Beschreibungdescription
Aggregation der inter-domain Ressourcen-SignalisierungAggregation of inter-domain resource signaling
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur effizienten Anpassung von Ressourcenreservierungen bei Routenänderungen im Rahmen von inter-domain Routing.The invention relates to a method and a device for the efficient adaptation of resource reservations during route changes in the context of inter-domain routing.
An das Routing zwischen verschiedenen Netzen, inter-domain Routing, und die dazu erforderliche Signalisierung werden vor allem dort hohe Anforderungen gestellt, wo eine Vielzahl von Netzen im Rahmen eines Netzverbundes bei einer Ende-zu-Ende Übertragung zusammenwirken und gleichzeitig Qualitätskriterien für die Übertragung garantiert werden sollen. Das wich- tigste Beispiel für ein derartiges Szenario ist die Übertragung von Echtzeitverkehr über das auf dem IP-Protokoll basierende Internet.Inter-domain routing, and the signaling required for this purpose, are particularly demanding where a large number of networks in a network network interact in an end-to-end transmission and at the same time guarantee quality criteria for the transmission should be. The most important example of such a scenario is the transmission of real-time traffic over the Internet Protocol based on the IP protocol.
Zukünftig werden IP-Netze auch Anwendungen unterstützen, die die Übertragung von Sprach-, Video- und Datenströmen beinhaltet, für welche ein schneller und zuverlässiger Transport von IP-Paketen benötigt wird. Derzeitige Entwicklungstätigkeiten zielen dahin, dass zukünftige IP- Netze neben dem traditionellen "best effort" Dienst neue Übertragungsdienste bereitstellen, die dem Verkehr die benötigten Bandbreiten durchgängig verfügbar machen und IP- Pakete mit geringen, kaum schwankenden Verzögerung und sehr geringen Paketverlustraten zuverlässig zum Empfänger übertragen. Ein Netz, welches für die Realisierung dieser neuen Übertragungsdienste ausgestattet ist, wird auch als NGN (Next Gerneration Network) bezeichnet. Verkehr, welcher im Rahmen dieser Dienste transportiert wird, wird auch als QoS- Verkehr (QoS: Quality of Service) bezeichnet.
Das heutige Internet ist ein Zusammenschluss einer wachsenden Anzahl einzelner IP-Netze, so genannter autonomer Systeme (AS) oder Routingdomänen, die von unterschiedlichen Organisationen verwaltet und gesteuert werden. Zur Zeit besteht das Internet aus mehr als 15000 autonomen Systemen. Ähnlich werden zukünftig NGNs zu einem Netzverbund zusammengeschlossen und QoS-Dienste netzübergreifend angeboten.In the future, IP networks will also support applications that include the transmission of voice, video and data streams that require fast and reliable transport of IP packets. Current development activities aim to ensure that future IP networks provide new transmission services in addition to the traditional "best effort" service, which will provide traffic with the bandwidths required and reliably transport IP packets to the receiver with little, little lag and very low packet loss rates. A network equipped to implement these new transmission services is also referred to as NGN (Next Generation Network). Traffic that is transported as part of these services is also referred to as QoS (Quality of Service) traffic. Today's Internet is an amalgamation of a growing number of individual IP networks, so-called autonomous systems (AS) or routing domains, managed and controlled by different organizations. At present, the Internet consists of more than 15,000 autonomous systems. Similarly, in future, NGNs will be merged into a network and QoS services will be offered across networks.
Um QoS-Dienste anbieten zu können, müssen die dafür benötigten Ressourcen nicht nur innerhalb eines NGNs sondern auch auf den Verbindungen zwischen den NGNs reserviert werden. Derzeit existieren dafür zwei Vorschläge für ein inter-domain Resourcen Signalisierungsprotokoll, das Border Gateway Reservation Protocol (BGRP, Pan, P., E. Hahne, H. Schulzrinne: "BGRP: Sink-Tree-Based Aggregation for InterDomain Reservations", Journal of Communications and Networks, Vol. 2, No. 2, pp. 157-167, http://www.cs.columbia.edu/~pingpan/papers/bgrp.pdf, JuneIn order to provide QoS services, the resources required for them must be reserved not only within an NGN but also on the connections between the NGNs. There are currently two proposals for an inter-domain resource signaling protocol, the Border Gateway Reservation Protocol (BGRP, Pan, P., E. Hahne, H. Schulzrinne: "Sink-Tree-Based Aggregation for Interdomain Reservations", Journal of Communications and Networks, Vol. 2, No. 2, pp. 157-167, http://www.cs.columbia.edu/~pingpan/papers/bgrp.pdf, June
2000) und das Shared-segment Inter-domain Control Aggregation Protocol (SICAP, R.Sofia, R.Guerin and P.Veiga: "SICAP, a Shared-segment Inter-domain Control Aggregation Protocol", High Performance Switching and Routing, HPSR 2003, Turin, Italy, June 2003) . Beide Protokolle unterscheiden sich hauptsächlich in ihrem Aggregationsverhalten.2000) and the Inter-domain Control Aggregation Protocol shared segment (SICAP, R. Sofia, R.Guerin and P.Veiga: "SICAP, a Shared-segment Inter-domain Control Aggregation Protocol", High Performance Switching and Routing, HPSR 2003, Turin, Italy, June 2003). Both protocols differ mainly in their aggregation behavior.
Unter Aggregation versteht man in diesem Zusammenhang das Zusammenfassen von Reservierungen für verschiedene QoS- Verkehrsströme, dass heißt von einzelnen Verbindungen oder von kleineren Aggregaten, zu einer gemeinsamen Reservierung. Die mit der Aggregation von Reservierungen zusammengefassten Verkehrsströme bilden dann ein Aggregat zu dem im Weiteren
nur noch eine einzelne Reservierung verwaltetet werden muss. Bei BGRP werden alle Reservierungen zu einem Ziel zusammengefaßt. SICAP aggregiert zusätzlich noch auf Zwischenabschnitten der Ende-zu-Ende Pfade.In this context, aggregation is understood to be the pooling of reservations for different QoS traffic streams, that is to say of individual connections or of smaller aggregates, to a common reservation. The traffic streams combined with the aggregation of reservations then form an aggregate for this purpose only a single reservation needs to be managed. At BGRP, all reservations are grouped together to one destination. SICAP additionally aggregates on intermediate sections of the end-to-end paths.
Die Aggregierung von inter-domain Reservierungen ist notwendig, um die Anzahl der notwendigen Reservierungen für QoS- Verkehr zwischen der sehr großen Anzahl von verschiedenen autonomen Systemen so zu beschränken, dass sie mit vernünftigem Rechen- und Speicheraufwand in geeigneter Zeit übertragen und verarbeitet werden können. Ändert sich die Route zu einem Ziel, dann müssen die Aggregate des QoS-Verkehrs, der über die geänderte Route transportiert wird, aufgelöst werden, da durch die Routenänderung Aggregate ihre Gültigkeit verlieren können. Nach Routenänderungen können die Verkehrsströme, die vorher ein Aggregat gebildet haben, über verschiedene Routen laufen und damit neue Aggregate erfordern. Gründe für eine Routenänderung kann der Ausfall einer Verbindungen oder Überlast auf der benutzten Verbindung sein. Um die Aggregate auf- zulösen werden an alle beteiligten Quellen Nachrichten verschickt und die Betreffenden müssen ihre Reservierungen an die neuen Routen anpassen.The aggregation of inter-domain reservations is necessary to limit the number of necessary reservations for QoS traffic between the very large number of different autonomous systems so that they can be transmitted and processed with reasonable computing and memory overhead in a suitable time. If the route changes to a destination, then the aggregates of the QoS traffic, which is transported via the changed route, must be resolved, since the route change can cause aggregates to lose their validity. After route changes, the traffic streams that have previously formed an aggregate can run on different routes and thus require new aggregates. Reasons for a route change may be the failure of a connection or overload on the connection used. In order to dissolve the aggregates, messages are sent to all the sources involved and the persons concerned have to adapt their reservations to the new routes.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein bezüglich der Signalisie- rungslast aufwandarmes und effizientes Verfahren für die Anpassung von Ressourcen-Reservierungen bei Routen-Änderungen im Rahmen von inter-domain Routing anzugeben.It is an object of the invention to provide a low-cost and efficient method for the adaptation of resource reservations for route changes in the context of inter-domain routing with respect to the signaling load.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, bei einer Routen- Auflösung und dadurch bedingten Umlegen bzw. Umleiten von Verkehr Ressourcen-Reservierungen zusammenzufassen, um die Signalisierung möglichst effizient zu gestalten.
Im Zuge der Erfindung wird bei einer Routen-Änderung im Rahmen von inter-domain Routing einer ersten Routingdomäne eine Änderung einer inter-domain Route mitgeteilt (dabei kann es sich sowohl um eine Zurückziehung einer inter-domain Route oder die Mitteilung einer geänderten inter-domain Route handeln) , welche eine Anpassung von Ressourcen-Reservierungen erfordert. Die erste Routingdomäne teilt dann diese Änderung, z.B. in Form einer Routen-Änderungsnachricht (z.B. UPDATE- Nachricht des BGP-Protokolls) zumindest einer zweiten und ei- ner dritten Routingdomäne, vorzugsweise aber allen benachbarten Routingdomänen, von denen aus QoS-Verkehr über die erste Routingdomäne entlang der von der Änderung betroffenen Route transportiert wurde, mit. Von der zweiten und der dritten Routingdomäne werden jeweils der ersten Routingdomäne eine nach Maßgabe der Routen-Änderung angepasste Ressourcen- Reservierung signalisiert, die z.B. Ressourcen entlang einer alternativen Route oder neuen Route anfordert. Diese signalisierten bzw. mitgeteilten Ressourcen-Reservierungen werden von der ersten Routingdomäne zusammengefasst und weiterkommu- niziert, normalerweise an eine vierte Routingdomäne, von der ursprünglich die Routen-Änderung an die erste Routingdomäne kommuniziert wurde.According to the invention, it is proposed to summarize resource reservations in the case of a route resolution and consequent relocation or diversion of traffic in order to design the signaling as efficiently as possible. In the course of the invention, when a route is changed in the context of inter-domain routing, a first routing domain is notified of a change in an inter-domain route (this can be both a withdrawal of an inter-domain route or the notification of a changed inter-domain Act route), which requires an adjustment of resource reservations. The first routing domain then shares this change, eg in the form of a route change message (eg UPDATE message of the BGP protocol) of at least one second and one third routing domain, but preferably all adjacent routing domains from which QoS traffic over the first one With the routing domain along the route affected by the change. From the second and the third routing domain, in each case, the first routing domain is signaled a resource reservation adapted in accordance with the route change, which, for example, requests resources along an alternative route or new route. These signaled resource reservations are aggregated and further communicated from the first routing domain, typically to a fourth routing domain, from which the route change was originally communicated to the first routing domain.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass Ressourcen-Reservierungen zusammengefasst weiterkommuniziert werden und so der Signali- sierungsaufwand optimiert wird. Die Anzahl der Signalisie- rungsnachrichten beim Auflösen und Neuerstellen eines Aggregates werden so deutlich verringert.The invention has the advantage that resource reservations combined are further communicated and thus the signaling effort is optimized. The number of signaling messages when dissolving and rebuilding an aggregate are thus significantly reduced.
Das erfindungsgemäße Vorgehen kann zu einer Verzögerung vonThe procedure according to the invention can lead to a delay of
Ressourcen-Reservierungen führen, wenn z.B. die von der zweiten Routingdomäne signalisierte Ressourcen-Reservierung erst mit Verzögerung eintrifft, wodurch auch die Zusammenfassung der Ressourcen-Reservierungen von den Routingdomänen zwei und drei erst verzögert weitergegeben wird. In diesem Fall erfolgt auch die Ressourcen-Reservierung der dritten Routingdomäne mit einer Verzögerung, die ohne Aggregation bzw. Zusam-
menfassung der Reservierungen nicht gegeben wäre. Wegen dieser Schwierigkeit wird gemäß einer Weiterbildung vorgeschlagen einen Timer oder Zeitgeber einzuführen und nur innerhalb der Laufdauer des Timers empfangene Ressourcen-Reservierungen zusammenzufassen. Falls alle Ressourcen-Reservierungen innerhalb der Laufzeit des Timers empfangen werden, können diese zusammen (evtl. noch vor Ablauf des Timers) weitergegeben werden. Anderenfalls werden nur die während der Laufdauer des Timers erhaltenen Ressourcen-Reservierungen in aggregierter Form weitergegeben. Später eintreffende Ressourcen- Reservierungen können dann als Einzelreservierungen nicht ag- gregiert bzw. nicht zusammengefasst weiter kommuniziert werden.Resource reservations lead, for example, when the signaled by the second routing domain resource reservation arrives with a delay, whereby the summary of the resource reservations of the routing domains two and three is delayed forwarded. In this case, the resource reservation of the third routing domain takes place with a delay, which can be achieved without aggregation or cooperation. the reservation would not be available. Because of this difficulty, it is proposed according to a further development to introduce a timer or timer and to summarize only within the running time of the timer received resource reservations. If all resource reservations are received within the runtime of the timer, they can be forwarded together (possibly even before the timer expires). Otherwise, only the resource reservations received during the runtime of the timer will be forwarded in an aggregated form. Subsequent resource reservations can then not be aggregated as single reservations or communicated further.
Es ist sinnvoll, von der ersten Routingdomäne entlang bestehender Inter-Domain-Routen die Routing-Änderung den Routingdomänen mitzuteilen, die Ressourcen entlang Routen reserviert haben, die über die erste Routingdomäne zu einem gemeinsamen Ziel führen und von der Routen-Änderung betroffen sind. Es ergibt sich damit ein Routen-Baum von Routen, die von der ersten Routingdomäne die Routen-Änderung kommuniziert bekommen. Gemäß einer Ausführungsform des Anmeldungsgegenstandes wird bei der Rückrichtung beim Durchlaufen des Baumes mit geänderten Ressourcen-Reservierungen bei den Routingdomänen, die keinen „Blatt-Knoten" darstellen, d. h. kein Endpunkt sind, eine erfindungsgemäße Aggregation der Ressourcen- Reservierungen durchgeführt. Das gemeinsame Ziel bzw. die Wurzel eines Routen-Baumes oder einer Mehrzahl von Routen, wodurch festgelegt ist, welche Routen-Reservierungen zusam- mengefasst werden können, ist beispielsweise durch eine Routingdomäne gegeben, die den Endpunkt der Routen darstellt. Es ist aber auch vorstellbar, dass es sich nicht um eine Routingdomäne, sondern um ein Netz - z. B. definiert durch eine bestimmte Adresse - handelt, welches einen Teil einer Domäne bilden kann. Ebenso ist das Ziel nicht notwendigerweise der Endpunkt von Routen, sondern kann einen geeignet gewählten Zwischenpunkt bzw. eine geeignet gewählte, entlang einer Rou-
te, liegende Domäne sein. Eine nicht nur auf die Endpunkte bezogene Aggregation von Reservierungen ist beispielsweise auch in einem zu dieser Anmeldung verschiedenen Kontext im SICAP-Protokoll vorgesehen.It makes sense to tell the routing change from the first routing domain along existing inter-domain routes to the routing domains that have reserved resources along routes that pass through the first routing domain to a common destination and are affected by the route change. This results in a route tree of routes that are communicated by the first routing domain the route change. According to an embodiment of the subject of the invention, upon reversion when passing the tree with changed resource reservations at the routing domains that are not a "leaf node", ie, not an endpoint, an aggregation of the resource reservations according to the invention is performed. For example, the root of a route tree or a plurality of routes, which determines which route reservations can be aggregated, is given by a routing domain that represents the end point of the routes, but it is also conceivable that it may not is a routing domain, but a network - for example, defined by a particular address - which can form part of a domain.Also, the destination is not necessarily the endpoint of routes, but may be a suitably chosen waypoint selected, along a route te, lying domain. For example, an aggregation of reservations that is not limited to the endpoints is also provided for in a context different from that of the application in the SICAP protocol.
Die obige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorteilhaft dadurch erweitert werden, nicht nur in der ersten Routingdomäne, sondern auch in anderen Routingdomänen, denen die Routen-Änderung über die erste Routingdomäne mitgeteilt wird und welche nicht den Endpunkt einer Route bilden, ebenfalls einen Timer zur Aggregation von Ressourcen- Reservierungen zu starten. So kann beispielsweise in der zweiten Routingdomäne ebenfalls ein Timer gestartet werden; vorzugsweise werden jedoch in allen Routingdomänen Timer ge- startet, die ausgehend von der ersten Domäne über die Routing-Änderung informiert werden und welche daraufhin Ressourcen-Neureservierungen von mehr als einer Domäne zu demselben Ziel empfangen.The above embodiment of the subject invention can be advantageously extended, not only in the first routing domain, but also in other routing domains, which are notified of the route change on the first routing domain and which do not form the end point of a route, also a timer for aggregation of Resource reservations start. For example, a timer can also be started in the second routing domain; Preferably, however, timers are started in all routing domains, which are informed of the routing change from the first domain and which then receive resource re-reservations from more than one domain to the same destination.
Bei einer Verwendung mehreren Timern ist es von Vorteil, die Timer aufeinander abzustimmen. Durch eine derartige Abstimmung soll erreicht werden, dass falls eine Routingdomäne, welche nach Ablauf ihres Timers die bis dahin eingegangenen Ressourcen-Reservierungen zu einer Reservierung zusammenfasst und diese einer bezüglich der geänderten Route nachfolgenden Routingdomäne signalisiert, der Timer dieser Routingdomäne ebenfalls noch nicht abgelaufen ist, so dass die signalisierte (aggregierte) Routen-Reservierung mit weiteren Routen- Reservierungen aggregiert bzw. zusammengefasst werden kann. Deshalb ist es angebracht, die Laufdauer eines Timers einerWhen using multiple timers, it is beneficial to synchronize the timers. By such a vote is to be achieved that if a routing domain, which summarizes the previously received resource reservations to a reservation after the expiration of their timer and this signals a subsequent routing domain with respect to the changed route, the timer of this routing domain has also not yet expired, so that the signaled (aggregated) route reservation can be aggregated or combined with further route reservations. Therefore, it is appropriate to run the duration of a timer
Routingdomäne kürzer als die Laufzeit des Timers der Routingdomäne zu wählen, an die dann die aggregierten Routen- Reservierungen signalisiert werden.Routing domain shorter than the duration of the timer to choose the routing domain, then the aggregated route reservations are signaled.
In einer bevorzugten Ausführungsform findet eine derartige Abstimmung der Laufdauer der Timer für alle Routingdomänen statt, die Routen-Reservierungen aggregieren und dafür mit
Timern arbeiten. Man kommt so zu einer Art Timer-Kaskade oder Timer-Interwall-Schachtelung, wo die Laufdauer der Timer umso kürzer wird, je weiter man sich im Routen-Baum den Endpunkten bzw. Blatt-Knoten nähert. Im Allgemeinen ist dann die Lauf- zeit eines Timers umso kürzer, je später er gestartet wird. Eine Abstimmung der Timer aufeinander kann durch Austausch von einer Information geschehen, die beispielsweise Bestandteil der Routen-Änderungsnachricht ist. Diese Information kann beispielsweise die Laufdauer des Timers beinhalten, die zusammen mit der Übertragungsdauer der Nachricht, welche häufig vom Protokoll aus, z.B. in Form eines Zeitstempels (Time- Stamp) schon vorgesehen ist, verwendet werden, um eine geeignete Laufdauer für den Timer zu ermitteln. Andere Lösungen sind ebenfalls denkbar, beispielsweise kann man sich auch vorstellen, dass Erfahrungswerte für eine passende Laufdauern von Timern nach Maßgabe des Abstandes der Routingdomäne von der im Baum am Weitesten vorne gelegenen Domäne gegeben ist. Bei dieser Ausgestaltung muss beispielsweise eine Domäne, welche bezüglich der Timer verwendenden Routingdomänen an dritter Stelle gelegen ist, einer nachfolgenden Routingdomäne nur die Information weiterleiten, dass diese an vierter Stelle gelegen ist, so dass diese die für diese Position vorgesehene Laufdauer wählt.In a preferred embodiment, such a tuning of the duration of the timer takes place for all routing domains that aggregate route reservations and with it Timers work. This results in a kind of timer cascade or timer interwall nesting, where the duration of the timer becomes shorter the further one approaches the endpoints or leaf nodes in the route tree. In general, the time it takes to run a timer will be shorter the later it starts. A vote of the timers on each other can be done by exchanging information that is part of the route change message, for example. This information may include, for example, the duration of the timer, which, together with the transmission time of the message, which is often already provided by the protocol, for example in the form of a time stamp (Time Stamp) used to determine a suitable duration for the timer , Other solutions are also conceivable, for example, one can also imagine that there are empirical values for a suitable duration of timers in accordance with the distance of the routing domain from the tree located furthest forward in the tree. In this embodiment, for example, a domain which is located in third place with respect to the routing domains using the timers must only forward the information to a subsequent routing domain that it is located fourth, so that it selects the runtime provided for this position.
Die Erfindung beinhaltet auch eine Vorrichtung, z. B. einen Router, mit Mitteln zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens .The invention also includes a device, e.g. B. a router, with means for performing a method according to the invention.
Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand im Rahmen eines Ausführungsbeispiels anhand von Figuren näher erläutert.In the following, the subject invention is explained in more detail in the context of an embodiment with reference to figures.
Es zeigenShow it
Figur 1 Routingdomänen mit Ressourcen-Reservierungs- Aggregierung für Routing zu einem Zielnetz Nl.
Figur 2 die in Figur 1 gezeigten Routingdomänen mit einer erfindungsgemäßen Aggregierung von neuen Routen- Reservierungen bei einer Änderung von zu dem Ziel Nl führenden Routen.FIG. 1 Routing domains with resource reservation aggregation for routing to a destination network N1. FIG. 2 shows the routing domains shown in FIG. 1 with an aggregation according to the invention of new route reservations in the case of a change of routes leading to the destination N 1.
Anhand von Fig. 1 wird dargestellt, welche Nachteile das Vorgehen gemäß des Standes der Technik hat. Der grundsätzliche Ablauf bei der Aggregation und Deaggregation von BGRP und SICAP ist sehr ähnlich und hat damit dasselbe Problem, das in dieser Anmeldung gelöst wird. Deswegen wird im Folgenden nur noch BGRP betrachtet.1 shows the disadvantages of the procedure according to the prior art. The basic procedure for aggregation and deaggregation of BGRP and SICAP is very similar and thus has the same problem that is solved in this application. Therefore, only BGRP is considered below.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel von Aggregation von Reservierungen entsprechend BRGP. In dem gezeigten Netzverbund hat jedes der vier autonomen Systeme AS4, AS5, AS6 und AS7 je eine Reservierung zum Zielnetz Nl aufgebaut. Die Reservierungen beginnen mit den Reservierungen Fl, F2, F3 und F4 zwischen einem der autonomen Systeme AS4, AS5, AS6 und AS7 und AS2 bzw. AS3 und werden schrittweise zu größeren Aggregaten zusammenge- fasst. Das autonome System AS2 hat die beiden Reservierungen Fl und F2 von dem autonomen System AS4 bzw. dem autonomen System AS5 zu dem Aggregat Al in Richtung ASl zusammenge- fasst. Analog hat das autonome System AS3 die beiden Reservierungen F3 und F4 von dem autonomen System AS6 bzw. dem au- tonomen System AS7 zum Aggregat A2 zusammengefasst. Das autonome System ASl hat die beiden Aggregate Al und A2 nochmals zu einem größeren Aggregat A12 zusammengefasst. Ausgehend von den Reservierungen Fl, F2, F3 und F4 entsteht so ein baumartiges System von Reservierungen, das im Folgenden Reservie- rungsbaum genannt wird. Jedes der autonomen Systeme AS4, AS5, AS6 und AS7 verwendet seine Reservierung Fl, F2, F3 bzw. F4 für den gesamten QoS-Verkehr mit Zieladressen mit dem Prefix 10.10.10.0/23.
In diesem Beispiel wird angenommen, daß auf der direkten Verbindung zwischen ASl und dem Zielnetz Nl die Last des QoS- Verkehrs eine vom Netzwerk Management festgelegte Grenze ü- berschreitet und deshalb ein Teil des Aggregates A12 über AS8 zum Zielnetz geroutet werden soll. Dazu werden der Prefix 10.10.10.0/23 in die beiden Prefixe 10.10.10.0/24 und 10.10.11.0/24 aufgespaltet, wie in Fig. 2 gezeigt, und über das Routingprotokoll an alle betroffenen autonomen Systeme entsprechende Routingnachrichten weitergeleitet. Daraufhin müssen alle autonomen Systeme (AS1-7), deren QoS-Verkehr Bestandteil des Aggregates A12 ist, ihre Reservierungen zum Prefix 10.10.11.0/23 an den neuen Pfad über AS8 anpassen. Ü- ber das Routingprotokoll wird zumindest eine neue Route mit dem Prefix 10.10.11.0/24 bekannt gegeben, die von dem autono- men System ASl über das autonome System AS8 zu dem Netz Nl führt. Damit soll der Verkehr zu diesem Prefix von der zu hoch belasteten direkten Verbindung zwischen dem autonomen System ASl und dem Zielnetz Nl auf den Pfad von dem autonomen System ASl über das autonome System AS8 zu dem Zielnetz Nl umgelegt werden. Auf die neue Route reagiert das Ressoucenma- nagement des autonomen Systems ASl und schickt eine Nachricht an die autonomen Systeme AS2 und AS3 mit der Aufforderung, dass diese ihre bestehenden Reservierungen neu aufbauen. Die autonomen Systeme AS2 und AS3 senden in Folge eine entspre- chende Nachricht an ihre Nachbarn, die autonomen Systeme AS4, AS5, AS6 und AS7. Diese Nachrichten laufen also in umgekehrter Richtung zu den bestehenden Reservierungen auf dem Reservierungsbaum von der Wurzel zu den Blättern, d.h. zu den Knoten, an dem die einzelnen Reservierungen beginnen, zurück. Von dort aus werden jetzt neue Reservierungen aufgebaut. Aufgrund des geänderten Routings unterteilt das autonome Systeme AS4 seine Reservierung Fl in zwei Reservierungen Fla und FIb entsprechend dem Verkehr zu den beiden Prefixen 10.10.10.0/24
und 10.10.11.0/24, die nun über unterschiedliche Routen erreicht werden. Die autonomen Systeme AS5, AS6 und AS7 reagieren analog und es entstehen zwei neue Reservierungsbäume.Fig. 1 shows an example of aggregation of reservations corresponding to BRGP. In the network network shown, each of the four autonomous systems AS4, AS5, AS6 and AS7 has each set up a reservation to the destination network N1. The reservations start with the reservations Fl, F2, F3 and F4 between one of the autonomous systems AS4, AS5, AS6 and AS7 and AS2 or AS3 and are combined step by step into larger aggregates. The autonomous system AS2 has combined the two reservations Fl and F2 from the autonomous system AS4 or the autonomous system AS5 to the aggregate A1 in the direction of AS1. Analogously, the autonomous system AS3 has combined the two reservations F3 and F4 from the autonomous system AS6 or the autonomous system AS7 to the aggregate A2. The autonomous system ASl has again combined the two units Al and A2 into a larger aggregate A12. Based on the reservations Fl, F2, F3 and F4, this creates a tree-like system of reservations, which will be referred to below as a reservation tree. Each of the autonomous systems AS4, AS5, AS6 and AS7 uses its reservations Fl, F2, F3 and F4 for the entire QoS traffic with destination addresses with the prefix 10.10.10.0/23. In this example, it is assumed that on the direct link between ASl and the destination network Nl the load of the QoS traffic exceeds a limit set by the network management and therefore part of the aggregate A12 is to be routed via AS8 to the destination network. For this purpose, the prefix 10.10.10.0/23 is split into the two prefixes 10.10.10.0/24 and 10.10.11.0/24, as shown in FIG. 2, and forwarded via the routing protocol to all affected autonomous systems corresponding routing messages. Then all autonomous systems (AS1-7), whose QoS traffic is part of the aggregate A12, must adapt their reservations to the prefix 10.10.11.0/23 to the new path via AS8. Via the routing protocol, at least one new route with the prefix 10.10.11.0/24 is made known, which leads from the autonomous system AS1 via the autonomous system AS8 to the network N1. In order for the traffic to this prefix of the excessive load direct connection between the autonomous system ASl and the destination network Nl to the path of the autonomous system ASl on the autonomous system AS8 to the destination network Nl be allocated. The resource management of the autonomous system ASl responds to the new route and sends a message to the autonomous systems AS2 and AS3 with the request that they rebuild their existing reservations. The autonomous systems AS2 and AS3 subsequently send a message to their neighbors, the autonomous systems AS4, AS5, AS6 and AS7. So these messages go back in the opposite direction to the existing reservations on the reservation tree from the root to the leaves, ie to the nodes where the individual reservations start. From there, new reservations are being set up. Due to the changed routing, the autonomous system AS4 divides its reservation Fl into two reservations Fla and FIb corresponding to the traffic to the two prefixes 10.10.10.0/24 and 10.10.11.0/24, which are now reached via different routes. The autonomous systems AS5, AS6 and AS7 react analogously and two new reservation trees are created.
Das Zurücksignalisieren auf dem Reservierungsbaum und das erneute Aufbauen aller Reservierungen wird im realen Internet, wo wesentlich größere Reservierungsbäume entstehen, eine sehr große Anzahl von Signalisierungsnachrichten erzeugen.Back signaling on the reservation tree and rebuilding all reservations will generate a very large number of signaling messages in the real Internet, where much larger reservation trees are created.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Vorgehen dargestellt. Nach Aufspalten des Prefix 10.10.10.0/23 in die beiden Prefi- xe 10.10.10.0/24 und 10.10.11.0/24 werden über das Routingprotokoll an alle betroffenen autonomen Systeme entsprechende Routingnachrichten weitergeleitet. Daraufhin müssen alle autonomen Systeme (AS1-7), deren QoS-Verkehr Bestandteil des Aggregates A12 ist, ihre Reservierungen zum Prefix 10.10.11.0/23 an den neuen Pfad über das autonome System AS8 anpassen. Das autonome System ASl bemerkt das veränderte Routing an einem Zeitpunkt Tl . Daraufhin sendet das autonome System ASl an alle Nachbarn, aus deren Reservierungen das Aggregate A12 zum Zeitpunkt Tl aufgebaut ist, d.h. an die autonomen Systeme AS2 und AS3, eine Nachricht, die diese veran- lasst, die Reservierungen gemäß den geänderten Routing zu ü- berprüfen und mit neuen Reservierungen an das autonome System ASl zu antworten. Gemäß der Erfindung wartet das autonomeThe procedure according to the invention is illustrated below. After splitting the prefix 10.10.10.0/23 into the two prefixes 10.10.10.0/24 and 10.10.11.0/24, corresponding routing messages are forwarded via the routing protocol to all affected autonomous systems. Then all autonomous systems (AS1-7), whose QoS traffic is part of the aggregate A12, must adapt their reservations to the prefix 10.10.11.0/23 to the new path via the autonomous system AS8. The autonomous system AS1 notices the changed routing at a time Tl. The autonomous system ASl then sends to all neighbors whose reservations the aggregate A12 is made at time T1, i. to the autonomous systems AS2 and AS3, a message that causes them to check the reservations according to the changed routing and to respond with new reservations to the autonomous system AS1. According to the invention, the autonomous
System ASl dann auf Antworten der benachrichtigten autonomen Systeme AS2 und AS3 und überwacht mit einem Timer die maximale Antwortzeit. Das autonome System ASl wartet auf vier Reservierungen, je eine für die beiden Prefixe 10.10.10.0/24 und 10.10.11.0/24 von dem autonomen System AS2 und von dem autonomen System AS3. Sei T2 der Zeitpunkt, an dem entweder alle erwarteten Antworten eingetroffen sind oder der Timer abgelaufen ist (das frühere der beiden Ereignisse) . In der
Zwischenzeit: ΔTl = T2 - Tl, baut das autonome System ASl entsprechend der eintreffenden Reservierungen zwei neue Aggregate auf: je ein Aggregat für die direkte Verbindung zu Nl (Prefix 10.10.10.0/24) und für den Pfad über das autonome System AS8 (Prefix 10.10.11.0/24) . Gemäß der Erfindung werden während ΔTl einlaufende Signalisierungsnachrichten, die Reservierungen des aufgelösten Aggregates A12 zum Zeitpunkt Tl betreffen, nicht weiter in Richtung Ziel signalisiert. Lediglich neue Reservierungen, die nicht Bestandteil des aufgelös- ten Aggregates A12 zum Zeitpunkt Tl sind werden wie gewohnt behandelt. Die Zuordnung von einlaufenden Reservierungen zum aufgelösten Aggregat A12 geschieht über einen eindeutigen I- dentifier der von dem autonomen System ASl mit der Auflösungsnachricht an die autonomen Systeme AS2 und AS3 versandt wurde und in den zurücklaufenden Antworten enthalten ist. Erst zum Zeitpunkt T2 signalisiert das autonome System ASl die beiden neuen Aggregate in Richtung Zielnetz Nl.System ASl then answers the notified autonomous systems AS2 and AS3 and monitors with a timer the maximum response time. The autonomous system ASl waits for four reservations, one each for the two prefixes 10.10.10.0/24 and 10.10.11.0/24 from the autonomous system AS2 and from the autonomous system AS3. Let T2 be the time when either all expected responses have arrived or the timer has expired (the earlier of the two events). In the Meanwhile: ΔTl = T2 - Tl, the autonomous system ASl sets up two new aggregates according to the incoming reservations: one aggregate for the direct connection to Nl (prefix 10.10.10.0/24) and for the path via the autonomous system AS8 (prefix 10.10.11.0/24). In accordance with the invention, incoming signaling messages relating to reservations of the resolved aggregate A12 at time Tl during ΔTl are not signaled further in the direction of the destination. Only new reservations that are not part of the resolved aggregate A12 at the time Tl are treated as usual. The assignment of incoming reservations to the dissolved aggregate A12 is done via a unique identifier which was sent by the autonomous system AS1 with the resolution message to the autonomous systems AS2 and AS3 and is contained in the returning responses. Only at time T2 does the autonomous system AS1 signal the two new aggregates in the direction of the destination network N1.
Die autonomen Systeme AS2 und AS3 reagieren erfindungsgemäß wie das autonome System ASl auf dessen Nachricht, die Reservierungen des Aggregates A12 neu aufzubauen. Erst wenn das autonome System AS2 je eine neue Reservierungen für die beiden Prefixe 10.10.10.0/24 und 10.10.11.0/24 von AS4 und von AS5 erhalten hat, oder ein entsprechender Timer abgelaufen ist, sendet das autonome System AS2 zwei Reservierungsnachrichten an das autonome System ASl, je eine für jeder der beiden Prefixe. Das autonome System AS3 reagiert analog. Sollen für einen Prefix keine Ressourcen reserviert werden, dann kann eine Reservierung mit dem Betrag 0 erfolgen, um nicht den Ablauf des Timers abwarten zu müssen.The autonomous systems AS2 and AS3 react according to the invention as the autonomous system ASl on the message to rebuild the reservations of the aggregate A12. Only when the autonomous system AS2 has ever received a new reservation for the two prefixes 10.10.10.0/24 and 10.10.11.0/24 from AS4 and AS5, or a corresponding timer has expired, the autonomous system AS2 sends two reservation messages to the autonomous System ASl, one for each of the two prefixes. The autonomous system AS3 reacts analogously. If no resources are to be reserved for a prefix, then a reservation can be made with the value 0 so as not to have to wait for the timer to expire.
Ausgehend von der ersten Signalisierungsnachricht, mit der das autonome System ASl zum Zeitpunkt Tl den Neuaufbau der
Reservierungen des Aggregats A12 veranlasst, werden mit dem neuen Verfahren insgesamt 6 + 12 Signalisierungsnachrichten benötigt (6 zum Auflösen der Aggregate zwischen AS4, AS5, AS6, AS7 und ASl + 12 zum Neuaufbau) . Ohne das neue Verfahren werden 6 + 24 Signalisierungsnachrichten benötigt. Insbesondere die Belastung des autonomen Systems ASl sinkt mit dem neuen Verfahren von 8 Antworten auf 4, halbiert sich also schon in diesem kleinen Beispiel.Starting from the first signaling message with which the autonomous system ASl at the time Tl rebuilding the Reservations of the A12 aggregate, the new procedure requires a total of 6 + 12 signaling messages (6 for dissolving the aggregates between AS4, AS5, AS6, AS7 and ASl + 12 for rebuilding). Without the new procedure, 6 + 24 signaling messages will be needed. In particular, the load of the autonomous system ASl decreases with the new method from 8 answers to 4, thus halving itself in this small example.
Es ist sinnvoll, die Laufdauer der Timer aneinander anzupassen. So startet das autonome System ASl einen Timer und sendet eine Nachricht an die autonomen Systeme AS2 und AS3. Autonome System AS2 startet dann wieder einen Timer und sendet eine Nachricht an die autonomen Systeme AS4 und AS5. Angenom- men, das autonome System AS4 antwortet nicht rechtzeitig, dann läuft der Timer des autonomen Systems AS2 ab. Das autonome System AS2 sendet die Reservierungen AIa und Alb an das autonome System ASl. Wenn die Timer von der autonomen Systeme AS2 und AS3 dieselbe Zeitspanne umfassen, dann ist der Timer von dem autonomen System ASl bereits abgelaufen, die Reservierungen von dem autonomen System AS2 werden bei der Aggregation also nicht mehr berücksichtigt. Dies kann verhindert werden, wenn die Zeitspannen der Timer aufeinander abgestellt bzw. angepasst werden (je weiter im Baum, desto kürzer) . Dies kann z.B. durch Einfügen der Zeitspanne des Timers in die Nachrichten zwischen den autonomen Systemen realisiert werden. Z.B. teilt das autonome System ASl dem autonomen System AS2 die Laufdauer seines Timers mit, das autonome System AS2 wählt dann eine kürzere Laufdauer, die es er- laubt, die Reservierungsnachrichten vor Ablauf des Timers des autonomen Systems ASl zu senden. Diese kürzere Laufdauer des Timers berücksichtigt die Laufdauer der Nachrichten, die zwischen dem autonomen System ASl und AS2 ausgetauscht werden.
Die Laufdauer ist dann zumindest um das Zweifache der Laufdauer ausgetauschter Nachrichten geringer (Laufzeit der Routen-Änderungsnachricht + Laufzeit der Nachricht mit den ag- gregierten Reservierungen) .
It makes sense to match the running time of the timers to each other. Thus, the autonomous system ASl starts a timer and sends a message to the autonomous systems AS2 and AS3. Autonomous system AS2 then starts a timer again and sends a message to the autonomous systems AS4 and AS5. Assuming that the autonomous system AS4 does not respond in time, the timer of the autonomous system AS2 will expire. The autonomous system AS2 sends the reservations AIa and Alb to the autonomous system ASl. If the timers of the autonomous systems AS2 and AS3 comprise the same time period, then the timer has already expired from the autonomous system AS1, that is, the reservations from the autonomous system AS2 are no longer taken into account in the aggregation. This can be prevented if the time periods of the timers are adjusted to each other or adjusted (the farther in the tree, the shorter). This can be realized, for example, by inserting the time span of the timer in the messages between the autonomous systems. For example, the autonomous system AS1 informs the autonomous system AS2 of the duration of its timer, and the autonomous system AS2 then selects a shorter duration, which allows the reservation messages to be sent before the autonomous system timer ASl expires. This shorter duration of the timer takes into account the duration of the messages exchanged between the autonomous system AS1 and AS2. The duration is then at least twice the duration of exchanged messages less (duration of the route change message + duration of the message with the aggregated reservations).