Способ маршрутизации трафика, имеющего приоритетный класс в сети связи, включающий двух и более операторов

Изобретение относится к области инфотелекоммуникаций. Технический результат заключается в повышении безопасности сети. Способ заключается в том, что задают площадь фрагмента сети связи, включающей N≥2 сетей операторов, выделяют доверенных абонентов, обслуживаемых на заданном фрагменте сети связи, подключенных к N≥2 сетям операторов, и устанавливают у запомненных доверенных абонентов многофункциональные абонентские терминалы (МАТ), имеющие IP адреса по количеству подключенных сетей соответственно, формируют множество M=(m1, m2, … mj, … mM) маршрутов продвижения трафика, имеющего приоритетный класс обслуживания для всех абонентов через установленные МАТ, определяют самый короткий маршрут mj из множества возможных, формируют сетевую дейтаграмму с адресом отправителя SA и получателя SB, выполняют инкапсуляцию дейтаграммы в поле «Данные» новой дейтаграммы с адресом получателя SB и адресом выходного интерфейса ближайшего к нему МАТ отправителя SVj по mj маршруту, повторяют действия по инкапсуляции до формирования дейтаграммы с адресом отправителя SA и адресом входного интерфейса ближайшего МАТ получателя S1, передают сформированную дейтаграмму в канал связи, которую принимают на МАТ с адресом входного интерфейса S1 и выходного S2, отправляют сетевой пакет на. 6 ил.

 

Изобретение относится к области инфотелекоммуникаций и может быть использовано при создании новых, а также совершенствовании существующих сетей связи с коммутацией пакетов для эффективной передачи с требуемым уровнем качества обслуживания приоритетного трафика.

Развитие технического прогресса ведет к увеличению объема и разнообразия информационных потоков, передаваемых по информационно-телекоммуникационным сетям. Необходимо отметить, что если раньше единая сеть электросвязи (ЕСЭ) проектировалась и строилась по единому замыслу, который был заложен в долгосрочную программу формирования системы связи страны (регионов), то сейчас на рынок вышло огромное количество операторов связи, каждый из которых в процессе эксплуатации сети связи модернизирует и преобразовывает существующую структуру ЕСЭ в части касающейся. При этом сети операторов могут подразделяться на участки по региональному признаку, такому как район, город, область или строиться по другим принципам.

Вследствие этого особенностью современных инфотелекоммуникационных сетей, принадлежащих разным операторам связи, является взаимное пересечение и накладывание их топологических структур (фиг. 1).

Под топологической структурой будем понимать взаимное расположение элементов сети связи на местности (Топология-наука, учение о местностях. [Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. - Чудинов А.Н., 1910]).

Одним из требований, предъявляемых к современным инфотелекоммуникационным сетям является «многооператорность» под которой понимается возможность участия нескольких операторов в процессе предоставления услуги, а также обеспечение возможности работы оборудования в «мультиоператорской» среде, т.е. увеличение числа интерфейсов для подключения к сетям сразу нескольких операторов связи [Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на Взаимоувязанной сети связи России, 2001].

Таким образом существует возможность предоставления некоторому количеству оконечных узлов и абонентов, расположенных в заданном регионе, инфотелекоммуникационных услуг одновременно двумя и более операторами связи.

Известно, что для обеспечения информационного обмена абонентов в сети осуществляется выбор маршрута связи из совокупности возможных маршрутов. Структура пакетов сообщений известна, как известен и принцип передачи пакетов в сетях IP [RFC 791, Internet Protocol, 1981]. При прохождении пакетов через ССОП осуществляется его маршрутизация от источника к получателю в соответствии с адресной информацией, имеющейся в заголовке пакета [ГОСТ Р ИСО/МЭК 7498-1-99 «Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель. Часть 1. Базовая модель», стр. 13]. Выбрать маршрут передачи сообщений - значит определить последовательность транзитных узлов сети, через которые надо передавать сообщения, чтобы доставить их адресату [Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы, уч. для ВУЗов, 2-изд.; - Спб.: Питер, 2003, с. 497]. QoS - маршрутизация представляет собой механизм маршрутизации пакетов, учитывающий требования потоков трафика к качеству обслуживания и осуществляющий выбор маршрута в зависимости от наличия сетевых ресурсов.

Однако может возникнуть проблема, когда маршруты отсутствуют, а именно, когда оператор связи на этапе допуска трафика для передачи обнаруживает отказ в выборе маршрута, вызванный недостаточностью ресурсов в логической структуре информационного направления, либо, когда передача трафика на всех возможных маршрутах не удовлетворяет требованиям по заданному качеству сервиса QoS.

С развитием современных телекоммуникационных технологий, ростом мультимедийного трафика (речь через Интернет (VoIP), услуги факсимильной связи, телеконференции, видеоконференции, видео по требованию (VoD) и т.д.), передаваемого по сетям связи, с учетом потенциальной недостаточности ресурсов системы связи общего пользования (ССОП), вопрос о гарантированном качестве обслуживания в сетях IP становится одним из наиболее сложных. Однако качество доставки в традиционных сетях IP базируется на принципе "первым пришел, первым обслужен" (first-in, first-out - FIFO). Очевидно, что такой подход к обслуживанию означает, что отсутствуют различия между разными видами трафика, нет гарантии в доставке пакетов в правильном порядке, и что он будет доставлен в требуемое время или вообще будет доставлен. Трудности возникают при высокой степени загруженности IP сети, когда время задержки возрастает экспоненциально при чрезмерном агрегировании трафика на отдельных участках, которые действуют как «узкие места» и ограничивают скорость передачи данных. С целью поддержки передачи голоса, видео и трафика данных приложений с различными требованиями к пропускной способности, системы ядра IP-сети должны обладать возможностью дифференцирования и обслуживания различных типов сетевого трафика в зависимости от предъявляемых ими требований. Для разрешения описанной выше проблемы и было введено такое понятие, как качество обслуживания (quality of service - QoS) в сетях IP. Протоколы и механизмы поддержки качества обслуживания в сетях IP делятся на две категории в зависимости от уровня гарантий предоставляемого сервиса [Качество обслуживания в сетях IP.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильям», 2003. - стр. 21-22]:

К первой категории относятся механизмы предоставления интегрированных услуг (Integrated Services - intserv) и предполагают предоставление гарантированного обслуживания путем резервирования сетевых ресурсов с целью удовлетворения специфических требований к обслуживанию со стороны потоков трафика. В соответствии с гарантированным обслуживанием выполняется предварительное резервирование сетевых ресурсов по всему маршруту продвижения трафика. Однако резервирование ресурсов на всем пути следования отдельных потоков трафика затруднительно реализовать в масштабах магистрали Internet, обслуживающей в отдельный момент времени тысячи потоков данных. Для того чтобы удовлетворить подобные требования к гарантированному обслуживанию, сеть должна обладать определенным запасом ресурсов.

Ко второй категории относятся механизмы дифференцированных услуг (Differentiated Services - diffserv). Дифференцированное обслуживание предполагает разделение трафика на классы на основе требований к качеству обслуживания. Следует отметить, что дифференцированное обслуживание само по себе не предполагает обеспечения гарантий предоставляемых услуг. В соответствии с данной схемой трафик распределяется по классам, каждый из которых имеет свой собственный приоритет. Пакеты данных помечаются для отправки в соответствии с приоритетом, запрошенным пользователем, и передают их в особенном порядке приоритета, т.е. пакеты данных, помеченные как имеющие высокий приоритет, передаются предпочтительно по отношению к пакетам данных, помеченным как имеющие низкий приоритет. Однако в этом случае пакеты данных имеющие одинаковый высокий приоритет, все же вовлечены в конкуренцию по передаче.

Таким образом, возникает противоречие между требованием по обеспечению гарантированного обслуживания трафика приоритетного класса и существующими способами маршрутизации трафика в сети связи. На устранение указанного противоречия направлен заявленный способ.

Анализ предшествующего уровня техники показал, что в настоящее время существует ряд решений, предназначенных для обеспечения гарантированной передачи данных с уровнем качества сервиса QoS в сетях IP.

Известен "Способ и система продвижения транспортных потоков с гарантированным качеством сервиса (QoS) в сети, работающей с протоколом IP" по патенту РФ №2271614, кл. H04L 12/28, опубликованный 10.03.2006 г. Известный способ заключается в том, что выбор маршрута доставки пакетов в сетях связи выполняют менеджеры ресурсов сети доставки на уровне управления каналом передачи, аналогично функции для услуг, требующих гарантированного качества сервиса QoS. Для прохождения транспортных потоков согласно пути, назначенного менеджером ресурсов в сети доставки, контролируют пограничные маршрутизаторы в соответствии с условиями занятости сетевых ресурсов. При этом назначение путей прохождения потоков осуществляют с помощью технологии многоуровневого стека меток.

Недостатком этого способа является отсутствие возможности гарантированного обслуживания трафика приоритетного класса в условиях недостаточности сетевых ресурсов.

Известен способ "Ограничение трафика для сети с передачей с уровнями качества" по патенту РФ №2299516, кл. H04L 12/56, опубликованный 20.05.2007 г. Известный способ заключается в ограничении трафика в сети для эффективной передачи с уровнем качества обслуживания QoS пакетов данных, по меньшей мере, одного приоритетного класса, при котором для передаваемой через сеть группы пакетов данных одного приоритетного класса проводят проверки допустимости, проверки допустимости включают в себя проверку допустимости, относящуюся к входу в сеть и выходу из сети, передачу группы пакетов данных с требуемым приоритетным классом разрешают только в том случае, если проверки допустимости имеют положительный результат, и при отрицательном результате проверок допустимости группу пакетов данных отклоняют или выполняют передачу с более низким приоритетом или без присвоения приоритета.

Недостатком данного способа является отсутствие возможности гарантированного продвижения приоритетного трафика с требуемым уровнем качества обслуживания QoS.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному является "Способ пересылки трафика, имеющего предварительно определенную категорию обслуживания передачи данных, в сети связи без установления соединений", патент РФ №2358398, кл. H04L 12/56, опубликованный 10.06.2009 г.

Суть способа-прототипа заключается в том, что способ содержит этапы, на которых назначают главный маршрут для трафика, при этом главный маршрут оперативно соединяет исходное местоположение с местоположением назначения, при этом главный маршрут определяется среди множества возможных маршрутов трафика, основываясь на том, что передача трафика от исходного местоположения к местоположению пункта назначения не превышает заданную максимальную задержку для передачи данных, и назначают альтернативный маршрут для трафика, при этом альтернативный маршрут выбирается, основываясь на том, что альтернативный маршрут не превышает заданную максимальную задержку и используется когда главный маршрут для него недоступен.

Недостатком способа-прототипа является отсутствие возможности гарантированного обслуживания трафика приоритетного класса с требуемым уровнем качества обслуживания QoS в условиях недостаточности сетевых ресурсов.

Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение гарантированного обслуживания приоритетного трафика в сети связи с коммутацией пакетов включающей двух и более операторов за счет повышения связности сети.

Технический результат достигается тем, что в известном способе маршрутизации трафика, имеющего приоритетный класс в сети связи, включающей двух и более операторов, заключающемся, в том, что определяют множество возможных маршрутов для трафика, основываясь на том, что передача трафика от исходного местоположения к местоположению пункта назначения не превышает заданную максимальную задержку для передачи данных, определяют самый короткий маршрут от исходного местоположения к местоположению пункта назначения из множества возможных маршрутов, назначают главным маршрутом для передачи трафика самый короткий маршрут, допускают поток трафика для продвижения по главному маршруту, при этом этап допуска включает в себя подтверждение, что на главном маршруте достаточный сетевой ресурс является доступным, чтобы пересылать по нему поток трафика, дополнительно задают исходные данные, площадь фрагмента сети связи, состав сети связи, включающей N≥2 сетей операторов связи, параметры качества обслуживания QoS, информацию об обслуживаемых абонентах, формируют структурно-топологическую схему заданного фрагмента сети связи, выделяют доверенных абонентов, обслуживаемых на заданном фрагменте сети связи, подключенных к N≥2 сетям операторов, запоминают, к каким из N сетей одновременно подключены выделенные доверенные абоненты, и устанавливают у запомненных доверенных абонентов многофункциональные абонентские терминалы (МАТ), имеющие IP адреса по количеству подключенных сетей соответственно, формируют список адресов S1, S2, S3… МАТ доверенных абонентов, формируют множество M=(m1, m2, … mj, … mM) альтернативных маршрутов продвижения трафика, имеющего приоритетный класс обслуживания для всех информационных направлений между обслуживаемыми абонентами, через установленные МАТ доверенных абонентов, выполняющих транзитные функции для приоритетного трафика, в виде последовательности адресов МАТ доверенных абонентов на пути передачи сетевой дейтаграммы mj=(S1, S2, … Sk, … SVj), где Vj - номер выходного интерфейса МАТ последнего доверенного абонента на j-м маршруте передачи. Запоминают сформированные альтернативные маршруты в массив маршрутов М. Получают от абонента запрос на услугу, требующую гарантированного качества сервиса QoS для передачи приоритетного трафика и определяют адреса абонентов отправителя SA и получателя SB, а также параметры запрашиваемой QoS услуги. Проверяют маршруты для информационного направления между абонентами SA и SB из множества M=(m1, m2, … mj, … mM), основываясь на том, что передача трафика по этим маршрутам соответствует требованиям по качеству обслуживания QoS, когда оператор связи на этапе допуска трафика для передачи обнаруживает отказ в выборе основного маршрута, вызванный недостаточностью ресурсов в логической структуре информационного направления, либо когда передача трафика на всех возможных маршрутах не удовлетворяет требованиям по заданному качеству сервиса QoS. Определяют самый короткий альтернативный маршрут mj, где j=1, 2, 3, …, - номер маршрута из множества М, при этом самый короткий маршрут определяется как маршрут с наименьшим количеством транзитных МАТ, находящихся между приоритетными абонентами SA и SB. Формируют сетевую дейтаграмму Di, где i=1, 2, …, на начальном этапе в заголовке которой указаны адреса отправителя SA и получателя SB, для этого выполняют инкапсуляцию исходной дейтаграммы в поле «Данные» новой дейтаграммы с указанием в заголовке адреса получателя SB и адреса выходного интерфейса ближайшего к нему МАТ отправителя SVj по mj маршруту продвижения трафика. Повторяют действия по инкапсуляции полученной дейтаграммы в поле «Данные» новой дейтаграммы до тех пор, когда в заголовке формируемой дейтаграммы Di будут адрес отправителя SA и адрес входного интерфейса ближайшего к нему МАТ получателя S1 по mj маршруту продвижения трафика. Записывают в поле «Опции» дейтаграммы Di адрес отправителя SA, адрес получателя SB и номер выбранного j-го альтернативного маршрута продвижения трафика и передают сформированную дейтаграмму Di в канал связи, которую принимают на ближайшем МАТ, имеющем сетевые адреса входного интерфейса S1 и выходного интерфейса S2. Считывают из поля «Опции» принятой дейтаграммы адрес отправителя SA, адрес получателя SB и номер j-го маршрута продвижения трафика. Сравнивают путем сопоставления значения поля «Опции» поступившей дейтаграммы Di со значениями, имеющимися в массиве маршрутов М, если совпадения с данными маршрутно-адресной таблицы не найдено, то пакет передается на обработку как пришедший адресату, если совпадение выявлено, то отправляют сетевой пакет на декапсуляцию для получения инкапсулированных данных. Считывают заголовок вложенной дейтаграммы IP с адресом отправителя S2 выходного интерфейса МАТ и адресом получателя Sk входного интерфейса, следующего МАТ по маршруту передачи mj и передают дейтаграмму Di с новым заголовком в канал связи с выходного интерфейса МАТ с сетевым адресом S2 к следующему МАТ доверенного абонента по mj маршруту продвижения трафика. Повторяют действия приема, передачи, декапсуляции дейтаграммы Di на каждом из МАТ доверенных абонентов в соответствии со сформированным альтернативным mj маршрутом продвижения трафика до тех пор, пока трафик не достигнет узла назначения, на котором принимают сетевую дейтаграмму Di с адресом получателя SB и адресом отправителя SVj. Выполняют декапсуляцию и получают дейтаграмму с адресом отправителя SA и адресом получателя SB, после чего пакет передается на обработку как пришедший адресату.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественным всем признакам заявленного способа, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности "новизна". Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники.

Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:

на фиг. 1 - варианты топологического размещения сетей связи, принадлежащих различным операторам связи;

на фиг. 2 - схема, поясняющая построение рассматриваемой инфотелекоммуникационной сети;

на фиг. 3 - алгоритм способа маршрутизации трафика, имеющего приоритетный класс в сети связи, включающей двух и более операторов;

на фиг. 4 - пример записи в маршрутно-адресной таблице;

на фиг. 5 - схема, поясняющая порядок формирования заголовка сетевой дейтаграммы;

на фиг. 6 - схема, поясняющая порядок маршрутизации приоритетного трафика в сети.

Реализацию заявленного способа можно пояснить на примере фрагмента построения сети IP, показанной на фиг. 2.

В качестве IP-сети рассматривается фрагмент сети связи общего пользования 1, состоящей из сетей операторов связи 3.1-3.7, магистральной сети 2, включающей транзитные 2.11-2.17 и магистральные 2.21-2.214 маршрутизаторы. Сети операторов включают маршрутизаторы 3.1.21-3.7.23. Все перечисленные элементы сети объединены физическими линиями связи. Через сети доступа абонентские телекоммуникационные терминалы 4.1-4.3 подсоединены к пограничным маршрутизаторам 3.1.1, 3.3.1, 3.5.1 сетей операторов 3.1, 3.3 и 3.5, предоставляющих инфотелекоммуникационые услуги. Каждый элемент сети имеет идентификатор в виде сетевого IP-адреса.

На фиг. 3 представлена блок-схема последовательности действий, реализующих алгоритм способа маршрутизации трафика, имеющего приоритетный класс в сети связи, включающей двух и более операторов.

Предлагаемый алгоритм реализуют следующим образом:

Предварительно задают исходные данные: площадь фрагмента сети связи, состав сети связи включающую две и более сетей операторов связи, параметры качества обслуживания QoS, информацию об обслуживаемых абонентах на заданном фрагменте сети связи, включая следующие данные: IP-адреса оконечных абонентских терминалов, а также к сетям связи какого оператора присоединены (бл. 1).

В начале работы формируют структурно-топологическую схему заданного фрагмента сети связи (бл. 2). Выделяют доверенных абонентов, обслуживаемых на заданном фрагменте сети связи, подключенных к двум и более сетям операторов (бл. 3) и запоминают к каким из N сетей одновременно подключены выделенные доверенные абоненты (бл. 4). Устанавливают у доверенных абонентов многофункциональные абонентские терминалы (МАТ), имеющие IP адреса по количеству подключенных сетей соответственно (бл. 5).

Многофункциональный абонентский терминал (МАТ) - шлюз компьютер, имеющий несколько сетевых интерфейсов подключенных к сетям связи разных операторов, осуществляющий прием, передачу и обработку информации, а также сконфигурированный на выполнение функций маршрутизации.

Формируют список IP адресов S1, S2, S3 … МАТ доверенных абонентов.

Формируют множество M=(m1, m2, … mj, … mM) альтернативных маршрутов продвижения трафика имеющего приоритетный класс обслуживания для всех информационных направлений между обслуживаемыми абонентами, через установленные МАТ доверенных абонентов, выполняющих транзитные функции для приоритетного трафика, в виде последовательности IP адресов МАТ доверенных абонентов на пути передачи сетевой дейтаграммы mj=(S1, S2, … Sk, … SVj), где Vj - номер выходного интерфейса МАТ последнего доверенного абонента на j-м маршруте передачи (бл. 6), которые запоминают в массив маршрутов М (бл. 7). Массив маршрутов М имеет вид маршрутно-адресной таблицы, имеющейся на каждом МАТ, в которой паре обслуживаемых абонентов указаны имеющиеся альтернативные маршруты и их номера. На фиг. 4 представлен пример маршрутно-адресной таблицы, имеющей запись о всех сформированных альтернативных маршрутах передачи сетевых дейтаграмм для пары абонентов с IP адресами SA, и SB.

Получают от абонента запрос на услугу требующую гарантированного качества сервиса QoS для передачи приоритетного трафика (бл. 8) и определяют IP адреса абонентов отправителя SA и получателя SB, а также параметры запрашиваемой QoS услуги (бл. 9).

Определяют множество возможных маршрутов для трафика от отправителя к получателю (бл. 10), основываясь на том, что передача трафика соответствует требованиям по качеству обслуживания QoS, а затем определяют самый короткий маршрут из множества возможных, при этом самый короткий маршрут определяется, как маршрут с наименьшим количеством транзитных узлов маршрутизации находящимися между исходным местоположением и местоположением пункта назначения. Назначают самый короткий маршрут главным.

Допускают поток трафика для продвижения по главному маршруту.

В блоке 11 проверяют на выполнение условия по допуску потока трафика к продвижению по главному маршруту, при этом этап допуска включает в себя подтверждение, что на главном маршруте достаточный сетевой ресурс является доступным, чтобы пересылать по нему поток трафика.

Если условие не выполняется, то переходят к блоку 13. В блоке 13 продвигают поток трафика к следующему узлу маршрутизации и далее в соответствии с сформированным маршрутом до тех пор, пока трафик не достигнет абонентского терминала назначения. Если маршрутов нет, а именно когда оператор связи на этапе допуска трафика для передачи обнаруживает отказ в выборе маршрута, вызванный недостаточностью ресурсов в логической структуре информационного направления, либо, когда передача трафика на всех возможных маршрутах не удовлетворяет требованиям по заданному качеству сервиса QoS, тогда переходят к блоку 12.

Проверяют маршруты для информационного направления между абонентами с IP адресами SA и SB из множества M=(m1, m2, … mj, … mM) (бл. 12), основываясь на том, что передача трафика по этим маршрутам соответствует требованиям по качеству обслуживания QoS. Определяют самый короткий альтернативный маршрут mj, где j=1, 2, 3, …, - номер маршрута из множества М (бл. 14), при этом самый короткий маршрут определяется, как маршрут с наименьшим количеством транзитных МАТ, находящимися между абонентами с IP адресами SA и SB.

В зависимости от количества транзитных МАТ доверенных абонентов на маршруте продвижения приоритетного трафика формируют сетевую дейтаграмму Di, где i=1, 2, …, используя известный метод инкапсуляции IP-in-IP. [RFC 2003 IP Encapsulation within IP]. С помощью указанного метода, дейтаграмма IP может быть инкапсулирована (передана в качестве данных) в другую дейтаграмму IP. Инкапсуляция предложена, как способ изменения обычной маршрутизации IP для дейтаграмм путем их доставки на промежуточный узел, который иначе не может быть выбран на основе (сетевой части) адреса получателя в исходном заголовке IP.

На фиг. 5 поясняется порядок формирования сетевой дейтаграммы при передаче по маршруту mj, включающему два доверенных МАТ 4.2 и 4.3. Действия по формированию сетевой дейтаграммы производятся на узле отправителя. Первый пакет П1 является исходным, в заголовке 4 которого, указаны IP адреса отправителя SA и получателя SB (бл. 15). На первом этапе при формировании сетевой дейтаграммы (второй пакет П2) производят инкапсуляцию дейтаграммы (П1) в поле «Данные» новой дейтаграммы с указанием в заголовке 3, IP адреса получателя SB и IP адреса отправителя S4 - в рассматриваемом примере, который является IP адресом выходного интерфейса ближайшего к нему МАТ 4.3 доверенного абонента по маршруту m1 продвижения трафика (бл. 16).

На втором этапе при формировании сетевой дейтаграммы (третий пакет П3) производят инкапсуляцию полученной дейтаграммы (П2), в поле «Данные» новой дейтаграммы с заголовком 2, включающим IP адрес получателя S3 (входной интерфейс МАТ 4.3) и IP адрес отправителя S2 (выходной интерфейс МАТ 4.2). На последнем этапе при формировании сетевой дейтаграммы (четвертый пакет П4) производят инкапсуляцию полученной дейтаграммы П3, в поле «Данные» новой дейтаграммы с заголовком 1, включающим IP адреса получателя S1 (входной интерфейс МАТ 4.2) и IP адрес отправителя SA (бл. 17, 18).

Кроме того, в блоке 19 записывают в поле «Опции» сетевой дейтаграммы Di IP адрес отправителя SA, IP адрес получателя SB и номер выбранного j-го альтернативного маршрута продвижения трафика. Поле «Опции» является необязательным и имеет переменную длину. Поддержка опций должна реализовываться во всех модулях IP (узлах и маршрутизаторах) [RFC 791, Internet Protocol, 1981]. Порядок передачи сетевой дейтаграммы от абонента с IP адресом SA к абоненту с IP адресом SB в заявленном способе поясняется на фиг. 6.

В блоке 20 передают сформированную дейтаграмму Di в канал связи к ближайшему МАТ 4.2 доверенного абонента по маршруту передачи mj. Принимают сетевую дейтаграмму на входном интерфейсе ближайшего МАТ 4.2, при этом его входным интерфейсом будет являться интерфейс с IP адресом S1, а выходной интерфейс с IP адресом S2.

При получении сетевой дейтаграммы на доверенном МАТ 4.2 по адресу получателя S1 считывают из поля «Опции» IP адрес отправителя SA, IP адрес получателя SB и номер j-го маршрута продвижения трафика (бл. 21) и сравнивают путем сопоставления значения поля «Опции» поступившей дейтаграммы Di со значениями, имеющимися в массиве маршрутов М (бл. 22). Если ни одна запись для данного пакета в маршрутно-адресной таблице не найдена, то пакет передается на обработку как пришедший адресату и переходят к блоку 27. При совпадении сетевой пакет отправляется на декапсуляцию, чтобы получить инкапсулированные данные (бл. 23). Считывают заголовок вложенной дейтаграммы с IP адресом отправителя S2 и IP адресом получателя S3 входного интерфейса, следующего МАТ 4.3 по маршруту передачи mj, (бл. 24) и передают дейтаграмму Di с новым заголовком в канал связи с выходного интерфейса МАТ 4.2 с IP адресом S2 к следующему МАТ 4.3 доверенного абонента по mj маршруту продвижения трафика.

Продвигают сетевую дейтаграмму в соответствии с маршрутом mj, повторяя действия приема, передачи, декапсуляции дейтаграммы Di на каждом из МАТ доверенных абонентов до тех пор, пока трафик не достигнет узла назначения.

На узле назначения, по маршруту продвижения дейтаграммы, принимают сетевую дейтаграмму Di с IP адресом получателя SB и IP адресом отправителя SVj (в рассматриваемом случае S4) (бл. 25). Выполняют декапсуляцию и получают дейтаграмму с IP адресом отправителя SA и IP адресом получателя SB (бл. 26), после чего пакет передается на обработку как пришедший адресату (бл. 27).

Таким образом, в предложенном способе в условиях недостаточности сетевых ресурсов за счет формирования новых маршрутов передачи трафика и обхода «узких мест» в сети через установленные МАТ доверенных абонентов обеспечивается гарантированное обслуживание приоритетного трафика в инфотелекоммуникационной сети, включающей двух и более операторов.

Способ маршрутизации трафика, имеющего приоритетный класс в сети связи, включающей двух и более операторов, заключающийся в том, что определяют множество возможных маршрутов для трафика, основываясь на том, что передача трафика от исходного местоположения к местоположению пункта назначения не превышает заданную максимальную задержку для передачи данных, определяют самый короткий маршрут от исходного местоположения к местоположению пункта назначения из множества возможных маршрутов, назначают главным маршрутом для передачи трафика самый короткий маршрут, допускают поток трафика для продвижения по главному маршруту, при этом этап допуска включает в себя подтверждение, что на главном маршруте достаточный сетевой ресурс является доступным, чтобы пересылать по нему поток трафика, отличающийся тем, что дополнительно задают исходные данные, площадь фрагмента сети связи, состав сети связи, включающей N≥2 сетей операторов связи, параметры качества обслуживания QoS, информацию об обслуживаемых абонентах, формируют структурно-топологическую схему заданного фрагмента сети связи, выделяют доверенных абонентов, обслуживаемых на заданном фрагменте сети связи, подключенных к N≥2 сетям операторов, запоминают, к каким из N сетей одновременно подключены выделенные доверенные абоненты, устанавливают у доверенных абонентов многофункциональные абонентские терминалы (МАТ), имеющие IP адреса по количеству подключенных сетей соответственно, формируют список адресов S1, S2, S3…МАТ доверенных абонентов, формируют множество M=(m1, m2, …mj, …mM) альтернативных маршрутов продвижения трафика, имеющего приоритетный класс обслуживания для всех информационных направлений между обслуживаемыми абонентами, через установленные МАТ доверенных абонентов, выполняющих транзитные функции, в виде последовательности адресов МАТ доверенных абонентов на пути передачи сетевой дейтаграммы mj=(S1, S2, …Sk, …SVj), где Vj - номер выходного интерфейса МАТ последнего доверенного абонента на j-м маршруте передачи, запоминают сформированные альтернативные маршруты в массив маршрутов М, получают от абонента запрос на услугу, требующую гарантированного качества сервиса QoS для передачи приоритетного трафика, определяют адреса абонентов отправителя SA и получателя SB, а также параметры запрашиваемой QoS услуги, проверяют маршруты для информационного направления между абонентами SA и SB из множества M=(m1, m2, …mj, …mM), основываясь на том, что передача трафика по этим маршрутам соответствует требованиям по качеству обслуживания QoS, когда оператор связи на этапе допуска трафика для передачи обнаруживает отказ в выборе основного маршрута, вызванный недостаточностью ресурсов в логической топологии информационного направления, либо, когда передача трафика на всех возможных маршрутах не удовлетворяет требованиям по заданному качеству сервиса QoS, определяют самый короткий альтернативный маршрут mj, где j=1, 2, 3, …, - номер маршрута из множества М, при этом самый короткий маршрут определяется как маршрут с наименьшим количеством транзитных МАТ, находящихся между абонентами SA и SB, формируют сетевую дейтаграмму Di, где i=1, 2, …, на начальном этапе в заголовке которой указаны адреса отправителя SA и получателя SB, выполняют инкапсуляцию исходной дейтаграммы в поле «Данные» новой дейтаграммы с указанием в заголовке адреса получателя SВ и адреса выходного интерфейса ближайшего к нему МАТ отправителя SVj по mj маршруту продвижения трафика, повторяют действия по инкапсуляции полученной дейтаграммы в поле «Данные» новой дейтаграммы до тех пор, когда в заголовке формируемой дейтаграммы Di будут адрес отправителя SA и адрес входного интерфейса ближайшего к нему МАТ получателя S1 по mj маршруту продвижения трафика, записывают в поле «Опции» дейтаграммы Di адрес отправителя SA, адрес получателя SB и номер выбранного j-гo альтернативного маршрута продвижения трафика, передают сформированную дейтаграмму Di в канал связи, которую принимают на ближайшем МАТ, имеющем сетевые адреса входного интерфейса S1 и выходного интерфейса S2, считывают из поля «Опции» принятой дейтаграммы адрес отправителя SA, адрес получателя SВ и номер j-го маршрута продвижения трафика, сравнивают путем сопоставления значения поля «Опции» поступившей дейтаграммы Di со значениями, имеющимися в массиве маршрутов М, если совпадения с данными маршрутно-адресной таблицы не найдено, то пакет передается на обработку как пришедший адресату, если совпадение выявлено, то отправляют сетевой пакет на декапсуляцию для получения инкапсулированных данных, считывают заголовок вложенной дейтаграммы IP с адресом отправителя S2 выходного интерфейса МАТ и адресом получателя Sk входного интерфейса, следующего МАТ по маршруту передачи mj, передают дейтаграмму Di с новым заголовком в канал связи с выходного интерфейса МАТ с сетевым адресом S2 к следующему МАТ доверенного абонента по mj маршруту продвижения трафика, повторяют действия приема, передачи, декапсуляции дейтаграммы Di на каждом из МАТ доверенных абонентов в соответствии со сформированным альтернативным mj маршрутом продвижения трафика до тех пор, пока трафик не достигнет узла назначения, принимают сетевую дейтаграмму Di с адресом получателя SB и адресом отправителя SVj на узле назначения, выполняют декапсуляцию и получают дейтаграмму с адресом отправителя SA и адресом получателя SB, после чего пакет передается на обработку как пришедший адресату.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области унифицированной связи (UC). Технический результат изобретения заключается в возможности предварительного резервирования полосы пропускания, обеспечиваемого во время настройки сеанса связи.

Изобретение относится к технологии передачи данных по сети, в частности к способу обработки переадресации данных и периферийному устройству со стороны поставщика услуг (SPE).

Изобретение относится к устройству и способу для управления таблицей посредника устройства-посредника в сети связи, где устройства-посредники работают в качестве ретрансляционных устройств для перенаправления сообщений от устройств связи с ограниченными ресурсами к устройствам-адресатам.

Изобретение относится к области обработки пакетов данных. Техническим результатом является уменьшение затрат ресурсов на сортировку, когда новая запись потока записывается в устройстве обработки пакетов.

Изобретение относится к технологиям сетевой связи. Технический результат заключается в повышении скорости передачи данных в сети.

Изобретение относится к беспроводным сетям ячеистой структуры с обработкой сообщений запроса маршрута в протоколах маршрутизации по требованию. Техническим результатом является обнаружение маршрута с оптимальной метрикой без возникновения задержки обнаружения маршрута в беспроводных ячеистых/произвольно организующихся сетях.

Изобретение относится к области управления передачей сигнала. Техническим результатом является сокращение количества передач сигнальных кадров и уменьшение потребления энергии в точке доступа.

Группа изобретений относится к области компьютерной технологии и может быть использована для обновления приложений устройств маршрутизации. Техническим результатом является уменьшение сетевого потока и времени для загрузки пакета обновлений.

Изобретение относится к средствам, управляющим узлом (узлами), который обрабатывает пакет. Технический результат заключается в предотвращении непредусмотренной обработки, которая может генерироваться из-за задержки при установлении правила обработки (потокового элемента), от исполнения в узле, скомпонованном в сети перенаправления данных.

Изобретение относится к передаче данных в оптической сетевой системе. Технический результат - экономия ресурса полосы пропускания линии и реализация контроля линии, не прерывая обслуживание.

Изобретение относится к области компьютерной безопасности и может быть использовано для локализации нарушителя информационной безопасности, использующего средства анонимизации. Техническим результатом является идентификация логического соединения в инфокоммуникационной сети, обеспечивающей анонимный доступ. Для этого задают параметры сети связи и выделяют альтернативные маршруты передачи пакетов сообщений для каждой пары альтернативных подключений к сети связи абонентов, запоминают альтернативные маршруты передачи пакетов сообщений для каждого варианта подключения абонентов. При этом после того как задают параметры сети связи, измеряют интенсивности входного потока, поступающего на отдельные узлы, характеризующиеся идентификаторами, и затем выделяют альтернативные маршруты передачи пакетов сообщений, а после того как запоминают альтернативные маршруты передачи пакетов сообщений, вычисляют интенсивность потока между соседними узлами, а затем ранжируют альтернативные маршруты по значению интенсивности и выбирают первый и последний узлы маршрута с наибольшей интенсивностью потока, которые идентифицируют логическое соединение в инфокоммуникационной сети. 2 ил., 8 табл.

Изобретение относится к технологиям сетевой связи. Технический результат заключается в повышении скорости передачи данных. Система связи содержит: устройство управления, которое передает на коммутатор два или более элементов потока, имеющих идентичное условие согласования, но разное содержание обработки, подлежащее применению, и условие для изменения приоритета применения среди упомянутых двух или более элементов потока; и коммутатор, который сохраняет упомянутые два или более элементов потока и переключает приоритет применения в соответствии с условием, указанным упомянутым устройством управления, для обработки принятого(ых) пакета(ов); при этом упомянутое устройство управления предписывает, в качестве упомянутого условия, содержание для изменения упомянутого приоритета применения каждый раз, когда значение счетчика, установленное в каждом элементе потока, превышает предписанный порог, для упомянутого коммутатора. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к управлению процессом службы. Технический результат - оптимизация процесса обработки потока данных, сокращая ненужный процесс обработки и сбор избыточной информации в процедуре исполнения службы, улучшение гибкости обработки службы и увеличение общей производительности устройства. Для этого предусмотрено: выбор, согласно политике исполнения по меньшей мере одной службы, развернутой на сетевом устройстве, M модулей обработки данных для обработки пакета, принятого сетевым устройством, и определение последовательности обработки для выбранных M модулей обработки данных, чтобы обрабатывать пакет; и вызов выбранных M модулей обработки данных, чтобы последовательно обрабатывать, согласно последовательности обработки, пакет, так чтобы получать результат для обработки M модулями обработки пакета. Последовательность исполнения для модуля обработки данных, чтобы обрабатывать пакет, динамически генерируется согласно набору политик, соответствующему службе, и дополнительно каждый модуль обработки данных последовательно вызывается согласно последовательности, чтобы обрабатывать пакет, так что пакету нет необходимости подвергаться обработке каждым модулем обработки данных. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх