专利名称:针对自动防止故障的网络过渡的网络接入控制的制作方法
本发明涉及一种用于在利用链路和节点构成的通信网络中进行通信量限制的方法、网络元件和通信网络。
网络领域中目前最重要的研发之一是进一步研发用于传输如语音、视频数据或者音频数据那样的实时通信量的数据网。
在数据网的领域中最广泛流行和最多被利用的网络技术基于借助所谓的IP协议(网际协议)传输数据分组。这种网络技术的最重要的应用情况是所谓的因特网(实际上是网络连接)，在因特网中通过也被称作自治系统(英语为autonomous system)的相互连接的网络事实上能世界范围地交换数据。传统上，如因特网那样的面向分组的网络被设置用于在所谓的“尽力服务(best effort)”的范围中传输数据，也就是在不保证业务品质特征的情况下进行数据传输。为了鉴于实时通信量的传输而扩展面向分组的网络，必须提供用于保证业务品质特征的机制。
用于保证通过面向分组的网络进行传输的业务品质特征的重要方法是对流进网络并且又流出网络的通信量进行严格的控制(用英语也常用表达“policing(管制)”)。因此，经常还利用其它措施、例如用于对干扰情况快速做出响应的措施来扩展接入控制，以便能够保证业务品质。
用于面向分组的网络中的接入控制的较新的方法在文献WO2004021947和WO2004021648中被说明。在此，针对要通过分组网络进行路由选择的通信量确定入口节点和出口节点，并且针对这些入口节点和出口节点执行接入控制。这例如能通过以下方式发生，即限制在输入节点与输出节点之间流动的通信量(WO2004021647)或者是对于在输入节点处进入的通信量和对于在输出节点处离开的通信量独立地执行控制(WO2004021648)。通过这种接入控制能保证，在网络内避免过载情况并且由此能够实现关于业务品质的可靠的说明。以这种方式能够为了在遵循业务品质特征的情况下进行传输而扩展单个网络或者网络连接的自治系统。为了越过多个网络进行传输，为此还必须保证，在单个网络之间进行传输时同样保证在网络内实现的业务品质特征(经常也称作服务质量(Quality of Service))。这一方面涉及用于避免过载的通信量限制，而另一方面涉及用于截获干扰或故障的冗余。
在多个网络之间进行传输时满足质量准则的可能性是在不同的网络之间设置两个或者多个链路，这些链路是相互的备用链路(Backup-Link)，并同时如此确定通信量的大小，以致在正常工作时和在不同的干扰情形中不出现过载。这样处理不同的网络之间的链路或者域间链路在与单个网络之内的接入控制(或域内接入控制)的协调中证明是困难的，因为这两个问题相互联系。因此，可能要根据域间事实来实现域内接入控制中的参数的确定。
本发明的任务是鉴于通信量的域间传输的要求来改善面向分组的网络中的接入控制。
该任务通过独立权利要求
的主题来解决。
本发明以一种方法为出发点，其中对于利用链路和节点构成的网络或自治系统针对通信量执行有效性检查，该有效性检查涉及第一和第二节点。有效性的检查借助一个或者多个有效性检验来实现。这两个节点(即第一和第二节点)与要传输的通信量这样相互关联，使得通信量应首先经过第一节点并且稍后经过第二节点。第一节点例如是网络输入节点或者生成通信量的节点、也就是通信网络的源节点。在一次或多次有效性检验中检查，许可要传输的通信量是否会导致超过极限值，并且如果许可会导致超过至少一个极限值，则不许可传输。根据本发明，不是如传统地那样将所观察的通信网络的网络输出节点确定为第二节点，而是将另一利用链路和节点构成的通信网络的网络输入节点确定为第二节点，要传输的通信量应该被传输到该另一利用链路和节点构成的通信网络中。可替换地，另一通信网络的网络输出节点被确定为第一节点，通信量应从该另一通信网络被传输到所观察的通信网络中。这两个替换方案能以明显的方式相互对于网络连接的不同网络被组合，但是也对于同一网络(例如第一和第二节点属于其它网络)被组合。
通过将第一或者第二参考点或节点移入其它的、相对要传输的通信量而位于之前的或者随后的网络，两个网络之间的网络过渡被包含在该概率中，用于进行通信量限制。在避免过载和提供冗余的要求的意义上，针对用于在所观察的通信网络中进行通信量限制的有效性检测的极限值的大小确定以这种方式考虑这两个网络之间的过渡，以致对于这种情况不必解决分离的问题。为了提供冗余，如果这两个网络通过至少两个链路相连，则是有利的。例如因此设置了至少两个链路，所观察的通信网络中的这两个链路导向其它通信网络的表示第二节点的网络输入节点，以致在链路故障时，第二节点可以承担通过这些链路所引导的通信量。接着在替换方案中，至少两个链路从其它网络的输出节点导向所观察的通信网络。
有效性的检查可以针对单个分组或者流被执行。同样可能的是，仅仅针对某些通信量等级设置有效性检测，并且在一个或多个低优先级的通信等级中容忍延迟和放弃分组。典型地，这种通信量等级被用于传统的数据通信量。
存在不同的可能性来实现有效性检查，该有效性检查涉及第一和第二节点。例如是·借助针对第一与第二节点之间的通信量的极限值的有效性检验。
·两个有效性检验，即借助针对经过第一节点的通信量的极限值的第一有效性检验和借助针对经过第二节点的通信量的极限值的第二有效性检验。
·多个有效性检验，即针对通过要传输的通信量所涉及的链路，分别借助针对经过第一节点和相应链路的通信量的极限值的第一涉及链路的有效性检验和借助针对经过第二节点和相应链路的通信量的极限值的第二涉及链路的有效性检验。
本发明的主题也包括具有用于执行根据本发明的方法的装置的网络元件。这样的网络元件例如可以由此来给出·用于进行接入控制的设备或者容许控制(Admission-Control)单元，例如被放置在路由器旁边的提供计算机(Beistellrechner)、或者停止的资源管理单元、所谓的带宽代理或者按照根据本发明的方法工作的路由器中的软件组件。
·网络管理单元或者网络控制服务器(Network-Control-Server)，该网络控制服务器计算和/或在上述单元中配置用于接入控制的极限值(所谓的容许控制预算(Admission Control budget))。
·网络规划工具，该网络规划工具在确定针对给定的通信量的必需的链路容量时或者在确定网络中许可的通信量时应用根据本发明的方法。
·(例如网络管理中的或者其它位置上的)单元，该单元在与相邻网络运营商进行合同谈判时(手动或者自动)计算，所期望的SLA(服务等级协议(Service Level Agreement))是否能被实现和/或是否能利用那些可替换的参数(例如带宽要求)来允诺SLA。
此外，本发明主题包括具有用于执行根据本发明的方法的装置的通信网络。这样的通信网络特别是包括具有用于执行根据本发明的方法的装置的网络元件。
以下，在实施例的范围中参照附图进一步阐述本发明主题。其中图1示出了用于安全的域间路由选择的网络的传统的连接。
图2示出了针对根据本发明的方法的各种网络通过链路的连接。
在图1和图2中分别示出三个网络或自治系统AS1、AS2和AS3。通信量通过边缘节点进入和离开该网络。示例性地，在这些附图中画出几个用ER(ER出口路由器(Egress Router))表示的边缘节点。典型地，针对在两个自治系统(例如AS1和AS2)之间进行传输产生故障有效性，其方式是分别应用网络的两个边缘节点，并且这四个节点中的每一个都与每个网络相连，例如A、B、C和D。如果现在例如边缘节点或边缘点X的通信量通过自治系统AS1和自治系统AS2应被传输到边缘点Y并且从那里应被传输到自治系统AS3，则边缘点A、B、C和D提供从自治系统AS1到自治系统AS2的域间传输的自动防止故障的联网。例如如果A与C之间的链路故障，则直接从A导向C的通信量现在间接地通过B或者D被导向C。可是，这种传统的方法导致以下困难，即在涉及网络的有效性限制或管制(Policing)中应一起考虑可能的干扰情况。也就是说，例如在A与C之间的链路故障时，通过B绕行的通信量不会导致点B的过载。该问题在检查涉及边缘节点或边缘点的有效性的网络(例如X和A或X和B)中难以处理。在参照图2所说明的根据本发明的方法中，实现有效性检查，该有效性检查涉及两个边缘点，其中第二边缘点位于随后的网络中。对于类似图1从点X出发通过自治系统AS1和AS2应被传输到点Y并且继续被传输到自治系统AS3的通信量，现在执行有效性检查，该有效性检查不涉及点X和A或X和B，而是涉及点X和C，也就是涉及位于不同网络中的点。
在此有利的是，具有至少两个从自治系统AS1导向自治系统AS2的点C的链路。亦即，在这种情况下，具有两个位于第一网络和一个位于第二网络中的点，这些点中的每个点均与每个网络连接。同一情况适于将通信量从自治系统AS2进一步传输到自治系统AS3。在点A与C之间的链路故障时，现在通过点B向C路由通信量。在此，通过确定有效性检查或管制的极限值能确保，在干扰情况下，如A与C之间的链路故障时不出现过载情况。
例如，给出了有效性检查，该有效性检查涉及整个在点X与C之间所传输的通信量。如果新的、要在这些点之间传输的通信量在点X处登记，则检查通信量的许可是否可能超过极限值。如果这不是这种情况，则在点X与C之间传输通信量。根据网络的拓扑和通信量矩阵的拓扑能算出，针对边缘点与边缘点关系确定哪些极限值，以致由于在网络中进行的通信量的分配不会导致过载情况。冗余或干扰情形能被考虑，其方式是针对所有相关的干扰情形(也就是针对通过相对应的故障得到的网络的所有拓扑)执行有效性检查的限制的相对应的确定，并且接着将关于所有被观察的干扰情况的、针对最大许可的通信量的极限值的最小值用作极限值，以致，即使出现干扰情形之一，在网络中或通过网络要传输到另一网络的通信量也不过载。
权利要求
1.一种用于在利用链路和节点构成的通信网络(AS1)进行通信量限制的方法，其中，该通信量限制借助涉及第一节点(X)和第二节点(C)并且包括至少一次有效性检验的有效性检查来执行，其中-要传输的通信量这样被传输到通信网络(AS1)中，使得所述通信量首先经过所述第一节点(X)并且稍后经过所述第二节点(C)，以及-在超过许可的通信量的极限值时，在至少一次有效性检验中不许可所述要传输的通信量，其特征在于，另一利用链路和节点构成的通信网络(AS2)的网络输入节点被确定为第二节点(C)，或者另一利用链路和节点构成的通信网络(AS2)的网络输出节点被确定为第一节点(X)。
2.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，-另一利用链路和节点构成的通信网络(AS2)的网络输入节点被确定为第二节点(C)，以及-所述第一节点(X)是通信网络(AS1)的网络输入节点或者生成通信量的节点。
3.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，-另一利用链路和节点构成的通信网络(AS2)的网络输出节点被确定为第一节点(X)，以及-所述第二节点(C)是网络输出节点或者目标节点。
4.根据上述权利要求
之一所述的方法，其特征在于，针对单个分组或者流执行有效性的检查。
5.根据上述权利要求
之一所述的方法，其特征在于，具有连接所述另一通信网络(AS2)的链路的至少两个通信网络(AS1)被确定用于传输经过所述第一节点(X)和所述第二节点(C)的通信量。
6.根据上述权利要求
之一所述的方法，其特征在于，针对至少一个低优先级的通信量等级不执行有效性检验。
7.根据上述权利要求
之一所述的方法，其特征在于，-借助针对所述第一节点(X)与所述第二节点(C)之间的通信量的极限值来执行有效性检验。
8.根据上述权利要求
1至6之一所述的方法，其特征在于，-借助针对经过所述第一节点(X)的通信量的极限值来执行第一有效性检验，而借助针对经过所述第二节点(C)的通信量的极限值来执行第二有效性检验。
9.根据权利要求
1至6之一所述的方法，其特征在于，-针对通过所述要传输的通信量所涉及的链路，分别借助针对经过所述第一节点(X)和相应链路的通信量的极限值来执行第一涉及链路的有效性检验，而借助经过第二节点(C)和相应链路的通信量的极限值来执行第二涉及链路的有效性检验。
10.一种网络元件、特别是网络节点，其具有用于执行根据权利要求
1至9之一所述的方法的装置。
11.一种通信网络(AS1)，其具有用于执行根据权利要求
1至9之一所述的方法的装置。
专利摘要
本发明涉及一种用于在利用链路和节点构成的通信网络(AS1)中进行通信量限制的方法。在通信网络(AS1)中，通信量限制借助涉及第一节点(X)和第二节点(C)并且包括至少一次有效性检验的有效性检查来执行。在此，要传输的通信量这样被传输到通信网络(AS1)中，使得所述通信量首先经过所述第一节点(X)并且稍后经过所述第二节点(C)。在超过针对许可的通信量的极限值时，在至少一次有效性检验中不许可所述要传输的通信量。根据本发明考虑到另一通信网络(AS2)的网络过渡，其方式是另一利用链路和节点构成的通信网络(AS2)的网络输入节点被确定为第二节点(C)，或者另一利用链路和节点构成的通信网络(AS2)的网络输出节点被确定为第一节点(X)。本发明考虑在检查通信量的有效性时的网络过渡。例如，如此冗余的资源被包括来用于在确定检查通信量的有效性的范围中的极限值时截获网络过渡中的故障。
文档编号H04L12/56GK1993938SQ200580025770
公开日2007年7月4日 申请日期2005年7月28日
发明者M·门思, J·查辛斯基 申请人:西门子公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan