TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Internetprotokoll-Kommunikationsnetze
(IP-Kommunikationsnetze). Insbesondere und ohne einschränkung ist die vorliegende
Erfindung auf ein Verfahren des Konfigurierens von Link-Scope-organisierten Objekten
in IP-basierten Netzen von zentralisierten Managementknoten gerichtet.
STAND DER TECHNIK
Das Internetprotokoll (IP) ist ein Kommunikationsprotokoll, das Hosts
unabhängig von ihrer physikalischen Verbindung verbindet. Im Allgemeinen sind
IP-Hosts Computer, die einen IP-Protokollstapel und Anwendungen einschließen.
Wenn ein Satz von Hosts direkt verbunden ist, d.h., sie sind am selben Kabel, dann
können sie direkt miteinander kommunizieren. Diese Anordnung wird IP-Netz oder
Sub-Netz genannt (oder einfach IP-Subnetz). Wenn die IP-Hosts nicht direkt verbunden
sind, d.h., es gibt mehrere physikalisch getrennte Verknüpfungen, wird ein
Router benötigt zum Bereitstellen von IP-Verbindbarkeit zwischen den Hosts
in den physikalisch getrennten IP-Subnetzen. Ein Router verbindet unterschiedliche
IP-Subnetze. Das größte auf IP basierende Computernetz ist das Internet,
welches aus einer großen Anzahl von IP-Subnetzen besteht, die durch Router
verbunden sind. Wenn ein Router mindestens zwei Subnetze verbindet, können
die Hosts dieser Subnetze miteinander durch den Router sprechen. Sicherlich können
direkt verbundene Hosts in jedem Subnetz direkt miteinander sprechen, aber wenn
ein Host an einem der Subnetze mit einem Host an einem anderen Subnetz zu sprechen
wünscht, durchläuft die Kommunikation den Router. Der Router selbst ist
ein Computer mit spezialisierter Hardware und Software, optimiert zum Weiterleiten
der von den Hosts gesendeten empfangenen IP-Pakete.
Router haben viele implementierte Funktionen, die sie befähigen,
verschiedene Protokolle und Dienste zu unterstützen und andere Funktionen auszuführen.
Routerfunktionen werden durch variable Parameter gesteuert. Ein gegebener Satz von
Werten dieser Parameter wird als eine Konfiguration bezeichnet. Konfigurations-Management
eines einzelnen Routers wird als Elementkonfigurations-Management bezeichnet während
die derzeitige Konfiguration von vielen Routern und Hosts in einem Netz als die
Netzkonfiguration bezeichnet wird. Netzkonfigurations-Management schließt das
Planen und Einrichten von Betriebsfunktionen des Netzes ein. Diese Funktionen können
Routingprotokolle, Weiterleitungsrichtlinlien (policies), virtuelle private Netze,
einige Qualitäts- und Dienstemerkmale (QoS) und Ähnliches einschließen.
Zusätzlich gibt es verknüpfungsbezogene Konfigurationen wie IPoverPPP-Verbindungen.
Jeder Router führt seinen individuellen Teil der Netzkonfiguration aus, wie
z.B. spezielle Attribute der Schicht-1-physikalischen Verbindungen, der Schicht-2-Datenverbindungsebenen-Schnittstellen,
Software-Konfigurationen, Elementesicherheit und Ähnliches.
Für einen gegebenen Router ist der Satz von Werten dieser Parameter
die Konfiguration des Routers. In ähnlicher Weise ist die Vereinigung jener
Sätze von Routerkonfigurationen ineinem Netz die Netzkonfiguration. Jedoch
sind diese Sätze nicht disjunktiv. Die Routerkonfiguration hat einige Variablen,
die von anderen Routern im Netz abhängt und einige Variablen, die von anderen
Routern unabhängig sind. Diese Variablen können folgendermaßen klassifiziert
werden:
- • Routerbereichs-Parameter (router-scope parameter): Diese Parameter
sind nur relevant für den Router selbst. Das Ändern von Routerbereichs-Parametern
hat keine direkte Wirkung auf den Betrieb anderer Router (beispielsweise das Ändern
des Host-Namens eines Routers, des Zugriffspassworts, der Routingprozess-Identifikation
und Ähnliches).
- • Verbindungsbereichs-Parameter (link-scope-parameter): Diese Parameter
sind relevant für mehrerer Router, die über eine Verbindung (link) verbunden
sind (welche eine physikalische Verbindung sein kann wie eine PPPoverSerial-Verbindung
oder eine logische Verbindung sein kann, beispielsweise eine OSPF-Nachbarschaftsverbindung
(Open Shortest Path First adjacency connection)). Verbindungsbereichs-Parameter
müssen in den durch die konfigurierten Verbindungen verbundenen Routern konsistente
Werte haben (beispielsweise muss das OSPF-HelloInterval dasselbe sein für angrenzende
Router zum Aufbauen einer korrekten Nachbarschaft).
- • Gebietsbereichs-Parameter (area-scope parameters): Diese Parameter
sind für eine Gruppe von Routern relevant, die zu einer logischen Domäne
oder einem Gebiet gehören (beispielsweise dieselbe AS-Nummer bzw. Autonomous-System-Nummer
für ein autonomes System (AS) oder dieselbe OSPF-AreaID (OSPF-Gebietsidentifikation)
für ein OSPF-Gebiet)).
Wie oben erwähnt, ist die Funktion eines Routers im Wesentlichen
zu bestimmen, wohin ein empfangenes IP-Paket weiterzuleiten ist, und das Paket zu
seinem Bestimmungsort weiterzuleiten. Die Weiterleitungsinformation kann dem Router
entweder unter Verwendung von statischem Routing oder dynamischen Routing bereitgestellt
werden. Bei statischem Routing legt der Netz-Administrator manuell die Leitwege
(Routs) in der Routingtabelle jedes Routers fest. Bei dynamischen Routing verwenden
die Router Routingprotokolle zum Bestimmen der existierenden Leitwege
bzw. Routs im Netz.
Die Router pflegen ihre eigenen Routingtabellen unter Verwendung der
durch das Routingprotokoll bestimmten Information.
Wenn es mehr als eine gewisse Anzahl von Routern in einem Netz gibt
(beispielsweise 4 oder 5), dürfte das dynamische Verfahren bevorzugt sein.
Dies bedeutet, dass ein Routingprotokoll in jedem Router gestartet wird und der
Router konfiguriert ist zum geeigneten Arbeiten. Eines der gewöhnlich verwendeten
Routingprotokolle in IP-Netzen ist das OSPF-Protokoll. Die Konfiguration dieses
Protokolls kann in derselben Weise klassifiziert werden wie die variablen Parameter,
nämlich Router-Bereich, Verbindungs-Bereich und Gebiets-Bereich. Router-Bereich
(Router-scope) bezieht sich auf den Prozess des konfigurierens des OSPF-Prozesses
in einem Router. Verbindungs-Bereich (link-scope) bezieht sich auf den Prozess des
Konfigurierens der OSPF-Verbindungen (Nachbarschaftsbeziehungen). Gebiets-Befestigung
(area-scope) bezieht sich auf den Prozess des Konfigurierens des OSPF-Gebiets.
Im derzeitigen IP-Netzmanagement nimmt der Netz-Administrator die
meisten der Konfigurationsoperationen manuell vor unter Verwendung eines der folgenden
Elementmanagementverfahren:
- Command Line Interface (CLI): Dies ist das am häufigsten verwendete Verfahren
für das Router-Konfigurationsmanagement. Mit CLI wird auf den Router über
Telnet oder eine Konsolenverbindung zugegriffen unter Verwendung eines gewissen
Befehlssatzes, der Netz-Administratorbefehle zum Einholen von Information von dem
Router und zum Festlegen von Parametern. CLI-Befehlssätze können sehr
groß sein. Das beste Beispiel von CLI ist das Cisco-CLI, welches der de facto-Standard
ist.
- • Konfigurationsdatei editieren (configuration file editing): Dieses
Verfahren ist eine Spezialanwendung des CLI-Verfahrens. In diesem Fall editiert
der Netz-Administrator eine Konfigurationsdatei, die eine Sequenz von CLI-Befehlen
enthält. Dann wird diese Konfigurationsdatei in den relevanten Router heruntergeladen
unter Verwendung des File-Transfer-Protocol (FTP bzw. Dateiübertragungs-Protokoll)
oder des Trivial-File-Transfer-Protocol (TFTP; triviales Dateiübertragungsprotokoll).
Dieser Prozess kann einige CLI-Interaktionen erfordern, beispielsweise das Veranlassen
des Herunterladens von dem Router, wenn der Router nur einen FTP- oder TFTP-Client
hat.
- • Menü-basierter Elementemanager: Es gibt einige Router, die keine
CLI-Schnittstelle haben, aber ein Menügetriebenes System, auf das über
Telnet oder eine Konsolenverbindung zugegriffen werden kann. Der Netz-Administrator
kann die Router-Konfiguration sehen oder festlegen unter Verwendung dieser Schnittstelle.
Dieses Verfahren wird sehr selten benutzt.
- • Simple Network Management Protocol (SNMP): SNMP ist ein Standardprotokoll
des IETF (Internet Engineering Task Force), das ein Standardverfahren der Elementeüberwachung
und Konfiguration bereitstellt. Eine Management-Informationsbasis (MIB; Management
Information Base) definiert gemanagte Objekte und ihre Attribute. SNMP ist ein Protokoll,
das Werte dieser Attribute erhält und festlegt. Einige Anwendungen verwenden
SNMP. Es gibt sogenannte MIB-Browser, die einfach eine gegebene MIB durch Browsen
und ihre Attribute auf einem Zielrouter erhalten oder festlegen. Es gibt Anwendungen,
die mehr als einen Router handhaben können. Jedoch wird SNMP in der Praxis
typischerweise zum Überwachen, zum Sammeln von Statistiken und für das
Normal-Management verwendet statt das Konfigurations-Management. Ein Grund hierfür
ist, dass MIB weitgehend Nur-Lese-Attribute enthält, die Statistiken bereitstellen.
Ein anderer Grund ist, dass das Standard-MIB nicht alles abdeckt so dass viele Routertypen
besser durch proprietäre MIBs gemanagt werden statt die Standardversion.
- • HTTP-basiertes Elementemanagement: Einige Routertypen haben einen Web-Serverdienst.
Ein HTTP-Browser (HyperText Transfer Protocol Browser) kann auf die Konfiguration
und andere Information zugreifen. Der Benutzer kann Parameter einholen oder festlegen
auf bedienten HTML-Seiten (HyperText Markup Language pages).
Unter diesen Elementmanagementverfahren ist SNPM das verwendbarste
für eine Anwendung. CLI ist für manuelles Konfigurationsmanagement entworfen,
obwohl es zur Verwendung durch eine Anwendung modifiziert werden kann. Konfigurationsdatei-Editieren
kann durch eine Anwendung unterstützt werden. Die Menü-basierten und Webserverbasierten
Verfahren sind nicht dazu entworfen, durch eine Anwendung verwendet zu werden. Diese
Verfahren sind nur gut für manuelles Konfigurationsmanagement.
Zudem gibt es Anwendungen, die einen gewisse Level an Netzmanagement
bereitstellen. Diese Programme können aufgeteilt werden in zwei Basisschritte,
Anwendungen, die durch Routeranbieter bereitgestellt werden (beispielsweise CiscoWorks
von Cisco) und Anwendungen, die durch andere Software-Entwicklungsfirmen bereitgestellt
werden (beispielsweise HP OpenView).
Für das Fern-Management wird meist das Telnet-Protokoll zum Zugreifen
auf die Router verwendet. Die Verwendung von Telnet kann direkt zu einem Zielrouter
durchgeführt werden oder indirekt durch Verwendung von Telnet zu einem Nachbarrouter
des Ziels und dann Verwendung von Telnet von dem Nachbarrouter zum Zielrouter. Dieser
Managementtyp ist jedoch in vollständiger Unkenntnis des Bereichs der Konfigurationsattribute.
Es gibt nur eine bekannte Beschreibung der bereichsbewussten (scope-aware) und das
ist die in einem Dokument mit dem Titel "Sequencing of Configuration Operation of
IP Networks" von P. Krishnan et al., Proceedings of the 14th Systems Administration
Conference, LISA 2000 (nachstehend Krishnan genannt). Jedoch, wie später gezeigt
wird, ist das Krishnan-Verfahren keine zufriedenstellende Lösung.
Die signifikanteste Eigenschaft von früheren IP-Konfigurationsmanagement-Verfahren
ist, dass alle Zielrouter für sich konfiguriert werden unabhängig voneinander.
Der Netz-Administrator entwirft den Ablauf im Gedächtnis und setzt ihn durch
einzelnes Konfigurieren der relevanten Router um. Der erste Schritt ist, dass der
Administrator die Parameter, die zu ändern sind und die Werte, die festzulegen
sind, definiert. Diese Änderungen werden dann an den relevanten Routern vorgenommen.
Der erste Teil ist logisch, der nächste Teil ist konkret. Demnach wird der
erste Schritt im Hinterkopf des Administrators oder auf einem Blatt Papier vorgenommen.
Dann werden die erforderlichen Elementmanagement-Operationen der relevanten Router
ausgeführt. Das Managen von Verbindungsbereichs-OSPF-Parametern auf diese Weise
kann zu Konfigurationskostenproblemen, Sequenzierungsproblemen, langen Betriebszeiten
und Problemen beim Aufheben und bei der Fehlerbehandlung führen. Jeder dieser
Problembereiche wird nachstehend diskutiert.
Konfigurationskostenprobleme: OSPF-Verbindungen haben Verbindungsbereichsattribute
(link-scope-attribute). Diese Attribute werden in den Routern gespeichert und müssen
konsistente werte haben für geeignete OSPF-Nachbarschaft. Die logische Konfiguration
einer OSPF-Verbindung muss nur die Werte dieser Verbindungsbereichs-Attribute definieren.
Die physikalische Konfiguration muss jedoch diese Werte in jedem durch die konfigurierte
OSPF-Verbindung verbundenen Router einstellen. In dem Fall einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung
bedeutet dies zwei Router. Jedoch in anderen Fällen wie Rundsenden oder Nicht-Rundsende-Mehrfachzugriff
(NBMA; Non-Broadcast Multiaccess) können mehr als zwei Router vorkommen. Wenn
mehrere OSPF-Verbindungen das Ziel sind, wird zudem die Anzahl der Zielrouter multipliziert.
Die wichtigsten Verbindungsbereichs-OSPF-Parameter betrachtend, nämlich Hello-
und DeadInterval, muss der Administrator den neuen Wert für jede Zielverbindung
definieren. Es sind logisch zwei Parameter zu ändern, aber der Administrator
muss auf einige Router zugreifen und diese beiden Werte in jedem Router einstellen.
Der Unterschied zwischen dem theoretisch erforderten Konfigurationsaufwand (in diesem
Beispiel das Einstellen von zwei Parametern) und dem realen Konfigurationsaufwand
(Einstellen von zwei Parametern in einigen Routern mit denselben Werten) kann recht
lästig sein. Zudem muss der Netz-Administrator dasselbe mehrmals bei mehreren
Routern vornehmen. Diese erhöht die Wahrscheinlichkeit von menschlichen Fehlern
in der Netz-Konfiguration. Es würde vorteilhaft sein, ein Konfigurationsverfahren
zu haben, das die Arbeitsbelastung des Netz-Administrators verringert und die Wahrscheinlichkeit
des Auftretens menschlicher Fehler in der Netz-Konfiguration verringert.
Sequenzierungsprobleme: Ein anderes und wichtigeres Problem ist das
Sequenzierungsproblem. Das Management eines großen IP-Netzes wird höchstwahrscheinlich
eher zentralisiert als verteilt. Da nur einige Netzoperationszentren für das
Netz zuständig sind, werden im Allgemeinen Konfigurationsänderungen (Elementkonfigurationsmanagement)
von diesen Zentren durchgeführt. Folglich ist es sehr wichtig, die IP-Verbindbarkeit
mit jedem Ziel-Router während einer Operation aufrecht zu erhalten. In einem
kleinen Netz, bei dem die Anzahl von Ziel-Routern niedrig ist, kann dies kein großes
Problem sein. Wenn jedoch die Anzahl der Router in der Größenordnung von
einigen hundert liegt, ist die Abfolge bzw. Sequenz von Elementkonfigurationen wichtig.
Um das Problem zu verstehen, ist es erforderlich, sich daran zu erinnern, wie OSPF-Protokolle
Verbindungen handhaben (d.h., Nachbarschaft).
Benachbarte OSPF-Router bauen Nachbarschaften auf. Dieser Kanal wird
verwendet zum Kommunizieren, um bekannte Router anzusprechen und eine OSPF-Datenbank
zu synchronisieren. Ohne geeignete Kommunikation können einige Verbindungen
nicht durch das OSPF verwendet werden und gewisse Strecken sind nicht für die
Leitwegberechnung verfügbar. Daher sind diese Strecken (routs) für den
Verkehr nicht verfügbar. Demnach können einige Router, Hosts oder Subnetze
von gewissen Punkten des Netzes aus nicht zugreifbar sein. OSPF-Nachbarschaften
sind kritisch für geeignetes OSPF-Routing. Das Einrichten von OSPF-Nachbarschaften
basiert auf den Verbindungsbereichs-Attributen. Die allgemeine Regel ist, dass diese
Parameter konsistente Werte haben müssen. Auf einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung
müssen beide Nachbarrouter konsistente OSPF-Verbindungsbereichs-Attribute für
die OSPF-Verbindung haben. Bei einer Rundsende-, NMBA- oder Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindung
wird ein Nachbarschaftsverhältnis zwischen konsistente Verbindungsbereichswerte
mitteilenden Nachbarn eingerichtet. Wenn ein teilnehmender Router abweichende Werte
mitteilt (advertising) als andere Router, richten die anderen kein Nachbarschaftsverhältnis
mit ihm ein und der teilnehmende Router richtet kein Nachbarschaftsverhältnis
mit den Anderen ein.
Es sollte auch verstanden werden, wie OSPF-Verbindungsbereichs-Parameter
auf einer OSPF-Verbindung geändert werden. Wenn der Netz-Administrator wünscht,
ein Verbindungsbereichs-Attribut auf einer arbeitenden OSPF-Verbindung zu ändern
und auf einen Endpunkt von ihr zuzugreifen, muss der Administrator die Tatsache
beachten, dass wenn das Verbindungsbereichs-Attribut geändert wird, die OSPF-Verbindung
verloren werden kann, bis der bzw. die anderen Endpunkt(e) konsistente Werte haben.
Ein wichtiger Faktor ist die Verbindungskonfigurationszeit, welches die Zeit ist
zwischen dem ersten Zugriff des Routers und der letzten Parametereinstellung im
letzten Router auf der Verbindung. Die Wahrscheinlichkeit des Verbindungsverlustes
hängt von der ursprünglichen Hello-, DeadInterval- und dieser Konfigurationszeit
ab. Die Übertragungsrate zwischen benachbarten Routern ist vernachlässigbar.
In einigen Zusammenhängen kann die Verbindung während der Operation intakt
bleiben während bei anderen Zusammenhängen die Verbindung temporär
verloren werden kann bis eine neue eingerichtet wird mit den neuen Verbindungsbereichswerten.
Dieses Verhalten ist wichtig, wenn die zu konfigurierende Verbindung ein Baum-Teil
des Netzes ist.
1 ist ein vereinfachtes Netzdiagramm, das das beim
Stand der Technik erfahrene Sequenzbildungsproblem darlegt. In dem dargelegten Fall
wird zuerst ein Zugriff von der Managementstation 11 zu dem nächsten
Router R-1 12 vorgenommen, bei dem die gewünschte Verbindungsbereichsänderung
durchgeführt wird. Wenn jedoch die Verbindung verloren geht vor dem Zugriff
auf das andere Ende, dann kann die Managementstation nicht den entferntesten Router
R-3 14 oder möglicherweise den Zwischen-Router R-2 13 erreichen.
Daher kann die Managementstation die neuen Verbindungsbereichswerte in dem entferntesten
Router R-3 nicht einrichten und die neue Verbindung kann nicht eingerichtet werden.
Demnach kann eine beliebige Konfigurationsreihenfolge leicht zu permanentem Routerverlust
führen. Es wäre vorteilhaft, ein Konfigurationsverfahren zu haben, das
das Sequenzbildungsproblem löst und den Verlust der Router beim Konfigurieren
des Netzes vermeidet.
Lange Betriebszeit: Beim Betrachten eines großen Szenarios, bei
dem viele Verbindungen für Verbindungsbereichswertänderung als Ziel betrachtet
werden und folglich viele Router zu konfigurieren sind, ist die Betriebszeit wichtig.
Während dieses Konfigurationsbetriebs ist nicht zu empfehlen, andere Konfigurationsoperationsabläufe
zu veranlassen, weil diese Operation das Routing beeinträchtigt. Während
der Konfigurationsoperation können transiente Routing-Änderungen auftreten,
wenn einige Ziel-Verbindungen temporär verloren gehen. Das Konfigurieren der
Zielrouter in traditioneller Weise (einer nach dem anderen und sequentiell) kann
zu langen Betriebszeiten führen. Es wäre vorteilhaft, ein Konfigurationsverfahren
zu haben, das die Betriebszeit, die mit der Netz-Konfiguration einhergeht, reduziert.
Aufhebung und Fehlerbehandlung: Wenn der Netzbetreiber seine Meinung
ändert oder erkennt, dass er eine nicht korrekte Konfigurationsoperation begonnen
hat, kann er wünschen, sie aufzuheben. Sicherste Lösung ist es sicherlich,
nichts aufzuheben sondern die Operation zuende kommen zu lassen. In diesem Fall
kann er jedoch in großem Umfang zusätzliche Konfiguration vornehmen müssen,
nur um zu dem vorangehenden Zustand zurückzukommen. Daher ist die Möglichkeit
des Aufhebens einer Konfigurationsoperation eine nützlicher Zusatz, aber ihre
Realisierung ist nicht geradlinig. Das Problem beim Aufheben ist, dass es Zeiten
gibt, zu denen die Konfigurationsoperation nicht aufgehoben werden kann. Wenn die
Operation aufgehoben wird nachdem ein Endpunkt einer Verbindung konfiguriert ist
aber bevor der andere Endpunkt bzw. die anderen Endpunkte konfiguriert ist/sind,
wird die Verbindung verloren gehen. Dies tritt mit höherer Wahrscheinlichkeit
auf, wenn viele Verbindungen parallel konfiguriert werden. Wenn demnach eine Aufhebung
veranlasst wird, müssen irgendwelche Verbindungen, bei denen die Konfiguration
begonnen worden ist, beendet werden, aber die Konfiguration zusätzlicher Verbindungen
sollte nicht begonnen werden. Ein geeignetes Aufheben bei traditionellen Verfahren
ist kein wesentliches Problem aber in einer Softwarebasierten Lösung, speziell
bei parallelem Ausführen, sollte dies mit Vorsicht betrachtet werden.
Eine andere wichtige Überlegung ist, dass einige Elementmanagementoperationen
aus einigen Gründen fehlschlagen können. Wenn ein Fehler dieses Typs auftritt,
sollte die Operation in derselben Weise wie beim Aufheben stoppen. Jedoch ist ein
bloßes Stoppen nicht ausreichend. Es ist auch wichtig, dass die den Fehler
verursachende Situation von der zentralen Managementstation aus gehandhabt wird.
Bei Lösungen nach dem Stand der Technik ist dies jedoch nicht immer möglich.
Bei beliebiger Konfiguration kann leicht eine Situation auftreten, bei der die zentrale
Managementstation nicht immer den Fehler beheben kann und ein Techniker muss den
Fehler manuell bei dem ausgefallenen Router korrigieren.
Die in dem Krishnan-Papier (oben herangezogen) vorgeschlagene Lösung
berechnet die Verbindungs- und Router-Sequenz basierend auf dem derzeitigen Routing.
Bei Vorwärts- und Rückwärtleitwegen zwischen der Managementstation
und den Zielroutern bildet sie einen Baum, der die Sequenz definiert. Der Baum wird
von den Blättern zur Wurzel hin durchwandert. Signifikante Merkmale und Einschränkungen
der Krishnan-Lösung sind (1) nur symmetrisches Routing wird betrachtet; (2)
Routing-Information wird von den Routern selbst erhalten; (3) kein Aufheben wird
betrachtet; und (4) keine Fehlerbehandlung wird betrachtet.
Das Dokument US 2003/043820 A1, Goringe Christopher M. et al., 6.
März 2003, offenbart den Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es wäre vorteilhaft, ein IP-Konfigurationsverfahren zu haben,
das die oben diskutierten Probleme löst. Die vorliegende Erfindung stellt ein
solches Verfahren bereit.
RESÜMEE DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren des Verbindungsbereichs-Konfigurierens
(link-scope-Konfigurierens) von Open-Shortest-Path-First-Verbindungen bzw. OSPF-Verbindungen
von einem zentalisierten Managementknoten in einem IP-Netz. Das Verfahren stellt
bereit (1) eine Lösung für das Sequenzbildungsproblem; (2) den schnellen
Betrieb bei parallelem Ausführen; (3) eine geeignete Aufhebung; (4) eine gute
Fehlerbehandlung; und (5) eine einfachere Sequenzberechnung als bei den Lösungen
des Standes der Technik.
Demnach ist die vorliegende Erfindung gemäß einem Aspekt
auf ein Verfahren des Konfigurierens eines IP-basierten Netzes mit mindestens einer
Managementstation gerichtet, einem Satz von Netzwerkknoten und Kommunikationsverbindungen
zwischen den Netzwerkknoten und zwischen der Managementstation und den Netzwerkknoten.
Das Verfahren schließt die Schritte des Vorbereitens einer OSPF-Topologiegraphik
des Netzes ein; des Identifizierens eines Satzes von zu konfigurierenden ZielVerbindungen;
des Klassifizierens der Ziel-Verbindungen in N getrennte Unter-Sätze (Sub-Sätze)
T1-TN; und des Konfigurierens der Verbindung von jedem Subset
parallel, beginnend mit dem Subset T1 und sequentiell handhabend jedes
Sub-Satzes einen nach dem anderen. Die Ziel-Verbindungen können klassifiziert
werden durch Entfernen von Nicht-Zielverbindungen, die nicht von der OSPF-Topologiegraphik
zu konfigurieren sind, durch Bestimmen von Abhängigkeiten zwischen den in der
OSPF-Topologiegraphik verbleibenden Verbindungen und des Klassifizierens der Ziel-Verbindungen
in den Sub-Sätzen basierend auf den Abhängigkeiten zwischen den Verbindungen.
Die Abhängigkeiten zwischen den Verbindungen können durch
Bilden einer Verbindungsgraphik LinkGraph bestimmt werden. Die Verbindungsgraphik
LinkGraph kann durch Anordnen eines neuen Knotens in der Verbindungsgraphik LinkGraph
für jede Ziel-Verbindung in der OSPF-Topologiegraphik aufgebaut werden. Für
jeden in der Verbindungsgraphik LinkGraph angeordneten Knoten wird ein vollständiges
Netz von Nachbarknoten von der OSPF-Topologiegraphik erstellt. Dies, gefolgt von
dem Hinzufügen eines die Managementstation in der OSPF-Topologiegraphik repräsentierenden
Knotens zu der Verbindungsgraphik LinkGraph, und Verbinden des die Managementstation
repräsentierenden Knotens mit den Verbindungen, die von der Managementstation
in der OSPF-Topologiegraphik stammen.
Die Ziel-Verbindungen können in den Sub-Sätzen basierend
auf den Abhängigkeiten zwischen den Verbindungen durch Aufbauen eines Verbindungsbaums
LinkTree von der Verbindungsgraphik LinkGraph klassifiziert werden. Der Verbindungsbaum
LinkTree kann durch Designieren des die Managementstation repräsentierenden
Knotens als ersten Startpunkt aufgebaut werden. Dann werden alle den ersten Startpunkt
mit zu dem ersten Startpunkt benachbarten Knoten verbindenden Verbindungen zu dem
Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt. Ein zu dem ersten Startpunkt benachbarter
Knoten wird dann als zweiter Startpunkt ausgewählt. Die Auswahl kann vorgenommen
werden durch Auswählen eines benachbarten Knotens mit der größten
Anzahl von Nachbarknoten, der noch nicht zu dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt
worden ist (wenn es einen benachbarten Knoten mit mehr Nachbarknoten gibt als irgendein
anderer benachbarter Knoten). Wenn mehr als ein benachbarter Knoten mit der größten
Anzahl von Nachbarknoten noch nicht zu dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt
worden ist, wird der zweite Startpunkt beliebig von den benachbarten Knoten mit
der größten Anzahl von Nachbarknoten ausgewählt.
Der Verbindungsbaum LinkTree wird durch Hinzufügen aller von
dem zweiten Startpunkt stammenden Verbindungen fortgesetzt mit Ausnahme von Verbindungen,
die bereits in dem Verbindungsbaum LinkTree enthalten sind und Auswählen eines
anderen Knotens in dem Verbindungsbaum LinkTree als einem dritten Startpunkt. Der
dritte Startpunkt kann durch Auswählen eines Knotens mit der größten
Anzahl von Nachbarknoten ausgewählt werden, der noch nicht zu dem Verbindungsbaum
LinkTree hinzugefügt worden ist (wenn es ein Knoten in dem Verbindungsbaum
LinkTree mit mehr Nachbarknoten gibt als irgendein anderer Knoten). Wenn mehr als
ein Knoten die größte Anzahl von Nachbarknoten hat, der noch nicht zu
dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt worden ist, wird der Knoten, der die
größte Anzahl von Nachbarknoten hat und der am weitesten von dem ersten
Startpunkt entfernt ist, als der dritte Startpunkt ausgewählt. Wenn mehr als
ein Knoten die größte Anzahl von Nachbarknoten hat, die noch nicht zu
dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt worden sind, und alle Knoten mit der
größen Anzahl von Nachbarknoten denselben Abstand von
dem ersten Startpunkt haben, wird der dritte Startpunkt beliebig ausgewählt
aus den Knoten mit der größten Anzahl von Nachbarknoten.
Der Verbindungsbaum LinkTree wird durch Hinzufügen aller von
dem dritten Startpunkt stammenden Verbindungen fortgesetzt mit Ausnahme von Verbindungen,
die bereits im Verbindungsbaum LinkTree sind. Wenn alle Knoten der Verbindungsgraphik
LinkGraph zu dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt worden sind, sind alle
Verbindungen in dem Verbindungsbaum LinkTree in einem getrennten Subset Ti
klassifiziert. Es wird dann bestimmt, ob es irgendwelche Ziel-Verbindungen gibt,
die noch nicht zu dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt worden sind. Ist
dies der Fall, wird eine Verbindungsuntergraphik kreiert, die die Ziel-Verbindungen
enthält, die noch nicht zu dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt worden
sind, und die obigen Schritte werden wiederholt, um einen getrennten Subset Ti+1
zu erstellen. Wenn alle Sub-Sätze erstellt worden sind, können die Verbindungen
von jedem Subset parallel konfiguriert werden durch Aufbauen eines die Nicht-Zielverbindungen,
die noch nicht konfiguriert worden sind, umfassenden Skeletts in der OSPF-Topologiegraphik;
und paralleles Konfigurieren der Knoten für alle Ziel-Verbindungen bei demselben
Level unter der Voraussetzung, dass der zuletzt konfigurierte Knoten in dem Skelett
liegt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
1 ein vereinfachtes Netzdiagramm, das das Sequenzbildungsproblem
zeigt, das beim Stand der Technik erfahren wird (Stand der Technik);
2 ein Ablaufdiagramm der Schritte eines Gesamt-Algorithmus
in einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung;
3 ein Ablaufdiagramm der Schritte eines Klassifizierungs-Algorithmus
in einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung;
4A–4B Abschnitte
eines Ablaufdiagramms der Schritte eines Algorithmus zum Aufbauen eines Verbindungsbaums
LinkTree von einer Verbindungsgraphik LinkGraph;
5 eine beispielhafte OSPF-Topologiegraphik, die geeignet
ist zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung;
6 eine beispielhafte Verbindungsgraphik LinkGraph,
hergeleitet von der OSPF-Topologiegraphik und verwendet zum Entdecken der Abhängigkeiten
zwischen den Verbindungen;
7 den Prozess des Aufbaus eines Verbindungsbaums LinkTree
von der beispielhaften Verbindungsgraphik LinkGraph der 6;
8 den Verbindungsbaum LinkTree der 7,
die in einem ersten Subset T1 klassifizierten Verbindungen darstellend;
9 eine sich ergebende Graphik, wenn Nachbarn der Verbindungen
im Subset T1 entfernt werden;
10 eine Verbindungsgraphik LinkGraph der Graphik der
9;
11 einen Verbindungsbaum LinkTree, aufgebaut aus der
Verbindungsgraphik LinkGraph der 10; und
12 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Managementstation
für die Verbindungsbereichskonfigurierung eines IP-Netzes in Übereinstimmung
mit den Lehren der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Verfahren des Konfigurierens
von Verbindungsbereichs-gemanagten Objekten in IP-basierten Netzen von einem zentralisierten
Managementknoten bereit. Eine beispielhafte Ausführungsform wird in Bezug auf
das OSPF-Protokoll (Open Shortest Path First protocol) beschrieben, weil OSPF sehr
klare Verbindungsbereichs-(link-scope-), Routerbereichs-(router-scope-) und Gebietsbereichs-(area-scope-)gemanagte
Objekte hat zum Repräsentieren des Problems des Konfigurierens von Verbindungsbereichsparametern.
Das Zugreifen auf Router zum Konfigurieren kann durch direktes Verbinden oder von
Ferne vorgenommen werden. Für das direkte Verbinden hat das Endgerät eines
Netz-Administrators eine Konsole oder eine Arbeitsstation (work station) eine direkte
Verbindung mit dem Router. Die Verbindung wird unabhängig von der gemanagten
IP-Infrastruktur vorgenommen, beispielsweise durch Verwenden einer seriellen Konsolenverbindung.
Für das ferne Konfigurieren greift der Netz-Administrator auf die Router von
einer Maschine zu, die mit den Routern über das gemanagte IP-Netz verbunden
ist, beispielsweise unter Verwendung von Telnet, um sich bei dem Router anzumelden
(login). Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein
Verfahren zum Durchführen von Fern-Konfiguration bereit.
In heutigen komplexen großen IP-Netzen bezieht die Netz-Konfiguration
gewöhnlich das Konfigurieren einer Netz-Funktionalität ein, die als eine
logische Einheit betrachtet werden kann wie z.B. als Dienste, Strecken,
Protokolle wie OSPF, oder Unter-Sätze (Sub-Sätze) von jenen. Daher wird
eine große Zahl von Konfigurationsoperationen ausgeführt beim Konfigurieren
vieler Router. Wenn demnach der Netzbetreiber wünscht, eine Änderung in
der Netz-Konfiguration vorzunehmen, muss er viele Elementkonfigurationsoperationsvorgänge
ausführen. Eine Konfigurationsoperation, die für mehr als einen Router
relevant ist, wird Mehrzieloperation (multy target Operation) genannt. Ein Beispiel
ist, wenn der Netzbetreiber wünscht, die OSPF-HelloInterval-Einstellung auf
einigen OSPF-Verbindungen im Netz zu ändern. Die bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Durchführen von Mehrzieloperationen
bereit.
Die vorliegende Erfindung kann in Software implementiert werden. Diese
Management-Software stellt eine OSPF-Verbindungsbereichsoperation für den Netz-Administrator
bereit. Als ein Ergebnis braucht der Administrator nur die Ziel-Verbindungen und
die neuen Werte der Verbindungsbereichsparameter zu definieren und die Software
erledigt den Rest. Daher stellt in der bevorzugten Ausführungsform die vorliegende
Erfindung eine implementierbare Software-Lösung für eine Mehrziel-Verbindungsbereichs-OSPF-Fernkonfiguration
bereit.
Die vorliegende Verbindung arbeitet auf jedweder Topologie und mit
jedwedem Routing (symmetrischem und asymmetrischem). Die Erfindung beschleunigt
die Konfigurationsoperation durch Finden einer maximalen Anzahl von Ziel-Verbindungen,
die parallel konfiguriert werden können in einem großen komplexen Netz,
selbst wenn es keine Topologieabhängigkeit zwischen ihnen gibt.
2 ist ein Ablaufdiagramm zum Zeigen der Schritte eines
Gesamt-Algorithmus in einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der
vorliegenden Erfindung. Die Erfindung implementiert einen Algorithmus, der ausgewählte
Ziel-Verbindungen in so wenigen Schritten wie möglich konfiguriert durch Konfigurieren
jener parallel. Der Algorithmus ist ein Greedy-Graph-Algorithmus, der bei Schritt
21 G (die OSPF-Topologiegraphik des Netzes) und T (den Satz von Ziel-Verbindungen)
als Eingangsgrößen nimmt. Bei Schritt 22 klassifiziert der Algorithmus
die Ziel-Verbindungen in N getrennte Sub-Sätze von T, T1-TN.
Nach dem Klassifizieren nimmt der Algorithmus die Untergruppen eine nach der anderen
beim Schritt 23, startend mit T1, und konfiguriert ihre Elemente
parallel.
3 ist ein Ablaufdiagramm zum Zeigen der Schritte eines
Klassifizierungs-Algorithmus 22 in einer bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung. Der Klassifizierungs-Algorithmus ist
ein rekursiver Algorithmus und ist ein wichtiger Teil des Gesamt-Algorithmus. Bei
Schritt 31 entfernt der Klassifizierungs-Algorithmus die Nicht-Zielverbindungen
von der Topologie-Graphik G durch Auslöschen der mit Nicht-Zielverbindungen
in der Graphik verbundenen Router-Knoten. Bei Schritt 32 wird eine sogenannte
Verbindungsgraphik LinkGraph aufgebaut zum Entdecken der Abhängigkeiten zwischen
den Verbindungen. Ein neuer Knoten wird für jede Ziel-Verbindung zu einer Graphik
gegeben und eine volle Masche von Nachbarn eines Router-Knotens in der Ursprungsgraphik
wird für jeden Router erstellt (siehe das Beispiel der 6-10
unten). Letztendlich verwendet der Algorithmus bei Schritt 33 die Verbindungsgraphik
LinkGraph, um einen Verbindungsbaum LinkTree aufzubauen, wie in 4A–4B
gezeigt und beschrieben.
4A–4B sind Abschnitte
eines die Schritte eines Algorithmus 33 zum Aufbauen des Verbindungsbaums
LinkTree aus der Verbindungsgraphik LinkGraph zeigenden Ablaufdiagramms. Bei Schritt
41 wird ein Zähler I auf 1 gesetzt. Bei Schritt 42 wird der
die Managementstation repräsentierende Knoten M als Startpunkt identifiziert
und in den Verbindungsbaum LinkTree eingegeben. Bei Schritt 43 werden alle
von M herrührenden Ränder in den Verbindungsbaum LinkTree eingegeben.
Bei Schritt 44 wird bestimmt, ob mehr als eines der Blätter (Knoten),
die nicht bereits in dem Verbindungsbaum LinkTree enthalten sind, die größte
Anzahl von Nachbarknoten hat. Wenn nicht, und demnach ein einzelnes Blatt die größte
Anzahl von Nachbarn hat, dann wird das Blatt mit der größten Anzahl von
Nachbarn bei Schritt 45 als Variable S ausgewählt. Wenn mehr als eines
der Blätter eine gleiche größte Anzahl von Nachbarn hat, bewegt sich
das Verfahren vom Schritt 44 zum Schritt 46, wo bestimmt wird,
ob irgendeines der Blätter mit der größten Anzahl von Nachbarn einen
Grad in der Verbindungsgraphik LinkGraph hat, der größer als Zwei ist.
Ist dies der Fall, bewegt sich das Verfahren zum Schritt 47, wo es bestimmt,
ob es ein einzelnes Blatt mit einem Grad größer als Zwei gibt, das am
weitesten von M entfernt ist, oder eine Vielzahl von Blättern mit einem Grad
größer als Zwei, die am weitesten von M entfernt sind. Wenn es ein einzelnes
Blatt mit einem Grad größer als Zwei gibt, das am weitesten von M entfernt
ist, bewegt sich das Verfahren zu Schritt 48, wo das einzelne Blatt mit
einem Grad größer als zwei, das am weitesten von M entfernt ist, als die
Variable S ausgewählt wird. Wenn jedoch mehrere Blätter mit einem Grad
größer als Zwei vorhanden sind, die am weitesten von M entfernt sind,
bewegt sich das Verfahren zu Schritt 49, wo ein Blatt beliebig ausgewählt
wird als die Variable S aus den mehreren Blättern, die diese Kriterien erfüllen.
Zurück zu Schritt 46, wenn bestimmt wird, dass keines
der Blätter mit der größten Anzahl an Nachbarn einen Grad in der
Verbindungsgraphik LinkGraph hat, der größer als Zwei
ist (d.h., es gibt eine Blätter mit dem Grad gleich Zwei), bewegt sich das
Verfahren zu Schritt 51, wo es bestimmt, ob es ein einzelnes Blatt mit
einem Grad gleich Zwei gibt, das am nächsten bei M ist, oder ob mehrere Blätter
mit einem Grad gleich Zwei am nächsten bei M sind. Wenn es ein einzelnes Blatt
mit einem Grad gleich Zwei gibt, das am nächsten bei M ist, bewegt sich das
Verfahren zu Schritt 52, wo das einzelne Blatt mit einem Grad gleich Zwei,
das das nächste bei M ist, ausgewählt wird, um die Variable S zu sein.
Wenn es jedoch mehrere Blätter mit einem Grad gleich Zwei gibt, die am nächsten
bei M sind, bewegt sich das Verfahren zu Schritt 53, wo ein Blatt von der
Vielzahl von Blättern, die dieses Kriterium erfüllen, beliebig ausgewählt
wird um die Variable S zu sein. Derart ein Blatt entweder bei Schritt
45, 48, 49, 52 oder 53 ausgewählt
habend, geht das Verfahren weiter zu Schritt 54, wo S festgelegt wird als
das ausgewählte Blatt. Das Verfahren bewegt sich dann zu 4B.
Bei Schritt 55 platziert das Verfahren in dem Verbindungsbaum
LinkTree alle von S stammenden Ränder, die nicht zu dem Verbindungsbaum LinkTree
zurückgeführt werden. Bei Schritt 56 bestimmt es, ob alle Knoten
in der Verbindungsgraphik LinkGraph in dem Verbindungsbaum LinkTree platziert worden
sind. Ist dies der Fall, bewegt sich das Verfahren zu Schritt 57, wo alle
Blätter des Verbindungsbaums LinkTree in dem Sub-Satz Ti platziert
werden. Wenn jedoch alle Knoten in der Verbindungsgraphik LinkGraph nicht in dem
Verbindungsbaum LinkTree platziert sind, bewegt sich das Verfahren zu Schritt
58 und erstellt eine neue Verbindungsgraphik LinkGraph durch Subtrahieren
von Knoten von der ursprünglichen Verbindungsgraphik LinkGraph, die in dem
Verbindungsbaum LinkTree platziert worden sind. Bei Schritt 59 wird der
Zähler (i) um Eins (1) inkrementiert und das Verfahren kehrt dann zurück
zu Schritt 42 und wiederholt den Prozess.
Wenn die Ursprungs-OSPF-Topologiegraphik aus nur einem Knoten besteht,
der M ist, sind die Sub-Sätze Ti definiert und bereit, um zu dem
Konfigurations-Algorithmus weitergegeben zu werden.
5 ist eine beispielhafte OSPF-Topologiegraphik, die
geeignet ist zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung. In dem dargestellten
Beispiel sind die Verbindungen nummeriert 1–10. Jede Verbindung in dem Netz
ist eine Ziel-Verbindung, so dass die Graphik nicht durch Löschen der Endpunkte
von Nicht-Zielverbindungen kontrahiert werden kann. Gemäß dem in
4A–4B gezeigten
Prozess ist der erste Schritt das Bilden der Verbindungsgraphik LinkGraph zum Entdecken
der Zusammenhänge zwischen den Verbindungen. Die resultierende Verbindungsgraphik
LinkGraph ist in 8 gezeigt. Die Verbindungsgraphik
LinkGraph wird dann zum Konstruieren eines Verbindungsbaums LinkTree unter Nachverfolgen
der obigen Regeln verwendet.
7 zeigt ein Beispiel des Prozesses des Konstruierens
des Verbindungsbaumes LinkTree aus der Verbindungsgraphik LinkGraph der
6 in Übereinstimmung mit den Prozeduren der
4A–4B. Zuerst wird
der Knoten M ausgewählt und die Ränder (M,1), (M,2) und (M,4) werden zu
dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt. Diese Verbindungen werden mit "a"
in 7 gekennzeichnet zum Kennzeichnen, dass sie als
erstes zu dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt werden. Der nächste
Schritt ist das Ermitteln, wie viele Nicht-LinkTree-Knotennachbarn die Blätter
des aktuellen Verbindungsbaums LinkTree haben. In diesem Fall hat Knoten 1 zwei
solcher Nachbarn (Knoten 3 und Knoten 5); Knoten 2 hat zwei solcher Nachbarn (Knoten
6 und Knoten 8) und Knoten 4 hat ebenfalls zwei solcher Nachbarn (Knoten 3 und Knoten
7). Daher muss eine Entscheidung getroffen werden in Bezug darauf, welcher der drei
Knoten (Knoten 1, Knoten 2 und 4) als S festgelegt werden sollte. Alle drei Knoten
sind einen Schritt tief in dem Verbindungsbaum LinkTree (d.h., der Grad ist gleich
Zwei) und kein einzelner Knoten ist am nächsten bei M, so dass ein Knoten beliebig
in Übereinstimmung mit Schritt 53 der 4A
ausgewählt wird.
In dem dargestellten Beispiel wird Knoten 4 ausgewählt und als
S festgelegt. Daher sind die nächsten Ränder, die zu dem Verbindungsbaum
LinkTree hinzugefügt werden (4,3) und (4,7). Diese Verbindungen werden mit
"b" in 7 gekennzeichnet zum Kennzeichnen, dass sie
als Zweites zu dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt werden. Im nächsten
Schritt werden die Blätter des aktuellen Verbindungsbaums LinkTree wieder untersucht
zum Bestimmen, welcher Knoten die größte Anzahl von LinkTree-Knotennachbarn
hat. An dieser Stelle wird bestimmt, dass Knoten 1 und Knoten 3 beide einen Nicht-LinkTree-Knotennachbarn
haben, während Knoten 7 und Knoten 2 beide zwei Nicht-LinkTree-Knotennachbarn
haben. In diesem Fall ist jedoch Knoten 7 zwei Schritte tief in dem Verbindungsbaums
LinkTree (d.h., ein Grad größer als Zwei), während Knoten 2 nur einen
Schritt tief ist (d.h., ein Grad gleich Zwei). Daher wird in Übereinstimmung
mit Schritt 48 der 4A Knoten 7 ausgewählt
um S zu sein und die Ränder (7,8) und (7,10) werden zu dem Verbindungsbaum
LinkTree hinzugefügt. Diese Verbindungen werden mit "c" in 7
gekennzeichnet, um zu kennzeichnen, dass sie als Drittes zu dem Verbindungsbaum
LinkTree hinzugefügt werden.
Derselben Prozedur folgende, werden die Blätter des tatsächlichen
Verbindungsbaums LinkTree wieder untersucht zum Bestimmen, welcher Knoten die größte
Zahl von Nicht-LinkTree-Knotennachbarn hat. An dieser Stelle wird bestimmt, dass
Knoten 8 und Knoten 10 beide einen Nicht-LinkTree-Knotennachbarn
haben. Beide Knoten sind drei Schritte tief im Verbindungsbaum LinkTree (d.h. einen
Grad größer als Zwei), so dass ein Knoten beliebig ausgewählt wird
in Übereinstimmung mit Schritt 49 der 4A.
In dem dargestellten Beispiel wird Knoten 8 ausgewählt und als S festgelegt,
und der Rand (8,6) wird zu dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt. Der Rand
(8,6) wird mit "d" in 7 gekennzeichnet zum Kennzeichnen,
dass er als Viertes zu dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt wird.
Im nächsten Schritt werden die Blätter des aktuellen Verbindungsbaums
LinkTree wieder untersucht, um zu bestimmen, welcher Knoten die größte
Anzahl von Nicht-LinkTree-Knotennachbarn hat. An dieser Stellel wird bestimmt, dass
Knoten 6 die meisten Nicht-L1nkTree-Knotennachbarn hat und er wird als S ausgewählt
in Übereinstimmung mit Schritt 45 der 4A.
Ränder (6,9) und (6,5) werden dann zu dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt
und werden mit "e" in 7 gekennzeichnet, um zu kennzeichnen,
dass sie als Fünftes zu dem Verbindungsbaum LinkTree hinzugefügt worden
sind. Dies schließt das Aufbauen des Verbindungsbaums LinkTree, wie in
7 gezeigt ab.
Nachdem der Verbindungsbaum LinkTree aufgebaut worden ist, wird der
Satz von parallel konfigurierbaren Verbindungen durch Finden der Blätter in
dem Verbindungsbaum LinkTree bestimmt. Demnach ist T1 (d.h., der Satz
von Verbindungen, die im ersten Schritt konfiguriert werden) {1,2,3,5,9,10}. Diese
Verbindungen werden in 8 gezeigt. Die Nachbarn dieser
Verbindungen werden dann gelöscht. Die resultierende Graphik wird in
9 gezeigt und ihre Verbindungsgraphik LinkGraph wird
in 10 gezeigt. Im nächsten Schritt wird die Verbindungsgraphik
LinkGraph aktualisiert und der resultierende Verbindungsbaum LinkTree wird in
11 gezeigt. Demnach ist das festgelegte T2{4,6,7,8}.
Die Elementmanagement-Operationen werden in der durch die Verbindungsgraphik
LinkGraph geregelten Sequenz oder Abfolge ausgeführt. Die Verbindungen in denselben
Ebenen werden parallel konfiguriert. Die Sequenz zwischen den durch die tatsächliche
Ziel-Verbindung verbundenen Routern wird von der Graphik G in folgender Weise hergeleitet.
Als Erstes wird ein Skelett, d.h., die aus den Nicht-Zielverbindungen und den nicht
konfigurierten Verbindungen aufgebaute Unter-Graphik, in der ursprünglichen
OSPF-Topologiegraphik konstruiert. Das Ergebnis ist eine verbundene Graphik. Während
der Konfiguration einer Verbindung ist die einzige Einschränkung in der Sequenz
der Router-Modifikationen, dass der zuletzt konfigurierte Router in dem Skelett
sein muss. Die Sequenz der anderen Router ist beliebig; ihre Konfiguration kann
parallel vorgenommen werden. Der letzte Router kann nur modifiziert werden, nachdem
alle Router, die an der Verbindung angebracht sind, erfolgreich konfiguriert sind.
Eine Überprüfung hat gezeigt, dass der Algorithmus immer exakt ist, wenn
jedes Ziel-Verbindung zu demselben Gebiet gehört.
Ein Aufheben wird durch Anwenden der folgenden Implementierungsregel
bereitgestellt. In einer aktuellen Stufe des Algorithmus werden einige Ziel-Verbindungen
parallel konfiguriert. Auf Router wird wie oben beschrieben zugegriffen und der
Algorithmus geht nicht zur nächsten Stufe (Ti+1), bis jede Verbindung
in den aktuellen Verbindungen nicht erfolgreich konfiguriert ist. Wenn ein Aufheben
veranlasst wird, müssen die aktuellen Verbindungen, die bereits konfigurierte
Router haben, vollständig konfiguriert werden.
12 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Managementstation
61 für Verbindungsbereichskonfiguration eines IP-Netzes
62 in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung. Das
IP-Netz schließt einen Satz von Netzwerkknoten ein und eine Vielzahl von Kommunikationsverbindungen
zwischen den Netzwerkknoten und zwischen der Managementstation und den Netzwerkknoten.
Ein Topologiegraphikbilder 63 erhält Konfigurationsinformation für
das IP-Netz, beispielsweise von einer Konfigurationsdatenbank 64, die intern
oder extern von der Managementstation sein kann. Die Topologiegraphik wird zu einem
Ziel-Verbindungs-Identifizierer 65 gesendet, der einen Satz von Ziel-Verbindungen
aus der zu konfigurierenden Topologiegraphik identifiziert. Der identifizierte Satz
von Ziel-Verbindungen wird zu einem Ziel-Verbindungs-Klassifizierer 66
gesendet, der die Ziel-Verbindungen in N getrennte Sub-Sätze T1-TN
klassifiziert. In dem Ziel-Verbindungs-Klassifizierer entfernt ein Nicht-Zielverbindungsentferner
67 Verbindungen von der Topologiegraphik, die nicht als Ziel-Verbindungen
identifiziert worden sind. Die reduzierte Topologiegraphik wird dann zu einem LinkGraph-Bilder
68 weitergegeben, der eine Verbindungsgraphik LinkGraph zum Bestimmen von
Abhängigkeiten zwischen den Verbindungen bildet. Die Abhängigkeiten werden
dann zu einem LinkTree-Bilder 69 gebildet, der einen LinkTree zum Klassifizieren
der Ziel-Verbindungen in den N getrennten Sub-Sätzen (T1-TN)
basierend auf den Abhängigkeiten zwischen den Verbindungen bildet. Ein Zusatzzielverbindungs-Identifizierer
70 bestimmt, ob es irgendeine Zusatzzielverbindung gibt, die noch nicht
in dem Verbindungsbaum platziert worden ist, und wenn dies der Fall ist, bildet
der LinkTree-Bilder einen anderen Verbindungsbaum LinkTree, um die verbleibenden
Verbindungsziele in Sub-Sätzen zu klassifizieren.
Wenn alle Ziel-Verbindungen in Sub-Sätzen klassifiziert worden
sind, identifiziert der Verbindungsbaumbilder 69 die Sub-Sätze T1-TN,
zu einer Verbindungs-Sub-Satz-Parallelkonfigurationseinheit 71
, die die IP-Netzverbindungen von jedem Sub-Satz parallel konfiguriert,
beginnend mit dem Sub-Satz T1 und sequentiell jeden Sub-Satz nacheinander
handhabend bis zu dem Sub-Satz TN. Wenn die Konfiguration abgeschlossen
ist, aktualisiert die Konfigurationseinheit die Konfigurationsdatenbank
64.
Wie von Fachleuten erkannt werden wird, können die in der vorliegenden
Anmeldung beschriebenen innovativen Konzepte über einen weiten Anwendungsbereich
modifiziert und variiert werden. Demgemäß sollte der Schutzbereich des
patentierten Gegenstandes nicht auf irgendeine der spezifisch beispielhaften Lehren,
die oben diskutiert worden sind, eingeschränkt werden, sondern stattdessen
durch die folgenden Patentansprüche definiert sein.