CN1271833C - 无需ip重组分发分组的装置和方法 - Google Patents

Abstract

用于从网络接收分组以及将分组分发到相应的协议处理器的方法包括确定所接收的分组是否是第一片段分组；如果所接收的分组是该第一片段分组，查找其隧道ID和其片段ID，以及将所查找的片段ID的结果与片段查找表的每个列表进行比较以便确定是否有相应的列表，其中将用于所接收的分组的片段查找结果输入到该片段查找表中，从隧道ID查找表搜索对应于所接收的分组的该隧道ID的索引，以及如果符合所查找的片段ID的结果的列表存在于该片段查找表中，将该索引输入到该片段查找表的相应的列表中；以及将该索引作为标记附加到所接收的分组上并将所接收的分组发送到相应的协议处理器。

Description

无需IP重组分发分组的装置和方法

技术领域

本申请一般涉及分组分发装置和分组分发(packet distribution)方法，更具体地说，涉及具有转发引擎的分组分发装置和如果所接收的分组是分段的分组，无需重组分组就能将分组分发到多个协议处理器的分组分发方法。

背景技术

GTP(GPRS隧道协议)、L2TP(第二层隧道协议)以及移动IP是基于IP的隧道协议，以及基于IP的隧道效应是指当数据在通信网络中经受IP分组处理时，根据每个网络协议，用于封装分组以及提高分组的安全性的技术。通过这一隧道效应，经在互联网上形成的并且人眼不能检测的通路(称为“隧道”)来封装和发送每个分组。每个隧道具有用于将其自己的隧道与其他隧道区分开来的唯一ID，以及该ID被称为隧道ID。

这种隧道终端同时处理使用转发引擎，用如上所述的方式发送的大量分组。典型地，为处理大量分组，应用采用用于处理分组的多个协议处理器的方法。

在采用多个协议处理器的情况下，要求转发引擎分类基于隧道ID接收的多个分组，并将它们分发到每个协议处理器。

通常，在网络上的数据通信中，以一个分组为单位分组和发送数据。对每个网络来说，规格化分组大小。在具有大于规格化分组大小的大小的IP数据报的情况下，在发送前，将数据报分成多个分组(在下文中，每个分组称为“片段(fragment)”)。从一个IP数据报分段的所有分组分别包括IP报头。然而，包括隧道ID的GTP报头、L2TP报头或内IP报头(在移动IP的情况下)仅被包括在第一片段中。因此，不可能在第一片段之后的后续片段中查找隧道ID，导致在没有特殊处理的情况下，不能分发IP数据报。

因此，根据现有技术，重组片段以及查找重组分组的隧道ID，从而分发分组。

图1是表示具有转发引擎的现有技术的分组分发装置的框图。参考图1，具有转发引擎100的分组分发装置包括隧道ID查找设备101、隧道ID查找表存储单元103、接收单元105、发送单元107和附属接口(dependantinterface)109。隧道ID查找设备101查找重组分组的隧道ID、从存储在隧道ID查找表存储单元103中的隧道ID查找表搜索表示对应于查找表隧道ID的多个协议处理器1的一个的索引、将索引附加在重组分组上作为标记，并将重组分组分发到多个协议处理器1的相应的一个。由于具有转发引擎100的这一现有技术分组分发装置不包括用于重组分组的硬件，该装置100应用一种方法，在该方法中，在上层的呼叫建立处理器(未示出)中重组分组，查找重组分组的隧道ID，以及将重组分组分发到相应的协议处理器。

然而，在系统体系结构上，呼叫建立处理器(未示出)的主要功能是建立和管理呼叫。因此，如果呼叫建立处理器(未示出)执行分组重组，会降低呼叫建立处理器(未示出)的呼叫管理性能，因此，存在系统的通用操作变得低效的问题。

图2是表示具有转发引擎的另一现有技术分组分发装置的框图。参考图2，具有转发引擎200的分组分发装置包括图1所示的分组分发装置100的所有组成部分，并进一步包括IP重组设备211、片段查找表存储单元213、和片段缓冲器215。

如果IP重组设备211接收片段，设备211使用保存在片段查找表存储单元213和片段缓冲器215中的片段查找表，将每个片段重组成一个IP分组。因此，隧道ID查找设备201查找重组IP分组的隧道ID，从而将重组的分组分发到协议处理器之一2。

同样地，用硬件重组IP分组在硬件实现中是很困难的。因此，考虑到典型的IP重组用软件实现，在资源和处理器成本方面存在问题。

发明内容

为克服上述问题，做出了本发明。因此，为解决上述问题，本发明的示例性方面是提供一种分组分发装置和分组分发方法，其中，在所接收的分组是分段分组(即片段)的情况下，通过不需重组分组来将分组分发到多个协议处理器，能快速和有效地将分组分发到多个协议处理器，不会由于重组分组而增加系统负担。

为实现本发明的上述示例性方面和/或其他示例性特征，提供不需重组分段分组来将分组分发到多个协议处理器的分组分发装置和分组分发方法。

一种用于从网络接收分组以及将分组分发到多个处理器的一个的分组分发方法包括如果所接收的分组是分段分组，确定所接收的分组是否是第一片段的步骤；如果所接收的分组是所述第一片段分组，查找所接收的分组的隧道ID和所接收的分组的片段ID，以及将所查找的片段ID的结果与该查找片段结果输入其中的片段查找表的每个列表进行比较以便确定是否有相应的列表的步骤；从隧道ID查找表搜索对应于所接收的分组的所述隧道ID的索引，以及如果对应于所查找的片段的结果的列表存在于所述片段查找表中，将所述索引输入到所述片段查找表的相应的列表中的步骤；以及将所述索引作为标记附加到所接收的分组上并将所接收的分组发送到协议处理器的步骤。

如果对应于所查找的片段的结果的列表不存在于所述片段查找表中，期望输入到片段查找表的步骤将所查找的片段的结果和所述索引新输入到所述片段查找表中。

分组分发方法进一步包括如果所接收的分组不是第一片段，查找所接收的分组的片段，并将所查找的片段的结果与片段查找表的每个列表进行比较以便确定是否有相应的列表的步骤；如果符合所查找的片段的结果的列表不存在于片段查找表中，将所接收的分组的查找片段的结果输入到片段查找表的步骤；以及将所接收的分组存储在片段缓冲器中的步骤。

如果所接收的分组是所述第一片段以及符合所查找的片段的结果的列表存在于所述片段查找表中，期望发送分组的步骤将所述索引作为标记附加到已经接收并存储在片段缓冲器中的分组上，以及将其发送到协议处理器。

分组分发方法进一步包括：如果符合所查找的片段的结果的列表存在于片段查找表中，确定对应于所查找的隧道ID的结果的索引是否输入到相应列表中的步骤；以及如果索引存在于列表中，将该索引作为标记附加到所接收的分组上以及将所接收的分组发送到协议处理器的步骤。

最好，但不是必须的，分组分发方法进一步包括：如果列表中不存在索引，将所接收的分组存储在片段缓冲器中的步骤。

另一方面，根据本发明，将分组分发到多个协议处理器的分组分发装置包括：用于从网络接收所述分组的接收单元；用于存储在所接收的分组上查找的片段的结果输入到其中的片段查找表的片段查找表存储单元；片段查找设备，用于将在所接收的分组上查找的片段的结果与所述片段查找表的每个列表进行比较以便确定对应于所述结果的列表是否存在；隧道ID查找表存储单元，用于存储相应于所述接收分组的隧道ID的索引输入其中的隧道ID查找表；隧道ID查找设备，用于从所述隧道ID查找表搜索对应于在所接收的分组上查找的隧道ID的结果的索引，以便将所述索引作为标记附加到所接收的分组上；以及附属接口，用于将附加有所述索引的分组发送到协议处理器之一。

如果对应于所查找的片段的结果的列表不存在于所述片段查找表中，在所接收的分组是第一分组的情况下，所述片段查找设备将所查找的片段的结果和索引新输入到所述片段查找表中，以及在所接收的分组不是所述第一片段的情况下，将所查找的片段的结果新输入到所述片段查找表中。

最好，但不是必须的，如果对应于所查找的片段的结果并包括所述索引的列表不存在于所述片段查找表中，该分组分发装置进一步包括在所接收的分组不是所述第一片段的情况下，用于存储所接收的分组的片段缓冲器。

最好，但不是必须的，如果对应于所查找的片段的结果并包括所述索引的列表存在于所述片段查找表中，所述片段查找设备将所述索引作为标记附加到所接收的分组上以便将该分组发送到协议处理器之一。

最好，但不是必须的，在所接收的分组是所述第一片段的情况下，如果符合所查找的片段的结果的列表存在于所述片段查找表中，所述片段查找设备将所述索引作为标记附加到为所述第一片段之后的后续片段并存储在所述片段缓冲器中的分组上以便将分组经所述附属接口发送到协议处理器。

附图说明

将参考附图，说明本发明的示例性、非限制性实施例，其中：

图1是表示现有技术分组分发装置的框图；

图2是表示另一现有技术分组分发装置的框图；

图3是表示根据本发明的分组分发装置的框图；

图4表示片段查找表的例子；以及

图5是表示根据本发明，分组分发装置的操作的流程图。

具体实施方式

从下述结合附图的说明，将更好地理解本发明的上述示例性目的，以及其他示例性目的、特征和优点。

图3是表示根据本发明的分组分发装置300的框图。

分组分发装置300包括片段查找设备311、隧道ID查找设备301、片段查找表存储单元313、片段缓冲器315、隧道ID查找表存储单元303、接收单元305、发送单元307和附属接口309。

分组分发装置300通过附属接口309，从协议处理器3接收分组/将分组发送到协议处理器3。

接收单元305从网络接收分组。在这里，网络描述为UMTS(通用移动通讯系统)网络，但不限于此。

分组分发装置300使用分组的IP报头，确定当前接收的分组是否是分段分组。在所接收的分组不是分段分组的情况下，隧道ID查找设备301查找所接收的分组的隧道ID，在隧道ID查找表存储单元303中检索隧道ID查找表以便从隧道ID查找表搜索表示对应于隧道ID的协议处理器之一3的索引以及将索引作为标记附加到所接收的分组，并将所接收的分组经附属接口309发送到相应的协议处理器之一3。

在当前所接收的分组是分段分组的情况下，片段查找表设备311确定当前的分组是否是第一片段。

如果所接收的分组是第一片段，那么隧道ID查找表设备301查找所接收的当前分组的隧道ID、检索保存在隧道ID查找表存储单元303中的隧道ID查找表以便从隧道ID查找表搜索相应的索引以及将该索引作为标记附加到当前分组上，以及将当前分组经附属接口309发送到相应的协议处理器之一3。

如果当前分组是第一片段，片段查找表设备311查找分组的片段IP报头(在下文中，称为“片段查找”)，以及将查找片段的结果，诸如源地址(SA)、目的地址(DA)、协议ID(PID)、以及片段ID(ID)与片段查找表的每个列表进行比较以便确定在片段查找表中是否有相应的列表。

如果在片段查找表中没有相应的列表，片段查找表设备311将查找表片段的结果作为新列表输入到片段查找表中，并将索引输入到相应于片段查找表中的新列表的位置。然而，如果在片段查找表中有相应的列表，片段查找表设备311将当前分组的索引输入到片段查找表中的相应的列表中并更新片段查找表。

图4表示片段查找表的例子。在图4中，“IV”表示索引值是否有效。换句话说，如果“IV”的值为“1”，这表示相应列表的索引值有效以及已经接收到第一片段。相反，如果“IV”的值为“0”(在下文中，称为“备用”)，这表示在接收第一片段之前，已经首先接收了第二片段或后续片段，从而在相应的列表中不存在有效的索引值。当“IV”的值为“0”时，为查找片段的结果的SA、DA、PID和ID值被输入到片段查找表中，以及已经接收的片段被存储在片段缓冲器315中。

另一方面，在图4中，“剩余时间”表示时间，在该时间期间，片段缓冲器315应当有效地保存查找表的相应列表。根据系统可以适当地调整最大保存时间。在这里，例如，将其设为25秒。因此，在最大保存时间(在这里，为25秒)期间，如果没有符合查找表的列表的查找片段的结果，因此，不存在该列表，那么移除该相应的列表。参考图4的第一列表，如果从最后存取相应列表后过去13秒，以及在从那里起的12秒期间未存取相应的列表，从片段查找表去除相应的列表。因此，如果全部完成传输相应的片段，或在传输期间丢失一些片段，那么可以防止由于无效列表而浪费片段查找表存储单元303的资源。

如果相应于在所接收的分组上查找片段的结果的列表不存在于片段查找表中，这对应于首先到来所接收的当前分组的情形。

另一方面，在所接收的当前分组不是第一片段的情况下，如上所述，不可能查找隧道ID，因此，片段查找表设备311执行片段查找，并将查找片段的结果与片段查找表的列表进行比较以便确定符合结果的列表是否存在于该表中。

如果对应于该结果的列表不存在于该表中，片段查找设备311将查找片段的结果作为新列表输入到片段查找表中，将所接收的分组存储在片段缓冲器315中，以及将其地址值输入到片段查找表的指针项中。

如果对应于结果的列表存在于该表中，片段查找设备311确定相应的有效索引是否包括在该列表中。如果包括相应的索引，设备311将相应的索引作为标记附加在当前分组上以便将该分组经附属接口309发送到相应的协议处理器之一3。然而，如果没有相应的索引，设备311将当前分组存储在片段缓冲器315中并将其地址值链接到列表中的指针值上。

一旦接收分组，在存在已经存储在片段缓冲器315中并处于备用的分组的情况下，如果当前接收的分组是第一分组，那么片段查找设备311发送当前分组，然后将当前分组的索引作为标记附加到备用分组上以便将其发送到相应的协议处理器之一3。然而，如果当前接收的分组不是第一分组，那么片段查找设备311将当前分组存储在片段缓冲315中，并将其地址值链接到列表中的指针值上。因此，在已经接收第一分组后，可以转发在第一分组后的、片段缓冲器315中处于备用的所有分组。

图5是表示根据本发明，具有转发引擎的分组分发装置的操作的流程图。在下文中，将参考图5描述用于使用本分组分发装置，不需IP重组，分发IP片段分组的方法。

如果分组分发装置300从网络接收分组(S500)，其确定所接收的当前分组是否是分段分组(S503)。

如果所接收的当前分组不是分段分组，分组分发装置300查找所接收的分组的隧道ID(S517)，以及通过检索隧道ID查找表来搜索相应的索引以便将该索引作为标记附加到所接收的分组上，然后将该分组转发到相应的协议处理器之一3(S529)。

另一方面，如果所接收的当前分组是分段分组，分组分发装置300确定当前分组是否是第一片段(S505)。

如果当前分组是第一片段，分组分发装置300查找当前分组的隧道ID(S507)，并查找当前分组的片段ID(S509)。然后，分组分发装置300将查找片段ID的结果与片段查找表的每个列表进行比较以便确定符合该查找片段ID的结果的列表是否存在于该表中(S511)。

在片段查找表中没有符合在所接收的分组上查找的片段ID的结果的列表的情况下，分组分发设备300将在当前分组上查找的片段ID的结果作为新列表输入到片段查找表中并检索隧道ID表，从而搜索对应于当前分组的隧道ID的索引(S513)。此后，分组分发设备300将所搜索的索引附加到为第一片段的当前分组上，从而将该分组转发到相应的协议处理器之一3(S529)。

在片段查找表中存在符合在所接收的分组上查找的片段ID的结果的列表的情况下，分组分发装置300输入从隧道ID表检索的当前分组的索引值并更新片段查找表(S515)，以及将该索引附加到当前分组上，从而将该分组转发到相应的协议处理器之一3(S529)。

另一方面，如果当前分组不是第一片段，分组分发装置300在当前分组上执行片段ID查找(S519)，以及确定在片段查找表中是否有相应的列表(S521)。如果没有相应的列表，分组分发装置300将在当前分组上查找的片段ID的结果作为新列表输入到片段查找表中(S523)，以及将当前分组存储在片段缓冲器中(S527)。

在片段查找表中存在符合在当前分组上查找的片段的结果的列表的情况下，分组分发装置300确定在该列表中是否有效地存在相应列表的索引(S525)。如果该索引存在于该列表中，分组分发装置300将该索引作为标记附加到当前分组上以便将该分组转发到相应的协议处理器之一3(S529)。然而，如果索引不存在于该列表中，分组分发装置300将当前分组存储在片段缓冲器中(S527)。

根据迄今所描述的，根据本发明的分组分发装置和分组分发方法将第一片段分组之后的后续片段分组暂时存储在片段缓冲器中直到接收第一分组为止，其中，随后片段分组不包括隧道ID，因此对后续片段分组，找不到索引，以及在接收到第一分组后，查找那个隧道ID并搜索相应于那个隧道ID的索引，以便将该索引作为标记附加到后续片段分组上；以及将该分组发送到相应的协议处理器之一。因此，根据本发明的分组分发装置和分组分发方法，可以将分组分发到多个协议处理器而不需重组片段分组。

因此，根据本发明的分组分发装置和分组分发方法，由于不必为分发分组而重组该分段分组，可以在不浪费用于重组该分组的资源和时间的情况下，将分组有效地分发到多个协议处理器。

已经参考附图以及相应于附图的各个示例性、非限制实施例的说明，公开了本发明的技术精神。本领域的技术人员将意识到在不背离本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加和取代是可能的。因此，应理解到本发明仅限定到附加权利要求书及其等效，并包括上述改进、增加和取代。

本申请要求2003年3月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2003-0015539的优先权，其内容在此引入以供参考。

Claims (9)

1.一种用于从网络接收多个分组以及将分组分发到多个协议处理器的方法，包括步骤：

如果当前所接收的分组是分段分组，确定当前所接收的分组是否是第一片段分组；

如果当前所接收的分组是第一片段分组，查找当前所接收的分组的隧道ID和当前所接收的分组的片段ID，以及将所查找的片段ID的结果与片段查找表的每个列表进行比较以便确定是否有相应的列表；

从隧道ID查找表搜索表示协议处理器之一并对应于当前所接收的分组的所述隧道ID的索引，以及将信息输入到片段查找表，其包括如果对应于所查找的片段ID的结果的列表存在于所述片段查找表中，将所述索引输入到所述片段查找表的相应的列表中；和

将所述索引作为标记附加到当前所接收的分组上并将当前所接收的分组发送到相应的协议处理器之一；以及

其中如果当前所接收的分组不是所述第一片段分组，进一步包括步骤：

查找当前所接收的分组的片段ID并将所查找的片段ID的结果与所述片段查找表的每个列表进行比较，以便确定是否有相应的列表；

如果对应于所查找的片段的结果的列表不存在于所述片段查找表中，将查找的用于当前所接收的分组的片段ID的结果输入到所述片段查找表中；和

将当前所接收的分组存储在片段缓冲器中；和

其中如果对应于所查找的片段ID的列表存在于所述片段查找表中，进一步包括步骤：

确定对应于所述隧道ID查找的结果的索引是否存在于所述相应列表中；以及

如果所述索引存在于所述相应列表中，将所述索引作为标记附加到当前所接收的分组上，以及将当前所接收的分组发送到相应的协议处理器之一上。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述将信息输入到片段查找表的步骤包括如果对应于所查找的片段ID的结果的列表不存在于所述片段查找表中，新近地将所查找的片段ID的结果和所述索引输入到所述片段查找表中。

3.如权利要求1所述的方法，其中发送当前所接收的分组的步骤包括如果所当前接收的分组是所述第一片段分组以及对应于所查找的片段的结果的列表存在于所述片段查找表中，将所述索引作为标记附加到先前已经接收并存储在片段缓冲器中的分组上，以及将先前接收和存储的分组发送到相应的协议处理器之一。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括如果所述索引不存在于所述相应列表中，将当前所接收的分组存储在所述片段缓冲器中的步骤。

5.一种用于将多个分组分发到多个协议处理器的装置，包括：

用于从网络接收所述分组的接收单元；

用于存储片段查找表的片段查找表存储单元，其中将在当前所接收的分组上查找的片段的结果输入到所述片段查找表中；

片段查找设备，用于将在当前所接收的分组上查找的片段的结果与所述片段查找表的每个列表进行比较以便确定对应于所述结果的列表是否存在；

隧道ID查找表存储单元，用于存储具有分别表示相应于所述分组的隧道ID的协议处理器的索引列表的隧道ID查找表；

隧道ID查找设备，用于从所述隧道ID查找表搜索对应于在当前所接收的分组上查找的隧道ID的结果的索引，以便将所述索引作为标记附加到当前所接收的分组上；以及

附属接口，用于将附加有所述索引的分组发送到相应的协议处理器之一。

6.如权利要求5所述的装置，其中如果对应于所查找的片段的结果的列表不存在于所述片段查找表中，如果当前所接收的分组是第一片段，所述片段查找设备新近地将所查找的片段的结果和索引输入到所述片段查找表中，以及如果当前所接收的分组不是所述第一片段，将所查找的片段的结果新近地输入到所述片段查找表中。

7.如权利要求5所述的装置，进一步包括如果对应于所查找的片段的结果并包括所述索引的列表不存在于所述片段查找表中，如果当前所接收的分组不是所述第一片段，用于存储当前所接收的分组的片段缓冲器。

8.如权利要求7所述的装置，其中如果对应于所查找的片段的结果并包括所述索引的列表存在于所述片段查找表中，所述片段查找设备将所述索引作为标记附加到当前所接收的分组上以便将当前所接收的分组发送到相应的协议处理器之一。

9.如权利要求7所述的装置，其中在当前所接收的分组是所述第一片段的情况下，如果符合所查找的片段的结果的列表存在于所述片段查找表中，所述片段查找设备将所述索引作为标记附加到为所述第一片段之后的后续片段并存储在所述片段缓冲器中的每个分组上以便将每个后续片段分组经所述附属接口发送到相应的协议处理器之一。

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