CN104144157A - 一种tcp会话建立方法、装置、宿主节点和卫星节点 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种TCP会话建立方法、装置、宿主节点和卫星节点，其中，用于接入层网络中的宿主节点的TCP会话建立方法包括：所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议IP地址，使得所述第一卫星节点获得所述第一IP地址后，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。本发明能够在宿主节点与卫星节点间自动建立TCP会话。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种TCP会话建立方法、装置、宿主节点和卫星节点。
背景技术
作为第3代移动通信系统（3G）和第4代移动通信系统（4G）的移动回传网络（Mobile Backhaul Network）普遍采用的一种实现方案，互联网协议（IP）无线接入网（IP Radio Access Network，IPRAN）在各移动网络运营商的应用越来越多。
如图1所示，IPRAN一般可分为接入层网络和核心层网络，其中接入层网络通常采用同时支持以太网（Ethernet）业务、时分复用（Time Division Multiplexing，TDM）业务、异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM）业务和帧中继（Frame Relay，FR）业务的伪线（Pseudo Wire，PW）技术，伪线承载在利用互联网协议/多协议标签交换（IP/MPLS）技术建立的IP通道（IP Path）或MPLS通道（MPLS Tunnel）上，伪线技术由国际标准组织互联网工程任务组（Internet Engineering Task Force，IETF）的PWE3工作组所制定。核心层网络通常同时采用伪线技术和非伪线纯IP/MPLS的三层（OSI网络模型的第三层–网络层）虚拟专用网（Layer3Virtual Private Network，L3VPN）技术，该技术由IETF的L3VPN工作组所制定。一般来说，IPRAN接入层网络的网络规模会比核心层网络大得多，接入层网络的网络节点数量级通常在几百个到上千个，而核心层网络的网络节点数量级通常在十几个到几十个，而且接入层网络通常是一个汇聚型的网络，来自数量众多的无线基站的业务流量会通过接入层网络汇聚到一个出口网关，这个出口网关再连接到核心层网络的边缘节点，或者这个出口网关本身就可能是核心层网络的边缘节点。
当前已经大量部署的IPRAN接入层网络的各网络节点已经普遍实现了一 些成熟的网络协议，包括链路层发现协议（Link Layer Discovery Protocol，LLDP）和传输控制协议（Transfer Control Protocol，TCP）。
LLDP协议由国际标准组织电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）于2009年9月发布的IEEE802.1AB标准所定义，它是一种单向二层（OSI网络模型的第二层–数据链路层）协议，负责将本地设备的主要能力、管理地址、设备标识、接口标识等信息组成不同的类型-长度-赋值（Type-Length-Value，TLV）封装在LLDP数据单元（LLDP Data Unit，LLDPDU）中发布给邻居设备，邻居设备将这些信息以标准的管理信息库（Management Information Base，MIB）形式保存起来，同样地本地设备也会收到邻居设备发来的上述信息并也以标准的MIB形式保存在本地设备中，这样网络管理系统就可以通过诸如简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）的网络管理协议访问MIB来查询。
TCP协议由IETF进行标准化，TCP基础协议由IETF于1981年9月发布的RFC793标准所定义，它是一种双向四层（OSI网络模型的第四层–传输层）协议，相对另一种常用的四层协议用户数据包协议（User Datagram Protocol，UDP），TCP协议的特征和优势在于它是一种面向连接的可靠性传输协议，通过出错重传等机制可以保证所传输信息可靠到达对端节点。
由于IPRAN接入层网络的节点数量众多，在网络的开通和运行过程中需要进行大量的节点配置下发和维护工作，耗费了网络管理人员大量的时间和精力，网络运维成本较高。于是运维IPRAN的移动运营商提出了接入层网络虚拟化的需求，就是要把整个IPRAN接入层网络虚拟成一个逻辑节点，实现网络管理人员在单点完成整网的配置下发和配置维护。
IEEE于2012年7月发布的802.1BR标准，规定了一种称为网桥端口扩展（Bridge Port Extension，BPE）的实现以太网虚拟化的技术，如图2所示，由C-VLAN组件和内部端口扩展器（Internal Port Extender）组成的控制网桥（Controlling Bridge）与外部端口扩展器（External Port Extender）1及外部端口扩展器2一起虚拟成一个称为扩展网桥（Extended Bridge）的逻辑节点，连接到外部端口扩展器的端站点（End Station）就好像连接到一个虚拟化的逻辑扩展网桥一样。为了实现以太网虚拟化，IEEE802.1BR标准定义了一种连接 控制网桥和外部端口扩展器的称为E通道（E-Channel）的仅支持以太网业务的二层隧道，同时扩展了LLDP协议以实现控制网桥与外部端口扩展器的相互自动发现，还定义了一种在控制网桥与外部端口扩展器相互自动发现之后自动运行的、用于在控制网桥与外部端口扩展器之间建立E通道的称为端口扩展器控制和状态协议（Port Extender Control and Status Protocol，PE CSP）的二层控制协议。为了保证PE CSP协议传输的可靠性，802.1BR标准规定PE CSP协议要承载在边缘控制协议（Edge Control Protocol，ECP）上，ECP协议是一个类似于四层TCP协议的二层可靠性传输基础协议，由2012年7月发布的IEEE802.1Qbg标准所定义。BPE技术架构中，E通道、PE CSP协议以及承载PE CSP协议的ECP协议都是不依赖于TCP/IP协议栈的二层技术，控制网桥逐级与每一个外部端口扩展器之间自动建立专门用来交互PE CSP协议消息的E通道，外部端口扩展器是一个不需要配置IP地址的纯二层接入设备。
为了满足IPRAN接入层网络虚拟化的需求，可以借鉴802.1BR标准定义的BPE技术架构。图3为IPRAN接入层网络虚拟化示意图，其中主用宿主节点和备用宿主节点类似于BPE技术架构中的控制网桥，卫星节点类似于BPE技术架构中的外部端口扩展器。主用宿主节点和备用宿主节点之间利用现有网络节点集群技术形成主备保护，当主用宿主节点发生故障时由备用宿主节点代为执行其功能。宿主节点和卫星节点组成的整个IPRAN接入层网络可以虚拟成一个单一逻辑节点，该逻辑节点的作用就是把无线基站侧的业务流量接入到IPRAN核心层网络中。对于IPRAN接入层网络来说，不同于BPE技术架构的是，网络节点通常都支持TCP/IP协议栈，所以用广泛部署、功能强大且非常成熟的四层TCP协议代替新定义的二层ECP协议来承载PE CSP协议，既可以降低研发成本，又可以增强宿主节点与卫星节点之间控制协议传输通道选择的灵活性（可采用二层的E通道或三层的IP通道）。采用可靠传输的TCP协议来承载宿主节点与卫星节点之间的控制协议，需要在承载控制协议交互消息之前，在宿主节点与卫星节点之间建立起TCP会话，且TCP会话的建立过程应该是无需任何人工配置而自动完成的，现有技术中没有涉及自动建立TCP会话的内容。
发明内容
本发明的目的是提供一种TCP会话建立方法、装置、宿主节点和卫星节点，能够在宿主节点与卫星节点间自动建立TCP会话。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种传输控制协议TCP会话建立方法，用于接入层网络中的宿主节点，所述方法包括：
所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议IP地址，使得所述第一卫星节点获得所述第一IP地址后，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。
上述的TCP会话建立方法，其中，所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议IP地址具体为：
所述宿主节点通过与所述第一卫星节点互发链路层发现协议LLDP消息，为所述第一卫星节点分配所述第一IP地址。
上述的TCP会话建立方法，其中，所述LLDP消息中携带分配IP地址类型-长度-赋值TLV。
上述的TCP会话建立方法，其中，所述分配IP地址TLV具体包括当前节点的IP地址、为对端节点分配的IP地址以及请求/回应分配IP地址的标识。
上述的TCP会话建立方法，其中，在建立所述第一TCP会话后，所述方法还包括：
所述宿主节点通过所述第一卫星节点基于所述第一TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立的二层E通道，为所述第二卫星节点分配第二IP地址，使得所述第二卫星节点获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点。
上述的TCP会话建立方法，其中，在建立所述第一TCP会话后，所述方法还包括：
接收所述第一卫星节点发送的携带第二卫星节点媒体访问控制MAC地址的TCP请求消息，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；
所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二IP地址；
发送携带所述第二卫星节点MAC地址和所述第二IP地址的TCP响应消息到所述第一卫星节点，使得所述第一卫星节点将所述第二IP地址发送到所述第二卫星节点，所述第二卫星节点在获得所述第二IP地址后，基于三层IP通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种传输控制协议TCP会话建立方法，用于与接入层网络中的宿主节点直接连接的第一卫星节点，所述方法包括：
获得所述宿主节点为所述第一卫星节点分配的第一IP地址；
建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。
上述的TCP会话建立方法，其中，所述建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话具体为：
所述第一卫星节点将与所述宿主节点连接的端口设置为未编址端口；
基于所述未编址端口发起并建立所述第一TCP会话。
上述的TCP会话建立方法，其中，在建立所述第一TCP会话后，所述方法还包括：
基于所述第一TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立二层E通道，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点，使得所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二IP地址，所述第二卫星节点在获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
上述的TCP会话建立方法，其中，所述方法还包括：
接收第二卫星节点请求分配IP地址的请求，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；
向所述宿主节点发送携带所述第二卫星节点MAC地址的TCP请求消息；
接收所述宿主节点发送的携带所述第二卫星节点的MAC地址和为所述第二卫星节点分配的第二IP地址的TCP响应消息；
将所述第二IP地址发送到所述第二卫星节点，使得所述第二卫星节点获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种传输控制协议TCP会话 建立装置，用于接入层网络中的宿主节点，所述装置包括：
第一分配模块，用于为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议IP地址，使得所述第一卫星节点获得所述第一IP地址后，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述第一分配模块具体用于通过与所述第一卫星节点互发链路层发现协议LLDP消息，为所述第一卫星节点分配所述第一IP地址。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述LLDP消息中携带分配IP地址类型-长度-赋值TLV。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述分配IP地址TLV具体包括当前节点的IP地址、为对端节点分配的IP地址以及请求/回应分配IP地址的标识。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：
第二分配模块，用于通过所述第一卫星节点基于所述第一TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立的二层E通道，为所述第二卫星节点分配第二IP地址，使得所述第二卫星节点获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：
第一接收模块，用于接收所述第一卫星节点发送的携带第二卫星节点媒体访问控制MAC地址的TCP请求消息，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；
第二分配模块，用于为所述第二卫星节点分配第二IP地址；
第一发送模块，用于发送携带所述第二卫星节点MAC地址和所述第二IP地址的TCP响应消息到所述第一卫星节点，使得所述第一卫星节点将所述第二IP地址发送到所述第二卫星节点，所述第二卫星节点在获得所述第二IP地址后，基于三层IP通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种传输控制协议TCP会话建立装置，用于与接入层网络中的宿主节点直接连接的第一卫星节点，所述装 置包括：
获取模块，用于获得所述宿主节点为所述第一卫星节点分配的第一IP地址；
会话建立模块，用于建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述会话建立模块具体包括：
设置模块，用于将所述第一卫星节点与所述宿主节点连接的端口设置为未编址端口；
会话建立子模块，用于基于所述未编址端口发起并建立所述第一TCP会话。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：
E通道建立模块，用于基于所述第一TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立二层E通道，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点，使得所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二IP地址，所述第二卫星节点在获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：
第二接收模块，用于接收第二卫星节点请求分配IP地址的请求，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；
第二发送模块，用于向所述宿主节点发送携带所述第二卫星节点MAC地址的TCP请求消息；
第三接收模块，用于接收所述宿主节点发送的携带所述第二卫星节点的MAC地址和为所述第二卫星节点分配的第二IP地址的TCP响应消息；
第三发送模块，用于将所述第二IP地址发送到所述第二卫星节点，使得所述第二卫星节点获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种宿主节点，用于接入层网络，所述宿主节点包括上述任一项用于宿主节点的TCP会话建立装置。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种卫星节点，用于接入层网 络，其特征在于，所述卫星节点与宿主节点直接连接，所述卫星节点包括上述任一项用于第一卫星节点的TCP会话建立装置。
本发明实施例，能够在宿主节点和卫星节点间自动建立TCP会话。当卫星节点为与所述宿主节点直接连接的第一卫星节点时，宿主节点通过与所述第一卫星节点运行LLDP协议，为所述第一卫星节点分配第一IP地址，第一卫星节点在获得所述第一IP地址后，自动发起并建立与宿主节点的TCP会话；当卫星节点为与所述第一卫星节点连接的第二卫星节点时，可以基于第一卫星节点与宿主节点间已经建立的TCP会话，建立二层E通道，使得第二卫星节点建立与宿主节点的TCP会话，或基于三层IP通道建立第二卫星节点与宿主节点的TCP会话。
附图说明
图1为现有技术中的IPRAN网络示意图；
图2为现有技术中的BPE技术的结构示意图；
图3为现有技术中的IPRAN接入层网络虚拟化示意图；
图4为本发明实施例提供的用于宿主节点的TCP会话建立方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的基于二层E通道建立TCP会话的方法流程示意图；
图6为本发明实施例提供的分配IP地址TLV封装格式图；
图7为本发明实施例提供的基于三层IP通道建立TCP会话的方法流程示意图；
图8为本发明实施例提供的用于第一卫星节点的TCP会话建立方法的流程示意图；
图9为本发明实施例提供的建立TCP会话方法的整体流程示意图；
图10为本发明实施例提供的用于宿主节点的TCP会话建立装置的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的用于第一卫星节点的TCP会话建立装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例提供了一种传输控制协议TCP会话建立方法，用于接入层网络中的宿主节点，所述方法如图4所示，包括：
步骤41，所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议IP地址，使得所述第一卫星节点获得所述第一IP地址后，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。
其中，所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议IP地址具体为：
所述宿主节点通过与所述第一卫星节点互发链路层发现协议LLDP消息，为所述第一卫星节点分配所述第一IP地址。
相对应地，宿主节点与第一卫星节点间直接相连的方式可以是通过物理直连链路直接相连，也可以是通过能够透传LLDP协议消息的传输通道直接相连。
IEEE802.1AB规定LLDP协议消息必须携带机架标识TLV（Chassis IDTLV）、端口标识TLV（Port ID TLV）和生存时间TLV（Time To Live TLV），且Chassis ID和Port ID都有多种可选的信息子类型（subtype）。在本发明实施例中，优选地，Chassis ID选用的subtype为节点的媒体访问控制MAC地址，Port ID选用的subtype为端口的MAC地址。
为了让宿主节点为第一卫星节点分配IP地址，在本发明实施例中，优选地，扩展了一个新的TLV——分配IP地址TLV，即所述LLDP消息中携带分配IP地址类型-长度-赋值TLV。
进一步地，所述分配IP地址TLV具体包括当前节点的IP地址、为对端节点分配的IP地址以及请求/回应分配IP地址的标识。
宿主节点给卫星节点所分配的IP地址可以是手工配置在宿主节点上的，也可以是从宿主节点上的待分配IP地址池中随机取得的。
第一卫星节点在获得了宿主节点为其分配的IP地址后，会将第一卫星节点上的与宿主节点相连的端口设置为未编址（unnumbered）端口，该端口与第 一卫星节点共用宿主节点给第一卫星节点分配的IP地址（即第一卫星节点的环回IP地址），基于该端口在第一卫星节点与宿主节点间自动建立第一TCP会话，基于建立起的第一TCP会话，宿主节点可以给第一卫星节点自动下发转发表、端口配置参数以及新的软件版本等信息，也可以从第一卫星节点获取实时状态信息。
考虑到多数的卫星节点并不是与宿主节点直接连接的，而是通过级联的方式连接在宿主节点上的。因此，对于此类节点，可以采用以下方式建立与宿主节点的TCP会话。
<方式一>基于二层E通道建立TCP会话
所述宿主节点通过所述第一卫星节点基于所述第一TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立的二层E通道，为所述第二卫星节点分配第二IP地址，使得所述第二卫星节点获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点。
如果已配置IP地址的第一卫星节点与宿主节点之间通过第一TCP会话承载的控制协议，例如PE CSP协议，建立起了可供第二卫星节点与宿主节点之间直接运行LLDP协议的二层E通道，第二卫星节点与宿主节点通过互发携带分配IP地址TLV的LLDP消息，由宿主节点为第二卫星节点分配第二IP地址，使得第二卫星节点获得宿主节点分配的第二IP地址后，自动把与宿主节点相连的端口设置为未编址端口，使用同一个环回IP地址，然后在第二卫星节点与宿主节点之间自动建立起第二TCP会话。
第二卫星节点与宿主节点之间自动建立起的第二TCP会话是基于二层通道的。在建立起第二TCP会话后，宿主节点可以给第二卫星节点自动下发转发表、端口配置参数以及新的软件版本等信息，也可以从第二卫星节点获取实时状态信息。
以此类推，如果有新的卫星节点连接到已配置IP地址的第二卫星节点上，可以采用同样的方法自动获取IP地址，并与宿主节点自动建立起传递控制协议信息的TCP会话。
对基于二层E通道建立TCP会话的具体过程举例说明如下。
<例子1>
如图5所示，宿主节点与第一卫星节点相连，第一卫星节点与第二卫星节点相连，第一卫星节点与宿主节点之间建立起第一TCP会话后会自动建立宿主节点与第二卫星节点之间的二层E通道。
该流程具体包括：
步骤1，宿主节点向第一卫星节点发送LLDP消息，通告本节点支持虚拟化能力且本节点已获得IP地址。
宿主节点发出的LLDP消息中携带分配IP地址TLV，该TLV的封装格式如图6所示，具体包括：
Type字段长度7比特，标明本节点支持虚拟化能力；
Length字段长度9比特；
Value字段包含：
1字节的请求/回应分配IP地址的标识、5字节或17字节的本节点的IP地址、以及5字节或17字节的给对端节点分配的IP地址。
此时，宿主节点发送的LLDP消息携带的分配IP地址TLV中，请求/回应分配IP地址的标识取值为0x00，标明本标识应被接收端（第一卫星节点）忽略，本节点的IP地址的第一个字节取值为互联网号码分配机构（Internet Assigned Numbers Authority，IANA）所规定的地址族号码（Address Family Number），如果地址族号码表明地址族是IPv4，则后4字节为IPv4地址，如果地址族号码表明地址族是IPv6，则后16字节为IPv6地址，给对端节点分配的IP地址也采用上述地址族号码加上IPv4或IPv6地址的赋值方式，其中IPv4或IPv6地址采用全0的缺省值。
步骤2，第一卫星节点向宿主节点发送LLDP消息，通告本节点支持虚拟化能力，并同时请求分配IP地址。
此时，第一卫星节点发送的LLDP消息携带的分配IP地址TLV中，请求/回应分配IP地址的标识取值为0x01，标明请求对端（宿主节点）分配IP地址，本节点的IP地址采用全0的缺省值，给对端节点分配的IP地址也采用全0的缺省值。
步骤3，宿主节点向第一卫星节点发送LLDP消息，给第一卫星节点分配 第一IP地址。
此时，宿主节点发送的LLDP消息携带的分配IP地址TLV中，请求/回应分配IP地址的标识取值为0x02，标明回应对端（第一卫星节点）分配IP地址的请求，本节点的IP地址采用宿主节点的IP地址，给对端节点（第一卫星节点）分配的IP地址采用宿主节点上手工配置的或从IP地址池中自动获取的待分配IP地址。
步骤4，第一卫星节点向宿主节点发送LLDP消息，通告本节点已成功配置对端分配的第一IP地址。
此时，第一卫星节点发送的LLDP消息携带的分配IP地址TLV中，请求/回应分配IP地址的标识取值为0x03，标明已获取并成功配置对端所分配的IP地址，本节点的IP地址采用从宿主节点获取并成功配置的IP地址，给对端节点分配的IP地址采用全0的缺省值。
通过上述的步骤1-4完成了宿主节点通过与第一卫星节点互发LLDP消息，为所述第一卫星节点分配第一IP地址的过程。
步骤5，第一卫星节点把与宿主节点相连的端口自动设置为未编址端口，共用从宿主节点获得的环回IP地址。
步骤6，第一卫星节点与宿主节点间自动建立第一TCP会话。
第一卫星节点上与宿主节点相连的端口获得IP地址后，就自动发起并建立与宿主节点之间的第一TCP会话。
步骤7，第一卫星节点与宿主节点之间运行基于TCP会话的控制协议，自动建立起宿主节点与第二卫星节点之间的二层通道。
这个新建立二层通道的起点是宿主节点上的与第一卫星节点相连的端口，终点是第一卫星节点上的与第二卫星节点相连的端口，宿主节点与第二卫星节点通过这个二层通道直接交互LLDP协议消息。
步骤8，在宿主节点与第二卫星节点之间重复步骤1～步骤6的流程，在宿主节点与第二卫星节点之间自动建立起第二TCP会话。
上述方式是基于二层E通道建立起第二卫星节点与宿主节点间的TCP会话的，当已配置IP地址的第一卫星节点与宿主节点之间没有建立起可供第二卫星节点与宿主节点之间直接运行LLDP协议的二层E通道时，可以采用以 下方式建立TCP会话。
<方式二>基于三层IP通道建立TCP会话
宿主节点接收所述第一卫星节点发送的携带第二卫星节点媒体访问控制MAC地址的TCP请求消息，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；
所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二IP地址；
发送携带所述第二卫星节点MAC地址和所述第二IP地址的TCP响应消息到所述第一卫星节点，使得所述第一卫星节点将所述第二IP地址发送到所述第二卫星节点，所述第二卫星节点在获得所述第二IP地址后，基于三层IP通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
已配置IP地址的第一卫星节点与第二卫星节点之间运行LLDP协议，收到请求后通过基于TCP的控制协议从宿主节点获取待分配的第二IP地址，然后分配给第二卫星节点。
已配置IP地址的第一卫星节点通过LLDP协议收到第二卫星节点请求分配IP地址的请求后，第一卫星节点向宿主节点发送TCP请求消息来获取第二卫星节点的第二IP地址，所述TCP请求消息以及宿主节点收到所述TCP请求消息后发送的TCP响应消息中都应携带第二卫星节点的标识，例如第二卫星节点的MAC地址。
跟宿主节点给相连的第一卫星节点分配第一IP地址的过程一样，已配置IP地址的第一卫星节点与第二卫星节点之间也是通过互发携带分配IP地址TLV的LLDP消息来分配第二IP地址。
第二卫星节点获得分配的第二IP地址后，自动把所有端口设置为未编址端口，使用同一个环回IP地址，然后在第二卫星节点与宿主节点之间自动建立起IP通道和第二TCP会话。
第二卫星节点配置IP地址后，通过路由协议，例如RIP、OSPF、IS-IS等，与宿主节点自动建立起三层的IP路由通道，然后基于该IP通道自动建立起第二TCP会话。
基于建立起的第二TCP会话，宿主节点可以给第二卫星节点自动下发转发表、端口配置参数以及新的软件版本等信息，也可以从第二卫星节点获取实 时状态信息。
以此类推，如果有新的卫星节点连接到已配置IP地址的第二卫星节点，也采用同样的方法自动获取IP地址，并与宿主节点自动建立起传递控制协议信息的TCP会话。
对基于三层IP通道建立TCP会话的具体过程举例说明如下。
<例子2>
如图7所示，宿主节点与第一卫星节点相连，第一卫星节点与第二卫星节点相连，第一卫星节点与宿主节点之间建立起TCP会话后不会自动建立宿主节点与第二卫星节点之间的二层E通道，所有卫星节点支持IP路由协议。
该流程具体包括以下步骤：
步骤1，宿主节点向第一卫星节点发送LLDP消息，通告本节点支持虚拟化能力且本节点已获得IP地址。
宿主节点发出的LLDP消息携带分配IP地址TLV，该TLV的封装格式如图6所示。
步骤2，第一卫星节点向宿主节点发送LLDP消息，通告本节点支持虚拟化能力，并同时请求分配IP地址。
步骤3，宿主节点向第一卫星节点发送LLDP消息，给第一卫星节点分配第一IP地址。
步骤4，第一卫星节点向宿主节点发送LLDP消息，通告本节点已成功配置对端分配的第一IP地址。
步骤5，第一卫星节点把与宿主节点相连的端口自动设置为unnumbered端口，共用从宿主节点获得的环回IP地址。
步骤6，第一卫星节点与宿主节点之间自动建立第一TCP会话。
第一卫星节点上与宿主节点相连的端口获得IP地址后，就自动发起并建立与宿主节点之间的第一TCP会话。
步骤7，第一卫星节点向第二卫星节点发送LLDP消息，通告本节点支持虚拟化能力且本节点已获得IP地址。
此时，第一卫星节点发送的LLDP消息携带的分配IP地址TLV中，请求/回应分配IP地址的标识取值为0x00，标明本标识应被接收端（第二卫星节点） 忽略，本节点的IP地址采用第一卫星节点的IP地址，给对端节点（第二卫星节点）分配的IP地址采用全0的缺省值。
步骤8，第二卫星节点向第一卫星节点发送LLDP消息，通告本节点支持虚拟化能力，并同时请求分配IP地址。
此时，第二卫星节点发送的LLDP消息携带的分配IP地址TLV中，请求/回应分配IP地址的标识取值为0x01，标明请求对端（第一卫星节点）分配IP地址，本节点的IP地址采用全0的缺省值，给对端节点（第一卫星节点）分配的IP地址也采用全0的缺省值。
步骤9，第一卫星节点向宿主节点发送TCP请求消息，携带第二卫星节点的MAC地址，请求为第二卫星节点分配IP地址。
第一卫星节点接收到第二卫星节点发送的LLDP消息后，获知第二卫星节点分配IP地址的请求以及第二卫星节点的节点MAC，然后通过TCP消息向宿主节点请求待分配的IP地址。
步骤10，宿主节点向第一卫星节点发送TCP回应消息，携带第二卫星节点的MAC地址，以及为第二卫星节点分配的IP地址。
宿主节点收到第一卫星节点发送的TCP请求消息后，回复响应消息，TCP响应消息携带从TCP请求消息中复制来的第二卫星节点的MAC地址，同时携带为该第二卫星节点分配的第二IP地址。
步骤11，第一卫星节点向第二卫星节点发送LLDP消息，给第二卫星节点分配第二IP地址。
此时，第一卫星节点发送的LLDP消息携带的分配IP地址TLV中，请求/回应分配IP地址的标识取值为0x02，标明回应对端（第二卫星节点）分配IP地址的请求，本节点的IP地址采用第一卫星节点的IP地址，给对端节点（第二卫星节点）分配的IP地址采用第一卫星节点从宿主节点获取的待分配的第二IP地址。
步骤12，第二卫星节点向第一卫星节点发送LLDP消息，通告本节点已成功配置对端分配的第二IP地址。
此时，第二卫星节点发送的LLDP消息携带的分配IP地址TLV中，请求/回应分配IP地址的标识取值为0x03，标明已获取并成功配置对端所分配的第 二IP地址，本节点的IP地址采用从第一卫星节点获取并成功配置的IP地址，给对端节点分配的IP地址采用全0的缺省值。
步骤13，第二卫星节点把所有端口自动设置为unnumbered端口，共用从第一卫星节点获得的环回IP地址。
步骤14，第二卫星节点与宿主节点之间自动建立IP路由通道及第二TCP会话。
第二卫星节点上的端口获得第二IP地址后，通过路由协议自动打通与宿主节点之间的IP通道，然后基于该IP通道自动发起并建立与宿主节点之间的第二TCP会话。
采用上述任一种方式都能够自动建立起宿主节点与卫星节点间的TCP会话，当第二卫星节点与宿主节点基于二层E通道建立TCP会话时，第二卫星节点只需要将与宿主节点连接的端口设为未编址端口即可，而当第二卫星节点与宿主节点基于三层IP通道建立TCP会话时，第二卫星节点需要将所有端口设置为未编址端口。
本发明实施例还提供了一种传输控制协议TCP会话建立方法，用于与接入层网络中的宿主节点直接连接的第一卫星节点，所述方法如图8所示，包括：
步骤81，获得所述宿主节点为所述第一卫星节点分配的第一IP地址；
步骤82，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。
其中，所述建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话具体为：
所述第一卫星节点将与所述宿主节点连接的端口设置为未编址端口；
基于所述未编址端口发起并建立所述第一TCP会话。
未编址端口可以共用节点的环回IP地址，不需要配置单独的IP地址，既节省了IP地址的使用，又简化了IP地址的配置。
基于建立起的TCP会话，宿主节点可以给卫星节点自动下发转发表、端口配置参数以及新的软件版本等信息，也可以从卫星节点获取实时状态信息。
上述的TCP会话建立方法，其中，在建立所述第一TCP会话后，所述方法还包括：
基于所述第一TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立二层E通道， 所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点，使得所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二IP地址，所述第二卫星节点在获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
上述的TCP会话建立方法，其中，所述方法还包括：
接收第二卫星节点请求分配IP地址的请求，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；
向所述宿主节点发送携带所述第二卫星节点MAC地址的TCP请求消息；
接收所述宿主节点发送的携带所述第二卫星节点的MAC地址和为所述第二卫星节点分配的第二IP地址的TCP响应消息；
将所述第二IP地址发送到所述第二卫星节点，使得所述第二卫星节点获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
下面详细说明一下上述建立TCP会话的整体流程。
如图9所示，包括：
步骤1，宿主节点与相连的第一卫星节点之间运行LLDP协议，通过互发携带分配IP地址TLV的LLDP消息由宿主节点给第一卫星节点分配第一IP地址；
步骤2，第一卫星节点获得宿主节点分配的第一IP地址后，把第一卫星节点上的与宿主节点相连的端口设置为未编址端口，使用同一个环回IP地址，然后在第一卫星节点与宿主节点之间自动建立起第一TCP会话；
步骤3，判断已配置第一IP地址的第一卫星节点与宿主节点之间通过TCP会话承载的控制协议是否建立起了可供第二卫星节点与宿主节点之间直接运行LLDP协议的二层E通道，是则进入步骤4，否则进入步骤6；
步骤4，宿主节点通过新建立的二层通道与第二卫星节点之间运行LLDP协议，通过互发携带分配IP地址TLV的LLDP消息由宿主节点给第二卫星节点分配第二IP地址；
步骤5，第二卫星节点获得宿主节点分配的第二IP地址后，自动把与宿主节点相连的端口设置为未编址端口，使用同一个环回IP地址，然后在第二卫星节点与宿主节点之间自动建立起第二TCP会话；
步骤6，已配置IP地址的第一卫星节点与第二卫星节点之间运行LLDP协议，收到请求后通过基于TCP的控制协议从宿主节点获取待分配的第二IP地址，然后分配给第二卫星节点；
步骤7，第二卫星节点获得第一卫星节点分配的第二IP地址后，自动把所有端口设置为未编址端口，使用同一个环回IP地址，然后在第二卫星节点与宿主节点之间自动建立起IP通道和第二TCP会话。
如果有新的卫星节点连接到已配置IP地址的卫星节点，可以采用上述同样的方法自动获取IP地址，并与宿主节点自动建立起传递控制协议信息的TCP会话。
本发明实施例还提供了一种传输控制协议TCP会话建立装置，用于接入层网络中的宿主节点，所述装置如图10所示，包括：
第一分配模块，用于为与所述宿主节点相连的第一卫星节点分配第一互联网协议IP地址，使得所述第一卫星节点获得所述第一IP地址后，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述第一分配模块具体用于通过与所述第一卫星节点互发链路层发现协议LLDP消息，为所述第一卫星节点分配所述第一IP地址。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述LLDP消息中携带分配IP地址类型-长度-赋值TLV。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述分配IP地址TLV具体包括当前节点的IP地址、为对端节点分配的IP地址以及请求/回应分配IP地址的标识。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：
第二分配模块，用于通过所述第一卫星节点基于所述第一TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立的二层E通道，为所述第二卫星节点分配第二IP地址，使得所述第二卫星节点获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：
第一接收模块，用于接收所述第一卫星节点发送的携带第二卫星节点媒体 访问控制MAC地址的TCP请求消息，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；
第二分配模块，用于为所述第二卫星节点分配第二IP地址；
第一发送模块，用于发送携带所述第二卫星节点MAC地址和所述第二IP地址的TCP响应消息到所述第一卫星节点，使得所述第一卫星节点将所述第二IP地址发送到所述第二卫星节点，所述第二卫星节点在获得所述第二IP地址后，基于三层IP通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
本发明实施例还提供了一种传输控制协议TCP会话建立装置，用于与接入层网络中的宿主节点直接连接的第一卫星节点，所述装置如图11所示，包括：
获取模块，用于获得所述宿主节点为所述第一卫星节点分配的第一IP地址；
会话建立模块，用于建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述会话建立模块具体包括：
设置模块，用于将所述第一卫星节点与所述宿主节点连接的端口设置为未编址端口；
会话建立子模块，用于基于所述未编址端口发起并建立所述第一TCP会话。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：
E通道建立模块，用于基于所述第一TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立二层E通道，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点，使得所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二IP地址，所述第二卫星节点在获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
上述的TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：
第二接收模块，用于接收第二卫星节点请求分配IP地址的请求，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；
第二发送模块，用于向所述宿主节点发送携带所述第二卫星节点MAC地址的TCP请求消息；
第三接收模块，用于接收所述宿主节点发送的携带所述第二卫星节点的MAC地址和为所述第二卫星节点分配的第二IP地址的TCP响应消息；
第三发送模块，用于将所述第二IP地址发送到所述第二卫星节点，使得所述第二卫星节点获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
本发明实施例还提供了一种宿主节点，用于接入层网络，所述宿主节点包括上述任一项用于宿主节点的TCP会话建立装置。
本发明实施例还提供了一种卫星节点，用于接入层网络，其特征在于，所述卫星节点与宿主节点直接连接，所述卫星节点包括上述任一项用于第一卫星节点的TCP会话建立装置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (22)
1.一种传输控制协议TCP会话建立方法，用于接入层网络中的宿主节点，其特征在于，所述方法包括：
所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议IP地址，使得所述第一卫星节点获得所述第一IP地址后，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。
2.如权利要求1所述的TCP会话建立方法，其特征在于，所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议IP地址具体为：
所述宿主节点通过与所述第一卫星节点互发链路层发现协议LLDP消息，为所述第一卫星节点分配所述第一IP地址。
3.如权利要求2所述的TCP会话建立方法，其特征在于，所述LLDP消息中携带分配IP地址类型-长度-赋值TLV。
4.如权利要求3所述的TCP会话建立方法，其特征在于，所述分配IP地址TLV具体包括当前节点的IP地址、为对端节点分配的IP地址以及请求/回应分配IP地址的标识。
5.如权利要求1所述的TCP会话建立方法，其特征在于，在建立所述第一TCP会话后，所述方法还包括：
所述宿主节点通过所述第一卫星节点基于所述第一TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立的二层E通道，为所述第二卫星节点分配第二IP地址，使得所述第二卫星节点获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点。
6.如权利要求1所述的TCP会话建立方法，其特征在于，在建立所述第一TCP会话后，所述方法还包括：
接收所述第一卫星节点发送的携带第二卫星节点媒体访问控制MAC地址的TCP请求消息，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；
所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二IP地址；
发送携带所述第二卫星节点MAC地址和所述第二IP地址的TCP响应消息到所述第一卫星节点，使得所述第一卫星节点将所述第二IP地址发送到所述第二卫星节点，所述第二卫星节点在获得所述第二IP地址后，基于三层IP通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
7.一种传输控制协议TCP会话建立方法，用于与接入层网络中的宿主节点直接连接的第一卫星节点，其特征在于，所述方法包括：
获得所述宿主节点为所述第一卫星节点分配的第一IP地址；
建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。
8.如权利要求7所述的TCP会话建立方法，其特征在于，所述建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话具体为：
所述第一卫星节点将与所述宿主节点连接的端口设置为未编址端口；
基于所述未编址端口发起并建立所述第一TCP会话。
9.如权利7所述的TCP会话建立方法，其特征在于，在建立所述第一TCP会话后，所述方法还包括：
基于所述第一TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立二层E通道，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点，使得所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二IP地址，所述第二卫星节点在获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
10.如权利7所述的TCP会话建立方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收第二卫星节点请求分配IP地址的请求，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；
向所述宿主节点发送携带所述第二卫星节点MAC地址的TCP请求消息；
接收所述宿主节点发送的携带所述第二卫星节点的MAC地址和为所述第二卫星节点分配的第二IP地址的TCP响应消息；
将所述第二IP地址发送到所述第二卫星节点，使得所述第二卫星节点获得所述第二IP地址后，基于三层IP通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
11.一种传输控制协议TCP会话建立装置，用于接入层网络中的宿主节点，其特征在于，所述装置包括：
第一分配模块，用于为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议IP地址，使得所述第一卫星节点获得所述第一IP地址后，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。
12.如权利要求11所述的TCP会话建立装置，其特征在于，所述第一分配模块具体用于通过与所述第一卫星节点互发链路层发现协议LLDP消息，为所述第一卫星节点分配所述第一IP地址。
13.如权利要求12所述的TCP会话建立装置，其特征在于，所述LLDP消息中携带分配IP地址类型-长度-赋值TLV。
14.如权利要求13所述的TCP会话建立装置，其特征在于，所述分配IP地址TLV具体包括当前节点的IP地址、为对端节点分配的IP地址以及请求/回应分配IP地址的标识。
15.如权利要求11所述的TCP会话建立装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二分配模块，用于通过所述第一卫星节点基于所述第一TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立的二层E通道，为所述第二卫星节点分配第二IP地址，使得所述第二卫星节点获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点。
16.如权利要求11所述的TCP会话建立装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一接收模块，用于接收所述第一卫星节点发送的携带第二卫星节点媒体访问控制MAC地址的TCP请求消息，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；
第二分配模块，用于为所述第二卫星节点分配第二IP地址；
第一发送模块，用于发送携带所述第二卫星节点MAC地址和所述第二IP地址的TCP响应消息到所述第一卫星节点，使得所述第一卫星节点将所述第二IP地址发送到所述第二卫星节点，所述第二卫星节点在获得所述第二IP地址后，基于三层IP通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
17.一种传输控制协议TCP会话建立装置，用于与接入层网络中的宿主节点直接连接的第一卫星节点，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获得所述宿主节点为所述第一卫星节点分配的第一IP地址；
会话建立模块，用于建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。
18.如权利要求17所述的TCP会话建立装置，其特征在于，所述会话建立模块具体包括：
设置模块，用于将所述第一卫星节点与所述宿主节点连接的端口设置为未编址端口；
会话建立子模块，用于基于所述未编址端口发起并建立所述第一TCP会话。
19.如权利17所述的TCP会话建立装置，其特征在于，所述装置还包括：
E通道建立模块，用于基于所述第一TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立二层E通道，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点，使得所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二IP地址，所述第二卫星节点在获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
20.如权利17所述的TCP会话建立装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二接收模块，用于接收第二卫星节点请求分配IP地址的请求，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；
第二发送模块，用于向所述宿主节点发送携带所述第二卫星节点MAC地址的TCP请求消息；
第三接收模块，用于接收所述宿主节点发送的携带所述第二卫星节点的MAC地址和为所述第二卫星节点分配的第二IP地址的TCP响应消息；
第三发送模块，用于将所述第二IP地址发送到所述第二卫星节点，使得所述第二卫星节点获得所述第二IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二TCP会话。
21.一种宿主节点，用于接入层网络，其特征在于，所述宿主节点包括权利要求11至16任一项所述的装置。
22.一种卫星节点，用于接入层网络，其特征在于，所述卫星节点与宿主节点直接连接，所述卫星节点还包括权利要求17至20任一项所述的装置。
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