CN100555979C - 用于将ip包转发给网络节点的外部控制部件的方法 - Google Patents

Abstract

在本发明方法中，在具有多个网络节点的交换IP包的通信网络中的网络节点的接口上接收、识别、分析并处理IP包。在于所述网络节点的接口上接收的并在那里被识别出的带内IP信令包中，分别将分配给接收接口的不同于其它接口的值的、一对一的值录入到所述IP包的IP报头的确定的字段中并且将如此改变后的包发送给所述控制部件，其中所述带内IP信令包通过所述IP包的报头字段的协议字段中的录入项来表征。

Description

用于将IP包转发给网络节点的外部控制部件的方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的方法。

在未来，因特网协议网络(简称IP网络)除了目前普通的互联网业务和尽力而为(Best-effort)业务之外还传送更高价值的质量业务并且允许新的应用。为此，需要扩展IP网络的网络节点的控制或网络控制，例如用于管理网络资源或在故障情况下快速地重新配置。

一般存在以下替代方案：

·将控制部件集成到网络部件、网络节点和/或网络单元、例如路由器中，或者

·将控制部件作为外部服务器连接到待控制的网络部件、网络节点或者路由器上。这可直接地、即通过网络部件的外部接口和位于附近的控制部件之间的连接或线路实现，或者通过网络部件和控制部件之间的网络连接实现。

第一种集成的解决方案具有的优点是，通过与网络部件的紧耦合，网络部件的内部信息可供控制部件使用。

与此相对地，“所提供”的解决方案不依赖于制造商并且更灵活，因为它恰恰不是这样紧密地与网络部件的内部交织在一起。此外，“所提供”的解决方案可以基于标准化的硬件(简称HW)和软件(简称SW)解决方案，而网络部件、例如路由器大多基于私有HW/SW解决方案。通过“所提供”的控制部件可实现更短的开发周期和成本节约。但是“所提供”的解决方案的缺点在于，控制部件的内部信息不可供使用。

下面将举许可控制(简称AC)、控制部件的例子来描述第二种外部的“所提供”的服务器解决方案的问题。

许可控制的任务在于：接收到来的资源请求，使这些资源请求与还可供使用的资源平衡，在资源还可供使用的情况下对网络节点或路由器、例如在网络边缘的路由器、或者更确切地说边缘路由器进行编程以便控制数据流。这包括调整所谓的功能，例如标记、过滤和管辖(policing)。

在此情况下，此外出现下面两个问题：

A)资源请求如何到达所提供的控制部件或许可控制？

B)控制部件或许可控制如何能够控制并配置网络节点，以及控制部件从何处取得关于网络部件的内部的必要信息，例如在哪个接口上接收了包以及应配置哪个接口？

关于A)原则上存在两种解决变型方案：

1)IP包采取的数据路径是已知的，并且可以相应地对控制部件或许可控制直接进行寻址。这被称为所谓的带外(Out-Band)信令。

2)信令协议跟随数据包的路径，并且这样自动地找到控制部件或许可控制。这被称为所谓的带内(In-Band)信令。

下面仅仅从根据变型方案2)的信令、即带内信令出发。

标准化的资源预留协议RSVP是一种带内信令协议。它解决上述的、如在点2)中所描述的问题，并在网络节点中执行逐跳(Hop-by-Hop)预留。在此情况下，核心是，路由器中的RSVP实体被自动地实现并且因此可非常紧密地与路由器及其内部衔接工作。

下面将举根据图1的有RSVP能力的网络、即具有有RSVP能力的网络节点或路由器的网络的例子来示意性地描述流程。

图1示出了一个示意性的IP网络，由多个网络节点或路由器A至H组成，它们在内部分别具有控制部件AC。网络节点A一方面通过网络节点B、C、D的串联以及另一方面通过网络节点F、G、H的串联与网络节点E相连接。网络节点B和G、C和H以及D和H同样彼此连接。这些连接或连接路径例如被实施为电线或光导线，例如双线线路、同轴电缆或光波导。在网络节点A上连接有用户X，并且在网络节点E上连接有用户Y。

为了到用户Y的数据流，用户X向该网络产生资源请求。在此情况下，必须保证，事实上也沿着稍后的数据路径在这些网络节点中进行资源预留。在IP网络中，该数据路径取决于当前的路由。因此，在资源预留协议RSVP中，将带有IP目标地址、即用户Y的IP地址的资源请求发送到该网络中。因此该资源请求自动地跟随稍后的到用户Y的数据流的数据路径。虽然这种RSVP消息现在不是被寻址到RSVP控制部件AC或RSVP实体，但是位于该路径上的网络节点的RSVP控制部件AC或RSVP实体必须分别得知此事。

因此，这些消息专门地通过IP报头中、即IP包的报头中的确定的IP协议类型“RSVP”来表征。

路由器识别出该协议类型并将如此被表征的消息直接转交给其RSVP实体、即控制部件AC。

之后，在该程序的过程中，RSVP实体必须在通向用户X的网络边缘处对“其”边缘路由器A进行配置(过滤、标记和管辖)。具体地应对这样的接口进行配置，用户X的RSVP消息最初是通过该接口到达的并且之后用户X的数据流将通过该接口到达用户Y。因为RSVP实体被实施在路由器中，因此它可以询问这些内部信息。

针对所述的两点A和B的解决方案这里在于，网络节点和控制部件之间的内部的紧耦合。

针对A)该资源请求通过网络节点或路由器中的专门的过滤器到达该控制部件，这些过滤器识别协议ID并将在路由时经过的包直接转传给内部的控制部件。

针对B)控制部件AC通过访问路由器内部数据获得用于配置网络节点或路由器的信息。

在外部的控制部件的情况下存在以下问题，即不在网络节点处询问这些内部信息或者不由网络节点提供这些内部信息。

在Minghai Xu等人的文献“Implemtation techniques ofintserv/diffserv integrated network”(IEEE Band 1，2003年4月9日)中描述了在集成业务/区分业务(IntServ/DiffServ)网络的范围中对集成业务的改进。为此，提出具有流程图和算法的业务等级说明(SLS)，在其中为信令信息规定确定的DSCP值。此外，还讨论了在区分业务网络中业务延迟的极限。

在文献WO 01/03383中描述了一种用于在通信系统中进行数据传输的系统和方法。该系统包括源网络节点、分组数据网、路由器或交换机和目标网络节点。源网络节点将包含关于路径或跳点特性的信息的数据包发送到控制网络节点。该控制网络节点将数据包发送到目标网络节点，但是这些数据包具有不同于原来在该数据包中所说明的跳点特性。该不同的跳点特性是先前由目标网络节点发送到控制网络节点的。

本发明的任务在于，给出一种方法，在该方法中所接收的带有接收网络节点的接口信息的IP包能够被转交给外部的控制部件。

该任务通过按照权利要求1的特征的方法来解决。

本发明的优点在于，带有网络节点内部的控制信息的IP包被转传给外部的控制部件。由此，“提供”给网络节点的控制部件能够承担该网络节点的更广泛的控制任务。

本发明的有利的扩展方案在从属权利要求中给出。

在此：

图1示出了根据现有技术的、具有网络节点内部的控制部件AC的示意性的IP网络。

图2示出了按照图1类似地构造的、具有根据本发明而连接到网络节点上的外部的控制部件AC的IP网络。

图1示出了已经在说明书序言中说明的根据现有技术的IP网络。

图2示出了根据图1的网络，但具有以下区别：外部的控制部件AC分别通过直接连接而连接到网络节点A至H上。

类似于在说明书序言中所述的例子，数据包应由用户X向用户Y传输。在此情况下，该外部的控制部件AC需要确定的IP包、例如RSVP包以及在网络节点的哪个接口上已接收到该IP包/RSVP包的信息。后一信息仅在网络节点内部是可用的，并且不能被询问。网络节点或路由器的路由表仅包含关于目标的信息，但是不包含关于包是从何处来的信息。

为了解决该问题，首先在网络节点的接口上配置规则。当前的网络节点或路由器支持所谓的策略路由(Policy-Routing)。在此情况下，可配置规则，即应如何处理专门的包。在这种情况下，该规则为：

“带有确定的协议IP的包不是简单地被继续路由，而是向通常所设置的、通向主管的外部控制实体的“下一跳点”转传。”

根据本发明，带内IP信令包被发送给网络节点的外部接口，在该外部接口上连接有外部的控制部件。

第二，在策略路由的规则中，除了“下一跳点”之外还给出，IP包的报头字段的确定的字段应取哪个值。例如，IP报头中包含6位的所谓的DSCP字段应取哪个值。这在区分业务(DiffServ)网络中用于标识包优先级。但是，在控制部件或控制实体通过自身的接口直接耦合到网络节点或路由器上的情况下，不需要这种DSCP信息。因此，在网络节点的每个输入接口上配置这样的规则，该规则将号码或其它信息录入或编码到IP包的报头字段或IP报头的确定的字段、例如DSCP字段中。该号码被明确地分配给接口，使得当IP包被指定给外部的控制部件时，每个接口分别将分配给它的号码或标识录入到该IP包中。这例如意味着，例如协议类型RSVP的每个带内IP信令包在该接口上在DSCP字段中被改变，例如将该接口的号码录入到该DSCP字段中并且将这个包转传给外部的控制部件。

因为I P报头中的DSCP字段包括6位，所以可以区分64个值并且因此可以区分网络节点的64个接口。

当然在网络本身中该DSCP值仍然可以被继续用于标识包优先级，因为例如可以由控制部件AC或控制实体将它设置为其它值。此外，可以在有关的路由器本身中以可选的优先级来处理包，而不依赖于DSCP优先级字段的“滥用”，因为这也可以在路由器规则中进行撰写。

利用以下的想法，即通过路由器中的规则将路由器内部的信息、例如接口号码、虚拟路径识别号或虚拟信道识别号(简称VPI/VCI号)添加到IP包中，能够使控制部件或控制实体与路由器分开工作。

Claims (3)

1.用于在具有多个网络节点(A，...，H)的交换IP包的通信网中将因特网协议包或I P包转发给分别被分配给网络节点(A，...，H)的外部控制部件(AC)的方法，在该通信网中在所述网络节点(A，...，H)的接口上接收、识别、分析并处理I P包，

其特征在于，

在于所述网络节点(A，...，H)的接口上接收的并在那里被识别出的带内IP信令包中，将分配给相应的接收接口的一对一的值录入到所述IP包的报头字段或IP报头的确定的字段中并且将改变后的包转发/发送给所述外部控制部件(AC)，其中所述带内IP信令包通过所述I P包的报头字段的协议字段中的录入项来表征，所述一对一的值不同于各个其它接口的值。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，

在于所述网络节点的接口上接收的并在那里被识别出的类型“RSVP”的IP包中，根据相应的接口而改变在所述IP包的报头中所设置的“DSCP”字段的值，并且将改变后的包发送给所述外部控制部件。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于，

所述DSCP字段分别获得被分配给处理接口的值，该值不同于各个其它接口的值。

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