Encaminador y método para la migración de procesos de protocolo.

Un método llevado a cabo por un encaminador (10) en una red basada en el Protocolo de Internet (IP) para la migración de procesos de protocolos de encaminamiento desde un primer procesador de encaminamiento (RP-1) a un segundo procesador de encaminamiento (RP-2) que funciona de forma independiente con respecto al primer procesador de encaminamiento (RP-1),

en donde el encaminador (10) incluye un motor (14) de reenvío para reenviar paquetes a encaminadores vecinos en la red, y los encaminadores vecinos incluyen un procedimiento de reinicio sutil para mantener el flujo de paquetes al encaminador (10) y asistir al encaminador (10) si el encaminador (10) falla, comprendiendo dicho método:

terminar los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1); reiniciar los procesos de protocolos de encaminamiento en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2); derivar, por parte del motor (14) de reenvío, paquetes destinados a los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) a los procesos de protocolos de encaminamiento reiniciados, en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2); y

recibir, por parte de los procesos de protocolos de encaminamiento reiniciados, en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2), información desde los encaminadores vecinos en relación con la topología de la red, en donde la etapa de derivar paquetes por parte del motor (14) de reenvío incluye añadir una regla de filtro al motor (14) de reenvío después de terminar los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1), provocando la regla de filtro que el motor (14) de reenvío derive paquetes destinados a los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) a los procesos de protocolos de encaminamiento reiniciados, en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2), en donde el primer procesador de encaminamiento (RP-1) y el segundo procesador de encaminamiento (RP-25 2) están en encaminadores diferentes.

Encaminador y método para la migración de procesos de protocolo.

ANTECEDENTES La presente invención se refiere a sistemas de comunicaciones. Más particularmente, y sin ningún sentido limitativo, la presente invención va dirigida a un encaminador y a un método en una red basada en el Protocolo de Internet (IP) para la migración de procesos de protocolo desde un procesador de encaminamiento a otro procesador de encaminamiento usando un procedimiento de reinicio sutil (graceful) .

En los encaminadores IP del estado de la técnica, se implementan diferentes procesadores para gestionar funciones de control y funciones de reenvío de paquetes. Cuando fallan los protocolos de encaminamiento y señalización que se ejecutan en el procesador de control, se interrumpe el reenvío de tráfico de carga útil aún cuando toda la información requerida para realizar dicho reenvío esté disponible para el procesador de reenvío de paquetes. Esta interrupción se produce debido a que encaminadores vecinos detectan el fallo de los protocolos de encaminamiento y de señalización y asumen que ha fallado el encaminador completo. Consecuentemente, los encaminadores vecinos calculan trayectos alternativos que eludan el encaminador “que ha fallado”. Durante este tiempo,

denominado tiempo de convergencia de encaminamiento, existe la posibilidad de que se pierda tráfico.

Para hacer frente a este problema, el Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF) ha normalizado un conjunto de extensiones para los protocolos de encaminamiento y señalización con el fin de gestionar sutilmente el reinicio de un proceso de protocolo que ha fallado, en un encaminador vecino. Cuando se implementan estas extensiones y se debe reiniciar el software de control de un encaminador, los vecinos del encaminador continúan usándolo para reenviar tráfico. Los vecinos también ayudan al software del encaminador reiniciado a que vuelva a asimilar el estado del cual se tenía conocimiento antes del fallo.

Se sabe también de operadores de redes IP que construyen, gestionan, y suministran redes privadas virtuales (VPNs) por encima de su infraestructura existente. Estas redes son usadas típicamente por empresas que necesitan interconectividad entre sitios distribuidos geográficamente. El uso de una red privada resulta también atractivo ya que ofrece un nivel de protección contra intrusos. Los operadores de redes de telecomunicaciones usan también VPNs para proporcionar separación de tráfico entre varias clases de tráfico de telecomunicaciones. Esto es útil para proporcionar una calidad de servicio (QoS) y servicios de seguridad diferentes a estas clases de tráfico.

Con el crecimiento del tamaño y la velocidad de las redes de IP, los encaminadores o nodos de procesado de paquetes deben ser escalables. Si no, a medida que se incrementan las demandas de poder de procesado, o a medida que se configuran más VPNs de cliente, se deben desplegar cada vez más encaminadores con una complejidad operativa y un desembolso añadidos. Para gestionar las necesidades de flexibilidad y escalabilidad de las redes de IP y de telecomunicaciones, cada vez se están diseñando más encaminadores o nodos de procesado de paquetes usando un grupo de procesadores. Para hacer frente a las necesidades de la escalabilidad, un software intermedio (middleware) conocido como software de gestión de grupos distribuye la carga de procesado sobre múltiples procesadores. El aumento de las demandas de procesado se afronta añadiendo más procesadores al grupo y con la migración de procesos a los procesadores nuevos. También se realiza una migración de cualquier estado requerido por el proceso hacia su ubicación nueva por medio del software de gestión de grupos. Aunque es efectivo, el uso de grupos de procesadores hace que aumente la complejidad y los costes de implementación de los encaminadores.

Una alternativa que ofrece flexibilidad contra fallos de los nodos es mantener uno o más procesadores de control (conocidos habitualmente como Procesadores de Encaminamiento o RPs) en estado de espera activa para respaldar un RP principal. El estado del protocolo se duplica entre los RPs principal y de respaldo. Si el RP principal falla, el RP de respaldo asume el mando y enmascara el fallo con respecto a los vecinos del encaminador. La complejidad de este planteamiento se encuentra en la sincronización de información de estado entre los RPs principal y de respaldo. Para protocolos como el Protocolo de Pasarela de Frontera (BGP) y el Protocolo de Distribución de Etiquetas (LDP) , que se ejecutan sobre el Protocolo de Control de Transmisión (TCP) , también debe duplicarse el estado de la sesión de TCP (tal como números de secuencia, parámetros de ventana de congestión, y similares) .

De este modo, en la técnica se requiere una manera más eficaz de gestionar las necesidades de flexibilidad y la escalabilidad de redes IP y de telecomunicaciones, que supere las deficiencias de sistemas y métodos convencionales. La presente invención proporciona un encaminador y un método de este tipo.

El documento US 2005/0135233 se refiere a capacidades de encaminamiento redundante para un grupo de nodos de red. Se pueden utilizar características de reinicio sutil (sin impacto) de un protocolo de encaminamiento/señalización, junto con la sincronización entre miembros de un grupo (dispositivos) con el fin de proporcionar capacidades de encaminamiento en un entorno con formación de grupos. Durante el funcionamiento normal, un miembro activo del grupo puede hacer funcionar el protocolo de encaminamiento. Al producirse el fallo del componente de encaminamiento activo, un componente de encaminamiento en espera ubicado en un segundo dispositivo de red en un grupo puede asumir el mando. En un entorno con formación de grupos, los múltiples dispositivos independientes funcionan en paralelo. La solución presentada requiere que todas las órdenes y datos de configuración se propaguen a todos los miembros del grupo y entonces los dispositivos vecinos pueden continuar reenviando paquetes al grupo. Durante una conmutación por un fallo, los encaminadores vecinos pueden continuar reenviando paquetes al grupo y el miembro activo nueve puede reenviar estos paquetes a todos los destinos.

SUMARIO Las reivindicaciones independientes superan al menos algunos de estos problemas.

La presente invención proporciona un encaminador y un método para la migración de procesos de protocolos de encaminamiento desde un Procesado de Encaminamiento (RP) a otro usando procedimientos de reinicio sutil. Los RPs pueden estar en el mismo encaminador o encaminadores diferentes. Se utiliza un mecanismo similar para la migración de un Encaminador Virtual (VR) y todos sus procesos asociados desde un RP a otro.

Así, un aspecto va dirigido a un método en un encaminador en una red basada en el Protocolo de Internet (IP) para la migración de procesos de protocolos de encaminamiento desde un primer procesador de encaminamiento a un segundo procesador de encaminamiento. El encaminador incluye un motor de reenvío para reenviar paquetes a encaminadores vecinos en la red, y los encaminadores vecinos incluyen un procedimiento de reinicio sutil para mantener el flujo de paquetes hacia el encaminador y asistir al encaminador si el encaminador falla. El método incluye terminar los procesos de protocolo de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento, indicando así a los encaminadores vecinos que el encaminador ha fallado, y provocar que los encaminadores vecinos inicien el procedimiento de reinicio sutil; y reiniciar los procesos de protocolos de encaminamiento en el segundo procesador de encaminamiento. El método incluye también derivar, por parte del motor de reenvío, paquetes destinados a los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento a los procesos de protocolos de encaminamiento reiniciados en el segundo procesador de encaminamiento. Y recibir, por parte de los procesos de protocolos de encaminamiento reiniciados en el segundo procesador de encaminamiento, información desde los encaminadores vecinos en relación con la topología de la red. En este aspecto, los procesos de protocolos de encaminamiento pueden ser, por ejemplo, procesos del Protocolo de Pasarela Frontera (BGP) .

En otro aspecto, el método puede incluir terminar los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento, y añadir una regla de filtro al motor de encaminamiento después de terminar los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento. La regla de filtro provoca que el motor de reenvío derive paquetes destinados a los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento... [Seguir leyendo]

1. Un método llevado a cabo por un encaminador (10) en una red basada en el Protocolo de Internet (IP) para la migración de procesos de protocolos de encaminamiento desde un primer procesador de encaminamiento (RP-1) a un segundo procesador de encaminamiento (RP-2) que funciona de forma independiente con respecto al primer procesador de encaminamiento (RP-1) , en donde el encaminador (10) incluye un motor (14) de reenvío para reenviar paquetes a encaminadores vecinos en la red, y los encaminadores vecinos incluyen un procedimiento de reinicio sutil para mantener el flujo de paquetes al encaminador (10) y asistir al encaminador (10) si el encaminador

(10) falla, comprendiendo dicho método:

terminar los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) ; reiniciar los procesos de protocolos de encaminamiento en el segundo procesador de encaminamiento (RP2) ; derivar, por parte del motor (14) de reenvío, paquetes destinados a los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) a los procesos de protocolos de encaminamiento reiniciados, en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) ; y recibir, por parte de los procesos de protocolos de encaminamiento reiniciados, en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) , información desde los encaminadores vecinos en relación con la topología de la red, en donde la etapa de derivar paquetes por parte del motor (14) de reenvío incluye añadir una regla de filtro al motor (14) de reenvío después de terminar los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) , provocando la regla de filtro que el motor (14) de reenvío derive paquetes destinados a los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) a los procesos de protocolos de encaminamiento reiniciados, en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) , en donde el primer procesador de encaminamiento (RP-1) y el segundo procesador de encaminamiento (RP2) están en encaminadores diferentes.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la terminación de los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) provoca indicar a los encaminadores vecinos que el encaminador (10) ha fallado y provoca que los encaminadores vecinos inicien el procedimiento de reinicio sutil.

3. El método de la reivindicación 1, en el que el método viene precedido por la etapa de determinar que es necesario redistribuir una carga de procesado, compartida entre múltiples procesadores de encaminamiento, para incrementar la escalabilidad del encaminador (10) .

4. El método de la reivindicación 1, en el que la etapa de reiniciar los procesos de protocolos de encaminamiento en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) incluye configurar relaciones entre entidades pares con los encaminadores vecinos.

5. El método de la reivindicación 1, en el que los procesos de protocolos de encaminamiento son procesos del Protocolo de Pasarela de Frontera, BGP.

6. El método de la reivindicación 1, comprendiendo además dicho método:

enviar un mensaje a cada uno de los encaminadores vecinos solicitando a los encaminadores vecinos que inicien el procedimiento de reinicio sutil.

7. El método de la reivindicación 6, en el que los procesos de protocolos de encaminamiento son procesos de Abrir el Trayecto Más Corto en Primer Lugar, OSPF, y la etapa de enviar un mensaje a cada uno de los encaminadores vecinos incluye enviar una Notificación de Estado de Enlace Opaco, LSA, a cada uno de los encaminadores vecinos.

8. El método de la reivindicación 6, en el que los procesos de protocolos de encaminamiento son procesos de Abrir el Trayecto Más Corto en Primer Lugar, OSPF, y la etapa de enviar un mensaje a cada uno de los encaminadores vecinos incluye enviar el mensaje a los encaminadores vecinos antes de determinar los procesos en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) .

9. El método de la reivindicación 6, en el que los procesos de protocolos de encaminamiento son procesos del Protocolo de Sistema Intermedio a Sistema Intermedio, IS-IS, y la etapa de enviar un mensaje a cada uno de los encaminadores vecinos incluye enviar un mensaje con un campo de Tipo de Reinicio, Longitud y Valor, TLV, a cada uno de los encaminadores vecinos indicando que el encaminador (10) se está reiniciando.

10. El método llevado a cabo por un encaminador (10) en una red basada en el Protocolo de Internet (IP) para la migración de procesos de protocolos de encaminamiento desde un primer procesador de encaminamiento (RP-1) a un segundo procesador de encaminamiento (RP-2) que funciona de forma independiente con respecto al primer procesador de encaminamiento (RP-1) , en donde el encaminador (10) incluye un motor (14) de reenvío para

reenviar paquetes a encaminadores vecinos en la red, y en donde los procesos de protocolos de encaminamiento no disponen de un procedimiento de reinicio sutil definido, comprendiendo dicho método:

terminar los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) ; añadir una regla de filtro al motor (14) de reenvío después de terminar los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) , provocando la regla de filtro que el motor (14) de reenvío derive paquetes destinados a los procesos de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) a los procesos de protocolos de encaminamiento reiniciados, en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) ; reiniciar los procesos de protocolos de encaminamiento en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) ; recibir mensajes de actualización periódicos desde cada uno de los encaminadores vecinos en relación con un estado del protocolo, incluyendo dichos mensajes de actualización información sobre todas las rutas dentro del dominio de encaminamiento de la red; y enviar un mensaje a cada uno de los encaminadores vecinos notificando que el encaminador (10) está operativo, en donde el primer procesador de encaminamiento (RP-1) y el segundo procesador de encaminamiento (RP2) están en encaminadores diferentes.

11. El método de la reivindicación 10, en el que los procesos de protocolos de encaminamiento son procesos del Protocolo de Información de Encaminamiento, RIP.

12. El método llevado a cabo por un encaminador (10) en una red basada en el Protocolo de Internet, IP, para la migración de un Encaminador Virtual, VR, desde un primer procesador de encaminamiento (RP-1) a un segundo procesador de encaminamiento (RP-2) que funciona de forma independiente con respecto al primer procesador de encaminamiento (RP-1) , en donde el encaminador (10) incluye un motor (14) de reenvío para reenviar paquetes a encaminadores vecinos en la red, el VR incluye procesos de protocolos de encaminamiento y señalización y un Administrador de Tablas de Encaminamiento, RTM, que calcula una base de información de reenvío utilizada por el motor de reenvío, y los encaminadores vecinos incluyen un procedimiento de reinicio sutil para mantener el flujo de paquetes hacia el encaminador (10) y asistir al encaminador (10) si el encaminador (10) falla, comprendiendo dicho método:

terminar los procesos de protocolos de encaminamiento y señalización del VR en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) , indicando así a los encaminadores vecinos que el encaminador (10) ha fallado, y provocar que los encaminadores vecinos inicien el procedimiento de reinicio sutil; reiniciar los procesos de protocolos de encaminamiento y señalización del VR en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) ; derivar, por parte del motor de reenvío, paquetes destinados a los procesos de protocolos de encaminamiento y señalización del VR en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) a los procesos de protocolos de encaminamiento y señalización reiniciados del VR en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) ; recibir, por parte de los procesos de protocolos de encaminamiento y señalización reiniciados del VR en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) , información desde los encaminadores vecinos en relación con la topología de la red; reiniciar el RTM del VR en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) ; recibir, por parte del RTM reiniciado del VR, información desde los procesos de protocolos de encaminamiento y señalización reiniciados del VR en relación con la topología de la red, estableciendo así un estado de encaminamiento; recibir, por parte del RTM reiniciado del VR, información desde el motor (14) de reenvío en relación con la base de información de reenvío actual, estableciendo así un estado de información de reenvío; y sincronizar, por parte del RTM, el estado de información de reenvío y el estado de encaminamiento, en donde la etapa de derivar paquetes por parte del motor (14) de reenvío incluye añadir una regla de filtro al motor (14) de reenvío después de terminar los procesos de protocolos de encaminamiento y señalización del VR en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) , provocando la regla de filtro que el motor (14) de reenvío derive paquetes destinados a los procesos de protocolos de encaminamiento y señalización del VR en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) a los procesos de protocolos de encaminamiento y señalización reiniciados del VR, en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) , en donde el primer procesador de encaminamiento (RP-1) y el segundo procesador de encaminamiento (RP2) están en encaminadores diferentes.

13. el método de la reivindicación 12, en el que la etapa de reiniciar los procesos de protocolos de encaminamiento en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) incluye configurar relaciones entre entidades pares con los encaminadores vecinos.

14. Un encaminador (10) de una red basada en el Protocolo de Internet, IP, en la que encaminadores vecinos incluyen un procedimiento de reinicio sutil para mantener el flujo de paquetes hacia el encaminador (10) y asistir al encaminador (10) si el encaminador (10) falla, comprendiendo dicho encaminador (10) :

un motor (14) de reenvío para reenviar paquetes a los encaminadores vecinos en la red; un primer procesador de encaminamiento (RP-1) conectado al motor (14) de reenvío para ejecutar procesos de protocolos de encaminamiento; medios para la migración de un proceso de protocolos de encaminamiento desde el primer procesador de encaminamiento (RP-1) a un segundo procesador de encaminamiento (RP-2) , incluyendo dichos medios de migración medios para evitar pérdida de paquetes mientras se efectúa la migración del proceso de protocolos de encaminamiento, sin necesidad de cambios en la pila de protocolos de red; medios para añadir una regla de filtro al motor (14) de reenvío después de terminar el proceso de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) , provocando la regla de filtro que el motor (14) de reenvío derive paquetes destinados al proceso de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) al proceso de protocolos de encaminamiento reiniciado, en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) , en donde el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) está conectado al motor (14) de reenvío para ejecutar procesos de protocolos de encaminamiento; funcionando el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) de forma independiente con respecto al primer procesador de encaminamiento (RP-1) , en donde el primer procesador de encaminamiento (RP-1) y el segundo procesador de encaminamiento (RP2) están en encaminadores diferentes.

15. El encaminador (10) de la reivindicación 14, en el que los medios para evitar pérdida de paquetes mientras se efectúa la migración del proceso de protocolos de encaminamiento incluyen medios para iniciar un procedimiento de reinicio sutil definido para el proceso de protocolos de encaminamiento con el fin de mantener el flujo de paquetes destinado al encaminador (10) mientras se efectúa la migración del proceso de protocolos de encaminamiento.

16. El encaminador (10) de la reivindicación 15, en el que los medios para iniciar un procedimiento de reinicio sutil incluyen medios para terminar el proceso de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) , indicando así a los encaminadores vecinos que el encaminador (10) ha fallado, y provocando que los encaminadores vecinos inicien el procedimiento de reinicio sutil.

17. El encaminador (10) de la reivindicación 16, en el que los medios para la migración del proceso de protocolos de encaminamiento incluyen reiniciar el proceso de protocolos de encaminamiento en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) .

18. El encaminador (10) de la reivindicación 17, en el que los medios para evitar pérdida de paquetes mientras se efectúa la migración del proceso de protocolos de encaminamiento incluyen medios para añadir una regla de filtro al motor de reenvío, provocando dicha regla de filtro que el motor (14) de reenvío derive paquetes destinados al proceso de protocolos de encaminamiento en el primer procesador de encaminamiento (RP-1) al proceso de protocolos de encaminamiento reiniciado, en el segundo procesador de encaminamiento (RP-2) , mientras se efectúa la migración del proceso de protocolos de encaminamiento.