SE515465C2 - Förbättringar inom, eller hänförande sig till, dataöverföringssystem - Google Patents

Description

25 30 35 40 515 46,5 2 flöden. Dessutom transporteras många små dataflöden över bara en förbindelse om de har samma QoS-karakteristika. i | : 1 - . vi. H1 i Enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett dataöver- föringssystem innefattande ett ryggradsnät, ett flertal routers och ett flertal slut- användarutrustningar, varvid nämnda system är anpassat att upprätta dataöver- föringsvägar från ände till ände över ryggradsnätet, kännetecknat av att nämnda slutanvändarutrustningar är anordnade att använda RSVP-meddelanden för att överföra sina specifika krav, samt av att nämnda system är anordnat att använda MPLS för att uppfånga nämnda RSVP-meddelanden och upprätta etikettkopplade vägar (Label Switched Paths = LSP:er) över nämnda ryggradsnät, baserade på innehållet i nämnda RSVP-meddelanden.

Systemet kan vara anordnat att tillhandahålla tjänstkvalitet (QoS) från ände till ände genom samverkan mellan RSVP och MPLS.

Systemet kan vara anordnat att samla upp ett antal RSVP-meddelanden, som har samma QoS-semantik, till en enda LSP.

Systemet kan vidare innefatta ett flertal slutanvändamät, till vilka nämnda slutanvändarutrustningar är anordnade att anslutas, samt ett flertal routers anordnade att förbinda nämnda slutanvändamät med nämnda ryggradsnät. Åtminstone några av nämnda slutanvändamät kan vara lokala nät (Local Area Networks = LAN).

Ryggradsnätet kan vara ett ATM-nät, anpassat för överföring av IP-datapaket och innefattande ett antal sinsemellan förbundna ATM-växlar, åtminstone två av nämnda routers kan vara kantrouters för nämnda ATM-nät, och dessa kantrouters kan vara etikettkopplade routers (Label Switched Routers = LSR), anordnade att anslutas till slutanvändarutrustningar för att upprätta enkelriktade förbindelser mellan slutanvändarutrustningama. En utgångs-LSR kan vara anpassad att välja en reserveringsstil för en RSVP-session ur en uppsättning möjliga reserveringsstilar, varvid en RSVP-session identifieras av en unik tuple (post), och en RSVP-session kan vara anordnad att skapa en eller flera LSP:er, bereonde på den valda reser- veringsstilen. Uppsättningen av reserveringsstilar kan innefatta bland andra fast filter (Fixed Filter FF), jokerfilter (Wildcard Filter WF) och gemensamt explicit (Shared Explicit SE).

LSP:ema kan sättas upp av utgångs-LSR-routers, och en routing-infrastruktur av typ öppen kort väg först (Open Short Path First OSPF) i nämnda system kan vara anordnad att indikera nämnda LSR:er.

Utgångs-LSR:ema kan tillhandahållas medelst antingen områdesgränsrouters (Area Border Routers = ABR) eller autonoma systemgränsrouters (Autonomous System Border Routers = ASBR), eller kant-LSR:er med tillhörande undemät, och LSR:ema kan vara anordnade att tillkännage de olika vägtyper som definierar vidaresändningsekvivalensklass (Forward Equivalence Class FEC)-element. ABR- 10 15 20 25 30 35 40 515 465 3 nodema kan vara anordnade att generera FEC:er som innehåller adressprefix för åtminstone inter-områdesvägar, eller intra-områdesvägar, och kant-LSR-nodema kan vara anordnade att generera FEC:er för sina tillhörande undernät. Kant-LSR-noderna t. = . Q . . . _, kan vara anordnade att definiera en FEC för alla adressprefix i sina tillhörande undemät.

Utgångs-LSR:ema kan vara anordnade att använda etikettavbildning (Label Mapping = LM) för att distribuera FEC-etiketter till grannarna uppströms.

I enlighet med en andra aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett sätt att upprätta dataöverföringsvägar från ände till ände i ett dataöverföringssystem innefattande ett ryggradsnät, ett flertal routers och ett flertal slutanvändar- utrustningar, varvid nämnda sätt kännetecknas av att nämnda slutanvändar- utrustningar använder RSVP-meddelanden för att överföra sina specifika krav, samt av att nämnda system använder MPLS för att uppfånga nämnda RSVP-meddelanden och upprätta etikettkopplade vägar (Label Switched Paths = LSP:er) över nämnda ryggradsnät, baserade på innehållet i nämnda RSVP-meddelanden.

Sättet kan kännetecknas av att nämnda system tillhandahåller tjänstkvalitet (Quality of Service = QoS) från ände till ände genom samverkan mellan RSVP och MPLS.

Sättet kan kännetecknas av att systemet samlar upp ett antal RSVP- meddelanden, som har samma QoS-semantik, till en enda LSP.

Sättet kan kännetecknas av att nämnda LSP:er upprättas mellan in- och utgångs-LSR:er i nämnda ryggradsnät, samt av att nämnda slutanvändarutrustningar är anslutna till nämnda LSR:er via slutanvändamät till vilka nämnda slutanvändarut- rustningar är anslutna.

Sättet kan kännetecknas av att en slutanvändarutrustning (TEI) som behöver en anslutning till en annan slutanvändarutrustning (TE2), utfärdar ett RSVP-PATH- meddelande, som indikerar en erforderlig QoS, till en ingångs-LSR i nämnda rygg- radsnätgvia ett första slutanvändamät som nämnda slutanvändarutrustning (TEI) tillhör; varvid nämnda ingångs-LSR kapslar in nämnda RSVP-PATH-meddelande och sänder det genom nämnda ryggradsnät till en utgångs-LSR i nämnda ryggrads- nät; varvid nämnda utgångs-LSR, när den tagit emot nämnda RSVP-PATH- meddelande, kapslar av meddelandet och utfärdar ett PATH-meddelande mot ett andra slutanvändamät till vilket nämnda slutanvändarutrustning (TE2) hör; varvid nämnda slutanvändarutrustning (TE2), då den accepterat förbindelsen med slut- användarutrustningen (TEI), skickar ett RESV-meddelande mot nämnda slut- användarutrustning (TEI); varvid nämnda utgångs-LSR, efter mottagandet av RESV-meddelandet buffrar RESV-meddelandet och upprättar en etikettkopplad väg (Label Switched Path = LSP) till nämnda ingångsrouter, baserad på de parametrar som finns i RESV-meddelandet; varvid nämnda utgångs-LSR, efter upprättandet av LSP:n, kapslar in det buffrade RESV-meddelandet och sänder det via den upprättade r-.li 10 15 20 25 30 35 40 515. 465 4 LSP:n till nämnda ingångs-LSR; samt varvid nämnda ingângs-LSR, efter mottagande av nämnda RESV-meddelande, kapslar av RESV-meddelandet och n: m skickar det mot slutanvändarutrustningen (TEI), och därigenom upprättar en enkelriktad förbindelse från slutanvändarutrustningen (TEI) till slutanvändarutrust- ningen (TE2).

Sättet kan kännetecknas av att en utgångs-LSR i nämnda ryggradsnät väljer en reserveringsstil för en RSVP-session från en uppsättning möjliga reserveringsstilar, varvid en RSVP-session identifieras av en unik tuple, och av att nämnda RSVP- session skapar en eller flera LSP:er, beroende på den valda reserveringsstilen.

Sättet kan kännetecknas av att nämnda uppsättning av reserveringsstilar inne- fattar bland andra fast filter (FF), jokerfilter (WF) och gemensamt explicit (SE).

Sättet kan kännetecknas av att LSP:ema sätts upp av utgångs-LSR-routers, och av att en routing-infrastruktur av typ öppen kort väg först (Open Short Path First OSPF) i nämnda system indikerar dessa noder.

Sättet kan kännetecknas av att nämnda utgångs-LSR:er tillhandahålls medelst antingen områdesgränsrouters (Area Border Routers = ABR) eller autonoma systemgränsrouters (Autonomous System Border Routers = ASBR), eller kant- LSR:er med tillhörande undemät, och av att nämnda LSR:er tillkännager de olika vägtyper som definierar vidaresändningsekvivalensklass- (FEC)-element.

Sättet kan kännetecknas av att nämnda ABR-noder genererar FEC:er som innehåller adressprefix för åtminstone inter-områdesvägar, eller intra-områdesvägar, och av att nämnda LSR-noder genererar FEC:er för sina tillhörande undemät.

Sättet kan kännetecknas av att nämnda kant-LSR-noder definierar en FEC för alla adressprefix i sina tillhörande undemät.

Sättet kan kännetecknas av att nämnda utgångs-LSR:er använder etikett- avbildning (Label Mapping = LM) för att distribuera FEC-etiketter till grarmama uppströms.

Sättet kan kännetecknas av att varje LSR utefter en väg mot en ingångs-LSR, då den tar emot ett LM-meddelande, kontrollerar om en tillkännagivare enligt väg- valet är nästa hopp för en FEC; och antingen återtar en nedströms etikett om till- kännagivaren inte är nästa hopp, genom att svara med ett etikettindragnings- (Label Withdraw = LW)-meddelande, eller kontrollerar om tillkännagivarens router-id ligger i LSR-vägvektorn, i det fall att den är nästa hopp.

Sättet kan vidare kännetecknas av att var och en av nämnda LSR:er förkastar etikettavbildningen, i det fall att nämnda router-id ligger i nämnda vektor, och sänder ett NAK till tillkännagivaren; eller, i det fall att nämnda router-id inte ligger i nämnda vektor, finner en uppströms belägen etikett för F EC:n, korsförbinder den med den nedströms belägna etiketten och sänder ett etikettavbildnings- (Label Mapping = LM)-meddelande för den uppströms belägna etiketten till alla uppströms belägna grannar, varvid nämnda LM-meddelande har LSR:ens router-id tillagd till ,i,»i 10 15 20 25 51.5 4,65 5 LSR-vägvektorlistan, och hoppräkningen inställd på ett värde enligt det mottagna LM-meddelandet plus 1.

Sättet kan kännetecknas av att nämnda ingångs-LSR:er, vid mottagande av LM:er endast behåller de etiketter som används för vidaresändning; och undersöker ~ . . . . . en LSR-vägvektorlista för att kontrollera om en krets har upprättats.

Sättet kan kännetecknas av att nämnda ingångs-LSR:er, vid mottagande av ett IP-datapaket, modifierar TTL-värdet baserat på det hoppräkningsvärde som tillhör en FEC; sätter på en s.k. ”kompensationsblock” på IP-datapaketet; och sänder det på en virtuell kanal (Virtual Channel = VC) tillhörande FEC:n. Sättet kan vidare kännetecknas av att nämnda kompensationsblock har en etikett med värdet 0, vilket indikerar att vidaresändning av nämnda IP-datapaket skall baseras på ett IPv4- startblock, samt bär ett TTL-värde som är lika med ett modifierat TTL för nämnda IP-startblock; och av ett tj änstklass- (Class of Service = CoS)-värde som är inställt på bästa möjliga. Sättet kan vidare kännetecknas av att nämnda utgångs-LSR:er, vid mottagande av ett etikettförsett IP-datapaket, avlägsnar nänmda kompensationsblock och levererar IP-datapaketet till ett IP-skikt för vidaresändning.

Sättet kan kännetecknas av att nämnda RSVP-, PATH- och RESV- meddelanden uppdateras periodiskt.

Ovanstående och andra egenskaper hos föreliggande uppfinning kan förstås bättre ur följande beskrivning med hänvisning till åtföljande ritningar, varvid: F ig. 1 schematiskt visar samverkan mellan RSVP och MPLS enligt föreliggande uppfinning; och Fig. 2 schematiskt visar utgångsbaserad LSP-initiering såsom den används av ett dataöverföringssystem enligt föreliggande uppfinning.

En ordlista över de förkortningar som används i denna patentbeskrivning finns utskriven nedan för att underlätta förståelsen av föreliggande uppfinning.

ABR: Area Border Router Ornrådesgränsrouter ASBR: Autonomous System Border Router Autonom systemgränsrouter ATM: Asynchronous Transfer Mode Asynkront överföringsläge BGP4: Border Gateway Protocol Version 4 Gränsportprotokoll version 4 CoS: Class of Service Tjänstklass F EC: F orwarding Equivalence Class Vidaresändningsekvivalensklass FIB: F orwarding Inforrnation Base Inforrnationsbas, vidaresändning FF: Fixed Filter Fast filter IETF: Intemet Engineering Task Force IP: Intemet Protocol Intemetprotokoll IPv4: Intemet Protocol Version 4 Internetprotokoll version 4 ,t.t. 10 15 20 51,5 465 6 LDP: Label Distribution Protocol Etikettfördelningsprotokoll LIB: Label Information Base Etikettinformationsbas LM: Label Mapping Etikettavbildning LR: Label Request Etikettförfrågan LSP: Label Switched Path Etikettkopplad väg LSR: Label Switched Router Etikettkopplad router LW: Label Withdraw Etikettindragning NAK: Negative Acknowledgement Negativ bekräftelse OSPF: Open Short Path First Öppen kort väg först QoS: Quality of Service Tjänstkvalitet RSVP: Resource Reservation Protocol Resursreserveringsprotokoll SE: Shared Explicit Gemensamt explicit TE: Terminal Equipment Tenninalutrustning TTL: Time To Live Livstid TLV: Type Length Value Typlängdsvärde UBR: Unspecifled Bit Rate (ATM) Ospecificerad bithastighet VC: Virtual Circuit WF: Wildcard Filter Virtuell krets J okerfilter Det kommer att framgå av följande beskrivning att föreliggande uppfinning tillhandahåller en systemarkitektur och ett protokoll som gör det möjligt för slut- användama att överföra sina specifika QoS-krav från ände till ände genom att ansluta RSVP-öar genom ett MPLS-moln. Slutanvändama överför sina krav genom att använda RSVP-meddelanden. MPLS uppfångar RSVP-meddelandena och upprättar etikettkopplade vägar (LSP:er) över ett ryggradsnät (t.ex. ATM-nät), baserat på den information som indikeras i RSVP-meddelandena. MPLS samlar också upp RSVP-flöden (beroende på reserveringsstil) så att antalet flödestillstånd avsevärt minskas. I fallet med överförda QOS-krav ger detta upphov till ett från ände till ände QoS-påverkat nät som kan skalförändras mycket bättre än ett nät med endast RSVP. Användningen av MPLS mildrar de ovannämnda skalbarhetsproblemen i RSVP, eftersom individuella RSVP-flöden ansamlas i ett ryggradsnät, exempelvis ett ATM-nät, och växlas vid skikt 2 i stället för att behandlas vid skikt 3, hopp efter hopp. Den huvudsakliga fördelen med växling vid skikt 2 är att den höjer prestandan, i motsats till konventionella routers. Vidare upprättas MPLS-LSP:er baserade på slutanvändarens verkliga krav i stället för på en artificiell klassificeringsprocedur i kantrouters, såsom hittills föreslagits.

Fig. l av de bifogade ritningama illustrerar schematiskt det sätt på vilket samverkan utförs mellan RSVP och MPLS. Såsom visas i Fig.1 är de respektive slutanvändarterminalutrustningama, TEI och TE2, båda anslutna till separata nät, exempelvis lokala nät (LAN-nät), vilka bildar de RSVP-öar som hänvisats till ovan. -iz-t 10 15 20 25 30 35 sis 465 7 I praktiken skulle ett antal TE:er vara anslutna till varje LAN. MPLS-molnet kan exempelvis bestå av ett ryggradsnät innehållande ett antal inbördes förbundna växlar (t.ex. ATM-växlar) anslutna till etikettkopplade routers såsom LSRl och LSR2, vid kanten av ryggradsnätet. De respektive tenninalutrustningama TE1 och TE2 är därför anslutna till LSRl resp. LSR2 via ett LAN och därigenom till ryggradsnätet.

I MPLS är upprättandet av en etikettkopplad väg (LSP) i huvudsak baserat på destinationsnätets prefix. Det finns emellertid även en möjlighet att klassificera . a 4 . . . , . datapaket på grundval av källadressen, eller destinationsadressen, eller port-id:n, eller transportprotokollet, etc., eller vilken kombination som helst av dessa (även kända som ”flöde'). Det anses att en klassificering baserad på destinationsnätets pre- fix är lämplig för att samla flöden av typen bästa möjliga, medan flödesspecifika LSP:er är lämpliga för tidskritiska applikationer, eller applikationer för vilka speci- fika garantier krävs. Att klassificera datapaket baserat på transportskiktsinforination är emellertid kanske inte det bästa sättet att bedöma användamas krav. Det är rimligt att anta att slutanvändama kommer att använda RSVP för att förmedla sina specifika krav. Det är också rimligt att anta att lVIPLS kommer att spela en viktig roll i ryggradsnätet. Således blir anslutningen av RSVP-öar genom ett MPLS-moln, såsom visas i Fig. 1 av bifogade ritningar, en nyckelfaktor för att möjliggöra garantier från ände till ände.

Den övergripande fimktionen hos resursreserveringsprotokollet (RSVP) kommer nu att beskrivas, medelst ett exempel, med hänvisning till Fig. I av bifogade ritningar. Sålunda inbegriper funktionen hos RSVP följ ande procedursteg: 1. Terrninalutrustningen TEI utfärdar ett RSVP-PATH-meddelande som visar QOS-kraven, via LAN (RSVP-ön) till ingångskantroutem LSRl. 2. Ingångskantroutem LSRl kapslar in RSVP-PATH-meddelandet och sänder detta genom MPLS-molnet, d.v.s. genom ryggradsnätet, till utgångskant- routern LSR2. 3. Utgångskantroutem LSR2, kapslar av RSVP-PATH-meddelandet och utfärdar PATH-meddelandet mot det LAN som utgör en del av den mottagande RSVP-ön. 4. Terminalutrustningen TE2 sänder, om den accepterar förbindelsen, ett RESV- meddelande mot terminalutrustningen TE1. 5. När den mottagit RESV-meddelandet, buffrar kantroutem LSR2 RESV-med- delandet och upprättar en etikettkopplad väg (LSP) till kantroutem LSR1, baserad på de parametrar som innehålls i RESV-meddelandet; de procedurer som används för att upprätta LSP:ema kommer att beskrivas i den efterföl- jande beskrivningen. 10 l5 20 25 30 35 40 515. 465 8 6. Då en LSP upprättats, kapslar kantroutem LSR2 in det tidigare buffrade RESV-meddelandet och sänder detta via den upprättade LSP:n till kant- routem LSR1. 7. När den mottagit RESV-meddelandet, kapslar kantroutem LSRl av RESV- meddelandet och sänder det mot terrninalutrustningen TE1, via tillhörande LAN.

Vid slutet av ovanstående procedur kommer en enkelriktad förbindelse att . . | v . . vara upprättad från terrninalutrustningen TEI till terrninalutrustningen TE2.

Om terrninalutrustningen TE2 skulle vilja upprätta en förbindelse till tenni- nalutrustningen TEl, skulle samma procedur som beskrivits ovan utföras, men i motsatt riktning, d.v.s TE2 skulle utfärda RSVP-PATH-meddelandet, kantroutem LSR2 skulle vara ingångsrouter och kantroutem LSRl skulle vara utgångsrouter.

Det sätt på vilket samling av RSVP-flöden till etikettkopplade vägar (LSP:er) utförs kommer nu att beskrivas. Eftersom LSR:ema utgör en samlingspunkt, kan flera RSVP-flöden samlas in i samma LSP så länge de har samma QoS-semantik. En mottagarnod kan emellertid välja bland en uppsättning möjliga reserveringsstilar för varje session, och varje RSVP-session måste ha en viss stil. Med andra ord har sändama inget inflytande på valet av reserveringsstil. Mottagaren kan välja olika reserveringsstilar som blir avbildade på olika LSP:er.

En RSVP-session identifieras av en unik (destination, adress, protokoll, destinationsport) tuple. Således kan en RSVP-session skapa en eller flera LSP:er, beroende på den reserveringsstil som valts. En del reserveringsstilar, t.ex. fast filter (Fixed Filter FF ), tillskriver en viss reservering åt en individuell sändamod. Andra reserveringsstilar, t.ex. jokerfilter (Wildcard Filter WF) och gemensamt explicit (Shared Explicit SE), kan dela upp en reservering mellan flera sändamoder.

Reserveringsstilen fast filter (Fixed Filter FF) skapar en distinkt reservering för trafik från varje sändare, som inte delas av andra sändare. Denna stil är vanlig vid tillämpningar i vilka trafik från varje sändare sannolikt kommer att vara samtidig och oberoende. Den totala mängden reserverad bandbredd på en länk för sessioner som använder FF-stil är lika med summan av reserveringama för de enskilda sändarna. På grund av att varje sändare har sin egen reservering, tilldelas varje sändare en unik etikett och en separat LSP. Detta resulterar i en LSP från punkt till punkt mellan varje par av sändare och mottagare.

Vid reserveringsstilen jokerfilter (Wildcard Filter WF), används en enda delad reservering för alla sändare. Den totala reserveringen på en länk förblir densamma oberoende av antalet sändare. Denna stil är lämplig i tillämpningar i vilka inte alla sändare sänder trafik samtidigt. En enda LSP skapas för alla sändare, eftersom alla sändama i sessionen täcks av reserveringen. På länkar som sändama delar, tilldelas en enda etikett. Om det bara finns en sändare, ser LSP:n ut som en vanlig förbindelse från punkt till punkt. Då ett flertal sändare förekommer, skapas en LSP från flera 10 15 20 25 30 35 515 465 9 punkter (multipunkt) till en punkt. Detta har fördelen att det minimerar antalet LSP:er vilket medger bättre skalbarhet hos nätet.

Vid reserveringsstilen gemensamt explicit (Shared Explicit SE), tillåts vilken sändare som helst att ta del av reserveringen, varvid SE-stilen tillåter en mottagare att explicit specificera de sändare som skall ingå. Det finns en enda reservering på en länk för alla sändare som är listade i RSVP-meddelandet. Endast listade sändare kan delta i reserveringen. På grund av att varje sändare är explicit listad i RESV- meddelandet, kan separata etiketter tilldelas varje sändare, varigenom separata LSP:er för varje sändare skapas. Till skillnad från F F delar alla SE-LSP:er på en enda reservering. Till skillnad från WF skapas en separat LSP för varje sändare.

De procedurer som används för att upprätta utgångsinitierade LSP:er kommer nu att beskrivas. Dessa procedurer är baserade på en kombination av en oberoende etikettfördelning och ett konservativt etikettkvarhållningsläge. Närmare bestämt upprättas etikettkopplade vägar (LSP:er) av etikettkopplade utgångsrouters (LSR:er), till exempel områdesgränsrouters (ABR:er) eller autonoma systemgränsrouters (ASBR:er), eller av kant-LSR:er med tillhörande undemät. Routing-infrastrukturen av typ öppen kort väg först (Open Short Path First OSPF) indikerar dessa noder. De olika slagen av vägar som tillkännages av dessa noder definierar vidaresändnings- ekvivalensklass (Forward Equivalence Class FEC)-elementen hos FEC-TLV:ema och åstadkommer således strömsammanslagning. Till exempel definierar en ABR en FEC som innehåller adressprefix för summerade (inter-område), intra-område eller andra typer av vägar. ASBR:ema bygger en F EC för de externa vägar som omfördelas av BGP4. Kant-LSR:ema genererar FEC:er för sina tillhörande undemät (intra-områdes-vägar). En FEC kan definieras för alla adressprefix i tillhörande undemät.

Varje utgångs-LSR distribuerar etikettema för sina FEC:er till alla sina grannar uppströms genom LDP. Etikettavbildning (Label Mapping) av meddelandena används för detta ändamål. Utgångsbaserad LSP-initiering visas schematiskt, som ett exempel, i Fig. 2 av bifogade ritningar.

Såsom visas i Fig. 2, sänder områdesgränsroutem ABRl till sin granne, den etikettkopplade routem LSRl, en etikettavbildning (LM) för de adressprefix ”n” och ”r” som definierats i en FEC, d.v.s. Etikett: X, F EC (n, r). För kretsdetekteringens skull infogas LSR:ens router-id i LSR-vägvektom TLV för meddelandet. Slutligen inställs meddelandets hoppräknings-TLV på l. Hoppräkningen används av ingångsLSR:en, LSR2 i Fig. 2, för att beräkna TTL- (livstids)-värdet för det IP- datapaket som kommer in i MPLS-ryggradsnätet (t.ex. ATM-nätet).

I praktiken kommer varje käm-LSR på vägen mot ingångs-LSR:er att, då de mottagit ett LM-meddelande, följa nedanstående procedursteg. 10 15 20 25 30 35 515 465 10 Steg 1: Kontrollera om tillkännagivaren enligt Vägvalet är nästa hopp för F EC :n. Om detta inte är fallet, tas nedströmsetiketten tillbaka genom att svara med ett etikettindragnings- (LW)-meddelande - se svaret från LSR1 till ABR3 i Fig. 2. Om den är nästa hopp, gå vidare till Steg 2.

Steg 2: Kontrollera om dess router-id finns i LSR-vägvektom, d.v.s. om en krets har upprättats. Om ja, bortse från etikettavbildningen och sänd ett NAK till tillkännagivaren. I annat fall, gå vidare till Steg 3.

Steg 3: Hitta en uppströmsetikett för FEC:n, korsförbind den med nedströmsetiketten och skicka ett etikettavbildnings- (LM)-meddelande för uppströmsetiketten till alla grannar uppströms. LM-meddelandet kommer att ha LSR:ens router- id tillagd till LSR-vägvektorlistan, och hoppräkningen inställs på värdet av det mottagna LM-meddelandet plus 1.

Etablerandet av upp- och nedströms etikettering förenklas om LSR:ema stöder VC- (virtuell krets)-sammanslagning. Om inte, så måste varje LSR efterfråga en nedströmsetikett för varje uppströmsetikett. Detta resulterar i ett extra pålägg i LDP-signalering och tillståndsinformation.

Ingångs-LSR:ema behåller, efter det att de mottagit etikettavbildningama (LM), bara de etiketter som används för vidaresändning. Ingångs-LSR:ema kon- trollerar huruvida en krets har upprättats genom att undersöka LSR-vägvektorlistan.

Dessa etiketter och deras FEC:er, samt hoppräkningsvärdena, kommer att infogas i LIB:en och bli standardvägama för ”bästa möjligaïtrañk.

Då den tar emot ett IP-datapaket, utför en ingångs-LSR, d.v.s. LSR2 i Fig. 2, följ ande: - modifierar TTL-värdet baserat på det hoppräkningsvärde som hör till FEC:n; - sätter på ett kompensationsblock på IP-datapaketet; och - sänder det på den VC som tillhör FEC:n.

Kompensationsblocket bär etiketten med värde O (IPv4 Explicit Null Label), vilket visar att etiketthögen måste öppnas vid utgångs-LSR:en och att vidare- sändningen av IP-datapaketet bör baseras på IPv4-startblocket. Den bär också ett TTL-värde som är lika med IP-startblockets modifierade TTL. CoS- (tjänstklass)- värdet är inställt till bästa möjliga.

När ett etiketterat IP-datapaket tas emot av en utgångs-LSR, avlägsnas kompensationsblocket och paketet levereras till IP-skiktet för ytterligare vidare- sändning.

Efter vägvalsändringar frigörs nedströmsetikettema för de berörda FECzerna om de inte används för andra FEC-element. Nya etiketter begärs från det nya nästa hoppet. Slutligen kan nya etikettavbildningar uppströms behövas. 10 15 515 465 11 De tabeller som visas i Fi g. 2 ger ytterligare information beträffande FECzema, etikettema, hoppräkningen, adressprefixen och nästa hopp för LSR:erna LSR1 och LSR2, tillsammans med VC-uppslagstabeller for LSRI.

Den huvudsakliga fördelen med den utgångsbaserade lösningen är dess ekonomiska användning av VC:er på grund av avbildningen av ett antal FEC:er på en LSP, d.v.s. strömsammanslagning. Man bör emellertid lägga märke till att ström- sammanslagning ökar trafikbelastningen på VC:ema, vilket kan resultera i låga prestanda om köbildning per VC, för rättvisans skull, används för UBR. En annan baksida är protokollets komplexitet. Kretsar kan uppstå, men systemet är anordnat att upptäcka och bryta dessa medelst LSR-vektorvägen.

I RSVP uppdateras PATH- och RESV-meddelandena med jämna mellanrum.

Stödet till ett stort antal Sessioner kan skapa skalförändringsproblem. Eftersom minnes- och processorbehandlingskraven ökar linjärt med en ökning av antalet tillstånd, är ett sätt att underlätta skalförändringsproblemet att öka uppdaterings- timem. Emellertid sker detta på bekostnad av att uppdateringsutlösningstiden ökas.

Det är emellertid möjligt att öka uppdateringsutlösningstiden och fortfarande kunna reagera så att man får snabbare upptäckt av förbindelseproblem. Till exempel, så snart som topologihaverier uppträder, meddelar varje nod som ligger intill haveriet samtliga påverkade noder.

Claims (29)

1. 0 15 20 25 30 35 51,5 465 f: PATENTKRAV Dataöverföringssystem innefattande ett ryggradsnät, ett flertal routers och ett flertal slutanvändarutrustningar, varvid nämnda system är anordnat att upprätta dataöverföringsvägar från ände till ände över ryggradsnätet, varvid nämnda slutanvändarutrustningar är anordnade att använda RSVP- meddelanden för att överföra sina specifika krav, och nämnda system är anordnat att använda MPLS för att uppfånga nämnda RSVP-meddelanden och upprätta etikettkopplade vägar (LSP:er) över nämnda ryggradsnät, baserade på innehållet i nämnda RSVP-meddelanden, kännetecknat av att en slutanvändarutrustning (TEI) som behöver en anslutning till en annan slut- användarutrustning (TE2), är anordnad att utfärda ett RSVP-PATH- meddelande, som indikerar en erforderlig QoS, till en ingångs-LSR i nämnda ryggradsnät; via ett första slutanvändamät till vilket nämnda slutanvändar- utrustning (TEI) hör; att nämnda ingångs-LSR är anordnad att kapsla in nämnda RSVP-PATH- meddelande och sända det genom nämnda ryggradsnät till en utgångs-LSR i nämnda ryggradsnät; att nämnda utgångs-LSR, när den tagit emot nämnda RSVP-PATH- meddelande, är anordnad att kapsla av meddelandet och utfärda ett PATH- meddelande mot ett andra slutanvändamät till vilket nämnda slutanvändar- utrustning (TE2) hör; att nämnda slutanvändarutrustning (TE2), då den accepterat förbindelsen med slutanvändarutrustningen (TEI), är anordnad att skicka ett RESV- meddelande mot nämnda slutanvändarutrustning (TEI); att nämnda utgångs-LSR, efter mottagande av RESV-meddelandet, är anordnad att: - buffra RESV-meddelandet; och - upprätta en etikettkopplad väg (LSP) till nämnda ingångsrouter, baserad på de parametrar som finns i RESV-meddelandet; att nämnda utgångs-LSR, efter upprättandet av LSP:n, är anordnad att kapsla in det buffrade RESV-meddelandet och sända det via den upprättade LSP:n till nämnda ingångs-LSR; samt av att nämnda ingångs-LSR, efter mottagande av nämnda RESV- meddelande, är anordnad att kapsla av RESV-meddelandet och skicka det mot slutanvändarutrustningen (TEI), och därigenom upprätta en enkelriktad förbindelse från slutanvändarutrustningen (TE1) till slutanvändarutrustningen (TE2). 1i»-» 10 15 20 25 30 35 515 465 /3 y | - . . , ,

2. Dataöverföringssystem enligt krav l, kännetecknat av att nämnda system är anordnat att tillhandahålla tjänstkvalitet (QoS) från ände till ände genom samverkan mellan RSVP och MPLS.

3. Dataöverföringssystem enligt krav 2, kännetecknat av att nämnda system är anordnat att samla upp ett antal RSVP-meddelanden, som har samma QoS-semantik, till en enda LSP.

4. Dataöverföringssystem enligt något av föregående krav, kännetecknat av att åtminstone några av nämnda slutanvändamät är lokala nät (LAN).

5. Dataöverföringssystem enligt något av föregående krav , kännetecknat av att nämnda ryggradsnät är ett ATM-nät, anordnat för överföring av IP-datapaket och innefattande ett antal sinsemellan förbundna ATM-växlar, av att åtminstone två av nämnda routers är kantrouters för nämnda ATM-nät, samt av att dessa kantrouters är etikettkopplade routers (LSRzer), anordnade att anslutas till slutanvändar- utrustningar för att upprätta enkelriktade förbindelser mellan slutanvändar- utrustningama.

6. Dataöverföringssystem enligt krav 5, kännetecknat av att en utgångs-LSR är anordnad att välja en reserveringsstil för en RSVP-session ur en uppsättning möjliga reserveringsstilar, varvid en RSVP-session identifieras av en unik tuple, samt av att en RSVP-session är anordnad att skapa en eller flera LSP:er, bereonde på den valda reserveringsstilen.

7. Dataöverföringssystem enligt krav 6, kännetecknat av att nämnda uppsätt- ning av reserveringsstilar innefattar bland andra fast filter (FF), jokerfilter (WF) och gemensamt explicit (SE).

8. Dataöverföringssystem enligt krav 6 eller 7, kännetecknat av att LSP:ema sätts upp av utgångs-LSR:er, samt av att en routing-infrastruktur av typ öppen kort väg först (OSPF) i nämnda system är anordnad att indikera nämnda LSR:er.

9. Dataöverföringssystem enligt krav 8, kännetecknat av att nämnda utgångs- LSR:er tillhandahålls medelst antingen områdesgränsrouters (ABR) eller autonoma systemgränsrouters (ASBR), eller kant-LSR:er med tillhörande undemät, samt av att LSR:ema är anordnade att tillkännage de olika vägtyper som definierar vidare- sändningsekvivalensklass- (FEC)-element. 10 15 20 25 30 35 515 465 W

10. Dataöverföringssystem enligt krav 9, kännetecknat av att ABR-nodema är anordnade att generera FEC:er som innehåller adressprefix för åtminstone inter- områdesvägar, eller intra-områdesvägar, samt av att LSR-nodema är anordnade att generera FEC:er for sina tillhörande undemät.

11. ll. LSR-noder är anordnade att definiera en FEC för alla adressprefix i sina tillhörande Dataöverföringssystem enligt krav 10, kännetecknat av att nämnda kant- undemät.

12. Dataöverforingssystem enligt något av kraven 6 till ll, kännetecknat av att nämnda utgångs-LSR:er är anordnade att använda etikettavbildning (LM) för att distribuera FEC-etiketter till grannama uppströms.

13. Sätt att upprätta dataöverföringsvägar från ände till ände i ett dataöver- föringssystem innefattande ett ryggradsnät, ett flertal routers och ett flertal slutanvändarutrustningar, varvid nämnda slutanvändarutrustningar använder RSVP-meddelanden för att överföra sina specifika krav, och nämnda system använder MPLS för att uppfånga nämnda RSVP-meddelanden och upprätta etikettkopplade vägar (LSP:er) över nämnda ryggradsnät, baserade på innehållet i nämnda RSVP-meddelanden, kännetecknat av stegen att: en slutanvändarutrustning (TEl) som behöver en anslutning till en annan slutanvändarutrustning (TE2), utfärdar ett RSVP-PATH-meddelande, som indikerar en erforderlig tj änstkvalietet (QOS), till en ingångs-LSR i nämnda ryggradsnät; via ett första slutanvändamät till vilket nämnda slutanvändar- utrustning (TEI) hör; - nämnda ingångs-LSR kapslar in nämnda RSVP-PATH-meddelande och sänder det genom nämnda ryggradsnät till en utgångs-LSR i nämnda ryggradsnät; - nämnda utgångs-LSR, när den tagit emot nämnda RSVP-PATH-meddelande, kapslar av meddelandet och utfärdar ett PATH-meddelande mot ett andra slutanvändamät till vilket nämnda slutanvändarutrustning (TE2) hör; - nämnda slutanvändarutrustning (TE2) skickar, då den accepterat förbindelsen med slutanvändarutrustningen (TEI), ett RESV-meddelande mot nämnda slutanvändarutrustning (TE1); - nämnda utgångs-LSR, efter mottagande av RESV-meddelandet: - buffrar RESV-meddelandet; och - upprättar en etikettkopplad väg (LSP) till nämnda ingångsrouter, baserad på de parametrar som finns i RESV-meddelandet; 10 15 20 25 30 35 51.5 465 /5 . . . - . f - nämnda utgångs-LSR, efter upprättandet av LSP:n, kapslar in det buffrade RESV-meddelandet och sänder det via den upprättade LSP:n till nämnda ingångs-LSR; samt - nämnda ingångs-LSR, efter mottagande av nämnda RESV-meddelande, kapslar av RESV-meddelandet och skickar det mot slutanvändarutrustningen (TEI), och därigenom upprättar en enkelriktad förbindelse från slutanvändar- utrustningen (TE1) till slutanvändarutrustningen (TE2).

14. Sätt enligt krav 13, kännetecknat av att nämnda system tillhandahåller tjänstkvalitet (QoS) från ände till ände genom samverkan mellan RSVP och MPLS.

15. Sätt enligt krav 14, kännetecknat av att nämnda system samlar upp ett antal RSVP-meddelanden, som har samma QoS-semantik, till en enda LSP.

16. Sätt enligt något av kraven 13 till 15, kännetecknat av att en utgångs-LSR i nämnda ryggradsnät väljer en reserveringsstil för en RSVP-session ur en uppsätt- ning möjliga reserveringsstilar, varvid en RSVP-session identifieras av en unik tuple, samt av att nämnda RSVP-session skapar en eller flera LSP:er, beroende på den valda reserveringsstilen.

17. Sätt enligt krav 16, kännetecknat av att nämnda uppsättning av reserverings- stilar innefattar, bland andra, fast filter (FF), jokerfilter (WF) och gemensamt explicit (SE).

18. Sätt enligt något av kraven 13 till 17, kännetecknat av att LSP:ema sätts upp av utgångs-LSRær, samt av att en routing-infrastruktur av typ öppen kort väg först (OSPF) i nämnda system indikerar dessa noder.

19. Sätt enligt krav 18, kännetecknat av att nämnda utgångs-LSR:er är anord- nade medelst antingen områdesgränsrouters (ABR) eller autonoma systemgräns- routers (ASBR), eller kant-LSRzer med tillhörande undemät, samt av att nämnda LSR:er tillkännager de olika vägtyper som definierar vidaresändningsekvivalens- klass (FEC)-element.

20. FEC:er som innehåller adressprefix för åtminstone inter-områdesvägar, eller intra- Sätt enligt krav 19, kännetecknat av att nämnda ABR-noder genererar områdesvägar, samt av att nämnda LSR-noder genererar F EC:er for sina tillhörande undemät. 10 15 20 25 30 35 5.15 465 /6 . - n ø » n

21. Sätt enligt krav 20, kännetecknat av att nämnda kant-LSR-noder definierar en FEC för alla adresspreflx i sina tillhörande undemät.

22. Sätt enligt något av kraven 13 till 21, kännetecknat av att nämnda utgångs- LSR:er använder etikettavbildning (LM) för att distribuera FEC-etiketter till gran- narna uppströms.

23. ingångs-LSR, då den tagit emot ett LM-meddelande: Sätt enligt krav 22, kännetecknat av att varje LSR utefter en väg mot en - kontrollerar om en tillkännagivare enligt Vägvalet är nästa hopp för en FEC; och antingen: - återtar en nedströms etikett om tillkännagivaren inte är nästa hopp, genom att svara med ett etikettindragnings- (LW)-meddelande, eller - kontrollerar om tillkännagivarens router-id ligger i LSR-vägvektorn, i det fall att den är nästa hopp.

24. Sätt enligt krav 23, kännetecknat av att var och en av nämnda LSR:er - förkastar etikettavbildningen, i det fall att nämnda router-id ligger i nämnda vektor, och sänder ett NAK till tillkännagivaren; eller - i det fall att nämnda router-id inte ligger i nämnda vektor: - finner en uppströms belägen etikett för FEC:n; - korsförbinder den med den nedströms belägna etiketten; och - sänder ett etikettavbildnings- (LM)-meddelande för den uppströms belägna etiketten till alla uppströms belägna grannar, varvid nämnda LM-meddelande har LSR:ens router-id tillagd till LSR-vägvektor- listan, och hoppräkningen inställd på ett värde enligt det mottagna LM-meddelandet plus 1.

25. LSR:er, vid mottagande av LM:er: Sätt enligt antingen krav 23 eller 24, kännetecknat av att nämnda ingångs- - endast behåller de etiketter som används for vidaresändning; och - undersöker en LSR-vägvektorlista för att kontrollera om en krets har upp- rättats.

26. LSR:er, vid mottagande av ett IP-datapaket: Sätt enligt något av kraven 23 till 25, kännetecknat av att nämnda ingångs- - modifierar TTL-värdet baserat på det hoppräkningsvärde som tillhör en FEC; - sätter på ett kompensationsblock på IP-datapaketet; och 51.5 4_65 17- - | | n . . - sänder det på en virtuell kanal (VC) tillhörande FEC:n.

27. Sätt enligt krav 26, kännetecknat av att nämnda kompensationsblock: - har en etikett med värdet 0, vilket indikerar att vidaresändning av nämnda IP- 5 datapaket skall baseras på ett IPv4-starblock; - bär ett TTL-värde som är lika med ett modifierat TTL for nämnda IP- startblock; samt av ett tjänstklass- (CoS)-värde som är inställt på bästa möjliga. 10 28. Sätt enligt antingen krav 26 eller 27, kännetecknat av att nämnda utgångs-

28. LSR:er, vid mottagande av ett etikettfórsett IP-datapaket, avlägsnar nämnda kompensationsblock och levererar IP-datapaketet till ett IP-skikt för vidaresändning.

29. Sätt enligt något av kraven 13 till 28, kännetecknat av att nämnda RSVP-, 15 PATH- och RESV-meddelanden uppdateras periodiskt.