Un método de procesamiento de fiabilidad en la explotación de una Red Metropolitana Ethernet Multiservicios,

en donde un grupo de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual (VRRP) se establece con al menos dospasarelas de control de servicio y conexiones de red se establecen entre un dispositivo de acceso (UPE) y laspasarelas de control de servicio en el grupo de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual por un Servicio deRed LAN Privada Virtual (VPLS), respectivamente;

comprendiendo dicho método:

el establecimiento de conexiones de servicio de Capa 2 y de servicio de Capa 3 entre una pasarela de control de servicioactivo y el dispositivo de acceso después de que pasarelas de control de servicio activo y de reserva, en el grupo deProtocolo de Redundancia de Encaminador Virtual, hayan sido determinadas en función de un resultado deprocesamiento de un mensaje de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual yla realización de un procesamiento de servicio de Capa 2 y de un servicio de Capa 3;

caracterizado porque el dispositivo de acceso establece dos pseudo-hilos (PWs) de VPLS para cada servicio accedido,uno hacia la pasarela de control de servicio activo, el otro hacia la pasarela de control de servicio de reserva; la pasarelade control de servicio activo establece sus PWs de servicio en un estado activo y la pasarela de control de servicio dereserva establece sus PWs de servicio en un estado de reserva; el PW en el estado de reserva no envía ni recibe ningúnmensaje de servicio con la excepción del mensaje VRRP.

Método de procesamiento de fiabilidad y sistema de Red Metropolitana Ethernet que constituye una red de grupo multiservicios

Campo de la invención

La presente invención se refiere a la técnica de procesamiento de fiabilidad para datos de Metropolitano (Metro) Ethernet y más en particular, a los métodos y sistemas de procesamiento de fiabilidad en la conexión de la Red Metropolitana Ethernet que proporciona múltiples servicios.

Antecedentes de la invención

La técnica de Ethernet, simple y familiar para los usuarios, se origina desde la red de área local (LAN) . Además, la red Ethernet es una técnica estándar con buena interoperabilidad, soporte de amplio recurso de software y hardware y bajo coste. Al mismo tiempo, es una técnica de soporte independiente del medio que puede servir de interfaz con diferentes medios de transmisión, tales como los pares trenzados, el cable y varias fibras ópticas, evitando, de este modo, el coste del recableado. Por lo tanto, la técnica de conexión en red Ethernet está siendo notablemente desarrollada y se está convirtiendo en la red de soporte para la Red de Área Metropolitana (MAN) .

Sin embargo, para la Red Metropolitana Ethernet de nivel de telecomunicaciones utilizable, existen numerosos problemas a resolver con respecto a la arquitectura, la gestión de red, la técnica de protección, la técnica de la calidad de servicio (QoS) , así como la provisión de servicios. Con respecto a la protección del servicio, la red Ethernet está originalmente diseñada para las aplicaciones internas para usuarios de red LAN, sin garantía de un mecanismo de seguridad. Después de que se extienda a la Red Metropolitana Ethernet de nivel de telecomunicaciones, se necesita un mecanismo de seguridad más fiable para poder proporcionar las garantías de fiabilidad para los servicios de telecomunicaciones dentro de la red MAN. Ethernet se puede aplicar al entorno de red de telecomunicaciones Metropolitana como una plataforma multiservicio de nivel de telecomunicaciones solamente si se resuelve adecuadamente el importante problema anterior.

Las técnicas convencionales implicadas en la presente invención se ilustran brevemente a continuación.

1. Técnica de conmutación de multiprotocolo de etiquetas (MPLS) .

La técnica MPLS pertenece a la arquitectura de red de la tercera generación y es un estándar de conmutación central de alta velocidad del IP de la nueva generación propuesta por el grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF) . MPLS es una técnica de conmutación con la ruta de Capa 3 que incorpora los atributos de la Capa 2 e introduce un mecanismo basado en etiquetas, en el que el encaminamiento y el reenvío de datos se separan y la ruta por la que pasa un paquete, a través de la red, se especifica por la etiqueta.

2. Técnica de Servicio de Red LAN Privada Virtual (VPLS)

VPLS es un servicio que proporciona una red LAN similar en la red MPLS. VPLS permite a los usuarios, en zonas geográficas dispersas, acceder a la red simultáneamente y acceder entre sí como si estas posiciones estuvieran conectadas directamente a la red LAN. VPLS permite a los usuarios extender sus redes LANs a la red MAN, incluso parala Red de Área Amplia (WAN) .

3. Técnica del Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual (VRRP)

En general, todos los concentradores en una red interna están configurados con la misma ruta por defecto, que apunta a la pasarela de exportación, con lo que se ponen en práctica las comunicaciones entre los concentradores y las redes externas. Si la pasarela de exportación está en condición defectuosa, se interrumpirán las comunicaciones entre los concentradores y las redes externas. Es un método común para configurar múltiples pasarelas de exportación con el fin de mejorar la fiabilidad del sistema. Sin embargo, el encaminamiento entre las múltiples pasarelas de exportación se convierte en un problema a resolver. El protocolo VRRP es un protocolo tolerante a fallos, en el que la puesta en práctica de los dispositivos físicos y de los dispositivos lógicos está separada y la pasarela por defecto del dispositivo de IP terminal está respaldada en redundancia, de modo que un encaminador de reserva absorberá el trabajo de reenvío si un encaminador está fuera de servicio, con lo que se proporciona una conmutación transparente al usuario y se resuelve adecuadamente el problema indicado con anterioridad.

En la técnica convencional, los servicios desarrollados en la Red de Área Metropolitana suelen incluir numerosos tipos de servicios, tales como el servicio de Internet, el servicio de red privada virtual (VPN) , el servicio de TV de difusión (BTV) y el servicio de Vídeo Bajo Demanda/Voz sobre IP (VOD/VOIP) . En la gestión de redes práctica, la arquitectura de red incluye una capa central y una capa de acceso y convergencia. Los encaminadores de servicios (SRs) se desarrollan en el borde de la red de la capa central y la capa de acceso y convergencia para poner en práctica las funciones, tal como el control de servicio de MAN, el control de usuario y el control de seguridad. En general, para poder garantizar la fiabilidad de la red, los encaminadores de servicio de red están dispuestos en un modo de reserva–activo, de modo que el dispositivo de reserva comienza a funcionar cuando el dispositivo activo está en condición defectuosa, con lo que se asegura que no se interrumpirá el servicio de la red.

Para los servicios de red de Capa 3, tales como VOD, VOIP y VPN de Capa 3, el protocolo de VRRP se puede configurar entre los encaminadores de servicio activo y de servicio de reserva, de modo que los servicios relacionados se puedan conmutar al encaminador de servicio de reserva cuando la red está en condición defectuosa o el encaminador de servicio activo está defectuoso. Sin embargo, el protocolo VRRP es un protocolo de red de Capa 3 no aplicable para los servicios de Capa 2, tales como el servicio de Internet (acceso PPP) y el servicio de VPN de Capa 2. De este modo, cuando la red en condición defectuosa o el encaminador de servicio activo está en condición defectuosa, no existe ningún método de protección muy efectivo para conmutar los servicios de Capa 2 para usuarios al encaminador de servicio de reserva, con rapidez. En la técnica convencional, el servicio de Capa 2 se conmuta a la ruta del encaminador de reserva con un algoritmo de protocolo de árbol de expansión (STP) . Sin embargo, el algoritmo de STP tiene un tiempo de convergencia relativamente largo, lo que puede no satisfacer el requisito de conmutación rápida de los servicios de red. En consecuencia, un inconveniente de la técnica convencional es la falta de un mecanismo de reserva de redundancia fiable, rápido y efectivo para los servicios de Capa 2 y Capa 3.

Algunos documentos relacionados con esta técnica se examinan brevemente a continuación.

El documento US 2006/047851 A1 da a conocer una red informática con redundancia de pseudo-hilos punto a punto. En donde la red informática incluye una red básica conectada con una primera y una segunda redes de dominio de acceso a Ethernet, cada una de las redes de dominio de acceso a Ethernet incluyendo un dispositivo de borde de proveedor frente al usuario (u–PE) , un dispositivo de borde de proveedor frente a la red primaria (n-PE) , un dispositivo de n-PE redundante y una pluralidad de dispositivos de borde de proveedores de agregación (agg-PE) .

El documento US 2007/008982 A1 da a conoce pseudo-hilos redundantes entre los dominios de acceso a Ethernet, en donde una red informática incluye primera y segunda redes de dominio de acceso a Ethernet, incluyendo cada una de las redes de dominio de acceso a Ethernet un dispositivo de borde de proveedor frente al usuario (u-PE) y un grupo apilado de dispositivos de borde de proveedor frente a la red (n-PE) acoplados con el dispositivo de u-PE.

El documento US 2002/184387 A1 da a conocer un método para la conexión entre redes, encaminador virtual y sistema para la conexión entre redes utilizando este encaminador virtual. En donde, una pluralidad de encaminadores están conectados dentro de la misma red y se establecen en una relación de un encaminador maestro y un encaminador de reserva en función del VRRP instalado, con lo que se construye el encaminador virtual.

El documento EP 1594264 A1 da a conocer un método de ajuste de encaminador y un dispositivo de encaminador. En donde el dispositivo de encaminador incluye un dispositivo... [Seguir leyendo]

1. Un método de procesamiento de fiabilidad en la explotación de una Red Metropolitana Ethernet Multiservicios, en donde un grupo de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual (VRRP) se establece con al menos dos pasarelas de control de servicio y conexiones de red se establecen entre un dispositivo de acceso (UPE) y las pasarelas de control de servicio en el grupo de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual por un Servicio de Red LAN Privada Virtual (VPLS) , respectivamente;

comprendiendo dicho método:

el establecimiento de conexiones de servicio de Capa 2 y de servicio de Capa 3 entre una pasarela de control de servicio activo y el dispositivo de acceso después de que pasarelas de control de servicio activo y de reserva, en el grupo de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual, hayan sido determinadas en función de un resultado de procesamiento de un mensaje de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual y

la realización de un procesamiento de servicio de Capa 2 y de un servicio de Capa 3;

caracterizado porque el dispositivo de acceso establece dos pseudo-hilos (PWs) de VPLS para cada servicio accedido, uno hacia la pasarela de control de servicio activo, el otro hacia la pasarela de control de servicio de reserva; la pasarela de control de servicio activo establece sus PWs de servicio en un estado activo y la pasarela de control de servicio de reserva establece sus PWs de servicio en un estado de reserva; el PW en el estado de reserva no envía ni recibe ningún mensaje de servicio con la excepción del mensaje VRRP.

2. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque el establecimiento de las conexiones comprende:

para el servicio de Capa 3, la notificación, por la pasarela de control de servicio activo, al dispositivo de acceso de una dirección de la pasarela de control de servicio activo y el establecimiento, por el dispositivo de acceso, de la conexión de servicio de la Capa 3 con la pasarela de control de servicio activo en función de la dirección de pasarela;

para el servicio de Capa 2, la obtención, por el dispositivo de acceso después de la difusión de un mensaje, de la dirección de pasarela, en función de un mensaje de respuesta de la pasarela de control de servicio activo y el establecimiento, por el dispositivo de acceso, de la conexión de servicio de Capa 2 con la pasarela de control de servicio activo en función de la dirección de pasarela.

3. El método según la reivindicación 2, caracterizado porque, para el servicio de Capa 3, la pasarela de control de servicio activo notifica, al dispositivo de acceso, la dirección de la pasarela de control de servicio activo por medio de un mensaje de Protocolo de Resolución de Dirección (ARP) gratuito por intermedio de un pseudo-hilo PW de Servicio de Red LAN Privada Virtual (VPLS) .

4. El método según la reivindicación 2, caracterizado porque, para el servicio de Capa 2, el dispositivo de acceso difunde el mensaje a las pasarelas de control de servicio en el grupo del Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual por intermedio de un pseudo-hilo del Servicio de Red LAN Privada Virtual, la pasarela de control de servicio activo responde al dispositivo de acceso mediante un mensaje de respuesta y el dispositivo de acceso establece la conexión de servicio de Capa 2 con la pasarela de control de servicio activo en función del mensaje de respuesta.

5. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque el establecimiento de las conexiones comprende:

la notificación, por la pasarela de control de servicio activo, al dispositivo de acceso de una dirección de la pasarela de control de servicio activo y

el establecimiento, por el dispositivo de acceso, de las conexiones de servicio de Capa 2 y de servicio de Capa 3 con la pasarela de control de servicio activo en función de la notificación.

6. El método según la reivindicación 5, caracterizado porque la pasarela de control de servicio activo notifica al dispositivo de acceso mediante un mensaje de Protocolo de Resolución de Dirección gratuito por intermedio de un pseudo-hilo de servicio y el dispositivo de acceso establece las conexiones del servicio de Capa 2 y del servicio de Capa 3 con la pasarela de control de servicio activo en función del mensaje de protocolo de resolución de dirección gratuito.

7. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende, además:

8. El método según la reivindicación 7 caracterizado porque comprende, además: para el servicio de Capa 2, después del intercambio de la pasarela de control de servicio activo y de la pasarela de control de servicio de reserva en función de un resultado de procesamiento de un mensaje de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual,

el establecimiento de conexiones de servicio de Capa 2 y de servicio de Capa 3 entre la pasarela de control de servicio de reserva y el dispositivo de acceso.

el envío, por la pasarela de control de servicio activo modificada, de un mensaje de retirada de dirección de Control de Acceso al Medio (MAC) al dispositivo de acceso por intermedio de un protocolo de control de Servicio de Red LAN Privada Virtual;

la difusión, por el dispositivo de acceso, de un mensaje a las pasarelas de control de servicio en el grupo de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual por un pseudo-hilo de Servicio de Red LAN Privada Virtual;

la respuesta, por la nueva pasarela de control de servicio activo al dispositivo de acceso, mediante un mensaje y

la realización, por el dispositivo de acceso, de un procesamiento de servicio de Capa 2 con la nueva pasarela de control de servicio activo en función del mensaje de respuesta.

9. El método según la reivindicación 7, caracterizado porque comprende, además:

después del intercambio de la pasarela de control de servicio activo y de la pasarela de control de servicio de reserva en función de un resultado de procesamiento de un mensaje de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual;

la notificación, por la nueva pasarela de control de servicio activo, al dispositivo de acceso de la dirección de la nueva pasarela de control de servicio activo y

la realización, por el dispositivo de acceso, de un procesamiento de los servicios de Capa 2 y de Capa 3 por la nueva pasarela de control de servicio activo en función de la notificación.

10. El método según la reivindicación 9, caracterizado porque la nueva pasarela de control de servicio notifica al dispositivo de acceso por intermedio de un mensaje de Protocolo de Resolución de Dirección gratuito a través de un pseudo-hilo de servicio y el dispositivo de acceso ejecuta el procesamiento de los servicios de Capa 2 y de Capa 3 con la nueva pasarela de control de servicio en función del mensaje de Protocolo de Resolución de Dirección gratuito.

11. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque el mensaje de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual se transmite por intermedio de un pseudo-hilo.

12. Un sistema de procesamiento de fiabilidad en la explotación de una Red Metropolitana Ethernet Multiservicios, que comprende un dispositivo de acceso (UPE) , al menos dos pasarelas de control de servicio y un módulo de conmutación de servicio, en donde:

las al menos dos pasarelas de control de servicio forman un grupo de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual (VRRP) , el dispositivo de acceso establece conexiones de red con las pasarelas de control de servicio en el grupo de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual por un Servicio de Red LAN Privada Virtual (VPLS) , respectivamente;

el módulo de conmutación de servicios está configurado para establecer conexiones de servicio de Capa 2 y de servicio de Capa 3 entre una pasarela de control de servicio activo y el dispositivo de acceso después de que las pasarelas de control de servicio activo y de reserva, en el grupo de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual, se hayan determinado en función de un resultado de procesamiento de un mensaje de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual y realizar un procesamiento de los servicios de Capa 2 y de Capa 3;

caracterizado porque el dispositivo de acceso establece dos pseudo-hilos (PWs) de VPLS para cada servicio accedido, uno hacia la pasarela de control de servicio activo, el otro hacia la pasarela de control de servicio de reserva; la pasarela de control de servicio activo establece sus PWs de servicio en un estado activo y la pasarela de control de servicio de reserva establece sus PWs de servicio en un estado de reserva; el PW en el estado de reserva no envía ni recibe ningún mensaje de servicio con la excepción del mensaje VRRP.

13. El sistema según la reivindicación 12, caracterizado porque el módulo de conmutación de servicios está configurado, para el servicio de Capa 3, para establecer la conexión de servicio de Capa 3 entre el dispositivo de acceso y la pasarela de control de servicio activo en función de una dirección de pasarela notificada al dispositivo de acceso por la pasarela de control de servicio activo y está configurado, para el servicio de Capa 2, para establecer la conexión de servicio de Capa 2 entre el dispositivo de acceso y la pasarela de control de servicio activo en función de una dirección de pasarela obtenida a partir de un mensaje de respuesta de la pasarela de control de servicio activo después de que el dispositivo de acceso haya difundido un mensaje;

o el módulo de conmutación de servicios está configurado para establecer las conexiones de los servicios de Capa 2 y de Capa 3 entre el dispositivo de acceso y la pasarela de control de servicio activo en función de una notificación de la pasarela de control de servicio activo.

14. El sistema según la reivindicación 12, caracterizado porque el módulo de conmutación de servicios está, además, configurado para establecer las conexiones de los servicios de Capa 2 y de Capa 3 entre el dispositivo de acceso y la pasarela de control de servicio de reserva.

15. El sistema según la reivindicación 14, caracterizado porque, después del intercambio de la pasarela de control de

servicio activo y de la pasarela de control de servicio de reserva, en función de un resultado de procesamiento de un mensaje de Protocolo de Redundancia de Encaminador Virtual, el módulo de conmutación de servicios está configurado, además, para conmutar las conexiones de servicio de Capa 2 y de Capa 3 entre el dispositivo de acceso y la nueva pasarela de control de servicio activo con el fin de realizar un procesamiento de los servicios de Capa 2 y de Capa 3 en función de una notificación procedente de la nueva pasarela de control de servicio activo.

PW de Gestión PW Servicio Activo PW Servicio Reserva

Figura 1

Establecer un grupo de VRRP con al menos dos SRs y establecer conexiones de red entre un UPE y los SRs en el grupo de VRRP por el VPLS

Establecer conexiones de servicio de Capa 2 y de Capa 3 entre los SRs y el UPE después de que se determine los SRs activo y de reserva en el grupo VRRP, en función de un resultado de procesamiento de un mensaje de VRRP y procesar el servicio de Capa 2 y el servicio de Capa 3 entre el SR activo y el UPE

Cuando varía el resultado de procesamiento del mensaje de VRRP, determinar el SR en el grupo de VRRP para establecer una conexión de servicio con el UPE en función del mensaje y para comenzar el procesamiento del servicio

Figura 2

PW de Gestión PW Servicio Activo PW Servicio Reserva

Figura 3