DE69628724T2 - Netzknotenvorrichtung und Verbindungsaufbauverfahren zum Aufbauen von Durchgangsverbindungen - Google Patents

Netzknotenvorrichtung und Verbindungsaufbauverfahren zum Aufbauen von Durchgangsverbindungen Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Netzknotenvorrichtung, wie etwa einen Paketübertragungsknoten, einen Paketsendeknoten und einen Paketempfangsknoten und ein für Zwischenvernetzen geeignetes Verbindungsaufbauverfahren.
  • In den letzten Jahren sind, wie durch den Internetentwurf (draft-ietf-ipatm-framework-doc-06.text und draft-katsuberouter-atm-overview-01.text) gezeigt, die in 1) und 2) beschriebenen Techniken vorgeschlagen worden.
  • Diese Techniken stellen Verfahren zum Implementieren einer Durchgangsverbindung in einem weitläufigen, geschalteten Netz bereit.
  • Eine Verbindung, durch die ein Pakettransfer ohne Netzschichtverarbeitung innerhalb eines logischen Netzes (z. B. einem IP-Unternetz) durchgeführt werden kann, wird eine Datenlinkverbindung genannt. Eine durch Verknüpfen einer Mehrzahl von Datenlink-Verbindungen in der Netzschicht zur Zwischennetzkommunikation gebildete Verbindung wird eine "Sprung-für-Sprung"-Verbindung genannt. Bei einer Sprung-für-Sprung-Verbindung wird eine Netzschichtverarbeitung durch an Unternetzgrenzen lokalisierte Router durchgeführt.
  • Im Gegensatz dazu wird bei einer "Durchgangs"-Verbindung die Netzschichtverarbeitung irgendwie umgangen, selbst falls eine Sprung-zu-Sprung-Paketübermittlung konventionellerweise notwendig sein würde. Anders ausgedrückt, kann bei der Durchgangsverbindung eine Paketübermittlung von einem logischen Netz in ein anderes logisches Netz durch einfaches Verarbeiten in einer niedrigeren Schicht als der Netzschicht durchgeführt werden.
    • 1) Nächster-Sprung-Auflösungsprotokoll (nachfolgend als NHRP, next hop resolution protocol, abgekürzt): Wenn ein Paketübertragungsknoten, der zu einem logischen Netz gehört, einen Server betreffs einer Netzadresse eines Zielknotens abfragt, der zu einem anderen logischen Netz gehört, gibt der Server die Verknüpfungsadresse des Zielknotens oder des dem Zielknoten am nächsten befindlichen Routers aus. Dann wird eine Daten-Link-Verbindung von Übertragungsknoten zum Zielknoten oder zum dem Ziel nächsten Router, basierend auf dieser Verknüpfungsadresse, aufgebaut. Diese Daten-Link-Verbindung ist eine Durchgangsverbindung.
    • 2) Zellenschaltrouter (im folgenden als CSR, cell switch router, abgekürzt): Für spezifizierten Verkehr wird eine Paketübermittlung nur unter Verwendung der Datenlinkschicht unter Umgehung der Netzschichtverarbeitung in einem Zwischenrouter durchgeführt. Dies wird wie folgt implementiert. Der Zwischenrouter speichert die Entsprechungsbeziehung zwischen einer Datenlinkverbindung, die zu einem logischen Netz gehört und einer anderen Datenlinkverbindung, die zu einem anderen logischen Netz gehört, für den angegebenen Paketfluss und übermittelt Pakete unter Verwendung dieser Entsprechungsbeziehung. Als Ergebnis wird eine Durchgangsverbindung gebildet.
  • Solche Durchgangsverbindungen können einen hohen Durchsatz und Niederlatenzpaketübermittlung in Zwischennetzumgebungen erzielen.
  • Jedoch ist bei NHRP normalerweise jedes zu übertragende Paket ein Trigger (Auslöser) zum Aufbauen einer Durchgangsverbindung. Genauer gesagt wird, wenn ein Knoten beabsichtigt, zum ersten Mal ein Paket an eine Adresse zu übertragen, eine Durchgangsverbindung durch Auflösen der Adresse aufgebaut; danach werden alle Pakete mit derselben Zielnetzadresse durch diese Durchgangsverbindung übermittelt. Dem gemäß wird eine Durchgangsverbindung selbst dann aufgebaut, wenn die mittels der Durchgangsverbindung erzielte Durchsatzverbesserung tatsächlich nicht den beim Aufbau der Durchgangsverbindung beteiligten Überbau aufwiegt. Weiterhin wird es schwierig, die Bandbreite des Kommunikationskanals effizient zu nutzen, weil solche Durchgangsverbindungen, die tatsächlich nicht viel verwendet werden, die Bandbreite belegen.
  • Im Gegensatz dazu ist es beim Aufbau einer Durchgangsverbindung unter CSR, abgesehen von der Verwendung jeder Paketübertragung als Trigger, möglich, als Trigger zu verwenden, a) die Tatsache, dass mehr als eine fixe Anzahl von Paketen an ein gegebenes Ziel übertragen worden sind oder b) die Tatsache, dass eine TCP (transmission control protocol, Übertragungssteuerprotokoll)-Nachricht, bei der das Flag SYN gesetzt ist, übertragen werden soll. Jedoch macht im Falle von a) die Tatsache, dass es notwendig ist, die Anzahl von Paketen für alle Ziele zu zählen, die Knotenstruktur kompliziert und nebenher kann eine Durchgangsverbindung nicht aufgebaut werden, bevor nicht die Anzahl von Paketen einen gewissen Wert erreicht hat. Und im Fall von b) wird eine Durchgangsverbindung selbst für Verkehr aufgebaut werden, bei dem nur kleine Mengen an Daten nur einige wenige Male ausgetauscht werden (d. h. für Verkehr, in Bezug auf den ein vorteilhaftes Passendmachen des im Aufbau der Durchgangsverbindung beteiligten Überbaus nicht erzielt wird und etablierte Durchgangsverbindungen unnötigerweise die Kommunikationskanalbandbreite mit Beschlag belegt).
  • Ein Übersichtsartikel mit dem Titel "Virtual LANs Get Real – Ethernet Switch Makers are taking the lead in deploying virtual LANs across campus networks in data communications", Band 24, Nr. 3, 1. März 1995, Seiten 87–92, 94 und 96, veröffentlicht von McGraw Hill, diskutiert Routen-versus-Schalten in LANs und erwähnt insbesondere Sprung-für-Sprung-Verbindungen.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System bereitzustellen, durch das der Aufbau einer Durchgangsverbindung auf Verkehr beschränkt werden kann, für den ein bestimmter Pegel von Kommunikation (d.h. Gesamtdatenmenge, Anzahl von Paketen, Lebenslänge des Paketflusses etc.) angenommen werden kann, nachdem die Durchgangsverbindung aufgebaut worden ist.
  • In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aufbau einer Durchgangsverbindung bereit, durch welche Pakete von einem Quellknoten, der zu einem logischen Netz gehört, zu einem Zielknoten, der zu einem anderen logischen Netz gehört, übermittelt werden, welche Netzschicht-Verarbeiten an zumindest einer Grenze zwischen logischen Netzen umgeht, umfassend die Schritte des Empfangens eines Pakets von einem Quellknoten an einem Zielknoten oder eines Pakets von einem Zielknoten an einem Quellknoten; Bestimmen, ob das empfangene Paket ein Trigger von Quelleninformationen und/oder Zielinformation der Netzschicht und/oder einer Schicht, die höher als die Netzschicht ist, die in dem empfangenen Paket enthalten ist, ist und falls das empfangene Paket ein Trigger ist, Anweisen eines Knotens, der einen Aufbaubetrieb initiieren kann, den Aufbaubetrieb zu initiieren, um die Durchgangsverbindung herzustellen.
  • Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung definiert ein Verfahren zum Initiieren eines Aufbaubetriebs einer Durchgangsverbindung, basierend auf der Quell-/Zielinformation einer Schicht, die höher als die Netzschicht (beispielsweise Transportschicht) des Pakets ist. Das Paket, entweder von dem Quellknoten zum Zielknoten oder vom Zielknoten zum Quellknoten, das als Trigger entdeckt worden ist, suggeriert die Wahrscheinlichkeit, dass nachfolgend eine relativ große Anzahl von Paketen zum Zielknoten erzeugt werden, da die Wahrscheinlichkeit von einem auf einer höheren Schicht als der Transportschicht beim Verarbeiten des Pakets durch den Quell/Zielknoten verwendeten Protokoll abhängt.
  • Auch definiert dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Initiieren eines Aufbaubetriebs einer Durchgangsverbindung basierend auf der Quell-/Zielinformation der Netzschicht des Pakets. Das Paket, entweder von dem Quellknoten zum Zielknoten oder vom Zielknoten zum Quellknoten, das als Trigger bestimmt worden ist, suggeriert die Wahrscheinlichkeit, dass nachfolgend eine relativ große Anzahl von Paketen zum Quellknoten erzeugt wird, weil es in einigen Netzumgebungen oft passiert, dass ein spezifischer Knoten eine hohe Wahrscheinlichkeit von Paketfluss in vergleichsweise großen Anzahlen hat.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Netzknotenvorrichtung bereit, die erste Empfangsmittel zum Empfangen eines Pakets, Bestimmungsmittel zum Bestimmen, ob das vom Empfangsmittel empfangene Paket ein Trigger ist, anhand von Quellinformation und/oder Zielinformation einer Netzschicht und/oder einer Schicht, die höher als die im empfangenen Paket enthaltene Netzschicht ist, ist und Aufbaumittel zum Initiieren, wenn das Bestimmungsmittel feststellt, dass das Paket ein Trigger ist, eines Aufbaubetriebs, um eine Durchgangsverbindung herzustellen, durch welche Pakete vom Quellknoten zum Zielknoten übermittelt werden, wobei Netzschichtverarbeitung an zumindest einer Grenze zwischen logischen Netzen umgangen wird.
  • Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung definiert eine Konfiguration eines Netzwerkknotens, der Pakete überträgt und die Triggerfeststellung gemäß der vorliegenden Erfindung durchführt.
  • Das Empfangsmittel kann das Paket von einem Quellknoten empfangen, der zu zumindest einem logischen Netz oder einer oberen Schicht des Netzwerkknotens gehört, das zu einem Zielknoten reist, der zu einem anderen logischen Netz gehört, oder es kann ein Paket von einem Zielknoten empfangen, der zu zumindest einem logischen Netzwerk gehört, das zu einem Quellknoten reist, der zu einem anderen logischen Netzwerk oder einer höheren Schicht des Netzwerkknotens gehört.
  • Die Vorrichtung kann weiterhin Übertragungsmittel zum Übertragen von an den Zielknoten gerichteten Paketen durch die gemäß dem von den Aufbaumitteln initiierten Aufbaubetrieb hergestellte Durchgangsverbindung umfassen.
  • Die Vorrichtung kann weiter zweite Empfangsmittel zum Empfangen von durch die Durchgangsverbindung übertragenen Paketen umfassen.
  • Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
  • 1 ist ein schematisches Funktionsdiagramm, welches eine Konfiguration einer Ausführungsform eines Paketübertragungsknotens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine diagrammatische Illustration einer Durchgangsverbindungszustandstabelle, die für den Betrieb des Knotens verwendet wird.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Initiieren eines Aufbaus einer Durchgangsverbindung durch den Knoten zeigt.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur des Zeitnehmers zeigt.
  • 5 ist ein Diagramm eines Netzkonfigurations-Beispiels, das CSR beinhaltet.
  • 6 ist ein Diagramm eines anderen Netzkonfigurations-Beispiels, das CSR beinhaltet.
  • 7 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Triggerpaket und einem Detektionsknoten zeigt.
  • 8 ist ein Diagramm, welches eine andere Beziehung zwischen einem Triggerpaket und einem Detektionsknoten zeigt.
  • 9 ist ein Diagramm, welches eine andere Beziehung zwischen einem Triggerpaket und einem Detektorknoten zeigt.
  • 10 ist ein Diagramm, welches eine andere Beziehung zwischen einem Triggerpaket und einem Detektorknoten zeigt.
  • 11 ist ein schematisches Funktionsblockdiagramm, welches eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform eines Paketübertragungsknotens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 12 ist ein schematisches Funktionsblockdiagramm, welches eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform eines Paketempfangsknotens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 13 ist ein schematisches Funktionsblockdiagramm, welches eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform eines Paketempfangsknotens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 14 ist ein schematisches Funktionsblockdiagramm, welches eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform eines Paketübermittlungsknotens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 15 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur zum Initiieren eines Aufbaus einer Durchgangsverbindung durch den Knoten von 14 zeigt.
  • 16 ist ein schematisches Funktionsblockdiagramm, welches eine Konfiguration einer NHRP-Ausführungsform eines Paketübertragungsknotens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 17 ist eine Diagrammillustration eines NHRP-Pufferspeichers, der für Betriebsvorgänge des Knotens von 16 verwendet wird.
  • 18 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur zum Initiieren eines Aufbaus einer Durchgangsverbindung durch den Knoten von 16 zeigt.
  • 19 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur des Zeitnehmers zeigt.
  • 20 ist ein Diagramm eines Netzkonfigurationsbeispiels, welches NHRP verwendet.
  • 21 ist ein schematisches Funktionsblockdiagramm, welches eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform eines Paketübertragungsknotens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 22 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur zum Initiieren eines Aufbaus einer Durchgangsverbindung durch den Knoten von 21 zeigt.
  • 23 ist ein Diagramm eines anderen Netzkonfigurations-Beispiels, welches CRS beinhaltet.
  • 24 ist ein schematisches Funktionsblockdiagramm, welches eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform eines Paketübertragungsknotens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 25 ist ein schematisches Funktionsblockdiagramm, welches eine Konfiguration einer anderen NHRP-Ausführungsform eines Paketübertragungsknotens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 26 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur zum Initiieren eines Aufbaus einer Durchgangsverbindung durch den Knoten von 25 zeigt.
  • 27 ist ein Diagramm eines anderen Beispielnetzkonfigurationsbeispiels, das NHRP verwendet.
  • Ein Netzknoten überprüft Quellen-/Zielinformationen der Transportschicht und/oder einer Quellen-/Zielinformation der Netzschicht eines empfangenen Pakets, und falls die überprüfte Information eine vorgegebene Bedingung erfüllt, bestimmt er, welches Paket ein Trigger sein soll. Dann weist der Netzknoten einem anderen Knoten, der zum Initiieren eines Aufbaubetriebs in der Lage ist, welcher der Netzknoten selbst sein kann, an, den Aufbau einer Durchgangsverbindung für, dem Triggerpaket entsprechenden, Verkehr zu initiieren. Beispielsweise können Pakete, deren Quellen- oder Zielport FTP, HTTP oder NNTP ist, als Trigger dienen.
  • Nunmehr wird die bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
  • Ein Netzknoten, der in der Lage ist, Startpunkt oder Endpunkt einer Durchgangsverbindung zu sein, konsultiert vor Übertragung eines Pakets oder nach Empfangen eines Pakets nicht nur die Information der Netzschicht des Pakets, sondern auch die Quelleninformation und/oder die Zielinformation der Transportschicht.
  • Der Netzknoten kann entweder ein Host oder ein Router sein. Jeder auf dem Weg von einem Quellenknoten zu einem Zielknoten lokalisierte Netzknoten kann ebenfalls der Startpunkt oder Endpunkt einer Durchgangsverbindung sein. Die Quellen- und Zielinformation der Transportschicht ist in einem Transportschicht-Header (Kopfbereich) enthalten.
  • Weiterhin konsultiert, falls notwendig, der Knoten auch aus den Transportschichtdaten (ein anderer Bereich als der Header) im Paket erhaltene Informationen.
  • Falls der Knoten als ein Ergebnis dieser Konsultationen zur Entscheidung kommt, dass es lohnenswert ist, eine Durchgangsverbindung herzustellen, wird das Paket ein Trigger zum Aufbau einer Durchgangsverbindung. Insbesondere löst der Knoten die Initiierung des Aufbaubetriebs einer Durchgangsverbindung aus und überträgt das Paket.
  • Falls er andererseits entscheidet, dass der Aufbau/Überbau so groß ist, dass sich ein Herstellen einer Durchgangsverbindung nicht lohnt, überträgt der Knoten das Paket wie üblich, so dass das Paket den Zielknoten durch Sprung-für-Sprung-Übermittlung erreicht.
  • Es gibt verschiedene Arten, eine Durchgangsverbindung aufzubauen und die Initiierung des Aufbaubetriebs auszulösen. Hier werden CSR und NHRP zum Aufbau einer Durchgangsverbindung beispielhaft im weiteren Detail beschrieben. Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird angenommen, dass die Netzschicht IP (Internet Protokoll) und die Transportschicht TCP (Transmission Control Protocol) oder UDP (User Datagram Protocol) ist.
  • Auch gilt, dass, wenn die Ausdrücke "Quelle" oder "Ziel" verwendet werden, sofern nichts anders ausgesagt ist, sie "Quelle" oder "Ziel" in der Netzschicht bedeuten. Wenn die Ausdrücke "Adresse" verwendet werden, geben sie irgendeines von "Knotenadresse", "Netzmaske des Knotens" und "Fluss ID" an.
  • Im Fall von CSR werden die folgenden vier Modi beschrieben, die davon abhängen, ob ein Ausgabepaket (zu übertragendes Paket) als Trigger verwendet wird oder ein Eingangspaket (empfangenes Paket) als Trigger verwendet wird, oder ob der Knoten, der den Trigger feststellt, (der entscheidet, ob Initiierung des Aufbauvorgangs ausgelöst wird oder nicht) der Quellenseitenknoten (der Knoten, der den Startpunkt der Durchgangsverbindung werden kann) oder den Zielseitenknoten (der Knoten, der der Endpunkt der Durchgangsverbindung sein kann) ist.
  • Der Fall, bei dem der Quellseitenknoten einen Aufbaubetrieb initiiert (d. h. eine Aufbauinitiierungsnachricht überträgt), wird unten beschrieben werden, obwohl ein Fall auftreten kann, bei dem der Zielseitenknoten den Aufbaubetrieb initiiert. Der Aufbaubetrieb kann durch Austauschen einer Mehrzahl von Nachrichten wie auch durch Übertragung einer Einzelnachricht implementiert sein. Im ersteren Fall bedeutet die Aufbauinitiierungsnachricht die erste (Anfangs-)Nachricht, die in der Durchgangsverbindungsaufbausequenz übertragen wird, und im letzteren Fall bedeutet die Aufbauinitiierungsnachricht diese Einzelnachricht.
    • (I) Der Fall, bei dem der Detektionsknoten die Quellenseite ist und das Ausgangspaket als Trigger verwendet wird ( 7).
    • (II) Der Fall, bei dem der Detektionsknoten die Quellenseite ist und das Eingangspaket als Trigger verwendet wird ( 8).
    • (III) Der Fall, bei dem der Detektionsknoten die Zielseite ist und das Ausgangspaket als Trigger verwendet wird ( 9).
    • (IV) Der Fall, bei dem der Detektionsknoten die Zielseite ist und das Eingangspaket als Trigger verwendet wird (10).
  • In den 7 bis 10 wird die Richtung des den Trigger bildenden Pakets durch einen Durchgangslinienpfeil angezeigt und die Richtung der Durchgangsverbindung, die versucht wird aufzubauen, wird durch den unterbrochenen Pfeil angezeigt. Zusätzlich ist es möglich, eine Mehrzahl der obigen Fälle zu kombinieren.
  • Hier umfasst ein IP-Paket einen IP-Header, TCP/UDP-Header und TCP/UDP-Daten. Der IP-Header enthält Quellen- und Zielinformationen der Netzschicht, was jeweils die Netzwerkadresse des Quellenknotens und die Netzwerkadresse des Zielknotens des Pakets repräsentiert. Diese Information wird auf der Netzschicht verwendet. Der IP-Header enthält auch Protokollinformationen zum Identifizieren des auf der Transportschicht verwendeten Protokolls. Der TCP/UDP-Header enthält Quellen- und/oder Zielinformationen der Schicht, die höher als die Netzschicht ist, als Quellen/Ziel-Portfeld, welches das in der höheren Schicht als der Transportschicht verwendete Protokoll repräsentiert.
  • Fall (I) für CSR
  • 1 illustriert ein Funktionsblockdiagramm zum Durchführen der Paketübermittlung gemäß der CSR-Technologie im Paketübertragungsknoten. Der Paketübertragungsknoten kann entweder ein Host oder ein Router sein (Paketübermittlungsknoten). In 1 zeigen durchgehende Linien den Fluss von Paketen an und gestrichelte Linien zeigen den Fluss von Steuerinformation an.
  • Wenn die Paketübermittlungsanalyseeinheit 100 ein Ausgangspaket von des Knotens eigener Oberschicht empfängt (Paket, dessen Protokoll von einer Schicht ist, die höher als die Netzschicht ist) oder ein Übermittlungspaket von einem anderen Knoten, findet sie eine Route in der Routingtabelle 101, basierend auf der Ziel-IP-Adresse und übergibt das Paket der Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 102.
  • Die Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 102 überprüft das Paket und die Durchgangsverbindungsstatustabelle 103 und falls notwendig, erteilt eine Durchgangsverbindungsaufbauanweisung an die Verbindungsaufbaueinheit 104.
  • Verbindungsstatustabelle 103 ist im Falle von 1 wie in 2 gezeigt aufgebaut. Die Ziel-IP-Adresse ist der Schlüssel, wenn die Statustabelle 103 überprüft wird. Der Status kann "In Fortsetzung", "Im Aufbau" oder "Fehlen eines Eintrags" sein. "In Fortsetzung" bedeutet, dass eine Durchgangsverbindung zum entsprechenden Ziel aufgebaut worden ist. "Im Aufbau" bedeutet, dass eine Anweisung zum Aufbau der Verbindungsaufbaueinheit 104 erteilt worden ist, aber eine Verbindung noch nicht hergestellt worden ist. Die Abwesenheit eines Eintrags bedeutet, dass es keine Durchgangsverbindung zu dem entsprechenden Ziel gibt, noch dass eine Aufbauanweisung erteilt worden ist.
  • Das Feld "Auszeitzähler" wird periodisch durch Zeitnehmer 105 aktualisiert, der später beschrieben wird. Falls dieses Feld eines Eintrags, dessen Status "in Fortsetzung" ist, 0 ist, bedeutet dies, dass zumindest ein Paket auf dieser Durchgangsverbindung in einer gewissen Zeitperiode geflossen ist; falls dieses Feld 1 oder mehr ist, bedeutet dies, dass keine Pakete auf dieser Durchgangsverbindung während der zu dieser Zahl proportionalen Zeitperiode geflossen sind. Bei einem Eintrag, dessen Status "im Aufbau" ist, bedeutet dieses Feld, dass, selbst wenn eine durch eine Zahl (die 0 sein kann) angezeigte Zeit verstrichen ist, der Aufbau nicht abgeschlossen ist.
  • 3 zeigt eine Prozedur zum Initiieren eines Durchgangsverbindungsaufbaubetriebs unter Verwendung der Statustabelle 103. Der Schritt S3 in der Figur ist optional. Der Schritt S1 in der Figur ist auch optional, obwohl er für den Fall empfehlenswert ist, bei dem identische Portnummern verschiedene Protokolle anzeigen, abhängig von dem oberen Schichtprotokoll (z. B. ob das obere Schichtprotokoll TCP oder UDP ist).
  • Zu aller erst überprüft die Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 102 das Oberschichtprotokollfeld im IP-Header eines IP-Pakets, das eine Eingabe von der Paketübermittlungsanalyseeinheit 100 ist (S1). Falls das Prüfergebnis (z. B. TCP oder UDP wird als Resultat erhalten) ein Protokoll ist, das einen Durchgangsverbindungsaufbau gemäß der Vereinbarung des vorliegenden Systems auslösen kann (S1 JA), prüft es die Quellen- und/oder Zielportfelder des TCP/UDP-Headers (S2). Falls das überprüfte Protokoll eines ist, das keinen Durchgangsverbindungsaufbau auslösen kann (S1 Nein), wird das Paket wie üblich durch Paketübertragungseinheit 107 übertragen.
  • Falls das Ergebnis des Prüfens des Quellen- oder Zielportfelds im Oberschichtprotokoll (TCP oder UDP)-Header des Pakets ergibt, dass das Paket eines ist, das einen Durchgangsverbindungsaufbau gemäß der Vereinbarung des vorliegenden Systems auslösen ist (S2 Ja), falls von der Systemvereinbarung verlangt, wird eine weitere Überprüfung des TCP/UDP-Datenfelds durchgeführt (S3). Falls das geprüfte Paket eines ist, das einen Durchgangsverbindungsaufbau auslösen kann (S2 Nein) wird das Paket wie üblich durch die Paketübertragungseinheit 107 übertragen.
  • Falls als Ergebnis entschieden wird, dass das Paket für die Durchgangsübermittlung gemäß der Vereinbarung des Systems geeignet ist (S2 Ja oder S3 Ja), wird die Durchgangsverbindungsstatustabelle 103 überprüft (S4). Falls die Entscheidung die ist, dass das Paket nicht geeignet ist (S2 Nein oder S3 Nein), wird das Paket wie üblich übertragen.
  • Falls als Ergebnis der Überprüfung der Bedingungstabelle 103 gefunden wird, dass es keinen Eintrag für die Zieladresse des Pakets gibt, wird ein neuer Eintrag unter dem Status "im Aufbau" zusammengestellt und der Auszeitzähler "0" (S6, S8, S9) und wird eine Anweisung zum Aufbau der Verbindungsaufbaueinheit 104 erteilt (S7).
  • Falls andererseits bereits ein Eintrag bezüglich der Zieladresse des Pakets existiert, wird der in die Tabelle geschriebene Zustand geprüft (S5). Falls dieser "in Fortsetzung" ist und der Zeitauszähler 1 oder mehr ist, wird der Zeitauszähler auf "0" gesetzt (S9). Falls der von der Prüfung aufgefundene Zustand "in Aufbau" ist, wird keine Maßnahme ergriffen.
  • Nach der oberen Bearbeitung wird das IP-Paket an die Paketübertragungseinheit 107 ausgegeben (S10).
  • Der Zeitnehmer 105 wird jedes Mal betätigt, wenn eine feste Zeit verstrichen ist, um zu prüfen, ob die Durchgangsverbindung noch in Verwendung ist (für die Verbindung, deren Zustand "in Fortsetzung" ist, oder um zu prüfen, ob die Aufbausequenz wiederum durchgeführt werden muss (für die Verbindung, deren Status "im Aufbau" ist). Dann wird, falls erforderlich, der Zeitgeber die Zustandstabelle 103 aktualisieren.
  • Der Betrieb des Zeitnehmers ist in 4 gezeigt. Zunächst einmal erhöht er für jeden Eintrag in der Zustandstabelle 103 das "Auszeitzähler"-Feld um die vorgegebene Zahl (S13). Diese vorgegebene Zahl kann in den Fällen anders sein, bei denen der Zustand des Eintrags "In Fortsetzung" oder "im Aufbau" ist oder kann in diesen beiden Fällen die gleiche sein.
  • Falls das Ergebnis einen festen Wert übersteigt (S14 Ja), wird der fragliche Eintrag freigegeben (S17). Dieser feste Wert kann unterschiedlich sein für die Fälle, bei denen der Status "In Fortsetzung" oder "in Aufbau" ist oder kann in beiden Fällen derselbe sein. Falls ein Eintrag freigegeben wird, der "in Fortsetzung" war (S15 Ja), wird eine; Anweisung an die Verbindungsaufbaueinheit 104 erteilt, die Durchgangsverbindung in Bezug auf die entsprechende Zieladresse freizugeben (S16).
  • Die Verbindungsaufbaueinheit 104 beginnt die Durchgangsverbindungsaufbausequenz beim Empfangen einer in Schritt S7 von der Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 102 erteilten Anweisung. Das heißt, sie sendet eine Verbindungsaufbauinitiierungsnachricht an den Nächster-Schritt-Router, der als CSR dient, und der auf der Route der Durchgangsverbindung lokalisiert ist.
  • Die obige Verbindungsaufbauinitiierungsnachricht kann beispielsweise eine Durchgangsverbindungsaufbauanforderung sein. Bei CSR wird die Durchgangsverbindung durch Registrieren der Entsprechungsbeziehung zwischen Datenlinkverbindungen an jedem auf dem Weg der Durchgangsverbindung lokalisierten Router aufgebaut. Ein Beispiel der Aufbausequenz für CSR ist wie folgt. Der Knoten, der den Aufbaubetrieb initiiert, sendet die Durchgangsverbindungsaufbauanforderung, welche die oben erwähnte Registrierung der Entsprechungsbeziehung zum Nächster-Sprung-Router anfordert (CSR).
  • Der Router, der diese Aufbauanforderung empfangen hat, baut eine Durchgangsverbindung durch Registrieren dieser Entsprechungsbeziehung zwischen einer ersten Verbindung und einer zweiten Verbindung auf. Die erste Verbindung ist von dem Knoten, der die Aufbauanforderung sendet, zum Router, und die zweite Verbindung ist von dem Router zu einem anderen Nächster-Sprung-Router (oder dem Zielknoten). Diese Verbindungen werden Teile der Durchgangsverbindung bilden.
  • Falls ein weiterer nächster Schrittrouter (CSR) auf dem Weg zum Zielknoten verbleibt, überträgt der Router weiterhin eine andere Aufbauanforderung an den anderen Nächster-Sprung-Router und dieser Router erweitert die Durchgangsverbindung durch Registrieren der Entsprechungsbeziehung der Verbindungen in derselben Weise wie oben beschrieben. Diese Erweiterung wird durch Wiederholen dieses Prozesses bis zum Zielknoten oder jedem Router auf dem Weg zum Zielknoten durchgeführt und die Durchgangsverbindung endet hier.
  • Schließlich übertragen die Router (CSRs) vom Quellenknoten gesandte Pakete, nachdem die Durchgangsverbindung hergestellt ist, wobei sie die Netzschichtverarbeitung umgehen und die gespeicherten Entsprechungsbeziehungen in der niedrigeren Schicht verwenden.
  • Das obige Verarbeiten wird dort durchgeführt, wo die entsprechenden Teile der Durchgangsverbindung bildende Datenlinkverbindungen zwischen CSRs bereits aufgebaut sind. In diesem Fall ist beispielsweise eine permanente virtuelle Verbindung (PVC) oder ein virtueller Pfad (VP) zwischen den Knoten in jedem logischen Netzwerk bereits aufgebaut worden oder der Kommunikationskanal zwischen den CSRs ist eine physische Punkt-zu-Punkt Verbindung und der PVC oder ein VC im VP oder eine VC in der physischen Verbindung wird als Teil der Durchgangsverbindung verwendet.
  • Im Gegensatz dazu ist es möglich, die notwendigen Datenlinkverbindungen zum Begründen einer Durchgangsverbindung aktiv aufzubauen, indem geschaltete virtuelle Verbindung (SVC) verwendet wird. In diesem Fall baut, wenn die Verbindungsaufbaueinheit 102 eine Anweisung von der Aufbauentscheidungseinheit 104 empfängt, sie zu allererst eine Datenlinkverbindung zum Nächster-Sprung-Router CSR mit Signalisieren auf. Nachdem dieser Aufbau erfolgreich abgeschlossen ist, sendet die Verbindungsaufbaueinheit 102 eine Verbindungsaufbauanforderung (Aufbauinitiierungsnachricht) zum Nächster-Sprung-CSR.
  • Der Nächster-Sprung CSR, der die Verbindungsaufbauanforderung empfangen hat, baut eine SVC zu seinem Nächster-Sprungrouter in derselben Weise wie oben auf und speichert die Entsprechungsbeziehung der Eingabe/Ausgabeverbindungen (SVCs) in derselben Weise wie bereits für den PVC/VP-Fall beschrieben. Als Nächstes sendet der Nächster-Sprung CSR eine andere Aufbauanforderung an seinen Nächster-Sprung-Router. Wenn dieser Prozess wiederholt wird, bis der Zielknoten erreicht ist, wird eine Durchgangsverbindung vom Quellenknoten zum Zielknoten hergestellt.
  • Ein anderes Beispiel der Aufbauinitiierungsnachricht ist eine Nachricht, welche Informationen für die Registrierung der obigen Entsprechungsbeziehung (nicht den Nächster-Sprung-Router zwingend, zu registrieren) enthält. Der Router, der diese Nachricht erhalten hat, kann den Verkehr (Paketfluss) , für den der Aufbau einer Durchgangsverbindung wünschenswert ist und die Datenlinkverbindung, die ein Teil der Durchgangsverbindung werden kann, erkennen; somit kann der Router Information mit seinem Nächster-Sprung-Knoten austauschen und kann die Entsprechungsbeziehung abhängig von seiner eigenen Entscheidung registrieren.
  • In dem Fall, bei dem PVC oder SVC als eine Datenlinkverbindung verwendet wird, kann die Aufbauinitiierungsnachricht eine Nachricht sein, die Informationen zum Erkennen der Datenlinkverbindung am Nächster-Schritt-Router enthält.
  • Es sollte angemerkt werden, dass es nicht notwendig ist, dass die obige Verarbeitung im Quellenknoten des Pakets, der als Trigger dient, ausgeführt werden sollte. In den folgenden Fällen wird beispielsweise diese Verarbeitung durch einen Router durchgeführt, der auf dem Weg vom Quellenknoten zum Zielknoten lokalisiert ist und der Router wird möglicherweise der Ausgangspunkt der Durchgangsverbindung.
    • – Der Fall, bei dem der Quellenknoten keine ATM-Schnittstelle aufweist.
    • – Der Fall, bei dem der Quellenknoten nicht in Übereinstimmung mit dem CSR-Protokoll ist.
    • – Der Fall, bei dem, aus einem Grund wie unzureichender Bandbreite, es nicht möglich ist, eine zu verwendende Datenlinkverbindung als Teil einer Durchgangsverbindung von dem Quellenknoten zum Nächster-Sprung-Router aufzubauen.
  • In diesen Fällen wird Sprung-für-Sprung-Übermittlung vom Quellenknoten zum fraglichen Router durchgeführt und Durchgangsübermittlung wird ab dem fraglichen Router durchgeführt. Jedoch könnten eine oder mehrere Durchgangsverbindungen in dem Abschnitt vom Quellenknoten bis zum fraglichen Router bereitgestellt werden (Pakete vom Quellenknoten zum Zielknoten könnten durch eine Durchgangsverbindung übermittelt werden, bis sie irgendwo auf dem Weg zum Ziel anlangen, dann könnten sie durch Sprung-für-Sprung-Verbindung übermittelt werden und nachdem sie den fraglichen Router erreicht haben, könnten sie durch eine andere Durchgangsverbindung übermittelt werden).
  • Desgleichen ist es für den Endpunkt der Durchgangsverbindung, die als ein Ergebnis aufgebaut wurde, dass er der Zielknoten des Pakets ist, das den Aufbau der Durchgangsverbindung ausgelöst hat. Beispielsweise wird in den folgenden Fällen ein auf der Route vom Quellenknoten zum Zielknoten lokalisierter Router möglicherweise der Endpunkt der Durchgangsverbindung.
    • – Der Fall, bei dem der Zielknoten keine ATM-Schnittstelle aufweist.
    • – Der Fall, bei dem der Zielknoten nicht in Übereinstimmung mit dem CSR-Protokoll ist.
    • – Der Fall, bei dem es aus irgendeinem Grund wie unzureichender Bandbreite nicht möglich ist, eine zu verwendende Datenlinkverbindung als Teil einer Durchgangsverbindung von einem stromaufwärts gelegenen Knoten zum Zielknoten aufzubauen.
  • In diesen Fällen wird Sprung-für-Sprung-Übermittlung vom Endpunkt der Durchgangsverbindung zum Zielknoten durchgeführt. Jedoch kann es eine oder mehrere weitere Durchgangsverbindungen zwischen dem Endpunkt knoten und dem Zielknoten geben.
  • Man sollte anmerken, dass das obige Argument nicht nur auf den Fall anwendbar ist, bei dem die Durchgangsverbindungsaufbausequenz Ende-zu-Ende ist, sondern auch in dem Fall, wo die Aufbausequenz Verbindung-zu-Verbindung ist. Bei der Ende-zu-Ende-Sequenz überträgt der Router, der die Durchgangsverbindungsaufbauanforderung empfangen hat, immer eine andere Aufbauanforderung, außer wenn er nicht der Endpunkt zu seinem Nächster-Sprung-Knoten ist. In der Verbindungs-zu-Verbindungs-Sequenz entscheidet der Router, der die möglicherweise beim Aufbau der Durchgangsverbindung verwendete Nachricht empfangen hat, lokal, ob er eine andere Nachricht an seinen Nächster-Sprung-Knoten übermittelt, oder nicht, basierend auf dem Datenpaket, das er selbst erhalten hat.
  • Wenn eine Durchgangsverbindung hergestellt ist, aktualisiert die Aufbaueinheit 104 die Routing-Tabelle 101 durch Routing-Tabellen-Aktualisierungseinheit 106 und aktualisiert den Zustand des entsprechenden Eintrags der Verbindungszustandstabelle 103 durch eine Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 104 auf "In Fortsetzung" und "Auszeitzeit 0".
  • Nachfolgende Pakete an diesen Zielknoten werden durch die Durchgangsverbindung übertragen, indem auf die aktualisierte Routing-Tabelle 101 Bezug genommen wird, so dass sie mit höherer Rate übermittelt werden, ohne IP-Verarbeitung an einem Zwischenrouter unterworfen zu werden.
  • Man sollte anmerken, dass die Änderung der zuvor erwähnten Routing-Tabelle 101 es nicht erfordert, von der Herstellung einer Durchgangsverbindung zum Endpunkt in Kenntnis gesetzt zu werden, sondern durchgeführt werden könnte, nachdem der Teil der Verbindungsaufbausequenz, den der Übertragungsknoten ausführen sollte, beendet worden ist, oder nach dem eine Benachrichtigung derart, dass der benachbarte Router die Registrierung der Entsprechungsbeziehung beendet hat, von diesem benachbarten Router empfangen worden ist. Falls die zur Übertragung von Paketen zum Zielknoten vor dem Aufbau der Durchgangsverbindung verwendete Verbindung als eine Verbindung genommen wird, die einen Teil der Durchgangsverbindung bildet, muss ein Aktualisieren der Routing-Tabelle 101 nicht durchgeführt werden.
  • Zusätzlich führt beim Empfangen einer in Schritt S16 vom Zeitnehmer 105 erteilten Anweisung die Aufbaueinheit 104 die Freigabe der Durchgangsverbindung durch. Dies kann entweder durch Durchführen der harten Zustands-Methode des Sendens einer Freigabenachricht zum Nächster-Sprung-Router CSR durchgeführt werden oder der weichen Zustandsmethode des Nichtsendens einer Auffrischungsnachricht zum Erhalten der Durchgangsverbindung zum Nächster-Schritt-Router CSR. Wenn im Ergebnis das für die Durchgangsübermittlung gemäß der Systemvereinbarung geeignete Paket nicht während einer vorgegebene Zeitperiode übermittelt wird, wird die Durchgangsverbindung freigegeben. Die Aufbaueinheit 104 aktualisiert, falls notwendig, die Routing-Tabelle 101, um für nachfolgende Pakete die Übertragungsverbindung zu einer gewöhnlichen abzuändern. Auf diese Weise kann die Verschwendung von Verbindungsressourcen durch Freigeben unbenützter Verbindungen verhindert werden.
  • Die Paketübertragungseinheit 107 übergibt an die Schnittstellenschicht Pakete, die durch die Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 102 hindurchgegangen sind.
  • Man sollte anmerken, dass, obwohl im oben beschriebenen Beispiel das Paket selbst, das die Triggeranweisungsübertragung einer Verbindungsaufbauinitiierungsnachricht gebildet hat, durch eine übliche Verbindung durch S10 von 3 gesendet wurde (dies bedeutet, dass die ersten paar Pakete in einem neuen Paketfluss durch Sprung-für-Sprung-Verbindung übermittelt werden und dass die nachfolgenden Pakete im Paketfluss, nachdem die Routing-Tabelle aktualisiert worden ist, mittels Durchgangsverbindung übermittelt werden), es für dieses Triggerpaket und ihm nachfolgende Pakete an den selben Zielknoten möglich sein würde, im Puffer gespeichert zu werden und durch die Durchgangsverbindung übermittelt zu werden, nachdem die Durchgangsverbindung hergestellt worden ist.
  • Die Orte der verschiedenen Funktionsblöcke links der gestrichelten Linie 10 in 1 zeigen durch ihre Positionsbeziehung an, ob ihre Verarbeitung in der Netzschicht oder in der Transport-Schicht (oder weiter oberhalb) durchgeführt wird.
  • Paket, das Auslöser sein soll
  • Zuerst wird ein Paket beschrieben, bei dem das FTP (file transfer protocol) als Trigger genommen wird. 5 ist ein Diagramm eines Beispiels einer Netzwerkkonfiguration gemäß CSR.
  • In 5 sind S (200) und D (201) Hosts und CSR1 (202), CSRS (203) und CSR3 (204) als CSRs dienende Router. CSR1 und CSR3 verbinden ein Ethernet und ein ATM (asynchronous transfer mode, asynchroner Übertragungsmodus) Netz, die logische Netze sind, und CSR2 verbindet ATM-Netze (logische Netze).
  • Nun wird der Fall betrachtet, bei dem eine Durchgangsverbindung von CSR1 (202) zu CSR3 (203) aufgebaut wird, ausgelöst durch ein FTP-Datenpaket im Verkehr von S nach D. Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird nachfolgend angenommen, dass der Verkehr vom Server zum Client das Subjekt einer Durchgangsverbindung ist. Das heißt, S in 5 ist ein FTP-Server und D ist der Client.
  • Im vorliegenden Fall wird ein Dienst, wie z. B. "get" des FTPs vermittels der Durchgangsverbindung bereitgestellt. Der umgekehrte Prozess kann auch erwogen werden, bei dem ein Dienst wie etwa "put" des FTPs durch Verwenden einer Durchgangsverbindung für Verkehr vom Client zum Server bereitgestellt wird. In diesem umgekehrten Fall ist S der FTP-Client und D der FTP-Server.
  • Der FTP-Datenverkehr verwendet normalerweise einen reservierten (bekannten) Port im Server, so dass in S2 von 3 die Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 102 das Portfeld prüft, das dem Server entspricht (d. h. das Quellenportfeld im vorliegenden Fall, das Zielportfeld im umgekehrten Fall) des oberen Protokoll (TCP)-Headers.
  • Bei FTP werden eine Steuersitzung und eine Datensitzung getrennt bereitgestellt, so dass es auch möglich ist, ein Steuersitzungspaket als Trigger zu verwenden. Weiterhin ist es auch möglich, im zuvor erwähnten Entscheidungsprozess eine Entscheidung darüber einzuschließen, ob das Paket das Anfangspaket der Sitzung ist oder nicht (d. h. ob das SYN-Flag im Paket gesetzt ist oder nicht). Dementsprechend repräsentieren die folgenden vier Alternativen zum Auslösen die möglichen Kombinationen des Obigen im vorliegenden Fall.
    • (1) Ein beliebiges Paket, dessen Quellenport FTP-Steuerung anzeigt;
    • (2) Ein Paket, dessen SYN-Flag gesetzt ist und dessen Quellenport FTP-Steuerung anzeigt;
    • (3) Ein beliebiges Paket, dessen Quellenknoten FTP-Daten anzeigt;
    • (4) Ein Paket, dessen SYN-Flag gesetzt ist und dessen Quellenport FTP-Daten anzeigt.
  • Normalerweise werden die von S (200) ausgegebenen Pakete in CSR1 (202), CSR2 (203) und CSR3 (204) einer IP-Verarbeitung unterworfen und in dieser Reihenfolge übermittelt (Standardroute). Wenn jedoch S (200) ein Paket, das den Aufbau einer Durchgangsverbindung im Hinblick auf FTP-Daten auslösen kann (irgendeines der obigen (1)–(4) oder eine Kombination davon), an D (201) sendet, erkennt die Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 102 von CSR1 (202) dieses Paket in Schritt S2 von 3 und baut vermittels des oben beschriebenen Aufbaubetriebs eine Durchgangsverbindung (Umgehungsroute 205) von CSR1 (202) zu CSR3 (204) auf. Dann passieren nachfolgende Pakete von S (200) zu D (201) die Umgehungsroute 205, so dass sie der IP-Verarbeitung durch CSR2 (203) unterworfen werden.
  • Es ist nicht nur für den Router, sondern auch für einen Host (S), solange er mit dem CSR-Protokoll klar kommt, möglich, die Umgehungsroute aufzubauen, weil der oben beschriebene Aufbauprozess auf in der oberen Schicht erzeugte Pakete angewandt werden kann.
  • Man betrachte nunmehr eine Netzwerkkonfiguration wie in 6 gezeigt. In dieser Zeichnung ist die Verbindung zwischen S (206) und CSR1 (202) ATM und S (206) kann mit dem CSR-Protokoll klar kommen. In diesem Fall, wenn S (206) ein Paket ausgibt, das den Aufbau einer Durchgangsverbindung hinsichtlich FTP-Daten an D (201) auslöst, und baut eine Durchgangsverbindung (Umgehungsroute 207) von S (206) nach CSR3 (204) auf. Weiterhin kann, solange wie der Zielhost (D) das CSR-Protokoll handhaben kann, eine Umgehungsroute direkt zum Zielhost und nicht zum Router aufgebaut werden.
  • Umgekehrt ist es aus Gründen wie etwa unzureichender Bandbreite etc. möglich, dass eine Durchgangsverbindung gebildet werden kann, die kürzer ist als die Durchgangsverbindung, die aufgebaut werden sollte. Beispielsweise wird in 6, falls eine SVC nicht von S (206) nach CSR1 (202) aufgebaut werden konnte, eine Umgehungsroute 208 von CSR1 (202) nach CSR3 (204) anstelle von Umgehungsroute 207, die aufgebaut werden sollte, aufgebaut.
  • Als Nächstes wird der Fall beschrieben, bei dem eine andere TCP-Sitzung als Auslöser dient. Außer FTP sind HTTP (hypertext transfer protocol) und NNTP (network news transfer protocol) etc. Beispiele, bei denen eine vergleichsweise große Zahl von Paketen übermittelt wird. Auch in diesen Fällen, falls angenommen wird, dass Daten vom Server zum Client als Trigger verwendet werden, gibt es die zwei folgenden Arten von Triggern, abhängig davon, ob das erste Paket der Sitzung unterschieden wird oder nicht.
    • (1) Ein beliebiges Paket, dessen Quellenport HTTP (oder NNTP) ist;
    • (2) Ein Paket, dessen Quellenport HTTP (oder NNTP) ist und dessen SYN Flag gesetzt ist.
  • Auch in diesem Fall in S2 von 3 prüft die Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 102 eines Routers auf dem Weg oder der Übertragungshost das Quellenportfeld des oberen Protokoll-Headers (TCP) im Paket und prüft darüber hinaus, falls notwendig, ob das SYN Flag gesetzt worden ist. Falls entschieden wird, dass das Paket als Trigger dient, wird eine Durchgangsverbindung genau wie im Fall von FTP aufgebaut.
  • Als Nächstes wird der Fall, bei dem ein NFS (Network File System) als Trigger dient, beschrieben. In den obigen Beispielen wurde ein TCP-Paket als Trigger gewählt, jedoch ist dies das Ergebnis von Auswahl als ein "Dienst für den kontinuierlicher (langlebiger) Verkehr erwartet werden kann" und nicht aufgrund der speziellen Charakteristik von TCP selbst. Wir werden nun NFS als ein Beispiel betrachten, bei dem dieselben Vorteile bei UDP verwendenden Diensten erwartet werden können.
  • Unter RFC1094 ist in der aktuellen Version der NFS-Server dafür eingerichtet, eine feste Portnummer zu verwenden. Die für NFS gedachten Pakete können daher durch die UDP-Quellen- oder Zielport-Nummer identifiziert werden.
  • Weiterhin wird in diesem Fall ein Beispiel, bei dem auch das Transportschichtdatenfeld als Trigger verwendet wird, beschrieben. Hier wird nicht nur die Port-Nummer, sondern auch die NFS-Prozedur identifiziert und ein Paket NFS "READ" vom Server zum Client und ein Paket NFS "WRITE" vom Client zum Server werden einzig als Trigger verwendet.
  • Die Verarbeitungssequenz kann in diesem Fall beispielsweise wie folgt sein. Zuerst wird das Protokollfeld des IP-Headers geprüft (S1 in 3). Falls dieses Protokollfeld UDP ist, werden die Quellen- und Zielport-Nummer des UDP-Headers geprüft (S2 in 3). Falls im Ergebnis gefunden wird, dass eine von diesen die besagte feste Nummer ist, wird zusätzlich das Datenfeld geprüft (S3 in 3). Genauer gesagt, falls verifiziert wird, dass das Paket für NFS ist, indem im Datenfeld auf eine RPC-Programmnummer Bezug genommen ist, wird die Prozedurnummer im Datenfeld geprüft. Falls als Ergebnis gefunden wird, dass die Prozedurnummer "READ" vom Server oder "WRITE" zum Server anzeigt, wird eine Anweisung der Verbindungsaufbaueinheit 104 erteilt (S7 in 3).
  • Die individuell oben beschriebenen Beispiele schließen sich nicht aus. Das Auslösen kann daher unter Verwendung einer Kombination einiger oder aller bis zu diesem Punkt gegebenen Beispiele durchgeführt werden. Es ist beispielsweise möglich, es einzurichten, eine Durchgangsverbindung aufzubauen, wenn ein FTP-Datenpaket oder ein HTTP-Datenpaket übertragen werden soll. Auch in diesem Fall kann die Prozedur der 3 grundsätzlich verwendet werden, außer dass eine Mehrzahl von Bedingungen in S1 bis S3 überprüft wird.
  • Welcher der Trigger zum Herstellen einer oben beispielhaft beschriebenen Durchgangsverbindung verwendet werden sollte, kann auch basierend auf Erfahrung ausgewählt werden. Dies beinhaltet den Fall, bei dem der Anwender der Verbindung den Trigger jedes Mal manuell setzt. Andererseits kann die Triggerauswahl in Übereinstimmung mit einer gewissen Art quantitativer statistischer Information durchgeführt werden. Ein Beispiel des quantitativen statistischen Informationsverfahrens ist wie folgt.
  • In Fällen, bei denen die Anzahl von Durchgangsverbindungen, die zur gleichen Zeit hergestellt werden können, beschränkt ist, ist es notwendig, Durchgangsverbindungen, die nicht hinreichend oft verwendet werden, freizugeben. Man nehme daher an, dass Durchgangsverbindungen freigegeben werden, durch welche keine Daten für eine Periode von ti Sekunden übermittelt worden sind. Nun wird angenommen, dass Pakete zum Endpunkt der Durchgangsverbindung mit einer Frequenz von mehr als 1/ti (Pakete/Sekunde) nach Feststellung eines als Triggers behandelten Pakets für eine Durchschnittsperiode von T Sekunden übermittelt worden sind und dass die zur Freigabe der zum Endpunkt hergestellten Durchgangsverbindung benötigten Zeit tr Sekunden beträgt. Dann kann die Verwendungsrate dieser Durchgangsverbindung definiert werden als T/(T + ti + tr).
  • Wenn nun angenommen wird, dass es vom Blickpunkt der Kapazität des Netzwerks als Gesamtes vorteilhaft ist, eine Durchgangsverbindung aufzubauen, falls die Verwendungsrate an einem Paketübertragungsknoten R oder mehr ist, können Pakete, welche T/(T + ti + tr) >= R erfüllen, als Auslöser verwendet werden.
  • T kann statistisch durch Überwachen der vom fraglichen Knoten übertragenen Pakete für jeden Fall bestimmt werden, bei dem der Trigger an eine vorläufige Art von Paket gebunden ist, anders ausgedrückt, bei dem ein Paket, das Initiierung eines Durchgangsverbindungsaufbaus auslöst, versuchsweise dasjenige ist, dessen Transportschicht Quell/Zielinformation (und falls notwendig dessen Transportschicht Dateninformation) ein jeweils vorgegebenes Protokoll oder so anzeigt. Für diese Überwachung reicht es aus, sie für eine feststehende Periode vor der Auswahl eines Triggers durchzuführen.
  • Dann, falls das festgestellte T die Bedingung: T/(T + ti + tr) >= R erfüllt, wird ein dieselbe Information wie die obige Versuchsinformation besitzendes Paket als Trigger zum Initiieren von Durchgangsaufbaubetrieb verwendet.
  • Fall (II) für CSR
  • 11 illustriert ein Funktionsblockdiagramm zum Durchführen der Paketübermittlung gemäß CSR-Technologie im Paketübertragungsknoten und ist die gleiche wie 1, mit Ausnahme der Paketempfangseinheit 223, der Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 224 und der Paketübertragungsanalyseeinheit 221.
  • Paketempfangseinheit 223 übergibt ein Eingangspaket an die Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 224. Die Verarbeitungsprozedur ist bei der Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 224 identisch mit derjenigen der Entscheidungseinheit 102 von 1 mit der Ausnahme der Tatsache, dass die Richtung des den Trigger bildenden Pakets und die Richtung der herzustellenden Durchgangsverbindung umgekehrt sind, d. h. dass die Durchgangsverbindung zur Quelle des Pakets hin aufgebaut wird, das sie ausgelöst hat. Diese Entscheidungseinheit 224 übergibt, nachdem sie die Verarbeitung bis S9 von 3 abgeschlossen ist, das Paket der Paketübermittlungsanalyseeinheit 221.
  • Paketübermittlungsanalyseeinheit 221 empfängt Ausgangspakete von des Knotens oberer Schicht und ihr von der Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 224 übergebenen Pakete. Von den Paketen, die ihm von der Entscheidungseinheit 224 übergeben werden, übergibt es jegliche, die für den Knoten selbst bestimmt sind, der oberen Schicht. Für Pakete, die übermittelt werden sollen (einschließlich Ausgangspakete von der oberen Schicht) wird eine Route aus der Routing-Tabelle 101, basierend auf ihren Ziel-IP-Adressen, gefunden und diese werden dann durch Paketübertragungseinheit 228 an eine geeignete Schnittstelle ausgegeben.
  • Falls Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 224 entscheidet, dass ein Eingangspaket einen Trigger bildet, wird eine Durchgangsverbindung in der umgekehrten Richtung zum Eingangspaket aufgebaut und jegliches nachfolgende an dieses Ziel (d. h. die Quelle des Eingangspakets) adressierte Paket wird durch die Durchgangsverbindung übermittelt.
  • Dieser Fall wird unten unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, annehmend, dass die Netzwerkkonfiguration, die herzustellende Umgehungsroute und die Art der als Trigger zu behandelnden Pakete die gleichen sind. CSR1 202 entdeckt einen Trigger und sendet dann eine Aufbauinitiierungsnachricht in der umgekehrten Richtung zu der des den Trigger bildenden Pakets. Dadurch wird eine Umgehungsroute 205 aufgebaut.
  • Wie beispielsweise im Falle (I) wird eine Anwendung auf den Fall von FTP erwogen. Es wird nunmehr angenommen, dass S 200 ein FTP-Server ist, D 201 ein FTP-Client ist und dass S 200 FTP-Daten enthaltende Pakete an D 201 über Umgehungsroute 205 überträgt. In diesem Fall wird bevorzugt, dass der Trigger für den Durchgangsverbindungsaufbau ein Paket der FTP-Steuersitzung vom Client D 201 an den Server S 200 ist, weil unter FTP eine Sitzung vom Client zum Server vor der Datenübermittlung vom Server zum Client existiert. Gemäß diesem Verfahren kann vorhergesehen werden, dass mehr FTP-Datenpakete auf der Umgehungsroute fließen werden, da die Umgehungsroute vor der Datenübermittlung aufgebaut wird.
  • In 5 stellt zuallererst der Client D 201 eine FTP-Steuersitzung zum Server S 200 her. In diesem Prozess fließt ein Paket, dessen Ziel- (S) TCP-Port die FTP-Steuerung ist, durch CSR1 202. Wenn CSR1 202 dieses Paket entdeckt, beginnt es den Aufbau einer Umgehungsroute 205 hin zu D 201. Nachdem diese Umgehungsroute 205 aufgebaut worden ist, passieren Pakete einschließlich FTP-Datenpakete von S 200 an D 201 die Umgehungsroute.
  • Man sollte anmerken, dass viele der im Fall (I) gezeigten alternativen Wege auch auf diesen Fall (II) anwendbar sind.
  • Fall (III) für CSR
  • 12 illustriert ein Funktionsblockdiagramm des CSR-fähigen Paketempfangsknotens. Der Paketempfangsknoten kann entweder ein Host oder ein Router sein (Paketübermittlungsknoten). Die Routing-Tabelle 210, Paketübermittlungsanalyseeinheit 211 und Paketübertragungseinheit 212 sind die gleichen wie in 1.
  • Die Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 213 ist praktisch dieselbe wie Entscheidungseinheit 102 in 1, jedoch wird in diesem Fall eine Prüfung des Verbindungszustands nicht durchgeführt. Demzufolge sind in 12 die Verbindungszustandstabelle 103 und der Zeitnehmer 105 in 1 nicht vorhanden. Jedoch wird in dem Fall, bei dem der Inhalt der Verbindungszustandstabelle 103, die vom Übertragungsknoten bereitgestellt ist, benachrichtigt wird, wie sich an dem Empfangsmodus Gelegenheit ergibt, eine Zustandstabelle bereitgestellt und eine Verbindungszustandsprüfung würde durchgeführt werden.
  • Wenn sie eine Anweisung von der Entscheidungseinheit 213 empfängt, erteilt die Aufbaueinheit 214 eine Anforderung zum Paketübertragungsknoten, welcher der Zielknoten des Triggerpakets ist, zum Initiieren des Aufbaubetriebs einer Durchgangsverbindung. Die Anforderung wird von jedem auf der Route der Durchgangsverbindung , die aufgebaut werden muss, gelegenen Knoten abgefangen und der Knoten, der die Anforderung abfängt, beginnt den Aufbau einer Durchgangsverbindung mit einer Aufbauinitiierungsnachricht. Das heißt, dass diese Anforderung sich von der Aufbauinitiierungsnachricht selbst unterscheidet (z. B. der Aufbauanforderung an den Nächster-Sprung-Router in der End-End-Sequenz).
  • Diese Anforderung wird durch eine Sprung-für-Sprung-Verbindung zum Übertragungsknoten übermittelt und wird beispielsweise die Durchgangsverbindung von dem Übertragungsknoten aufgebaut, der diese Anforderung empfangen hat (beispielsweise Quellhost oder Anfangsstufen CSR) und sendet als Antwort auf die Anforderung eine Verbindungsaufbauinitiierungsnachricht. Danach kann diese Anforderung eine Verbindungsanforderungsnachricht genannt werden.
  • Die Aufbaueinheit 214 überprüft nicht, ob eine Verbindung tatsächlich aufgebaut worden ist. Wenn jedoch die Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 224 entschieden hat, dass ein Ausgangspaket einen Trigger bildet, wird eine Durchgangsverbindung in der umgekehrten Richtung zum Ausgangspaket, wie oben beschrieben, aufgebaut und wird ein Paket von dem Übertragungsknoten durch die Durchgangsverbindung übermittelt und dieses Paket wird von der Paketempfangseinheit 215 empfangen.
  • Dieser Fall wird auch unten unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, wo eine Umgehungsroute 205 für Verkehr vom FTP-Server 200 zum Client 201 hergestellt wird. Ein FTP-Datenpaket vom Client 201 zum Server 200 wird als Trigger verwendet.
  • Wenn CSR3 204 ein FTP-Datenpaket für den Server 200 entdeckt, sendet es eine Verbindungsanforderungsnachricht in Richtung des Servers 200. Wenn Erststufen CSR1 202 diese Anforderungsnachricht empfängt, sendet er eine Aufbauinitiierungsnachricht in Richtung des Clients 201, um eine Umgehungsroute 205 aufzubauen.
  • In diesem Fall (III) und im nachfolgenden Fall (IV) ist der Knoten, der den Trigger für eine Durchgangsverbindung detektiert, nicht der Knoten, der den Aufbau der Durchgangsverbindung initiiert. Auch in diesen Fällen, genau wie in den Fällen (I) und (II) kann, welche die Herstellung einer Durchgangsverbindung auslösen, durch Erfahrung ausgewählt werden oder kann auf Basis einer bestimmten Art von quantitativen statistischen Informationen ausgewählt werden.
  • Das quantitative statistische Informationsverfahren wird nunmehr beschrieben werden, konzentriert auf das Merkmal von Fällen III und IV, dass der Träger hauptsächlich durch einen anderen Knoten als den Knoten, der den Durchgangsverbindungsaufbau beginnt, entdeckt wird.
  • Wie beschrieben wird angenommen, dass Durchgangsverbindungen, über die es keinen Fluss von Paketen während einer Periode ti gegeben hat, freigegeben werden, um die notwendigen Bedingungen zu suchen. Falls nun Pakete vom Übertragungsknoten mit einer Frequenz größer als 1/ti (Pakete pro Sekunde) empfangen worden sind, nachdem ein als Trigger behandeltes Paket für eine Durchschnittszeitperiode T entdeckt worden ist, kann die Verwendungsrate dieser Durchgangsverbindung definiert werden als T/(T + ti).
  • Da jedoch in diesem Beispiel der Ausgangspunkt der Durchgangsverbindung nicht durch den Knoten, der den Trigger detektiert, bestimmt werden kann, wird angenommen, dass die zur Freigabe der Durchgangsverbindung notwendige Zeit hinreichend klein ist, um vernachlässigt zu werden. Da auch die Tatsache, dass Pakete, deren Quelle eine andere ist als die Zieladresse des Triggerpakets im Fall III / die Quellenadresse des Triggerpakets im Fall IV, auch durch diese Durchgangsverbindung übertragen werden können, nicht vom Empfangsknoten erkannt werden kann, mag die definierte Verwendungsrate niedriger sein als die tatsächliche Verwendungsrate.
  • Falls angenommen wird, dass vom Standpunkt der Kapazität des Netzes insgesamt aus es vorteilhaft ist, eine Durchgangsverbindung aufzubauen, wenn diese Verwendungsrate R oder mehr ist, ist es angemessen, ein Paket als Trigger zu nehmen, das T/(T + ti) > R erfüllt.
  • Fall IV für CSR
  • 13 illustriert ein Funktionsblockdiagramm des CSR-tauglichen Paketempfangsknotens. Der Paketempfangsknoten kann entweder einer eines Host oder eines Routers (Paketübermittlungsknoten) sein. In 13 sind Paketempfangseinheit 230 und Paketübermittlungsanalyseeinheit 231 jeweils identisch mit Empfangseinheit 223 und Analyseeinheit 221 von 11. Verbindungsaufbaueinheit 233 ist identisch mit der von 12, 214.
  • Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 232 ist identisch mit Entscheidungseinheit 213 von 12 mit Ausnahme der Tatsache, dass es Pakete von Empfangseinheit 230 empfängt und sie an Transferanalyseeinheit 231 übergibt.
  • Wie im Fall von 12 werden eine Verbindungszustandstabelle und ein Zeitnehmer nicht vorgesehen. Auch sendet Aufbaueinheit 232 eine Verbindungsanforderungsnachricht anstelle einer Aufbauinitiierungsnachricht hin zum Übertragungsknoten (in diesem Fall der Quellenknoten des Triggerpakets). Weiterhin überprüft die Aufbaueinheit 233 nicht, ob eine Verbindung tatsächlich aufgebaut worden ist oder nicht.
  • Wenn Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 232 entscheidet, dass ein Eingangspaket ein Trigger sein soll, wird eine Durchgangsverbindung in derselben Richtung wie das Eingangspaket zum Empfangsknoten aufgebaut, so dass Pakete vom Übertragungsknoten, der die Verbindungsaufbauinitiierungsnachrichtung überträgt, durch die Durchgangsverbindung übermittelt werden und diese Pakete werden dann von der Paketempfangseinheit 230 empfangen.
  • Dieser Fall wird auch unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Ein FTP-Datenpaket vom Server 200 an den Client 201 wird als Trigger verwendet. Der Trigger wird von CSR3 204 entdeckt. Wenn CSR3 204 ein FTP-Datenpaket an den Client detektiert, überträgt er eine Verbindungsanforderungsnachricht in Richtung des Servers 200. Wenn diese Anforderungsnachricht durch einen Erststufen-CSR 202 empfangen wird, überträgt CSR1 eine Aufbauinitiierungsnachricht in Richtung des Clients 201, so dass eine Umgehungsroute 205 aufgebaut wird.
  • Auch in diesem Fall, genau wie bei Fall (III), kann die Auswahl eines Triggers unter Verwendung statistischer Informationen durchgeführt werden. Im Fall (IV) sind die Quellen bzw. Zieladressen der überwachten Pakete dieselben wie die des Triggerpakets, obwohl weitere Details der Prozedur und des verwendeten mathematischen Ausdrucks dieselben wie für Fall (III) sein können.
  • Die obige Beschreibung gilt unter der Annahme, dass der Knoten, der den Aufbau einer Durchgangsverbindung initiiert, der quellenseitige (stromaufwärts) Knoten ist, d. h. dass die hergestellte Durchgangsverbindung stromabwärts des Knotens ist, der den Aufbau initiiert. Jedoch ist es einem Knoten auch möglich, die Durchgangsverbindung oberhalb von ihm selbst herzustellen. In diesem Fall braucht ein Empfangs(zielseitiger) Knoten, der einen Trigger feststellt, keine Verbindungsanforderungsnachricht zum Quellenknoten hin zu senden, um anzufragen, eine Aufbauinitiierungsnachricht in der umgekehrten Richtung zu übertragen. Statt dessen kann der Empfangsknoten, der einen Trigger detektiert, eine Aufbauinitiierungsnachricht selbst zum Stromauf knoten schicken.
  • Falls genauer gesagt der Stromauf knoten (Router), der die Aufbauinitiierungsnachricht vom Empfangsknoten empfangen hat, die Aufbauinitiierungsnachricht an einen weiteren quellenseitigen Knoten (der Stromauf knoten arbeitet auch wie der Empfangsknoten) sendet und die Entsprechungsbeziehung zwischen einer ersten Verbindung von dem weiteren quellenseitigen Knoten und einer zweiten Verbindung zum Empfangsknoten registriert, wird eine Durchgangsverbindung von dem weiteren quellenseitigen Knoten zum Empfangsknoten gemäß dem Trigger hergestellt.
  • Weiterhin sind viele der in den Fällen (I) bis (III) beschriebenen alternativen Wege auch in diesem Fall I(V) anwendbar.
  • Der Vorteil des obigen Falls (III) und (IV) ist, dass die Triggerdetektion durch einen zielseitigen Knoten durchgeführt werden kann, selbst falls ein quellenseitiger Knoten, mit anderen Worten ein Knoten, der zum Initiieren des Aufbaus von Durchgangsverbindungen in der Lage ist, keine Funktion zum Detektieren des Triggers aufweist.
  • Kombination von Fall (I) bis (IV) und Modifikation Ein Knoten einer noch komplizierteren Struktur kann durch Kombinieren der vier oben beschriebenen Fälle implementiert werden. Als Beispiel zeigt 14 ein Knoten-Layout, das alle vier der 7 bis 10 einschließt.
  • Der Betrieb des in dieser Fig. gezeigten Knotens ist im wesentlichen eine Kombination der bereits beschriebenen. Detaillierter gesagt, werden von der Paketempfangseinheit 243 empfangene Pakete zuallererst der Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 245 übergeben.
  • Die von der Entscheidungseinheit 245 durchgeführte Verarbeitung wird später beschrieben. Pakete, die dieser Verarbeitung unterworfen worden sind, werden als nächstes zur Paketübermittlungsanalyseeinheit 242 übermittelt.
  • Analyseeinheit 242 empfängt Ausgangspakete von des Knotens eigener oberen Schicht und ein von der Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 245 übergebenes Paket. Die Analyseeinheit übergibt der oberen Schicht jegliche Pakete, die an sie selbst adressiert sind, der an sie von der Entscheidungseinheit 345 übergebenen Pakete. Für zu übermittelnde Pakete (einschließlich Ausgangspaketen von der oberen Schicht) findet sie eine Route aus der Routingtabelle 240 basierend auf der Ziel-IP-Adresse und übergibt dann noch einmal das Paket der Aufbauentscheidungseinheit 245.
  • Die Verarbeitungsprozedur der Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 245 wird unter Bezugnahme auf 15 beschrieben. Diese Prozedur ist grundsätzlich dieselbe wie in Fall von 1 (3), jedoch ergeben sich Unterschiede abhängig davon, ob der Heimknoten auf der Quellenseite oder der Zielseite der Durchgangsverbindung, die aufgebaut werden soll, ist, und abhängig davon, ob die übergebenen Pakete von der Paketempfangseinheit 243 oder von der Paketübermittlungsanalyseeinheit 242 kommen.
  • Falls der Heimknoten die Quellenseite ist, ist die Prozedur dieselbe wie in 1. Falls der Heimknoten die Zielseite ist, ist die Prozedur dieselbe wie in 12.
  • Zuletzt werden Pakete von der Paketempfangseinheit 243 der Paketübermittlungsanalyseeinheit 242 übergeben, während jeweils Pakete von der Analyseeinheit 242 der Paketübertragungseinheit 244 übergeben werden.
  • Als Antwort einer Anweisung von der Entscheidungseinheit 245 überträgt die Aufbaueinheit 248 eine Aufbauinitiierungsnachricht hin zum Zielknoten oder eine Verbindungsanforderungsnachricht hin zum Quellenknoten. Die Prozedur im ersteren Fall ist dieselbe wie in 1 und im letzteren Fall dieselbe wie in 12.
  • Routingtabelle 240, Routingtabellenaktualisierungseinheit 241, Zeitnehmer 246 und Verbindungszustandstabelle 247 sind dieselben wie in 1.
  • Ein Beispiel einer Netzkonfiguration, wie in 5 gezeigt, erwägend kann in diesem Fall, falls CSR1 202 und CSR3 204 beide wie in 14 aufgebaut sind, ein Trigger durch entweder CSR1 202 oder CSR3 203 detektiert werden. Auch in diesem Fall können sowohl Pakete, die sich in Richtung auf den Client 204 bewegen, als auch solche, die sich in Richtung auf den Server 202 bewegen, als Trigger dienen.
  • Man sollte anmerken, dass jeweils in den Fällen (I) bis (IV), oder in Kombination, die in 3 und 15 gezeigte Verbindungsaufbauentscheidungsprozedur, modifiziert werden kann. Beispielsweise wird in diesen Zeichnungen der Quellen-/Ziel-Port des Transportschicht-Headers jedes übergebenen Pakets geprüft, bevor die Verbindungszustandstabelle geprüft wird. Im Gegensatz dazu, kann es eine alternative Methode geben, bei der erst die Verbindungsstatustabelle geprüft wird, und bei der die Prüfung, ob das Paket ein Trigger ist oder nicht, nur durchgeführt wird, wenn die entsprechende Durchgangsverbindung noch nicht aufgebaut worden ist.
  • Bei diesem Verfahren wird, falls die entsprechende hergestellte Durchgangsverbindung durch die erste Prüfung der Verbindungsstatustabelle gefunden wird, nur das Einstellen des Auszeitzählers auf „0" durchgeführt. In diesem Fall wird im Ergebnis, wenn einmal die Durchgangsverbindung gemäß dem Trigger hergestellt ist, sie nicht freigegeben, solange Verkehr an die entsprechende Zieladresse fortgesetzt wird, selbst wenn das Paket im Verkehr die Bedingung, ein Trigger zu sein, nicht erfüllt.
  • Mit anderen Worten ist das Verfahren in den 3 und 15 zum Herstellen und Freigeben einer Durchgangsverbindung gemäß derselben Vereinbarung vorgesehen, während das alternative Verfahren zum Freigeben unter einer entspannteren Bedingung als das Herstellen vorgesehen ist. Es ist auch möglich, Freigabemechanismen getrennt von Triggerdetektion und Durchgangsaufbaubetrieb vorzusehen.
  • Es sollte auch angemerkt werden, dass über Verkehr, für den eine Durchgangsverbindung bestimmt ist, beliebig entschieden werden kann. Beispielsweise ist in der obigen Beschreibung eine Durchgangsverbindung für Verkehr an eine bestimmte Ziel-IP-Adresse bestimmt. Sie kann auch aufgebaut werden, um für Verkehr von einer spezifischen Quelladresse an eine spezifische Zieladresse bestimmt zu sein oder für Verkehr, der sich an eine spezifische Netzwerkmaske oder einen Zielknoten richtet oder für Verkehr, der eine spezifische Ipv6-Fluss-ID aufweist oder für Verkehr, der sich an eine spezifische Zieladresse und Port richtet usw. In jedem Fall wird ein Eintrag der Verbindungszustandstabelle und der Routingtabelle bereitgestellt und für jeden Verkehr geprüft, für den eine Durchgangsverbindung bestimmt ist.
  • Fall für NHRP
  • Ein anderes Beispiel, bei dem diese Erfindung auf Durchgangsverbindungsaufbau unter Verwendung von NHRP angewendet wird, ist unten beschrieben.
  • 16 illustriert ein Funktionsblockdiagramm zum Durchführen der Paketübermittlung und NHRP-Verarbeitung in einem NHRP-Client. Der NHRP-Client ist der Paketübertragungsknoten und kann entweder ein Host oder ein Router (Paketübermittlungsknoten) sein. In 16 zeigen durchgehende Linien den Fluss von Paketen an und zeigen gebrochene Linien den Fluss von Steuerungsinformationen an.
  • Paketübermittlungsanalyseeinheit 301 akzeptiert Ausgangspakete von des Knotens eigener oberer Schicht oder von anderen Knoten empfangene Pakete und findet eine Route aus der Routingtabelle 300, basierend auf der Ziel-IP-Adresse und übergibt das Paket an die NHRP-Entscheidungseinheit 302.
  • Die NHRP-Entscheidungseinheit 302 untersucht, falls eine Paketübertragungsschnittstelle NBMA (Non Broadcast Multiple Access, nicht Broadcast-Mehrfachzugriff) ist, das Paket und den NHRP-Pufferspeicher 304 und falls notwendig, gibt eine Anweisung an die NHRP-Verarbeitungseinheit 303 zum Ausgeben einer Nächster-Sprung-Auflösungs (NHR)-Anforderung.
  • NHRP-Pufferspeicher 304 in 16 ist wie in 17 aufgebaut. Man beachte, dass in 17 nur die von der Entscheidungseinheit 304 benötigten Felder dargestellt sind. Neben diesen Feldern kann es aus der NHR-Antwort erhaltene Informationsfelder (beispielsweise Nächster-Sprung NBMA-Adresse etc.) geben.
  • Wenn der Pufferspeicher 304 untersucht wird, wird die Ziel-IP-Adresse als ein Schlüssel verwendet. Entweder wird die Ziel-IP-Adresse selbst oder die IP-Adresse des Routers, der am nächsten am Ziel ist, die in der NHR-Antwort enthalten ist, in das Nächste-Sprung-IP-Adressfeld eingetragen. Während der Zeitperiode zwischen der Ausgabe einer NHR-Anforderung bis zum Empfang einer NHR-Antwort wird in dieses Feld „unvollständig" eingetragen. Falls eine negative Antwort empfangen wird, wird in dieses Feld „nicht auflösbar" eingetragen.
  • Das "Auszeitzähler"-Feld wird durch Zeitnehmer 305 periodisch aktualisiert, was später beschrieben wird. Dieses Feld bedeutet bei einem Eintrag, dessen Nächster-Sprung-IP-Adresse „unvollständig" ist, dass während der zur Nummer und proportionalen Periode keine Antwort erhalten worden ist und bedeutet für einen anderen Eintrag als diesen, dass eine durch die Zahl angezeigte Zeit verstrichen ist, seit eine Antwort erhalten worden ist.
  • Das "Lebenszeit"-Feld zeigt eine vorgegebene Zahl. Falls der Wert des Auszeitzählerfelds größer wird als der Wert dieses Felds, wird der Eintrag gelöscht.
  • 18 zeigt eine Prozedur zum Initiieren eines Durchgangsverbindungsaufbaubetriebs unter Verwendung des NHRP-Pufferspeichers. Die Schritte S103 und S101 in der Zeichnung sind optional wie unter Bezug auf 3 beschrieben.
  • Zu allererst untersucht die NHRP-Entscheidungseinheit 302 das obere Schichtprotokollfeld im IP-Header S101. Falls das Ergebnis (z. B. TCP oder UDP) ein Protokoll ist, das einen Durchgangsverbindungsaufbau auslösen kann (S101 Ja), überprüft es das Quellenportfeld und/oder das Zielportfeld im oberen Schichtprotokoll-Header (S102). Falls das untersuchte Protokoll eines ist, das nicht als Trigger dienen kann (S101 Nein), wird das Paket in üblicher Weise übertragen.
  • Falls das Resultat des Prüfens der Quellen- oder Zielportfelder im TCP/UDP-Header des Paketes zeigt, dass das Paket als Trigger für einen Durchgangsverbindungsaufbau dienen soll (S102 Ja), wird, falls von der Systemvereinbarung verlangt, eine weitere Prüfung des TCP/UDP-Datenfelds durchgeführt (S103). Falls das geprüfte Paket nicht einen Durchgangsverbindungsaufbau auslösen soll (S102 Nein oder S103 Nein), wird das Paket in üblicher Weise übertragen.
  • Falls als Ergebnis entschieden wird, dass das Paket für eine Durchgangsübermittlung (S102 Ja oder S103 Ja) geeignet ist, wird der NHRP-Pufferspeicher 204 untersucht (S104).
  • Falls als Ergebnis der Untersuchung des Zwischenpuffers 304 gefunden wird, dass es keinen Eintrag in Bezug auf eine Ziel-IP-Adresse dieses Pakets gibt, wird ein neuer Eintrag im Pufferspeicher 304 mit der Bedingung "unvollständig" und dem Auszeitzähler "0" zusammengestellt (S107, S109, S110) und wird die NHRP-Bearbeitungseinheit 303 angewiesen, eine NHR-Anforderung zu erlassen (S108).
  • Andererseits übergibt, falls ein Eintrag im Pufferspeicher vorliegt und die IP-Adresse in das Nächster-Sprung-IP-Adressfeld eingetragen worden ist (S105 Ja), die Entscheidungseinheit 302 die eingetragene IP-Adresse der Paketübertragungseinheit 306 als Nächster-Sprung-IP-Adresse (S106). Falls das Nächster-Sprung-IP-Adressfeld "unvollständig" oder "nicht auflösbar" ist (S105 Nein), wird eine aus der Routing-Tabelle 200 erhaltene Nächster-Sprung-IP-Adresse in üblicher Weise der Paketübertragungseinheit 306 übergeben.
  • Nach der obigen Bearbeitung übergibt die Paketübertragungseinheit 306 die ausgewählte Nächster-Sprung-IP-Adresse zusammen mit dem zu übertragenden Paket an die NBMA-Schnittstelle 307 (S101).
  • Die NBMA-Schnittstelle 307 weist die Entsprechung zwischen IP-Adressen einschließlich von der NHR-Antwort erhaltenen IP-Adressen und Verbindungen einschließlich basierend auf den erhaltenen IP-Adressen hergestellten Durchgangsverbindungen auf und überträgt das Paket durch eine Verbindung entsprechend der über die Übertragungseinheit 306 gegebene IP-Adresse. Dementsprechend wird, falls eine Durchgangsverbindung gemäß NHRP hergestellt worden ist, das Paket durch diese Durchgangsverbindung übertragen; ansonsten wird es durch die aus der Routing-Tabelle 300 erhaltene übliche Route gesendet.
  • Die verbleibenden Elemente von 16 werden nun beschrieben. Beim Empfang einer Anweisung von der Entscheidungseinheit 302 in Schritt 5108 erteilt die NHRP-Bearbeitungseinheit 303 eine NHR-Anforderung an den Nächster-Schritt-Server. Bei NHRP entspricht diese NHR-Anforderung einer Aufbauinitiierungsnachricht.
  • Falls der Knoten eine zustimmende Antwort vom Server empfängt, stellt die NHRP-Bearbeitungseinheit 303 eine Verbindung zu der IP-Adresse her, die in der NHR-Antwort enthalten ist und trägt die IP-Adresse in das Nächster-Sprung-IP-Adressfeld des Pufferspeichers 304 ein. Falls er eine negative Antwort erhält, trägt er "nicht auflösbar" in das Nächster-Sprung-IP-Adressfeld ein. In jedem Fall wird der Auszeitzähler auf 0 gesetzt und wird die Lebenszeit auf den Wert eingestellt, der basierend auf dem in ein Haltezeitfeld der NHR-Antwort eingetragenen Wert berechnet ist.
  • Der Zeitnehmer 305 wird in Intervallen einer festen Zeit betätigt, um zu prüfen, ob die zwischengespeicherte Information noch gültig ist oder nicht, oder um zu bestimmen, ob die NHR-Anforderung wieder gesendet werden muss oder nicht. Dann aktualisiert, falls notwendig, der Zeitnehmer den Pufferspeicher 304.
  • Die Betriebsprozedur des Zeitnehmers wird in 19 gezeigt. Zuerst inkrementiert er für jeden Eintrag des Pufferspeichers 304 das "Auszeitzähl"-Feld um eine vorgegebene Zahl (S113). Diese vorgeschriebene Zahl kann für jeden Eintrag unterschiedlich oder dieselbe sein.
  • Für jeden Eintrag wird, falls der Auszeitzähler größer als der Lebenszeitzähler wird (S114 Ja), dieser Eintrag gelöscht (S117). Falls der gelöschte Eintrag einer ist, bei dem eine spezifische IP-Adresse im Nächster-Sprung-IP-Adressfeld steht (S115 Ja), wird eine Anweisung an die NHRP-Bearbeitungseinheit 303 gegeben, die entsprechende Durchgangsverbindung freizugeben (S116). Falls der Auszeitzähler nicht vom Lebenszeitzähler überstiegen worden ist (S114 Nein) und falls der Eintrag einer ist, bei dem das Nächster-Sprung-IP-Adressfeld "unvollständig" ist (S118 Ja), wird jedes Mal, wenn der Auszeitzähler einen festen Wert erreicht (der für jeden Eintrag unterschiedlich oder derselbe sein kann) (S119 Ja), die NHRP-Verarbeitungseinheit 303 angewiesen (S120), eine NHR-Anforderung wieder zu senden.
  • Auch in diesem NHRP-Fall kann, welche Art von Paketen als Auslöser für einen Durchgangsverbindungsaufbau hergenommen werden sollen, basierend auf Erfahrung bestimmt werden. Dies schließt den Fall ein, bei dem ein Anwender der Verbindung die Art von Paketen jedes Mal manuell einstellt. Im Gegensatz dazu kann die Art von Paketen, die als Trigger dienen soll, unter Verwendung einer Art von quantitativer statistischer Information bestimmt werden. In diesem letzteren Verfahren kann ein Prozedur eingesetzt werden, die identisch ist mit der bereits in "Paket, das ein Trigger sein soll" beschriebenen.
  • Im Nachfolgenden wird ein Beispiel beschrieben werden, bei dem eine Durchgangsverbindung für Verkehr von einem FTP-Server zu einem FTP-Client aufgebaut wird, die von einem beliebigen Datenpaket vom FTP-Server an den FTP-Client ausgelöst wird. Man beachte, dass eine Anwendung auf andere Fälle in derselben Weise wie im vorliegenden Fall durchgeführt werden kann, wie im "Paket, das ein Trigger sein soll" beschrieben.
  • 20 ist ein Diagramm eines Beispiels einer Netzwerkverbindung gemäß NHRP. In dieser Zeichnung ist S 400 ein FTP-Server, D 402 ein FTP-Client, R 401 ein Router und NHS 403 ein Nächster-Schritt-Server.
  • S 400 ist wie in 16 gezeigt aufgebaut. Üblicherweise werden für D 402 bestimmte Pakete an R 401 gesendet, wo sie IP-Bearbeitung unterworfen werden und dann an D 402 übermittelt werden, wie als eine Standardroute gezeigt. Falls jedoch ein FTP-Datenpaket von S 400 ausgegeben wird, nimmt die NHRP-Entscheidungseinheit 302 dieses Paket als einen Trigger wahr und erteilt dem NHS 403 eine NHR-Anweisung. Dann empfängt S 400 eine NHR-Antwort vom NHS 403, findet, dass der nächste Schritt D 403 ist und D's ATM-Adresse und baut eine Durchgangsverbindung zu D 402 auf. Dann wird nachfolgender Verkehr von S 400 an D 402 durch die Durchgangsverbindung ohne Passieren von R 401 übermittelt.
  • Man sollte anmerken, dass die in den CSR-Fällen beschriebenen Variationen auch auf diesen NHRP-Fall angewendet werden können. Beispielsweise kann R 401 in 20 wie ein Router (Paketempfangsknoten) im Fall (IV) arbeiten. In diesem Beispiel überträgt S 400 jedes Paket zuerst mittels der Standardroute. Falls eine Übertragung des Pakets ein Triggerpaket ist, empfängt und detektiert R 401 den Trigger, während er das Paket an D 402 übermittelt. Dann sendet R 401 eine Verbindungsanforderungsnachricht an S 400, so dass S 400 eine NHR-Anforderung (eine Aufbauinitiierungsnachricht) an NHS 403 senden kann. Nachdem S 400 eine Durchgangsverbindung zu D 402 gemäß der oben erwähnten Prozedur aufbaut, wird jedes Paket von S 400 an D 402 durch die Durchgangsverbindung übermittelt. Die Freigabe der Durchgangsverbindung wird von S 400 durchgeführt, wobei R 401 nicht beteiligt ist.
  • Anderes Beispiel eines Triggers
  • Das System, das die Quellen-/Zielinformation der Transportschicht zum Detektieren eines Triggers zum Initiieren eines Durchgangsverbindungsaufbaus verwendet, ist oben beschrieben. Nun wird das System, das die Quellen/Zielinformation der Netzschicht verwendet, detailliert beschrieben werden.
  • Das erste Beispiel entspricht Fall (I) für CSR. 21 zeigt ein Funktionsblockdiagramm zum Durchführen der Paketübermittlung gemäß CSR-Technologie in einem Paketübertragungsknoten. Die in dieser Figur gezeigte Struktur ist fast dieselbe wie die von 1, unterscheidet sich jedoch darin, dass die Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 455 nicht Information der Transport- oder einer weiter oben gelegenern Schicht verwendet und darin, dass eine Triggertabelle 459 hinzugefügt ist.
  • Die Triggertabelle 459 ist eine Liste angegebener IP-Adressen, die als Trigger dienen können. Das heißt, dass ein Paket, dessen Quelle eine IP-Adresse ist, die auf dieser Liste auftaucht, den Aufbau einer zum Ziel des Pakets gerichteten Durchgangsverbindung auslöst. Diese Liste kann beispielsweise IP-Adressen der Server oder Dienste wie FTP, HTTP, NNTP, NFS, etc. enthalten, auf die häufig zugegriffen wird.
  • Ein Paket, dessen Ziel eine in der Liste enthaltene IP-Adresse ist, kann auch den Aufbau einer an das Ziel gerichteten Durchgangsverbindung auslösen. In diesem Fall kann die Liste IP-Adressen von Clients enthalten, für die Prioritätsbehandlung garantiert ist (z. B. Clients, die einen "QoS"-garantierten Dienst empfangen).
  • 22 zeigt eine Prozedur zum Initiieren eines Durchgangsverbindungsaufbaus. Unter Verwendung der Triggertabelle 459 prüft die Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 455 zuerst die Quell- und/oder die Ziel-IP-Adressen im IP-Header eines IP-Pakets, das von der Paketübermittlungsanalyseeinheit 452 eingegeben wird (S201). Falls als Ergebnis die Triggertabelle 459 anzeigt, dass die überprüfte IP-Adresse einen Durchgangsverbindungsaufbau auslösen kann (S201 Ja), führt sie dieselbe Bearbeitung wie S4 und die folgenden Schritte von 3 aus (S202 und die nachfolgenden Schritte).
  • Der Fall, bei dem eine Durchgangsverbindung für Verkehr von einem FTP-Server zu einem FTP-Client von einem beliebigen Paket, von einem angegebenen FTP-Server ausgelöst, aufgebaut wird, wird nun beschrieben unter Berücksichtigung einer in 23 gezeigten Netzkonfiguration. In dieser Figur ist S1 501 der spezifizierte FTP-Server. Dies ist ein großer Server, auf den häufig zugegriffen wird, so dass ein Paket von ihm als ein Trigger für eine Durchgangsverbindung bezeichnet wird.
  • S2 502 ist ein Host, D 506 ist ein FTP-Client und CSR1 503, CSR2 504 und CSR3 505 sind als CSR dienende Router. CSR1 und CSR3 dienen dem Verbinden eines Ethernets und eines ATM-Netzes, die logische Netze sind und CSR2 verbindet ATM-Netze.
  • Im vorliegenden Fall detektiert CSR1 503 einen Trigger. CSR1 untersucht die Quellen-IP-Adresse des zu übertragenden Pakets und initiiert, falls die Quelle des Pakets S1 501 ist, einen Aufbaubetrieb einer an das Ziel des Pakets gerichteten Durchgangsverbindung.
  • Folglich werden, während nur Pakete von S2 502 nach D 506 fließen, Pakete an D über die Standardroute übermittelt. Wenn jedoch ein Paket von S1 an D gesendet wird, wird das Paket von CSR1 dahingehend erkannt, den Aufbau von Umgehungsroute 507 auszulösen. Wenn diese Umgehungsroute einmal aufgebaut ist, werden nachfolgende an D gerichtete Pakete unter Verwendung dieser Umgehungsroute übermittelt.
  • Man sollte anmerken, dass die Umgehungsroute für den ausschließlichen Verkehr von S1 an D hergestellt werden kann. Falls dies der Fall ist, werden, nachdem die Umgehungsroute aufgebaut ist, nachfolgende Pakete von S1 an D durch die Umgehungsroute übermittelt und andere Pakete an D (einschließlich solcher deren Quelle S2 ist), werden über die Standardroute übermittelt. Um dies zu implementieren, versehen die Routing-Tabelle 451 und die Verbindungszustandstabelle 458 jeden Eintrag mit der Quellen-IP-Adresse und der Ziel-IP-Adresse und werden unter Verwendung einer Kombination von Quellen- und Ziel-IP-Adressen als Suchschlüssel geprüft.
  • Im vorliegenden Fall ist nicht garantiert, dass ein als Trigger verwendetes Paket tatsächlich ein FTP-Paket war, aber so ein Effekt wird erwartet, weil das Paket von einem Server stammt, auf den häufig zugegriffen wird. Der zusätzliche Nutzen der Vereinfachung der Verarbeitung kann auch erwartet werden, da keine Informationen der Transportschicht oder oberer Schichten bearbeitet werden müssen.
  • Das hier aufgezeigte Verfahren ist mit Verfahren zur Verwendung von Informationen der Transportschicht und oberer Schichten kompatibel und in der Tat können beide Verfahren in Kombination verwendet werden. In solch einem Fall wird das Bearbeiten von S201 in 22 vor, nach oder während des Bearbeitens von S1 bis S3 in 3 durchgeführt. Gemäß diesem Verfahren kann beispielsweise eine Durchgangsverbindung, die von einem FTP-Datenpaket von einem (spezifischen) FTP-Server, auf den häufig zugegriffen wird, ausgelöst ist, aufgebaut werden.
  • Das zweite Beispiel entspricht Fall (II) für CSR. 24 zeigt ein Funktionsblockdiagramm zum Durchführen von Paketübermittlung gemäß CSR-Protokoll in einem Paketübertragungsknoten. Die Struktur ist fast dieselbe wie die von 11, unterscheidet sich aber darin, dass Informationen der Transportschicht und Schichten weiter oben nicht von der Verbindungsaufbauentscheidungseinheit 606 verwendet werden und dass eine Triggertabelle 610 hinzugefügt ist.
  • Die Durchgangsverbindungsaufbauprozedur im zweiten Beispiel ist mit der des ersten Beispiels identisch, außer dass die Richtung des den Trigger bildenden Pakets und die Richtung der herzustellenden Durchgangsverbindung umgekehrt sind; anders gesagt, wird die Durchgangsverbindung zur Quelle des den Trigger bildenden Pakets hin aufgebaut. Nachdem die Bearbeitung bis zu S204 von 22 abgeschlossen ist, wird das Paket der Paketübermittlungsanalyseeinheit 603 übergeben.
  • Dieses zweite Beispiel wird nunmehr unten unter Bezugnahme auf 23 beschrieben werden, wobei angenommen wird, dass die Netzkonfiguration dieselbe wie im ersten Beispiel ist. CSR1 503 untersucht die Ziel-IP-Adresse des empfangenen Pakets, um einen Trigger zu detektieren. Falls er findet, dass das Ziel des Paketes S1 501 ist, beginnt er die Durchgangsverbindungsaufbauaktion hin zur Quelle des Pakets.
  • Folglich wird, solange nur Pakete von D 506 nach S2 502 fließen, eine Durchgangsverbindung nicht aufgebaut und Pakete an D werden über die Standardroute übermittelt. Wenn jedoch ein Paket von D an S1 gesendet wird, wird das Paket durch CSR1 wahrgenommen, um den Aufbau einer Umgehungsroute 507 auszulösen. Wenn die Umgehungsroute dann aufgebaut ist, werden an D gerichtete nachfolgende Pakete (falls nicht ausschließlich, alle Pakete an D und falls ausschließlich, nur Pakete von S1 an D) unter Verwendung dieser Umgehungsroute übermittelt.
  • Das Vorstehende kann in derselben Weise sowohl für CSR (III) als (IV) implementiert werden. Genauer gesagt wird – wie oben beschrieben – eine Triggertabelle hinzugefügt und es wird in jedem Fall Netzschichtinformation bei der Detektion anstelle von Transportschichtinformation verwendet.
  • Diese Beispiele sind auch mit der Verwendung von Informationen der Transportschicht oder oberer Schichten kompatibel und können in Kombination damit, wie bereits beschrieben, genutzt werden.
  • Das nächste Beispiel entspricht dem Fall von NHRP. 25 zeigt ein Funktionsblockdiagramm zum Durchführen des Pakettransfers und der NHRP-Bearbeitung in einem NHRP-Client. Dieser ist fast in der gleichen Weise wie in 16 konstruiert, unterscheidet sich aber dahin, dass die NHRP-Entscheidungseinheit 705 keine Informationen der Transportschicht oder oberer Schichten bearbeitet und dass eine Triggertabelle 709 hinzugefügt ist.
  • Die Triggertabelle 709 weist eine Liste spezifizierter IP-Adressen auf, die als Trigger dienen. Genauer gesagt, wird ein Paket, das eine durch die Liste spezifizierte IP-Adresse enthält, als ein Trigger zum Erteilen einer NHR-Anforderung in Bezug auf das Ziel des Pakets dem Nächster-Sprung-Server dienen. Als Beispiele für in der Liste zu platzierende IP-Adressen gibt es IP-Adressen der Server, die Dienste wie FTP, HTTP, NNTP oder NFS etc., auf die häufig zugegriffen wird, bereitstellen oder solche der Clients, denen Prioritätsbehandlung garantiert ist (z. B. Clients, die QoS-garantierten Dienst empfangen).
  • 26 zeigt eine Prozedur zum Initiieren eines Durchgangsverbindungsaufbaus. Die NHRP-Entscheidungseinheit 705 prüft zuallererst die Quell- und/oder die Zieladressfelder im IP-Header eines von der Paketübermittlungsanalyseeinheit 702 eingegebenen IP-Pakets in Bezug auf die Triggertabelle 709 (S301). Falls sie als Ergebnis findet, dass dies ein Paket ist, das als ein Trigger für eine Durchgangsverbindung dienen kann (S301 ja) führt sie die Bearbeitung von S301 und der nachfolgenden Schritte aus. Diese Bearbeitung ist die gleiche wie die Bearbeitung von S104 und der nachfolgenden Schritte in 18.
  • Dieses Beispiel ist auch kompatibel zu dem Verfahren, das Informationen der Transportschicht oder oberer Schichten nutzt. Falls es notwendig ist, dass beide Verfahren in Kombination verwendet werden, würde die Bearbeitung von S301 von 26 vor oder nach oder während der Bearbeitung von S101 bis S103 in 18 durchgeführt werden.
  • Dieses Beispiel wird nunmehr unten unter Bezugnahme auf eine Netzkonfiguration von 27 beschrieben werden, wo eine Durchgangsverbindung nur für spezifische Clients in einem gegebenen FTP-Server aufgebaut wird. In dieser Zeichnung ist D 801 ein FTP-Server, D1 806 und D2 807 sind FTP-Clients, R 802 ist ein Router und NHS 804 ist ein Nächster-Sprung-Server.
  • Man nehme nun an, dass S 801 wie in 25 aufgebaut ist und die Triggertabelle 459 von S die IP-Adresse von D2 als spezifizierte Ziel- (Client) IP-Adresse enthält. Folglich wird, während ein Paket von S an D1 weiterhin durch Sprung-für-Sprung-Verbindung 806 gesendet wird, ein Paket S an D2 durch die NHR-Entscheidungseinheit 705 erkannt, die dann eine NHR-Anforderung an NHS 804 erteilt. Da sie eine NHR-Antwort von NHS empfängt, stellt sie fest, dass der nächste Sprung D2 ist und auch D2 als ATM-Adresse kennt, baut S eine Durchgangsverbindung 803 zu D2 auf, so dass nachfolgender Verkehr von S an D2 durch diese Durchgangsverbindung übermittelt wird.
  • In jedem oben gezeigten Beispiel kann durch Erfahrung entschieden werden, welcher Trigger zum Herstellen einer Durchgangsverbindung ausgewählt werden soll, oder die Auswahl kann auf irgend eine Art von quantitativer statistischer Information in derselben Weise, wie bereits beschrieben, basieren.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die Triggertabelle jeweils für Quellen-IP-Adressen und Ziel-IP-Adressen vorgesehen sein kann. Dann wird das Quellen-IP-Adressfeld des Eingangspakets mit der Quellen-Trigger-Tabelle verglichen und das Ziel-IP-Adressenfeld des Pakets wird mit der Ziel-Trigger-Tabelle verglichen. Das heißt, die folgenden vier Arten von Durchgangsverbindung können implementiert werden: (1) für Verkehr von der spezifizierten Quelle zu einem beliebigen Ziel; (2) für Verkehr von einer beliebigen Quelle zu einem spezifizierten Ziel; (3) für Verkehr, entweder dessen Quelle oder dessen Ziel das spezifizierte ist; (4) für Verkehr von der spezifizierten Quelle zum spezifizierten Ziel.
  • Es sollte angemerkt werden, dass, neben den bereits oben erwähnten, viele Modifikationen und Variationen der obigen Ausführungsformen gemacht werden können, ohne vom Umfang der anhängenden Ansprüche abzuweichen.

Claims (22)

  1. Verfahren zum Aufbauen einer Durchgangsverbindung, durch die Pakete von einem Quellenknoten, der zu einem logischen Netz gehört, zu einem Zielknoten, der zu einem anderen logischen Netz gehört, transferiert werden, wobei eine Netzschichtverarbeitung an wenigstens einer Grenze zwischen logischen Netzen umgangen wird, umfassend die folgenden Schritte: Empfangen eines Pakets von dem Quellenknoten zu dem Zielknoten oder eines Pakets von dem Zielknoten zu dem Quellenknoten; Bestimmen, ob das empfangene Paket ein Trigger von Qelleninformation und/oder Zielinformation der Netzschicht und/oder einer Schicht höher als die Netzschicht, die in dem empfangenen Paket eingeschlossen ist, ist; und wenn das empfangene Paket ein Trigger ist, Anweisen eines Knotens, der einen Aufbaubetrieb initiieren kann, den Aufbaubetrieb zu initiieren, um die Durchgangsverbindung herzustellen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bestimmungsschritt bestimmt, ob das empfangene Paket ein Trigger von Quelleninformation und/oder Zielinformation einer Schicht höher als die Netzschicht, die in dem empfangenen Paket eingeschlossen ist, ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Bestimmungsschritt das Untersuchen von Information, das in einem Quellenportfeld und/oder einem Zielportfeld eines Transportschichtheaders eingeschlossen ist, jeweils als die Quelleninformation und/oder die Zielinformation der Schicht höher als die Netzschicht einschließt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Bestimmungsschritt das Untersuchen von Information zum Identifizieren eines Protokolls, dessen Schicht höher als eine Transportschicht ist, die in dem empfangenen Paket verwendet wird, als die Quelleninformation und/oder die Zielinformation der Schicht höher als die Netzschicht einschließt.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Bestimmungsschritt das Untersuchen von Information, das in einem Datenfeld der Schicht höher als die Netzschicht eingeschlossen ist, einschließt, um zu erfassen, dass das Paket ein Trigger ist, zusätzlich zu der Quelleninformation und/oder der Zielinformation.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Bestimmungsschritt das Überprüfen eines Protokolls einschließt, dessen Schicht eine Transportschicht ist, die in dem empfangenen Paket verwendet wird, um zu erfassen, dass das Paket ein Trigger ist, zusätzlich zu der Quelleninformation und/oder Zielinformation.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Bestimmungsschritt ferner den folgenden Schritt umfasst: Überprüfen, ob eine Durchgangsverbindung entsprechend zu dem empfangenen Paket bereits aufgebaut worden ist oder nicht.
  8. Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend den folgenden Schritt: Übertragen des empfangenen Pakets durch eine voreingestellte Verbindung in Richtung auf den Zielknoten oder den Quellenknoten hin.
  9. Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend die folgenden Schritte: Puffern des empfangenen Pakets von dem Quellenknoten zu dem Zielknoten, bis die Durchgangsverbindung verwendbar wird; und Übertragen des empfangenen Pakets durch die Durchgangsverbindung.
  10. Verfahren nach Anspruch 2, wobei in dem Empfangsschritt ein Empfangsknoten das Paket von dem Quellenknoten oder dem Zielknoten oder einer oberen Schicht des Empfangsknotens empfängt.
  11. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Anweisungsschritt in dem Knoten auftritt, der den Aufbaubetrieb initiieren kann.
  12. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Anweisungsschritt in dem Knoten auftritt, der sich von dem Knoten unterscheidet, der den Aufbaubetrieb initiieren kann.
  13. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Anweisungsschritt den Schritt einschließt, bei dem der Knoten, der den Aufbaubetrieb initiieren kann, angewiesen wird, eine Initiierungsnachricht an einem Knoten aufzubauen, der an einer Grenze zwischen logischen Netzen und benachbart dem Knoten, der den Aufbaubetrieb initiieren kann, angeordnet ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Aufbau-Initiierungsnachricht eine Information einschließt, die von dem benachbarten Knoten zum Registrieren einer Entsprechungsbeziehung zwischen einer Datenbankverbindung in einem logischen Netz und einer anderen Datenbankverbindung in einem anderen logischen Netz verwendet werden soll.
  15. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Anweisungsschritt den Schritt umfasst, bei dem der Knoten, der den Aufbaubetrieb initiieren kann, angewiesen wird, eine Aufbau-Initiierungsnachricht an einen Server zu senden, der in der Lage ist Information zurückzugeben, die zum Herstellen der Durchgangsverbindung verwendet werden soll.
  16. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Bestimmungsschritt den Schritt umfasst, bei dem bestimmt wird, dass das Paket ein Trigger ist, so dass die statistische Verwendungsrate der Durchgangsverbindung, die hergestellt werden soll, eine vorgegebene Rate überschreiten kann.
  17. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bestimmungsschritt bestimmt, dass das empfangene Paket ein Trigger ist, aus der Quelleninformation und/oder der Zielinformation der Netzschicht, die in dem empfangenen Paket eingeschlossen ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend den folgenden Schritt: Speichern wenigstens einer Adresse eines spezifizierten Quellenknotens oder eines spezifizierten Zielknotens; und wobei der Erfassungsschritt erfasst, dass das Paket ein Trigger ist, für den Fall, dass erkannt wird, dass die Quelleninformation und/oder die Zielinformation in Übereinstimmung mit der Adresse, die an dem Speicherschritt gespeichert wird, ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Bestimmungsschritt auch die Quelleninformation und/oder Zielinformation einer Schicht höher als die Netzschicht, die in dem empfangenen Paket eingeschlossen ist, zum Erfassen, dass das Paket ein Trigger ist, verwendet.
  20. Netzknotenvorrichtung, umfassend: eine erste Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Pakets; eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob das Paket, das von der Empfangseinrichtung empfangen wird, ein Trigger von Quelleninformation und/oder Zielinformation einer Netzschicht und/oder einer Schicht höher als die Netzschicht, die in dem empfangenen Paket eingeschlossen ist, ist; und eine Aufbaueinrichtung, um dann, wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass das Paket ein Trigger ist, eine Aufbauoperation zu initiieren, um eine Durchgangsverbindung herzustellen, durch die Pakete von dem Quellenknoten zu dem Zielknoten transferiert werden, wobei eine Netzschichtverarbeitung an wenigstens einer Grenze zwischen logischen Netzen umgangen wird.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, ferner umfassend eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen von Paketen, die für den Zielknoten bestimmt sind, durch die Durchgangsverbindung, die in Übereinstimmung mit dem Aufbaubetrieb hergestellt ist, der von der Aufbaueinrichtung initiiert wird.
  22. Netzknotenvorrichtung nach Anspruch 20, ferner umfassend eine Anweisungseinrichtung, um dann, wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass das Paket ein Trigger ist, einen Knoten, der den Aufbaubetrieb initiieren kann, anzuweisen, wobei die Vorrichtung ferner umfasst: eine zweite Empfangseinrichtung zum Empfangen von Paketen, die durch die Durchgangsverbindung transferiert werden.
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