CN110800268B - 支持端主机内部传输层的移动性和多归属 - Google Patents

支持端主机内部传输层的移动性和多归属 Download PDF

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Abstract

一种在网络的一个节点与所述网络的其他节点之间建立传输层连接的方法。所述方法包括：所述节点向所述其他节点发送所述传输层连接的第一永久标识，其中，所述第一永久标识独立于所述节点的至少一个IP地址；所述节点从所述其他节点接收所述传输层连接的第二永久标识，其中，所述第二永久标识独立于所述其他节点的至少一个IP地址；所述节点将所述第一永久标识和第二永久标识与所述传输层连接的传输层标识进行关联。

Description

支持端主机内部传输层的移动性和多归属
交叉申请
本专利申请要求于2017年7月20日提交的申请号为15/654819、发明名称为“支持端主机内部传输层的移动性和多归属”的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本专利申请中。
技术领域
本发明涉及通信网络领域，尤其涉及支持端主机内部传输层的移动性和多归属。
背景技术
开放系统互连模型(open systems interconnection model，OSI模型)是一种概念模型，其描述和规范了电信或计算系统的通信功能，但不考虑其底层的内部结构和技术。所述OSI模型将通信系统划分为抽象层。而所述OSI模型的原始版本定义有七层。
所述OSI模型是分层结构，即某一层为其上的层服务，并由其下的层提供服务。例如，跨网络提供无差错通信的层为其上的层提供所需路径，并通过下一层发送和接收通过所述路径传输的数据包。
所述OSI模型的第四层也称为传输层，其为各应用提供主机到主机的通信服务。所述传输层提供面向连接的数据流支持、可靠性、低控制、复用等服务，众所周知，传输层协议是传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)。TCP用于面向连接的传输，而无连接的用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)则用于进行更简单的消息传输。TCP是一种更加复杂的协议，由于TCP基于有状态设计，因此融合了可靠传输和数据流服务。该协议组中还包括其他重要协议如数据报拥塞控制协议(Datagram Congestion ControlProtocol，DCCP)和流控制传输协议(Stream Control Transmission Protocol，SCTP)。
众所周知，还存在其他用于描述和规范电信或计算系统通信功能的概念模型。其中，一些概念模型使用分层结构，而其他概念模型则不使用分层结构。然而，各种情况下，网络模型会提供与所述OSI第四层传输层的功能相对应的功能。因此，可以理解，本公开中对所述OSI第四层或第四层功能的引用并不严格限于所述OSI模型，还应用其他组网模型中的等效的概念抽象以及功能。类似地，本公开中对TCP连接和消息的引用应理解为是任何合适的第四层协议下定义的传输层连接和消息。
提供本背景信息是为展示申请人认为可能与本发明有关联的信息，而不是承认、也不应解释为前述任何一种信息构成与本发明相对的现有技术。
发明内容
本发明的目的是消除或解决至少一个现有技术中的问题。
相应地，本发明的一方面提供了一种在网络的一个节点与所述网络的其他节点之间建立传输层连接的方法。所述方法包括：所述节点向所述其他节点发送所述传输层连接的第一永久标识，其中，所述第一永久标识独立于所述节点的至少一个IP地址；所述节点从所述其他节点接收所述传输层连接的第二永久标识，其中，所述第一永久标识独立于所述其他节点的至少一个IP地址；所述节点将所述第一永久标识和所述第二永久标识与所述传输层连接的五元组标识进行关联。
附图说明
进一步地，通过阅读以下结合附图所作的详细描述将易于了解本发明的特征和优势，附图中：
图1为计算和通信环境102中电子设备100的框图，其中，所述电子设备100可用于实现本发明代表性实施例提供的设备和方法；
图2为逻辑平台的框图，其中，电子设备可在所述逻辑平台上提供虚拟化服务；
图3为网络的元件的框图，其中，所述网络中可部署本发明实施例；
图4A和图4B为图3所示网络中的移动性使用案例的框图；
图5A和图5B分别为在图3所示网络中建立和修改传输层连接的流程示例的消息流程图。
需要说明的是，所有附图中，类似特征均采用类似的附图标记进行标识。
具体实施方式
图1为计算和通信环境100中电子设备(electronic device，ED)102的框图，其中，所述电子设备102可用于实现本发明所公开的设备和方法。在一些实施例中，所述电子设备102可以是通信网络基础设施中的元件，如基站(如NodeB、增强型NodeB(enhanced NodeB，eNodeB)、下一代NodeB(有时称为gNodeB或gNB))、归属用户服务器(home subscriberserver，HSS)、网关(gateway，GW)如分组网关(packet gateway，PGW)、服务网关(servinggateway，SGW)或演进型分组核心(evolved packet core，EPC)网络中的各种其他节点或功能实体。在其他实施例中，所述电子设备102以是通过无线接口连接到网络基础设施的设备，如手机、智能手机或其他可归类为用户设备(user equipment，UE)的设备。在一些实施例中，所述ED 102可以是机器类型通信(machine type communications，MTC)设备(也称为机器对机器(machine-to-machine，M2M)设备)，也可以是其他可归类为UE的设备，虽然其他的此类设备不直接向用户提供服务。在某些引用中，所述ED 102也可以称为移动设备(mobile device，MD)。所述名称旨在表示所述设备是连接到移动网络的设备，而不考虑所述设备本身是否设计为移动性设备或者是否能够移动。特定设备可以利用所有所示的组件或者仅利用所述组件的一部分，且设备之间可能具有不同的集成程度。而且，设备可以包含多个处理器、存储器、发射器、接收器等多个组件实例。所述电子设备102通常包括处理器106如中央处理器(central processing unit，CPU)，还可以包括专用处理器如图形处理单元(graphics processing unit，GPU)或其他类似处理器等。所述电子设备102还包括存储器108、网络接口110以及用于连接所述ED 102各个组件的总线112。可选地，所述ED 102还可以包括海量存储设备114、视频适配器116、I/O接口118(如虚线所示)等组件。
所述存储器108可包括任意类型的、可由所述处理器106读取的非瞬时性系统存储器，如静态随机存取存储器(static random access memory，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)、同步DRAM(synchronous DRAM，SDRAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)或它们的组合。在具体实施例中，所述存储器108可以包括一种或多种类型的存储器，如用于开机启动的ROM、用于在程序执行过程中存储程序和数据的DRAM。所述总线112可以是任意类型的几种总线架构中的一种或多种，包括内存总线或内存控制器、外设总线、或视频总线。
所述电子设备102还可以包括一个或多个网络接口110，其中，所述一个或多个网络接口110可以包括有线网络接口和无线网络接口中的至少一个。如图1所示，所述网络接口110可以包括有线网络接口，用于连接到网络120，还可以包括无线接入网接口122，用于通过无线链路连接到其他设备。当所述ED 102为网络基础设施时，除了位于边缘无线网络的节点或功能实体(如eNB)之外，其他作为核心网(core network，CN)元件的节点或功能实体可以省略该无线接入网接口122。当所述ED 102为边缘无线网络的基础设施时，可以同时包括有线和无线网络接口。当所述ED 102为无线连接的设备时，如用户设备，可以为其呈现无线接入网接口122，且可以通过其他无线接口如WiFi网络接口来补充。所述网络接口110允许所述电子设备102与远程实体进行通信，如连接到所述网络120的远程实体等。
所述海量存储设备114可以包括任何类型的非瞬时性存储设备，用于存储数据、程序和其他信息，并通过所述总线112访问所述数据、程序和其他信息。所述海量存储设备114可以包括，例如，固态硬盘、硬盘、磁盘驱动器或光盘驱动器中的一个或多个。在一些实施例中，所述海量存储设备114可以远程到所述电子设备102，且可以通过如所述接口110等网络接口进行访问。在图示的实施例中，所述海量存储设备114明显不同于包括所述存储器108在内的存储器。所述海量存储设备114通常可用于执行允许较大延迟的存储任务，但其易失性通常较低或不具易失性。在一些实施例中，所述海量存储设备114可以与所述存储器108集成，形成一个异构存储器。
所述可选的视频适配器116和所述I/O接口118(如虚线所示)提供接口，以将所述电子设备102耦合到外部输入和输出设备。输入和输出设备，例如包括耦合到视频适配器116和I/O设备126的显示器124，如耦合到所述I/O接口118的触摸屏。其他设备可以耦合到所述电子设备102，且可以使用额外的或更少的接口。例如，可使用如通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)(未示出)等串行接口将接口提供给外部设备。本领域技术人员可以理解到，在有些实施例中，如果所述ED 102是数据中心的一部分，则可以通过所述网络接口110虚拟化提供所述I/O接口118和所述视频适配器116。
在一些实施例中，所述电子设备102可以是独立设备。在其他实施例中，所述电子设备102也可以是数据中心内的固有设备。本领域中可以理解的是，数据中心是一个可以用作集中计算和存储资源的计算资源集合(通常以服务器的形式存在)。数据中心内的多个服务器可以连接在一起，以提供一个能够进行虚拟实体实例化的计算资源池。数据中心之间可以相互连接，形成计算和存储资源池组成的网络，这些计算和存储资源池通过连接资源相互连接起来。这些连接资源可以采用如以太网或光通信链路等物理连接的形式，在某些实例中也可以包括无线通信通道。如果两个不同的数据中心通过多个不同的通信通道连接，则可以通过多种技术手段中的任何一种包括形成链路聚合组(link aggregationgroup，LAG)的方式将所述链路合并在一起。应理解的是，任何或全部计算、存储和连接资源(以及所述网络中的其他资源)均可以在不同的子网之间进行划分，在某些情况下可以以资源切片的形式进行划分。如果对跨多个已连接的数据中心或其他节点集合的资源进行切片，则可以创建不同的网络切片。
图2为示意性地示出本发明实施例中可用的代表性服务器200的架构的框图。可以理解的是，所述服务器200在物理上可以实现为一个或多个计算机、存储设备和路由器(其任何或全部可以根据结合图1所描述的上述系统100进行构建)，其中，所述一个或多个计算机、存储设备和路由器互连在一起形成本地网络或集群，并执行合适的软件以执行软件的预期功能。本领域普通技术人员可以认识到，可通过很多合适的硬件和软件组合实现本发明的目的，且这些组合可以是本领域中已知的，也可以是未来开发的。因此，本说明书中不包括示出所述服务器的物理硬件的附图。相反，图2的框图示出了所述服务器200的代表性功能架构。可以理解的是，该功能架构可通过任何合适的硬件和软件组合实现。还可以理解的是，所述服务器200本身可以是虚拟化实体。由于从其他节点的角度来说，虚拟化实体具有与物理实体相同的属性，因此虚拟化计算平台和物理计算平台都可以作为进行虚拟功能实例化的底层资源。
如图2所示，所述服务器200通常包括托管基础设施202和应用平台204。所述托管基础设施202包括所述服务器200的物理硬件资源206(例如，信息处理、流量转发和数据存储资源)以及向所述应用平台204呈现所述硬件资源206的抽象的虚拟化层208。该抽象的具体细节取决于应用平台204所托管的应用的要求(将在下文进行描述)。因此，例如，可以向提供流量转发功能的应用呈现为所述硬件资源206的抽象简化了流量转发策略在一个或多个路由器中的实现过程。类似地，可以向提供数据存储功能的应用呈现为所述硬件资源206的抽象有助于进行数据存储和检索(例如，通过轻型目录访问协议(LightweightDirectory Access Protocol，LDAP))。
所述应用平台204具有应用托管能力，包括虚拟化管理器210和应用平台服务212。所述虚拟化管理器210通过提供基础设施即服务(infrastructure as a service，IaaS)设施，为应用214支持灵活高效的多租户运行时和托管环境。工作时，所述虚拟化管理器210可以为所述应用平台204托管的每个应用提供安全与资源“沙箱”。每个“沙箱”可以实现为虚拟机(Virtual Machine，VM)图像216，其中，所述虚拟机图像216可以包括适当的操作系统，且可以受控访问所述服务器200的所述(虚拟化)硬件资源206。所述应用平台服务212为所述应用平台204上托管的所述应用214提供一套中间件应用服务和基础设施服务，下文将进行具体描述。
来自供应商、服务提供商和第三方的应用214可以在各自的虚拟机216中部署和执行。例如，管理和编排(management and orchestration，MANO)功能实体和面向服务型网络自动创建(service oriented network auto-creation，SONAC)功能实体(或软件定义组网(software defined networking，SDN)控制器、软件定义拓扑(software definedtopology，SDT)控制器、软件定义协议(software defined protocol，SDP)控制器和软件定义资源分配(software defined resource allocation，SDRA))控制器中的任何一个控制器，其中，在一些实施例中，这些控制器可以合并到一个SONAC控制器中)可以通过如上所述的应用平台204上托管的一个或多个应用214来实现。应用可以方便地根据本领域已知的面向服务架构(service-oriented architecture，SOA)的原理设计应用214与所述服务器200的服务之间的通信。
通信服务218可以允许单个服务器200上托管的应用214与所述应用平台服务212(例如通过预定义的应用编程接口(application programming interface，API))进行通信，并允许这些应用214之间(例如通过特定于服务的API)相互通信。
服务注册表220可以使服务器200上可用的服务可见。另外，所述服务注册表220可以呈现服务的可用性(如服务的状态)以及相关的接口和版本。这些应用214可以使用所述服务注册表220发现并定位其所需服务的端点，并公开其拥有的服务端点，以供其他应用使用。
移动边缘计算允许将云应用服务与数据中心中的虚拟化移动网元托管在一起，以支撑云无线接入网(cloud-radio access network，C-RAN)的处理需求。例如，eNodeB或gNB节点可以虚拟化为在VM 216中执行的应用214。网络信息服务(network informationservice，NIS)222可以为所述应用214提供低级网络信息。例如，应用214可以使用NIS 222提供的信息计算和呈现重要的高级数据，例如小区标识、用户位置、小区负载和吞吐量指导等。
流量卸载功能(traffic off-load function，TOF)服务224可优先处理流量，并将所选的基于策略的用户数据流路由到所述应用214或从所述应用214路由出去。所述TOF服务224可以通过各种方式提供给所述应用214，包括：直通模式，其中，(上行或下行，或上行和下行)流量将传递给所述应用214，所述应用214对其进行监控、修改或成形后，将其送回至原始分组数据网络(packet data network，PDN)连接(如3GPP承载)；端点模式，其中，所述流量在作为服务器的所述应用214处终止。
图3为示意性地示出本发明实施例中可用的代表性网络300的架构的框图。在一些实施例中，所述网络300在物理上可以实现为一个或多个计算机、存储设备和路由器(其任何或全部可以根据结合图1所描述的上述系统100进行构建)，其中，所述一个或多个计算机、存储设备和路由器互连在一起形成广域网，并执行合适的软件以执行软件的预期功能。在其它实施例中，所述网络300的部分或全部元件可以是虚拟化实体，这些虚拟化实体由在图2所示的服务器环境类型中执行的所述应用214进行实例化。因此，本说明书中不包括示出所述网络的物理硬件的附图。相反，图3的框图示出了所述网络300的代表性功能架构。可以理解的是，该功能架构可通过任何合适的硬件和软件组合实现。
在图3的示例中，所述网络300包括一对接入点(access point，AP)302A和302B，所述一对接入点与核心网304连接，用于通过链路306向与所述接入点302A和302B连接的电子设备102提供通信和连接服务。在一些实施例中，所述链路306可以是所述ED 102和天线122(图3中未示出)之间的无线链路，所述天线122与所述接入点302A和302B的网络接口110相关联。在一些实施例中，若部署在集中式无线接入网(centralized radio accessnetwork，CRAN)环境中，所述链路306可以同时包括无线链路和连接到所述接入点302A和302B的数据包前传连接。在4G或5G组网环境中，所述接入点302A和302B可以提供为eNodeB或gNB节点，而所述核心网304可以是演进型分组核心(Evolved Packet Core，EPC)网，其提供如服务网关(service gateway，SGW)308、归属用户服务器(home subscriber server，HSS)、接入和移动性管理功能实体(access and mobility management function，AMF)或其前身移动性管理实体(mobility management entity，MME)、网络开放功能实体(networkexposure function，NEF)和分组网关(Packet Gateway，PGW)等网络功能实体(图3中未示出，以使图3简洁清晰)。所述核心网还可以包括一个或多个服务器200，以托管一个或多个服务应用214，如移动边缘计算应用等。所述ED 102与所述应用214之间的用户面数据包可以通过所述应用214关联的端主机A 312和对应的所述ED 102关联的端主机B 314之间的TCP连接310A和310B进行传输。
所述TCP连接310A有助于在端主机312、314之间通过AP(A)302A进行数据包双向传输，而所述TCP连接310B有助于在端主机312、314之间通过AP(B)302B进行数据包双向传输。如图3所示，所述传输层连接310A和310B中的每个传输层连接在端主机312、314中分别通过各自的传输层标识进行标识，其中，在图3所示实施例中，所述传输层标识是一种五元组，包括：源IP地址、源端口标识、目的IP地址、目的端口标识和传输控制块(transport controlblock，TCB)。可以理解的是，使用五元组作为传输层标识来标识传输层连接是传输控制协议(Transfer Control Protocol，TCP)中常用的一种方式。其他传输层协议中，可以不使用五元组，而使用其他组合的参数构成的传输层标识(至少部分参数取决于低层的值如地址等)来标识连接。
在图3的示例中，所述传输层连接310A在端主机312中由五元组316标识：源IP地址＝APP_IP_A、源端口标识＝APP_Port_A、目的IP地址＝ED_IP_A、目的端口标识＝ED_Port_A、TCB＝APP_TCB，在端主机314中由五元组318标识：源IP地址＝ED_IP_A、源端口标识＝ED_Port_A、目的IP地址＝APP_IP_A、目的端口标识＝APP_Port_A、TCB＝ED_TCB。类似地，所述传输层连接310B在端主机312中由五元组320标识：源IP地址＝APP_IP_B、源端口标识＝APP_Port_B、目的IP地址＝ED_IP_B、目的端口标识＝ED_Port_B、TCB＝APP_TCB，而该相同的传输层连接310B在端主机314中由五元组322标识：源IP地址＝ED_IP_B、源端口标识＝ED_Port_B、目的IP地址＝APP_IP、目的端口标识＝APP_Port_B、TCB＝ED_TCB。
可见，图3示出了一种多归属示例，其中，所述ED 102通过所述传输层连接310A和310B在所述SGW 308上进行多归属(在本图示的示例中，是通过所述AP 302A和所述AP 302B进行双归属)。在某一静态使用案例中，多归属可用于帮助实现负载均衡或其他流量工程目的。在某一移动使用案例中，可以在切换流程中，例如，当所述ED 102从某AP 302的覆盖范围移动到其他AP 302的覆盖范围时使用双归属。图4A与图4B示出了一种场景，在该场景中，所述ED 102初始连接到所述AP-A302A(如图4A所示)，经切换流程后连接到所述AP-B 302B(如图4B所示)。在切换流程中，所述ED 102将同时临时性地连接到所述AP-A 302A和所述AP-B 302B(如图3所示)，因此，此时至少是暂态双归属。下面将着重介绍移动使用案例。应理解的是本发明并不限于该使用案例。
如图4A与图4B所示，传输层不会自动支持移动性，因为某一设备(如所述ED 102)从一个AP 302的覆盖范围移动到另一个不同AP 302的覆盖范围后，会获得新的IP地址。例如，在图4A与图4B所示的场景中，当所述ED 102从所述AP(A)302A的覆盖范围移动到所述AP(B)302B的覆盖范围后，所述ED 102的IP地址由ED_A IP变为ED_B IP。即使所有其他连接参数均保持不变，这种IP地址的变化也会导致丢失所有传输层连接310A。造成这种缺乏移动性支持的主要原因是，用于标识位于传输层的设备(如所述ED 102)的IP地址是与特定位置(通常是所述ED 102所连接的所述接入点302)绑定的。
因此提出了多种提议，以便分离设备的标识与设备的位置，如RFC 6830中所述的名址分离网络协议(Locator ID Separation Protocol，LISP)。此外，如LTE等移动网络中也引入了移动性管理实体(mobility management entity，MME)来支持移动性。然而，这两种方法都无法直接解决传输层缺乏移动性支持的问题。同时，新功能实体的引入(如LTE中引入MME)也增加了网络架构的复杂度。
传输层缺乏移动性支持的一个基本问题是，在TCP/IP中，传输层协议(TCP和UDP)被绑定到更低的层(如IP层)。例如，在TCP协议中用于标识连接的五元组中，源IP地址和目的IP地址是从IP层获得的。因此，当源IP地址或目的IP地址中的任何一个发生变化时，即使设备在移动到新的位置并获取到新的IP地址后仍然保持前述网络连接，也会丢失所有TCP连接。
为解决这些问题，本公开提供了各种方法和系统，即，在创建TCP连接时为该TCP连接分配唯一的“永久标识”，且所述永久标识在该连接的持续期间内保持不变。所述永久标识提供了TCP连接识别的连续性，使得所述五元组连接标识可以在不丢失TCP连接的情况下发生变化(例如，改变源IP地址或目的IP地址，或改变源端口或目的端口)。为此，在所述TCP连接的上下文中定义术语“永久”。所述永久标识是在建立所述TCP连接时分配的，并且保持不变(即，所述永久标识是“永久的”)，直到拆除所述TCP连接。此时，可以按需删除所述TCP连接的永久标识或将所述TCP连接的永久标识复用于其他TCP连接。
一般来说，任何合适的标识或标识的组合都可以作为所述永久标识，只要端主机针对特定TCP连接所使用的特定永久标识明确标识了该端主机支持的所有TCP连接中的所述特定TCP连接即可。例如，在图3的示例中，端主机A 312用于标识经过所述AP(A)302A的所述TCP连接310A的永久标识至少必须在所述特定TCP连接的持续时间内明确标识出端主机A312支持的所有TCP连接中的所述特定TCP连接。在一些实施例中，永久标识可以是具有预定比特位数或字符数的随机值。在一些实施例中，永久标识可以由一个或多个其它参数或值推导得到。例如，永久标识可以由MAC地址与时间戳的组合推导得到。在一些实施例中，可以在所述TCP连接的两端使用公共永久标识。例如，可以将与所述连接关联的套接字标识作为该连接的永久标识，只要该套接字标识在该连接的生命期间内保持不变即可。在一些实施例中，可以在一个端主机上定义公共永久标识，并将其传输到其他端主机；然后，所述其他端主机可以使用接收到的永久标识来标识TCP连接。在其它实施例中，每个端主机可以各自定义永久标识来标识TCP连接。在一些实施例中，每个端主机可以将各自的永久标识发送给其他端主机，而所述其他端主机可以存储接收到的永久标识，例如，以在更新期间使用。
图5A和图5B分别为TCP连接建立流程500和TCP连接修改流程502的示例的消息流程图，其中，该类型的流程可以在图3、图4A和图4B所示网络300中实现。
如图5A所示，所述TCP连接建立流程500可以在端主机A 312处发起。所述端主机A312可以为所述新连接选择(504)永久标识(Perm.ID_A)，并在本地记录中存储所述新连接的所述永久标识。所述端主机A 312也可以在本地记录中存储所述连接的IP地址(如APP_IP_A)和端口(如APP_Port_A)。然后，所述端主机A 312可以通过与AP_A 302A之间的连接306A向端主机B 314发送(506)包括所选永久标识(Perm.ID_A)的消息。在一些实施例中，该消息可以提供为扩展的TCP消息，如传统TCP SYN消息的扩展。收到该消息以及所述端主机A的所述永久标识(Perm.ID_A)后，所述端主机B 314可以在与所述新连接相关联的本地记录中存储(508)所述端主机A的所述永久标识(Perm.ID_A)。所述端主机B 314还可以在本地记录中存储所述连接的IP地址(如ED_IP_A)和端口(如ED_Port_A)。然后，所述端主机B 314可以为所述新连接选择(510)永久标识(Perm.ID_B)，并向所述端主机A 312发送(512)包括所选永久标识(Perm.ID_B)的消息。在一些实施例中，该第二消息也可以提供为扩展的TCP消息，如传统TCP SYN/ACK消息的扩展。收到所述UPDATE/ACK消息以及所述主机B314的所述永久标识(Perm.ID_B)后，所述端主机A 312可以在与所述新连接相关联的本地记录中存储(514)所述主机B的所述永久标识(Perm.ID_B)。然后，所述端主机A 312可以向所述端主机B314发送(516)确认消息，以完成与传统TCP连接发起流程相类似的三次握手操作。
在上述结合图5A所描述的流程结束时，所述端主机A 312中维护的所述连接的本地记录包括下列信息：
·永久标识：Perm.ID_A
·对端永久标识：Perm.ID_B
·TCP-ID：{APP_IP_A、APP_Port_A、ED_IP_A、ED_Port_A、APP_TCB}
同理，所述端主机B 314中维护的所述连接的本地记录包括下列信息：
·永久标识：Perm.ID_B
·对端永久标识：Perm.ID_A
·TCP-ID：{ED_IP_A、ED_Port_A、APP_IP_A、APP_Port_A、ED_TCB}
参考图5B，可以在所述传输层连接标识(如五元组)的任何参数发生变化时发起TCP连接修改流程502。可以理解的是，任一端主机响应于任何预定事件时，都可能发生这种变化。例如，图5B示出了响应于所述端主机B 314从AP(B)302B接收(518)新的IP地址(ED_IP_B)而发起TCP连接修改流程502的示例场景。该场景与上述移动性使用案例兼容。该场景中，ED 102(端主机B 314)从AP(A)302A的覆盖范围移动到AP(B)302B的覆盖范围。可以理解的是，其它事件也可以触发IP地址和端口标识中的一个或两个发生变化，例如，切换到新的网络接口(如从4G切换到WiFi)或新的网络切片时，即使此时所述ED仍然连接到同一个AP302。
当所述端主机B 314从所述AP(B)302B接收(518)所述新的IP地址(ED_IP_B)时，所述端主机B 314可以更新其本地记录(520)以体现新的连接参数。此时，所述端主机B 314中维护的所述连接的本地记录包括下列信息：
·永久标识：Perm.ID_B
·对端永久标识：Perm.ID_A
·TCP-ID：{EDIP_B、ED Port、SGW IP、SGW Port、ED_TCB}
其中，TCP-ID中的粗体字符体现了TCP连接标识中变更项。然后，所述端主机B 314可以向所述端主机A 312转发(522)消息，其中，所述消息包括所述端主机A的所述永久标识(Perm.ID_A)以及所述端主机B的新IP地址(ED_IP_B)的。由于包括所述端主机A的所述永久标识(Perm.ID_A)，使得所述端主机A 312能够正确标识和检索所述连接的相应本地记录。因此，收到所述UPDATE消息后，所述端主机A 312可以检索并更新其本地记录(524)以体现新的连接参数。此时，所述端主机A 312中维护的所述连接的本地记录包括下列信息：
·永久标识：Perm.ID_A
·对端永久标识：Perm.ID_B
·TCP-ID：{SGW IP、SGW Port、ED_IP_B、ED Port、APP_TCB}
一旦更新了所述端主机A中所述连接的本地记录，所述端主机A 312可以向所述端主机B 314发送确认消息，从而完成所述连接修改流程。可以理解的是，上述连接修改流程可用于修改定义了所述连接的所述传输层标识(例如TCP五元组)的任何一个或多个参数。而且，该流程支持修改所述传输层连接，而不必断开连接并建立新的连接。
如上所述，扩展TCP消息，如扩展TCP_SYN消息，可用于在连接建立流程(图5A所示)中交换永久标识。在一些实施例中，扩展TCP_SYN消息可包括在TCP头中插入标志位，用于指示存在永久标识。例如，传统的TCP头包括四个保留比特位，其中一个或多个可以作为标志位，用于指示数据包载荷包括新连接的永久标识。
同理，扩展TCP_SYN消息还可用于在连接修改流程(图5B所示)中交换新的连接标识参数。此时，可以将保留比特位中的一个或多个作为标志位，用于指示数据包载荷包括将在已有连接(由所述永久标识进行标识)的所述传输层标识中使用的新参数。
如上所述，本公开中对TCP连接和消息的引用应理解为是任何合适的第四层协议下定义的传输层连接和消息。在具体实施例中，用于在连接建立流程(图5A所示)中交换永久标识的消息可包括UDP消息，其中，所述UDP消息包括UDP载荷，所述UDP载荷包括所述永久标识。在具体实施例中，用于在连接修改流程(图5B所示)中交换传输层标识的新参数的消息可包括UDP消息，其中，所述UDP消息包括UDP载荷，所述UDP载荷包括所述新参数。
在具体实施例中，用于在连接建立流程(图5A所示)中交换永久标识的消息可包括SCTP消息，其中，所述SCTP消息包括SCTP控制块，所述SCTP控制块包括所述永久标识。在具体实施例中，用于在连接修改流程(图5B所示)中交换传输层标识的新参数的消息可包括SCTP消息，所述SCTP消息包括SCTP控制块，所述SCTP控制块包括所述新参数。
尽管已经结合本发明的特定特征和实施例描述了本发明，但是明显在不脱离本发明的情况下可以对本发明进行各种修改与组合。本说明书和附图仅被视为所附权利要求书所定义的本发明的说明，并被视为含盖落于本发明范围内的任何和所有修改、变体、组合或等同物。

Claims (10)

1.一种在网络的一个节点与所述网络的其他节点之间建立传输层连接的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述节点向所述其他节点发送包括所述传输层连接的第一永久标识的消息，其中，所述第一永久标识独立于所述节点的至少一个IP地址；所述消息包括以下任何一种：
扩展TCP消息，包括用于指示所述扩展TCP消息的载荷包括所述第一永久标识的标志位；
UDP消息，包括UDP载荷，其中，所述UDP载荷包括所述第一永久标识；
SCTP消息，包括SCTP控制块，其中，所述SCTP控制块包括所述第一永久标识；
所述节点从所述其他节点接收所述传输层连接的第二永久标识，其中，所述第二永久标识独立于所述其他节点的至少一个IP地址；
所述节点根据所述第一永久标识和所述第二永久标识，帮助进行与所述其他节点之间的数据包传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扩展TCP消息为扩展TCP-SYN消息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述其他节点接收所述第二永久标识包括从所述其他节点接收包括所述第二永久标识的消息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述消息包括以下任何一种：
扩展TCP消息，包括用于指示所述扩展TCP消息的载荷包括所述第二永久标识的标志位；
UDP消息，包括UDP载荷，其中，所述UDP载荷包括所述第二永久标识；
SCTP消息，包括SCTP控制块，其中，所述SCTP控制块包括所述第二永久标识。
5.一种在网络的一个节点与所述网络的其他节点之间修改传输层连接的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述节点向所述其他节点发送消息，其中，所述消息包括：
所述传输层连接的传输层标识的新参数；
所述其他节点为所述传输层连接分配的永久标识，其中，所述永久标识独立于所述其他节点的至少一个IP地址；
向所述其他节点发送所述消息包括发送以下任何一种：
扩展TCP消息，包括用于指示所述扩展TCP消息的载荷包括所述新参数的标志位；
UDP消息，包括UDP载荷，其中，所述UDP载荷包括所述新参数；
SCTP消息，包括SCTP控制块，其中，所述SCTP控制块包括所述新参数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述扩展TCP消息为扩展TCP-SYN消息。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述新参数包括IP地址和端口标识中的任意一个或多个。
8.一种在网络的一个节点与所述网络的其他节点之间修改传输层连接的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述节点从所述其他节点接收消息，其中，所述消息包括：
所述传输层连接的传输层标识的新参数；
所述节点为所述传输层连接分配的永久标识，其中，所述永久标识独立于所述节点的至少一个IP地址；
从所述其他节点接收消息包括：
扩展TCP消息，包括用于指示所述扩展TCP消息的载荷包括所述新参数的标志位；
UDP消息，包括UDP载荷，其中，所述UDP载荷包括所述新参数；
SCTP消息，包括SCTP控制块，其中，所述SCTP控制块包括所述新参数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述扩展TCP消息为扩展TCP-SYN消息。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述新参数包括IP地址和端口标识中的任意一个或多个。
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