CN1146809C - 综合ip网络 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种综合IP网络，在该网络中包括具有各种特性的多个独立IP网络，在该综合IP网络中实际安装具有不同特性的的多个IP网络。在每个网络节点设备中设置一个地址管理表，该网络节点设备安装在输入点上，通过该输入点从外部访问网络节点设备。地址管理表预先登记终端地址和标识该终端中应用程序(AP)的端口号。比较在进入综合IP网络的IP分组中所写的地址和端口号与在地址管理表中所登记的地址和端口号，以在该综合IP网络中将IP分组发送给一个合适的IP网络。可以不使用端口号而仅比较地址。

Description

综合IP网络
技术领域
本发明涉及一种IP网络的综合IP(互联网协议)网络，该网络用于基于TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)技术的计算机通信。
背景技术
设计以根据TCP/IP技术发送和接收数字化语音数据的IP网络(下文称为“IP电话网”)使用大约64Kbps的通信电路速度以保持语音数据抵达时间低于例如0.1秒。根据TCP/IP技术发送和接收电视压缩视频图像的IP电话网(下文称为“IP视频网”)使用例如1.5Mbps的通信电路速度，并允许若干分钟的视频数据抵达时间。
根据TCP/IP技术传输电子收据文本的IP电话网(下文称为“IP电子文本网络”)具有大约128Kbps的通信电路速度以保持数据抵达时间低于1秒。在这种情况下，因为比语音传输和电视视频传输更重视可靠性，保持通信出错率低于IP电话网和IP视频网的百分之一。
其它的IP电话网包括：例如，“IP数据组播网络(IP datamulticast network)”，该网络从一个发送源向多个目标传送诸如电子书籍和电子新闻的IP数据，和“基于IP的电视广播网”，一种IP音频-图像网络，使用组播技术向多个目标传送(或广播)电视语音数据和视频数据。这些组播型网络与先前所述的IP电话网的不同在于它们不使用一对一通信方案。
如图1所示，在如用互联网表示的常规IP网络20中，IP分组26-1从LAN 21中的终端23-1，经LAN 21中的路由器24-1和IP网络20中的路由器22-1至22-4，并经LAN 22中的路由器24-2，发送到LAN22中的终端23-2，该分组包括IP电话数据、IP视频数据和IP电子收据文本数据。虽然互联网在IP传输中不能保证通信速度和其它参数，但在它尽最大努力进行传输的意义上，通常称之为“尽全力网络(besteffort network)”。如在这个例子中，IP电话数据、IP音频数据和IP电子收据文本数据以一种混合方式流经IP网络20中的通信电路。即，在常规IP网络中并不包括具有不同特性的多个独立IP网络，例如IP电话网、IP视频网、IP电子文本网络、尽全力网络、IP数据组播网络和基于IP的电视广播网。因为这个原因和其它原因，单独构成IP电话网、IP视频网、IP电子文本网络、尽全力网络、IP数据组播网络和基于IP的电视广播网，导致增加整个IP网络总成本的问题。
参见图2，将说明从一个始发信号源向多个目标传送数据的组播型IP网络27-1。参考号27-2至27-9表示路由器，其中27-2、27-6、27-7、27-8和27-9具体是用户IP终端28-1至28-9可通过通信电路连接的路由器，也称作网络节点。路由器27-3、27-4、27-6、27-7、27-8具有一个路由器组播表，该表告知每个路由器根据所接收IP分组中包括的组播地址向多个通信电路发送接收到的IP分组。在这个实施例中，组播地址指定“MA1”。IP终端28-1通过路由器27-2发送具IP分组29-1，该分组有一个组播地址“MA1”。当该分组到达路由器27-3时，路由器27-3拷贝IP分组29-2，检查路由器组播表，并将IP分组29-3和IP分组29-4传送到通信电路上。路由器27-4拷贝所接收的IP分组29-3，并根据路由器组播表将IP分组29-5和IP分组29-6传送到通信电路上。路由器27-5没有路由器组播表，所以IP分组29-4通过路由器27-5并作为IP分组29-7传送给路由器27-8。路由器27-6拷贝接收到的IP分组29-5，检查路由器组播表，并将IP分组29-8传送给IP终端28-2，将IP分组29-9传送给IP终端28-3。路由器27-7拷贝接收到的IP分组29-6，参考路由器组播表，并将IP分组29-10传送给IP终端28-4，将IP分组29-11传送给IP终端28-5。路由器27-8拷贝接收到的IP分组29-7，参考路由器组播表，并将IP分组29-12发送给IP终端28-6，将IP分组29-13发送给IP终端28-7，将IP分组29-14发送给IP终端28-8。当源终端28-1以数字数据形式向IP网络27-1发送电子书籍和电子新闻时，IP网络27-1用作分发电子书籍和电子新闻的IP数据组播网络，使用IP终端28-2至28-8代表订购电子书籍和电子新闻的用户IP终端。当用电视广播音频-图像传输装置代替源终端28-1并广播电视节目(即语音和视频)时，该IP网络工作为基于IP的电视广播网，使用IP终端28-2至28-8代表具有电视接收功能的电视观众IP终端。
发明内容
已经在上述情况下实现本发明，本发明的目的是提供一种综合IP网络，它分别包括具有不同特性的多个独立的IP网络，例如，IP电话网、IP视频网、IP电子文本网络、尽全力网络、IP数据组播网络、基于IP的电视广播网等。
本发明涉及一种综合IP网络，可以通过一种综合IP网络实现本发明的上述目的，该网络包括：多个IP网络和多个网络节点设备；其中每个所述网络节点设备经通信电路连接到一个或多个所述IP网络，并具有经通信电路连接到外部终端的它们的网络节点；其中，当网络节点设备之一从外部终端接收到IP分组时，执行下述顺序的操作：在所接收的IP分组通过的一个网络节点的网络节点地址在地址管理表中登记为未指定虚专用线路连接的第一种情况下，比较在地址管理表中登记的目的终端地址和端口号与该IP分组中所包括的源终端地址、目的终端地址、源端口号和目的端口号以发现一个记录，该记录包含表示该IP分组将发送到哪一目的IP网络的一个网络标识符；在所接收的IP分组通过的网络节点的网络节点地址在地址管理表中登记为指定虚专用线路连接的第二种情况下，检测一个记录，该记录包含表示该IP分组将发送到哪一目的IP网络的一个网络标识符；在完成第一种情况或第二种情况的过程之后，使用所检测的记录中包含的源网络节点地址和目的网络节点地址以生成一个综合IP网络分组，然后将其发送给该目的IP网络；该综合IP网络分组通过IP分组交换点和目的IP网络到达另一个网络节点设备，在该设备中从该综合IP网络分组删除综合IP网络报头以恢复源IP分组，然后将其发送给目的IP终端；其中参考地址管理表以选择将向其发送IP分组的目的IP网络，并向该目的IP网络发送IP分组，综合IP网络分组通过目的IP网络中的不同通信公司的两个或多个IP网络并通过IP分组交换点发送。
本发明的上述目的还可以通过一种综合IP网络来实现，该网络包括：多个IP网络和多个网络节点设备；其中每个所述网络节点设备经通信电路连接到一个或多个所述IP网络，并具有经通信电路连接到外部终端的它们的网络节点；其中每个IP网络包括多个专用域名服务器；每个域名服务器包括外部终端IP地址和终端主机名的对应关系；一旦从外部源终端接收到目标是一域名服务器的IP分组，网络节点设备之一将接收到的IP分组传送给目的域名服务器；该目的域名服务器提取在所接收IP分组中包含的对应于目的终端主机名的目的终端IP地址，并将包含所获得的目的终端IP地址的IP分组发送回源终端；源终端生成一个新的IP分组，该分组具有从域名服务器获得的目的终端IP地址，并将所生成的新IP分组发送给网络节点设备之一；该网络节点设备比较地址管理表中登记的源终端地址、目的终端地址和端口号与该新IP分组中包含的源终端地址、目的终端地址和端口号，以发现一个记录，该记录指定将向其发送综合IP分组的目标IP网络，使用源网络节点地址和所检测记录中所包括的目标网络节点地址生成一个综合IP网络分组，并将所生成的综合IP网络分组发送到目标IP网络；该综合IP网络分组经该IP网络和IP分组交换点发送到另一个网络节点设备，在该设备中从综合IP网络分组中删除综合IP网络报头以恢复所述新IP分组，然后将其发送给目标IP终端；其中，参考地址管理表以选择将向其发送IP分组的目标IP网络，并向该目标IP网络发送该IP分组，该综合IP网络分组经目标IP网络中不同通信公司的两个或多个IP网络并通过IP分组交换点发送。
附图说明
图1是一个概念图，表示根据常规互联网的IP传输；
图2是一个概念图，表示组播型IP传输；
图3是一个方框图，表示本发明的第一实施例；
图3是一个示意方框图，表示本发明的第一实施例；
图4是一个流程图，表示由本发明第一实施例的网络节点设备执行的操作的一个例子；
图5是在本发明第一实施例中使用的地址管理表；
图6是在本发明第一实施例中发送和接收的一个分组的示意图；
图7是一个流程图，表示由本发明第一实施例的网络节点设备执行的操作的另一个例子；
图8是在本发明第一实施例中使用的地址管理表的另一个例子；
图9是一个方框图，表示本发明的第二实施例；
图10是一个流程图，表示由本发明第二实施例的网络节点设备执行的操作的一个例子；
图11是在本发明第二实施例中使用的地址管理表的一个例子；
图12是在本发明第二实施例中发送和接收的一个分组的示意图；
图13是一个流程图，表示由本发明第二实施例的网络节点设备执行的操作的另一个例子；
图14是一个示意方框图，表示本发明的第三实施例；
图15表示在第三实施例中使用的地址管理表；
图16是在第三实施例中使用的“发送和接收的分组”的一个例子；
图17是在第三实施例中使用的“发送和接收的分组”的一个例子；
图18是在第三实施例中使用的“发送和接收的分组”的一个例子；
图19是在第三实施例中使用的“发送和接收的分组”的一个例子；
图20是在第三实施例中使用的“发送和接收的分组”的一个例子；
图21是一个流程图，表示由第三实施例的网络节点设备执行的操作的一个例子；
图22表示在第三实施例中使用的一个IP分组；
图23是一个流程图，表示由第三实施例的网络节点设备执行的操作的另一个例子；
图24是一个时间图，表示由第三实施例的网络节点设备执行的操作的另一个例子；
图25是一个方框图，表示本发明的第四实施例；
图27是一个示意图，表示如何发送和接收在第四实施例中所使用的IP分组；
图26是一个时间图，表示如何发送和接收在第四实施例中所使用的IP分组；
图28是一个示意图，表示如何发送和接收在第四实施例中所使用的IP分组；
图29是一个示意图，表示如何发送和接收在第四实施例中所使用的IP分组；
图30是一个示意图，表示如何发送和接收在第四实施例中所使用的IP分组。
具体实施方式
在本发明中，实际安装具有不同特性的多个IP网络，即IP电话网、IP视频网、IP电子文本网络、尽全力网络、IP数据组播网络、基于IP的电视广播网等。在网络节点设备中设置地址管理表，该网络节点设备安装在一个输入点上，通过该输入点从外部访问该综合IP网络。预先在地址管理表中登记终端地址和标识终端中所包括应用程序(AP)的端口号。比较进入综合IP网络的IP分组中所写的地址和端口号与地址管理表中所登记的地址和端口号，以在综合IP网络内部将IP分组发送到一个合适的IP网络。可以不使用端口号，而仅比较地址。
现在，将通过参考附图说明本发明的实施例。
1.根据IP地址和端口号选择IP网络的第一实施例：
在图3中，例如，LAN 1中的源终端8-1经综合IP网络1向LAN2中的目的IP终端8-2发送一个IP分组PK01。通信电路6-X1和6-X2连接到网络节点设备5-X的连接点被称作“网络节点”。给予通信电路6-X1的网络节点(5-X)一个在综合IP网络1中使用的网络节点地址“G100”；给通信电路6-X2的网络节点(5-X)指定一个网络节点地址“G110”，并给通信电路6-Y的网络节点(5-Y)指定一个网络节点地址“G200”。IP分组PK01包括源终端8-1的地址“A100”、目的终端8-2的地址“A200”、标识源终端8-1中应用程序(AP)的源端口号“4300”(SP)、标识目的终端8-2中应用程序的目的端口号“300”(DP)和由应用程序使用的数据。
应用程序包括语音电话发送/接收程序、视频发送/接收程序、电子收据发送/接收程序、基于HTTP(超文本传输协议)的WWW(万维网)数据发送/接收程序。语音电话发送/接收程序表示用于使用数字技术的IP电话的电话发送/接收程序。在该实施例中，终端地址代表一个IP地址，端口号代表在TCP(传输控制协议)型数据块或UDP(用户数据报协议)型数据块中设置的一个端口号。在本发明中，地址管理表中的记录指定该表中的行并包括多个数据项。
在图3中，标记2是一个IP视频网，该网络包括同时连接在IP分组交换点2-1上的通信公司X的IP视频网2-X和通信公司Y的IP视频网2-Y。标记3是一个IP通用网络，该网络包括同时连接在IP分组交换点3-1上的通信公司X的IP通用网络3-X和通信公司Y的IP通用网络3-Y。参考号4是一个IP电话网，该网络包括同时连接在IP分组交换点4-1上的通信公司X的IP电话网4-X和通信公司Y的IP电话网4-Y。该综合IP网络1包括IP视频网2、IP通用网络3和IP电话网4。而且，网络节点设备5-X与地址管理表重写设备11-1相连，网络节点设备5-Y与地址管理表重写设备11-2相连。地址管理表重写设备11-1和11-2可以将地址和端口号写入网络节点设备5-X和5-Y中的地址管理表。
在该结构中，将参照图4的流程图说明该网络的操作。图4是一个流程图，表示网络节点设备5-X的操作例子。首先，IP分组PK01从通信电路6-X1经指定一个网络节点地址“G100”的网络节点进入网络。一旦接收到IP分组PK01(步骤S100)，网络节点设备5-X在该该设备所包括的图5的地址管理表中搜索“源网络节点地址”列，以查看是否存在一个具有网络节点地址“G100”的被登记的记录，并检查该记录的请求标识值是否为“3”(步骤S101)。在该实施例中，请求标识值不为3，这意味着该分组未指定所谓的虚专用线路连接(情况1)。然后，网络节点设备5-X从IP分组PK01中读取源终端8-1的地址“A100”(SA)、目的终端8-2的地址“A100”(DA)、标识源终端8-1中应用程序的源端口号“4300”(SP)和标识目的终端8-2中应用程序的目的端口号“300”(DP)(步骤S102)。然后，网络节点设备5-X搜索在该设备中设置的地址管理表以搜索地址与该分组的源终端地址“A100”(SA)和目的终端地址“A200”(DA)相匹配的记录(步骤S103)。应当注意通常有两个或多个记录符合该条件。
接着，因为在所提取的记录中，存在具有源端口号“4300”(SP)或目的端口号“300”(DP)的一个记录，搜索并标识它(步骤S104)。在该实施例中，在图5的地址管理表中在自顶部第一行上发现该记录，该记录具有“SA＝A100，DA＝A200，P＝300，N-SA＝G100，N-DA＝G200和网络标识符NWa(视频网)”。根据该记录，该设备提取源网络节点地址“G100”和目的网络节点地址“G200”，并且该程序前进到步骤S106。网络节点地址可以使用如上所述的IP地址。即，可以使用应用于OSI(开放系统互连)第三层的地址，或者可以使用应用于OSI第二层的地址，例如，在FR(帧中继)交换和ATM(异步传输模式)交换中使用的一个地址(例如，根据E.164规范的电话号码)。
在上述步骤S100中，如果另一个IP分组PK05从通信单元6-X2经指定一个网络节点地址“G100”的网络节点进入该网络，网络节点设备5-X接收该IP分组PK05，搜索该设备中的地址管理表，以查看在该表中的“源网络节点地址”列中是否存在一个记录具有网络节点地址“G110”，并检查该记录的“请求标识”值是否为“3”(步骤S101)。在该实施例中，该记录具有“3”的“请求标识值”(在地址管理表中从上面数第二行上)，这意味着该分组指定所谓的虚专用线路连接(情况2)。因此，该程序前进到步骤S105。然后，在前进到步骤S106之前，该设备提取在该特定记录中登记的源网络节点地址“G110”和目的网络节点地址“G210”。
接着，该设备向该分组添加如图6所示的综合IP网络报头以生成一个综合IP网络分组PK11(步骤S106)。该步骤使用在步骤S104或步骤S105中获得的源网络节点地址“G100”或“G110”(N-SA)和目的网络节点地址“G200”或“G210”(N-DA)。接着，根据指定的网络标识符“NWa”(IP视频网)，将通过上述过程生成的综合IP网络分组PK11发送到通信电路7-1上(步骤S107)。该通信电路7-1连接到在IP视频网2中由通信公司X运行的IP视频网2-X。
根据所接收的IP分组PK01将“NWc”(IP电话网)还是将“NWb”(IP通用网络)指定为网络标识符，上述步骤S105在IP电话网和IP通用网络之间切换。
接着，该综合IP网络分组PK11经IP视频网2-X，通过IP分组交换点2-1，并通过通信公司Y的IP视频网2-Y，发送到网络节点设备5-Y。如图7的流程图所示，网络节点设备5-Y，首先接收综合IP网络分组PK11(步骤S120)，从所接收综合IP网络分组中删除IP网络报头以恢复发往局域网的IP分组(步骤S121)，并通过通信电路6-Y将恢复后的IP分组发送给终端8-2(步骤S122)。
当LAN 2中的终端8-2在与IP分组PK11的传输方向相反的方向上发出另一个IP分组PK02时，使IP分组中的地址和端口号按顺序与前一IP分组的地址和端口号相反。即，该IP分组具有源终端地址“A200”、目的终端地址“A100”、标识源终端中应用程序的源端口号“300”和标识目的终端中应用程序的目的端口号“4300”。在这种情况下，使用图8所示的地址管理表，并反转端口选择说明。
IP分组交换点2-1测量通过该点的IP分组数和IP分组通过该点所花费的时间。管理IP视频网2-X的通信公司和管理IP视频网2-Y的通信公司Y可测量所通过IP分组的数量和时间，并用作计算向IP分组发送方和接收方收取通信费用的数据。还可以实施该实施例，以便不存在通信公司Y的IP视频网2-Y和IP分组交换点2-1，即该IP视频网2仅包括通信公司Y的IP视频网2-X。在这种情况下，运行IP视频网2的通信公司是一个公司“X”。类似地，IP电话网4可以仅包括通信公司X的IP电话网4-X。
接着，将说明终端是视频发送/接收设备或IP电话的情况，连接到网络节点设备的逻辑终端的通信电路被单独连接到IP视频网2-X或IP电话网4-Y。在图3中，参考号9-1是一个视频发送/接收设备，它经通信电路9-2连接到网络节点设备9-3，并进一步经通信电路9-4连接到IP视频网2-X。参考号10-1是一个IP电话，它经通信电路10-2连接到网络节点设备10-3，并进一步经通信电路10-4连接到IP电话网4-Y。通信公司X运行网络节点设备9-3，通信公司Y运行网络节点设备10-3。根据与图5或图8相同的原理准备的地址管理表被设置在网络节点设备9-3和10-3中。
在该结构中，包括从视频发送/接收设备9-1发送的视频信息作为数字信息的IP分组，例如，可以经网络节点设备9-3、IP视频网2-X、IP分组交换点2-1、IP视频网2-Y、网络节点设备5-Y和通信电路6-Y，与终端8-2中的视频发送/接收程序交换视频数据信息。类似地，包括从IP电话10-1发送的语音信息作为数字数据的IP分组，可以经网络节点设备10-3、IP电话网4-Y、IP分组交换点4-1、IP电话网4-X、网络节点设备5-X和通信电路6-X1，与终端8-1中的电话发送/接收程序交换语音数字信息。
在如上所述的第一实施例中，已经将IP网络描述为包括IP电话网和IP视频网。为了不同的目的，还可以单独提供专用IP网络，例如专用于传真的IP传真网、专用于处理电子收据的IP电子收据网络和专用于处理局外交换的IP局外交换网络。
2.仅根据IP地址选择IP网络的第二实施例；
类似于图3，如图9所示，给予通信电路6-X1的网络节点一个在综合IP网络中使用的网络节点地址“G105”；给通信电路6-X2的网络节点指定一个网络节点地址“G115”。例如，LAN 3中的一个源终端8-3向LAN 4中的一个目的终端发送IP分组PK03。IP分组PK03包括源终端8-3的地址“A105”、目的终端8-4的地址“A205”和传输数据。传输数据是由语音电话发送/接收程序、视频发送/接收程序、电子收据发送/接收程序和基于已知HTTP协议的WWW数据发送/接收程序处理后的收据。语音电话发送/接收程序表示用于使用数字技术的IP电话的电话发送/接收程序。
在该结构中，将参照图10的流程图说明该网络的操作。首先，IP分组PK03从通信电路6-X1经指定网络节点地址“G105”的网络节点进入该网络。网络节点设备5-X接收IP分组PK03(步骤S200)，搜索该设备中的地址管理表以查看在“源终端节点地址”列中是否存在一个具有网络节点地址“G105”的被登记的记录，并检查该记录的请求标识值是否为“3”(步骤S201)。在该实施例中，请求标识值不为“3”，这意味着该分组并不指定虚专用线路连接(情况1)。然后，网络节点设备5-X从IP分组PK03读取源终端8-3的地址“A105”和目的终端8-4的地址“A205”(DA)(步骤S202)，并搜索在该设备中设置和在图11中图示的地址管理表，以发现地址与该分组的源终端地址“A105”(SA)和目的终端地址“A205”(DA)相匹配的一个记录(步骤S203)。在该实施例中，在图11的地址管理表中从上面数第一行上发现这个记录，该记录具有“SA＝A105，DA＝A205，N-SA＝G105，N-DA＝G205”和“网络标识符Nwa(视频网)”。根据该记录，该设备提取源网络节点地址“G105”和目的网络节点地址“G205”，并且该处理前进到步骤S206。网络节点地址可以使用如上所述的IP地址。即，可以使用应用于OSI第三层的地址，或者可以使用应用于OSI第二层的地址，例如，在FR交换和ATM交换中使用的地址(例如，根据E.164规范的电话号码)。
在上述步骤S200中，如果另一个IP分组PK15从通信电路6-X2经指定一个网络节点地址“G115”的网络节点进入该网络，网络节点设备5-X接收该IP分组PK15，搜索该设备中的地址管理表，以查看该表的“源网络节点地址”列中是否存在一个具有网络节点地址“G115”的记录，并检查该记录的请求标识值是否为“3”(步骤S201)。在该实施例中，该记录具有“请求标识值”“3”(在地址管理表从上数第二行上)，这意味着该分组指定虚专用线路连接(情况2)。因此，该处理前进到步骤S205。然后，在前进到步骤S206之前，该设备提取在该特定记录中登记的源网络节点地址“G115”和目的网络节点地址“G215”。
接着，该设备向该分组添加如图12所示的综合IP网络报头以生成一个综合IP网络分组PK11(步骤S206)。该步骤使用通过步骤S203或步骤S205获得的源网络节点地址“G105”或“G115”(N-SA)和目的网络节点地址“G205”或“G215”(N-DA)。接着，根据所指定的网络标识符“NWa”(IP视频网)，将通过上述过程生成的综合IP网络分组PK11发送到通信电路7-1上(步骤S207)。该通信电路7-1连接到该IP视频网2中由通信公司X运行的IP视频网2-X。根据所接收的IP分组PK03是将“NWc”(IP电话网)还是将“NWb”(IP通用网络)指定为网络标识符，上述步骤S105在IP视频网和IP通用网络之间切换。
接着，该综合IP网络分组PK13经IP视频网2-X，通过IP分组交换点2-1，并经通信公司Y的IP视频网2-Y，发送到网络节点设备5-Y。如图13的流程图所示，网络节点设备5-Y接收该综合IP网络分组PK11(步骤S220)，从所接收的综合IP网络分组中删除IP网络报头以恢复发往局域网的IP分组(步骤S221)，并通过通信电路6-Y将恢复后的IP分组发送给终端8-4(步骤222)。IP分组交换点2-1测量通过该点的IP分组数和IP分组通过该点花费的时间长度。管理IP视频网2-X的通信公司和管理IP视频网2-Y的通信公司Y可以测量所通过IP分组的数量和时间，并用作计算向IP分组发送方和接收方收取通信费用的数据。
还可以实施第二实施例，以便不存在通信公司Y的IP视频网2-Y和IP分组交换点2-1，即该IP视频网2仅包括通信公司X的IP视频网2-X。在这种情况下，运行IP视频网2的通信公司是一个公司“X”。类似地，IP电话网4可以仅包括通信公司X的IP电话网4-X。
3.使用单独域名服务器的第三实施例：
如图14所示，综合IP网络31具有IP音频-图像网络32、IP数据网络33、IP电话网34和尽全力网络35。IP音频-图像32是类似于IP视频网的一个IP网络，但同时传输视频及其相关的声音，例如电影和电视广播视频及其声音。IP数据网络33具有类似于IP电子文本网络的功能，并且除了由字符组成的电子文本数据之外还可以发送诸如压缩静态图像数据的数据。尽全力网络35具有执行IP电话通信、IP音频-图像通信和IP数据通信的功能，并是由用户使用的一个IP网络，该用户知道如果在IP传输中发生通信业务拥塞，将出现通信延时，或者丢弃的IP分组数将增加。IP尽全力网络的一个典型例子是互联网。
在该综合IP网络31中，网络节点设备35-1、35-2、35-3、35-4、35-5和35-6通过通信电路37-1至37-20连接到IP网络31中的一个网络(IP音频-图像网络32、IP数据网络33、IP电话网34和尽全力网络35)。网络节点设备的网络节点经通信电路36-1、36-2、36-3、36-4、36-5、36-6、36-7、36-8、36-9、36-10中的一条通信电路连接到综合IP网络31的外部终端42-1、43-1、44-1、42-2、43-2、44-2和LAN 31、LAN 32、LAN 33和LAN 34的内部终端。每个网络节点设备具有一个地址管理表，该表写有被登记的终端的IP地址和标识该终端应用的端口号。
IP网络31(IP音频-图像网络32、IP数据网络33、IP电话网34和尽全力网络35)包括在这些网络中使用的专用域名服务器45-1、45-1、45-3、45-4、45-5、45-6、45-7、45-8。这些域名服务器具有分配给外部终端42-1至44-2的主机名和它们的IP地址之间的一一对应关系。
给予通信电路36-1的网络节点在该这IP网络31中使用的一个网络节点地址“G361”。该网络节点代表网络节点设备35-1至35-6和综合IP网络31的外部通信电路之间的逻辑边界。给每个网络节点指定一个网络节点地址。而且，给通信电路36-2的网络节点指定一个网络节点地址“G362”，给通信电路36-6的网络节点指定一个网络节点地址“G366”，给通信电路36-7的网络节点指定一个网络节点地址“G367”，给通信电路36-8的网络节点指定一个网络节点地址“G368”，并给通信电路36-10的网络节点指定一个网络节点地址“G3610”。
图15表示网络节点设备35-1中地址管理表的一个例子。给域名服务器指定一个网络节点地址和一个IP地址，将该地址用作发送接收IP分组的地址。
接着，将参照附图15至23，说明例如从LAN 31中的IP电话38-1到LAN 33中的IP电话40-1的通信方法。IP电话38-1具有IP地址“A381”，IP电话40-1具有对应于终端的主机名和IP地址“A401”的电话号码“T401”。专用于IP电话网34的域名服务器45-3具有IP地址“A453”和网络节点地址“G453”。
IP电话38-1首先向网络节点设备35-1发送一个IP分组PK30，该分组包括目的终端的电话号码“T401”或目的IP电话40-1(步骤S401)。网络节点设备35-1从接收到的IP分组PK30中读取源IP电话38-1的地址“A381”(SA)、目的域名服务器45-3的IP地址“A453”(DA)和端口号“25”，然后搜索在网络节点设备35-1中设置的地址管理表(图15)以发现一个记录，该记录的地址和端口号与源IP电话38-1的地址“A381”(SA)、目的域名服务器45-3的地址“A453”(DA)和端口号“25”相匹配(步骤S402)。在这个例子中，在图15的地址管理表中从上数第一行上发现该记录，它具有“SA＝A381，DA＝A453，N-SA＝G361，N-DA＝G453”。根据该记录，该设备提取源网络节点地址“G361”和目的网络节点地址“G453”，将综合IP网络报头添加到该分组以生成一个IP分组PK31，并将PK31发送到域名服务器45-3(步骤S403)。
域名服务器45-3接收IP分组PK31，搜索内部数据库并发回与目的IP电话40-1的电话号码“T401”一一对应的IP地址“A401”。网络节点设备35-1将IP分组32发回IP电话38-1(步骤S405)。使用上述过程，IP电话38-1获取具有与目的电话号码“T401”一一对应关系的IP地址“A401”。
接着，IP电话38-1生成一个“终端到终端IP分组PK33”，该分组包括源IP电话38-1的IP地址“A381”、目的电话的IP地址“A401”和数字化并存储在IP分组有效负载部分(数据字段)中的语音。IP电话38-1在通信电路36-1上发送该分组(步骤S406)。一旦接收到IP分组PK33，网络节点设备35-1从该分组读取源IP电话38-1的地址“A381”(SA)、目的IP电话40-1的地址“A401”(DA)和端口号“4000”，然后，搜索在该设备中设置的地址管理表(图15)以发现一个记录，其地址和端口号与源IP电话38-1的地址“A381”(SA)、目的IP电话40-1的目的终端地址“A401”(DA)和端口号“4000”相匹配(步骤S407)。在这个例子中，在图15的地址管理表中从上数第二行上发现该记录，该记录具有“SA＝A381，DA＝A401，端口号＝4000，N-SA＝G361，N-DA＝G366”。根据该记录，该设备提取源网络节点地址“G361”和目的网络节点地址“G366”，向该分组添加一个综合IP网络报头以生成一个综合IP网络分组PK34，并将PK34发送到IP电话网34-X(步骤S408)。
该分组PK34通过分组交换点34-1和IP电话网34-Y。网络节点设备35-4接收IP分组PK34(步骤S421)，从接收到的分组PK34删除报头以恢复IP分组PK33(步骤S422)，并将IP分组PK33发送到电话40-1(步骤S423)。在步骤S407中，使用两种IP地址和端口号进行比较。然而，在地址管理表中的一些记录未写有它们的端口号。在这种情况下，可以不比较端口号并仅检查两种IP地址。
如上所述，可以将网络节点地址实施为应用于OSI第三层的IP地址。而且，可以将其实施为应用于OSI第二层的地址，例如在FR交换和ATM交换中使用的地址(例如，根据E.164规范的电话号码)，或者可以使用基于WDM技术的两层协议予以实施。当使用应用于第二层的地址时，如图22所示的“综合IP网络报头”使用基于诸如ATM和WDM的两层通信协议的报头。
接着，将参照图24的时间图做进一步的解释。在图24中，参考号49-1和49-2表示安装在综合IP网络31外部的各种类型的终端。从终端49-1向网络节点设备35-1发送IP分组(步骤S401)，从该网络节点设备它被传送给专用于IP电话网34的域名服务器45-3(步骤S403)。然后，该分组从域名服务器返回(步骤S404和S405)。终端49-1向网络节点设备35-1发送IP分组(步骤S406)，并由网络节点设备35-1将其发送给综合IP分组网络(步骤S408)。该分组通过IP电话网34的分组交换点34-1，并由另一网络节点设备35-4接收(步骤S421)，该节点设备35-4又将该IP分组发送给终端49-2(步骤S423)。终端49-2可以将IP分组向回发送给终端49-1(步骤S425)。
可以通过使用IP数据网络33实现发送和接收IP分组的步骤，即从图24中所示的步骤S431至步骤S455。即，可以经专用于IP数据网络33的域名服务器45-2和IP数据网络中的分组交换点33-1在终端49-1和终端49-2之间传送数据。而且，可以通过使用IP音频-图像网络32实现IP分组传输的步骤，即从图24中所示的步骤S461至步骤485。即，可以经专用于IP音频-图像网络32的域名服务器45-1和IP音频-图像网络32中的分组交换点32-1在终端49-1和终端49-2之间发送和接收数据。
在上述说明中，能够实施该实施例以便不存在通信公司Y的IP音频-图像网络32-Y和IP分组交换点32-1，即IP音频-图像网络32仅包括通信公司X的IP音频-图像网络32-X。在这种情况下，运行IP音频-图像网络32的通信公司是一个公司“X”。类似地，IP数据网络33可以仅包括通信公司X的IP数据网络33-X，IP电话网34可以仅包括通信公司X的IP电话网34-X。而且，尽全力网络35可以仅包括通信公司X的IP电话网35-X。
在图14中，参考号46-1、46-2、46-3和46-4表示ATM交换网络，47-1和47-2表示FR通信网络，48-1和48-2表示光通信网络。可以在IP网络中将它们用作高速中继线网络以传输IP分组。例如，这些网络可以使用通常称作“应用FR网络的IP传输”(基于FR的IP)、“应用ATM网络的IP传输”(基于ATM的IP)和“应用光通信网络的IP传输”(基于WDM的IP)的技术。
4.选择域名服务器的第四实施例：
如图25所示，综合IP网络131包括IP音频-图像网络132、IP数据网络133、IP电话网134和尽全力网络135。参考号136-1、136-2、136-3、136-4、136-5、136-6、136-7和136-8表示网络节点设备。网络节点设备136-1至136-8经通信电路连接到一个或多个IP网络。网络节点设备的网络节点经通信电路140、141、142、143、144、145连接到综合IP网络131的外部终端151、152、153、154和LAN 160和LAN 170的内部终端。网络节点设备具有一个地址管理表，该表包括分配给外部终端和端口号的IP地址。
综合IP网络131包括专用于IP音频-图像网络132的域名服务器112-1、112-2，专用于IP数据网络133的域名服务器113-1、113-2，专用于IP电话网134的域名服务器114-1、114-2，和专用于尽全力网络135的域名服务器115-1、115-2。这些域名服务器具有外部终端的IP地址和该终端主机名的一一对应关系。连接到网络节点设备136-6的方框101-1是一个DNS选择服务器，具有选择域名服务器112-1、113-1、114-1、115-1中一个域名服务器的功能。连接到网络节点设备136-2的101-2是一个“DNS选择服务器”，具有选择域名服务器112-2、113-2、114-2、115-2中一个域名服务器的功能。综合IP网络131中的137-1表示由通信公司X管理的IP网络的范围，综合IP网络131中的137-2表示由通信公司Y管理的IP网络的范围。IP网络137-1包括DNS选择服务器101-1和域名服务器112-1、113-1、114-1、115-1，IP网络137-2包括DNS选择服务器101-2和域名服务器112-1、113-2、114-2、115-2。
接着，将参考图26至30说明这些设备的操作。
图26中的参考号160-T和170-T表示LAN 160和LAN 170内部的终端。首先，音频-图像终端161向网络节点设备136-6发送一个IP分组181(步骤S601)；网络节点设备136-6向DNS选择服务器101-1发送IP分组181(步骤S602)；DNS选择服务器101-1发现在IP分组的数据部分的“aa.bb.cc.audio-visual.jp”中所包含的IP网络指定代码，在该情况下为“音频-图像”，并因此将图27的IP分组181传送给用于IP音频-图像网络的域名服务器112-1(步骤S603)。域名服务器112-1将包含一个IP地址的IP分组返回给终端161，该IP地址具有与主机名“aa.bb.cc.audio-visual.jp”的一一对应关系(步骤S605)。然后，终端161向终端171发送IP分组，终端171位于在上述步骤中获得的与“aa.bb.cc.audio-visual.jp”相匹配的IP地址上(步骤S606和S607)。一旦接收到IP分组，终端171生成用于响应的IP分组，并将其发送回终端161(步骤S608)。
当用于IP数据通信的终端162向网络节点设备136-6发送一个IP分组时(步骤S611)，所执行的操作类似于上述操作。与上述操作的不同在于DNS选择服务器101-1发现在图28的IP分组182的数据部分的“aa.bb.cc.data.jp”中包含的IP网络指定代码，在该情况下为“数据”，因此，将IP分组传送给用于IP数据网络的域名服务器113-1(步骤S613)。域名服务器113-1将一个IP地址返回终端162，该地址具有与主机名“aa.bb.cc.data.jp”一一对应的关系(步骤S615)。接着，终端162向终端172发送IP分组，终端172位于与在上述步骤中获得的“aa.bb.cc.audio-visual.jp”一一对应的IP地址上(步骤S616和S617)。一旦接收到IP分组，终端172生成用于响应的IP分组并将其返回给终端162(步骤S618)。
当IP电话163向网络节点设备136-6发送图29的IP分组183时(步骤S621)，所执行的操作类似于上述操作。与上述操作的不同在于DNS选择服务器101-1发现在IP分组183的数据部分的“aa.bb.cc.telephone.jp”中包括的IP网络指定代码，在该情况下为“电话”，因此将IP分组183传送给用于IP电话网的域名服务器114-1(步骤S623)。域名服务器114-1返回一个IP地址给IP电话163，该IP地址与主机名“aa.bb.cc.telephone.jp”一一对应(步骤S625)。接着，电话163向IP电话173发送IP分组，IP电话173位于与在上述步骤中获得的“aa.bb.cc.telephone.jp”一一对应的IP地址上(步骤S626、S627)。一旦接收到该IP分组，IP电话173生成一个用于响应的IP分组，并将其返回给IP电话163(步骤S628)
当来自终端164的图30的IP分组184的数据部分并不包含指定IP音频-图像网络、IP数据网络或IP电话网的任何代码时，DNS选择服务器101-1选择用于尽全力网络135的域名服务器115-1。然后，终端164使用尽全力网络135建立与终端174的IP通信。这样，两个终端之间的IP通信可以使用IP音频-图像网络、IP数据网络、IP电话网或尽全力网络。
如上所述，使用本发明可以不需要使用昂贵的专线，并可以构成较低成本的大规模通信系统，而不使用不提供传输电视和其它视频数据所需高速通信电路的互联网，对于该互联网没有人负责规划其通信电路设备的扩容。而且，因为在综合IP网络中包括多个具有不同特性的独立IP网络，例如IP电话网、IP视频网、IP电子文本网络、尽全力网络、IP数据组播网络和基于IP的电视广播网络，总成本可以很低。

Claims (15)

1.一种综合IP网络，包括：
多个IP网络；和
多个网络节点设备；
其中每个所述网络节点设备经通信电路连接到一个或多个所述IP网络，并具有经通信电路连接到外部终端的它们的网络节点；
其中，当网络节点设备之一从外部终端接收到一个IP分组时，执行下述顺序的操作：在所接收的IP分组通过的一个网络节点的网络节点地址在地址管理表中登记为未指定虚专用线路连接的第一种情况下，比较在地址管理表中登记的目的终端地址和端口号与该IP分组中所包括的源终端地址、目的终端地址、源端口号和目的端口号以发现一个记录，该记录包含表示该IP分组将发送到哪一目的IP网络的一个网络标识符；在所接收的IP分组通过的网络节点的网络节点地址在地址管理表中登记为指定虚专用线路连接的第二种情况下，检测一个记录，该记录包含表示该IP分组将发送到哪一目的IP网络的一个网络标识符；在完成第一种情况或第二种情况的过程之后，使用所检测的记录中包含的源网络节点地址和目的网络节点地址以生成一个综合IP网络分组，然后将其发送给该目的IP网络；该综合IP网络分组通过IP分组交换点和目的IP网络到达另一个网络节点设备，在该设备中从该综合IP网络分组删除综合IP网络报头以恢复所接收的IP分组，然后将其发送给目的IP终端；
其中参考地址管理表以选择向其发送IP分组的目的IP网络，并向该目的IP网络发送IP分组，综合IP网络分组通过目的IP网络中的不同通信公司的两个或多个IP网络并通过IP分组交换点发送。
2.根据权利要求1的综合IP网络，在第一种情况下，在地址管理表中注册的一个源终端地址和一个目的终端地址与IP分组中包含的一个源终端地址和一个目的终端地址进行比较，以找到一个包含表示该IP分组将被发送到哪一目的IP网络的网络标识符的记录，其特征在于不比较端口号。
3.根据权利要求1的综合IP网络，该综合IP网包括一个被一个通信公司管理的单个IP网络，所述综合IP网络分组在所述IP网络内通过，其特征在于该综合IP分组既不通过不同通信公司的两个或更多IP网络，也不通过任何IP分组交换点。
4.根据权利要求1的综合IP网络，其中至少一个网络节点设备连接到IP网络内部的IP视频网，并且在IP网络外部，通过网络节点设备的网络节点连接到一个IP视频设备。
5.根据权利要求1的综合IP网络，其中至少一个网络节点设备连接到IP网络内部的IP电话网，并且在IP网络外部，通过网络节点设备的网络节点连接到一个IP电话。
6.一种综合IP网络，包括：
多个IP网络；和
多个网络节点设备；
其中每个所述网络节点设备经通信电路连接到一个或多个所述IP网络，并具有经通信电路连接到外部终端的它们的网络节点；
其中每个IP网络包括多个专用域名服务器；每个域名服务器具有外部终端的IP地址和该终端的主机名之间的对应关系；一旦从一外部源终端接收到目的是一个域名服务器的IP分组，所述网络节点设备之一将所接收的IP分组发送给目的域名服务器；目的域名服务器提取与所接收IP分组中包括的目的终端主机名相对应的目的终端IP地址，并将包含所获得的目的终端IP地址的IP分组发送给外部源终端；源终端生成一个新的IP分组，该分组具有从域名服务器获得的目的终端IP地址，并将所生成的新IP分组发送给所述网络节点设备之一；该网络节点设备比较地址管理表中登记的源终端地址、目的终端地址和端口号与该新IP分组中包括的源终端地址、目的终端地址和端口号，以发现指定将该综合IP分组发送到哪一目的IP网络的记录，使用在所检测记录中包含的源网络节点地址和目的网络节点地址生成一个综合IP网络分组，并将生成的综合IP网络分组发送给目的IP网络；该综合IP网络分组通过IP网络和IP分组交换点发送到另一个网络节点设备，在该网络节点设备上从综合IP网络分组删除综合IP网络报头以恢复所述新的IP分组，然后将其发送给目的IP终端；
其中参考地址管理表以选择将向其发送IP分组的目的IP网络，并向该目的IP网络发送IP分组，综合IP网络分组通过目的IP网络中的不同通信公司的两个或多个IP网络并通过IP分组交换点发送。
7.根据权利要求6的综合IP网络，其中在地址管理表中注册的一个源终端地址和一个目的终端地址与IP分组中包含的一个源终端地址和一个目的终端地址进行比较，以找到一个包含表示该IP分组将被发送到哪一目的IP网络的网络标识符的记录，其特征在于不比较端口号。
8.根据权利要求6的综合IP网络，该综合IP网包括一个被一个通信公司管理的单个IP网络，所述综合IP网络分组在所述IP网络内通过，其特征在于该综合IP分组既不通过不同通信公司的两个或更多的IP网络，也不通过任何IP分组交换点。
9.根据权利要求6的综合IP网络，其中至少一个网络节点设备连接到IP网络内部的IP音频-图像视频网络，并且在IP网络外部，通过网络节点设备的网络节点连接到一个IP音频-图像设备。
10.根据权利要求6的综合IP网络，其中至少一个网络节点设备连接到IP网络内部的IP电话网，并且通过一个网络节点设备的网络节点连接到一个IP音频-图像设备。
11.根据权利要求6的综合IP网络，其中至少一个网络节点设备连接到IP网络内部的尽全力网络，并且通过一个网络节点设备的网络节点连接到一个IP终端、IP电话或音频-图像设备。
12.根据权利要求6的综合IP网络，其中至少一个网络节点设备连接到IP网络内部的IP数据组播网络，并且通过一个网络节点设备的网络节点连接到一个IP终端、IP电话或音频-图像设备。
13.根据权利要求6的综合IP网络，其中至少一个网络节点设备连接到IP网络内部的基于IP的电视广播网，并且通过一个网络节点设备的网络节点连接到一个IP终端、IP电话或音频-图像设备。
14.根据权利要求6的综合IP网络，其中在IP网络中包括具有传输IP分组功能的ATM网络、FR网络或WDM网络。
15.根据权利要求6的综合IP网络，其中在IP网络中包括具有选择专用域名服务器功能的DNS选择服务器。
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