% относительно механизма MPLS TE. При этом на среднем времени доставки пакетов это не отражается.2. The value of the realized generalized load on the network is higher than the realized load on any single route. The maximum value of the realized generalized load at any time is exactly equal to the total value of the realized load on each route, and its value exceeded the value of the realized generalized load by more than 30% relative to the MPLS TE mechanism. At the same time, this is not reflected in the average packet delivery time.

Распараллеливание передачи информации известно достаточно давно и в настоящее время активно используется распараллеливание передачи информации по различным каналам связи, в том числе и для сокращения времени доведения информации. В отличие от этого известного механизма, в предлагаемом способе распараллеливание потоков производится по сетевым маршрутам, данное решение использует естественную избыточность сети и является, безусловно, значительно дешевле. Эффективность распараллеливания потоков по нескольким сетевым маршрутам

Figure 00000040
определяется по формулеParallelization of information transfer has been known for a long time and at the present time, parallelization of information transfer through various communication channels is actively used, including to reduce the time of information delivery. In contrast to this known mechanism, in the proposed method, streaming is parallelized along network routes, this solution uses the natural redundancy of the network and is, of course, much cheaper. Efficiency of parallelization of flows on several network routes
Figure 00000040
determined by the formula

Figure 00000041
,
Figure 00000041
,

где

Figure 00000042
 - время затраченное на последовательную доставку потока данных одним маршрутом,
Figure 00000043
 – время затраченное на доставку того же потока данных по нескольким маршрутам.
Figure 00000042
зависит от характеристик каждого элемента этого маршрута, а
Figure 00000043
 – от характеристик самого медленного маршрута при делении потока по маршрутам, то естьWhere
Figure 00000042
- the time spent on sequential delivery of the data stream in one route,
Figure 00000043
- The time taken to deliver the same data stream over multiple routes.
Figure 00000042
depends on the characteristics of each element of this route, and
Figure 00000043
- from the characteristics of the slowest route when dividing the stream by routes, i.e.

Figure 00000044
,
Figure 00000045
.
Figure 00000044
,
Figure 00000045
.

Очевидно, что время доведения информации большого объема будет зависеть от количества используемых маршрутов и их характеристик производительности, но эффективность распараллеливания потоков 30% является минимальной в сколь либо разветвленной сети.Obviously, the time required to bring large amounts of information will depend on the number of routes used and their performance characteristics, but the efficiency of thread parallelization of 30% is minimal in any ramified network.

Операция записи в поле «параметры» заголовка блока данных списка идентификаторов сетевых адресов узлов, через которые проходит маршрут, и идентификаторов таблиц коммутации позволяет противостоять компьютерным атакам типа «отказ в обслуживании» и «навязывание ложной информации управления (адресной, маршрутной)».The record operation in the “parameters” field of the data block header of the list of identifiers of network addresses of nodes through which the route passes and switching table identifiers allows you to resist computer attacks such as “denial of service” and “imposing false control information (address, route)”.

Гистограмма (фиг.3) показывает, что для выбранной структуры сети при её штатном функционировании между

Figure 00000007
и
Figure 00000008
обеспечивается коэффициент связности выше требуемого. Воздействие компьютерной атаки на смежный узел с граничным узлом (критический узел) при штатной высокой эффективности выполнения процессов обмена данными снижает коэффициент связности в IP-сети до 0,9988 (что уже ниже технической нормы), а в сети с мультимаршрутизацией – до 0,999932. При воздействии на два узла смежных с граничным узлом, IP-сеть полностью деградирует. Сеть с мультимаршрутизацией сохранит 43% от возможных маршрутов доставки данных даже при воздействии на три узла смежных с граничным узлом.The histogram (figure 3) shows that for the selected network structure with its normal functioning between
Figure 00000007
and
Figure 00000008
a connectivity coefficient above the required value is provided. The impact of a computer attack on an adjacent node with a boundary node (critical node) with regular high-performance data exchange processes reduces the connectivity coefficient in an IP network to 0.9988 (which is already below the technical norm), and in a network with multi-routing to 0.999932 . When exposed to two nodes adjacent to the boundary node, the IP network is completely degraded. A network with multi-routing will save 43% of the possible data delivery routes, even if three nodes adjacent to the boundary node are exposed.

Таким образом, в отличие от существующих способов маршрутизации, способ мультимаршрутизации одновременно распределяет сегменты по нескольким маршрутам, тем самым осуществляя сокращение времени доведения потоков данных, так же при этом осуществляется и инжиниринг трафика – повышая коэффициент использования всех устройств сети. Применение идентификаторов адресов в цепочках адресов узлов, в отличие от маршрутизации от источника, призвано обеспечить противодействие компьютерным атакам.Thus, unlike the existing routing methods, the multi-routing method simultaneously distributes segments along several routes, thereby reducing the time it takes to stream data streams, and traffic engineering is also carried out - increasing the utilization rate of all network devices. The use of address identifiers in host address chains, in contrast to source routing, is designed to counter computer attacks.

Пример конкретного выполнения способа.An example of a specific implementation of the method.

Предусловие: Абонент-отправитель (источник потока блоков данных) намерен отправить этот поток абоненту-получателю. При этом ставится задача сократить время доведения этого потока до абонента-получателя.Precondition: The sending subscriber (the source of the data block stream) intends to send this stream to the receiving subscriber. The task is to reduce the time to bring this stream to the subscriber-recipient.

Входящая информация: поток (совокупность) блоков данных для пересылки, адрес абонента-получателя, тип обслуживания блоков данных и т.д.Incoming information : stream (set) of data blocks for transfer, address of the subscriber-receiver, type of service of data blocks, etc.

В таблице приведен алгоритм основных действий.The table shows the algorithm of the main actions.

Таблица Table

ШагStep ОписаниеDescription 1one Абонент-отправитель на базе своих средств подготавливает поток блоков данных.
При этом он выполняет следующие операции:
– формирует из сообщения совокупность блоков данных (поток);
– заполняет служебную часть блока данных, а именно свой адрес и адрес получателя, тип обслуживания и т.п. Для примера на фиг.1 представлен формат IP-пакета (блока данных) версии 4. В поле «тип обслуживания» проставляется идентификатор обслуживания «сокращение времени доведения потока»
The subscriber-sender, on the basis of his funds, prepares a stream of data blocks.
At the same time, he performs the following operations:
- forms a set of data blocks (stream) from the message;
- fills in the service part of the data block, namely its address and the address of the recipient, type of service, etc. For example, figure 1 shows the format of the IP packet (data block) version 4. In the field "type of service" is the identifier of the service "reduce the time of bringing the stream"
22 Абонент-отправитель направляет поток блоков данных в модуль подготовки блоков данных граничного узлаThe sending subscriber directs the flow of data blocks to the preparation module of the data blocks of the boundary node 33 Модуль мультимаршрутизации (устанавливается только на граничных узлах):
- строит граф связей сети, вершинами графа являются узлы с модулями подготовки блоков данных, взаимодействующих с абонентами (граничные узлы) и промежуточные узлы с модулями подготовки блоков данных, которые взаимодействуют только с граничными узлами и между собой. Ребрами графа являются интерфейсы узлов;
- обменивается информацией состояния узлов и интерфейсов для построения графа связей сети. Например, в протоколе маршрутизации OSPF (Open Shortest Path First) подобные сообщения называются router links advertisement (объявления о связях).
Multi-routing module (installed only on boundary nodes):
- Builds a graph of network connections, the vertices of the graph are nodes with modules for preparing data blocks interacting with subscribers (boundary nodes) and intermediate nodes with modules for preparing data blocks that interact only with boundary nodes and with each other. The edges of the graph are node interfaces;
- exchanges information about the state of nodes and interfaces for constructing a graph of network connections. For example, in the OSPF (Open Shortest Path First) routing protocol, such messages are called router links advertisement.
4four Модуль мультимаршрутизации:
- формирует «дерево» маршрутных подсистем. Каждый модуль маршрутизации считает узел, на котором он установлен (граничный узел), центром сети и ищет установленное количество явно заданных кратчайших маршрутов до каждого другого граничного узла. Эта совокупность маршрутов называется маршрутной подсистемой;
- каждый найденный таким образом маршрут заносится в таблицу мультимаршрутизации в виде цепочки адресов абонентов и узлов, через которые будет проходить блок данных;
- ведет таблицу мультимаршрутизации, в которую заносит данные о каждой маршрутной подсистеме: каждом маршруте (адреса абонентов-отправителей, цепочку адресов узлов и адреса абонентов-получателей и список идентификаторов этих адресов).
Multi-routing module:
- forms a “tree” of route subsystems. Each routing module considers the node on which it is installed (boundary node) to be the center of the network and looks for a set number of explicitly specified shortest routes to each other boundary node. This set of routes is called a route subsystem;
- each route found in this way is entered in the multi-routing table in the form of a chain of addresses of subscribers and nodes through which the data block will pass;
- maintains a multi-routing table, in which it enters data on each route subsystem: each route (addresses of sending subscribers, a chain of node addresses and addresses of receiving subscribers and a list of identifiers of these addresses).
55 Модуль мультимаршрутизации при функционировании сети на основе информации состояния функционирующей сети вносит коррективы в таблицу мультимаршрутизации.When operating a network, the multi-routing module, based on the status information of a functioning network, makes adjustments to the multi-routing table. 66 Модуль подготовки блоков данных граничного устройства абонента-отправителя. Получив требование от абонента-отправителя на доставку потока блоков данных:
- по адресу абонента-получателя выбирает маршрутную подсистему;
- по идентификатору обслуживания «сокращение времени доведения потока» выбирает в маршрутной подсистеме нужное количество маршрутов;
- разбивает поток данных на сегменты (количество сегментов соответствует количеству маршрутов). В служебное поле блока данных заносит идентификатор сегмента потока;
- заносит в соответствующее поле заголовка каждого блока данных, например в подполе поля «Параметры» (IP Options) пакета (Фиг.1), каждого сегмента потока соответствующую цепочку идентификаторов сетевых адресов абонентов и узлов маршрута;
- в поле «Адрес отправителя» (например, поле «Адрес источника» в IP-пакете, фиг.1) заменяет адрес абонента-отправителя на свой адрес;
- выбирает в цепочке адресов адрес следующего после себя узла и в поле «Адрес получателя» (например, поле «Адрес назначения» в IP-пакете, фиг.1) вносит этот адрес;
- передает каждый блок данных в модуль передачи блоков данных.
Module for preparing data blocks of the boundary device of the sending subscriber. Having received a request from the sending subscriber for the delivery of a stream of data blocks:
- at the address of the subscriber-recipient selects the route subsystem;
- by the service identifier, “reduction of the flow completion time” selects the necessary number of routes in the route subsystem;
- splits the data stream into segments (the number of segments corresponds to the number of routes). Enters the identifier of the stream segment in the service field of the data block;
- enters the corresponding header field of each data block, for example, in the subfield of the IP Options field of the packet (Figure 1), of each stream segment, the corresponding chain of identifiers of network addresses of subscribers and route nodes;
- in the "Sender Address" field (for example, the "Source Address" field in the IP packet, Fig. 1) replaces the address of the subscriber-sender with his address;
- selects the address of the next node after himself in the address chain and enters this address in the "Destination Address" field (for example, the "Destination Address" field in the IP packet, Fig. 1);
- transmits each data block to the data block transmission module.
77 Модуль передачи блоков данных производит стандартные операции по передаче данных: проверяет контрольную сумму заголовка, определяет адрес (канального уровня) получателя и производит непосредственно отправку блока данных с учетом очередности, фрагментации, фильтрации и т. д.The data block transfer module performs standard data transfer operations: it checks the header checksum, determines the address (link level) of the recipient, and directly sends the data block taking into account the sequence, fragmentation, filtering, etc. 88 Модуль подготовки блоков данных промежуточного узла:
- получив блок данных, проверяет поле «Адрес получателя», если блок данных адресован не ему сбрасывает блок данных;
- по полю «Адрес отправителя» и идентификатору предыдущего узла сверяет правильность цепочки узлов. Для этого модуль подготовки блоков данных промежуточного узла по адресу отправителя, в таблице коммутации, находит идентификатор этого адреса и по цепочке идентификаторов адресов узлов сверяет этот идентификатор с предыдущим идентификатором в цепочке, прописанной в соответствующем поле блока данных. Если идентификатор не совпадает, блок данных сбрасывается;
- выбирает в соответствующем поле блока данных идентификатор таблицы коммутации, а в таблице коммутации по идентификатору адреса следующего узла выбирает его сетевой адрес и прописывает в поле «Адрес получателя»;
- поле «Адрес отправителя» вносится свой сетевой адрес;
- передает блок данных в модуль передачи блоков данных.
Примечание: данный шаг повторяется до тех пор, пока блок данных не достигнет модуля подготовки блоков данных граничного узла абонента-получателя.
Intermediate node data block preparation module:
- Having received the data block, it checks the field “Recipient address”, if the data block is not addressed to it, it resets the data block;
- on the field "Sender address" and the identifier of the previous node checks the correctness of the chain of nodes. To do this, the module for preparing the data blocks of the intermediate node at the sender address, in the switching table, finds the identifier of this address and checks the identifier from the chain of identifiers of the node addresses with the previous identifier in the chain written in the corresponding field of the data block. If the identifier does not match, the data block is discarded;
- selects the identifier of the switching table in the corresponding field of the data block, and in the switching table, selects the network address from the address identifier of the next node and writes it in the “Recipient address” field;
- the “Sender address” field is entered your network address;
- transmits a data block to a data block transmission module.
Note: this step is repeated until the data block reaches the module for preparing the data blocks of the boundary node of the subscriber-recipient.
99 Модуль передачи блоков данных производит действия шага 7.The data block transfer module performs the operations of step 7. 1010 Модуль подготовки блоков данных граничного узла абонента-получателя выполняет действия шага 8, со следующими изменениями:
- в поле «Адрес получателя» каждого блока данных проставляет адрес абонента-получателя;
- в поле «Адрес отправителя» каждого блока данных проставляет адрес абонента-отправителя.
The module for the preparation of data blocks of the boundary node of the subscriber-recipient performs the steps of step 8, with the following changes:
- in the field “Recipient address” of each data block, affix the address of the recipient;
- in the field "Sender address" of each data block, affix the address of the subscriber-sender.
11eleven Модуль подготовки блоков данных граничного узла абонента-получателя:
- очищает другие служебные поля блока данных, обеспечивающие реализацию способа мультимаршрутизации (приводит блок данных к виду блока данных, представленному абонентом-отправителем);
- собирает из сегментов потока поток;
- передает блок данных в модуль передачи блоков данных.
Module for preparing data blocks of the boundary node of the subscriber-recipient:
- clears other service fields of the data block that provide the implementation of the multi-routing method (brings the data block to the form of the data block represented by the sending subscriber);
- collects stream from segments of the stream;
- transmits a data block to a data block transmission module.
1212 Модуль передачи блоков данных производит действия шага 7.The data block transfer module performs the operations of step 7.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить эффективность распределения потоков в сети с коммутацией блоков данных, а именно, повысить коэффициент использования оборудования и производительности сети в целом, повысить устойчивость функционирования сети с коммутацией блоков данных к воздействию компьютерных атак, сократить время доведения потоков данных.Thus, the use of the invention allows to increase the efficiency of the distribution of flows in a network with switching data blocks, namely, to increase the utilization rate of equipment and network performance in general, to increase the stability of the functioning of a network with switching data blocks to the effects of computer attacks, to reduce the time for bringing data streams.

Claims (3)

1. Способ мультимаршрутизации блоков данных в коммутируемой сети, реализуемый посредством программного обеспечения узла коммутируемой сети, включающего модуль подготовки блоков данных граничного узла абонента-отправителя, граничного узла абонента-получателя и промежуточного узла, модуль передачи блоков данных граничного узла абонента-отправителя, граничного узла абонента-получателя и промежуточного узла, модуль мультимаршрутизации, устанавливаемый на граничных узлах, обеспечивающий построение одного или нескольких графов связности сети на основе приема информации состояния узлов, при этом способ включает этапы исполнения алгоритма поиска нескольких явно заданных кратчайших маршрутов на графах связности сети для формирования таблиц мультимаршрутизации в граничных узлах сети, распределения сегментов потока по нескольким маршрутам в маршрутной подсистеме, задания маршрута в поле заголовка блока данных в виде цепочки сетевых адресов или идентификаторов сетевых адресов абонентов и узлов, осуществления коммутации блока данных в соответствии с цепочкой сетевых адресов или идентификаторов в поле заголовка блока данных по одной из таблиц коммутации в промежуточных узлах, а также сбор потока данных в граничных узлах, причем таблица мультимаршрутизации ведётся под каждый граф связности и состоит из перечня маршрутных подсистем между граничным узлом абонента-отправителя и другими граничными узлами, списка нескольких кратчайших маршрутов для каждой маршрутной подсистемы с полным перечнем сетевых адресов абонентов и узлов из состава маршрута, списка соответствия идентификаторов сетевым адресам и хранится в каждом граничном узле, а таблица коммутации, содержащая перечень сетевых адресов и перечень их идентификаторов, хранится для каждого графа связности в промежуточных узлах.1. A method for multi-routing data blocks in a switched network, implemented by means of the software of a node of a switched network, including a module for preparing data blocks of a boundary node of a sending subscriber, a boundary node of a subscriber-receiver and an intermediate node, a module for transmitting data blocks of a boundary node of a subscriber-sender, a boundary node subscriber-recipient and an intermediate node, a multi-routing module installed on the boundary nodes, providing the construction of one or more graphs connectivity a network based on receiving node state information, the method comprising the steps of executing an algorithm for searching for several explicitly defined shortest routes on network connectivity graphs to form multi-routing tables at the network boundary nodes, distributing stream segments along several routes in the route subsystem, setting a route in the header field data block in the form of a chain of network addresses or identifiers of network addresses of subscribers and nodes, the implementation of the switching of the data block in accordance with the network chain addresses or identifiers in the header field of the data block for one of the switching tables in the intermediate nodes, as well as the collection of the data stream in the boundary nodes, and the multi-routing table is maintained for each connectivity graph and consists of a list of route subsystems between the boundary node of the sending subscriber and other boundary nodes , a list of several shortest routes for each route subsystem with a complete list of network addresses of subscribers and nodes from the route, a list of correspondence of identifiers to network addresses and is stored in each boundary node, and the switching table containing a list of network addresses and a list of their identifiers is stored for each connectivity graph in the intermediate nodes. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество таблиц коммутации и таблиц мультимаршрутизации определяется количеством графов связности сети.2. The method according to claim 1, characterized in that the number of switching tables and multi-routing tables is determined by the number of network connectivity graphs. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что вводят узлы, рассматриваемые как внешний элемент вычисления нескольких явно заданных кратчайших маршрутов на графах.3. The method according to claim 1, characterized in that the nodes are introduced, considered as an external element of the calculation of several explicitly given shortest routes on the graphs.
RU2018117573A 2018-05-12 2018-05-12 Data blocks in the switched network multi-routing method RU2678470C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117573A RU2678470C1 (en) 2018-05-12 2018-05-12 Data blocks in the switched network multi-routing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117573A RU2678470C1 (en) 2018-05-12 2018-05-12 Data blocks in the switched network multi-routing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2678470C1 true RU2678470C1 (en) 2019-01-29

Family

ID=65273448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018117573A RU2678470C1 (en) 2018-05-12 2018-05-12 Data blocks in the switched network multi-routing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2678470C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111181853A (en) * 2019-12-30 2020-05-19 布比(北京)网络技术有限公司 Pure distributed data exchange method and system based on block chain

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070053369A1 (en) * 2005-09-06 2007-03-08 Hitachi Communication Technologies, Ltd. System apparatus and method for interconnecting TDM and frame/packet communication networks
RU2526755C1 (en) * 2013-04-08 2014-08-27 Открытое акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Method for multi-dimensional dynamic routing in message batch transmission communication network
RU2636665C1 (en) * 2017-02-20 2017-11-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) Method of multipath routing using data traffic flow splitting
US9942156B1 (en) * 2013-09-27 2018-04-10 Google Llc Flow level dynamic load balancing
RU2651186C1 (en) * 2017-08-16 2018-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр ПРОТЕЙ" Method of data exchange and network node control device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070053369A1 (en) * 2005-09-06 2007-03-08 Hitachi Communication Technologies, Ltd. System apparatus and method for interconnecting TDM and frame/packet communication networks
RU2526755C1 (en) * 2013-04-08 2014-08-27 Открытое акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Method for multi-dimensional dynamic routing in message batch transmission communication network
US9942156B1 (en) * 2013-09-27 2018-04-10 Google Llc Flow level dynamic load balancing
RU2636665C1 (en) * 2017-02-20 2017-11-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) Method of multipath routing using data traffic flow splitting
RU2651186C1 (en) * 2017-08-16 2018-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр ПРОТЕЙ" Method of data exchange and network node control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111181853A (en) * 2019-12-30 2020-05-19 布比(北京)网络技术有限公司 Pure distributed data exchange method and system based on block chain

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2911348B1 (en) Control device discovery in networks having separate control and forwarding devices
CN103873366B (en) There is central controlled converging network communication means and the network equipment
EP1129557B1 (en) Managing internet protocol connection oriented services
ES2746922T3 (en) Method and system for the optimization of cross stratum in transport-application networks
US8547981B2 (en) Self-routed layer 4 packet network system and method
US8339985B2 (en) Method and system for announcing traffic engineering parameters of composite transport groups
US8335154B2 (en) Method and system for providing fault detection and notification for composite transport groups
CN112311675B (en) Guaranteed bandwidth for Segment Routing (SR) paths
US20070140235A1 (en) Network visible inter-logical router links
US7525919B2 (en) Packet communication method with increased traffic engineering efficiency
EP3541028B1 (en) Adaptive load-balancing over a multi-point logical interface
US7092359B2 (en) Method for distributing the data-traffic load on a communication network and a communication network for implementing this method
US20070242684A1 (en) Packet Communication Network and Packet Communication Method
Iselt et al. Resilient routing using MPLS and ECMP
Kalmykov et al. Segment routing as a basis for software defined network
KR101674177B1 (en) Transport Software-Defined Network controller of providing E-LAN between multi-nodes and method thereof
US10924384B2 (en) Traffic engineering for border gateway protocol
WO2022194023A1 (en) Packet processing method, network device, and controller
CN114024969B (en) Load balancing method, device and system
RU2678470C1 (en) Data blocks in the switched network multi-routing method
Simeonidou et al. Grid optical burst switched networks (GOBS)
CN101778032B (en) Internet access method realized by aggregating tunnel links
Boryło et al. Survivable automatic hidden bypasses in Software-Defined Networks
Bolla et al. Drop: An open-source project towards distributed sw router architectures
Suhaimy et al. Analysis of MPLS-TP network for different applications

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20200630

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210513

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220401