WO2005125117A1 - Verfahren zur ressourcen-reservierung für ein inter-domain-routing mit dienstgütemerkmalen - Google Patents

Verfahren zur ressourcen-reservierung für ein inter-domain-routing mit dienstgütemerkmalen Download PDF

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WO2005125117A1
WO2005125117A1 PCT/EP2005/052656 EP2005052656W WO2005125117A1 WO 2005125117 A1 WO2005125117 A1 WO 2005125117A1 EP 2005052656 W EP2005052656 W EP 2005052656W WO 2005125117 A1 WO2005125117 A1 WO 2005125117A1
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traffic
routing
route
resource
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Thomas Engel
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04L47/785—Distributed allocation of resources, e.g. bandwidth brokers among multiple network domains, e.g. multilateral agreements

Definitions

  • the invention relates to a method for providing resources for inter-domain routing, an edge node with means for carrying out the method and a server for supporting the method.
  • the invention is in the field of communication networks and makes a contribution to the further development of data networks for the transmission of real-time traffic while maintaining quality of service characteristics.
  • the currently most important data network is actually a network that consists of a large number (currently over 1,7000) of networks.
  • these networks are usually referred to as autonomous systems (abbreviated AS) or routing domains (routing do ain). Protocols for the routing or transport of data packets are defined within these routing domains (e.g. open shortest path first (OSPF) protocol).
  • OSPF open shortest path first
  • IP Internet Protocol
  • BGP Border gateway protocol
  • RFC1771 RFC1771
  • Routes are here as cross-network routes on the To understand the level of autonomous systems and are coded as sequences of AS numbers: For this purpose, autonomous systems are assigned unique AS numbers. If traffic is to be switched to a new route, an edge router uses a UPDATE message to announce a route change (announcing a new route, canceling an existing route, or both). Such a route change generally spreads via further UPDATE messages from network to network across large parts of the Internet. Networks that are further away generally receive several in several ways
  • UPDATE messages and see different routes from which they select the best route in their view. Since UPDATE messages generally arrive with significantly different transit times via different routes, a network only gradually learns the alternatively available routes. During this learning process, a network will generally shift or redirect the affected traffic several times to alternative routes. A shift takes place whenever a better route becomes known with the arrival of another UPDATE message. This means that the first UPDATE starts a convergence process that takes about three minutes on average after measurements. During the convergence period, the traffic concerned is generally rerouted or redirected to alternating routes and considerable delays in IP packets and high packet loss rates must be expected. .. 3
  • IP networks will also support applications in which real-time traffic, ie voice, video and data streams, are transmitted.
  • real-time traffic ie voice, video and data streams
  • a fast and reliable transport of IP packets is required.
  • QoS Quality of Service
  • future IP networks in addition to the traditional "best effort" services, are to provide new transmission services 5 that make the required bandwidths continuously available to traffic and reliably transmit IP packets to the recipient with low, hardly fluctuating delays and very low packet loss rates ,
  • these new services will also be referred to as QoS services and the
  • QoS traffic 10th traffic.
  • routing domains there are in some cases already standardized approaches for the transmission of QoS traffic within routing domains, which generally include an identification of the QoS traffic and the reservation of bandwidth.
  • BGRP border gateway reservation protocol
  • the object of the invention is to optimize the resource reservations for inter-domain routing.
  • the invention is based on the knowledge that the transmission quality can be improved by coordinating resource reservations and route changes in inter-domain routing.
  • a message is sent to a resource management for the purpose of resource management before or at the same time as a route change of an inter-domain route, ie before or at the same time to redirect or rerout traffic to a newly communicated inter-domain route. Reservation for the new route is sent. In this way, a reservation process is started at an early stage. The redirection of traffic can be delayed until a confirmation message is received from the resource management. The traffic can then be directed along the old route. If the resource management sends the confirmation message only after reserving the resources, it is ensured that the bandwidth required for the transmission is available.
  • resource reservation is not successful, this fact can be communicated by the resource management in order to influence the route selection.
  • a less conservative approach which generally allows a quicker redirection from traffic to the new route, is to start the redirection before receiving the confirmation message or through resource management to receive the message (and not just the completed one) Reservation). It is assumed that the reservation will usually be successful.
  • the invention ensures that QoS traffic can be redirected with minimal disruption to the guaranteed quality of service, since the required resources are already provided at the time of the redirection of the traffic or the processes necessary for redirecting or redirecting and reserving resources run in parallel as early as possible ,
  • the invention thus increases the availability of QoS services and simplifies resource management, which would have to detect routing activities in the event of a route change after the following reservation and could only react with a time delay.
  • the invention can be used particularly advantageously on the Internet, where the inter-domain routing is controlled using the BGP protocol.
  • BGP Internet Protocol
  • cross-network traffic is often switched to new cross-network routes.
  • a routing domain via BGP uses UPDATE messages to announce a new route, a convergence process is initiated during which all affected routing domains look for new stable cross-network routes. During this convergence time of the order of minutes, multiple route changes must be expected.
  • affected traffic is affected by large, fluctuating delays and high packet loss rates during this period.
  • the invention ensures the quality of service of QoS services when routing cross-network traffic flows to an extent that could not be guaranteed with a looser coupling of route change and resource reservation.
  • Resource management can be provided by a process that runs on a computer. If resource management and routing are given by processes on one computer, it makes sense to have them both run on the same computer (usually a peripheral node or peripheral router of a domain). This makes it possible to provide a local (i.e. internal computer) interface for the exchange of messages between the processes.
  • the figure shows 5 autonomous systems AS1, AS2, ..., AS5.
  • the network N1 is connected to AS1, in which the end systems with the IP addresses with the prefix 10.10.10.0/24, i.e. 10.10.10.0 to 10.10.10.255 can be reached.
  • the prefix exists
  • 10.10.10.0/24 from an IP address: 10.10.10.0, and a mask length: 24, and stands for all IP addresses that are in the the first 24 bits (mask length) match the specified address 10.10.10.0, ie 10.10.10.0 to 10.10.11.255.
  • the figure shows only a part of the routers involved, namely the edge routers via which the autonomous systems are connected: R12, R13, R21, ..., R53.
  • the resource management and routing processes on the routers are also only partially shown.
  • a resource manager is assigned to each edge router.
  • the reference symbols IDR42, IDR43, and IDR45 stand for routing processes. As indicated by the notation, a routing process should also be assigned to each edge router.
  • routes are shown in the form (P, al, a2, ..., aN).
  • the prefix P describes the address block with the reachable destination addresses and the following sequence of AS numbers al, a2, ..., aN the sequence of the autonomous systems to be run through, via which the traffic reaches the destination addresses from the address block with the prefix P.
  • (10.10.10.0/24, 2, 1) is a route from AS4 to Nl.
  • router R45 uses this route, ie (10.10.10.0/24, 2, 1), for traffic to network Nl.
  • router R45 learns the route (10.10.10.0/24, 3, 1) via R43 and decides to use this route in the future as the best route for the prefix 10.10.10.0/24.
  • the router R45 interrupts the further processing of this route (changing the FIB (forwarding information base) and forwarding the new route to R53 in the neighboring network AS5) after the notification of the new route and the decision to use the new route in the future and informs the FIB (forwarding information base) and forwarding the new route to R53 in the neighboring network AS5) after the notification of the new route and the decision to use the new route in the future and informs the FIB (forwarding information base) and forwarding the new route to R53 in the neighboring network AS5) after the notification of the new route and the decision to use the new route in the future and informs the FIB (forwarding information base)
  • Resource manager RM45 on the same router R45 about the upcoming route change.
  • the process IDR45 also communicates to the resource manager RM45 an IP address of the new output node R43.
  • the resource manager RM45 checks whether he has a reservation for the prefix 10.10.10.0/24 and, if necessary, determines the resources required on the new route. If no QoS traffic is affected, RM45 sends immediately a message to IDR45, which causes the IDR45 to continue processing the new route (10.10.10.0/24, 3, 1). If QoS traffic is affected, the resource manager RM45 sends a reservation message to the resource manager RM43 in order to reserve the required resources along the new route (it may also be necessary to reserve required resources within AS4, between R45 and R43).
  • the resource manager RM45 After the resource manager RM45 has received a response with a positive reservation confirmation from the resource manager RM43 (and a possibly additional intra-domain resource manager), the resource manager RM45 sends a message to the process IDR45, which prompts the process to process the new route (10.10.10.0/24, 3, 1) to continue.
  • the routing process IDR45 then activates the new route by changing its routing table (FIB (forwarding information base)) accordingly. From this point in time, the traffic concerned flows along the new route.
  • the routing process IDR45 also forwards the new route, ie (10.10.10.0/24, 4, 3, 1), to R53 with an UPDATE message (in accordance with its routing policy).
  • the RM45 resource manager can immediately answer the notification of the upcoming route change and in parallel with the other activities of the routing process
  • IDR45 make the reservation, ideally both processes taking place almost simultaneously. Another possibility is that the routing process IDR45 continues to work on the route change without waiting for a response from RM45 in order to speed up the process.
  • the reservation of resource manager RM45 along the new route may not be successful. Then the resource manager RM45 could return this information to the process IDR45 to influence the route selection of the process IDR45. Since the new route, starting from the router R45 on which RM45 is located, first runs through its own network AS4 to an edge router or exit router (egress router) R43, the resource manager RM43 from R43 is not on the original route from RM45 to the destination network N1 and the resource manager RM45 must address the resource manager RM43 directly. For this purpose, the routing process IDR45 can pass on a router ID of the output router R43, on which the resource manager RM43 is located, to the resource manager RM45, for example an iP address of router R43.
  • resource manager RM54 In order for resource manager RM45 to find resource manager RM43 using this information, resource manager RM54 must have access to an assignment of router IDs to addresses of resource management processes. This can be implemented by a central server on which all resource management processes log on, or with the aid of IP packets addressed to the R43 output router that bear an identifier, such as a special protocol ID. If a complete flow of traffic is routed, the resource requirements are generally known immediately. If only parts of it are switched over, the size of the partial flow should be estimated. A simple way would be to make a reservation for a complete transfer even if some of the traffic is diverted and to make the reservation using the

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Abstract

Verfahren zur Ressourcen-Reservierung für ein Inter-Domain- Routing mit Dienstgütemerkmalen Die Erfindung betrifft die Bereitstellung von Ressourcen für Inter-Domänen-Routen von QoS (Quality of Service) Verkehr. Erfindungsgemäß wird durch eine Nachricht eines Inter- Domänen-Routing Protokolls (z.B. BGP) eine Route zu einem Ziel (N1) einem Netzelement (R45) einer Routing-Domäne (AS4) mitgeteilt. Diese Route wird durch das Netzelement (R45) für das Routing zumindest eines Teils von aktuell über eine andere Route zu dem Ziel (N1) transportierten Verkehrs bestimmt. Vor oder gleichzeitig mit der Umlenkung von Verkehr von der aktuellen Route zu der neu kommunizierten Route wird eine Nachricht zu einem Ressourcenmanagement gesendet wird, um eine Ressourcenreservierung für die neu kommunizierte Route zu bewirken. Durch dieses Vorgehen werden die Ressourcen- Reservierung und die Umlenkung miteinander koordiniert. Eine Umlenkung erfolgt beispielsweise erst, wenn die erforderlichen Ressourcen reserviert sind. Die Einhaltung von Dienstgütemerkmalen beim Inter-Domänen-Routing wird somit ermöglicht.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Ressourcen-Reservierung für ein Inter-Domain- Routing mit Dienstgütemerkmalen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung von Ressourcen für ein Inter-Domänen-Routing, einen Randknoten mit Mitteln zur Durchführung des Verfahrens und einen Server zur Unterstützung des Verfahrens.
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Kommunikationsnetze und liefert einen Beitrag zur Weiterentwicklung von Datennetzen für eine Übertragung von Echtzeitverkehr unter Einhaltung von Dienstgütemerkmalen.
Das derzeit wichtigste Datennetz, das Internet, ist genau genommen ein Netzverbund, welcher aus einer großen Anzahl (aktuell über 1.7000) von Netzen besteht. Diese Netze werden in der Nomenklatur der Internetexperten üblicherweise als auto- nome Systeme (autonomous System, abgekürzt AS) oder Routing- Domänen (routing do ain) bezeichnet. Innerhalb dieser Routing-Domänen sind Protokolle für das Routing bzw. den Transport von Datenpaketen definiert (z.B. open shortest path first (OSPF) Protokoll) .
Das Zusammenspiel autonomer Systeme im Internet, d.h. die„ netzübergreifende Weiterleitung von Datenpaketen bzw. IP- Paketen (IP: Internet Protokoll) über die Grenzen einzelner IP—Netze hinweg, wird mit dem Inter-Domänen-Routing Protokoll (inter domain routing protocol) BGP (BGP: border gateway pro- tocol) geregelt, welches in dem RFC1771 (RFC: request for comments) beschrieben ist. Im Rahmen dieses Protokolls bauen benachbarte Randrouter oder Randknoten sogenannte BGP- Peering-Sessions auf und tauschen über UPDATE Nachrichten Routing-Informationen aus. Mittels BGP lernt eine Routing-
Domäne_ welche IP-Adressen über welche Routen erreichbar sind. Dabei sind Routen hier als netzübergreifende Routen auf der Ebene autonomer Systeme zu verstehen und werden als Sequenzen von AS—Nummern kodiert : Für diesen Zweck sind autonomen Systemen eindeutige AS-Nummern zugeordnet. Soll Verkehr auf eine neue Route umgelegt werden, dann gibt ein Randrouter mittels einer UPDATE Nachrichte eine Routenänderung bekannt (Bekanntgabe einer neue Route, Zurücknahme einer bestehenden Route, oder beides) . Ein solche Routenänderung breitet sich im allgemeinen über weitere UPDATE Nachrichten von Netz zu Netz über weite Teile des Internets hinweg aus. Weiter entfernte Netze erhalten im allgemeinen über mehrere Wege mehrere
UPDATE Nachrichten und sehen verschiedenen Routen, aus denen sie die aus ihrer Sicht beste Route auswählen. Da UPDATE Nachrichten über verschiedene Wegen im allgemeinen mit deutlich unterschiedlichen Laufzeiten eintreffen, lernt ein Netz die alternativ verfügbaren Routen erst nach und nach. Während dieses Lernprozesses wird ein Netz den betroffenen Verkehr im allgemeinen mehrfach auf alternative Routen verschieben bzw. umlenken. Eine Verschiebung erfolgt immer dann, wenn mit Eintreffen einer weiteren UPDATE Nachricht eine bessere Route bekannt wird. Das heißt, mit dem ersten UPDATE wird ein Kon- vergenzprozess gestartet, der nach Messungen durchschnittlich etwa drei Minuten dauert. Während der Konvergenzzeit wird der betroffene Verkehr im allgemeinen mehrfach auf wechselnde Routen umgelegt bzw. umgeleitet und es muss mit erheblichen Verzögerungen von IP-Paketen und hohen Paketverlustraten gerechnet werden. ..3
Herkömmliche Datennetze bieten daher bzgl. der Übertragungsqualität eine sogenannte „best effort" Übertragung, d.h. eine Übertragung, welche keine Einhaltung von Qualitätsmerkmalen oder Dienstgütemerkmalen (z.B. Maximale Verzögerung, maximale Verlustrate, ... ) garantiert.
Zukünftig sollen IP-Netze auch Anwendungen unterstützen, bei denen Echtzeitverkehr, d.h. Sprach—, Video— und Datenströme, übertragen werden. Für diesen Echtzeitverkehr wird ein schneller und zuverlässiger Transport von IP-Paketen benö- tigt, d.h. Transportdienste die die Einhaltung von Dienstmerkmalen oder Quality of Service (QoS) Parametern garantieren. Dafür sollen zukünftige IP-Netze, neben den traditionellen "best effort" Diensten, neue Übertragungsdienste bereit- 5 stellen, die dem Verkehr die benötigten Bandbreiten durchgängig verfügbar machen und IP-Pakete mit geringen, kaum schwankenden Verzögerung und sehr geringen Paketverlustraten zuverlässig zum Empfänger übertragenen. Diese neuen Dienste werden im Folgenden auch QoS-Dienste und der von ihnen transportier-
10 te Verkehr QoS-Verkehr genannt. Innerhalb von einzelnen Routing-Domänen gibt es teilweise schon standardisierte Ansätze für die Übertragung von QoS-Verkehr innerhalb von Routingdomänen, welche in der Regel eine Kennzeichnung des QoS- Verkehrs und die Reservierung von Bandbreite beinhalten. Bei-
15. spiele sind die Verwendung des DiffServ (Differentiated Services) Konzeptes (standardisiert von der IETF in RFC2474 und RFC2475) oder des MPLS Protokolls (MPLS: multi-protocol label switchung) in Verbindung mit RSVP (ressource reservation pro- tocol) .
20 Da das Internet ein Zusammenschluss einer wachsenden Anzahl einzelner IP-Netze bzw. autonomer Systeme (AS) ist, die von unterschiedlichen Organisationen verwaltet und gesteuert werden, müssen QoS-Dienste in diesem Verbund netzübergreifend
25 zur Verfügung gestellt werden. Es ist beabsichtigt, dafür Ressourcenmanagementsysteme eingesetzt, die dem QoS-Verkehr die für zugesicherte Dienstgüten erforderlichen Ressourcen netzübergreifend bereitstellen. Ein Ansatz ist durch das BGRP (border gateway reservation protocol) gegeben.
30 Die Erfindung hat zur Aufgabe, die Ressourcen-Reservierungen für Inter-Domänen-Routing zu optimieren.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch eine Ko- 35 ordinierung von Ressourcen-Reservierungen und Routen- Änderungen beim Inter-Domänen-Routing die Übertragungsqualität verbessert werden kann. Er indungsgemaß wird vorgesehen, vor oder gleichzeitig zu einer Routenänderung einer Inter-Domanen-Route, d.h. vor oder gleichzeitig zu dem umlenken oder Umlegen (rerouting) von Verkehr auf eine neu kommunizierte Inter-Domanen-Route eine Nachricht zu einem Ressourcenmanagement zwecks einer Ressourcen-Reservierung für die neue Route gesendet wird. Auf djese Weise wird frühzeitig ein Reservierungsprozess in Gange gesetzt. Die Umlenkung von Verkehr kann bis zu dem Zeitpunkt verzögert werden, bis eine Bestatigungsnachricht von dem Ressourcenmanagement erhalten wird. Der Verkehr kann dann solange über die alte Route gelenkt werden. Wenn das Ressourcenmanagement die Bestatigungsnachricht erst nach Reservierung der Ressourcen sendet, ist sichergestellt, dass die für die Uber- tragung benotigte Bandbreite zu Verfugung steht. Ist die Ressourcenreservierung nicht erfolgreich, so kann diese Tatsache von dem Ressourcenmanagement zwecks Beeinflussung der Routenauswahl kommuniziert werden. Ein weniger konservatives Vorgehen, welches m der Regel eine schnellere Umlenkung von ver- kehr auf die neue mitgeteilte Route erlaubt, ist z.B. die Umlenkung schon vor dem Erhalt der Bestatigungsnachricht zu starten oder durch das Ressourcenmanagement schon den Erhalt der Nachricht (und nicht erst die abgeschlossene Reservierung) bestätigen zu lassen. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Reservierung in der Regel erfolgreich sein wird.
Es ist sinnvoll, das Vorgehen davon abhangig zu machen, ob QoS-Verkehr durch die Umlenkung betroff n st . Für sogenannten "best effort" Verkehr ist e ne erfolgreiche Bandbreiten- reserv erung nicht unbedingt erforderlich. Diese kann berücksichtigt werden, indem das Netzwerkmanagement die Reservierung vor der Bestätigung abschließt, wenn QoS-Verkehr von der Umlenkung betroffen ist, und anderenfalls die Bestätigung gleich nach Erhalt der Anforderung sendet. Möglich ist auch, e ne Nachricht zur Ressourcen-Reservierung an das Ressourcenmanagement nur dann zu senden, wenn QoS-Verkehr betroffen ist. Bei einer Umlenkung eines Teilstromes kann e ne anfang- liehe Reservierung für den Gesamtstrom vorgenommen werden und diese Reservierung dann mittels eines Erneuerungs- oder Refresh-Mechanismus angepasst werden.
Durch die Erfindung wird sichergestellt, dass QoS-Verkehr mit minimalen Störungen der zugesicherten Dienstgüten umgelenkt werden kann, da zum Zeitpunkt des Umlenkens des Verkehrs die benötigten Ressourcen schon bereitgestellt sind bzw. die für das Umlenken oder Umrouten und Reservieren von Ressourcen notwendigen Prozesse frühestmöglich parallel ablaufen. Die Erfindung erhöht so die Verfügbarkeit von QoS-Diensten und vereinfacht das Ressourcemanagement, welches bei einer Routenänderungen nach olgenden Reservierung Routing—Aktivitäten aufspüren müsste und erst zeitverzögert reagieren könnte.
Die Erfindung kann besonders vorteilhaft im Internet eingesetzt werden, wo das Inter-Dömänen-Routing mittels dem BGP Protokoll gesteuert wird. Aus verschiedenen Gründen, wie Ver- bindungs- und Knotenausfälle, Traffic-Engineering und Verän- derungen der AS-Topologie und Geschäftsbeziehungen, wird netzübergreifender Verkehr häufig auf neue netzübergreifende Routen umgelegt. Wenn eine Routing-Dom ne über BGP mittels UPDATE-Nachrichten eine neue Route bekannt gibt, wird ein Konvergenzprozess eingeleitet, während dem alle betroffenen Routing-Domänen nach neuen stabilen netzübergreifenden Routen suchen. ährend dieser Konvergenzzeit in der Größenordnung von Minuten muss mit mehrfachen Routenwechseln gerechnet werden. Herkömmlich wird betroffener Verkehr während dieses Zeitraums durch große, stark schwankenden Verzögerungen und hohen Paketverlustraten beeinträchtigt. Durch die vorangehende oder gleichzeitige Ressourcen-Reservierung stellt die Erfindung die Dienstgüte von QoS-Diensten beim Umrouten netzübergreifender Verkehrsströme in einem Maß sicher, wie sie mit einer loseren Kopplung von Routenänderung und Ressourcen- Reservierung nicht gewährleistet werden könnte.
Das Ressourcenmanagement kann durch einen Prozess gegeben sein, welcher auf einem Rechner läuft. Wenn Ressourcenmanagement und Routing durch Prozesse auf einem Rechner gegeben sind, ist es sinnvoll, sie beide auf demselben Rechner (in der Regel ein Randknoten oder Randrouter einer Domäne) ablaufen zu lassen. Dadurch ist es möglich, eine lokale (d.h. rechnerinterne) Schnittstelle für den Austausch von Nachrichten zwischen den Prozessen vorzusehen.
Bei dem Ablauf von Ressourcenmanagementprozessen auf Randknoten einer Domäne kann sich die Situation ergeben, dass eine geänderte Route, welche einem ersten Randknoten der Domäne kommuniziert wird, über einen zweiten Randknoten führt und dass daher eine Ressourcenreservierung durch einen Ressour- cenmanagementprozesse auf dem zweiten Randknoten erforderlich ist. Für diesen Fall ist es sinnvoll, dass ein Ressourcenmanagementprozess auf den ersten Randknoten, welchem die Nachricht zur Ressourcen-Reservierung gesendet wird, mit dem Res- sourcenmanagementprozess auf dem zweiten Randknoten zwecks Ressourcen-Reservierung kommuniziert.
Für die Kommunikation zwischen verschiedenen Ressourcenmanagementprozessen ist es hilfreich, eine Zuordnung von Ressour- cenmanagementprozess und zugehörigen Randrouter zu haben, auf welche zwecks Adressierung anderer Ressourcenmanagementprozesse zugegriffen werden kann. Diese Zuordnung ist. vorzugsweise auf einem zentralen Server der Domäne zugänglich.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Figur näher er- läutert.
Die Figur zeigt 5 autonome Systeme AS1, AS2, ..., AS5. An AS1 ist das Netz Nl angeschlossen, in dem die Endsysteme mit den IP-Adressen mit dem Prefix 10.10.10.0/24, d.h. 10.10.10.0 bis 10.10.10.255 erreichbar sind. Dabei besteht der Prefix
10.10.10.0/24 aus einer IP-Adresse: 10.10.10.0, und einen Maskenlänge: 24, und steht für alle IP-Adressen, die in den ersten 24 Bit (Maskenlänge) mit der angegebene Adresse 10.10.10.0 übereinstimmen, d.h. 10.10.10.0 bis 10.10.11.255. Die Figur zeigt nur einen Teil der beteiligten Router, nämlich die Randrouter, über die die autonomen Systeme miteinan- der verbunden sind: R12, R13, R21, ... , R53. Ebenfalls nur teilweise dargestellt sind die Ressourcenmanagement- und Routing-Prozesse auf den Routern. Wie mit den Ressourcenmanagern RM42, RM43, und RM45 angedeutet, ist jedem Randrouter ein Ressourcenmanager zugeordnet. Die Bezugszeichen IDR42, IDR43, und IDR45 stehen für Routingprozesse. Wie durch die Notation angedeutet, soll jedem Randrouter auch ein Routingprozess zugeordnet sein. Routen werden in diesem Beispiel in der Form (P, al, a2, ..., aN) dargestellt. Dabei beschreibt der Prefix P den Adressblock mit den erreichbaren Zieladressen und die folgende Sequenz von AS-Nummern al, a2, ..., aN die Sequenz der zu durchlaufenden autonomen Systeme über die der Verkehr die Zieladressen aus dem Adressblock mit dem Prefix P erreicht. Zum Beispiel ist (10.10.10.0/24, 2, 1) eine Route von AS4 nach Nl . Angenommen, Router R45 nutzt diese Route, d.h. (10.10.10.0/24, 2, 1), für den Verkehr zum Netz Nl . Zur Beschreibung einer erfindungsgemäßen Routenänderung nehmen wir zusätzlich an, dass Router R45 die Route (10.10.10.0/24, 3, 1) über R43 lernt und sich entscheidet, zukünftig diese Route als beste Route für den Prefix 10.10.10.0/24 zu verwenden.
Erfindungsgemäß unterbricht Randrouter R45 nach der Mitteilung der neuen Route und der Entscheidung die neue Route zukünftig zu nutzen die weitere Bearbeitung dieser Route (Ändern der FIB (forwarding Information base) und Weitergabe der neuen Route an R53 im Nachbarnetz AS5) und informiert den
Ressourcemanager RM45 auf dem selben Router R45 über den bevorstehenden Routenwechsel. Weiter teilt der Prozess IDR45 dem Ressourcemanager RM45 eine IP-Adresse des neuen Ausgangsknotens R43 mit. Der Ressourcemanager RM45 prüft, ob er für den Prefix 10.10.10.0/24 eine Reservierung besitzt und bestimmt gegebenenfalls die auf der neuen Route benötigten Ressourcen. Falls kein QoS-Verkehr betroffen ist, sendet RM45 sofort eine Nachricht an IDR45, die diesen veranlasst, mit der Bearbeitung der neuen Route (10.10.10.0/24, 3, 1) fortzufahren. Falls QoS-verkehr betroffen ist, sendet der Ressourcemanager RM45 eine Reservierungsnachricht an den Ressource- manager RM43, um entlang der neuen Route die erforderlichen Ressourcen zu reservieren (möglicherweise müssen erforderlichen Ressourcen zusätzlich innerhalb von AS4, zwischen R45 und R43, reserviert werden) . Nachdem der Ressourcemanager RM45 eine Antwort mit einer positiven Reservierungsbestäti- gung von dem Ressourcemanager RM43 (und einem möglicherweise zusätzlich zuzustimmenden intra-domain Ressourcemanager) erhalten hat, sendet Ressourcenmanager RM45 eine Nachricht an den Prozess IDR45, die diesen veranlasst, mit der Bearbeitung der neuen Route (10.10.10.0/24, 3, 1) fortzufahren. Daraufhin aktiviert Routing-Prozess IDR45 die neue Route durch eine entsprechende Änderung seiner Routingtabelle (FIB (forwarding Information base) ) . Ab diesem Zeitpunkt fließt der betroffene Verkehr über die neue Route. Weiter gibt der Routing-Prozeß IDR45 die neue Route, d.h. (10.10.10.0/24, 4, 3, 1), mit ei- ner UPDATE Nachricht an R53 weiter (gemäß seiner Routing- Policy) .
Alternativ kann der Ressourcenmanager RM45 die Mitteilung der bevorstehenden Routenänderung auch sofort beantworten und pa- rallel zu den weiteren Aktivitäten des Routing-Prozesses
IDR45 die Reservierung vornehmen, wobei beide Vorgänge idealerweise nahezu zeitgleich ablaufen. Eine andere Möglichkeit ist, dass der Routing-Prozess IDR45 ohne auf eine Antwort von RM45 zu warten an der Routenänderung weiterarbeitet, um den Prozess zu beschleunigen.
Möglicherweise ist die Reservierung von des Ressourcenmanagers RM45 entlang der neuen Route nicht erfolgreich. Dann könnte der Ressourcenmanager RM45 diese Information an den Prozess IDR45 zurückgeben, um die Routenauswahl des Prozesses IDR45 zu beeinflussen. Da die neue Route, ausgehend vom Router R45 auf dem sich RM45 befindet, zunächst durch eigene Netz AS4 zu einem Randrouter bzw. Ausgangsrouter (egress router) R43 läuft, liegt der Ressourcemanager RM43 von R43 nicht auf der ursprünglichen Route von RM45 zum Zielnetz Nl und der Ressourcenmanager RM45 muss den Ressourcenmanager RM43 direkt adressieren. Dazu kann der Routing-Prozess IDR45 eine Router-ID des Ausgangsrouters R43, auf dem sich der Ressourcenmanager RM43 befindet, an den Ressourcenmanager RM45 weitergeben, z.B. eine iP-Adresse von Router R43. Damit Ressourcenmanager RM45 mittels dieser Information den Ressourcenmanager RM43 findet, muss der Ressourcenmanager RM54 Zugang zu einer Zuordnung von Router-IDs zu Adressen von Ressourcemanagementprozessen haben. Das kann durch einen zentralen Server realisiert werden, auf dem sich alle Ressourcemanagementprozesse anmelden, oder mit Hilfe von an den Ausgangsrouter R43 adressierten IP-Paketen, die eine Kennzeichnung tragen, wie zum Beispiel eine spezielle Proto- kol-ID. ird ein kompletter Verkehrsstrom umgelegt, dann ist der Ressourcenbedarf in der Regel unmittelbar bekannt . Werden nur Teile davon umgelegt, dann sollte die Größe des Teilstroms geschätzt werden. Ein einfacher Weg wäre, auch bei einer Umlenkung eines Teils des Verkehrs zunächst für eine komplette Umlegung zu reservieren und die Reservierung anhand des
Refresh-Mechanismus des Ressourcemanagements zügig anzupassen. Dabei wird vorteilhaft bekannt gegeben, dass es sich um eine Verkehrsumlenkung handelt und welche bestehende Reservierungen oder welcher Verkehr betroffen ist (Reservierungs- oder Verkehrs-ID) , um Doppelreservierungen auf gemeinsamen Wegabschnitten zu vermeiden.
Im Rahmen des Ausführungsbeispiels wurde die Erfindung für einen Anwendungsfall mit dezentralen Ressourcenmanagern RM42, RM43 und RM45 beschrieben. Dem Fachmann ist unmittelbar einsichtig, dass die Erfindung nicht auf diesem Fall beschränkt ist. Insbesondere ist die Erfindung auch bei einem zentralen Ressourcenmanagement problemlos realisierbar.

Claims

Patentansprüche
1. verfahren zur Bereitstellung von Ressourcen für ein inter- Domänen-Routing, bei dem - durch eine Nachricht eines Inter-Domänen-Routing Protokolls eine Route zu einem Ziel (Nl) an ein Netzelement (R45) einer Routing-Domäne (AS4) kommuniziert wird,
- die Route durch das Netzelement (R45) für das Routing zumindest eines Teils von aktuell über eine andere Route zu dem Ziel (Nl) transportierten Verkehrs bestimmt wird, und
- vor oder gleichzeitig mit der Umlenkung von Verkehr von der aktuellen Route zu der neu kommunizierten Route eine Nachricht zu einem Ressourcenmanagement gesendet wird, um eine Ressourcenreservierung für die neu kommunizierte Route zu be- wirken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht erfolgreicher Ressourcenreservierung ein Routing- Prozess (IDR45) des Netzelements (R45) darüber informiert wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachricht zur dem Ressourcenmanagement nur dann gesendet wird, wenn von der Umlenkung Verkehr betroffen ist, der der Einhaltung von Dienstgüteparametern (QoS) unterliegt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkung des Verkehrs vorgenommen wird, nachdem von einem Routing-Prozess (IDR45) des Netzelements (R45) eine durch das Ressourcenmanagement gesendete Bestätigungsnachricht, erhalten wurde.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkung des Verkehrs gleichzeitig oder unmittelbar nach Absendung der Nachricht zur Ressourcenreservierung vorgenommen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Ressourcenmanagement die Bestätigungsnachricht gesendet wird, wenn die Ressourcenreservierung bewirkt wurde.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Ressourcenmanagement die Bestätigungsnachricht gesendet wird, wenn die Nachricht zu Ressourcenreservierung erhalten wurde.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Ressourcenmanagement die Bestatigungsnachricht nach Erhalt der Nachricht zur Ressourcenreservierung gesendet wird, wenn die Verkehrsumlenkung keinen Verkehr betrifft, der der Einhaltung von Dienstgüteparametern (QoS) unterliegt, und durch das Ressourcenmanagement die Bestätigungsnachricht nach vorgenommener Ressourcenreservierung gesendet wird, wenn die Verkehrsumlenkung verkehr betrifft, der der Einhaltung von Dienstgüteparametern unterliegt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Ressourcenmanagement der Routing-Domäne (AS4), in der sich das Netzelement (R45) befindet, eine Ressourcenmanage- mentprozess (RM45) umfasst, welcher auf dem Netzelement (R45) läuft, und
- eine Schnittstelle auf dem Netzelement (R45) zur Kommunikation mit dem Ressourcenmanagementprozess (RM45) gegeben ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Netzelement (R45) durch einen Randknoten gegeben ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- in der Routing-Domäne (AS4) , in der sich das Netzelement (R45) befindet, wenigstens zwei Ressourcenmanagementprozesse (RM45, M43,RM42) gegeben sind, und
- zur Ressourcenreservierung zwei Ressourcenmanagementprozesse (RM45,RM43) miteinander kommunizieren.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Ressourcenmanagement der Routing-Domäne (AS4), in der sich das Netzelement (R45) befindet, wenigstens zwei Ressour- cenmanagementprozesse (RM45,RM43,RM42) umfasst, und
- eine Zuordnung von Netzelementen (R45, R43, R42) zu Ressourcenmanagementprozessen (RM45,RM43,RM42) gegeben ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
- das die Zuordnung von Netzelementen (R45, R43, R42) zu Ressourcenmanagementprozessen (RM45,RM43, RM42) auf einem zentralen Server vorgehalten wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- bei der Umlenkung eines Teils des über eine andere Route geleiteten Verkehrs zunächst eine dem gesamten Verkehr entsprechende Reservierung vorgenommen wird und anschließend ei- ne Anpassung der Reservierung nach Maßgabe des umgelenkten Teils erfolgt.
15. Randknoten (R45) eines Kommunikationsnetzes, mit Mitteln zu Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehen- den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel - einen Routing-Prozess (IDR45) zur Festlegung von InterDomain-Routen,
- einen Ressourcenmanagementprozess (RM45) , und
- eine Schnittstelle zum Austausch von Nachrichten zwischen den beiden Prozessen umfassen.
16. Server zur Unterstützung eines Verfahrens nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Server eine Zuordnung von Netzelementen (R45, R43, R42) zu Ressourcenmanagementprozessen (RM45, RM43, RM42) vorgehalten wird.
17. Server nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzelemente (R45, R43, R42) durch Randknoten gegeben sind.
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