FI98772C - Menetelmä pakettimuotoisen datayhteyden reitin vaihtamiseksi - Google Patents

Description

98772'.

Menetelmä pakettimuotoisen datayhteyden reitin vaihtamiseksi 5 Keksinnön kohteena on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä pakettimuotoisen datayhteyden reitin vaihtamiseksi.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan periaatteessa soveltaa missä tahansa pakettikytkentäisessä verkossa, 10 mutta keksintö on kuitenkin tarkoitettu ensisijaisesti FR-verkkoon (kehysvälitysverkko, Frame Relay), johon se soveltuu ominaisuuksiensa (puskuroinnin käyttö) puolesta erityisen hyvin. Keksintöä voidaan kuitenkin käyttää myös esim. (yleensä nopeammassa) ATM-verkossa (Asynchronous 15 Transfer Mode).

Kehysvälitys eli Frame Relay on aikaisempia pakettiverkkoyhteyksiä korvaava, vaihtuvamittaisia kehyksiä siirtävä pakettiverkkotekniikka, joka on voimakkaasti riisuttu versio nykyisin yleisesti käytetystä protokol-20 lasta (X.25), joka vaatii paljon prosessointia. Frame Relay-tekniikassa on ajan myötä laadullisesti parantuneen .... siirtoverkon vuoksi tavallaan turhiksi jääneitä toimintoja ! . riisumalla saatu kehysten välitystä nopeutettua ja tehos- ·./, tettua.

*·' ' 25 ATM on puolestaan uusi pakettikytkentätekniikka, 0 0 *...1 jossa perinteisten pakettiverkkojen ongelmat on ratkaistu siirtymällä käyttämään lyhyitä, vakiomittaisia (53 tavua) • l» V paketteja, joita kutsutaan soluiksi (cell). Jokainen solu koostuu 48 tavun mittaisesta hyötykuormaosasta ja 5 tavun •‘•,,30 pituisesta otsikosta.

FR- tai ATM-tekniikkaa ei kuitenkaan kuvata tässä • · · yhteydessä tämän enempää, koska keksinnön mukainen mene- • · · ; ·’ telmä ei liity FR- tai ATM-spesifisiin ratkaisuihin, vaan *··' verkon solmulaitteilta vaaditaan ainoastaan puskurointiky- · ' ’-35 kyä. Kehysvälityspalvelua on kuvattu yleisesti CCITT:n 98772'.

2 suosituksessa 1.233, "Frame Mode Bearer Services”, sekä siihen liittyvässä protokollasuosituksessa Q.922. Frame Relay -tekniikan tarkemman kuvauksen suhteen viitataan lisäksi artikkeliin "An Overview of Frame Relay Technolo-5 gy", Datapro Management of Data Communications, McGraw-Hill Incorporated, April 1991. ATM-tekniikan osalta tarkemman kuvauksen voi saada esim. CCITT:n suosituksesta 1.610, "B-ISDN operation and maintenance principles and functions”, CCITT Study Group XVIII Geneva, 9-19 June 10 1992, tai suosituksesta 1.361, "B-ISDN ATM Layer Specifi cation", CCITT; ANSI T1.617 Annex D.

Pakettiverkoissa voidaan yhteyksiä varmistaa siten, että pääreitin lisäksi solmujen välillä voi olla yksi tai useampi varareitti. Liikenne voidaan tällöin tarpeen vaa-15 tiessä siirtää reitiltä toiselle. ATM-verkolle asetettaviin vaatimuksiin kuuluu mm. se, että yhteyden solujen järjestys säilyy verkossa muuttumattomana. Koska datasolu-jen ATM-otsikoissa ei ole järjestysnumeroa, joka mahdollistaisi niiden uudelleen järjestelyn, tämä tarkoittaa 20 sitä, että yhteyden on kuljettava verkon läpi samaa reittiä .

. Liikenteen siirtäminen reitiltä toiselle johtaa, .1 . siinä tapauksessa, että uuden reitin viive on pienempi • kuin vanhan, suurella todennäköisyydellä solujen järjes- *·' ’ 25 tyksen muuttumiseen ja näin ollen datan menettämiseen.

• · · ·...· Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainittu epäkohta ja saada aikaan menetelmä, jossa • · · :ti ϊ pakettimuotoista dataa välittävä virtuaaliyhteys siirtyy mahdollisimman nopeasti, myös ristiriitatilanteissa, jois-;**t> 30 sa reitin päätepisteissä olevilla solmuilla on keskenään ristiriitaista tietoa käytettävissä olevista reiteistä, • · · 1 reitiltä toiselle menettäen mahdollisimman vähän liiken- • · · • « · ’ ·' nettä. Tämä päämäärä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä kuvataan :'.‘:35 oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

98772; 3

Keksinnön ajatuksena on suorittaa solmujen välillä keskinäiseen sanomanvaihtoon perustuva neuvottelu, jonka perusteella solmut puskuroivat dataa vain tarvittaessa ja toisaalta niin kauan, että ne voivat olla varmoja siitä, 5 että ne ovat siirtämässä dataa samalle reitille siten, ettei pakettien järjestys vaihdu vastapäässä. Sanomanvaih-dolla ilmaistaan vastapäälle kulloisessakin reitinvaihto-tilanteessa vaadittava puskurointitarve.

Keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä saavute-10 taan maksimaalinen todennäköisyys saada pakettidata perille, ja vieläpä oikeassa järjestyksessä. Liikennettä hukkuu vain silloin, kun aktiivinen reitti vikaantuu fyysisesti, ja tällöinkin hukkuu vain se liikenne, joka ehditään lähettää vian ilmaantumisen ja havaitsemisen välisenä aika-15 na.

Seuraavassa keksintöä ja sen edullisia suoritusmuotoja kuvataan tarkemmin viitaten oheisen piirustuksen mukaiseen esimerkkiin, jossa kuvio 1 esittää pakettikytkentäisen verkon osaa, 20 jossa kahden solmun välillä on kaksi mahdollista reittiä, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisten reittien pääte- . pisteissä olevien solmujen periaatteellista rakennetta, . kuvio 3 esittää reitinvaihdon tilakoneen toimintaa, \\ kuvio 4 esittää puskuroinnin tilakoneen toimintaa, VJ 25 3a kuvio 5 esittää reitin testauksen tilakoneen toimin- ..'.Γ taa.

• ·· ·/· · Keksinnön mukainen menetelmä sopii erityisesti puolikiinteitä virtuaaliyhteyksiä (PVC) käyttäviin verk- ·*·,, 30 koihin, kun a) vikaantuneen aktiivisen reitin liikenteen on t » » siirryttävä varareitille, tai kun * * · • ·* b) kunnossaolevan aktiivisen reitin liikenne ohja- ..." taan toiselle reitille.

:·.·;35 Jatkossa kutsutaan vaihtoehtoa a) reitin pakkovaih- 98772; 4 doksi ja vaihtoehtoa b) hallituksi reitinvaihdoksi. Hallittu reitinvaihto tehdään joko poistettaessa reitti käytöstä kunnossapitotoimenpiteiden takia, tai palattaessa varareitiltä varsinaiselle reitille.

5 Virtuaaliyhteyden päät ovat usein eri solmuissa kaukana toisistaan. Eri solmut hallitsevat siten virtuaaliyhteyden päitä itsenäisesti.

Kuviossa 1 on esitetty verkko tai verkonosa, jossa A- ja B-tilaajien välillä on kaksi mahdollista reittiä. 10 Verkon solmuja on merkitty viitenumeroilla 1.. .4 ja solmujen 1 ja 4 välisiä vaihtoehtoisia reittejä viitemerkeillä a-b ja A-B. Kuvauksessa käytetään seuraavia merkintöjä: - A-tilaaja - datayhteyden 1. osapuoli - B-tilaaja - datayhteyden 2. osapuoli 15 - a-b, A-B - kaksisuuntaiset reitit, joilla A- tai B-tilaajan data voi kulkea - a-»b, A-*B - yksisuuntaiset reitit, joilla A-tilaa-jan data voi kulkea B-tilaajalle - b-*a, B-*A - yksisuuntaiset reitit, joilla B-tilaa-20 jän data voi kulkea A-tilaajalle.

Keksinnön mukainen ratkaisu ei sinänsä edellytä solmun sisäiseltä rakenteelta muuta kuin datan puskuroin-, tikykyä. Näin ollen solmun sisäinen rakenne voi vaihdella monin tavoin riippuen käytetystä verkosta. Yksinkertais-25 tettuna solmu (1 tai 4) voi olla esim. kuviossa 2 esitetyn

« I

*···* kaltainen (sinänsä tunnettu) FR-solmu, jossa tilaajalta tuleva FR-kehys vastaanotetaan tulopuskuriin 15a, josta se • · · V : kytketään edelleen reitittimelle 16, joka reitittää sen edelleen oikeaan lähtöpuskuriin (15c tai 15e). Tässä ta- ·*·.. 30 pauksessa (vrt. kuvio 1) on runkoyhteyksiä kaksi (solmui- :‘j*; hin 2 ja 3) ja tilaajayhteyksiä yksi (puskurit 15a ja 15b) .

• · · • Ensimmäisenä kuvataan reitin pakkovaihtoa, joka on ···' seurausta yhteyden vikaantumisesta.

:'-':35 Esimerkissä oletetaan, että alkutilanteessa aktii- 98772'.

5 visena on reitti a-b. Reitin pakkovaihto käynnistyy esim. silloin, kun solmu 1 huomaa liikennettä välittävän reitin a-»b vialliseksi (solmu havaitsee, että siirtoyhteys vasta-päähän ei toimi). Havainto voi perustua myös esim. siihen, 5 että vastapää ilmoittaa erikseen viasta. Tällaisen vikaha-vainnon jälkeen solmu 1 siirtää liikenteen (lähetettävät datapaketit) välittömästi käyttökelpoiselle varareitille A-»B ja lähettää tästä ilmoituksen vastapäälle (solmu 4) tätä uutta reittiä pitkin. Edullisemman (tehokkaamman) 10 suoritusmuodon mukaisesti järjestys on edellä kuvattu; solmu siirtää ensin liikenteen kulkemaan varareitille ja vasta sen jälkeen lähettää mainitun ilmoituksen. (Reititys vaihdetaan ensin, jottei yhtään kehystä huku turhaan.)

Mikäli solmu 4 huomaa vian samaan aikaan kuin solmu 15 1, molemmat solmut siirtävät liikenteen reitille A-B yhtä aikaisesti. Kumpikin solmu vastaanottaa myös vastapään ilmoituksen toisen liikennesuunnan siirtymisestä samalle kaksisuuntaiselle reitille, jota se itsekin on juuri siirtynyt tai siirtymässä käyttämään. Tässä tapauksessa 20 solmut tyytyvät näihin ilmoituksiin ja reitin pakkovaihto on ohi.

. . Mikäli solmu 4 ei havaitse vikaa kyllin nopeasti, se ,! . saa, ensimmäisenä indikaationa reitin a-b vikaantumisesta, omalta varareitiltään A-B ilmoituksen vastapään siirtymi-25 sestä liikennöimään tätä uutta reittiä pitkin. (Keksinnön *···* mukaisessa menetelmässä solmut kuuntelevat jatkuvasti myös varalla olevia reittejä.) Viimeistään tämän ilmoituksen • · · V : saatuaan solmu 4 hyväksyy kaiken reitiltä A-B tulevan liikenteen ja välittää sen eteenpäin tilaajalle. Samalla ·*·.. 30 solmu 4 aloittaa aktiivisena olevalle reitille b-*a lähe-tettävien datapakettien puskuroinnin ja testaa myös kysei-sen reitin kunnon. Testaus voi tapahtua esim. "ping-pong"- • · · ·' ·' tyyppisellä sanomanvaihdolla, millä on se etu, että näin saadaan testattua koko yhteyden kunto. Todettuaan reitin ·;'*. 35 vialliseksi solmu 4 lähettää puskuroidut kehykset uutta 98772'.

6 reittiä B-*A pitkin ja siirtyy ohjaamaan liikenteen jatkossakin tälle reitille. Reitin pakkovaihto on tässä tapauksessa ohi.

Mahdollisessa konfliktitilanteessa, jossa virtuaa-5 liyhteyden eri päät (solmut 1 ja 4) haluavat siirtää liikenteen eri reiteille, toisen solmun käsitys on aina määräävä. Virtuaaliyhteyden hallintaan käytettävissä sanomissa on kenttä, josta eri päiden määräysvalta ilmenee (kentän paikka kehyksessä riippuu käytettävästä protokollas-10 ta) . Tämä tunnus voi olla esim. solmunumero verkossa, jolloin esim. suuremman numeron omaava solmu määrää pienemmän numeron omaavaa solmua.

Konfliktitilanne syntyy, jos A- ja B-tilaajan välisellä virtuaaliyhteydellä on kolmaskin reitti a'-b' (ei 15 esitetty kuviossa), joka on esim. solmussa 1 konfiguroitu toissijaiseksi varareitiksi, mutta solmussa 4 ensisijaiseksi varareitiksi. Tällöin solmun 4 toiminta riippuu siis siitä, onko se määräävä vai totteleva solmu.

Mikäli solmu 4 on määräävä, se lähettääkin pusku-20 roidut paketit omaa ensisijaista varareittiään a'-b' pitkin sekä komentaa myös vastapään käyttämään tätä reittiä.

_·. Totteleva solmu 1 siirtää tämän jälkeen liikenteen reitil- .! . le a'-b' hallitulla reitinvaihdolla, jossa solmut varmis tavat, käyttäen erityistä reitiltäpaluuilmoitusta ja sii- 25 hen vastauksena annettavaa kuittausta, että kaikki da-

« I

'···' tasanomat ovat tulleet vastapäähän ennen kuin lähetys siirretään uudelle reitille. Hallittua reitinvaihtoa ja • « · : siinä käytettävää sanomanvaihtoa kuvataan tarkemmin jäl- j empänä.

·*·,, 30 Jos solmu 4 havaitsee edellä kuvatussa pakkovaihdos- sa alkuperäisen reitin b-*a vian hävinneen, syntyy konflik-titilanne, jossa solmun toiminta riippuu jälleen siitä, • · t ·* onko se määräävä vai totteleva solmu. Jos määräävä solmu 1 ···’ havaitsee alkuperäisen reitin tulleen kuntoon, se lopettaa 35 virtuaaliyhteydelle lähetettävien datapakettien puskuroin- 7 98772'.

nin ja lähettää puskuroidut paketit alkuperäistä reittiä pitkin sekä komentaa vastapään käyttämään alkuperäistä reittiä lähettämällä sille asiaa koskevan hallintasanoman. Tässä tapauksessa on edullisinta pitää järjestys sel-5 laisena, että ensin lähetetään hallintasanoma ja vasta sen jälkeen datapaketit. Jos taas totteleva solmu havaitsee alkuperäisen reitin tulleen kuntoon, se ei siirrä liikennettä heti takaisin alkuperäiselle reitille, vaan toimii kuten hallitussa reitinvaihdossa varmistaen ensin salo nomanvaihdolla, että kaikki datapaketit ovat saapuneet käytöstä poistettavalta reitiltä vastapäähän ennen kuin uusia datapaketteja lähetetään uutta reittiä pitkin.

Keksinnön eräässä (nopeassa) suoritusmuodossa edellä kuvattua reitin pakkovaihtoa tehostetaan vielä siten, että 15 vian ensiksi havainnut solmu käskee, lähettämällä erityisen pakkovaihtosanoman, vastapään siirtämään liikenteen uudelle reitille välittömästi, toisin sanoen kokonaan ilman puskurointia. Tällaisen käskyn vastaanottanut solmu testaa entisen aktiivisen reitin kunnon vasta siirrettyään 20 liikenteen pois ko. reitiltä.

Kun virtuaaliyhteyden molemmat päät huomaavat aktii- <_·, visen reitin vikaantumisen yhtäaikaisesti, ne lähettävät . pakkovaihtokäskyt valitsemiaan uusia aktiivisia reittejä pitkin. Solmut valitsevat eri reitit esim. silloin, kun 25 niiden reititystiedot poikkeavat toisistaan siten kuin

• I

’···* kuvattiin edellä reitin a'-b' yhteydessä. Tällöin tottele- va solmu joutuu pakkovaihtokäskyn saatuaan siirtämään • · · V : liikenteen itse valitsemaltaan reitiltä määräävän solmun valitsemalle reitille ilman turvatoimia (puskurointia).

·*·,. 30 Datapakettien järjestyksen vaihtumisen vaara on tällöin varsin ilmeinen.

• · ·

Edellä kuvattu reitin nopea pakkovaihto on siis vir- • · · : ;* healtis, jos virtuaaliyhteyden eri päiden reititystiedot *···' ovat keskenään ristiriitaiset. Siinä tapauksessa, että 35 virtuaaliyhteyden reititystiedot ovat kunnossa on tällai- • · 98772'.

8 nen menetelmä kuitenkin turvallinen. Tällaisen suoritusmuodon etuna on sen nopeus, koska datapaketteja ei puskuroida .

Edellä kuvattiin keksinnön mukaista pakotettua 5 reitinvaihtoa ja sen eri suoritusmuotoja. Seuraavassa kuvataan tälle vaihtoehtoista menettelyä eli hallittua reitinvaihtoa, jolloin siis ei ole kysymyksessä vikatilanne pakotetun reitinvaihdon tapaan, vaan tilanne, jossa ei ole pakotettua tarvetta toteuttaa reitinvaihtoa mahdolli-10 simman nopeasti, koska molemmat yhteyden reitit ovat edelleen käytettävissä.

Hallittu reitinvaihto reitiltä A-B reitille a-b käynnistyy esim. silloin, kun ensisijainen reitti a-b tulee kuntoon tai kun verkon operaattori haluaa jostakin 15 muusta syystä ottaa reitin A-B pois käytöstä. (Tyypil lisessä tilanteessa ensisijainen reitti on nopein vaihtoehtoisista reiteistä, joten sitä pyritään käyttämään aina sen ollessa kunnossa. Tämän takia myös tässä esitettävä, hallittuun reitinvaihtoon liittyvä esimerkki koskee 20 paluuta ensisijaiselle reitille a-b.)

Jos esim. solmu 1 huomaa käynnistää hallitun reitinvaihdon ensin, se aloittaa virtuaaliyhteydelle lähetettä- .! . vien datapakettien puskuroinnin ja ilmoittaa vastapäälle (esim. käyttöön otettavaa reittiä pitkin) ottavansa reitin 2 5 a^b käyttöön. Keksinnön mukaisesti onkin edullista, että 4 t *···* kaikki tällaiset hai lint asanomat koskevat juuri sitä reit- ,.\Y tiä, jota pitkin ne kulkevat. (Tällöin ei eri päillä tar- • · * : vitse olla mitään yhteistä reitin identifiointitietoa.)

Kun tämä uusi reitti kelpaa solmulle 4, sekin aloit-30 taa liikenteen puskuroinnin ja lähettää vastaavan ilmoi-tuksen solmulle 1. Konfliktitilanteessa, jossa virtuaa-liyhteyden eri päät haluavat siirtää liikenteen eri rei- • · · ‘ ·* teille, toisen käsitys on jälleen, edellä kuvatulla taval- '··· la, määräävä. Kun solmut ovat päässeet yhteisymmärrykseen •'•‘:35 uudesta aktiivisesta reitistä, ne lähettävät kumpikin 98772'.

9 toisilleen erityiset reitiltäpaluuilmoitukset.

Tämä reitiltäpaluuilmoitus lähtee käytöstä poistettavalle virtuaaliyhteyden reitille (A-B) tavallisten datapakettien tavoin reititettynä, jotta se ei ohita näitä.

5 (Reitiltäpaluuilmoitus lähtee siis datapakettien perään käytöstä poistettavalle reitille.) Kun solmu saa virtuaaliyhteyden reitiltä reitiltäpaluuilmoituksen, se lähettää samaa reittiä pitkin kuittauksen lähettäjälle. Saadessaan tämän reitiltäpaluukuittauksen solmu voi olla varma, että 10 kaikki datapaketit ovat saapuneet kyseiseltä reitiltä vastapäähän (elleivät ne ole tuhoutuneet matkalla).

Kun solmu 1 on saanut käytöstä poistettavalta reitiltä A-B reitiltäpaluukuittauksen, se lopettaa virtuaaliyhteydelle lähetettävien datapakettien puskuroinnin ja 15 lähettää puskuroidut datapaketit uudelle aktiiviselle reitille a-»b. Kun myöskin solmu 4 on saanut reitiltäpaluukuittauksen ja toiminut vastaavasti, liikenne on kokonaisuudessaan siirtynyt reitille a-b niin, ettei sanomia ole voinut hävitä tai joutua väärään järjestykseen reitin-20 vaihdon takia.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti on hallitussa reitinvaihdossa syytä asettaa lisävarmistuk-seksi aikavalvonta sen varalle, ettei reitiltäpaluukuit-tausta tulekaan. Tämän aikavalvonnan, jonka lauettua (ti-25 me-out) lopetetaan liikenteen puskurointi, on oltava niin • * *···' pitkä, että datapakettien järjestysvirheen todennäköisyys jää hyvin pieneksi. Toisaalta aikavalvonnan tulee olla • · « V · niin lyhyt, että solmun puskurointikyvyn (joka riippuu käytettyjen puskureiden pituudesta) loppuminen sen aikana 3 0 on hyvin epätodennäköistä.

Keksinnön mukainen menetelmä varmistaa sen, ettei liikennettä vastaanoteta samanaikaisesti virtuaaliyhteyden • · · eri reiteiltä. Menetelmää voidaan ajatella täydennettävän '···’ siten, että datapaketteja ei enää hyväksytä (vaikka niitä 35 vastaanotettaisiinkin) muilta reiteiltä sen jälkeen, kun 98772'.

10 solmut ovat päässeet yksimielisyyteen käytettävästä reitistä. Tällä tavoin saavutetaan lisävarmistus sille, että datapaketit eivät saavu väärässä järjestyksessä, mutta se johtaa liikennekatkokseen esim. silloin, kun reitinvaih-5 dosta kertova ilmoitus häviää esim. siirtovirheen vuoksi. Siksi onkin parempi vaihtoehto välittää kaikki vastaanotetut datapaketit eteenpäin tilaajalle.

Kuvioissa 3...5 on esitetty esimerkkinä olennaiset osat tilakoneista, joilla voidaan toteuttaa sekä reitin 10 pakkovaihto että hallittu reitinvaihto (nopeaa pakkovaih-toa ei ole esitetty).

Kuviossa 3 on esitetty reittiä koskevan tilakoneen toimintaa solmussa. Yhdellä reitillä on neljä päätilaa, joita on merkitty seuraavasti: REITTI KÄYTÖSSÄ, REITTI

15 VARALLA, REITTI ODOTTAA KUITTAUSTA JA REITTI VIALLINEN. Näiden tilojen välillä tapahtuvia siirtymiä on merkitty viitemerkeillä A...M. (Siirtymä tilaan REITTI KÄYTÖSSÄ voi tiloista REITTI ODOTTAA KUITTAUSTA tai REITTI VARALLA tapahtua kaksivaiheisena, D+I tai vastaavasti J+I.) Seu-20 raavassa kuvataan niitä solmun vastaanottamia sanomia, jotka aiheuttavat siirtymiä sekä näiden siirtymien seu-·.·, rauksena mahdollisesti lähettäviä sanomia. Vastaanotetut sanomat on esitetty merkitsemällä niiden eteen R-kirjain ja kaksoispiste (R:). Lähetettävät sanomat on merkitty • · · • · · 25 samaan tapaan käyttäen S-kir^ainta (S:) . Sanomat voivat *···* olla mitä tahansa sanomia, joilla on allakuvattava merki- tys, eikä niiden välttämättä tarvitse aina tulla vastapäi- • · · V * seltä solmulta, vaan ne voivat tulla kauempaakin, esim.

verkon valvonnalta. Lähetettävien sanomien yhteyteen on S-30 kirjaimen jälkeen, siitä vinoviivalla erotettuna, merkit-;*·*: ty paikka, johon sanoma lähetetään. Mikäli S-kirjain on suluissa, merkitsee se sitä, että kyseistä sanomaa ei * · * #t* lähetetä aina, vaan ainoastaan tarpeen mukaan.

li . .

Siirtymä A

·'·*: 35 - R: "Testaus epäonnistui", • « 98772'.

11

Siirtymä B

- R:"Viimeinenkin vika poistui reitiltä",

- S/vastapää:"Reitti täältä kunnossa, onko sieltä ?" Siirtymä C

5 - R: "Testaus epäonnistui", - R: "Reitti vikaantunut omasta päästä", - R: "Reitin varrella vikaa", - R: "Vastapäässä vikaa", - (S)/varareitti: "Ryhdy heti aktiiviseksi".

10 Huomattakoon, että kaikki neljä vastaanotettua

viestiä ovat vaihtoehtoisia ja yksikin aiheuttaa siirtymän tilasta REITTI KÄYTÖSSÄ tilaan REITTI VIALLINEN. Kahden ensimmäisen sanoman tapauksessa lähetetään tarpeen vaatiessa vastapäähän myös sanoma "Meidän päässä vikaa". 15 Siirtymän C tullessa pysäytetään liikenne (vikatilanne). Siirtymä D

- R: "Reitti kunnossa myös tottelevasta päästä".

Siirtymä E (sisäinen siirtyminen tilassa REITTI

KÄYTÖSSÄ) 20 - R: "Mahdollisesti pakkovaihto", - S: "Aloita testaus".

V, Siirtymä F (sisäinen siirtyminen tilassa REITTI

KÄYTÖSSÄ) 4 * - R: "Testaus kunnossa", *;’_ 25 - S: "Lopeta puskurointi".

a ·

*···’ Siirtymä G

- R: "Ryhdy heti aktiiviseksi", • · · V · - S/vastapää: "Liikenne tälle reitille", - S: "Lopeta puskurointi".

30 Tämän siirtymän tullessa solmu aloittaa liikenteen ·*·': ja lähettää mainitun sanoman.

Siirtymä H

• · · • - R: "Reitiltäpaluu", '··' - S/vastapää: "Reitiltäpaluu".

35 Siirtymä I

98772'.

12 - S/vastapää: "Liikenne tälle reitille", - S: "Aloita puskurointi", - S/entinen reitti: "Reitiltäpaluu".

Siirtymä J

5 - R: "Vastapäänkin prioriteettien puolesta reitin voi ottaa käyttöön", - R: "Määräävä pää käyttää tätä reittiä".

Siirtymä K

- R: "Reitti kunnossa myös määräävästä päästä", 10 - (S)/vastapää: "Meidän prioriteettiemme puolesta reitin voi ottaa käyttöön".

Siirtymä L (sisäinen siirtymä tilassa REITTI VARALLA) - R: "Reitiltäpaluukuittaus", 15 - S: "Lopeta puskurointi".

Reitiltäpaluukuittauksen sijasta siirtymän voi saada aikaan myös aikavalvonnan laukeaminen (time-out).

Siirtymä M (sisäinen siirtymä tilassa REITTI VARALLA) 20 - R: "Totteleva pää käyttää tätä reittiä", - S/aktiivinen reitti: "Mahdollisesti pakkovaihto", - S: "Aloita puskurointi".

. Edellä kuvatuista siirtymistä muodostuvat reitin pakkovaihto ja hallittu reitinvaihto, esim. aiemmin ku-25 vattuun toisen solmun aloittamaan hallituun reitinvaihtoon « · *···* voivat kuulua esim. siirtymät H ja L (käytöstä poistettava reitti) sekä B, K, J ja I (käyttöön otettava reitti/tot-V : televa solmu) tai B, D ja I (käyttöön otettava reitti/mää- räävä solmu). (Sanomissa esiintyvillä prioriteeteilla tar-30 koitettaan sitä prioriteettia, joka kyseiselle reitille on ·*·*; solmussa konf iguroitu.)

Solmujen huomatessa vian ja tehdessä pakkovaihdon * · · i4·/ yhtäaikaisesti ne tekevät vain siirtymät C (käytöstä pois- '··· tettava reitti) ja G (käyttöön otettava reitti). Jos taas 35 määräävä solmu ei havaitse vikaa ennen tottelevan solmun 98772'.

13 ilmoitusta reitin vaihdosta, se turvautuu siirtymiin M, E ja C. Konfliktitilanteessa, jossa määräävä solmu havaitsee siirtymien M ja E jälkeen reitin olevan kunnossa, se suorittaa vain sisäisen siirtymän F, jolloin siirtymät C ja G 5 jäävät toteutumatta.

Kuviossa 4 on kuvattu puskurointiautomaattia (puskuroinnin tilakone), jolla on kaksi päätilaa: VAPAA ja VARATTU. Kun solmu vastaanottaa sanoman, jonka sisältö on "aloita puskurointi, siirrytään VAPAA-tilasta VARATTU-10 tilan ja datayhteyden liikennettä aletaan kirjoittaa pus kuriin. Kun VARATTU-tilassa vastaanotetaan sanoma, jonka sisältö on "lopeta puskurointi" tai kun edellä kuvattu aikavalvonta laukeaa (time-out), puskuroitu liikenne lähetetään datayhteydelle tämän käytössä olevaa reittiä pitkin. 15 Tämän jälkeen liikenne ei mene puskuriin, ja tapahtuu siirtyminen VAPAA-tilaan.

Kuviossa 5 on esitetty reitin testausautomaattia (reitin testauksen tilakone), jolla on myös kaksi päätilaa: REITTIÄ EI TESTATA ja REITTIÄ TESTATAAN. Kun solmu 20 vastaanottaa sanoman, jonka sisältö on "aloita testaus", siirrytään testaustilaan ja lähetetään samalla vastapäälle sanoma "Onko kaikki kunnossa?" Testaustilasta voidaan poistua toiseen päätilaan kahdella tavalla. Siirtymä tapahtuu ensimmäisellä tavalla, jos saadaan sanoma "vasta-25 päässä reitti on kunnossa", jolloin myös lähetetään sanoma "testaus kunnossa" ja siirrytään tilaan REITTIÄ EI TESTA- • « * *.·ί TA. Sama siirtymä voi tapahtua toisella tavalla siten, • · · *.· * että testaustilassa vastaanotetaan joko sanoma "vastapääs- sä vikaa" tai sanoma "reitin varrella vikaa" tai aikaval-:*·.< 30 vonta laukeaa (time-out) . Samalla lähetetään sanoma "tes-taus epäonnistui".

t

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten > · i oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan ;/[: 3 5 muunnella edellä ja oheisissa patenttivaatimuksissa esite- 14 98772; tyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Kuten aiemmin jo mainittiin, keksinnön mukainen ratkaisu ei esim. edellytä solmun sisäiseltä rakenteelta muuta kuin datan puskuroin-tikykyä. Näin ollen solmun sisäinen rakenne voidaan to-5 teuttaa monin sinänsä tunnetuin tavoin. Itse puskurointikin on mahdollista toteuttaa eri tavoin; voidaan esim. puskuroida lähtevää tai tulevaa dataa tai molempia. Luontevin toteutustapa on kuitenkin lähtevän datan puskurointi. Myös esim. tila-automattien toiminta voi vaihdella 10 monin tavoin, vaikka ne toteuttavatkin keksinön mukaista perusajatusta; edellä on esitetty vain eräs esimerkki näiden toiminnasta. Käytetyt sanomat voivat myös olla eri tyyppisiä, oleellista on kuitenkin se, että käytetään sanomaa, jolla on myös tietty, reitinvaihtotilanteesta 15 riippuva merkitys puskurointitarpeen suhteen.

» < t i

I I

··« * « · · «·♦ i: * · I I · « • 4 : \.

• 411

• · I I I

* ·· · • · · • · I . « « « « <4 t li;. Mit lilB 1.14.41 , . »

Claims (10)

98772'.

1. Menetelmä pakettimuotoisen datayhteyden, erityisesti Frame Relay -verkon datayhteyden, reitin vaihtami- 5 seksi, jossa menetelmässä siirretään verkon kahden solmun (1, 4) välillä siirrettävä liikenne ensimmäiseltä, käytöstä poistettavalta reitiltä toiselle, uudelle reitille, jolloin reitinvaihtotilanteessa puskuroidaan lähettimessä tarvittaessa uudelle reitille lähetettäviä datapaketteja 10 reittiä koskevien varmistusten suorittamiseksi tai datapakettien oikean järjestyksen varmistamiseksi, tunnet -t u siitä, että yksittäisessä reitinvaihtotilanteessa kerrotaan puskurointitarve vastapäälle lähetetyllä sanomalla, jonka sisältö riippuu kulloisestakin reitinvaihto-15 tilanteesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reitin pakkovaihdossa vaihdon aloittava solmu (1) lähettää uudelle reitille (A-B) pakkovaihtoa koskevan, ensimmäistä tyyppiä olevan sanoman 20 sekä siirtää liikenteen välittömästi uudelle reitille, jolloin kummankin solmun aloittaessa pakkovaihdon itsenäisesti ja saadessa mainitun sanoman vastapäältä päättää solmu reitinvaihdon mainitun sanoman vastaanottamiseen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että reitin pakkovaihdossa vaih- don aloittava solmu (1) lähettää uudelle reitille (A-B) pakkovaihtoa koskevan, ensimmäistä tyyppiä olevan sanoman »*·'· sekä siirtää liikenteen välittömästi uudelle reitille, ja « että vastapää vasteena mainitulle sanomalle aloittaa vä-30 littömästi datapakettien puskuroinnin, testaa entisen • * 7 .».t aktiivisen yhteyden (a-b) kunnon ja todettuaan yhteyden % · t *, vialliseksi lopettaa puskuroinnin sekä ohjaa puskuroidut M I J V* datapaketit uudelle reitille (A-B).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 35 tunnettu siitä, että sanoma sisältää myös tiedon 98772'. uudesta reitistä sekä solmun prioriteetista niiden keskinäisessä hierarkiassa, jolloin alemmalla hierarkiatasolla oleva solmu siirtyy käyttämään ylemmän hierarkiatason solmun ilmoittamaa reittiä siinä tapauksessa, että solmut 5 ovat alunperin siirtämässä liikennettä eri reiteille.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alemman hierarkiatason solmun siirtyessä ylemmän hierarkiatason solmun ilmoittamalle reitille se 10. aloittaa datan puskuroinnin, - lähettää vastapään solmulle erityisen reitiltäpa-luuilmoituksen, ja - vasteena vastapäältä vastaanotetulle kuittaukselle lopettaa puskuroinnin ja siirtää lähetyksen uudelle 15 reitille.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reitin pakkovaihdossa vaihdon aloittava solmu (1) lähettää uudelle reitille (A-B) pakkovaihtoa koskevan, toista tyyppiä olevan sanoman sekä 20 siirtää liikenteen välittömästi uudelle reitille, ja että vastapää vasteena mainitulle sanomalle siirtää liikenteen välittömästi uudelle reitille (A-B).

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hallitussa reitinvaihdossa 25 solmut (1, 4) ... - sopivat uudesta aktiivisesta reitistä käyttäen ..*·* mainitun sanoman uutta reittiä koskevaa tietoa sekä aloit- : tavat lähetettävien datapakettien puskuroinnin viimeis tään päästyään yhteisymmärrykseen kyseisestä reitistä, :/.,.30 - lähettävät toisilleen reitiltäpaluuilmoitukset käytöstä poistettavalle reitille (A-B), - kuittaavat vastapäälle reitiltäpaluuilmoituksen • « · '· ·* saapumisen, ja - vasteena vastaanotetulle kuittaukselle lopettavat :V35 puskuroinnin ja siirtävät lähetyksen uudelle reitille ./··. (a-b). « · · 98772’.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reitiltäpaluuilmoitus lähetetään tavallisten datapakettien tavoin reititettynä niiden perään.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hallitussa reitinvaihdossa solmut (1, 4) - sopivat uudesta aktiivisesta reitistä käyttäen mainitun sanoman uutta reittiä koskevaa tietoa sekä aloitit) tavat lähetettävien datapakettien puskuroinnin viimeistään päästyään yhteisymmärrykseen kyseisestä reitistä, lähettävät toisilleen reitiltäpaluuilmoitukset käytöstä poistettavalle reitille (A-B), ja odottavat vastapään kuittausta reitiltäpaluu-15 ilmoitukseen ja tietyn ennalta määrätyn odotusajan ylittyessä lopettavat itsenäisesti puskuroinnin ja siirtävät lähetyksen uudelle reitille (a-b).

10. Patenttivaatimuksen 7 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu sanoma sisältää myös 20 tiedon solmun prioriteetista solmujen keskinäisessä hierarkiassa, jolloin alemmalla hierarkiatasolla oleva solmu siirtyy käyttämään ylemmän hierarkiatason solmun ilmoittamaa reittiä siinä tapauksessa, että solmut olisivat alun-: V perin siirtämässä liikennettä eri reiteille. i < > UI • · · • « « · • · · • · • · · • · • · • «· • · · • · · * 1 1 · · • · · • · # · 98772'.