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Ersatzschaltung in MPLS-(Multi-Protocol Label Switching) Netzen ueber mehrere Alternativwege gleichzeitig

IP.com Disclosure Number: IPCOM000021817D
Published in the IP.com Journal: Volume 4 Issue 3 (2004-03-25)
Included in the Prior Art Database: 2004-Mar-25
Document File: 2 page(s) / 146K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Um ein Netz gegen Ausfall von Netzelementen wie Knoten oder Leitungen zu schuetzen, muessen Reservekapazitaeten fuer den Fehlerfall im Netz vorgehalten werden. Im Fehlerfall werden die betroffenen Verbindungen dann umgeschaltet und ueber die Reservekapazitaeten (ueber alternative Wege) uebertragen. Um die Kosten eines Netzes gering zu halten, muessen die Reservekapazitaeten moeglichst niedrig gehalten werden. Daher kann es vorkommen, dass bei Aufbau einer Verbindung mit vordefiniertem Ersatzweg oder bei Wiederherstellung einer ausgefallenen Verbindung ohne vordefinierten Ersatzweg nicht genug Reservekapazitaet fuer die Alternativverbindung zur Verfuegung steht. Dieses Problem wird im Fall von MPLS dadurch verschaerft, dass die Verbindungen stark unterschiedliche Bitraten haben koennen. Hier kann die Reihenfolge der Wiederherstellung von Verbindungen stark darueber entscheiden, wie viele Verbindungen wiederhergestellt werden koennen. Abbildung 1 veranschaulicht dieses Problem: Verbindung w1 hat eine Bitrate von 4 Mbit/s, w2 hat eine Bitrate von 8 Mbit/s. Fuer die Leitungen ist die freie Kapazitaet (s: spare, deutsch: frei) in Mbit/s angegeben. Wenn Verbindung w1 zuerst wiederhergestellt wird, ist fuer Verbindung w2 weder ueber Leitung D-E genug Reservekapazitaet vorhanden (10 - 4 = 6 < 8) noch ueber Leitung G-H. Damit kann w2 nicht mehr wiederhergestellt werden. Falls w2 zuerst wiederhergestellt wird, kann w2 ueber Leitung D-E gefuehrt werden, und w2 ueber G-E. Es entsteht das Problem durch den Aufbau der Verbindungen zu verschiedenen Zeiten. Beim Aufbau der Verbindung w1 (A-B) wird natuerlich der Ersatzweg ueber A-D-E F als kuerzester Weg gewaehlt. Um zu einem spaeteren Zeitpunkt die Verbindung w2 mit Ersatzweg aufbauen zu koennen, muesste der Ersatzweg von w1 umkonfiguriert werden. Zusammengefasst besteht die bisherige Loesung des Problems darin, die Reservekapazitaeten so gross zu dimensionieren, dass eine moeglichst grosse Zahl von Verbindungen wiederhergestellt werden kann. Dies ist allerdings mit hohen Netzkosten verbunden.

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S

Ersatzschaltung in MPLS-(Multi-Protocol Label Switching) Netzen ueber mehrere Alternativwege gleichzeitig

Idea: Dr. Achim Autenrieth, DE-Muenchen; Claus Gruber, DE-Muenchen

Um ein Netz gegen Ausfall von Netzelementen wie Knoten oder Leitungen zu schuetzen, muessen Reservekapazitaeten fuer den Fehlerfall im Netz vorgehalten werden. Im Fehlerfall werden die betroffenen Verbindungen dann umgeschaltet und ueber die Reservekapazitaeten (ueber alternative Wege) uebertragen. Um die Kosten eines Netzes gering zu halten, muessen die Reservekapazitaeten moeglichst niedrig gehalten werden. Daher kann es vorkommen, dass bei Aufbau einer Verbindung mit vordefiniertem Ersatzweg oder bei Wiederherstellung einer ausgefallenen Verbindung ohne vordefinierten Ersatzweg nicht genug Reservekapazitaet fuer die Alternativverbindung zur Verfuegung steht. Dieses Problem wird im Fall von MPLS dadurch verschaerft, dass die Verbindungen stark unterschiedliche Bitraten haben koennen. Hier kann die Reihenfolge der Wiederherstellung von Verbindungen stark darueber entscheiden, wie viele Verbindungen wiederhergestellt werden koennen. Abbildung 1 veranschaulicht dieses Problem: Verbindung w1 hat eine Bitrate von 4 Mbit/s, w2 hat eine Bitrate von 8 Mbit/s. Fuer die Leitungen ist die freie Kapazitaet (s: spare, deutsch: frei) in Mbit/s angegeben. Wenn Verbindung w1 zuerst wiederhergestellt wird, ist fuer Verbindung w2 weder ueber Leitung D-E genug Reservekapazitaet vorhanden (10 - 4 = 6 < 8) noch ueber Leitung G-H. Damit kann w2 nicht mehr wiederhergestellt werden. Falls w2 zuerst wiederhergestellt wird, kann w2 ueber Leitung D-E gefuehrt werden, und w2 ueber G-E. Es entsteht das Problem durch den Aufbau der Verbindungen zu verschiedenen Zeiten. Beim Aufbau der Verbindung w1 (A-B) wird natuerlich der Ersatzweg ueber A-D-E F als kuerzester Weg gewaehlt. Um zu einem spaeteren Zeitpunkt die Verbindung w2 mit Ersatzweg aufbauen zu koennen, muesste der Ersatzweg von w1 umkonfiguriert werden. Zusammengefasst besteht die bisherige Loesung des Problems darin, die Reservekapazitaeten so gross zu dimensionieren, dass eine moeglichst grosse Zahl von Verbindungen wiederhergestellt werden kann. Dies ist allerdings mit hohen Netzkosten verbunden.

Es wird vorgeschlagen, eine Ersatzschaltung oder Wiederherstellung einer Verbindung ueber mehrere Pfade gleichzeitig moeglich zu machen. In dem bisher vorgestellten Wiederherstellungsverfahren wird nur ein einzelner Ersatzweg verwendet. Mit dem hier beschriebenen Verfahren wird das beschriebene Problem geloest, indem eine ausgefallene Verbindung au...