CN102045238B - 缓存维护方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明缓存维护方法，该方法包括：A、订阅关系建立步骤，映射平面根据接入服务节点的订阅请求建立指向特定终端的订阅关系；B、缓存实时刷新步骤，所述终端的位置信息变化时，所述映射平面根据所述订阅关系通知所述接入服务节点，所述接入服务节点实时刷新本地缓存中所述终端的位置信息。本发明缓存维护方法和系统可以实时刷新缓存信息，提高通信成功率。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其是一种缓存维护方法及系统。
背景技术
为了解决互联网核心路由器节点路由表容量快速膨胀以及IP地址二义性的问题，IETF(互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force)近年来提出了身份与位置分离的技术，以LISP(身份位置分离协议，Locator andIdentifier Separation Protocol)工作组提出的LISP协议为例，其终端的身份标识(EID，Endpoint IDentifier)不参与IP核心网的路由，骨干路由器只能看到边界接入路由器的接口路由地址(RLOC，Routing LOCator)，而一个边界路由器可以接入大量的终端，单独设置一个映射平面存储终端身份EID和路由器RLOC的对应关系。发往终端的报文首先需要在映射平面中查找到其对应的边界路由器RLOC，然后根据RLOC路由到目的终端所在接入路由器。其示意图见图1，其中ITR(Ingress Tunnel Router)、ETR(Egress Tunnel Router)分别表示入口隧道路由器、出口隧道路由器，是收发两端接入路由器的逻辑名称。
LISP可以大大缩减IP骨干网路由器的节点路由表容量，但是其将复杂性留在了映射平面，映射平面要存储所有的EID-RLOC的对应关系，同时接入节点(ITR)在报文转发时要向映射平面查询目标EID-RLOC的对应关系，在现有的系统中为了缓解映射平面的压力，接入路由器对EID-RLOC的对应关系进行缓存，并且设置与DNS(Domain Name System，域名系统)缓存相同的固定缓存定时器的方式，缓存超时后删除缓存或重新查询映射服务器。该机制在固网环境下运转良好，但是在移动网环境下，用户是移动，在EID-RLOC缓存定时器生效期间，如果用户发生移动，则报文将发往错误的目标地址，由于用户移动行为的不可预知性，采用固定缓存定时器的机制将严重影响用户的通信体验。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种缓存维护方法和系统，以对缓存信息实时刷新，提高通信成功率。
为解决以上技术问题本发明提供了一种缓存维护方法，该方法包括：
A、订阅关系建立步骤，映射平面根据接入服务节点的订阅请求建立指向特定终端的订阅关系；
B、缓存实时刷新步骤，所述终端的位置信息变化时，所述映射平面根据所述订阅关系通知所述接入服务节点，所述接入服务节点实时刷新本地缓存中所述终端的位置信息。
进一步地，所述步骤A具体包括：
(a)所述接入服务节点向所述映射平面发送独立或非独立消息的订阅请求，所述订阅请求指明所述终端的身份标识；
(b)所述映射平面接收所述订阅请求，并根据所述终端的身份标识建立所述接入服务器节点对所述终端的位置信息的订阅关系。
进一步地，步骤(a)中，所述接入服务节点接收到目的地址为所述终端身份标识的报文，且本地缓存未保存所述终端身份标识与位置信息的映射关系时，所述订阅请求通过所述接入服务节点向所述映射平面发送的查询请求消息或报文转发请求消息中携带的订阅参数实现。
进一步地，步骤A中，所述订阅请求通过所述查询请求消息实现；步骤A后，步骤B前，所述映射平面返回查询结果，其中携带所述终端的位置信息，所述接入服务节点根据所述映射平面返回的查询结果在本地缓存中记录所述终端身份标识与位置信息的映射关系。
进一步地，所述步骤B中，所述位置信息变化指所述终端发生切换时位置信息改变或注销时位置信息删除。
为解决以上技术问题，本发明还提供了一种缓存维护系统，该系统包括通过网络连接的接入服务节点和映射平面，其中，
所述接入服务节点用于向所述映射平面发送指向特定终端的订阅请求，以及根据所述映射平面发送的订阅通知对本地缓存的终端位置信息进行实时刷新；
所述映射平面，用于根据所述接入服务节点发送的订阅请求建立订阅关系，以及在终端位置信息变化时根据所述订阅关系向所述接入服务节点发送所述订阅通知。
进一步地，
所述接入服务节点包括缓存模块以及与所述缓存模块连接的缓存维护模块，其中，所述缓存模块用于存储终端的身份标识与位置信息的映射关系；所述缓存维护模块用于向所述映射平面发送指向特定终端的订阅请求，所述订阅请求中携带指向的终端的身份标识；还用于接收所述映射平面发送的订阅通知，以及根据所述订阅通知刷新对应终端的映射关系；
所述映射平面包括存储模块及与所述存储模块连接的订阅管理模块，其中，存储模块，用于存储终端的身份标识与位置信息的映射关系，以及所述终端的身份标识与发送订阅请求的接入服务节点的订阅关系；订阅管理模块，用于接收所述接入服务节点发送的订阅请求并根据所述订阅请求建立所述订阅关系，还用于在所述终端的位置信息发送变化时根据所述订阅关系向对应的接入服务节点发送订阅通知，其中携带所述终端的变化信息。
进一步地，所述接入服务节点的缓存维护模块还用于向所述映射平面发送订阅取消请求，其中携带指向的终端的身份标识；所述映射平面的订阅管理模块用于接收所述订阅取消请求并删除对应的订阅关系。
进一步地，所述订阅请求是独立的订阅请求消息，或是，所述接入服务节点向所述映射平面发送的查询请求或报文转发请求携带的订阅参数实现。
进一步地，所述位置信息变化指所述终端发生切换时位置信息改变或注销时位置信息删除。
本发明缓存维护方法和系统基于身份位置分离架构的网络实现，接入服务节点针对终端向映射平面提出订阅请求，当终端的映射关系发生变化时，也即终端的位置信息发生变化时，映射平面及时将最新的映射关系或变化情况通知接入服务节点，接入服务节点据此对缓存的映射关系进行实时刷新，当接入服务节点根据本地缓存中实时刷新的映射关系进行报文转发时即可以保证报文转发的正确性，从而提高通信成功率。
附图说明
图1为现有身份位置分离网络的架构示意图；
图2为本发明缓存维护方法的示意图；
图3为本发明应用实例一采用隐含订阅的示意图；
图4为本发明应用实例二采用显式订阅的示意图；
图5为本发明应用实例三订阅取消的示意图；
图6为本发明缓存维护系统的模块结构示意图。
具体实施方式
本发明缓存维护方法和系统基于身份位置分离架构的网络实现，并将实现终端接入的接入路由器(包括前述的ITR和ETR)统称为ASN(AccessService Node，接入服务节点)，将核心网中实现身份标识与位置信息的映射关系的注册、保存及查询的映射服务器等统称为映射平面，本发明所说的位置信息指可以在核心网中用于路由的路由标识或位置标识。
本发明缓存维护方法和系统基于身份位置分离架构的网络实现，主要思想是接入服务节点针对已经缓存或即将缓存的终端的身份标识和位置信息的映射关系向映射平面提出订阅请求，当终端的映射关系发生变化时，也即终端的位置信息发生变化时，映射平面及时将最新的映射关系或变化情况通知接入服务节点，接入服务节点据此对缓存的映射关系进行实时刷新，以保证通过接入服务节点进行报文转发的正确性，提高通信成功率。
如图2所示，本发明缓存维护方法包括以下步骤：
步骤201：订阅关系建立步骤，映射平面根据接入服务节点的订阅请求建立指向特定终端的订阅关系；
具体地，步骤201包括：
(a)接入服务节点向映射平面发送独立或非独立消息的订阅请求，所述订阅请求指明所述终端的身份标识；
接入服务节点根据外部事件触发决定需要订阅用户身份标识的位置信息变化情况，其向映射平面发起一个订阅请求，订阅关键字为被订阅用户的身份标识。所述订阅请求可以在一个其他消息中采用一个参数进行标识(即非独立消息)，也可以发送一个独立的显式订阅请求。
当接入服务节点接收到目的地址为所述终端身份标识的报文，且本地缓存未保存所述终端身份标识与位置信息的映射关系时，所述订阅请求可以通过所述接入服务节点向所述映射平面发送的查询请求或报文转发请求中携带的订阅参数实现。
(b)映射平面接收所述订阅请求，并根据所述终端的身份标识建立所述接入服务器节点对所述终端的位置信息的订阅关系。
步骤202：缓存实时刷新步骤，所述终端的位置信息变化时，所述映射平面根据所述订阅关系通知所述接入服务节点，所述接入服务节点实时刷新本地缓存中所述终端的位置信息。
以下结合附图对本发明缓存维护方法进行具体说明：
应用实例一：隐含订阅方式
订阅请求以查询请求消息隐含实现的应用实例如图3所示，缓存维护的流程包括以下步骤，：
步骤301：终端UE1发送一个IP报文，目标地址为对端UE2的身份标识EID2；
步骤302：ASN1收到前述报文后，发现在本地缓存中没有该EID2对应的位置信息，向映射平面发起一个查询请求消息，该消息中携带表示订阅该EID2路由变化请求的标志，以及要查询及订阅的对端的EID2；
对于首报转发的实现方式而言，订阅请求也可以通过报文转发消息隐含携带。
步骤303：映射平面记录下ASN1订阅EID2的请求，也即建立订阅关系，查询获得EID2对应的位置信息；
步骤304：映射平面在查询响应中返回EID2对应的位置信息，并指示订阅成功；
ASN1根据映射平面的查询响应在本地缓存记录EID2及其对应的位置信息的映射关系。
步骤305：所述EID2对应的位置信息发生变化时，比如发生切换或注销，映射平面获得该路由变化信息；
步骤306：映射平面将前述步骤获得的变化信息通知ASN1，其中携带EID2和变化信息，如是切换带来的变化，则携带所述EID2对应的新的位置信息；如是用户注销事件，则通知消息中表明该用户已注销。
步骤307：ASN1根据映射平面发送的通知实时刷新本地缓存中EID2对应的位置信息，也即更新对端的映射关系。
应用实例二：显式订阅方式
订阅请求以独立的订阅请求消息实现的应用实例如图4所示，缓存维护的流程包括以下步骤，：
步骤401：接入服务节点由于事件触发决定订阅身份标识EID2的位置变化情况；
事件触发指查询身份标识位置之后或命令触发。
步骤402：所述接入服务节点向映射平面发送一个订阅请求消息，订阅请求消息中至少携带被订阅终端的身份标识EID；
步骤403：所述映射平面记录下接入服务节点对被订阅终端身份标识的路由变化事件订阅关系；
步骤404：映射平面向接入服务节点返回订阅成功响应，订阅成功；
步骤405：被订阅终端EID的位置信息发生改变，如移动到其它接入服务节点或从网络中注销，映射平面获得该信息(正常流程中终端路由发生变化均会通知映射平面)；
步骤406：映射平面发送一条订阅通知消息通知接入服务节点所订阅的EID路由发生变化。
步骤407：接入服务节点收到订阅通知消息，根据通知消息修改本地的缓存。
根据具体的订阅策略，所述订阅请求中还可以携带表示订阅周期的参数，映射平面可据此确定订阅关系的时效性，在订阅周期内接入服务节点没有重新发起对同一EID的订阅请求，则该订阅关系失效。
以上是以ASN1指向一个终端发起订阅请求为例进行说明的，当然也可以一次发送指向多个或一组终端的订阅请求，该请求应该指明订阅所指向的终端信息，以便于映射平面建立映射关系。
应用实例三：取消订阅
图5示出了本发明的取消订阅实现方式，包括以下步骤：
步骤501，接入服务节点由于某种事件触发(如该EID在本接入服务节点中已无活动连接)决定取消对用户EID2的路由变化情况的订阅；
步骤502，所述接入服务节点向映射平面发送一个订阅取消请求，所述请求中至少携带被订阅用户的身份标识EID2；
步骤503，映射平面收到对身份标识EID2的订阅取消请求后，删除所述接入服务节点对EID2路由变化的订阅关系；
步骤504，映射平面向接入服务节点返回取消订阅成功响应。
为实现以上方法，本发明还提供了一种缓存维护系统，如图6所示，该系统包括通过网络连接的接入服务节点和映射平面，其中，
所述接入服务节点用于向所述映射平面发送指向特定终端的订阅请求，以及根据所述映射平面发送的订阅通知对本地缓存的终端位置信息进行实时刷新；
具体地，所述接入服务节点包括缓存模块以及与所述缓存模块连接的缓存维护模块，
所述缓存模块用于存储终端的身份标识与位置信息的映射关系；
所述缓存维护模块用于向所述映射平面发送指向特定终端的订阅请求，所述订阅请求中携带指向的终端的身份标识；还用于接收所述映射平面发送的订阅通知，以及根据所述订阅通知刷新对应终端的映射关系；还用于向所述映射平面发送订阅取消请求，其中携带指向的终端的身份标识。
本发明所说的订阅请求是独立的订阅请求消息，或是，所述接入服务节点向所述映射平面查询请求消息或报文转发请求消息携带的订阅参数实现。
当然，接入服务节点为了实现完整的接入转发功能，还应该包括接入转发处理相关的功能模块，在此不再赘述。
所述映射平面，用于根据所述接入服务节点发送的订阅请求建立订阅关系，以及在终端位置信息变化时根据所述订阅关系向所述接入服务节点发送订阅通知。
具体地，所述映射平面包括存储模块及与所述存储模块连接的订阅管理模块，其中，
存储模块，用于存储终端的身份标识与位置信息的映射关系，以及所述终端的身份标识与发送订阅请求的接入服务节点的订阅关系；
订阅管理模块，用于接收所述接入服务节点发送的订阅请求并根据所述订阅请求建立所述订阅关系，还用于在所述终端的位置信息发送变化时根据所述订阅关系向对应的接入服务节点发送订阅通知，其中携带所述终端的变化信息；还用于接收所述订阅取消请求并删除对应的订阅关系。
另外，所述映射平面的订阅管理模块还用于根据所述订阅关系建立成功与否向所述接入服务节点发送订阅请求响应以及根据订阅关系删除成功与否向所述接入服务节点发送订阅取消请求响应。
所述映射平面在具体实现时可以由一个或多个映射服务器实现，根据身份位置分离架构网络的具体功能划分，映射平面还可能包括报文处理及映射关系维护相关的功能模块，在此不再赘述。
本发明缓存维护方法和系统基于身份位置分离架构的网络实现，接入服务节点针对终端向映射平面提出订阅请求，当终端的映射关系发生变化时，也即终端的位置信息发生变化时，映射平面及时将最新的映射关系或变化情况通知接入服务节点，接入服务节点据此对缓存的映射关系进行实时刷新，当接入服务节点根据本地缓存中实时刷新的映射关系进行报文转发时即可以保证报文转发的正确性，从而提高通信成功率。
Claims (9)
1.一种缓存维护方法，其特征在于，该方法包括：
A、订阅关系建立步骤，映射平面根据接入服务节点的订阅请求建立指向特定终端的订阅关系；
B、缓存实时刷新步骤，所述终端的位置信息变化时，所述映射平面根据所述订阅关系通知所述接入服务节点，所述接入服务节点实时刷新本地缓存中所述终端的位置信息；
所述步骤A具体包括：
(a)所述接入服务节点向所述映射平面发送独立或非独立消息的订阅请求，所述订阅请求指明所述终端的身份标识；
(b)所述映射平面接收所述订阅请求，并根据所述终端的身份标识建立所述接入服务节点对所述终端的位置信息的订阅关系。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(a)中，所述接入服务节点接收到目的地址为所述终端身份标识的报文，且本地缓存未保存所述终端身份标识与位置信息的映射关系时，所述订阅请求通过所述接入服务节点向所述映射平面发送的查询请求消息或报文转发请求消息中携带的订阅参数实现。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤A中，所述订阅请求通过查询请求消息实现；步骤A后，步骤B前，所述映射平面返回查询结果，其中携带所述终端的位置信息，所述接入服务节点根据所述映射平面返回的查询结果在本地缓存中记录所述终端身份标识与位置信息的映射关系。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤B中，所述位置信息变化指所述终端发生切换时位置信息改变或注销时位置信息删除。
5.一种缓存维护系统，其特征在于，该系统包括通过网络连接的接入服务节点和映射平面，其中，
所述接入服务节点用于向所述映射平面发送指向特定终端的订阅请求，以及根据所述映射平面发送的订阅通知对本地缓存的终端位置信息进行实时刷新；
所述映射平面，用于根据所述接入服务节点发送的订阅请求建立订阅关系，以及在终端位置信息变化时根据所述订阅关系向所述接入服务节点发送所述订阅通知；
其中，所述接入服务节点包括缓存模块以及与所述缓存模块连接的缓存维护模块，其中，所述缓存模块用于存储终端的身份标识与位置信息的映射关系；所述缓存维护模块用于向所述映射平面发送指向特定终端的订阅请求，所述订阅请求中携带指向的终端的身份标识；还用于接收所述映射平面发送的订阅通知，以及根据所述订阅通知刷新对应终端的映射关系。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：
所述映射平面包括存储模块及与所述存储模块连接的订阅管理模块，其中，存储模块，用于存储终端的身份标识与位置信息的映射关系，以及所述终端的身份标识与发送订阅请求的接入服务节点的订阅关系；订阅管理模块，用于接收所述接入服务节点发送的订阅请求并根据所述订阅请求建立所述订阅关系，还用于在所述终端的位置信息发送变化时根据所述订阅关系向对应的接入服务节点发送订阅通知，其中携带所述终端的变化信息。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述接入服务节点的缓存维护模块还用于向所述映射平面发送订阅取消请求，其中携带指向的终端的身份标识；所述映射平面的订阅管理模块用于接收所述订阅取消请求并删除对应的订阅关系。
8.如权利要求6至7中任一项所述的系统，其特征在于：所述订阅请求是独立的订阅请求消息，或是，所述接入服务节点向所述映射平面发送的查询请求或报文转发请求携带的订阅参数实现。
9.如权利要求6至7中任一项所述的系统，其特征在于：所述位置信息变化指所述终端发生切换时位置信息改变或注销时位置信息删除。
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