CN101459698B - 域内和域间的网络互连方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种域内和域间的网络互连方法，包括步骤：为各个自治域分配一个RID，并给每个域中各个节点设备分配一个rID和一个HID；存储每个节点设备的HID与RID、HID与rID的映射关系；当一通信源端和通信对端通信时，根据通信对端的HID以及所存储的HID与RID的映射关系，获取通信对端RID；根据存储的通信对端HID与rID的映射关系，获取通信对端在所属自治域的rID；根据通信对端在所属域的rID和其所属域的RID，通信源端建立与通信对端的通信。本发明还公开了一种域内和域间的网络互连系统。通过本发明，使域间路由独立于域内的编址方式与路由协议的细节，实行异质异构网络的一体化互连。

Description

域内和域间的网络互连方法及其系统

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，特别是涉及一种域内和域间的网络互连方法及其系统。

背景技术

近年来，互联网得到了飞速的发展，IPv6网络、ATM网络、Ad-hoc网络、传感器网络的出现使得传统互联网呈现出新的特性，也带来了许多新的问题。其中，如何在网络层上实现多种网络无缝覆盖的通信，并建立具有高可靠性、高稳定性、良好可扩展性的路由协议机制，是互联网发展不可回避的重要问题。

在网络层实现多种网络的互连互通，面临的最主要问题是：如何解决具有不同网络地址空间的网络之间的互连互通。当前的网络地址空间大致划分为IPv4地址空间、IPv6地址空间、异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，ATM)地址空间等几类。其中，IPv4地址的长度为32比特，通常用4个点分十进制数来表示；IPv6作为下一代互联网络协议核心标准之一，其地址长度为128比特；ATM地址有两种形式，一种是E.164地址，该地址格式由一串数字组成，最多不超过15位；另外一种是网络服务接入点(Network Service Access Point，NSAP)地址，NSAP方式的ATM地址的长度为160比特，由长度为104比特的“网络前缀”和长度为56比特的“用户部分”组成，其中，“用户部分”由长度为48比特的“用户标识”和长度为8比特的“选择符”组成，“用户标识”即为用户设备的MAC地址，“选择符”用来区分用户设备的子用户。

为了实现这些具有不同网络地址空间的网络之间的通信，目前主要有双栈技术、隧道技术、网络地址转换技术等三种技术方案。

对于双栈技术，需要事先对双协议栈中的各个节点的地址进行配置，使这些节点可以收发来自两种不同网络地址空间下的分组，双栈技术具有互通性好，易于理解的优点，然而采用该技术时，每个双栈节点都必须具有2种地址空间下的地址，从而对于地址缺乏的网络来说，存在部署困难的问题。

对于隧道技术，该技术只要求对隧道的入口处和出口处的网络节点进行修改，对具有容易实现的优点。但是该技术并不能直接实现两个地址空间下的节点通信，而只能执行穿越操作后实现两个地址空间下的节点通信。

对于网络地址转换技术(Network Address Translation，NAT)，网络中的节点需要位于相邻两个网络间的边界，并将外网地址与内网所用私有地址相映射。该技术通过将专用网络地址(如企业内部网Intranet)转换为公用地址(如互联网Internet)，从而对外隐藏了内部管理的私有IP地址，因此可以有效地避免来自网络外部的攻击，并同时可以建立具有不同网络地址空间的网络节点之间的通信，但是采用NAT技术使得某些要使用内嵌地址的应用不能正常工作，例如，对于文件传输协议(File Transfer Protocol，FTP)、点对点(Point to Point，P2P)传输协议等需要使用内嵌地址的应用，需要将本地地址封装到应用层数据分组中发送给通信对端，以便于通信对端能够主动发起到本地的通信。由于NAT技术只对网络层地址进行转换，而不能够对应用层数据分组中的地址进行相应的修改，这就导致通信对端无法建立与本端的通信，无法支持FTP，P2P等使用内嵌地址的应用。

传统Internet(因特网)从路由层面来看，由于采用的是分层次路由协议，因此划分为多个较小的自治系统(Autonomous System，AS)，每个AS构成一个独立的管理域(即自治域)，从而可以理解为Internet由大量相互连接的自治域组成。在每个AS内部，路由器通过域内路由协议(例如OSPF，RIP等协议)来交互网络可达性信息并对网络可达性信息的网络地址进行聚合处理，对于经过网络地址聚合处理后的网络可达性信息，将通过域间路由协议通告给其他AS。

对于双栈技术、隧道技术、网络地址转换技术等三种技术来说，如果存在一个AS内各个节点的网络地址分配缺乏合理的计划、多归路(Multi-homing)和流量工程的部署不合理等情况，都将对自治域域内网络地址聚合(即网络地址归纳)造成了阻碍，使得更加具体的路由信息暴露在全球路由表中，从而导致域间路由出现诸如路由抖动、慢收敛、路由表膨胀等一系列稳定性和可扩展性的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明解决的问题是提供一种域内和域间的网络互连方法及其系统，可以使域间路由独立于域内的编址方式与路由协议的细节，实行异质异构网络的一体化互连。

为此，本发明提供了一种域内和域间的网络互连方法，包括以下步骤：

为因特网中的各个自治域分配一个域间位置标识RID，并给每个自治域中的各个节点设备分配一个域内位置标识rID和一个终端身份标识HID；

存储每个节点设备的HID与RID、HID与rID的映射关系；

当一通信源端需要和一通信对端通信时，根据通信对端的HID以及所存储的HID与RID的映射关系，获取通信对端的RID；

根据所存储的通信对端HID与rID的映射关系，获取通信对端在所属自治域中的rID；

根据通信对端在所属自治域中的rID和其所属自治域的RID，通信源端建立与通信对端的通信。

优选地，在各个节点设备所属自治域中存储各个节点设备的HID与rID的映射关系。

优选地，根据通信对端在所属自治域中的rID和其所属自治域的RID，通信源端建立与通信对端的通信包括以下步骤：

A)判断通信对端的RID是否与通信源端的RID相同；如果不相同，则执行步骤B)，否则，执行步骤F)；

B)通信源端将数据分组发送给通信源端所在接入路由器AR，通信源端所在接入路由器AR将数据分组转发给到达通信对端所在自治域所对应的边界路由器BR，转入执行步骤C)；

C)比较通信对端所在自治域的RID是否与本边界路由器所在自治域的RID相同，如果不相同，执行步骤D)，否则执行步骤E)；

D)将数据分组转发给到达通信对端所在自治域所对应的下一跳节点的边界路由器BR，返回执行步骤C)；

E)以通信对端的rID作为寻路标识，将数据分组发送给通信对端；

F)通信源端将数据分组发送给通信源端所在接入路由器AR，返回执行步骤E)；

其中，本边界路由器为接收到数据分组的边界路由器。

优选地，所述步骤B)包括以下步骤：

通信源端将数据分组进行第一封装操作后发送给通信源端所在接入路由器AR；

通信源端所在接入路由器AR在本地数据库中查找获得到达通信对端所在自治域所对应的边界路由器BR的rID；

根据到达通信对端所在自治域所对应的边界路由器BR的rID，将分组发送到该边界路由器BR。

优选地，所述第一封装操作包括以下步骤：

将数据分组的域内路由标签域目的地址设置为通信源端所在接入路由器AR的rID，域内路由标签域源地址设置为通信源端的rID，将数据分组的转发标志位设置为1，并将域间路由标签域目的地址和源地址分别设置为通信对端的RID和通信源端的RID。

优选地，通信源端所在接入路由器AR中存储有本自治域到达所有自治域所需要经过的边界路由器BR的rID信息。

优选地，在边界路由器BR的本地转发表中存储有到达所有自治域所需要经过的下一跳节点的rID信息。

优选地，所述数据分组包括以下信息：版本号、标志位、首部长度、16位首部校验和、域内路由标签域目的地址、域内路由标签域源地址、域间路由标签域目的地址、域间路由标签域源地址、通信源端的终端身份标识、通信对端的终端身份标识。

此外，本发明还提供了一种域内和域间的网络互连系统，包括：

终端身份标识管理服务器，用于为每个自治域中的各个节点设备分配一个终端身份标识HID；

狭义路由标识服务器，用于为每个自治域中的各个节点设备分配一个域内位置标识rID，并存储每个节点设备的HID与rID的映射关系；

广义路由标识服务器，用于为因特网中的各个自治域分配一个域间位置标识RID，并存储每个节点设备的HID与RID的映射关系；

通信源端，用于根据通信对端的HID以及广义路由标识服务器所存储的HID与RID的映射关系，获取通信对端的RID，并根据狭义路由标识服务器所存储的通信对端HID与rID的映射关系，获取通信对端在所属自治域中的rID，然后根据通信对端在所属自治域中的rID和其所属自治域的RID，向所连接的接入路由器发送数据分组；

通信对端，用于接收接入路由器发送的数据分组；

接入路由器，包括连接通信源端的接入路由器和连接通信对端的接入路由器，所述连接通信源端的接入路由器，用于存储所属自治域到达所有自治域所需要经过的边界路由器BR的rID信息，且在通信对端的RID与通信源端的RID相同时，以通信对端的rID作为寻路标识，将数据分组发送给通信对端，在通信对端的RID与通信源端的RID不相同时，接收到通信源端发送的数据分组后，将数据分组转发给到达通信对端所在自治域所对应的边界路由器BR；所述连接通信对端的接入路由器，用于在接收到数据分组后将数据分组发送给通信对端；

边界路由器，用于存储所属自治域到达所有自治域所需要经过的下一跳节点的rID信息，并比较所属自治域是否与通信对端所属自治域相同，在不相同时，将数据分组转发给到达通信对端所在自治域所对应的下一跳节点的边界路由器BR，在相同时，以通信对端的rID作为寻路标识，将数据分组发送给通信对端连接的接入路由器。

优选地，所述狭义路由标识服务器位于节点设备所属的自治域中。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的域内和域间的网络互连方法把IP地址的用户身份信息与用户地址信息解耦合，并将IP地址既用于域内位置标识，又用于域间位置标识的作用进行了分解，引入域间位置标识RID、域内位置标识rID和终端身份标识HID。跟现有技术相比，域内和域间采用不同的寻址方式可以使得不同地址空间的节点不需要引入地址转换，协议转换，分组封装等额外操作就可以实现通信，从而实现移动网络、ad hoc网络、IPv4、IPv6等各种网络之间的互连互通。

附图说明

图1为本发明提供的域内和域间的网络互连方法的流程图；

图2为通信源端与通信对端建立连接的具体流程图；

图3为通信源端a与通信对端b位于同一自治域时的网络连接示意图；

图4为通信源端a与通信对端b位于相邻两个自治域时的网络连接示意图；

图5为通信源端a与通信对端b位于非相邻两个自治域时的网络连接示意图；

图6为本发明提供的域内和域间的网络互连系统的框架图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：通过把IP地址的用户身份信息与用户地址信息解耦合，并将IP地址既用于域内位置标识，又用于域间位置标识的作用进行了分解，引入域间位置标识(Realm routing Identifier，RID)、域内位置标识(routingIdentifier，rID)和终端身份标识(Host Identifier，HID)，每一个自治域具有一个全球唯一的RID，每一个主机具有一个全球唯一的HID，rID仅仅具有局部含义，通过引入域间位置标识RID、域内位置标识rID和终端身份标识HID，从而一个自治域内两个节点设备之间和属于不同自治域的两个节点设备之间的通信分别采用了不同的寻址方式，使得域间路由完全屏蔽域内编址方式与路由协议的细节，并使得不同地址空间的节点不需要引入额外的操作(现有技术采用的地址转换，协议转换，分组封装等操作)就可以实现通信，实现移动网络、ad hoc网络、IPv4、IPv6等网络之间的互连互通。

为使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作具体说明。

本发明提供了一种域内和域间的网络互连方法，参见图1，包括以下步骤：

步骤S101：为网络中各个自治域的每个节点设备分配一个域内位置标识rID和一个终端身份标识HID，并在各个自治域中存储域内节点设备的rID与HID之间的映射关系；

步骤S102：为每个节点设备所属自治域分配一个域间位置标识RID，并存储每个节点设备所属自治域的RID与HID之间的映射关系。

如背景技术所述，Internet由大量相互连接的自治域组成，本发明对每个节点设备所属的自治域分配一个域间位置标识，作为每个自治域唯一的标识，用于不同自治域的两个节点设备之间需要进行域间通信时寻址使用。

终端身份标识HID作为传输协议TCP/UDP的终端身份标识符使用，每一节点设备具有一个全球唯一的HID。

本发明不限定步骤S101、S102的具体执行顺序，可以根据用户的需要进行调整。

步骤S103：当一通信源端需要和通信对端通信时，根据通信对端的HID以及所存储的HID与RID之间的映射关系，获取通信对端的RID。

本发明定义发起通信请求的节点设备为通信源端，通信远端的通信请求的对象为通信对端，即本发明定义和通信源端进行通信的节点设备为通信对端。

在该步骤中，根据所述通信对端的域间位置标识RID，可以获知通信对端所属自治域的具体位置，通信对端的RID就是通信对端所属自治域的RID。

步骤S104：根据通信对端所属自治域中所存储的通信对端HID与rID之间的映射关系，获取通信对端在所属自治域中的rID。

当然，步骤S103、S104的顺序可以根据用户的需要进行调整，可以先获取通信对端的rID，再获取通信对端的RID，此外，还可以同时获取通信对端的rID和RID。

需要说明的是，在上述步骤中，本发明不限于在自治域中存储节点设备的HID与rID之间的映射关系，还可以在节点设备所在的自治域之外存储。

步骤S105：根据通信对端在所属自治域中的rID和其所属自治域的域间位置标识RID，通信源端建立与通信对端的通信连接。

对于步骤S105，参见图2，具体包括以下步骤：

步骤S201：判断通信对端的RID是否与通信源端的RID相同。

如果不相同，进到步骤S202：通信源端将域内通信数据分组(以下简称为数据分组)进行第一封装操作后发送给通信源端所在接入路由器AR。

数据分组的格式如下表1所示：

表1：

其中，版本号：指协议的版本号；

标志位：指示当前数据分组中是否含有“域间路由标签域目的地址”和“域间路由标签域源地址”域。如果为1，表示含有此域；如果为0，不含此域；

首部长度：指首部占32bits总字节中的数目，包括任何选项；

16位首部校验和：根据首部计算的校验和；

域内路由标签域目的地址：长度与目的域部署的地址空间有关，用于表示通信对端在一个域内的具体位置，仅在本域内有意义；

域内路由标签域源地址：其长度与源域部署的地址空间有关，用于表示通信源端在一个域内的具体位置，仅在本域内有意义；

域间路由标签域目的地址：其长度为64bits，指通信对端所在自治域的标识；

域间路由标签域源地址：其长度为64bits，指通信源端所在自治域的标识；

通信源端的终端身份标识：其长度为160bits，用于标识通信源端的身份信息；

通信对端的终端身份标识：其长度为160bits，用于标识通信对端的身份信息。

所述数据分组的总长度为32比特。

具体第一封装操作为：将上表1中数据分组的域内路由标签域目的地址设置为通信源端所在接入路由器(Access Router，AR)的rID，域内路由标签域源地址设置为通信源端的rID，并将F转发标志位设置为1，并将域间路由标签域目的地址和源地址分别设置为通信对端的RID和通信源端的RID，进行封装操作后，发送数据分组至通信源端所在接入路由器AR。

在进行第一封装操作后，进到步骤S203：通信源端所在接入路由器AR在本地数据库中查找获得到达通信对端所在自治域所对应的出口边界路由器BR的rID；

需要说明的是，本发明由通信源端所在接入路由器AR维护一个转发表项，在该转发表项中记录着本自治到达某个自治域(域间位置标识为RID)所需要通过的出口边界路由器BR的rID信息；因此，通过查找这个转发表项就可以直接定位到出口BR的rID信息。这个转发表项可以是由管理员静态配置或者是通过某种协议来动态维护。

然后，进入步骤S204：根据到达通信对端所在自治域所对应的出口边界路由器BR的rID，将分组发送到该边界路由器BR；

步骤S205：到达通信对端所在自治域所对应的出口边界路由器BR接收数据分组；

步骤S206：比较通信对端所在自治域是否与本边界路由器所在自治域的RID相同。

所述本边界路由器为接收到数据分组的边界路由器。

如果不相同，进入步骤S207：将数据分组转发给到达通信对端所在自治域所对应的下一跳节点的边界路由器BR，然后返回步骤S206；

本发明在BR路由器的本地转发表中存储到达所有自治域RID所需要经过的下一跳节点的rID信息。

如果相同，进入步骤S208：以通信对端的rID作为寻路标识，将数据分组发送给通信对端。

如果相同，说明当前接收到数据分组的边界路由器BR与通信对端在同一个自治域内，那么BR在接收到数据分组后，可以以通信对端的rID作为寻路标识，逐跳将数据分组传递到通信对端所接入的接入路由器AR，该AR根据通信对端的rID将数据分组发送给通信对端，从而实现通信源端与通信对端之间的通信。

如果通信对端的RID与通信源端的RID相同，进行步骤S209：通信源端将数据分组进行第二封装操作后发送给通信源端所在接入路由器AR。

通信对端的RID与通信源端的RID相同，说明通信源端与通信对端在同一个自治域内，所进行的通信为域内通信。

第二封装操作具体为：本发明将数据分组的域内路由标签域目的地址设置为通信对端的rID，源地址设置为通信源端的rID，并将F标志位置0，进行封装操作后，将域内通信数据分组发送给通信源端的接入路由器AR。

在进行第二封装操作后，进行步骤S210：通信源端的接入路由器AR以通信对端的rID作为寻路标识，将数据分组转发给通信对端。

即直接将数据分组转发给本地路由表中通信对端rID对应的下一跳节点，该节点即为通信对端。

运用本发明提供的域内和域间的网络互连方法，可以实现一个域内节点设备之间的通信、相邻域内节点设备之间的通信以及非相邻域内节点设备之间的通信。

下面以一通信源端a与一通信对端b在上述三种场景时进行通信为例，说明本发明的技术方案。

根据上述本发明提供的技术方案，通信源端a与通信对端b接入网络后，通信源端a将分配有一个域内位置标识rID_a和一个终端身份标识HID_a，通信对端b分配有一个域内位置标识rID_b和一个终端身份标识HID_b，并在各个自治域预先存储了HID与rID之间的映射关系，此外，通信源端a所在自治域分配有一个域间位置标识RID_a，通信对端b所在自治域分配有一个域间位置标识RID_b，并预先存储了HID与RID之间的映射关系。

当通信源端a与通信对端b在同一个自治域时，参见图3，为通信源端a与一通信对端b位于同一自治域时的网络连接示意图。

如图所示，通信源端a需要与通信对端b进行通信，通信源端a与通信对端b分别和一个接入路由器AR相连接。

通信源端a与通信对端b进行通信时，通信源端a根据预先存储的通信对端的HID与RID之间的映射关系，获取通信对端的RID。

鉴于通信源端a与通信对端b位于同一自治域内，通信源端a自身的RID_a与通信对端的RID_a相同，通信源端a与通信对端b所进行的通信是域内通信。为了将通信源端a的数据分组发送到与通信源端a连接的接入路由器AR_a，通信源端a对数据分组进行封装操作，具体为：将域内通信数据分组的域内路由标签域目的地址设置为通信对端的rID_b，源地址设置为通信源端的rID_a，并将F标志位置0，进行封装操作后，即可将域内通信数据分组发送给通信源端的接入路由器AR_a。此时，数据分组的格式如下表2所示：

表2：

其中，版本号：指协议版本号；

标志位：指示当前分组中是否含有“域间路由标签域目的地址”和“域间路由标签域源地址”域。如果为1，表示含有此域；如果为0，不含此域。由于通信源端a与通信对端b所进行的通信是域内通信，因此此时标志位F＝0。

首部长度：首部占32bits总字节中的数目，包括任何选项。

16位首部校验和：根据首部计算的校验和。

然后，通信源端的接入路由器AR_a以通信对端的rID作为寻路标识，将数据分组转发给通信对端b。具体为：数据分组通过域内路由，逐跳到达通信对端b所在接入路由器AR_b，然后通信对端所在接入路由器AR_b将数据分组发送给通信对端b处理。

需要说明的是，在域内两个接入路由器AR之间的通信过程中，数据分组中域内路由标签域内容保持不变。

当通信源端a与通信对端b位于相邻两个自治域时，参见图4，为通信源端a与通信对端b位于相邻两个自治域时的网络连接示意图。

如图所示，通信源端a需要与通信对端b进行通信，通信源端a与通信对端b分别和一个接入路由器AR相连接。通信源端a与通信对端b进行通信时，通信源端a根据预先存储的通信对端的HID与RID之间的映射关系，获取通信对端的RID。

鉴于此时通信源端a与通信对端b位于相邻的不同自治域内，通信源端a自身的RID_a与通信对端b的RID_b不相同，通信源端a与通信对端b所进行的通信是域间通信。因此，通信源端a需要将数据分组进行封装操作后发送给本自治域的接入路由器AR_a，然后由AR_a转发给本自治域中到达通信对端b所在自治域所对应的的出口边界路由器BR_a，由BR_a对数据分组执行封装操作后发送给通信对端b所在域的边界路由器BR_b，再根据BR_b所在自治域预先所存储的rID与HID映射关系，查找获得通信对端b的rID_b，BR_b以通信对端b的rID为寻路标识，逐跳将数据分组传递给通信对端b的接入路由器AR_b，AR_b根据rID_b将数据分组送达到通信对端b。

在本实施例中，通信源端a对数据分组的封装操作为：将数据分组的域内路由标签域目的地址设置为通信源端a所在接入路由器的rID_ARa，源地址设置为通信源端的rID_a，并将F标志位置1，设置域间路由标签域的目的地址和源地址分别为通信对端的RID_a和通信源端的RID_b，此时，形成的数据分组的格式如下表3所示：

表3：

其中，版本号：指协议版本号；

标志位：指示当前分组中是否含有“域间路由标签域目的地址”和“域间路由标签域源地址”域。如果为1，表示含有此域；如果为0，不含此域。由于通信源端a与通信对端b所进行的通信是域间通信，此时标志位F＝1。

首部长度：首部占32bits总字节中的数目，包括任何选项。

16位首部校验和：根据首部计算的校验和。

AR_a转发数据分组给本自治域的出口边界路由器BR_a前，也需要对数据分组进行封装操作，具体封装操作为：AR_a将数据分组中域内路由标签域的目的地址替换为本自治域的边界路由器BR_a的rID，源地址替换为本地(AR_a)的rID。进行封装后，数据分组的格式如下表4所示：

表4：

其中，版本号：指协议版本号，当前版本为V1.0；

标志位：指示当前分组中是否含有“域间路由标签域目的地址”和“域间路由标签域源地址”域。如果为1，表示含有此域；如果为0，不含此域。此时由于通信源端a与通信对端b所进行的通信是域间通信，因此标志位F＝1。

首部长度：指首部占32bits总字节的数目，包括任何选项。

16位首部校验和：根据首部计算的校验和。

BR_a通过查找本地转发表获得到达数据分组域间路由标签域目的地址(即到达通信对端b所在自治域)所对应的下一跳节点为BR_b，于是修改域内路由标签域的目的地址为通信对端b所在域的边界路由器BR_b的rID，修改域内路由标签域的源地址为通信源端a所在域的边界路由器BR_a的rID。

如前所述，本发明在边界路由器BR的本地转发表中存储到达所有RID所需要经过的下一跳节点的rID信息。

此外，BR_b在将数据分组转发给通信对端b所接入的接入路由器AR_b前，也需要对数据分组进行修改，即将数据分组域内路由标签域的目的地址替换为通信对端b的rID，以BR_b的rID作为域内路由标签域的源地址。

当通信源端a与通信对端b位于非相邻两个自治域时，参见图5，为通信源端a与通信对端b位于非相邻两个自治域时的网络连接示意图。

如图所示，通信源端a需要与通信对端b进行通信，通信源端a与通信对端b分别和一个接入路由器AR相连接。

通信源端a与通信对端b进行通信时，通信源端a根据预先存储的通信对端的HID与RID之间的映射关系，获取通信对端b的RID。

鉴于此时通信源端a与通信对端b位于非相邻的不同自治域内，通信源端a自身的RID_a与通信对端的RID_a不相同，并且通信源端a与通信对端b所进行的通信是跨越自治域的域间通信。因此，通信源端a需要将数据分组发送给本自治域接入路由器AR_a的，然后由AR_a转发给本自治域中到达通信对端所在自治域所需要通过的出口边界路由器BR_a。

BR_a收到数据分组后，比较通信对端b的RID与本BR_a所在域RID，由于并不相同，通过查找本地转发表得到到达数据分组域间路由标签域目的地址(即通信对端b所在自治域)所对应的下一跳节点为BR_m，于是修改域内路由标签域的目的地址和源地址分别为BR_m的rID和BR_a的rID，分组其他内容不变，然后，BR_a将数据分组转发给BR_m。

边界路由器BR_m将同样比较通信对端b的RID与本BR_m所在域RID，由于也不相同，通过查找本地转发表得到到达数据分组域间路由标签域目的地址(即通信对端b所在自治域)所对应的下一跳节点为BR_n，于是，修改域内路由标签域的目的地址和源地址分别为BR_n的rID和BR_m的rID，分组其他内容不变，具体数据格式参见表7所示。然后将数据分组发送给BR_n。

BR_n在收到数据分组后，同样比较通信对端b的RID与本BR_n所在域RID，由于也不相同，那么通过查找本地转发表得到到达数据分组域间路由标签域目的地址(即通信对端b所在自治域)所对应的下一跳节点为BR_b，于是修改域内路由标签域的目的地址和源地址分别为BR_b的rID和BR_n的rID，分组其他内容不变。然后将数据分组转发给BR_b。

BR_b在收到收到数据分组后，比较通信对端b的RID与本BR_b所在域RID，由于相同，那么根据在本自治域中预先所存储的rID与HID之间的映射关系，获得通信对端b的rID，BR_b替换域内路由标签域的目的地址为通信对端b的RID，以通信对端b的rID作为寻路标识，逐跳将数据分组传递到通信对端b所接入的接入路由器AR_b，AR_b根据通信对端b的rID将数据分组发送给通信对端b。

基于上述本发明提供的一种域内和域间的网络互连方法，参见图6，本发明还提供了一种域内和域间的网络互连系统，包括：

终端身份标识管理服务器601，用于为每个自治域中的各个节点设备分配一个终端身份标识HID；

狭义路由标识服务器602，用于为每个自治域中的各个节点设备分配一个域内位置标识rID，并存储每个节点设备的HID与rID的映射关系；

广义路由标识服务器603，用于为因特网中的各个自治域分配一个域间位置标识RID，并存储每个节点设备的HID与RID的映射关系；

通信源端604，用于根据通信对端的HID以及广义路由标识服务器所存储的HID与RID的映射关系，获取通信对端的RID，并根据狭义路由标识服务器所存储的通信对端HID与rID的映射关系，获取通信对端在所属自治域中的rID，然后根据通信对端在所属自治域中的rID和其所属自治域的RID，向所连接的接入路由器发送数据分组；

通信对端605，用于接收接入路由器发送的数据分组；

接入路由器606，包括连接通信源端的接入路由器和连接通信对端的接入路由器，所述连接通信源端的接入路由器，用于存储所属自治域到达所有自治域所需要经过的边界路由器BR的rID信息，且在通信对端的RID与通信源端的RID相同时，以通信对端的rID作为寻路标识，将数据分组发送给通信对端，在通信对端的RID与通信源端的RID不相同时，接收到通信源端发送的数据分组后，将数据分组转发给到达通信对端所在自治域所对应的边界路由器BR；所述连接通信对端的接入路由器，用于在接收到数据分组后将数据分组发送给通信对端；

边界路由器607，用于存储所属自治域到达所有自治域所需要经过的下一跳节点的rID信息，并比较所属自治域是否与通信对端所属自治域相同，在不相同时，将数据分组转发给到达通信对端所在自治域所对应的下一跳节点的边界路由器BR，在相同时，以通信对端的rID作为寻路标识，将数据分组发送给通信对端连接的接入路由器。

在本发明中，所述狭义路由标识服务器602优选为位于节点设备所属的自治域中。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干修改，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种域内和域间的网络互连方法，其特征在于，包括以下步骤：

为因特网中的各个自治域分配一个域间位置标识RID，并给每个自治域中的各个节点设备分配一个域内位置标识rID和一个终端身份标识HID；

存储每个节点设备的HID与RID、HID与rID的映射关系；

当一通信源端需要和一通信对端通信时，根据通信对端的HID以及所存储的HID与RID的映射关系，获取通信对端的RID；

根据所存储的通信对端HID与rID的映射关系，获取通信对端在所属自治域中的rID；

根据通信对端在所属自治域中的rID和其所属自治域的RID，通信源端建立与通信对端的通信。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在各个节点设备所属自治域中存储各个节点设备的HID与rID的映射关系。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据通信对端在所属自治域中的rID和其所属自治域的RID，通信源端建立与通信对端的通信包括以下步骤：

A)判断通信对端的RID是否与通信源端的RID相同；如果不相同，则执行步骤B)，否则，执行步骤F)；

B)通信源端将数据分组发送给通信源端所在接入路由器AR，通信源端所在接入路由器AR将数据分组转发给到达通信对端所在自治域所对应的边界路由器BR，转入执行步骤C)；

C)比较通信对端所在自治域的RID是否与本边界路由器所在自治域的RID相同，如果不相同，执行步骤D)，否则执行步骤E)；

D)将数据分组转发给到达通信对端所在自治域所对应的下一跳节点的边界路由器BR，返回执行步骤C)；

E)以通信对端的rID作为寻路标识，将数据分组发送给通信对端；

F)通信源端将数据分组发送给通信源端所在接入路由器AR，返回执行步骤E)；

其中，本边界路由器为接收到数据分组的边界路由器。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B)包括以下步骤：

通信源端将数据分组进行第一封装操作后发送给通信源端所在接入路由器AR；

通信源端所在接入路由器AR在本地数据库中查找获得到达通信对端所在自治域所对应的边界路由器BR的rID；

根据到达通信对端所在自治域所对应的边界路由器BR的rID，将分组发送到该边界路由器BR。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一封装操作包括以下步骤：

将数据分组的域内路由标签域目的地址设置为通信源端所在接入路由器AR的rID，域内路由标签域源地址设置为通信源端的rID，将数据分组的转发标志位设置为1，并将域间路由标签域目的地址和源地址分别设置为通信对端的RID和通信源端的RID。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，通信源端所在接入路由器AR中存储有本自治域到达所有自治域所需要经过的边界路由器BR的rID信息。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在边界路由器BR的本地转发表中存储有到达所有自治域所需要经过的下一跳节点的rID信息。

8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据分组包括以下信息：版本号、标志位、首部长度、16位首部校验和、域内路由标签域目的地址、域内路由标签域源地址、域间路由标签域目的地址、域间路由标签域源地址、通信源端的终端身份标识、通信对端的终端身份标识。

9.一种域内和域间的网络互连系统，其特征在于，包括：

终端身份标识管理服务器，用于为每个自治域中的各个节点设备分配一个终端身份标识HID；

狭义路由标识服务器，用于为每个自治域中的各个节点设备分配一个域内位置标识rID，并存储每个节点设备的HID与rID的映射关系；

广义路由标识服务器，用于为因特网中的各个自治域分配一个域间位置标识RID，并存储每个节点设备的HID与RID的映射关系；

通信源端，用于根据通信对端的HID以及广义路由标识服务器所存储的HID与RID的映射关系，获取通信对端的RID，并根据狭义路由标识服务器所存储的通信对端HID与rID的映射关系，获取通信对端在所属自治域中的rID，然后根据通信对端在所属自治域中的rID和其所属自治域的RID，向所连接的接入路由器发送数据分组；

通信对端，用于接收接入路由器发送的数据分组；

接入路由器，包括连接通信源端的接入路由器和连接通信对端的接入路由器，所述连接通信源端的接入路由器，用于存储所属自治域到达所有自治域所需要经过的边界路由器BR的rID信息，且在通信对端的RID与通信源端的RID相同时，以通信对端的rID作为寻路标识，将数据分组发送给通信对端，在通信对端的RID与通信源端的RID不相同时，接收到通信源端发送的数据分组后，将数据分组转发给到达通信对端所在自治域所对应的边界路由器BR；所述连接通信对端的接入路由器，用于在接收到数据分组后将数据分组发送给通信对端；

边界路由器，用于存储所属自治域到达所有自治域所需要经过的下一跳节点的rID信息，并比较所属自治域是否与通信对端所属自治域相同，在不相同时，将数据分组转发给到达通信对端所在自治域所对应的下一跳节点的边界路由器BR，在相同时，以通信对端的rID作为寻路标识，将数据分组发送给通信对端连接的接入路由器。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述狭义路由标识服务器位于节点设备所属的自治域中。

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