Un método para conmutación de tráfico en Ingeniería de Tráfico con Conmutación de Etiqueta Multiprotocolo MPLS TE,

que comprende: la transmisión, por un Proveedor Limítrofe, PE, de un tráfico a través de una Ruta de Conmutación de Etiqueta, LSP, de reserva después de la detección de un fallo de una ruta LSP activa, caracterizado por: la detección, por el PE, de si las entradas de reenvío de todos los encaminadores, en la ruta LSP activa, se proporcionan completamente a un plano de reenvío después de la rectificación del fallo de la ruta LSP activa y la conmutación, por el PE, del tráfico a la ruta LSP activa si se determina que las entradas de reenvío de todos los encaminadores, en la ruta LSP activa, se proporcionan completamente al plano de reenvío y la transmisión del tráfico a través de la ruta LSP activa

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a las tecnologías de encaminamiento y de conmutación en una red de comunicación y, en particular, a un método, dispositivo y sistema para conmutación del tráfico en ingeniería de tráfico de conmutación multiprotocolo por etiqueta (MPLS TE).

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En los últimos años, se han desarrollado, con rapidez, los servicios de Internet y basados en Internet, que aportan grandes oportunidades de negocios para los proveedores de servicios de Internet (ISP) e imponen más elevadas exigencias sobre la red central. La tecnología de MPLS se utiliza para resolver una serie de problemas que surgen en redes de cada vez de mayor magnitud.

Como una tecnología clave de la nueva red, MPLS es una tecnología de tunelado y consiste en una tecnología de encaminamiento y de conmutación que integra la conmutación por etiquetas y el reenvío con encaminamiento de la capa de la red y garantiza, en alguna medida, la seguridad de la transmisión de información. En la red MPLS, si se reenvían paquetes utilizando la conmutación por etiqueta, se pueden controlar, de forma flexible, las rutas de la red. La conmutación por etiqueta es ampliamente aplicable a la ingeniería de tráfico, Red Privada Virtual (VPN) y Calidad de Servicio (QoS). La ruta para el reenvío de paquetes, en la red MPLS, es una Ruta de Conmutación por Etiqueta (LSP).

En una arquitectura MPLS, un plano de control es un plano sin conexiones y basado en la red de Protocolo de Internet (IP) existente; el plano de reenvío (es decir, el plano de datos) está orientado a la conexión y basado en redes de la capa 2, tal como las redes de relé de tramas (frame relay) o del modo de transferencia asíncrona (ATM). En el plano de datos, MPLS encapsula paquetes con etiquetas que sean cortas y presenten una longitud fija y los reenvía con rapidez. En el plano de control se proporcionan funciones de encaminamiento, potentes y flexibles, como en una red IP, con lo que se satisfacen varias exigencias de la red planteadas por las nuevas aplicaciones.

La tecnología de MPLS presenta algunas características diferentes del Protocolo de Pasarela Interior (IGP) y las características se requieren para la Ingeniería de Tráfico (TE). Por ejemplo, se soporta el encaminamiento de LSP explícito y la ruta LSP es más fácil de gestionar y de mantener a diferencia del reenvío de paquetes de IP tradicional; el Protocolo de Distribución de Etiquetas (LDP), que es un encaminamiento basado en la restricción, puede realizar varias políticas de TE y la carga de dispositivo en el TE basado en MPLS es más baja que la carga en otros modos de realización práctica. Por lo tanto, la tecnología de MPLS se aplica a la Ingeniería de Tráfico TE de forma masiva. En la red de IP, la tecnología MPLS TE es una tecnología principal para gestionar el tráfico de red, reducir la congestión y garantizar la calidad de servicio (QoS) de la red de IP. A través de la tecnología de MPLS TE, se establece un túnel de LSP de una ruta especificada para reservar recursos, de modo que el tráfico de la red eluda el nodo congestionado y se reestablezca el equilibrio. En el caso de que los recursos sean limitados, los recursos de ancho de banda del túnel LSP, con una baja prioridad, se ocupan para cumplir los requisitos de los túneles de LSP de alto ancho de banda o servicios importantes y cuando el túnel de LSP está defectuoso o un nodo de la red está congestionado, se proporciona protección utilizando la Re-Ruta Rápida (FRR) y la ruta de reserva.

Mediante la tecnología de MPLS TE, el administrador de la red puede eliminar la congestión de la red simplemente configurando algunos túneles de LSP y eludiendo el paso por los nodos congestionados. Con el incremento de los túneles de LSP, se puede utilizar una herramienta off line especial para analizar el tráfico. Para conocer más detalles sobre la tecnología MPLS TE, véase el documento titulado Request For Comments (RFC) 2702 “Requisitos para la ingeniería de tráfico a través de MPLS”.

En la tecnología de MPLS TE, la ruta LSP que se establece basada en algunas condiciones restrictivas se denomina una Ruta LSP de Encaminamiento basado en Restricción (CR-LSP). A diferencia de la configuración de una ruta LSP ordinaria, la configuración de una ruta CR-LSP, no solamente depende de la información sobre el encaminamiento, sino que también necesita cumplir otras condiciones tales como el ancho de banda especificado, la ruta seleccionada o los parámetros de la calidad de servicio QoS. Durante la operación de la red, sucede la conmutación del tráfico cuando se modifica la configuración del túnel por el usuario, FRR se conmuta o la ruta LSP activa está defectuosa. Por lo tanto, una ruta LSP de reserva, correspondiente a la ruta LSP activa actual, necesita configurarse bajo el mismo túnel. El tráfico se conmuta a la ruta LSP de reserva cuando el nodo de entrada percibe la condición indisponible de la ruta LSP activa y efectúa una nueva conmutación a la recuperación de la LSP activa. De esta forma, la ruta LSP activa queda protegida con un mecanismo de reserva.

Dos modos de reserva se proporcionan en la técnica anterior: reserva activa (HSB) y reserva ordinaria.

El establecimiento de una CR-LSP de reserva acompaña al establecimiento de la CR-LSP activa. Cuando la CR-LSP activa está defectuosa, el tráfico se conmuta a la CR-LSP de reserva directamente mediante MPLS TE, lo que se conoce como HSB.

Después de que la CR-LSP activa esté defectuosa, se establece una CR-LSP de reserva, que se conoce como reserva ordinaria.

La CR-LSP de reserva ofrece una protección de ruta, extremo a extremo, para la ruta LSP completa.

Para la MPLS –TE HSB, el tráfico se conmuta a la ruta de reserva y se reconmuta a la ruta activa mediante la convergencia de señalización. Cuando se detecta el fallo de la ruta LSP activa, utilizando la señalización del plano de control, el plano se conmuta a la ruta LSP de reserva; después de que se detecte la recuperación de la ruta LSP activa, utilizando la señalización, el tráfico se conmuta desde la ruta LSP de reserva de nuevo a la ruta LSP activa.

Sin embargo, el requisito de conmutación rápida no se cumple en el proceso anterior; es decir, el fallo de la ruta LSP activa se detecta utilizando la convergencia de señalización del plano de control y la información del resultado de la conmutación se entrega al plano de reenvío y a continuación, el plano de reenvío realiza la conmutación del tráfico.

Para mejorar la velocidad de conmutación, se implanta un método de conmutación rápida en la técnica anterior. En este método, la ruta LSP activa de TE está en correlación con la Detección de Reenvío Bidireccional (BFD) del plano de reenvío y el fallo de la ruta LSP activa se detecta, con rapidez, utilizando la BFD, con lo que se consigue una conmutación rápida.

La Figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de conmutación rápida en la técnica anterior. Según se representa en la Figura 1, el sistema comprende un encaminador proveedor limítrofe 1 (PE1), un PE2, un encaminador proveedor (P1) y un P2. En el modo HSB, se establece un túnel de TE desde el PE1 al PE2. La ruta LSP activa pasa a través del P2; la ruta LSP de reserva pasa a través del P1 y la ruta LSP activa está en correlación con la BFD. En los planos de control de PE1, y PE2, se crean entradas de reenvío de MPLS que comprenden: Mapa de Etiquetas Entrantes (ILM), Entrada de Reenvío de Etiquetas de Siguiente Salto (NHLFE) y Mapa de Clase de Equivalencia de Reenvío a NHLFE (FTN). Dichas entradas de reenvío de MPLS se entregan al plano de reenvío. En los planos de control de P1 y P2, se crean las entradas de reenvío de MPLS “ILM” y “NHLFE” y se entrega a los planos de reenvío de P1 y P2. El tráfico se realiza a través de la ruta LSP activa mediante el paso de P2 al PE2 y se reenvía por el PE2.

Cuando el PE1 percibe el fallo de la ruta LSP activa, utilizando la BFD en correlación con la LSP activa, el tráfico se conmuta a la ruta LSP de reserva, con rapidez, a través del plano de reenvío. El tráfico se realiza mediante la ruta LSP de reserva a través del paso de P1 a PE2 y se reenvía por el PE2.

Cuando el PE1 percibe que se rectifica el fallo de la ruta LSP activa, utilizando la señalización y el tráfico necesita una nueva conmutación, se configura de nuevo la ruta LSP activa utilizando el protocolo... [Seguir leyendo]

1. Un método para conmutación de tráfico en Ingeniería de Tráfico con Conmutación de Etiqueta Multiprotocolo MPLS TE, que comprende:

la transmisión, por un Proveedor Limítrofe, PE, de un tráfico a través de una Ruta de Conmutación de Etiqueta, LSP, de reserva después de la detección de un fallo de una ruta LSP activa, caracterizado por:

la detección, por el PE, de si las entradas de reenvío de todos los encaminadores, en la ruta LSP activa, se proporcionan completamente a un plano de reenvío después de la rectificación del fallo de la ruta LSP activa y

la conmutación, por el PE, del tráfico a la ruta LSP activa si se determina que las entradas de reenvío de todos los encaminadores, en la ruta LSP activa, se proporcionan completamente al plano de reenvío y la transmisión del tráfico a través de la ruta LSP activa.

2. El método, según la reivindicación 1, en donde antes de la detección de que las entradas de reenvío de todos los encaminadores, en la ruta LSP activa, se proporcionan completamente a un plano de reenvío, el método comprende, además:

el establecimiento, por el PE, de un estado de la ruta LSP activa en el plano de reenvío como estando indisponible.

3. El método, según la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde antes de reconmutar el tráfico a la ruta LSP activa, el método comprende, además:

el establecimiento, por el PE, del estado de la ruta LSP activa en el plano de reenvío como estando disponible.

4. Un dispositivo de nodo de red, caracterizado por:

una unidad de reenvío (230), adaptada para detectar si entradas de reenvío de todos los encaminadores en una ruta de conmutación d.e etiqueta, LSP, activa se proporcionan completamente, o no, a un plano de reenvío después de la rectificación del fallo de la ruta LSP activa y reconmutar el tráfico, en la ruta LSP activa, si se determina que las entradas de reenvío de todos los encaminadores en la ruta LSP activa se proporcionan completamente a un plano de reenvío y estando adaptada para transmitir el tráfico a través de dicha ruta LSP activa.

5. El dispositivo, según la reivindicación 4, que comprende, además:

una unidad receptora (210), adaptada para recibir un tráfico y un mensaje de información de retorno de Detección de Reenvío Bidireccional, BFD, y para enviar el tráfico y el mensaje de información de retorno BFD a la unidad de reenvío (230).

6. El dispositivo, según la reivindicación 5, que comprende, además:

una unidad de control (220), adaptada para generar las entradas de reenvío y para proporcionar las entradas de reenvío, cuando una información que indica que la ruta LSP activa está indisponible se envía a la unidad de reenvío (230).

7. El dispositivo, según la reivindicación 6, en donde la unidad de reenvío (230) comprende:

un módulo de recepción (231), adaptado para recibir el tráfico y el mensaje de información de retorno BFD y para enviar el tráfico y el mensaje de información de retorno BFD a un módulo de procesamiento (234); para recibir las entradas de reenvío enviadas por la unidad de control (220) y para enviar las entradas de reenvío a un módulo de almacenamiento

(233) y para recibir la información que indica que la ruta LSP activa está indisponible, enviada por la unidad de control (220), y para enviar la información que indica que la ruta LSP activa está indisponible a un módulo de cambio de estado de la ruta LSP activa (236);

un módulo de enlace (232), adaptado para enlazar BFD, para generar un mensaje de BFD, que se utiliza para comprobar un estado de la ruta LSP activa y para enviar el mensaje de BFD a un módulo de envío (235);

el módulo de almacenamiento (233), adaptado para recibir las entradas de reenvío enviadas por el módulo de recepción

(231) y para almacenar las entradas de reenvío;

el módulo de procesamiento (234), adaptado para recibir el mensaje de información de retorno BFD y si una información sobre la terminación de la entrega de la entrada de reenvío es transportada, enviar una información que indica que la ruta LSP activa está disponible al módulo de cambio de estado de la ruta LSP activa (236) y reconmutar el tráfico; recibir el tráfico enviado por el módulo de recepción (231), interrogar una entrada de reenvío correspondiente desde el módulo de almacenamiento (233) y para enviar el tráfico al módulo de envío (235);

el módulo de cambio de estado de la ruta LSP activa (236), que está adaptado para recibir la información que indica que la ruta LSP activa está indisponible, enviada por el módulo de recepción (231), y establecer el estado de la ruta LSP activa como estando indisponible y para recibir la información que indica que la ruta LSP activa está disponible desde el módulo de procesamiento (234) y para establecer el estado de la ruta LSP activa como estando disponible y

el módulo de envío (235), que está adaptado para recibir el mensaje BFD enviado por el módulo de enlace (232) y el tráfico enviado por el módulo de procesamiento (234) y para enviarlos en la salida.

8. Un sistema de conmutación de tráfico en Ingeniería de Tráfico de Conmutación de Etiqueta Multiprotocolo, MPLS TE, que comprende un primer encaminador proveedor limítrofe PE1, un segundo encaminador proveedor limítrofe PE2, un primer encaminador proveedor P1 y un segundo encaminador proveedor P2, en donde:

se establece una ruta de conmutación de etiqueta activa LSP entre el PE1 y el PE2 por intermedio del P2 y una ruta LSP de reserva se establece entre el PE1 y el PE2 por intermedio del P1;

el PE2 está adaptado para recuperar la ruta LSP activa con el PE1 utilizando una señalización de un plano de control del PE1 después de un fallo de la ruta LSP activa;

el P2 está adaptado para reestablecer la ruta LSP activa utilizando la señalización del plano de control del PE1 después del fallo de la ruta LSP activa y para detectar el estado de la ruta LSP activa;

el P1 está adaptado para transmitir el tráfico cuando la ruta LSP activa está defectuosa y

caracterizado porque el PE1 está adaptado para detectar un estado de la ruta LSP activa, para comprobar si entradas de reenvío de todos los encaminadores en la ruta LSP activa se proporcionan completamente, o no, a un plano de reenvío, después de la rectificación del fallo de la ruta LSP activa y para reconmutar el tráfico en la ruta LSP activa si se determina que las entradas de reenvío de todos los encaminadores, en la ruta LSP activa, se proporcionan completamente a un plano de reenvío y adaptado para transmitir el tráfico a través de la ruta LSP activa.

9. El sistema, según la reivindicación 8, en donde:

el PE1 está adaptado, además, para configurar una relación de enlace de Detección de Reenvío Bidireccional BFD, para crear una sesión BFD en la ruta LSP activa en un plano de reenvío y para detectar el estado de la ruta LSP activa utilizando la sesión BFD.

10. El sistema, según la reivindicación 9, en donde el P2 está adaptado, además, para recibir la sesión BFD enviada por el plano de reenvío del PE1 y para enviar la sesión BFD al PE2.

11. El método, según la reivindicación 1, en donde se detecta que las entradas de reenvío de todos los encaminadores, en la ruta LSP activa, se entregan completamente a un plano de reenvío utilizando una sesión BFD de Detección de Reenvío Bidireccional.