Patent DE-102016001869-A1 (DE)
Title: Verfahren zur Optimierung der Wegfindung von IPv6 Verkehr (IPway)
Inventor: ULBRICHT MARIAN
IPC: H04L29/06
Filed: 2016-02-18
Abstract: IP-Netzwerke werden in weltweiten Datenverbindungen zwischen Geräten der Informationsverarbeitung genutzt. Man verwendet heute IPv4 und IPv6 Netzwerke. Der größte Unterschied zwischen beiden Varianten ist, dass IPv6 deutlich mehr als vier Milliarden Teilnehmer adressieren lassen. Jeder Teilnehmer hat eine netzweit eindeutige Adresse, seine Zugehörigkeit zu Teilnetzen kann an der Adresse erkannt werden. IP-Netzwerke arbeiten paketorientiert. Es unterteilt sich in Steuerinformationen und Nutzdaten. Die Aufteilung in bestimmte Bereiche wird Frame genannt. Unterschiedliche Aufgaben der Geräte werden durch hierarchische Ebenen getrennt (Sicherung, Vermittlung, Transport, Sitzung). Steuerinformationen und Nutzdaten einer höheren Schicht werden in den Nutzdaten der tieferliegenden Schicht verpackt. Die Frames sind also hierarchisch geschachtelt. Heutige Verfahren versuchen durch ein Übermaß an Kompatibilität besonders leicht in bestehende Netze integrierbar zu sein und mithalten Steuerinformationen, die in modernen Netzen keine Bedeutung haben. Um Netze in Teilbereiche zu trennen und verschiedene Wege in Netzen zu ermöglichen sind Router nötig. Router verfügen über mehrere Ports, die an verschiedene Teilnetze angeschlossen sein können. Ein Router nimmt ein Datenpaket an einem Port entgegen und entscheidet, an welchen Port er es weitergibt. Diese Entscheidungen benötigen Zeit und verlangsamen den Weg eines Datenpaketes. An diesem Port kann das Zielnetz oder ein weiterer Router angeschlossen sein. Eine Durchleitung durch ein Gerät wird Hop genannt. Mit der Zahl der nötigen Hops verlängert sich die Laufzeit eines Paketes durch ein Netz. Die Anzahl der Weiterleitung wird in einem Hop-Counter abgebildet. Der Hop-Counter zählt von der vorausberechneten Anzahl der nötigen Hops, um eins pro Gerät, abwärts bis auf Null. Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Reduktion der Verzögerungszeit beim Durchlaufen eines Routers. Dabei werden folgende neuartige Verfahrenspunkte eingeführt: Edgerouter übersetzen die Pakete herkömmlicher Netze in Pakete des vorgestellten Verfahrens. Router im Inneren des Netzwerks werden Corerouter genannt, sie können nur die neuartigen Pakete des vorgestellten Verfahrens weiterleiten. Entscheidungen über die Weiterleitung sollen so früh wie möglich fallen, daher werden die dafür nötigen Informationen zu Beginn im Datenstrom angeordnet. Die Neuordnung erfolgt bei jeden Hop so, dass sie für den nachfolgenden Router optimal ist. Außerdem wird der Weg eines Paketes durch das Netz in der Adresse kodiert. Die Adresse eines Teilnehmers ist nur noch von einem Punkt des Netzes für einen bestimmten Weg durch das Netz eindeutig. Zwei Teilnehmer können von verschiedenen Stellen des Netzes die gleiche relative Adresse haben. Ein Teilnehmer kann von einer Stelle des Netzes zwei verschiedene relative Adressen haben, wenn Datenpakete unterschiedliche Wege im Netz nehmen. Die Zieladresse in einem Paket ändert sich beim Durchlaufen des Netzes von Hop zu Hop. Das dafür nötige Verfahren wird IPwoy bezeichnet. Das hier vorgestellte Verfahren wird diese Anforderungen vollumfänglich erfüllen und so eine deutliche Beschleunigung Internetprotokoll-basierter Netzwerke ermöglichen.