WO2011141585A1 - Método y sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red ip sobre la capa de transporte - Google Patents

Método y sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red ip sobre la capa de transporte Download PDF

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WO2011141585A1
WO2011141585A1 PCT/ES2010/070323 ES2010070323W WO2011141585A1 WO 2011141585 A1 WO2011141585 A1 WO 2011141585A1 ES 2010070323 W ES2010070323 W ES 2010070323W WO 2011141585 A1 WO2011141585 A1 WO 2011141585A1
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WO
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network
module
core
new
nodes
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Application number
PCT/ES2010/070323
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Inventor
María Ángeles CALLEJO RODRÍGUEZ
Francisco Javier JIMÉNEZ CHICO
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Telefonica, S.A.
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/19—Flow control; Congestion control at layers above the network layer
    • H04L47/193—Flow control; Congestion control at layers above the network layer at the transport layer, e.g. TCP related
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803—Configuration setting
    • H04L41/0823—Configuration setting characterised by the purposes of a change of settings, e.g. optimising configuration for enhancing reliability
    • H04L41/0836—Configuration setting characterised by the purposes of a change of settings, e.g. optimising configuration for enhancing reliability to enhance reliability, e.g. reduce downtime
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
    • H04L41/0668—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery by dynamic selection of recovery network elements, e.g. replacement by the most appropriate element after failure
    • 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
    • H04L45/22—Alternate routing

Definitions

  • the present invention refers to a method and management system for downloading high capacity traffic in core IP network over the transport layer.
  • the field of application of the invention is the routing of internet traffic.
  • the system consists of two main components, a traffic traffic management module integrated in a network operator and an allocation module responsible for generating new integrated links in each of the nodes of the IP network.
  • the invention comprises, as already mentioned, a procedure that makes use of the described system establishes the guidelines for creating the new links.
  • IP devices nodes and IP routers
  • transport technologies and devices in charge of providing connectivity between routers as described below:
  • Transport capabilities (WDM, Ethernet links, etc.) must be configured in order to establish connectivity between IP nodes.
  • IP nodes must be configured in such a way that routing protocols (usually intra-domain routing protocols) and traffic engineering methods, usually MPLS, are configured according to operator policies.
  • routing protocols usually intra-domain routing protocols
  • MPLS traffic engineering methods
  • the concept of downloading IP traffic is summarized as the fact of carrying out a selective diversion of high-capacity routers traffic central to the transport layer to avoid levels in the IP / MPLS hierarchy too high.
  • the practice of downloading IP traffic has already been implemented by IP network operators, which currently promote the deployment of point-to-point WDM links among a large number of core routers.
  • the imminent deployment of reconfigurable photonic networks such as ASON (Automatically Switched Optical Network) networks using GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching), provides unprecedented flexibility in this process of simplifying IP core.
  • the reconfiguration of the transport layer would allow the IP / MPLS nodes to be interconnected in a completely arbitrary manner. In this way, a direct optical connection (also known as optical bypass) could allow the interconnection of two nodes via a direct virtual link.
  • the design of a multi-layer network (for example, IP over the reconfigurable WDM network) can be modeled as:
  • a client network defining a traffic demand matrix (in this case, the IP / MPLS layer).
  • a server layer (in this case, the transport network) providing a reconfigurable virtual network (VNT) topology to the client layer.
  • VNT reconfigurable virtual network
  • the Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) control circuit of multiprotocol switching defines a set of procedures that allow the creation of new routes in transport networks, establishing mechanisms for Discover topologies and reserve resources. Three different models are defined that allow IP routers to request the establishment of new links using the new transport capabilities:
  • the overlay model defines a clear separation between the IP layer and the transport layer.
  • the interaction between both layers is done thanks to the UNI (User to Network Interface).
  • the IP layer and the transport layer share a common control plane for the establishment of a new route.
  • PCE Principal Computation Element
  • Multi-layer routing algorithms and planning tools for the dynamic optimization of network resources have been extensively studied in the state of the art, and various commercial or pre-commercial solutions are already available in the market.
  • Multi-layer traffic engineering concepts identify the challenges that dynamic multi-layer networks impose, and propose the development of centralized coordination systems.
  • IETF and OIF related to the automatic switching of transport networks provide solutions to automate the dynamic provisioning of transport connections of IP nodes. This resolves to the transport layer some of the problems related to downloading IP traffic.
  • the proposed signaling mechanisms allow the IP layer to provide new IP links to the transport layer. However, these protocols do not allow the configuration of these IP links in the IP layer, in order to send traffic effectively through them.
  • the invention consists of a method and a system to allow the coordination and automation of the processes of unloading IP traffic over a transport technology, minimizing the operational problems related to the configuration of the IP and transport layers.
  • the present invention proposes a new structure composed of two main components:
  • the IP traffic download management module which is a new element that makes use of the new dynamic technologies of transport networks to establish new transport links (with a series of specific requirements) between IP routers. Therefore, the management module handles the information on the state of the network (link loading, traffic matrix, etc.) in order to decide whether new links should be created at the transport level (bypass). If a new link must be established, the management module is able to interact with the IP nodes in order to establish new connections. All these processes are carried out within the management module automatically. It also manages the network events, calculates the new virtual topologies and activates the configuration of these topologies through interaction with the different nodes.
  • This module will be in charge of: creating transport links and configure the IP parameters of these links correctly (define the routing protocols through the new interfaces). It offers a common interface, which is also specified in the present invention, with the management module and encapsulates the specific details of the interaction between the IP and transport layers through a new interface (called Ca).
  • a system integrated by the management module and at least one assignment module, with different components that integrate the monitoring, alarm processing and interface management capabilities with the network equipment in order to coordinate the status of the network and the establishment of new virtual links.
  • the management module can interact with the nodes
  • IP or any other system of the network in a preferred embodiment will be a system with SNMP (Simple Network Management Protocol) notifications, in order to detect the different events that can be discovered in the network.
  • SNMP Simple Network Management Protocol
  • the main functionalities and components of the management module are the following:
  • the core module includes means to process information on the status of the network and alarm notifications and decide on the new links that must be created or removed if the traffic load decreases.
  • the timer module allows you to activate a periodic check of the network status and launch a process (executed by the core module) to calculate and configure the most appropriate topology in the IP layer.
  • the administration module includes an interface that allows the network administrator to configure the dynamic IP download thresholds and also allows to visualize the changes that are being made in the network topology. This administration module provides a graphical interface for the network administrator.
  • Monitoring module it is the module responsible for obtaining the status information of the network. There could be different examples of realization of this module: it can be connected to the general network of network monitoring / fault management and obtain information about the network status and / or you can directly access IP routers in order to obtain the information about the load of the links, the traffic matrices, the network topologies, using for them the SNMP protocol.
  • this component will depend on the specific technology of the network and the tools available for its management. It could be implemented as a group of monitoring modules that are managed by a master monitoring module that offers a unified interface to the core module and coordinates the rest of the monitoring modules that are part of the management module. In any case, if the rest of the modules are configured in order to report the events of the network through the SNMP protocol to an IP and a specific port, the application of this module will be the same since all the devices of network are able to report events via SNMP notifications.
  • the assignment module is the module responsible for the creation of new links and the layer configuration IP in such a way that these new links can be used to transport data.
  • the following functions are executed by this module:
  • the objective of this module is to provide an encapsulation of the operations carried out for the management module so that there is a unique interface to create and configure the new links.
  • the assignment module will be aware of the interaction model between the transport layers and the IP layer ( x peer model, UNI, etc.) and will configure the new link correctly.
  • ⁇ Cs interface internal interface of the management module: This interface allows the timer module to ask the core module to check the network status and recalculate the most appropriate network topology that allows the IP layer to be optimized. On the other hand, the core module allows the configuration of the periods that are established to perform the network optimization. Therefore, the following messages are exchanged through this interface:
  • Periodic optimization request this request is sent by the timer module to the core module in order to perform a periodic optimization process.
  • periodic optimization response this response is sent by the core module to the timer module in order to provide information on the result of the optimization process (done, postponed or canceled) and also contains a new timer.
  • this request is sent by the core module to the timer module to define the launch period of a new network optimization. If the value is set to "0", this means that network optimizations are not allowed.
  • this response is sent by the timer module to the core module to notify that the period configuration was successful.
  • - request for new configuration allows the administration module to define the algorithm parameters that are executed by the core module. These parameters include information on the optimal threshold to activate the creation of a new link, for example, that the link load exceeds 50%, the mode of operation, if the management module will carry out periodic network optimizations caused by the timer module, the types of alarms that will be handled, etc.
  • this response is sent by the core module to the module administration in order to notify the result of the new configuration.
  • this allows the administration module to define the new topology, nodes and IP links, which must be configured.
  • this response is sent by the core module to the administration module in order to notify the result of the configuration of the new topology.
  • this message is sent by the kernel module to the administration module in order to provide information on the status of the network that could be useful for the network administrator.
  • this message is sent by the kernel module to the administration module to notify that a change in the topology has been configured. Include a description about this change.
  • This interface defines the interaction between the core module and the monitoring module.
  • the following commands are defined:
  • the core module requests information about the network topology from the monitoring components in order to have a graph of the IP network layer. This request is made at least during the start-up phase of the management module in order to minimize its configuration.
  • the monitoring module in charge of interacting with the IP nodes to obtain the network topology (according - Il eon routing protocols IGP and EGP) returns the network graphic identifying the types of nodes (access, transit and interconnection).
  • this request is sent by the core module to the monitoring module to obtain information on the network status (topology and traffic matrix). This request is made only if periodic optimization of the network status is enabled.
  • this is the response sent by the monitoring module to the core module to provide information about the topology and the traffic matrix.
  • This traffic matrix can be obtained using different methodologies: by monitoring the traffic on the LSPs (Label Switched Paths) established by the access routers, by correlating the overall load of the with the routing information of the nodes using specific algorithms , etc.
  • this request is sent by the core module to the monitoring module to configure the alarms that must be sent to the core module.
  • This configuration includes information about the link load threshold (different types of links may have different thresholds), link failure notifications, dynamic routing changes, etc. It also includes information on the nodes that the monitoring module must monitor.
  • this response is sent by the monitoring module to the core module in order to Notify that the alarm notification settings have been properly made.
  • the monitoring module notifies the core module of a new alarm.
  • This notification includes the description of the alarm, and the nodes affected by the failure (for example a transit router has been completely dropped, the interface of a transit router has been dropped, the threshold of the link load has been exceeded, etc.)
  • This notification will cause the core module to recalculate the optimal topology that can best address this network event.
  • ⁇ Ca interface interface between the management module and the assignment modules: This interface allows the core module to request the assignment modules to create or delete a link.
  • the following commands are defined:
  • this request is sent by the core module to the assignment modules for the creation of a new link. It includes the management IP addresses of the nodes that should be connected through the new link. It also includes the bandwidth of the new link (through this route and, perhaps by an alternative route in case RSVP can be activated) and the types of nodes that must be connected (access-access, access-transit, transit-transit, transit-interconnection and access-interconnection), since the configuration of the new interfaces could be different depending on the types of nodes that are connected.
  • the metric of the new link can be the minimum and the LDP (Label Distribution Path) protocol can be activated for the establishment of the LSP at the IP / MPLS level, while if it is a question of configuring an access-interconnection link, the metric of the The IGP (Interior Gateway Protocol) routing protocol of this new link will be high and RSVP will be used for the installation of the LSP at the IP / MPLS level to avoid the use of interconnection nodes as transit for switching traffic within the domain .
  • LDP Label Distribution Path
  • - link establishment response provides information on the result of the configuration of a new link.
  • this request is used to delete a link. It includes the information of the IP addresses of the affected nodes and the bandwidth that should be removed. For example, if 2 ports are dedicated, perhaps the request only involves the removal of a single port from both.
  • IP assumes that the interaction between the IP layer and the transport layer is based on x peer ', augmented or overlay models. Therefore, the creation of new links in the transport layer can be activated from the IP router itself thanks to the availability of the UNI interface or a common control plane. Thus, the assignment modules are aware of the network configuration - In available and IP links are configured considering these parameters.
  • the system of the present invention is characterized in that it comprises the following modules:
  • a management module comprising means for creating links between IP nodes of the IP network through interaction with transport nodes of the transport layer, means for managing information of the state of said network, means configuration of IP addresses of the nodes between which the links and means of establishing routing protocols and MPLS tunnels are created in the IP network through a common interface with assignment modules integrated in the nodes
  • an allocation module integrated in each of the nodes of the IP network, comprising means for providing transport connections between said nodes by means of user-network interfaces and conventional protocols and configuring IP parameters of said transport connections, and means for providing routing protocols and MPLS tunnels to said connections through a common interface with the management module;
  • Said transport network will be selected between an electrical transport network and an optical transport network and that the interaction between the IP network and the transport network will be based on selected integration models between overlapping models, integrated models and augmented models.
  • the management module in a preferred embodiment comprises:
  • a core module which comprises means of coordinating procedures that are executed in the management module, processing of network status information, notification management of new alarms and decision to create and eliminate links;
  • an administration module comprising providing a graphical interface, which specifies a new topology, to a network administrator through which the administrator configures the thresholds for downloading high capacity traffic, the operating mode of the management module and visualize the changes in said network topology;
  • At least one monitoring module which comprises monitoring the network elements and providing the core module with an interface through which to obtain information on the state of the network through an SNMP protocol, where said information on the state of the network includes information about the loading of links, traffic matrices and network topology;
  • a Cad interface implemented in the management module, which connects said management module with the administration module, which comprises allowing the administration module to configure the management module, specify a new topology and receive information about which links have been created or deleted;
  • a Cm interface implemented in the management module, which connects said management module with the monitoring module, which comprises defining the topology and state of the network by means of the monitoring module at the request of the core module, and;
  • a Cs interface implemented in the management module, which connects said management module with the timer module, which comprises making requests from the timer module to the core module for checking the state of the network and calculating the network topology that optimizes the IP layer;
  • the communication interface between the management module and the assignment modules comprises the following commands:
  • link creation request sent by the core module to the assignment modules, which includes the IP address of the nodes involved, the bandwidth of the link and the type of nodes that are linked;
  • the types of nodes in the IP network that are linked through transport connections are selected from: access nodes with each other;
  • Cs interface comprises the following commands:
  • Periodic optimization request sent by the timer module to the core module to initiate a dynamic network optimization process once the timer stored in said timer module has expired;
  • periodic optimization response sent by the core module to the timer module, said response being selected from optimization performed, postponed optimization and aborted optimization and said response additionally containing a new timer;
  • period configuration request sent by the core module to the timer module, where the value of the period with which the periodic optimization request is executed is defined, and;
  • Period configuration response sent by the timer module to the core module, where the period configuration has been notified.
  • Cad interface comprises the following commands:
  • Request for new configuration sent from the administration module to the core module, comprising the parameters of the new network configuration that are selected between the link load threshold above which a new link is created and the mode of operation of the system and where it specifies whether the system performs periodic optimizations and the period between them;
  • Topology modification notification sent from the core module to the administration module, which includes confirmation that the modification has been configured and a detailed description of that modification.
  • the Cm interface comprises the following commands:
  • network topology request sent from the core module to the monitoring module during at least the initial configuration process of the management module, comprising a request to send a topology graphic of the IP network;
  • network topology response sent from the monitoring module to the core module, comprising the graph of the IP network topology identifying the types of nodes that are selected between access nodes, transit nodes and interconnection nodes;
  • alarm configuration request sent from the core module to the monitoring module, comprising configuring the alarms received by the core module including said request a list of the nodes that the monitoring module should monitor, information on the thresholds of link load, link failure notifications and routing alternation;
  • alarm configuration response sent from the monitoring module to the core module, which comprises notifying that the alarm configuration has been performed, and;
  • the core module includes:
  • the administration module comprises:
  • the monitoring module comprises:
  • a monitoring mode of a level 2 IS ⁇ IS routers by means of an access to the IS-IS link state database in which the links between IS-IS routers are described and contain information of the topology of network, and;
  • - a mode comprising obtaining the traffic information by means of the NetFlow information, network protocol for access to traffic information, and;
  • - a mode comprising obtaining traffic information by means of filters implemented in the routers to monitor the traffic information and storing said information in files on the routers that are accessible via SNMP;
  • the monitoring module comprises an implementation mode selected from,
  • a monitoring module when the monitoring module receives alarms from more than one source, a monitoring module is implemented for each of the alarm sources and a master monitoring module that manages the monitoring modules and provides A common interface to the core module for communication.
  • the present invention further comprises a method for allowing the coordination and automation of the processes of downloading IP traffic over a transport technology.
  • an IP network deployed on a transport network selected between electrical and optical must be available.
  • the interaction between the IP network and the transport network will be based on integration models selected from overlays, integrated and augmented.
  • the method comprises the following phases:
  • the management module by interacting the management module with the nodes of the IP network where the assignment modules that are responsible for ordering using a signaling, resources to the transport network are integrated (optical or electrical) to create new links and, subsequently, is responsible for configuring those links at the IP level, and;
  • the management module After the creation phase of new transport links and their configuration at the IP level, it includes a period of periodic monitoring and optimization of the network through the management module, provided that such functionality is implemented during the configuration phase of the management module. This phase is carried out by sending a period configuration request from the core module to the timer module using the Cs interface.
  • configuration phase of the IP management module comprises the following stages:
  • the configuration phase of the network topology comprises the following stages:
  • the creation and configuration phase of new transport links of the method is characterized in that when the monitoring module enables a port to receive alarms and an alarm is received, it comprises the following stages:
  • the phase of performing periodic monitoring and network optimization comprises the following phases:
  • the monitoring module through the SNMP protocol, obtains the network status information through an access selected from:
  • the traffic matrix is obtained by a method selected from:
  • LSP Label Switched Path
  • New alarm notifications are sent when an event selected from:
  • the present invention has the following advantages over the state of the art.
  • the management module is aware of the state of the network in order to track changes in traffic and also withstand the reaction when a network failure occurs.
  • the management module allows the configuration of the new IP links thanks to the interaction with the assignment modules that are responsible for the configuration of the new interfaces: assign IP addresses to the new interfaces and configure IP routing and eventual plane protocols of control over the new transport topology in a dynamic way, in order to avoid service cuts.
  • the proposed system can be used by the network administrator to configure a topology as described in the invention. This would allow the use of a single management system for the provision of IP and transport layers.
  • Figure 1. Shows the block diagram of the management module.
  • Figure 2. Shows the flow chart of the configuration phase.
  • Figure 3. Shows the flow chart of the configuration phase of a new topology.
  • Figure 4.- Shows the flow chart of the alarm management phase.
  • Figure 5. Shows the flow chart of the periodic optimization phase.
  • FIG. 1 shows the block diagram of the system comprising a management module (1), an allocation module (2) integrated in the network IP nodes (3) and the network alarm management system (4) .
  • Said management module (1) in turn comprises an administration module (5), a core module (6), a timer module (7) and a monitoring module (8).
  • the configuration of the management module (1) is done through the administration module (5) as shown in figure 2.
  • the administration module (5) sends a new configuration request (10) to the core module (6).
  • the core module (6) will send the configuration request for period (11) to the timer module. This request will cause the execution of process B (17) in the timer module, which will configure the waiting time for dynamic reconfiguration according to the value received (the administrator module will have previously enabled periodic optimization); if this period is set to "0" the timer module will not be enabled.
  • the timer module sends a period configuration response (13) to the core module, or Configure the monitoring module (8) to subscribe to the different network alarms. This is done thanks to the alarm configuration request (12) that is sent from the core module (6) and that starts the process C (18) at the end of which the alarm configuration response (14) is sent.
  • the core module (6) will send the new configuration response (15) to the administration module (5).
  • Figure 3 shows the sequence diagram that defines the interaction between the different components, when the network administrator specifies a new IP network topology through the administration interface (which implements a graphical interface).
  • the administrator module receives from the network administrator the new topology that must be configured according to the planning tools of the network administrator, the following actions are triggered:
  • the administration module (5) sends a new topology request (20) to the core module (6) and executes the K process (24).
  • the core module (6) executes the L (25) process that identifies which IP nodes should be reconfigured.
  • Figure 4 shows the sequence diagram that defines the interaction between the different components when the alarms are managed in the monitoring module (8), said monitoring module having previously opened a listening port to receive notifications. So, if an alarm is detected in the network, the event is received by the monitoring module.
  • the monitoring module (8) receives a notification of an alarm (by means of an SNMP capture notification from an IP node through the managed information bases (9) implemented in them or from the network alarm management system ( 4)), the following steps are taken:
  • the monitoring module (8) sends a new alarm notification (30) to the core module (6).
  • the core module executes a J (32) process, which aims to calculate alternative routes to solve the incident recorded in the new alarm. This procedure, optionally, can include a network status check using a counter. • Once the new links are calculated, they are configured using the assignment modules implemented in the IP nodes by sending link configuration requests (21) to the nodes involved from the core module executing process I (26) .
  • Figure 5 shows the sequence diagram that defines the interaction between the different components in order to perform a periodic optimization of the network topology.
  • the timer module (7) has an E process (45) running. This process is a timer that, when it expires, activates the optimization of the network topology, process F (47). Therefore, the timer module sends a network optimization request (40) to the core module (6) and is waiting for the response, that is, until the F process is finished.
  • process G (6) is initiated, which comprises the following actions:
  • the core module calculates the optimal topology and is configured by creating new links. Therefore, it has to interact with all IP nodes that must be configured in order to establish the new topology. To do this, use the link creation request (21) described in the Ca interface that executes process I (26) in each of the assignment modules (2) involved who are responsible for creating the new links and configuring them . Once the new links have been created, the assignment modules involved will send a link creation response (22) to the core module. When the last of the responses is received, the core module (6) will send a periodic optimization response (43) to the timer module (7) and the timer will be restarted (process E (45)).
  • the kernel module sends a notification of modification of the network topology (31) to the administration module (5).

Landscapes

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  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

La presente invención consiste en un método y un sistema para permitir la coordinación y automatización de los procesos de descarga del tráfico IP sobre una tecnología de transporte, reduciendo al mínimo los problemas operacionales relacionados con la configuración de las capas IP y de transporte. El sistema consta de dos componentes principales, un módulo de gestión del tráfico de tránsito integrado en un operador de red y un módulo de asignación encargado de generar nuevos enlaces integrados en cada uno de los nodos de la red IP.

Description

MÉTODO Y SISTEMA DE GESTIÓN DE DESCARGA DEL TRÁFICO DE ALTA CAPACIDAD EN NÚCLEO DE RED IP SOBRE LA CAPA DE TRANSPORTE
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva se refiere a un método y sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP sobre la capa de transporte. El campo de aplicación de la invención es el enrutamiento de tráfico en internet. Para ello el sistema consta de dos componentes principales, un módulo de gestión del tráfico de tránsito integrado en un operador de red y un módulo de asignación encargado de generar nuevos enlaces integrados en cada uno de los nodos de la red IP. Además la invención comprende como ya se habia mencionado, un procedimiento que haciendo uso del sistema descrito establece las pautas para crear los nuevos enlaces.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El establecimiento y configuración de los enlaces IP requiere la interacción con los dispositivos IP (nodos y enrutadores IP) y con las tecnologías y dispositivos de transporte a cargo de la provisión de conectividad entre los enrutadores tal y como se describe a continuación:
• Capacidades de transporte (enlaces de WDM, Ethernet, etc.) deben estar configuradas con el fin de establecer la conectividad entre los nodos IP.
• Los nodos IP deben estar configurados de tal manera que los protocolos de enrutamiento (por lo general protocolos de enrutamiento intra dominio) y los métodos de ingeniería de tráfico, normalmente MPLS, están configurados de acuerdo a las políticas del operador.
Por otro lado, el concepto de descarga del tráfico IP se resume como el hecho de llevar a cabo un desvío selectivo del tráfico de alta capacidad de los enrutadores centrales a la capa de transporte para evitar niveles en la jerarquía IP/MPLS demasiado altos. Por sí misma, la práctica de la descarga del tráfico IP ya ha sido implementada por los operadores de red IP, que en la actualidad promueven el despliegue de enlaces WDM punto a punto entre un gran número de enrutadores del núcleo. El inminente despliegue de las redes fotónicas reconfigurables como redes ASON (Automatically Switched Optical Network) que utilizan GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) , proporciona una flexibilidad sin precedentes en este proceso de simplificación de núcleo IP.
La reconfiguración de la capa de transporte permitiría interconectar los nodos IP/MPLS de una manera completamente arbitraria. De esta manera, una conexión óptica directa (también conocido como bypass óptico) podría permitir la interconexión de dos nodos mediante un enlace virtual directo .
El diseño de una red multi-capa (por ejemplo, IP sobre la red WDM reconfigurable) puede ser modelado como:
· Una red de clientes definiendo una matriz de demanda de tráfico (en este caso, la capa IP/MPLS) .
• Una capa de servidor (en este caso, la red de transporte) proveyendo una topología de red virtual reconfigurable (VNT) a la capa de cliente.
Existen en la actualidad un conjunto de tecnologías disponibles que podrían facilitar la reconfiguración dinámica y la automatización de la configuración de nuevas topologías de redes virtuales:
• El plano de control de conmutación multiprotocolo mediante etiquetas generalizado (Generalized Multi-Protocol Label Switching, GMPLS) define un conjunto de procedimientos que permiten la creación de nuevas rutas en las redes de transporte, estableciendo los mecanismos para descubrir las topologías y los recursos de reserva. Se definen tres modelos diferentes que permiten a los enrutadores IP solicitar el establecimiento de nuevos enlaces utilizando las nuevas capacidades de transporte:
- El modelo de superposición define una clara separación entre la capa IP y la capa de transporte. La interacción entre ambas capas se realiza gracias a la interfaz UNI (User to Network Interface) .
- En el modelo paritario, la capa IP y la capa de transporte comparten un plano de control común para el establecimiento de una nueva ruta.
- En el modelo aumentado, sólo los enrutadores IP que tienen una interfaz con los nodos de transporte tienen un plano de control GMPLS . En cierto modo, este modelo es similar al modelo de superposición, pero la interfaz de la UNI se implementa con los protocolos propios de GMPLS.
• El borrador multicapa PCE (Path Computation Element) proporciona una arquitectura que permite el cálculo de rutas multi-capa y presenta alternativas de arquitectura para implementar enrutado coordinando multicapa y los procesos de señalización. Las especificaciones actuales dejan los detalles de implementación sobre la configuración del equipo fuera de su alcance.
· Los algoritmos de enrutamiento multi-capa y las herramientas de planificación con miras a la optimización dinámica de recursos de la red han sido ampliamente estudiadas en el estado de la técnica, y diversas soluciones comerciales o pre-comerciales ya están disponibles en el mercado.
• Los conceptos de ingeniería de tráfico multi-capa identifican los desafíos que las redes multi-capa dinámicas imponen, y proponen el desarrollo de sistemas de coordinación centralizada.
La mayor parte de la labor realizada hasta el momento se centra en proporcionar herramientas y mecanismos para permitir la reconfiguración dinámica de la capa de transporte. Sin embargo, actualmente existe una carencia de mecanismos que faciliten la coordinación multi-capa de acciones de descarga del tráfico de tránsito IP, asi como un enfoque integrado para automatizar las reconfiguraciones necesarias en la capa IP.
Aunque hay avances significativos en la provisión de tecnologías de transporte con el fin de optimizar la configuración de dispositivos, aún existen algunos problemas para configurar las redes IP:
· A pesar de que existen algoritmos capaces de calcular rutas multi-capa, teniendo en cuenta tanto la IP como las capas de transporte, no hay mecanismos de puesta en marcha de nuevas conexiones IP automáticamente desde un sistema de gestión .
· Las definiciones actuales de los estándares UIT-T,
IETF y OIF relacionadas con la conmutación automática de las redes de transporte proporcionan soluciones para automatizar el aprovisionamiento dinámico de conexiones de transporte de los nodos de IP. Esto resuelve a la capa de transporte alguno de los problemas relacionados con la descarga del tráfico IP. Los mecanismos de señalización propuestos permiten que la capa IP proporcione los nuevos enlaces IP a la capa de transporte. Sin embargo, estos protocolos no permiten la configuración de estos enlaces IP en la capa IP, con el fin de enviar el tráfico de manera eficaz a través de ellos.
• La manera de interactuar con los diferentes dispositivos de red no está estandarizada, por lo que cualquier metodología y sistema de gestión debe considerar la interacción con los equipos específicos con el fin de configurar todos los parámetros adecuadamente.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Para lograr los objetivos y evitar los inconvenientes indicados anteriormente, la invención consiste en un método y un sistema para permitir la coordinación y automatización de los procesos de descarga del tráfico IP sobre una tecnología de transporte, reduciendo al mínimo los problemas operacionales relacionados con la configuración de las capas IP y de transporte.
La presente invención propone una nueva estructura compuesta de dos componentes principales:
• El módulo de gestión de descarga del tráfico IP, que es un nuevo elemento que hace uso de las nuevas tecnologías dinámicas de las redes de transporte para establecer nuevos enlaces de transporte (con una serie de requisitos específicos) entre los enrutadores IP. Por lo tanto, el módulo de gestión maneja la información del estado de la red (carga de enlaces, matriz de tráfico, etc) con el fin de decidir si se deben crear nuevos enlaces a nivel de transporte (bypass) . Si un nuevo enlace debe ser establecido, el módulo de gestión es capaz de interactuar con los nodos IP con el fin de establecer las nuevas conexiones. Todos estos procesos se realizan dentro del módulo de gestión de una forma automática. Gestiona también los eventos de red, calcula las nuevas topologías virtuales y activa la configuración de dichas topologías mediante la interacción con los diferentes nodos.
· Un nuevo módulo que se integra en cada uno de los nodos IP convencionales, llamado módulo de asignación, que ofrece una nueva interfaz para el módulo de gestión. Este módulo estará a cargo de: crear los enlaces de transporte y configurar los parámetros IP de dichos enlaces correctamente (define los protocolos de enrutamiento a través de las nuevas interfaces) . Ofrece una interfaz común, que también se especifica en la presente invención, con el módulo de gestión y encapsula los detalles específicos de la interacción entre las capas IP y de transporte mediante una nueva interfaz (llamada Ca) .
Por lo tanto, la presente invención consistirá en:
• Un sistema, integrado por el módulo de gestión y al menos un módulo de asignación, con diferentes componentes que integran las capacidades de monitorización, de procesamiento de alarmas y gestión de las interfaces con los equipos de red con el fin de coordinar el estado de la red y el establecimiento de nuevos enlaces virtuales.
· Las interfaces entre los componentes principales de la invención.
• El procedimiento para gestionar una alarma o notificación de evento y la decisión sobre la creación y configuración de un enlace IP.
El módulo de gestión puede interactuar con los nodos
IP o cualquier otro sistema de la red, en una realización preferida será un sistema con notificaciones SNMP (Simple Network Management Protocol) , a fin de detectar los diferentes eventos que se pueden descubrir en la red.
Las principales funcionalidades y componentes del módulo de gestión son los siguientes:
• El módulo de núcleo: este componente comprende medios para procesar la información del estado de la red y de las notificaciones de alarmas y decidir los nuevos enlaces que se deben crear o eliminar si disminuye la carga de tráfico.
• El módulo temporizador : permite activar una comprobación periódica del estado de la red y lanzar un proceso (ejecutado por el módulo de núcleo) para calcular y configurar la topología más adecuada en la capa IP.
• El módulo de administración: comprende un interfaz que permite al administrador de red configurar los umbrales de descarga dinámica IP y también permite visualizar los cambios que se están haciendo en la topología de red. Este módulo de administración proporciona una interfaz gráfica para el administrador de red.
• Módulo de monitorización (s) : es el módulo encargado de obtener la información de estado de la red. Podría haber diferentes ejemplos de realización de este módulo: puede estar conectado a la red general de monitorización/gestión de fallos de la red y obtener la información sobre el estado de la red y/o se puede acceder directamente a los enrutadores IP con el fin de obtener la información sobre la carga de los enlaces, las matrices de tráfico, las topologías de red, utilizando para ellos el protocolo SNMP.
La implementación de este componente dependerá de la tecnología específica de la red y de las herramientas disponibles para su gestión. Podría implementarse como un grupo de módulos de monitorización que son administrados por un módulo de monitorización maestro que ofrece una interfaz unificada para el módulo de núcleo y coordina el resto de los módulos de monitorización que forman parte del módulo de gestión. En cualquier caso, si el resto de los módulos están configurados con el fin de informar de los sucesos de la red a través del protocolo SNMP a una IP y un puerto específico, la aplicación de este módulo será la misma ya que todos los dispositivos de red están en condiciones de informar de los eventos vía notificaciones SNMP.
El módulo de asignación es el módulo responsable de la creación de nuevos enlaces y de la configuración de la capa IP de tal manera que estos nuevos enlaces se puedan utilizar para transportar datos. Las siguientes funciones son ejecutadas por este módulo:
• Establecer el nuevo enlace mediante la interacción con los nodos de transporte a través, por ejemplo, de UNIs o de protocolos definidos por la IETF.
• Configuración de direcciones IP utilizadas para el enlace IP creado y la configuración de los protocolos de enrutamiento y túneles MPLS .
El objetivo de este módulo es proporcionar un encapsulamiento de las operaciones realizadas de cara al módulo de gestión de tal manera que exista una interfaz única para crear y configurar los nuevos enlaces.
El módulo de asignación estará al tanto del modelo de interacción entre las capas de transporte y la capa IP (modelo xpeer' , UNI, etc) y configurará el nuevo enlace correctamente .
Las siguientes interfaces son también parte del sistema propuesto:
· Interfaz Cs, interfaz interna del módulo de gestión: Esta interfaz permite al módulo temporizador pedir al módulo de núcleo una comprobación del estado de la red y volver a calcular la topología de red más adecuada que permita optimizar la capa IP. Por otra parte, el módulo de núcleo permite la configuración de los períodos que se establecen para realizar la optimización de la red. Por lo tanto, los siguientes mensajes se intercambian a través de esta interfaz:
- petición de optimización periódica: esta solicitud es enviada por el módulo temporizador al módulo de núcleo con el fin de realizar un proceso de optimización periódico . - respuesta de optimización periódica: esta respuesta es enviada por el módulo de núcleo al módulo temporizador con el fin de proporcionar información sobre el resultado del proceso de optimización (hecho, aplazado o anulado) y también contiene un nuevo temporizador.
- petición de configuración periódica: esta solicitud es enviada por el módulo de núcleo al módulo temporizador para definir el periodo de lanzamiento de una nueva optimización de red. Si el valor se establece en "0", esto significa que las optimizaciones de red no están permitidas .
- respuesta de configuración periódica: esta respuesta es enviada por el módulo temporizador al módulo de núcleo para notificar que la configuración del periodo se ha realizado correctamente.
• Interfaz Cad, interfaz interna del módulo de gestión: Esta interfaz permite al módulo de administración configurar el comportamiento del módulo de gestión y también recibir información acerca de los enlaces creados o eliminados de forma dinámica. Por lo tanto, los siguientes mensajes se definen para esta interfaz:
- petición de nueva configuración: permite que el módulo de administración defina los parámetros del algoritmo que son ejecutados por el módulo de núcleo. Estos parámetros incluyen información sobre el umbral óptimo para activar la creación de un nuevo enlace, por ejemplo, que la carga de enlace exceda el 50%, el modo de operación, si el módulo de gestión llevará a cabo optimizaciones periódicas de la red provocadas por el módulo temporizador, de los tipos de alarmas que serán manejados, etc.
- respuesta de nueva configuración: esta respuesta es enviada por el módulo de núcleo al módulo de administración con el fin de notificar el resultado de la nueva configuración.
- petición de nueva topología: esto permite que el módulo de administración defina la nueva topología, nodos y enlaces IP, que debe ser configurada.
- respuesta de nueva topología: esta respuesta es enviada por el módulo de núcleo al módulo de administración con el fin de notificar el resultado de la configuración de la nueva topología.
- notificación del estado de red: este mensaje es enviado por el módulo de núcleo al módulo de administración con el fin de proporcionar información sobre el estado de la red que pudiese ser útil para el administrador de red.
- notificación de modificación de la topología de red: este mensaje es enviado por el módulo de núcleo al módulo de administración para notificar que un cambio en la topología ha sido configurado. Incluye una descripción acerca de este cambio.
· Interfaz Cm, interfaz interna del módulo de gestión:
Esta interfaz define la interacción entre el módulo de núcleo y el módulo de monitorización . Se definen los siguientes comandos:
- petición de topología de red: el módulo de núcleo pide información acerca de la topología de red a los componentes de monitorización a fin de tener una gráfica de la capa de red IP. Esta petición se hace al menos durante la fase de arranque del módulo de gestión con el fin de reducir al mínimo su configuración.
- respuesta de topología de red: el módulo de monitorización a cargo de interactuar con los nodos IP para obtener la topología de la red (de acuerdo - Il eon protocolos de enrutamiento IGP y EGP) devuelve el gráfico de la red identificando los tipos de nodos (acceso, tránsito y de interconexión) .
- petición de estado de la red: esta petición es enviada por el módulo de núcleo al módulo de monitorización para obtener información sobre el estado de la red (topología y matriz de tráfico) . Esta solicitud se hace solo si está habilitada la optimización periódica del estado de la red.
- respuesta de estado de la red: ésta es la respuesta enviada por el módulo de monitorización al módulo de núcleo para proporcionar información sobre la topología y la matriz de tráfico. Esta matriz de tráfico se puede obtener utilizando metodologías diferentes: mediante la monitorización del tráfico en los LSPs (Label Switched Paths) establecidos por los enrutadores de acceso, mediante la correlación de la carga global del con la información de enrutado de los nodos usando algoritmos específicos, etc.
- petición de configuración de alarma: esta solicitud es enviada por el módulo de núcleo hasta el módulo de monitorización para configurar las alarmas que deben ser enviadas al módulo de núcleo. Esta configuración incluye información sobre el umbral de carga del enlace (diferentes tipos de enlaces pueden tener diferentes umbrales) , notificaciones de fallo de enlace, cambios dinámicos de enrutado, etc. También incluye información sobre los nodos que el módulo de monitorización debe supervisar.
- respuesta de configuración de alarmas: esta respuesta es enviada por el módulo de monitorización al módulo de núcleo con el fin de notificar que la configuración de las notificaciones de alarmas ha sido debidamente realizada .
- notificación de nueva alarma: el módulo de monitorización notifica al módulo de núcleo una nueva alarma. Esta notificación incluye la descripción de la alarma, y los nodos afectados por el fallo (por ejemplo un enrutador de tránsito se ha caido totalmente, la interfaz de un enrutador de tránsito se ha caido, el umbral de la carga del enlace se ha sobrepasado, etc.) Esta notificación hará que el módulo de núcleo vuelva a calcular la topología óptima que puedan abordar mejor este evento de la red.
· Interfaz Ca, interfaz entre el módulo de gestión y los módulos de asignación: Esta interfaz permite que el módulo de núcleo solicite a los módulos de asignación que creen o eliminen un enlace. Se definen los siguientes comandos:
- petición de creación de enlace: esta petición es enviada por el módulo de núcleo a los módulos de asignación para la creación de un nuevo enlace. Incluye las direcciones IP de gestión de los nodos que deberían estar conectados mediante el nuevo enlace. También incluye el ancho de banda del nuevo enlace (a través de esta ruta y, tal vez por una ruta alternativa en caso de que RSVP pueda estar activado) y los tipos de nodos que deben ser conectados (acceso-acceso, acceso-tránsito, tránsito-tránsito, tránsito-interconexión y acceso- interconexión) , ya que la configuración de las nuevas interfaces podría ser diferente dependiendo de los tipos de nodos que se conecten. Es decir, si se debe configuran un enlace de nodos tránsito- tránsito, la métrica del nuevo enlace puede ser el mínimo y se puede activar el protocolo LDP (Label Distribution Path) para el establecimiento del LSP a nivel IP/MPLS, mientras que si se trata de configurar un enlace de acceso-interconexión la métrica del protocolo de enrutado IGP (Interior Gateway Protocol) de este nuevo enlace será alta y se utilizará RSVP para la instalación de la LSP a nivel IP/MPLS para evitar el uso de los nodos de interconexión como de tránsito para el tráfico de conmutación dentro del dominio.
- respuesta de establecimiento de enlace: proporciona la información sobre el resultado de la configuración de un nuevo enlace.
- Petición de eliminación de enlace: esta petición se emplea para eliminar un enlace. Incluye la información de las direcciones IP de los nodos afectados y el ancho de banda que debe ser eliminado. Por ejemplo, si se dedican 2 puertos, tal vez la petición sólo implica la eliminación de un solo puerto de los dos.
- Respuesta de eliminación de enlace: proporciona la información sobre el resultado de la eliminación del enlace.
Es importante recalcar que la interacción con la capa
IP asume que la interacción entre la capa IP y la capa de transporte se basa en modelos xpeer' , aumentados o de superposición. Por lo tanto, la creación de los nuevos enlaces en la capa de transporte puede ser activada desde el propio enrutador IP gracias a la disponibilidad de la interfaz UNI o un plano de control común. Así, los módulos de asignación son conscientes de la configuración de red - In disponible y se configuran los enlaces IP considerando estos parámetros.
A modo de resumen cuando previamente se dispone de una red IP desplegada el sistema de la presente invención se caracteriza porque comprende los siguientes módulos:
- un módulo de gestión, que comprende, medios de creación de enlaces entre unos nodos IP de la red IP a través de la interacción con unos nodos de transporte de la capa de transporte, medios de gestión de información del estado de dicha red, medios de configuración de direcciones IP de los nodos entre los que se crean los enlaces y medios de de establecimiento de protocolos de enrutamiento y túneles MPLS en la red IP mediante una interfaz común con unos módulos de asignación integrados en los nodos
IP;
- un módulo de asignación, integrado en cada uno de los nodos de la red IP, que comprende medios para proveer de conexiones de transporte entre dichos nodos mediante interfaces usuario-red y protocolos convencionales y configurar unos parámetros IP de dichas conexiones de transporte, y medios para proveer de protocolos de enrutamiento y túneles MPLS a dichas conexiones mediante una interfaz común con el módulo de gestión; y,
- una interfaz de comunicación entre el módulo de gestión y los módulos de asignación.
Dicha red de transporte estará seleccionada entre una red de transporte eléctrica y una red de transporte óptica y que la interacción entre la red IP y la red de transporte se basará en modelos de integración seleccionados entre modelos superpuestos, modelos integrados y modelos aumentados . El módulo de gestión en una realización preferida comprende :
• un módulo de núcleo, que comprende medios de coordinación de unos procedimientos que se ejecutan en el módulo de gestión, de procesamiento de información de estado de la red, de gestión de notificaciones de nuevas alarmas y de decisión de creación y eliminación de enlaces;
• un módulo de administración, que comprende, proporcionar un interfaz gráfico, que especifica una nueva topología, a un administrador de red mediante el cual, el administrador configura los umbrales de descarga del tráfico de alta capacidad, el modo de funcionamiento del modulo de gestión y visualiza los cambios en dicha topología de la red;
• al menos un módulo de monitorización, que comprende monitorizar los elementos de red y proporcionar al módulo de núcleo un interfaz mediante el que obtener información del estado de la red a través de un protocolo SNMP, donde dicha información del estado de la red incluye información sobre la carga de los enlaces, unas matrices de tráfico y la topología de la red;
• un módulo temporizador que inicia procesos de optimización de red periódicamente mediante temporizadores que al expirar envían peticiones al módulo de núcleo que se encarga de gestionar dichos procesos de optimización de red;
• una interfaz Cad, implementado en el módulo de gestión, que conecta dicho módulo de gestión con el módulo de administración, que comprende permitir al módulo de administración configurar el módulo de gestión, especificar una nueva topología y recibir información sobre qué enlaces han sido creados o eliminados ;
• una interfaz Cm, implementado en el módulo de gestión, que conecta dicho módulo de gestión con el módulo de monitorización, que comprende definir la topología y estado de la red mediante el módulo de monitorización a petición del módulo de núcleo, y;
• una interfaz Cs implementado en el módulo de gestión, que conecta dicho módulo de gestión con el módulo temporizador, que comprende realizar peticiones desde el módulo temporizador al módulo de núcleo de comprobación del estado de la red y cálculo de la topología de red que optimiza la capa IP;
La interfaz de comunicación entre el módulo de gestión y los módulos de asignación comprende los siguientes comandos :
• petición de creación de enlace, enviada por el módulo de núcleo a los módulos de asignación, que comprende la dirección IP de los nodos involucrados, el ancho de banda del enlace y el tipo de nodos que se enlazan;
• respuesta de creación de enlace, enviada desde los módulos de asignación al módulo de núcleo que comprende información sobre el resultado de la nueva configuración del enlace;
· petición de eliminación de enlace, enviada desde el módulo de núcleo a los módulos de asignación que comprende la dirección IP de los nodos involucrados y el ancho de banda que debe ser eliminado, y;
• respuesta de eliminación de enlace, que comprende información sobre el resultado de la eliminación del enlace .
Los tipos de nodos de la red IP que son enlazados mediante conexiones de transporte se seleccionan entre: nodos de acceso entre sí;
nodos de acceso con nodos de tránsito;
nodos de tránsito entre si;
nodos de tránsito con nodos de interconexión, y;
nodos de acceso con nodos de interconexión,
interfaz Cs comprende los siguientes comandos:
petición de optimización periódica, enviada por el módulo temporizador al módulo de núcleo para iniciar un proceso de optimización dinámica de la red una vez el temporizador almacenado en dicho módulo temporizador ha expirado;
respuesta de optimización periódica, enviada por el módulo de núcleo al módulo temporizador, estando dicha respuesta seleccionada entre optimización realizada, optimización pospuesta y optimización abortada y conteniendo dicha respuesta adicionalmente un nuevo temporizador;
petición de configuración de periodo, enviada por el módulo de núcleo al módulo temporizador, donde se define el valor del periodo con el que se ejecuta la petición de optimización periódica, y;
respuesta de configuración de periodo, enviada por el módulo temporizador al módulo de núcleo, donde se notifica que la configuración del periodo ha sido realizada .
interfaz Cad comprende los siguientes comandos:
petición de nueva configuración, enviada desde el módulo de administración al módulo de núcleo, que comprende los parámetros de la nueva configuración de red que se seleccionan entre el umbral de carga de enlace por encima del cual se crea un nuevo enlace y el modo de operación del sistema y donde se especifica si el sistema realiza optimizaciones periódicas y el periodo entre las mismas;
• respuesta de nueva configuración, enviado desde el módulo núcleo al módulo de administración notificando el resultado de la nueva configuración;
• petición de nueva topología, enviada desde el módulo de administración al módulo núcleo definiendo los nodos y enlaces IP que deben ser configurados;
• respuesta de nueva topología, enviada desde el módulo de núcleo al módulo administración que comprende una notificación del resultado de la nueva topología;
• notificación de estado de red, enviado desde el módulo núcleo al módulo de administración que comprende información sobre el estado de la red, y;
• notificación de modificación de topología, enviada desde el módulo núcleo al módulo de administración, que comprende la confirmación de que la modificación ha sido configurada y una descripción detallada de dicha modificación.
La interfaz Cm comprende los siguientes comandos:
• petición de topología de red, enviada desde el módulo núcleo hasta el módulo de monitorización durante al menos el proceso de configuración inicial del módulo de gestión, que comprende una petición de envío de un gráfico de topología de la red IP;
• respuesta de topología de red, enviada desde el módulo de monitorización al módulo núcleo, que comprende el gráfico de la topología de red IP identificando los tipos de nodos que están seleccionados entre nodos de acceso, nodos de transito y nodos de interconexión;
• petición de estado de red, enviada desde el módulo núcleo al módulo de monitorización, solicitando información sobre la topología de red y la matriz de tráfico en la red;
• respuesta de estado de red, enviada desde el módulo de monitorización al módulo núcleo, proveyendo las mencionadas topología de red y matriz de tráfico;
• petición de configuración de alarma, enviada desde el módulo de núcleo al módulo de monitorización, que comprende configurar las alarmas que recibe el módulo de núcleo incluyendo dicha petición un listado de los nodos que el módulo de monitorización debe monitorizar, información sobre los umbrales de carga de enlace, notificaciones de fallos de enlace y alternancia de enrutamiento ;
• respuesta de configuración de alarma, enviada desde el módulo de monitorización al módulo de núcleo, que comprende notificar que la configuración de alarma ha sido realizada, y;
• notificación de nueva alarma, enviada desde el módulo de monitorización al módulo de núcleo, que comprende una descripción de la alarma recibida, de los nodos involucrados en dicha alarma y que comprende ejecutar en el módulo de núcleo un proceso de cálculo de la topología óptima si el modo de optimización periódica está activado.
Además el módulo de núcleo comprende:
• medios para establecer unos umbrales de descarga y un periodo de optimización de la red;
• medios de configuración de una topología de red mediante una herramienta de planificación;
• medios de procesado de información de estado de la red y de las notificaciones de alarma, y; • medios de gestión de la información recibida desde los módulos de monitorización, y;
• medios de información a los módulos de asignación de que nuevos enlaces han de ser creados o eliminados. El módulo de administración comprende:
• medios de visualización de información del estado de la red;
• medios de configuración de los parámetros de trabajo de los módulos, y;
· medios para proporcionar una nueva topología de red al módulo de gestión mediante un fichero donde se almacena dicha nueva topología.
El módulo de monitorización comprende:
• medios de monitorización de la topología de red IP mediante un modo de monitorización seleccionado entre:
- un modo de monitorización de unos enrutadores IS¬ IS de nivel 2 mediante un acceso a la base de datos de estado de enlaces de IS-IS en la que se describen los enlaces entre enrutadores IS-IS y que contienen información de la topología de red, y;
- un modo de monitorización de los enrutadores IS¬ IS de nivel 2 mediante un elemento integrado en la red que captura los paquetes de estado de enlaces de señalización IS-IS que contienen información de la topología de red;
• medios de monitorización del estado de la red y de la matriz de tráfico en el núcleo de la red mediante un modo de monitorización seleccionado entre:
- un modo que comprende monitorizar la carga en los enlaces vía SNMP para acceder a la MIB (Management Information Base) de los enrutadores e inferir la matriz de tráfico;
- un modo que comprende obtener la información de tráfico mediante la información de NetFlow, protocolo de red de acceso a información de tráfico, y;
- un modo que comprende obtener información de tráfico mediante unos filtros implementados en los enrutadores para monitorizar la información de tráfico y almacenar dicha información en ficheros en los enrutadores que son accesibles via SNMP;
• medios de subscripción a alarmas de red para implementar la reconfiguración de nuevas topologías ante nuevas alarmas de red.
Adicionalmente el módulo de monitorización comprende un modo de implementación seleccionado entre,
• un modo que comprende conectar el módulo de monitorización con un módulo de gestión de red integrado en la red;
• un modo que comprende conectar el módulo de monitorización con un módulo de gestión de fallos de la red integrado en la red;
• un modo que comprende conectar el módulo de monitorización directamente con los nodos IP de la red mediante protocolos SNMP, y;
• cualquier combinación de los anteriores.
En una realización preferida cuando el módulo de monitorización recibe alarmas de más de una fuente, se implementa un módulo de monitorización para cada una de las fuentes de alarmas y un módulo maestro de monitorización que gestiona los módulos de monitorización y proporciona una interfaz común al módulo de núcleo para realizar la comunicación .
La presente invención comprende además un método para permitir la coordinación y automatización de los procesos de descarga del tráfico IP sobre una tecnología de transporte. Para llevar a cabo dicho método y como ya se había mencionado con anterioridad, se debe disponer de una red IP desplegada sobre una red de transporte seleccionada entre eléctrica y óptica. La interacción entre la red IP, y la red de transporte se basará en modelos de integración seleccionados entre superpuestos, integrados y aumentados. Así pues el método comprende las siguientes fases:
- configurar el módulo de gestión a través del administrador de red, mediante el envío de unos parámetros de inicialización a dicho módulo de gestión;
- configurar la topología de la red por parte del administrador de red mediante un archivo con una topología de red que es almacenado en dicho administrador de red de una forma externa y manual;
- configurar la topología de la red por parte del módulo de gestión mediante la interacción del módulo de gestión con los nodos de la red IP donde se integran los módulos de asignación que se encargan de pedir utilizando una señalización, los recursos a la red de transporte (óptica o eléctrica) para crear nuevos enlaces y, posteriormente, se encarga de la configuración de dichos enlaces a nivel IP, y;
- crear unas conexiones de transporte y configurar dichas conexiones a nivel IP por parte del módulo de gestión, cuando se detectan alarmas de red en el nivel IP, mediante interfaces usuario-red y protocolos convencionales . Tras la fase de creación de nuevos enlaces de transporte y su configuración a nivel IP comprende una fase de monitori zación y optimización periódica de la red mediante el módulo de gestión, siempre que dicha funcionalidad sea implementada durante la fase de configuración del módulo de gestión. Esta fase se realiza mediante el envió de una petición de configuración de periodo desde el módulo de núcleo al módulo temporizador haciendo uso del interfaz Cs .
Adicionalmente la fase de configuración del módulo de gestión de IP comprende las siguientes etapas:
- enviar una petición de configuración con los parámetros de temporización y alarmas a gestionar desde el módulo de administración al módulo de núcleo mediante el interfaz Cad generando un primer proceso en dicho módulo de núcleo;
- enviar una petición de configuración del periodo mediante el interfaz Cs desde el módulo de núcleo al módulo de temporización durante la ejecución del primer proceso especificando un periodo para realizar las optimizaciones periódicas;
- recibir en el módulo temporizador dicho periodo y ejecutar desde dicho módulo un proceso de optimización periódica de los recursos de red cuando el periodo recibido es distinto de cero;
- Enviar una petición de configuración de alarma desde el módulo de núcleo al módulo de monitorización mediante el interfaz Cm que comprende configurar las alarmas de la red generando un tercer proceso;
- enviar una respuesta a la petición de configuración de periodo desde el módulo temporizador al módulo de núcleo mediante el interfaz Cs una vez finalizado el segundo proceso; - enviar una respuesta a la petición de configuración de alarma desde el módulo de monitorización al módulo de núcleo mediante el interfaz Cm una vez finalizado el tercer proceso, y;
— enviar una respuesta a la petición de nueva configuración desde el módulo de núcleo al módulo de administración mediante el interfaz Cad una vez finalizado el primer proceso.
A su vez, la fase de configuración de la topología de red comprende las siguientes etapas:
- enviar desde un administrador de red una topología de red al módulo de administración;
- enviar una petición de nueva topología desde el módulo de administración hasta el módulo de núcleo mediante el interfaz Cad generando un primer proceso;
- ejecutar dicho proceso en el módulo de núcleo que identifica qué nodos IP deben ser reconfigurados ;
- enviar un petición de creación de enlace desde el módulo de núcleo hasta cada uno de los módulos de asignación involucrados mediante la interfaz que los comunica ejecutando para cada uno de los módulos de asignación integrados en los nodos IP un proceso de creación de enlace a nivel de transporte y su configuración a nivel IP;
- enviar una respuesta desde cada uno de los módulos de asignación en los que se han ejecutado los procesos hasta el módulo de núcleo una vez han finalizado cada uno de los procesos, y;
- enviar una respuesta de nueva topología una vez finalizado el primer proceso desde el módulo de núcleo al módulo de administración mediante la interfaz Cad. La fase de creación y configuración de nuevos enlaces de transporte del método se caracteriza porque cuando el módulo de monitorización habilita un puerto para recibir alarmas y se recibe una alarma, comprende las siguientes etapas :
- enviar una notificación de nueva alarma al módulo de núcleo desde el módulo de monitorización mediante la interfaz Cm;
- ejecutar un proceso en el módulo de núcleo que calcula los nuevos enlaces entre los nodos correspondientes que optimizan el uso del nivel IP y adicionalmente para chequear el estado de la red el módulo de núcleo envia una petición de estado de red desde al módulo de monitorización mediante la interfaz Cm;
- configurar las conexiones de transporte y su uso a nivel IP mediante cada uno de los módulos de asignación involucrados, y;
- enviar una notificación de modificación de la topología desde el módulo de núcleo al módulo de administración mediante la interfaz Cad.
La fase de realizar monitorizaciones periódicas y optimizaciones de red comprende las siguientes fases:
- ejecutar un temporizador en el módulo temporizador;
- enviar una petición de optimización de la red desde el módulo de temporización al módulo de núcleo mediante la interfaz Cs una vez expira dicho temporizador;
- enviar una petición de estado de red desde el módulo de núcleo al módulo de monitorización mediante la interfaz Cm;
- obtener en el módulo de monitorización la topología de red y una matriz de tráfico; - calcular y configurar las conexiones de transporte necesarias en función de la topología de red IP deseada y la matriz de estimación de tráfico mediante el envío de peticiones de creación de enlaces a los módulos de asignación de los nodos IP involucrados mediante la interfaz que comunica el módulo de núcleo con los módulos de asignación;
- enviar respuestas de creación de enlaces al módulo de núcleo desde cada uno de los módulos de asignación mediante la interfaz que los comunica y generar los enlaces ;
- enviar una respuesta de optimización de la red desde el módulo de núcleo al módulo temporizador mediante la interfaz Cs una vez se ha recibido la última respuesta de establecimiento de enlaces, que ejecuta otro temporizador, y;
- enviar desde el módulo de núcleo una notificación de modificación de topología al módulo de administración mediante la interfaz Cad.
Por otra parte, cuando el módulo de asignación recibe una petición de creación de enlace enviada por el módulo de núcleo para crear y configurar un nuevo enlace se ejecutan las siguientes fases:
• solicitar a la red de transporte una interfaz física, por ejemplo, conexión SDH (Synchronous Digital
Hierarchy) , en función del tipo de red transporte utilizada;
• configurar dicha interfaz física mediante la asignación de un peso, la habilitación de un protocolo de enrutamiento y la creación de un túnel mediante tecnología RSVP-TE o LDP, y;
• seleccionar los protocolos correspondientes a los enrutadores empleados. El módulo de monitorización a través del protocolo SNMP, obtiene la información de estado de la red mediante un acceso seleccionado entre:
• un acceso a una red general de monitorización/gestión de fallos de la red, y;
• un acceso directo a los enrutadores IP.
La matriz de tráfico se obtiene mediante un método seleccionado entre:
- monitorizando el tráfico de la red mediante intercambios de rutas por etiqueta (Label Switched Path, LSP) en los enrutadores de acceso, y;
- infiriendo dicha matriz a través de la carga global de enlace en la red y la información de enrutado mediante algoritmos convencionales
Las notificaciones de nueva alarma se envían cuando ocurre un evento seleccionado entre:
- un enrutador de tránsito se estropea;
- la interfaz del enrutador de transito se cae, y;
- el umbral de carga de enlace de un enlace se supera. Así pues la presente invención presenta las siguientes ventajas con respecto al estado de la técnica.
• Debido a su diseño modular, pueden ser incorporadas nuevas características (por ejemplo, nuevas capacidades avanzadas de monitorización) sin mayor impacto ni en la arquitectura ni en el comportamiento general del sistema. También gracias a la especificación del módulo de asignación como un nuevo componente que es integrado en los nodos IP convencionales, los módulos que deben ser adaptados a las características específicas de la red se reducen al mínimo.
• Por último, los procedimientos propuestos servirán de base para la aplicación de cualquier caso de uso relacionado con cambios en la topología virtual, ya sea provocada por el administrador, por los eventos de red o mediante la monitorización periódica. Es importante tener en cuenta que no existe ningún dispositivo/arquitectura capaz de aplicar este mecanismo de gestión, la descarga de tráfico IP.
• El módulo de gestión es consciente del estado de la red con el fin de hacer un seguimiento de los cambios en el tráfico y soportar también la reacción cuando se produce un fallo en la red.
• El módulo de gestión permite la configuración de los nuevos enlaces IP gracias a la interacción con los módulo de asignación que se encargan de la configuración de las nuevas interfaces: asignar direcciones IP a las nuevas interfaces y configurar el enrutamiento IP y eventuales protocolos de plano de control sobre la nueva topología de transporte de una forma dinámica, a fin de evitar cortes en el servicio.
• Los mecanismos (configuración RSVP y métricas de enrutamiento dentro del dominio adecuadas) que se aplican en los módulos de asignación para llevar a cabo la configuración de la capa IP evita el uso de las rutas no deseadas y permitir que el equilibrio de la carga entre las diferentes rutas a fin de permitir el uso óptimo de los recursos de la red.
• El sistema propuesto puede ser utilizado por el administrador de red para configurar una topología como se describe en la invención. Esto permitiría el uso de un solo sistema de gestión para la provisión de las capas IP y de transporte.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1.- Muestra el diagrama de bloques del módulo de gestión. Figura 2.- Muestra el diagrama de flujo de la fase de configuración .
Figura 3.- Muestra el diagrama de flujo de la fase de configuración de una nueva topología.
Figura 4.- Muestra el diagrama de flujo de la fase de gestión de alarmas.
Figura 5.- Muestra el diagrama de flujo de la fase de optimización periódica.
EJEMPLO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
Seguidamente se realiza, con carácter ilustrativo y no limitativo, una descripción de un ejemplo de realización de la invención, haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras.
La figura 1 muestra el diagrama de bloques del sistema que comprende un módulo de gestión (1), un módulo de asignación (2) integrado en los nodos IP de la red (3) y el sistema de gestión de alarmas de red (4) . Dicho módulo de gestión (1) comprende a su vez un módulo de administración (5), un módulo de núcleo (6), un módulo temporizador (7) y un módulo de monitorización (8) .
La configuración del módulo de gestión (1) se realiza a través del módulo de administración (5) tal y como se muestra en la figura 2. Ésta muestra el diagrama de secuencia que define la interacción entre los diferentes componentes cuando el administrador de red proporciona una nueva configuración a través de la interfaz de administración al módulo de administración (5) . El módulo de administración (5) envía una petición de nueva configuración (10) al módulo de núcleo (6) . Esto hace que el módulo de núcleo (6) ejecute el proceso A (16) que se encarga de hacer las tareas siguientes:
o configurar el módulo temporizador (7) : el módulo de núcleo (6) enviará la petición de configuración de periodo (11) al módulo temporizador . Esta petición provocará la ejecución del proceso B (17) en el módulo temporizador , que va a configurar el tiempo de espera para la reconfiguración dinámica de acuerdo con el valor recibido (el módulo administrador habrá habilitado previamente la optimización periódica) ; si este periodo se establece en "0" el módulo temporizador no será habilitado. Cuando finaliza dicho proceso B, envia el módulo temporizador una respuesta de configuración de periodo (13) al módulo de núcleo, o Configurar el módulo de monitorización (8) para suscribirse a las diferentes alarmas de red. Esto se hace gracias a la petición de configuración de alarmas (12) que se envia desde el módulo de núcleo (6) y que inicia el proceso C (18) al final del cual se envia la respuesta configuración de alarma (14).
Una vez que se reciben las respuestas de configuración desde el módulo temporizador (7) y el módulo de monitorización (8), el módulo de núcleo (6), enviará la respuesta de nueva configuración (15) al módulo de administración (5) .
La Figura 3 se muestra el diagrama de secuencia que define la interacción entre los diferentes componentes, cuando el administrador de la red especifica una nueva topología de la red IP mediante la interfaz de administración (que implementa una interfaz gráfica) . Cuando el módulo administrador recibe del administrador de red la nueva topología que debe ser configurada de acuerdo a los instrumentos de planificación del administrador de la red, se desencadenan las siguientes acciones:
• El módulo de administración (5) envía una petición de nueva topología (20) al módulo de núcleo (6) y ejecuta el proceso K (24 ) . • El módulo de núcleo (6) ejecuta el proceso L (25) que identifica qué nodos IP deben ser reconfigurados .
• Una vez se identifican los nuevos enlaces, se configuran usando los módulos de asignación (2) implementados en los nodos IP mediante el envió de peticiones de configuración de enlaces (21) a los nodos involucrados desde el módulo de núcleo ejecutándose el proceso I (26).
• Por último, una vez recibidas las respuestas de configuración de enlaces (22) el nuevo resultado se notificará al módulo de administración mediante el envió de la respuesta de nueva topología (23) .
La Figura 4 muestra el diagrama de secuencia que define la interacción entre los distintos componentes cuando se gestionan las alarmas en el módulo de monitorización (8), habiendo abierto previamente dicho módulo de monitorización un puerto de escucha para recibir notificaciones. Así que, si una alarma es detectada en la red, el evento es recibido por el módulo de monitorización.
Cuando el módulo de monitorización (8) recibe una notificación de una alarma (mediante una notificación de captura SNMP desde un nodo IP a través de las bases de información gestionada (9) implementadas en ellos o desde el sistema de gestión de alarmas de red (4)), se dan los siguientes pasos:
• El módulo de monitorización (8) envía una notificación de nueva alarma (30) al módulo de núcleo (6) .
• El módulo de núcleo ejecuta un proceso J (32), que tiene como objetivo calcular rutas alternativas para solventar la incidencia registrada en la nueva alarma. Este procedimiento, opcionalmente, puede incluir una comprobación de estado de la red utilizando un contador. • Una vez que los nuevos enlaces se calculan, se configuran usando los módulos de asignación implementados en los nodos IP mediante el envió de peticiones de configuración de enlaces (21) a los nodos involucrados desde el módulo de núcleo ejecutándose el proceso I (26) .
• Por último, una vez recibidas las respuestas de configuración de enlaces (22) el nuevo resultado se notificará al módulo de administración (5) mediante el envió de la notificación de modificación de topología (31) .
La figura 5 muestra el diagrama de secuencia que define la interacción entre los distintos componentes con el fin de realizar una optimización periódica de la topología de la red. A la hora de ejecutar un proceso de optimización de la red se dan las siguientes fases:
· El módulo temporizador (7) tiene un proceso E (45) en ejecución. Este proceso es un temporizador que, cuando expira, activa la optimización de la topología de la red, proceso F (47) . Por lo tanto, el módulo temporizador envía una petición de optimización de red (40) al módulo de núcleo (6) y queda a la espera de la respuesta, o sea hasta que finalice el proceso F.
• Cuando el módulo de núcleo (6) recibe la petición de optimización de red (40), se inicia el proceso G (46) que comprende las siguientes acciones:
o Envía una petición de estado de red (41) al módulo de monitorización (8) que ejecuta el proceso H (48) en dicho módulo y que tiene como resultado el envío de la respuesta de estado de red (42) que contiene la topología de red y una estimación de la matriz de tráfico.
o En función de la información del estado de la red recibida, el módulo de núcleo calcula la topología óptima y se configura mediante la creación de nuevos enlaces. Por lo tanto, tiene que interactuar con todos los nodos IP que se deben configurar con el fin de establecer la nueva topología. Para hacer esto, utiliza la petición de creación de enlace (21) descrita en la interfaz Ca que ejecuta el proceso I (26) en cada uno de los módulos de asignación (2) involucrados quienes son los responsables de crear los nuevos enlaces y configurarlos. Una vez los nuevos enlaces han sido creados los módulos de asignación involucrados enviaran una respuesta de creación de enlace (22) al módulo de núcleo. Cuando la última de las respuestas sea recibida el módulo de núcleo (6) enviará una respuesta de optimización periódica (43) al módulo temporizador (7) y se reiniciará el temporizador (proceso E (45) ) .
o Una vez que se ha realizado la nueva configuración de la topología, el módulo de núcleo envía una notificación de modificación de la topología de red (31) al módulo de administración (5) .

Claims

RE..VINDICACIONES
1.- Sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP sobre una red de transporte, comprendiendo previamente de una red IP desplegada y estando seleccionada dicha red de transporte entre una red de transporte eléctrica y una red de transporte óptica, y donde la interacción entre la red IP y la red de transporte se basa en modelos de integración seleccionados entre modelos superpuestos, modelos integrados y modelos aumentados, caracterizado porque comprende los siguientes módulos :
- un módulo de gestión, que comprende, medios de creación de enlaces entre unos nodos IP de la red IP a través de la interacción con unos nodos de transporte de la capa de transporte, medios de gestión de información del estado de dicha red, medios de configuración de direcciones IP de los nodos entre los que se crean los enlaces y medios de de establecimiento de protocolos de enrutamiento y túneles MPLS en la red IP mediante una interfaz común con unos módulos de asignación integrados en los nodos IP;
- un módulo de asignación, integrado en cada uno de los nodos de la red IP, que comprende medios para proveer de conexiones de transporte entre dichos nodos mediante interfaces usuario-red y protocolos convencionales y configurar unos parámetros IP de dichas conexiones de transporte, y medios para proveer de protocolos de enrutamiento y túneles MPLS a dichas conexiones mediante una interfaz común con el módulo de gestión; y,
- una interfaz de comunicación entre el módulo de gestión y los módulos de asignación.
2.- Sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 1, caracterizado porque el módulo de gestión adicionalmente comprende :
• un módulo de núcleo, que comprende medios de coordinación de unos procedimientos que se ejecutan en el módulo de gestión, de procesamiento de información de estado de la red, de gestión de notificaciones de nuevas alarmas y de decisión de creación y eliminación de enlaces;
• un módulo de administración, que comprende, proporcionar un interfaz gráfico, que especifica una nueva topología, a un administrador de red mediante el cual, el administrador configura los umbrales de descarga del tráfico de alta capacidad, el modo de funcionamiento del modulo de gestión y visualiza los cambios en dicha topología de la red;
• al menos un módulo de monitorización, que comprende monitorizar los elementos de red y proporcionar al módulo de núcleo un interfaz mediante el que obtener información del estado de la red a través de un protocolo SNMP, donde dicha información del estado de la red incluye información sobre la carga de los enlaces, unas matrices de tráfico y la topología de la red;
• un módulo temporizador que inicia procesos de optimización de red periódicamente mediante temporizadores que al expirar envían peticiones al módulo de núcleo que se encarga de gestionar dichos procesos de optimización de red;
• una interfaz Cad, implementado en el módulo de gestión, que conecta dicho módulo de gestión con el módulo de administración, que comprende permitir al módulo de administración configurar el módulo de gestión, especificar una nueva topología y recibir información sobre qué enlaces han sido creados o eliminados ;
• una interfaz Cm, implementado en el módulo de gestión, que conecta dicho módulo de gestión con el módulo de monitorización, que comprende definir la topología y estado de la red mediante el módulo de monitorización a petición del módulo de núcleo, y;
• una interfaz Cs implementado en el módulo de gestión, que conecta dicho módulo de gestión con el módulo temporizador, que comprende realizar peticiones desde el módulo temporizador al módulo de núcleo de comprobación del estado de la red y cálculo de la topología de red que optimiza la capa IP;
3.- Sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 1, donde la interfaz de comunicación entre el módulo de gestión y los módulos de asignación comprende los siguientes comandos:
• petición de creación de enlace, enviada por el módulo de núcleo a los módulos de asignación, que comprende la dirección IP de los nodos involucrados, el ancho de banda del enlace y el tipo de nodos que se enlazan;
• respuesta de creación de enlace, enviada desde los módulos de asignación al módulo de núcleo que comprende información sobre el resultado de la nueva configuración del enlace;
• petición de eliminación de enlace, enviada desde el módulo de núcleo a los módulos de asignación que comprende la dirección IP de los nodos involucrados y el ancho de banda que debe ser eliminado, y; • respuesta de eliminación de enlace, que comprende información sobre el resultado de la eliminación del enlace .
4. - Sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 1, caracterizado porque los tipos de nodos de la red IP que son enlazados mediante conexiones de transporte se seleccionan entre:
• nodos de acceso entre si;
• nodos de acceso con nodos de tránsito;
• nodos de tránsito entre si;
• nodos de tránsito con nodos de interconexión, y;
• nodos de acceso con nodos de interconexión.
5. - Sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 3, donde el módulo temporizador almacena un tempori zador, caracterizado porque la interfaz Cs comprende los siguientes comandos:
• petición de optimización periódica, enviada por el módulo temporizador al módulo de núcleo para iniciar un proceso de optimización dinámica de la red una vez el temporizador almacenado en dicho módulo temporizador ha expirado;
• respuesta de optimización periódica, enviada por el módulo de núcleo al módulo temporizador, estando dicha respuesta seleccionada entre optimización realizada, optimización pospuesta y optimización abortada y conteniendo dicha respuesta adicionalmente un nuevo temporizador;
• petición de configuración de periodo, enviada por el módulo de núcleo al módulo temporizador, donde se define el valor del periodo con el que se ejecuta la petición de optimización periódica, y;
• respuesta de configuración de periodo, enviada por el módulo temporizador al módulo de núcleo, donde se notifica que la configuración del periodo ha sido realizada .
6.- Sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 3, donde la interfaz Cad comprende los siguientes comandos:
• petición de nueva configuración, enviada desde el módulo de administración al módulo de núcleo, que comprende los parámetros de la nueva configuración de red que se seleccionan entre el umbral de carga de enlace por encima del cual se crea un nuevo enlace y el modo de operación del sistema y donde se especifica si el sistema realiza optimizaciones periódicas y el periodo entre las mismas;
• respuesta de nueva configuración, enviado desde el módulo núcleo al módulo de administración notificando el resultado de la nueva configuración;
• petición de nueva topología, enviada desde el módulo de administración al módulo núcleo definiendo los nodos y enlaces IP que deben ser configurados;
• respuesta de nueva topología, enviada desde el módulo de núcleo al módulo administración que comprende una notificación del resultado de la nueva topología;
• notificación de estado de red, enviado desde el módulo núcleo al módulo de administración que comprende información sobre el estado de la red, y;
• notificación de modificación de topología, enviada desde el módulo núcleo al módulo de administración, que comprende la confirmación de que la modificación ha sido configurada y una descripción detallada de dicha modificación.
7.- Sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 3, donde la interfaz Cm comprende los siguientes comandos:
• petición de topología de red, enviada desde el módulo núcleo hasta el módulo de monitorización durante al menos el proceso de configuración inicial del módulo de gestión, que comprende una petición de envío de un gráfico de topología de la red IP;
• respuesta de topología de red, enviada desde el módulo de monitorización al módulo núcleo, que comprende el gráfico de la topología de red IP identificando los tipos de nodos que están seleccionados entre nodos de acceso, nodos de transito y nodos de interconexión;
• petición de estado de red, enviada desde el módulo núcleo al módulo de monitorización, solicitando información sobre la topología de red y la matriz de tráfico en la red;
• respuesta de estado de red, enviada desde el módulo de monitorización al módulo núcleo, proveyendo las mencionadas topología de red y matriz de tráfico;
• petición de configuración de alarma, enviada desde el módulo de núcleo al módulo de monitorización, que comprende configurar las alarmas que recibe el módulo de núcleo incluyendo dicha petición un listado de los nodos que el módulo de monitorización debe monitorizar, información sobre los umbrales de carga de enlace, notificaciones de fallos de enlace y alternancia de enrutamiento ;
• respuesta de configuración de alarma, enviada desde el módulo de monitorización al módulo de núcleo, que comprende notificar que la configuración de alarma ha sido realizada, y;
• notificación de nueva alarma, enviada desde el módulo de monitorización al módulo de núcleo, que comprende una descripción de la alarma recibida, de los nodos involucrados en dicha alarma y que comprende ejecutar en el módulo de núcleo un proceso de cálculo de la topología óptima si el modo de optimización periódica está activado.
8. - Sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 1, caracterizado porque el módulo de núcleo comprende:
• medios para establecer unos umbrales de descarga y un periodo de optimización de la red;
• medios de configuración de una topología de red mediante una herramienta de planificación;
• medios de procesado de información de estado de la red y de las notificaciones de alarma, y;
• medios de gestión de la información recibida desde los módulos de monitorización, y;
• medios de información a los módulos de asignación de que nuevos enlaces han de ser creados o eliminados.
9. - Sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 1, caracterizado porque el módulo de administración comprende:
• medios de visualización de información del estado de la red;
• medios de configuración de los parámetros de trabajo de los módulos, y;
• medios para proporcionar una nueva topología de red al módulo de gestión mediante un fichero donde se almacena dicha nueva topología.
10.- Sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 1, caracterizado porque el módulo de monitorización comprende:
• medios de monitorización de la topología de red IP mediante un modo de monitorización seleccionado entre:
- un modo de monitorización de unos enrutadores IS¬ IS de nivel 2 mediante un acceso a la base de datos de estado de enlaces de IS-IS en la que se describen los enlaces entre enrutadores IS-IS y que contienen información de la topología de red, y;
- un modo de monitorización de los enrutadores IS¬ IS de nivel 2 mediante un elemento integrado en la red que captura los paquetes de estado de enlaces de señalización IS-IS que contienen información de la topología de red;
• medios de monitorización del estado de la red y de la matriz de tráfico en el núcleo de la red mediante un modo de monitorización seleccionado entre:
- un modo que comprende monitorizar la carga en los enlaces vía SNMP para acceder a la MIB de los enrutadores e inferir la matriz de tráfico;
- un modo que comprende obtener la información de tráfico mediante la información de NetFlow, protocolo de red de acceso a información de tráfico, y;
- un modo que comprende obtener información de tráfico mediante unos filtros implementados en los enrutadores para monitorizar la información de tráfico y almacenar dicha información en ficheros en los enrutadores que son accesibles vía SNMP; • medios de subscripción a alarmas de red para implementar la reconfiguración de nuevas topologías ante nuevas alarmas de red.
11.- Sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 2, caracterizado porque el módulo de monitorización comprende un modo de implementación seleccionado entre,
• un modo que comprende conectar el módulo de monitorización con un módulo de gestión de red integrado en la red;
• un modo que comprende conectar el módulo de monitorización con un módulo de gestión de fallos de la red integrado en la red;
• un modo que comprende conectar el módulo de monitorización directamente con los nodos IP de la red mediante protocolos SNMP, y;
• cualquier combinación de los anteriores.
12.- Sistema de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 2, caracterizado porque cuando el módulo de monitorización recibe alarmas de más de una fuente, se implementa un módulo de monitorización para cada una de las fuentes de alarmas y un módulo maestro de monitorización que gestiona los módulos de monitorización y proporciona una interfaz común al módulo de núcleo para realizar la comunicación.
13.- Método de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, que comprende el sistema de la reivindicación 1 y 2, donde previamente se dispone de una red IP desplegada sobre una red de transporte seleccionada entre eléctrica y óptica, y donde la interacción entre la red IP, y la red de transporte se basa en modelos de integración seleccionados entre superpuestos, integrados y aumentados, caracterizado porque comprende las siguientes fases:
- configurar el módulo de gestión a través del administrador de red, mediante el envió de unos parámetros de inicialización a dicho módulo de gestión;
- configurar la topología de la red por parte del administrador de red mediante un archivo con una topología de red que es almacenado en dicho administrador de red de una forma externa y manual;
- configurar la topología de la red por parte del módulo de gestión mediante la interacción del módulo de gestión con los nodos de la red IP donde se integran los módulos de asignación que se encargan de pedir utilizando una señalización, los recursos a la red de transporte (óptica o eléctrica) para crear nuevos enlaces y, posteriormente, se encarga de la configuración de dichos enlaces a nivel IP, y;
- crear unas conexiones de transporte y configurar dichas conexiones a nivel IP por parte del módulo de gestión, cuando se detectan alarmas de red en el nivel IP, mediante interfaces usuario-red y protocolos convencionales .
14.- Método de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 13, caracterizado porque después de la fase de creación de nuevos enlaces de transporte y su configuración a nivel IP comprende una fase de monitorización y optimización periódica de la red mediante el módulo de gestión, siempre que dicha funcionalidad sea implementada durante la fase de configuración del módulo de gestión, mediante el envío de una petición de configuración de periodo desde el módulo de núcleo al módulo temporizador haciendo uso de la interfaz Cs .
15.- Método de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 13, caracterizado porque la fase de configuración del módulo de gestión de IP comprende las siguientes etapas:
- enviar una petición de configuración con los parámetros de temporización y alarmas a gestionar desde el módulo de administración al módulo de núcleo mediante el interfaz Cad generando un primer proceso en dicho módulo de núcleo;
- enviar una petición de configuración del periodo mediante el interfaz Cs desde el módulo de núcleo al módulo de temporización durante la ejecución del primer proceso especificando un periodo para realizar las optimizaciones periódicas;
- recibir en el módulo temporizador dicho periodo y ejecutar desde dicho módulo un proceso de optimización periódica de los recursos de red cuando el periodo recibido es distinto de cero;
- Enviar una petición de configuración de alarma desde el módulo de núcleo al módulo de monitorización mediante el interfaz Cm que comprende configurar las alarmas de la red generando un tercer proceso;
- enviar una respuesta a la petición de configuración de periodo desde el módulo temporizador al módulo de núcleo mediante el interfaz Cs una vez finalizado el segundo proceso;
- enviar una respuesta a la petición de configuración de alarma desde el módulo de monitorización al módulo de núcleo mediante el interfaz Cm una vez finalizado el tercer proceso, y; - enviar una respuesta a la petición de nueva configuración desde el módulo de núcleo al módulo de administración mediante el interfaz Cad una vez finalizado el primer proceso.
16.- Método de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 13, caracterizado porque la fase de configuración de la topología de red comprende las siguientes etapas:
- enviar desde un administrador de red una topología de red al módulo de administración;
- enviar una petición de nueva topología desde el módulo de administración hasta el módulo de núcleo mediante el interfaz Cad generando un primer proceso;
- ejecutar dicho proceso en el módulo de núcleo que identifica qué nodos IP deben ser reconfigurados ;
- enviar un petición de creación de enlace desde el módulo de núcleo hasta cada uno de los módulos de asignación involucrados mediante la interfaz que los comunica ejecutando para cada uno de los módulos de asignación integrados en los nodos IP un proceso de creación de enlace a nivel de transporte y su configuración a nivel IP;
- enviar una respuesta desde cada uno de los módulos de asignación en los que se han ejecutado los procesos hasta el módulo de núcleo una vez han finalizado cada uno de los procesos, y;
- enviar una respuesta de nueva topología una vez finalizado el primer proceso desde el módulo de núcleo al módulo de administración mediante la interfaz Cad.
17.- Método de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 13, donde el módulo de monitorización habilita un puerto para recibir alarmas, caracterizado porque en la fase de creación y configuración de nuevos enlaces de transporte y cuando es recibida una alarma comprende las siguientes etapas :
- enviar una notificación de nueva alarma al módulo de núcleo desde el módulo de monitorización mediante la interfaz Cm;
- ejecutar un proceso en el módulo de núcleo que calcula los nuevos enlaces entre los nodos correspondientes;
- configurar las conexiones de transporte y su uso a nivel IP mediante cada uno de los módulos de asignación involucrados, y;
- enviar una notificación de modificación de la topología desde el módulo de núcleo al módulo de administración mediante la interfaz Cad.
18.- Método de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 14, caracterizado porque la fase de realizar monitorizaciones periódicas y optimizaciones de red comprende las siguientes fases :
- ejecutar un temporizador en el módulo temporizador;
- enviar una petición de optimización de la red desde el módulo de temporización al módulo de núcleo mediante la interfaz Cs una vez expira dicho temporizador;
- enviar una petición de estado de red desde el módulo de núcleo al módulo de monitorización mediante la interfaz Cm;
- obtener en el módulo de monitorización la topología de red y una matriz de tráfico;
- calcular y configurar las conexiones de transporte necesarias en función de la topología de red IP deseada y la matriz de estimación de tráfico mediante el envío de peticiones de creación de enlaces a los módulos de asignación de los nodos IP involucrados mediante la interfaz que comunica el módulo de núcleo con los módulos de asignación;
- enviar respuestas de creación de enlaces al módulo de núcleo desde cada uno de los módulos de asignación mediante la interfaz que los comunica y generar los enlaces ;
- enviar una respuesta de optimización de la red desde el módulo de núcleo al módulo temporizador mediante la interfaz Cs una vez se ha recibido la última respuesta de establecimiento de enlaces, que ejecuta otro temporizador, y;
- enviar desde el módulo de núcleo una notificación de modificación de topología al módulo de administración mediante la interfaz Cad.
19. - Método de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 17, caracterizado porque la fase de ejecutar un proceso en el módulo de núcleo que calcula los nuevos enlaces entre los nodos correspondientes que optimizan el uso del nivel IP, incluye un chequeo del estado de la red mediante el envío de una petición de estado de red desde el módulo de núcleo hasta el módulo de monitorización mediante la interfaz Cm.
20. - Método de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 13, caracterizado porque cuando el módulo de asignación recibe una petición de creación de enlace enviada por el módulo de núcleo para crear y configurar un nuevo enlace se ejecutan las siguientes fases:
· solicitar a la red de transporte una interfaz física, conexión SDH, en función del tipo de red transporte utilizada; • configurar dicha interfaz física mediante la asignación de un peso, la habilitación de un protocolo de enrutamiento y la creación de un túnel mediante tecnología RSVP-TE o LDP, y;
• seleccionar los protocolos correspondientes a los enrutadores empleados.
21. - Método de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 14, caracterizado porque dicho módulo de monitorización a través del protocolo SNMP obtiene la información de estado de la red mediante un acceso seleccionado entre:
• un acceso a una red general de monitorización/gestión de fallos de la red, y;
• un acceso directo a los enrutadores IP.
22. - Método de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 18, caracterizado porque dicha matriz de tráfico se obtiene mediante un método seleccionado entre:
- monitorizando el tráfico de la red mediante intercambios de rutas por etiqueta (Label Switched Path, LSP) en los enrutadores de acceso, y;
- infiriendo dicha matriz a través de la carga global de enlace en la red y la información de enrutado mediante algoritmos convencionales
23. - Método de gestión de descarga del tráfico de alta capacidad en núcleo de red IP, según la reivindicación 17, caracterizado porque las notificaciones de nueva alarma se envían cuando ocurre un evento seleccionado entre:
- un enrutador de tránsito se estropea;
- la interfaz del enrutador de transito se cae, y;
- el umbral de carga de enlace de un enlace se supera.
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