CN113302883B

CN113302883B - 用于交换用于数据传输的报头信息的方法和装置

Info

Publication number: CN113302883B
Application number: CN201980089085.6A
Authority: CN
Inventors: H-J·莫佩
Original assignee: Nokia Technologies Oy
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2022-04-29
Anticipated expiration: 2039-01-15
Also published as: WO2020147923A1; EP3912315A1; EP3912315B1; CN113302883A; US11368397B2; KR20210105429A; JP7171930B2; US20220045949A1; JP2022508485A; KR102358518B1

Abstract

本公开主题涉及一种方法，该方法包括：在第一网关处接收目的地为第二主机的来自第一主机的数据分组。数据分组的报头信息的第一部分可以由第一网关替换为包括以下的信息：第一主机和第二主机中的至少一个的身份信息。数据分组可以由第一网关根据报头信息的第二部分向服务于第二主机的第二网关来传输。

Description

用于交换用于数据传输的报头信息的方法和装置

技术领域

各种示例实施例涉及计算机联网，并且更具体地涉及用于交换用于数据传输的报头信息的方法。

背景技术

诸如局域网(LAN)之类的网络几乎对每个行业都产生了重大影响。为了满足它们不断增长的需求，这些行业利用多个网络，例如每个网络都致力于不同的部门。然而，存在着对改进此类网络中的数据传输的需要。

US 2017/171068A1公开了基于层2切换的超高速移动网络。

EP 1445919A2公开了双模式虚拟网络寻址方法。

发明内容

示例实施例提供了一种方法，包括：在第一网关处接收目的地为第二主机的来自第一主机的数据分组，由第一网关将数据分组的报头信息的第一部分替换为包括以下的信息：第一主机和第二主机中的至少一个的身份信息，由第一网关根据报头信息的第二部分向服务于第二主机的第二网关传输数据分组。

根据其他示例实施例，一种方法包括：在网关处接收目的地为由网关所服务的第二主机的数据分组，该数据分组包括第二主机的身份信息，使用第二主机的身份信息以用于确定第二主机的网络地址，将接收到的数据分组的网络目的地地址替换为所确定的网络地址，向第二主机传输数据分组。

根据其他示例实施例，一种方法包括：在数据库系统处从网关接收对由网关所服务的主机的身份信息的请求，该请求指示主机的网络地址，在包括网络地址和相关联的身份信息的数据容器中搜索接收到的网络地址，响应于在数据容器中标识接收到的网络地址，返回与所标识的网络地址相关联的身份信息，否则生成身份信息，并返回所生成的身份信息。

根据其他示例实施例，一种装置包括：被配置为接收目的地为第二主机的来自第一主机的数据分组的部件，被配置为将数据分组的报头信息的第一部分替换为包括以下的信息的部件：第一主机和第二主机中的至少一个的身份信息，被配置为根据报头信息的第二部分向服务于第二主机的第二网关传输数据分组的部件。

根据其他示例实施例，一种装置包括：被配置为接收目的地为第二主机的数据分组的部件，该数据分组包括第二主机的身份信息；被配置为使用第二主机的身份信息以用于确定第二主机的网络地址的部件，被配置为将接收到的数据分组的网络目的地地址替换为所确定的网络地址的部件；被配置为向第二主机传输数据分组的部件。

根据其他示例实施例，一种装置包括：被配置为从网关接收对由网关所服务的主机的身份信息的请求的部件，该请求是主机的网络地址；被配置为在包括层地址和相关联的身份信息的数据容器中搜索接收到的网络地址的部件；部件，被配置为响应于在数据容器中标识接收到的网络地址，返回与所标识的网络地址相关联的身份信息，否则生成身份信息，并返回所生成的身份信息。

根据其他示例实施例，一种计算机程序包括存储在其上的用于至少执行以下操作的指令：接收目的地为第二主机的来自第一主机的数据分组，将数据分组的报头信息的第一部分替换为包括第一主机和第二主机中的至少一个的身份信息的信息，根据报头信息的第二部分向服务于第二主机的第二网关传输数据分组。

根据其他示例实施例，一种计算机程序包括存储在其上的用于至少执行以下操作的指令：接收目的地为由网关所服务的第二主机的数据分组，该数据分组包括第二主机的身份信息；使用第二主机的身份信息以用于确定第二主机的网络地址；将接收到的数据分组的网络目的地地址替换为所确定的网络地址；向第二主机传输数据分组。

根据其他示例实施例，一种计算机程序包括存储在其上的用于至少执行以下操作的指令：从网关接收对由网关所服务的主机的身份信息的请求，该请求指示主机的网络地址，在包括网络地址和相关联的身份信息的数据容器中搜索接收到的网络地址，响应于在数据容器中标识接收到的网络地址，返回与所标识的网络地址相关联的身份信息，否则生成身份信息，并返回所生成的身份信息。

附图说明

现在将参考附图描述一些示例实施例。在附图中：

图1是用于多个主机之间的数据交换的系统的框图；

图2图示出了根据本公开主题示例的用于生成主机的身份信息的方法；

图3A是图示出了根据本公开主题示例的用于存储映射信息的示例的示图；

图3B是图示出了根据本公开主题示例的用于在数据库系统中存储映射信息的示例的示图；

图4A是图示出了根据本公开主题示例的确定新近连接到网关的主机的身份信息的方法的示图；

图4B是图示出了根据本公开主题示例的确定对等主机的身份信息的方法的示图；

图5是根据本公开主题示例的用于传输数据分组的方法的流程图；

图6是根据本公开主题示例的用于传输数据分组的方法的流程图；

图7是根据本公开主题示例的用于提供身份信息的方法的流程图；

图8A是图示出了根据本公开主题示例的在网关处的方法的示图；

图8B是图示出了根据本公开主题示例的在网关处的方法的示图；

图8C是图示出了根据本公开主题示例的在网关处的方法的示图；

图9是根据本公开主题示例的用于传输数据分组的方法的流程图；

图10是示出根据本公开主题示例的装置的示例的框图。

具体实施方式

在以下描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了诸如特定架构、接口、技术等的具体细节，以便提供对示例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员明显的是，可以在脱离这些具体细节的其他说明性示例中实践所公开的主题。在一些实例中，省略了众所周知的设备和/或方法的详细描述，以免不必要的细节混淆描述。

本公开主题可以为使用诸如层2、层3或更高层协议之类的分层通信协议来与其他设备进行通信的设备实现基于传送的移动性。例如，利用本公开主题，同一主机可以在不同的LAN之间移动并以透明的方式得到相应网关的服务。

本公开主题可以无缝地被集成到现有系统中。例如，可以在软件定义的联网(SDN)节点上实现的网关中实现本公开主题。由于SDN节点可以被用来对分组报头进行修改，因此本公开主题可以允许集成到现有的层2网络中以支持层2设备，而无需节点处的重新配置或修改或者在节点处仅进行最少的重新配置或修改，因为修改仅在接收分组的报头部分处进行，而不改变个体分组的长度。由于接收的和修改的数据分组的分组长度不变，这可以防止网络的复杂的重新配置，因为分组长度通常是固定和恒定的。

根据一个示例，信息还包括用户定义的信息。这可以增加在采用最少网络配置的本公开主题的网络中可以传输的数据量。例如，用户定义的信息可以包括配置或性能参数的值。性能参数的示例可以是服务质量参数，诸如第一主机或第一网关的时延、抖动和带宽。配置参数的示例可以是能耗参数。

根据一个示例，该方法还包括使用报头信息的第一部分来确定第一主机和第二主机的身份信息。

第一主机和第二主机中的每一个的身份信息可以被生成，以使得其分别唯一地标识第一主机和第二主机。当第一主机和第二主机分别由第一网关和第二网关服务时，可以生成第一主机和第二主机的身份信息。可以使用报头信息的第一部分的大小来确定身份信息。第一主机和第二主机的身份信息的大小可以小于或等于报头信息的第一部分的大小。主机的身份信息例如可以是标识符。

与报头信息的第一部分的至少一部分相关联的第一主机的身份信息可由第一网关和第二网关访问(例如共享)。与报头信息的第二部分的至少一部分相关联的第二主机的身份信息可由第一网关和第二网关访问(例如共享)。报头信息的第一部分的至少一部分可以包括第一主机的网络地址。报头信息的第二部分的至少一部分可以包括第二主机的网络地址。本文所描述的网络地址例如可以是层2地址或层3地址。

例如，报头信息的第一部分可以包括第一主机的源层2地址。在另一个示例中，报头信息的第一部分还可以包括第一主机的源层3地址。在第一网关处接收到的分组的报头信息的第二部分可以例如包括第二主机的网络地址。例如，在接收到数据分组后，可以将数据分组的第二部分的网络目的地地址替换为第二网关的网络地址，并且可以将得到的数据分组传输到第二网关。

可以使用第一网关的映射信息或数据库系统的映射信息来获得第二网关的网络地址。映射信息可以指示与服务于第二主机的第二网关的网络地址相关联的第二主机的身份信息和第二主机的网络地址中的至少一个。在一个示例中，第一网关可以使用第二主机的网络地址来在映射信息中搜索第二网关的网络地址，该第二主机的网络地址是接收到的数据分组的一部分。

在一个示例中，在接收到数据分组后，第一网关可以利用第二主机的网络地址来查询数据库系统以用于获得与第二主机的网络地址相关联的第二网关的网络地址，并且可以从数据库系统接收第二网关的网络地址。第二网关的网络地址例如可以是层2地址或层3地址。根据报头信息的第二部分发送或传输数据分组包括使用第二部分来传输数据分组。

在另一个示例中，第一主机和第二主机的身份信息可以由第一网关和第二网关中的每个网关单独地并且基于共同的预定义算法来自主地确定或生成。在一个示例中，预定义算法可以被配置为接收诸如层2地址之类的网络地址作为输入，并且可以基于接收到的输入来生成标识符。此外，如果所生成的标识符被提供作为算法的输入，则该算法可以被配置为重构从其中生成标识符的网络地址。例如，如果输入网络地址是MAC地址，则组织唯一标识符(OUI)字段(24比特)可能被部分地重用，因为可能仅使用选自经认证的供应方的(主机)装备。例如。代替使用完整的24比特，可以使用一小部分(例如4比特)从给定环境中可用的且在每个网关处可用的列表中标识供应方。

在又一个示例中，可以使用SDN控制协议来确定身份信息。网关可以由SDN网元(SDN-NE)以及驻留在网络外部(例如在数据中心处)的控制软件组成，SDN网元是针对网络(转发)节点(如交换机或路由器或网关)的数据转发硬件平台。控制软件包括SDN控制器和应用。控制软件可以允许将连接的SDN-NE操作为纯转发节点(例如交换机或路由器)或者操作为网关。

控制软件可以允许在操作期间动态地改变SDN-NE的操作模式。当作为网关操作时，用于身份信息确定的规则可以被存储在流表中。如果新主机附接到网关(SDN-NE)，并且网关没有用于确定新主机的身份信息的规则，则网关可以在SDN-NE和SDN控制器之间使用SDN控制协议(例如开放流)经由SDN控制器向网关的应用请求用于新主机的新规则。向新主机指派或确定身份信息可以由应用来完成，并可导致新规则或SDN-NE流表中的现有规则的更新。由此，身份信息的确定可以被实现为转发规则，经由SDN控制器来集中地指派，而无需网关单独访问数据库。

根据一个示例，第一主机的身份信息是第一组比特的值，并且第二主机的身份信息是第二组比特的值，其中第一组比特和第二组比特具有不同数目的比特。报头信息的第一部分不同于报头信息的第二部分。第一网关向第二网关传输的数据分组的报头信息的第二部分包括第二网关的网络地址。

报头信息的第一部分由比特集合组成。第一组比特可以是该比特集合的子集。第二组比特可以是该比特集合的子集。第二组比特可以不同于第一组比特。第一组比特可以被用于由第一网关确定由第一网关所服务的主机(诸如第一主机)的身份信息。第二组比特可以被用于由第一网关确定由第二网关所服务的主机(诸如第二主机)的身份信息。

这可能导致所确定身份的不对称，并且因此可以实现资源的灵活和最佳使用，例如，如果给定网关可以比另一个网关为更多主机服务，则用于给定网关的主机的比特组的比特数目可以比用于另一个网关的比特组中的比特数目高。该示例还可以使得能够动态地改变要被用于比特组的比特数目。

根据一个示例，第一主机的身份信息是第一组比特的值，并且第二主机的身份信息是第二组比特的值，其中第一组比特的比特数目高于第二组比特的比特数目。

根据一个示例，第一主机的身份信息是第一组比特的值，并且第二主机的身份信息是第二组比特的值，其中第一组比特和第二组比特具有相同的比特数目。使用相同类型的标识符可以使得能够定义所有可能的唯一值的单个集合，这些值可以被用作发送和接收主机的身份信息。这可以节省维持和处理不同身份信息集合所需的处理资源。

根据一个示例，第一主机的身份信息是第一组比特的值。该方法还包括确定第一组比特以使得第一组比特的可能值的最大数目小于或等于可以由第一网关所服务的主机的预定义最大数目。

根据一个示例，第二主机的身份信息是第二组比特的值。该方法还包括确定第二组比特以使得第二组比特的可能值的最大数目小于或等于可以由第二网关所服务的主机的预定义最大数目。

这些示例可以实现对由第一网关和第二网关所服务的设备的基于传送的移动性的有效控制。

根据一个示例，该方法还包括：提供包括网络地址和相关联的预定义身份信息的本地数据容器，并且使用本地数据容器来确定第一主机和/或第二主机的身份信息。第一主机和/或第二主机的身份信息可以使用被编码在接收到的数据分组中的相应网络地址来确定。网络地址可以包括层2地址。例如，本地数据容器的每个层2地址可以与相应的身份信息相关联。本地数据容器可以包括每个主机的条目。主机的条目可以包括主机的映射信息。主机的映射信息可以包括与主机的身份信息相关联的主机的层2地址。该示例可以加快数据传输过程，因为身份信息是本地确定的。

根据一个示例，该方法还包括：在接收到数据分组后，利用第一主机和/或第二主机的网络地址来查询包括网络地址和相关联的预定义身份信息的远程数据容器，并从存储远程数据容器的数据库系统接收身份信息。第一主机和第二主机的每一个的网络地址可以是层2或层3地址。远程数据容器中的网络地址可以是层2或层3寻址的。该示例可以实现对不同网关的身份信息的集中且一致的控制。

根据一个示例，接收的数据分组包括来自层2和层3通信协议中的至少一个的报头。这可以实现本方法在现有系统中的无缝集成。

根据一个示例，传输包括：使第二网关使用第一主机和/或第二主机的身份信息来将数据分组传输到第二主机。在一个示例中，可以根据层2通信协议来执行向第二主机传输数据分组。从第一网关接收数据分组可以触发第二网关使用身份信息向第二主机传输数据分组。第二网关可以使用在第二网关处接收到的数据分组的第二主机的身份信息来确定或标识网络地址，诸如第二主机的层2地址。第二网关将接收到的数据分组中的网络目的地地址替换为所标识的第二主机的网络地址。例如，第二网关可以使用相应的身份信息确定第一主机和/或第二主机的层2地址。

根据一个示例，该方法还包括：从数据库系统接收指示第一主机是被移除主机的通知，并且在网关处接收到目的地为另一第二主机的来自另一第一主机的另一数据分组后，可以使用第一主机的身份信息作为该另一第一主机的身份信息重复该方法。第一主机可以从包括第一网关的系统中被移除。这可以实现资源的有效使用或重新使用。在一个示例中，数据库系统可以被配置为：如果第一主机从系统中被移除，则将第一主机的身份信息指派为另外第一主机的身份信息。

图1是用于在多个主机(诸如第一主机101和第二主机103)之间的数据交换的系统100的框图。主机101和103通过网关(诸如第一网关105和第二网关107)彼此通信。第一网关105可以是第一跳网桥节点(其可以被标示为接入中介(AM))。

第一主机101经由诸如第一LAN 111之类的第一本地网络而耦合到第一网关105。第二主机103经由诸如第二LAN 113之类的第二本地网络而耦合到第二网关107。第一LAN和第二LAN例如可以是以太网网络。

第一主机101可以被配置为经由无线LAN(WLAN)接入点而无线地或有线地连接到第一LAN 111。第二主机103可以被配置为经由WLAN接入点而无线地或有线地连接到第二LAN 113。第一主机和第二主机101-103的主机可以包括例如其上运行有应用(例如通过使用HTTP协议获取内容的Web浏览器)的笔记本，或运行Web服务器以通过支持HTTP协议提供内容的服务器。

第一主机101可以被配置为根据层2通信协议和层3通信协议中的至少一个来进行通信。第二主机101可以被配置为根据层2通信协议和层3通信协议中的至少一个来进行通信。

第一网关和第二网关105-107中的每一个可以被配置为使得数据能够从网络流到另一个网络。例如，第一网关105可以被配置为例如根据隧道通信协议来实现从第一LAN111到第二LAN 113的数据流或传输。第二网关105可以被配置为例如根据隧道通信协议来实现从第二LAN113到第一LAN 111的数据流或传输。

第一网关105和第二网关107可以被配置为在诸如网络层2或网络层3之类的已定义网络层处交换数据分组。在一个示例中，在网关105和107之间传达的数据分组可以通过互联网的网络转发节点诸如路由器和交换机而被转发。

第一网关105可以被配置为根据层2通信协议和层3通信协议中的至少一个来进行通信。第二网关105被配置为根据层2通信协议和层3通信协议中的至少一个来进行通信。

层2通信协议例如可以是以太网协议。层3通信协议例如可以是互联网协议(IP)。例如，第一主机101可以被配置为发送数据分组120，例如在目的地是第二主机103。数据分组120可以包括报头121和有效负载122。报头120可以例如包括字段，其中每个字段包括指示数据分组的信息。报头121例如可以是层2报头125。在另一个示例中，如图1中所示，报头121可以包括层2(L2)报头125和层3(L3)报头126。L2报头125可以包括用于根据层2通信协议来实现数据通信的字段131A和133A。L3报头126可以包括用于根据层3通信协议来实现数据通信的字段131B和133B。字段131A和131B(统称为131)可以例如分别包括源层2地址和源层3地址。字段133A和133B(统称为133)可以例如分别包括目的地层2地址和目的地层3地址。字段131A、131B、133A和133B的每个字段可以由相应数目的比特组成。

使用层2和/或层3通信协议，可以有效地使用包含在字段133中的报头信息的一部分，以使得数据分组120可以到达第二主机103，例如包含在字段131中的报头信息的其他部分可能不是强制性的，因为它可能不被用于将数据分组120传输到第二主机103。字段131可以被称为非强制性字段。非强制性字段131可以是数据分组120的报头信息的第一部分的一部分，并且字段133可以是数据分组120的报头信息的第二部分的一部分。

系统100还包括数据库系统112。数据库系统112被配置为控制对存储在数据库系统112的数据库115中的数据的访问。数据库系统112可以被标示为客户端位置寄存器(CLR)。网关105-107可以被配置为例如使用互联网109连接到数据库系统112。

虽然图1示出了两个主机和两个网关，但是应当理解，可以存在大量主机和网关。此外，虽然图1示出了几个LAN，但是应当理解，可以存在多个LAN。

图2是图示出了用于生成主机例如101-103的身份信息以用于实现不同LAN上的主机之间的通信的方法的示图。

可以基于主机101可以传输的数据分组的一个或多个非强制性字段来定义主机101的身份信息201。主机101的身份信息201可以包括在主机101由网关105服务时唯一标识主机101的值。在一个示例中，如果主机101从系统100中被移除，则主机101的身份信息可以被指派给新近连接到系统100的主机。

例如，如果主机101被配置为仅根据层2通信协议进行通信，则非强制性字段可以是字段131A，因为它可能不被用于从主机101到对等主机例如103的数据提交。在另一个示例中，如果主机101被配置为根据层2和层3通信协议进行通信，则字段131A和131B可以是用于从主机101到对等主机例如103的数据提交的非强制性字段。在下面，可以参考具有层2源地址的非强制性字段131A来描述身份信息的确定或生成。可以使用非强制性字段131A和131B如参考字段131A所描述的那样确定身份信息。

字段131A由N比特集合组成。该比特集合中的第一组N1比特可以被用来对主机101的身份信息进行编码。主机101的身份信息可以包括在主机101被网关105服务时唯一地标识主机101的N1比特二进制值。如图2中所示，对于N1＝24的N1比特二进制值例如可以用从00:00:00到FF:FF:FF变化的十六进制数字来表达。

该比特集合中的第二组N2比特可以被用来对对等主机103的身份信息进行编码。第二组比特不同于第一组比特。可以如参考主机101所描述的那样定义对等主机103的身份信息。

在一个示例中，第一组比特可以包括字段131A的一半比特，而第二组比特可以包括字段131A的另一半比特。在另一个示例中，第一组比特和第二组比特可以具有不同数目的比特。这可以使得能够取决于主机101是数据分组的接收者还是发送者来定义主机101的身份信息。例如，如果第一组的长度为4个字节而第二组的长度为2个字节，则这可以指示例如40亿个源主机可以与例如6.5万个目标主机进行通信。这可以允许非对称地扩展地址范围。这在工厂中存在许多传感器需要将其测量结果报告给少数服务器的情况下可能是特别有利的。

第一组比特和第二组比特的所有可能值可以例如被存储在数据库115中。数据库系统112可以例如被配置为控制对数据库115中存储的值的访问。在另一个示例中，网关105-107中的每一个都可以访问数据库115。

一旦身份信息201被指派给主机101，就可以存储主机101的映射信息H1-set。映射信息H1-set可以至少包括与包含在字段131A中的信息相关联的主机101的身份信息201，例如主机101的身份信息可以与主机101的MAC地址205相关联。

可以如参考主机101所描述的那样确定诸如主机103之类的其他主机的映射信息。图2示出了主机103的映射信息H2-set。映射信息H2-set包括与主机103的MAC地址206相关联的主机103的身份信息。图3A-图3B提供了用于存储映射信息H1-set和H2-set的示例。

图3A是图示出了用于在系统100的网关例如105中存储主机101-103的映射信息H1-set、H2-set的示例的示图。

网关105可以包括用于存储映射信息的本地数据容器。例如，本地数据容器可以包括列表301和303。第一列表301包括网关105所服务的主机的映射信息，第二列表303包括与网关105所服务的主机进行通信的对等主机的映射信息。本地存储本地数据容器可以防止查询远程数据库，从而可以节省处理资源。

列表301-303中的每一个包括每个主机的条目。第一列表301的条目包括映射信息，例如H1-set。例如，如图3A中所示，第一列表301的条目包括主机H1的MAC地址MAC-H1和主机H1的身份信息mmH1。

第二列表303的条目包括与服务于对等主机的网关107的层2地址相关联的映射信息，例如H2-set。例如，如图3A中所示，第二列表303的条目包括主机H2的MAC地址MAC-H2和与服务于主机H2的网关的MAC地址MAC-AM2相关联的主机H2的身份信息mmH2。

例如，可以在预定义时间段之后移除第二列表303的条目。例如。如果在该时间段期间，没有向与该条目相关联的主机发送或接收分组，则该条目将被移除。

图3B是图示出了用于在数据库系统112中存储映射信息的示例的示图。

例如，一旦主机连接到网关105，网关105就可以向数据库系统112报告主机的主机MAC地址。如果数据库系统112不知道该主机，则数据库系统112可以例如使用存储在数据库115中的身份信息的可能值之一将身份信息指派给主机。此外，数据库系统112可以在远程数据容器中存储主机的映射信息，诸如列表305。映射信息可以包括主机的MAC地址和指派的身份信息(以及IP地址，如果可用的话)。映射信息可以在列表305中与服务于主机的网关的MAC地址相关联。除了存储当前连接到系统100的主机的映射信息之外，数据库系统112还可以维持先前连接到系统100的主机的映射信息。

远程存储映射信息可能是有利的，因为在网关105-107没有本地存储映射信息的情况下，网关可以查询数据库系统112，如参考图4A和图4B所述。

图4A是图示出了确定新近连接到网关105的主机的身份信息的方法的示图。

在网关105处接收到(401)来自主机101的附接请求后，网关105可以确定主机101是否与第一列表301中的身份信息相关联。如果主机101在列表301中没有对应的条目，则网关105可以向数据库系统112发送关联消息(402)。该消息包括主机101的MAC地址。该消息指示对主机101的身份信息的请求。在接收到该消息后，数据库系统112可以在列表305中查找主机101是否已经被指派了身份信息，如果没有，则数据库系统112可以将来自数据库115的身份信息指派给主机101并将其与网关105的MAC地址相关联。

在一个示例中，如果主机101先前被指派给另一个网关，则该另一个网关可以由数据库系统112通知，以使得它可以从其列表301中移除主机101的映射信息。在另一个示例中，还可以通知系统100的(例如所有网关)的其他预定义网关，以使得它们可以从它们各自的列表301中移除主机101的映射信息。然后数据库系统112可以将与主机101相关联的身份信息返回给查询网关(403)。网关105可以通过添加主机101的条目来更新(404)其列表301，该条目包括接收到的身份信息和主机101的MAC地址。

图4B是图示出了确定与被网关105服务的主机101进行通信的对等主机103的身份信息的方法的示图。主机101可以向连接到网关107但在第二列表303(412)中没有关联条目的对等主机103发送分组(411)(例如，因为由于主机101被附接，没有与该对等主机的通信)。网关105可以向数据库系统112查询具有对等主机103的MAC地址MAC-H2的身份信息(413)。数据库系统112可以在其列表305中查找它并返回服务于对等主机103的网关107的MAC地址MAC-AM2和指派给对等主机103的身份信息(414)。最后，网关105可以通过添加对等主机103的条目来更新(415)第二列表303。

在一个示例中，数据库系统112可以跟踪先前从不同网关接收的查询并且在主机附接到新网关的情况下可以通知那些网关以允许这些网关更新它们的列表303。

图5是根据本公开主题示例的用于传输数据分组的方法的流程图。

在步骤501中，第一网关可以接收目的地为第二主机的来自第一主机的数据分组。例如，第二主机可以由第二网关服务。

例如，第一主机可以被配置为经由第一网络而耦合到第一网关。例如，第一网络可以是第一LAN。第二主机可以被配置为经由诸如第二LAN之类的第二网络而耦合到第二网关。例如，第一LAN和第二LAN可以是以太网网络。例如可以根据层2通信协议来执行第一主机和第一网关之间的通信。例如可以根据层2通信协议来执行第二主机与第二网关之间的通信。

在步骤503中可以使用第一网关本地维持的映射信息来获得第一主机和第二主机中的至少一个的身份信息。主机的映射信息，针对每个主机，包括与主机的层2地址相关联的主机的身份信息。在一个示例中，主机的映射信息可以与服务于该主机的网关的层2地址相关联。例如，接收到的数据分组可以包括第一主机的层2地址和第二主机的层2地址。第一网关可以使用第一主机的层2地址来标识映射信息中的第一主机的身份信息。如果在本地映射信息中没有找到第一主机的身份信息，则第一网关可以向维持映射信息的远程数据库系统请求该身份信息。如果在其映射信息中存在身份信息，则数据库系统可以返回该身份信息，否则，数据库系统可以生成身份信息并将其发送给第一网关。

第一网关还可以使用在接收到的数据分组中的第二主机的层2地址来确定第二主机的身份信息和/或第二网关的层2地址。为此，第一网关可以使用本地映射信息或远程映射信息。例如，第二主机的层2地址可以被第一网关使用来标识第一网关的映射信息中的第二主机的身份信息和/或第二网关的层2地址。如果在本地映射信息中没有找到第二主机的身份信息和/或第二网关的层2地址，则第一网关可以使用第二主机的层2地址向远程数据库系统请求该身份信息和/或层2地址。数据库系统可以向第一网关返回或发送第二网关的层2地址和第二主机的身份信息。

在步骤505中，第一网关可以将接收到的数据分组的报头(或报头信息)的第一部分替换为(交换为)包括第一主机和第二主机中的至少一个的身份信息的信息。在一个示例中，该信息可以包括第二主机的身份信息。在另一个示例中，该信息还可以包括第一主机的身份信息。在一个示例中，第一网关还可以将数据分组的第二部分的网络目的地地址替换为第二网关的网络地址。

第一网关和第二网关中的每一个可以被配置为实现从一个网络到另一个网络的数据传输。例如，第一网关可以被配置为例如根据隧道通信协议来实现从第一LAN到第二LAN的数据流或数据传输。第二网关可以被配置为例如根据隧道通信协议来实现从第二LAN到第一LAN的数据流或数据传输。

与报头信息的至少一部分相关联的被用来替换第一部分的身份信息由第一网关和第二网关可访问。例如，第一网关和第二网关可以访问与报头信息的源层2地址相关联的第一主机的身份信息。第一网关和第二网关可以访问与报头信息的目的地层2地址相关联的第二主机的身份信息。

在步骤507中，第一网关可以根据报头信息的第二部分向第二网关传输从步骤503产生的修改后的数据分组。报头信息的第二部分可以指示目的地地址。例如，可以根据隧道通信协议来执行传输。由于第二网关可以访问第一主机和第二主机的身份信息与层2地址之间的关联，因此第二网关可以使用可访问信息，以便将数据分组传输到第二主机。例如，第二网关可以使用该信息，使用在第二网关处接收到的数据分组的第二主机的身份信息，来确定或标识第二主机的层2地址。第二网关在向第二主机传输数据分组之前，将接收到的数据分组中的网络目的地地址替换为所标识的第二主机的网络地址。例如，第二网关还可以在向第二主机传输数据分组之前，将第一主机和第二主机的身份信息替换为第一主机的层2源地址。

图6是根据本公开主题示例的用于传输数据分组的方法的流程图。

在步骤601中，第二网关可以接收目的地为由第二网关所服务的第二主机的数据分组。例如，第一网关在步骤505中发送的数据分组可以是接收到的数据分组。数据分组包括第二主机的身份信息。

在步骤603中，第二网关可以使用第二主机的身份信息以用于确定第二主机的网络地址。

在步骤605中，第二网关可以将接收到的数据分组的网络目的地地址替换为所确定的网络地址。在步骤607中，第二网关107可以向第二主机传输从步骤605产生的数据分组。

图7是根据本公开主题示例的用于提供身份信息的方法的流程图。

在步骤701中，数据库系统可以从网关接收对网关所服务的主机的身份信息的请求。该请求指示主机的网络地址。

在步骤703中，数据库系统可以在包括网络地址和相关联的身份信息的数据容器中搜索接收到的网络地址。响应于在数据容器中标识(查询步骤705)接收到的网络地址，数据库系统可以在步骤707中向网关返回或发送与所标识的网络地址相关联的身份信息。否则(查询步骤705)，数据库系统可以在步骤709中生成身份信息并且可以在步骤711中向网关返回或发送所生成的身份信息。

例如，网络地址可以包括层2地址或层3地址。

图8A-图8C是图示出了根据层2通信协议将数据分组从第一主机101传输到第二主机103的方法的示图。为了解释的目的，图8A-图8C中描述的方法可以在图1中所图示的系统中被实现，但不限于此实现。

图8A是图示出了服务于第一主机101的第一网关105处的方法的示意图。如果第一主机101向第二主机103发送数据分组620，则数据分组620包括第二主机103的MAC地址作为目的地MAC地址633及其自身的MAC地址作为源MAC地址631。服务于主机101的第一网关105可以接收数据分组620。

目的地MAC地址206可以被替换为服务于第二主机103的网关107的MAC地址605。源MAC地址205可以被替换为第二主机103的身份信息203和第一主机101的身份信息201的组合。每个身份信息201和203可以是3个字节长。由于两者都是3个字节长，因此它们匹配到源MAC地址205的字段中。

可以将修改后的分组620进一步传达到以第二网关107作为目的地的网络。

图8B是图示出了用于在服务于第二主机103的第二网关107处处理数据分组620的方法的示图。

在接收到分组620后，第二网关107可以将目的地MAC地址05替换为第二主机的MAC地址206。第二主机103的MAC地址206可以通过在第二网关107的列表301中查找与第二主机的身份信息203相对应的条目来获得或解析。第一主机和第二主机的身份信息可以被包括在搜索到的条目中的第二网关107的MAC地址605替换。

图8C是图示出了用于在服务于第二主机103的第二网关107处处理数据分组620的另一种方法的示图。

在接收到分组620后，第二网关107可以将目的地MAC地址605替换为第二主机的MAC地址206。第二主机103的MAC地址206可以通过在第二网关107的列表301中查找与第二主机的身份信息203相对应的条目来获得或解析。第二网关107可以在其列表303中搜索与第一主机101的身份信息相关联的映射信息。如果没有找到，则第二网关可以查询数据库系统112以获得其标识信息201所引用的第一主机101的MAC地址。一旦接收到第一主机101的MAC地址205，则第二网关107的列表303可以相应地被更新并且身份信息201-203可以被第一主机101的MAC地址205替换。

图9是根据本公开主题示例的用于传输数据分组的方法的流程图。

在步骤901中，第一网关可以接收目的地为第二主机的来自第一主机的数据分组。例如，第二主机可以由第二网关服务。

在步骤903中，第一网关可以将接收到的数据分组的报头的第一部分替换为包括第一主机和第二主机中的至少一个的身份信息的信息。

在步骤905中，第一网关可以根据报头信息的第二部分向第二网关传输从步骤503产生的数据分组。

图10是示出了根据本公开主题示例的装置的示例的框图。

在图10中，图示出装置1070的配置的电路框图被示出，其被配置为实现本公开主题的至少一部分。需要注意的是，图10中所示的装置1070除了在下文中描述的那些之外还可以包括多个另外的元件或功能，为了简单起见在此省略它们，因为它们对于理解不是必需的。此外，该装置也可以是具有类似功能的另外设备，诸如芯片组、芯片、模块等，其也可以是装置的一部分或者可以作为单独的元件附接到装置等。装置1070可以包括处理功能或处理器1071，诸如CPU等，其执行由与流控制机制相关的程序等给出的指令。处理器1071可以包括专用于如下所述的特定处理的一个或多个处理部分，或者处理可以在单个处理器中运行。用于执行这种特定处理的各部分也可以作为离散元件而被提供或在一个或多个另外的处理器或处理部分内被提供，诸如在一个物理处理器如CPU中或在多个物理实体中被提供。附图标记1072标示连接到处理器1071的收发器或输入/输出(I/O)单元(接口)。I/O单元1072可以被用于与一个或多个其他网络元件、实体、终端等进行通信。I/O单元1072可以是包括面向多个网络元件的通信设备的组合单元，或者可以包括具有用于不同网络元件的多个不同接口的分布式结构。附图标记1073标示例如可用于存储要由处理器1071执行的数据和程序的存储器和/或用作处理器1071的工作存储装置的存储器。

处理器1071被配置为执行与上述主题相关的处理。特别地，装置1070可以在网关等中被实现或者可以是网关等的一部分，并且可以被配置为执行如结合图5、图6和图9所描述的方法。

处理器1071被配置为执行接收目的地为第二主机的来自第一主机的数据分组，由第一网关将数据分组的报头信息的第一部分替换为包括第一主机和第二主机中的至少一个的身份信息的信息，由第一网关根据报头信息的第二部分向服务于第二主机的第二网关传输数据分组。

根据又一个示例，处理器1071还被配置为执行接收目的地为网关所服务的第二主机的数据分组，其中数据分组包括第二主机的身份信息，使用第二主机的身份信息以用于确定第二主机的网络地址，将接收到的数据分组的网络目的地地址替换为所确定的网络地址，并向第二主机传输数据分组。

根据又一个示例，装置1070可以在数据库系统中被实现或者可以是数据库系统的一部分，并且处理器1071还被配置为执行从网关所服务的主机的身份信息的请求中接收，该请求指示主机的网络地址，在到身份信息的网络地址的数据容器中搜索接收到的网络地址，响应于在数据容器中标识接收到的网络地址，返回与所标识的网络地址相关联的身份信息，否则生成身份信息并返回所生成的身份信息。

Claims

1.一种用于交换用于数据传输的报头信息的方法，包括：

由第一网关(105)接收来自第一主机(101)的数据分组(620)，其中所述数据分组的目的地为第二主机(103)，所述数据分组(620)包括作为目的地MAC地址的所述第二主机的MAC地址和作为源MAC地址(631)的所述第一主机的MAC地址；

由所述第一网关(105)将所述目的地MAC地址替换为服务于所述第二主机的第二网关的MAC地址，并且将所述源MAC地址替换为所述第一主机的标识符和所述第二主机的标识符的组合；

由所述第一网关(105)根据服务于所述第二主机的所述第二网关(107)的所述目的地MAC地址来传输所述数据分组。

2.根据权利要求1所述的方法，所述第一主机的标识符和所述第二主机的标识符的所述组合还包括用户定义的信息。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述源MAC地址来确定所述第一主机和所述第二主机的所述标识符。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一主机的所述标识符是第一组比特的值，并且所述第二主机的所述标识符是第二组比特的值，其中所述第一组比特和所述第二组比特具有相同的比特数目。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一主机的所述标识符是第一组比特的值，所述方法还包括：确定所述第一组比特以使得所述第一组比特的可能值的最大数目小于或等于能够由所述第一网关所服务的主机的预定义最大数目，其中所述第二主机的所述标识符是第二组比特的值，所述方法还包括：确定所述第二组比特以使得所述第二组比特的可能值的最大数目小于或等于能够由所述第二网关所服务的主机的预定义最大数目。

6.根据权利要求1所述的方法，所述第一网关包括本地数据容器，所述本地数据容器包括MAC地址和相关联的标识符，所述方法还包括：使用所述本地数据容器来确定所述第一主机和/或所述第二主机的所述标识符。

7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在接收到所述数据分组后，利用所述第一主机和/或所述第二主机的MAC地址来查询包括MAC地址和相关联的标识符的远程数据容器，并且从存储所述远程数据容器的数据库系统接收所述标识符。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述第二网关使用所述第一主机和/或所述第二主机的所述标识符来用于根据层2通信协议将所述数据分组转发到所述第二主机。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：在所述第一网关处接收目的地为另一第二主机的来自另一第一主机的另一数据分组；响应于确定所述第一主机与所述第一网关脱离，使用所述第一主机的所述标识符作为所述另一第一主机的标识符来重复所述方法。

10.一种计算机存储介质，包括存储在其上的指令，所述指令用于至少执行以下操作：

11.一种用于交换用于数据传输的报头信息的装置，包括：

被配置为接收来自第一主机(101)的数据分组(620)的部件，其中所述数据分组的目的地为第二主机(103)，所述数据分组(620)包括作为目的地MAC地址的所述第二主机的MAC地址和作为源MAC地址(631)的所述第一主机的MAC地址；

被配置为将所述目的地MAC地址替换为服务于所述第二主机的第二网关的MAC地址并且将所述源MAC地址替换为所述第一主机的标识符和所述第二主机的标识符的组合的部件；

被配置为根据服务于所述第二主机的所述第二网关(107)的所述目的地MAC地址来传输所述数据分组的部件。

12.一种用于交换用于数据传输的报头信息的方法，包括：

在网关(107)处接收来自另一网关的数据分组(620)，所述另一网关服务于第一主机，其中所述数据分组的目的地为由所述网关(107)服务的第二主机(103)，所述数据分组包括所述网关的MAC地址作为目的地MAC地址，并且包括所述第一主机的标识符和所述第二主机的标识符的组合；

使用所述第二主机(103)的所述标识符来确定所述第二主机(103)的MAC地址；

将接收到的所述数据分组的所述目的地MAC地址替换为所述第二主机(103)的所述MAC地址，并且将接收到的所述数据分组的所述第一主机和所述第二主机的经组合的标识符替换为所述网关的所述MAC地址；

向所述第二主机传输所述数据分组。

13.一种计算机存储介质，包括存储在其上的指令，所述指令用于至少执行以下操作：

向所述第二主机传输所述数据分组。

14.一种用于交换用于数据传输的报头信息的装置，包括：

被配置为接收来自网关的数据分组(620)的部件，所述网关服务于第一主机，其中所述数据分组的目的地为由所述网关(107)服务的第二主机(103)，所述数据分组包括所述网关的MAC地址作为目的地MAC地址，并且包括所述第一主机的标识符和所述第二主机的标识符的组合；

被配置为使用所述第二主机(103)的所述标识符来确定所述第二主机(103)的MAC地址的部件；

被配置为将接收到的所述数据分组的所述目的地MAC地址替换为所述第二主机(103)的所述MAC地址并且将接收到的所述数据分组的所述第一主机和所述第二主机的经组合的标识符替换为所述网关的所述MAC地址的部件；

被配置为向所述第二主机传输所述数据分组的部件。