DE60122831T2

DE60122831T2 - Verteilter Virtueller Router mit Redundanz für Netzwerken mit ändernder Topologie

Info

Publication number: DE60122831T2
Application number: DE60122831T
Authority: DE
Inventors: Marc Bavant; Michel Delattre
Original assignee: Remote Access Los Altos LLC; Remote Access LLC
Current assignee: Remote Access Los Altos Calif Us LLC
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2021-06-23
Also published as: JP2002135326A; US20020051452A1; FR2811179A1; IL143902A0; EP1168719A1; EP1168719B1; CA2351503A1; US20060209834A1; FR2811179B1; DE60122831D1; US7120154B2; ATE339050T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen über ein Trägernetz verteilten virtuellen Router und ein Verfahren zum Lenken von Paketen zwischen mehreren lokalen virtuellen Netzen mit Unterstützung eines Durchschaltenetzes, dessen Graph auf Grund der Beweglichkeit seiner Knoten eventuell variabel ist.
Der Ausdruck "verteilter virtueller Router" wird verwendet, um das Lenkungsverfahren zu bezeichnen. Das darunterliegende Durchschaltenetz wird auch "Trägernetz" genannt.
Die Knoten des Netzes kommunizieren untereinander beispielsweise mit Hilfe von Hauptwegen, deren Konfiguration oder deren Vorhandensein sich mit der Zeit verändern kann, was zu einer Beweglichkeit der Knoten führt.
Die Erfindung ist insbesondere auf Pakete im IP-Format des "INTERNET"-Protokolls anwendbar.
Die vorliegende Erfindung findet beispielsweise ihre Anwendung in Netzen des ATM-Typs.
Sie findet ihre Anwendung bei der Lenkungsemulation in allen Netzen, die Durchschaltetechniken verwenden.
Gemäß dem Stand der Technik wird die Lenkung mit Hilfe einer als Router bezeichneten Einrichtung ausgeführt, die die Übertragung von Paketen, die über eine Verbindungsleitung dieser Einrichtung eintreten, zu einer Ausgangsverbindungsleitung in Abhängigkeit von der Ziel-IP-Adresse des Pakets und in Abhängigkeit von einer Lenkungstabelle ausführt.
Wenn die Lenkung zwischen lokalen Netzen erfolgt, die sehr zahlreich und voneinander weit entfernt sind, wird im Allgemeinen ein Maschennetz von Routern verwendet, das aus Zugriffs-Routern und Transit-Routern zusammengesetzt ist.
Eine solche Konfiguration weist gewisse Nachteile auf, insbesondere die folgenden:

1) Die Transit- bzw. Laufzeit eines Pakets in dem Netz wird durch die Vielzahl der zu durchlaufenden Router verändert.
2) Dem Begriff "Dienstgüte" (QoS) wird keine Rechnung getragen.

Ein Mittel zum Beseitigen der oben genannten Nachteile besteht beispielsweise darin, die IP-Lenkung (Ebene 3) mit einer Durchschaltetechnik (Ebene 2) wie etwa der ATM-Durchschaltung (ATM, angelsächsische Abkürzung für Asynchronous Transfer Mode) zu integrieren. Es sind insbesondere drei Achsen entwickelt worden.
Beispielsweise verwirklicht die sogenannte Giga-Router-Technik eine Lenkungsfunktion im Kern eines Umschalters, indem sie in dem Durchschalteprozess die Ziel- bzw. Empfänger-IP-Adresse berücksichtigt. Im Umfang des ATM wird der Empfänger-IP-Adresse bei der Umwertung der logischen Kanäle Rechnung getragen.
Die Technik der Durchschaltung von Etiketten identifiziert Ströme innerhalb des IP-Verkehrs und ordnet durch einen Zeichengabeprozess diesen Strömen Etiketten zu, die von der Durchschaltung der Ebene 2 verwendet werden. Auf den ATM angewandt wird einem Strom ein Indikator des logischen VPI/VCI-Kanals zugeordnet. Diese Technik erfährt gegenwärtig eine Normierung bei der IETF unter dem Namen Multiprotocol Label Switching (MPLS).
Die unter dem Namen "Emulation von lokalen Netzen und Lenkungsemulation" bekannte Technik ermöglicht das Erzeugen von virtuellen Schaltungen, die die kommunizierenden Anwendungen direkt verbinden (Kurzschlüsse), in dem ein spezifisches Protokoll, das Client-Entitäten, Server-Entitäten, die Verbindungen zwischen diesen Entitäten und die Regeln für das Herstellen von Kurzschlüssen zwischen Clients definiert, verwendet wird. Im Rahmen des ATM ist diese Technik Gegenstand einer Norm, die mit den Worten Local Area Network Emulation oder auch mit der angelsächsischen Abkürzung (LANE) und Multiprotocol Over ATM oder MPOA bezeichnet ist.
Diese letzte Technik beruht auf der Erfüllung von wesentlichen zentralisierten Server-Funktionen, Routern von Strömen mit einer kurzen Lebensdauer, die doppelt oder gar dreifach vorhanden sein können, um eine minimale Redundanz sicherzustellen. Wenn das Netz in mehrere nicht miteinander verbundene Komponenten aufgespaltet ist, ist jedoch weder garantiert, dass jede Komponente über die Gesamtheit der für den Dienst wesentlichen Funktionen verfügt, noch garantiert, dass dann, wenn zwei Netze vereinigt sind, sich die redundanten Funktionen (die einzeln genommen durch jede der Komponenten angeboten werden) harmonisch, d. h. für den Benutzer in transparenter Weise, zusammenfügen.
Es wird auf die folgenden Dokumente Bezug genommen, die den Stand der Technik widerspiegeln.
Das Patent US-A-5 777 994 betrifft einen ATM-Umschalter, der eine elektrische Zusammenschaltung zwischen einem lokalen ATM-Netz im verbundenen Modus und einem lokalen Netz im unverbundenen Modus ermöglicht.
Das Dokument "Evolution of ATM Internetworking" von X. Chen, veröffentlicht in der Zeitschrift Bell Labs Technical Journal – Frühjahr 1997, offenbart in allgemeiner Weise verschiedene Infrastrukturen, die sich auf die ATM-Netze und ihre Funktionsweise beziehen.
Die Aufgabe der Erfindung betrifft insbesondere ein Trägernetz, das einen verteilten virtuellen Router um fasst, wobei das Trägernetz eine oder mehrere Komponenten umfasst, wovon jede wenigstens zwei Knoten umfasst, die untereinander mit Hilfe eines Hauptwegs kommunizieren, wobei jeder Knoten eine Zugriffsfunktion und Server-Funktionen besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Komponente des Netzes die folgenden Elemente umfasst:

– mehrere emulierte LANs, wovon jedes einen Brückendienst anbietet und durch einen Identifizierer i bezeichnet wird und im Folgenden ELANi-Brücke genannt wird, wobei jede ELANi-Brücke mit einem virtuellen Netz VLANi verbunden ist,
– wenigstens ein emuliertes LAN, das Transit-ELAN genannt wird, in dem unter dem Gesichtspunkt der Lenkung alle Zugriffsfunktionen derselben Komponente über das Transit-ELAN benachbart sind, und
– auf der Ebene einer Zugriffsfunktion,
– Emulations-Clients des lokalen Netzes, die Router-LECs genannt werden und so beschaffen sind, dass sie die Zugriffsfunktion mit wenigstens einer einem VLANi zugeordneten ELANi-Brücke verbinden, wobei nur jene Router-LECs, die die Korrespondenz mit den bedienten VLANi berücksichtigen, aktiviert werden, während die anderen inaktiv bleiben,
– Mittel zum Identifizieren der bedienten VLANi durch die Zugriffsfunktion, und
– Emulations-Clients des lokalen Netzes, die Transit-LEC genannt werden, um das Transit-ELAN mit der Zugriffsfunktion zu verbinden.

Die Identifizierungsmittel können eine auf folgende Weise definierte Liste sein: für eine Komponente des Netzes, die m Knoten und daher m Listen Lm umfasst, ist die Schnittmenge von zwei beliebigen Listen Lm insgesamt leer.
Das Netz umfasst beispielsweise eine Auswahlfunktion, die auf Höhe der Zugriffsfunktion implantiert ist und mit den homologen Funktionen einen Dialog führt, indem sie Pakete auf den ELANi-Brücken unter Verwendung der Router-LECs austauscht
Die Auswahlfunktion enthält beispielsweise das normierte Protokoll VRRP.
Das Netz kann Trägernetzen des ATM-Typs mit Datenpaketen des IP-Typs entsprechen.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Lenkungsverfahren in einem Durchschaltenetz, das eine oder mehrere Komponenten umfasst, wobei die Komponente(n) wenigstens zwei Knoten X, Y umfasst (umfassen), die über einen Verkehrsweg miteinander verbunden sind, wobei die Knoten eine Zugriffsfunktion aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Komponente des Netzes mehrere emulierte LANs umfasst, wovon jedes einen Brückungsdienst anbietet und durch einen Identifizierer i bezeichnet wird und im Folgenden ELANi-Brücke genannt wird, wobei jede ELANi-Brücke mit einem virtuellen Netz VLANi verbunden ist, dass jede der Komponenten wenigstens ein emuliertes LAN, das Transit-ELAN genannt wird, umfasst, wo unter dem Gesichtspunkt der Lenkung alle Zugriffsfunktionen derselben Komponente über das Transit-ELAN benachbart sind, dass die Zugriffsfunktion Emulations-Clients des lokalen Netzes, die Router-LECs genannt werden, umfasst, die so beschaffen sind, dass sie die Zugriffsfunktion mit wenigstens einer einem VLANi zugeordneten ELANi-Brücke verbinden, wobei nur jene Router-LECs aktiviert werden, die den bedienten VLANi entsprechen, während die anderen inaktiv bleiben, und dass die Zugriffsfunktion einen Emulations-Client des lokalen Netzes, der Transit-LEC genannt wird, umfasst, um das Transit-ELAN mit der Zugriffsfunktion zu verbinden,
wobei das Verfahren wenigstens einen Schritt umfasst, bei dem die Zugriffsfunktion ein Datenpaket, das bei einem der LECs empfangen wird, der entweder ein Router-LEC oder ein Transit-LEC ist, auf die folgende Weise überträgt:

a) falls das Ziel des Pakets eine interne Lenkungsfunktion ist, die auf Höhe eines Knotens X(2) implantiert ist, direktes Abgeben des Pakets an die Funktion,
b) falls das Ziel des Pakets ein durch die Zugriffsfunktion bedientes VLANi ist, Übertragen des Datenpakets an den Router-LEC des Knotens X(2), der dem bedienten VLANi entspricht,
c) falls das Ziel des Pakets ein nicht bedientes VLANi ist, Übertragen des Pakets an den Transit-LEC eines Knotens Y(2).

Die Zugriffsfunktion kann eine Liste sein, die die bedienten VLANi identifiziert, eine Lenkungstabelle und eine Übertragungsfunktion umfassen, wobei der Schritt b) auf die folgende Weise ausgeführt wird:

– falls das Ziel-VLAN des Identifizierers j zu der Liste gehört, Aktivieren der Übertragungsfunktion der Zugriffsfunktion und Übertragen des Datenpakets an den Router-LEC, der als Identifizierer den Identifizierer des Ziel-VLAN hat, und dass der Schritt c) auf die folgende Weise ausgeführt wird:
– falls das Ziel-VLAN nicht zu der Liste gehört, Übertragen des Datenpakets an den in der Lenkungstabelle genannten Transit-LEC.

Der Übertragungsschritt wird beispielsweise für ein Datenpaket ausgeführt, das bei dem Router-LEC empfangen wird, der in eine Zugriffsfunktion implantiert ist.
Der Übertragungsschritt kann für ein Datenpaket ausgeführt werden, das bei dem Transit-LEC empfangen wird, der in eine Zugriffsfunktion implantiert ist.
Das Verfahren verwendet beispielsweise ein Trägernetz des ATM-Typs und IP-Datenpakete.
Die vorliegende Erfindung weist insbesondere die folgenden Vorteile auf:

– Sie gewährleistet den Benutzern der nicht verbundenen Komponenten einen Lenkungsdienst, der zu jenem, der durch das vollständige Netz angeboten wird, gleichwertig ist.
– Im Fall der Verschmelzung mehrerer Komponenten ermöglicht sie die Verschmelzung ohne Redundanzen der angebotenen Funktionen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung, die beispielhalber und keineswegs einschränkend in Gegenüberstellung der beigefügten Figuren erstellt worden ist, worin:
1 eine allgemeine Ansicht eines Netzes zeigt,
2 eine allgemeine Ansicht des Netzes von 1 nach Aufspaltung in zwei Komponenten ist,
3 eine Architektur eines Umschalters gemäß der Erfindung zeigt,
4 eine IP-Zugriffsfunktion gemäß der Erfindung zeigt,
5 ein Beispiel einer Architektur eines verteilten virtuellen Routers gemäß der Erfindung zeigt und
6 eine Router-Architektur nach Aufspaltung der in 5 beschriebenen Architektur zeigt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung oder der "verteilte virtuelle Router" hat insbesondere als Ziel, einen Lenkungsdienst zwischen mehreren virtuellen lokalen VLANs (angelsächsische Abkürzung für virtual local area network) anzubieten, indem es sich auf ein Durchschaltenetz stützt, dessen Graph auf Grund der Beweglichkeit seiner Knoten variabel ist.
Tatsächlich kann sich das Durchschaltenetz im Verlauf der Zeit in mehrere nicht verbundene Komponenten aufspalten, wobei eine Komponente beispielsweise durch mehrere Knoten, die mittels Hauptwegen kommunizieren, gebildet ist, und/oder sich durch Zusammenschaltung solcher Komponenten ausdehnen. Außerdem kann die Aufspaltung eines Netzes zu einen Anzahl von Komponenten führen, die gleich der Anzahl von Umschaltern oder Knoten des Netzes ist.
Die im Folgenden beispielhalber und keineswegs einschränkend gegebene Beschreibung betrifft ein ATM-Trägernetz und richtet sich auf die Emulation der Lenkung von IP-Paketen. Die Erfindung kann außerdem in allen Netzen angewandt werden, die andere Durchschalte- und Lenkungstechniken einsetzen.
1 zeigt eine Ansicht eines ATM-Netzes 1 (Ebene 2), das mehrere Umschalter 2 (die beispielsweise den Knoten X, Y und Z des Netzes entsprechen) und mehrere Hauptwege 3 umfasst, wobei jeder der Hauptwege zwei Umschalter verbindet. Dieses Netz hat insbesondere die Funktion, in einer Emulation eines lokalen Netzes verschiedene Einrichtungen 4, die die Rolle von Schnittstellen zwischen mehreren, mit Ui, Vi, Uj und Vk bezeichneten Ethernet-Netzen 5, mit denen sie zusammengeschaltet sind, und dem ATM-Netz 1 zu spielen. Mit jedem Ethernet-Netz können verschiedene Stationen verbunden sein.
Ein Ethernet-Netz, das durch einen Identifizierer i, j, ... bezeichnet wird, ist mit einem VLAN verbunden, das durch denselben Identifizierer bezeichnet wird.
Somit entsprechen in dem Beispiel von 1 die Netze Ui und Vi demselben VLANi, das Netz Uj dem VLANj und die Netze Uk, Vk dem VLANk.
Das ATM-Netz 1 bietet beispielsweise zwischen den ver schiedenen Netzen, die zum selben VLAN gehören, einen Brückendienst gemäß dem Stand der Technik und beispielsweise zwischen den drei VLANs VLANi, VLANj und VLANk einen Lenkungsdienst gemäß der Erfindung an.
2 zeigt ein Netz mit Elementen, die zu jenen, die in 1 beschrieben worden sind, identisch sind und dieselben Bezugszeichen besitzen, bei dem der Knoten X vom restlichen Netz isoliert ist. Die Knoten Y und Z sind durch einen Verkehrsweg 3 verbunden. Das Netz umfasst zwei Komponenten, eine erste Komponente, die den isolierten Knoten X enthält, und eine zweite Komponente, die die zwei Knoten X und Y und den Verkehrsweg 3 enthält.
Die Aufgabe der Erfindung ist insbesondere, eine Durchschaltearchitektur vorzuschlagen, die so beschaffen ist, dass sie Durchschaltevermittlungsdienste zwischen den Netzen innerhalb jeder Komponente, d. h. innerhalb der ersten Komponente die Lenkung zwischen Ui und Vk und innerhalb der zweiten Komponente die Lenkung zwischen Vi, Uj und Uk, gewährleistet.
Der in 3 aufgeschlüsselte Umschalter 2 umfasst beispielsweise:

– eine IP-Zugriffsfunktion 20 gemäß der Erfindung, die in 4 aufgeschlüsselt ist,
– eine Funktion LES/BUS 21, angelsächsische Abkürzung für LAN Emulation Server/Broadcast oder Unknown Server,
– eine Funktion LECS 22, angelsächsische Abkürzung für LAN Emulation Configuration Server, und
– eine Funktion 23 MPS, englische Abkürzung für MPOA-Server,

4 schlüsselt ein Ausführungsbeispiel einer IP-Zugriffsfunktion 20 auf, die in einen Knoten implantiert ist und Merkmale gemäß der Erfindung aufweist.
Diese IP-Zugriffsfunktion 20, die mit dem Kurzzeichen FAx bezeichnet ist, wobei der Index x dem betreffenden Knoten, hier dem Knoten X, entspricht, umfasst beispielsweise:

– einen Transit-LEC 201, der Tx mit dem Index des betreffenden Knotens genannt wird, wobei LEC die angelsächsische Abkürzung von LAN Emulation Client ist,
– n Router-LECs 202, die mit Rix bezeichnet sind, wobei n die Anzahl von VLANs ist, i dem Identifizierer des VLAN entspricht und x der Index des betreffenden Knotens ist,
– eine Übertragungsfunktion 203, die das IP-Paket empfängt und es in Abhängigkeit von seinem Kopf verarbeitet, beispielsweise den Kopf modifiziert und das Paket zurücksendet,
– eine Lenkungstabelle 204, die Lenkungsdaten enthält,
– eine Lenkungsfunktion 205,
– eine Auswahlfunktion 206, die das Zuweisen der Verkehrsverbindung jedes VLAN an eine einmalige Zugriffsfunktion ermöglicht, und
– eine Liste Lx 207 von bedienten VLANs.

Diese verschiedenen Elemente und ihre Wechselwirkungen mit dem Netz werden im Folgenden erläutert.
Transit-LEC 201
Das ATM-Trägernetz umfasst beispielsweise ein emuliertes LAN (ELAN), das Transit-ELAN genannt wird, wovon alle IP-Zugriffsfunktionen mittels einer LEC-Funktion, die "Transit-LEC" genannt wird, Clients sind. Beispielsweise ist die Transit-LEC-Funktion der Zugriffsfunktion des Knotens X mit LEC Tx bezeichnet. Jene der Knoten Y und Z sind mit LEC Ty bzw. LEC Tz bezeichnet.
Der Transit-LEC ist mit dem Transit-ELAN verbunden.
Router-LEC 202
Jedem VLAN ist in dem Trägernetz ein einmaliges LAN zugeordnet, das ELAN-Brücke genannt wird und wovon alle Zugriffsfunktionen mittels einer Funktion LEC (LAN Emulation Client), die Router-LEC genannt wird, Clients sind. Eine ELAN-Brücke wird wie die VLAN durch einen Identifizierer i, j, ... bezeichnet.
Beispielsweise ist die IP-Zugriffsfunktion FAx des Knotens X mittels des Router-LEC Rix ein Client jeder ELAN-Brücke ELANi, die dem VLANi zugeordnet ist.
Liste Lx 207
Sie hat insbesondere die Funktion, die durch die Zugriffsfunktion FAx bedienten VLANs zu identifizieren.
Die Bildung einer Liste Lx wird beispielsweise in folgender Weise ausgeführt: Für eine gegebene Komponente eines m Knoten umfassenden Netzes, das einen Identifizierer x, y, ... und folglich m Listen Lm besitzt, entspricht die Schnittmenge von zwei beliebigen Listen Lm der Nullmenge.
In dem in den 1 und 5 angegebenen Beispiel, in dem die Komponente des betrachteten Netzes drei mit X, Y, und Z bezeichnete Knoten umfasst, sind die entsprechenden Listen Lx, Ly und Lz in der Weise bestimmt, dass dann, wenn zwei beliebige dieser drei Listen genommen werden, deren Schnittmenge gleich ⌀ ist. In diesem Beispiel gilt für den Knoten X Lx = {i, j}, für den Knoten Y Ly = {k} und für den Knoten Z Lz = {}.
Es ist möglich ein dem Fachmann bekanntes Auswahlprotokoll, beispielsweise das von der IETF unter dem Zeichen RFC 2338 normierte Protokoll VRRP zu verwenden.
Das Ausführen des Auswahlprotokolls wird beispielsweise durch die Auswahlfunktion 206 gewährleistet, die in jede Zugriffsfunktion FAx, FAy, FAz implantiert ist und mit den homologen Funktionen der anderen Knoten, die Teil derselben Komponente des Netzes sind, durch Austausch von Paketen auf den ELAN-Brücken mittels der oben erwähnten Router-LECs Rix einen Dialog führt.
Lenkuns- und Übertragungsfunktionen und Lenkungstabelle
Die IP-Zugriffsfunktionen FAx, FAy, ... setzen eine Lenkungsfunktion und eine Übertragungsfunktion sowie eine Lenkungstabelle, die im Stand der Technik bekannt sind, um.
Die Lenkungsfunktion 205 unterhält eine Lenkungstabelle 204 dank eines Dialogs mit den homologen Lenkungsfunktionen mittels eines Lenkungsprotokolls.
Die Übertragungsfunktion 203 ermöglicht das Übertragen jedes von einem ELAN stammenden Pakets zu einem anderen ELAN in Abhängigkeit von seiner Ziel-IP-Adresse und in der Lenkungstabelle enthaltenen Informationen.
Unter dem Gesichtspunkt der Lenkung sind alle IP-Zugriffsfunktionen derselben Komponente über das Transit-ELAN benachbart. Das Lenkungsprotokoll verwendet das Transit-ELAN, um die Lenkungsinformationen über die zugeordneten Router-LECs zu den Homologen in Richtung der ELAN-Brücken ELANi, ELANj, ... zu senden, wobei i, j zu den unter Anwendung eines oben erwähnten Prinzips definierten Listen Lx gehören.
Ein Prinzip zur Ausführung einer in einen Knoten implantierten Zugriffsfunktion, beispielsweise FAx, die in den Knoten X implantiert ist, kann Folgendes sein:

– Die IP-Zugriffsfunktion FAx überträgt bei spielsweise alle IP-Pakete, die über die Router-LECs LEC Rix empfangen werden, wobei i zu Lx gehört, auf der Grundlage der Ziel- oder Empfänger-IP-Adresse und der in der Lenkungstabelle enthaltenen Informationen.
– Wenn der Adressat bzw. Empfänger des IP-Pakets eine für die Zugriffsfunktion FAx interne Funktion wie etwa die Auswahlfunktion oder die Lenkungsfunktion ist, wird das IP-Paket direkt an diese interne Funktion abgegeben.
– Andernfalls
– aktiviert die Zugriffsfunktion FAx dann, wenn beispielsweise das Ziel- bzw. Empfänger-VLAN j zu der Liste x der Empfänger-VLANs gehört, ihre Übertragungsfunktion 203, damit das IP-Paket zu dem Router-LEC Rjx des Knotens x in Verbindung mit dem VLANj verbundenen ELANj übertragen wird,
– wird dann, wenn das Empfänger-VLAN j nicht zu der Liste Lx gehört und kein Teil der durch den Knoten X bedienten VLANs ist, das IP-Paket zu dem Transit-LEC Tx übertragen, der es auf dem Transit-ELAN in Richtung eines in der Lenkungstabelle angegebenen Transit-LEC (bekannt unter dem Ausdruck next hop), beispielsweise Ty, des Transit-LEC des Knotens Y, sendet.
– Die Router-LECs Rmx des Knotens x, wo der Identifizierer m nicht zu der Liste Lx gehört, bleiben inaktiv, beispielsweise Rkx in 5. In diesem Fall werden nur die IP-Pakete, deren Ziel die interne Auswahlfunktion ist, akzeptiert.
– Die Zugriffsfunktion FAx überträgt auch alle bei dem Transit-LEC Tx empfangenen IP-Pakete unter Verwendung der Empfänger-IP-Adresse und der in der Lenkungstabelle enthaltenen Informationen.
– Wenn der Empfänger des IP-Pakets die auf Höhe des Knotens X implantierte interne Lenkungsfunktion 205 ist, wird das IP-Paket direkt an diese Funktion abgegeben.
– Wenn das Paket für ein VLANi bestimmt ist, das durch die Zugriffsfunktion FAx bedient wird, d. h. zu der Liste Lx gehört, wird das Paket zu dem Router-LEC der Zugriffsfunktion, die den Identifizierer i des VLAN als Index und den Index x des Knotens besitzt, Rix, übertragen.
– Wenn das Paket für ein VLAN bestimmt ist, das durch die Zugriffsfunktion nicht bedient wird (der Identifizierer i des VLAN nicht zu der Liste Lx gehört), überträgt die Zugriffsfunktion FAx das Paket unter Berücksichtigung der in der Lenkungstabelle 204 enthaltenen Informationen zu dem Transit-ELAN.

Jedes VLANm mit dem Identifizierer m verfügt mittels der LEC-Funktionen der ELAN-Brücke, die dem dem VLANm zugeordneten ELANm entspricht, über einen oder mehrere Zugriffe auf den Lenkungsdienst. Diese LEC-Funktionen werden als "Benutzer-LEC" bezeichnet.
Beispielsweise verfügt das VLANi über mehrere durch LEC Ui, LEC Vi bezeichnete LECs, die physisch mit irgendwelchen Knoten des Trägernetzes verbunden sind, wobei diese LECs Teil der ELAN-Brücke mit dem Identifizierer i sind.
Bestimmte Benutzer-LECs können für einen Knoten des Netzes intern sein, wenn der Letztere Ethernet-Zugriffe anbietet.
Durch MPOA (Abkürzung in angelsächsischer Sprache für Multiprotocol Over ATM) werden automatisch Kurzschlüsse hergestellt, die den Austausch von Datenströmen mit ausreichend langer Dauer ermöglichen.
5 zeigt ein Beispiel einer Architektur des verteilten virtuellen Routers gemäß der Erfindung in einer Komponente des Netzes.
Die verteilte virtuelle Lenkungsfunktion ist beispielsweise durch eine Gemeinschaft von mehreren mit FAx, FAy, FAz, ... bezeichneten IP-Zugriffsfunktionen 20 verwirklicht, die in einer Emulation eines lokalen Netzes durch ein Transit-ELAN 8 und durch n mit ELANi, ELANj, ELANk bezeichnete ELAN-Brücken 9 untereinander verbunden sind, wobei n die Anzahl von VLANs ist und i der Identifizierer eines VLAN ist.
In jedem Umschalter, beispielsweise dem Umschalter X, ist der Transit-LEC Tx mit dem Transit-ELAN 8 verbunden, während die Router-LECs Rix, Rjx, Rkx jeweils mit einer entsprechenden ELAN-Brücke ELANi, ELANj, ELANk verbunden sind.
Für den Y-Umschalter ist der Transit-LEC mit dem Transit-ELAN 8 verbunden, während jeder Router-LEC mit dem ELAN, das Riy bei ELANi, Rjy bei ELANj, Rky bei ELANk entspricht, verbunden ist.
Für den Z-Umschalter ist der Transit-LEC mit dem Transit-ELAN 8 verbunden, während jeder Router-LEC mit dem ELAN, das Riz bei ELANi, Rjz bei ELANj, Rkz bei ELANk entspricht, verbunden ist.
Es werden nur solche Router-LECs Rix aktiviert, für die i zu Lx, der Liste der in der Tabelle 207 (4) enthaltenen bedienten VLANs, gehört.
In dem gegebenen Beispiel Lx = {i, j} und Ly = {k}, während Lz der Nullmenge entspricht. Diese Architektur ist mit dem in 1 beschriebenen Netz kompatibel. Die nicht aktivierten Router-LECs sind durch ein Kreuz bezeichnet, Rkx, Riy, Rjy, Riz, Rjz und Rkz.
6 zeigt ein Beispiel einer Architektur des verteilten virtuellen Routers im Fall, in dem das Netz in zwei Komponenten aufgespaltet ist, wie dies in 2 gezeigt worden ist.
Die unten angegebene Abbildung beschreibt die Tabelle der mit dem Empfang eines Pakets an dem Knoten X auszuführenden Aktionen.
In allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann das Trägernetz ein Netz der Ebene (2) gemäß der dem Fachmann bekannten Terminologie sein.

Claims

Trägernetz (1), das einen verteilten virtuellen Router umfasst, wobei das Trägernetz eine oder mehrere Komponenten umfasst, wovon jede wenigstens zwei Knoten (2) umfasst, die untereinander mit Hilfe eines Hauptwegs (3) kommunizieren, wobei jeder Knoten eine Zugriffsfunktion (20) und Server-Funktionen (21, 22, 23) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Komponente des Netzes die folgenden Elemente umfasst: – mehrere emulierte LANs, wovon jedes einen Brückendienst anbietet und durch einen Identifizierer i bezeichnet wird und im Folgenden ELANi-Brücke genannt wird, wobei jede ELANi-Brücke mit einem virtuellen Netz VLANi verbunden ist, – wenigstens ein emuliertes LAN, das Transit-ELAN genannt wird, in dem unter dem Gesichtspunkt der Lenkung alle Zugriffsfunktionen derselben Komponente über das Transit-ELAN benachbart sind, und – auf der Ebene einer Zugriffsfunktion (20), – Emulations-Clients des lokalen Netzes, die LEC-Router (202) genannt werden und so beschaffen sind, dass sie die Zugriffsfunktion (20) mit wenigstens einer einem VLANi zugeordneten ELANi-Brücke verbinden, wobei nur jene LEC-Router (202), die die Korrespondenz mit den bedienten VLANi berücksichtigen, aktiviert werden, während die anderen inaktiv bleiben, – Mittel (207) zum Identifizieren der bedienten VLANi durch die Zugriffsfunktion (20), und – Emulations-Clients des lokalen Netzes, die Transit-LEC (201) genannt werden, um das Transit-ELAN mit der Zugriffsfunktion zu verbinden.
Trägernetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Identifizierungsmittel (207) eine auf folgende Weise definierte Liste sind: für eine Komponente des Netzes, die m Knoten und daher m Listen Lm umfasst, ist die Schnittmenge von zwei beliebigen Listen Lm insgesamt leer.
Trägernetz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Auswahlfunktion (206) umfasst, die auf Höhe der Zugriffsfunktion (20) implantiert ist und mit den homologen Funktionen einen Dialog führt, indem sie Pakete auf den ELANi-Brücken unter Verwendung der LEC-Router (202) austauscht.
Trägernetz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahlfunktion das genormte VRRP-Protokoll enthält.
Trägernetz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Netz ein Trägernetz des ATM-Typs ist und die Datenpakete vom IP-Typ sind.
Lenkungsverfahren in einem Kommunikationsnetz, das eine oder mehrere Komponenten umfasst, wobei die Komponente(n) wenigstens zwei Knoten X, Y umfasst (umfassen), die über einen Verkehrsweg miteinander verbunden sind, wobei die Knoten eine Zugriffsfunktion (20) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Komponente des Netzes mehrere emulierte LANs umfasst, wovon jedes einen Überbrückungsdienst anbietet und durch einen Identifizierer i bezeichnet wird und im Folgenden ELANi-Brücke genannt wird, wobei jede ELANi-Brücke mit einem virtuellen Netz VLANi verbunden ist, dass jede Komponenten wenigstens ein emuliertes LAN, das Transit-ELAN genannt wird, umfasst, wo unter dem Gesichtspunkt der Lenkung alle Zugriffsfunktionen derselben Komponente über das Transit-ELAN benachbart sind, dass die Zugriffsfunktion Emulations-Clients des lokalen Netzes, die LEC-Router (202) genannt werden, umfasst, die so beschaffen sind, dass sie die Zugriffsfunktion (20) mit wenigstens einer einem VLANi zugeordneten ELANi-Brücke verbinden, wobei nur jene LEC-Router aktiviert werden, die den bedienten VLANi entsprechen, während die anderen inaktiv bleiben, und dass die Zugriffsfunktion (20) einen Emulations-Client des lokalen Netzes, der Transit-LEC (201) genannt wird, umfasst, um das Transit-ELAN mit der Zugriffsfunktion zu verbinden, wobei das Verfahren wenigstens einen Schritt umfasst, bei dem die Zugriffsfunktion ein bei einem der LEC empfangenes Datenpaket, das bei einem der LECs empfangen wird, der entweder ein Router-LEC (202) oder ein Transit-LEC (201) ist, auf die folgende Weise überträgt: a) falls das Ziel des Pakets eine interne Lenkungsfunktion ist, die auf Höhe eines Knotens X(2) implantiert ist, direktes Abgeben des Pakets an die Funktion, b) falls das Ziel des Pakets ein durch die Zugriffsfunktion (20) bedientes VLANi ist, Übertragen des Datenpakets an den LEC-Router (202) des Knotens X (2), der dem bedienten VLANi entspricht, c) falls das Ziel des Pakets ein nicht bedientes VLANi ist, Übertragen des Pakets an den Transit-LEC eines Knotens Y (2).
Lenkungsverfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugriffsfunktion (20) eine Liste (207), die die bedienten VLANi identifiziert, eine Lenkungstabelle (204) und eine Übertragungsfunktion (203) umfasst und dass der Schritt b) auf die folgende Weise ausgeführt wird: – falls das Ziel-VLAN des Identifizierers j zu der Liste (207) gehört, Aktivieren der Übertragungsfunktion (203) der Zugriffsfunktion (20) und Übertragen des Datenpakets an den LEC-Router (202), der als Identifizierer den Identifizierer des Ziel-VLAN hat, und dass der Schritt c) auf die folgende Weise ausgeführt wird: – falls das Ziel-VLAN nicht zu der Liste (207) gehört, Übertragen des Datenpakets an den in der Lenkungstabelle (204) genannten Transit-LEC.
Lenkungsverfahren nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsschritt für ein Datenpaket ausgeführt wird, das bei dem Router-LEC empfangen wird, der in eine Zugriffsfunktion implantiert ist.
Lenkungsverfahren nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsschritt für ein Datenpaket ausgeführt wird, das bei dem Transit-LEC empfangen wird, der in eine Zugriffsfunktion (20) implantiert ist.
Lenkungsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, das ein Trägernetz des ATM-Typs und IP-Datenpakete verwendet.