CN103329487A - 执行服务命名路由的方法和路由器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在基于数据包的通信网络（1）中执行服务命名路由的方法以及相应的路由器（N、N2、N3）。通信网络（1）包括提供至少一项服务的至少两个服务器（S1、S2）和多个路由器（N1、...、N9）。每个路由器提供路由表（6）、服务性能表（5）和兴趣路由表（7）。每个路由器针对每项服务将至少一个连接端口存储在其路由表中，针对每项服务将与其两个或更多个连接端口（NI）关联的服务性能数据存储在其服务性能表中。第一路由器（N3）通过其两个或更多个连接端口（NI）将与至少一项服务关联的包括服务名称指示符（3a）和唯一兴趣标记（3b）的兴趣包发送到邻近路由器（N1、N2、N4、N6、N7）。第二路由器（N2）通过传入连接端口接收兴趣包，通过传出连接端口将兴趣包发送到至少两个服务器中的服务器（S1），并将兴趣标记连同传入连接端口和传出连接端口存储在其兴趣路由表中。服务器（S1）将包括至少一项服务的负载数据的数据附加到兴趣包并将兴趣包发送回第二路由器。第二路由器根据附加的数据计算服务性能数据，将服务性能数据存储在其服务性能表中，根据对服务性能数据的评估更新路由表，以及通过与兴趣路由表关联的传入连接端口将兴趣包发送到第一路由器（N3）。
Description
技术领域
本发明涉及在基于数据包的通信网络中执行服务命名路由的方法和路由器。通信网络包括提供至少一项服务的至少两个服务器和多个路由器。
背景技术
当前的因特网架构依赖网络地址和主机标识，通过URL（URL=统一资源定位符）查找内容。查找内容主要基于将主机标识解析为网络地址（即，IP地址（IP=网际协议）），然后使用网络地址实际检索内容。当今，在IP层之上建立了各种平衡系统，以将节点重定向到最近的内容和/或服务，即，分别访问内容和/或服务。但是，如果将到达服务器的最短路由视为次要标准，基于IP定址的路由便不会提供高度灵活的可扩展方法来实现服务供应。例如，计算密集型服务供应服务所需的计算时间，可能远远多于通过通信网络将通信包和/或数据包从服务器传输到客户机所需的时间。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种在基于数据包的通信网络中执行服务命名路由的改进方法。本发明的另一个目标是提供一种在基于数据包的通信网络中执行服务命名路由的改进路由器。
本发明的目标通过一种在基于数据包的通信网络中执行服务命名路由的方法实现，通信网络包括提供至少一项服务的至少两个服务器和多个路由器，其中多个路由器中的每个路由器提供路由表、服务性能表和兴趣路由表，每个路由器针对至少一项服务中的每项服务将与至少一项服务关联的至少一个连接端口存储在其路由表中，每个路由器针对至少一项服务中的每项服务将与路由器的两个或更多个连接端口关联的服务性能数据存储在其服务性能表中，多个路由器中的第一路由器通过其两个或更多个连接端口将与至少一项服务关联的包括服务名称指示符和唯一兴趣标记的兴趣包发送到两个或更多个邻近路由器，多个路由器中的第二路由器通过传入连接端口接收兴趣包，通过其路由表中与至少一项服务关联的传出连接端口发送兴趣包，并将接收的兴趣包的兴趣标记连同传入连接端口和传出连接端口存储在其兴趣路由表中，至少两个服务器中的一个服务器接收兴趣包，服务器将包括至少一项服务的负载数据的数据附加到兴趣包并将兴趣包发送回第二路由器，第二路由器接收兴趣包，并且第二路由器根据附加到兴趣包的数据计算服务性能数据，将服务性能数据存储在第二路由器的服务性能表中，根据对存储在第二路由器的服务性能表中的服务性能数据的评估更新第二路由器的路由表，以及通过与兴趣路由表关联的传入连接端口将兴趣包发送到第一路由器。本发明的目标还通过一种在基于数据包的通信网络中执行服务命名路由的路由器实现，该通信网络包括提供至少一项服务的至少两个服务器和多个路由器，其中路由器包括至少一个存储单元，其存储路由表、针对至少一项服务中的每项服务存储与路由器的两个或更多个连接端口关联的服务性能数据的服务性能表，以及兴趣路由表；网络接口包括两个或更多个连接端口和控制单元，所述两个或更多个连接端口和控制单元适合于通过传入连接端口接收由多个路由器中的另一路由器发送的，与至少一项服务关联的包括服务名称指示符和唯一兴趣标记的兴趣包，通过路由表中与至少一项服务关联的传出连接端口发送兴趣包，并将接收的兴趣包的兴趣标记连同传入连接端口和传出连接端口存储在兴趣路由表中，以便至少两个服务器中的一个服务器通过与存储在兴趣路由表中的兴趣标记关联的传出连接端口接收包括数据的兴趣包，该数据包括附加到兴趣包的至少一项服务的负载数据，根据附加到兴趣包的数据计算服务性能数据，将服务性能数据存储在服务性能表中，并根据对存储在服务性能表中的服务性能数据的评估更新路由表，以及通过与兴趣路由表关联的传入连接端口将兴趣包发送到另一路由器。
本发明例提供一种允许服务器访问客户机和/或向客户机提供服务的极其有效的方法。服务器提供的服务还可以包括内容供应。根据本发明的实施例提供基于内容标识（而不是网络地址）的路由，即，根据内容和/或服务标识确定路由路径。
本发明提供一种更高效的网络方法，因为它减少了中间件的数量，并允许在确保安全传送内容的同时纳入多播和QoS（QoS=服务质量）等服务。本发明提供CCN（CCN=内容中心网络化）。这些通信网络的NBR层（NBR=基于名称的路由）将特定内容项和/或服务的最近副本提供给请求客户机。在这种情况下，最近表示延迟最短，通常还通过必须传输内容的最小跳跃计数反映此意义。
本发明的实施例优选地适用于计算密集型服务，如转换视频和/或音频数据的代码，但并不限于此，还适合于内容供应。
本发明的实施例类似于ACO技术（ACO=蚁群优化），并且可以基于与NBR组合以允许在路由层执行更准确路由决策的ACO。通过收集服务负载数据或路由路径数据可用带宽之类的更多信息执行这些决策。具体地说，可以通过修改路由器中的路由表，将该决策与实际转发平面分离。因此，路由仍然能以线速完成。这样，本发明优于当今基于IP的负载平衡系统和当今NBR层。
本发明的实施例胜过最新的负载平衡机制，例如对于云集中实施服务，设计局限性如下：
a）缺乏可扩展性（在用户和服务数量方面），
b）单点故障，
c）负载平衡器与服务之间存在大量资源查找和更新查询，
d）以上三项导致平衡器与服务器之间通信成本增大，和/或
e）重定向请求需要额外的往返时间，这类似于基于Web的服务，利用集中请求处理程序，其使用循环之类的算法将请求转发到特定服务，其中大量使用从逻辑服务URL到IP地址池中的一个地址的转换，类似于在其它情况下使用URL重定向。
本发明的实施例致力于设计一种新的因特网架构，以使其既能适应未来发展，也能解决当前的设计问题。与传统的IP相比，本发明专注于内容，而不是在托管该内容的终端系统之间建立通信管道。这种对名称的依赖允许直接路由到内容和服务，而不必将位置相关地址与内容和服务关联。此外，本发明的实施例本身可以支持对内容和服务进行多播、任播、高速缓存和查找，而不必依赖DNS（DNS=域名服务），这使本发明成为当前查找内容和服务方法的一种可行的备选方案。因此，本发明的实施例提供SCN方案（SCN=服务中心网络），该方案利用CCN将兴趣路由到被请求服务的最佳实例。
为了明智地执行服务实例选择和路由决策，必须传播有关新实例化的服务、不断变化的节点资源以及服务和内容属性的信息。本发明的实施例满足这些要求，这些实施例使用ACO概念或基于ACO的概念收集和传播信息，因此能够进行明智的服务选择和实例化决策。因此，本发明的实施例可以被视为将SCN实现为CCN之上的控制层，以便将兴趣路由到正确的服务。优选地，本发明方案不会更改CCN层功能。网络节点或路由器可以运行CCN路由协议，该协议用于将请求路由到服务并路由回请求。
此外，实施例可以有利地提供以下特性：
i）路由器能以分布的方式平衡负载，因为路由基于服务或命名，
ii）可以根据不同的指标执行路由决策（即，评估和计算服务性能数据），从而考虑服务或内容的要求，
iii）可以独立于服务请求执行路由决策（即，评估和计算服务性能数据），这允许路由器通过快速路径（即，快速路径控制）并以线速转发请求，
iv）高速缓存和位置无关名称（即，服务性能数据和服务器位置）可以实现移动性，
v）可以提供多播，因为内容自适应和/或服务可以安装在通信网络中的中间节点或路由器上，以便将单个内容副本从内容服务器发送到服务，然后在自适应之后发送到多个客户机，这可以减少将自适应内容的多个副本传输到不同客户机导致的开销，
vi）可以提供最佳服务选择（任播），因为本发明的实施例可以根据指标（如最近的服务、轻负载的服务等），将请求转发到最佳服务，
vii）因为当前NBR层使用延迟作为优化内容传送的唯一指标，本发明的实施例可以包括其它指标，例如带宽、服务负载等，这优于CCN。
viii）本发明的实施例可能不需要服务查找和解析，因为与传统的服务相比，服务实例化可以导致发布步骤，其中通信网络中的所有节点通过可用性消息获得有关服务的通知，此外，没有解析步骤，因为基于名称的路由导致较低的延迟，以及或者
ix）本发明的实施例可以提供服务数据高速缓存或服务性能数据高速缓存，因为路由器可以高速缓存服务内容，因此，可以向请求相同处理内容的其它客户机发送内容的高速缓存版本，这可以减少传输受欢迎内容的开销。
从属权利要求指示的本发明实施例实现进一步优点。
根据本发明的优选实施例，执行服务命名路由的所述方法，所述第一路由器和/或所述第二路由器优选地利用控制单元，将指示所述兴趣包的到达或转发时间的时间戳数据附加到所述兴趣包。所述第一路由器和/或所述第二路由器优选地利用所述控制单元，分别根据所述第一路由器和/或第二路由器上所述兴趣包的本地时间或接收时间，以及所述第一路由器和/或第二路由器先前分别附加到所述兴趣包的所述相应时间戳数据，计算作为所述服务性能表中通过所述兴趣标记与所述兴趣包关联的所述服务性能数据的一部分的延迟时间数据。
根据本发明的优选实施例，执行服务命名路由的所述方法，所述服务器和/或所述第二路由器优选地利用控制单元，将带宽数据附加到所述兴趣包。所述第二路由器优选地利用其控制单元以及/或者所述第一路由器优选地利用控制单元，比较存储在所述兴趣包中的所述带宽数据和与所述传入和/或传出连接端口关联的所述本地带宽数据，如果所述本地带宽小于所述存储的带宽，以所述本地带宽数据替换所述带宽数据。所述第二路由器和/或所述第一路由器优选地利用所述控制单元，使用所述本地带宽数据和存储在所述兴趣包中的所述带宽数据计算所述服务性能表中通过所述兴趣标记与兴趣包关联的所述服务性能数据。
所述路由数据可能包括所述至少两个服务器的负载数据、与到所述至少一项服务的连接关联的带宽数据和与到所述至少一项服务的连接关联的延迟时间数据、与到所述至少一项服务的连接关联的分级数据，以及与所述分级数据关联的概率数据。
优选地，所述第一路由器和/或所述第二路由器利用控制单元，使用所述接收的兴趣包的所述带宽数据，替换所述至少一个服务器的所述相应存储的带宽数据、所述延迟时间数据和所述负载数据。
与所述至少一项服务中的一项服务、所述至少一项服务关联的连接端口和/或所述至少两个服务器的邻近路由器和/或所述多个路由器中的一个路由器的邻近路由器关联的概率是关联分级除以与所述至少一项服务关联的所有分级之和（不考虑所述连接端口）。
根据本发明的优选实施例，执行服务命名路由的所述方法，所述第一路由器和/或所述第二路由器优选地利用控制单元，优选地每1分钟至10分钟，通过乘以一个因数，定期减小所述服务性能数据计算的计算结果。所述因数优选地是介于0至1之间的数字。所述因数的合适值可以等于0.9。
根据本发明的优选实施例，执行服务命名路由的所述方法，所述至少两个服务器优选地利用控制单元，将所述至少一项服务的可用性消息发送到所述多个路由器中的邻近路由器。当所述多个路由器中的一个路由器接收所述可用性消息时，所述路由器优选地利用控制单元，将所述可用性消息转发到所述多个路由器中的邻近路由器。
优选地，当所述多个路由器中的所述路由器首次接收所述可用性消息时，所述路由器优选地利用所述控制单元，将所述可用性消息转发到所述多个路由器中的邻近路由器。
根据本发明的优选实施例，执行服务命名路由的所述方法，每个路由器优选地利用控制单元，通过以下步骤重新启动所述方法：通过其两个或更多个连接端口，在预定时间段，针对从至少一项服务中随机选择的服务，定期将与所述至少一项服务关联的包括服务名称指示符和唯一兴趣标记的兴趣包发送到两个或更多个邻近路由器。
根据本发明的优选实施例，执行服务命名路由的所述方法，所述第二路由器优选地利用控制单元，检查其兴趣路由表和/或所述路由器的路由表中是否列出相应的传出连接端口，以便通过与所述至少一项服务关联的传出连接端口发送所述兴趣包。如果未列出相应的传出连接端口，则所述第二路由器优选地利用所述控制单元，通过以下步骤启动所述方法：所述第二路由器通过其两个或更多个连接端口，将与至少一项服务关联的包括服务名称指示符和唯一兴趣标记的所述兴趣包括发送到两个或更多个邻近路由器。
根据本发明的优选实施例，执行服务命名路由的所述方法，所述多个路由器中的每个路由器优选地利用控制单元，通过快速路径控制，根据所述路由器的所述路由表路由通信包。
根据本发明的优选实施例，执行服务命名路由的所述路由器，所述路由表是所述快速路径控制的一部分。
所述两个或更多个连接端口可能包括至少一个传入连接端口和至少一个传出连接端口，以便通过快速路径控制路由兴趣包和/或通信包。
优选地，所述两个或更多个连接端口中的一个或多个充当传入连接端口和传出连接端口或提供其功能。
对所述快速路径层的控制位于所述命名路由层之上。这些层可以是根据开放系统互连模型（OSI=开放系统互连）的层。优选地，所述快速路径分别位于OSI模型的第二层和/或第三层中，即，数据链路层和/或网络层中。
根据本发明的优选实施例，执行服务命名路由的所述方法，所述第一路由器优选地利用控制单元，通过与存储在所述第一路由器的所述兴趣路由表中的所述兴趣标记关联的所述传出连接端口，接收所述兴趣包。所述第一路由器优选地利用所述控制单元，根据附加到所述兴趣包的所述数据计算服务性能数据，将所述服务性能数据存储在所述第一路由器的所述服务性能表中，并根据对存储在所述第一路由器的所述服务性能表中的所述服务性能数据的评估更新所述第一路由器的所述路由表。
根据本发明的优选实施例，执行服务命名路由的所述方法，所述第一路由器和/或所述第二路由器优选地利用控制单元，将与所述服务性能数据计算的计算结果关联的分级数据存储在其服务性能表中，所述分级数据与所述服务器的所述负载数据或负载成反比，并且优选地与延迟时间数据或延迟时间成反比和/或与所述至少一项服务关联的带宽数据或带宽成正比。所述第一路由器和/或所述第二路由器优选地利用所述控制单元，根据所述分级数据，计算与所述至少一项服务关联的每个传出连接端口的概率数据。所述第一路由器和/或所述第二路由器优选地利用所述控制单元，通过存储与具有最大概率的所述至少一项服务关联的所述至少一个连接端口，更新所述路由表。
优选地，每个路由器优选地利用控制单元，针对所述至少一项服务中的每项服务将至少一个连接端口存储在其路由表中，所述至少一个连接端口与所述至少一项服务和/或所述至少两个服务器的邻近路由器和/或所述多个路由器中的一个路由器的邻近路由器关联，以便通过关联的连接端口，将所述至少一项服务中的每项服务的数据包路由到所述相应至少一项服务和/或所述至少两个服务器的所述相应邻近路由器和/或所述多个路由器中的一个路由器的所述相应邻近路由器。
所述至少一个服务器的邻近路由器和/或所述多个路由器中的一个路由器的邻近路由器可能分别连接到所述至少两个服务器和/或所述多个路由器中的所述路由器，从所述邻近路由器分别到所述至少两个服务器和/或所述多个路由器中的所述路由器的所述连接之间没有所述多个路由器中的另一个路由器。
优选地，每个路由器优选地利用控制单元，针对所述至少一项服务中的每项服务以及针对与所述至少两个服务器和/或所述至少两个服务器的邻近路由器和/或所述多个路由器中的一个路由器的邻近路由器关联的每个连接端口，将路由数据存储在其服务性能表中。
所述多个路由器中的所述第二路由器可能是所述多个路由器中的所述第一路由器的邻近路由器。
优选地，所述传入连接端口是用于接收所述兴趣包的连接端口。所述传出连接端口是用于发出所述兴趣包的连接端口。
所述传入连接端口可能是用于首次接收所述兴趣包的路由器连接端口，所述传出连接端口可能是用于首次发出所述兴趣包的路由器连接端口。
优选地，所述兴趣包被命名为或称为路由安装包。当所述兴趣包从所述服务器发送回所述第一路由器时，所述兴趣包可以被命名为或称为数据包。
所述至少一个存储单元可能是保存所述路由表、所述服务性能表和/或所述兴趣路由表的存储设备或数据库。
优选地，所述服务性能数据包括以下一项或多项路由特定数据：沿着所述兴趣数据包的一个路由路径的跳跃数量、沿着所述兴趣数据包的路由路径的链路上的可用带宽最小值、沿着所述兴趣数据包的一个路由路径的管理成本，以及沿着所述兴趣数据包的路径的链路上的传输延迟。链路可以是所述多个路由器中的两个邻近路由器之间的连接。
附图说明
通过结合附图阅读下面对本发明优选的示例性实施例的详细描述，本发明的上述以及进一步的特征和优点将变得更容易理解：
图1a、1b、1c示出根据本发明基于数据包的通信网络，其中包括提供至少一项服务的两个服务器和九个在服务命名路由方法的不同方法步骤期间使用的路由器。
图2示出根据本发明执行服务命名路由的路由器。
图3a示出根据本发明从第一路由器路由到提供至少一项服务的服务器的兴趣包数据结构。
图3b示出根据本发明从提供至少一项服务的服务器路由回的兴趣包数据结构。
图4a示出根据本发明的服务性能表。
图4b示出根据本发明的路由表。
图4c示出根据本发明的兴趣路由表。
具体实施方式
图1a、1b、1c示出根据本发明基于数据包的通信网络1，其中包括提供至少一项服务的两个服务器S1、S2和九个在服务命名路由方法的不同方法步骤期间使用的路由器N1、...、N9。这些路由器N1、...、N9基于本发明。路由器N1、...、N9和/或服务器S1、S2之间的直接连接由指示网络链路和/或通信链路的细线示出，路由器N1、...、N9和/或服务器S1、S2之间的兴趣包、数据包和/或通信包的路由方向或传输方向由箭头示出。路由器N1、...、N9和/或服务器S1、S2之间的直接连接是中间没有进一步的路由器的连接。至少一个服务器S1、S2和/或多个路由器N1、...、N9中的一个路由器的邻近路由器分别与至少两个服务器S1、S2和/或多个路由器N1、...、N9中的一个路由器相连，从邻近路由器分别到至少两个服务器S1、S2和/或多个路由器N1、...、N9中的一个路由器的连接之间没有多个路由器N1、...、N9中的另一路由器。
在进一步详细地描述所发明的服务命名路由方法之前，描述所包含的实体：
图2示出根据本发明执行服务命名路由的路由器。路由器N对应于图1a、1b和1c所示的路由器N1、...、N9。但是，根据本发明，服务器S1和S2也可以是通信网络1的路由器和/或可以额外地提供路由器功能。路由器N包括控制单元N，以及三个存储单元M1、M2和M3。存储单元M1、M2和M3分别存储兴趣路由表7、服务性能表5和路由表6。备选地，还可以通过单个存储单元提供这三个存储单元。该存储单元为存储器件，如随机存取存储器或硬盘，也可以为依赖于软件和/或硬件装置的数据库实体。路由器N包括进一步的网络接口N1，该接口提供两个或更多个连接端口充当传入以及传出连接端口。路由器N根据路由器N的路由表6，借助快速路径控制、控制单元NC和网络接口NI路由数据包。
为了在基于数据包的通信网络1中提供服务命名路由，服务器S和S2可以通过各个可用性消息将服务发布到路由器N1、...、N9，如图1a所示。因此，服务器S1和S2可以分别将可用性消息发送到它们的邻近路由器N6、N7以及N7、N8、N9。如图1a中的单箭头指示。优选地，只有在路由器首次接收可用性消息，才会将该可用性消息转发到其邻近路由器，如图1a中的双箭头指示。但是，每个路由器可以执行至少一次发明方法。
每个路由器N1、...、N9提供路由表6、服务性能表5和兴趣路由表7。这些表的结构在图4a、4b和4c中示出，如下所述：
图4a示出根据本发明的服务性能表5。服务性能表5针对服务名称指示符3a识别的每项服务以及针对各个路由器的每个连接端口5b包括与可通过连接端口5b到达的至少两个服务器S1、S2中的服务器关联的负载数据4d、通往服务器的路由路径的各个最小带宽4e、各个延迟时间5c、各个分级数据5f和与其关联的概率5g。但是，除了这些示例性指标（即，服务器负载、带宽、延迟时间）之外，还可以使用一个或多个备选指标，例如沿路由路径的跳跃数或干噪比之类的信号质量。
图4b示出根据本发明的路由表6。路由表6针对每项服务包括服务名称指示符3a和关联的连接端口6b。
图4c示出根据本发明的兴趣路由表7。兴趣路由表7针对每个兴趣标记3b包括传入连接端口7a和传出连接端口7b。
每个路由器N1、...、N9针对每项服务3a将与服务3a关联的至少一个连接端口6b存储在其路由表6中。
每个路由器N1、...、N9针对至少一项服务中的每项服务将与路由器的两个或更多个连接端口关联的服务性能数据存储在其服务性能表5中。服务性能数据针对每项服务3a以及针对各个路由器的每个连接端口5b包括与可通过连接端口5b到达的至少两个服务器S1、S2中的服务器关联的负载数据4d、通往服务器的路由路径的各个最小带宽4e、各个延迟时间5c、各个分级数据5f和与其关联的概率5g。
第一路由器N3通过其连接端口将与服务关联的包括服务名称指示符3a和唯一兴趣标记3b的兴趣包发送到邻近路由器N1、N2、N4、N6、N7，如图1b中的实箭头所示。
图3a示出如图1b所示沿着路由R从第一路由器N3路由到提供至少一项服务的服务器S1的兴趣包的数据结构3。该兴趣包包括名称指示符3a和唯一兴趣标记3b，以及一个或多个时间戳或时间戳数据3c。
第二路由器N2通过传入连接端口接收兴趣包，通过与其路由表6中的服务3a关联的传出连接端口发送兴趣包并将接收的兴趣包连同传入连接端口和传出连接端口存储在其兴趣路由表7中。
服务器S1通过路由R（如图1b中的实箭头和虚箭头所示）经路由器N3、N2和N6接收兴趣包。将理解，路由R只是一个实例，图1b和1c还通过虚箭头指示了其它可能的路由。
服务器S1将包括至少一项服务的负载数据的数据以及可用带宽数据附加到兴趣包，并通过路由路径R将兴趣包发送回第二路由器N2，如图1C所示。
图3b示出从为路由器N3提供服务的服务器S1路由回的兴趣包的数据结构4。兴趣包包括服务名称指示符3a和唯一兴趣标记3b，以及路由器N3、N3和N6作为时间戳数据3c附加的时间戳，此外还包括服务器S1上的服务的负载数据4d和带宽数据4e。
第二路由器N2接收兴趣包并根据附加到兴趣包的数据计算服务性能数据。第二路由器N2将服务性能数据存储在其服务性能表5中，然后根据对存储在服务性能表5中的服务性能数据的评估更新其路由表6，接着通过与兴趣路由表7关联的传入连接端口，沿路由R，将兴趣包发送回第一路由器N3。换言之，兴趣包恰好沿着同一路由路径（在路由上被标记为“breadcrumbs（面包屑）”）发送到服务器S1。
第一路由器N3通过与其兴趣路由表中存储的兴趣标记3b关联的传出连接端口接收兴趣包，并根据附加到兴趣包的数据计算服务性能数据。第一路由器N3将服务性能数据存储在其服务性能表5中并根据对存储在其服务性能表5中的服务性能数据的评估更新其路由表6。
下面更详细描述针对附加的数据，对服务性能数据的计算和评估：
第二路由器N2、第一路由器N3和路由器N6（在本实例中）分别附加它们各自的时间戳数据，这些数据分别指示第二路由器N2、第一路由器N3和路由器N6上兴趣包的到达或转发时间。第二路由器N2、第一路由器N3和路由器N6分别根据第二路由器N2、第一路由器N3和路由器N6上相应的兴趣包本地时间或接收时间，以及第二路由器N2、第一路由器N3和路由器N6先前分别附加到兴趣包的各自时间戳计算作为服务性能表5中通过兴趣标记3a与兴趣包关联的服务性能数据的一部分的延迟时间数据。
此外，当没有带宽数据附加到兴趣包或者所附加的带宽数据对应于大于其各个本地带宽的带宽时，第二路由器N2、服务器S1和路由器N6将其优选地与连接和/或连接端口关联的本地带宽数据附加到兴趣包。通过比较存储在兴趣包中的带宽和与传入和/或传出连接端口关联的本地带宽数据，并在本地带宽小于所存储的带宽的情况下，用本地带宽数据替换兴趣包中的带宽数据来实现此目标。服务性能表5在这种情况下将相应地进行更新。
第二路由器N2、第一路由器N3和路由器N6使用本地带宽和存储在兴趣包中的带宽中的最小值计算服务性能表5中通过兴趣标记3b与兴趣包关联的服务性能数据。
第二路由器N2、第一路由器N3和路由器N6将与服务性能数据计算的计算结果关联的分级数据存储在其服务性能表5中。分级数据与服务器S1的负载数据成反比，与延迟时间数据成反比，以及与服务的关联带宽数据成正比。第二路由器N2、第一路由器N3和路由器N6根据分级数据计算与服务关联的每个传出连接端口的概率数据。与服务以及服务的关联连接端口关联的概率是关联分级除以与至少一项服务关联的所有分级之和，而不考虑连接端口。第二路由器N2、第一路由器N3和路由器N6通过存储具有最大概率的与至少一项服务关联的至少一个连接端口来更新其路由表6。
每个路由器优选地每1分钟至10分钟，通过乘以一个因数，定期减小服务性能数据计算的计算结果，其中该因数是介于0至1之间的数字，优选地等于0.9。
此外，每个路由器N1、...、N9通过以下步骤重新启动所述方法：通过其连接端口NI，在预定时间段，针对从至少一项服务中随机选择的服务，定期将兴趣包发送到两个或更多个邻近路由器。从而可以使路由保持最优和最新。
多个路由器N1、...、N9中的一个路由器检查其路由表6或路由器的兴趣路由表7中是否列出相应的传出连接端口，以便通过传出连接端口发送兴趣包。如果未列出相应的传出连接端口，则路由器通过以下步骤开始所述方法：通过其连接端口将与至少一项服务关联的包括服务名称指示符3a和唯一兴趣标记3b的兴趣包发送到其邻近路由器。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.在基于数据包的通信网络（1）中执行服务命名路由的方法，通信网络（1）包括提供至少一项服务的至少两个服务器（S1、S2）和多个路由器（N1、...、N9），
所述方法包括以下步骤：
通过所述多个路由器（N1、...、N9）中的每个路由器，提供路由表（6）、服务性能表（5）和兴趣路由表（7），
通过每个路由器（N1、...、N9），针对所述至少一项服务中的每项服务将与所述至少一项服务关联的至少一个连接端口存储在其路由表（6）中，
通过每个路由器（N1、...、N9），针对所述至少一项服务中的每项服务将与所述路由器的两个或更多个连接端口（NI）关联的性能数据存储在其服务性能表（5）中，
其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：
通过所述多个路由器（N1、...、N9）中的第一路由器（N3），经其两个或更多个连接端口（NI）将与所述至少一项服务关联的包括服务名称指示符（3a）和唯一兴趣标记（3b）的兴趣包发送到两个或更多个邻近路由器（N1、N2、N4、N6、N7），
通过所述多个路由器（N1、...、N9）中的第二路由器（N2），通过传入连接端口接收所述兴趣包，通过其路由表（6）中与所述至少一项服务关联的传出连接端口发送所述兴趣包，并将所述接收的兴趣包的所述兴趣标记（3b）连同所述传入连接端口和所述传出连接端口存储在其兴趣路由表（7）中，
通过所述至少两个服务器（S1、S2）中的服务器（S1）接收所述兴趣包，
通过所述服务器（S1），将包括所述至少一项服务的负载数据的数据附加到所述兴趣包并将所述兴趣包发送回所述第二路由器（N2），
通过所述第二路由器（N2），接收所述兴趣包，以及
通过所述第二路由器（N2），根据附加到所述兴趣包的数据计算服务性能数据，将所述服务性能数据存储在所述第二路由器（N2）的所述服务性能表（5）中，根据对存储在所述第二路由器（N2）的所述服务性能表（5）中的所述服务性能数据的评估更新所述第二路由器（N2）的所述路由表（6），以及
通过与所述兴趣路由表（7）关联的所述传入连接端口将所述兴趣包发送到所述第一路由器（N3）。
2.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述第一路由器（N3）和/或所述第二路由器（N2），将指示所述兴趣包的到达或转发时间的时间戳数据附加到所述兴趣包，以及
通过所述第一路由器（N3）和/或所述第二路由器（N2），分别根据所述第一路由器和/或第二路由器（N2）上所述兴趣包的本地时间或接收时间，以及所述第一路由器和/或第二路由器（N2）先前分别附加到所述兴趣包的各自时间戳数据，计算作为所述服务性能表（5）中通过所述兴趣标记（3b）与所述兴趣包关联的所述服务性能数据的一部分的延迟时间数据。
3.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述服务器（S1）和/或所述第二路由器（N2），将服务性能数据附加到所述兴趣包，
通过所述第二路由器（N2）和/或所述第一路由器（N3），比较存储在所述兴趣包中的所述服务性能数据和与所述传入和/或传出连接端口关联的所述本地服务性能数据，以及，如果所述本地带宽小于所述存储的带宽，以所述本地服务性能数据替换所述服务性能数据，以及
通过所述第二路由器（N2）和/或所述第一路由器（N3），使用所述本地服务性能数据和针对存储在所述兴趣包中的所述服务性能数据计算所述服务性能表（5）中通过所述兴趣标记（3b）与兴趣包关联的所述服务性能数据。
4.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述第一路由器（N3）和/或所述第二路由器（N2），优选地每1分钟至10分钟，通过乘以一个因数，定期减小所述服务性能数据计算的计算结果，其中所述因数是介于0至1之间的数字，优选地等于0.9。
5.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述至少两个服务器（S1、S2），将所述至少一项服务的可用性消息发送到所述多个路由器（N1、...、N9）中的邻近路由器，以及
当所述多个路由器（N1、...、N9）中的路由器接收所述可用性消息时，通过所述路由器将所述可用性消息转发到所述多个路由器（N1、...、N9）中的邻近路由器。
6.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过每个路由器，经以下步骤重新启动所述方法：通过其两个或更多个连接端口（NI），在预定时间段，针对从至少一项服务中随机选择的服务，定期将与所述至少一项服务关联的包括服务名称指示符（3a）和唯一兴趣标记（3b）的兴趣包发送到两个或更多个邻近路由器（N1、N2、N4、N6、N7）。
7.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述第二路由器（N2），检查其兴趣路由表（7）和/或所述路由器的路由表（6）中是否列出相应的传出连接端口，以便通过与所述至少一项服务关联的传出连接端口发送所述兴趣包，如果未列出相应的传出连接端口，则通过所述第二路由器（N2），经以下步骤启动所述方法：通过所述第二路由器（N2），经其两个或更多个连接端口（NI），将与所述至少一项服务关联的包括服务名称指示符（3a）和唯一兴趣标记（3b）的兴趣包括发送到两个或更多个邻近路由器（N1、N3、N4、N6、N7）。
8.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述多个路由器（N1、...、N9）中的每个路由器，借助快速路径控制，根据所述路由器的所述路由表（6）路由通信包。
9.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述第一路由器（N3），经与存储在所述第一路由器（N3）的所述兴趣路由表（7）中的所述兴趣标记（3b）关联的所述传出连接端口，接收所述兴趣包，以及
通过所述第一路由器（N3），根据附加到所述兴趣包的所述数据计算服务性能数据，将所述服务性能数据存储在所述第一路由器（N3）的所述服务性能表（5）中，并根据对存储在所述第一路由器（N3）的所述服务性能表（5）中的所述服务性能数据的评估更新所述第一路由器（N3）的所述路由表（6）。
10.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述第一路由器（N3）和/或所述第二路由器（N2），将与所述服务性能数据计算的所述计算结果关联的分级数据存储在其服务性能表（5）中，所述分级数据与所述服务器（S1）的所述负载数据成反比，并且优选地与延迟时间数据成反比和/或与所述至少一项服务关联的服务性能数据成正比，
通过所述第一路由器（N3）和/或所述第二路由器（N2），根据所述分级数据，计算与所述至少一项服务关联的每个传出连接端口的概率数据，以及
通过所述第一路由器（N3）和/或所述第二路由器（N2），借助存储具有最大概率的与所述至少一项服务关联的所述至少一个连接端口，更新所述路由表（6）。
11.在基于数据包的通信网络（1）中执行服务命名路由的路由器（N、N2），所述通信网络（1）包括提供至少一项服务的至少两个服务器（S1、S2）和多个路由器（N1、...、N9），其中所述路由器（N、N2、N3）包括至少一个存储单元（M1、M2、M3），其存储路由表（6）、针对至少一项服务中的每项服务存储与所述路由器的两个或更多个连接端口（NI）关联的服务性能数据的服务性能表（5），以及兴趣路由表（7）；网络接口（NI）包括两个或更多个连接端口和控制单元（NC），
其特征在于，所述两个或更多个连接端口和所述控制单元（NC）适合于通过传入连接端口接收由所述多个路由器（N1、...、N9）中的另一路由器（N3）发送的、与所述至少一项服务关联的包括服务名称指示符（3a）和唯一兴趣标记（3b）的兴趣包，通过所述路由表（6）中与所述至少一项服务关联的传出连接端口发送所述兴趣包，并将接收的兴趣包的所述兴趣标记（3b）连同所述传入连接端口和所述传出连接端口存储在所述兴趣路由表（7）中，以便所述至少两个服务器（S1、S2）中的所述服务器（S1）通过与存储在所述兴趣路由表（7）中的所述兴趣标记（3b）关联的传出连接端口接收包括如下数据的所述兴趣包，所述数据包括附加到所述兴趣包的至少一项服务的负载数据，根据附加到所述兴趣包的数据计算服务性能数据，将所述服务性能数据存储在所述服务性能表（5）中，并根据对存储在所述服务性能表（5）中的所述服务性能数据的评估更新所述路由表（6），以及通过与所述兴趣路由表（7）关联的所述传入连接端口将所述兴趣包发送到所述另一路由器（N3）。
12.根据权利要求1的执行服务命名路由的路由器（N,N2），其中所述路由表（6）是所述快速路径控制的一部分。
Claims (12)
1.在基于数据包的通信网络（1）中执行服务命名路由的方法，通信网络（1）包括提供至少一项服务的至少两个服务器（S1、S2）和多个路由器（N1、...、N9），
所述方法包括以下步骤：
通过所述多个路由器（N1、...、N9）中的每个路由器，提供路由表（6）、服务性能表（5）和兴趣路由表（7），
通过每个路由器（N1、...、N9），针对所述至少一项服务中的每项服务将与所述至少一项服务关联的至少一个连接端口存储在其路由表（6）中，
通过每个路由器（N1、...、N9），针对所述至少一项服务中的每项服务将与所述路由器的两个或更多个连接端口（NI）关联的服务性能数据存储在其服务性能表（5）中，
通过所述多个路由器（N1、...、N9）中的第一路由器（N3），经其两个或更多个连接端口（NI）将与所述至少一项服务关联的包括服务名称指示符（3a）和唯一兴趣标记（3b）的兴趣包发送到两个或更多个邻近路由器（N1、N2、N4、N6、N7），
通过所述多个路由器（N1、...、N9）中的第二路由器（N2），通过传入连接端口接收所述兴趣包，通过其路由表（6）中与所述至少一项服务关联的传出连接端口发送所述兴趣包，并将所述接收的兴趣包的所述兴趣标记（3b）连同所述传入连接端口和所述传出连接端口存储在其兴趣路由表（7）中，
通过所述至少两个服务器（S1、S2）中的服务器（S1）接收所述兴趣包，
通过所述服务器（S1），将包括所述至少一项服务的负载数据的数据附加到所述兴趣包并将所述兴趣包发送回所述第二路由器（N2），
通过所述第二路由器（N2），接收所述兴趣包，以及
通过所述第二路由器（N2），根据附加到所述兴趣包的数据计算服务性能数据，将所述服务性能数据存储在所述第二路由器（N2）的所述服务性能表（5）中，根据对存储在所述第二路由器（N2）的所述服务性能表（5）中的所述服务性能数据的评估更新所述第二路由器（N2）的所述路由表（6），以及
通过与所述兴趣路由表（7）关联的所述传入连接端口将所述兴趣包发送到所述第一路由器（N3）。
2.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述第一路由器（N3）和/或所述第二路由器（N2），将指示所述兴趣包的到达或转发时间的时间戳数据附加到所述兴趣包，以及
通过所述第一路由器（N3）和/或所述第二路由器（N2），分别根据所述第一路由器和/或第二路由器（N2）上所述兴趣包的本地时间或接收时间，以及所述第一路由器和/或第二路由器（N2）先前分别附加到所述兴趣包的各自时间戳数据，计算作为所述服务性能表（5）中通过所述兴趣标记（3b）与所述兴趣包关联的所述服务性能数据的一部分的延迟时间数据。
3.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述服务器（S1）和/或所述第二路由器（N2），将带宽数据附加到所述兴趣包，
通过所述第二路由器（N2）和/或所述第一路由器（N3），比较存储在所述兴趣包中的所述带宽数据和与所述传入和/或传出连接端口关联的所述本地带宽数据，以及，如果所述本地带宽小于所述存储的带宽，以所述本地带宽数据替换所述带宽数据，以及
通过所述第二路由器（N2）和/或所述第一路由器（N3），使用所述本地带宽数据和针对存储在所述兴趣包中的所述带宽数据计算所述服务性能表（5）中通过所述兴趣标记（3b）与兴趣包关联的所述服务性能数据。
4.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述第一路由器（N3）和/或所述第二路由器（N2），优选地每1分钟至10分钟，通过乘以一个因数，定期减小所述服务性能数据计算的计算结果，其中所述因数是介于0至1之间的数字，优选地等于0.9。
5.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述至少两个服务器（S1、S2），将所述至少一项服务的可用性消息发送到所述多个路由器（N1、...、N9）中的邻近路由器，以及
当所述多个路由器（N1、...、N9）中的路由器接收所述可用性消息时，通过所述路由器将所述可用性消息转发到所述多个路由器（N1、...、N9）中的邻近路由器。
6.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过每个路由器，经以下步骤重新启动所述方法：通过其两个或更多个连接端口（NI），在预定时间段，针对从至少一项服务中随机选择的服务，定期将与所述至少一项服务关联的包括服务名称指示符（3a）和唯一兴趣标记（3b）的兴趣包发送到两个或更多个邻近路由器（N1、N2、N4、N6、N7）。
7.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述第二路由器（N2），检查其兴趣路由表（7）和/或所述路由器的路由表（6）中是否列出相应的传出连接端口，以便通过与所述至少一项服务关联的传出连接端口发送所述兴趣包，如果未列出相应的传出连接端口，则通过所述第二路由器（N2），经以下步骤启动所述方法：通过所述第二路由器（N2），经其两个或更多个连接端口（NI），将与所述至少一项服务关联的包括服务名称指示符（3a）和唯一兴趣标记（3b）的兴趣包括发送到两个或更多个邻近路由器（N1、N3、N4、N6、N7）。
8.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述多个路由器（N1、...、N9）中的每个路由器，借助快速路径控制，根据所述路由器的所述路由表（6）路由通信包。
9.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述第一路由器（N3），经与存储在所述第一路由器（N3）的所述兴趣路由表（7）中的所述兴趣标记（3b）关联的所述传出连接端口，接收所述兴趣包，以及
通过所述第一路由器（N3），根据附加到所述兴趣包的所述数据计算服务性能数据，将所述服务性能数据存储在所述第一路由器（N3）的所述服务性能表（5）中，并根据对存储在所述第一路由器（N3）的所述服务性能表（5）中的所述服务性能数据的评估更新所述第一路由器（N3）的所述路由表（6）。
10.根据权利要求1的执行服务命名路由的方法，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述第一路由器（N3）和/或所述第二路由器（N2），将与所述服务性能数据计算的所述计算结果关联的分级数据存储在其服务性能表（5）中，所述分级数据与所述服务器（S1）的所述负载数据成反比，并且优选地与延迟时间数据成反比和/或与所述至少一项服务关联的带宽数据成正比，
通过所述第一路由器（N3）和/或所述第二路由器（N2），根据所述分级数据，计算与所述至少一项服务关联的每个传出连接端口的概率数据，以及
通过所述第一路由器（N3）和/或所述第二路由器（N2），借助存储具有最大概率的与所述至少一项服务关联的所述至少一个连接端口，更新所述路由表（6）。
11.在基于数据包的通信网络（1）中执行服务命名路由的路由器（N、N2），所述通信网络（1）包括提供至少一项服务的至少两个服务器（S1、S2）和多个路由器（N1、...、N9），其中所述路由器（N、N2、N3）包括至少一个存储单元（M1、M2、M3），其存储路由表（6）、针对至少一项服务中的每项服务存储与所述路由器的两个或更多个连接端口（NI）关联的服务性能数据的服务性能表（5），以及兴趣路由表（7）；网络接口（NI）包括两个或更多个连接端口和控制单元（NC），所述两个或更多个连接端口和控制单元（NC）适合于通过传入连接端口接收由所述多个路由器（N1、...、N9）中的另一路由器（N3）发送的、与所述至少一项服务关联的包括服务名称指示符（3a）和唯一兴趣标记（3b）的兴趣包，通过所述路由表（6）中与所述至少一项服务关联的传出连接端口发送所述兴趣包，并将接收的兴趣包的所述兴趣标记（3b）连同所述传入连接端口和所述传出连接端口存储在所述兴趣路由表（7）中，以便所述至少两个服务器（S1、S2）中的所述服务器（S1）通过与存储在所述兴趣路由表（7）中的所述兴趣标记（3b）关联的传出连接端口接收包括如下数据的所述兴趣包，所述数据包括附加到所述兴趣包的至少一项服务的负载数据，根据附加到所述兴趣包的数据计算服务性能数据，将所述服务性能数据存储在所述服务性能表（5）中，并根据对存储在所述服务性能表（5）中的所述服务性能数据的评估更新所述路由表（6），以及通过与所述兴趣路由表（7）关联的所述传入连接端口将所述兴趣包发送到所述另一路由器（N3）。
12.根据权利要求1的执行服务命名路由的路由器（N,N2），其中所述路由表（6）是所述快速路径控制的一部分。
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