WO2004066568A1 - Method for divering data packets in locally recognized link failures by multipath finding - Google Patents

Method for divering data packets in locally recognized link failures by multipath finding Download PDF

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WO2004066568A1
WO2004066568A1 PCT/EP2004/000468 EP2004000468W WO2004066568A1 WO 2004066568 A1 WO2004066568 A1 WO 2004066568A1 EP 2004000468 W EP2004000468 W EP 2004000468W WO 2004066568 A1 WO2004066568 A1 WO 2004066568A1
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network
packet
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routing
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Michael Menth
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/28—Routing or path finding of packets in data switching networks using route fault recovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks

Definitions

  • the invention relates to methods for a failed network element ⁇ avoiding routing of a data packet in a packet network with connectionless packet switching.
  • routing plays a central role for the reliability of packet transmission over packet networks.
  • Conventional packet networks do not guarantee quality criteria.
  • current data traffic via the Internet is usually Best effort principle routed, ie that the transmission of data packets is carried out as efficiently as possible but without guaranteeing quality criteria
  • MPLS Media Protocol Label Switching
  • IP networks In addition to preventing overload, the reaction of the network to malfunctions, such as the failure of a connection section (usually called a link in the specialist literature) or a router or node, is a decisive factor in determining whether quality of service characteristics can be maintained, especially with regard to data traffic under real-time conditions.
  • IP networks two routing algorithms are primarily used for routing within domains or autonomous systems (AS), namely distance vector routing and link state routing. With distance vector routing, the distance is minimized in the sense of a metric for the respective destination.
  • the routing table then contains the next station or the next hop in terms of the minimum distance to the respective destination.
  • a router uses the distance information of its neighboring routers to calculate the distance.
  • Link state routing is based on the propagation or distribution of topology information or distance information using so-called link state packets in the entire network or the entire autonomous system.
  • inconsistency in the routing tables or routing information held by the routers results in both methods.
  • This inconsistency is gradually eliminated as part of the propagation of topology information.
  • convergence of the routing information Networks converged with regard to the routing information are inconsistent and have completed their reaction to the incident.
  • the transmission of data is impaired, which usually leads to quality leads to reductions. Rapid convergence of the network is therefore an important criterion for the efficiency of a routing algorithm. Because of the faster convergence, the link state algorithm is usually preferred to distance vector routing.
  • the object of the invention is to improve the response of packet networks to incidents.
  • the method according to the invention allows a quick reaction to the failure of a network element in a packet network with connectionless packet switching.
  • the routing of a data packet is restricted to a subnet or subnetwork which does not include the failed network element. Only the network elements comprised by the subnet are then used for routing the data packet.
  • Failed network elements can, for example, connecting sections
  • Routing restricted to the subnet can be initiated by entering information in the packet header of the data packet that references or designates the subnet to be used for routing.
  • IP Internet Protocol
  • the area of the DSCP (differentiated services codepoint) field designated as "For experimental use" in the IP protocol header or packet header can be used for the introduction of this information.
  • the subnet can be selected such that the failed node represents a leaf node with respect to the subnet, ie a node with only one link to another node in the network.
  • the node or leaf node in general
  • the node is then not used to reach other nodes while restricting the routing to the subnet.
  • the statement is that the subnet does not include the corresponding node, to be interpreted in such a way that routing between non-failed nodes limited to the subnet always avoids the failed node.
  • the method according to the invention has the advantage that a rapid reaction to the failure of network elements is possible, which prevents the loss of data packets or the disruption of data connections due to excessively long runtimes of packets as a result of the disruption.
  • conventional connection networks that work without a connection
  • the convergence of the topology information within the network which is exchanged, for example in the context of link state advertisements, has to be restored after a fault before undisturbed routing is possible again.
  • the routing of data packets is traditionally impaired until the topology information converges.
  • the method according to the invention can be used for routing restricted to an undisturbed subnet until the topology information of the network has converged again.
  • the routing is limited to a subnet only if there is information about a fault in a network element.
  • This fault is determined by a node based on the topology information exchanged.
  • This node modifies the packet headers of data packets to be forwarded in accordance with the restriction of the routing to a subnetwork which does not contain the failed network element.
  • a suitable subnet can be identified on the basis of the topology information about the data network in the network node.
  • a number of subnetworks is defined, with a subnetwork being provided for each network element that is likely to fail, which this network element is not contains and which can be used for routing if this network element fails. Routing tables for routing corresponding to the respective subnetworks can then be kept at the network nodes. If a network element fails, a network node then identifies the subnet to be used and uses the associated routing table for the onward transmission of the data packet. By setting information in the packet header, subsequent routers can recognize that the subnetwork not containing the network element is to be used for routing the data packet. The data packet is thus forwarded within the subnet without the subsequent nodes having to be informed about the failure of the network element.
  • Network element is to be used, for example, can be kept in tabular form at the nodes of the network.
  • the routing can be restricted to one subnet by assigning link costs or weighting factors for the routing. Links that are not covered by the respective subnetwork are given a weighting factor which, due to its high value, prevents routing via the respective link.
  • a subnet is then determined, for example, by the allocation of link costs for all links of the data network, links which are covered by the subnet receiving the weight factor 1 and other links the weight factor “infinite” or the highest possible weight factor.
  • Fig. 1 A network formed with links and nodes
  • Fig. 2 The network of Fig. 1, wherein a majority of the links are assigned to one of two subnets
  • FIG. 4 shows the second subnet according to the assignment of FIG. 2.
  • 1 shows a network formed with links or connection sections and nodes. It is a connectionlessly switched network, such as an IP network.
  • FIG. 2 shows how subnets can be defined which are used according to the invention for routing after network element failures.
  • Two subnets are shown.
  • One subnet is formed by the links shown in broken lines, the other by the links shown in dotted lines.
  • the two subnets are complementary in that no link of the data network is part of both subnets. If a link fails, the subnet that does not include this link can be used for routing. If a link fails that is not assigned to either of the two subnets, both subnets can be used for routing. Both subnets connect all nodes with each other, ie with routing restricted to one subnet each node can be reached. The two subnet ze are selected so that each node in one of the two subnets is an end node. If a node fails, the subnet can be used for routing, which contains the failed node as the end node, because with routing restricted to this subnet, all nodes can be reached without the packet having to be routed via the failed node.
  • both subnets can be used for routing. It is then possible to distribute traffic over the two subnets, i.e. to route the data packets alternately on one or the other subnet. Similarly, in the case of more than two subnets in the event of a link or node failure, those that enable interference-free routing can be selected and the data traffic can be distributed over these subnets in order to avoid overloading one of the subnets.

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Abstract

The invention relates to a method for reacting to the failure of a network element of a data network with connectionless switching. A sub-network of the packet network, which does not include the failed network element, is for instance determined by setting a parameter in the packet head of the data packet. The data packet is then routed using the network elements included in the sub-network. The inventive method makes it possible to react directly to the failures of network elements. Said method prevents the routing from being impeded until new topological information taking into account the failure of the network element is propagated in the data network.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Umleitung von Datenpaketen bei lokal erkannten Linkausfällen durch MehrfachwegefindungMethod for rerouting data packets in the case of locally detected link failures by means of multiple path finding
Die Erfindung betrifft Verfahren zum ein ausgefallenes Netz¬ element vermeidenden Routing eines Datenpakets in einem Paketnetz mit verbindungsloser Paketvermittlung.The invention relates to methods for a failed network element ¬ avoiding routing of a data packet in a packet network with connectionless packet switching.
Die Weiterentwicklung von Paketnetzen, vor allem im Hinblick auf die Qualitätsmerkmale bei der Übertragung von Datenpaketen ist derzeit ein zentrales Betätigungsfeld für Netzwerkspezialisten, Vermittlungstechniker und Internetexperten. Große Bedeutung hat dabei die Realisierung von Qualitätsmerk- malen für Echtzeitverkehr über Paketnetze. Für einen Dienst mit Echtzeitübertraguηg von Daten, z.B. Telefonie oder Video On Demand, ist erforderlich, dass dafür verwendete Paketnetze hinsichtlich Dienstgütemerkmale wie Übertragungsdauer der Pakete, maximale Verzögerungszeiten für Pakete und Paketver- lustrate eng gesteckten Kriterien genügen, um die erforderliche Qualität des Dienstes zu gewährleisten.The further development of packet networks, especially with regard to the quality features in the transmission of data packets, is currently a central field of activity for network specialists, switching technicians and Internet experts. Realizing quality features for real-time traffic over packet networks is of great importance. For a service with real-time transmission of data, e.g. Telephony or video on demand requires that the packet networks used for this purpose meet strict criteria with regard to quality of service features such as packet transmission times, maximum delay times for packets and packet loss rate in order to guarantee the required quality of service.
Für die Zuverlässigkeit der Paketübermittlung über Paketnetze spielt das Weiterleiten der Pakete von Knoten zu Knoten - in der Fachliteratur üblicherweise mit „Routing" bezeichnet - eine zentrale Rolle. Herkömmliche Paketnetze gewährleisten keine Qualitätskriterien. Beispielsweise wird der gegenwärtige Datenverkehr über das Internet in der Regel nach dem Best Effort Prinzip geroutet,, d.h. dass die Übermittlung von Da- tenpaketen so effizient wie möglich, jedoch ohne Gewährleistung von Qualitätskriterien durchgeführt wird. Als Folge davon ist der Datenverkehr über herkömmliche Paketnetze großen Schwankungen unterworfen, die z.B. durch Engstellen bzw. Überlast oder Störfälle verursacht sind. Moderne Entwicklun- gen zielen darauf ab, die Zuverlässigkeit des Datenverkehrs zu verbessern. Ein aktueller Ansatz für Datenübertragung über das Internet ist das sogenannte MPLS (Muli Protocol Label Switching) Verfahren, im Rahmen dessen Ende zu Ende Verbindungen durch das Paketnetz - man spricht in diesem Zusammenhang meistens von Pfaden - festgesetzt werden. Die Verteilung von Datenverkehr auf Pfadbasis erlaubt eine bessere Kontrolle des über das Paketnetz geleiteten Verkehrsvolumens, ist aber mit einer erheblich höheren Komplexität des Verfahrens verbunden.The forwarding of packets from node to node - usually referred to in the specialist literature as "routing" - plays a central role for the reliability of packet transmission over packet networks. Conventional packet networks do not guarantee quality criteria. For example, current data traffic via the Internet is usually Best effort principle routed, ie that the transmission of data packets is carried out as efficiently as possible but without guaranteeing quality criteria Modern developments aim to improve the reliability of the data traffic.A current approach for data transmission over the Internet is the so-called MPLS (Muli Protocol Label Switching) Procedure in the context of which end-to-end connections are established through the packet network - in this context one mostly speaks of paths. The distribution of data traffic on a path basis allows better control of the traffic volume routed via the packet network, but is associated with a considerably greater complexity of the method.
Neben der Verhinderung von Überlast ist die Reaktion des Net- zes auf Störfälle, z.B. Ausfall eines Verbindungsabschnitts (in der Fachliteratur meist Link genannt) oder eines Routers bzw. Knotens mitentscheidend, ob Dienstgütemerkmale vor allem in Hinblick auf Datenverkehr unter Echtzeitbedingungen eingehalten werden können. In den weltweit gebräuchlichsten Pa- ketnetzen, den sogenannten IP-Netzen, werden für das Routing innerhalb von Domänen bzw. autonomen Systemen (AS) vornehmlich zwei Routing-Algorithmen verwendet, nämlich Distance Vector Routing und Link State Routing. Bei Distance Vector Routing wird für das jeweilige Ziel die Entfernung im Sinne einer Metrik minimiert. Die Routingtabelle enthält dann die nächste Station bzw. den nächsten Hop im Sinne der minimalen Entfernung zu dem jeweiligen Ziel. Zur Berechnung der Entfernung verwendet ein Router die Entfernungsinformationen seiner Nachbarrouter. Link State Routing basiert auf der Propagation bzw. Verteilung von Topologie-Informationen bzw. Entfernungsinformationen mittels sogenannter Link State Pakete im gesamten Netz bzw. dem gesamten autonomen System. Bei Störungen, z.B. dem Ausfall eines Knotens oder eines Links, resultiert bei beiden Verfahren eine Inkonsistenz der bei den Routern vorgehaltenen Routingtabellen bzw. Routinginformationen. Im Rahmen der Propagation von Topologie-Information wird diese Inkonsistenz nach und nach beseitigt. Man spricht hierbei von Konvergenz der Routinginformationen. Bezüglich der Routinginformationen konvergierte Netze sind inkonsistenz-frei und ha- ben ihre Reaktion auf den Störfall abgeschlossen. Während der Zeitspanne der Konvergenz des Netzes ist jedoch die Übertragung von Daten beeinträchtigt, was in der Regel zu Qualitäts- minderungen führt. Eine schnelle Konvergenz des Netzes ist daher ein wichtiges Kriterium für die Effizienz eines Routing-Algorithmus. Aufgrund der schnelleren Konvergenz wird heute meist der Link State Algorithmus dem Distance Vector Routing vorgezogen.In addition to preventing overload, the reaction of the network to malfunctions, such as the failure of a connection section (usually called a link in the specialist literature) or a router or node, is a decisive factor in determining whether quality of service characteristics can be maintained, especially with regard to data traffic under real-time conditions. In the world's most common packet networks, the so-called IP networks, two routing algorithms are primarily used for routing within domains or autonomous systems (AS), namely distance vector routing and link state routing. With distance vector routing, the distance is minimized in the sense of a metric for the respective destination. The routing table then contains the next station or the next hop in terms of the minimum distance to the respective destination. A router uses the distance information of its neighboring routers to calculate the distance. Link state routing is based on the propagation or distribution of topology information or distance information using so-called link state packets in the entire network or the entire autonomous system. In the event of malfunctions, for example the failure of a node or a link, inconsistency in the routing tables or routing information held by the routers results in both methods. This inconsistency is gradually eliminated as part of the propagation of topology information. This is called convergence of the routing information. Networks converged with regard to the routing information are inconsistent and have completed their reaction to the incident. However, during the period of convergence of the network, the transmission of data is impaired, which usually leads to quality leads to reductions. Rapid convergence of the network is therefore an important criterion for the efficiency of a routing algorithm. Because of the faster convergence, the link state algorithm is usually preferred to distance vector routing.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, die Reaktion von Paketnetzen auf Störfälle zu verbessern.The object of the invention is to improve the response of packet networks to incidents.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object is solved by the features of claim 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine schnelle Reaktion auf den Ausfall eines Netzelements in einem Paketnetz mit verbindungsloser Paketvermittlung. Im Rahmen des Verfahrens wird als Reaktion auf den Ausfall eines Netzelements das Routing eines Datenpaktes auf ein Subnetz bzw. Teilnetz beschränkt, das das ausgefallene Netzelement nicht umfasst. Für das Routing des Datenpakets kommen dann nur noch die durch das Subnetz umfassten Netzelemente zum Einsatz. Ausgefallene Netzelemente können beispielsweise VerbindungsabschnitteThe method according to the invention allows a quick reaction to the failure of a network element in a packet network with connectionless packet switching. As part of the method, in response to the failure of a network element, the routing of a data packet is restricted to a subnet or subnetwork which does not include the failed network element. Only the network elements comprised by the subnet are then used for routing the data packet. Failed network elements can, for example, connecting sections
(auch als Links bezeichnet) oder Netzknoten sein. Das auf das Subnetz beschränkte Routing kann veranlasst werden, indem im Paketkopf des Datenpakets eine Information eingetragen wird, die das für das Routing zu verwendende Subnetz referenziert bzw. bezeichnet. Für IP (Internet Protocol) Netze kann beispielsweise für die Einführung dieser Information der als „For experimental use" gekennzeichnete Bereich des DSCP (dif- ferentiated Services codepoint) Feldes im IP-Protokollkopf bzw. Paketkopf verwendet werden.(also known as links) or network nodes. Routing restricted to the subnet can be initiated by entering information in the packet header of the data packet that references or designates the subnet to be used for routing. For IP (Internet Protocol) networks, for example, the area of the DSCP (differentiated services codepoint) field designated as "For experimental use" in the IP protocol header or packet header can be used for the introduction of this information.
Bei einem Ausfall eines Knotens kann das Subnetz so ausgewählt werden, dass der ausgefallene Knoten in bezug auf das Subnetz einen Blattknoten, d.h. einen Knoten mit nur einem Link zu einem anderen Knoten des Netzes, darstellt. Der Kno- ten (bzw. Blattknoten generell) wird dann zum Erreichen von anderen Knoten unter Beschränkung des Routings auf das Subnetz nicht verwendet. In diesem Fall ist die Aussage, dass das Subnetz den entsprechenden Knoten nicht umfasst, so zu interpretieren, dass auf das Subnetz beschränktes Routing zwischen nicht-ausgefallenen Knoten immer den ausgefallenen Knoten vermeidet.In the event of a node failure, the subnet can be selected such that the failed node represents a leaf node with respect to the subnet, ie a node with only one link to another node in the network. The node (or leaf node in general) is then not used to reach other nodes while restricting the routing to the subnet. In this case, the statement is that the subnet does not include the corresponding node, to be interpreted in such a way that routing between non-failed nodes limited to the subnet always avoids the failed node.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass auf den Ausfall von Netzelementen eine schnelle Reaktion möglich ist, die den Verlust von Datenpaketen oder die Störung von Datenverbindungen durch übermäßig lange Laufzeiten von Paketen in- folge der Störung verhindert. Bei herkömmlichen verbindungslos arbeitenden Paketnetzen muss die Konvergenz der Topologie-Informationen innerhalb des Netzes, die beispielsweise im Rahmen von Link State advertisements ausgetauscht werden, nach einer Störung erst wiederhergestellt werden, bevor unge- störtes Routing wieder möglich ist. Herkömmlich ist bis zur Konvergenz der Topologieinformationen das Routing von Datenpaketen beeinträchtigt. Dagegen kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ein auf ein ungestörtes Teilnetz beschränktes Routing vorgenommen werden, bis die Topologie-Informationen des Netzes wieder konvergiert sind.The method according to the invention has the advantage that a rapid reaction to the failure of network elements is possible, which prevents the loss of data packets or the disruption of data connections due to excessively long runtimes of packets as a result of the disruption. With conventional connection networks that work without a connection, the convergence of the topology information within the network, which is exchanged, for example in the context of link state advertisements, has to be restored after a fault before undisturbed routing is possible again. The routing of data packets is traditionally impaired until the topology information converges. On the other hand, the method according to the invention can be used for routing restricted to an undisturbed subnet until the topology information of the network has converged again.
In einer Ausgestaltung wird eine Beschränkung des Routings auf ein Teilnetz nur vorgenommen, wenn eine Information über eine Störung eines Netzelementes vorliegt. Diese Störung wird aufgrund der ausgetauschten Topologie-Informationen von einem Knoten festgestellt. Dieser Knoten modifiziert dann die Paketköpfe von weiter zu leitenden Datenpaketen entsprechend der Beschränkung des Routings auf ein Teilnetz, das das ausgefallene Netzelement nicht enthält. Die Identifikation eines geeigneten Teilnetzes kann anhand der im Netzknoten vorliegenden Topologie-Informationen über das Datennetz vorgenommen werden.In one embodiment, the routing is limited to a subnet only if there is information about a fault in a network element. This fault is determined by a node based on the topology information exchanged. This node then modifies the packet headers of data packets to be forwarded in accordance with the restriction of the routing to a subnetwork which does not contain the failed network element. A suitable subnet can be identified on the basis of the topology information about the data network in the network node.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfin- dungsgegenstandes wird eine Menge von Teilnetzen festgelegt, wobei für jedes für einen Ausfall in Frage kommendes Netzelement ein Teilnetz gegeben ist, das dieses Netzelement nicht enthält und das bei Ausfall dieses Netzelements für das Routing verwendet werden kann. Bei den Netzknoten können dann Routingtabellen für das Routing entsprechend der jeweiligen Teilnetze vorgehalten werden. Bei Ausfall eines Netzelements identifiziert dann ein Netzknoten das zu verwendende Teilnetz und benützt die zugehörige Routingtabelle für die Weitervermittlung des Datenpaketes. Durch das Setzen einer Information im Paketkopf können nachfolgende Router erkennen, dass das Netzelement nicht enthaltende Teilnetz für das Routing des Datenpakets zu verwenden ist. Das Datenpaket wird so innerhalb des Teilnetzes weitergeleitet, ohne dass die nachfolgenden Knoten über den Ausfall des Netzelementes informiert sein müssten.According to an advantageous development of the subject matter of the invention, a number of subnetworks is defined, with a subnetwork being provided for each network element that is likely to fail, which this network element is not contains and which can be used for routing if this network element fails. Routing tables for routing corresponding to the respective subnetworks can then be kept at the network nodes. If a network element fails, a network node then identifies the subnet to be used and uses the associated routing table for the onward transmission of the data packet. By setting information in the packet header, subsequent routers can recognize that the subnetwork not containing the network element is to be used for routing the data packet. The data packet is thus forwarded within the subnet without the subsequent nodes having to be informed about the failure of the network element.
Die Information, welches Subnetz für den Ausfall welchesInformation about which subnet for which failure
Netzelementes zu verwenden ist, kann beispielsweise in Tabellenform bei den Knoten des Netzes vorgehalten werden.Network element is to be used, for example, can be kept in tabular form at the nodes of the network.
Die Beschränkung des Routings auf ein Teilnetz kann durch die Vergabe von Linkkosten bzw. Gewichtsfaktoren für das Routing realisiert werden. Links, die durch das jeweilige Teilnetz nicht umfasst werden, erhalten dabei einen Gewichtsfaktor, der durch seinen hohen Wert verhindert, dass Routing über den jeweiligen Link stattfindet. Ein Teilnetz ist dann beispiels- weise durch die Vergabe von Linkkosten für sämtliche Links des Datennetzes festgelegt, wobei Links, die durch das Teilnetz umfasst sind, den Gewichtsfaktor 1 und andere Links den Gewichtsfaktor „unendlich" bzw. den höchstmöglichen Gewichtsfaktor erhalten.The routing can be restricted to one subnet by assigning link costs or weighting factors for the routing. Links that are not covered by the respective subnetwork are given a weighting factor which, due to its high value, prevents routing via the respective link. A subnet is then determined, for example, by the allocation of link costs for all links of the data network, links which are covered by the subnet receiving the weight factor 1 and other links the weight factor “infinite” or the highest possible weight factor.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können verschiedene Teilnetze, die das ausgefallene Netzelement nicht umfassen, für das Routing bei Ausfall des Netzelements verwendet werden, wobei Verkehrsverteilung über wenigstens zwei Teilnetze vorgenommen wird. Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand im Rahmen eines Ausführungsbeispiels anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:According to an advantageous development, different subnetworks, which do not include the failed network element, can be used for routing in the event of the network element failing, traffic distribution being carried out over at least two subnetworks. The subject matter of the invention is explained in more detail below in the context of an exemplary embodiment with reference to figures. Show it:
Fig. 1: Ein mit Links und Knoten gebildetes NetzFig. 1: A network formed with links and nodes
Fig. 2: Das Netz von Fig. 1, wobei ein Großteil der Links einem von zwei Subnetzen zugeordnet werdenFig. 2: The network of Fig. 1, wherein a majority of the links are assigned to one of two subnets
Fig. 3: Das erste Subnetz entsprechend der Zuordnung von Fig. 23: The first subnet according to the assignment of FIG. 2
Fig. 4 Das zweite Subnetz entsprechend der Zuordnung von Figur 2.4 shows the second subnet according to the assignment of FIG. 2.
Fig. 1 stellt ein mit Links bzw. Verbindungsabschnitten und Knoten gebildetes Netz dar. Es handelt sich um ein verbindungslos vermitteltes Netz wie beispielsweise ein IP-Netz.1 shows a network formed with links or connection sections and nodes. It is a connectionlessly switched network, such as an IP network.
In Fig. 2 ist gezeigt, wie Subnetze definiert werden können, die erfindungsgemäß beim Routing nach Ausfällen von Netzelementen zum Einsatz kommen. Zwei Subnetze sind dargestellt. Das eine Subnetz wird durch die gestrichelt dargestellten Links gebildet, das andere durch die gepunktet dargestellten Links. Daneben gibt es Links, die keinem der beiden Subnetze zugeordnet sind (durch durchgezogene Linien dargestellt) .2 shows how subnets can be defined which are used according to the invention for routing after network element failures. Two subnets are shown. One subnet is formed by the links shown in broken lines, the other by the links shown in dotted lines. There are also links that are not assigned to either of the two subnets (represented by solid lines).
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen die beiden entsprechend Fig. 4 definierten Subnetze. Die beiden Subnetze sind insofern komple- mentär, als dass kein Link des Datennetzes Bestandteil beider Subnetze ist. Bei dem Ausfall eines Links kann jeweils das Subnetz für das Routing verwendet werden, das diesen Link nicht umfasst. Bei Ausfall eines Links, der keinen der beiden Subnetze zugeordnet ist, können beide Subnetze zum Routing verwendet werden. Beide Subnetze verbinden alle Knoten miteinander, d.h. bei dem Routing unter Beschränkung auf ein Subnetz kann jeder Knoten erreicht werden. Die beiden Subnet- ze sind so gewählt, dass jeder Knoten bei einem der beiden Subnetze ein Endknoten (engl. leave node) ist. Bei Ausfall eines Knotens kann folglich das Subnetz zum Routing verwendet werden, das den ausgefallenen Knoten als Endknoten enthält, denn bei Routing unter Beschränkung auf dieses Subnetz sind alle Knoten erreichbar, ohne dass das Paket über den ausgefallenen Knoten geleitet werden müsste.3 and 4 show the two subnetworks defined in accordance with FIG. 4. The two subnets are complementary in that no link of the data network is part of both subnets. If a link fails, the subnet that does not include this link can be used for routing. If a link fails that is not assigned to either of the two subnets, both subnets can be used for routing. Both subnets connect all nodes with each other, ie with routing restricted to one subnet each node can be reached. The two subnet ze are selected so that each node in one of the two subnets is an end node. If a node fails, the subnet can be used for routing, which contains the failed node as the end node, because with routing restricted to this subnet, all nodes can be reached without the packet having to be routed via the failed node.
Bei Ausfall eines der Links, der von keinem der beiden Sub- netze erfasst ist, können beide Subnetze zum Routing verwendet werden. Es ist dann möglich, eine Verkehrsverteilung über die beiden Subnetze vorzunehmen, d.h. die Datenpakete abwechselnd auf dem einen bzw. dem anderen Subnetz zu routen. Ähnlicherweise können im Falle von mehr als zwei Subnetzen bei Ausfall eines Links oder Knotens die selektiert werden, die ein störungsfreies Routing ermöglichen und der Datenverkehr kann auf diese Subnetze verteilt werden, um die Überlast bei einem der Subnetze zu vermeiden. If one of the links fails, which is not covered by either of the two subnets, both subnets can be used for routing. It is then possible to distribute traffic over the two subnets, i.e. to route the data packets alternately on one or the other subnet. Similarly, in the case of more than two subnets in the event of a link or node failure, those that enable interference-free routing can be selected and the data traffic can be distributed over these subnets in order to avoid overloading one of the subnets.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum ein ausgefallenes Netzelement vermeidenden Routing eines Datenpakets in einem Paketnetz mit verbindungs- loser Paketvermittlung, bei dem1. Method for routing a data packet in a packet network with connectionless packet switching to avoid a failed network element, in which
- ein Subnetz des Paketnetzes ausgewählt wird, das das ausgefallene Netzelement nicht umfasst, unda subnet of the packet network is selected which does not include the failed network element, and
- das Datenpaket unter Verwendung der durch das Subnetz um- fassten Netzelemente geroutet wird.- The data packet is routed using the network elements encompassed by the subnet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. The method according to claim 1, characterized in that
- dass das Netzelement durch einen Verbindungsabschnitt oder einen Netzknoten gegeben ist.- That the network element is given by a connecting section or a network node.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,3. The method according to claim 1 or 2, characterized in
- dass wenigstens zwei Subnetze so festgelegt werden, das für jeden inneren Knoten und für jeden Verbindungsabschnitt des- That at least two subnets are set so that for each inner node and for each connecting section of the
Paketnetzes zumindest ein Subnetz gegeben ist, dass den inneren Knoten bzw. den Verbindungsabschnitt nicht umfasst.Packet network is given at least one subnet that does not include the inner node or the connection section.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in
- dass das Subnetz, auf dem das Datenpaket geroutet werden soll, durch einen Parameter im Paketköpf des Datenpakets spezifiziert wird.- That the subnet on which the data packet is to be routed is specified by a parameter in the packet header of the data packet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,5. The method according to claim 4, characterized in
- dass ein Ausfall eines inneren Knoten oder Verbindungsabschnitts durch einen Knoten festgestellt wird, unda failure of an inner node or connecting section is determined by a node, and
- dass durch den Knoten mittels Setzen eines Parameters in dem Paketkopf des Datenpaketes ein Routing des Datenpaketes festgelegt wird, das den inneren Knoten bzw. den Verbindungsabschnitt vermeidet. - That the node sets routing of the data packet by setting a parameter in the packet header of the data packet, which avoids the inner node or the connection section.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that
- dass das Paketnetz durch ein IP (Internet Protocol) Netz gegeben ist, und- That the packet network is given by an IP (Internet Protocol) network, and
- dass das zu verwendende Subnetz in dem DSCP (differentiated Services codepoint) Feld des IP-Paketkopfs durch Setzen eines Parameters spezifiziert wird.- That the subnet to be used is specified in the DSCP (differentiated services codepoint) field of the IP packet header by setting a parameter.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that
- dass ein Subnetz durch Zuordnung von Linkkosten zu Verbindungsabschnitten des Paketnetzes festgelegt wird.- That a subnet is determined by assigning link costs to connection sections of the packet network.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in
- dass für ein Netzelement wenigstens zwei Subnetze gegeben sind, die das Netzelement nicht umfassen, und- That there are at least two subnets for a network element that do not include the network element, and
- dass Verkehrsverteilung über das Netzelement nicht umfas- sende Subnetze vorgenommen wird. - That traffic distribution is carried out via the network element of non-comprehensive subnets.
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