СПОСОБ ПЕРЕСЫЛКИ ТРАФИКА, ИМЕЮЩЕГО ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОПРЕДЕЛЕННУЮ КАТЕГОРИЮ ОБСЛУЖИВАНИЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ, В СЕТИ СВЯЗИ БЕЗ УСТАНОВЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ Российский патент 2009 года по МПК H04L12/56 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к области сетей связи, более конкретно к способу и устройству для обеспечения предварительно определенных категорий обслуживания передачи данных в таких сетях. Например, настоящее изобретение можно использовать при обеспечении маршрута, обозначенного только конечными точками трафика в сети, который находится в соответствии с предварительно определенной категорией обслуживания передачи данных, обычно упоминаемой в этой области техники как качество обслуживания (КО), в сети связи, связанной с протоколом маршрутизации без установления соединений, для которого информация о топологии сети периодически передается ее сетевым объектам. Посредством примера сетью связи, как было упомянуто выше, может быть сеть, работающая в соответствии с набором программ межсетевого протокола (IP).

Уровень техники

В технике сетей связи делались различные попытки обеспечения технических приемов или механизмов для дифференцированных обслуживаний в протоколах маршрутизации без установления соединений, а именно для обеспечения полосы пропускания или других ресурсов, чтобы обеспечивать маршруты передачи сообщений, имеющие определенные категории или классы обслуживания передачи данных. В некоторых таких технических приемах или механизмах рассматриваемое дифференцированное обслуживание не детерминировано в том плане, что оно не гарантирует действительно требуемое качество обслуживания. В других таких примерах конкретные подходы, которые реализованы с целью достижения предварительно определенного качества обслуживания, хорошо не масштабируются для топологий больших сетей. В качестве примера была сделана попытка обеспечить функциональные возможности качества обслуживания в сетях IP посредством архитектур интегрированных услуг ("IntServ"), архитектур дифференцированного обслуживания ("DiffServ") или различных их комбинаций ("IntServ/DiffServ").

В обычных архитектурах IntServ обеспечивается классификация по потокам и обработка пакетов. Однако масштабируемость архитектур IntServ представляется трудной в сетевых средах, таких как Интернет, которые потенциально могут включать в себя миллиарды потоков трафика, обозначенных только конечными точками. Технические приемы IntServ также могут быть связаны с проявлением плохой сходимости маршрутизации. Это явление будет в общем обнаруживаться там, где изменение в топологии сети не передается полностью по всей сети. В этих обстоятельствах эффективная пересылка потоков трафика может приостанавливаться в течение некоторого периода времени, когда сеть находится в переходном состоянии, в котором некоторые компоненты сети не используют совместно согласующийся вид изменяемой топологии сети с другими компонентами сети. Как только изменяемая топология сети сообщается сети полностью, условия эксплуатации маршрутизации установившегося режима восстанавливаются, и как можно ожидать, будет иметь место нормальное поведение назначения маршрутов. Если предпринимается попытка назначения маршрутов в то время, как такая сеть находится в ее переходном состоянии, потоки трафика могут очень сильно сталкиваться с циклами маршрутизации, которые не сходятся в жизнеспособном или эффективном маршруте для рассматриваемых потоков.

Отрезок времени, требуемый для достижения восстановления маршрутизации установившегося режима, как обсуждалось выше, обычно может превышать 50 миллисекунд, так что требования к ожидаемым задержкам обслуживания трафика в реальном времени не могут быть достигнуты. Одно известное решение проблемы плохой сходимости маршрутизации состояло в обеспечении каждого маршрута трафика дифференцированного обслуживания или его сегмента трафика резервным маршрутом трафика. Однако этот подход, как известно, дополнительно затруднял масштабируемость обычных архитектур IntServ. Технические приемы или механизмы, которые имеют сходство с техническими приемами или механизмами архитектур IntServ, иллюстрируются протоколом резервирования ресурсов ("ПРР"), многопротокольной коммутацией с использованием меток ("МПКИМ") и другими методологиями распределения ресурсов с коммутацией каналов, все из которых разделяют различные недостатки, обсуждавшиеся ранее.

В случае известных архитектур DiffServ индивидуальные потоки трафика объединяются в объединенные потоки трафика, которые все вместе получают обработку в узлах или маршрутизаторах по маршруту трафика в зависимости от режима, заданного для класса или для обслуживания. При исключении уверенности относительно режима потока и относительно обработки потока и, таким образом, ослаблении до некоторой степени проблем масштабируемости технические приемы DiffServ обычно не детерминированы, поскольку потоки трафика управляются и контролируются на последовательной основе. В объединенных архитектурах IntServ/DiffServ сеть, сформированная из одной или больше областей, обеспеченных DiffServ, подвергается обеспеченному IntServ сквозному управлению. Этот объединенный подход в значительной степени наследует те же самые недостатки, которые связаны с каждой из архитектур IntServ или DiffServ, когда они используются отдельно.

Следовательно, на основании вышеизложенного отметим, что требуется обеспечить способ и устройство для пересылки потоков трафика дифференцированного обслуживания в сетях связи с пакетной коммутацией без установления соединений, при стремлении в то же время ослабить проблемы плохой масштабируемости и недетерминированного качества обслуживания, связанные с обсуждавшимися выше известными способами и техническими приемами.

Сущность изобретения

В соответствии с широким аспектом настоящего изобретения обеспечен способ пересылки трафика в сети связи без установления соединений от исходного местоположения к местоположению пункта назначения, где трафик связан с предварительно определенной категорией обслуживания передачи данных, причем способ содержит этапы:

назначения главного маршрута для трафика, где главный маршрут оперативно соединяет исходное местоположение с местоположением пункта назначения, причем главный маршрут определяется, основываясь на том, чтобы передача трафика от исходного местоположения к местоположению пункта назначения не превышала заданную максимальную задержку для передачи данных; и

назначения альтернативного маршрута для трафика, где альтернативный маршрут выбирается, основываясь на том, чтобы альтернативный маршрут не превышал заданную максимальную задержку для осуществления альтернативного маршрута, чтобы пересылать по нему трафик, когда главный маршрут для него недоступен.

Краткое описание чертежей

Теперь посредством иллюстрации, а не ограничения, будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на следующий чертеж, на котором: представление сети связи, в которой настоящее изобретение можно использовать для пересылки трафика, имеющего предварительно определенную категорию обслуживания передачи данных.

Подробное описание вариантов осуществления

Отметим со ссылкой на чертеж, что там показана описываемая сеть 10 связи, такая как сеть связи, основанная на протоколе с пакетной коммутацией без установления соединений. Посредством примера сеть 10 может функционировать в соответствии с набором программ межсетевого протокола ("IP"). Сеть 10 имеет входные узлы А и В, обозначенные соответственно ссылочными позициями 12 и 14, от которых потоки трафиков могут пересылаться к ее выходным узлам I и J, обозначенным ссылочными позициями 16 и 18. Входные узлы А и В могут быть, например, периферийными маршрутизаторами, как также может быть в случае для выходных узлов I и J. Один или больше промежуточных узлов C, D, E, F, G и H, обозначенных соответственно ссылочными позициями 20, 24, 26, 28 и 30, могут быть обеспечены в пределах сети 10 между любым образованием пары, выбираемым из одного из входных узлов A, В и одного из выходных узлов I, J. Промежуточные узлы C, D, E, F, G и Н могут быть, например, маршрутизаторами или другими аналогичными сетевыми объектами.

Различные входные, выходные и промежуточные узлы A, В, C, D, E, F, G, Н, I и J сети 10 оперативно связаны посредством сегментов первичного маршрута ac, ad, bd, cd, ce, df, ed, ef, eg, fh, gf, gi, gj, hj и ih, которые сами обозначены соответственно ссылочными позициями 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 55, 56 и 58. Поэтому в конкретной архитектуре сети 10 некоторое количество возможных маршрутов трафика доступны для пересылки трафика между данным входным узлом А или В и данным выходным узлом I или J. Например, если выполняется поиск для пересылки потока трафика от входного узла А к выходному узлу J, может быть доступно множество маршрутов. А именно одним таким возможным маршрутом трафика может быть маршрут ac-ce-eg-gj, сформированный из сегментов ac, ce, eg и gj главного маршрута. Другим таким возможным маршрутом трафика может быть маршрут ac-cd-df-fh-hj, сформированный из сегментов ac, cd, df, fh и hj главного маршрута. Специалистам в данной области техники будут очевидны другие возможные маршруты трафика сети 10 для пересылки потока трафика от данного входного узла А или В к данному выходному узлу I или J.

Сеть 10 можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, чтобы пересылать трафик, который был обозначен, как имеющий предварительно определенную категорию обслуживания передачи данных. Например, такой трафик может иметь дифференцированную категорию обслуживания передачи данных или предварительно определенное качество обслуживания ("КО"), которое может быть связано с трафиком в реальном времени. В соответствии с вариантом осуществления способа по настоящему изобретению трафику выделяется главный маршрут. Главный маршрут определяется посредством выбора возможного маршрута в пределах сети 10, который связан с требуемой задержкой передачи для передачи трафика по возможному маршруту. А именно задержка передачи возможного маршрута не превышает заданную максимальную задержку для передачи трафика от намеченного исходного местоположения до намеченного местоположения пункта назначения.

Посредством примера, если трафик, имеющий предварительно определенную категорию обслуживания передачи данных, не может допустить заданную максимальную задержку передачи данных, составляющую 150 миллисекунд, и если трафик предназначен для пересылки от входного узла А к выходному узлу J, двумя возможными маршрутами трафика для пересылки трафика в пределах сети 10 могут быть предварительно упомянутые маршруты ac-ce-eg-gj или ac-cd-df-fh-hj. Если предположить, что возможный маршрут ac-ce-eg-gj связан с задержкой сквозной передачи данных, составляющей 200 миллисекунд, и что возможный маршрут ac-cd-df-fh-hj связан с задержкой сквозной передачи данных, составляющей 100 миллисекунд, тогда возможный маршрут ac-cd-df-fh-hj будет выбран, как главный маршрут для передачи трафика дифференцированного обслуживания. Под задержкой сквозной передачи данных предполагается совокупная задержка передачи для пересылки трафика по возможному маршруту от намеченного исходного местоположения до намеченного местоположения пункта назначения. Таким образом, совокупная задержка передачи получена посредством суммирования задержек передачи, связанных соответственно с каждым из сегментов главного маршрута возможного маршрута от намеченного исходного местоположения до намеченного местоположения пункта назначения.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что может быть достаточно выбрать любой возможный маршрут трафика в пределах сети 10, который удовлетворяет ограничивающему условию заданной максимальной задержки передачи, как было упомянуто выше. Посредством примера, если трафик, имеющий предварительно определенную категорию обслуживания передачи данных, не может допустить заданную максимальную задержку передачи данных, составляющую 250 миллисекунд, или возможные маршруты ac-ce-eg-gj или ac-cd-df-fh-hj удовлетворяют ограничивающему условию максимальной задержки передачи, любой из них может быть выбран, как главный маршрут. В качестве альтернативы, способ в соответствии с настоящим изобретением также можно использовать для выбора возможного маршрута трафика сети 10, который имеет самую низкую фактическую задержку сквозной передачи данных от намеченного исходного местоположения до намеченного местоположения пункта назначения. В только что приведенном примере возможный маршрут ac-cd-df-fh-hj может быть выбран, как главный маршрут для передачи трафика дифференцированного обслуживания, поскольку он связан с самой низкой фактической задержкой сквозной передачи данных.

В дополнительном альтернативном варианте осуществления при выборе главного маршрута также можно принимать во внимание длину маршрута или количество последовательных сегментов, подлежащих прохождению между намеченным исходным местоположением и намеченным местоположением пункта назначения. Таким образом, выбор главного маршрута может быть поэтому сделан на основании самого короткого возможного маршрута, который удовлетворяет ограничивающему условию максимальной задержки, обсуждавшемуся выше, и этот самый короткий маршрут может быть определен, например, на основании количества последовательных сегментов, таким образом подлежащих прохождению. Еще в одном дополнительном альтернативном варианте при выборе главного маршрута может использоваться желаемый показатель стоимости в качестве дополнительного ограничивающего условия, как известно специалистам в данной области техники, так что выбор главного маршрута будет сделан на основании возможного маршрута с самой низкой стоимостью, который удовлетворяет ограничивающему условию максимальной задержки, обсуждавшемуся выше.

Как только главный маршрут для передачи трафика дифференцированного обслуживания был назначен для потока трафика дифференцированного обслуживания в соответствии с каким-либо из предыдущих вариантов осуществления, этот назначенный главный маршрут устанавливается на всех задействованных узлах сети 10. Обращаясь вновь к примеру, обсуждавшемуся непосредственно перед этим, отметим, что на узлах A, C, D, F, Н и J сети 10 будет установлен выбранный возможный маршрут ac-cd-df-fh-hj.

В дополнение к назначению главного маршрута трафика для трафика дифференцированного обслуживания в соответствии с ограничивающим условием максимальной задержки передачи, как описано выше, способ по настоящему изобретению также назначает альтернативный маршрут для трафика дифференцированного обслуживания способом, описанным ниже. В соответствии со способом по изобретению альтернативный маршрут выбирается, основываясь на том, чтобы альтернативный маршрут не превышал заданную максимальную задержку для осуществления альтернативного маршрута, чтобы пересылать по нему поток трафика, когда главный маршрут для него недоступен. Посредством примера можно считать подходящим требовать заданной своевременности восстановления линии связи или маршрута для конкретного потока трафика дифференцированного обслуживания. Например, можно считать терпимым для конкретного потока трафика и сетевой архитектуры, что должна применяться максимальная задержка восстановления, составляющая 50 миллисекунд. В таком случае эта задержка восстановления будет определять заданную задержку восстановления для осуществления альтернативного маршрута в случае, когда главный маршрут становится недоступным для пересылки трафика. Поэтому альтернативный маршрут, подлежащий назначению для рассматриваемого трафика дифференцированного обслуживания, будет выбираться так, чтобы было выполнено ограничивающее условие, связанное с задержкой восстановления, чтобы альтернативный маршрут мог быть осуществлен или вызван для обслуживания, для пересылки потока трафика вместо главного маршрута в пределах максимальной задержки восстановления, составляющей 50 миллисекунд.

Альтернативный маршрут может состоять из защищенной линии связи для каждого из сегментов главного маршрута сети 10. Например, там, где назначенный главный маршрут представляет собой предварительно описанный маршрут ac-cd-df-fh-hj, для потока трафика дифференцированного обслуживания могут быть назначены защищенные линии связи ac', cd', df', fh' и hj' сети 10, где каждая из этих защищенных линий связи обозначена соответственно ссылочными позициями 33, 39, 43, 51 и 57. Такими защищенными линиями связи могут быть физические линии связи, но специалистам в данной области техники должно быть понятно, что вместо физических линий связи могут использоваться другие типы конструкций, чтобы определять альтернативный маршрут. Например, альтернативный маршрут может состоять из защищенных маршрутов или линии связи SONET/SDH (синхронная оптическая сеть/синхронная цифровая иерархия), объединенных линий связи 802.3 ad, защищенного коммутируемого маршрута с использованием меток ("КМИМ"), близости пересылки, такой как близость пересылки многопротокольной коммутации с использованием меток ("МПКИМ"), шунтирующего туннеля или защищенного маршрута, такого как защищенный маршрут асинхронного режима передачи ("АРП"), причем названы только некоторые примеры. Альтернативный маршрут также может состоять из дублированного маршрута трафика, например коммутируемого маршрута с использованием меток с дублированием пакетов. Еще в одном дополнительном альтернативном варианте рассматриваемый альтернативный маршрут может формировать часть резервируемой матрицы маршрутизации, в котором резервируемая матрица маршрутизации может использоваться для манипулирования избыточным трафиком, который может быть отвергнут или зарезервирован посредством отведения трафика дифференцированного обслуживания к резервируемой матрице маршрутизации от первичного маршрута. Цель назначения альтернативного маршрута для трафика дифференцированного обслуживания заключается в попытке снизить вероятность того, что на рассматриваемый трафик будет оказано воздействие из-за медленного восстановления линии связи или медленной сходимости маршрутизации, как может случаться с некоторыми известными способами обеспечения трафика дифференцированного обслуживания в сетях связи без установления соединений.

В соответствии с одним вариантом осуществления способа по настоящему изобретению для главного маршрута может быть назначен альтернативный маршрут, как только главный маршрут назначен для данного потока трафика дифференцированного обслуживания. Поэтому назначение альтернативного маршрута может быть сделано статически или вручную после выбора или вычисления главного маршрута. Хотя этот подход к назначению альтернативного маршрута может быть напряженным по времени или требовать некоторых усилий, этот подход совместим со способом, которым сетевые операторы могут заранее планировать маршруты трафиков. Также в случае, где выполняется статическое назначение или назначение вручную альтернативного маршрута, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что такое назначение может происходить нечасто, поскольку его не обязательно требуется выполнять на основе "от заказчика к заказчику", но можно обеспечивать в общем на основании типа трафика дифференцированного обслуживания, независимо от тождественности заказчика. Другими словами, рассматриваемые назначения альтернативного маршрута могут обеспечиваться и совместно использоваться для всего класса заказчиков трафика дифференцированного обслуживания, в противоположность обеспечению индивидуально и отдельно для каждого заказчика, каждой виртуальной частной сети ("VPN") или каждого обслуживания виртуальной частной локальной сети ("ОВЧЛС").

Альтернативный маршрут, как было упомянуто выше, в соответствии с другим вариантом осуществления способа по настоящему изобретению может назначаться вместе с назначением главного маршрута. А именно альтернативный маршрут может назначаться для главного маршрута, когда последний оценивается, выбирается или вычисляется. В выборе главного маршрута из некоторого количества возможных маршрутов, которые охватывают намеченное исходное местоположение и намеченное местоположение пункта назначения, как было упомянуто выше, совокупная задержка передачи может быть получена посредством суммирования задержек передач, связанных соответственно с каждым из сегментов главного маршрута возможного маршрута от намеченного исходного местоположения до намеченного местоположения пункта назначения. Как упомянуто выше, главным маршрутом может быть любой возможный маршрут, который удовлетворяет ограничивающему условию заданной максимальной задержки передачи, или в качестве альтернативы это может быть возможный маршрут сети 10, который удовлетворяет упомянутому ограничивающему условию с самой низкой связанной задержкой сквозной передачи данных. Также было упомянуто выше, что при выборе главного маршрута к ограничивающему условию максимальной задержки могут быть добавлены дополнительные альтернативные ограничивающие условия, такие как длина маршрута или другая стоимость маршрута. В еще одном дополнительном альтернативном варианте осуществления при выборе главного маршрута может дополнительно приниматься во внимание, связан ли каждый последовательный сегмент в возможном маршруте с защищенной линией связи, как описано выше. Там, где каждый последовательный сегмент возможного маршрута не связан с защищенной линией связи, возможные маршруты, имеющие один или больше незащищенных сегментов главного маршрута, могут игнорироваться для целей выбора главного маршрута в соответствии с вариантом осуществления способа по настоящему изобретению.

Чтобы дать пример того, как возможный маршрут с незащищенными сегментами главного маршрута может игнорироваться для целей выбора первичного маршрута в контексте сети 10, возможный маршрут ad-df-fh-hj может рассматриваться обычным путем для выбора или назначения главного маршрута для передачи потока трафика дифференцированного обслуживания между периферийным узлом А и периферийным узлом J. Однако сегмент главного маршрута ad не связан с защищенной линией связи, как другие сегменты главного маршрута df, fh и hj возможного маршрута ad-df-fh-hj, которые соответственно связаны с сегментами защищенной линии связи df', fh' и hj'. Соответственно возможный маршрут ad-df-fh-hj будет игнорироваться для целей назначения главного маршрута, подчиняясь только что обсуждавшемуся еще одному дополнительному альтернативному варианту осуществления.

При входе в сеть 10, например во входном узле A, трафик дифференцированного обслуживания может пересылаться по главному маршруту, который был назначен для трафика и который связан с альтернативным маршрутом, как определено выше. С другой стороны, трафик недифференцированного обслуживания, такой как трафик максимально возможных усилий или доступный пересылаемый трафик, может пересылаться в соответствии с маршрутами в пределах сети 10, отличающимися от главных маршрутов, как было упомянуто выше. В качестве альтернативы можно сделать так, чтобы трафик недифференцированного обслуживания совместно использовал любой или оба из главных маршрутов и альтернативных маршрутов для трафика дифференцированного обслуживания, с трафиком дифференцированного обслуживания, получающим более высокий приоритет пересылки, чем трафик недифференцированного обслуживания. В сущности, это устанавливает обладающую живучестью матрицу маршрутизации для трафика дифференцированного обслуживания и другую матрицу маршрутизации для трафика недифференцированного обслуживания. Пакеты потока трафика могут быть отмечены или помечены для пересылки дифференцированного обслуживания с помощью различных механизмов. Например, маркировки DiffServ, как известно специалистам в данной области техники, могут использоваться с целью индикации пересылки дифференцированного обслуживания. Один пример по этому принципу представляет собой известную маркировку точек кода дифференцированного обслуживания ("DSCP"). Другие примеры обозначения пакета потока трафика, подвергаемого пересылке дифференцированного обслуживания, могут быть обозначениями, использующими известный адрес VPN-ID (идентификатора виртуальной частной сети) в соответствии с запросом на комментарии 2685, датированным сентябрем 1999 г. ("RFC 2685"), или использующими известную схему адресов VPN-IPv4 в соответствии с запросом на комментарии 2547, датированным мартом 1999 г., каждую из проблемной группы проектирования Интернет, в которой любой из этих известных адресов может быть адаптирован так, чтобы он соответствовал главному маршруту в настоящем изобретении, который был назначен для потока трафика, как предварительно обсуждалось. Еще один альтернативный вариант осуществления заключается в том, чтобы использовать один виртуальный маршрутизатор для пересылки трафика дифференцированного обслуживания и другой виртуальный маршрутизатор для пересылки трафика максимально возможных усилий или другого трафика недифференцированного обслуживания. Другие средства для маркировки, отмечания, идентификации или иного направления трафика для пересылки дифференцированного обслуживания специалистам в данной области техники будут очевидны.

При работе, всякий раз, когда требуется инициировать пересылку дифференцированного обслуживания для данного потока трафика, рассматриваемый запрос инициирования можно передавать на соответствующий периферийный маршрутизатор, такой как узел А сети 10. В таком случае узел А может включать в себя функциональные возможности контроля за установлением соединений ("КУС") или некоторую другую возможность распределения ресурсов. Также запрос инициирования для пересылки дифференцированного обслуживания можно вместо этого передавать непосредственно на объект управления допуском соединения или другой объект распределения ресурсов, который может быть отдельным или внешним относительно узла А и который обеспечивает такие же функциональные возможности. Такие запросы можно делать в соответствии с известными протоколами, например протоколом инициирования сеанса связи ("ПИСС"), протоколом следующих этапов в передаче сигналов ("СЭПС"), протоколом резервирования ресурсов ("ПРР") или другими доступными техническими приемами передачи сигналов, известными специалистам в данной области техники. В качестве альтернативы рассматриваемые запросы инициирования могут сообщаться внешним образом относительно сети 10, например посредством внешней сети, такой как Интернет, или посредством устройства управления сетью ("УС"). Однако может сообщаться запрос инициирования для пересылки дифференцированного обслуживания, функциональные возможности управления допуском соединения будут определять, являются ли доступными достаточные сетевые ресурсы, чтобы удовлетворить потребностям в полосе пропускания трафика дифференцированного обслуживания посредством главных маршрутов в пределах сети 10. Эти главные маршруты будут уже созданы и назначены в пределах сети 10 для пересылки такого трафика. Если сетевые ресурсы действительно доступны по меньшей мере на одном из первичных маршрутов сети 10, функция управления допуском соединения допустит запрос для пересылки дифференцированного обслуживания.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения возможность распределения ресурсов, такая как функциональные возможности управления допуском соединения, как было упомянуто выше, может быть реализована на основании резервирования для потока, где функция управления допуском соединения будет допускать запрос для пересылки дифференцированного обслуживания, как и когда такие запросы будут сделаны. В другом варианте осуществления распределение ресурсов может осуществляться a priori или по префиксу, назначая вес полосы пропускания для каждого входного узла, посредством чего доступная полоса пропускания для каждого следующего сегмента транзитного участка от входа до выхода вычисляется, как пропорциональный совместно используемый ресурс фактической доступной полосы пропускания в каждом упомянутом сегменте, основываясь на взвешенном распределении среди всех входных узлов, использующих этот сегмент. В соответствии с этой схемой резервирования ресурсов a priori только самый маленький вычисленный совместно используемый ресурс полосы пропускания в любом следующем сегменте транзитного участка от входа до выхода сохраняется для целей управления допуском соединения, и когда входной узел после этого принимает запрос о пересылке трафика дифференцированного обслуживания, рассматриваемый поток будет допущен, только если потребности в полосе пропускания потока удовлетворяют упомянутому самому маленькому вычисленному совместно используемому ресурсу полосы пропускания, как было упомянуто выше. Поэтому резервирование потока из множества входных источников может объединяться в общем переходном узле по отношению к общему префиксу назначения. Следовательно, в таких случаях резервирование потока не должно распространяться по всему пути к выходному узлу. Поэтому можно ожидать, что эта схема является более масштабируемой, чем известные технические приемы ПРР, которые осуществляют резервирование для потока.

Везде, где локализирована функция управления допуском соединения, независимо от того, находится ли она во входном узле, таком как узел А, или вне его, посредством отдельного объекта, функция управления допуском соединения будет требовать оперативной информации относительно доступной полосы пропускания первичных маршрутов и составляющих первичных сегментов маршрута сети 10, которые предназначены для пересылки трафика дифференцированного обслуживания. Такая доступная информация о полосе пропускания может также включать в себя информацию о состоянии линии связи относительно того, действительно ли линия связи по первичному маршруту является или остается действующей. Поэтому функция управления допуском соединения может корректироваться относительно доступности полосы пропускания главного маршрута при каждом новом допуске или разъединении трафика дифференцированного обслуживания, использующего такой маршрут. Кроме того, для функции управления допуском соединения можно обеспечивать периодическое корректирование доступности полосы пропускания и информации о состоянии линии связи везде, где она расположена, например в каждом узле сети 10, который может инициировать или допускать запрос о пересылке трафика дифференцированного обслуживания. Такое периодическое корректирование может использовать существующие механизмы сообщений, описывающих локальное состояние топологии, или передачи сигналов о распределении ресурсов, например, основанные на протоколах OSPF (первоочередное открытие кратчайших маршрутов) или OSPF-TE (первоочередное открытие кратчайших маршрутов оконечного оборудования), известных специалистам в данной области техники. Вместо того, чтобы распространять информацию о доступности полосы пропускания или о состоянии линии связи для всех узлов в сети 10, людям, квалифицированным в данной области техники, должно быть понятно, что в отличие от многих существующих механизмов сообщений о состоянии топологии рассматриваемая информация должна распространяться только для узлов или других объектов, которые осуществляют управление допуском соединения или другие функции распределения ресурсов для потоков трафика дифференцированного обслуживания.

При сравнении с техническими приемами пересылки трафика дифференцированного обслуживания известного уровня техники способ по настоящему изобретению, как можно ожидать, предлагает некоторую степень масштабируемости в отличие от известных схем, включающих в себя коммутацию каналов или резервирование маршрута. Также при связи с функцией контроля за установлением соединений, как обсуждалось выше, способ по настоящему изобретению, как можно ожидать, обеспечивает сквозной маршрут трафика в сети, который является детерминированным образом согласующимся с предварительно определенной категорией обслуживания передачи данных, до такой степени, что альтернативные маршруты назначаются для первичных маршрутов для целей восстановления, как описано выше, и что функция контроля за установлением соединений связана с запросами инициирования пересылки трафика дифференцированного обслуживания. По сравнению с известными техническими приемами DiffServ отдельная пересылка или объект допуска, такие как PHB DiffServ, известные специалистам в данной области техники, не требуются в каждом узле сети 10, поскольку трафик дифференцированного обслуживания в соответствии с настоящим изобретением может быть допущен на входе с помощью управления допуском соединения или другой аналогичной функции распределения ресурсов. Таким образом, распределение ресурсов не должно сообщаться на последовательной основе намеченному адресату, как в современных технических приемах. Кроме того, учитывая, что способ по настоящему изобретению не дает полномочия резервирования ресурса на каждом транзитном участке сети 10, обычное время задержки установления вызова, связанное с некоторыми техническими приемами известного уровня техники, не должно проявляться. Единственное такое ожидаемое время задержки, связанное со способом по настоящему изобретению, может включать в себя время задержки, связанное с допуском вызова.

Относительно известных технических приемов коммутации каналов, МПКИМ или ПРР, настоящее изобретение не требует передачи сигналов о всем распределении ресурсов в ядре сети 10, поскольку только информация о доступной полосе пропускания и о состоянии линии связи должна объявляться узлами сети 10, которые осуществляют функции контроля за установлением соединений. Также способ по настоящему изобретению, как можно ожидать, демонстрирует относительно меньшее количество состояний в ядре сети 10, чем решение для трафика дифференцированного обслуживания, основанное на известных технических приемах коммутации каналов, МПКИМ или ПРР. При сравнении с техническим приемом обеспечения каналов связи или линий связи между каждым периферийным узлом сетевой магистрали способ по настоящему изобретению, как ожидается, не будет связан с проблемой N², известной специалистам в данной области техники. Наконец, по сравнению с другими известными способами пересылки трафика дифференцированного обслуживания количество альтернативных маршрутов или сегментов альтернативных маршрутов для целей восстановления, как можно ожидать, будет сокращено, что определено тем, что такие защищенные маршруты или линии связи должны обеспечиваться только для сетевых маршрутов, предназначенных для трафика дифференцированного обслуживания.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в настоящем изобретении могут быть сделаны различные модификации, которые находятся в пределах его сущности и объема.

Настоящее изобретение относится, в общем, к области сетей связи, более конкретно к способу и устройству для обеспечения предварительно определенных категорий обслуживания передачи данных в таких сетях. Технический результат заключается в обеспечении дифференцируемого обслуживания в сетях связи с пакетной коммутацией без установления соединений. Способ пересылки трафика в сети (10) связи без установления соединений от исходного местоположения (12, 14) к местоположению (16, 18) пункта назначения, в котором трафик связан с предварительно определенной категорией обслуживания передачи данных, заключается в том, что содержит этапы, на которых: назначают главный маршрут для трафика, при этом главный маршрут оперативно соединяет исходное местоположение (12, 14) с местоположением (16, 18) назначения, при этом главный маршрут определяется среди множества возможных маршрутов трафика, основываясь на том, что передача трафика от исходного местоположения (12, 14) к местоположению (16, 18) пункта назначения не превышает заданную максимальную задержку для передачи данных, и назначают альтернативный маршрут для трафика, при этом альтернативный маршрут выбирается, основываясь на том, что альтернативный маршрут не превышает заданную максимальную задержку, для осуществления возможности, чтобы альтернативный маршрут пересылал по нему трафик, когда главный маршрут для него недоступен. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ пересылки трафика в сети (10) связи без установления соединений от исходного местоположения (12, 14) к местоположению (16, 18) пункта назначения, при этом трафик связан с предварительно определенной категорией обслуживания передачи данных, способ содержит этапы, на которых:
назначают главный маршрут для трафика, при этом главный маршрут оперативно соединяет исходное местоположение (12, 14) с местоположением (16, 18) назначения, при этом главный маршрут определяется среди множества возможных маршрутов трафика, основываясь на том, что передача трафика от исходного местоположения (12, 14) к местоположению (16, 18) пункта назначения не превышает заданную максимальную задержку для передачи данных, и
назначают альтернативный маршрут для трафика, при этом альтернативный маршрут выбирается, основываясь на том, что альтернативный маршрут не превышает заданную максимальную задержку, для осуществления возможности, чтобы альтернативный маршрут пересылал по нему трафик, когда главный маршрут для него недоступен.

2. Способ по п.1, в котором главный маршрут для трафика дополнительно определяется на основании самого короткого маршрута от исходного местоположения (12, 14) к местоположению (16, 18) пункта назначения, при этом такой самый короткий маршрут не превышает заданную максимальную задержку для передачи трафика.

3. Способ по п.1, в котором главный маршрут для трафика дополнительно определяется на основании маршрута с самой низкой стоимостью от исходного местоположения (12, 14) к местоположению (16, 18) пункта назначения, в котором такой маршрут с самой низкой стоимостью не превышает заданную максимальную задержку для передачи трафика.

4. Способ по п.2, в котором в сети между исходным местоположением (12, 14) и местоположением (16, 18) пункта назначения расположен по меньшей мере один промежуточный узел (20, 22, 24, 26, 28, 30), с исходным местоположением (12, 14), местоположением пункта (16, 18) назначения и всеми промежуточными узлами (20, 22, 24, 26, 28, 30) между ними, являющимися оперативно связанными сегментами между узлами, и в котором заданная максимальная задержка для передачи трафика от исходного местоположения (12, 14) к местоположению (16, 18) пункта назначения представляет собой совокупную максимальную задержку, которая суммируется из задержек передачи, связанных, соответственно, с каждым из упомянутых сегментов между узлами.

5. Способ по п.4, в котором самый короткий маршрут определяется, как маршрут с наименьшим количеством упомянутых сегментов между узлами, находящимися между исходным местоположением (12, 14) и местоположением (16, 18) пункта назначения.

6. Способ по п.5, в котором альтернативный маршрут для трафика выбирается из группы, состоящей из физической линии связи, близости пересылки, шунтирующего туннеля, коммутируемого маршрута с использованием меток и защищенного маршрута.

7. Способ по п.1, в котором назначение альтернативного маршрута делается в связи с главным маршрутом, при этом возможный маршрут трафика сети игнорируется при определении главного маршрута, если возможный маршрут трафика превышает заданную максимальную задержку для осуществления альтернативного маршрута.

8. Способ по п.1, который также содержит после этапов назначения главного маршрута и альтернативного маршрута для трафика, этап допуска потока трафика, имеющего предварительно определенную категорию обслуживания передачи данных, для пересылки по главному маршруту, при этом этап допуска включает в себя подтверждение, что на главном маршруте достаточный сетевой ресурс является доступным, чтобы пересылать по нему поток трафика.

9. Способ по п.8, который также содержит этап поддерживания учета сетевого ресурса, который является доступным на главном маршруте.

10. Способ по п.9, в котором этап поддерживания учета сетевого ресурса, который является доступным на главном маршруте, включает в себя информирование о доступности сетевого ресурса сетевого объекта, который выполняет этап допуска потока трафика.

11. Способ по п.10, в котором информирование выполняется посредством протокола состояния топологии.

12. Способ по п.10, в котором этап допуска потока трафика выполняется периферийным узлом сети в исходном местоположении.

13. Способ по п.10, в котором этап допуска потока трафика выполняется объектом управления сетью.

14. Способ по п.8, который также содержит после этапа допуска потока трафика, этап идентификации составляющих пакетов потока трафика и направления упомянутых пакетов для пересылки по главному маршруту.

15. Способ по п.14, в котором составляющие элементы потока трафика отмечены с помощью идентификатора, обозначающего упомянутые составляющие элементы, как принадлежащие этому потоку трафика.

16. Способ по п.15, в котором сеть работает в соответствии с набором программ межсетевого протокола, а составляющие элементы потока трафика представляют собой пакеты межсетевого протокола.