DE10248569A1

DE10248569A1 - Verfahren zur Leistungsabschätzung beim Bereitstellen verzögerungsintoleranter Datendienste

Info

Publication number: DE10248569A1
Application number: DE10248569A
Authority: DE
Inventors: D C John Ta; Jim Koslowski
Original assignee: Zarlink Semiconductor VN Inc
Current assignee: Zarlink Semiconductor VN Inc
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2003-05-15
Also published as: FR2833118A1; CN1414750A; US20030076784A1; GB2381696A; KR100486666B1; GB0222908D0; FR2833118B1; GB2381696B; CN1169327C; JP2003188939A; JP3691816B2; KR20030033991A

Abstract

Verfahren und Vorrichtungen zum Bewerten der Leistung von Datenvermittlungsausstattungen beim Verarbeiten und Transport, Verzögerung, Synchronisationsstörung und Datenströme, die auf Verlust empfindlich sind, werden zur Verfügung gestellt. Die Vorrichtung umfaßt Datensätze für die Ablaufverfolgung beim Empfang und Datensätze für die Ablaufverfolgung beim Senden, und die Verfahren umfassen das Überprüfen der Datensätze für die Ablaufverfolgung beim Empfangen und beim Senden, um die Leistung der Datenvermittlungsausrüstung zu bewerten. Die Vorteile umfassen die Verfügbarkeit einer Abschätzung von Datentransportlatenzen, Synchronisationsstörungen beim Datentransport und Datensegmentverlust, um das Bereitstellen von Streaming-Datendiensten zu ermöglichen.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft den Datentransport über Datentransport-Netzwerke und insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zur Leistungsbewertung beim Bereitstellen von Datendiensten, die auf Transportverzögerung empfindlich sind.

Hintergrund der Erfindung

Auf dem Gebiet der Telekommunikation werden Streaming-Datendienste mehr und mehr nachgefragt. Streaming-Datendienste umfassen: Audio-, Video- und Datenstreaming.
Audiostreaming, üblicherweise als Sprachdienste bekannt, umfaßt: Den altbekannten "Plain Old Telephone Service (POTS)", Audiokonferenzen, Funk usw. Der POTS = Dienst ist über lokale Schleifen geliefert worden, welche Kupferpaarverbindungen von einem lokalen Austausch-Telefonvermittler zu jeder Telefonstation sind. Eine Gruppe miteinander verbundener Telefonvermittler bildet, was als das Telefonnetzwerk bekannt ist. Jüngste Trends jedoch haben zu drahtlosen Telefongeräten geführt. Audiokonferenzen sind über Telefonvermittlungsdienste auf einer nachfrageorientierten Basis zur Verfügung gestellt worden. Der Funkdienst ist bis in jüngster Zeit über Funkwellen im freien Raum geliefert worden.
Videostreaming-Dienste umfassen: Fernsehprogrammieren, Videokonferenzen und in jüngster Zeit nachfrageorientiertes Video. Fernsehprogrammieren wurde anfangs und wird noch über Funkwellen im freien Raum geliefert, jedoch wird in jüngster Zeit Fernsehprogrammieren mehr und mehr über Drahtleitungsdienste geliefert, einschließlich Kabelfernsehen. Radio wird auch mehr und mehr über Drahtleitungsdienste, so wie Kabelfernsehen, geliefert.
Vielleicht das üblichste Bereitstellungsverfahren für Videokonferenzen hat die Verwendung einer Kombination aus Kupferpaaren umfaßt, wobei inverse Multiplexierverfahren eingesetzt wurden, um die notwendige Bandbreite über mehrere lokale Schleifenverbindungen und somit mehrere Telefonverbindungen über das Telefonnetzwerk zu liefern.
Die Verwendung des Telefonsystems für Videokonferenzen zeigt möglicherweise die am repräsentativste Eigenschaft des Telefonnetzwerks beim Bereitstellen von besonderen Schaltungen bei geringen Synchronisationsstörungen. Jedoch wird das Telefonsystem so eingeschätzt, daß es allgegenwärtig ist, wobei eine weitere Ausdehnung große Kosten bei der Infrastruktur erfordert. Funkwellen des freien Raums, ein Sendemedium, teilen diese Eigenschaft auch durch Kanalisieren von Datenübertragung, sind jedoch durch eine beschränkte Reichweite und Wetterbedingungen eingegrenzt. Das Kabelfernsehen-Netzwerk teilt diese Eigenschaft ebenfalls durch Kanalisierung. Die Erweiterung der Reichweite des Kabelfernsehen- Netzwerkes zieht Kosten bei der Infrastruktur nach sich. Anfangs war das Kabelfernsehen- Netzwerk ein Medium nur zum Senden, hat jedoch in jüngster Zeit Kommunikation in zwei Richtungen zur Verfügung gestellt, was Teletext und nachfragebasierende Videodienste ermöglicht.
Bei weitem das flexibelste und das am besten neu konfigurierbare aus der obigen Beschreibung ist das Telefonnetzwerk. Besondere Verbindungen können zwischen POTS-Anschlüssen eingerichtet werden, die mit lokalen Schleifen über Verfahren verbunden werden, die üblicherweise als Schaltungsvermittlung bekannt sind. Die Bandbreitennutzung des Telefonsystems wurde als unteroptimal betrachtet. Die häufigste Nutzung des Telefonnetzwerkes ist die Sprachkommunikation von Person zu Person gewesen. Sprachkommunikationen haben eine Aktivität von 40%, was zu einem Verlust von 60% der verfügbaren, diesen zugewiesenen Bandbreite führt.
Das Telefonsystem war auch so gestaltet, daß es durch Redundanz fehlertolerant war. Die Redundanz-Implementierung wurde durch den Einsatz redundanter Telefonschalter, redundanter Inter-Telefon-Vermittlungsleitungen, als Telefon-Masten bekannt, wobei Telefon- Masten geografisch abgeschieden aufgestellt wurden, usw. erreicht.
Die letzten Jahrzehnte haben von einer erhöhten Nachfrage nach Telekommunikationsdiensten und insbesondere nach Datendiensten profitiert. Lösungen wurden gesucht für die Bereitstellung von Datendiensten in einer zuverlässigen Weise bei geringen Kosten. Die Zuverlässigkeit wurde zur Verfügung gestellt durch den Einsatz dessen, was als Paketvermittlungstechnologien in Datentransport-Netzwerken bekannt ist, die in Kombination den Transport von Daten, die in Protokolldateneinheiten (PDU), locker gesagt als Pakete, segmentiert sind, garantieren. Die Verwendung des Ausdrucks Paket ist sehr üblich, obwohl er technisch nicht alle Datentransporttechnologien umfaßt, so wie Zellvermittlung und Rahmendatentransport. In dieser Beschreibung soll Paketvermittlung als PDU-Vermittlung verstanden werden.
Die Segmentierung der transportierten Daten in PDUs stellt eine Optimierung der Bandbreitenverwendung sicher. Die Übertragungszuverlässigkeit wird durch das unabhängige Routen jeder PDU in dem Datentransport-Netzwerk bereitgestellt, was das Routen von PDUs um ausgefallene Datentransportgeräte in Richtung auf Ziel-Datennetzwerkknoten umfaßt, die in einem PDU-Nachrichtenkopf festgelegt sind. Alternative Datenwege durch das Datentransport-Netzwerk werden durch ein Netz aus Verbindungen zwischen Datennetzwerkknoten bereitgehalten.
Im Gegensatz zur Schaltungsvermittlung in dem Telefonnetzwerk, wo einmal eine Kommunikationssitzung eingerichtet wird und redundante Schaltungen auf einer Hot-Standby-Basis verfügbar sind, sind die meisten Formen der Paketvermittlung gekennzeichnet als verbindungsloser Datentransport aufgrund des kontinuierlichen unabhängigen Routens jeder PDU. Unabhängiges Routen jeder PDU fügt eine meßbare Verzögerung im Datentransport hinzu.
Die üblichsten Formen des Paketvermittlungs-Datentransportes sind auch gekennzeichnet als größte Anstrengung. PDUs können aufgrund der vernetzten Verbindung von Datennetzwerkknoten fallengelassen werden, um zu verhindern, daß PDUs in der Schleife laufen und/oder eine übermäßig lange Suche beim Auffinden eines Weges zu einem beabsichtigten Ziel ausführen. Zuverlässiger Transport wird durch das erneute Übertragen von PDUs zur Verfügung gestellt. Durch Einsetzen dieser Verfahren jedoch rufen PDUs Transportverzögerungen hervor, es wird gesagt, daß Ströme von Daten Synchronisationsstörungen aufgrund der Varianz in der Transportzeit der einzelnen PDUs ausgesetzt sind.
In den jüngsten Jahren haben Datentransport-Netzwerke einen explosiven Ausbau genossen, wobei die eingerichtete Basis sich dem nähert, was durch das Telefonnetzwerk genossen wird. Aufstellen, Warten und Betriebskosten sind vergleichsweise geringer, was, gekoppelt mit der Möglichkeit zur flexiblen Expansion, zu einem explosiven Zuwachs in der Bandbreite und einer schnelleren Implementierung und Lieferung neuer Dienste einen Druck auf die herkömmlichen Kommunikationsdienste geführt hat, einschließlich der Streaming-Datendienste, die oben angesprochen sind, so daß sie Paketvermittlungstechnologien als ein Mittel des Datentransports in Betracht ziehen. Druck kommt auch von den Providern der Kommunikationsdienste, mit einer Notwendigkeit, die Wartung und Verwaltung von getrennten Netzwerken auszuschalten.
Eine Quelle für Verzögerung im Datentransport und Synchronisationsstörungen sind die Datenvermittlungsgeräte, die in den Datentransport-Netzwerken eingesetzt werden, so wie Datenvermittlungsknoten. Das unabhängige Routen jeder PDU bringt eine Menge Verarbeitung mit sich. Datennetzwerkgeräte, Datentransportprotokolle und Vermittlungsverfahren für PDUs sind entwickelt worden, um die Schaltungsvermittlung nachzuahmen, indem von vornherein Datentransportwege bereitgestellt wurden, die als virtuelle Schaltungen bekannt sind. Obwohl sie jedoch Einsparungen bei hohen Bandbreiten liefern, bilden die obigen keine Lösungen von Anfang bis Ende. Möglicherweise werden diese Lösungen in der nahen Zukunft von einem Ende zum anderen implementiert, wenn größere und größere Bandbreiten an der Kante der Datentransport-Netzwerke erforderlich sind. Gegenwärtig bleiben diese Backbonelösungen für Datennetzwerke. Zwischenzeitliche Lösungen von einem Ende zum anderen sollen auf gegenwärtiger Ausrüstung implementiert werden.
Ein gegenwärtiges Bemühen, Streaming-Datendienste über Paketvermittlungstechnologien zu liefern, umfaßt, ist jedoch nicht beschränkt auf, Voice-over-IP (VoIP)-Dienste. Vielleicht eines der am meisten unterstützten Datentransportprotokolle ist das Internet-Protokoll (IP), vielleicht die flexibelste Technologie und bestimmt mit der höchsten Marktdurchdringung zu der Kante des allgegenwärtigen internationalen Datentransportnetzwerkes, das als das Internet bekannt ist. Als Datentransportprotokolle gibt es beispielsweise den asynchronen Übertragungsmodus (ATM), die synchrone optische Hierarchie (SONET), Rahmenschalten (FR) usw., und diese werden auch eingesetzt. Diese Datentransportprotokolle sprechen den Betrieb bei hoher Bandbreite bei Datentransport-Netzwerken an, was sie ideal für Backbone- Netzwerke macht. Gegenwärtige Streaming-Datendienste werden über diese Datentransportprotokolle für hohe Bandbreite zur Verfügung gestellt, jedoch ist weitere Entwicklung notwendig, um Streaming-Datendienste über das IP-Protokoll zu unterstützen.
Die Lieferung von Streaming-Datendiensten, sei es Audiostreaming für Telefondienste, Audiokonferenzen, Internetfunk usw.; sei es Videostreaming für Videofondienste, Videokonferenzen, Internetfernsehen usw.; oder Datenstreaming für Teletext, Nachrichtendienste, Börsentickerdienste usw. umfassen Datentransportprotokoll und Unterstützung auf Hardwareebene.
Ungeachtet der Datentransporttechnologie werden PDUs über Datenverbindungen zwischen den Datennetzwerkknoten bei maximalen Übertragungsraten transportiert und enthalten nur geringe Datenübertragungsverzögerungen. Verbesserungen beim Datentransportprotokoll, so wie VoIP, sind anderswo beschrieben. Das nicht effiziente Routen von PDUs führt zu Verzögerungen beim Verschicken von PDUs und ist der Gegenstand der vorliegenden Beschreibung.
Obwohl, wie oben dargestellt, es eine Myriade von Streaming-Datendiensten gibt und sicherlich weitere Streaming-Datendienste in der Zukunft entwickelt und zur Verfügung gestellt werden, sind alle diese Dienste dadurch kategorisiert, daß sie aufgrund der Natur jedes Dienstes empfindlich auf Verzögerungen sind: Audiostreaming ist empfindlich auf Verzögerungen, da es die Möglichkeit beeinflußt, Sprache wahrzunehmen, Videostreaming ist empfindlich auf Verzögerung, weil es die Möglichkeit beeinflußt, ein bewegtes Bild wahrzunehmen, Datenstreaming ist empfindlich auf Verzögerung, weil es die zeitgerechte Reaktion auf die verschickte Information beeinflußt (z. B. Börsentickerdienst). Audiostreaming und Videostreaming sind auch empfindlich auf Synchronisationsstörungen - Datenstreaming ist hier vergleichsweise wenig empfindlich.
In gewissem Maße sind diese Streaming-Datendienste auch empfindlich auf Verlust von PDUs: Audiostreaming ist weniger beeinflußt, wenn mit Videostreaming verglichen wird, aufgrund der Fähigkeit des menschlichen Hörsystems, den Kontext einer Unterhaltung auszunutzen (vergl. lärmende Party), was verlorene Tonsegmente kompensiert. Videostreaming ist relativ empfindlicher auf Verlust von PDUs aufgrund der großen Bandbreite, die für seine Bereitstellung erforderlich ist, und der Menge an Daten, die in jeder PDU transportiert wird. Videodatenkodierende Protokolle sind in der Entwicklung, die ein Profil zur Verfügung stellen, mit dem Ziel, einen vollständigen Verlust von PDUs zu erlauben, die zu mehreren aufeinanderfolgenden Videorahmen aufaddieren. Datenstreaming (Börsenticker) toleriert keinen Verlust von PDUs, jedoch wird die Bürde durch eine relativ geringe Anforderung an die Transportbandbreite im Vergleich zu Audiostreaming und Videostreaming erleichtert. Es gibt ein Bedürfnis, Verfahren und Vorrichtungen für die Echtzeitbewertung der Leistungsfähigkeit einer Datennetzwerkausstattung beim Bereitstellen von auf Verzögerung empfindliche Datendienste zu entwickeln, so wie, jedoch nicht beschränkt auf, Streaming-Datendienste.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bewerten der Verarbeitungsleistung eines Datenvermittlungsknotens zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfaßt eine Abfolge von Schritten. Die Information aus dem Nachrichtenkopf einer PDU wird aus jeder empfangenen PDU herausgezogen. Ein Eintrag in einem Empfangsspur-Datensatz wird mit der herausgezogenen Information und einem Zeitstempel belegt. Die PDU wird von einer Vermittlungsfunktion des Datenvermittlungsknotens verarbeitet. Ein Eintrag in einem Sendespur-Datensatz wird mit Information belegt, die sich aus der Vermittlungsfunktion und einem Zeitstempel ergibt. Die Verarbeitungsleistung des Datenvermittlungsknotens wird basierend auf der Information bewertet, die in den Empfangs- und Sendespur-Datensatzeinträgen, gehalten wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Datenvermittlungsknoten, der so ausgelegt ist, daß er seine Vermittlungsleistung bewertet, zur Verfügung gestellt. Der Datenvermittlungsknoten umfaßt als Elemente, die dieses ermöglichen: Ein PDU-Klassifizierer zieht Information aus dem Nachrichtenkopf von empfangenen PDUs an den Datenvermittlungsknoten heraus, zeitgestempelte Information, die empfangene PDUs betrifft, wird in einem Empfangsspur-Datensatz gehalten, zeitgestempelte Information im Hinblick auf verarbeitete PDUs wird in einem Sendespur-Datensatz gehalten, und ein Prozessor benutzt die zeitgestempelte Information, die in den Empfangs- und Sendespur-Datensätzen gehalten wird, um die Leistung des Datenvermittlungsknotens zu bewerten.
Die Vorteile werden aus einer Verfügbarkeit einer Abwägung von Latenzen im Datentransport, Synchronisationsstörungen beim Transport von Daten und Datensegmentverlust abgeleitet, um das Bereitstellen von Streaming-Datendiensten zu ermöglichen.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf das beigefügte Schaubild deutlicher, wobei:
Fig. 1 ein schematisches Schaubild ist, welches Elemente zeigt, die einen Datenvermittlungsknoten implementieren, welcher Echtzeit-Bewertung seiner Leistung beim Transportieren von PDUs für Streaming-Datendienste gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liefert.
Es wird angemerkt, daß in dem angehängten Schaubild ähnliche Merkmale gleiche Bezeichnungen tragen.

Genaue Beschreibung der Ausführungsformen

Fig. 1 ist ein schematisches Schaubild, das Elemente zeigt, welche einen Datenvermittlungsknoten implementieren, der Echtzeitbewertung seiner Leistung beim Transportieren von PDUs fit Streaming-Datendienste gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liefert.
Ein Datenvermittlungsknoten 100, welcher eine Vermittlungsfunktion 102 bei PDUs ausführt, die empfangen sind über einen Port 104 eines flächigen Netzwerkes (WAN; Wide Area Network), die Ports 106 eines lokalen Netzwerks (LAN; Local Area Network) oder PDUs, die von einem Prozessor (CPU) 108 erzeugt sind, über einen CPU-Port 110.
Der WAN-Port 104 ist repräsentativ für eine Datenübertragungsschnittstelle auf der Hauptseite (Backbone-Seite) mit einem relativ hohen Datendurchsatz. Die LAN-Ports 106 sind repräsentativ für die Datenübertragungsschnittstellen auf der Verteilerseite mit relativ moderaten Datendurchsätzen. Der Datenvermittlungsknoten 100 sammelt den Datendurchsatz, der über die LAN-Ports 106 empfangen wird, auf den WAN-Port 104 und trennt den Datendurchsatz, der von dem WAN-Port 104 empfangen worden ist, auf die LAN-Ports 106. Die Erfindung ist auf die Anzahl der Ports 104/106/110, wie sie gezeigt sind, nicht beschränkt. Weiter kann der WAN-Port 104, wenn er Audioströme zum Unterstützen von VoIP transportiert, Unterstützung für Datentransportprotokolle für Time Division Multiplexing (TDM) umfassen.
Ein PDU-Klassifizierer 112 wird beim Überprüfen jeder PDU und beim Herausziehen von Information 114 aus dem Nachrichtenkopf zum Unterstützen der Vermittlungsfunktion 102 ebenso wie beim Identifizieren jeder PDU zum Unterstützen der Funktion der Leistungsbewertung benutzt.
Gemäß der Erfindung wird die Funktion der Leistungsbewertung über einen Empfangsspur- Datensatz (für die Ablaufverfolgung) zur Verfügung gestellt, der entsprechend einer bevorzugten Implementierung als ein ringförmiger Empfangsspur-Puffer 120 gezeigt ist. Der Empfangsspur-Datensatz umfaßt Einträge 122, welche Feldspezifikationselemente haben, die jeweils im Minimum festlegen: Einen PDU-Zeiger 124, der eine Speicheradresse festlegt, an der die entsprechende PDU zur Verarbeitung in einem PDU-Verarbeitungspuffer 150 abgelegt ist, einen Quellenport 126, über den die PDU empfangen wurde, und einen Zeitstempel 128, der von einer Zeitstempelfunktion 130 zur Verfügung gestellt wird, die dem Empfangsspurdatensatz 120 zugewiesen ist. Weitere Information kann darin gespeichert sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, einen Zielkontext 140, der von der Vermittlungsfunktion 102 benutzt wird, um einen Ausgangsport 104/106/110 festzulegen, an den die PDU geschickt werden soll. Abhängig von dem benutzten Datenübertragungsprotokoll umfassen Einträge 122 in dem Empfangsspur-Datensatz 120 die minimale Information, um jede PDU des Streaming-Datendienstes zu identifizieren.
Die Größe N des Ringpuffers, der beim Implementieren des Empfangsspur-Datensatzes 120 benutzt wird, kann durch einen Durchsatz bei der Verarbeitung von PDUs am Datenvermittlungsknoten 100 bestimmt sein, der bei der Entwicklung festgelegt wird - die Größe kann manuell eingestellt werden, durch eine Managementkonsole und/oder über einen sich auf höherer Ebene abspielenden Prozeß der Leistungsbewertung (nicht gezeigt) überwacht und eingestellt werden.
Der Empfangsspur-Ringpuffer 120 hat einen Index 132, der den nächsten Eintrag verfolgt, der beim Empfang einer PDU angegeben werden soll.
Die herausgezogene Information 114 aus dem Nachrichtenkopf der PDU wird auch an einen Schlangenmanager 152 geliefert, welcher empfangene PDUs in getrennte Verarbeitungsschlangen charakterisiert und die Verarbeitung der PDUs in dem Verarbeitungspuffer 150 mit Prioritäten 154 versieht. Die Vermittlungsfunktion 102 bestimmt einen Zielport 104/106/110 für jede PDU in dem Verarbeitungspuffer 150. Verfahren der Verarbeitung von PDUs sind anderswo beschrieben.
Die Verarbeitung von PDUs ist eine zeitintensive Aufgabe und führt eine Verzögerung bei dem gesamten Transport von einem Ende zum anderen von PDUs ein, die als Verarbeitungsverzögerung bekannt ist. Die Belegung der Verarbeitung 154 der PDUs mit Priorität führt eine Synchronisationsstörung in dem Transport der PDUs von einem Ende zum anderen ein, da PDUs durch die Vermittlungsfunktion 102 außerhalb der Reihenfolge in Bezug auf die Reihenfolge, in der die PDUs empfangen worden ist, verarbeitet werden können, aufgrund von Verarbeitungsprioritäten, die in der zugeordneten Information 114, die aus dem Nachrichtenkopf der PDU herausgezogen worden ist, festgelegt sind.
Gemäß der Erfindung wird ein Sendespur-Datensatz 160 (für die Ablaufverfolgung beim Bewerten von Verarbeitungslatenzen, Synchronisationsstörungen und Verlust an PDUs beim Bestimmen einer Effizienz beim Verarbeiten von PDUs benutzt. Der Sendespur-Datensatz 160 ist bevorzugt als Sendespur-Ringpuffer implementiert, jedoch nicht darauf beschränkt. Der Sendespur-Ringpuffer 160 speichert Einträge 122 und ist einer Zeitstempelfunktion 162 zugewiesen, welche Einträge 122 auffüllt, auf die von einem Indexzeiger 164 gezeigt wird, der beim Verarbeiten jeder PDU vorbewegt wird.
Einträge 122 des Sendespur-Datensatzes 160 können eine Bezeichnung des Zielports 104/106/110 in dem Zielkontextfeld 140 umfassen. Fallengelassene PDUs werden entweder keine entsprechenden Einträge 122 in dem Sendespur-Datensatz 160 haben, oder entsprechende Einträge 122 in dem Sendespur-Datensatz 160 können bestimmen, daß die PDU fallengelassen war, indem ein reservierter Wert in dem Zielkontextfeld 140 gespeichert wird. Beim Bewerten der Leistungsfähigkeit des Datenvermittlungsknotens 100 korreliert 170 die CPU 108 Einträge 122 in dem Empfangsspur-Datensatz 120 und in dem Sendespur-Datensatz 160, um die Latenz, die Synchronisationsstörung und/oder das Fallenlassen zu bestimmen, das beim Verarbeiten jeder PDU aufgetreten ist. Die Verarbeitungslatenz wird durch den Vergleich der Zeitstempelwerte bestimmt, die in den Zeitstempel-Spezifikationselementen 128 der entsprechenden Einträge 122 gehalten werden. Die Synchronisationsstörung bei der Verarbeitung für PDUs, die einem bestimmten Datenstrom zugeordnet sind, wird bestimmt, indem Sequenzen von Verarbeitungslatenzen von PDUs verglichen werden, die dem Datenstrom zugewiesen sind. Zeitpunkte des Fallenlassens von PDUs werden aus dem Sendespur- Puffer 160 bestimmt.
Die Leistungsbewertungen werden von dem Prozessor 108 auf einer regelmäßigen Basis durchgeführt, die umfaßt: Einen reglementierten Zeitplan und bei der Sendung jeder PDU. Die Geschwindigkeit, mit der die Spur-Datensätze 120/160 überprüft werden, um die Leistungsbewertung durchzuführen, ist an die Verarbeitungsgeschwindigkeit der PDUs des Datenvermittlungsknotens 100 angepaßt - sonst ist der Leistungsabschätzprozeß nicht effizient und verliert die Möglichkeit, eine genaue und präzise Leistungsbewertung in Echtzeit zur Verfügung zu stellen.
Ein Fehlerbeseitigungsmodus für den Betrieb des Datenvermittlungsknotens 100 wird zur Verfügung gestellt, gemäß dem ein Fehlerzustand, der von dem Datenvermittlungsknoten 100 erfahren worden ist, eine Überprüfung der Empfangsspur- und Sendespur-Puffer 120, 160 auslöst, um Ereignisse zu bestimmen, die vor dem Fehlerzustand aufgetreten sind.
Die dargestellten Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft, und Fachleute werden bemerken, daß Abänderungen bei den oben beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne daß man sich vom Gedanken der Erfindung entfernt. Der Umfang der Erfindung ist lediglich durch die angefügten Ansprüche definiert.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

1. Datenvermittlungsknoten, welcher die Vermittlungsleistung für Protokolldateneinheiten (PDU) bewertet, mit:

a) einem PDU-Klassifizierer (112), der Information aus dem Nachrichtenkopf von PDUs herauszieht, welcher über eine Vielzahl von Ports empfangen werden, die dem Datenvermittlungsknoten zugewiesen sind;

b) einem Datensatz (120) für die Ablaufverfolgung beim Empfang mit Einträgen, wobei jeder Eintrag des Datensatzes für die Ablaufverfolgung beim Empfang Zeitinformation im Hinblick auf eine entsprechende empfangene PDU festlegt;

c) einer Vennittlungsfunktion (102), welche PDUs verarbeitet;

d) einem Datensatz (160) für die Ablaufverfolgung beim Senden mit Einträgen, wobei jeder Eintrag des Datensatzes für die Ablaufverfolgung beim Senden Zeitinformation im Hinblick auf eine entsprechende verarbeitete PDU festlegt; und

e) einem Prozessor (108), welcher die Information, die in den Einträgen der Datensätze für die Ablaufverfolgung gespeichert ist, verwendet, um die Leistung der Vermittlungsfunktion zu bewerten.

2. Datenvennittlungsknoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin einen Zeitgeber aufweist.

3. Datenvennittlungsknoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Datensätze (120, 160) für die Ablaufverfolgung einen Ringpuffer aufweist, welcher die Einträge der Datensätze für die Ablaufverfolgung speichert.

4. Datenvennittlungsknoten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Ringpuffer einen Indexzeiger umfaßt, welcher einen nächsten Eintrag eines Datensatzes für die Ablaufverfolgung festlegt, der beschrieben werden soll.

5. Datenvermittlungsknoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Einträge der Datensätze für die Ablaufverfolgung, die mit jedem der Datensätze für die Ablaufverfolgung verbunden ist, entsprechend einem gestalteten Verarbeitungsdurchsatz für PDUs des Datenvermittlungsknotens zuvor festgelegt wird.

6. Datenvermittlungsknoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Einträge eines Datensatzes (120, 160) für die Ablaufverfolgung, die jedem der Datensätze für die Ablaufverfolgung zugewiesen ist, variabel ist, wobei die Anzahl der Einträge der Datensätze entweder über eine manuelle Einstellung, eine Managementkonsole oder ein auf höherer Ebene arbeitendes Protokoll anpassbar ist, welches die Ressourcen optimiert, die für einen gegenwärtigen Verarbeitungsdurchsatz für PDUs des Datenvermittlungsknotens verfügbar sind.

7. Datenvennittlungsknoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eintrag eines Datensatzes (120) für die Ablaufverfolgung beim Empfang weiter Spezifikationselemente aufweist, welche enthalten:
einen Zeitwert, der die Zeit angibt, zu der die entsprechende PDU empfangen werden hätte sollen; und
identifizierende Information, die der empfangenen PDU entspricht.

8. Datenvermittlungsknoten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die identifizierende Information, die der empfangenen PDU entspricht, weiter eine Spezifikation eines Ortes aufweist, an dem die PDU während der Verarbeitung gespeichert wird.

9. Datenvermittlungsknoten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die identifizierende Information, die der empfangenen PDU entspricht, weiter eine Spezifikation eines Ports aufweist, über den die PDU empfangen wurde.

10. Datenvermittlungsknoten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die identifizierende Information, die der empfangenen PDU entspricht, weiter eine Spezifikation eines Zielkontextes aufweist, der der empfangenen PDU entspricht.

11. Datenvermittlungsknoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eintrag eines Datensatzes (160) für die Ablaufverfolgung beim Senden weiter Spezifikationselemente aufweist, welche enthalten:
einen Zeitwert, der die Zeit angibt, zu der die entsprechende PDU hätte verarbeitet werden sollen; und
identifizierende Information, die der verarbeiteten PDU entspricht.

12. Datenvermittlungsknoten nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die identifizierende Information, die der verarbeiteten PDU entspricht, weiter eine Spezifikation eines Ortes aufweist, an dem die PDU während der Verarbeitung gespeichert war.

13. Datenvermittlungsknoten nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die identifizierende Information, die der verarbeiteten PDU entspricht, weiter eine Spezifikation eines Ports aufweist, über den die PDU empfangen wurde.

14. Datenvermittlungsknoten nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die identifizierende Information, die der verarbeiteten PDU entspricht, weiter eine Spezifikation eines Zielkontextes aufweist, der der verarbeiteten PDU entspricht.

15. Datenvermittlungsknoten nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spezifikation des Zielkontextes, der der verarbeiteten PDU entspricht, einen Port umfaßt, über den die PDU zu einem gedachten Ziel geschickt werden soll.

16. Datenvermittlungsknoten nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spezifikation des Zielkontextes, der der verarbeiteten PDU entspricht, eine Spezifikation umfaßt, daß die PDU fallengelassen werden soll.

17. Verfahren zum Bewerten einer Verarbeitungsleistung eines Datenvermittlungsknotens, welcher Protokolldateneinheiten (PDUs) verschickt, mit den Schritten:

a) Herausziehen von Information aus dem Nachrichtenkopf einer PDU aus einer empfangenen PDU;

b) Einbringen eines Eintrages in einen Datensatz zur Ablaufverfolgung beim Empfang, der von dem Datenvermittlungsknoten gehalten wird;

c) Verarbeiten der empfangenen PDU;

d) Ablegen eines Eintrags in einen Datensatz für die Ablaufverfolgung beim Senden, der von dem Datenvermittlungsknoten gehalten wird; und

e) Bewerten der Verarbeitungsleistung basierend auf der Information, die in den Einträgen der Datensätze für die Ablaufverfolgung gehalten wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Belegen eines der Einträge der Datensätze für die Ablaufverfolgung mit Information weiterhin einen Schritt des Belegens eines PDU-Zeigereintrags mit einem Wert umfaßt, der einen Ort angibt, an dem die entsprechende PDU zeitweilig gespeichert ist.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Belegen eines der Einträge des Datensatzes für die Ablaufverfolgung beim Senden mit Information einen Schritt des Belegens des Eintrags eines Datensatzes für die Ablaufverfolgung beim Senden mit Information aufweist, die in dem Fall eines Ereignisses des Wegfallens einer PDU angibt, daß eine PDU entsorgt worden ist.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewerten der Leistung des Datenvermittlungsknotens weiterhin einen Schritt des Berechnens einer Angabe über den Wegfall einer PDU umfaßt, die jedem Strom von Daten entspricht, welche von dem Datenvermittlungsknoten transportiert werden.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewerten der Leistung des Datenvermittlungsknotens weiterhin einen Schritt des Berechnens einer Angabe über den Wegfall einer PDU umfaßt, entsprechend einem gegenwärtigen Betriebszustand des Datenvermittlungsknotens.

22. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Belegen eines der Einträge eines Datensatzes für die Ablaufverfolgung beim Empfang mit Information weiter einen Schritt des Belegens eines Zeitstempel-Spezifikationselementes umfaßt, das dem Eintrag für die Ablaufverfolgung beim Empfang zugeordnet ist, mit einem Zeitwert, der die Zeit angibt, zu der die PDU empfangen wurde.

23. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Belegen eines der Einträge des Datensatzes für die Ablaufverfolgung beim Senden mit Information einen Schritt des Belegens eines Zeitstempel-Spezifikationselementes, das dem Eintrag für die Ablaufverfolgung beim Senden zugeordnet ist, mit einem Zeitwert, der die Zeit angibt, zu der die PDU verarbeitet worden ist, umfaßt.

24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewerten der Verarbeitungsleistung weiter einen Schritt des Bestimmens einer Verarbeitungsverzögerung der PDU umfaßt, indem die Differenz zwischen den Zeitstempelwerten berechnet wird, welche in einem Eintrag eines Datensatzes für die Ablaufverfolgung beim Empfang und einem Eintrag eines Datensatzes für die Ablaufverfolgung beim Senden, die der PDU entsprechen, gehalten werden.

25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewerten der Verarbeitungsleistung weiter einen Schritt des Bestimmens einer mittleren Verarbeitungsverzögerung bei den PDUs umfaßt, die an dem Datenvermittlungsknoten auftritt, indem ein Mittelwert der Verarbeitungsverzögerungen der PDUs berechnet wird, die durch entsprechende PDUs hervorgerufen werden.

26. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewerten der Verarbeitungsleistung weiterhin einen Schritt des Bestimmens einer Synchronisationsstörung beim Transport der PDUs für einen Strom von Daten umfaßt, indem die Verteilung der Verarbeitunsgverzögerungen der PDUs bestimmt wird, die von einer Vielzahl von PDUs hervorgerufen wird, welche einem Strom Daten zugewiesen sind.

27. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewerten der Verarbeitungsleistung weiter einen Schritt des Bestimmens einer Synchronisationsstörung beim Transport der PDUs für den Datenvermittlungsknoten aufweist, indem die Verteilung der Verarbeitungsverzögerungen der PDUs bestimmt wird, die von einer Vielzahl von PDUs hervorgerufen wird, welche von dem Datenvermittlungsknoten verschickt werden.