CN101322352A - 在ip隧道路径上执行隧道信令的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于在IP隧道路径上执行隧道信令的装置和方法。该方法包括通过与该IP隧道路径相连接的端对端路径发送端对端信令流,生成对应于该端对端信令流的隧道信令流,以及通过该IP隧道路径发送生成的隧道信令流,其中该端对端信令流和隧道信令流分别包括存储关于与该端对端信令流相关联的端对端会话或与该隧道信令流相关联的隧道会话的绑定信息的绑定数据对象。
Description
技术领域
本发明涉及在IP隧道路径上执行隧道信令的装置和方法。尤其是,本发明涉及通过在IP隧道路径上生成并发送对应于端对端信令流的隧道信令流来执行隧道信令的装置和方法。
背景技术
随着因特网技术正变得越来越普遍,下一代通信网络正被发展成具有集成了基于网间协议(IP)的核心网与各种接入网的结构的“全IP”网络。在“全IP”网络中,诸如公共交换电话网(PSTN)等有线网络和支持例如国际移动电信-2000(IMT-2000)的无线网络被链接至基于IP的核心网以便作为一个集成的IP网络来运作。
不同类型的网络的集成经常发生在支持用于支持移动性和服务质量(QoS)的IP版本6(IPv6)地址系统的网络和常规的IP版本4(IPv4)网络之间,以及发生在IP网络和非IP网络之间。因此,需要一种通过包括支持IPv4的网络装置和支持IPv6的网络装置的整个网络提供集成的因特网服务的网络链接技术。
IP隧道技术作为实现IP网络和非IP网络之间或不同类型的IP网络之间的集成的一项技术已成为关注焦点。IP隧道是一种通过在网络上的两个节点之间的虚拟管道发送分组的封装方法。两个节点之间的分组发送路径被叫做IP隧道路径或IP隧道。在IP隧道路径上发送的分组包括常规的数据分组以及包含用于执行诸如QoS和资源保留等特定操作的信令消息的信令分组。
通常,通过根据形成IP隧道路径的网络类型按合适的形式将隧道IP头添加到数据分组中,在IP隧道路径上发送常规的数据分组。例如,当IPv6数据分组在按IPv4协议运作的IP隧道路径上传送时,包括IP隧道路径的两个端点的地址的IPv4头被添加至IPv6数据分组中。
然而,所描述的方法具有不适合用来发送包括与维护和管理网络相关联的信令消息的信令分组的一个方面。具体地,根据所描述的方法,不可能通过将信令分组作为常规数据分组处理从而在IP隧道路径上反映与信令消息相关联的操作。例如,由于与信令操作(诸如保留网络资源以执行涉及IP隧道路径的QoS和发送路由警示选项或某个协议号)相关联的信息被隧道IP头封装,所以它没有在IP隧道路径上的节点上显示。因此,所描述的信令操作可能无法在IP隧道路径上执行。
另外,在常规的QoS方法的情况下,当根据对应于数据分组的服务流类型对在IP隧道路径上发送的数据分组进行分类以便为每种类型执行调度时,如果在IP隧道路径上发送的IP分组被隧道IP头封装,则不能在IP隧道路径上识别出服务流类型。因此,所描述的调度操作会没有被合适地执行。
另一方面,可添加用户数据报协议(UDP)头用来在隧道路径上识别QoS数据分组。然而,由于UDP头相对大,所以通过将UDP头添加至所有通过IP隧道路径的分组会使开销明显增加。尤其是,因为对于诸如IP电话(VoIP)等发送小分组的服务来说由于UDP头的添加会使开销变得较大,所以这种类型的隧道方法是不合适的。
另一方面,已公开一种通过使用由因特网工程任务组(IETF)提出的用于安全发送和接收IP层中的分组的IP安全(IPSEC)协议的安全参数索引(SPI)字段来封装分组以便在IP隧道路径上识别被封装的消息的方法。根据这种方法,在不会由于添加附加的头带来任何开销的情况下而在IP隧道路径上存在优良信令是有可能的。然而,该方法只能应用于支持IPSEC协议的IP隧道路径。
由于常规的资源保留协议(RSVP)不支持之后将要描述的由发送方启动的信令并且没有考虑到移动性(例如,会话标识符值随移动节点的越区切换而变化),因此采用所述的将IP头或UDP头添加至IP分组的方法或采用IPSECSPI字段的常规资源保留协议(RSVP)不能够有效地支持主机的移动性。
此外,上述的常规技术不提供用于同时支持单独隧道信令流和多个集合的隧道信令流的数据对象,因此,当IP网络的接收方和发送方之间的隧道部分和集合部分以重叠的形式共存或从重叠的形式中分离出来时,在这两个部分中执行信令和数据发送有一个依赖不同数据对象的问题。结果,IP分组的开销增加,以用于存储关于上述关系的信息,由此导致信令和数据发送的延时。
因此,增加了对执行隧道信令的方法的关注,其中该方法对IP隧道路径上的单独隧道信令和集合隧道信令提供有效的支持和统一的管理。
为了解决常规技术的问题,提供一种在IP隧道路径上执行隧道信令的新技术。
发明的公开
技术问题
本发明的示例性实施例的一个方面是至少解决上述问题和/或缺点并至少提供以下描述的优点。因此,本发明的示例性实施例的一个方面是提供在IP隧道路径上有效执行信令和数据发送的装置和方法。
本发明的示例性实施例还提供一种能综合地管理端对端会话和隧道会话的新的会话绑定数据对象。
本发明的示例性实施例还提供一种能综合地管理通过端对端路径或IP隧道路径提供的数据会话的集合的新的会话绑定数据对象。
本发明的示例性实施例还提供一种用于以简单并且直接的方式在IP隧道路径上执行集合部分的资源保留或资源释放的装置和方法。
技术方案
根据本发明的一个示例性方面,提供了一种在IP隧道路径上执行隧道信令的方法,该方法包括通过与IP隧道路径相连接的端对端路径发送端对端信令流,生成对应于该端对端信令流的隧道信令流,以及通过IP隧道路径发送生成的隧道信令流,其中该端对端信令流和隧道信令流分别包括存储关于与该端对端信令流相关联的端对端会话或与该隧道信令流相关联的隧道会话的绑定信息的绑定数据对象。
根据本发明的另一个示例性方面,提供一种网络装置,该网络装置包括用于通过与IP隧道路径相连接的端对端路径发送和接收端对端信令流的端对端接口,用于通过IP隧道路径发送和接收隧道信令流的隧道接口,用于通过参考隧道信令流中所包括的隧道信令消息执行与隧道信令消息相关联的操作的隧道信令执行单元,以及用于生成对应于端对端信令流的隧道信令流并基于关于与端对端信令流相关联的端对端会话或与隧道信令流相关联的隧道会话的绑定信息来控制隧道信令的隧道信令控制单元。
当结合附图,从公开了本发明的示例性实施例的以下详细描述中,本发明的其它目的、优点以及显著的特征将对本领域的技术人员变得显而易见。
附图简述
当结合附图,从以下详细描述中,本发明的某些示例性实施例的上述以及其它目的、特征和优点将变得更显而易见,在附图中:
图1是示出应用根据本发明的一个示例性实施例的执行隧道信令的方法的网络的实施例的图示;
图2是示出应用于根据本发明的一个示例性实施例的执行隧道信令的方法的绑定数据对象的示例性字段格式的图示;
图3是示出图2的绑定数据对象中所包括的各种类型的绑定的图示;
图4是示出根据本发明的一个示例性实施例的IP隧道路径和集合部分的图示;
图5是示出根据本发明的另一个示例性实施例的IP隧道路径和集合部分的图示;
图6是示出根据本发明的又一个示例性实施例的IP隧道路径和集合部分的图示;
图7是示出根据本发明的再一个示例性实施例的IP隧道路径和集合部分的图示;
图8是示出根据本发明的一个示例性实施例的具有隧道信令功能的网络装置的内部配置的框图;以及
图9是示出图8的示例性隧道信令控制单元的内部配置的框图。
在所有附图中,相同的附图标记将被理解为指示相同的元素、特征和结构。
发明模式
提供本说明书中所定义的诸如具体构造和要素等内容以帮助对本发明的示例性实施例的综合理解。因此,本领域的普通技术人员将认识到能对此处描述的实施例作出各种变化和修改而不脱离本发明的范围和精神。此外,为清楚和简明起见,省略了公知的功能和构造的描述。
图1是示出应用根据本发明的一个示例性实施例的执行隧道信令的方法的网络的实施例的图示。该网络具有由端对端路径110和130以及IP隧道路径120形成的结构,其中端对端路径110和130根据IPv6协议运行,而IP隧道路径120根据IPv4协议运行。
如图1所示,IP隧道路径120包括隧道入口节点103、隧道出口节点105以及至少一个中间节点104。隧道入口节点103允许由端对端路径110和130的发送方101发送的分组进入IP隧道路径120,隧道出口节点105释放在IP隧道路径120内发送的分组以便发送至端对端路径110和130的接收方107,而至少一个中间节点104在隧道入口节点103和隧道出口节点105之间发送数据分组或信令分组。示例性端对端路径和IP隧道路径可由分别支持IPv4和IPv6协议的网络形成。然而,为易于描述,支持IPv6协议的端对端路径和支持IPv4协议的IP隧道路径作为非限制性示例在图1中示出。此外,示例性实施例可包括端对端路径和IP隧道路径在其中基于IP网络运作的移动IPv4网络、移动IPv6网络以及其它可能类型的不同IP网络。
下面将详细描述根据本发明的示例性实施例的执行隧道信令的方法的操作。首先,执行隧道信令的方法包括在端对端路径内发送端对端信令流。此外,端对端信令流可从IP隧道路径120的入口节点103或出口节点105发送至端对端路径110和130的发送方101或接收方107。
具体地,如图1所示,当端对端路径110和130由IPv6网络形成时,可根据IPv6协议通过支持IPv6网络的端对端路径110和130上的节点发送端对端信令流。另外,当端对端节点110和130由IPv4网络形成时,可根据IPv4协议发送端对端信令流。在这种情况下,该信令流指示包括信令消息的分组,并且该信令消息指示在网络配置元件之间发送、用于执行信令的消息。说明书中使用的术语“信令”可适用于在网络配置元件之间交换涉及网络装置的操作或管理的、包括一般数据的控制信息的一般操作。具体地,信令可包括交换与网络安全相关联的控制信息或者用于执行服务质量(QoS)等的与网络资源的保留、修改和释放相关联的操作。在下文中,信令将主要从QoS和资源保留的角度来描述。然而,由于本发明适用于一般信令,所以本发明并不仅限于下文的示例性实施例。
说明书中的信令流指的是端对端信令流或隧道信令流。端对端信令流指示在发送方101和接收方107之间发送的信令流。网络端包括在端对端路径110和130内的发送方101和接收方107。广义上,端对端路径指的是连接发送方101和接收方107的整个网络路径。然而,说明书中所使用的端对端路径指的是排除IP隧道路径120之外的整个网络路径。
隧道信令流可指示在IP隧道路径120的隧道入口节点103(称作“入口节点”)和隧道出口节点105(称作“出口节点”)之间的信令流。为了正确地提供端对端服务,不仅需要在端对端路径上的节点102和106处,而且还需要在IP隧道路径120上的节点103、104和105处处理信令消息。然而,由于IP隧道路径120由端对端路径110和130之间的不同网络形成,所以端对端信令流可以不在IP隧道路径120上的节点103、104和105处被处理。
由此,本发明的执行隧道信令的示例性方法包括生成对应于端对端信令流的隧道信令流,以及通过IP隧道路径发送生成的隧道信令流。由于生成的隧道信令流仅在IP隧道路径120上发送,因此生成的隧道信令流可包括与用于端对端信令的端对端信令流相对应的信息。对应的信息可包括隧道信令流的隧道流标识符和端对端信令流的会话标识符。
会话标识符是与端对端信令流相关联的服务会话的典型标识符,并且标识了发送的端对端信令流,以顺利地提供基于端对端连接的服务。
与会话标识符一起存储的隧道流标识符是隧道信令流的典型标识符。当IP隧道路径120的配置被改变,换言之,当入口节点103和出口节点105中的一个或两者被改变时,更新或新生成隧道流标识符。即,隧道流标识符可根据IP隧道路径120的地址信息改变其值。相反,当继续端对端服务会时,会话标识符被维持为同样的值。
在本发明的执行隧道信令的一个示例性方法中,由于通过将会话标识符从隧道流标识符中区别出来而使得端对端信令流从隧道信令流中分离出来,因此可在例如支持移动IP网络的便携式因特网系统等移动IP环境中顺利地提供无缝的端对端信令。下面将详细描述本发明的IP环境的应用。
在本发明的执行隧道信令的一个示例性方法中,可在使用额外的UDP头而不增加开销的情况下在IP隧道路径上的每个节点处标识信令消息。相反,常规的隧道方法应用于一般的数据流。具体地,在本发明的执行隧道信令的一个示例性方法中,由于针对多媒体应用服务,端对端QoS被支持具有适合多媒体应用的类型,所以可通过减少分组开销来向用户提供高质量服务。
如上所述,由于彼此区别开的会话标识符和隧道流标识符作为分别相应于端对端信令流和隧道信令流的对应信息被一起存储,因此IP隧道路径120和端对端路径110和130的信令可被有效连接。
根据本发明的一个示例性实施例,可从包括多个候选数据字段的数据字段列表中选择用于存储隧道流标识符的数据字段。
作为一个示例,配置隧道信令流的IP分组的IP头中的区分服务代码点(DSCP)字段可被选择为用于存储隧道流标识符的数据字段。DSCP字段是一种用于在区分服务中提供QoS的字段并且被包括在IPv4协议和IPv6协议两者中。因此,DSCP字段可广泛适用于各种IP隧道路径。
作为另一个示例,IPv6头中的流标签可被选择为用于存储隧道流标识符的隧道流标识符字段。由于流标签被分配有大于DSCP字段的字节数,因此被允许通过IP隧道路径120发送的隧道信令流的总数更多。因此,当IP隧道路径120支持IPv6协议时,通过使用IPv6头中的流标签可有效地执行隧道信令。
可通过参考端对端信令流的IP头、配置IP隧道路径的网络类型以及与端对端信令流相关联的服务类型中的至少任意一个来选择用于存储隧道流标识符的数据字段。从多个候选数据字段中选出的数据字段内所存储的隧道流标识符可与源和目的地地址一起被发送至IP隧道路径120上的至少一个节点。源和目的地地址可以是入口节点或出口节点的地址。
当不支持DSCP字段和IPv6流标签时,IP安全协议(IPSEC)头的安全参数索引(SPI)或用户数据报协议(UDP)头可被选择为用于存储隧道流标识符的数据字段。
另一方面,由于不可能在通信量集中的部分中(例如围绕核心网)基于每个流处理至少一个数据会话中所包括的所有数据流,因此共享诸如QoS特性等共同特性的流被绑定成一个类以执行诸如分组调度等操作。绑定操作被称为“集合”,并且集合了数据部分的部分被称为“集合部分”。
集合部分可位于连接发送方101和接收方107的端对端路径上,并且可以是或不是重叠的形式。另外,除了集合之外,当不同服务会话之间建立关联时,并且当通过一个信令处理是有利的情况下,可通过使用会话绑定方法绑定多个会话以对其进行处理。
在本发明的一个示例性实施例中,为了综合地管理IP隧道路径上的信令和集合部分以及会话绑定部分中的信令,提供了一种包含于端对端信令流和/或隧道信令流中的绑定数据对象的配置。
图2是示出被应用于根据本发明的一个示例性实施例的执行隧道信令的方法的绑定数据对象200的字段格式的图示。
参考图2,绑定数据对象200包括绑定类型值字段210和会话标识符字段220。会话标识符字段220存储典型的端对端会话标识符或隧道会话标识符的值。绑定类型值字段210存储每个会话绑定的值以便通过使用单个绑定数据对象来处理各种类型的会话绑定。该绑定数据对象可被包括在形成端对端信令流或隧道信令流的IP分组的净荷中。
图3是示出图2的绑定数据对象所包括的各种类型的绑定的表。参考图3,存储于图2的绑定类型值字段210中的各种类型的绑定可包括端对端-隧道绑定值0x01、双向绑定0x02、集合绑定0x03以及隧道集合绑定0x04。下文中,将参考附图描述各种类型的绑定。
图4示出是根据本发明的一个示例性实施例的IP隧道路径和集合部分的图示。如图4所示,根据本发明的一个示例性实施例,IP隧道路径450没有与集合部分460重叠。
从发送方410生成的端对端信令流通过端对端路径上的节点420被发送至IP隧道路径450的入口节点,并且隧道信令通过从入口节点生成的隧道信令流在IP隧道上执行。当隧道信令在IP隧道上执行时,在隧道信令流的图2的绑定数据对象200的绑定类型值字段210内,存储指示端对端会话和隧道会话之间的绑定类型的端对端-隧道绑定值0x01。
端对端-隧道绑定值0x01被存储于由IP隧道路径的入口节点接收的端对端信令流中,并在隧道信令终止之前或之后被转发至IP隧道路径的出口节点。出口节点通过端对端路径上的中间节点430将端对端信令流发送至集合部分460上的起始节点。集合部分460的起始节点将集合绑定值0x03存储于端对端信令流的绑定类型值字段中。
在集合部分上,针对集合数据会话,通过单个信令流执行端对端信令,并且对于不包括集合部分的路径,针对每个服务会话执行端对端信令。
虽然没有在图3中示出,但指示了不存在会话绑定的绑定值0x00可在不包括IP隧道路径和集合部分的路径上被存储于绑定类型值字段中。具体地,绑定值0x00可在IP隧道路径的出口节点处或集合部分结束的结束节点处被存储于图2的绑定类型值字段210中。
此外,当信令起始于接收方440时,应用上述操作。
图5是示出根据本发明的另一个示例性实施例的IP隧道路径和集合部分的图示。图5的IP隧道路径570和集合部分580在某些部分上部分重叠。
在IP隧道路径570的入口节点处,对应于从发送方510发送的并通过端对端路径上的中间节点520的接收到的端对端信令流生成隧道信令流。在入口节点处的接收到的端对端信令流和生成的隧道信令流中的图2的绑定类型值字段210中,端对端-隧道绑定值0x01被共同地存储。入口节点向IP隧道路径570上的至少一个节点发送生成的隧道信令流以执行隧道信令。如图5所示,当集合部分580的起始节点530置于隧道信令路径上时,除了端对端-隧道绑定值0x01之外,集合绑定0x03被存储于绑定类型值字段210中。此外,对于位于IP隧道路径570上的集合部分580,隧道集合绑定值0x04可被另外定义和使用。
由于IP隧道路径570的出口节点仍然位于集合部分580之内,因此出口节点可建立端对端信令流的绑定作为集合绑定0x03,以便将从入口节点转发来的端对端信令流通过端对端路径发送。
绑定值0x00可被记录在端对端信令流的绑定类型值字段210中,其中该端对端信令流位于在集合部分580之外并通过中间节点550并被发送至接收方560。
当信令始于接收方560时,在位于集合部分580内的隧道出口节点540处,端对端隧道绑定值0x01被追加至集合绑定0x03,或者隧道集合绑定值0x04可被记录在绑定类型值字段210中,在位于IP隧道路径570上的集合部分的起始节点530处,端对端隧道绑定值0x01被记录。
图6是示出根据本发明的又一个示例性实施例的IP隧道路径和集合部分的图示。在图6中,IP隧道路径650和集合部分660完全重叠。
根据图6的示例性实施例,IP隧道路径650的入口节点成为集合部分660开始的起始节点,IP隧道路径650的出口节点成为集合部分660结束的结束节点。
IP隧道路径650的入口节点接收从发送方610发送的端对端信令流,该端对端信令流通过中间节点620传送。由于IP隧道路径650的入口节点与集合部分660的起始节点相同,所以可以建立被入口节点接收的端对端信令流与生成的隧道信令流的绑定,作为隧道集合绑定值0x04。由于该示例性实施例是IP隧道路径650或集合部分660的具体示例,所以可以建立端对端信令流与隧道信令流的绑定,作为端对端-隧道绑定值0x01或者集合绑定值0x03。
针对IP隧道路径上集合的数据会话,可通过使用具有已建立的绑定的隧道信令流来执行例如资源保留、QoS建立等信令操作。此外,具有相同绑定的端对端信令流从入口节点被转发至IP隧道路径650上的出口节点。
可建立转发的端对端信令流的绑定,作为发送至接收方640的绑定值0x00,并经过中间节点630。
当信令起始于接收方640时,也可应用上述操作。
如图6所示,根据本发明的另一个示例性实施例,当IP隧道路径650和集合部分660重叠时,通过IP隧道路径650执行的隧道信令由用于集合IP隧道路径上的多个数据会话的串行消息流组成。
即,根据本发明的示例性实施例执行隧道信令可包括接收集合了端对端路径上的多个数据会话的端对端集合消息,基于接收到的端对端集合消息生成集合了IP隧道路径上的多个数据会话的隧道集合消息,以及向IP隧道路径上的至少一个节点发送生成的隧道集合消息。
作为隧道集合消息的一个示例,隧道集合消息可包括用于多个数据会话的集合关联生成消息、集合关联修改消息以及集合关联删除消息中的至少一个。
另外,如图6所示,根据本发明的另一个示例性实施例,当IP隧道路径和集合路径完全重叠时,可动态执行网络资源的保留、修改以及释放,用于提供IP隧道路径上的数据会话的集合。动态网络资源的管理可简单地通过隧道信令消息的交换来执行。
图7是示出根据本发明的又一个示例性实施例的IP隧道路径和集合部分的图示。作为参考,以下仅以网络资源保留释放为例。然而,对于本领域的技术人员来说显然的是,相同的想法还适用于建立集合资源的另外保留和修改的情况。
参考图7,IP隧道路径750的入口节点接收从发送方710发送的端对端资源保留释放消息701,其中该消息经过中间节点720。端对端资源保留释放消息701可与资源释放操作相关联,其中该资源来自最初用于集合IP隧道路径750上的多个数据会话而保留的网络资源,并且与由于路由的状态改变而不再被使用的会话相关联。另外,当数据会话不再通过集合部分来提供时,端对端资源保留释放消息701可以是与数据会话相关联的网络资源释放消息,其中数据会话通过越区切换支持移动IP网络的移动终端被提供给该移动终端。
入口节点可生成隧道资源保留释放消息703,其中该隧道资源保留释放消息703基于端对端资源保留释放消息701被发送至IP隧道路径750上的至少一个节点。另外,当端对端资源保留释放消息702被发送至出口节点时(该消息702来自接收方740并经过中间节点730),隧道资源保留释放消息703可由出口节点生成。
根据本发明的一个示例性实施例,资源保留释放消息702可以是一种被添加至隧道资源保留释放消息703的资源释放标志。依据该示例性实施例,IP隧道路径750上的集合资源可以被快速且简单地释放,而不生成额外的资源保留释放消息702。
如图7所示,一开始,涉及与IP隧道路径750重叠的集合部分760的保留的集合资源没有被维护,直至该集合部分760被释放。但是,当路由的状态改变或者当移动终端执行越区切换时,最初所保留的集合资源被动态地释放、修改或添加。因此,可通过使用完全相同的网络资源来有效运行网络资源并处理更多的服务会话。上述释放资源的方法用于集合部分中的资源的使用并且可用于包括图4和图5的所有类型的集合部分。
回头参考图3,被应用于根据本发明的一个示例性实施例的执行隧道信令的方法的绑定类型值可以是双向绑定值0x02,该值指示了多个端对端会话之间或不同方向的隧道会话之间的绑定。
双向绑定值0x02可以被应用于图4至图6所示出的所有情况以及通过采用单个信令流执行双向会话的QoS建立或资源保留的情况。
此外,图3中示出的一段未使用的绑定值0x05~可被用作用于对应于额外定义的绑定类型的绑定类型值的保留区域。作为示例,一个指示在其中仅当提供了其它会话才提供特定会话的多个会话之间的绑定的从属绑定可被定义为未使用的绑定0x05~。
使用未使用的绑定值0x05~来额外定义的绑定可与应用专用的会话绑定类型相关联,或者在添加信令协议支持的会话绑定类型时使用。
此外,用于未使用的绑定值0x05~的区域可被用于需要额外与每个绑定存储在一起的数据。
根据本发明的一个示例性实施例的IP隧道路径可以是移动IP隧道路径,其中该移动IP隧道路径连接移动节点(MN),支持IP协议,包括家乡代理(HA)。根据本发明的一个示例性实施例的移动IP环境可包括移动IPv4协议、移动IPv6协议和支持移动性的任何类型的IP环境。
根据本发明的一个示例性实施例的隧道信令的方法适于应用于移动环境。作为示例,由于当具有作为入口节点或出口节点的移动节点的IP隧道路径通过越区切换移动节点而被改变时,与端对端信令流相关联的会话标识符不会被改变,所以端对端服务会话的连续性可被维持。
另外,由于没有添加附加头用于IP隧道路径上的隧道信令,因此分组开销可以被最小化。此外,由于在其中通过支持并行信令和发送方启动的信令的方法使得IP隧道路径频繁地改变的移动IP环境中提供了较快的隧道信令,因此可有效地处理由移动节点的越区切换所造成的服务延迟的问题。
根据上述本发明的示例性实施例的IP隧道路径上的隧道信令的方法可被记录在包括实现由计算机所体现的各种操作的程序指令的计算机可读介质中。该介质还可包括单独的或与程序指令相结合的数据文件、数据结构等。计算机可读介质的示例包括诸如硬盘、软盘和磁带等磁介质;诸如CD ROM盘和DVD等光介质;诸如光盘等磁光介质;以及专门被配置成存储和执行程序指令的硬件设备,诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等。该介质还可以是诸如光学或金属线、波导等发送介质,包括发送指定了程序指令、数据结构等的信号的载波。程序指令的示例包括诸如由编译器产生的机器代码和包含可使用解释器由计算机执行的高级代码的文件两者。所述的硬件设备可被配置为一个或多个软件模块以便执行上述本发明的实施例的操作。
本发明的示例性实施例可被应用于在IP隧道路径上执行隧道信令的网络装置。图8是示出根据本发明的一个示例性实施例的具有隧道信令功能的网络装置的内部配置的框图。
图8中的隧道接口810是该网络装置的一个组件,用于在IP隧道路径上发送和接收隧道信令流。根据本发明的一个示例性实施例,隧道接口810将网络装置与IP隧道路径相连。
根据本发明的一个示例性实施例,端对端接口820在端对端路径上发送和接收端对端信令流并将网络装置与端对端路径相连接。当根据本发明的一个示例性实施例的网络装置位于入口节点103处时,则端对端接口820相应地向发送方101发送或接收来自发送方101的数据流或端对端信令流。此外,当根据本发明的一个示例性实施例的网络装置位于出口节点105处时,则端对端接口820相应地向接收方107发送或接收来自接收方107的数据流或端对端信令流。
隧道接口810和端对端接口820分别由具有根据包括IPv4、IPv6、移动IPv4和移动IPv6协议中的至少一个的寻址方法来处理数据流或信令流的功能的网络接口形成。
隧道信令执行单元840根据例如隧道信令流中所包括的信令消息执行适当的信令操作,并可包括用于提取信令消息的逻辑、用于读取信令消息的逻辑以及用于根据该信令消息更新网络装置的QoS信息和资源保留信息的逻辑。
隧道信令控制单元830控制根据本发明的一个示例性实施例的网络装置的组件中的隧道接口810、端对端接口820以及隧道信令执行单元840。
另外,隧道信令控制单元830生成用于在IP路径上进行信令的隧道信令消息。隧道信令控制单元830具有如下所述的内部配置。
图9是示出图8的隧道信令控制单元830的内部配置的框图。IP分组提取单元940从端对端信令流或隧道信令流中提取IP分组。
绑定类型值读取单元920读取所提取的IP分组中所包括的绑定类型值。作为一个示例,绑定类型值读取单元920可从IP分组的净荷中所包括的隧道数据对象字段中提取绑定类型值。
绑定类型值配置单元930接收将要被配置或修改的绑定类型值,并可通过使用接收到的绑定类型值来配置或修改存储于IP分组的图2中的数据字段210中的绑定类型值。
根据本发明的一个示例性实施例的绑定类型值可包括端对端-隧道绑定、双向绑定、集合绑定以及隧道集合绑定:端对端-隧道绑定指示端对端会话和隧道会话之间的绑定,双向绑定指示多个端对端会话或不同方向的隧道会话之间的绑定,集合值指示一种集合了多个数据会话的类型,而隧道集合绑定指示集合在IP隧道路径上执行。
消息生成单元910通过参考接收到的端对端信令流中所包括的信令消息来生成隧道信令流的隧道信令消息。作为一个示例,可通过复制端对端信令流的信令消息来生成隧道信令流的隧道信令消息。
隧道信令消息可包括与IP隧道路径上的QoS相关联的QoS消息,保留、修改以及释放执行QoS所需的网络资源的网络资源保留消息,以及在隧道路径上执行与IP隧道路径上发送的安全数据流相关联的操作的网络安全消息。
另外,消息生成单元910可生成与隧道信令流相关联的隧道流标识符。隧道流标识符是新生成的值或者是当IP隧道路径改变时被修改的值,并且可与与端对端信令流相关联的服务会话的会话标识符一起存储于数据对象中。
另外,消息生成单元910可通过参考由绑定类型值读取单元920读取的绑定类型值来控制隧道信令消息的发送和接收。具体地,消息生成单元910执行保留、修改以及释放用于隧道会话和端对端会话之间的绑定或数据会话的集合的网络资源的操作,以及在IP隧道路径与集合部分重叠时配置或修改包括生成的隧道信令消息的隧道信令流的绑定类型值的操作。
根据本发明的示例性实施例的网络装置可包括网络装置,例如在有线的IP网络上运行的路由器、具有访问控制路由器(ACR)的无线网络装置、网关GPRS支持节点(GGSN)等。
此处,通过参考图9和图9,描述了根据本发明的一个示例性实施例的具有IP隧道信令功能的网络装置。由于参考图1至图7所描述的上述示例性实施例可被应用于根据本发明的网络装置,因此下文中省略了与网络装置相关联的具体描述。
根据本发明的一个示例性实施例,由于通过与端对端信令的互操作执行IP隧道路径上的隧道信令,可执行端对端QoS、网络资源保留以及安全管理,因此,可保证提供给用户的QoS。
另外,根据本发明的一个示例性实施例,由于存储隧道流标识符的数据字段是从多个可选择的数据字段中选出的,所以取决于服务应用的网络类型、通信量状态以及自适应的隧道信令可被控制。
另外,根据本发明的一个示例性实施例,即使在服务会话被继续时越区切换支持移动IP的移动节点的情况下,由于会话标识符被维持为相同的值,可靠地支持了主机的移动性。
另外,根据本发明的一个示例性实施例,可通过使用存储了端对端会话与隧道会话的绑定信息的会话绑定数据对象来综合地管理端对端会话和隧道会话。
另外,根据本发明的一个示例性实施例,由于与数据流或数据会话的集合关联相关联的绑定类型值被存储于会话绑定对象的绑定类型值字段中,因此可按统一的方式有效地管理IP隧道路径或端对端路径上提供的数据流的集合。
另外,根据本发明的一个示例性实施例,由于动态地执行集合部分的资源保留或资源释放,而不需要额外的保留或释放消息,所以可根据路由或终端的移动性的状态改变来顺利地执行网络资源。
尽管参考本发明的某些示例性实施例展示并描述了本发明,但本领域的技术人员将意识到,可在本发明中作出形式上或细节上的各种变化,而不脱离由所附权利要求及其等效技术方案定义的本发明的精神和范围。
Claims (29)
1.一种在IP隧道路径上执行隧道信令的方法,所述方法包括:
通过与IP隧道路径相连接的端对端路径发送端对端信令流;
生成对应于所述端对端信令流的隧道信令流;以及
通过所述IP隧道路径发送所生成的隧道信令流,其中所述端对端信令流和所述隧道信令流分别包括存储关于与所述端对端信令流相关联的端对端会话的第一绑定信息的第一绑定数据对象以及存储关于与所述隧道信令流相关联的隧道会话的第二绑定信息的第二绑定数据对象。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一绑定数据对象的第一绑定信息包括指示所述端对端会话的绑定类型的绑定类型值。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二绑定数据对象的第二绑定信息包括指示所述隧道会话的绑定类型的绑定类型值。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述绑定类型值包括指示所述端对端会话和所述隧道会话之间的绑定的端对端-隧道绑定。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述绑定类型值包括指示所述端对端会话和所述隧道会话之间的绑定的端对端-隧道绑定。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述发送所生成的隧道信令流包括将所述绑定类型值改变为隧道集合绑定和将所述绑定类型值从隧道集合绑定改变过来中的至少一个。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,当一集合部分的起始节点或结束节点位于所述IP隧道路径上时,所述绑定类型值被改变,其中所述集合部分集合了通过所述端对端路径和所述IP隧道路径中的任何一个提供的多个数据会话。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,当所述IP隧道路径的隧道入口节点或隧道出口节点位于所述集合部分中时,所述绑定类型值被改变。
9.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述绑定类型值是指示多个端对端会话或不同方向的隧道会话之间的绑定的双向绑定。
10.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述绑定类型值是指示通过所述端对端路径提供的多个数据会话的集合的集合绑定。
11.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述绑定类型值是指示通过所述IP隧道路径提供的多个数据会话的集合的集合绑定。
12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述发送所生成的隧道信令流包括:
接收集合了所述端对端路径上的多个数据会话的端对端集合消息;
基于所接收的端对端集合消息生成集合了所述IP隧道路径上的多个数据会话的隧道集合消息;以及
将所生成的隧道集合消息发送至所述IP隧道路径上的至少一个节点。
13.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述发送所生成的隧道信令流包括:
接收集合了所述端对端路径上的多个数据会话的端对端集合消息;
基于所接收的端对端集合消息生成集合了所述IP隧道路径上的多个数据会话的隧道集合消息;以及
将所生成的隧道集合消息发送至所述IP隧道路径上的至少一个节点。
14.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述隧道集合消息包括用于所述多个数据会话的集合关联生成消息、集合关联修改消息以及集合关联删除消息中的至少一个。
15.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述隧道集合消息包括用于所述多个数据会话的集合关联生成消息、集合关联修改消息以及集合关联删除消息中的至少一个。
16.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述隧道集合消息是释放所述IP隧道路径上的全部或部分所保留的网络资源的资源保留释放消息。
17.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述隧道集合消息是释放所述IP隧道路径上的全部或部分所保留的网络资源的资源保留释放消息。
18.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述绑定信息包括所述端对端会话的会话标识符或所述隧道会话的会话标识符中的至少一个。
19.如权利要求18所述的方法,其特征在于,当所述端对端会话被继续时,所述会话标识符被维持为一个同样的值。
20.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发送所生成的隧道信令流包括:
生成与所述隧道信令流相关联的隧道流标识符;以及
选择用于存储所述隧道流标识符的数据字段。
21.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述选择用于存储所述隧道流标识符的数据字段包括从包括多个候选数据字段的数据字段列表中进行选择。
22.如权利要求21所述的方法,其特征在于,所述数据字段表包括IP头中的区分服务码点(DSCP)字段、因特网协议版本6(IPv6)头中的流标签、IP安全协议(IPSEC)头中的安全参数索引(SPI)以及用户数据报协议(UDP)头中的至少一个。
23.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述隧道信令流包括服务质量(QoS)信令、网络资源保留信令以及网络安全信令中的至少一个。
24.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述IP隧道路径包括IPv4网络和IPv6网络中的至少一个。
25.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述IP隧道路径包括连接移动节点和支持移动IP的家乡代理的移动IP隧道路径。
26.一种其上存储有用于实现在IP隧道路径上执行隧道信令的方法的指令的计算机可读储存介质,所述指令包括:
用于通过与IP隧道路径相连接的端对端路径发送端对端信令流的第一指令集;
用于生成对应于所述端对端信令流的隧道信令流的第二指令集;以及
用于通过所述IP隧道路径发送所生成的隧道信令流的第三指令集,
其中所述端对端信令流和所述隧道信令流分别包括存储用于与所述端对端信令流相关联的端对端会话的第一绑定信息的第一绑定数据对象以及存储用于与所述隧道信令流相关联的隧道会话的第二绑定信息的第二绑定数据对象。
27.一种在IP隧道路径上执行隧道信令的网络装置,所述装置包括:
用于通过与所述IP隧道路径相连接的端对端路径发送和接收端对端信令流的端对端接口;
用于通过所述IP隧道路径发送和接收隧道信令流的隧道接口;
用于通过参考所述隧道信令流中所包括的隧道信令消息来执行与隧道信令消息相关联的操作的隧道信令执行单元;以及
用于生成对应于所述端对端信令流的所述隧道信令流、并基于关于与所述端对端信令流相关联的端对端会话或与所述隧道信令流相关联的隧道会话的绑定信息来控制所述隧道信令的隧道信令控制单元。
28.如权利要求27所述的网络装置,其特征在于,所述隧道信令控制单元包括:
用于从所述端对端信令流或所述隧道信令流中提取IP分组的IP分组提取单元;
用于从所述IP分组的数据字段中读取与所述端对端会话或所述隧道会话相关联的绑定类型值的绑定类型值读取单元;
用于配置或修改存储于所述IP分组的数据字段中的所述绑定类型值的绑定类型值配置单元;以及
用于通过参考所述端对端信令流的端对端信令消息来生成所述隧道信令流的隧道信令消息、并用于通过参考所述绑定类型值来控制所述隧道信令消息的发送和接收的消息生成单元。
29.如权利要求28所述的网络装置,其特征在于,所述隧道信令消息包括QoS消息、网络资源保留消息和网络安全消息中的至少一个。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20081210 |