Un método de control de velocidad de transmisión de servicios de comunicación de velocidad agregada,

que es aplicado a un grupo n de puertos en una red de comunicación, y caracterizado porque comprende las operaciones de: obtener, por cada puerto, información de velocidad de entrada de cada uno del grupo de n puertos; hacer crecer, por cada puerto, la velocidad permitida asignando un valor a la velocidad permitida que es mayor que el valor corriente de una velocidad de entrada, si la suma de las velocidades de entrada de los n puertos, s, es menor que un umbral de velocidad dado, G; y ajustar por cada puerto, la velocidad permitida, si la suma de las velocidades de entrada de los n puertos, s, es mayor o igual al umbral de velocidad dado, G, de tal modo que la suma de velocidades permitidas de los n puertos sea igual al umbral G de velocidad dado

Sistema para el control de velocidad de servicios de comunicación de velocidad agregada.

Campo del invento

El presente invento se refiere en general a comunicaciones de red, y más particularmente, a un sistema versátil para el control de velocidad de transmisión de servicios de comunicación de velocidad de transmisión agregada.

Antecedentes del invento

Ethernet es una de las tecnologías de Red de Área Local (LAN) más ampliamente instaladas. Los usuarios son atraídos por un número de ventajas de los servicios de Ethernet, incluyendo la facilidad de uso, la efectividad de coste, la flexibilidad, y un amplio rango de opciones de servicio, etc. Los servicios de Ethernet han sido extendidos a áreas metropolitanas y más allá.

Los servicios de Ethernet pueden variar de muchas maneras. El Forum Metropolitano de Ethernet (MEF) define dos tipos de servicios de Ethernet: servicios de E-line, que son servicios de punto a punto; y servicios de E-LAN, que son servicios multipunto tales que cada instancia de servicio comparte el uso de una red física subyacente común. El MEF especifica servicios de E-LAN de capa 1 y capa 2 distintos. Un servicio de E-LAN de capa 1 es llamado un servicio LAN de Ethernet (ELAN), y un servicio de E-LAN de capa 2 es llamado un servicio de LAN Virtual de Ethernet (EVLAN). El EVLAN permite a los usuarios intercambiar tramas como si estuvieran conectados a una LAN de medio compartido.

Dos métodos corrientemente usados para especificar garantías de velocidad para servicios EVLAN son una garantía puerto o puerto y una garantía por puerto. La garantía puerto a puerto especifica un ancho de banda distinto garantizado para el tráfico desde un puerto específico a otro puerto específico. Esta es una garantía tradicional proporcionada en servicios de retransmisión de tramas y de línea privada. Este método puede ser más eficiente cuando la velocidad del tráfico de puerto a puerto es relativamente constante.

La garantía por puerto especifica un ancho de banda distinto garantizado para el tráfico que se origina desde cada puerto, sin relación con los puertos de destino. Este tipo de garantía es relativamente fácil de vigilar ya que solamente se requiere el conocimiento del tráfico de entrada al puerto local.

El documento US 2006/0098672 describe un método de hacer respetar la prioridad del tráfico comprometido sobre el tráfico en exceso. Los mensajes de control de cola son generados y trasmitidos a otras tarjetas de línea. Cuando el nivel de una cola excede de un umbral y el control de flujo es recibido para el destino correspondiente la cola comienza a abandonar el exceso de tráfico y los mensajes que indican el estado de la cola son enviados a otras tarjetas de línea. Cuando una tarjeta de enlace recibe un mensaje de control de cola de que otra tarjeta de línea ha comenzado a abandonar el exceso de tráfico a un destino específico, también comienza a abandonar el exceso de tráfico a ese destino también.

Resumen del invento

El presente invento proporciona un método de control de velocidad para un grupo de puertos en una red de comunicación. La información de velocidad de entrada de cada uno del grupo de n puertos es obtenida, el crecimiento es realizado para la velocidad permitida de cada uno del grupo de puertos, si la suma de las velocidades de entrada del grupo de puertos, es menor que un umbral de velocidad dado; y el ajuste es realizado para la velocidad permitida de cada uno del grupo de puertos, si la suma de las velocidades de entrada del grupo de puertos es mayor o igual que el umbral de velocidad dado, de tal modo que la suma de velocidades permitidas del grupo de puertos es igual al umbral de velocidad dado.

En una realización, para un grupo de puertos que comparten una velocidad garantizada, cada uno de los puertos obtiene información de la velocidad de entrada de la totalidad del grupo de puertos; aumenta su velocidad permitida, si la suma de las velocidades de entrada de todos los puertos es menor que la velocidad garantizada; y ajusta su velocidad permitida, si la suma de las velocidades de entrada de todos los puertos es mayor o igual que la velocidad garantizada, de tal modo que la suma de las velocidades de entrada de todos los puertos es menor o igual que la velocidad garantizada. El presente invento proporciona además otras realizaciones que ponen en práctica el sistema de control de velocidad resumido anteriormente.

La siguiente descripción y dibujos explican en detalle varias realizaciones ilustrativas del invento. Estas realizaciones son indicativas de unas pocas de las distintas maneras en las que el invento puede ser utilizado.

Breve descripción de los dibujos

Para una comprensión más completa de la presente exposición y sus ventajas, se ha hecho ahora referencia a la siguiente descripción tomada en unión con los dibujos adjuntos, en los que números de referencia similares representan partes similares:

La fig. 1 ilustra un modelo de servicio de velocidad agregado de acuerdo con el presente invento;

La fig. 2 ilustra el comportamiento de un algoritmo de control de velocidad de acuerdo con el presente invento;

La fig. 3 ilustra la operación de un algoritmo de control de velocidad de acuerdo con el presente invento;

La fig. 4 ilustra el ancho de banda usado en un caso "ideal" donde las velocidades ofrecidas de los puertos cambian de una manera idéntica (al mismo tiempo), y toda la latencia de comunicación en la misma de acuerdo con el presente invento;

La fig. 5 ilustra las capacidades de un proveedor de servicios que proporciona márgenes de capacidad de acuerdo con el presente invento.

Descripción detallada del invento

La siguiente descripción es presentada para permitir que un experto en la técnica haga uso del invento. Los principios generales descritos aquí pueden ser aplicados a realizaciones y aplicaciones distintas de las detalladas más abajo sin salir del espíritu y marco del presente invento como se ha definido aquí. El presente invento no está destinado a ser limitado a las realizaciones mostradas, sino que ha de ser acordado el marco más amplio consistente con los principios y características descritos aquí.

Los siguientes términos son usados en la descripción del presente invento a continuación:

Ajuste: Un método de asignación de velocidad permitida usado cuando la suma de las velocidades de entrada medidas es suficientemente elevada de lo que el crecimiento continuada de velocidades podría dar como resultado al agotamiento de la capacidad asociada con el grupo de agregación.

Grupo de agregación: El conjunto de puertos que comparten una velocidad garantizada.

Entrada: La dirección desde un usuario de un servicio a un proveedor del servicio.

Puerto: La interconexión por la que un usuario accede a los servicios de una red de proveedores de servicios. Ejemplos son un puerto de Puente de Borde de Proveedor (PEB) 802.1ad o una interconexión de Red de Usuarios (Uni) del Forum Metropolitano de Ethernet (MEF).

Puerto "voraz": Un puerto cuya velocidad de entrada es reducida cuando a) la suma corriente de velocidades de entrada es mayor que la permitida; y b) la estrategia para reducir velocidades es reducir la velocidad permitida del puerto (o puertos) con la velocidad de entrada corriente más elevada.

Puerto no "voraz": Un puerto que no es "voraz".

Puerto local: Un término usado en algunas descripciones para hacer referencia a un puerto particular, del conjunto de puertos en un grupo de agregación. Por ejemplo, de un puerto local puede decirse que "un valor de velocidad recibido es guardado en una agrupación R mantenida por el puerto local".

Red de Proveedores de Servicios (SPN): Una red que ofrece servicios de conectividad a los clientes, por ejemplo una Red Puenteada de Proveedor (PBN) 802,1ad o un Foro Metropolitano de Ethernet (MEN).

Crecimiento: Un método de asignación de velocidad permitida en el que la velocidad permitida es asignada a un valor que es mayor que el valor corriente de una velocidad de entrada medida.

Mensaje de Velocidad: Un mensaje distribuido periódicamente desde un puerto asociado con un grupo de agregación, a todos los otros puertos asociados con ese grupo de agregación, que lleva el valor de la velocidad de entrada medida (y posiblemente alisado o filtrado) por ese puerto.

Instancia de servicio: Una instancia del servicio de conectividad ofrecida por una Red...

1. Un método de control de velocidad de transmisión de servicios de comunicación de velocidad agregada, que es aplicado a un grupo n de puertos en una red de comunicación, y caracterizado porque comprende las operaciones de: obtener, por cada puerto, información de velocidad de entrada de cada uno del grupo de n puertos; hacer crecer, por cada puerto, la velocidad permitida asignando un valor a la velocidad permitida que es mayor que el valor corriente de una velocidad de entrada, si la suma de las velocidades de entrada de los n puertos, s, es menor que un umbral de velocidad dado, G; y ajustar por cada puerto, la velocidad permitida, si la suma de las velocidades de entrada de los n puertos, s, es mayor o igual al umbral de velocidad dado, G, de tal modo que la suma de velocidades permitidas de los n puertos sea igual al umbral G de velocidad dado.

2. El método de control de velocidad según la reivindicación 1, que comprende además que cada uno del grupo de n puertos distribuye un mensaje de comunicación que contiene información de velocidad de entrada del puerto de distribución.

3. El método de control de velocidad según la reivindicación 1, en el que el grupo de n puertos forma un grupo de agregación, y el umbral de velocidad dado es una velocidad garantizada compartida de manera equitativa por el grupo de n puertos.

4. El método de control de velocidad según la reivindicación 3, en el que los n puertos del grupo de agregación comparten la velocidad garantizada de manera equitativa.

5. El método de control de velocidad según la reivindicación 3, que comprende además que cada puerto en el grupo de agregación distribuye un mensaje de velocidad a otros puertos del grupo de agregación que contiene información de velocidad de entrada del puerto de distribución.

6. El método de control de velocidad según la reivindicación 5, en el que el mensaje de velocidad comprende un valor de velocidad de entrada y la identidad del puerto de distribución.

7. El método de control de velocidad según la reivindicación 3, en el que la operación de aceleración comprende, para un puerto local en el grupo de agregación, establecer la velocidad permitida del puerto local para el siguiente intervalo de tiempo para que sea igual a la suma de la velocidad de entrada del puerto local medida durante el intervalo de tiempo corriente, y una cantidad, B, en la que B es una cantidad de incremento de velocidad por intervalo de tiempo t de duración T.

8. El método de control de velocidad según la reivindicación 7, que comprende además una operación de aumentar la velocidad permitida del puerto local en una cantidad (G-(S+nB)/nD) si (s+nB<G), en la que D es el valor máximo de los retrasos entre dos puertos cualesquiera del grupo de agregación.

9. El método de control de velocidad según la reivindicación 3, en el que la operación de ajuste comprende además las operaciones, para un puerto local en el grupo de agregación de: determinar una velocidad permitida máxima X, de tal modo que X satisface G=?R_i(para R_i<X)+?X(para R_i=qX), o G=?R_i(para R_i<X)+?X(para R_i=qX), en el que R_i es la velocidad de entrada del puerto i (i=1,...n) en el grupo de agregación, obtenida en un mensaje de velocidad distribuido por el puerto i; y asignar a la velocidad permitida del puerto local un valor de (MIN(I_local,X)+B), en el que B es una cantidad de incremento de velocidad por intervalo de tiempo t de duración T, e I_local es la velocidad de entrada del puerto local para el intervalo de tiempo corriente.

10. El método de control de velocidad según la reivindicación 9, en el que la operación de determinar X comprende además: determinar puertos "voraces"; y calcular X de tal modo que X es la velocidad permitida asignada para cada puerto "voraz", quedando sin cambios las velocidades permitidas de puertos no "voraces", y la suma de las velocidades permitidas de todos los puertos en el grupo de agregación es igual a G.

11. El método de control de velocidad según la reivindicación 10, en el que los puertos "voraces" son determinados por un algoritmo que comprende las operaciones de: formar una agrupación R usando velocidades de entrada distribuidas R_i(i=1,...n) del puerto i en el grupo de agregación; clasificar la agrupación R en orden descendente; progresar en la agrupación R desde el elemento mayor al elemento menor; reemplazar todo los elementos que tienen valores de velocidad de entrada mayores que el elemento corriente con el valor de velocidad de entrada del elemento corriente; repetir las dos operaciones previas hasta que la suma de todos los elementos en una agrupación R sea menor o igual a la velocidad garantizada G; y determinar que los puertos "voraces" son los que tienen un índice menor que el índice del elemento corriente en la agrupación R.

12. El método de control de velocidad según la reivindicación 10, en el que los puertos "voraces" son determinados por un algoritmo que comprende las operaciones de: formar una agrupación R usando velocidades de entrada distribuidas R_i(i=1,...n) del puerto i en el grupo de agregación; clasificar la agrupación R en orden descendente; progresar en la agrupación R desde el elemento mayor al elemento menor; sumar todos los elementos de la agrupación R que tienen un índice mayor que el índice del elemento corriente, dando como resultado sumAtOrAbovel; repetir las dos operaciones previas hasta que (sumAtOrAbovel+k*elemento corriente) sea menor o igual a la velocidad garantizada G, en el que k es el número de elementos que tiene un índice menor o igual que el índice del elemento corriente; y determinar que los puertos "voraces" son aquellos puertos que tienen un índice menor o igual que el índice del elemento corriente.

13. El método de control de velocidad según la reivindicación 10, en el que los puertos "voraces" son determinados por un algoritmo que comprende las operaciones de: dividir el espacio de valores posibles de X en dos particiones iguales; determinar en qué partición se encuentra un valor deseado para X; repetir las dos operaciones previas hasta que ?R_i(para R_i<X)+?X(para R_i=qX) sea aproximadamente igual a la velocidad garantizada G; y determinar que los puertos "voraces" son aquellos que tienen una velocidad de entrada mayor o igual a X.

14. El método de control de velocidad según la reivindicación 10, en el que los puertos "voraces" son determinados por un algoritmo que comprende las operaciones de: determinar el valor máximo de las velocidades de entrada para puertos en el grupo de agregación; asignar el valor máximo a X; reemplazar la velocidad de entrada del puerto que tiene un valor máximo por 0; almacenar el número de los puertos que tienen una velocidad de entrada igual a 0, representado por Q; repetir las tres operaciones previas hasta que ((G - suma de todas las velocidades de entrada)/Q) sea menor o igual a X; y determinar que los puertos "voraces" son los que tienen velocidades de entrada iguales a 0.

15. El método de control de velocidad según la reivindicación 3, en el que la capacidad en el peor de los casos requerida para soportar comunicaciones entre puertos del grupo de agregación es (G+nB), en ausencia de retraso, en la que B es una cantidad de incremento de velocidad por intervalo de tiempo t de duración T.

16. El método de control de velocidad según la reivindicación 3, en el que la capacidad en el peor de los casos requerida para soportar comunicaciones entre puertos del grupo de agregación es ((G+nB)+(n-1)BD/T) en presencia del retraso D, en el que B es una cantidad de incremento de velocidad por intervalo de tiempo t de duración T.

17. El método de control de velocidad según la reivindicación 3, en el que una capacidad adicional M_low o M_high es proporcionada.

18. Un sistema para control de velocidad de servicios de comunicación de velocidad agregada, que comprende: al menos un grupo de agregación, que comprende n puertos que comparten una velocidad garantizada G; caracterizado porque cada puerto del grupo de agregación está adaptado para obtener información de velocidad de entrada de todos los demás puertos en el grupo de agregación; hacer crecer la velocidad permitida siendo adaptado para asignar un valor a la velocidad permitida que es mayor que el valor corriente de una velocidad de entrada si la suma de la velocidad de entrada de todos los puertos en el grupo de agregación, S, es menor que la velocidad garantizada G; y ajustar la velocidad permitida de modo que la suma de velocidades permitidas de todos los puertos en el grupo de agregación para el siguiente intervalo de tiempo es igual a G, si la suma de la velocidad de entrada de todos los puertos en el grupo de agregación, S, es mayor o igual a la velocidad garantizada G.

19. El sistema según la reivindicación 18, en el que puertos del grupo de agregación comparten la velocidad garantizada del grupo de agregación de manera equitativa.

20. El sistema según la reivindicación 18, en el que cada puerto en el grupo de agregación está adaptado además para distribuir un mensaje de velocidad que contiene una información de la velocidad de entrada del puerto de distribución.

21. El sistema según la reivindicación 20, en el que el mensaje de velocidad comprende un valor de velocidad de entrada e identidad del puerto de distribución.

22. El sistema según la reivindicación 18, en el que cada puerto en el grupo de agregación está adaptado para hacer crecer la velocidad permitida añadiendo una cantidad B a su velocidad de entrada corriente, de modo que la suma de velocidades permitidas de todos los puertos en el grupo de agregación es igual a la velocidad garantizada G, en que B es una cantidad de incremento de velocidad por intervalo de tiempo t de duración T.

23. El sistema según la reivindicación 18, en el que cada puerto en el grupo de agregación está adaptado a la ajustó la velocidad permitida usando un método que comprende las operaciones de, para un puerto local en el grupo de agregación: determinar una velocidad permitida máxima X, de tal modo que X satisfaga G=?R_i(para R_i<X) + ?X(para R_i=qX), o G=?R_i(para R_i<X) + ?X(para R_i=qX), en el que R_i es la velocidad de entrada del puerto i (i=1,...n) en el grupo de agregación, obtenida en un mensaje de velocidad distribuido por el puerto i; y asignar a la velocidad permitida del puerto local un valor de (MIN)(I_local,X)+B, en que B es una cantidad de incremento de velocidad por intervalo de tiempo t de duración T, y I_local es la velocidad de entrada del puerto local para el intervalo de tiempo corriente.

24. El sistema según la reivindicación 21, en el que la operación de determinar X comprende además: determinar puertos "voraces"; y calcular X de tal modo que X es la velocidad permitida asignada a cada puerto "voraz", las velocidades permitidas de puertos no "voraces" quedan sin cambios, y la suma de las velocidades permitidas de todos los puertos en el grupo de agregación es igual a G.

25. El método de control de velocidad según la reivindicación 24, en el que los puertos "voraces" son determinados por un algoritmo que comprende las operaciones de: formar una agrupación R usando velocidades de entrada distribuidas R_i(i=1,...n) del puerto i en el grupo de agregación; clasificar la agrupación R en orden descendente; progresar en la agrupación R desde el elemento mayor al elemento menor; reemplazar todo los elementos que tienen valores de velocidad de entrada mayores que el elemento corriente por el valor de la velocidad de entrada del elemento corriente; repetir las dos operaciones previas hasta que la suma de todos los elementos en una agrupación R sea menor o igual a la velocidad garantizada G; y determinar que los puertos "voraces" son los que tienen un índice menor que el índice del elemento corriente en la agrupación R.

26. El sistema según la reivindicación 24, en el que los puertos "voraces" son determinados por un algoritmo que comprende las operaciones de: formar una agrupación R usando velocidades de entrada distribuidas R_i(i=1,...n) del puerto i en el grupo de agregación; clasificar la agrupación R en orden descendente; progresar en la agrupación R desde el elemento mayor al elemento menor; sumar todos los elementos de la agrupación R que tienen un índice mayor que el índice del elemento corriente, dando como resultado sumAtOrAbovel; repetir las dos operaciones previas hasta que (sumAtOrAbovel+k*elemento corriente) sea menor o igual a la velocidad garantizada G, en el que k es el número de elementos que tiene un índice menor o igual que el índice del elemento corriente; y determinar que los puertos "voraces" son aquellos puertos que tienen un índice menor o igual que el índice del elemento corriente.

27. El sistema según la reivindicación 24, en el que los puertos "voraces" son determinados por un algoritmo que comprende las operaciones de: dividir el espacio de valores posibles de X en dos particiones iguales; determinar en qué partición se encuentra un valor deseado para X; repetir las dos operaciones previas hasta que ?R_i(para R_i<X)+?X(para R_i=qX) sea aproximadamente igual a la velocidad garantizada G; y determinar que los puertos "voraces" son aquellos que tienen una velocidad de entrada mayor o igual a X.

28. El sistema según la reivindicación 24, en el que los puertos "voraces" son determinados por un algoritmo que comprende las operaciones de: determinar el valor máximo de las velocidades de entrada para puertos en el grupo de agregación; asignar el valor máximo a X; reemplazar la velocidad de entrada del puerto que tiene un valor máximo por 0; almacenar el número de los puertos que tienen una velocidad de entrada igual a 0, representado por Q; repetir las tres operaciones previas hasta que ((G - suma de todas las velocidades de entrada)/Q) es menor o igual a X; y determinar que los puertos "voraces" son los que tienen velocidades de entrada iguales a 0.

29. El sistema según la reivindicación 18, en el que la capacidad requerida en el peor de los casos para soportar comunicaciones entre puertos del grupo de aleación es (G+nB), en ausencia de retraso, en la que B es una cantidad de incremento de velocidad por intervalo de tiempo t de duración T.

30. El sistema según la reivindicación 18, en el que la capacidad requerida en el peor de los casos para soportar comunicaciones entre puertos del grupo de agregación es (G+nB)+(n-1BD/T) en presencia del retraso D, en el que B es una cantidad de incremento de velocidad por intervalo de tiempo t de duración T.