Reorganização de VC’s de protecção

Através da representação da multiplexagem SDH apresentada na secção 2.1, verifica-se que, quando um par de VCs (um VC de serviço e o correspendente VC de protecção) é libertado, podem surgir na estrutura de multiplexagem “buracos de capacidade”. Estes “buracos de capacidade” podem ser definidos como a capacidade livre vista em cada TUG-3. Os “buracos de capacidade” aparecem porque, para cada pedido de VC, a posição na estrutura de multiplexagem é dada pelo STM e TUG-3 correspondente dentro da estrutura. Como os “buracos de capacidade” estão em TUG-3 diferentes e são de valor de capacidade reduzido, não podem ser correctamente aproveitados. Por exemplo, podem-se ter 21 “buracos de capacidade” de capacidade VC-12 distribuídos por diferentes TUG-3 e STM’s que não podem ser usados para aceitar um VC-3. Se os diversos “buracos de capacidade” existentes na estrutura de multiplexagem forem aglomerados num só, cria-se um bloco maior de capacidade livre que permite a aceitação de um VC-3. Este processo permite potenciar o número de VC’s de capacidade maior que podem ser aceites pela rede. Para efectuar esta tarefa é proposto o algoritmo de reorganização de VC’s de protecção.

A reorganização dos VC’s de protecção é invocada quando um par de VCs (um VC de serviço e o correspendente VC de protecção) é libertado, o que poderá permitir a reorganização dos VC’s de protecção estabelecidos. Um algoritmo deste tipo faz sentido porque o tempo entre pedidos de circuitos ou entre a libertação de pares de VCs é considerada razoavelmente grande. O algoritmo de reorganização de VC’s de protecção é executado de forma centralizada. O nó central recebe informação da rede para construir um grafo representativo do estado da rede. Sobre este grafo são efectuados todos os cálculos auxiliares à reorganização dos caminhos existentes. Um caminho de protecção só é alterado na rede, se também o for no grafo. Como é

necessária a criação de um grafo, implica o conhecimento de todos os circuitos já estabelecidos (e dos caminhos que lhes foram atribuídos) e do respectivo estado de ocupação da estrutura de multiplexagem SDH apresentada nas figuras 6 e 7. Portanto, para a reorganização de VC’s de protecção, a informação da rede pode ser obtida através de mensagens trocadas entre os nós e o nó central. Esta informação enviada para o nó central exige um protocolo de gestão específico. O protocolo deve enviar a informação sempre que um pedido de VC é aceite ou é libertado, da informação deve constar a mesma informação que o RSVP-TE ou CR-LDP usam para o estabelecimento de um VC. O par de VC’s é calculado e estabelecido sobre o grafo. Desta forma o nó central tem sempre a representação actual do estado de ocupação da rede. Este fluxo de informação poderá ser considerável para redes com um número de nós elevado. Este algoritmo continua a efectuar a troca de custos entre nós como em InvCap+PEN e InvBand+PEN.

A reorganização dos VC’s de protecção é efectuada, começando pelos VC’s de protecção de circuitos com capacidade VC-12, depois os VC’s de protecção de circuitos com capacidade VC-3 e, finalmente, são reorganizados os VC’s de protecção de circuitos VC-4. A reorganização dos VC’s de protecção é efectuada por esta ordem porque, como os custos associados às arestas resultam do algoritmo de penalizações, os VC’s de protecção estarão homogeneamente distribuídos pela rede. Assim, para o estado estacionário da rede, e sabendo que a rede recebe maior número de fluxos de capacidade VC-12, a ocupação da rede terá maior quantidade de “buracos de capacidade” provocados por VC-12 depois por VC-3 e finalmente por VC-4. Portanto, se se começar por reorganizar os VC’s de protecção dos fluxos VC- 12, o número de “buracos de capacidade” desse tamanho, tende a reduzir ou a anular-se, criando com isso, “buracos de capacidade” de maiores capacidades. Estes “buracos de capacidade”, ao serem maiores, podem ser do tipo VC-3 ou VC-4, permitindo a reorganização dos VC’s de protecção de fluxos VC-3 e VC-4. Ao efectuar-se de seguida a reorganização de fluxos de VC-3, o número de “buracos de capacidade” desse tamanho, tende a reduzir.

O algoritmo de reorganização de VC’s de protecção é descrito da seguinte forma (Figura 20):

A reorganização de um VC de protecção consiste em libertar os seus recursos no grafo libertando todas as capacidades de aresta relativas ao VC e efectuar a respectiva actualização de custos (só possível tendo a informação completa do estado de ocupação da aresta em causa). De seguida, determina-se um caminho de custo mínimo sobre o grafo não considerando as arestas usadas pelo VC de serviço associado. O caminho determinado, que no pior caso é igual ao inicial, é o novo VC de protecção. De notar que, dada a estrutura de multiplexagem SDH, se o VC de protecção determinado coincidir com o original no percurso

Início

Criar grafo

Verifica-se condição de fim de reorganização?

Calcular novo VC de protecção

Atribuir capacidade ao novo VC de protecção no grafo Devolver VC's e grafo FIM Sim Não

mas tiver pelo menos uma ligação em que usa uma posição da estrutura de multiplexagem diferente, este é considerado um novo VC de protecção. O novo VC de protecção é estabelecido nas mesmas arestas que o VC de protecção original mas em posições diferentes na estrutura de multiplexagem das arestas em causa. Esta situação é considerada como uma reorganização do VC de protecção. Por exemplo, tendo um VC-12 estabelecido na pilha TUG-3(2) e existindo um VC-12 livre na pilha TUG-3(1), a reconfiguração do VC-12 vai permitir ocupar a pilha TUG-3(1) libertando a TUG-3(2). Este processo pode ser efectuado entre pilhas de diferentes STM’s. O processo de reconfiguração é repetido até que nenhum VC de protecção seja alterado ou até um máximo de dez corridas deste processo. Foi definido o valor de dez corridas porque se verificou que a partir deste número de corridas os resultados não sofrem alterações significativas.

O algoritmo InvCap+PEN+RP tem a mesma função de custo do algoritmo InvCap+PEN, a diferença reside na capacidade de reorganizar os VC’s de protecção.

O algoritmo InvBand+PEN+RP tem a mesma função de custo do algoritmo InvBand+PEN mas é efectuada a reorganização de VC’s de protecção. Para ambos os algoritmos é efectuada a reorganização dos VC’s de protecção, através do sistema centralizado descrito anteriormente. Esta reorganização dos VC’s de protecção tem por objectivo possibilitar a aceitação de mais tráfego na rede.

O mecanismo de reorganização de protecções não é aplicado aos algoritmos InvCap e InvBand porque estes algoritmos, como se irá verificar, obtêm os piores desempenhos. Desta forma, a optimização que se pretende com este mecanismo não seria obtida em toda a sua extensão para estes algoritmos.