CN101584192A - 节点注册方法 - Google Patents

Abstract

描述了用于在重叠网络处注册基础网络的节点的方法，其特征在于，基础网络的节点注册节点处注册，该注册节点发起向重叠网络传播注册信息。

Description

节点注册方法

技术领域

本发明涉及向注册节点注册网络的节点的技术领域，具体地，在包括基础网络和重叠网络的网络系统上下文中。

背景技术

在以下的背景中，将给出有关在环境网络项目内开发的节点ID(NID)结构和服务意识传输重叠(SATO)的信息。这是包括基础网络和重叠网络的网络系统的例子。

在作为第6框架规划下的EU项目的所谓的环境网络(AN)项目内，开发了保证在不同的定位器域中的全球可达到性的机制。预期AN提供跨越多个路由域的公共控制层，这些路由域被假设为利用不同的机制和技术来传输在它们的域中的数据。在AN中，这些域被称为定位器域。被包含在这些定位器域中的节点被假设为拥有定位器，诸如按照给定的寻址方案被安排的特定的地址，这些定位器只具有本地重要性，并且只便于本地域内的通信。另外，应当理解的是，这些本地域也可以相当大，例如，全球IPv4互联网是这样的定位器域之一。

为了保证跨越这样的定位器域的边界的通信，AN项目开发了被称为NodeID结构的概念。在这个概念中，希望全球地(即，在它们自己的定位器域之外)通信的节点注册到在它们的本地域中存在的所谓的NodeID路由器(NR)。各个节点注册被称为NodeID的节点标识符和在当前它们漫游到的域中有效的、它们的本地定位器。NR存储这个信息，并在互联的定位器域的分级结构拓扑中向上传播所注册的节点的NodeID。最后的步骤是把NodeID存储到在最顶层定位器域中存在的所谓的分布散列表(DHT)中。图2示出NodeID结构的高级别图的例子，其中示出了三个定位器域LD1，LD2和LD3，每个具有它自己的域名服务(DNS)。在这个例子中，LD1被假设为互联网协议版本4核心(IPv4核心)。

跨越在两个节点“A”和B之间的不同的定位器域的通信(见图2和图3，图上示出在图2的例子内的通信步骤)，可以按如下实现：

1.希望与节点“B”通信的节点“A”通过联系DNS而解析节点“B”的通用资源标识符(URI)，这在今天的互联网中早已这么做。DNS应答将包括节点“B”的NodeID。

2.节点“A”创建包含节点“B”的NodeID的连接建立消息或第一数据分组。

3.消息在NID路由器的分级结构向上传递，NID路由器按域被识别为用于本地未知的NodeID的缺省NID网关。在LD2中，缺省NID路由器(NR)是NR2。

4.当消息到达顶级域时(在本例中是LD1)，DHT提供映射到代表节点“B”所属于的定位器域子树的项目的NID路由器。消息被转发到这个NID路由器(在图2的例子中是NR3)。

5.在节点“B”所属于的所述子树中存在的NID路由器存储关于下一个跳跃的NR的信息，或已经具有关于节点“B”的定位器的信息，如果它们正好是服务于节点“B”所属于的定位器域的NR的话。基于在NR中存在的信息，在定位器域的分级结构拓扑中把该消息往下传递。

6.服务于其中存在节点“B”的定位器域的NR具有关于节点“B”的定位器的知识，这个定位器被使用来把消息最后传递到节点“B”。

NodeID结构可以提供移动性支持的形式。如图2和图3所示的互联的定位器域的拓扑，无论何时网络物理地移动(网络和设备移动性)或在网络之间的合作协定改变时，受到改变。在AN中，这些合作协定被称为合成协定，并且自动化过程维护协商、同意和动态地实施这些合作约定，以便对于改变的用户要求或网络提供物作出反应。

因此可以预期，网络拓扑的改变相当经常地发生。这需要具有在手头的有效的机制，其允许更新被存储在NR和DHT中的分布路由信息。这也可以应用到网络中的其它信息，例如，被包含在所谓的SPI中的信息，这将在下一节中介绍。

对于在NodeID结构中的移动性的支持由一组信令过程实施，它允许把拓扑内的子树从一个附着点移动到另一个附着点。这保证全局树常常包含最新信息。

由互联的定位器域形成的树结构也具有优点，移动性更新可以本地地保持，并通常不需要把改变向上传播到顶级域。

NodeID结构也在Bengt Ahlgren，Lari Arkko，Lars Eggert和JarnoRajahalme，“A Node Identity Internetworking Architecture”，IEEEINFOCOM 2006 Global Internet Workshop，April 28-29，2006中描述，因此，这里不必进一步说明。

环境网络可以提供媒体传递概念。在环境网络项目内，开发了服务意识传输重叠(SATO)的概念。通过SATO重叠网络，重叠节点(被称为SATO重叠节点或SON)被互联。这样的重叠节点将主控所谓的SATOPort(SATO端口)(SP)。典型地，SATO端口将执行在服务的用户面上的功能。用户面SATO端口可以根据功能广义地分类为三个主要类别和多个不同子类别，虽然某些可能属于一个以上的类别。第一主类别是‘路由器’，它根据被动态地配置的重叠路由表执行在重叠级上的普通数据转发。SATO端口的这个类别主要被利用来通过以类似的方式缓和次最佳或子标准网络级路由的风险而增强QoS。SATO端口的第二主类别是‘处理器’，它对于进入的数据流执行给定的处理，例如，病毒扫描、整体性检验、代码转换、重新定尺寸、同步等等。SP的第三主类别是‘超高速缓存器’，它能够存储用于时间移位的传递的数据流。

一个或多个最终服务将完成客户或一个或多个服务器的角色。虽然在某些服务情景中，所述角色不是那么明显的可区分的，即，在纯点对点服务中，其中任何一方同时是客户端和服务器。客户端被称为SATOClient(SATO客户端)(SC)以及服务器被称为SATOServer(SATO服务器)(SS)。

SATO的非常简单的配置是一个STO服务器、一个STO端口、和一个STO客户端的组合。然而，更复杂的配置可以包括多个STO服务器(例如，两个媒体内容源)、多个SATO端口(例如，代码转换器、超高速缓存器、同步器)、和多个SATO客户端(例如，接收多播内容)。

所有这些单元形成在基础网络结构的顶部的SATO，如图4所示。正如可以看到的，重叠网络(诸如，例如SATO)可包括基础网络(例如，实际的物理网络)的至少一部分节点，并且由此可以形成在基础网络结构的顶部的虚拟网络。

位于网络中的媒体处理功能的查找由被称为SATO端口信息基(SPI)的目录功能执行。实施这个功能的两个可能的装置是具有像数据库那样的目录服务，或具有ad-hoc搜索。考虑数据库方法和考虑中心化的结构可以具有可缩放性限制后，SPI可被设计为分布数据库，其中每个重叠节点(ONode)主控数据库服务的一部分。

SATO端口说明的几个级被识别。较高的级涉及到SATO端口的通用特性，诸如，它可提供哪种服务，例如，超高速缓存或适配。在后者的情形下，必须给出关于支持的编译码器的附加信息。具有关于如在较低级的说明中存在的MP的当前可得到的能力的信息也是对于路由判决有关的。代码转换设备的当前的处理器负荷或超高速缓存器的剩余的存储器容量是对于它的一个例子。当接通和运行时，每个ONode注册它在SPI中主控的SP的可用性。在这个注册后，如果任何加索引的SP的状态改变，则信息被更新。

这样的现有的解决方案有问题。重叠网络创建节点的逻辑网络，它们合作实施共同的感兴趣的服务。这样的服务的典型例子是文件共享和企业网络(VPN)。重叠可被建立用于任何目的，包括媒体内容的分发。在环境网络项目中，重叠网络是自从2004年1月的项目阶段开始以来的课题(见以上)。

在AN项目里面和外面讨论的已知的解决方案面对考虑关于在重叠时作出的路由决定的基础网络拓扑的信息的困难。用于考虑这样的信息的动机是避免在导致不必要的长数据路径的重叠中低效的路由决定。这个问题的典型的解决方案依赖于IP路径度量的开发，这些IP路径度量可以容易地发现或测量。这样的度量的典型的例子是跳跃次数和声脉冲信号(ping)延迟。

在SN项目中讨论的重叠概念被附加地挑战，因为基础网络拓扑被假设为由于用户和网络移动性以及网络组成约定的创建和终结而随时间动态地改变。这导致通信路径的变化的可用性。

除了需要使得关于基础网络拓扑的信息对于重叠节点是可得到的以外，还需要关于各个节点的能力的信息，具体地，仅仅转发数据以外的能力(例如，媒体操纵，超高速缓存)。如上所述，分布数据库(SPI)被预见存储这样的数据。当需要建立或适配重叠网络时，咨询这个数据库，以便发现可得到的和适当的重叠节点。当前的方法假设，节点注册到这个数据库，并存储和更新关于它们的能力的信息。在AN项目中讨论的第二个可能性是在重叠网络建立期间在网络中搜索，找出适当的节点。

所有这些方法花费很大的努力，来收集和保持这样的数据，并且还生成信令通信量，以便保持数据库或执行搜索功能。同时，拓扑信息和对于移动性的支持已经在网络中存在。此外，必须保证不同的数据库的一致性(例如，与NID DHT的一致性)。这是其中假设本发明改进效率的区域。

在AN(NID结构)中的现有的方法保证在定位器域上节点的可达到性。在NID结构中存在拓扑的有限知识作为分布信息(NID路由器知道它的叶子路由器和在分级结构中高一层的路由器)。存在用来更新LD到NID树的附着的过程。

图5示出重叠路由和被存储在重叠层的SPI中的重叠信息以及在物理网络的定位器域中寻址和路由的至今分开的概念。在例子中，基础网络是物理网络以及重叠网络是SATO。至今为止可以有一个关系，即在物理网络中的物理节点(因此参加NID寻址和路由)也可以是重叠网络在重叠层上的一部分。这通过图5上的实线被示出。另外，在重叠层上可得到的SPI数据库可以在物理网络中的一个或多个物理方块/节点中被实施(如果SPI在几个节点中被实施，则它是分布SPI：见虚线)。节点可以是在不同的定位器域(LD)中。

图6示出在图5的现有技术例子中重叠和定位器域注册的机制，它们是互相独立的。

在所示出的情况中，在物理层上的注册、寻址和路由，与在重叠层上的注册和路由是无关的，也正如在图6上示出的。在物理层上，节点在附着到网络时通过注册它的LD无关的FQDN(完全限定的域名)、它的LD无关的节点标识符(NID)、和它的LD本地地址而注册它自己。在重叠层上，重叠节点A(它在物理上与刚描述的物理节点A一致)向在重叠网络中的SPI分开地注册它的FQDN和它的重叠节点能力(如代码转换能力，或支持的编译码器，如果它是客户端的话)。

发明内容

本发明的目的是提供在具有基础网络和重叠网络的系统内的节点注册的改进的方法。

这个目的是通过独立权利要求的主题而解决的。有利的实施例在从属权利要求中描述。

按照本发明的实施例，提供了用于在重叠网络处注册基础网络的节点的方法，其特征在于，基础网络的节点在注册节点处注册，该注册节点发起向重叠网络传播注册信息。

在AN的上下文中，本发明的基本概念的应用是利用在AN结构中存在的程序和机制来保证在不同的定位器域上(NodeID结构)上的全局可达到性，以便更新SPI。换句话说，通常建议利用被提供到基础网络中的注册节点的注册信息，用于在重叠网络处的节点注册。这样，本发明建议超越由基础网络和重叠网络提供的物理分层，以便到达非常灵活的和有效的系统。

重要的优点可以通过本发明的实施例实现。在这些优点中间，尤其是：

-在两个独立的网络，即，基础网络和重叠网络中的注册过程的最佳化，使得一次注册(在重叠层上的一次注册)是不必要的。人们可以使用一次注册，而不用如今天所需要的两次注册。这也大大地易于信息的更新，例如，在移动性事件的情形下。

-注册现在也可以把拓扑信息提供到重叠网络，例如，SPI中，这有助于使得重叠节点的选择和部署最佳化，因为基础网络的拓扑现在可被更好地考虑。

附图说明

在下面，将参照附图描述本发明的更详细的例子，其中

图1示出本发明的基本方法实施例的流程图；

图2示出环境网络NodeID结构和它的关键部件的概貌；

图3示出由NID路由器和在顶级定位器域中存在的DHT促进的、在图2的定位器域上的通信；

图4示出SATO网络结构；

图5示出在作为基础域的物理网络与作为重叠域的例子的SATO之间的关系；

图6示出如从现有技术知道的、在基础网络与重叠网络中的节点的独立的注册；

图7示出本发明的实施例；

图8示出向SPI的单个注册以及多个SPI注册的概念；

图9示出用于实现图7所示的情景的注册过程的序列图；

图10示出本发明的另外的实施例；

图11示出本发明的另一个实施例；

图12示出按照现有技术的移动性更新的基本过程；

图13示出按照本发明的实施例的移动性更新的基本过程；

图14示出在存在多个重叠层的情形下向特定的重叠层指引注册的例子；

图15示出可用作为本发明的实施例的节点的示意性例子。

具体实施方式

以下的详细说明总的参考从上述的AN和SATO上下文获取的例子，它也是本发明的概念的优选应用的领域。然而，将要指出，本领域技术人员将显而易见的是，本发明的概念通常被体现在其中进行注册操作的、包括重叠和基础层结构的另外网络中。

图1示出本发明的基本实施例。在第一步骤S1，基础网络，例如物理网络的节点向基础网络的专用注册节点，例如NodeID路由器注册。然后，在步骤S2，基础网络的注册节点面向重叠网络，例如，SATO网络点传播注册信息。藉助于这个概念，有可能把专用重叠网络注册信息在自动过程中提供到重叠网络，其不需要作用在基础网络和重叠网络上的节点在这两个网络上独立地注册。也就是，已被提供到基础网络的注册节点的某些信息可以自动地被使用来在重叠网络中注册。另外，来自基础网络的特定信息，诸如拓扑信息，可以自动地从基础网络的注册节点传播到重叠网络。这样的附加信息对于要在重叠网络上被执行的任务，例如媒体路由，是有用的。

被传播的注册信息可以以任何适当的或想要的方式被选择，取决于本发明的概念被应用到的基础网络和重叠网络的类型，并且所述注册信息例如可包括传输级和应用级信息的至少一项。优选地，基础网络的节点(其也可以是重叠网络的实体或节点)在注册节点处注册重叠节点能力信息，并且传播到重叠网络的注册信息包括这个重叠节点能力信息。在SATO重叠网络的情形下，这样的重叠节点能力例如可以是QoS(服务质量)能力。

传播到重叠网络的注册信息还可包括基础网络的拓扑信息。

基础网络的节点例如可以在注册节点处注册用于在基础网络中路由的标识符和地址信息。这样的识别信息可以是节点ID(NodeID)，并且地址信息例如可以是域地址和/或FQDN。

基础网络的节点可包括多个接口。这意味着，它例如具有用于经由WLAN或经由GPRS/UMTS通信的WLAN和GPRS/UMTS接口。每个独立的接口可以具有它自己的定位器和FQDN。在这种情形下，本发明的实施例设想，节点可以在注册节点处注册关于多个接口的使用的喜爱信息。这个接口喜爱信息然后优选地也作为注册信息的一部分向重叠网络传播。

重叠网络可以以任何适当的或想要的方式被构建，只要它可以接收被传播的注册信息。按照优选的例子，重叠网络包括用于接收向重叠网络传播的注册信息的网络拓扑创建节点，以及网络拓扑创建节点被安排成从接收的注册信息生成至少一部分的基础网络的网络拓扑。注册信息通常向所述重叠网络的目录功能传播，该目录功能可以附加地具有上述的拓扑创建能力。这样的目录功能的例子是前面提到的SATOPort信息基功能。

所述重叠网络的这样的目录功能可以在基础网络的所述注册节点处被实施，或它可以在所述基础网络的、不同于所述注册节点的不同节点处被实施。在前者的情形下，注册信息的传播可以是在基础网络的注册功能与重叠网络的目录功能之间在内部传递数据的过程。在后者的情形下，注册信息向重叠网络的传播可包括把注册信息从所述注册节点转发到所述重叠网络的所述目录功能。

如果注册功能在基础网络的不同于注册节点的不同节点处被实施，则基础网络可包括多个注册节点，以及注册信息沿其传播的传播路径的所述多个注册节点的至少一个可以实施目录功能的功能性。

如果注册功能在基础网络的不同于注册节点的不同节点处被实施，则替换地或附加地，注册信息向重叠网络的注册可包括把具有指向目录功能的指针的应答从注册节点发送到所述基础网络的所述节点，以及所述基础网络的所述节点然后可以在所述目录功能处直接注册所述注册信息。

基础网络可包括一个或多个域。如果有多个域，例如定位器域，则基础网络的节点能够被包括在第一域中，以及注册信息可以由位于第二域中的第二注册节点从基础网络被发送到重叠网络。第二和第一域可以是同一个域。另外，第一和第二注册节点可以是同一个节点。

基础网络的注册节点可以以任何适当或想要的方式被选择，例如，它可以具有路由功能性。

重叠网络可以是任何可区分的重叠网络，例如，它可以是包括作为服务意识的节点的传输网络，诸如，例如SATO网络。

本发明也可以被体现为控制基础网络的域的注册节点的方法，其中注册节点被控制来接收与基础网络的第一域的节点有关的注册信息，以及发起向重叠网络传播所述注册信息，用于注册在重叠网络处的节点。

同样地，本发明可以被体现为控制重叠网络的网络拓扑创建节点的方法，网络拓扑创建节点被控制来接收与基础网络的至少一个域的多个节点有关的注册信息，以及从接收的注册信息生成基础网络的至少一个部分的网络拓扑。

本发明也可以被体现为用于在重叠网络处注册基础网络的节点的方法，基础网络包括多个域以及所述节点是第一域的节点，其特征在于，基础网络的节点在第一域的注册节点处注册，注册节点发起通过基础网络的第二域的至少第二注册节点向重叠网络传播注册信息。

所有的上述的方法可被体现为包括代码的计算机程序，其适配于在被执行时执行所阐述的方法的任何步骤。例如，这样的计算机程序可以在基础网络的注册节点上和/或在重叠网络的网络拓扑创建节点上被执行。本发明还可被体现为包括这样的计算机程序的计算机程序产品。

本发明也可以被体现为硬件，例如被体现为基础网络的域的注册节点，其特征在于，注册节点适配于接收与基础网络的第一域的节点有关的注册信息，以及发起向重叠网络传播所述注册信息，用于在重叠网络处注册节点。第一域的节点可以是物理节点。

注册节点可被安排来向所述重叠网络的目录功能传播所述注册信息。所述重叠网络的目录功能可以在所述注册节点处被实施。

如果所述重叠网络的目录功能在所述基础网络的不同于所述注册节点的不同节点处被实施，则注册节点可被安排来把注册信息从注册节点转发到所述重叠网络的所述目录功能。另外或替换地，注册节点可被安排来把具有指向目录功能的指针的应答发送到所述第一域的所述节点。

注册节点可被安排来直接从所述第一域的所述节点和/或从另一个注册节点接收所述注册信息。

本发明还可以被体现为重叠网络的网络拓扑创建节点，网络拓扑创建节点被安排来接收与基础网络的至少一个域的多个节点有关的注册信息，网络拓扑创建节点适配于从接收的注册信息生成基础网络的至少一部分的网络拓扑。

正如已提到的，网络拓扑创建节点可以实施所述重叠网络的目录功能。另外或替换地，网络拓扑创建节点可以实施在基础网络级上的注册功能性。

图15示出按照本发明的节点150的基本结构。1501代表用于接收来自其它节点的信息和把信息发送到其它节点的通信部件。例如，这可以是任何已知的网络接口，诸如在移动电话的情形下的无线通信设备。1502代表处理单元，诸如可编程处理器。1503代表存储器，用于存储经由通信部件1501接收的信息和用于在处理单元1502中实施本发明的方法的计算机程序。上述的注册节点和网络拓扑创建节点可以通过使用用于编程处理单元1502的适当软件而被实施，如图15所示。

通过使用这些基本实施例，可以实现许多重要的改进，其中的某些改进将在AN系统和SATO的上下文中被描述，以便更好地说明，但不是对由所附权利要求限定的本发明的任何限制。

根据在诸如AN结构那样的基础网络或层中的现有机制和信令过程，提出一种机制，例如可用于收集和保持关于网络拓扑的数据和网络节点的能力。这减小由实施重叠支持的机制所施加的努力和信令通信量。另外，可以保证在不同的数据库(例如，SPI和NID DHT)中存在的数据的一致性。

可以假设，所有的AN支持NodeID互联概念。因此，我们具有到处存在的可得到的机制，该机制在基础连接性平面的特性和拓扑方面具有提供对于重叠网络的实现所需要的某些信息的潜力。换句话说，可以提供用于重叠网络的最小信息组。

希望在AN中通信的和还希望使用AN重叠服务(SATO)的节点预期当注册它们的NodeID在本地定位器域中时使用扩展的注册过程。该扩展涉及到关于打算在创建SATO时要被利用的、诸如代码转换和超高速缓存能力那样的节点的特征的信息的供应。另外，在网络拓扑中节点的位置的信息被转发到SPI。这种扩展可以以不同的方式被实施：

-由NID路由器维护的SPI数据库：在这种情形下，注册到NID结构的节点将在注册消息中包括例如关于节点特性(例如，可得到的代码转换功能性)的附加信息。与IP中的选项相比较，注册消息例如可以以模块方式被设计。

-没有由NID路由器维护的SPI数据库：当(例如，为了可缩放性)SPI数据库没有由NID路由器维护时，它们仍旧可以是用于SPI有关的注册过程的联系点。在这种情形下，可能需要把拓扑信息(和关于拓扑中的改变的信息)从NID路由器传播到SPI的附加机制。可以想到两个选项：

·重定向：NID路由器用指向SPI的指针应答，以及节点在那里直接地注册信息。

·转发：NID路由器把信息转发到SPI。

节点向NID路由器并且从而SPI数据库注册的特性可能随时间改变。在这种情形下，所述特性被从节点发送到NID路由器(在由NID路由器维护SPI数据库的情形下，或NID路由器转发到SPI数据库)，或直接到SPI数据库(在重定向的情形下)的“更新”消息更新。

当节点是多个原籍的(多个接口受约束于一个NID)时，建议的过程可被附加地使用来注册关于不同接口的使用的某些优选项，例如，哪个媒体类型应当被路由到哪个接口。这些优选项作为注册信息的一部分优选地也被转发到重叠网络。换句话说，接口优选项目可以是被包括在基础网络的节点处的注册中和随后向重叠网络注册的信息单元(如设备能力)。接口优选项然后可以在SPI数据库处，即，通常在重叠网络的目录功能处被注册。

图7示出对于被称为LD1或701的一个LD的情形，本发明的实施例的原理。实施重叠节点的功能性和因此在重叠层或重叠网络703中可见的、物理网络702的物理节点A在其域LD1中向NID路由器NR1(7010)注册。它注册的信息是，如前所述，它的FQDN、它的NodeID、它的LD本地地址、和它的重叠节点能力。这个信息被存储在NID路由器1，除了重叠节点能力以外，该重叠节点能力被直接转发到SPI 7040，它在本情景中由被称为NR3或7040、和存在于另一个定位器域LD3或704中的NID路由器3实施。注册数据被传播到在分级结构中的下一个更高的NID路由器，在本例中是NID路由器3。在传播期间，LD本地地址然而不被传播，而用传播信息的NID路由器的LD本地地址代替。NID路由器3因此不知道节点A的本地LD地址，但它知道它的FQDN、它的NodeID、和传播信息的NID路由器的LD本地地址。因此，如果需要把消息路由到节点A(如由FQDN或NodeID识别的)，则NID路由器3把它路由到NID路由器1，用于进一步传递。

因为我们假设NID路由器3实施SPI功能性(对于不能这样地假设的情形，进一步参阅下面)，NID路由器3现在执行“重叠级”注册，即，它向它的SPI功能性通过注册节点A的FQDN和能力而注册节点A。SPI接收两个分开的注册消息，它可以从该消息构建在节点A注册到的NID结构中的子树的拓扑。因此，关于节点A的位置和拓扑信息也被注册在SPI中。通过在物理层上注册，节点A现在也自动注册在重叠层上，以及SPI附加地接收网络拓扑信息。从现有技术获知的明显的注册不再是必须的。而是通过利用在物理网络级上在节点ID结构中发生的注册过程中提供的注册信息而实行隐含的注册。应当指出，NID路由器3本身可以是较大网络的一部分，并且还可以传播关于节点A的信息。

应当强调指出，在图7(和随后的图)上引入从物理层上的节点A到重叠层上的重叠节点A的第一虚线和由“隐含注册”表示的第二虚线，仅仅用于说明目的，即，说明严格地遵循这些虚线的现有技术的明显注册过程完全可以被跳过。按照本发明，A在SPI处经由NodeID路由器序列被注册，正如所描述的，其效果是在重叠层上的A被注册在SPI上。

为了进一步说明上述的过程，给出一个例子，这个例子也已在图7中示出。在NodeID结构内，定位器仅仅具有重要性，以及在它自己的本地域内便于通信。让我们考虑，在LD1中使用IPv4。在这种情形下，节点A将通过它的FQDN(例如，A.EXAMPLE.COM)、它的LD本地地址，即，它的分配的IPv4地址、它的NodeID和它的重叠节点能力(例如，代码转换节点，具有支持的媒体类型和格式、编译码器和比特速率的详细说明)进行注册。NID路由器3通过注册节点A的FQDN(例如，A.EXAMPLE.COM)、它的能力和到某个LD的它的成员而把节点A注册到它的对应SPI。考虑到具有重叠节点功能性的几个物理节点通过它们在物理网络拓扑内的位置(即，通过它们的属于的LD)被注册在SPI上，可以产生重叠节点的拓扑图。在LD中在使用IPv4的情形下甚至可以提取另外的拓扑信息。由于IPv4使用分级结构地址方案，IPv4地址本身包含关于在LD内的内部拓扑的信息。如果这个信息作为重叠节点能力的一部分被转发到SPI，甚至关于LD的内部拓扑信息对于构建重叠节点的拓扑图是可得到的。

如图8所示，以前描述的情景可被概括为由NID路由器(NR)实行的注册过程的序列。在图8中的粗实线代表通常的NID注册消息。关于被发送到SPI的信息，存在两个选项：关于节点A的能力的信息在一个变例中可被加标记为在实行第一次SPI注册后已被注册在SPI中，以便避免多次注册(然而，这不应当是有害的)。在这种情形下，仅仅执行由图上的细实线代表的SPI注册。在另一个变例中，注册没有被标记，并且因此将被注册多次(见图8的附加虚线)，对于在分布的SPI中的识别和冲突分辨率施加要求。图9示出对于图7所示的情景实行的注册过程的、刚才描述的消息序列。

图10通过示出其中有LD的多级分级结构的情形而稍微扩展以前的情形。使用与图10中的参考标记相同的参考标记，附加的定位器域LD2和LD4分别被称为705和706。这意味着，节点A信息被传播几个级到顶部，直至它达到NID路由器4，也被称为NR4或7060。NID路由器4具有SPI功能性和把节点A注册在SPI中，如前所述。

图11对于当LD 4不具有SPI功能性时的(更多可能)情形，扩展以前的情形。然而，它具有在它的树上所有节点的概貌，因此也知道那些节点中的哪些节点具有SPI功能性。它知道，在LD 5(它也被称为707，并处在NID路由器4范围)中有具有SPI功能性的节点B(NID路由器或其它节点，被称为7070)。它把对于节点A的注册数据向下发送到节点B用于注册。节点B把节点A注册到SPI中。因此，(重叠)节点A通过它的能力和FQDN和NodeID，完全被做成在重叠级上已知的。

以前的例子使用顺序安排的NodeID路由器。路由信息沿多个NodeID路由器的传播路径进行传播，直至发现具有SPI功能性的NodeID路由器为止。特别的情况是当第一NodeID 1已经具有SPI功能性时。在这个特别的情况中，NodeID 1路由器可以直接转到重叠层的SPI，用于节点A的注册，即，节点A可以如前所述地首先在NodeID 1处注册，但然后(不用通过基础物理网络进一步传播注册信息)将直接从NodeID 1注册在重叠网络的SPI中。

在移动性事件的情形下，NID注册和SIP注册的组合具有另一个重要的优点。如图12中概述的，更新基于节点ID的路由的当前方式被到NID路由器(NR)的消息触发。这可以由节点A本身发起(见虚线)，而且也可以从其它实体发起，例如，当整个网络改变它的附着点(网络移动性)时。在任一种情形下，各个节点负责对应的SPI更新。特别是在后者的情形下，当可以认为节点A甚至没有注意移动性事件时，这可以导致在SPI数据库中的不一致性。

通过所建议的注册方案，NID路由器保证SPI和NID路由数据保持一致。正如图13中所概述的，SPI信息的更新由NID路由器触发，而不是由节点本身触发。因此，即使在节点没有注意到拓扑改变，仍旧可以保证SPI信息保持为最新的。

本发明的以上说明假设仅仅存在一个其上可以注册节点的重叠层。这用来更清晰地描述公开的概念。这个约束条件会限制可被实施的可能商务情形，因此我们预见在对于存在多个重叠层的情形，对之前所描述的方案作出添加以向特定的重叠层指引注册。换句话说，本发明的概念在具有一个以上的重叠网络的上下文中也同样和完全可应用的。

为了确定重叠层，图14中的节点A(7010)把重叠层标识符加到它的在物理网络级上的注册消息，以便确定在重叠层处的注册是否必须通过可得到的重叠层A或B，分别被称为140和141，而被执行。虽然图14所示的情景仅仅示出两个可得到的重叠层140和141，但这并不排除其中假设待定数目的重叠层的一般情形。在图14的简单情景中，节点A因此决定注册是通过重叠层A(140)还是通过重叠层B(141)被执行的，见图14的选项1或选项2。

在这节中描述的机制是与至今描述的概念正交的。换句话说，所描述的任何特征因此可以通过结合多个重叠网络描述的功能性而被增强。因此，把注册信息向重叠层140和141之一或二者传播，可以按照以前描述的任何方法，例如结合图7到13的任一图描述的任何方法，被执行。

正如已提到的，本发明还涉及计算机程序，包括软件代码部分，以便当在诸如NodeID路由器或SPI功能(例如，用于拓扑创建)的注册节点处被操作时实施所描述的方法。各个计算机程序可被存储在一个或多个计算机可读的介质上。计算机可读的介质可以是在注册节点或SPI功能内，或位于外部的永久的或可重写的存储器。各个计算机程序也可以例如经由电缆或无线链路作为信号序列被传送到各个实体。

通过环境网络术语描述本发明。对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的发明性概念可以体现在包括重叠和基础层结构的另外网络中。本发明由所附权利要求限定。

Claims (38)

1.用于在重叠网络处注册基础网络的节点的方法，其特征在于，基础网络的节点在注册节点处注册，该注册节点发起向重叠网络传播注册信息。

2.按照权利要求1的方法，其中注册信息包括传输级和应用级信息的至少一个。

3.按照权利要求1或2的方法，其中所述基础网络的所述节点注册识别和地址信息，用于在所述基础网络中在所述注册节点处注册。

4.按照权利要求3的方法，其中所述识别信息是节点I D，以及所述地址信息是域地址。

5.按照前述权利要求之一的方法，其中所述基础网络的所述节点在所述注册节点处注册重叠节点能力信息，以及向重叠网络传播的所述注册信息包括所述重叠节点能力信息。

6.按照前述权利要求之一的方法，其中所述基础网络的所述节点包括多个接口，并且在所述注册节点处注册关于多个接口的使用的优选信息。

7.按照前述权利要求之一的方法，其中向所述重叠网络传播的所述注册信息包括所述基础网络的拓扑信息。

8.按照前述权利要求之一的方法，其中所述重叠网络包括网络拓扑创建节点，用于接收向重叠网络传播的注册信息，以及所述网络拓扑创建节点从接收的注册信息生成基础网络的至少一部分的网络拓扑。

9.按照前述权利要求之一的方法，其中向所述重叠网络的目录功能传播注册信息。

10.按照权利要求9的方法，其中所述重叠网络的所述目录功能在所述注册节点处被实施。

11.按照权利要求9的方法，其中所述重叠网络的所述目录功能在所述基础网络的不同于所述注册节点的不同节点处被实施。

12.按照权利要求11的方法，其中向重叠网络传播注册信息包括把注册信息从所述注册节点传播到所述重叠网络的所述目录功能。

13.按照权利要求12的方法，其中所述基础网络包括多个注册节点，以及沿其传播注册信息的传播路径的所述多个注册节点的至少一个实施目录功能的功能性。

14.按照权利要求11到13之一的方法，其中向重叠网络传播注册信息包括把具有指向目录功能的指针的应答从注册节点发送到所述基础网络的所述节点，以及所述基础网络的所述节点在所述目录功能处直接注册所述注册信息。

15.按照前述权利要求之一的方法，其中基础网络包括多个域。

16.按照前述权利要求的任一项的方法，其中基础网络的节点被包括在第一域中。

17.按照权利要求16的方法，其中注册信息由位于第二域中的第二注册节点从基础网络发送到重叠网络。

18.按照权利要求16或17的方法，其中第二域和第一域是同一个域。

19.按照权利要求17或18的方法，其中第一和第二注册节点是同一个节点。

20.按照前述权利要求的任一项的方法，其中注册节点具有路由功能性。

21.按照前述权利要求之一的方法，其中所述重叠网络是包括作为服务意识的节点的传输网络。

22.按照前述权利要求之一的方法，其中基础网络的所述节点在到所述注册节点的注册消息中包括重叠层标识符。

23.一种用于控制基础网络的域的注册节点的方法，其中注册节点被控制成接收与基础网络的第一域的节点有关的注册信息，并发起向重叠网络传播所述注册信息，用于在重叠网络处注册所述节点。

24.按照权利要求23的方法，其中第一域的节点是物理节点。

25.一种控制重叠网络的网络拓扑创建节点的方法，所述网络拓扑创建节点被控制成接收与基础网络的至少一个域的多个节点有关的注册信息，并从接收的注册信息生成基础网络的至少一部分的网络拓扑。

26.一种适配于执行按照权利要求1到25之一的方法的任何步骤的系统。

27.一种计算机程序，包括当被执行时适配于执行按照权利要求1到25之一的方法的任何步骤的代码。

28.一种包括权利要求27的计算机程序的计算机程序产品。

29.基础网络的域的注册节点，其特征在于，所述注册节点适配于接收与基础网络的第一域的节点有关的注册信息，并且发起向重叠网络传播所述注册信息，用于在重叠网络处注册节点。

30.按照权利要求29的注册节点，其中第一域的节点是物理节点。

31.按照权利要求29或30的注册节点，所述注册节点被安排成向所述重叠网络的目录功能传播所述注册信息。

32.按照权利要求31的注册节点，其中所述重叠网络的所述目录功能在所述注册节点处被实施。

33.按照权利要求31的注册节点，其中所述重叠网络的所述目录功能在所述基础网络的、不同于所述注册节点的不同节点处被实施，以及其中所述注册节点被安排成把所述注册信息从所述注册节点转发到所述重叠网络的目录功能。

34.按照权利要求31到33之一的注册节点，其中所述注册节点被安排成把具有指向目录功能的指针的应答发送到所述第一域的所述节点。

35.按照权利要求29到34之一的注册节点，其中所述注册节点被安排成直接从所述第一域的所述节点和/或从另一注册节点接收所述注册信息。

36.重叠网络的网络拓扑创建节点，所述网络拓扑创建节点被安排成接收与基础网络的至少一个域的多个节点有关的注册信息，所述网络拓扑创建节点适配于从接收的注册信息生成基础网络的至少一部分的网络拓扑。

37.按照权利要求36的网络拓扑创建节点，其中所述网络拓扑创建节点实施所述重叠网络的目录功能。

38.按照权利要求36或37的网络拓扑创建节点，其中所述网络拓扑创建节点实施在基础网络级上的注册功能性。

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