DE102014221975A1

DE102014221975A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln einer Dienstgüte zwischen einem lokalen Netzwerk und einem Weitverkehrsnetz

Info

Publication number: DE102014221975A1
Application number: DE102014221975.2A
Authority: DE
Inventors: Volker Blaschke; Gafur Zymeri; Radu Circa; Frank Hofmann; Klaus Schneider; Ralf Luebben
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2016-04-28
Also published as: CN105553686A; US10033651B2; US20160119241A1; FR3027755A1; CN105553686B; FR3027755B1

Abstract

Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Regeln einer Dienstgüte in einem lokalen Rechnernetz mit den folgenden Merkmalen bereit: Ein Dienstgüteregler (16) empfängt an einem Gateway (10) des lokalen Rechnernetzes (26) von mindestens einem Dienstgüteprüfer (20, 22) einen Zustandsbericht bezüglich einer verteilten Anwendung (48, 58); der Dienstgüteregler (16) legt anhand des Zustandsberichtes den Gateway (10) betreffende Traffic-Engineering-Regeln fest; und der Dienstgüteregler (16) sendet die Traffic-Engineering-Regeln an eine Dienstgütesteuerung (18). Die Erfindung stellt ferner eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium bereit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer Dienstgüte zwischen einem lokalen Netzwerk und einem Weitverkehrsnetz. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium.
Stand der Technik
Die Güte eines Kommunikationsdienstes aus Anwendersicht wird in Telekommunikation und IT-Management gemeinhin als Quality of Service (QoS) oder Dienstgüte bezeichnet. EP 1267584 B1 offenbart ein Verfahren zur Bewertung der Dienstgüte eines Kommunikationsnetzwerkes, bei dem eine tatsächliche Dienstgüte, die einem Nutzer tatsächlich zur Verfügung steht, bestimmt wird. Hierzu vereinbaren das Kommunikationsnetzwerk und der Nutzer eine Zieldienstgüte, und ein Bewertungsergebnis wird berechnet, indem die tatsächliche Dienstgüte mit der Zieldienstgüte verglichen wird.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Regeln einer Dienstgüte zwischen einem lokalen Rechnernetzwerk und einem Weitverkehrsnetz, eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
Ein Vorzug dieses Ansatzes liegt in der Implementierung einer zentralen Dienstgüteregelung implementiert auf dem Gateway eines lokalen Rechnernetzes zu einem Weitverkehrsnetz (wide area network, WAN), welches vom Gateway nicht direkt steuerbare Segmente, z. B. öffentliche Netzwerke wie das Internet umfasst. Auf diese Weise gelingt es, dynamische Dienstgüteanforderungen der Anwendung durch Maßnahmen des Traffic Engineering wie Verkehrsformung oder Priorisierung am zentralen Gateway zu harmonisieren. Das vorgeschlagene Traffic Engineering basiert dabei auf dem Feedback von Anwendungen, die ihre Anforderungen und den aktuellen Status an einen zentralen Dienstgüteregler signalisieren. Somit lässt sich die Dienstgüte den aktuellen Anforderungen der Anwendungen anpassen.
Grundgedanke der Erfindung ist insofern die Dienstgüteregelung an einem bestimmten Punkt – dem Gateway – innerhalb des lokalen Rechnernetzes mit Feedback aus den Anwendungen. Die Verwendung eines einzigen Punktes innerhalb des lokalen Rechnernetzes für die Dienstgüteregelung ermöglicht die Dienstgüteregelung für alle Datenflüsse zu verschiedenen Back-Ends und erfordert kein Remotegateway im Back-End. Die Verwendung von Feedback aus der Anwendung gibt ein direktes und objektives Feedback von Anwendungen basierend auf durchgehenden Messungen, die am Gateway selbst nicht überwacht werden können. Die zentrale Realisierung der Traffic-Engineering-Regeln erfordert dabei nicht die kontinuierliche Bereitstellung von konfigurierbaren Netzwerkgeräten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt das Blockdiagramm einer zur Umsetzung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Systemlandschaft, wobei der logische Signalfluss zur Steuerung der Dienstgüteregelung zwischen den Hauptkomponenten der vorgeschlagenen Lösung mit gestrichelten, der physische Datenfluss hingegen mit durchgehenden Pfeilen dargestellt ist.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Figur illustriert den exemplarischen Aufbau eines Verbundes aus einem lokalen Rechnernetz (local area network, LAN) 26 und einem Weitverkehrsnetz 28, wobei ein Gateway 10 des lokalen Rechnernetzes 26 dieses mit dem Weitverkehrsnetz 28 verbindet. Das Gateway 10 befolgt hierzu eine Anzahl von Netzwerkprotokollen, die zeichnerisch traditionell in Form eines sogenannten Protokollstapels 30, 32, 34 dargestellt sind und eine Bitübertragungsschicht (physical layer) 30, eine Medienzugriffssteuerung (media access control) 32 sowie eine hierauf aufbauende Vermittlungsschicht (network layer) 34 auf Basis des Internetprotokolls (Internet Protocol, IP) umfassen.
Auf diesem Protokollstapel 30, 32, 34 baut eine Dienstgütesteuerung 18 auf, welche den Datenfluss über den Gateway 10 überwacht und durch Verkehrsformung (traffic shaping), Priorisierung und Paketsteuerung des Datenflusses vorgegebene Traffic-Engineering-Regeln umsetzt.
Die Dienstgütesteuerung 18 steht hierzu im Austausch mit einem ebenfalls am Gateway 10 vorgesehenen Dienstgüteregler 16, der auf der Grundlage unterschiedlichster Anforderungs- und Zustandsberichte die Traffic-Engineering-Regeln festlegt und an die Dienstgütesteuerung 18 übermittelt. Die Zustandsberichte betreffen dabei eine auf das lokale Rechnernetz 26 und das Weitverkehrsnetz 28 verteilte Anwendung 48, 58, die sich aus einer lokalen Clientkomponente 48 und einer entfernten Serverkomponente 58 zusammensetzt. Die Clientkomponente 48 wird dabei an einem Knoten 12 des lokalen Rechnernetzes 26 betrieben, welcher der Clientkomponente 48 hierzu seinerseits einen Protokollstapel 40, 42, 44, 46 aus Bitübertragungsschicht 40, Medienzugriffssteuerung 42, Vermittlungsschicht 44 und Transportschicht (transport layer) 46 zur Verfügung stellt. Die Serverkomponente 58 hingegen wird auf einem durch ein öffentliches Netzwerk 24 vom lokalen Rechnernetz 26 getrennten Knoten 14 des Weitverkehrsnetzes 28 ausgeführt, der ebenfalls mit Bitübertragungsschicht 50, Medienzugriffssteuerung 52, Vermittlungsschicht 54 und Transportschicht 56 zur Kommunikation mit dem Gateway 10 ausgestattet ist.
Sowohl die Clientkomponente 48 als auch die Serverkomponente 58 werden dabei jeweils von einem Dienstgüteprüfer 20, 22 überwacht, wobei ein erster Dienstgüteprüfer 20 lokal den Zustand der Clientkomponente 48, ein zweiter Dienstgüteprüfer 22 entfernt den Zustand der Serverkomponente 58 erhebt. Zumindest einer der Dienstgüteprüfer 20, 22 erhebt vorzugsweise zudem eine Anforderung der Anwendung 48, 58. Den resultierenden ersten Zustandsbericht, zweiten Zustandsbericht und Anforderungsbericht senden die Dienstgüteprüfer 20, 22 über das lokale Rechnernetz 26 und das Weitverkehrsnetz 28 an den Dienstgüteregler 16. Dieser empfängt den Anforderungsbericht, den ersten Zustandsbericht, den zweiten Zustandsbericht und zudem einen durch die Dienstgütesteuerung 18 bezogenen dritten Zustandsbericht, welcher die durch die Überwachung des Datenflusses am Gateway 10 gewonnenen Erkenntnisse der Dienstgütesteuerung 18 wiedergibt. Der Dienstgüteregler 16 führt die von Dienstgütesteuerung 18 und Dienstgüteprüfern 20, 22 gelieferten Informationen zusammen und leitet die besagten Traffic-Engineering-Regeln ab, die somit einer konsolidierten Betrachtungsweise der Dienstgüte entsprechen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1267584 B1 [0002]

Claims

Verfahren zum Regeln einer Dienstgüte in einem lokalen Rechnernetz (26) am Zugang zu einem Weitverkehrsnetz (28), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – ein Dienstgüteregler (16) empfängt an einem Gateway (10) des lokalen Rechnernetzes (26) von mindestens einem Dienstgüteprüfer (20, 22) einen Zustandsbericht bezüglich einer verteilten Anwendung (48, 58), – der Dienstgüteregler (16) legt anhand des Zustandsberichtes den Gateway (10) betreffende Traffic-Engineering-Regeln fest und – der Dienstgüteregler (16) sendet die Traffic-Engineering-Regeln an eine Dienstgütesteuerung (18).
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – ein erster Dienstgüteprüfer (20) erhebt an einem Knoten (12) des lokalen Rechnernetzes (26) einen Zustand einer Clientkomponente (48) der Anwendung (48, 58), – der erste Dienstgüteprüfer (20) erstellt anhand des Zustandes einen ersten Zustandsbericht und – der erste Dienstgüteprüfer (20) sendet den ersten Zustandsbericht im lokalen Rechnernetz (26) an den Gateway (10).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – ein zweiter Dienstgüteprüfer (22) erhebt an einem Knoten (14) eines mit dem lokalen Rechnernetz (26) über den Gateway (10) verbundenen Weitverkehrsnetzes (28) einen Zustand einer Serverkomponente (58) der Anwendung (48, 58), – der zweite Dienstgüteprüfer (22) erstellt anhand des Zustandes einen zweiten Zustandsbericht und – der zweite Dienstgüteprüfer (22) sendet den zweiten Zustandsbericht über das Weitverkehrsnetz (28) an den Gateway (10).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der Dienstgüteprüfer (20, 22) erhebt eine Anforderung der Anwendung (48, 58), – der Dienstgüteprüfer (20, 22) erstellt anhand der Anforderung einen Anforderungsbericht, – der Dienstgüteprüfer (20, 22) sendet den Anforderungsbericht an den Dienstgüteregler (16), – der Dienstgüteregler (16) empfängt den Anforderungsbericht von dem Dienstgüteprüfer (20, 22) und – das Festlegen der Traffic-Engineering-Regeln erfolgt ferner anhand des Anforderungsberichtes.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Dienstgütesteuerung (18) empfängt die Traffic-Engineering-Regeln von dem Dienstgüteregler (16) und – die Dienstgütesteuerung (18) setzt die Traffic-Engineering-Regeln an dem Gateway (10) um.
Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Dienstgütesteuerung (18) überwacht einen Datenfluss der Anwendung (48, 58) über den Gateway (10), – die Dienstgütesteuerung (18) erstellt anhand des Datenflusses einen dritten Zustandsbericht, – die Dienstgütesteuerung (18) sendet den dritten Zustandsbericht an den Dienstgüteregler (16) und – der Dienstgüteregler (16) empfängt den dritten Zustandsbericht von der Dienstgütesteuerung (18).
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umsetzen der Traffic-Engineering-Regeln mindestens eine der folgenden Maßnahmen umfasst: – eine Verkehrsformung des Datenflusses, – eine Priorisierung des Datenflusses oder – eine Wahl einer Paketabarbeitungsstrategie.
Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – Mittel zum Empfangen eines Zustandsberichtes bezüglich einer verteilten Anwendung (48, 58) von mindestens einem Dienstgüteprüfer (20, 22) durch einen Dienstgüteregler (16) an einem Gateway (10) eines lokalen Rechnernetzes (26), – Mittel zum Festlegen den Gateway (10) betreffender Traffic-Engineering-Regeln durch den Dienstgüteregler (16) anhand des Zustandsberichtes und – Mittel zum Senden der Traffic-Engineering-Regeln von dem Dienstgüteregler (16) an eine Dienstgütesteuerung (18).
Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 9.