CN101310486A - 用于在宽带接入网络中插入因特网协议服务的技术 - Google Patents

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Abstract

用于在由接入服务提供商操作的以太网接入网络中插入网络服务的技术包括向客户驻地设备发送路由数据。所述接入网络处在与客户驻地设备的物理层链路和远程分组交换网络之间。所述路由数据指示出用于接入到远程分组交换网络的接入网关的逻辑网络地址，和用于辅助服务的辅助网关的逻辑网络地址，所述辅助服务不同于对远程分组交换网络的接入。从客户驻地设备接收数据分组，并且判断第2层目的地地址是否指示出辅助网关。如果是的话，所述数据分组被引导至辅助网关而不是接入网关。因此，拓扑上更接近客户驻地设备地提供辅助服务。

Description

用于在宽带接入网络中插入因特网协议服务的技术
技术领域
本发明涉及在接近于客户驻地设备(customer premise equipment)的宽带接入网络中插入因特网协议(IP)服务；并且尤其涉及向客户驻地设备提供以太网接入网络中的多个分接点(tap point)，其中，分接点与相应的多个服务相关联。
背景技术
通过外部通信链路来连接的通用计算机系统和专用硬件设备的网络是公知的。这些网络通常包括辅助实现计算机系统和设备之间的信息传递的一个或多个网络设备。网络节点是通过通信链路来连接的网络设备、专用设备或计算机系统。
根据许多公知的、新的或者仍然在开发中的协议中的一个或多个协议而在网络节点之间交换信息。在这种上下文中，协议由一组规则组成，这些规则定义了节点如何基于经由通信链路发送的信息而彼此交互。这些协议在每个节点内的不同层的操作中有效，从生成和接收各种类型的物理信号，到针对由那些信号所指示的信息格式而选择用于传送那些信号的链路，再到标识出在计算机系统上运行的哪个软件应用发送或接收信息。在开放式系统互连(OSI)参考模型中描述了用于经由网络来交换信息的概念上不同层的协议。在1999年9月发表的由Radia Perlman著作的题为“Interconnections Second Edition”的参考书的章节1.1中一般性地更详细地描述了OSI参考模型，该参考书通过引用而结合于此，就好像是在这里完全阐述了一样。
节点之间的通信通常通过交换离散的数据分组来实现。每个分组通常包括：1]与特定协议相关联的头部信息，和2]在头部信息之后并且包含可以与该特定协议相独立地被处理的信息的有效载荷信息。在一些协议中，分组包括3]在有效载荷之后并且指示出有效载荷信息的末端的尾部信息。头部包括诸如分组的源、其目的地、有效载荷的长度和协议所使用的其它属性之类的信息。通常，针对特定协议的有效载荷中的数据包括针对与OSI参考模型中不同的(通常是更高的)层相关联的不同协议的头部和有效载荷。针对特定协议的头部通常指示出包含在其有效载荷中的下一个协议的类型。较高层的协议被认为是被封装在较低层协议中。在经过诸如因特网之类的多个异构网络的分组中所包括的头部通常包括物理(第1层)头部、数据链路(第2层)头部、互联网络(internetwork)(第3层)头部和传输(第4层)头部，如开放式系统互连(OSI)参考模型所定义的。
在以太网网络基础架构上，物理(第1层)头部定义了用于正确捕获以太网帧的电的、机械的和过程上的机制，但是该物理头部不被介质访问控制器捕获。
数据链路头部提供用于经由诸如点对点链路、以太网链路、无线链路、光学链路等的特定物理链路(即，通信介质)来传输分组的信息。中间网络节点通常包含与多个不同节点的多个物理链路。为此，数据链路头部可以指定通过物理链路来连接的一对“源”和“目的地”网络接口。网络接口包含用于将网络节点耦接到一个或多个物理链路的机械的、电的和信令电路和逻辑。网络接口通常与称为介质访问控制(MAC)地址的硬件专用地址相关联。因此，在数据链路头部中的源和目的地网络接口通常被表示为源和目的地MAC地址。在经过链路层网桥和交换机时，源和目的地MAC地址通常被保存。数据链路头部也可以存储用于管理经由物理链路的数据传输的流控制、帧同步和错误校验信息。
互联网络头部提供定义了计算机网络内的源和目的地地址的信息。特别地，路径可以跨越多个物理链路。互联网络头部可以根据因特网协议(IP)来被格式化，因特网协议指定逻辑路径的端点处的源和目的地节点两者的IP地址。因此，分组可以沿着其逻辑路径从一个路由节点“跳”(hop)到另一个路由节点，直到其到达被指派给存储在分组的互联网络头部中的目的地IP地址的端节点为止。在每一跳之后，可以按需要更新在分组的数据链路头部中的源和目的地MAC地址。但是，当分组在网络中逐个链路地传送时，源和目的地IP地址一般保持不变。
一些协议跨越OSI参考模型的多个层，例如，以太局域网(LAN)协议包括第1层和第2层信息。国际电气和电子工程师(IEEE)802.3协议(以太网协议的一种实现方式)包括第1层信息和一些第2层信息。
由服务提供商(SP)提供的普通网络服务涉及将局域网上的设备与下述网络节点相连接：该网络节点提供对广域分组交换网络(也称为分组交换网络核心，或者“核心网络”)的接入。例如，因特网服务提供商(ISP)将本地网络上的一个或多个节点连接到作为网络核心的公众因特网。该通信的第一程(leg)通常经由电路交换网络，例如，使用专用物理电路的窄带普通老式电话系统(POTS)，和诸如线缆网络、无源光网络(PON)或者使用可以共享共同的物理电路的持久性逻辑电路的数字订户线路(DSL)网络之类的宽带网络。这些电路提供在CPE和服务提供商(SP)的中间网络节点之间的直接物理链路。
另外，对于许多ISP，接入网络位于物理链路和核心网络之间。例如，接入网络将诸如POTS或DSL调制解调器库(modem bank)之类的电路交换网络终端库与诸如宽带远程接入服务器(BRAS)之类的远程接入服务器(RAS)相连接，其中，宽带远程接入服务器用作针对诸如公众因特网之类的核心网络的接入网关。电路交换网络终端受诸如DSL接入模块(DSLAM)之类的接入模块的控制。接入模块和接入网络通常受与ISP不同的接入服务提供商(ASP)的控制，而诸如BRAS之类的远程接入服务器通常受ISP的控制。有时候，与订户签订合约的ISP被称为因特网“零售商”，而与多个ISP签订合约以为他们的订户提供接入的ASP被称为因特网“批发商”。
直到最近，ASP所提供的接入网络常常都是基于使用永久虚拟电路(PVC)来承载数据分组流量(称为ATM信元流量)的异步传输模式(ATM)基础架构的。点对点隧道协议通常被用于经过电路交换网络和接入网络两者将数据分组从客户驻地设备运送到BRAS。因为所使用的PVC是点对点的，所以像Point-to-Point Protocol(PPP)之类的点对点协议很适合这种环境。
目前，有一种趋势是通过ASP将这种基于ATM的接入网络转换为基于以太网的接入网络，基于以太网的接入网络能够支持被自由地路由的数据和被共享的(多播或广播)分组以及被施加给像BRAS一样的特定接入网关的经隧道传输的(tunneled)数据分组。随着以太网接入网络的扩展，希望通过ASP来提供接入网络上的一些网络服务。接入网络比核心网络更接近于客户驻地，因此通过将一些普通的网络服务放在接入网络上，降低了诸如在远程接入模块和网络核心上的带宽消耗和中间节点处理之类的网络资源消耗。在这些情况下，隧道传输的分组因为它们的点对点特性而不再像与ATM接入网络的匹配一样与底层传输(underlying transport)紧密匹配。
计算机进程交互的客户端-服务器模型是众所周知且被广泛使用的。根据客户端-服务器模型，客户端进程向服务器进程发送包括请求的消息，并且服务器进程通过提供服务来作出响应。服务器进程还可以向客户端进程返回具有响应的消息。通常，客户端进程和服务器进程在被称为主机的不同设备上执行，并且经由使用用于网络通信的一个或多个协议的网络来进行通信。术语“服务器”传统上被用于指提供服务的进程、或者该进程在其上操作的主机。类似地，术语“客户端”传统上被用于指发出请求的进程、或者该进程在其上操作的主机。这里所使用的术语“客户端”和“服务器”指的是进程而不是主机计算机，除非在上下文中有明确指出。另外，出于包括可靠性、可扩展性和冗余度等的原因，服务器所执行的进程可以被分解以在多个主机(有时候称为层级(tier))上作为多个服务器来运行。
已经提出几种方法用以在接入网络中提供除对核心网络的接入以外的附加服务。一般而言，通过服务器或针对多个服务器的群集的网关来提供服务。
在一些方法中，每一个服务器得到在与核心网络相连接的所有接入网络中的唯一IP地址。在一些方法中，在与网络核心相连接的所有接入网络中的唯一逻辑地址(例如，IP地址)不仅仅被指派给远程接入服务器，而是还被指派给作为接入网络上与客户的LAN最接近的节点的接入模块。在一些方法中，一个接入模块被赋予多个IP地址，不同的IP地址用于与接入网络上的不同服务器相关的各个虚拟电路。在一些方法中，使用其它方法的组合。
这些方法的不足在于它们会创建大量的小范围IP地址(称为子网络)。如果你具有点对点电路或几个较小的共享域，则你具有较小的子网络。在IP中，经常无法使用子网络中的第一个地址、零子网络、和子网络中的最后一个地址、广播地址，因此子网络越小，地址就浪费得越多。此外，如果小的子网络无法被概括在网络上，则这些子网络会导致很大的路由表。
针对分立的服务器采用分立的点对点第2层隧道传输(tunneling)的方法使得很难插入附加服务。接入网络必须被重新配置以为新的服务提供经由分立的永久虚拟电路(PVC)的附加点对点隧道。在一些方法中，多个PVC使用一个PVC来获取其它PVC的IP地址。但是，这需要在接入网络中进行服务分割，这使得很难使诸如计算机之类的单个端节点对视频和数据服务两者都起作用。使用多个虚拟电路(VC)的方法涉及使用VLAN技术来分离以太网接入网络上的流量(也称为“回程传输(backhaul)”)，其中，服务PVC映射到VLAN。这假定每个服务采用分立的服务网关，各个服务网关位于不同的VLAN中。但是，在许多网络中，希望在单个服务集合设备中具有多个服务网关，因此，相同的IP子网络必须经由服务集合设备上的多个以太网接口来终止。这浪费了设备上的有限数量的以太网接口。或者，家庭中的一个设备(例如，电视机顶盒[STB]或个人计算机[PC])接入多个服务，但这将需要该家庭设备上的多个地址。
另外，点对点隧道对于诸如多播和广播服务之类的多点服务来说是不够的。需要针对各个目的地配置分立的逻辑电路，即使对于大部分路径，相同的数据经过相同的物理链路也是如此。例如，从DSLAM端口(对应于家庭)到BRAS的PPP连接运送来自第一节目源的电视视频内容。去往邻近区域的另一个DSLAM端口也运送来自相同节目源的视频内容。因为这些是点对点电路并且服务插入位于BRAS，所以相同的电视视频内容广播将向相同的物理链路下传两次。发送一次电视视频内容然后在DSLAM处对其进行复制将更加高效，但是这需要所述两个家庭设备可以接入相同的电视视频内容流。
基于上述内容，很显然需要在更接近于客户驻地的接入网络上插入服务而没有现有技术方法的缺点的技术。尤其是，需要这样的技术：在接入网络上插入服务，并且利用以太网协议的共享媒体能力或者针对分立的服务不需要在相同设备上的分立的IP地址。
附图说明
在附图的图中以示例的方式而不是限制的方式来图示本发明，在附图中，相似的标号指示相似的元件，并且其中：
图1A是图示出根据一个实施例的提供对核心分组交换网络的远程接入以用于远距离端节点之间的通信的网络的框图；
图1B是更详细图示出根据一个实施例的、图1A所描绘的网络的以太网接入网络组件的框图；
图2是图示出根据一个实施例的用于在客户驻地设备上存储路由信息的数据结构的框图；
图3是在高层级上图示出根据一个实施例的用于在接入网络上提供针对服务的路由信息的方法的流程图；
图4是在高层级上图示出根据一个实施例的用于在接入网络上为服务强制执行路由的方法的流程图；以及
图5是图示出可以实现本发明的实施例的计算机系统的框图。
具体实施方式
描述了用于在接入网络上提供附加服务的技术。在以下描述中，出于说明的目的，阐述了许多具体细节以提供对本发明的全面理解。但是，本领域技术人员将很清楚，在没有这些具体细节的情况下也可以实施本发明。在其它情况下，为了避免不必要地模糊本发明而以框图形式示出了众所周知的结构和设备。
以下在到客户驻地设备(CPE)的DSL物理链路和IP核心分组交换网络之间的以太网接入网络的上下文中描述本发明的实施例，但是本发明并不限于这种上下文。在其它实施例中，这些方法被应用于其它接入网络中，这些其它接入网络将其它接入模块(例如，光学接入模块)连接到在一个或多个不同的核心网络(例如，企业私有核心网络)上的一个或多个远程接入服务器。在其它实施例中，这些方法被应用于其中服务位于不同的目的地的任何分组网络。
1.0接入网络概况
图1A是图示出根据一个实施例的提供对核心分组交换网络的远程接入以用于远距离端节点之间的通信的网络的框图。互联网络是用于在节点(例如，计算机、个人数字助理和蜂窝电话)之间传输数据的互连子网络(例如，子网络110a、110b、110c、110d，这些子网络在下文中统称为子网络110)的地理上分布的集合。局域网(LAN)110a是这样的子网络的一个示例。网络拓扑由端节点(例如，端节点120a、120b、120c、120d，这些端节点在下文中统称为端节点120)的布局来限定，所述端节点通常通过一个或多个中间网络节点(例如，路由器或交换机)来相互进行通信，所述中间网络节点辅助在不同子网络上的端节点120之间的数据路由。这里所使用的端节点120是被配置用于发起或终止网络上的通信的节点。相比之下，中间网络节点辅助在端节点之间的数据传递。图1A所示的中间网络节点包括客户驻地设备(CPE)150a、150b，接入模块162a、162b，和广播远程接入服务器(BRAS)节点164。
在图1A中示出了在远程接入中通常涉及到的四个子网络110。各个子网络110可以包括零个或更多个中间网络节点。核心分组交换网络110d是在客户站点102处的用户所要远程接入的目标。
为了接入核心网络110d，LAN 110a与充当针对接入模块162a的网桥的CPE 150a相连接。在所图示的实施例中，LAN 110a使用以太网基础架构。虽然客户站点102包括以太网LAN 110a和两个端节点120a、120b，但是在其它实施例中，更多或更少的端节点120与更多或更少或不同的LAN 110(例如，使用异步传输模式(ATM)基础架构的一个或多个LAN)相连接。
CPE 150和其相应的接入模块之间的链路是物理层(第1层)连接。在一些情况下，CPE是在低带宽传统电话系统上的使用音频电信号的电话调制解调器。在一些情况下，CPE是在线缆系统上的使用高频电信号的线缆调制解调器。在一些情况下，CPE是在光纤光学系统上的使用光信号的光调制解调器。在一些情况下，CPE是使用针对分布式天线的无线信号的无线调制解调器。在图示的实施例中，CPE 150a是用于经由电话线电路交换网络来建立大带宽DSL连接的数字订户线路(DSL)调制解调器。根据本发明的一些实施例，CPE包括用于确定中间网络节点的诸如IP地址之类的第3层地址的路由表151，其中，所述中间网络节点处理第3层目的地的范围的流量。在稍后的章节中更详细地描述了路由表151的使用。在图示的实施例中，用于经由从CPE 150a到接入模块162a的链路来进行通信的协议是封装在DSL中的ATM(ATM/DSL)。
虽然示出了两个CPE 150a、150b被连接到接入模块162a，但是在其它实施例中，更多或更少的CPE与接入模块162a相连接。在图示实施例中，接入模块162a是DSL接入模块(DSLAM)。在其它实施例中，接入模块162a是用于大量低带宽调制解调器或者线缆或光学或无线接入模块的控制器。根据本发明的一些实施例，接入模块162a包括在稍后章节中将参考图4更详细描述的强制器进程(enforcer process)161。
接入服务提供商(ASP)通常维护几个接入模块162a、162b(在下文中统称为接入模块162)和一个接入网络110c以用于通过中间网络节点上的诸如宽带远程接入服务器(BRAS)之类的远程接入服务器来连接到核心网络110d。在许多以前的接入网络中，接入网络是基于ATM基础架构的，并且基本的通信协议是ATM。在使用本发明的技术的实施例中，接入网络110c是基于支持第2层交换和广播的基础架构的。在图示实施例中，接入网络是基于以太网基础架构的以太网接入网络110c。虽然在图1A中描绘了在一个核心网络中的一个BRAS 164，但是在其它实施例中，与相同或不同的分组交换核心网络相连接的更多个远程接入服务器被连接到接入网络110c。
因特网服务提供商(ISP)通常在核心网络110d上维护网关服务器(未示出)以用于使用诸如IP之类的第3层协议来处理来自其订户的所有流量。多个ISP  以与用于相同的接入网络110c的相同ASP签订合约。每一个这样的ISP在核心网络110d上维护其自身的网关服务器(未示出)。
根据本发明的各个实施例，在接入网络110c上提供了一个或多个网关服务器以用于支持除对核心网络110d的接入之外的辅助服务(ancillaryservice)。在图示实施例中，用于辅助服务的网关服务器(在下文中统称为辅助网关174)包括用于音频或视频或其它广播数据的广播网关174a、视频点播(VOD)网关174b、经由IP的语音(VOIP)网关174c和其它网关174d，例如，提供第2层虚拟私有网络(L2VPN)的网关。应当了解，辅助网关174可以是单个服务器，或者针对多个服务器的群集的网关，所述多个服务器的群集具有或不具有用于在服务器群集之间分配流量的负载平衡器。
在图1A中还描绘了初始接入服务器172，该初始接入服务器172是CPE被配置为与其连接以接收用于执行第3层路由的配置数据的主服务器。例如，在一些实施例中，初始接入服务器172是动态主机配置协议(DHCP)服务器。DHCP协议在因特网工程任务组(IETF)的征求意见稿(RFC)3442中有记载，并且与来自IETF的其它RFC一起可以从万维网域ietf.org得到。题为“The Classless Static Route Option for Dynamic HostConfiguration Protocol(DHCP)version 4”的RFC 3442的全部内容通过引用而结合于此，就好像是在这里完全阐述了一样。在一些实施例中，初始接入服务器172是路由信息协议(RIP)服务器。RIP协议在RFC 2453中有记载，RFC 2453的全部内容通过引用而结合于此，就好像是在这里完全阐述了一样。
虽然在图示实施例中初始接入服务器172被连接到接入网络110c，但是在其它实施例中，初始接入服务器172被连接到诸如核心网络110d之类的另一个子网络。在一些实施例中，初始接入服务器172被包括在BRAS 164中，或者与BRAS 164共享主机。初始接入服务器172包括订户路由数据171，订户路由数据171包括如下数据，该数据指示出与特定客户站点和CPE相关联的特定订户可以使用哪个辅助网关174。
根据本发明的实施例，CPE使用路由表151中的特定路由信息将数据分组引导到与接入网络110c相连接的辅助网关174而不是引导到诸如BRAS 164之类的RAS。路由表151包括用于接入网络110c上的一个或多个辅助网关174的第3层地址(例如，IP地址)。在一些实施例中，路由表151是静态配置的。在图示实施例中，路由表151的数据是针对客户的并且是基于初始接入服务器172中的订户路由数据171来动态配置的，在稍后章节中将参考图4更详细描述。
在一些实施例中，来自CPE的数据分组仍然被包括在去往接入模块的经隧道传输的流量(例如，PPP流量)中，但是，接入模块(例如，162a)提取PPP有效载荷并根据第2层协议(例如，以太网)来转发它。例如，接入模块162a提取来自CPE 150a的PPP数据平面有效载荷(dataplane payload)，确定辅助网关174之一的MAC目的地地址，并且根据该MAC目的地来转发PPP数据平面有效载荷。在图示的实施例中，IP数据报经由直接链路来自于CPE，并且没有按照像PPP一样的隧道传输协议被封装。
在一些实施例中，接入模块162包括强制器进程161，该强制器进程161确保MAC目的地与从初始接入服务器172发送的诸如订户路由数据171之类的用于CPE的配置数据相一致。强制器使用本领域已知的任何方法(例如，地址解析协议(ARP))将路由信息中的辅助服务器的IP地址解析成相应的MAC地址。因此，强制器进程161确保CPE不接收与CPE相关联的客户不是其订户的服务。在稍后章节中将参考图4来描述强制器进程161的操作。
图1B是更详细图示出根据实施例130的、图1A所描绘的网络的以太网接入网络组件的框图。在该实施例中，以太网接入网络130将接入模块162连接到BRAS 164。以太网接入网络130包括两个中间网络节点，即，本地局中间网络节点132(也称为“本地局节点”132)和城域(metro area)中间网络节点134(也称为“城域节点”134)。在其它实施例中，在以太网接入网络130中包括更多或更少的中间网络节点。在图示的实施例中，中间网络节点是将MAC地址保存在它们所传输的数据分组中的以太网网桥或交换机。
以太网接入网络130包括多个以太网网段131，这些以太网网段131是在中间网络节点之间的以太网的一些部分。与以太网网段相连接的所有节点都可以看见该以太网网段上的所有消息，因此，以太网网段对于多播和广播数据分组流量而言是很有用的。特定接收者由第2层头部中的MAC地址来指示，并且接收节点忽略去往并非为接收节点自身的MAC的特定MAC或者用于广播或多播流量的专用MAC的所有流量。
在图示实施例中，网段131a将接入模块162连接到本地局节点132，并且网段131b、131c、131d将其它接入模块(未示出)连接到本地局节点132。网段131e将本地局节点132连接到城域节点134，并且网段131f、131g、131h将其它本地局节点(未示出)连接到城域节点134。网段131i将城域节点134连接到BRAS 164，并且其它网段(未示出)将其它城域节点(未示出)连接到BRAS 164。所图示的网段131示出了如何使用以太网网段来扩展到大量的客户站点。例如，在一些接入网络中，针对每一个接入模块存在一些客户站点，针对每一个本地局节点存在许多接入模块，针对每一个城域存在许多本地局，并且一些城域节点被连接到BRAS，因此，单个BRAS处理来自上千客户站点的流量。
根据本发明的实施例，辅助服务被推进为更加接近接入模块，因而更加接近客户站点。在图示的实施例中，广播网关174a和VOD网关174b与网络网段131e相连接。类似地，VoIP网关174c和其它网关174d与网络网段131i相连接。初始接入服务器172也与网络网段131i相连接。在其它实施例中，一个或多个网关位于接入网络的其它网段上。
在现有技术方法的电路交换情形下，隧道确保了流量的分离。在以太网/DSL情形下，在DSLAM(例如，接入模块162a)上截取对多播/广播流量的接入请求，并且基于所配置的或动态的策略，允许将广播从与接入模块(例如，162)相连接的网段(例如，131a)转发到用户(例如，经由CPE 150a)。转发是基于因特网组管理协议(IGMP)和接入模块(162)监听(snoop)IGMP并允许或拒绝流量的能力的。在TCP/IP网络中的IP多播的使用在RFC 1112“Internet Group Management Protocol(IGMP)”中被定义为TCP/IP标准。除了定义针对IP主机如何支持多播的地址和主机扩展之外，该RFC还定义了因特网组管理协议(IGMP)版本1。RFC 2236定义了IGMP版本2。这两个IGMP版本提供了用于交换和更新关于特定多播组中的主机成员的信息的协议。RFC 1112、RFC 2236的全部内容通过引用而结合于此，就好像是在这里完全阐述了一样。在题为“Internet Group Management Protocol，version 3”的因特网草案所记载的IGMP版本3允许主机指定在从指定的源或除了特定的一组源之外的所有源接收多播流量方面的兴趣。
在本实施例中，路由强制器进程161是在本地局节点132而不是在接入模块162上执行的。在其它实施例中，路由强制器进程161在处在接入模块和辅助网关174之间的每一条路径中的任何节点上被执行。2.0接入网络路由数据
图2是图示出根据一个实施例的用于在客户驻地设备上存储路由信息的数据结构200的框图。在其它实施例中，使用了包括其它传统路由表的其它路由表。数据结构200包括多个IP路由记录210a、210b和用省略号219指示的其它路由记录，这些路由记录在下文中统称为IP路由记录210。路由记录210a、210b各自分别包括目的地范围起始地址字段212a、212b(在下文中统称为目的地起始字段212)。路由记录210a、210b各自分别包括目的地网络掩码字段214a、214b(在下文中统称为目的地网络掩码字段214)。路由记录210a、210b各自分别包括服务网关地址字段216a、216b(在下文中统称为网关地址字段216)。在IP路由领域众所周知，相邻IP地址的范围可以用起始IP地址和掩码来指示。例如，IPv4地址是四个八位字节值，其中，一个八位字节是八个二进制数(比特)。IPv4地址通常由用句点(period)来划分的在0和255之间的四个十进制值来表示。掩码是四个八位字节值，该四个八位字节值在地址范围内可变的比特处的值为零，并且在地址范围内不可变的比特处的值为1，但是必须与起始地址中的比特相匹配。
根据本发明的许多实施例，路由数据结构200被存储在CPE上，用以确定与一个或多个辅助网关174中的每一个相关联的IP地址范围。例如，通过以太网接入网络130上具有特定IP地址的VOD网关174b来到达具有相应的各个IP地址的各种视频点播服务器。因此，所有那些VOD服务器的IP地址都与网关174b的IP地址相关联，网关174b充当那些服务器的网关。路由信息指示出去往那些VOD服务器中的任意一个服务器的所有流量首先被引导到VOD网关174b。如果这组VOD服务器具有不相邻的IP地址，则向数据结构200插入多个记录，针对每一个相邻地址组(称为子网络)插入一个记录。
对于不允许从因特网接入的诸如视频之类的一些服务，在一些实施例中，在家庭中和在针对该服务的服务器上使用私有地址。不向接入网络110c之外宣告这些私有地址。这允许在其它接入网络中使用相同的地址。因此，节省了宝贵的网络地址空间。
在一些实施例中，路由强制器进程161使用与路由数据结构200相似或相同的数据结构，在稍后章节中将更详细描述。3.0用于在接入网络中插入服务的方法
一种用于在接入网络中插入服务的方法，涉及利用路由数据来配置CPE，所述路由数据指示出在接入网络内针对某一服务的第3层地址的范围和针对该服务的第3层下一跳。在各个实施例中，例如使用DHCP或RIP来静态配置或动态配置CPE。CPE使用诸如ARP之类的本领域公知的方法将网关的IP地址解析为下一跳的相应MAC地址。在各个实施例中，仅针对接入网络中的网络节点(例如，针对接入模块)而不针对远程接入服务器或BRAS来生成PPP隧道。在一些实施例中，在PPP的终止点或沿着PPP路径设置强制器进程。在一些实施例中，不存在用在CPE 150和接入模块160之间的PPP隧道。在一些实施例中，强制器进程确保下一跳的MAC地址与CPE配置数据相一致(例如，也通过使用ARP来将网关的IP地址解析为相应的下一跳MAC地址)，强制器防止了CPE对下述网关的MAC地址的恶意使用；该网关分配了CPE并没有预订的服务。在各个实施例中，在初始接入服务器或强制器进程或这两者处调用了新的方法。3.1利用接入网络来进行初始通信的方法
图3是在高层级上图示出根据一个实施例的、用于在初始接入服务器处提供针对接入网络上的服务的路由信息的方法300的流程图。虽然在图3和图4中为了例示的目的而按特定顺序示出各个步骤，但是在其它实施例中，一个或多个步骤被按不同顺序或时间上重叠地执行，或者按某些组合方式而被省略或改变。在图示的实施例中，初始接入服务器是DHCP服务器。
在步骤310中，接收描述了在接入网络上可用的服务(包括对一个或多个核心网络的接入)和客户预订的服务的服务数据。可以使用任何方法来接收该信息，包括但不限于：存储在源代码内、或者与可执行代码(“默认值”)一起存储的文件中、或者进程可访问的文件或数据库中的预定义数据；响应于来自进程的提示的或者与提示相独立的手动输入；或者响应于请求或者是主动地从在由另一个服务器发送到进程或来自客户端进程的消息中所包括的数据接收的信息。
在表1和表2中示出了示例性服务数据。
表1.指示出接入网络上的辅助服务的示例性服务数据
  服务   网关地址   提供服务的目的地：起始地址   提供服务的目的地：网络掩码
  BRAS 164   68.34.0.1   0.0.0.0   0.0.0.0
  广播&多播视频(网关174a)   192.168.22.1   192.168.22.0   255.255.255.0
  视频点播(网关174b)   192.138.24.1   192.168.24.0   255.255.255.0
  经由IP的语音(网关174c)   10.10.0.20   10.10.0.0   255.255.0.0
  其它，例如，以太网第2层VPN(网关174d)   10.10.1.1   10.10.1.0   255.255.0.0
表2.指示出订户服务的示例性服务数据
  订户ID  订户的CPEIP地址   BRAS   广播多播  VOD   VoIP   其它
  X1   是   是   否   是   否
  X2   是   否   否   否   否
  X3   是   否   否   否   否
在步骤320中，从CPE接收针对配置数据的请求。在图示的实施例中，接收到针对配置数据的DHCP请求，包括对CPE的IP地址的请求。例如，从包括X1的订户ID的CPE接收DHCP请求。
在步骤330中，来自初始接入服务器的具有配置数据的响应被发送到CPE。在图示的实施例中，DHCP响应被发送到CPE。传统的DHCP响应包括CPE的IP地址和诸如域名服务器(DNS)和远程接入服务器的地址之类的一个或多个服务器的IP地址，例如，BRAS的IP地址。
根据几个实施例，在步骤330中，在DHCP响应中包括DHCP选项121字段。基于“X1”的订户ID和表2中的服务数据，DHCP服务器判定对于发出DHCP请求的CPE将允许广播和VoIP服务。因此，DHCP响应包括如表1所给出的网关174a和174c的IP地址，其中，网关174a和174c充当提供所预订的服务的服务器群集的网关。在DHCP选项121响应中还包括提供各个服务的服务器群集的地址范围，例如，在表1的后两列中列出的。
基于DHCP 121选项，接收CPE形成具有针对所预订的服务的信息的路由表151，如表3所示。该信息将使得CPE将对地址192.168.22.1到192.168.22.255处的广播服务的请求引导到广播网关174a，并且将对地址10.10.0.20到10.10.255.255处的VoIP服务的请求引导到VoIP网关174c，并且将所有其它请求都导引到BRAS 164。事实上，选项121向CPE提供路由表，因此该CPE具有在该选项中的目的地和下一跳。CPE通过地址解析协议(ARP)来解析第2层MAC地址，地址解析协议将IP网络地址映射成数据链路协议所使用的硬件地址。当在以太网上使用IPv4时，该协议在网络第3层以下操作。在RFC 826中记载了ARP，该RFC 826的全部内容通过引用而结合于此，就好像是在这里完全阐述了一样。当向目的地发送分组时，在路由/转发表中查找目的地。如果存在显式(explicit)匹配或者目的地处在显式范围内，则通过向与相应网关相对应的下一跳MAC地址发送数据分组来使用该网关。如果不存在显式匹配并且目的地不处在显式范围内，则使用默认网关(例如，表3的第一行中的BRAS)。
表3.基于DHCP选项121数据的CPE上的示例性路由数据
  目的地起始   目的地网络掩码   网关地址
  0.0.0.0   0.0.0.0   68.34.0.1
  192.168.22.0   255.255.255.0   192.168.22.1
  10.10.0.0   255.255.0.0   10.10.0.20
在一些实施例中，省略了步骤320。例如，当服务网关或地址范围改变时，可以在步骤330中在CPE上强加具有改变了的路由数据的新的DHCP选项121数据，而无需等待请求。这可以通过在步骤330中发送DHCP FORCE_RENEW消息(如RFC 3203中所述的)来实现。
在步骤340中，初始接入服务器判断是否存在另一个请求。在图示实施例中，DHCP服务器判断是否接收到另一个DHCP请求。如果接收到，则控制返回到步骤320。如果没有接收到，则控制传递到步骤350，以等待由初始接入服务器处理的下一个事件。
使用DHCP选项121，ASP利用CPE向订户宣告可用的辅助服务。
3.2在接入网络上强制执行路由的方法
图4是在高层级上图示出根据一个实施例的用于在接入网络上为服务强制执行路由的方法400的流程图。该方法通过路由强制器进程(例如，强制器进程161)来执行。强制器进程在被设置在接入网络110c中的从CPE到任意辅助网关174的每一条路径上的任何网络节点上操作。在一些实施例中，强制器进程161在接入节点(例如，接入模块162a)上执行。在图示的实施例中，强制器进程161在本地局中间网络节点132上执行。在一些实施例中，强制器进程还在备用设备上操作，其中，如果原始主机因为某种原因而停止运转则所述备用设备被强制进行服务。
在步骤410中，在来自初始接入服务器的消息中接收到用于CPE的配置数据。例如，在步骤410中，从指配给CPE的DHCP服务器接收到具有选项121数据的DHCP响应消息，该DHCP响应消息描述了针对CPE的路由表并且在步骤330中被发送，如上所述。
在步骤420中，提取配置消息中的路由数据以供强制器进程使用。数据可以按任何方式来本地或远程存储，所述任何方式包括平面文件或在数据库中。在图示实施例中，步骤420包括对网关服务器的IP地址进行解析以确定下一跳的MAC地址。
在步骤430中，将配置消息转发给CPE。在图示实施例中，将DHCP消息转发给CPE。例如，来自初始接入服务器172的具有选项121消息中的表3的数据的DHCP消息被本地局中间网络节点132通过接入模块162a来转发给CPE 150a。
在一些实施例中，省略了步骤410、420、430，并且CPE和强制进程两者都静态配置有路由数据，例如，配置有表3所描绘的数据。
在步骤440中，从CPE接收到数据分组。路由强制器进程161从该数据分组中提取MAC目的地地址。
在步骤450中，判断该MAC目的地是否在与CPE被配置用于的服务网关IP地址相对应的MAC地址中。例如，在步骤450中判断MAC目的地是否对应于在表3第三列中的IP地址之一。如果不是，则CPE试图得到它并没有预订的服务，并且控制传递到步骤452以丢弃分组并且不再对其进行处理。在一些实施例中，分组被转发到默认的远程接入服务器(RAS)，例如BRAS 164。
如果在步骤450中判定所述MAC目的地对应于在CPE被配置用于的服务网关地址中的IP地址，则分组被转发到该网关。因此，分组被引导到CPE针对其被配置了的的网关之一。该分组也被相同网段上的其它节点所接收，并且被忽略，除非在多播或广播中涉及该节点。
在步骤460中，路由强制器进程判断是否存在来自所述CPE的另一个数据分组。如果存在，则控制返回到步骤440。如果不存在，则控制传递到步骤462，以等待由路由强制器进程处理的下一个事件。
如方法300所示，使用DHCP选项121，ASP利用CPE向订户宣告可用的辅助服务。使用方法400，没有预订这些辅助服务之一的客户不具有对那些服务器或它们的网关的第3层接入权限。这些方法的组合既向CPE动态提供了辅助服务，又防止了偷窃那些服务的企图。
在一些实施例中，接入节点监听对广播的接入请求(IGMP监听)并将该请求与内部表格(称为白名单(white list))进行比较，以查看是否允许用户接入。在一些实施例中，动态地将请求与策略服务器进行比较，以判断用户是否有资格接入这个数据流。
在一些实施例中，路由数据不仅被发送到CPE和在去往CPE的途中的强制器进程，而且还被发送到例如在备用接入模块上的备用强制器进程，其中，如果初始强制器进程无法工作，例如如果接入模块停止运转，则将采用备用强制器进程。
4.0实现机构——硬件概况
图5是图示出可以实现本发明的实施例的计算机系统500的框图。使用在诸如路由器设备之类的网络元件上运行的一个或多个计算机程序来实现优选实施例。因此，在本实施例中，计算机系统500是路由器。
计算机系统500包括诸如总线510之类的通信机构，用于在计算机系统500的内部组件和外部组件之间传递信息。信息被表示为可测量现象的物理信号，其中，可测量现象通常是电压，不过在其它实施例中还包括诸如磁、电磁、压力、化学、分子原子和量子相互作用之类的现象。例如，南北磁场或者零和非零电压表示二进制数(比特)的两个状态(0，1)。一系列二进制数构成了用于表示数字或字符代码的数字数据。总线510包括许多并行的信息导体，以使得在与总线510相耦合的设备之间快速地传送信息。用于处理信息的一个或多个处理器502与总线510相耦合。处理器502对信息执行一组操作。这组操作包括从总线510获取信息和将信息置于总线510上。这组操作一般还包括对两个或更多个信息单元进行比较，移动信息单元的位置，和例如通过加法或乘法来组合两个或更多个信息单元。将由处理器502执行的一系列操作构成了计算机指令。
计算机系统500还包括与总线510相耦合的存储器504。诸如随机访问存储器(RAM)或其它动态存储设备之类的存储器504存储包括计算机指令的信息。动态存储器允许计算机系统500改变存储在其中的信息。RAM允许存储在被称为存储器地址的位置处的信息单元与在相邻地址处的信息相独立地被存储和提取。处理器502在执行计算机指令期间还使用存储器504来存储临时值。计算机系统500还包括与总线510相耦合的只读存储器(ROM)506或其它静态存储设备，用于存储不会被计算机系统500改变的包括指令在内的静态信息。与总线510相耦合的还有诸如磁盘或光盘之类的非易失性(持久性)存储设备508，用于存储即使计算机系统500关断或因其它方式而断电也继续存在的包括指令在内的信息。
术语计算机可读介质在这里被用于指参与向处理器502提供信息的任何介质，所述信息包括用于执行的指令。该介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质例如包括光盘或磁盘，例如存储设备508。易失性介质例如包括动态存储器504。传输介质例如包括同轴电缆、铜导线、光纤光缆、和在没有电线或线缆的情况下通过空间传播的波，所述波例如是声波和电磁波，包括无线电波、光波和红外波。经由传输介质传输的信号在此称为载波。
计算机可读介质的常见形式例如包括软盘、软磁盘(flexible disk)、硬盘、磁带或任何其它磁性介质，致密光盘ROM(CD-ROM)、数字视频盘(DVD)或任何其它光介质，打孔卡、纸带、或任何其它具有孔的图案的物理介质，RAM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、FLASH-EPROM、或任何其它存储芯片或卡带，载波，或任何其它计算机可以读取的介质。
从外部终端512向总线510提供包括指令之内的信息以为处理器所用，所述外部终端512例如是具有包含由人类用户操作的字母数字键的键盘或传感器的终端。传感器检测其附近的情况并将那些检测转换成与用于表示计算机系统500中的信息的信号兼容的信号。与总线510相耦合的终端512的其它外部组件(主要用于与人交互)包括显示设备和定点设备，其中，诸如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)或等离子屏之类的显示设备用于呈现图像，并且诸如鼠标或轨迹球或光标方向键之类的定点设备用于控制在显示器上呈现的小光标图像的位置并发出与呈现在终端512的显示器上的图形要素相关联的命令。在一些实施例中，省略了终端512。
计算机系统500还包括与总线510相耦合的通信接口570的一个或多个实例。通信接口570提供耦合到利用其自身的处理器进行操作的各种外部设备的双向通信，所述外部设备例如是打印机、扫描仪、外部盘、和终端512。在计算机系统500中运行的固件或软件提供终端接口或基于字符的命令接口，以使得可以将外部命令赋给计算机系统。例如，通信接口570可以是并行端口或串行端口(例如，RS-232或RS-422接口)，或者在个人计算机上的通用串行总线(USB)。在一些实施例中，通信接口570是综合服务数字网络(ISDN)卡或数字订户线路(DSL)卡或电话调制解调器，该通信接口570提供到相应类型的电话线路的信息通信连接。在一些实施例中，通信接口570是线缆调制解调器，该线缆调制解调器将总线510上的信号转换成用于经由同轴电缆进行通信连接的信号，或者转换成用于经由光纤光缆进行通信连接的光信号。作为另一个示例，通信接口570可以是向诸如以太网之类的兼容LAN提供数据通信连接的局域网(LAN)卡。也可以实现无线链路。对于无线链路，通信接口570发送和接收电、声或电磁信号(包括红外信号和光信号)，这些信号承载诸如数字数据之类的信息流。这些信号是载波的示例。
在图示的实施例中，诸如专用集成电路(IC)520之类的特定用途硬件与总线510相耦合。特定用途硬件被配置成执行对于特定用途而言处理器502不能足够快地执行的操作。专用IC的示例包括：用于生成显示图像的图形加速器卡、用于对经由网络发送的消息进行加密和解密的密码板、语音识别、和对重复执行一些复杂的操作序列的特定外部设备的接口，所述特定外部设备例如是机械臂和医疗扫描设备，其中，所述复杂的操作序列用硬件将更高效地实现。
在图示的用作路由器的计算机中，计算机系统500包括作为特定用途硬件的交换系统530，用于经由网络来交换流信息。交换系统530一般包括诸如通信接口570之类的多个通信接口，用于耦合到多个其它设备。一般而言，每一个耦合都是与被连接到某一网络(例如，在图示实施例中的本地网络580)中的或附接于该网络的另一个设备的网络链路532进行耦合，其中，所述网络与具有它们自己的处理器的各种外部设备相连接。在一些实施例中，输入接口或输出接口或两者被链接到一个或多个外部网络元件中的每一个。虽然在图示实施例的网络链路532中包括三条网络链路532a、532b、532c，但是在其它实施例中，更多或更少的链路与交换系统530相连接。网络链路532一般通过一个或多个网络来向其它设备提供信息通信，所述其它设备使用或处理该信息。例如，网络链路532b可以通过本地网络580向主机计算机582或向由因特网服务提供商(ISP)操作的设备584提供连接。ISP设备584又通过现在普遍称为因特网590的网络中的公众的、全球范围的分组交换通信网络来提供数据通信服务。与因特网相连接的被称为服务器592的计算机响应于经由因特网接收的信息而提供服务。例如，服务器592提供用于交换系统530的路由信息。
交换系统530包括被配置成执行与在网络580的元件之间的信息传递相关联的交换功能的逻辑和电路，所述信息传递包括传递沿着一条网络链路(例如，532a)接收的信息作为在相同或不同网络链路(例如，532c)上的输出。交换系统530根据预定的协议和众所周知的协定将到达输入接口的信息流量交换到输出接口。在一些实施例中，交换系统530包括其自身的处理器和存储器用以用软件执行一些交换功能。在一些实施例中，交换系统530依赖于处理器502、存储器504、ROM 506、存储器508或某种组合来用软件执行一个或多个交换功能。例如，交换系统530与实施特定协议的处理器504相协作可以确定到达链路532a上的输入接口的数据分组的目的地，并使用链路532c上的输出接口将其发送到正确的目的地。目的地可以包括主机582、服务器592、与本地网络580或因特网590相连接的其它终端设备，或者在本地网络580或因特网590中的其它路由和交换设备。
本发明涉及使用计算机系统500来实现这里所描述的技术。根据本发明的一个实施例，计算机系统500响应于处理器502执行包含在存储器504中的一个或多个指令的一个或多个序列而执行那些技术。这些指令(也称为软件和程序代码)可以从诸如存储设备508之类的另一个计算机可读介质被读到存储器504中。包含在存储器504中的指令序列的执行使得处理器502执行这里所描述的方法步骤。在替代实施例中，可以取代软件或与软件相组合地使用诸如专用集成电路520和交换系统530中的电路之类的硬件来实现本发明。因此，本发明的实施例并不限于硬件和软件的任何特定组合。
通过诸如接口570之类的通信接口经由网络链路532和其它网络来传输的信号是载波的示例形式，所述信号承载去往和来自计算机系统500的信息。计算机系统500可以通过网络链路532和诸如接口570之类的通信接口、通过网络580、590等来发送和接收包括程序代码在内信息。在使用因特网590的示例中，服务器592通过因特网590、ISP设备584、本地网络580和网络链路532b再通过交换系统530中的通信接口来传输针对从计算机500发送的消息所请求的特定应用的程序代码。所接收的代码可以由处理器502或交换系统530在其接收到该代码时执行，或者可以存储在存储设备508或其它非易失性存储器中以待以后执行，或者这两种情况都进行。这样，计算机系统500可以获得载波形式的应用程序代码。
在将一个或多个指令序列或数据或两者运送到处理器502以用于执行方面可以涉及计算机可读介质的各种形式。例如，起初可以在诸如主机582之类的远程计算机的磁盘上承载指令和数据。远程计算机将这些指令和数据载入到其动态存储器中并使用调整解调器经由电话线路来发送这些指令和数据。在计算机系统500本地的调整解调器接收到电话线路上的指令和数据并使用红外发射机将这些指令和数据转换成红外信号，该红外信号是充当网络链路532b的载波。充当交换系统530中的通信接口的红外检测器接收到在红外信号中承载的指令和数据，并将表示这些指令和数据的信息置于总线510上。总线510将信息运送到存储器504，处理器502从存储器504提取指令并使用与指令一起发送的一些数据来执行这些指令。在处理器502或交换系统530执行之前或之后，可以可选地将在存储器504中所接收到的指令和数据存储在存储设备508上。
5.0扩展例和修改例
在上述说明书中，已经参考本发明的特定实施例描述了本发明。但是很显然，在不脱离本发明的较宽的精神和范围的情况下可以对其进行各种修改和改变。因此，应当从例示而不是限制的角度来看待本说明书和附图。

Claims (33)

1.一种方法，用于在由接入服务提供商操作的数据链路层(第2层)以太网接入网络中插入网络服务，其中，所述接入网络被布置在与客户驻地处的客户驻地设备的物理层(第1层)链路和使用互联网络层(第3层)路由的远程分组交换网络之间的通信路径中，其中，所述客户驻地不同于接入服务提供商驻地，所述方法包括以下步骤：
向所述客户驻地设备发送关联路由数据，所述关联路由数据指示出第3层接入网关的逻辑网络地址，所述第3层接入网关对用于接入到所述远程分组交换网络的数据分组流量进行路由，由此，所述第3层接入网关处在所述远程分组交换网络的节点处，和第3层辅助网关的逻辑网络地址，所述第3层辅助网关对用于辅助服务的数据分组流量进行路由，所述辅助服务与对所述远程分组交换网络的接入不同，其中，所述第3层辅助网关与所述接入网络的某一网段相连接，该接入网络的网段在拓扑上相对于所述远程分组交换网络而言更接近于所述客户驻地设备；
从所述客户驻地设备接收具有第2层目的地地址的数据分组；
判断所述第2层目的地地址是否指示出所述第3层辅助网关；以及
如果判定所述第2层目的地地址指示出所述第3层辅助网关，则将所述数据分组引导至所述第3层辅助网关，而不是引导至所述第3层接入网关，
由此，相对于所述远程分组交换网络而言，拓扑上更接近所述客户驻地设备地提供所述辅助服务。
2.如权利要求1所述的方法，还包括从网络进程接收所述路由数据的步骤，所述网络进程处理来自所述客户驻地设备的、对与所述远程分组交换网络进行通信的初始请求。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述处理来自所述客户驻地设备的初始请求的网络进程是动态主机配置协议(DHCP)服务器。
4.如权利要求3所述的方法，其中：
所述接收路由数据的步骤还包括接收被送往所述客户驻地设备的具有121选项的DHCP消息；并且
所述向客户驻地设备发送路由数据的步骤还包括将所述具有121选项的DHCP消息转发到所述客户驻地设备。
5.如权利要求2所述的方法，其中，处理来自所述客户驻地设备的初始请求的所述网络进程是路由信息协议(RIP)地址对等进程。
6.如权利要求1所述的方法，所述判断所述第2层目的地地址是否指示出所述第3层辅助网关的步骤还包括：
判断从所述客户驻地设备接收的数据分组中的所述第2层目的地地址是否与被发送到所述客户驻地设备的路由数据相一致；并且
如果判定所述第2层目的地地址不一致，则对从所述客户驻地设备接收的数据分组进行处理而不将该数据分组转发到所述第2层目的地地址。
7.如权利要求1所述的方法，所述发送所述关联路由数据的步骤还包括从下述网络进程接收在去往所述客户驻地设备的消息中的路由数据，所述网络进程处理来自所述客户驻地的对与所述远程分组交换网络进行通信的初始请求。
8.如权利要求7所述的方法，其中，处理来自所述客户驻地设备的初始请求的所述网络进程是动态主机配置协议(DHCP)服务器。
9.如权利要求8所述的方法，所述发送所述路由数据的步骤还包括：
接收在被送往所述客户驻地设备的具有121选项的DHCP消息中的路由数据；以及
将所述具有121选项的DHCP消息转发到所述客户驻地设备。
10.如权利要求7所述的方法，其中，处理来自所述客户驻地设备的初始请求的所述网络进程是路由信息协议(RIP)地址对等进程。
11.一种方法，用于在由接入服务提供商操作的数据链路层(第2层)以太网接入网络中插入网络服务，其中，所述接入网络被布置在与客户驻地处的客户驻地设备的物理层(第1层)链路和使用互联网络层(第3层)路由的远程分组交换网络之间的通信路径中，其中，所述客户驻地不同于接入服务提供商驻地，所述方法包括以下步骤：
接收路由数据，该路由数据指示出
第3层接入网关的逻辑网络地址，所述第3层接入网关对用于接入到所述远程分组交换网络的数据分组流量进行路由，由此，所述第3层接入网关处在所述远程分组交换网络的节点处，第3层辅助网关的逻辑网络地址，所述第3层辅助网关对用于辅助服务的数据分组流量进行路由，所述辅助服务与对所述远程分组交换网络的接入不同，其中，所述第3层辅助网关与所述接入网络的某一网段相连接，该接入网络的网段在拓扑上相对于所述远程分组交换网络而言更接近于所述客户驻地设备；以及
与所述辅助服务相关联的网络地址的范围；
从所述客户驻地设备接收具有第2层目的地地址的数据分组；
判断在所述数据分组中的第2层目的地地址是否与所述路由数据相一致；以及
如果判定所述第2层目的地地址与所述路由数据不一致，则对从所述客户驻地设备接收的数据分组进行处理，而不将该数据分组转发到所述第2层目的地地址，
由此，仅在所述客户驻地设备有权接收所述第3层辅助服务时，才相对于所述远程分组交换网络而言拓扑上更接近所述客户驻地设备地提供所述第3层辅助服务。
12.如权利要求11所述的方法，所述接收路由数据的步骤还包括从下述网络进程接收在去往所述客户驻地设备的消息中的所述路由数据，所述网络进程处理来自所述客户驻地的对与所述远程分组交换网络进行通信的初始请求。
13.如权利要求12所述的方法，其中，处理来自所述客户驻地设备的初始请求的所述网络进程是动态主机配置协议(DHCP)服务器。
14.如权利要求13所述的方法，所述接收路由数据的步骤还包括：
接收在被送往所述客户驻地设备的具有121选项的DHCP消息中的路由数据；以及
将所述具有121选项的DHCP消息转发到所述客户驻地设备。
15.一种装置，用于在由接入服务提供商操作的数据链路层(第2层)以太网接入网络中插入网络服务，其中，所述接入网络被布置在与客户驻地处的客户驻地设备的物理层(第1层)链路和使用互联网络层(第3层)路由的远程分组交换网络之间的通信路径中，所述客户驻地与接入服务提供商驻地不同，所述装置包括：
用于向所述客户驻地设备发送关联路由数据的装置，所述关联路由数据指示出
第3层接入网关的逻辑网络地址，所述第3层接入网关对用于接入到所述远程分组交换网络的数据分组流量进行路由，由此，所述第3层接入网关处在所述远程分组交换网络的节点处，和第3层辅助网关的逻辑网络地址，所述第3层辅助网关对用于辅助服务的数据分组流量进行路由，所述辅助服务与对所述远程分组交换网络的接入不同，其中，所述第3层辅助网关与所述接入网络的某一网段相连接，该接入网络的网段在拓扑上相对于所述远程分组交换网络而言更接近于所述客户驻地设备；
用于从所述客户驻地设备接收具有第2层目的地地址的数据分组的装置；
用于判断所述第2层目的地地址是否指示出所述第3层辅助网关的装置；以及
如果判定所述第2层目的地地址指示出所述第3层辅助网关，则将所述数据分组引导至所述第3层辅助网关，而不是引导至所述第3层接入网关的装置，
由此，相对于所述远程分组交换网络而言拓扑上更接近所述客户驻地设备地提供所述辅助服务。
16.一种装置，用于在由接入服务提供商操作的数据链路层(第2层)以太网接入网络中插入网络服务，其中，所述接入网络被布置在与客户驻地处的客户驻地设备的物理层(第1层)链路和使用互联网络层(第3层)路由的远程分组交换网络之间的通信路径中，其中，所述客户驻地不同于接入服务提供商驻地，所述装置包括：
用于接收路由数据的装置，该路由数据指示出
第3层接入网关的逻辑网络地址，所述第3层接入网关对用于接入到所述远程分组交换网络的数据分组流量进行路由，由此，所述第3层接入网关处在所述远程分组交换网络的节点处，第3层辅助网关的逻辑网络地址，所述第3层辅助网关对用于辅助服务的数据分组流量进行路由，所述辅助服务与对所述远程分组交换网络的接入不同，其中，所述第3层辅助网关与所述接入网络的某一网段相连接，该接入网络的网段在拓扑上相对于所述远程分组交换网络而言更接近于所述客户驻地设备；以及
与所述辅助服务相关联的网络地址的范围；
用于从所述客户驻地设备接收具有第2层目的地地址的数据分组的装置；
用于判断在所述数据分组中的第2层目的地地址是否与所述路由数据一致的装置；以及
如果判定所述第2层目的地地址与所述路由数据不一致，则对从所述客户驻地设备接收的数据分组进行处理，而不将该数据分组转发到所述第2层目的地地址的装置，
由此，仅在所述客户驻地设备有权接收所述第3层辅助服务时，才相对于所述远程分组交换网络而言拓扑上更接近所述客户驻地设备地提供所述第3层辅助服务。
17.一种装置，用于在由接入服务提供商操作的数据链路层(第2层)以太网接入网络中插入网络服务，其中，所述接入网络被布置在与客户驻地处的客户驻地设备的物理层(第1层)链路和使用互联网络层(第3层)路由的远程分组交换网络之间的通信路径中，其中，所述客户驻地不同于接入服务提供商驻地，所述装置包括：
网络接口，该网络接口与所述接入网络相耦合，用于与其传送一个或多个分组流；
一个或多个处理器；
计算机可读介质；以及
由所述计算机可读介质保存的一个或多个指令序列，其中，所述指令在被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
向所述客户驻地设备发送关联路由数据，所述关联路由数据指示出第3层接入网关的逻辑网络地址，所述第3层接入网关对用于接入到所述远程分组交换网络的数据分组流量进行路由，由此，所述第3层接入网关处在所述远程分组交换网络的节点处，和第3层辅助网关的逻辑网络地址，所述第3层辅助网关对用于辅助服务的数据分组流量进行路由，所述辅助服务与对所述远程分组交换网络的接入不同，其中，所述第3层辅助网关与所述接入网络的某一网段相连接，该接入网络的网段在拓扑上相对于所述远程分组交换网络而言更接近于所述客户驻地设备；
从所述客户驻地设备接收具有第2层目的地地址的数据分组；
判断所述第2层目的地地址是否指示出所述第3层辅助网关；以及
如果判定所述第2层目的地地址指示出所述第3层辅助网关，则将所述数据分组引导至所述第3层辅助网关，而不是引导至所述第3层接入网关，
由此，相对于所述远程分组交换网络而言拓扑上更接近所述客户驻地设备地提供所述辅助服务。
18.如权利要求17所述的装置，其中，所述一个或多个指令序列的执行还使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：从下述网络进程接收所述路由数据，所述网络进程处理来自所述客户驻地设备的对与所述远程分组交换网络进行通信的初始请求。
19.如权利要求18所述的装置，其中，处理来自所述客户驻地设备的初始请求的所述网络进程是动态主机配置协议(DHCP)服务器。
20.如权利要求19所述的装置，其中：
所述接收路由数据的步骤还包括接收被送往所述客户驻地设备的具有121选项的DHCP消息；并且
所述向所述客户驻地设备发送所述路由数据的步骤还包括将所述具有121选项的DHCP消息转发到所述客户驻地设备。
21.如权利要求18所述的装置，其中，处理来自所述客户驻地设备的初始请求的所述网络进程是路由信息协议(RIP)地址对等进程。
22.如权利要求17所述的装置，所述判断所述第2层目的地地址是否指示出所述第3层辅助网关的步骤还包括以下步骤：
判断从所述客户驻地设备接收的数据分组中的所述第2层目的地地址是否与被发送到所述客户驻地设备的所述路由数据相一致；并且
如果判定所述第2层目的地地址不一致，则对从所述客户驻地设备接收的数据分组进行处理而不将该数据分组转发到所述第2层目的地地址。
23.如权利要求17所述的装置，所述发送所述关联路由数据的步骤还包括从下述网络进程接收在去往所述客户驻地设备的消息中的路由数据，所述网络进程处理来自所述客户驻地的对与所述远程分组交换网络进行通信的初始请求。
24.如权利要求23所述的装置，其中，处理来自所述客户驻地设备的初始请求的所述网络进程是动态主机配置协议(DHCP)服务器。
25.如权利要求24所述的装置，所述发送所述路由数据的步骤还包括：
接收在被送往所述客户驻地设备的具有121选项的DHCP消息中的路由数据；以及
将所述具有121选项的DHCP消息转发到所述客户驻地设备。
26.如权利要求23所述的装置，其中，处理来自所述客户驻地设备的初始请求的所述网络进程是路由信息协议(RIP)地址对等进程。
27.一种装置，用于在由接入服务提供商操作的数据链路层(第2层)以太网接入网络中插入网络服务，其中，所述接入网络被布置在与客户驻地处的客户驻地设备的物理层(第1层)链路和使用互联网络层(第3层)路由的远程分组交换网络之间的通信路径中，其中，所述客户驻地不同于接入服务提供商驻地，所述装置包括：
网络接口，该网络接口与所述接入网络相耦合，用于与其传送一个或多个分组流；
一个或多个处理器；
计算机可读介质；以及
由所述计算机可读介质保存的一个或多个指令序列，其中，所述指令在被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
接收路由数据，该路由数据指示出
第3层接入网关的逻辑网络地址，所述第3层接入网关对用于接入到所述远程分组交换网络的数据分组流量进行路由，由此，所述第3层接入网关处在所述远程分组交换网络的节点处，第3层辅助网关的逻辑网络地址，所述第3层辅助网关对用于辅助服务的数据分组流量进行路由，所述辅助服务与对所述远程分组交换网络的接入不同，其中，所述第3层辅助网关与所述接入网络的某一网段相连接，该接入网络的网段在拓扑上相对于所述远程分组交换网络而言更接近于所述客户驻地设备，以及
与所述辅助服务相关联的网络地址的范围；
从所述客户驻地设备接收具有第2层目的地地址的数据分组；
判断在所述数据分组中的第2层目的地地址是否与所述路由数据相一致；以及
如果判定所述第2层目的地地址与所述路由数据不一致，则对从所述客户驻地设备接收的数据分组进行处理，而不将该数据分组转发到所述第2层目的地地址，
由此，仅在所述客户驻地设备有权接收所述第3层辅助服务时，才相对于所述远程分组交换网络而言拓扑上更接近所述客户驻地设备地提供所述第3层辅助服务。
28.如权利要求27所述的方法，所述接收路由数据的步骤还包括从下述网络进程接收在去往所述客户驻地设备的消息中的所述路由数据，所述网络进程处理来自所述客户驻地的对与所述远程分组交换网络进行通信的初始请求。
29.如权利要求28所述的方法，其中，处理来自所述客户驻地设备的初始请求的所述网络进程是动态主机配置协议(DHCP)服务器。
30.如权利要求29所述的方法，所述接收路由数据的步骤还包括：
接收在被送往所述客户驻地设备的具有121选项的DHCP消息中的路由数据；以及
将所述具有121选项的DHCP消息转发到所述客户驻地设备。
31.一种系统，用于在数据链路层(第2层)以太网接入网络中提供网络服务，所述系统包括：
由接入服务提供商操作的以太网接入网络，其中，所述以太网接入网络被布置在接入模块和用于第3层远程接入服务器的远程接入服务器主机之间的通信路径中，其中，所述接入模块通过物理层(第1层)链路而与在客户驻地处的客户驻地设备相连接，所述客户驻地与所述接入服务提供商驻地不同，并且所述第3层远程接入服务器使用互联网络层(第3层)路由来提供针对远程分组交换网络的网关；和
辅助主机，该辅助主机具有针对所述以太网接入网络的以太网网段的以太网接口，其中，相对于所述远程接入服务器主机上的以太网接口与所述接入模块之间的拓扑距离而言，所述辅助主机上的以太网接口在拓扑上更接近于所述接入模块，所述辅助主机用于向提供辅助服务的服务器提供第3层网关，所述辅助服务不同于对所述远程分组交换网络的接入，
其中，所述接入模块利用所述辅助主机而不使用所述远程接入服务器主机来交换所述辅助服务所涉及的数据分组。
32.如权利要求31所述的系统，还包括初始接入服务器主机，所述初始接入服务器主机包括：
网络接口，该网络接口与网络相耦合，用于与其传送一个或多个分组流；
一个或多个处理器；
计算机可读介质；以及
由所述计算机可读介质保存的一个或多个指令序列，所述指令在被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行向所述客户驻地设备发送路由数据的步骤，所述路由数据指示出：
所述远程接入服务器主机的第3层地址，和
作为下一跳的所述辅助主机的第3层地址，所述下一跳针对与所述辅助服务相关联的网络地址范围，
由此，来自所述客户驻地设备的对所述辅助服务的请求被引导至所述辅助主机。
33.如权利要求31所述的系统，还包括路由强制器主机，该路由强制器主机包括：
网络接口，该网络接口与所述接入网络相耦合，用于与其传送一个或多个分组流；
一个或多个处理器；
计算机可读介质；以及
由所述计算机可读介质保存的一个或多个指令序列，所述指令在被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
接收与所述客户驻地设备相关联的路由数据，所述路由数据指示出
所述远程接入服务器主机的第3层地址，
所述辅助主机的第3层地址，和
与所述辅助服务相关联的网络地址的范围；
判断从所述客户驻地设备接收的数据分组中的第2层目的地地址是否与所述路由数据一致；以及
如果判定所述第2层目的地地址与所述路由数据不一致，则对从所述客户驻地设备接收的数据分组进行处理，而不基于所述第2层目的地地址转发该数据分组，
由此，仅在所述客户驻地设备有权接收所述辅助服务时，才相对于所述远程分组交换网络而言拓扑上更接近所述客户驻地设备地提供所述辅助服务。
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