WO2005060158A1 - Method used to report a malfunction in a communication network - Google Patents
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- WO2005060158A1 WO2005060158A1 PCT/EP2004/013900 EP2004013900W WO2005060158A1 WO 2005060158 A1 WO2005060158 A1 WO 2005060158A1 EP 2004013900 W EP2004013900 W EP 2004013900W WO 2005060158 A1 WO2005060158 A1 WO 2005060158A1
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
Definitions
- the invention relates to a method for reporting a malfunction of a disturbed network node in a communication network comprising several network nodes, and a network node for carrying out the method according to the invention.
- network elements in particular network nodes, can be configured such that they automatically generate a corresponding fault message in the event of a malfunction and transmit them to a higher-level network management station, where the fault is registered and further measures are derived.
- routing tables can be adapted to the changed situation so that no data traffic is routed over disturbed network elements. The fault message is sent unsecured over the possibly disturbed communication network. Therefore, it cannot be guaranteed that the fault message will actually reach the intended network management stations.
- the second option for error or failure detection is the periodic polling of all network nodes by one or more network management stations. This method is also known as "polling".
- the disadvantage of this method is that the network management stations and the communication network itself are comparatively heavily burdened by these ongoing queries.
- Another disadvantage is that failure is identified by the lack of an answer to a question. The lack of a response can also be due to the fact that connection paths to a network node and not the network node itself are disturbed. As long as the routing tables in the communication network are not adapted accordingly, false failure messages can occur.
- the invention is therefore based on the object of specifying a method in which a fault message reliably reaches all network nodes of a communication network.
- each operational network node reports a malfunction report of the disturbed network node to all network nodes which are directly adjacent to the operational network node, unless an interference avoidance has been received which has already been reported.
- the method according to the invention is strongly based on the Dijkstra shortest path algorithm. This algorithm is used to find the shortest connection between a start node and a destination node, for example for route planners. The entire network formed by nodes is searched and the shortest route is guaranteed to be found.
- a faulty network node sends a fault message to all network nodes directly adjacent to it.
- a fault message which is generated on the basis of a fault which the network node itself has detected is not sent directly to a network management station, but rather to all network nodes which are adjacent to the faulty network node and which in turn forward it. In this way, the network management station is relieved, among other things.
- an operational network node continuously sends a message to be acknowledged to all network nodes directly adjacent to it, if this operational network node generates a malfunction report for a network node from which no acknowledgment has been received and if this operational network node sends this malfunction report to all network nodes directly adjacent to it.
- the error detection and error message is shifted to the network nodes adjacent to a faulty network node.
- Each network node is continuously queried by its neighboring network nodes with regard to its operational readiness. If this request is not acknowledged due to a fault, the querying network nodes assume a fault.
- This method is also known as "polling".
- polling is carried out by a higher-level network management station, each network node is responsible for its neighbors. Error detection and avoidance are decentralized.
- An operational malfunction can advantageously be classified in such a way that the malfunction report affects the disturbed network node itself if all neighboring network nodes detect a malfunction and - that the malfunction report relates to the connection to the disturbed network node if not all neighboring network nodes determine a malfunction.
- connection of a network node to all of its neighboring network nodes fails, it can be assumed with a high degree of probability that the network node itself is disturbed, or the difference to the possibility that the network node works correctly, however all connections are down, irrelevant for routing. Under no circumstances should attempts be made to route data traffic via this network node. However, if not all neighboring network nodes detect a fault, only one or more connections to the network node have failed, but the network node itself is ready for operation. For this reason, data traffic can still be conducted via this network node; only the failed connections have to be taken into account.
- a favorable variant of the invention is also provided with a method in which a network node that performs higher-level functions derives further steps from the receipt of a fault message.
- a fault message reaches all network nodes of a communication network and thus also network nodes that are intended for higher-level functions.
- the latter can derive further measures from receiving a fault report.
- global routing tables can be adapted to the changed situation so that no attempt is made to route data traffic over faulty network components.
- the object of the invention is also achieved with a network node, comprising means for receiving a fault message from a faulty network node, means for forwarding this fault message to all network nodes which are directly adjacent to it, - means for checking whether this fault message has already been reported and a transmission control which is carried out with the Means for testing is linked in such a way that the retransmission of a sto message is only generated if the test is negative.
- a network node according to the invention can therefore be constructed in a technically comparatively simple manner.
- the network node comprises means for detecting a fault and includes means for sending a fault message to all network nodes directly adjacent to it.
- a fault message is not sent directly to a network management station, but is instead forwarded to all the network nodes adjacent to the faulty network node. Due to the interaction of the network nodes, a fault message safely reaches every point in the communication network.
- the network node comprises means for continuously sending a message to be acknowledged to all network nodes directly adjacent to it, if the network node comprises means for generating a fault message for a network node from which no acknowledgment has been received and if the network node comprises means for sending this fault message to all network nodes directly adjacent to it.
- This type of network node is suitable for monitoring all of its neighbors. It is therefore not a specially designed network management station that carries out the polling, but decentralized each network node.
- a particularly advantageous variant of the network node according to the invention is also given if it comprises means for checking whether all network nodes adjacent to a faulty network node detect a fault and - if this comprises means for characterizing a fault message in such a way that the fault message relates to the faulty network node itself, if the result of the test is positive, and otherwise the fault message relates to the connection to the faulty network node.
- the network node comprises means for performing higher-level functions and if the network node comprises means for deriving further steps from the receipt of a fault message.
- Higher-level functions can also be integrated in a network node. For example, global routing tables can be changed accordingly if a fault message is received.
- Network nodes designed in this way are, for example, the network management stations already mentioned.
- Figure 1 shows a communication network with a first to ninth network node K1..K9;
- Figure 2 shows the communication network with a disturbed first network node Kl at a first time tl;
- Figure 3 like Figure 2 only at a second time t2;
- Figure 4 like Figure 2 only at a third time t3;
- FIG. 5 shows a communication network with "polling", wherein a connection between two network nodes is disturbed
- FIG. 6 as in FIG. 5 only with a disturbed first network node K1;
- Figure 1 shows communication network comprising a first to ninth network node K1..K9, the first network node Kl with the second to fifth network node K2..K5, the second network node additionally with the sixth and seventh network node K6 and Kl, the third network node additionally with the eighth and ninth network node K8 and K9 and finally the sixth network node with the fifth and seventh network node K5 and K7 is connected.
- Figure 2 shows the communication network at a first time tl. Assuming that a fault is detected in the first network node K1, a corresponding fault message is sent to the directly adjacent network nodes, that is to say to the second to fifth network nodes K2..K5. The
- the fault is indicated by a lightning symbol, and the transmission of the fault message is visualized by arrow symbols.
- the sixth to ninth network nodes K6 to K9 have not yet received the fault message and are therefore shown in broken lines.
- FIG. 3 shows the communication network at a second time t2.
- the fault message is forwarded from each network node to the network nodes directly adjacent to it.
- all network nodes K2 .. K9 have received the fault message and are therefore shown with solid lines.
- the first network node Kl receives this Process also fault reports from the neighboring network nodes K2..K5, which he considers his own fault report as acknowledgments.
- Figure 4 shows the communication network to a third
- the fault message is sent from the sixth network node K6 to the second, fifth and seventh network nodes K2, K5 and K7, from the seventh network node K7 to the second and sixth network nodes K2 and K6, from the eighth network node K8 to the third network node K3 and finally also sent from the ninth network node K9 to the third network node K3.
- the second, third and fifth network nodes K2, K3 and K5 in turn regard the feedback as acknowledgments of the own fault avoidance.
- the process of reporting the malfunction has been completed at this point, since each network node has forwarded the fault message to all neighboring network nodes, unless it has already received the fault message at an earlier point in time. Therefore, for example, the seventh network node K7 becomes the sixth
- Fault message received network node K ⁇ is no longer forwarded, since this was already received by the second network node K2 at time t2.
- FIG. 5 shows a communication network in which each network node K1..K9 continuously sends messages to all neighboring network nodes, which confirm these if they are ready for operation. In the event of a malfunction, of course, this feedback fails.
- the method which is also known under the term “polling”, is of advantage, for example, when a network node is no longer able, for example as a result of a total failure, to issue a fault message, as shown in FIG. This "pollen” is visualized by corresponding arrows. It is now assumed that the connection between the first and second network nodes K1 and K2 is disturbed. This is again illustrated with a lightning symbol. The second network node K2 therefore receives no feedback from the first
- Network node Kl By communication with other network nodes K3... K5 adjacent to the first network node Kl, it can subsequently be established that these have a perfect connection to the first network node Kl. From this it can now be deduced that not the first network node Kl itself, but only the connection between the first and second network nodes Kl and K2 is disturbed. The method steps mentioned can also be carried out in an analogous manner by the first network node with regard to the faulty connection.
- FIG. 6 also shows a communication network in which the operational readiness of the network nodes K1..K9 is monitored using "polling". In contrast to FIG. 5, however, none of the network nodes K2... K5 adjacent to the disturbed first network node K1 receives any feedback from it. From this it can now be deduced that this is a total failure of the first network node K1.
Abstract
The invention relates to a method which is used to report a malfunction of a network node (K1). According to the invention, an operational network node (K2) retransmits an error message of the defective network node (K1) to all of the network nodes (K1 K6, K7) which are directly adjacent to the operational network nodes (K2), except when an error message, which has already been retransmitted, is received. Said principle is applied recursively to each network node (K), such that the error message reaches, in a step by step and reliable manner, each network node (K2..K9) in a communication network. The invention also relates to network node (K) which enables the inventive method to be implemented in a communication network consisting of said network nodes (K1..K9).
Description
Beschreibung :Description :
Verfahren zum Melden einer Betriebsstörung in einem Kommuni¬ kationsnetz .Method for reporting a malfunction in a communi ¬ cation network.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Melden einer Betriebsstörung eines gestörten Netzknotens in einem mehrere Netzknoten umfassenden Kommunikationsnetz, sowie einen Netzknoten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,The invention relates to a method for reporting a malfunction of a disturbed network node in a communication network comprising several network nodes, and a network node for carrying out the method according to the invention.
Trotz Einsatz von qualitativ hochwertigen Komponenten kann in einem Ko munikationsnetz nicht ausgeschlossen werden, dass es zu Störungen einzelner Komponenten oder im schlimmsten Fall zu einem Totalausfall des Kommunikationsnetzes kommen kann. In vielen Fällen wird zum Melden einer Betriebsstörung das Simple Network Management Protocol, kurz SNMP, verwendet. Hierzu existieren nach dem Stand der Technik zwei Möglichkeiten.Despite the use of high quality components in a communication network, it cannot be excluded that individual components may malfunction or, in the worst case, a total failure of the communication network. In many cases, the Simple Network Management Protocol, or SNMP for short, is used to report a malfunction. According to the prior art, there are two possibilities for this.
Erstens können Netzwerkelemente, insbesondere Netzknoten, so konfiguriert werden, dass sie bei einer Betriebsstörung automatisch eine entsprechende Störungsmeldung erzeugen und an eine übergeordnete Netzwerk-Management—Station übertragen, wo die Störung registriert wird und weitere Maßnahmen abgeleitet werden. Beispielsweise können Routing-Tabellen an die veränderte Situation angepasst werden, sodass kein Datenverkehr über gestörte Netzwerkelemente geleitet wird. Die Störungsmeldung wird dabei ungesichert über das möglicherweise gestörte Kommunikationsnetz gesendet. Daher kann nicht garantiert werden, dass die Störungsmeldung auch tatsächlich die vorgesehenen Netzwerk-Management-Stationen erreicht .First, network elements, in particular network nodes, can be configured such that they automatically generate a corresponding fault message in the event of a malfunction and transmit them to a higher-level network management station, where the fault is registered and further measures are derived. For example, routing tables can be adapted to the changed situation so that no data traffic is routed over disturbed network elements. The fault message is sent unsecured over the possibly disturbed communication network. Therefore, it cannot be guaranteed that the fault message will actually reach the intended network management stations.
BESTATIGUNGSKOPIE
Die zweite Möglichkeit für eine Fehler- oder Ausfallerkennung ist das periodische Abfragen aller Netzknoten durch eine oder mehrere Netzwerk-Management-Stationen. Dieses Verfahren ist auch unter dem Begriff "Polling" bekannt. Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die Netzwerk-Management-Stationen sowie das Kommunikationsnetz selbst durch diese laufenden Abfragen vergleichsweise stark belastet werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass ein Ausfall anhand einer ausbleibenden Antwort auf eine Frage erkannt wird. Das Ausbleiben einer Antwort kann nämlich auch darin begründet sein, dass Verbindungswege zu einem Netzknoten und nicht der Netzknoten selbst gestört sind. So lange im Kommunikationsnetz die Routing-Tabellen nicht entsprechend angepasst sind, kann es daher zu falschen Ausfallsmeldungen kommen.BESTATIGUNGSKOPIE The second option for error or failure detection is the periodic polling of all network nodes by one or more network management stations. This method is also known as "polling". The disadvantage of this method is that the network management stations and the communication network itself are comparatively heavily burdened by these ongoing queries. Another disadvantage is that failure is identified by the lack of an answer to a question. The lack of a response can also be due to the fact that connection paths to a network node and not the network node itself are disturbed. As long as the routing tables in the communication network are not adapted accordingly, false failure messages can occur.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem eine Störungsmeldung sicher alle Netzknoten eines Kommunikationsnetzes erreicht.The invention is therefore based on the object of specifying a method in which a fault message reliably reaches all network nodes of a communication network.
Dies geschieht erfindungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem jeder betriebsbereite Netzknoten eine Störungsmeldung des gestörten Netzknotens an alle Netzknoten weitermeldet, welche dem betriebsbereiten Netzknoten direkt benachbart sind, außer wenn eine Störungs- meidung empfangen wird, die bereits weitergemeldet wurde.This is done according to the invention with a method of the type mentioned at the outset, in which each operational network node reports a malfunction report of the disturbed network node to all network nodes which are directly adjacent to the operational network node, unless an interference avoidance has been received which has already been reported.
Diese Verfahrensschritte werden rekursiv für jeden Netzknoten angewandt, sodass nach einer bestimmten Anzahl von Rekursionen, welche durch die Größe des Netzwerkes bestimmt ist, alle Netzwerknoten über die Störung informiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei stark an den Dijkstra- Shortest-Path-Algorithmus angelehnt .
Dieser Algorithmus dient zum Auffinden der kürzesten Verbindung zwischen einem Startknoten und einem Zielknoten, etwa für Routenplaner. Dabei wird das gesamte durch Knoten gebildete Netz durchforscht und so garantiert der kürzeste Weg gefunden.These method steps are applied recursively for each network node, so that after a certain number of recursions, which is determined by the size of the network, all network nodes are informed of the fault. The method according to the invention is strongly based on the Dijkstra shortest path algorithm. This algorithm is used to find the shortest connection between a start node and a destination node, for example for route planners. The entire network formed by nodes is searched and the shortest route is guaranteed to be found.
Dadurch, dass zum Melden nicht wie im Stand der Technik ein vorgegebener Weg, welcher unter Umständen gestört ist, eingeschlagen wird, sondern alle Netzknoten von einer Störung informiert werden, erreicht die Störungsmeldung sicher ihrThe fact that not a predetermined path, which may be disturbed, is taken for reporting, as in the prior art, but all network nodes are informed of a fault, the fault message is safely reached
Ziel, auch wenn einzelne Verbindungen oder Netzknoten gestört sind. Lediglich wenn ein Kommunikationsnetz aufgrund einer Störung in mehrer Teilnetze separiert ist, kann eine Störungsmeldung nicht alle Netzelemente erreichen. Innerhalb eines Teilnetzes bleibt das Gesagte aber weiterhin gültig.Target, even if individual connections or network nodes are faulty. Only when a communication network is separated into several subnetworks due to a fault can a fault message not reach all network elements. What has been said remains valid within a subnet.
Vorteilhaft ist es, wenn ein gestörter Netzknoten eine Störungsmeldung an alle ihm direkt benachbarten Netzknoten sendet .It is advantageous if a faulty network node sends a fault message to all network nodes directly adjacent to it.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird eine Störungsmeldung, die aufgrund einer vom Netzknoten selbst erkannten Störung erzeugt wird, nicht direkt an eine Netzwerk-Management- Station gesendet, sondern an alle dem gestörten Netzknoten benachbarten Netzknoten, welche diese ihrerseits weiterleiten. Auf diese Weise wird unter anderem die Netzwerk- Management-Station entlastet.In contrast to the prior art, a fault message which is generated on the basis of a fault which the network node itself has detected is not sent directly to a network management station, but rather to all network nodes which are adjacent to the faulty network node and which in turn forward it. In this way, the network management station is relieved, among other things.
Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, - wenn ein betriebsbereiter Netzknoten laufend eine zu quittierende Meldung an alle diesem direkt benachbarten Netzknoten versendet,
wenn dieser betriebsbereite Netzknoten eine Störungsmeldung für einen Netzknoten erzeugt, von dem keine Quittung erhalten wurde und wenn dieser betriebsbereite Netzknoten diese Störungsmel- düng an alle ihm direkt benachbarten Netzknoten versendet.It is also particularly advantageous if an operational network node continuously sends a message to be acknowledged to all network nodes directly adjacent to it, if this operational network node generates a malfunction report for a network node from which no acknowledgment has been received and if this operational network node sends this malfunction report to all network nodes directly adjacent to it.
Hierbei wird die Fehlererkennung und Fehlermeldung in die einem gestörten Netzknoten benachbarten Netzknoten verlagert. Jeder Netzknoten wird dabei laufend von den ihm benachbarten Netzknoten hinsichtlich seiner Betriebsbereitschaft abgefragt. Wird diese Anfrage wegen einer Störung nicht quittiert, so gehen die abfragenden Netzknoten von eine Störung aus. Dieses Verfahren ist auch unter dem Begriff "Polling" bekannt. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem das Polling durch eine übergeordnete Netzwerk-Management-Station durchgeführt wird, ist hier jeder Netzknoten für seine Nachbarn zuständig. Die Fehlererkennung und -meidung erfolgen also dezentral.In this case, the error detection and error message is shifted to the network nodes adjacent to a faulty network node. Each network node is continuously queried by its neighboring network nodes with regard to its operational readiness. If this request is not acknowledged due to a fault, the querying network nodes assume a fault. This method is also known as "polling". In contrast to the prior art, in which polling is carried out by a higher-level network management station, each network node is responsible for its neighbors. Error detection and avoidance are decentralized.
Eine Betriebsstörung kann vorteilhaft derart klassifiziert werden, dass die Störungsmeldung den gestörten Netzknoten selbst betrifft, wenn alle ihm benachbarten Netzknoten eine Störung feststellen und - dass die Störungsmeldung die Verbindung zum gestörten Netzknoten betrifft, wenn nicht alle ihm benachbarten Netzknoten eine Störung feststellen.An operational malfunction can advantageously be classified in such a way that the malfunction report affects the disturbed network node itself if all neighboring network nodes detect a malfunction and - that the malfunction report relates to the connection to the disturbed network node if not all neighboring network nodes determine a malfunction.
Wenn die Verbindung eines Netzknoten zu allen seinen benach- barten Netzknoten ausfällt, so kann mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass der Netzknoten selbst gestört ist, beziehungsweise ist der Unterschied zu der Möglichkeit, dass der Netzknoten zwar korrekt arbeitet jedoch
bloß alle Verbindungen ausgefallen sind, für das Routing irrelevant. In keinem Fall darf versucht werden, Datenverkehr über diesen Netzknoten zu leiten. Wenn jedoch nicht alle benachbarten Netzknoten eine Störung feststellen, so sind lediglich eine oder mehrere Verbindungen zu dem Netzknoten ausgefallen, der Netzknoten selbst ist jedoch betriebsbereit. Aus diesem Grund kann nach wie vor Datenverkehr über diesen Netzknoten gefuhrt werden, zu berücksichtigen sind lediglich die ausgefallenen Verbindungen.If the connection of a network node to all of its neighboring network nodes fails, it can be assumed with a high degree of probability that the network node itself is disturbed, or the difference to the possibility that the network node works correctly, however all connections are down, irrelevant for routing. Under no circumstances should attempts be made to route data traffic via this network node. However, if not all neighboring network nodes detect a fault, only one or more connections to the network node have failed, but the network node itself is ready for operation. For this reason, data traffic can still be conducted via this network node; only the failed connections have to be taken into account.
Eine gunstige Variante der Erfindung ist auch mit einem Verfahren gegeben, bei dem ein Netzknoten, der übergeordnete Funktionen ausfuhrt, aus dem Erhalt einer Storungsmeldung weitere Schritte ableitet.A favorable variant of the invention is also provided with a method in which a network node that performs higher-level functions derives further steps from the receipt of a fault message.
Eine Storungsmeldung erreicht alle Netzknoten eines Kommunikationsnetzes und somit auch Netzknoten, die für übergeordnete Funktionen vorgesehen sind. Letztere können aus dem Erhalt einer Storungsmeldung weitere Maßnahmen ableiten. So können etwa globale Routing-Tabellen an die veränderte Situation angepasst werden, sodass nicht versucht wird, Datenverkehr über gestörte Netzwerkkomponenten zu leiten.A fault message reaches all network nodes of a communication network and thus also network nodes that are intended for higher-level functions. The latter can derive further measures from receiving a fault report. For example, global routing tables can be adapted to the changed situation so that no attempt is made to route data traffic over faulty network components.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit einem Netzknoten gelost, umfassend Mittel zum Empfang einer Storungsmeldung eines gestörten Netzknotens, Mittel zum Weitersenden dieser Storungsmeldung an alle ihm direkt benachbarten Netzknoten, - Mittel zur Prüfung ob diese Storungsmeldung bereits weitergemeldet wurde und eine Sendesteuerung, welche mit den Mittel zur Prüfung derart verknüpft ist, dass das Weitersenden einer Sto-
rungsmeldung nur bei negativem Ausgang der Prüfung bewirkt wird .The object of the invention is also achieved with a network node, comprising means for receiving a fault message from a faulty network node, means for forwarding this fault message to all network nodes which are directly adjacent to it, - means for checking whether this fault message has already been reported and a transmission control which is carried out with the Means for testing is linked in such a way that the retransmission of a sto message is only generated if the test is negative.
Sofern jeder Netzknoten eines Kommunikationsnetzes oder zumindest hinreichend viele derart ausgestaltet sind, erreicht eine Störungsmeldung jeden Punkt des Netzes. In jeden Netzknoten ist dabei nur soviel Funktionalität integriert, als für das Weitermelden einer Störungsmeldung unbedingt nötig ist. Da nur Informationen über direkt benachbarte Netzknoten vorliegen müssen, kann auf aufwändige Routing-Tabellen verzichtet werden. Ein erfindungsgemäßer Netzknoten kann daher technisch vergleichsweise einfach aufgebaut sein.If every network node of a communication network or at least a sufficient number is configured in this way, a fault message reaches every point of the network. Only as much functionality is integrated in each network node as is absolutely necessary for the reporting of a fault. Since only information about directly neighboring network nodes has to be available, complex routing tables can be dispensed with. A network node according to the invention can therefore be constructed in a technically comparatively simple manner.
Vorteilhaft ist es dabei, wenn der Netzknoten Mittel zur Erkennung einer Störung umfasst und Mittel zum Senden einer Störungsmeldung an alle ihm direkt benachbarten Netzknoten umfasst.It is advantageous if the network node comprises means for detecting a fault and includes means for sending a fault message to all network nodes directly adjacent to it.
Wie bereits erwähnt wird eine Störungsmeldung im Gegensatz zum Stand der Technik nicht direkt an eine Netzwerk- Management-Station gesendet, sondern an alle dem gestörten Netzknoten benachbarten Netzknoten weitergeleitet. Durch das Zusammenwirken der Netzknoten erreicht eine Störungsmeldung sicher jeden Punkt des Kommunikationsnetzes.As already mentioned, in contrast to the prior art, a fault message is not sent directly to a network management station, but is instead forwarded to all the network nodes adjacent to the faulty network node. Due to the interaction of the network nodes, a fault message safely reaches every point in the communication network.
Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Netzknoten Mittel zum laufenden Versenden einer zu quittierende Meldung an alle diesem direkt benachbarten Netzknoten umfasst, wenn der Netzknoten Mittel zur Erzeugung einer Störungsmeldung für einen Netzknoten umfasst, von dem keine Quittung erhalten wurde und
wenn der Netzknoten Mittel zum Versenden dieser Störungsmeldung an alle ihm direkt benachbarten Netzknoten umfasst .It is also particularly advantageous if the network node comprises means for continuously sending a message to be acknowledged to all network nodes directly adjacent to it, if the network node comprises means for generating a fault message for a network node from which no acknowledgment has been received and if the network node comprises means for sending this fault message to all network nodes directly adjacent to it.
Diese Art von Netzknoten ist zur Überwachung aller seiner Nachbarn geeignet. Nicht eine besonders ausgestaltete Netzwerk-Management-Station führt daher das Polling durch, sondern dezentral jeder Netzknoten.This type of network node is suitable for monitoring all of its neighbors. It is therefore not a specially designed network management station that carries out the polling, but decentralized each network node.
Eine besonders vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Netzknotens ist auch gegeben, wenn dieser Mittel zur Prüfung umfasst, ob alle einem gestörten Netzknoten benachbarten Netzknoten eine Störung feststellen und - wenn dieser Mittel zur Charakterisierung einer Störungsmeldung umfasst derart, dass die Störungsmeldung den gestörten Netzknoten selbst betrifft, wenn das Ergebnis der Prüfung positiv ist, und andernfalls die Störungsmeldung die Verbindung zum gestörten Netzknoten betrifft.A particularly advantageous variant of the network node according to the invention is also given if it comprises means for checking whether all network nodes adjacent to a faulty network node detect a fault and - if this comprises means for characterizing a fault message in such a way that the fault message relates to the faulty network node itself, if the result of the test is positive, and otherwise the fault message relates to the connection to the faulty network node.
Wie bereits erwähnt kann mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass ein Netzknoten selbst gestört ist, wenn die Verbindung dieses Netzknoten zu allen seinen benachbarten Netzknoten ausfällt. Stellen jedoch nicht alle benachbarten Netzknoten eine Störung fest, so sind lediglich eine oder mehrere Verbindungen zu dem Netzknoten ausgefallen, der Netzknoten selbst ist jedoch betriebsbereit.As already mentioned, it can be assumed with high probability that a network node itself is disturbed if the connection of this network node to all of its neighboring network nodes fails. However, if not all neighboring network nodes detect a fault, only one or more connections to the network node have failed, but the network node itself is ready for operation.
Günstig ist es schließlich, - wenn der Netzknoten Mittel zur Ausführung übergeordneter Funktionen umfasst und wenn der Netzknoten Mittel zum Ableiten weiterer Schritte aus dem Erhalt einer Störungsmeldung umfasst.
In einen Netzknoten können auch übergeordnete Funktionen integriert sein. So können etwa globale Routing-Tabellen entsprechend verändert werden, wenn eine Störungsmeldung empfangen wird. Derartig ausgebildete Netzknoten sind beispielsweise die bereits erwähnten Netzwerk-Management- Stationen .Finally, it is favorable if the network node comprises means for performing higher-level functions and if the network node comprises means for deriving further steps from the receipt of a fault message. Higher-level functions can also be integrated in a network node. For example, global routing tables can be changed accordingly if a fault message is received. Network nodes designed in this way are, for example, the network management stations already mentioned.
An dieser Stelle wird weiterhin angemerkt, dass die beim erfindungsgemäßen Verfahren genannten Vorteile auch für den erfindungsgemäßen Netzknoten gültig sindAt this point it is further noted that the advantages mentioned in the method according to the invention also apply to the network node according to the invention
Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, welches das Erkennen einer Störung sowie die Verbreitung einer entsprechenden Störungsmeldung in einem Kommunikationsnetz betrifft.The invention is explained in more detail with reference to an exemplary embodiment shown in the figures, which relates to the detection of a fault and the dissemination of a corresponding fault message in a communication network.
Es zeigen:Show it:
Figur 1: zeigt ein Kommunikationsnetz mit einem ersten bis neunten Netzknoten K1..K9; Figur 2 : zeigt das Kommunikationsnetz mit einem gestörten ersten Netzknoten Kl zu einem ersten Zeitpunkt tl; Figur 3: wie Figur 2 nur zu einem zweiten Zeitpunkt t2; Figur 4: wie Figur 2 nur zu einem dritten Zeitpunkt t3;Figure 1: shows a communication network with a first to ninth network node K1..K9; Figure 2: shows the communication network with a disturbed first network node Kl at a first time tl; Figure 3: like Figure 2 only at a second time t2; Figure 4: like Figure 2 only at a third time t3;
Figur 5: zeigt ein Kommunikationsnetz mit "Polling", wobei eine Verbindung zwischen zwei Netzknoten gestört ist; Figur 6: wie Figur 5 nur mit einem gestörten ersten Netzkno- ten Kl;Figure 5: shows a communication network with "polling", wherein a connection between two network nodes is disturbed; FIG. 6: as in FIG. 5 only with a disturbed first network node K1;
Figur 1 zeigt Kommunikationsnetz, umfassend einen ersten bis neunten Netzknoten K1..K9, wobei der erste Netzknoten Kl mit
dem zweiten bis fünften Netzknoten K2..K5, der zweite Netzknoten zusätzlich mit dem sechsten und siebente Netzknoten K6 und Kl , der dritte Netzknoten zusätzlich mit dem achten und neunten Netzknoten K8 und K9 und schließlich der sechste Netzknoten mit dem fünften und siebenten Netzknoten K5 und K7 verbunden ist.Figure 1 shows communication network comprising a first to ninth network node K1..K9, the first network node Kl with the second to fifth network node K2..K5, the second network node additionally with the sixth and seventh network node K6 and Kl, the third network node additionally with the eighth and ninth network node K8 and K9 and finally the sixth network node with the fifth and seventh network node K5 and K7 is connected.
Die Funktion der in Figur 1 dargestellten Anordnung ist nun wie folgt:The function of the arrangement shown in Figure 1 is now as follows:
Figur 2 zeigt das Kommunikationsnetz zu einem ersten Zeitpunkt tl. Unter der Annahme, dass im ersten Netzknoten Kl eine Störung festgestellt wird, wird eine entsprechende Störungsmeldung an die direkt benachbarten Netzknoten, also an den zweiten bis fünften Netzknoten K2..K5 gesendet. DieFigure 2 shows the communication network at a first time tl. Assuming that a fault is detected in the first network node K1, a corresponding fault message is sent to the directly adjacent network nodes, that is to say to the second to fifth network nodes K2..K5. The
Störung ist dabei mit einem Blitzsymbol, der Sendevorgang der Störungsmeldung mit Pfeilsymbolen visualisiert . Der sechste bis neunte Netzknoten K6 bis K9 haben die Störungsmeldung noch nicht erhalten und sind daher strichliert dargestellt.The fault is indicated by a lightning symbol, and the transmission of the fault message is visualized by arrow symbols. The sixth to ninth network nodes K6 to K9 have not yet received the fault message and are therefore shown in broken lines.
In Figur 3 ist das Kommunikationsnetz zu einem zweiten Zeitpunkt t2 dargestellt. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Störungsmeldung von jedem Netzknoten an die ihm direkt benachbarten Netzknoten weitergeleitet. Das bedeutet nun, dass die Störungsmeldung vom zweiten Netzknoten K2 an den ersten, sechsten und siebenten Netzknoten Kl, K6 und K7, vom dritten Netzknoten K3 an den ersten, achten und neunten Netzknoten Kl, K8 und K9, vom vierten Netzknoten K4 an den ersten Netzknoten Kl und schließlich vom fünften Netzknoten K5 an den ersten und sechsten Netzknoten Kl und Kβ gesendet wird. Inzwischen haben alle Netzknoten K2.. K9 die Störungsmeldung erhalten und sind daher mit durchgezogenen Linien dargestellt. Der erste Netzknoten Kl erhält bei diesem
Vorgang ebenfalls Störungsmeldungen von den benachbarten Netzknoten K2..K5, welche er als Quittungen seine eigenen Störungsmeldung betrachtet.FIG. 3 shows the communication network at a second time t2. In accordance with the method according to the invention, the fault message is forwarded from each network node to the network nodes directly adjacent to it. This now means that the fault message from the second network node K2 to the first, sixth and seventh network nodes Kl, K6 and K7, from the third network node K3 to the first, eighth and ninth network nodes Kl, K8 and K9, from the fourth network node K4 to the first Network node Kl and finally from the fifth network node K5 to the first and sixth network nodes Kl and Kβ. In the meantime, all network nodes K2 .. K9 have received the fault message and are therefore shown with solid lines. The first network node Kl receives this Process also fault reports from the neighboring network nodes K2..K5, which he considers his own fault report as acknowledgments.
Figur 4 zeigt das Kommunikationsnetz zu einem drittenFigure 4 shows the communication network to a third
Zeitpunkt t3. Hier wird die Störungsmeldung entsprechend der Verfahrensvorschrift vom sechsten Netzknoten K6 an den zweiten, fünften und siebenten Netzknoten K2 , K5 und K7, vom siebenten Netzknoten K7 an den zweiten und sechsten Netzkno- ten K2 und K6, vom achten Netzknoten K8 an den dritten Netzknoten K3 und schließlich vom neunten Netzknoten K9 ebenfalls an den dritten Netzknoten K3 gesendet. Der zweite, dritte und fünfte Netzknoten K2, K3 und K5 betrachten die Rückmeldungen wiederum als Quittungen der eigenen Störungs- meidung. Der Vorgang zum Melden der Betriebstörung ist an diesem Punkt abgeschlossen, da jeder Netzknoten die Störungsmeldung an alle ihm benachbarten Netzknoten weitergemeldet hat, es sei denn, dass er die Störungsmeldung bereits zu einem früheren Zeitpunkt erhalten hat. Deshalb wird zum Beispiel vom siebenten Netzknoten K7 die vom sechstenTime t3. According to the procedure, the fault message is sent from the sixth network node K6 to the second, fifth and seventh network nodes K2, K5 and K7, from the seventh network node K7 to the second and sixth network nodes K2 and K6, from the eighth network node K8 to the third network node K3 and finally also sent from the ninth network node K9 to the third network node K3. The second, third and fifth network nodes K2, K3 and K5 in turn regard the feedback as acknowledgments of the own fault avoidance. The process of reporting the malfunction has been completed at this point, since each network node has forwarded the fault message to all neighboring network nodes, unless it has already received the fault message at an earlier point in time. Therefore, for example, the seventh network node K7 becomes the sixth
Netzknoten Kβ erhaltene Störungsmeldung nicht mehr weitergeleitet, da diese ja bereits zum Zeitpunkt t2 vom zweiten Netzknoten K2 erhalten wurde.Fault message received network node Kβ is no longer forwarded, since this was already received by the second network node K2 at time t2.
Figur 5 zeigt ein Kommunikationsnetz, bei dem jeder Netzknoten K1..K9 laufend Meldungen zu allen benachbarten Netzknoten schickt, welche diese bestätigen, sofern sie betriebsbereit sind. Bei einer Störung fällt diese Rückmeldung natürlich aus. Das Verfahren, das auch unter dem Begriff "Polling" bekannt ist, ist etwa dann von Vorteil, wenn ein Netzknoten beispielsweise durch Totalausfall nicht mehr in der Lage ist, wie in Figur 2 gezeigt, eine Störungsmeldung abzusetzen. Dieses "Pollen" ist durch entsprechende Pfeile visualisiert .
Es wird nun angenommen, dass die Verbindung zwischen erstem und zweitem Netzknoten Kl und K2 gestört ist. Dies ist wiederum mit einem Blitzsymbol verdeutlicht. Der zweite Netzknoten K2 erhält daher keine Rückmeldung vom erstenFIG. 5 shows a communication network in which each network node K1..K9 continuously sends messages to all neighboring network nodes, which confirm these if they are ready for operation. In the event of a malfunction, of course, this feedback fails. The method, which is also known under the term “polling”, is of advantage, for example, when a network node is no longer able, for example as a result of a total failure, to issue a fault message, as shown in FIG. This "pollen" is visualized by corresponding arrows. It is now assumed that the connection between the first and second network nodes K1 and K2 is disturbed. This is again illustrated with a lightning symbol. The second network node K2 therefore receives no feedback from the first
Netzknoten Kl. Durch Kommunikation mit anderen, dem ersten Netzknoten Kl benachbarten Netzknoten K3.. K5 kann in Folge festgestellt werden, dass diese eine einwandfreie Verbindung zum ersten Netzknoten Kl haben. Daraus kann nun abgeleitet werden, dass nicht der erste Netzknoten Kl selbst, sondern nur die Verbindung zwischen erstem und zweitem Netzknoten Kl und K2 gestört ist. Die erwähnten Verfahrensschritte sind hinsichtlich der gestörten Verbindung auch in analoger Weise vom ersten Netzknoten durchführbar.Network node Kl. By communication with other network nodes K3... K5 adjacent to the first network node Kl, it can subsequently be established that these have a perfect connection to the first network node Kl. From this it can now be deduced that not the first network node Kl itself, but only the connection between the first and second network nodes Kl and K2 is disturbed. The method steps mentioned can also be carried out in an analogous manner by the first network node with regard to the faulty connection.
Figur 6 zeigt ebenfalls ein Kommunikationsnetz, bei dem die Betriebsbereitschaft der Netzknoten K1..K9 mit Hilfe des "Pollings" überwacht wird. Im Gegensatz zu Figur 5 erhält jedoch kein dem gestörten, ersten Netzknoten Kl benachbarter Netzknoten K2.. K5 eine Rückmeldung von diesem. Daraus kann nun abgeleitet werden, dass es sich hierbei um einen Totalausfall des ersten Netzknotens Kl handelt.
FIG. 6 also shows a communication network in which the operational readiness of the network nodes K1..K9 is monitored using "polling". In contrast to FIG. 5, however, none of the network nodes K2... K5 adjacent to the disturbed first network node K1 receives any feedback from it. From this it can now be deduced that this is a total failure of the first network node K1.
Claims
1. Verfahren zum Melden einer Betriebsstörung eines gestörten Netzknotens (Kl) in einem mehrere Netzknoten (K1..K9) umfassenden Kommunikationsnetz, dadurch gekennzeichnet, dass jeder betriebsbereite Netzknoten (K2..K9) eine Störungsmeldung des gestörten Netzknotens (Kl) an alle Netzknoten (Kx) weitermeldet, welche dem betriebsbereiten Netzknoten (K2..K9) direkt benachbart sind, außer wenn eine Störungsmeldung empfangen wird, die bereits weitergemeldet wurde.1. A method for reporting a malfunction of a disturbed network node (Kl) in a communication network comprising a plurality of network nodes (K1..K9), characterized in that each operational network node (K2..K9) reports a fault of the disturbed network node (Kl) to all network nodes (Kx) reports which are directly adjacent to the operational network node (K2..K9), unless an error message is received that has already been reported.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein gestörter Netzknoten (Kl) eine Störungsmel- düng an alle ihm direkt benachbarten Netzknoten (K2, K3, K4, K5) sendet.2. The method according to claim 1, characterized in that a faulty network node (Kl) sends a malfunction report to all network nodes (K2, K3, K4, K5) directly adjacent to it.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass ein betriebsbereiter Netzknoten (K2) laufend eine zu- quittierende Meldung an alle diesem direkt benachbarten Netzknoten (Kl, Kβ, K7 ) versendet, dass dieser betriebsbereite Netzknoten (K2) eine Störungsmeldung für einen Netzknoten (Kl) erzeugt, von dem keine Quittung erhalten wurde und dass dieser betriebsbereite Netzknoten (K2) diese Störungsmeldung an alle ihm direkt benachbarten Netzknoten (Kl, Kβ, K7) versendet. 3. The method according to claim 1, characterized in that - an operational network node (K2) continuously sends an acknowledgment message to all of the network nodes (K1, Kβ, K7) that are directly adjacent to it, that this operational network node (K2) sends a fault message for one Network node (Kl) generated, from which no receipt was received and that this operational network node (K2) sends this fault message to all network nodes (Kl, Kβ, K7) directly adjacent to it.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Storungsmeldung den gestörten Netzknoten (Kl) selbst betrifft, wenn alle ihm benachbarten Netzknoten (K2, K3, K4, K5) eine Störung feststellen und dass die Storungsmeldung die Verbindung zum gestörten Netzknoten (Kl) betrifft, wenn nicht alle ihm benachbarten Netzknoten (K2, K3, K4 , K5) eine Störung feststellen.4. The method according to claim 3, characterized in that the fault message relates to the disturbed network node (Kl) itself when all neighboring network nodes (K2, K3, K4, K5) determine a fault and that the fault message the connection to the disturbed network node (Kl ) affects, if not all neighboring network nodes (K2, K3, K4, K5) determine a fault.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Netzknoten (K) , der übergeordnete Funktionen ausfuhrt, aus dem Erhalt einer Storungsmeldung weitere Schritte ableitet.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a network node (K), which performs higher-level functions, derives further steps from the receipt of a fault message.
6. Netzknoten (K2), umfassend Mittel zum Empfang einer Storungsmeldung eines gestörten Netzknotens (Kl), Mittel zum Weitersenden dieser Storungsmeldung an alle ihm direkt benachbarten Netzknoten (Kl, Kβ, K7 ) , dadurch gekennzeichnet, dass dieser Mittel zur Prüfung umfasst, ob diese Storungsmeldung bereits weitergemeldet wurde und dass dieser eine Sendesteuerung umfasst, welche mit den Mittel zur Prüfung derart verknüpft ist, dass das Weiter- senden einer Storungsmeldung nur bei negativem Ausgang der Prüfung bewirkt wird.6.Node (K2), comprising means for receiving a fault message from a faulty network node (Kl), means for forwarding this fault message to all network nodes directly adjacent to it (Kl, Kβ, K7), characterized in that it comprises means for checking whether this malfunction report has already been reported and that this includes a transmission control which is linked to the means for testing in such a way that the forwarding of a malfunction report is only effected if the test is negative.
7. Netzknoten (Kl) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, - dass dieser Mittel zur Erkennung einer Störung umfasst und dass dieser Mittel zum Senden einer Storungsmeldung an alle ihm direkt benachbarten Netzknoten (K2, K3, K4 , K5 ) umfasst . 7. Network node (K1) according to claim 6, characterized in that it comprises means for detecting a fault and that it comprises means for sending a fault message to all network nodes (K2, K3, K4, K5) directly adjacent to it.
8. Netzknoten (K2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Mittel zum laufenden Versenden einer zu quittierende Meldung an alle diesem direkt benachbarten Netzknoten (Kl, Kβ, K7 ) umfasst, dass dieser Mittel zur Erzeugung einer Storungsmeldung für einen Netzknoten (Kl) umfasst, von dem keine Quittung erhalten wurde und - dass dieser Mittel zum Versenden dieser Störungsmeldung an alle ihm direkt benachbarten Netzknoten (Kl, Kβ, K7 ) umfasst .8. network node (K2) according to claim 6, characterized in that this means for continuously sending a message to be acknowledged to all this directly adjacent network node (Kl, Kβ, K7), that this means for generating a fault message for a network node (Kl ), of which no receipt was received and - that this includes means for sending this fault message to all network nodes directly adjacent to it (Kl, Kβ, K7).
9. Netzknoten (K2) nach Anspruch 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass dieser Mittel zur Prüfung umfasst, ob alle einem gestörten Netzknoten (Kl) benachbarten Netzknoten (K2, K3, K4, K5) eine Störung feststellen und dass dieser Mittel zur Charakterisierung einer Störungs- meidung umfasst derart, dass die Störungsmeldung den gestörten Netzknoten (Kl) selbst betrifft, wenn das Ergebnis der Prüfung positiv ist, und andernfalls die Störungsmeldung die Verbindung zum gestörten Netzknoten (Kl) betrifft.9. The network node (K2) according to claim 8, characterized in that it comprises means for checking whether all network nodes (K2, K3, K4, K5) adjacent to a faulty network node (K1) detect a fault and that this means for characterization Fault avoidance includes such that the fault message concerns the faulty network node (Kl) itself if the result of the test is positive, and otherwise the fault message relates to the connection to the faulty network node (Kl).
10. Netzknoten (K2) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Mittel zur Ausführung übergeordneter Funktionen umfasst und - dass dieser Mittel zum Ableiten weiterer Schritte aus dem Erhalt einer Störungsmeldung umfasst. 10. Network node (K2) according to one of claims 6 to 9, characterized in that it comprises means for executing higher-level functions and - that this means for deriving further steps from receiving a fault message.
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