SE520563C2 - System och metod för resursreservering av genvägar, s.k. cut- through routing, i ATM-nät som överför IP-trafik - Google Patents

Description

520 565 2 - minska fördröjning vid uppkoppling; och - underlätta flyttning fràn de aktuella grupperingarna; samtidigt som enkelhet upprätthàlles.

Den föreliggande uppfinningen inför tre tilläggsfunktioner till den normala funktionen hos den klassiska IP-modellen för att uppnà de tidigare nämnda målen, nämligen: (l) flödesklassificering/-detektering; (2) explicit indikering av ATM-adress och QoS, till mottagaren, före uppkoppling av förbindelse; och (3) mottagarinitierad förbindelseuppkoppling.

Den föreliggande uppfinningen tillhandahåller också en fleradressarkitektur (multi-cast) baserad pá en utbyggnad av Multi-cast Address Resolution Service (MARS)- arkitekturen känd frän IETF. Den föreslagna arkitekturen kan implementeras pà ändsystem såväl som pä routrar. Det senare möjliggör smidig och transparent övergång till genvägar utan att ändsystem påverkar varandra. Emellertid kan detta betraktas som en fraga om öppen implementering.

Den föreliggande uppfinningen tillhandahåller en metod via vilken IP-baserade ändsystem som är anslutna till ett ATM-nät kan etablera en direkt enkeladressanslutning (uni- Cast connection), även om de tillhör olika logiska IP- (LIS). I en klassisk IP-baserad funktion, kan endast . som tillhör samma su nät (dvs ändsystem som har ett gemensamt nätprefix) kommunicera direkt. Kommunikation mellan ändsystem som tillhör olika LIS ar är endast möjlig 20 N 35 520 563 genom en, eller flera, routrar. För att sända ett IP-paket till ett ATM-nät màste en kommunikationsväg etableras, vilket i sin tur kräver tolkning av IP-adresser för ATM- adressater pà förhand. I ett ”Wide Area Network” ATM med hundratals, som t.ex. eller tusentals, ändsystem anknutna till sig, kan kommunikation mellan ändsystem erfordra ett flertal router-hopp. Adresstolkningsprocessen och signaleringsproceduren mellan varje hopp kommer att åstadkomma oacceptabla fördröjningar för mànga applikationer. Dessutom kan etablerande av logiska förbindelser för smá flöden, t.ex ping, DNS query, orsaka skalningsproblem (scaleability problems) och onödig overhead.

Mycken möda har av standardiseringsorgan och olika fora pá senare tid lagts ned för att komma tillrätta med ovan nämnda problem. I synnerhet har Internet Engineering (IETF) RFC-utkast under benämningen ”Next Hop Resolution Protocol” (NHRP), som tillhandahåller en genväg för direkt Task Force definierat en metod, för närvarande ett kommunikation mellan IP-ändsystem som tillhör olika subnät, eller LIS:ar. Emellertid klarar inte heller det aktuella NHRP-protokollet av de följande problemen: l. Minskning av antalet öppna anslutningar, eller virtuella förbindelser, i ett WAN; 2. Minskning av fördröjning vid förbindelseuppkoppling; och 3. Explicit indikering av ATM-adresser och ”Quality of Service”.

Andra kända lösnifigar sàsom IP switching (fràn Toshiba), switching (fràn Cisco), kräver antingen styrarkitekturer (fràn Ipsilon), Cell switching router eller Tag W Ü N ß 520 563 och protokoll som är alltför komplexa, eller saknar de QOS- support.

Den föreliggande uppfinningen är inriktad på de tre Punkt (1) flödesdetektering, punkt (2) löses genom att tillhandahålla ovan nämnda problemen. löses med hjälp av mottagarinitierad förbindelseuppkoppling, och punkt (3) löses genom att tillhandahålla explicita indikationer av QoS-parametrar i ett speciellt styrmeddelande för att hjälpa mottagaren att begära den lämpliga trafiken och QOS.

Enligt en första aspekt av den föreliggande uppfinningen tillhandahålles ett ATM-transmissionssystem, anpassat för överföringen av IP-data, som har åtminstone två slutanvändarterminaler och ett flertal routrar, där nämnda ATM-transmissionssystem inkluderar åtminstone två LIS:ar och är anpassat att hantera trafik både inom LIS (intra-LIS) (inter-LIS), av att första anslutningsanordning tillhandahållas för att och mellan LIS:ar karakteriserat upprätta en första kommunikationsväg för kortvariga överföringar, mellan första och andra slutanvändarterminaler, på en hop-by-hop-basis, av att signalanordning tillhandahålles för att utväxla förbindelseanslutningsmeddelanden (call connection messages) mellan nämnda första och andra slutanvändarterminaler över nämnda första kommunikationsväg, av att nämnda anslutningsanordning tillhandahålles för att upprätta en andra, direkt, kommunikationsväg, som förbigàr (”kortsluter”) nämnda routrar mellan första och andra slutanvändarterminaler, och av att långvariga dataöverföringar sänds över nämnda andra kommunikationsväg.

Nämnda första kommunikatiofisväg företablerad defaultväg. 10 20 25 30 35 ; « = . ~ < Nämnda första slutanvändarteminal kan vara en anropsinitierande terminal, och nämnda första slutanvändarterminal kan inkludera signalanordning för att sända ett styrmeddelande till nämnda andra slutanvändarterminal över nämnda defaultväg, där nämnda styrmeddelande innehàller, bland annat, en ATM-adress för nämnda första terminal och QoS-parametrar för nämnda första terminal.

Nämnda andra slutanvändarterminal kan ha kontrollanordning för att kontrollera, vid mottagning av ett styrmeddelande fràn nämnda första terminal, att nämnda andra slutanvändarterminal har tillräckligt med tillgängliga resurser för att hantera överföring fran nämnda första terminal, och nämnda andra anslutningsanordning kan upprätta nämnda andra kommunikationsväg om nämnda andra terminal har tillräckligt med tillgängliga resurser.

Nämnda andra slutanvändarterminals signalanordning kan sända ett meddelande innehållande en felkod, till nämnda första slutanvändarterminal, i den händelse att nämnda andra slutanvändarterminal har otillräckligt med resurser för att hantera överföring frán nämnda första terminal.

Kortvariga dataöverföringar inom LIS (intra-LIS) kan sändas över en företablerad defaultväg upprättad av en anropsinitierande slutanvändarterminal.

Långvariga dataöverföringar inom LIS:ar kan sändas över en SVG upprättad av en anropsinitierande slutanvändarterminal.

Kortvariga dataöverföringar mellan LIS:ar (inter-LIS) kan sändas över nämnda första kommunikationsväg. 20 25 30 35 520 563 Slutanvändarterminaler kan ha datadetekteringsanordning för att detektera dataflöden och klassificera dataflöden som ett av följande: (inom LIS) - kortvarig intra-LIS (inom LIS) långvarig intra-LIS - kortvarig inter~LIS (mellan LIS:ar) - långvarig inter-LIS (mellan LIS:ar) ATM VC:er kan endast upprättas för överföringen av långvariga dataflöden.

Kortvariga dataflöden kan sändas över en systemdefaultväg som förbigàr (bypassing) adresstolknings- och förbindelseuppkopplingsprocedurer.

IP-data kan sändas över nämnda första kommunikationsväg före upprättandet av nämnda andra kommunikationsväg.

En slutanvändarterminal, eller router, kan ha multiplexeringsanordning för multiplexering av flera anslutningar över en enda (single) VC.

Nämnda routrar kan inkludera processoranordning för att behandla styrmeddelanden.

Styrmeddelanden kan behandlas i: - en router; - en ARP-server; eller 30 35 - . « » _ . - en slutanvändarterminal.

Nämnda system kan anpassas att stödja fleradressändning (multi-casting) baserad pà IETF MARS- modellen.

Enligt en andra aspekt av den föreliggande uppfinningen tillhandahàlles en slutanvändarterminal anpassad att användas i ett ATM-transmissionssystem enligt något av föregående patentkrav, karakteriserat av att nämnda slutanvändarterminal inkluderar första anslutningsanordning för att upprätta kommunikationsvägar för kortvariga överföringar, en andra anslutningsanordning för att etablera kommunikationsvägar för långvariga överföringar som förbigàr routrar, signalanordningar för utväxling av förbindelseuppkopplingsmeddelanden, kontrollanordning för kontroll av, vid mottagning av ett styrmeddelande, nämnda slutanvändarterminals tillgängliga resurser, och datadetekteringsanordning för detektering och klassificering av dataflöden.

Enligt en tredje aspekt av den föreliggande uppfinningen tillhandahàlles en metod att sända IP-data över ett ATM-transmissionssystem som har åtminstone tvà slutanvändarterminaler, ett flertal routrar och atminstone tvà LIS:ar, där nämnda metod är anpassad att hantera trafik bàde inom LIS (intra-LIS), (inter-LIS), karakteriserad av att: och mellan LIS ar - för långvariga inter-LIS-överföringar, mellan en första slutanvändarterminal och en andra slutanvändarterminal, upprättas först en första kommunikationsväg för kortvariga överföringar, mellan nämnda första och andra slutanvändarterminaler, pà en hop-by-hop-basis; 25 30 35 520 563 - uppkopplingsmeddelanden utväxlas mellan nämnda första och andra slutanvändarterminaler över nämnda första kommunikationsväg; - en andra, direkt, kommunikationsväg som förbigàr nämnda routrar, upprättas mellan nämnda första och andra slutanvändarterminaler; och - làngvariga dataöverföringar sänds över nämnda andra kommunikationsväg.

Nämnda första kommunikationsväg kan vara en företablerad defaultväg.

Nämnda första slutanvändarterminal kan vara en anropsinitierande terminal, och nämnda första slutanvändarterminal kan sända ett styrmeddelande till nämnda andra slutanvändarterminal över nämnda defaultväg, där nämnda styrmeddelande innehåller, bland annat, en ATM- adress för nämnda första terminal och QOS-parametrar för nämnda första terminal.

Nämnda andra slutanvändarterminal kan, vid mottagning av ett styrmeddelande fràn nämnda första slutanvändarterminal, kontrollera att nämnda andra slutanvändarterminal har tillräckligt med tillgängliga resurser för att hantera överföring frän nämnda första terminal, och kan upprätta nämnda andra kommunikationsväg, om nämnda andra terminal har tillräckligt med tillgängliga IGSLIISEI' .

Nämnda andra slutanvändarterminal kan sända ett meddelande som innehåller en felkod, till nämnda första slutanvändarterminal, i den händelse att nämnda andra 25 30 35 520 563 slutanvändarterminal har otillräckligt med resurser för att hantera överföring fràn nämnda första terminal.

Kortvariga intra-LIS-dataöverföringar kan sändas över en företablerad defaultväg upprättad av en anropsinitierande slutanvändarterminal.

Làngvariga intra-LIS-dataöverföringar sändas över en SVC upprättad av nämnda anropsinitierande slutanvändarterminal.

Kortvariga inter-LIS-dataöverföringar kan sändas över nämnda första kommunikationsväg.

Slutanvändarterminaler kan detektera och klassificera dataflöden som nàgot av följande: kortvarig intra-LIS (inom LIS) ~ långvarig intra-LIS (inom LIS) - kortvarig inter-LIS (mellan LIS:ar); eller - långvarig inter-LIS (mellan LIS:ar) ATM VC:er kan endast upprättas för överföringen av långvariga dataflöden.

Kortvariga dataflöden kan sändas över en systemdefaultväg som förbigär adresstolknings- och uppkopplingsprocedurer.

IP-data kan sändas över nämnda första kommunikationsväg före upprättande av nämnda andra kommunikationsväg. 20 H N E 520 563 10 En slutanvändaterminal, eller router, kan multiplexera en flertal anslutningar över en enda VC.

Styrmeddelanden kan behandlas i nämnda routrar.

Styrmeddelanden kan behandlas i: - en router; - en ARP-server; eller - en slutanvändarterminal.

Utförandeformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas, genom exempel, med hänvisning till de medföljande figurerna, 1 vilka: ett ATM- transmissionsystem som används för överföring av IP- Figur l illustrerar, i schematisk form, data enligt den föreliggande uppfinningen.

Figur 2 illustrerar, i schematisk form, tvá slutanvändare som sänder till IP-fleradress- destinationer (multicast destinations).

För att underlätta förstaelsen av den föreliggande uppfinningen tillhandahàlles nedan en förteckning över termer som används i beskrivningen av den föreliggande uppfinningen: ARP: Adresstolkningsprotokoll (Address Resolution Protocol) ATM: Asynchronous Transfer Mode DNS: Domännamnsystem (Domain Name System) m, 10 20 25 30 FTP: IETF: IP: LIS: MARS: NHRP: OSPF: QOS: RFC: SVC: Circuit) VC: WAN: 520 s63,,,¿,,¿¿ ll Filöverföringsprotokoll (File Transfer Protocol) Internet Engineeering Task Force Internetprotokoll (Internet Protocol) Logiskt IP-system (Logical IP System) Tjänst för fleradresstolkning (Multicast Address Resolution Service) Next Hop Resolution Protocol Open Shortest Path First Protocol ' Tjänstekvalitet (Quality of Service) Begäran om kommentar (Request for Comment) Kopplad virtuell förbindelse (Switched Virtual Virtuell förbindelse (Virtual Circuit) Wide Area Network Som tidigare förklarats, tillhandahåller den föreliggande uppfinningen en metod via vilken IP«baserade ändsystem som är anslutna till ett ATM-nät kan upprätta en direkt enkeladressanslutning (unicast), även om de tillhör olika logiska IP-system (LIS). I en klassisk IP-baserad funktion kan endast ändsystem som tillhör samma subnät kommunicera direkt. Kommunikation mellan ändsystem som tillhör olika LIS är endast möjlig genom en, eller flera, routrar. För att sända ett IP-paket till ett ATM-nät, màste en kommunikationsväg upprättas, vilket i sin tur kräver 20 30 520 563 , . . ; H l2 tolkning av IP-adresser till ATM-adresser, pà förhand. I ett Wide Area Network, kan kommunikation mellan ändsystem erfordra ett flertal router-hopp. Adresstolkningsprocessen och signaleringsproceduren mellan varje hopp kan förorsaka oacceptabla fördröjningar för manga applikationer.

Upprättande av logiska förbindelser för smá flöden kan förorsaka skalningsproblem (scaleability problems) och onödig overhead.

Nuvarande protokoll behandlar ej de följande problemen: 1. Minskning av antalet öppna anslutningar, eller virtuella förbindelser, i ett WAN; 2. Minskning av fördröjning vid uppkoppling av förbindelse; och 3. Explicit indikering av ATM-adresser och ”Quality of Service”.

Den föreliggande uppfinningen löser dessa tre problem genom att: - använda flödesdetektering; - tillhandahålla mottagarinitierad uppkoppling av förbindelsen; och - tillhandahålla tydliga (explicita) markeringar av QoS-parametrar i ett speciellt styrmeddelande.

I manga applikationer som t.ex. ping, DNS query, eller ARP, är det ej nödvändigt för ändsystem att upprätta end- to-end-ATM-förbindelser (virtuella förbindelser) helt 25 30 35 520 563 I.. L» 13 enkelt beroende pá att dessa applikationer ej genererar särskilt mycket trafik och är kortvariga.

Adresstolkningsprocessen och signaleringen àstadkommer en betydande fördröjning och overhead som ej kan försvaras.

Sàlunda behöver ändsystemen i ATM sätta upp VC:er endast för applikationer som är längvariga, som t.ex. ftp, telnet, eller applikationer som har stränga tidskrav. Kortvariga applikationer kan sändas över en företablerad hop-by-hop defaultväg.

För att klassificera paket, mäste ändsystem använda Ett flöde är en sekvens av paket som har samma käll- och destinationsadress algoritmer för att detektera flöden. och, möjligen, transportskiktsprotokoll, liksom portnummer (indikerat i IP~huvudet).

Den föreliggande uppfinningen tillhandahåller en flödesdetekteringsalgoritm i vilken kortvariga flöden kan överföras över systemdefaultvägen, förbigàende adresstolkningsfunktions- och upkopplingsprocedurerna. Det finns manga sätt att detektera ett flöde, av vilka nägra exempel visas nedan: (l) Källadress, Destinationsadress (2) Källadress, Destinationsadress, Portnummer (3) Källadress, Destinationsadress, Transportprotokoll, Portnummer (4) Källadress, Destinationssubnätsnummer Det exakta valet av flödesklassificeringsalgoritm beror pà den speciella implementering som valts. De fördelar som vinns med flödesdetektering är det reducerade antalet öppna förbindelser, effektivare utnyttjande av 15 20 30 520 565 Y . . . . ~ 14 nätresurser och reducerad fördröjning, eftersom varken adresstolkning, eller uppkoppling erfordras.

När det gäller lokaliseringen och varaktigheten av flödena kan fyra olika scenarier erhàllas mellan tva godtyckliga ändsystem, se Tabell 1: Tabell 1 Kortvarig Làngvarig Intra-LIS A B Inter-LIS C D I scenario A antas det att ändystemen tillhör samma subnät och att de önskar överföra kortvariga flöden. I detta scenario kan det antas att det inte är försvarbart att etablera en direkt SVC, även om bada ändsystemen tillhör samma subnät.

I scenario B tillhör ändsystemen ocksa samma subnät, men de önskar överföra långvariga flöden. Här kan det antas att ändsystemen behöver upprätta direkta SVC:er.

I scenario C tillhör ändsystemen inte samma subnät, men de önskar sända kortvariga flöden. Det kan även här antas att upprättandet av SVC er ej är försvarbart.

I scenario D finns ändsystem pà olika subnät och de önskar sända långvariga flöden. I detta fall behöver ändystem etablera en ”förbikopplad” väg (shortcut), utan att gà via nagra routrar.

Sàlunda kan det sägas att beslutet huruvida en direkt SVC skall etableras eller ej beror pà flödenas varaktighet och inte pà LIS-lokaliseringen.

För kortvariga flöden i intra-LIS antas det att de kortvariga flödena överförs genom företablerade vägar i 20 25 30 35 520 563 15 intra-LIS, eftersom de kostnader som upprättandet av SVC:er och den fördröjning som upprättande av förbindelser medför ej är försvarbar.

Om, när det gäller làngvariga flöden, ett ändsystem detekterar att destinationen finns inom samma subnät, dvs intra-LIS, och att genom flödesklassificeringsfunktionen som beskrivits ovan, ändsystemet önskar upprätta en förbindelse, frágar det ARP-servern om ATM-adressen för destinationen. När väl ATM~adressen för destinationen har tolkats, kan sändaren etablera en direktkontakt till destinationen. RFC 1577 (Classical IP over ATM) beskriver procedurerna för att detektera en ARP~server, registrering avregistrering av en ARP-server och registrering/avregistrering av ATM-adresser och motsvarande IP-adresser. För detaljer i dessa procedurer hänvisas till RFC 1577. I detta avseende är intra~LIS-kommunikation lik ”Classical-IP over ATM” som redan definierats i RFC l577.

Om destinationen finns utanför sändarens LIS, dvs inter-LIS, men flödet är kortvarigt, kommer data att överföras genom defaultvägen, hop-by-hop. Ej heller i detta fall är kostnaderna för upprättande av förbindelse försvarbara.

Grundproblemet är làngvariga inter-LIS-flöden. Medan överföring av kortvariga flöden, över defaultvägen, tillhandahåller ett enkelt hjälpmedel att lösa fördröjnings- och skalningsproblem, erfordras fortfarande upprättande av förbindelser och reservering av resurser för langvariga flöden. Eftersom företablerade förbindelser fràn vilken som helst till vilken som helst resulterar i ett O(N2)-problem, är inte hop~by-hop-uppförandet tillräckligt för förbindelser som kräver höga prestanda och korta fördröjningar. Därför erfordras ett förfarande för att 10 20 30 35 520 563 . « . . f . l6 förbigä (bypass) routrar denna dataväg. Algoritmen fungerar pà sätt som beskrives i det följande. Ändsystemet använder defaultvägen för att överföra inledande datapaket, om det ej finns nagon associerad virtuell förbindelse (VC). Det antas att defaultvägen är företablerad och också används för andra ändamål, som t.ex. överföringen av OSPF-dirigeringsmeddelanden (routing messages). Samtidigt utsänder ändsystemet ett explicit styrmeddelande, vars detaljer beskrivs senare, till mottagaren, via samma defaultväg. Ett sàdant styrmeddelande inkluderar också sändarens ATM-adress, liksom dess QoS- parametrar. Vid mottagning av styrmeddelandet, kontrollerar mottagaren först huruvida det kan stödja de begärda resurserna. Om sä är fallet, sätter det upp en ATM- förbindelse den motsatta vägen med användning av initiatorns ATM-adress, angiven i styrmeddelandet. När förbindelsen väl upprättats, kan sändaren starta sändning av data via den förbikopplande vägen i stället för defaultvägen. Under tiden kommer alla data att kontinuerligt överföras via defaultvägen (fastän i de flesta fall alla data kommer att sändas över den förbikopplande vägen). Detta arrangemang illustreras schematiskt i Figur l, i vilket default hop-by-hop-vägen för kortvariga data och den förbikopplande vägen, som ”kortsluter” routrar, visas för en làngvarig inter-LIS- förbindelse.

Det rekommenderas att slutanvändare ej buffrar eller behåller, eftersom ändsystem i vilket fall som helst behöver sända (cache), dvs lär in, ATM-ändsystemadresser, explicita meddelanden för att indikera sina QOS-krav.

Det rekommenderas ej att VC:er sätts upp för varje flöde. Det är troligt att en sàdan hög upplösning (granularity) kan orsaka vissa skalningsproblem i ett Wide (WAN). eller en Area Network Istället kan ett ändsystem, 25 30 35 .- -fl f . V- 'f - -- - ~ 3 I , .. ,, , . .i 1 . .= . 4 » - = g ß . .f ~ . v - y .-~ ,« =. i, Au» 1: V 1 I I I I I I I 9 f z I I II I I I l7 till eller domänadresser, router, multiplexera flera anslutningar över samma VC, exempel genom användning av subnät, snarare än destinationsadresser och portnummer. Ytterligare detaljer om flödesdetekteringen ges nedan.

Huruvida procedurerna för detektering av flöden, och intelligensen för hantering av styrmeddelanden, finns i ändystemen eller i routrarna beror pà vilka projekteringsval som gjorts för en viss implementering. Den främsta fördelen med att förlägga logiken till routrarna är slutanvändartransparens, dvs metoden i den föreliggande uppfinningen kommer i detta fall ej att vara beroende av ändsystemen, dvs det kräver inga ändringar i de befintliga implementeringarna.

Det är också ett projekteringsval när det gäller ändsystem att etablera en anslutning till den slutliga destinationen direkt, i vilket fall det explicita anropsuppkopplingsmeddelandet, som beskrivs nedan, ej utan istället sändas hela Valet att hantera kommer att termineras i routern, vägen till den slutliga destinationen. det explicita meddelandet i routern, eller ARP-servern, eller i ändsystemet anges i huvudet (headern) pä request/ reply-meddelandena.

För att etablera en genväg i inter-LIS, utfärdar ett ändsystem ett CALL_BACK-req-meddelande som indikerar dess egna ATM-adress och QoS-kraven. Detta meddelande kommer att spridas med ”hop-by-hop” hela vägen till dess slutdestination. Vid mottagning av ett CALL_BACK-req- meddelande, kontrollerar mottagaren sändarens QOS-krav. Om, och när, det beslutar att upprätta en anslutning, sänder det tillbaka UNI 3.x-, eller UNI 4.x-meddelanden för att upprätta förbindelse fràn den motsatta riktningen, samtidigt som det sänder ut ett CALL_BACK-reply-meddelande som indikerar resultatet (lyckat/misslyckat). Om inget svar 30 520 ses ¿,-¿ 18 erhàlles inom x sekunder, kommer meddelandet att sändas pà nytt n gànger (X och n är fördefinierade parametrar).

I det fall att mottagaren inte önskar upprätta ATM- förbindelsen, t.ex. beroende pà avsaknad av resurser, sänder det tillbaka ett negativt CALL_BACK-reply-meddelande indikerande en felkod.

CALL_BACK-req- och CALL_BACK-reply-meddelandena överförs via en företablerad väg (VPI=O, VCI=l5) med mycket smá resurser (Available Bit Rate/Unspecified Bit Rate).

Det är inte ens nödvändigt för ändsystem att lära sig ATM-adresserna pà ändsystemen genom buffring.

Nedkoppling av en anslutning kan utföras, eller initieras, antingen genom att sända, eller ta emot, enhet som använder RELEASE_req-meddelanden som redan definierats i UNI-standardens signalmeddelanden.

Tabell 2 illustrerar fälten som tillhör CALL_BACK_req/reply-meddelanden. De flesta fälten är exakt identiska för de SETUP- och CONNECT-meddelanden som används i UNI 3.x- och UNI 4.0-meddelanden. Som en valmöjlighet kan ATM-anpassningsskikt- (ATM Adaption Layer) och Broadband Low layer-information inkluderas, sä att mottagaren kan kontrollera huruvida den kan stödja en sändares QoS-krav.

Trafiken och QOS-meddelandena är informationselement, IE, (Informational Elements) som ej behandlas av nätet, istället sänds de transparent till ändsystemet.

Tabell 2 CALL_BACK-req/reply- Värde/betydelse meddelandefält Request ID Ett sekv. nr för att hàlla (Begäran om ID) reda pà flera ”requests” 520 563 19 Source Proto Len Källprotokollängd (Source Protocol Length) Dest. Proto Len Destinationsprotokollängd (Destination Protocol Length) Sources ATM Subadress Källans ATM-deladress (Variable length) (variabel längd) Source protocol address Källans protokolladress (Variable length) (variabel längd) Destination protocol adress Destinationens protokoll- (Variable length) adress (variabel längd) QOS-parameters Cellfördröjningsvariation, cellförlustfrekvens, etc, enl. UNI.x-meddelanden Min Traffic Parameters Min. acceptabel trafik- beskrivare (traffic de- scriptor) enl. UNI 4.0 Alt. Traffic descriptor Tillàter förhandling av trafikparametrar Maximum transmission unit Möjliggör för mottagaren att välja transmissionsenhet av rätt storlek En-to-End transmit delay Möjliggör för mottagaren att kontrollera om applikationen kan tolerera transmissions- fördröjningen end-to-end Result code Inkluderar orsakskod för misslyckande eller framgång Fleradressändning (multi-casting), som används i den föreliggande uppfinningen, baseras pà modellen för IETF Multi-casting Address Resolution Service (MARS). MARS fungerar som en registrering av medlemskap i fleradressgrtpp och lagrar ATM adresserna för IPATM- ändpunkter som anser sig vara medlemmar i en given IP- fleradressgrupp vid en viss tidpunkt. MARS- 30 520 563 20 styrningsmeddelanden stöder distributionen av information för fleradressmedlemskap mellan MARS och IPATM-ändpunkter.

IPATM-ändpunkter fràgar MARS:en när de behöver känna till ATM-nivàidentiteterna för en IP-fleradressgrupp och informerar MARS närhelst de själva gär in i, eller lämnar, en IP-fleradressgrupp. MARS:en håller alla fleradresskapabla IPATM-ändpunkter informerade om ändringar i gruppmedlemskap.

I Figur 2 visas ett exempel pà tvà ändpunkter som sänder till IP-fleradressdestinationer_ Ändpunkt l sänder till tvà olika grupper och har därför upprättat separata vidarekopplingsvägar. För tydlighetens skull visas ej klienter i MARS, och privata VC:er fràn MARS till MARS. eller 224.2 30.1, atm.4}- klusterstyrnings-VC, MARS_ REQUEST's för antingen 224.0.20.5, tar emot samma set av ATM-adresser {atm.2, fràn MARS. Se MARS-tabeller, Tabell 3.

RFC lll2 är ändpunkt l inte ens medlem av nàgondera gruppen atm.3, Sásom tillåten av till vilken den sänder. Ändpunkt 2's vidarekopplingsväg har endast tvà ändnoder (leafnodes), eftersom den själv är igenkänd i listan som returneras i MARS_MULTI. När väl de utgàende VC:erna har upprättats, kommer både ändpunkt l och 2 att övervaka trafik pà ClusterControl VC för uppdatering av MARS_JOIN- och MARS-LEAVE-meddelanden. Om ett av dessa meddelanden anländer, indikerande en ny ändnod för antingen 224.0.2O 5, eller 224.2.30.l, lägga till, eller ta bort, då kommer ändpunkt l att en ändnod som det passar. Ändpunkt 2 kommer att göra detsamma för ändringar när det gäller 224.0.20.5. Beteckningarna för vägarna visas i Tabell 4.

UI IO 15 20 520 563 . , » . , . n; VH 21 Tabell 3 MARS-tabeller {22O O.25.5, atm.2, atm.3, atm.4} {220.2.30 l, atm.3, atm.3, atm.4} Tabell 4 Beteckning Trafik i Figur 2 A Fràn ip.l till 224.2.30.l B Fràn ip.l till 224.0.20.5 C Fràn ip.2 till 224.0 20.5 Alternativt kan multipunkt-VC:er delas. Samma punkt- till-multipunkt-VC kan användas som intra- klustervidarekopplingsväg för överföringar bade till 224.0.20.5 och 224.30.l.

Medan MARS tillàter direkt fleradressändning mellan LIS-medlemmar, behöver inter-LIS-fleradressändning fortfarande gà genom fleradressroutrar. För inter-LIS- trafik finns det tvà möjliga alternativ. I alterntiv l kan fleradressroutrar själva utgöra ett verkligt stamnät som sammanlänkar fleradressroutrar. I detta fall sänds varje inter-subnätstrafik pà det virtuella stamnätet som en intra-cluster fleradressändning till alla routrar. Därifrån gàr den direkt till destinations-LIS:en, och tar endast tvà IP-nivà-hopp, oavsett källa och destinations-LIS:ar. I alternativ 2 avkopplas LIS och klustermedlemsskap. Klustret består av ett integrerande antal LIS:ar. Varje värddator konfigureras med samma MARS-enhetsadresser. När de väl registrerats med MARS, kommer de att använda 520 563 --.« b. 22 fleradressändning pà intra-subnätsnivà för trafik mellan varandra - oavsett vilket subnät deras unicast IP-adresser indikerar att de tillhör. Fleradresstrafik kommer att skära igenom LIS-gränser i kraft av att de har en enda MARS- administrerad värddator i bada LIS:arna.

Claims (26)

15 20 25 30 h.) LJ! .. u.. u .H- 520 563 23 PATENTKRAV

1. l. ATM-transmissionsssystem, anpassat för överföring av IP- data, som har åtminstone tvà slutanvändarterminaler och ett flertal routrar, inkluderar åtminstone tvà LIS:ar, där nämnda ATM-transmissionssystem och är anpassat att hantera bàde intra-LIS- och inter-LIS-trafik, kânnetecknat av att första anslutningsanordning tillhandahàlles för att upprätta en första kommunikationsväg för kortvariga överföringar, mellan första och andra slutanvändarterminaler, pà en hop~by-hop-basis, av att signalanordningar tillhandahàlles för utväxling av förbindelseanslutningsmeddelanden mellan nämnda första och andra slutanvändarterminaler över nämnda första kommunikationsväg, av att andra anslutningsanordning tillhandahálles för att upprätta en andra, direkt, kommunikationsväg, som förbigàr nämnda routrar mellan nämnda första och andra slutanvändarterminaler, av att làngvariga dataöverföringar sänds över nämnda andra kommunikationsväg, av att nämnda första kommunikationsväg är en företablerad defaultväg, av att nämnda första slutanvändarterminal är en anropsinitierande terminal, av att nämnda första slutanvändarterminal inkluderar signalanordning för sändning av ett styrmeddelande till nämnda andra slutanvändarterminal över nämnda defaultväg, där nämnda styrmeddelande innehåller, bland annat, en ATM~adress för nämnda första terminal och QoS-parametrar för nämnda första terminal, av att nämnda andra slutanvändarterminal har kontrollanordning för att kontrollera, vid mottagning av __ __ x ___ __ J ett styrmeddelande frái nämnda första terminal, att nämnda andra slutanvändarterminal har tillräckligt med 15 20 25 30 .. u.. 1. n.. U ..=. 520 563 24 tillgängliga resurser för att hantera överföring från nämnda första terminal, och - av att nämnda andra anslutningsanordning upprättar nämnda andra kommunikationsväg, om nämnda andra terminal har tillräckligt med tillgängliga resurser.

2. ATM~transmissionssystem enligt patentkrav l, kännetecknat av att nämnda andra slutanvändarterminals signalanordning sänder ett meddelande innehållande en felkod, händelse att nämnda andra slutanvändarterminal har till nämnda första slutanvändarterminal, i den otillräckligt med resurser för att hantera överföring från nämnda första terminal.

3. ATM-transmissionssystem enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att kortvariga intra-LIS- dataöverföringar sänds över en företablerad defaultväg upprättad av en anropsinitierande slutanvändarterminal.

4. ATM-transmissionssystem enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att långvariga intra-LIS- dataöverföringar sänds över en SVC upprättad av en anropsinitierande slutanvändarterminal.

5. ATM-transmissionssystem, enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att kortvarig inter-LIS- dataöverföringar sänds över nämnda första kommunikationsväg.

6. ATM-transmissionssystem, 3 till 5, datadetekteringsanordning för att detektera dataflöden och enligt något av patentkraven kännetecknat av att slutanvändarterminaler har klassificera dataflöden som ett av följande: - kortvarig intra-LIS; f långvarig iitra-LIS; - kortvarig inter-LIS; eller - långvarig inter-LIS. 20 25 30 bd LJ! . . . , . v 520 563 25

7. ATM-transmissionssystem, enligt patentkrav 6, kännetecknat av att ATM VC:ar upprättas endast för överföringen av långvariga dataflöden.

8. ATM-transmissionssystem, enligt antingen patentkrav 6 eller 7, kännetecknat av att kortvariga dataflöden sänds över en systemdefaultväg som förbigàr adresstolknings~ och förbindelseuppkopplingsprocedurer_

9. ATM-transmissionssystem, enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att IP-data sänds över nämnda första kommunikationsväg före upprättande av nämnda andra kommunikationsväg.

10. ATM-transmissionssystem, enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att en slutanvändarterminal, eller router, har multiplexeringsanordning för multiplexering av ett flertal anslutningar över en enda VC.

11. ll. ATM-transmissionssystem, enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att nämnda routrar inkluderar processoranordning för behandling av styrmeddelanden.

12. ATM-transmissionssystem enligt nàgot av patentkraven l till lO, kännetecknat av att styrmeddelanden behandlas i: - en router; - en ARP-server; eller - en slutanvändarterminal.

13. ATM-transmissionssystem, enligt nàgot av föregående patentkrav, kännetecknat av att nämnda system är anpassat att stödja fleradressändning baserad på IETF MARS-modellen.

14. l4. Slutanvändarterminal, anpassad att användas i ett ATM- transmissionssystem enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att nämnda slutanvändarterminal inkluderar 10 20 25 30 ha LH , . . , , | . . « . . | 520 563 26 första anslutningsanordning för att upprätta kommunikationsvägar för kortvariga överföringar, en andra anslutningsanordning för att upprätta kommunikationsvägar för långvariga överföringar som förbigàr routrar, signalanordning för att utväxla förbindelseanslutningsmeddelanden, kontrollanordning för kontroll av, vid mottagning av ett styrmeddelande, nämnda slutanvändarterminals tillgängliga resurser, och datadetekteringsanordning för att detektera och klassificera dataflöden.

15. Metod att sända IP-data över ett ATM- transmissionssystem som har åtminstone två slutanvändarterminaler, ett flertal routrar och åtminstone två LIS:ar, intra-LIS- och inter-LIS-trafik, kännetecknad av att: där nämnda metod är anpassad att hantera både - överföringar för långvariga intra-LIS mellan mellan första slutanvändarterminal och andra slutanvändarterminal, en första etablering av en första kommunikationsväg för kortvariga överföringar, mellan nämnda första och andra slutanvändarterminaler, på en hop-by-hop-basis; - förbindelseanslutningsmeddelanden utväxlas mellan nämnda första och andra slutanvändarterminaler över nämnda första kommunikationsväg; - en andra, direkt kommunikationsväg, som förbigàr nämnda routrar, upprättas mellan nämnda första och andra slutanvändarterminaler; - långvariga dataöverföringar sänds över nämnda andra kommunikationsväg, - nämnda första kommunikationsväg är en företablerad defaultväg, - att nämnda första slutanvändarterminal är en anropsinitierande terminal, - av att iäïfida första slutanvändarterminal sänder ett styrmeddelande till nämnda andra slutanvändarterminal över nämnda defaultväg, där nämnda styrmeddelande 20 25 30 LJ LJ! @ . - . . | . ~ . . f o 520 563 27 innehàller, bland annat, en ATM-adress för nämnda första terminal och QoS-parametrar för nämnda första terminal, och - att nämnda andra slutanvändarterminal, vid mottagning av ett styrmeddelande fràn nämnda första slutanvändarterminal, kontrollerar att nämnda andra slutanvändarterminal har tillräckligt med tillgängliga resurser för att hantera överföring fràn nämnda första terminal, och upprättar nämnda andra kommunikationsväg, om nämnda andra terminal har tillräckligt med tillgängliga resurser.

16. Metod, kännetecknad av att nämnda andra slutanvändarterminal sänder ett meddelande som enligt patentkrav 15, innehåller en felkod, till nämnda första slutanvändarterminal, i det fall att nämnda andra slutanvändarterminal har otillräckligt med resurser för att hantera överföring fràn nämnda första terminal.

17. Metod, kännetecknad av att kortvariga intra-LIS-dataöverföringar enligt nàgot av patentkraven 15 till 16, sänds över en företablerad defaultväg upprättad av en anropsinitierande slutanvändarterminal.

18. Metod, enligt nàgot av patentkraven 15 till 17, kännetecknad av att làngvariga intra-LIS-dataöverföringar sänds över en SVC upprättad av nämnda anropsinitierande slutanvändarterminal.

19. Metod, enligt nàgot av patentkraven 15 till 18, kännetecknad av att kortvariga inter-LIS-dataöverföringar sänds över nämnda första kommunikationsväg.

20. Metod, kännetecknad av enligt nàgot av patentkraven 15 till 19, att slutanvändarterminaler detekterar och klassificerar dataflöden som ett av följande: - kortvarig intra-LIS; B 20 fi N g » . w . 520 §>r='>:f3>=.-f; **** N - làngvarig intra-LIS; - kortvarig inter-LIS; eller - làngvarig inter-LIS.

21. VC:er upprättas endast för överföringen av långvariga dataflöden. Metod, enligt patentkrav 20, kännetecknad av att ATM

22. Metod, kännetecknad av att kortvariga dataflöden sänds över en enligt antingen patentkrav 20 eller 21, systemdefaultväg som förbigàr adresstolknings- och förbindelseuppkopplingsprocedurer_

23. Metod, kännetecknad av att IP-data sänds över nämnda första enligt nàgot av patentkraven 15 till 22, kommunikationsväg före upprättande av nämnda andra kommunikationsväg.

24. kännetecknad av att en slutanvändarterminal, Metod, enligt nàgot av patentkraven 15 till 23, eller router, multiplexerar ett flertal anslutningar över en enda VC.

25. Metod, enligt nagot av patentkraven 15 till 24, kännetecknad av att styrmeddelanden behandlas i nämnda routrar.

26. Metod, enligt något av patentkraven 15 till 24, kännetecknad av att styrmeddelanden behandlas i: - en router; - en ARP-server; eller - en slutanvändarterminal.