CN102006329A - 链路数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种链路数据传输方法；该方法为：用户向可重构综合管理平台提交申请，可重构综合管理平台启动链路通信方案的制订，可重构路由交换平台下发相应构件给可重构路由器，构件在可重构路由器中部署完毕后用户开始传送数据，靠近用户的可重构路由器按用户需求每隔一段时间发起一次数据传输，数据传输完毕，用户向可重构综合管理平台提交结束申请，可重构综合管理平台解除此次通信；使用寻路agent在可重构路由交换平台之间选择合适的路径；使用装载agent完成数据的装配和拆分；本发明提供了一种传输灵活的链路数据传输方法，该链路数据传输方法适合短时、急促、目的节点明确的数据包传输。

Description

链路数据传输方法

 

（一）、技术领域：本发明涉及一种数据传输方法，特别是涉及一种链路数据传输方法。

（二）、背景技术: 用户有不同的业务需求，当只有少量用户使用一个新业务

时，可能没有必要为了这种当前用户较少的业务搭建一个网络，例如，公司突然召开视频会议，举行电子竞技比赛，收看视频直播等等。我们需要一种过渡通信机制，既使这种新业务不同于现有的网络数据通信，又能将通信开销控制在可以接受的范围内并且能提供较好的时延控制，按序到达等特性。

由于网络业务的多样性、差异化趋势，采用一种网络体系结构或者服务模式

支撑多样化的网络业务运营需求，也即“one size fit all”的技术非常困难。从业务运营的角度来说，针对不同的业务采用适配的网络体系结构和服务模式，按照业务特性设计和构建专用的网络是最理想的，也即传统的面向业务支撑网络技术体系，但在网络业务日趋多样化的今天，采用这种方法显然成本过高。

有的研究者提出将网络基础设施提供和服务提供两大功能实体在逻辑上相

分离。基础设施提供商建设、管理和维护物理网络基础设施；服务提供商根据业务需求通过构建嵌入式业务承载网（简称嵌入式网）的方式为终端用户提供满足业务特性需求的通信服务。物理网络为嵌入式业务承载网提供网络资源，嵌入式网络为用户提供特定价值的服务，从而在共享由不同基础设施提供商提供的底层物理网络资源基础上，能同时支持多个不同服务提供商的异质的网络体系结构并存，为用户提供多样化的网络服务。通过将网络服务提供从基础设施提供中分离出来，这种逻辑上的分离使得二者可以独立地演进，可以在支持现有服务的同时灵活地部署新的网络服务。

随着网络技术的发展，节点具有越来越高的智能性，agent技术也越来越多的

应用到网络中。上述方法都使用了到大量的协议，数据传输成功的同时也带来了大量的处理开销。当用户规模较小且用户数据传输目地明确时，我们可以通过一种高效的数据传输方法，使数据尽快到达接收方。

（三）、发明内容：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种传输灵活的链路数据传输方法，该链路数据传输方法适合短时、急促、目的节点明确的数据包传输。

本发明的技术方案：

一种链路数据传输方法，用户向可重构综合管理平台提交申请，可重构综

合管理平台启动链路通信方案的制订，可重构路由交换平台下发相应构件给可重构路由器，构件在可重构路由器中部署完毕后用户开始传送数据，靠近用户的可重构路由器按用户需求每隔一段时间发起一次数据传输，数据传输完毕，用户向可重构综合管理平台提交结束申请，可重构综合管理平台解除此次通信；

使用寻路agent在可重构路由交换平台之间选择合适的路径，用户发起数据传输时由可重构综合管理平台部署初始传输路径，随后可重构综合管理平台启动寻路agent构建新的链路，然后，可重构综合管理平台根据链路变化情况更新传输路径；

使用装载agent完成数据的装配和拆分，装配发生在与用户相连的第一个可重构路由器中，此时，发送方的装载agent将链路列车的车头配置完毕等待用户数据，得到用户数据后，根据用户数据修订链路列车的车头信息，接着去掉用户数据中不必要的数据报头后将用户数据装载发送；到达目的地的可重构路由器时，接收方的装载agent将数据拆分发送给接收方服务器，接收方的装载agent还负责收集此次数据传输的确认结果，生成数据成功到达的确认信息，然后，链路列车的车头带新数据和确认信息返回。

链路通信方案中的上行链路与下行链路的路径不同，这样可提高数据传输的可靠性，即使一条链路中断，业务也可及时迁移到另外一条链路中；在数据传送中，靠近用户的可重构路由器可以控制链路列车的发车间隔和车头信息，从而进行流量控制，保证链路数据按序到达；如果可重构综合管理平台发现用户提交的通信路径上已存在先前建立的通信链路，可重构综合管理平台则根据通信链路属性决定用户是否可以使用已存在的链路列车车头搭载数据；

用户数据中报文的处理开销集中在数据传输的两端的可重构路由器中，中间的可重构路由器仅产生根据链路列车车头进行转发的开销。

用户向可重构综合管理平台提交的申请含有：源地址、单播地址、组播地

址、通信时长、时延要求、带宽要求和安全要求。

可重构综合管理平台含有Web服务器、业务需求管理模块、可重构网络管理模块、数据库、管理Agent模块、SNMP网关模块、WebService模块，用户的业务需求通过Web服务器传送给业务需求管理模块，业务需求管理模块将构建数据传输路径所需的底层物理网络资源的请求命令发送给管理Agent模块，管理Agent模块判断该请求是发给基于哪一种网管接口的被管对象的；若该请求是发给基于SNMP网管接口的被管对象，管理Agent则将该请求转发给SNMP网关模块，SNMP网关模块激活相应的目标对象，最后通过SNMP协议把该请求发送给相应的被管对象代理(SNMP Agent)；若该请求是发给基于WebService网管接口的被管对象，则通过WebService模块，管理Agent将该请求以SOAP协议发送给相应的被管对象代理；可重构综合管理平台直接对寻路agent和装载agent发送启动命令，可重构路由交换平台接收到寻路agent和装载agent的指令后将用户业务需求和物理网络资源进行映射，构建满足用户需求的数据传输路径。

可重构路由交换平台是一种由构件组成的具备寻路和转发功能的专用路由设备，可重构路由交换平台可根据用户需求重构自己的功能，在可重构路由交换平台中建立有支持寻路agent和装载agent的运行环境。

寻路agent按照一定的路由机制在一定个数的可重构路由交换平台间移动，寻找不同路由交换平台间的最优路径，每个可重构路由交换平台都维护一个“链路列车”服务表，寻路agent根据该“链路列车”服务表选择一个邻居节点作为下一跳地址。

“链路列车”服务表记录了从本节点到其它已知节点的路由信息，该路由信息含有源节点IP地址、目的节点IP地址、下一跳地址、跳数、路径状态和链路列车间隔；源节点IP地址是用户数据的发送方；目的节点IP地址是用户所要传输数据的目的地；下一跳地址是数据的转发地址，下一跳地址是可重构路由交换平台的地址；跳数记录了一条数据传输路径经过的可重构路由交换平台的个数；路径状态记录了通过该条数据传输路径成功传输数据的次数；链路列车间隔记录了该条数据传输路径的列车间隔，链路列车间隔以ms为单位。

如果两个可重构路由交换平台间通过普通路由器相连，则所述下一跳地址是普通路由器的地址。

发送方的装载agent根据链路列车车头返回时携带的新数据维护发送方可重构路由交换平台的“链路列车”服务表，更新跳数和路径状态。

当第一用户已经成功建立起一条数据传输链路后，该数据传输链路所经过的每一个可重构路由交换平台都记录这条数据传输链路的源节点IP地址、目的节点IP地址、下一跳地址、跳数、路径状态、链路列车间隔；当第二用户向可重构综合管理平台提出新的数据传输请求后，可重构综合管理平台首先查询第一用户的数据传输链路的相关信息，检查第一用户的数据传输链路与第二用户的数据传输链路是否重合；如果不重合，可重构综合管理平台会为第二用户重新规划路径；如果重合，可重构综合管理平台再检查第一用户的数据传输链路上的链路列车间隔是否满足第二用户的数据传输链路的要求，即第二用户的数据传输链路的链路列车间隔是否为第一用户的数据传输链路的链路列车间隔的整数倍；如果满足，第一用户和第二用户可共享它们的数据传输链路的重合的部分；如果不满足，可重构综合管理平台会为第二用户重新规划路径。

可重构综合管理平台的作用在于实现管理可分层配置，以多样化业务服务需求和网络资源提供的最佳匹配为目标，最终实现资源依需求配置、功能依需求重组的面向服务提供的可重构柔性网络技术体系，使得用户可以有效地配置和使用网络资源，提高网络资源的利用率，提高网络综合效能，最优地满足用户的需求并提供服务。可重构综合管理平台的具体功能包括：网络资源及服务能力的感知和管理；优化网络资源配置结构，根据网络资源综合利用率，对各类资源和业务进行综合统计分析与管理；根据用户需求构建满足要求的数据传输路径；对物理网络及构建的数据传输路径进行管控。

本发明的有益效果：

1、          本发明在分别靠近用户和接收方服务器的两个可重构路由交换平台之

间发起类似“公路列车”的“链路列车” ，数据可随时跟随列车传输，节省了资源，不需要资源预留，不需要标记每个报文，且能保证数据的按时有序到达。

2、          本发明可跟据用户需求事先决定“数据列车”发车间隔，保证数据的

时延特性；使用寻路agent实时的搜寻最佳传输路径，最大程度地避免数据拥塞。

（四）、附图说明：

图1为链路数据传输的基本架构示意图；

图2为可重构综合管理平台的结构示意图；

图3为数据传输链路共享示意图；

图4为链路列车的车头的消息格式示意图。

（五）、具体实施方式：

参见图1 ～图4，图中，链路数据传输方法为：用户1向可重构综合管理

平台提交申请，可重构综合管理平台启动链路通信方案的制订，可重构路由交换平台下发相应构件给可重构路由器3，构件在可重构路由器3中部署完毕后用户1开始传送数据7，靠近用户1的可重构路由器3按用户1需求每隔一段时间发起一次数据传输，数据传输完毕，用户1向可重构综合管理平台提交结束申请，可重构综合管理平台解除此次通信；

使用寻路agent 6在可重构路由交换平台之间选择合适的路径，用户1发起数据传输时由可重构综合管理平台部署初始传输路径，随后可重构综合管理平台启动寻路agent 6构建新的链路，然后，可重构综合管理平台根据链路变化情况更新传输路径；

使用装载agent 5完成数据7的装配和拆分，装配发生在与用户1相连的第一个可重构路由器3中，此时，发送方的装载agent 5将链路列车的车头配置完毕等待用户1数据7，得到用户1数据7后，根据用户1数据7修订链路列车的车头信息，接着去掉用户1数据7中不必要的数据报头后将用户1数据7装载发送；到达目的地的可重构路由器3时，接收方的装载agent 5将数据7拆分发送给接收方服务器2，接收方的装载agent 5还负责收集此次数据传输的确认结果，生成数据成功到达的确认信息，然后，链路列车的车头带新数据和确认信息返回。

链路通信方案中的上行链路与下行链路的路径不同，这样可提高数据7传输的可靠性，即使一条链路中断，业务也可及时迁移到另外一条链路中；在数据传送中，靠近用户1的可重构路由器3可以控制链路列车的发车间隔和车头信息，从而进行流量控制，保证链路数据按序到达；如果可重构综合管理平台发现用户1提交的通信路径上已存在先前建立的通信链路，可重构综合管理平台则根据通信链路属性决定用户1是否可以使用已存在的链路列车车头搭载数据；

用户1数据7中报文的处理开销集中在数据传输的两端的可重构路由器3中，中间的可重构路由器3仅产生根据链路列车车头进行转发的开销。

用户1向可重构综合管理平台提交的申请含有：源地址、单播地址、组播

地址、通信时长、时延要求、带宽要求和安全要求。

可重构综合管理平台含有Web服务器、业务需求管理模块、可重构网络管理模块、数据库、管理Agent模块、SNMP网关模块、WebService模块，用户1的业务需求通过Web服务器传送给业务需求管理模块，业务需求管理模块将构建数据传输路径所需的底层物理网络资源的请求命令发送给管理Agent模块，管理Agent模块判断该请求是发给基于哪一种网管接口的被管对象的；若该请求是发给基于SNMP网管接口的被管对象，管理Agent则将该请求转发给SNMP网关模块，SNMP网关模块激活相应的目标对象，最后通过SNMP协议把该请求发送给相应的被管对象代理(SNMP Agent)；若该请求是发给基于WebService网管接口的被管对象，则通过WebService模块，管理Agent将该请求以SOAP协议发送给相应的被管对象代理；可重构综合管理平台直接对寻路agent 6和装载agent 5发送启动命令，可重构路由交换平台接收到寻路agent 6和装载agent 5的指令后将用户1业务需求和物理网络资源进行映射，构建满足用户1需求的数据传输路径。

可重构路由交换平台是一种由构件组成的具备寻路和转发功能的专用路由设备，可重构路由交换平台可根据用户1需求重构自己的功能，在可重构路由交换平台中建立有支持寻路agent 6和装载agent 5的运行环境。

寻路agent 6按照一定的路由机制在一定个数的可重构路由交换平台间移动，寻找不同路由交换平台间的最优路径，每个可重构路由交换平台都维护一个“链路列车”服务表，寻路agent 6根据该“链路列车”服务表选择一个邻居节点作为下一跳地址。

“链路列车”服务表记录了从本节点到其它已知节点的路由信息，该路由信息含有源节点IP地址、目的节点IP地址、下一跳地址、跳数、路径状态和链路列车间隔；源节点IP地址是用户1数据的发送方；目的节点IP地址是用户1所要传输数据的目的地；下一跳地址是数据的转发地址，下一跳地址是可重构路由交换平台的地址；跳数记录了一条数据传输路径经过的可重构路由交换平台的个数；路径状态记录了通过该条数据传输路径成功传输数据的次数；链路列车间隔记录了该条数据传输路径的列车间隔，链路列车间隔以ms为单位。

如果两个可重构路由交换平台间通过普通路由器4相连，则所述下一跳地址是普通路由器4的地址。

发送方的装载agent 5根据链路列车车头返回时携带的新数据维护发送方可重构路由交换平台的“链路列车”服务表，更新跳数和路径状态。

当第一用户已经成功建立起一条数据传输链路A后，该数据传输链路A所经过的每一个可重构路由交换平台都记录这条数据传输链路的源节点IP地址、目的节点IP地址、下一跳地址、跳数、路径状态、链路列车间隔；当第二用户向可重构综合管理平台提出新的数据传输请求后，可重构综合管理平台首先查询第一用户的数据传输链路A的相关信息，检查第一用户的数据传输链路A与第二用户的数据传输链路B是否重合；如果不重合，可重构综合管理平台会为第二用户重新规划路径；如果重合，可重构综合管理平台再检查第一用户的数据传输链路A上的链路列车间隔是否满足第二用户的数据传输链路B的要求，即第二用户的数据传输链路B的链路列车间隔是否为第一用户的数据传输链路A的链路列车间隔的整数倍；如果满足，第一用户和第二用户可共享它们的数据传输链路的重合部分C；如果不满足，可重构综合管理平台会为第二用户重新规划路径。

链路列车的车头的消息格式如下：

Source IP（4byte）：源节点IP地址。

destination IP（4byte）:目的节点IP地址。

Train interval（2byte）：链路列车的发送间隔。

Survival time（2byte）：链路列车车头的生存时间，当源节点创建链路车头时便赋值给这个字段，它的目的是可以控制网络上运行的链路列车的数量。

ACK（确认标志，1byte）：ACK用来指示此次数据传输成功与否。

ACK可以设置成以下值：

NoACK（00）：表明数据传输过程，未到达目的节点。

SuccessACK（01）：表明发送的数据成功到达。

FailureACK（10）：表明发送的数据失败。

Pri（优先级标志，1byte）：优先值越高，协议消息的内容越重要。

Revd（1byte）：预留字段，填充0。

可重构综合管理平台的作用在于实现管理可分层配置，以多样化业务服务需求和网络资源提供的最佳匹配为目标，最终实现资源依需求配置、功能依需求重组的面向服务提供的可重构柔性网络技术体系，使得用户可以有效地配置和使用网络资源，提高网络资源的利用率，提高网络综合效能，最优地满足用户的需求并提供服务。可重构综合管理平台的具体功能包括：网络资源及服务能力的感知和管理；优化网络资源配置结构，根据网络资源综合利用率，对各类资源和业务进行综合统计分析与管理；根据用户需求构建满足要求的数据传输路径；对物理网络及构建的数据传输路径进行管控。

Claims (10)

1.一种链路数据传输方法，其特征是：用户向可重构综合管理平台提

交申请，可重构综合管理平台启动链路通信方案的制订，可重构路由交换平台下发相应构件给可重构路由器，构件在可重构路由器中部署完毕后用户开始传送数据，靠近用户的可重构路由器按用户需求每隔一段时间发起一次数据传输，数据传输完毕，用户向可重构综合管理平台提交结束申请，可重构综合管理平台解除此次通信；

使用寻路agent在可重构路由交换平台之间选择合适的路径，用户发起数据传输时由可重构综合管理平台部署初始传输路径，随后可重构综合管理平台启动寻路agent构建新的链路，然后，可重构综合管理平台根据链路变化情况更新传输路径；

使用装载agent完成数据的装配和拆分，装配发生在与用户相连的第一个可重构路由器中，此时，发送方的装载agent将链路列车的车头配置完毕等待用户数据，得到用户数据后，根据用户数据修订链路列车的车头信息，接着去掉用户数据中不必要的数据报头后将用户数据装载发送；到达目的地的可重构路由器时，接收方的装载agent将数据拆分发送给接收方服务器，接收方的装载agent还负责收集此次数据传输的确认结果，生成数据成功到达的确认信息，然后，链路列车的车头带新数据和确认信息返回。

2.根据权利要求1所述的链路数据传输方法，其特征是：所述链路通

信方案中的上行链路与下行链路的路径不同；在数据传送中，靠近用户的可重构路由器可以控制链路列车的发车间隔和车头信息，从而进行流量控制，保证链路数据按序到达；如果可重构综合管理平台发现用户提交的通信路径上已存在先前建立的通信链路，可重构综合管理平台则根据通信链路属性决定用户是否可以使用已存在的链路列车车头搭载数据；

用户数据中报文的处理开销集中在数据传输的两端的可重构路由器中，中间的可重构路由器仅产生根据链路列车车头进行转发的开销。

3.根据权利要求1所述的链路数据传输方法，其特征是：所述用户向

可重构综合管理平台提交的申请含有：源地址、单播地址、组播地址、通信时长、时延要求、带宽要求和安全要求。

4.根据权利要求1所述的链路数据传输方法，其特征是：所述可重构

综合管理平台含有Web服务器、业务需求管理模块、可重构网络管理模块、数据库、管理Agent模块、SNMP网关模块、WebService模块，用户的业务需求通过Web服务器传送给业务需求管理模块，业务需求管理模块将构建数据传输路径所需的底层物理网络资源的请求命令发送给管理Agent模块，管理Agent模块判断该请求是发给基于哪一种网管接口的被管对象的；若该请求是发给基于SNMP网管接口的被管对象，管理Agent则将该请求转发给SNMP网关模块，SNMP网关模块激活相应的目标对象，最后通过SNMP协议把该请求发送给相应的被管对象代理；若该请求是发给基于WebService网管接口的被管对象，则通过WebService模块，管理Agent将该请求以SOAP协议发送给相应的被管对象代理；可重构综合管理平台直接对寻路agent和装载agent发送启动命令，可重构路由交换平台接收到寻路agent和装载agent的指令后将用户业务需求和物理网络资源进行映射，构建满足用户需求的数据传输路径。

5.根据权利要求1所述的链路数据传输方法，其特征是：所述可重构路由交换平台是一种由构件组成的具备寻路和转发功能的专用路由设备，可重构路由交换平台可根据用户需求重构自己的功能，在可重构路由交换平台中建立有支持寻路agent和装载agent的运行环境。

6.根据权利要求1所述的链路数据传输方法，其特征是：所述寻路agent按照一定的路由机制在一定个数的可重构路由交换平台间移动，寻找不同路由交换平台间的最优路径，每个可重构路由交换平台都维护一个“链路列车”服务表，寻路agent根据该“链路列车”服务表选择一个邻居节点作为下一跳地址。

7.根据权利要求6所述的链路数据传输方法，其特征是：所述“链路列车”服务表记录了从本节点到其它已知节点的路由信息，该路由信息含有源节点IP地址、目的节点IP地址、下一跳地址、跳数、路径状态和链路列车间隔；源节点IP地址是用户数据的发送方；目的节点IP地址是用户所要传输数据的目的地；下一跳地址是数据的转发地址，下一跳地址是可重构路由交换平台的地址；跳数记录了一条数据传输路径经过的可重构路由交换平台的个数；路径状态记录了通过该条数据传输路径成功传输数据的次数；链路列车间隔记录了该条数据传输路径的列车间隔。

8.根据权利要求7所述的链路数据传输方法，其特征是：如果两个可重构路由交换平台间通过普通路由器相连，则所述下一跳地址是普通路由器的地址。

9.根据权利要求7所述的链路数据传输方法，其特征是：所述发送方的装载agent根据链路列车车头返回时携带的新数据维护发送方可重构路由交换平台的“链路列车”服务表，更新跳数和路径状态。

10.根据权利要求7所述的链路数据传输方法，其特征是：当第一用户已经成功建立起一条数据传输链路后，该数据传输链路所经过的每一个可重构路由交换平台都记录这条数据传输链路的源节点IP地址、目的节点IP地址、下一跳地址、跳数、路径状态、链路列车间隔；当第二用户向可重构综合管理平台提出新的数据传输请求后，可重构综合管理平台首先查询第一用户的数据传输链路的相关信息，检查第一用户的数据传输链路与第二用户的数据传输链路是否重合；如果不重合，可重构综合管理平台会为第二用户重新规划路径；如果重合，可重构综合管理平台再检查第一用户的数据传输链路上的链路列车间隔是否满足第二用户的数据传输链路的要求，即第二用户的数据传输链路的链路列车间隔是否为第一用户的数据传输链路的链路列车间隔的整数倍；如果满足，第一用户和第二用户可共享它们的数据传输链路的重合的部分；如果不满足，可重构综合管理平台会为第二用户重新规划路径。

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