CN101553796A - 用于重定向请求的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于截取和重定向请求的系统和方法。更具体地，识别分组中的特定信息，并将分组重定向到指定的服务器。被重定向的信息可能去往移动节点当前正在访问的网络中的服务器，而在另一个网络中执行该请求是有利的。该请求被重定向到其他网络；然而，可以通过改变源地址和其他信息来修改对该请求的响应，从而使该响应看起来源自于移动节点向其发送请求的访问网络中的服务器。当重定向来自一个或多个移动节点的请求时，也可以使用负载均衡。

Description

用于重定向请求的系统和方法
技术领域
本发明涉及截取及重定向请求。更具体地，其涉及识别分组中的信息和对匹配特定处理准则的分组进行重定向。
背景技术
无线通信系统和网络与许多应用一起使用，包括，例如，卫星通信系统，便携式数字助理(PDA)，膝上型计算机及移动节点(例如蜂窝电话)。这些应用的用户获得的一个显著好处是只要用户位于这样的无线通信系统的范围内，就能够连接到网络(例如，因特网)。
为了向移动订户提供移动数据服务，当前的无线通信系统使用电路交换和分组交换中的一种或二者的组合。一般而言，对于基于电路的方法，使用物理交换路径由数据的发送者和接收者之间的专用(和不中断的)连接传送无线数据。一旦建立了直接连接，那么在发送者和接收者进行数据交换期间都要保持该连接。建立这样的直接和专用交换路径会导致固定份额的网络资源被占用，直到该连接被关闭为止。当不再需要发送者和接收者之间的物理连接时，连接被关闭，并在必要时将网络资源分配给其他用户。
另一方面，基于分组的方法不将传输资源永久地分配给给定的呼叫，也不需要建立和关闭数据的发送者和接收者之间的物理连接。通常，基于分组的方法中的数据流是“分组化”的。也就是说，数据被分成单独的信息段，每段容纳“报头”信息，“报头”信息可以提供，例如源信息，目的地信息，关于分组中比特数的信息，优先级信息和安全信息。随后，基于报头信息，将分组独立地路由到目的地。数据流可以包括很多分组或单个分组。
当移动节点(例如蜂窝电话，PDA或黑莓设备)在无线网络中漫游时，其与被访问网络通信。移动节点具有与之关联的归属网络，当移动节点与被访问网络通信时，该被访问网络通常将信息传送回移动节点的归属网络。有时，由于防火墙的原因，这种配置会阻止移动节点访问特定的信息，这是个问题。
发明内容
本发明提供了用于截取和重定向信息的系统和方法。更具体地，识别特定的信息并在无线网络中将其重定向到指定服务器。在一些实施例中，也可以由选定网络中的服务器截取和重定向去往不同网络中的服务器的信息，以便由该选定网络中的服务器执行。通过改变源地址和其他信息，可以更改对于这种截取的请求的服务器响应，使得看起来响应是来自于移动节点将其发送到的服务器。当重定向来自一个或多个移动节点的请求时，也可以采用负载平衡。
依照本发明，特定实施例着重描述了一种对一个或多个请求进行重定向的系统，包括：与移动节点通信的网络设备；驻留在该网络设备上的截取代理(intercept proxy)；存在于第一网络中并与该网络设备通信的第一服务器；存在于第二网络中的第二服务器；以及该截取代理截取寻址到该第二服务器的查询，发送代理查询到该第一服务器，以及发送响应到该移动节点。
进一步依照本发明，特定实施例着重描述了一种对一个或多个请求进行重定向的方法，包括：检查接收自移动节点的数据分组，以查找匹配特定准则的信息；由代理将匹配特定准则的数据分组发送到第一网络中的服务器；检索由匹配特定准则的数据分组所请求的信息；改变响应以指示该响应源自第二网络；以及将该响应发送到移动节点。
更进一步依照本发明，特定实施例着重描述了一种对一个或多个请求进行重定向的系统，包括：用于提供与移动节点通信的网络设备的装置；用于提供驻留在用于提供网络设备的装置上的截取代理的装置；用于提供存在于第一网络中并与用于提供网络设备的装置进行通信的服务器的第一装置；以及用于提供存在于第二网络中的服务器的第二装置；其中用于提供截取代理的装置截取寻址到该第二装置的查询，由代理发送查询到该第一装置，以及发送响应到该移动节点。
附图说明
结合附图，考虑下面的详细描述，本发明的上述优点和其他优点会很明显。在下列附图中，相同的附图标记始终表示相同的组成部分：
图1是根据本发明的特定实施例，用于分组数据传输的网络拓扑的示意图；
图2是根据本发明的特定实施例，在网络中传输信令的示意图；
图3是根据本发明的特定实施例，在网络中重定向信息的步骤的流程图。
具体实施方式
按照本发明，提供了用于重定向信息的系统和方法。更具体地，识别特定的信息并在网络中将其重定向到指定服务器。本发明可在提供数据流的无线传输的通信系统中使用，而不管使用的是何种网络和协议。例如，在一些实施例中，归属代理(home agent)可以在运行移动IP协议的系统中提供分组识别和重定向，而在其他实施例中，分组数据服务节点可以利用简单的IP协议提供识别和重定向。网络设备用于描述起接入网关作用的设备，可以是归属代理、分组数据服务节点、网关通用分组无线电服务支持节点、接入服务网络网关、第二层隧道协议网络服务器和分组数据相互作用功能块。可以理解的是，为了避免使本发明的主题复杂化，没有对那些本领域中周知的特征进行详细描述。
图1示出了根据本发明的特定实施例，基于移动IP的网络拓扑100。网络拓扑100包括归属网络110，访问网络112，访问分组数据服务节点(V-PDSN)114，访问移动节点(V-MN)116，访问边界路由器118，访问域名服务服务器(V-DNS)120，归属边界路由器122，归属代理(HA)124，归属域名服务服务器(H-DNS)126，归属分组数据服务节点(H-PDSN)128，归属移动节点(H-MN)130，因特网连接132，边界路由器134，移动IP会话136，点到点(PPP)会话138，归属PPP会话140，以及归属移动IP会话142。本领域技术人员可以理解，依照实施例的网络100还可以包括路由器、服务器和其它的组网及通信设备。
在访问网络112中，访问移动节点116正在漫游。归属移动节点130处于其归属网络110中。移动节点116和移动节点130都与其各自网络中的分组数据服务节点114或140通信。PDSN 114和140为点到点(PPP)连接138和140的建立、保持和终止提供支持。PPP连接138和140可以是链路层连接，其包括其他未示出的组件。可以在移动节点和PDSN之间使用的其他组件是基站，基站控制器，分组控制功能块或其他任何无线电访问网络(RAN)设备。PPP连接可允许建立其他连接或会话，例如，移动IP，IPv4，IPv6，或其他可用的协议。如图所示，移动节点116和130通过移动IP(MIP)会话，例如移动IP136和142与归属代理124通信。由于归属代理124位于归属网络110中，而移动节点116位于访问网络112中，所以二者之间的通信涉及到访问边界路由器118和归属边界路由器122。本领域技术人员会意识到，在这个通信会话中可以使用其他设备。
归属代理124能够为移动节点116和130提供在MIP会话期间使用的信息，并将信息路由给连接到访问网络的移动节点116。在特定实施例中，归属代理124也能记录信息或将信息转发给其他设备。一个这样的例子是提供通过名称而不是诸如IP地址的地址来定位信息的域名服务(DNS)。DNS服务器可以位于网络中单独的服务器上，例如归属DNS服务器126。当归属DNS服务器126被单独放置时，归属代理124与归属DNS服务器126通信，以向移动节点130和116提供所需服务。
可使用截取代理以向正在漫游的移动节点116提供对如DNS服务的服务的访问。在一些实施例中，在归属代理124中实现截取代理，可以使用软件，硬件，固件，微代码或软硬件的任意组合来实现。在截取代理的编程中所使用的软件可以包括C，C++，C#，Perl，Java，VLSI，Verilog或任何其他可用的语言。截取代理截取与指定服务相关的查询并通过代理将查询发送给归属网络中的适当设备。可以使用包含列表(include list)来截取查询。包含列表使用如访问网络中的服务器的IP地址这样的识别信息来确定应当截取哪个分组。如果提供给移动节点116的服务器地址是从归属网络110不可达的，例如访问网络112中的DNS服务器120，或从访问网络112执行会增加延迟，这时截取代理就是必需的了。由于防火墙或其他安全措施的原因，访问网络中的服务器可能是无法到达的。
截取代理的一个实例是DNS截取代理。典型地，在PPP协商期间，移动节点接收关于DNS服务器的IP地址的信息。当移动节点正在漫游时，例如移动节点116，在与访问PDSN 114进行PPP协商期间，接收用于访问DNS服务器120的IP地址。这是因为访问PDSN 114提供在访问网络112中的DNS服务器的IP地址。在PPP会话138被协商之后，为了访问归属网络110，移动节点116建立通往归属代理124的移动IP隧道136。如果移动节点116发送DNS查询到DNS服务器120，那么归属代理124和归属网络110必须将该DNS查询路由到DNS服务器120。由于用于防止网络遭受例如拒绝服务攻击之类的攻击的防火墙和其他措施的原因，将DNS查询路由回来可能是个问题。而且，将该请求发送回访问网络会增加响应延迟。在特定实施例中，截取代理将信息重定向到归属网络110中的可用资源，以完成来自移动节点116的查询，通过这种方式避开了这个问题。例如，DNS截取代理可以截取任何DNS查询，并通过代理将查询发送给归属DNS服务器126。在归属DNS服务器126中检索信息之后，DNS响应被发回给移动节点116。在一些实施例中，更改分组报头信息或其他信息以将源地址表示为访问DNS服务器120，因为移动节点116可能拒绝或可能辨识不出来自另一服务器的响应。
在本发明的特定实施例中，在Starent网络公司的ST16型智能移动网关上实现截取代理的特征。ST16型智能移动网关可以充当网络设备的任何角色。也可以在PDSN，组合PDSN/HA设备，网关通用分组无线电服务支持节点(GGSN)或订户知晓的任何边界路由器上实现截取代理的特征。本领域技术人员可以理解，图1中所示的设备可以和其他示出或未示出的设备相结合。
可以在数据流或在订户的基础上实现截取代理的特征。当在数据流上实现截取代理特征时，可以为要被重定向的分组搜索多于一个移动节点或会话。在订户的基础上，为要被重定向的分组搜索源于移动节点的订户会话的分组。在一些实施例中，分组搜索与对归属代理124或另一设备中的分组执行的其它处理相结合。可以检查分组，以确定截取代理是否能用于所述移动节点，所述分组类型和所述目的地端口号。如果检查的准则匹配所需设置，就将该分组与包含列表相比较。
包含列表可以是包含/排除列表的一部分，其进一步检查分组是否要在别处被处理。在一些实施例中，如果与包含列表中的相符，则更改查询的分组报头。分组报头更改可包括将源IP地址配置为代理源地址，将目的地IP地址配置为可以执行查询的归属网络中的服务器，以及插入事务ID，所述事务ID在未决的查询中是唯一的。更改之后，分组连同信息可被转发往指定服务器。事务ID可以循环使用以限制所需的比特数，但是事务ID的集合要大于在任一特定时间所需的数量。事务ID可以用于在接收响应时匹配响应与请求，也可以用于存储关于查询的其他对应信息，例如未决列表中的源端口，目的地IP地址，和源IP地址。可以使用软件或硬件实现未决列表以存储关于查询的信息。该信息用于在将响应发回移动节点116之前重组该响应。
当归属网络110包括多个可用于执行查询的服务器时，可以使用负载均衡。负载均衡可以通过在服务器间交替发送查询来实现。模式可以是轮询的，随机的，依概率的或基于来自服务器的信息的。
图2示出了根据本发明的特定实施例，用于重定向请求的信令传输图。所示的设备是移动节点210，访问PDSN 212，归属代理214和归属DNS 216。在步骤218，移动节点通过发送点到点(PPP)因特网协议控制协议(IPCP)请求消息来开始该处理过程。这个请求消息向访问PDSN 212请求各种信息。在步骤220，访问PDSN 212应答以PPP IPCP响应消息，该响应消息包括访问DNS服务器地址。在一些实施例中，也包括访问网络中的其他服务器地址。步骤220的响应允许在移动节点210与访问PDSN 212之间形成数据链路层会话。在步骤222，在移动节点210和归属代理214之间建立移动IP(MIP)隧道。由于该归属代理拥有移动节点210的永久地址，所以会进行MIP协商，并且信息通过该归属代理被路由到移动节点210。
经过由附图标记224所示的时间中断之后，移动节点210在步骤226生成DNS查询。该DNS查询被发送到归属代理214，并被寻址以传输到访问DNS服务器(未示出)，因为那是访问PDSN 212在步骤220发送给移动节点210的地址。由于MIP隧道的原因，归属代理214在将查询发送到访问DNS服务器(来示出)时可能有麻烦。在步骤228，在归属代理214处由截取代理截取该DNS查询。截取代理检查目的地地址是否匹配包含列表中的条目。如果匹配，则发送代理请求到归属DNS服务器216。接着，在步聚230发送该DNS查询。在步骤232，归属DNS服务器216发送DNS响应消息。归属代理214在步骤232取得该DNS响应，并在步骤234将DNS响应发送到移动节点210；然而，步骤234中的DNS响应已被改变成源地址指示它是源自访问DNS服务器(未示出)的。移动节点210能够接受该响应作为合法响应，因为该响应匹配原始查询被发送到的访问DNS地址。
图3图解说明了根据本发明的特定实施例，截取代理的特征的流程图。在步骤310，分组在数据流中被处理。该处理可以发生于归属代理，访问PDSN，服务器或边界路由器处。在步骤312，以特定准则检查分组信息，例如分组报头，看其是否匹配。在步骤314确定其是否匹配，如果不匹配，则在步骤316正常地处理分组。如果在步骤314确定为相匹配，则在步骤318对照包含列表来检查分组。该包含列表包括对于要执行的信息应被重定向的IP地址。在步骤320确定在包含列表检查中是否存在相符的情况。如果在步骤320中没有相符的情况，则在步骤322，分组通过截取代理特征。在一些实施例中，312和318的检查可以被实现为软件过滤器(例如，上下文)。
如果在步骤320在包含列表检查中存在相符的情况，则该处理过程转到步骤324。在步骤324，来自分组的信息，例如分组报头信息被存储于未决列表中，以及给分组分配事务ID。可以将事务ID插到分组报头中，分组可以被封装包括事务ID的信息，或者将事务ID存储于分组的净荷中。包含列表和未决列表可以由软件、硬件或其组合来实现。在步骤326，将形成查询的分组重定向到归属网络中的服务器。在步骤328，接收来自该服务器的响应并检查未决列表是否与响应分组中的信息相符。在步骤330，来自该列表的信息被插入到该响应分组的报头中。可以被插入到分组报头的信息包括查询最初去往的访问网络中的服务器的地址。在步骤332，将该响应分组发送到移动节点。
下面提供DNS截取代理的实现实例。本领域技术人员可以理解，DNS截取代理不限于特定协议或特定实现。当载入会话配置时，dns代理截取列表(dns-proxy intercept-list)作为会话配置的一部分被载入。当来自移动节点的分组在会话管理器(用软件实现)中被处理时，会话管理器检查三个准则。第一，是否为与分组相关联的会话配置了dns代理截取列表。第二，该分组是否是用户数据报协议(UDP)分组，第三，目的地端口号是否是DNS(例如，端口53)。如果以上准则都匹配，那么检查目的地IP地址与包含列表是否相符。如果该IP地址与包含列表相符，那么将UDP分组转发到已配置的DNS中的一个，其可以是主DNS或副DNS，在UDP分组中：
源IP地址＝已配置的DNS代理源地址
目的地IP地址＝DNS服务器的IP地址
目的地端口＝53(DNS)
源端口＝PROXY_DNS_REQ_MSG_SRC_PORT+sessmgr_instance_number(这个源端口ID描述了发起会话管理器，所以当接收到来自DNS服务器的响应时可以将其正确地定向)。
UDP分组的事务ID被设置为会话管理器的未完成分组中的唯一ID。
为了将响应与请求匹配，UDP分组的新的事务ID保存于未决列表中。除了新的事务ID之外，源端口，目的地IP地址，源IP地址以及UDP分组的原始事务ID都要保存。这些信息用于重组返回给用户的响应。当响应从DNS服务器返回时，以特定的准则检查分组，如果相符，则分组被转发回会话管理器。会话管理器基于响应分组的事务ID来查找会话。分组在新的UDP数据报中被转发回订户(例如，移动节点)。使用保存于未决列表中的信息，来设置以下字段：
源IP地址＝所保存的源IP地址
目的地IP地址＝所保存的目的地IP地址
目的地端口＝所保存的源端口
源端口＝53(DNS)
DNS分组的事务ID＝所保存的UDP分组的原始事务ID
在特定实施例中，可使用IP地址和规则的格式来实现dns代理截取列表。IP地址可被配置为具有掩码，其格式为a.b.c.d./x，其中0.0.0.0/0是指所有IP地址匹配。在一些实施例中，IP地址被配置为IPv6编址。如果IP地址相匹配，则可以有与该匹配相关联的动作，例如重定向或通过。重定向能列出分组要被重定向到的一个以上IP地址。另外，匹配的多个层级可以用来实现对于相同网络或子网中的不同IP地址的动作。
在一些实施例中，软件可以采用高级过程或面向对象的语言来实现，例如C，C++，C#，Java或Perl。如果需要，软件也可以用汇编语言实现。在特定实施例中，软件存储于存储介质或设备上，例如只读存储器(ROM)，可编程只读存储器(PROM)或可由通用或专用处理单元读出以执行本文所述处理过程的磁盘。
虽然已在前面的实例性实施例中描述和举例说明了本发明，但是可以理解的是，本公开只做示例之用，在不脱离仅由后面的权利要求所限定的本发明的精神及范围的情况下，可以对发明的实现细节进行很多改变。

Claims (20)

1、一种对一个或多个请求进行重定向的系统，包括：
与移动节点通信的网络设备；
驻留在该网络设备上的截取代理；
驻留于第一网络中并与该网络设备通信的第一服务器；
驻留于第二网络中的第二服务器；以及
该截取代理：
截取寻址到该第二服务器的查询，
发送代理查询到该第一服务器，以及
发送响应到该移动节点。
2、如权利要求1的系统，其中该截取代理改变发送到移动节点的该响应，以指示该响应源自该第二服务器。
3、如权利要求1的系统，其中该网络设备通过移动IP隧道与该移动节点通信。
4、如权利要求1的系统，其中该第一服务器和该第二服务器是域名服务(DNS)服务器。
5、如权利要求1的系统，其中该截取代理将事务ID分配给该查询，并在未决列表中存储关于该查询的信息。
6、如权利要求1的系统，进一步包括该第一网络中的第三服务器，其中该截取代理在该第一服务器和第三服务器之间使用负载均衡。
7、一种对一个或多个请求进行重定向的方法，包括：
检查接收自移动节点的数据分组，以查找匹配特定准则的信息；
由代理将匹配特定准则的数据分组发送到第一网络中的服务器；
检索由匹配特定准则的数据分组所请求的信息；
改变响应以指示该响应源自第二网络；以及
将该响应发送到移动节点。
8、如权利要求7的方法，其中在归属代理和分组数据服务节点中的至少一个中进行搜索。
9、如权利要求8的方法，其中该搜索包括将至少一个查询与包含列表相匹配。
10、如权利要求7的方法，进一步包括：
为接收到的至少一个查询生成事务ID；
在未决列表中存储与该查询有关的信息；以及
将响应与该事务ID相匹配以改变该响应。
11、如权利要求10的方法，其中该信息包括源端口，目的地IP地址，以及源IP地址。
12、如权利要求10的方法，其中改变响应使用该信息来插入服务器的源IP地址，该服务器是数据分组在重定向之前最初要去往的服务器。
13、如权利要求7的方法，其中该服务器是域名服务(DNS)服务器。
14、如权利要求7的方法，进一步包括发送至少一个查询到第一网络中多个服务器中的一个，并使用负载均衡来分发该至少一个查询。
15、一种对一个或多个请求进行重定向的系统，包括：
用于提供与移动节点通信的网络设备的装置；
用于提供驻留在用于提供网络设备的装置上的截取代理的装置；
用于提供存在于第一网络中并与用于提供网络设备的装置进行通信的服务器的第一装置；以及
用于提供存在于第二网络中的服务器的第二装置；
其中用于提供截取代理的装置：
截取寻址到该第二装置的查询，
由代理发送该查询到该第一装置，以及
发送响应到该移动节点。
16、如权利要求15的系统，其中用于提供截取代理的装置改变发送到移动节点的响应，以指示该响应源自该第二装置。
17、如权利要求15的系统，其中用于提供网络设备的装置通过移动IP隧道与该移动节点通信。
18、如权利要求15的系统，其中该第一装置和该第二装置是域名服务(DNS)服务器。
19、如权利要求15的系统，其中用于提供截取代理的装置将事务IP分配给该查询，并在未决列表中存储关于该查询的信息。
20、如权利要求15的系统，进一步包括用于提供第一网络中的服务器的第三装置，其中用于提供截取代理的装置在该第一装置和第三装置之间使用负载均衡。
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