CN102215161B - 网间数据通讯系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种网间数据通信系统和方法，该方法基于至少两个身份位置分离网络实现，映射服务器存储身份标识-路由标识的映射关系及预先设置的网间转发路径信息，ASN1和ASN2进行通信的过程包括：ASN1通过第一身份位置分离网络的第一转发网络进行转发数据报文，其中目的地址为ISN1的路由标识；ISN1接收ASN1发送的数据报文并处理为目的地址为ASN2的路由标识的数据报文，并将处理后的数据报文通过第二身份位置分离网络的第二转发网络进行转发；ASN2接收ISN1发送的数据报文。本发明网间数据通信系统及方法，可以实现灵活的流量调度。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种身份位置分离网络架构下的网间数据通信系统及方法。
背景技术
3G和4G是无线通信领域对下一代网络的研究核心，旨在基于全IP分组核心网提高无线移动通信的质量；NGN和NGI分别是电信网和互联网领域对下一代网络融合的研究；CNGI旨在构建基于IPv6的下一代互联网；虽然各种研究存在很大差异，但是各种研究普遍接受的观点是：未来网络是基于分组的统一承载网络。因此研究下一代网络构架将以互联网为主要参考对象。互联网从其诞生以来一直保持高速发展，已成为当前最成功、最具生命力的通信网络，其灵活可扩展性、高效的分组交换、终端强大的功能等特点非常符合新一代网络的设计需要，互联网将是新一代网络设计的主要参考蓝本。然而，互联网的结构还远远没有达到最优，存在很多重大的设计问题。除IP地址空间无法满足应用需要外，还主要表现在以下方面：
互联网发明于二十世纪七十年代，人们难以预计今天世界上将存在大量的移动终端和多家乡终端，因此当时的互联网协议栈主要是针对以“固定”方式连接的终端而设计。在当时的网络环境下，由于终端基本上不会从一个位置移动到其它位置，发送的地址就是接收的地址，路经是可逆的，所以具有身份和位置双重属性的IP地址能够非常好的工作，IP地址的身份属性与位置属性之间没有产生任何冲突。IP地址同时代表身份和位置恰恰满足了当时的网络需求。从当时的网络环境来看，这种设计方案简单有效，简化了协议栈的层次结构。但毋庸置疑的是，IP地址的身份属性与位置属性之间存在着内部矛盾。IP地址的身份属性要求任意两个IP地址都是平等的，虽然IP地址可以按照组织机构进行分配，但是连续编码的IP地址之间没有必然的关系，或者至少在拓扑位置上没有必然的关系；IP地址的位置属性则要求IP地址基于网络拓扑(而不是组织机构)进行分配，处于同一个子网内的IP地址都应该处于一个连续的IP地址块中，这样才可以使网络拓扑中的IP地址前缀聚合，从而减少路由器设备的路由表的条目，保证路由系统的可扩展性。
伴随着网络规模和技术的发展，一些动态分配IP地址的技术逐步出现，如动态主机配置协议(DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol)，这就开始打破IP地址唯一表示一个终端的假定。私有IP地址空间的使用和网络地址转换(NAT，Network Address Translator)技术的诞生使得情况继续恶化。在这种情况下同时具有身份属性与位置属性的IP地址将难以继续胜任它的角色，IP地址的双重属性问题已经凸显出来。除了技术层面的需求发生了显著变化以外，互联网的用户状况也已经发生了巨大的改变。在互联网诞生之后的最初几年中，互联网基本上被一些处于共同团体且相互信任的人员使用，传统互联网协议栈也是基于此种假设而设计的；而目前的互联网用户则是鱼龙混杂，人们难以继续互相信任。在这种情况下，缺乏内嵌安全性机制的互联网也需要发生变革。
总的来说，IP地址双重属性的内在矛盾将导致如下主要问题：
1.路由可扩展问题。关于互联网路由系统的可扩展性存在一个基本的假定：
“地址按照拓扑进行分配，或者拓扑按照地址进行部署，二者必选其一”。IP地址的身份属性要求IP地址基于终端所属的组织机构(而不是网络拓扑)进行分配，而且这种分配要保持一定的稳定性，不能经常改变；而IP地址的位置属性要求IP地址基于网络拓扑进行分配，以便保证路由系统的可扩展性。这样，IP地址的两种属性就产生了冲突，最终引发了互联网路由系统的可扩展问题。
2.移动性问题。IP地址的身份属性要求IP地址不应该随着终端位置的改变而变化，这样才能够保证绑定在身份上的通信不中断，也能够保证终端在移动后，其它终端仍能够使用它的身份与之建立通信联系；而IP地址的位置属性则要求IP地址随着终端位置的改变而改变，以便IP地址能够在新的网络拓扑中聚合，否则网络就必须为移动后的终端保留单独的路由信息，从而造成路由表条目的急剧增长。
3.多家乡问题。多家乡通常指终端或网络同时通过多个ISP的网络接入到互联网。多家乡技术的优点包括增加网络的可靠性、支持多个ISP之间的流量负载均衡和提高总体可用带宽等。但是，IP地址双重属性的内在矛盾使得多家乡技术难以实现。IP地址的身份属性要求一个多家乡终端始终对其它终端展现不变的身份，无论该多家乡终端是通过几个ISP接入到互联网；而IP地址的位置属性则要求一个多家乡终端在不同的ISP网络中使用不同的IP地址通信，这样才能保证终端的IP地址能够在ISP网络的拓扑中聚合。
4.安全和位置隐私问题。由于IP地址同时包含终端的身份信息和位置信息，所以通信对端和恶意窃听者都可以根据一个终端的IP地址同时获得该终端的身份信息和拓扑位置信息。总的来说，自从传统互联网的体系结构建立以来，互联网的技术环境和用户群体都已经发生了翻天覆地的变化，互联网需要随之进行革新。IP地址的双重属性问题是困扰互联网继续发展的根本原因之一，将IP地址的身份属性和位置属性进行分离，是解决互联网所面临问题的一个很好的思路。新网络将基于这种思路进行设计，提出一种身份信息与位置信息分离的网络结构，以解决现有互联网存在的一些严重弊端。
为了解决身份和位置的问题，业界进行了大量的研究和探索，所有身份与位置分离方案的基本思想都是将原本绑定在IP地址上的身份与位置双重属性分离。其中，有些方案采用应用层的URL(统一资源定位符UniformResource Locator，URL是用于完整地描述Internet上网页和其他资源的地址的一种标识方法。)或FQDN(合格域名Fully Qualified Domain Name)作为终端的身份标识等；有些方案引入了新的名字空间作为身份标识，如HIP(Host Identity Protocol)在以IP地址为位置标识的网络层上增加主机标识；有些方案将IP地址进行分类，部分IP作为身份标识，部分IP作为位置标识，如LISP(Locator/ID Separation Protocol)位置身份分离协议中使用AID(endpoint ID)作为身份标识，RID(Routing Locator)作为位置标识等；
其中比较有代表性的是基于网络的解决方案，其核心思想是将网络分为两个部分，一个部分是传输网络或者转发网络，位于整个网络的中心；另一部分是边缘网络或者接入网络，通过接入服务节点连接到转发网络；其中接入网络和转发网络的地址空间和路由信息是相互隔离的。
如图1所示，基于网络的身份位置分离方案中将传统的IP地址的双重功能分成身份标识AID(access ID)和路由标识RID(route ID)，AID作为端主机的身份标识，作用域在接入网络中；RID作为端主机的路由标识，作用域在转发网络；接入服务节点ASN(access service node)完成移动终端AID和RID在映射服务器的注册和查询。
移动终端向通信对端CN发起通信时，由其接入服务节点ASN向身份位置映射服务器发起位置查询过程，查询获得目的终端的当前位置信息，返回给源端接入服务节点，保证其能够正确发起通信连接。
ASN：Access Service Node，接入服务节点。ASN维护移动终端与网络的连接关系，为移动终端分配RID，处理切换流程，处理登记注册流程，计费/鉴权，维护/查询通讯对端的AID-RID映射关系。
ASN封装、路由并转发送达终端或终端发出的数据报文。ASN收到源终端发来的数据报文时，根据报文中的通信对端AID查询本地缓存表中的AID-RID映射表：查到对应的AIDc-RIDc映射条目，将RIDc封装在报文头部并转发到转发网络；没有查到对应的AIDc-RIDc映射条目，向映射转发平面发出查询AIDc-RIDc映射关系的流程。
GSR：General Switch Router，通用交换路由器。路由并转发以RID为目的地址的数据报文。
转发网络主要功能是根据数据报文中的路由位置标识RID进行选路和转发数据报文。
映射服务器主要功能是保存移动节点的AID-RID的映射信息，处理移动节点的登记注册流程，处理通信对端的位置查询流程。
当上述的解决方案应用于多个运营商时，存在网络间的用户互通的情况，如图2所示，网络1和网络2通过互通服务节点ISN(Interconnect Service Node)连接，ISN完成网络间的通信连接，一般会有多个ISN存在，图中示例ISN1，ISN2，其功能相当于通用交换路由器GSR。
网络间的通信流程，例如网络1的移动节点1和网络2的移动节点2通信流程如下：
A、移动节点1发出报文1，地址格式如下：
(移动节点2的AID1，移动节点2的AID2)
B、接入服务节点1(位置标识为RID1)收到报文1，查询服务器得到移动节点2的位置标识为RID2，封装处理后形成报文2，报文2的地址格式如下：
(RID2，RID1)(移动节点2的AID1，移动节点2的AID2)
C、报文2通过转发网络1传输到互通服务节点ISN，具体是通过ISN1还是ISN2由转发网络的路由协议计算的路由路径确定；
D、ISN接收报文2以后，发送到网络2中的接入服务节点2，解封装后恢复报文1的格式，地址格式如下：
(移动节点2的AID1，移动节点2的AID2)
然后将报文1发送给移动节点2。
E、移动节点接收报文1。
上述方案存在的问题：
网间通信的数据报文通过互通服务节点ISN的路径具有不确定性，不利于需要确定路径的数据通信服务的开展，网间通信流量的平衡和调度需要对转发网络进行改造，使用特定的协议或者配置，带来网络建设成本的上升，同时也难于适应未来一些新业务的开展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种网间数据通信系统及方法，以实现灵活的流量调度。
为解决以上技术问题，本发明提供一种网间数据通信系统，该系统基于至少两个身份位置分离网络实现，该系统包括：
源接入服务节点(ASN)，位于第一身份位置分离网络，进行网间通信时，用于接收源终端发送的第一数据报文，以及从本地缓存或映射服务器获取匹配的网间转发路径信息中互通服务节点(ISN)的路由标识，还用于对所述第一数据报文进行处理，处理后的第二数据报文的目的地址为ISN的路由标识，并通过转发网络转发所述第二数据报文；
互通服务节点(ISN)，连接第一和第二身份位置分离网络，用于接收源ASN发送的第二数据报文，并从本地缓存或映射服务器获取匹配的网间转发路径信息中目的ASN的路由标识，还用于对第二数据报文进行目的地址转换处理，处理后的第三数据报文的目的地址为目的ASN的路由标识，并通过转发网络转发所述第三数据报文；
目的ASN，位于第二身份位置分离网络，进行网间通信时，用于从转发网络接收所述第三数据报文，还用于将所述第三数据报文还原为所述第一数据报文，并发送给目的终端；
映射服务器，位于第一或第二身份位置分离网络，用于存储映射信息，其中包括终端的AID-RID的映射关系以及预先设置的网间转发路径信息，网间转发路径信息包括源ASN、ISN及目的ASN的路由标识；还用于根据源ASN或ISN的查询请求匹配网间转发路径返回查询结果。
进一步地，所述映射服务器中，所述映射关系条目和网间转发路径信息条目合设或分设；所述第一数据报文的源、目的地址为源、目的终端的AID，所述第二、第三数据报文中封装有源、目的终端的AID；所述源ASN和所述ISN在本地或由所述映射服务器结合AID-RID的映射关系匹配唯一的网间转发路径。
进一步地，所述源ASN向所述映射服务器查询映射信息时，发送的查询请求中携带源终端标识和目的终端的AID；所述ISN向所述映射服务器查询时，发送的查询请求中携带源终端标识及所述ISN的RID及目的终端的AID，其中源终端标识指源终端的AID或RID。
进一步地，所述映射服务器还用于在向ASN返回查询结果时，向匹配的网间转发路径的ISN下发映射信息，下发的映射信息包括源终端的RID、目的终端的RID、目的终端的AID。
为解决以上技术问题，本发明一种网间数据通信方法，该方法应用于至少两个通过互通服务节点(ISN)连接的身份位置分离网络，映射服务器存储身份标识(AID)-路由标识(RID)的映射关系及预先配置网间转发路径信息，所述网间转发路径信息包括源接入服务节点(ASN)、ISN及目的ASN的路由标识(RID)，第一身份位置分离网络的源终端与第二身份位置分离网络的目的终端进行网间数据通信的方法包括：
源终端发送第一数据报文；第一身份位置分离网络的源ASN接收源终端发送的第一数据报文，获取匹配的网间转发路径上互通服务节点(ISN)的路由标识，并将所述第一数据报文处理为第二数据报文，其中目的地址为所述ISN的RID；
所述源ASN通过第一身份位置分离网络的转发网络转发所述第二数据报文；
所述ISN接收所述第二数据报文，获取匹配的网间转发路径中目的ASN的RID，将第二数据报文处理为第三数据报文，其中目的地址为目的ASN的RID；
所述ISN通过第二身份位置分离网络的转发网络转发所述第三数据报文；所述目的ASN接收所述第三数据报文，并将所述第三数据报文还原为第一数据报文，并发送给目的终端。
进一步地，所述映射关系条目和网间转发路径信息条目合设或分设；所述第一数据报文的源、目的地址为源、目的终端的AID，所述第二、第三数据报文中封装有源、目的终端的AID；所述源ASN和所述ISN在本地或由所述映射服务器结合AID-RID的映射关系匹配唯一的网间转发路径。
进一步地，所述源ASN向所述映射服务器查询映射信息时，发送的查询请求中携带源终端标识和目的终端的AID；所述ISN向所述映射服务器查询映射信息时，发送的查询请求中携带源终端标识及所述ISN的RID及目的终端的AID，其中源终端标识指源终端的AID或RID。
进一步地，所述数据通信系统中，映射服务器接收到源ASN的映射查询后，向该源ASN及关联的ISN下发匹配的映射信息，下发到ISN的映射信息至少包括源终端标识、目的终端的RID及AID，其中所述源终端标识指源终端的AID或RID。
为解决以上技术问题，本发明还提供一种网间数据通信方法，该方法基于至少两个身份位置分离网络实现，映射服务器存储身份标识(AID)-路由标识(RID)的映射关系及预先设置的网间转发路径信息，所述网间转发路径信息用于表示第一身份位置分离网络的第一接入服务节点(ASN1)通过第一互通服务节点(ISN1)和第二身份位置分离网络的第二接入服务节点(ASN2)进行通信，ASN1和ASN2进行通信的过程包括：
所述ASN1通过第一身份位置分离网络的第一转发网络进行转发数据报文，其中目的地址为ISN1的路由标识；
所述ISN1接收所述ASN1发送的数据报文并处理为目的地址为ASN2的路由标识的数据报文，并将处理后的数据报文通过第二身份位置分离网络的第二转发网络进行转发；
所述ASN2接收所述ISN1发送的数据报文。
进一步地，所述映射关系条目和网间转发路径信息条目合设或分设；所述数据报文中封装有源、目的终端的AID；所述ASN1和所述ISN1结合AID-RID的映射关系匹配网间转发路径。
本发明网间数据通信系统及方法在身份位置分离网络间预先设置网间转发路径，源ASN及ISN在转发数据报文前，先获取匹配的网间转发路径上下一路由节点(ISN或目的ASN)的路由标识，再向下一路由节点转发数据报文，本发明在身份位置分离网络间提供指定互通服务节点ISN的数据通信，可实现网间通信流量的平衡和灵活的流量调度，满足实时性要求高的移动通信业务的转发要求，无需升级和改进转发网络的所有路由器即可满足现有及未来的业务需求。
附图说明
图1身份和位置分离的网络架构的组成示意图。
图2是本发明数据通信系统的网络示意图。
图3是本发明数据通信方法的示意图。
图4是本发明源ASN映射信息查询的示意图。
具体实施方式
本发明网间数据通信系统及方法的主要思想是在身份位置分离网络间预先设置网间转发路径，源接入服务节点(Access Service Node，ASN)及互通服务节点(Interconnect Service Node，ISN)在转发数据报文前，先获取匹配的网间转发路径上下一路由节点(ISN或目的ASN)的路由标识，再向下一路由节点转发数据报文，本发明在身份位置分离网络间提供指定互通服务节点ISN的数据通信，可实现网间通信流量的平衡和灵活的流量调度，满足实时性要求高的移动通信业务的转发要求，无需升级和改进转发网络的所有路由器即可满足现有及未来的业务需求。
本发明的实施例提供一种网间数据通信系统，基于至少两个身份位置分离网络实现，系统由接入服务节点ASN、互通服务节点ISN和映射服务器组成。
如图2所示，本发明的网间数据通信系统中ASN、ISN都是两个以上的功能相同的网络实体的称呼。
系统主要功能实体的定义如下：
ASN：Access Service Node，接入服务节点。ASN维护终端与网络的连接关系，为终端分配RID，维护/查询通讯对端的AID-RID映射关系。
ASN封装、路由终端发出的数据报文。ASN收到终端发来的数据报文时，根据报文中的通信对端身份标识AIDd查询本地映射信息(包括AID-RID的映射关系及预置的网间转发路径信息)：查到对应的本地映射信息，将ISN的路由标识或者通信对端的RID封装在报文头部并转发到转发网络；没有查到对应的本地映射信息，向映射服务器发出查询请求，获取转发路径上ISN的RID或者通信对端的RID，并增加到本地映射信息表中。
ASN解封装，ASN从转发网络接收送达本ASN所属的终端的封装报文，进行解封装处理，恢复为AID为地址的报文并发送给终端。
ISN：Interconnect Service Node，互通服务节点，连接两个运营商的转发网络，ISN完成网络间的通信连接，接收映射服务器发送的映射信息或者向映射服务器查询映射信息。
ISN转发，ISN维护网间数据通信的本地映射信息，并按照转发路径(转发路径包括源RID、ISN的RID、目的RID)完成转发路径地址的转换，将转发报文中的ISN的RID转换为目的终端的RID。
映射服务器主要功能是保存移动节点映射信息，处理移动节点的登记注册流程，处理通信对端的位置查询流程，为ASN和ISN的位置查询提供服务。映射信息中包括AID-RID的映射关系及网间转发路径信息，转发路径信息为数据转发路径上的互通服务节点的位置信息，即ISN的RID。
映射信息查询：当ASN向映射服务器查询通信对端(通信的目的终端)，查询报文中包括源ASN的RID和通信对端的身份标识AID，映射服务器进行查询流程处理，若为网间通信，映射服务器向ASN返回映射查询响应报文，其中包括转发路径信息(ISN的RID)，同时还向转发路径信息对应的ISN发送映射信息(映射信息包括源RID、目的终端的RID、目的终端的AID。
以下从网间通信的角度对本发明系统进行说明：
本发明网间数据通信系统，基于至少两个身份位置分离网络实现，该系统包括：
源接入服务节点(ASN)，位于第一身份位置分离网络，进行网间通信时，用于接收源终端发送的第一数据报文，以及从本地缓存或映射服务器获取匹配的网间转发路径信息中互通服务节点(ISN)的路由标识，还用于对所述第一数据报文进行处理，处理后的第二数据报文的目的地址为ISN的路由标识，并通过转发网络转发所述第二数据报文；
互通服务节点(ISN)，连接第一和第二身份位置分离网络，用于接收源ASN发送的第二数据报文，并从本地缓存或映射服务器获取匹配的网间转发路径信息中目的ASN的路由标识，还用于对第二数据报文进行目的地址转换处理，处理后的第三数据报文的目的地址为目的ASN的路由标识，并通过转发网络转发所述第三数据报文；
目的ASN，位于第二身份位置分离网络，进行网间通信时，用于从转发网络接收所述第三数据报文，还用于将所述第三数据报文还原为所述第一数据报文，并发送给目的终端。
映射服务器，位于第一或第二身份位置分离网络，用于存储映射信息，其中包括终端的AID-RID映射关系及根据业务需求预先设置的网间转发路径信息，网间转发路径信息包括源ASN、ISN及目的ASN的路由标识；还用于根据源ASN或ISN的查询请求匹配网间转发路径返回查询结果。
进一步地，所述映射关系条目和网间转发路径信息条目合设或分设；所述第一数据报文的源、目的地址为源、目的终端的AID，所述第二、第三数据报文中封装有源、目的终端的AID；所述源ASN和所述ISN在本地或由所述映射服务器结合AID-RID的映射关系匹配唯一的网间转发路径。
所述源ASN向所述映射服务器查询映射信息时，发送的查询请求中携带源终端的RID和目的终端的AID；所述ISN向所述映射服务器查询映射信息时，发送的查询请求中携带源终端的RID、所述ISN的RID和目的终端的AID。
进一步地，所述映射服务器还用于在向ASN返回查询结果时，向匹配的网间转发路径的ISN下发映射信息，下发的映射信息至少包括映射信息包括源RID、目的终端的RID、目的终端的AID。
以下从映射服务器的角度对本发明进行说明：
(1)建立网间转发路径
在映射服务器中根据数据通信的业务特性，预先建立网间转发路径，网间转发路径包括源终端的RID、ISN的RID、目的终端的RID，并将转发路径信息添加到映射信息中，现有的映射信息为(目的终端的身份标识AID，目的终端的路由标识RID)，ASN可以根据目的终端的身份标识AID查询目的终端的路由标识RID，增加转发路径信息后的映射信息为(源终端的路由标识RID、目的终端的身份标识AID，互通服务节点的路由标识RID，目的终端的路由标识RID)。
以下给出两种映射信息的表示方式：
方式一、映射关系条目与转发路径条目合设，即映射信息表包含转发路径。其基本形式如下：
以下给出一种包含网间转发路径信息的映射信息表：
| 映射信息表序号 | 目的终端的身份标识 | 源终端的的路由标识 | 互通服务节点的路由标识 | 目的终端的路由标识 |
| 。。。 | 。。。 | 。。。 | 。。。 | 。。。 |
| n | AIDd | RIDs | RIDn | RIDd |
| 。。。 | 。。。 | 。。。 | 。。。 | 。。。 |
映射服务器使用目的终端的身份标识可以查询目的终端的路由标识，或者使用源终端的路由标识RIDs及目的终端的身份标识查询互通服务节点的路由标识。
方式二、映射关系表条目与转发路径信息条目分设
映射关系表包括终端的身份标识与路由标识的映射关系，网间转发路径信息表包括源终端(即源ASN)的路由标识RIDs、ISN的路由标识及目的终端(即目的ASN)的路由标识RIDd。
映射服务器根据源ASNs的查询请求先查询映射关系表获得目的终端的路由标识RIDd，再根据源终端的路由标识RIDs和目的终端的路由标识RIDd查询转发路径信息表，从而获得ISN的路由标识，若在转发路径信息表中未查询到匹配的转发路径，则默认为未指定转发路径或无需经ISN，直接从RIDs向RIDd转发。
(2)映射服务器对源接入服务节点的映射查询处理：
网间通信的查询：映射服务器接收源接入服务节点ASN的映射查询请求消息，映射查询请求消息中包括目的终端的AID和源ASN的RID，映射服务器查询映射信息(源终端的路由标识RID、目的终端的身份标识AID，互通服务节点的路由标识RID，目的终端的路由标识RID)，返回响应报文给源ASN，响应报文中包含互通服务节点的RID。同时映射服务器将该数据通信的网间转发路径信息发送给转发路径上的ISN。
一般来说，在映射服务器根据源ASN的查询向ISN主动下发映射信息后，ISN 根据本地缓存的映射服务器主动下发的映射信息即可匹配唯一的转发路径，获取目的终端的路由标识，并快速进行处理及报文转发；但在实际应用过程中，可根据映射服务器下发映射信息的是否全面或其他策略由转发服务节点向映射服务器发起映射信息查询。
网内通信的查询：映射服务器接收源接入服务节点ASN的映射查询请求消息，映射查询请求消息中包括目的终端的身份标识和源ASN的RID，映射服务器查询映射信息(目的终端的身份标识AID，目的终端的路由标识RID)，返回响应报文给源ASN，响应报文中包含的目的终端的路由标识RID。
(3)映射服务器对互通服务节点的映射查询的处理
映射服务器接收互通服务节点的映射查询请求，其中包括源ASN的RID、目的终端的AID和ISN的路由标识RID，查询映射信息中的转发路径并返回响应报文给查询的ISN，该响应报文包含转发路径中的目标终端的路由标识RID。
以下从ASN的角度对本发明进行说明：
(1)ASN接收源终端发送的报文处理：
源ASN接收源终端发来的报文，报文中的地址格式为：
(目的终端的身份标识AIDd，源终端的身份标识AIDs)；
源ASN根据目的终端的AIDd查询本地映射表，得到封装处理需要的路由标识RIDn，如果查询本地映射表没有匹配表项，则向映射服务器发送映射查询请求消息，映射查询请求消息中包括目的终端的AID和源ASN的RID，映射服务器返回映射信息查询响应报文，该报文中包含RID(互通节点的RID或者目的终端的RID)；源ASNs将该RID加入本地的映射信息表，供ASNs进行源终端发送报文的封装处理时使用。
源ASNs获取路由标识RIDn后，同时使用源ASN为源终端分配的路由标识RIDs对接收到的报文进行封装处理，封装后的报文有两层地址，外层地址格式为：
(转发路由标识RIDn，源终端的路由标识RIDs)
内层地址格式为：(目的终端的身份标识AIDd，源终端的身份标识AIDs)
源ASNs通过转发网络1进行转发。
(2)ASN接收转发网络送到目的终端的报文处理
目的ASNd接收转发网路2送达的报文，报文的地址格式为：
(RIDd，RIDs)(目的终端的身份标识AIDd，源终端的身份标识AIDs)；
ASNd解封装处理，去除外层地址的路由标识，解封装处理后的报文地址格式为：
(目的终端的身份标识AIDd，源终端的身份标识AIDs)；
ASNd将解封装后的报文发送给目的终端，目的终端的身份标识AIDd。
以下从ISN的角度对本发明进行说明：
ISN对数据报文的处理：
ISN接收源ASNs通过转发网络1发来的数据报文，报文地址格式为：
(RIDn，RIDs)(目的终端的身份标识AIDd，源终端的身份标识AIDs)；
ISN查询本地的网间转发路径信息表，得到目的终端的路由标识RIDd，如果本地网间转发路径信息表中没有匹配表项，ISN向映射服务器发送映射查询请求消息，其中包括ISN的路由标识RIDn、源终端的路由标识RIDs和目的终端的身份标识，映射服务器返回映射信息查询响应报文，其中至少包含目的终端的路由标识RIDd；ISN将接收报文的外层地址中目的地址RIDn转换为目的终端的路由标识RIDd，地址转换后的报文地址为：
(RIDd，RIDs)(目的终端的身份标识AIDd，源终端的身份标识AIDs)，并将该报文通过转发网络2转发给目的ASNd。
ISN对映射服务器下发的映射信息
ISN接收映射服务器根据ISN的映射查询请求或根据源ASN的查询请求主动发送的映射信息，建立本地映射信息表项，映射信息表项包括源终端的RID、ISN的RID、目的终端的RID及目的终端的AID，供ISN进行报文地址转换时使用，地址转换将报文地址中的ISN的RID转换为目的终端的RID。
应用实例
如图2所示，网间数据通信系统包括基于第一身份位置分离网络和第二身份位置分离网络实现，第一身份位置分离网路包括移动终端1、移动终端3、接入网1、接入服务节点ASN1、转发网络1；第二身份位置分离网络包括移动终端2、固定终端4、接入网2、接入服务节点ASN2及转发网络2；第一身份位置分离网络和第二身份位置分离网络通过互通服务节点ISN1和ISN2连接；网间数据通信系统中，第一和/或第二身份位置分离网络设置移动终端1(源终端)到移动终端2(目的终端)的网间转发路径为：ASN1-ISN1-ASN2，则其对应的网间转发路径信息为：RIDs-RIDn-RIDd。
如图3所示，移动终端1向移动终端2发送数据报文的过程为：
步骤601：移动终端1(源终端)向移动终端2(目的终端)发起通信，通过无线网络发送报文，报文的地址格式为：
(目的终端的身份标识AIDd，源终端的身份标识AIDs)；
步骤602：ASN1接收上述601报文，ASN1根据目的终端的AIDd得到封装处理需要的ISN1的路由标识RIDn，同时使用ASN1为源终端分配的路由标识RIDs对接收到的报文进行封装处理，封装后的报文的地址格式为：
(RIDn，RIDs)(目的终端的身份标识AIDd，源终端的身份标识AIDs)；
步骤603：ASN1通过转发网络1进行转发602封装后的报文；
步骤604：ISN1接收上述603报文，根据RIDs、AIDd和RIDn查询映射信息得到目的终端的RIDd，进行报文的地址转换处理，将报文中的目的地址RIDn转换成RIDd；
ISN1从本地缓存或从映射服务器查询得到ASN2的路由标识RIDn，具体如上文所述，在此不再赘述。
ASN1和ISN1无论是在本地映射表查询还是向映射服务器查询都需要结合AID-RID的映射关系匹配唯一的网间转发路径。
步骤605：ISN1通过转发网络2转发转换后的报文，报文的地址格式为
(RIDd，RIDs)(目的终端的身份标识AIDd，源终端的身份标识AIDs)；
步骤606：ANS2接收报文，进行解封装处理，去除路由标识，解封装后报文的地址格式为：
(目的终端的身份标识AIDd，源终端的身份标识AIDs)；
步骤607：ASN2通过无线网络发送解封装后的报文，目的移动终端接收报文。
反向通信的流程可以类推。
在步骤602中，ASN1根据目的终端的AIDd查询本地映射表，如果本地映射表中没有目的终端AIDd的表项，需要向映射服务器查询，查询流程如图4。
701，ASN1发送映射信息查询报文，报文中包含源终端的路由标识RIDs和目的终端的身份标识AIDd；
702，映射服务器处理映射信息查询报文，查询映射信息表(包括合设或分设的映射关系条目和网间转发路径信息条目)，映射信息表中包括网间转发路径(源终端RIDs、ISN1的路由标识RIDn，目的终端RIDd)，根据源终端的路由标识RIDs和目的终端的身份标识AIDd匹配唯一的转发路径；
703，映射服务器返回映射信息查询响应报文，报文包含ISN1的路由标识RIDn；
704，映射服务器向ISN1发送该网间通信(源AIDs，目的AIDd)的映射信息，优选地，下发的映射信息包括以下有效信息：源终端的RID、目的终端的RID及目的终端的AID；
705，ASN1接收映射信息查询响应报文，建立目的终端的映射信息表项，并增加到本地映射信息表中，本地映射信息表项至少包括目的终端的AIDd，ISN1的路由标识RIDn；
706，ISN1接收映射服务器发送的转发路径，建立映射信息表，映射信息至少包括源终端的路由标识RIDs、目的终端的路由标识RIDd及目的终端的身份标识AIDd。
可理解地，本发明中，源ASN的路由标识即源ASN为源终端分配的源终端的路由标识。
在以上应用实例中，源ASN和ISN发送的数据报文的源地址均为源ASN的路由标识，除此之外，源地址还可以是发送数据报文的当前节点的路由标识，可以理解地，本发明主要根据预先设置的网间转发路径确定下一个路由节点，并据此改变数据报文的目的地址来实现报文的路由，而并不关注源地址的表现方式。
本发明的主要思想是根据业务需求预置网间转发路径，以便网间通信时，根据预置的网间转发路径进行数据报文的转发，基于该思想，映射服务器及ASN及ISN存储映射关系及转发路径信息的方式可以有多种变换的实现方式，如在映射服务器、各ASN及ISN用相同的标识或序号指向某一网间转发路径信息，该标识或序号可携带在数据报文中，使得接收到该数据报文的路由节点可以快速从本地缓存或映射服务器匹配转发路径获得下一路由节点(ASN或ISN)的路由标识，并快速转发数据报文。
本发明中所涉及的映射信息，在映射服务器需要同时保存合设或分设的网间转发路径信息及映射关系，ASN和ISN的本地映射信息中可以同时保存合设或分设的网间转发路径信息及映射关系，也可以仅保存映射关系或转发路径信息，再从映射服务器获取网间转发路径信息或映射关系，还可以在本地保存合设的映射信息的有效部分，如在ASN的本地映射信息保存源终端AID、目的终端AID及ISN的RID，源ASN可以根据这样的有效映射信息条目匹配唯一的转发路径，获取ISN的RID，实现报文的封装转发；ISN的本地映射信息表项包括源终端RIDs、目的终端的路由标识RIDd，目的终端的身份标识AIDd。
ASN和ISN向映射服务器请求查询时携带的信息以及各路由节点本地映射信息以能匹配到唯一的转发路径为原则，在本发明的具体应用中，可在该原则的基础上，根据映射关系及转发路径信息的具体体现方式进行变化。可理解地，匹配到唯一网间转发路径的根基在于源、目的终端的身份标识，而源终端的身份标识和路由标识对转发网络而言，在匹配网间转发路径时，两者的效果相同，能可替换地匹配到唯一的网间转发路径，如在源ASN向映射服务器进行映射信息查询时，可携带源、目的终端的身份标识，也可携带源终端的路由标识(即源ASN完成了源终端身份标识与路由标识的映射处理)及目的终端的身份标识；在ISN的查询请求、本地缓存信息及映射服务器下发的信息中，均可将其中的源终端的RID和源终端的AID进行替换，因此可理解概括为源终端标识(即源终端的AID或RID)。
以上实施例中，源ASN对源终端发送的数据报文进行处理时，是采用二层封装的方式携带源、目的终端AID的，可变换的，可利用报文扩展头(如目的地选项头)将源、目的终端的AID带到目的ASN，从而实现数据报文的还原。
Claims (10)
1.一种网间数据通信系统，其特征在于：该系统基于至少两个身份位置分离网络实现，该系统包括：
源接入服务节点ASN，位于第一身份位置分离网络，进行网间通信时，用于接收源终端发送的第一数据报文，以及从本地缓存或映射服务器获取匹配的网间转发路径信息中互通服务节点ISN的路由标识，还用于对所述第一数据报文进行处理，处理后的第二数据报文的目的地址为ISN的路由标识，并通过转发网络转发所述第二数据报文；
互通服务节点ISN，连接第一和第二身份位置分离网络，用于接收源ASN发送的第二数据报文，并从本地缓存或映射服务器获取匹配的网间转发路径信息中目的ASN的路由标识，还用于对第二数据报文进行目的地址转换处理，处理后的第三数据报文的目的地址为目的ASN的路由标识，并通过转发网络转发所述第三数据报文；
目的ASN，位于第二身份位置分离网络，进行网间通信时，用于从转发网络接收所述第三数据报文，还用于将所述第三数据报文还原为所述第一数据报文，并发送给目的终端；
映射服务器，位于第一或第二身份位置分离网络，用于存储映射信息，其中包括终端的身份标识AID-路由标识RID的映射关系以及预先设置的网间转发路径信息，网间转发路径信息包括源ASN、ISN及目的ASN的路由标识；还用于根据源ASN或ISN的查询请求匹配网间转发路径返回查询结果。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述映射服务器中，所述映射关系条目和网间转发路径信息条目合设或分设；所述第一数据报文的源、目的地址为源、目的终端的AID，所述第二、第三数据报文中封装有源、目的终端的AID；所述源ASN和所述ISN在本地或由所述映射服务器结合AID-RID的映射关系匹配唯一的网间转发路径。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述源ASN向所述映射服务器查询映射信息时，发送的查询请求中携带源终端标识和目的终端的AID；所述ISN向所述映射服务器查询时，发送的查询请求中携带源终端标识及所述ISN的RID及目的终端的AID，其中源终端标识指源终端的AID或RID。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述映射服务器还用于在向ASN返回查询结果时，向匹配的网间转发路径的ISN下发映射信息，下发的映射信息包括源终端的RID、目的终端的RID、目的终端的AID。
5.一种网间数据通信方法，其特征在于，该方法应用于至少两个通过互通服务节点ISN连接的身份位置分离网络，映射服务器存储身份标识AID-路由标识RID的映射关系及预先配置网间转发路径信息，所述网间转发路径信息包括源接入服务节点ASN、ISN及目的ASN的路由标识RID，第一身份位置分离网络的源终端与第二身份位置分离网络的目的终端进行网间数据通信的方法包括：
源终端发送第一数据报文；第一身份位置分离网络的源ASN接收源终端发送的第一数据报文，获取匹配的网间转发路径上互通服务节点ISN的路由标识，并将所述第一数据报文处理为第二数据报文，其中目的地址为所述ISN的RID；
所述源ASN通过第一身份位置分离网络的转发网络转发所述第二数据报文；
所述ISN接收所述第二数据报文，获取匹配的网间转发路径中目的ASN的RID，将第二数据报文处理为第三数据报文，其中目的地址为目的ASN的RID；
所述ISN通过第二身份位置分离网络的转发网络转发所述第三数据报文；所述目的ASN接收所述第三数据报文，并将所述第三数据报文还原为第一数据报文，并发送给目的终端。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述映射关系条目和网间转发路径信息条目合设或分设；所述第一数据报文的源、目的地址为源、目的终端的AID，所述第二、第三数据报文中封装有源、目的终端的AID；所述源ASN和所述ISN在本地或由所述映射服务器结合AID-RID的映射关系匹配唯一的网间转发路径。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述源ASN向所述映射服务器查询映射信息时，发送的查询请求中携带源终端标识和目的终端的AID；所述ISN向所述映射服务器查询映射信息时，发送的查询请求中携带源终端标识及所述ISN的RID及目的终端的AID，其中源终端标识指源终端的AID或RID。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述数据通信系统中，映射服务器接收到源ASN的映射查询后，向该源ASN及关联的ISN下发匹配的映射信息，下发到ISN的映射信息至少包括源终端标识、目的终端的RID及AID，其中所述源终端标识指源终端的AID或RID。
9.一种网间数据通信方法，其特征在于，该方法基于至少两个身份位置分离网络实现，映射服务器存储身份标识AID-路由标识RID的映射关系及预先设置的网间转发路径信息，所述网间转发路径信息用于表示第一身份位置分离网络的第一接入服务节点ASN1通过第一互通服务节点ISN1和第二身份位置分离网络的第二接入服务节点ASN2进行通信，ASN1和ASN2进行通信的过程包括：
所述ASN1通过第一身份位置分离网络的第一转发网络进行转发数据报文，其中目的地址为ISN1的路由标识；
所述ISN1接收所述ASN1发送的数据报文并处理为目的地址为ASN2的路由标识的数据报文，并将处理后的数据报文通过第二身份位置分离网络的第二转发网络进行转发；
所述ASN2接收所述ISN1发送的数据报文。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述映射关系条目和网间转发路径信息条目合设或分设；所述数据报文中封装有源、目的终端的AID；所述ASN1和所述ISN1结合AID-RID的映射关系匹配网间转发路径。
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