CN1498372A - 在数据网络中基于库的资源管理 - Google Patents

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Abstract

在一种实施例中，本发明的网络系统包括连接到上游链路的至少第一路由器(156)和第二路由器(158)以容许数据穿过上游链路从第一路由器(156)流到第二路由器(158)。第二路由器(158)包括控制面(158a)和数据面(158b)，数据面具有连接到上游链路的输入端口和连到下游链路的输出端口。控制面(158a)包括容量与第一路由器(156)的资源容量相应的虚拟库(250)以及许可控制功能(182)。响应于对通过数据面(158b)从输入端口流到输出端口的流的资源预留请求，许可控制功能(182)参照在虚拟库(250)内的资源可用性而对上游链路执行许可控制。在一种实施例中，该请求是对综合服务流的资源预留请求，并且虚拟库(250)的容量与综合服务服务级的资源容量相应，综合服务服务级由第一路由器(156)支持。

Description

在数据网络中基于库的资源管理
本发明涉及通信网络，尤其是为了给网络中选出的业务流提供加强的服务质量(QoS)。
对于网络服务供应商来说，在网络设计和管理中主要考虑的问题是：在源于网络服务用户的业务和源于外部服务供应商的网络(例如从因特网上)的业务之间，如何合理分配接入能力和网络资源。这种考虑对于签署了服务层协议(SLA)的网络用户的通信是十分重要的，其中服务层协议要求网络服务供应商提供最小通信带宽或者保障特定流的特殊服务质量(QoS)。提供这种服务要求网络服务供应商执行网络结构和协议来达到指定的QoS并执行许可控制从而向用户确保充分的接入能力和网络资源。
在因特网协议(IP)网络中，达到QoS和实施许可控制的直接方法与面向连接的网络服务(例如语音或异步传送模式(ATM))的方法差不多：为要求QoS的IP信息包流模拟相同的信号资源预留的逐段切换范例。实际上，Intemet工程任务组(IETF)为综合服务(Intserv或IS)开发的IP信号发送标准就明确地采用了这种方法。如IETF RFC 1633[R.Branden et al.，“IntegrateddServices in the Internet Architecture：an Overview”June 1994]中所述，Intserv是按流(per-flow)IP QoS体系，它能使应用系统在多个受控的传递服务层中挑选他们的数据包。为了支持这种性能，Intserv允许数据包流发送器处的应用系统使用非常公知的由IETF RFC 2205 [R.Branden et al.，“ResourceReServation Protocol(RSVP)-Version 1 Functional Specification(资源预留协议(RSVP)-版本1功能说明)”1997年9月]定义的资源预留协议(RSVP)来启动流，该流接收从网络部件沿着路径到数据包流接收器的加强的QoS。
RSVP是在网络设备控制面上的QoS信号发送协议，用来为单向流请求资源(即RSVP为单向流请求资源)。RSVP没有路径选择功能，但是替代地将它设计为用单传送和多传送路径选择协议来操作以确保那些根据路径安排前进的数据包的QoS(即RSVP查询传递表(由路径安排所填的)以便决定给哪个下游接口施加QoS策略和许可控制)。
图1是Intserv节点处理模型的方块图，该模型应用RSVP以达到符合RFC2205的QoS。如图所示，发送主机100执行应用系统104，它发送要求比一般符合Intemet业务的“尽力而为的”QoS还高的QoS请求数据(例如视频分布或画外音IP(VoIP))。在发送主机100和接收主机118之间连接着一个或多个附加节点，例如执行路径选择程序116的路由器102。
在控制面上，每个网络节点包括支持RSVP信息内节点通信的RSVP处理器106、确定用户是否具有对加强的QoS流进行资源预留的管理权限的策略策略控制块108、以及确定节点是否有足够的输出带宽以提供所请求的QoS的许可控制块110。在该数据面上，每个节点进一步包括鉴别流包并确定每个包的QoS类别的包分类器112、根据包分类器112执行的包分类而实际完成各流所需的QoS的包调度器114。
为了启动RSVP对话，应用系统104发送PATH信息，该信息依次传到位于发送主机100和接收主机118之间的各个节点处的RSVP处理器106。尽管发送主机100启动RSVP对话，但接收主机118有责任通过沿着接收主机118和发送主机100之间的逆路径向每个网络节点发送RESV信息(包含QoS请求)从而为该对话请求指定的QoS。作为接收到RESV信息的响应，每个RSVP处理器106向本地策略控制模块108和许可控制块110发送预留请求。如上所述，策略控制模块108确定用户是否有预留的管理权限，许可控制块110确定节点是否有充足的可用资源(即下游链路带宽)来提供所请求的QoS。如果在发送主机100和接收主机118之间的各个节点处这两个检验均成功，则各个RSVP处理器106在本地包分类器112和包调度器114内设置参数以获得预期QoS，发送主机100的RSVP处理器106通知应用系统104请求的QoS已经准许。另一方面，如果任一检验在路径中的任何节点处失败，则发送主机100处RSVP处理器106向应用系统104回复错误通知。
虽然Intserv QoS供应在概念上非常简单，但是由于每个网络节点处所要求的计算密集的RSVP处理，因此它的可扩展性(scalability)很有限。尤其是，RSVP需要按流RSVP信号发送、按流分类、按流监管/整形、按流资源管理、以及每流软状态信息的周期更新。因此，Intserv RSVP信号发送所需的处理与电话或ATM信号发送方式差不多，并且它要求每个IP路由器里的处理器部件具有高性能(即昂贵的)以便处理这种信号发送所需的大规模处理。
在识别可扩展性及与利用传统的Intserv RSVP信号发送实施的IP QoS相关的其它问题中，IETF公布了RFC 2475[S.Blake et al.，“An Architecture forDifferentiated Services(区分服务体系)”1998年12月]中定义的区分服务(Diffserv或DS)协议。Diffserv是IP QoS结构体系，它通过在每个IP层包标题的DS字段(例如IPv4型服务(TOS)字节或Ipv6通信级字节)内传送集合通信分类来获得可扩展性。第一个6位DS字段编码Diffserv代码点(DSCP)，DSCP沿着Diffserv域内的路径为每个节点处的数据包请求特定类别的服务或各段状态(PHB)。
在Diffserv域中，网络资源根据服务供应策略而分配到数据包流，服务供应策略支配着Diffserv域入口的DSCP标记和通信限定以及Diffserv域内的通信进展。仅要求在Diffserv网络边界处执行标记和限定操作。因此，不需要在发送器和接收器之间不断地发送信号以建立具有指定QoS的流，Diffserv通过检验和/或标记各个IP包标题从而启动入口边界路由器来简单地向集合流提供QoS。
如RFC 2998[YBemet et al.，“A Framework for Integrated Services Operationover Diffserv Networks”2000年11月]中所述以及图2中所示，综合服务可以在区分服务域上实现。在如图2所示的网络模型中，边缘路由器(ERs)120、128将综合服务需求用户LANs(未显示)连接到Diffserv网络124的边界路由器(BRs)122、126。为了反映单向通信流从LAN-TX(发送)流到LAN-RX(接收)，分别在边缘路由器120和边界路由器122的发送器或入口侧标注上ER-TX和BR-TX，并分别在边缘路由器128和边界路由器126的接收器或出口侧标注上ER-RX和BR-RX。
从逻辑上看，路由器120、122、126和128中的每一个均具有控制面和数据面，它们分别由各个路由器的上、下两半表示。数据面包括所有在路由器前进路径上的传统硬件部件(例如接口插件和切换结构)，控制面包括支持和指导数据面操作的控制硬件(例如控制处理器)和控制软件(例如路由安排、信号发送及协议堆栈)。
在数据面上，ER-TX 120的数据面120b在数据包上标记合适的DSCP(例如基于Intserv 5元组源地址、目标地址、协议id、源端口及目标端口)并将其传到Diffserv网络124。然后数据包单独地区分服务地穿过Diffserv网络124而传到ER-RX 128的数据面128b。在控制面上，边缘路由器120、128和边界路由器122、126中的每一个均具有控制面，该控制面参照策略确定点(RDPs)130a、130b执行的策略来进行Intserv(IS)处理。在ER-TX 120中，控制面120a执行Intserv按流分类和按流监管(policing)。在边界路由器122和126中，面向边缘路由器120、128的Intserv接口管理RSVP信号发送、执行Intserv策略及许可控制功能、并且维持路径状态块及预留状态块的每流状态。ER-RX 128的控制面128a在输出数据包传到LAN-RX之前执行Intserv每流整形。
如上所述，在发送业务流之前，LAN-TX里的发送主机发出RSVP PATH信息。当LAN-RX里的接收主机接收到PATH信息时，接收主机将RESV信息沿着逆数据路径回复到资源预留请求方从而提供预期的QoS。一旦接收到RESV信息，具有Intserv控制面的每个中间路由器就仅对下游链路进行许可控制。因此，ER-RX 128对LAN-RX执行许可控制，BR-RX 126对其与ER-RX128之间的链路执行许可控制，BR-TX 122对穿过Diffserv网络124到BR-RX 126的路径执行许可控制，并且ER-TX 120对其与BR-TX 122之间的链路执行许可控制。RSVP许可控制处理核对每个链路上的资源可用性并从而调整该链路的剩余资源数量。
虽然Intserv按流(per-flow)许可控制在控制面上执行，但是对业务流实际的QoS供应却在数据面上实现。ER-TX 120对Intserv输入接口(IS IN)接收到的数据包执行Intserv操作(即按流分类、按流监管、及按流DSCP标记)。在ER-TX 120的Diffserv输出接口(DS OUT)，仅基于数据包的DSCP值来识别它们并对它们进行分类排队。然后BR-TX 122在输入接口(DS IN)为每个用户进行按类监管并在输出接口(DS OUT)为用户进行分类排队。在BR-RX 126，输入接口(DS IN)不执行操作，而在输出接口(DS OUT)为每个用户端口执行分类排队及可选地按类整形。ER-RX 128将输入接口(DS IN)接收到的数据包推进，并可以在其Intserv输出接口(IS OUT)执行按流调度或整形。
尽管Diffserv标准通过用简单的基于分类的处理替代Diffserv域中Intserv处理密集的信号发送而改善了Intserv的可扩展性，但执行Diffserv协议引入了不同的问题。尤其是，由于Diffserv允许服务类的主机标识，所以如果许多主机用设有高优先权的DS字段为这个链路发送数据包，则Diffserv网络用户链路(例如BR-RX 126的输出链路)可能会受到服务否决(DoS)的攻击。
而且，尽管Diffserv域中的可扩展性改善了一些，但利用RSVP的Intserv接入控制仍然要求服务供应商网络的各个边缘及边界路由器上的每流状态安装、每流状态更新、每流业务量管理以及资源预留。由于边界路由器处理数千个象网络集合点这样的业务流，因此许多厂家的边界路由器不能为这种大量的流安装流状态。结果是，路由器厂家很少执行和支持RSVP的按流接入控制。因此，使用RSVP的传统Intserv按流接入控制由于其可扩展性的不足而总是令人不快。
本发明通过引入执行许可控制的改进方法、设备和系统来克服现有技术中的上述及另外缺陷。
根据本发明的一种实施例，本发明的网络系统包括连接上游链路的至少第一路由器和第二路由器，从而允许数据流从第一路由器穿过上游链路传到第二路由器。第二路由器包括控制面和数据面，它们具有连接到上游链路的输入端口以及连到下游链路的输出端口。控制面包括虚拟库(virtualpool)以及接入控制功能，虚拟库的容量与第一路由器的资源容量相应。为了响应通过数据面从输入端口传到输出端口的流资源预留请求，接入控制功能参照虚拟库中的资源可用性对上游链路执行接入控制。在一种实施例中，这种请求是为综合服务流进行资源预留的请求，而且虚拟库的容量与第一路由器支持的综合服务类的资源容量相应。
通过下面详细的描述，本发明的其他的目的、特征及优点会愈加明显
本发明认为的特征的新颖性在所附的权利要求书中阐述。但是通过阅读以下参照附图所给出的说明实施例的详细说明时，才会最好地理解本发明本身、优选的使用模式及其更多的目的和优点，其中：
图1绘出了传统综合服务(Intserv)节点处理模型，其中通过利用按照RFC 2205的RSVP信号发送实现按流QoS；
图2显示了传统的网络模型，其中根据RFC 2998在区分服务(Diffserv)域上实现综合服务(Intserv)；
图3是根据本发明优选实施例的高级网络模型，它在Diffserv域的边界路由器中消除了Intserv处理的同时在Diffserv域上执行Intserv；
图4显示了一种可以在图3的网络模型内识别出业务流的接收边缘路由器的方法；
图5是根据本发明的优选实施例的发送边缘路由器的较详细的方块图；
图6是根据本发明的优选实施例的接收边界路由器和接收边缘路由器的较详细的方块图；
图7是服务器计算机系统样例的方块图，根据本发明的优选实施例利用该系统可以实现决策点(PDP)；
图8A绘出了在服务初始化时往接收边界路由器和接收边缘路由器上安装策略的首选方法；
图8B显示了响应于服务更新而在接收边界路由器和接收边缘路由器上安装策略的首选方法；以及
图8C绘出了随着接收边界路由器的直接服务更新的策略同步的首选方法。
I.网络模型概述
重新参照附图，特别参照图3，其中绘出了根据本发明的可扩展的网络模型的高级方块图，该模型通过在Diffserv域上执行基于边缘的Intserv而向选出的通信提供加强的QoS。特定地，如下面详细所述，所示的网络模型通过利用机构(符合用于资源预留和管理的分类资源库的每流带宽需求)切断Diffserv域中网络设备的Intserv按流许可控制而改善网络的可扩展性。为了便于理解，图3采用了与图2中相同的接收器/发送器以及数据面/控制面的附图标记。
在图3中，有综合服务需求的LAN-TX和LAN-RX(每个都可以包含一个或多个主机)连接到用户方设备(CPE)的边缘路由器(ERs)150、158。边缘路由器150、158通过存取网络(例如L2存取网络)依次连接到Diffserv网络124的边界路由器(BRs)152、156。网络服务供应商利用一个或多个PDP160配置路由器150、152、156和158并在150、152、156和158上安装接入控制及其它策略。
利用该配置，图3的网络模型支持从LAN-TX里的发送主机传到LAN-RX里的接收主机的单向业务流。通常，最好利用分层协议体系来实施这种通信，分层协议体系中的每个协议层独立于其高层和低层协议。在一种优选实施例中，通信在网络级采用公知的互联网协议(IP)，网络级相应于ISO/OSI(国际标准化组织/开放系统互联)参考模型的层3。在该网络层之上，通信可以在与OSI/ISO参考模型的层4相应的传递层上采用TCP(传输控制协议)或UDP(用户数据报协议)。
在传递层之上，通信联络可以采用大量不同协议中的任何一种，如部分地由要求的QoS及其他流需求所决定的。例如，一般利用国际电信联盟(ITU)H.323协议和IETF对话启动协议(SIP)在IP网络上提供语音、视频、多媒体信号发送及其他类型的加强的QoS对话。作为端到端的协议，SIP有利地容许具有容量的端节点利用各种呼叫功能(例如寻呼/接听)来控制呼叫处理。
与图2中所示的现有技术的网络模型(需要在至少每个边缘和Diffserv边界路由器中执行Intserv处理的Intserv控制面)形成对照，图2中所示的网络模型仅在网络的末端边缘即网络管理的CPE边缘路由器150、158上采用Intserv处理。因此，对于所显示的单向数据包流，边缘路由器150、158利用RSVP信号发送执行Intserv许可控制从而对从LAN-TX传到LAN-RX的流提供加强的QoS。由于边缘路由器150、158对Diffserv网络154执行Intserv许可控制(并假定Diffserv网络154的通信已设计好)，因此不需要对Diffserv网络154执行任何额外的许可控制。因而，根据本发明，Diffserv网络154中路由器(包括边界路由器152、156和未显示出的核心路由器)不需要有如附图标记152a和156a所示的Intserv控制面。因此，可以大大简化边界路由器152、156从而进一步改善提高服务供应商网络的可扩展性。
为了实现简化边界路由器152、156的优势，图3中的网络模型实现了对传统Intserv RSVP信号发送模型的修改，如上所述，传统模型总是在每个节点处执行对称处理以实现对下游链路的许可控制。在图3中所示的网络模型中，由接收主机回复的RSVP RESV信息仅仅通过边缘路由器150、158的Intserv控制面150a和158a来处理，因此由它们来校验所请求资源的可用性及调整资源数量。尤其是，ER-TX 150的Intserv控制面150a对其与BR-TX 152之间的链路执行下游许可控制。但是，由于边界路由器152、156的RSVP的非可知性，ER-RX 158的Intserv控制面158a不仅对其下游链路(即LAN-RX)执行许可控制，并且还对其上游链路和BR-RX 156执行许可控制。
虽然总体上极好，但是图3中所示的网络模型还具有许多非寻常的挑战，这些挑战必须得到重视以便能够获得有效的网络工具。例如，由于传统的Intserv RSVP信号发送在每个节点处是对称的，因此没有传统的机构可以用来通知ER-RX 156：这是“接收”边缘路由器，并因此必须对其上游链路执行许可控制。另外，传统的Intserv RSVP信号发送不向ER-RX 156提供任何关于上游链路的资源容量和资源可用性的信息，而这是许可控制所必须要执行的。而且，RFC 2998(以及一般技术)不提供任何关于如何在ER-TX 150执行Diffserv/Intserv交互工作(interworking)的引导，尤其是不公开如何将Intserv级别与Diffserv级别相匹配。关于这些问题和其他与图3中所示的网络模型的实现相关的问题的优选解决方案将在下面进行详细描述。
II.接收边缘路由器的识别
现在参照图4，它绘出了一种优选方法，通过它可以确定边缘路由器例如ER-RX 158是否为接收边缘路由器。在图示的操作情况中，每个用户LAN、边缘路由器150、158及边界路由器152、156具有不同的IP地址，并且连到ER-RX 158的用户LAN每个都分配有IP地址，它是分配给ER-RX 158的IP地址的子网。
如上所述，LAN-TX里的发送主机通过发送RSVP PATH信息来启动与LAN-RX里的接收主机之间加强QoS的对话。基于PATH信息里指定的目标地址(DestAddress)，在所示样例中为a.b.p.d.，PATH信息的路径穿过Diffserv网络154到LAN-RX。响应于该PATH信息，接收主机发送包含SESSION对象的RSVP RESV信息，SESSION对象指定目标地址。一旦接收到RESv信息，ER-RX 158的Intserv控制面158a中的RSVP处理就可以通过将目标地址与每个所连的用户LAN的IP子网地址相比较而确定ER-RX 158是否为接收边缘路由器。如果而且仅如果目标地址落入其中一个所连的用户子网时，ER-RX 158就“知道”它是业务流的接收边缘路由器。例如，当ER-RX 158接收到具有SESSION对象(包含目标地址a.b.p.d.)的RESV信息时，由于LAN-RX的IP地址(即a.b.p.d)是a.b.p.0/24的IP子网地址因此ER-RX 158就知道它是接收边缘路由器了。因此ER-RX 158就对其上游链路执行加强QoS流的Intserv许可控制。
虽然识别接收边缘路由器的这种方法具有简便的优点，但是它要求每个目标地址都指定接收边缘路由器的IP地址子网。在不希望受到这种限制的实施中，可以采用识别接收边缘路由器的其他替代方法。例如，如下面参照图6的详细描述，可以替代地通过PDP 160在边缘路由器150、158上设置的边缘点识别表来识别接收边缘路由器。这些策略数据结构指定了一个或多个IP地址的范围，这些地址的路由器是接收边缘路由器。
III.资源管理
为了跟踪资源可用性(包括用来执行上游许可控制的资源可用性)，每个Intserv已知的边缘路由器为每类Intserv级维持控制面上单独或共享的虚拟库，其中每个虚拟库表示链路上相联的Intserv级别的资源可用性，路由器用该链路执行许可控制。无论何时边缘路由器接收到RSVP RESV信息，边缘路由器都通过用适当的虚拟库核实请求带宽以确定所请求Intserv级的资源可用性从而执行链路上的许可控制。如果虚拟库表示请求带宽小于可用带宽，则批准预留请求并将虚拟库的预留资源减少到预留带宽的数量。但是，如果所请求的带宽超过虚拟库的可用带宽则拒绝QoS请求。
通过在数据面上将虚拟库(用来执行Intserv许可控制)与逻辑队列(Diffserv采用其来供应分类的QoS)相关联，能实现Intserv许可控制与Diffserv数据面功能之间的交互工作。特别是，每个Intserv级均单独与一个且仅与一个Diffserv逻辑队列关联。但是，正如用于执行Intserv许可控制的虚拟库一样，可以为一个或多个Intserv级的每一个实现单独的逻辑队列，而且可以实现一个或多个逻辑队列为与多个Intserv级关联的共享队列。
下面的表I总结了逻辑队列与虚拟库的可能结合，这可以在服务供应商网络的边界和边缘路由器里实现。
表I
    逻辑队列     虚拟库
    单独的     共享的
    单独的     情况1     不适用
    共享的     情况3     情况2
如表I所示，可能有三种情况：单独的虚拟库和单独的逻辑队列、共享的虚拟库和共享的逻辑队列、以及单独的虚拟库和共享的逻辑队列。虚拟库由多个Intserv级共享的情况是不适用于对每个Intserv级都有单独逻辑队列的设备的，这是因为没有虚拟库信息在单独级别上可用。重要的是，可以将同一网络中的边界和边缘路由器设置成能同时执行不同情况，只要标记正确。
现在参照图5和6，其中较详细地描述了图3中网络模型的边界和边缘路由器的方块图，其中根据表I中的情况1给每个Intserv服务级的通信分配控制面上的单独虚拟库和数据面上的单独逻辑队列。首先参照图5，其中更加详细地描述了BR-TX 150的方块图。如上所述，ER-TX 150具有管理RSVP信号发送并执行Intserv策略和许可控制的Intserv控制面150a、以及提供基于级的Diffserv QoS的链路级传输的数据面150b。控制面150a包括RSVP处理180、连接虚拟库184的许可控制块182、策略控制块188、IS-DS交互工作功能(IWF)配置块186、以及策略设置接口(PCI)190，其中ER-TX 150通过设置接口(PCI)190和PDP160a进行策略信息通信。数据面150b具有输入端口200、转发功能208以及有着大量队列212的输出端口210，其中大量队列212中的每一个都对应于一个Diffserv级。
如上所述，控制面150a中的RSVP处理器180操作RSVP信号发送(例如，PATH和RESV信息)，RSVP信号发送用来为加强的QoS流预留(和释放)资源。一旦接收到对加强QoS流的资源请求的RESV信息，RSVP处理器180就询问许可控制块182和策略控制块188以校验请求者是否具有管理权限来建立QoS流，以及下游接口是否具有足够的可用资源来支持所请求的QoS。除了确定管理权限之外，策略控制块188还可以执行其他策略，如基于凭证或签名的鉴定、对授权的请求者中的带宽分配管理、以及对待解决的高优先权的流的预先分配资源的预占。
在图示实施例中，每个受支持的Intserv级(例如，受担保的服务(GS)和受控负载(GL))都有单独的虚拟库184a和184b。许可控制块182利用虚拟资源库184监视每个Intserv类的下游链路上的资源可用性。因此，当连接所要求Intserv类的虚拟库上有足够的可用带宽时许可控制块182准许预留请求，否则拒绝预留请求。许可控制块182将虚拟库中的可用资源减少每个成功预留所请求的量，并且将虚拟库中的可预留的资源增加从流终端释放的资源量。重要的是，虚拟库的数量、分配给每个虚拟库184的带宽、以及虚拟库和Diffserv类间的映射都是不固定的，但是替代地由通过PDP 160安装在ER-TX 150(和其他的网元)上的策略表示。例如，响应RSVP RESV信息的接收，利用通用开放策略服务(COPS)或其他协议，可以通过PDP 160将这些策略推到网元上，或用网元将其从PDP 160上撤下。
PDP 160a在IS-DS IWF配置块186(例如，GS到DSCP 100011，CL到DSCP010011)上设置Intserv类和Diffserv类(和DSCPs)之间的映射。IS-DS WF设置块186也可以接收来自RSVP处理器180的设置。基于这些设置，IS-DS IWF配置块186动态地为各个Intserv流供应包分类器202、监管器(policer)204、以及输入端口200上的标志器206。(在一些装置中，包分类器202、监管器204、以及标志器206可以用单独的集成模块实现，例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。)
根据该规定，每个Intserv流(服务级由Intserv 5元组指定)里的数据包由包分类器202和标志器206分类并标记成合适的集合Diffserv级的DSCP(例如，为实验或局部用途预留的16代码点(库2 xxxx11)中的一个)。以这种方式，具有加强的QoS的Intserv流汇集成优先的Diffserv级。由于图5中显示的实施例反映了表I的情况1，因此除了将逻辑队列分配给其他Diffserv级(例如，加急传送(EF)、质量受保的传送(AF)和默认的尽力而为(BE)级)之外，还在端口210上为每个受支持的Intserv级(GS和CL)提供单独的逻辑队列212。然后调度器214根据PDP 160a给每个逻辑队列212分配的调度权值用逻辑队列212调度数据包的发送，从而为每个逻辑队列212里的数据包提供合适的QoS。
由于所显示的ER-TX 150的实施例是由网络服务供应商来管理，因此网络服务供应商可以确信ER-TX 150是DSCP标志正确的数据包，因此不会有QoS“盗贼”的现象发生。在选择实施例中，网络服务供应商不管理ER-TX，PDP服务器160a可以向BR-TX 152而不是ER-TX 150提供Diffserv分类策略。还要注意：Diffserv网络154的核心路由器不必为Intserv流实现单独的Diffserv队列，即使在边缘和边界路由器上已经执行了单独的队列。
现在参照图6，图中较详细地显示了根据表I中情况1的优选设备的BR-RX 156和ER-RX 158的方块图。如上所述，BR-RX 156和ER-RX 158分别具有控制面156a、158a及数据面156b、158b。ER-RX 158的控制面158a是加强的Intserv控制面，它包括PCI 190、具有关联的许可和策略控制块182和188的RSVP处理180、边缘点识别表252及上游虚拟库250，许可控制块182通过虚拟库250执行上游许可控制。相反，BR-RX 156a没有Intserv控制面而仅具有PCI190，PDP 160b通过PCI 190设置数据面156b的元件。
在ER-RX 158的控制面158a内，PDP 160b安装策略，本地策略控制188依据该策略确定哪个用户具有管理权限请求加强QoS流的资源保留。另外，PDP 160b安装指定目标IP地址一个或多个范围的边缘点识别表252，IP地址用来确定哪个ER-RX 158是接收边缘路由器。因此，一旦接收到策略控制188授权的管理许可用户对加强QoS流请求的RESV信息，许可控制182就询问边缘点识别表252以确定ER-RX 158是否是所请求流的接收边缘路由器。如果不是，ER-RX 158仅执行传统的下游许可控制。但是，如果边缘点识别表252指示ER-RX 158是所请求流的接收边缘路由器，则许可控制块182参照上游虚拟库容量(PDP 160b给虚拟库250内各个Intserv级分配的)来执行上游许可控制。如上一般地所述，许可控制块182利用各个虚拟库250a、250b来判定ER-RX 158与BR-TX 152之间的上游链路上的特定Intserv级请求流是否有足够的带宽可用。如附图标记252所示，PDP 160b获得关于ER-RX 158上虚拟库使用率的定期或要求的反馈，并动态地协调任何初始操作者根据对数据面上执行的逻辑队列和调度权值进行更新而对虚拟库容量进行的调整，以确保实际利用的Intserv带宽小于操作者指定的容量。
现在参照数据面，可以用传统分类、传送和Intserv列队来实现ER-RX 158的数据面158b，为了避免模糊本发明这里省略其具体细节。BR-RX 156的数据面156b包括具有分类器222的输入端口220、具有多个Diffserv物理队列242及一个调度器244的输出端口240、以及转发功能230，传送部件230根据分类器222执行的分类而将数据包从输入端口切换至输出端口240上合适的物理队列242。如图所示，PDP 160b以协调的方式设置分类器222和物理队列242以反映ER-RX 158控制面158a上上游Intserv虚拟库的配置。特别在显示的实施例中，设置分类器222以将属于单独Diffserv级的数据包确定为集合的Intserv通信，并将代表Intserv通信类型的每个Diffserv级中的这种数据包传送到输出端口240上用于Intserv GS和CL的单独的物理队列242。PDP 160b还设置调度权值调度器244并给出各个队列242。此外，PDP 160协调ER-RX 158上虚拟库容量的总和与BR-RX 156数据面156b中队列容量和权值所指示的资源库容量，以确保虚拟库容量不超出实际资源库容量。因此，实质上ER-RX作为BR-RX执行上游许可控制。
如图5和6所示，不同的Intserv级与单独的虚拟库和Diffserv队列之间的映射允许有比全部Intserv级到单一Diffserv队列之间的映射更好的通信管理。通过以这种方式保持Diffserv网络上Intserv级别之间的区别，可以对不同的通信量类型(例如VoIP、VideoIP和文件传输)提供最优处理，并可以简化组织资源计划。但是，如上所述，根据情况2和3可以选择地执行服务供应商网络中的一些或全部路由器。为了执行代替情况1的情况2，对ER-TX 150和ER-RX 158设置多个Intserv级的单一共享虚拟库，并对ER-TX 150和ER-RX156设置多个Intserv级的单一共享逻辑队列。作为选择地，为了执行情况III，给ER-TX 150和ER-RX 158设置单独的虚拟库，并给ER-TX 150和ER-RX 156设置多个Intserv级的单一共享队列。
应该注意：不需要在BR-TX 152的控制面152a或数据面152b上进行指定流网络设置，以便给特定流提供加强的QoS。这是因为下游ER-RX 158提供的许可控制能确保BR-TX 152的下游链路具有足够的带宽支持每个许可的加强QoS流，并且Intserv流对特定Diffserv级的映射能确保数据面152b实现了所请求的QoS。
IV.PDP
现在参照图7，图中绘出了根据本发明的优选实施例的服务器计算机系统的高级方块图，可以采用该系统作为PDP 160。PDP 160包括一个或多个通过互联264连接到存储子系统268的处理器262，存储子系统268可以包括随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁盘、光盘和/或其他存储装置。存储子系统268提供了用于处理器262为配置网元及安装和确定网络策略所处理的指令(例如设置管理器292)和数据(例如表280-290)的存储。而且，连接到互联264的可以是一个或多个输入装置(例如键盘和/或图形指示装置)270和一个或多个输出装置(例如显示器)272、以及通信接口274，计算机系统260通过接口274可以与网络设备如路由器150、152、156和160进行通信。
为了以上述方式在路由器150、156和160上设置并安装策略，每个PDP160最好在存储子系统268内执行大量策略规则级(PRC)表。在一种优选实施例中，这些PRC表包括至少许可控制虚拟库表280、Intserv容量表282、Intserv-Diffserv交互工作功能表284、边缘点识别表286、库使用率反馈表288、以及边界资源库表290。
许可控制虚拟库表280确定边缘路由器150、158上的虚拟库的容量，边缘路由器用来执行各种Intserv级的许可控制。在许可控制虚拟库表280中，连着全部Intserv级的虚拟库上分配的容量总和设置得小于所连的边界路由器的数据面队列容量，从而确保可以在数据面上获得每个许可请求QoS的流。该表进一步指定许可控制是否接收保留以及连着边缘路由器的边界路由器的逻辑接口名称。在所示的实施例中，许可控制虚拟库表280可以定义如下：AdmCtlVirtualPoolTable(许可控制虚拟库表)Logical Interface Name(逻辑接口名称)
说明：该SNMP字符串识别与许可控制虚拟库入口关联的逻辑接口。
目标类型：SNMP字符串
Direction(方向)
说明：该标志表示业务流与(1)输入或(2)输出接口之间的关系。该标志用于将边界逻辑接口名称结合到不同的ER-RX虚拟资源库和ER-TX虚拟资源库。ER-RX上游虚拟资源库具有输入方向和非资源库及ER-TX虚拟资源库。ER-RX上游虚拟资源库具有输入方向和非空边界逻辑接口名称。ER-TX下游虚拟资源库具有输出方向和非空边界逻辑接口名称标志。ER-RX下游虚拟资源库具有输出方向和空边界逻辑接口名称标志。IntSrvClass(IntSrv级)
说明：该位串表示Intserv级或具有由该虚拟库的许可控制分配的资源的级别。
目标类型：比特
受控的下载服务(1)
受担保的服务(2)
无服务(3)
其他(4)
VirtualPoolMaxAbsRate(虚拟库最大绝对速率)
说明：该库可以分配给由AdmCtlIntSrvClass定义的Intserv对话的最大绝对速率(千比特)。ER-RX上游虚拟资源库的总和不超出所连的边界接口名称的资源库最大绝对速率。
目标类型：无符号32
BoundaryLogicalInterfaceName(边界逻辑接口名称)
说明：识别相邻的边界路由器和掌控由该入口定义的本地虚拟库容量的资源库。空标志表示虚拟库最大绝对速率由定义该入口逻辑接口名称的本地资源库最大绝对速率来掌控。非空标志表示定义该边界逻辑接口名称的远程虚拟库容量掌控该入口的虚拟库最大绝对速率值。
目标类型：SNMP字符串
AcceptReservations(接受预留)
说明：该数值表示许可控制是否将要处理RSVP RESV请求。数值0表示将不处理预留。数值1表示将处理保留。
目标类型：无符号32
Intserv容量表282定义按照Diffserv队列权值和整形参数分配给Intserv级的数据面数据速率容量。该表还将这些速率容量联系到一个或多个边缘路由器虚拟库。根据一种优选实施例，该策略规则级包含于区分服务策略信息基数(PIB)。
Intserv-Diffserv IWF表284定义用于控制面的RSVP处理与数据面的Diffserv之间的交互工作的标志。ER-TX 150的输入端口200上的分类器202、监管器204、及标识器206用这些标志来分类、监管和标识Intserv通信流，从而Diffserv获得每个流的合适的QoS。此外，该表指定具体的用于特定Intserv级流的调度器样本。Intserv-Diffserv IWF表284的示范实施例如下：
Intserv-Diffserv交互工作功能表
IwfPrid
说明：这是PktIwfTable入口的唯一的标志符。
目标类型：样本ID(无符号32)
IwflntSrvClass
说明：与该特定交互工作功能入口的标志相联的Intserv级的数值。(必须具有与AdmCtlIntSrvClass中设置相应的比特)
目标类型：无符号32
IwfDSCP
说明：对符合PktIwfIntSrvClass的数值的Intserv级类型的对话分配流的DSCP的数值。
目标类型：整数值0-63
IwfOutOfProfile
说明：该数值表示当流超出范围时的监管行为。该范围可以由相连的MeterTableEntry来定义。数值1表示超出范围的数据包即将丢弃。数值2表示超出范围的数据包将由IwfRemarkValue中定义的DSCP来再标记。
目标类型：无符号32
IwfRemarkValue
说明：再标记超出范围的数据包的DSCP数值。该数值仅用于IwfOutOfProfile设置为2时。
目标类型：无符号32值0-63
IwfSchedulerPrid
说明：即将用于符合IwfIntSrvClass标志数值的Intserv级对话的流的特定调度器的范例ID的值。
目标类型：无符号32
边缘点识别表286定义判断边缘路由器是否是接收边缘路由器的地址范围。该信息可以初始设置在PDP 160上或者可以从本地获得。ER-RX 158上的许可控制块182执行对预留请求(指定落入这些地址范围其中之一的RSVPSESSION对象内的目标地址)的上游许可控制。利用COPS或其他策略协议，PDP 160可以将特定边缘路由器的值下推到本地边缘点识别表252。根据一种实施例，边缘点识别表286可以定义如下：
边缘点识别表
ReceiverDomainPrid
说明：该策略规则级入口的唯一标志符
目标类型：实例ID，32比特无符号整数。
ReceiverAddrType
说明：指定RFC 2851[M.Daniele et al.，“Textual Conventions for InternetNetwork Addresses”，2000年6月]定义的地址类型的列举值。
目标类型：RFC 2851定义的INET地址类型
ReceiverAddr
说明：与对话对象目标地址匹配的IP地址
目标类型：由RFC 2851定义的INET地址ReceiverAddrMask
说明：匹配INET地址的屏蔽长度
目标类型：无符号32
库使用率反馈表288包含指定Intserv流所消耗的当前资源的入口。PDP160利用该PRC表确定何时完成初始操作者容量更新的供应，在示例实施例中可以定义如下：
库使用率反馈表
Usage Feedback Prid
说明：虚拟库使用率反馈入口的唯一标志符。
目标类型：范例ID(无符号32)
PoolPrid
说明：记载着使用率的特定AdmCtlVirtualPool入口的范例ID值
目标类型：无符号32
ResourceAbsRateInUse
说明：当前正在使用的Intserv资源总值
边界资源库表290定义总速率容量，它可以由PDP 160分配给与给出的出口边界路由器(BR-RX)相连的各种许可控制虚拟库。在示例实施例中该PRC表可以定义如下：
边界资源库表
BoundaryResourcePool TableBoundaryResourcePoolPrid
说明：虚拟库使用率反馈入口的唯一标志符
目标类型：范例ID(无符号32)
BoundaryLogical Interface Name
说明：识别相邻的边界路由器以及掌控与AdmissionCtlVirtualPool表中该入口相连的本地虚拟库的容量的资源库
目标类型：SNMP字符串
ResourcePoolMaxAbsRate
说明：可以分配给AdmCtlIntSrvClass定义的IntServ对话的最大绝对速率(千比特)。ER-RX上游虚拟库的总和不超过相连的BoundaryInterfaceName的ResourcePoolMaxAbsRate。
目标类型：无符号32
V.网络配置
现在参照图8A-8C，其中绘出了多个网络图，它们一起显示了PDP 160b在BR-RX 156和ER-RX 158上设置并安装策略的优选方法。所显示的功能例如可以通过PDP 160执行配置管理软件292来实现。在每个图中，假定PDP 160b与路由器156、158之间的通信是利用COPS进行的，尽管应该理解还可以采用其他协议。
图8A特别说明了在服务初始化阶段，PDP160b将ER-RX 158上的虚拟库容量与BR-RX 152上的Diffserv逻辑队列带宽同步。如图8A中附图标记300所示，例如，在服务初始化阶段，网络管理系统(NMS)可以为用户初始化Intserv容量的配置。作为响应，PDP 160b将Intserv虚拟库容量配置推到每个网络管理边缘路由器(其中仅显示了ER-RX 158)上，边缘路由器是Diffserv网络154的边界路由器的下游。例如，在绘出的实施例中，PDP 160b利用信息(分配10兆位给Intserv GS级，25兆位给Intserv CL级)将接口l.m.n.b/30的LP1支持的每个Intserv级的虚拟库容量推到ER-RX 158上。如果在ER-RX 158上配置安装成功，ER-RX 158就回复确认(ACK)信息，如附图标记304所示。如附图标记306所示的PDP 160b然后将相应的Diffserv队列和调度器权值设置推到BR-RX 156上。如果配置安装成功，BR-RX 156也向PDP 160b回复ACK 308。
如果ER-RX 158未能成功安装PDP 160b下推的虚拟库容量，ER-RX 158就向PDP 160b回复否认(NACK)信息。因此PDP 160b向网络操作者发送警告信息，例如“在ER XX上配置综合服务虚拟库”失败。同样，如果不能在BR-RX 156上安装队列和调度器权值，BR-RX 156就向PDP 160b回复NACK。作为响应，PDP 160b向ER-RX 158发送信息以释放虚拟库的设置，并且还可以向网络操作者发送警告信息：“在BR XX上配置队列和调度器失败！”
应该注意PDP 160b可以直接与网元如BR-RX 156和ER-RX 158通信，但还可以通过其他网元进行通信。例如，PDP 160b与BR-RX 156之间的信息通信可以通过ER-RX 158进行。
现在请注意一个方案，它对现有的网络服务用户进行服务更新(即增加或减少预订的Intserv容量)。当现有的预留带宽低于新预留的容量时，由于新容量可以适应所有正在进行的用户业务，因此增加或减少BR-RX容量是直接处理过程，这意味着不会出现服务冲突。但是，当现有的预留带宽大于新请求的容量时，减少BR-RX容量则要求PDP 160b、BR-RX 156和ER-RX158之间的协调，如下面参照图8B的描述。
在图8B中，NMS可以启动对现有网络服务用户Intserv容量的重新配置，如附图标记320所示。如附图标记322所示，PDP 160b在ER-RX 158上安装新的虚拟库容量值。ER-RX 158的许可控制块182将每个新虚拟库容量值与每个虚拟库里当前预留的资源量相比较。如果新的虚拟库容量值大于每个虚拟库当前预留的资源量，ER-RX 158的许可控制块182在虚拟库容量值上写上新值并立刻给PDP 160b发送ACK 324。但是，如果新的虚拟库容量值小于当前预留的资源量，则ER-RX 158的许可控制块182保存新的容量值而不覆盖旧的。ER-RX 158的许可控制块182不接收来自将要执行更新的虚拟库的新预留，直到预留资源量降到新虚拟库容量以下。一旦预留资源降到新虚拟库容量以下，ER-RX 158的许可控制块182就用新值覆盖旧的虚拟库容量值，并通过给PDP 160b发送ACK 324而响应接收到新虚拟库容量值。
PDP 160b推迟往BR-RX 156上安装新的调度器权值直到PDP 160b接收到来自ER-RX 158的ACK 324。响应于ACK 324，PDP 160b将队列配置和调度器权值推到BR-RX 156上，如附图标记326所示。当成功安装了新的队列配置与调度器权值之后，BR-RX 156向PDP 160b回复ACK 328。
在变型实施例中，PDP 160b确定何时执行虚拟库容量更新，代替ER-RX158。在该实施例中，PDP 160b请求由ER-RX 158作出的当前预留的Intserv带宽的报告或者周期未请求的程序。如果当前预留的带宽大于NMS指定的新容量，PDP 160b将策略推上ER-RX 158从而停止接收新预留，直到预留的带宽小于新容量。为了进一步减少信息传递量，PDP 160b可以把策略推到ER-RX 158上，该策略仅当预留带宽小于新容量后指导ER-RX 158向PDP 160b发送单一的未请求的报告。响应于来自ER-RX 158的指示当前预留Intserv带宽小于新虚拟库容量的信息，PDP 160b将新Intserv虚拟库策略推到ER-RX 158上并以上述方式将相应的新调度器队列和权值推到BR-RX 156上。
如果PDP 160b未能成功地更新ER-RX 158或BR-RX 156，PDP 160b可以滚回旧虚拟库容量及队列和调度器权值配置。此外，PDP 160b可以向网络操作者发送警告信息以说明更新失败的理由(例如“在ER XX上更新综合服务虚拟库容量的配置失败”或“在BR XX上更新调度器权值的配置失败”)。
为了防止PDP(例如PDP服务器160b)变成失败的单一点，可以为一个或多个主PDP提供备份PDP。在主PDP失败的情况下，可以将Intserv服务控制切换到备份PDP，且主PDP控制的每个ER-RX可以向备份PDP报告当前的预留状态。但是，每个ER-RX将停止接收新的预留直到对备份PDP的切换完成。主PDP恢复以后，备份PDP首先与主PDP进行状态同步，然后通知每个ER-RX切换回主PDP。当切换回主PDP之后，每个ER-RX与主PDP进行预留状态同步。
在ER或BR失败的情况下，用IP路径选择和RSVP刷新信息来发现新路径并重新对失败的ER或BR周围的流安排路由。一旦重新路由成功，PDP 160b可以向相应的BR-RX 156推行策略从而为失败的ER-RX释放分配给Intserv业务的Diffserv队列，或者向失败的BR-RX的所有下游ER-RX推行策略从而为失败的BR-RX释放配置的虚拟库。
现在参照图8C，它显示了示例方案，其中NMS或网络服务供应操作者直接改变BR-RX 156上队列和调度器权值的配置。响应于更新，BR-RX 156向PDP 160b提示这种改变。如果提示中没有这些，则PDP 160b从BR-RX 156上撤下配置更新，如附图标记342所示，然后如附图标记344所示，156将新的虚拟库容量设置推到所有受影响的ER-RX上(仅显示出ER-RX 158)。
VI.结论
如上所述，本发明提供了可扩展的IP网络模型，该模型通过在Diffserv域上执行基于边缘的Intserv而为选出的流提供首尾相连的QoS。该网络模型支持多种功能，包括：利用仅在CPE边缘路由器上的Intserv RSVP处理而进行的按流许可控制、接收边缘路由器的标识、在接收边缘路由器上进行上游许可控制、基于库的资源管理、以及策略管理进行的接收边界路由器与接收边缘路由器之间带宽使用率信息的同步。虽然引入了附加的功能，本发明的网络模型与现有的Intserv、COPS和Diffserv模型、以及利用策略和管理信息基础的Diffserv策略供应模型还是一致的。本发明的网络模型有利地提高了当维护标准化体系时的可扩展性，因此易于被设备接受。
虽然上面已经描述了本发明的各种实施例，但是应该理解它们仅仅是作为示例提出而不是限制性的。因此，本发明的广度和范围不应该局限于上述示例实施例中的任何一种，而是仅应该根据下面的权利要求书及其等价物来定义。例如，虽然本发明主要讨论了有关采用资源预留协议(RSVP)和网际协议(IP)的实施，但是应该理解本发明也能适用于其他通信协议，包括可以用来执行许可控制(对基于策略和可用资源而加强的QoS流进行选择许可或拒绝)的对话初始协议(SIP)和ITU H.323。而且，虽然本发明描述了各种执行不同功能从而对选出的网络流实现不间断的QoS的硬件元件，但应该理解这些功能还可以通过执行计算机可读媒介上代码表示的程序而实现。这里所用的术语“计算机可读媒介”指的是在为数据处理系统的运行提供指令的过程中涉及的任何媒介。这种媒介可以是多种形式，包括但不局限于非易失性媒体、易失性媒体、以及传输媒体。

Claims (47)

1.一种路由器，包括：
数据面，该数据面具有可连接到上游链路的输入端口以及可连接到下游链路的输出端口；和
控制面，包括：
虚拟库，该虚拟库的容量与连接到上游链路的上游路由器的资源容量相应；和
许可控制功能，该许可控制功能响应于对通过所述数据面从所述输入端口到所述输出端口的流的预留资源的请求，参照在所述虚拟库中的资源可用性对上游链路执行许可控制。
2.根据权利要求1所述的路由器，其中：
所述虚拟库是第一虚拟库；
所述控制面进一步包括第二虚拟库；
所述第一和第二虚拟库的每一个都分别与第一和第二服务级中的其中一个相关联；并且，
所述许可控制功能参照在与所述请求指示的服务级相关联的所述第一和第二虚拟库其中之一内的资源可用性而对所述上游链路上的所述流执行许可控制。
3.根据权利要求1所述的路由器，其中：
所述第一和第二服务级包括第一和第二综合服务服务级；并且
所述请求是对综合服务流的资源预留的资源预留协议(RSVP)请求。
4.根据权利要求3所述的路由器，进一步包括与所述许可控制功能进行通信的资源预留协议(RSVP)功能，其中所述RSVP功能接收所述请求并向所述许可控制功能提供所述请求。
5.根据权利要求1所述的路由器，其中所述许可控制功能包括用于确定所述路由器是否是流的接收边缘路由器的装置，且仅当确定所述路由器是流的接收边缘路由器时所述许可控制块才响应而执行上游链路的许可控制
6.根据权利要求1所述的路由器，进一步包括确定流源是否已被授权从而可请求资源预留的策略控制。
7.一种网络系统，包括：
具有输出端口的第一路由器、
连接到第一路由器输出端口的上游链路；和
第二路由器；包括：
具有连接到上游链路的输入端口和连到下游链路的输出端口的数据面；和
控制面，包括：虚拟库，该虚拟库的容量与第一路由器的资源容量相应；和
许可控制功能，该许可控制功能响应于对通过所述数据面从所述输入端口到所述输出端口的流的预留资源的请求，参照在所述虚拟库中的资源可用性对上游链路执行许可控制。
8.根据权利要求7所述的网络系统，其中：
所述虚拟库是第一虚拟库；
所述控制面进一步包括第二虚拟库；
所述第一和第二虚拟库的每一个都分别与第一和第二服务级中的其中一个相连；并且，
所述许可控制功能参照在与所述请求指示的服务级相关联的所述第一和第二虚拟库其中之一内的资源可用性而对所述上游链路上的所述流执行许可控制。
9.根据权利要求7所述的网络系统，其中：
所述第一和第二服务级包括第一和第二综合服务服务级；并且
所述请求是对综合服务流的资源预留的资源预留协议(RSVP)请求。
10.根据权利要求9所述的网络系统，所述第二路由器进一步包括与所述许可控制功能相连的资源预留协议(RSVP)功能，其中所述RSVP功能接收所述请求并向所述许可控制功能提供所述请求。
11.根据权利要求9所述的网络系统，其中所述第一路由器包括具有转发功能和多个队列的数据面，每个队列提供不同质量的服务，其中所述转发功能将综合服务流数据包切换到多个不同的所述多个队列从而转发到所述第二路由器。
12.根据权利要求11所述的网络系统，进一步包括具有多个第一路由器的服务供应商网络，上述多个第一路由器含所述第一路由器，其中所述多个第一路由器中的每一个都包括一个或多个队列，其中所述服务供应商网络中的不同的第一路由器同时执行综合服务级与所述一个或多个队列之间的不同映射。
13.根据权利要求11所述的网络系统，进一步包括具有多个第一路由器的服务供应商网络，上述多个第一路由器含所述第一路由器，其中所述多个第一路由器中的每一个都是支持多个区分服务级的区分服务路由器，其中所述服务供应商网络中的不同的第一路由器同时执行综合服务级与所述多个不同的区分服务路由器内多个区分服务级之间的不同映射。
14.根据权利要求7所述的网络系统，其中所述许可控制功能包括用于确定所述第二路由器是否是流的接收边缘路由器的装置，且仅当确定所述第二路由器是流的接收边缘路由器时所述许可控制块才响应而执行上游链路的许可控制。
15.根据权利要求14所述的网络系统，其中所述边缘路由器包括接收边缘路由器，且所述网络系统进一步包括发送边缘路由器，该发送边缘路由器包括：
数据面；和
控制面；该控制面包括：
虚拟库，该虚拟库的容量与所述发送边缘路由器的下游链路的资源容量相应；和
许可控制功能；该许可控制功能响应于对通过所述数据面从所述发送边缘路由器到所述接收边缘路由器的流的预留资源的请求，参照在发送边缘路由器的所述虚拟库中的资源可用性对发送边缘路由器的下游链路执行许可控制。
16.根据权利要求7所述的网络系统，所述控制面进一步包括确定流源是否已被授权从而可请求资源预留的策略控制。
17.根据权利要求7所述的网络系统，进一步包括：
连到所述输出端口的下游链路；以及
连到下游链路的用户网络。
18.一种操作路由器的方法，该路由器具有连到上游链路的输入端口和连到下游链路的输出端口，所述方法包括：
路由器维持虚拟库，该虚拟库的容量与连接到上游链路的上游路由器的资源容量相应；
所述路由器接收关于通过所述路由器流到所述下游链路的流的资源预留的请求；以及
响应于所述请求，所述路由器参照在所述虚拟库内的资源可用性对上游链路执行许可控制。
19.根据权利要求18所述的方法，其中：
所述虚拟库是第一虚拟库；
维持虚拟库包括所述路由器维持第一和第二虚拟库，第一和第二虚拟库每个均分别与第一和第二服务级中的一个相关联；
执行许可控制包括所述路由器参照在与所述请求指示的服务级相关联的所述第一和第二虚拟库其中之一内的资源可用性而对所述上游链路上的所述流执行许可控制。
20.根据权利要求19所述的方法，其中：
所述第一和第二服务级包括第一和第二综合服务服务级；且
所述接收包括接收关于综合服务流的资源预留协议(RSVP)请求。
21.根据权利要求18所述的方法，其中所述上游路由器包括具有多个队列的数据面，并且所述方法进一步包括利用所述多个队列给多个综合服务流提供多种不同质量的服务。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一路由器属于具有多个第一路由器的服务供应商网络，每个第一路由器都具有一个或多个队列，所述方法进一步包括同时执行综合服务级与所述多个不同的第一路由器里一个或多个队列之间的不同映射。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述上游路由器包括多个区分服务路由器中的一个，其中每一个都支持多个区分服务级，所述方法进一步包括同时执行综合服务级与所述多个不同的区分服务路由器内所述多个区分服务级之间的不同映射。
24.根据权利要求18所述的方法，进一步包括确定所述路由器是否是流的接收边缘路由器，其中仅响应确定所述路由器是流的接收边缘路由器时所述路由器而执行上游链路的许可控制。
25.根据权利要求18所述的方法，进一步包括通过确定流源是否已被授权可请求资源预留而执行策略控制。
26.根据权利要求18所述的方法，其中所述路由器包括接收边缘路由器，所述方法进一步包括将所述请求从所述接收边缘路由器发送给发送边缘路由器。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述发送包括将所述请求发送给所述发送边缘路由器而不对任何插入路由器执行许可控制。
28.根据权利要求26所述的方法，进一步包括：
所述发送边缘路由器维持虚拟库，虚拟库的容量与所述发送边缘路由器的下游链路的资源容量相应；以及
响应于接收到流预留资源的请求，所述发送边缘路由器参照虚拟库内的资源可用性对发送边缘路由器的下游链路执行许可控制，虚拟库由所述边缘路由器维持。
29.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：
响应于对流的许可，路由器为连接于下游链路的用户网络安排流的路由。
30.一种用于操作路由器的程序产品，路由器具有连到上游链路的输入端口和连到下游链路的输出端口，所述程序产品包括：
计算机可用媒介和控制程序；
控制程序包括使路由器维持虚拟库的指令，虚拟库的容量与连到上游链路的上游路由器的资源容量相应；
使路由器接收关于通过所述路由器而传到所述下游链路的流的资源预留的请求的指令；以及
使路由器响应于所述请求而参照在所述一个或多个资源库内的资源可用性对上游链路执行许可控制的指令。
31.根据权利要求30所述的程序产品，其中：
所述虚拟库是第一虚拟库；
所述使所述路由器维持虚拟库的指令包括使所述路由器维持第一和第二的虚拟库的指令，第一和第二虚拟库的每一个都分别与第一和第二服务级中的一个相关联；以及
所述使所述路由器执行许可控制的指令包括使所述路由器参照在与所述请求指示的服务级相关联的所述第一和第二虚拟库中的一个的资源可用性而对所述上游链路上的所述流执行许可控制的指令。
32.根据权利要求31所述的程序产品，其中：
所述第一和第二服务级包括第一和第二综合服务服务级；以及
所述使所述路由器接收请求的指令包括使所述路由器接收对综合服务流的资源预留协议(RSVP)请求的指令。
33.根据权利要求30所述的程序产品，进一步包括使所述路由器确定所述路由器是否是流的接收边缘路由器的指令，其中仅响应于确定所述路由器是流的接收边缘路由器所述路由器才执行对上游链路的许可控制。
34.根据权利要求30所述的程序产品，进一步包括使所述路由器通过确定流源是否被授权可请求资源预留而执行策略控制的指令。
35.根据权利要求30所述的程序产品，其中所述路由器包括接收边缘路由器，所述程序产品进一步包括使所述接收边缘路由器将所述请求发送给发送边缘路由器的指令。
36.根据权利要求37所述的程序产品，进一步包括：
指令，其使所述发送边缘路由器维持虚拟库，虚拟库的容量与所述发送边缘路由器的下游链路的资源容量相应；以及
指令，使所述发送边缘路由器响应于对流预留资源的请求的接收而参照虚拟库内资源可用性对发送边缘路由器的下游链路执行许可控制的指令，虚拟库由所述发送边缘路由器维持。
37.根据权利要求30所述的程序产品，进一步包括使所述路由器响应于对流的许可而为连到下游链路的用户网络安排流的路由的指令。
38.一种数据存储装置，包括：
数据存储媒介；以及
在所述计算机可用媒介内编码的虚拟库数据结构，其中所述虚拟库数据结构为数据网络的出口边缘路由器指定虚拟库容量，该数据网络包括资源容量与虚拟库容量相应的上游边界路由器，所述虚拟库容量指定最大的可预留带宽，来自一个或多个服务级内的所述边界路由器的业务可以在所述出口边缘路由器上预留该带宽，其中所述虚拟库数据结构将所述虚拟库容量与数据网络的上游边界路由器相关联。
39.根据权利要求38所述的数据存储装置，所述虚拟库数据结构进一步包括服务级字段，该字段用于指定所述一个或多个服务级中哪一个具有由虚拟库容量分配给它们的资源。
40.根据权利要求38所述的数据存储装置，所述虚拟库数据结构进一步包括预留字段，该字段用于指示出口边缘路由器的许可控制功能是否将要处理请求指定的虚拟库容量的资源预留请求。
41.根据权利要求38所述的数据存储装置，进一步包括：
在所述计算机可用媒介内编码的资源容量数据结构，其中所述资源容量数据结构指定分配给数据网络中边界路由器的数据面内所述一个或多个服务级的每一个的资源容量，并且其中所述资源容量数据结构将所述资源容量与数据网络的下游出口边缘路由器的一个或多个虚拟库容量相关联。
42.根据权利要求38所述的数据存储装置，其中所述虚拟库数据结构包括多个入口，每个入口为所关联的边缘路由器指定虚拟库容量，其中所述数据存储装置进一步包括在所述计算机可用媒介内编码的边界资源数据结构，它指定所述虚拟库容量的最大集和。
43.根据权利要求38所述的数据存储装置，进一步包括：
在所述计算机可用媒介内编码的库使用数据结构，其中所述库使用数据结构指示虚拟库容量当前的预留部分。
44.一种数据存储装置，包括：
数据存储媒介；以及
在所述计算机可用媒介内编码的互配交互工作功能数据结构；其中所述交互工作功能数据结构为入口边缘路由器指定多个区分服务业务控制参数，入口边缘路由器为一个或多个综合服务服务级的流入流安排路由，所述业务控制参数包括至少标识参数和调度参数。
45.根据权利要求44所述的数据存储装置，所述业务控制参数进一步包括监管参数。
46.一种数据存储装置，包括：
数据存储媒介；以及
在所述计算机可用媒介内编码的边缘路由器识别数据结构，其中所述边缘路由器识别数据结构将数据网络的路由器与一个或多个网络地址相联系，这些地址的路由器是接收边缘路由器。
47.一种数据存储装置，包括：
数据存储媒介；以及
在所述计算机可用媒介内编码的库使用数据结构，其中所述库使用数据结构指示数据网络的出口边缘路由器的虚拟库容量的当前预留部分，该数据网络包括具有与虚拟库容量相应的资源容量的上游边界路由器。
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