專利名稱：域間資源信令的聚集的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于在域間路由的范圍內在路由改變時對資源預留進行有效匹配的方法和設備。
首先在以下方面對在不同網絡之間的路由、域間路由以及為此所需的信令提出高的要求，即多個網絡在聯(lián)合網絡(Netzverbund)的范圍內在端到端傳輸時應當共同起作用，并且應當同時保證該傳輸?shù)馁|量標準。這樣的情況的最重要的例子是通過基于IP協(xié)議的因特網的實時通信的傳輸。
將來，IP網絡也將支持包含語音、視頻和數(shù)據流的傳輸?shù)膽?，對于這些應用來說需要快速而可靠的IP分組傳輸。目前的研究工作的目標在于，未來的IP網絡除了提供傳統(tǒng)的“盡力而為(best effort)”業(yè)務之外還提供新的傳輸業(yè)務，這些新的傳輸業(yè)務使通信一般可使用所需的帶寬，并以微小的、幾乎無波動的延遲以及非常微小的分組損失率將IP分組可靠地傳輸?shù)浇邮辗?。被構造用于實現(xiàn)這種新的傳輸業(yè)務的網絡也稱為NGN(Next Gerneration Network，下一代網絡)。在該業(yè)務的范圍內所傳輸?shù)耐ㄐ乓卜Q為QoS(QosQuality of Service，業(yè)務質量)通信。
當前的因特網是數(shù)量增加的由不同組織管理和控制的單個IP網絡、所謂的自治系統(tǒng)(AS)或路由域的聯(lián)接。目前因特網由多于15000個自治系統(tǒng)組成。類似地，將來NGN被聯(lián)接為聯(lián)合網絡，并且跨越網絡提供QoS業(yè)務。
為了能夠提供QoS業(yè)務，為此所需的資源不僅在NGN之內而且在NGN之間的連接上都必須被預留。為此目前存在域間資源信令協(xié)議的兩種建議，即邊界網關預留協(xié)議(BGRP，Pan，P.，E.Hahne，H.Schulzrinne“BGRPSink-Tree-Based Aggregation forInter-Domain Reservations(基于匯集樹的用于域間預留的聚集)”，Journal of Communications and Networks，第2卷，第2期，第157-167頁，http://www.cs.columbia.edu/～pingpan/papers/bgrp.pdf，2000年6月)和共享段域間控制聚集協(xié)議(SICAP，R.Sofia，R.Guerin和P.Veiga“SICAP，a Shared-segment Inter-domain ControlAggregation Protocol”，高性能交換和路由，HPSR2003，意大利，都靈，2003年6月)。這兩個協(xié)議的區(qū)別主要在于它們的聚集特性。
在這方面，聚集被理解為不同QoS通信流的預留、也即各個連接或較小的集合組合為共同的預留。利用預留的聚集而被組合的通信流于是形成一個集合，隨后針對該集合僅還需管理單獨的預留。在BGRP的情況下，至一個目標的所有預留被組合。SICAP還附加地在端到端路徑的中間段上進行聚集。
域間預留的聚集是必要的，以便如此限制在非常大數(shù)量的不同自治系統(tǒng)之間的QoS通信的必要預留的數(shù)量，使得這些預留能夠以合理的計算和存儲器花費在適當?shù)臅r間內被傳輸以及被處理。如果到一個目標的路由發(fā)生改變，那么必須解除通過改變的路由所傳輸?shù)腝oS通信的集合，因為集合可能由于路由改變而失去其有效性。在路由改變之后，先前已經形成集合的通信流可以經過不同的路由，并且因此需要新的集合。路由改變的原因可能是連接的失效或所使用的連接上的過載。為了解除集合，向所有參與的源發(fā)送消息，并且有關的源必須使其預留與新的路由相匹配。
本發(fā)明的任務在于，給出一種用于在域間路由的范圍內在路由改變時對資源預留進行匹配的在信令負載方面花費很少且有效的方法。
根據本發(fā)明建議，在路由解除并由此有條件地轉移或轉接通信時，對資源預留進行組合，以便盡可能有效地進行信令發(fā)送。
在本發(fā)明的過程中，在域間路由的范圍內在路由改變時將域間路由的改變通知給第一路由域(在此不僅可以涉及域間路由的取消，而且可以涉及改變的域間路由的通知)，其中該改變要求資源預留的匹配。該第一路由域然后將該改變例如以路由改變消息(例如該BGP協(xié)議的UPDATE消息)的形式通知給至少一個第二和一個第三路由域，但優(yōu)選地通知給所有的相鄰路由域，其中從這些路由域開始，QoS通信通過該第一路由域沿著所述改變所涉及的路由被傳輸。由該第二和第三路由域分別將按照路由改變所匹配的資源預留用信令通知給該第一路由域，其中該資源預留例如請求沿著替代路由或新路由的資源。這些用信令通知的或所通知的資源預留由該第一路由域進行組合，并且通常被繼續(xù)傳送給第四路由域，其中最初是從該第四路由域把該路由改變傳送給該第一路由域的。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點，即資源預留以組合的形式被繼續(xù)傳送，并且因此信令花費被優(yōu)化。在解除以及重新建立集合時的信令消息的數(shù)量因此被明顯減少。
當例如由該第二路由域用信令通知的資源預留首先延遲到達時，根據本發(fā)明的方法可能導致資源預留的延遲，由此第二和第三路由域的資源預留的組合也首先延遲轉發(fā)。在這種情況下，還延遲進行第三路由域的資源預留，其中該延遲在不進行預留的聚集或組合的情況下不被給定。由于這種困難，根據一個改進方案建議引入定時器或計時器，并且僅僅對在該定時器的運行時間內所接收的資源預留進行組合。如果在該定時器的運行時間內所有的資源預留都被接收，那么可以將這些資源預留一起(可能還在該定時器到期之前)轉發(fā)。否則僅僅在該定時器的運行時間期間所收到的資源預留以聚集的形式被轉發(fā)。稍后到達的資源預留于是可以作為單個預留在不被聚集或者不被組合的情況下被繼續(xù)傳送。
有意義的是，從該第一路由域沿著現(xiàn)有的域間路由將路由改變通知給已經沿著路由預留了資源的路由域，其中所述路由通過該第一路由域通向共同的目標并且與所述路由改變有關。因此產生路由的路由樹，其中路由改變從該第一路由域傳送到這些路由。根據本申請主題的一種實施形式，在隨著在不是“葉節(jié)點”、也即不是端點的路由域中的資源預留的改變而遍歷樹的反方向上進行資源預留的根據本發(fā)明的聚集。所述共同的目標或者路由樹或多個路由的根例如由為該路由的端點的路由域給定，其中通過所述共同的目標或者路由樹或多個路由的根確定哪些路由預留可以被組合。但是也可以設想，不是涉及一個路由域，而是涉及例如一個通過確定的地址所定義的網絡，其中該網絡可以構成一個域的一部分。同樣該目標不必是路由的端點，而是可以是適當選擇的中間點或適當選擇的沿著路由的域。不僅僅涉及端點的預留聚集例如還在SICAP協(xié)議中在與本申請不同的上下文中被規(guī)定。
本發(fā)明主題的上述擴展方案可以有利地通過以下方式來擴展，即不僅在該第一路由域中，而且還在其它路由域中同樣啟動用于資源預留的聚集的定時器，其中所述其它路由域通過該第一路由域被通知路由改變，并且不構成路由的端點。因此例如可以在該第二路由域中同樣啟動一個定時器；然而優(yōu)選地在所有路由域中都啟動定時器，其中所述所有路由域從該第一路由域開始被通知路由改變，并且于是接收從多于一個的域到同一目標的資源新預留。
在使用多個定時器的情況下有利的是，這些定時器相互匹配。通過這種匹配應當實現(xiàn)，如果一個路由域在其定時器到期之后將到那時為止到達的資源預留組合為一個預留并將該預留用信令通知給就改變的路由而言隨后的路由域，該路由域的定時器同樣還沒有到期，使得用信令通知的(被聚集的)路由預留可以與其它的路由預留一起被聚集或組合。因此提出，將一個路由域的定時器的運行時間選擇為短于被聚集的路由預留隨后用信令所通知的路由域的定時器的運行時間。
在一個優(yōu)選的實施形式中，進行所有路由域的定時器的運行時間這種匹配，其中所述所有路由域對路由預留進行聚集并且為此使用定時器。因此得到一種定時器級聯(lián)或定時器間隔嵌套(Timer-Interwall-Schachtelung)，其中定時器的運行時間越短，在路由樹中距離端點或葉節(jié)點越遠。于是通常定時器的運行時間越短，它越晚被啟動。可以通過信息的交換來實現(xiàn)定時器的相互匹配，其中該信息例如是路由改變消息的組成部分。該信息例如可以包含定時器的運行時間，該運行時間與消息的傳輸持續(xù)時間一起被使用，以便確定該定時器的合適的運行時間，其中消息的傳輸持續(xù)時間經常從協(xié)議出發(fā)例如以時間戳(Time-Stamp)的形式已經被規(guī)定。同樣可以設想其它解決方案，例如也可以設想，按照路由域與在該樹中被置于最遠前方的域的間距來給定定時器的合適的運行時間的經驗值。在該擴展方案中，例如就使用定時器的路由域而言處于第三位置的域必須把該信息僅僅轉發(fā)給隨后的處于第四位置的路由域，使得該路由域選擇針對該位置所規(guī)定的運行時間。
本發(fā)明還包含具有用于執(zhí)行本發(fā)明方法的裝置的設備、例如路由器。
下面在實施例的范圍內借助圖來更詳細地解釋本發(fā)明主題。


圖1示出具有至目標網絡N1的路由的資源預留聚集的路由域。
圖2示出圖1中所示的、在通向目標N1的路由改變時具有新路由預留的根據本發(fā)明的聚集的路由域。
借助圖1示出按照現(xiàn)有技術的方法具有哪些缺點。在BGRP和SICAP的聚集和解聚情況下的基本過程是非常相似的，并且因此具有相同的問題，其中該問題在本申請中被解決。因此在下文中僅還考慮BGRP。
圖1示出根據BGRP的預留聚集的一個例子。在所示的聯(lián)合網絡中，四個自治系統(tǒng)AS4、AS5、AS6和AS7中的每一個都已經分別建立至目標網絡N1的預留。這些預留以自治系統(tǒng)AS4、AS5、AS6和AS7與AS2或AS3之間的預留F1、F2、F3和F4開始，并且逐步地被組合為更大的集合。自治系統(tǒng)AS2已經將自治系統(tǒng)AS4或自治系統(tǒng)AS5的兩個預留F1和F2組合為在AS1方向上的集合A1。類似地，自治系統(tǒng)AS3已經將自治系統(tǒng)AS6或自治系統(tǒng)AS7的兩個預留F3和F4組合為集合A2。自治系統(tǒng)AS1將兩個集合A1和A2再次組合為更大的集合A12。因此，從預留F1、F2、F3和F4出發(fā)形成預留的樹狀系統(tǒng)，這在下文中稱為預留樹。自治系統(tǒng)AS4、AS5、AS6和AS7中的每一個都將其預留F1、F2、F3或F4用于與具有前綴10.10.10.0/23的目標地址的整個QoS通信。
在該例子中假設在AS1與該目標網絡N1之間的直接連接上QoS通信的負載超過由網絡管理所確定的極限，并且因此應當通過AS8將集合A12的一部分路由到該目標網絡。為此，該前綴10.10.10.0/23被分解為兩個前綴10.10.10.0/24和10.10.11.0/24，如圖2中所示，并通過路由協(xié)議把相應的路由消息轉發(fā)給所有有關的自治系統(tǒng)。于是QoS通信為集合A12的組成部分的所有自治系統(tǒng)(AS1-7)都必須使它們的至前綴10.10.11.0/23的預留匹配于通過AS8的新路徑。通過該路由協(xié)議至少公布具有前綴10.10.11.0/24的新路由，其中該新路由從自治系統(tǒng)AS1通過自治系統(tǒng)AS8通向網絡N1。因此至該前綴的通信應當從該自治系統(tǒng)AS1與該目標網絡N1之間的過高加載的直接連接轉移到從該自治系統(tǒng)AS1通過該自治系統(tǒng)AS8到該目標網絡N1的路徑上。自治系統(tǒng)AS1的資源管理對這個新路由作出反應，并把具有以下請求的消息發(fā)送給自治系統(tǒng)AS2和AS3，即這些自治系統(tǒng)重新建立其現(xiàn)有的預留。該自治系統(tǒng)AS2和AS3接著發(fā)送相應的消息給其鄰居、即自治系統(tǒng)AS4、AS5、AS6和AS7。也即這些消息在與現(xiàn)有的預留相反的方向上在從根到葉、也即到各個預留所開始的節(jié)點的預留樹上返回。從那里開始，現(xiàn)在建立新的預留。基于改變的路由，自治系統(tǒng)AS4根據至兩個前綴10.10.10.0/24和10.10.11.0/24的通信把它的預留F1劃分為兩個預留F1a和F1b，其中所述兩個前綴現(xiàn)在通過不同的路由到達。自治系統(tǒng)AS5、AS6和AS7類似地作出反應，并形成兩個新的預留樹。
該預留樹上的信令反向發(fā)送(Zuruecksignalisieren)以及所有預留的重新建立在實際的因特網中產生非常大數(shù)量的信令消息，其中在所述因特網中形成顯著更大的預留樹。
下面來描述根據本發(fā)明的方法。在將前綴10.10.10.0/23分解為兩個前綴10.10.10.0/24和10.10.11.0/24之后，相應的路由消息通過路由協(xié)議被轉發(fā)給所有有關的自治系統(tǒng)。于是所有的自治系統(tǒng)(AS1-7)都必須使其至前綴10.10.11.0/23的預留與通過自治系統(tǒng)AS8的新路徑相匹配，其中所有的自治系統(tǒng)(AS1-7)的QoS通信是集合A12的組成部分。自治系統(tǒng)AS1在時間點T1注意到改變的路由。于是該自治系統(tǒng)AS1向所有的鄰居、也即向自治系統(tǒng)AS2和AS3發(fā)送消息，其中由所有的鄰居的預留在時間點T1構成該集合A12，所述消息促使所述自治系統(tǒng)AS2和AS3根據改變的路由來檢查預留，并以新的預留向自治系統(tǒng)AS1應答。根據本發(fā)明，該自治系統(tǒng)AS1然后等待所通知的自治系統(tǒng)AS2和AS3的應答，并利用定時器來監(jiān)控最大應答時間。該自治系統(tǒng)AS1等待四個預留、即自治系統(tǒng)AS2和自治系統(tǒng)AS3的針對兩個前綴10.10.10.0/2 4和10.10.11.0/24的各一個預留。T2應該是所有所等待的應答到達或者該定時器到期的時間點(兩個事件中的較早的事件)。在間隔ΔT1＝T2-T1內，該自治系統(tǒng)AS1根據到達的預留構建兩個新的集合至N1(前綴10.10.10.0/24)的直接連接和通過自治系統(tǒng)AS8的路徑(前綴10.10.11.0/24)的各一個集合)。根據本發(fā)明，在ΔT1期間到達的、涉及在時間點T1被解除的集合A12的預留的信令消息不繼續(xù)朝目標方向發(fā)送。僅僅在時間點T1不是被解除的集合A12的組成部分的新預留如慣常那樣被處理。通過明確的標識符來實現(xiàn)到達的預留向被解除的集合A12的分配，其中該標識符由自治系統(tǒng)AS1利用解除消息發(fā)送給該自治系統(tǒng)AS2和AS3并且被包含在返回的應答中。該自治系統(tǒng)AS1在時間點T2才用信令通知目標網絡N1方向上的這兩個新的集合。
自治系統(tǒng)AS2和AS3根據本發(fā)明如自治系統(tǒng)AS1一樣對該自治系統(tǒng)AS1的用于重新建立集合A12的預留的消息作出反應。只有當自治系統(tǒng)AS2已經收到AS4和AS5的針對兩個前綴10.10.10.0/24和10.10.11.0/24的各一個新預留或者相應的定時器已經到期時，該自治系統(tǒng)AS2才發(fā)送兩個預留消息(針對兩個前綴中的每一個的各一個)給自治系統(tǒng)AS1。自治系統(tǒng)AS3類似地作出反應。如果不應為一個前綴預留資源，那么可以以數(shù)值0來進行預留，以便不必等待定時器的到期。
從自治系統(tǒng)AS1在時間點T1促使集合A12的預留的重新建立所利用的第一信令消息開始，利用新方法總共需要6+12個信令消息(用于解除AS4、AS5、AS6、AS7與AS1之間的集合的6個信令消息+用于重新建立的12個信令消息)。在不使用這種新方法的情況下需要6+24個信令消息。利用這種新方法，尤其是自治系統(tǒng)AS1的負載從8個應答下降到4個，也即在這個小的例子中已經減半。
使定時器的運行時間相互匹配是有意義的。因此自治系統(tǒng)AS1啟動一個定時器并發(fā)送消息給自治系統(tǒng)AS2和AS3。然后自治系統(tǒng)AS2又啟動一個定時器并發(fā)送消息給自治系統(tǒng)AS4和AS5。假設自治系統(tǒng)AS4沒有及時應答，于是自治系統(tǒng)AS2的定時器到期。該自治系統(tǒng)AS2將預留A1a和A1b發(fā)送給自治系統(tǒng)AS1。如果自治系統(tǒng)AS2和AS3的定時器包含相同的時間間隔，那么自治系統(tǒng)AS1的定時器已經到期，自治系統(tǒng)AS2的預留在聚集時因此不再被考慮。當定時器的時間間隔相互適應或匹配(在樹中越遠，則越短)時，這可以被防止。這例如可以通過將定時器的時間間隔插入到自治系統(tǒng)之間的消息中來實現(xiàn)。例如如果自治系統(tǒng)AS1把它的定時器的運行時間通知給自治系統(tǒng)AS2，那么該自治系統(tǒng)AS2選擇更短的運行時間，該運行時間允許在自治系統(tǒng)AS1的定時器到期之前發(fā)送預留消息。定時器的該更短的運行時間考慮到在自治系統(tǒng)AS1和AS2之間所交換的消息的傳播時間。于是所述運行時間至少短了所交換的消息的傳播時間的兩倍(路由改變消息的傳播時間+具有被聚集的預留的消息的傳播時間)。
權利要求
1.用于在域間路由的范圍內在路由改變時對資源預留進行有效匹配的方法，其中-將域間路由的改變通知給第一路由域(AS1)，其中該改變要求資源預留的匹配，-由所述第一路由域(AS1)將所述域間路由的改變通知給至少一個第二(AS2)和一個第三(AS3)路由域，-由所述第二(AS2)和所述第三(AS3)路由域分別將按照路由改變所匹配的資源預留用信令通知給所述第一路由域(AS1)，以及-由所述第一路由域(AS1)對至少兩個由所述第二(AS2)和所述第三(AS3)路由域用信令通知的資源預留進行組合，并且作為一個資源預留用信令通知給第四路由域(AS8)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，-由所述第一路由域(AS1)根據路由改變的通知啟動一個定時器，以及-對在該定時器到期之前用信令通知的資源預留進行組合并且作為一個資源預留用信令通知給第四路由域(AS8)。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，-在所述定時器到期之后由所述第二路由域(AS2)用信令通知資源預留，以及-將該資源預留在沒有進一步延遲的情況下作為資源預留的之前組合的改變用信令通知給所述第四路由域(AS8)。
4.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，從所述第一路由域(AS1)開始沿現(xiàn)有的域間路由將所述路由改變通知給路由域，這些路由域已經為沿著通過所述第一路由域(AS1)通向目標(N1)的域間路由預留了資源，并且在這些路由域中需要按照路由改變對資源預留進行匹配。
5.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，由所述第一路由域(AS1)對所有由于路由改變而用信令通知的資源預留進行組合，其中這些資源預留涉及要沿著改變的路由傳輸?shù)焦餐哪繕说耐ㄐ拧?br> 6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述目標(N1)由路由域或網絡來給定。
7.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，-由所述第一路由域(AS1)根據路由改變的通知啟動一個定時器，以及-對由于路由改變而用信令通知的資源預留中涉及要沿著改變的路由傳輸?shù)焦餐哪繕说耐ㄐ挪⑶以谒龆〞r器到期之前被傳輸至所述第一路由域(AS1)的那些資源預留進行組合。
8.根據權利要求2至7之一所述的方法，其特征在于，-由所述第二路由域(AS2)同樣啟動一個定時器，-對在該定時器到期之前所收到的資源預留進行組合，并且用信令通知給所述第一路由域(AS1)。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，由所述第二路由域(AS2)啟動的定時器的運行時間這樣按照由所述第一路由域(AS1)啟動的定時器的運行時間來確定，使得在第二定時器的運行時間期間所收到的以及在所述第二定時器到期時被組合的并且用信令通知給所述第一路由域(AS1)的路由改變在第一定時器到期之前到達所述第一路由域(AS1)。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二定時器的運行時間的確定按照由所述第一路由域(AS1)傳送給所述第二路由域(AS2)的信息來進行。
11.具有用于執(zhí)行根據權利要求1至10之一所述的方法的裝置的設備。
全文摘要
在本發(fā)明中介紹一種對用于在路由改變時資源預留的必要匹配的信令消息進行聚集或組合的方法。在此將域間路由的改變通知給第一路由域(AS1)，其中該改變要求資源預留的匹配。該第一路由域(AS1)將域間路由的改變傳送給至少一個第二(AS2)和一個第三(AS3)路由域。按照路由改變所匹配的資源預留然后由該第二(AS2)和第三(AS3)路由域通知給第一路由域(AS1)，并且在那里被組合以傳遞給第四路由域(AS8)。根據一個改進方案，使用定時器，該定時器對用于組合預留消息的時間間隔進行限制，以便更有效地進行改變的預留的傳遞。本發(fā)明能夠實現(xiàn)在路由改變時資源預留的花費很少的且有效的改變。
文檔編號H04L12/54GK101073229SQ200580042094
公開日2007年11月14日 申請日期2005年12月7日 優(yōu)先權日2004年12月7日
發(fā)明者T·恩格爾, T·施瓦比 申請人:諾基亞西門子網絡有限責任兩合公司