CN105723687A - Ip网络的配置及管理方法、相对应设备及计算机程序 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及配置网络的配置方法,包括:具有决策做出功能的节点,称作PDP节点,以及具有决策执行功能的至少两个节点,称作PEP节点,其中至少一个PEP节点直接连接到PDP节点且至少一个PEP节点不直接连接到PDP节点。所述方法实施下列步骤:根据所述PEP节点接收到的消息来识别(21)所述PDP节点;向所述PEP节点分配(22)区别于本地链路地址的至少一个IP地址,所述至少一个IP地址是从所述PDP节点的已知地址组中获得的;以及获得(23)至少一个可用IP地址的列表,至少一个可用IP地址用来分配给所述网络中直接连接到所述PEP节点且不具有IP地址的称作未发现节点的至少一个其他节点,该列表被所述PDP节点传送,称作委派地址列表,所述委派地址列表是从所述地址组中获得的。
Description
1.技术领域
本发明的领域是电信领域。
更确切地,本发明涉及基于IP协议(互联网协议)的网络构建及管理,尤其是基于运营商网络策略的网络构建及管理。
特别地,本发明涉及实施PDP/PEP(策略决策点/策略实施点)类型架构的网络。
2.背景技术
IETF(InternetEngineeringTaskForce国际互联网工程任务组)的RAP(ResourceAllocationProtocol资源分配协议)工作组在RFC2753文件中定义了针对基于策略的网络管理的功能架构。
该架构定义两种功能部件,称为PDP及PEP。
术语PDP是指负责做出决策且将这些决策告知PEP的设备。更确切地,PDP负责生成体现不同策略(不同策略如,流量工程及转发策略、安全策略、服务质量策略等)、应当被一个或多个PEP执行的决策。例如,PDP可以被装入在服务器、网关、路由器等中。
术语PEP是指负责接收由PDP发送的决策并在本地应用这些决策的设备。更确切地,PEP可以被定义为适合于实施一系列功能(也称作规则)、一个或多个PDP可控制的和/或被一个或多个PDP控制的设备。因此,PEP是负责处理由PDP产生的指令的设备(并反映PDP决策的做出,决策的做出关系到一个或多个策略的实施)。该处理整合以下处理:在装有PEP的设备中配置所涉及功能(例如,在实现服务质量策略的情况下,配置IP流量调节功能),以及报告由PDP作出的决策的应用。该报告由PEP传送给PDP,并指出体现决策的应用的配置操作的成功或失败。例如,PEP可以被装入在网络的IP节点、连接到网络设备的服务器、网关等中。
不同协议可以被用来确保PEP及PDP之间的通信,如在RFC2748文件中定义的COPS协议,或如在RFC3084文件中定义的COPS-PR协议。
基于策略的专用于网络管理的这种架构允许例如对家庭网络或任何其他网络动态分配网络资源。网络中提供的服务,如组成网络的部件的编址,或应用所要求的网络服务(如服务质量),因此可以被动态配置。
为此,PEP收集并实施由一个或多个PDP提供给PEP的功能或配置。因此,根据PEP的请求或自己主动地,PDP将配置要素发送给PEP。
尽管如此,该架构有缺点。事实上,启动时,PEP与PDP之间的信息交换总是由PEP发起的。PEP必须联系PDP并与此PDP同化。为此,PEP必须预先具有装有PDP的设备的地址及待联系的PDP的识别码,例如,PDP的域名(FQDN,FullyQualifiedDomainName,完全合格域名)。
然而,当装有PEP模块的新设备连入已有网络时,该设备事先不知道其需要联系的一个或多个PDP的身份。
同样地,PDP不知道新PEP的特征;特别地,PDP不知道PEP的IP地址列表、配置、每个PEP的网络接口列表、每个PEP装有的功能列表、与其他PEP的互联链路等。
此种网络的管理/构建因此不能被自动实现,且用户将新设备连入此网络并不简单。
对于其他类型的网络,已经存在允许将新设备简单地连入已存在的网络的技术。
例如,通用即插即用UPnP(UniversalPlugandPlug)是服务发现及控制协议,UPnP允许外围设备发现可用的服务(如,打印机),且简化在家庭或企业中的网络(文件共享,通信,娱乐)的实施。
此种协议同样依赖于IP多播传输模式。
尽管如此,即使此种协议已经被用在基于策略的网络,但此种协议不允许自动发现PEP和/或PDP。事实上,如果IP节点(即PEP)除了本地链路地址外没有被分配其他地址,若控制节点(即PDP)不位于此IP节点的同一链路上则该IP节点不能使用网络服务(如,DNS服务或打印服务)。
此外,此协议不适合于大规模的部署(例如,包括一些或数千IP节点的网络的部署,如互联网运营商的网络)。
因此存在基于策略的网络构建/管理的新技术的需求,该新技术允许PDP自动发现可用的PEP及连接有该PDP的网络的拓扑,和/或允许可路由的IP地址的自动分配,和/或允许PEP自动地发现其PDP。
3.发明内容
本发明提出不具有现有技术的全部这些缺点的新方案,本发明以网络配置方法的形式,包括具有决策做出功能的节点,称作PDP节点,及至少两个具有决策执行功能的节点,称作PEP节点,其中至少一个PEP节点直接连接到PDP节点且至少一个PEP节点不直接连接到PDP节点。所述方法的特征在于实施随后的步骤:
在直接连接到PDP节点的PEP节点:
-根据由所述PDP节点传送且由所述PEP节点接收到的消息来识别所述PDP节点,
-向所述PEP节点分配由所述PDP节点传送的区别于本地链路地址的至少一个IP地址,所述至少一个IP地址是从所述PDP节点的已知地址组中获得的,以及
-获得至少一个可用IP地址的列表,该至少一个可用IP地址被用来分配给所述网络中直接连接到所述PEP节点且不具有IP地址的称作未发现节点的至少一个其他节点,该列表被所述PDP节点传送,称作委派地址列表,所述委派地址列表是从所述地址组中获得的,
在不直接连接到PDP节点的PEP节点:
-根据由所述网络的具有IP地址并知道所述PDP节点的IP地址的称作已发现节点的其他节点传送并且由所述PEP节点接收的消息来识别所述PDP节点,该已发现节点直接连接到所述PEP节点,
-向所述PEP节点分配由所述已发现节点传送的区别于本地链路地址的至少一个IP地址,所述至少一个IP地址是从所述PDP节点的已知地址组中获得的,以及
-获得至少一个可用IP地址的列表,该至少一个可用IP地址被用来分配给所述网络中的直接连接到所述PEP节点且不具有IP地址的称作未发现节点的至少一个其他节点,该列表被所述PDP节点传送,称作委派地址列表,所述委派地址列表是从所述地址组中获得的。
本发明因此提出用于网络自动配置的新方案,该新方案无需预先知道具有决策做出功能的网络节点(PDP节点)的地址就能够运行。该方案因此允许PEP节点自动地发现其PDP并在有需要时发现网络中的其他PEP节点。
此外,所提出的方案通过逐步“发现”新节点(即向这些新节点分配至少一个IP地址)且向这些新的已发现节点委派IP地址列表(根据该列表已发现节点可以选择要分配给其邻居的至少一个IP地址),提供IP地址计划的自动管理及分布。所提出的发明因此允许向网络节点分配除本地链路类型的地址之外的IP地址。需要注意的是,所提出的技术同样可以被用来配置有限范围的地址。
所提出的方案同样允许更改分配给节点的IP地址,而无需为了明确地配置每个设备而连接到每个设备。本方案因此允许简化网络设备的IP地址重编号的操作并且缩减与网络维护有关的开销。
所提出的方案因此可以被实施用于配置新网络或重新配置现有网络。
需要注意的是,IP地址可以是不同族的地址(例如,IPv4地址,IPv6地址,或任意其他版本)。尤其是,所提出的技术允许同时发现IPv4地址、IPv6地址或这两种地址。为此,接下来使用简单命名“IP地址”。
特别地,本方法实施以下步骤:向直接连接到所述PEP节点的称作邻居节点的至少一个节点传送询问所述邻居节点是否为所述PDP节点的配置请求消息(即,PDP的发现请求),所述PEP节点直接或不直接连接到PDP节点。此种消息还包括PEP节点的当前配置信息,如PEP节点上的可用网络端口的识别码列表、接口的MAC地址、各网络接口的激活状态、链路上的邻居的MAC地址、给定链路上的邻居的IP地址等。其他对象(非强制的)诸如由PEP节点支持的全部功能、距离上次重启的时间、虚拟接口的地址(STALE_LOOPBACK_ADDRESS)(若此地址在重启前已经被分配)等,也可以被传送到PDP节点。该消息可以是不同类型的。例如,此种消息可以是:
-多播消息,记作MCAST_ARE_YOU_PDP,该消息被发送到PEP节点的所有邻居节点,该消息的源地址为PEP节点的IP地址并且目的地址为已知的多播地址WKA(“Well-KnownAddress”),或
-单播消息,记作UNICAST_ARE_YOU_PDP,该消息被发送到邻居节点,该消息的源地址为PEP节点的IP地址且目的地址为单播地址。
根据另一个特别特征,本配置方法实施在识别步骤之前向PEP节点分配至少一个本地链路类型的地址的步骤。
可回顾:本地链路类型的地址(“link-local”)是局限到一条链路的范围的IP地址。换句话说,发向本地链路类型的地址的IP包不能被转发至连接到同一链路的节点以外。本地链路类型的IPv4地址被定义在RFC3927文档中(更确切地,169.254/16),且本地链路类型的IPv6地址被定义在RFC4291文档中(更确切地,fe80::/64)。
根据第一个实施例,若PEP节点直接连接到PDP节点(即,若PEP节点是直连未发现节点),则识别步骤实施由PEP节点接收由PDP节点发送的包括用于分配给PEP节点的所述至少一个IP地址及委派地址列表的消息。
根据该第一例子,PEP节点在其PDP发现请求后,接收由PDP节点直接发送的消息。该消息被发送至PEP节点的单播地址或本地链路类型的地址,且被分别记作UNICAST_IM_PDP或LL_IM_PDP。消息的源地址为与PDP节点相关联的单播地址。
特别地,本方法包括,从委派地址列表中选择至少一个可用IP地址的步骤,以及向直接连接到所述PEP节点的至少一个未发现节点传送包括所述PDP节点的地址和用来分配给所述至少一个未发现节点的所选的至少一个IP地址的消息的步骤。
事实上,根据本发明的至少一个实施方式的方法允许向PEP节点“委派”可用IP地址列表,称作委派地址列表。在此列表中,PEP节点可以选择要分配给其邻居之一的一个或多个地址。随后该委派地址列表被更新。
PEP节点因此可以如下来“发现”邻居节点:通过向邻居节点分配至少一个IP地址并且向邻居节点通知PDP节点的地址。
根据第二个实施例,若PEP节点不直接连接到PDP节点且该PEP节点直接连接到至少一个已发现节点(即,该PEP节点为非直连未发现节点),则识别步骤实施,由所述PEP节点接收由所述至少一个已发现节点发送的至少一条消息,该消息包括:所述PDP节点的地址,要分配给所述PEP节点的由所述至少一个已发现节点从所述委派地址列表中选出的所述至少一个IP地址,该委派地址列表被所述至少一个已发现节点预先接收。
根据第二例子,PEP节点接收来自已发现节点(即,分配有至少一个IP地址的节点)的消息,从而允许识别PDP节点并且向PEP节点分配至少一个IP地址。此消息记作LL_PDP_IS,其源地址和目的地址为如本地链路类型。
根据本发明的特别特征,当PEP节点接收到多个候选IP地址时,PEP节点选择最大地址。
事实上,PEP节点可以从多个邻居节点分别接收同族(也就是说,IPv4、或IPv6、或其他)的用于分配给自己的多个IP地址。在此情况下,PEP节点选择接收到的最大地址。例如,若abcd大于a1b1c1d1,则IPv4地址a.b.c.d大于a1.b1.c1.d1。若abcdefgek>a1b1c1d1e1f1g1k1,则IPv6地址a:b:c:d:e:f:g:k大于a1:b1:c1:d1:e1:f1:g1:k1。
作为变型,本方法也可以被配置为替代地使用最小的地址或任意其他选择逻辑。
根据本发明的一个特定的方面,分配步骤包括向PEP节点的至少一个虚拟接口分配至少一个IP地址。
可回顾,虚拟或逻辑接口也被称作回环(“loopback”)接口,该接口被网络设备(如路由器)安装用于避免对其物理接口的依赖性。该虚拟接口在即使物理接口出故障的情况下,确保设备的可访问性方面尤其有用。
为此,分配给此虚拟接口的地址可以被用来当作表示IP节点的稳定识别码。多个虚拟地址(同族或不同族)可以被配置。
根据特别的实施方式,由PEP节点在识别步骤时收到的消息包括指明了消息的发送者是否为PDP节点的标识。
例如,此种标识可以是记作Is_PDP的标记(“flag”),该标记被置为“1”用来向目的端表示发送此消息的节点充当PDP。尤其是,此标记可以被插入由PDP节点发向其邻居的记作MCAST_IM_PDP的多播消息,此消息的源地址为PDP的单播IP地址且目的IP地址为专用多播地址(WKA),或者此标记可以被插入到前述UNICAST_IM_PDP消息中。
特别地,若网络包括多个PDP节点,则识别步骤允许识别主PDP节点(也称作原生节点)。主PDP节点随后与次要PDP节点通信以便向次要PDP节点传送与其相关的配置信息。
本发明因此方便了PDP之间的通信。
根据本发明的特别特征,本配置方法包括接收步骤:由PEP节点接收包括代表区别于主节点的新的PDP节点身份的摘要的消息的步骤,以及通过被分享的秘钥来检验新的PDP节点身份的步骤。
因此,所提出的技术允许以透明的方式更改允许标识并抵达PDP节点的IP地址。例如,所提出的方法允许在主PDP节点故障情况下,由另一个PDP节点接替主PDP节点。PEP节点因此可以无需操作员的介入发现PDP节点的新IP地址。
根据本发明的另一方面,由PDP节点传送的允许标识PDP节点的消息包括延时信息,且分配步骤在由所述延时信息定义的时段结束后被实施。
这样的延时信息也被称作“计时器”(“timer”),或记作RANDOM_TIMER_VALUE,该计时器被用来在配置更改的情况下,错开时间通知消息。特别地,此种延时的实施允许避免在配置更改的情况下,可能导致PDP节点中过载问题的通知消息的同步现象。
还根据本发明的另一方面,该配置方法实施由PEP节点向PDP节点传送消息的步骤,该消息包括PEP节点的更新了的配置信息(描述例如其接口:物理端口列表,MAC地址列表,邻居接口的本地链路类型的地址,邻居节点的虚拟接口的地址,每个接口的容量,该节点支持的功能等)。记作UNICAST_CONFIG_ACK的此种消息是可选的,且由PEP节点发送到其PDP节点用于确认PDP发送的配置的接收。
特别地,该配置方法包括与PEP节点相关联的至少一个转发表的更新步骤,该转发表含有PEP节点的邻居节点的配置信息。
例如,PEP节点用涉及其相邻节点的信息,如每个邻居的链路本地地址及MAC地址,维持其转发表(FIB或转发信息库“ForwardingInformationBase”)。
根据特别的特征,该配置方法包括指向PDP节点的变量的更新步骤。
本发明还涉及管理网络的管理方法,该方法由具有决策做出功能的称作PDP节点的网络节点实施。
根据本发明,这样的PDP节点实施下列步骤:
●对于直接连接到PDP的节点的配置:
-向直接连接到所述PDP节点且不具有IP地址的称作直连未发现节点的至少一个网络节点传送允许该至少一个网络节点识别所述PDP节点的消息,
-从所述直连未发现节点接收配置请求消息,
-从所述PDP节点的已知地址组中选择要被分配给所述直连未发现节点的至少一个IP地址,并且选择被用来分配给直接连接到该直连未发现节点的至少一个其他节点的至少一个可用IP地址的列表,称作委派地址列表,该委派地址列表是从所述地址组获得的,以及
-向该直连未发现节点传送所选的至少一个IP地址和所选的委派地址列表,
●对于不直接连接到PDP的节点的配置:
-接收来自网络的非直接连接到PDP节点的称作非直连未发现节点的至少一个节点的配置请求消息,
-选择被用来分配给直接连接到所述非直连未发现节点的至少一个其他节点的至少一个可用IP地址的列表,称作委派地址列表,委派地址列表是从PDP节点的已知地址组获得的,以及
-向该非直连未发现节点传送所选的委派地址列表。本发明因此提出用于自动发现PEP及由PDP节点控制的网络拓扑的新方案。
特别地,本发明允许为网络拓扑以及构成运营网络的全部IP节点的更新了的配置编目录,而无需为了各事项激活多个协议(如地址计划的管理、IP配置、清查IP设备支持的功能、邻居发现等)。该网络的全局及系统的认知尤其对于故障情况下诊断操作的简化有贡献,这允许优先缩减网络运行开销。
此外,如路由或流量平衡之类的先进功能为:表征由PDP节点定义及维护的流量路由策略的决策做出/实施的多个功能。因此,连接到PDP节点的PEP节点仅需要有限的资源来应用由一个或多个PDP节点发送的决策/策略。所提出的方案因此支持在有限资源下部署IP设备,且因此允许在保证遵守所实施的例如路由策略的转发服务的同时减小IP设备的开销。
根据本发明的特别方面,允许识别PDP节点的消息包括延时信息,例如如前文定义的RANDOM_TIMER_VALUE类型。
根据本发明的另一个特别方面,允许识别PDP节点的消息包括指明消息的发送者是PDP节点的标识。
此种标识为例如如前文定义的Is_PDP标记。
根据本发明的特别特征,传送步骤包括只要至少一个IP地址还未被分配到直接连接到PDP节点的各节点,就按照规则的时间间隔,以直接连接到PDP节点的节点为目的端,传送多播消息。
记作MCAST_IM_PDP的此种多播消息,其源地址为例如PDP的单播IP地址,且目的IP地址为专用多播地址(WKA)。
还根据本发明的特别的特征,本网络包括多个PDP节点,其中包括一个主PDP节点及至少一个次要PDP节点,且传送、选择及接收步骤由主PDP节点实施。该主PDP节点随后向所述至少一个次要PDP节点传送涉及到它的配置信息。
根据本发明的另一个特征,本管理方法包括在接收配置信息后更新至少一个路由表的更新步骤。
特别地,根据本发明的技术允许动态构建路由表(或路由信息库RIB“RoutingInformationBase”),而无需激活专用的路由协议。
还根据另一个特征,本管理方法包括从接收到的配置信息确定网络拓扑的步骤。
PDP节点因此可以通过关联PEP节点反馈的全部信息,自动发现网络的拓扑(节点、这些节点支持的功能、网络端口列表、不同节点的接口配置说明、接口的激活状态、链路、邻居IP等)。
本发明还涉及具有决策执行功能的网络的设备,称作PEP节点。所述设备的特征在于包括:
-识别模块,根据所述PEP节点接收的消息来识别具有决策做出功能的所述网络的节点,即PDP节点,并且:
●若所述PEP节点直接连接到PDP节点,则上述消息是由所述PDP节点传送的,或
●若所述PEP节点不直接连接到PDP节点,则上述消息是由具有IP地址并且知道所述PDP节点的IP地址的所述网络的其他节点传送的,该其他节点直接连接到所述PEP节点并称作已发现节点,
-向所述PEP节点分配区别于本地链路地址的至少一个IP地址的分配模块,并且:
●若所述PEP节点直接连接到PDP节点,则上述至少一个IP地址是由所述PDP节点传送的,或
●若所述PEP节点不直接连接到PDP节点,则上述至少一个IP地址是由所述已发现节点传送的,
所述至少一个IP地址是从所述PDP节点的已知地址组中获得的,以及
-获得模块,获得至少一个可用IP地址的列表,该至少一个可用IP地址用来分配给所述网络中直接连接到所述PEP节点且不具有IP地址的称作未发现节点的至少一个其他节点,该列表被所述PDP节点传送,称作委派地址列表,所述委派地址列表是从所述地址组中获得的。
此种设备尤其适于实施前述配置方法,作为PEP节点。
此设备当然可以具有与根据本发明的配置方法相关的各特征,这些特征可以被组合或单独利用。因此,此设备的特征及优点与配置方法的特征及优点相同,不再赘述。
本发明还涉及具有决策做出功能的设备,称作PDP节点,包括:
-传送模块,向直接连接到所述PDP节点且不具有IP地址的称作直连未发现节点的至少一个节点传送允许该至少一个节点识别所述PDP节点的消息,
-接收模块,接收来自直连未发现节点的配置请求消息,或者来自非直接连接到PDP节点的称作非直连未发现节点的网络节点的配置请求消息,
-选择模块,从PDP节点的已知地址组中选择要分配给直连未发现节点的至少一个IP地址,
-选择至少一个可用IP地址的列表的模块,至少一个可用IP地址被用来分配给直接连接到直连未发现节点或非直连未发现节点的至少一个其他节点,该列表称作委派地址列表,该委派地址列表是从所述地址组中获得的,
-向直连未发现节点传送所选的至少一个IP地址的传送模块,以及
-向直连未发现节点或非直连未发现节点传送所选的委派地址列表的传送模块。
此种设备尤其适于实施前述管理方法,作为PDP节点。
此设备当然可以具有与根据本发明的管理方法相关的各特征,这些特征可以被组合或单独利用。因此,此设备的特征及优点与管理方法的特征及优点相同,不再赘述。
本发明还涉及包括如前述至少一个PDP节点及至少一个PEP节点的网络。
此外,本发明涉及一个或多个计算机程序,该计算机程序包括当计算机运行一个或多个程序时,用于执行如前述的配置方法,和/或如前述的管理方法的步骤的指令。
本方法因此还涉及不可拆卸或者部分或完全可拆卸的数据存储装置,该数据存储装置包括,用于执行如前所述的配置方法或如前所述的管理方法的步骤的计算机程序代码指令。
根据本发明的方法因此可以以不同方式实施,尤其是以连线或软件的形式实施。
4.附图说明
通过阅读以非限定的简单示例方式提供的对具体实施方式的以下描述和附图,本发明的其他特征和优点变得更清楚,附图中:
-图1示出根据本发明的IP网络的参考架构;
-图2、3A和3B分别示出由根据本发明的配置方法及管理方法实施的主要步骤;
-图4A和4B示出本发明的一个实施例;
-图5和6分别示出根据本发明的具体实施例的实施决策执行功能的设备的简化结构及实施决策做出功能的设备的简化结构。
5.具体实施方式
5.1总原理
本发明涉及基于运营商网络策略的网络构建及管理。
此种图1所示的IP网络,由多个IP节点构成,标记为N1,N2,…Nn,例如其中n=8。为了配置及应用路由、过滤、流量标记、标签交换路径LSP(LabelSwitchingPath)和多协议标签交换MPLS(MultiProtocolLabelSwitching)等策略,一个或多个PDP可以被部署。PDP的目的为:在确保参与提供IP连通性服务的IP节点的配置的一致性的同时,发现下层网络的拓扑。IP节点的目的为:发现其PDP并收集IP地址,IP地址允许IP节点建立不限制在本地链路的IP通信。PDP可以支持多种决策算法,如:计算最短路径,计算受限制的路径,预测流量拥塞,通过根据请求唤醒备用节点(或服务卡,接口等)来优化电消耗。
需要注意的是,为了改善PDP的可用性,一组冗余的PDP可以被配置。例如,使用任播地址来加入冗余PDP组。对于每个冗余PDP组,一个PDP被选出作为主PDP(主PDP记为PDP(p),其他PDP作为次要PDP,记为PDP(s))。当主PDP出故障时,次要PDP可接替主PDP。
图1所示的参考架构的每个Ni节点具有后文描述的决策执行功能。此种Ni节点在后文描述中也被称作PEP节点。参考架构的PDP节点具有决策做出功能。
根据图2,特别介绍图1的网络的当前节点N(i)处实施的主要步骤。
在第一步骤21中,当前节点N(i)收到允许其识别网络的具有决策做出功能的PDP节点的消息。此种消息由直接连接到当前节点的节点传送,该节点可以是网络的PDP节点或已发现节点,即具有IP地址且知道PDP节点的IP地址的网络节点。
在第二步骤22中,当前N(i)节点被分配了至少一个IP地址。该IP地址与链路本地地址不同,且可以被PDP节点或已发现节点传送。该(一个或多个)IP地址从PDP节点已知的地址组中被选出。特别地,PDP可以为已发现节点同时分配IPv4地址以及IPv6地址。
在第三步骤23中,当前节点接收至少一个可用IP地址的列表,该IP地址用来分配给网络中至少一个直接连接到当前节点N(i)且不具有IP地址的称作未发现节点的其他节点,该列表也被称为委派地址列表,由PDP节点传送到当前节点N(i)。该列表是从PDP节点已知的地址组获得的且被定期更新。
最后可选地,为了确认的目的,在第四步骤24中,当前节点N(i)向PDP节点传送包含当前节点的更新的配置信息的消息,使得能够确认PDP发出的配置的接收。
此种当前节点于是被视为“已发现”且可以被其邻居之一用来识别PDP节点。
图3A和3B示出具有决策做出功能的PDP节点处实施的主要步骤。在此区分,由此PDP控制的网络中,直接连接到PDP节点的节点称作直连节点,不直接连接到PDP节点的节点称作非直连节点。
首先考虑直接连接到PDP节点且不具有IP地址的Ni节点的情况,称作直连未发现节点,如图3A所示。
在第一步骤31中,PDP(p)节点向至少一个此种Ni节点传送消息,该消息使此Ni节点能够识别PDP节点。
在第二步骤32中,PDP(p)节点从所述Ni节点接收配置请求消息。该消息还包括,例如,此PEP节点上可用的网络端口识别码的列表、接口的MAC地址、各网络接口的激活状态、链路上的邻居的MAC地址、给定链路上的邻居的IP地址等。其他对象(非强制的)如PEP节点支持的全部功能、距离上次重启的时间、虚拟接口的地址(STALE_LOOPBACK_ADDRESS)(若此地址在重启前已经被分配)等,也可以被传送到PDP节点。
在第三步骤33中,一方面,PDP(p)节点从PDP(p)节点已知的地址组中选择至少一个IP地址分配给节点Ni,另一方面,PDP(p)节点选择用来分配给至少一个直接连接到所述Ni节点的其他节点的至少一个可用IP地址的列表,称为委派地址列表,委派地址列表从所述地址组获取,且定期更新。
在第四步骤34中,PDP(p)向Ni节点传送所选的IP地址及所选的委派地址列表。
此前“未发现”的节点Ni于是被视为“已发现”,且可以被其邻居之一用来识别PDP节点。
可选地,为了确认的目的,在第五步骤35中,PDP(p)接收包含了节点Ni的更新的配置信息的消息,使得能够确认PDP发出的配置的接收。
接下来考虑不直接连接到PDP节点的节点Ni的情况,称为非直连未发现节点,如图3B所示。
在第一步骤31’中,PDP节点从所述节点Ni’接收配置请求消息。该消息也包括,例如,此PEP节点上可用的网络端口识别码的列表、接口的MAC地址、各网络接口的激活状态、链路上的邻居的MAC地址、给定链路上的邻居的IP地址等。其他对象(非强制的)诸如PEP节点支持的全部功能、距离上次重启的时间、虚拟接口的地址(STALE_LOOPBACK_ADDRESS)(若此地址在重启前已经被分配)等,也可以被传送到PDP节点。
在第二步骤32’中,PDP(p)节点选择被用来分配给至少一个直接连接到所述节点Ni’的其他节点的至少一个可用IP地址的列表,称作委派地址列表,委派地址列表从PDP节点已知的地址组获取,且定期更新。
在第三步骤33’中,PDP(p)向节点Ni’传送所选择的委派地址列表
事先“未发现”的节点Ni’于是被视为“已发现”,且可以被其邻居之一用来识别PDP节点。
可选地,为了确认的目的,在第四步骤34’中,PDP(p)节点接收包含节点Ni’的更新了的配置信息的消息,使得能够确认PDP发出的配置的接收。
5.2详细实施方式描述
接下来描述具体实施方式,据此实施方式,一个PDP(或冗余PDP组)储备有用来分配给由PDP或PDP组控制的网络的IP节点的虚拟接口(“环路”)的可用IP地址组。需提醒的是,地址组可以包含IPv4类型的地址,IPv6类型的地址,IPv4及IPv6地址,或任意其他IP地址。如前所述,使用简单命名“IP地址”。
A)总过程
据此实施方式,PDP节点(或PDP节点组)指定确保配置IP网络的职责。具有PDP功能的节点周期性地宣布其充当(主)PDP。为此,它按照规则频率向其所有邻居(即向直接连接到此PDP节点的节点)广播消息。所提出的技术采用增量方式,逐步传送,以便配置虚拟接口的地址。PDP向每个已发现的PEP节点委派IP地址列表,用来与还未完成配置及PDP发现过程的已发现的PEP的直接邻居通信。
需要注意的是,所提出的技术也允许在拓扑被发现后,将一些节点重新定向至其他的PDP。
每个PEP节点自动地为其活动的接口分配本地链路类型的IP地址(IPv4或/和IPv6)。本地链路类型的地址可以通过随机方式、根据物理接口MAC(“媒体访问控制”(“MediaAccessControl”))地址或使用其他方法生成。检测本地链路类型的地址重复的功能并非必须在每个PEP节点中被激活,因为该功能可以由PDP自己实现。事实上,在有歧义的情况下,PDP可以要求节点重新生成一个其他的本地链路类型的地址。
所有PEP节点使用已知的多播地址(WKA)。当没有一个地址被分配给PEP节点的虚拟接口时,该多播地址被PEP节点用来与其邻居通信。各PEP节点在没有一个地址被分配给其虚拟接口时使用其本地链路类型的地址来发送IP消息。
若PEP节点是PDP节点的直接邻居(即直接连接到PDP节点),则PEP节点借助PDP的周期性通告或根据PDP的确切应答,如PDP对IP地址描述信息请求的确切消息的应答,来发现PDP的身份(IP地址)。
若PEP节点不是PDP的直接邻居,那么它通过已经完成发现过程的邻居之一来收集PDP的身份(IP地址)。
当PDP的身份被PEP节点发现后,其向PEP的虚拟接口分配至少一个IP地址。PDP于是向PEP节点提供委派地址列表用来分配给该PEP节点的邻居的虚拟接口。例如,这样的列表被称为PEER_LOOPBACK_IP_ADDRESS_POOL。优选地,每个已发现的PEP节点向其PDP发送描述PEP节点的接口(例如物理端口列表,MAC地址列表,邻居接口的本地链路类型的地址,邻居节点的虚拟接口的地址,每个接口的容量,该节点支持的功能等)的配置信息。PEP节点可以使用分配有IP地址的虚拟接口向PDP发送其配置。此外,每个PEP节点维护一个指向其PDP节点(单播IP地址)的变量。
B)消息的定义
接下来介绍根据本具体实施方式所使用的主要消息。
MCAST_IM_PDP消息被PDP节点周期性地发送到其直连邻居。该消息被发送到已知的多播地址(WKA)。消息的源地址是PDP的单播地址。此消息可以被PDP的邻居节点用来发现PDP的IP地址。
UNICAST_IM_PDP消息被PDP节点发送到已经发送了PDP节点发现请求的节点(如使用上述UNICAST_ARE_YOU_PDP消息)。此消息被发送到单播地址或本地链路类型的地址。消息的源地址是与PDP节点相关联的单播地址。此消息可以包括指向接口的标记(flag),指示PEP节点重新生成本地链路类型的地址或使用消息中指出的本地链路类型的地址,为此使用参数INTERFACE_INDEX,LINK_LOCAL_RESET,及ALTERNATE_LL,其中INTERFACE_INDEX是允许识别与节点相关联的各接口的索引,LINK_LOCAL_RESET是值为“1”时指示节点重新生成本地链路类型的地址的标记,以及ALTERNATE_LL是可以包括由PDP生成的本地链路类型的地址的可选参数。若参数ALTERNATE_LL在UNICAST_IM_PDP消息中被提供,则PEP向具有INTERFACE_INDEX索引的接口分配ALTERNATE_LL中提供的地址。ALTERNATE_LL参数允许避免本地链路类型的地址的冲突。
该消息还可以被发送到网络的未请求过PDP节点的PEP节点。未请求UNICAST_IM_PDP消息的发送可以通过检测本地链路类型的地址的重复、PDP节点的IP地址更换、新策略的安装、PEER_LOOPBACK_IP_ADDRESS_POOL列表的更新等启动。
UNICAST_ARE_YOU_PDP消息可以由PEP节点发送,用来向消息的目的端请求确认该目的端充当PDP,且,若是此情况,则用来向PDP节点请求配置该消息的发送PEP节点(此类消息为上述“配置请求消息”)。此消息的源地址为全球单播地址;目的地址为候选PDP节点的单播地址。
MCAST_ARE_YOU_PDP消息由PEP节点发送到多播地址WKA用来发现PDP的身份(这种消息也为上述“配置请求消息”)。此消息的源地址为本地链路类型的地址;目的地址为多播地址WKA。
LL_PDP_IS消息由PEP节点响应于由邻居节点发送的MCAST_ARE_YOU_PDP请求而发送。此消息的源地址及目的地址均为本地链路类型的地址。此消息还被PEP节点用来在PDP发现期间为邻居节点的虚拟接口分配IP地址。
UNICAST_CONFIG_ACK消息由PEP节点发送到其PDP用来确认PDP发出的配置的接收。此消息是可选的。此消息的源地址是单播地址;目的地址是PDP的单播地址。此消息必须包括PEP节点考虑了从PDP处收到的指示的执行的配置。
C)具体过程
PDP节点以规则的频率(如每30秒)宣布充当PDP。为此,PDP节点使用上面定义的MCAST_IM_PDP消息。该消息包括应当置为“1”的称为Is_PDP的标识。该标记被用来向目的端表示发送此消息的节点充当PDP。
为了优化的需要,若所有直接连接到PDP节点的节点均已被适当地配置(即已经被发现),则PDP节点应当停止发送此MCAST_IM_PDP消息。为了确定PEP节点是否已被恰当地配置,PDP可以例如检查IP地址是否已经被分配到直接连接到PDP节点的节点的全部虚拟接口。可以注意到,若PDP节点没有从其任一接口收到MCAST_ARE_YOU_PDP类型的多播消息,则该PDP可以推断直接连接到它的全部节点已经成功结束了其PDP发现、IP地址的配置以及向PDP节点宣布由PEP节点支持的功能(也就是说向PDP节点传送包括接口列表、接口状态、MAC地址、邻居的MAC地址、邻居的IP地址等的配置信息)的过程。
同时,每个节点(PEP及PDP)自动地为其每个活动的网络接口分配一个(或多个)本地链路类型的IP地址(IPv4或IPv6或IPv4和IPv6)。本地链路类型的地址可以通过随机方式、根据物理接口MAC地址或使用其他方法生成。
初始化时,除了本地链路类型的地址的生成,每个PEP节点向其所有邻居发送MCAST_ARE_YOU_PDP消息。MCAST_ARE_YOU_PDP消息也包括PEP节点上可用的网络端口识别码(每个接口被INTERFACE_INDEX索引识别)的列表、接口的MAC地址、各网络接口的激活状态、链路上的邻居的MAC地址、给定链路上的邻居的IP地址等。其他对象(非强制的)诸如PEP节点支持的全部功能、距离上次重启的时间、虚拟接口的地址(STALE_LOOPBACK_ADDRESS)(若此地址在重启前已经被分配)等,也可以被传送到PDP节点。
MCAST_ARE_YOU_PDP消息的接收需要考虑两种情况:
1.发送了MCAST_ARE_YOU_PDP消息的当前PEP节点的邻居节点是PDP节点:则PDP节点用源地址是IP单播地址且目的IP地址是当前节点的本地链路类型的地址的UNICAST_IM_PDP消息应答。Is_PDP标识被置为“1”用来表示此邻居节点是PDP节点。由PDP节点发送的UNICAST_IM_PDP消息也包括用来被配置为当前节点的虚拟接口的地址(LOOPBACK_ADDRESS)的至少一个IP地址。此外,由PDP节点发送的UNICAST_IM_PDP消息包括称作PEER_LOOPBACK_IP_ADDRESS_POOL的委派地址列表。该列表被当前节点在PDP发现阶段用来向其邻居之一分配本地链路类型的地址以外的IP地址。PEER_LOOPBACK_IP_ADDRESS_POOL变量包括不一定连续的IP地址列表。PDP节点发送的UNICAST_IM_PDP消息同样可以包括称作RANDOM_TIMER_VALUE的延时信息,它被用来在配置变更情况下错开时间通知消息。例如,RANDOM_TIMER_VALUE值以随机的方式选择,用来向PEP节点指示在引发配置变更(如,接口不可用)的事件之后、在向PDP节点发送通知消息之前需要等待的时间。
2.或者,发送了MCAST_ARE_YOU_PDP消息的当前PEP节点的邻居节点不是PDP节点,但是该节点知道PDP节点的身份。然后当前PEP节点的邻居节点用LL_PDP_IS消息应答。Is_PDP标识被置为“0”,表示发送LL_PDP_IS消息的节点不是PDP。LL_PDP_IS消息包括PDP的IP地址。例如,该消息还包括一个或两个分配给当前节点的虚拟接口的非“本地链路”IP地址a.b.c.d(IPv4)或a:b:c::d(IPv6)。邻居节点通过PDP从委派地址列表(通过PEER_LOOPBACK_IP_ADDRESS_POOL变量定义)中选择此地址(这两个地址)。
a.接收LL_PDP_IS消息时,当前节点向LL_PDP_IS消息(从其邻居接收)中标识的PDP的地址发送UNICAST_ARE_YOU_PDP消息。因此,UNICAST_ARE_YOU_PDP消息的目的地址为PDP的单播地址且源地址为由邻居节点分配的地址。UNICAST_ARE_YOU_PDP消息还包括当前节点的配置信息,例如当前节点上可用的网络端口的识别码列表、活跃接口的MAC地址、链路上的邻居的MAC地址、给定链路上的邻居的IP地址等,以及在可能的情况下,其他非强制的对象诸如由当前节点支持的功能、距离上次重启的时间、虚拟接口的地址等。UNICAST_ARE_YOU_PDP消息必须在已被分配有虚拟地址的接口上被发送。
i.若多个候选IP地址被邻居节点传达给当前节点,则“最大”IP地址被选择。
ii.若同族IP地址已经被配置到虚拟接口,则当前节点不能考虑从其他邻居处接收到的新候选地址。
b.然后,PDP节点用源地址是IP单播地址且目的IP地址是当前节点的单播地址的UNICAST_IM_PDP的消息应答。Is_PDP标识被置为“1”用来表示该节点是PDP节点。UNICAST_IM_PDP消息还包括委派地址列表PEER_LOOPBACK_IP_ADDRESS_POOL。该列表将被当前节点在PDP发现阶段用来向其邻居之一分配非“本地链路”类型的IP地址。UNICAST_IM_PDP消息还包括用来在配置变更情况下错开时间通知消息的RANDOM_TIMER_VALUE延时信息。PDP节点可以然后确定更改当前节点的虚拟接口的IP配置:仅需要在UNICAST_IM_PDP中包含一条ADDRESS_LOOPBACK类型的具体信息,用来向当前节点请求更改其配置。当前节点因此必须更新其配置。
可选地,PEP节点可以通过向PDP节点发送UNICAST_CONFIG_ACK消息确认配置指示的接收。
当前节点用涉及其邻居节点的信息(也就是说,每个邻居的本地链路类型的地址及MAC地址)维护其转发列表(FIB)。
当PEP节点被配置后(也就是说,根据本实施方式,当IP地址已经被分配给每个PEP节点的虚拟接口后),PDP于是可以在所有检测到的节点中应用策略。例如,PDP可以在路由表(RIB)中安装新的始端、增加新路由表(需要注意的是,多个RIB表可以被维护)、在转发表FIB中安装新的始端、增加新FIB表(多个FIB表可以被维护)、安装LSPMPLS、安装新的流量标记策略、安装QoS(服务质量)策略等。
该过程结束后,PDP对网络拓扑有了完整的认识。特别地,PDP使用本地分配给链路上的连接接口的本地链路类型的地址,以及由邻居分配给该链路上另一端的本地链路类型的地址,来检测IP节点之间的链路。MAC地址的发现可以利用传统的协议机制实现,如“地址解析协议”ARP(“AddressResolutionProtocol”)或ICMPv6。
在PEP节点配置更改(例如,接口不可用、故障等)的情况下,PEP节点向PDP节点发送其更新了的配置。为了避免关系到瞬间故障的过载问题,更改只在故障持续超过预定秒数的情况下被发送;该阈值可以被预先配置在每个PEP节点上。若接口之一的故障被检测到,则PEP节点在称作STALE的阶段维护其配置;当连接重新建立后,更新被发送到PDP节点。
PDP节点承担保证配置构成IP网络的全部节点的职责。尽管如此,所述方法允许在IP网络拓扑被发现之后及考虑到节点所支持的功能,将在一些节点中具有的PEP功能重定向至其他PDP,如对于PDP节点所述。例如,UNICAST_IM_PDP消息可以被发送到未请求PDP的网络节点。未请求UNICAST_IM_PDP消息的发送可以被检测本地链路类型的地址的重复、PDP节点的IP地址更换、新策略的安装、PEER_LOOPBACK_IP_ADDRESS_POOL委托地址列表的更新等启动。
UNICAST_IM_PDP消息可以包括指向接口的标记(flag),指示PEP节点重新生成本地链路类型的地址或使用消息中指出的本地链路类型的地址,为此该标记使用参数INTERFACE_INDEX,LINK_LOCAL_RESET,及ALTERNATE_LL。可以使用同一UNICAST_IM_PDP消息重新配置多个接口。
UNICAST_IM_PDP消息也可以表示负责其他决策领域(例如,重置网络计数器)的(一个或多个其他)PDP节点的身份,如按照接下来的格式:(ALTERNATE_PDP:addressIP,ACTION)。ACTION变量向PEP节点表明对该其他PDP节点进行的动作。动作的示例是立刻发送UNICAST_ARE_YOU_PDP消息到此新的PDP节点。需要注意的是,同一UNICAST_IM_PDP消息中可以包括多对(ALTERNATE_PDP:addressIP,ACTION)。
PDP节点也可以向网络节点发送UNICAST_IM_PDP消息用来更新委派地址列表(PEER_LOOPBACK_IP_ADDRESS_POOL)。PEP节点随后必须使用该新列表来向其直接邻居分配地址。
PDP节点也可以向网络节点发送UNICAST_IM_PDP()消息用来更改IP节点的虚拟接口地址。
为了安全需求,以秘钥管理(动态)进程为基础,被分享的秘密可以在PDP节点及每个已发现的PEP节点之间被交换(例如,通过UNICAST_IM_PDP消息)。该秘钥被用来生成当PDP从主PDP转变为次要PDP时用到的安全摘要(哈希)。具体地,由与在拓扑发现阶段中使用的地址不同的另一个IP地址标识的另一个PDP通过向网络节点发送UNICAST_IM_PDP消息且包括使用被分享的秘钥的安全摘要,可以作为中继。当该消息被PEP节点接收后,PEP节点借助被分享的秘钥检验安全摘要。若检验允许确认次要PDP的身份,则PEP节点接受该新PDP的指示;否则忽略该消息。
多个实施不同决策算法的PDP可以被部署在同一网络中。尽管本实施方式聚焦于负责发现拓扑、配置包括路由功能(有或没有流量工程TE(“TrafficEngineering”)限制)的一组IP功能的PDP的性能,但其他能够做出其他决策的PDP可以被激活。例如,其他PDP可以负责放置合法拦截过滤、收集发票等。这些PDP需要网络(由根据此实施方式的所述PDP维护)的配置信息,以及网络各IP节点能力的信息。PDP之间的专用通信接口可以被激活用于交换信息和/或协调以便做出涉及到多个PDP的决策。PDP的配合可以自动进行或由操作人员的介入引导实现。
PDP发现(及其功能能力)的自动实施方式为:使用专用多播信道,在该专用多播信道上,只有PDP可以发送和侦听。于是PDP可以通过向其对等PDP发送广播消息来加入或退出PDP组。接收多播消息时,PDP在存储器中保存用来发送广播消息的单播地址以及发送了广播消息的PDP的功能。这些记录将被PDP请求用于确定负责给定操作的PDP。该信道允许PDP收集网络拓扑以及网络配置。
5.3应用示例
现在介绍,参照图4A和4B,根据本发明网络的不同设备之间传送的不同消息。
如图4A所示,假设与节点N1相关的设备刚刚加入网络。还假设每个节点自动地为其每个活跃接口分配一个或多个本地链路类型的IP地址。
初始化时,节点N1在其所有活跃接口上发送MCAST_ARE_YOU_PDP配置请求消息,也就是说向PDP节点、节点N2及节点N4发送。该消息也包括节点N1的当前配置信息(例如:N1的活跃接口列表、接口的本地链路类型的地址、接口的MAC地址、每个活跃链路上(即N1-PDP、N1-N2和N1-N4接口)的邻居的IP/MAC地址)。
因为PDP节点直接连接到节点N1(直接邻居,也被称作直连未发现节点),所以PDP节点用UNICAST_IM_PDP消息应答,如图4B所示。节点N1因此可以从由PDP节点传送的UNICAST_IM_PDP消息来识别具有决策做出功能的PDP节点。UNICAST_IM_PDP消息还携带要被分配给节点N1的接口(例如其虚拟接口)的至少一个IP地址。UNICAST_IM_PDP消息还可以向节点N1传送被用来分配给网络中直接连接到节点N1的至少一个其他节点(即,节点N2及N4)的至少一个可用IP地址的列表,称作委派地址列表。节点N1随后可选地向PDP节点传送包含节点N1的更新了的配置信息的UNICAST_CONFIG_ACK消息。
该过程结束后,PDP发现了节点N1的活跃接口列表、活跃接口的链路本地地址、活跃接口的MAC地址、每个活跃链路上(即N1-PDP、N1-N2、N1-N4接口)的邻居的IP/MAC地址,且节点N1被视为“已发现”。
若PDP节点不知道节点N2及N4,则PDP可以在UNICAST_IM_PDP消息中向N1再次发送委派地址列表,委派地址列表包括例如用来分配给节点N2及N4的两个单播地址(PEER_LOOPBACK_IP_ADDRESS={IP1,IP2})。
现在假设与节点N4相关的设备被供电。节点N4直接连接到已知道PDP节点的身份的节点N1,但是并不直接连接到PDP节点。节点N4因此是非直连未发现节点。
节点N4向其邻居(N1、N2、N3、N5和N7)发送MCAST_ARE_YOU_PDP配置请求消息。因为节点N1已经被配置(即已经被发现),所以节点N1用LL_PDP_IS消息应答:该消息包括PDP节点的IP地址以及IP1地址。因此这使得能够识别具有决策做出功能的网络节点并且向节点N4分配区别于本地链路类型的地址的IP地址。
节点N4在其虚拟接口配置IP1地址并向PDP的地址发送UNICAST_ARE_YOU_PDP消息。该UNICAST_ARE_YOU_PDP消息包括节点N4的当前配置信息。该消息被发送到节点N1,节点N1负责将其转发到PDP。随后,PDP通过向节点N4传送UNICAST_IM_PDP消息来直接对节点N4应答,该消息包括被用来分配给直接连接到节点N4的至少一个其他节点(即,节点N2、N3、N5及N7)的至少一个可用IP地址的列表。
可选地,节点N4向PDP节点传送包含节点N4的更新了的配置信息的UNICAST_CONFIG_ACK消息。
这些步骤可以被全部节点重复,直到全部节点都被PDP节点知道。
同时,需要注意的是,PDP节点可以按照规则时间间隔(如每30秒)发送MCAST_IM_PDP消息。此处需要注意的是,在PDP节点MCAST_IM_PDP消息的发送与PEP节点MCAST_ARE_YOU_PDP或UNICAST_ARE_YOU_PDP类型消息的发送之间没有特定的时刻表。
本发明在众多领域中都有应用。
例如,本发明用于在家庭网络或分级企业网的构建及管理领域中,其中,将本地网络与外网连接起来的路由器之一具有PDP功能,所有其他节点具有PEP功能。在企业网的情况下,PDP可以被具有到其他非路由器的将企业网与宽带网连接起来的网络元件中。根据本发明的技术因此保证企业网络或家庭网络规模的IP功能的配置策略的一致性,以及保证无需用户介入及无需路由协议激活的路由表的构建。此外,所提出的技术允许应用策略,比如将服务请求重定向至最近的机器(如本层的打印机)。因此,所提出的技术有助于借助在网络服务的产生进程中引入高自动化水平来改善用户体验。
根据另一个例子,本发明可以被实施用于处理临时(例如,在一个月或一个星期间的体育活动)网络能力增长请求。在这种情况下,网络可以借助本发明的实施以简单有效的方式被扩展。“被插入”网络的节点因此可以无需操作人员的介入及无需分布路由协议的激活,取得其配置并保证连通性服务(包括或不包括流量工程策略的实施)。所提出的技术因此允许从对操作开销(包括维护开销)的减少的角度,依据请求使网络规划策略的实施自动化。
本发明因此可以在现存网络上实施,或被用于在固定或移动等网络中构建新的网络。
5.4根据本发明设备的结构
最后分别参照图5和图6介绍具有决策执行功能的网络部件(PEP)的简化结构以及具有决策做出功能的网络设备(PDP)的简化结构。
如图5所示,具有决策执行功能的网络设备,即PEP节点,包括含有缓冲存储器的存储器51、具有如微处理器μP的处理单元52,处理单元52被计算机程序53控制,实施根据本发明的配置方法。
初始化时,计算机程序53的代码指令例如,在被处理单元52的处理器执行之前加载到存储器RAM中。处理单元52在输入端接收来自于PDP节点或来自具有IP地址且知道PDP节点的IP地址的其他网络节点的至少一条消息。处理单元52的微处理器,依据计算机程序53的指令,实施前述配置方法的步骤,从而识别PDP节点、向PEP节点分配IP地址、并且向PDP节点传送PEP节点的配置信息。为此,除了缓冲存储器51之外,PEP节点还包括:PDP节点的识别模块54、向PEP节点分配至少一个IP地址的分配模块55、委派地址列表的获得模块56,以及可选地包括向PDP节点传送包括PEP节点的更新了的配置信息的消息的传送模块57。这些模块被处理单元52的微处理器控制。
如图6所示,具有决策做出功能的网络设备,即PDP节点,包括含有缓冲存储器的存储器61、装备有如微处理器μP的处理单元62,处理单元62被计算机程序63控制,实施根据本发明的管理方法。
初始化时,计算机程序63的代码指令例如,在被处理单元62的处理器执行之前加载到存储器RAM中。处理单元62具有待分配给网络设备的IP地址组。处理单元62的微处理器,依据计算机程序63的指令,实施前述管理方法的步骤,从而配置PEP节点。为此,除了缓冲存储器61之外,PDP节点还包括:允许识别PDP节点的消息的传送模块64、来自PEP节点的配置请求消息的接收模块65、要分配给直连PEP节点的至少一个IP地址的选择模块66、委派地址列表的选择模块67、向所述直连PEP节点传送所选的至少一个IP地址的传送模块68、向PEP节点传送所选的委派地址列表的传送模块69,以及可选地包括来自PEP节点的更新了的配置信息的消息的接收模块70。这些模块被处理单元62的微处理器控制。
Claims (15)
1.一种配置网络的配置方法,该配置方法包括:具有决策做出功能的节点,称作PDP节点;及具有决策执行功能的至少两个节点,称作PEP节点,其中至少一个PEP节点直接连接到PDP节点并且至少一个PEP节点不直接连接到PDP节点,
其特征在于该配置方法实施下列步骤:
●在直接连接到PDP节点的PEP节点:
-根据由所述PDP节点传送且由所述PEP节点接收到的消息来识别(21)所述PDP节点,
-向所述PEP节点分配(22)由所述PDP节点传送的区别于本地链路地址的至少一个IP地址,所述至少一个IP地址是从所述PDP节点的已知地址组中获得的,以及
-获得(23)至少一个可用IP地址的列表,该至少一个可用IP地址被用来分配给所述网络中直接连接到所述PEP节点且不具有IP地址的称作未发现节点的至少一个其他节点,该列表被所述PDP节点传送,称作委派地址列表,所述委派地址列表是从所述地址组中获得的,
●在不直接连接到PDP节点的PEP节点:
-根据由所述网络的具有IP地址并知道所述PDP节点的IP地址的称作已发现节点的其他节点传送并且由所述PEP节点接收的消息来识别(21)所述PDP节点,该已发现节点直接连接到所述PEP节点,
-向所述PEP节点分配(22)由所述已发现节点传送的区别于本地链路地址的至少一个IP地址,所述至少一个IP地址是从所述PDP节点的已知地址组中获得的,以及
-获得(23)至少一个可用IP地址的列表,该至少一个可用IP地址被用来分配给所述网络中的直接连接到所述PEP节点且不具有IP地址的称作未发现节点的至少一个其他节点,该列表被所述PDP节点传送,称作委派地址列表,所述委派地址列表是从所述地址组中获得的。
2.根据权利要求1所述的配置方法,其特征在于,所述配置方法实施以下步骤:向直接连接到所述PEP节点的称作邻居节点的至少一个节点传送询问所述邻居节点是否为所述PDP节点的配置请求消息,所述PEP节点直接或不直接连接到PDP节点。
3.根据权利要求1和2之一所述的配置方法,其特征在于,若所述PEP节点直接连接到所述PDP节点,则所述识别步骤(21)实施由所述PEP节点接收由所述PDP节点发送的包括要分配给所述PEP节点的所述至少一个IP地址,以及所述委派地址列表的消息。
4.根据权利要求3所述的配置方法,其特征在于,本配置方法包括以下步骤:从所述委派地址列表中选择至少一个可用IP地址的步骤,以及向直接连接到所述PEP节点的至少一个未发现节点传送包括所述PDP节点的地址和用来分配给所述至少一个未发现节点的所选的至少一个IP地址的消息的步骤。
5.根据权利要求1和2之一所述的配置方法,其特征在于,若所述PEP节点不直接连接到所述PDP节点,并且若所述PEP节点直接连接到至少一个已发现节点,则所述识别步骤(21)实施由所述PEP节点接收由所述至少一个已发现节点发送的至少一条消息,该消息包括:所述PDP节点的地址,要分配给所述PEP节点的由所述至少一个已发现节点从所述委派地址列表中选出的所述至少一个IP地址,该委派地址列表被所述至少一个已发现节点预先接收。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的配置方法,其特征在于,所述分配步骤(22)包括向PEP节点的至少一个虚拟接口分配至少一个IP地址。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的配置方法,其特征在于,由所述PEP节点在识别步骤(21)期间接收到的所述消息包括指示消息的发送者是否为所述PDP节点的标识符。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的配置方法,其特征在于,该配置方法包括更新与所述PEP节点相关联的至少一个转发列表的更新步骤,该转发列表含有所述PEP节点的邻居节点的配置信息。
9.一种管理网络的管理方法,该管理方法在所述网络的具有决策做出功能的称作PDP节点的节点处实施,
其特征在于,该管理方法实施下列步骤:
●对于直接连接到PDP的节点的配置:
-向直接连接到所述PDP节点且不具有IP地址的称作直连未发现节点的至少一个节点传送(31)允许该至少一个节点识别所述PDP节点的消息,
-从所述直连未发现节点接收(32)配置请求消息,
-从所述PDP节点的已知地址组中选择(33)要被分配给所述直连未发现节点的至少一个IP地址,并且选择被用来分配给直接连接到该直连未发现节点的至少一个其他节点的至少一个可用IP地址的列表,称作委派地址列表,该委派地址列表是从所述地址组获得的,以及
-向该直连未发现节点传送(34)所选的至少一个IP地址和所选的委派地址列表,
●对于不直接连接到PDP的节点的配置:
-接收(31’)来自网络的非直接连接到PDP节点的称作非直连未发现节点的至少一个节点的配置请求消息,
-选择(32’)被用来分配给直接连接到所述非直连未发现节点的至少一个其他节点的至少一个可用IP地址的列表,称作委派地址列表,委派地址列表是从PDP节点的已知地址组获得的,以及
-向该非直连未发现节点传送(33’)所选的委派地址列表。
10.根据权利要求9所述的管理方法,其特征在于,传送允许识别所述PDP节点的消息的所述步骤包括:只要至少一个IP地址还未被分配到直接连接到所述PDP节点的各节点,就按照规则的时间间隔,以直接连接到所述PDP节点的节点为目的端传送多播消息。
11.根据权利要求9和10之一所述的管理方法,其特征在于,该管理方法包括在接收所述配置信息后更新至少一个路由表的更新步骤。
12.一种具有决策执行功能的网络的设备,称作PEP节点,
其特征在于,该设备包括:
-识别模块(54),根据所述PEP节点接收的消息来识别具有决策做出功能的所述网络的节点,即PDP节点,并且:
●若所述PEP节点直接连接到PDP节点,则上述消息是由所述PDP节点传送的,或
●若所述PEP节点不直接连接到PDP节点,则上述消息是由具有IP地址并且知道所述PDP节点的IP地址的所述网络的其他节点传送的,该其他节点直接连接到所述PEP节点并称作已发现节点,
-向所述PEP节点分配区别于本地链路地址的至少一个IP地址的分配模块(55),并且:
●若所述PEP节点直接连接到PDP节点,则上述至少一个IP地址是由所述PDP节点传送的,或
●若所述PEP节点不直接连接到PDP节点,则上述至少一个IP地址是由所述已发现节点传送的,
所述至少一个IP地址是从所述PDP节点的已知地址组中获得的,以及
-获得模块(56),获得至少一个可用IP地址的列表,该至少一个可用IP地址用来分配给所述网络中直接连接到所述PEP节点且不具有IP地址的称作未发现节点的至少一个其他节点,该列表被所述PDP节点传送,称作委派地址列表,所述委派地址列表是从所述地址组中获得的。
13.一种具有决策做出功能的网络的设备,称作PDP节点,
其特征在于,该设备包括:
-传送模块(64),向直接连接到所述PDP节点且不具有IP地址的称作直连未发现节点的至少一个节点传送允许该至少一个节点识别所述PDP节点的消息,
-接收模块(65),接收来自直连未发现节点的配置请求消息,或者来自非直接连接到PDP节点的称作非直连未发现节点的网络节点的配置请求消息,
-选择模块(66),从PDP节点的已知地址组中选择要分配给直连未发现节点的至少一个IP地址,
-选择至少一个可用IP地址的列表的模块(67),至少一个可用IP地址被用来分配给直接连接到直连未发现节点或非直连未发现节点的至少一个其他节点,该列表称作委派地址列表,该委派地址列表是从所述地址组中获得的,
-向直连未发现节点传送所选的至少一个IP地址的传送模块(68),以及
-向直连未发现节点或非直连未发现节点传送所选的委派地址列表的传送模块(69)。
14.一种计算机程序,该计算机程序包括,当计算机运行所述计算机程序时,用于执行根据权利要求1至8之一所述的配置方法或根据权利要求9至11之一所述的管理方法的步骤的指令。
15.一种不可拆卸或者部分或完全可拆卸的数据存储装置,该数据存储装置包括,用于执行根据权利要求1至8之一所述的配置方法或根据权利要求9至11之一所述的管理方法的步骤的计算机程序代码指令。
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