CN1531834A - Mpls连接建立机制上的atm - Google Patents

Abstract

用于跨越一个MPLS区域建立网络节点之间连接的方法与设备。一个数据接收节点向一个数据发送节点发送该数据接收节点希望接收的、嵌入到来源于该数据发送节点的包内的服务标记。任何具有这个服务标记、并被该数据接收节点接收的包都被这个数据接收节点视为并被当作是来源于该数据发送节点。

Description

MPLS连接建立机制上的ATM

发明领域

本发明涉及数据网络传输，更具体地讲，涉及用来在实施MPLS(多协议标记交换)标准的区域上实现ATM(异步传输模式)连接的方法与设备。

发明背景

数据联网领域在不断发展，这个发展的一部分就是新标准、协议与技术的出现。举例来说，当今在许多网络中广泛使用的ATM技术就是在过去十年中为克服当时存在的联网技术中的特定缺点而发展起来的。这种持续发展的一个结果就是必须使现有技术适应新近研发的协议与标准。

这些新近研发的技术之一就是MPLS标准。在一个MPLS网络中，一个标记边缘路由器(LER)向输入包分配一个标记。输入包沿着一个标记交换通路(LSP)被转发，每个标记交换路由器(LSR)在该通路上只根据一个标记的内容作出转发决定。在每一次跳跃转发中，该LSR清除该现有标记并添加一个新标记。这个新标记告知下一次跳跃转发如何来转发这个包。这项技术有很多好处，它能使路由器根据一个简单标记的内容来作出转发决定而不需要执行复杂的路由查找操作。

因为MPLS标准支持许多承诺，所以ATM技术需要适应该MPLS标准以便在ATM技术的优点上再增添MPLS技术的优点。ATM技术通过向固定长度单元或信元多路传输用户信息来提供对一个网络的访问。采用ATM技术，当今的网络就可以在节点之间建立专用的链接。这些链接可以根据需要产生，并可以在节点之间产生高输入输出量的连接。目前，对在MPLS上建立与清除ATM的请求式连接还没有呼叫控制程序。

如上所说，一个MPLS网络包括用作LER与LSR的MPLS开关，并提供建立MPLS连接的连接服务。为建立请求式ATM连接，必须在它的呼叫控制对等体之间或者在两个通信ATM节点之间交换ATM连接信息。在ATM网络中，ATM发信协议被用来在呼叫控制对等体或节点之间交换ATM连接信息。

MPLS的一个主要特征是它的连接的单向性质。一个通信流的转发由附加到数据传输单元的标记来决定。由于一个方向上的标记分配与该相反方向没有关联，所以就不存在关于该数据传输单元原始来源的指示。因而，不能根据通信流出发的地点来确定一个目的地节点。同样，由于在一个单向系统中该路由根据标记来确定，所以一个数据传输单元使用的一条通路可以不同于一个第二数据传输单元使用的一条通路，即使两个数据传输单元来自同一个来源并朝向同一个目的地也是如此。MPLS标准的这一特征使它很难在两个节点之间建立ATM类型的连接。此外，这个特征使跨越一个MPLS区域的节点之间的任何“链接”都变成一个单向链接。同样，在两个节点之间对控制信号进行协调也变得很困难。

从上所述可知，所需要的是一种能够在跨越实施该MPLS标准的区域上建立ATM连接的解决方案。

应当注意，在这份文件中，通篇将按照通常的意义来使用术语“数据传输单元”(DTU)以便表示数据借以从网络中的一个点传输到另一个点的单元。所以，这些单元可以采取包、信元、帧或任何其他单元的形式，只要数字数据被封装在该单元内即可。所以，术语“DTU”适用于实现特定协议、标准或传输方案的任何以及所有的包与帧。还应当注意，在这份文件中，通篇采用术语“数字数据”来包括各种各样的声音、媒体内容、视频、二进制数据或已经被数字化、并按照数据传输单元的一个有效载荷从网络中的一点传输到另一点的任何其他形式的数据或信息。

发明内容

本发明提供跨越一个MPLS区域建立网络节点之间连接的方法与设备来满足上述要求。一个数据接收节点向一个数据发送节点发送该数据接收节点希望接收的、嵌入到来源于该数据发送节点的数据传输单元之中的服务标记。任何具有这个服务标记、并由该数据接收节点接收的DTU都被这个数据接收节点视为并当作来源于该数据发送节点。

在一个方面，本发明提供一种跨越一个只允许单向数据流的区域、在一个第一节点与一个第二节点之间建立双向数据传输连接的方法，该方法包括：

a)从该第一节点向该第二节点发送一个设置信息，该设置信息包含一个用于反向数据流方向的第一连接服务标记，该反向方向从该第二节点指向该第一节点；

b)在上述第二节点处接收上述设置信息，并为从上述第二节点发送到上述第一节点的数字数据保留上述第一连接服务标记；

c)从该第二节点向该第一节点发送一个响应信息，该响应信息包含一个用于前向数据流方向的第二连接服务标记，该前向方向从上述第一节点指向上述第二节点；而且

d)在上述第一节点处接收上述响应信息，并为从上述第一节点发送到上述第二节点的数据保留上述第二连接服务标记，

其中，

对上述前向方向中的前向数据传输，用于上述前向数据传输的数据传输单元将采用上述第二连接服务标记加以标记，而对上述反向方向中的反向数据传输，用于上述反向数据传输中的数据传输单元将采用上述第一连接服务标记加以标记。

在一个第二方面，本发明提供一个从第一节点发送到第二节点的设置信息以便跨越一个只允许单向数据流的区域来建立一个数据传输连接，上述设置信息包含一个在利用上述数据传输连接向上述第一节点发送数字数据时要由上述第二节点使用的连接服务标记。

在一个第三方面，本发明提供一个由于来自第一节点的设置信息而发送的响应信息以便跨越一个只允许单向数据流的区域来建立一个数据传输连接，上述响应信息从第二节点被发送到上述第一节点，而且包含一个在利用上述数据传输连接向上述第二节点发送数据时由上述第一节点使用的连接服务标记。

在一个第四方面，本发明提供一个从发送节点发送到接收节点的数据传输单元，上述数据传输单元具有一个标志某项处理内容的服务标记，该处理内容确定了上述单元将如何由上述接收节点加以处理，上述单元被用于单向数据传输连接，而且上述服务标记由上述接收节点确定。

在一个第五方面，本发明提供一个第一网络开关以便在只允许单向流的第一区域与第二区域之间进行桥接，该第一开关包括：

-一个用于向该第二区域发送或从该第二区域接收第一数据发送单元的第一模块；

-一个用于向该第一区域发送或从该第一区域接收第二数据发送单元的第二模块；

-一个置于该第一与第二模块之间、用于在该第一与第二模块之间交换数据的开关核心模块，

其中，该第一网络开关执行计算机可读的以及计算机可执行的指令来实现用于跨越该第一区域、在该第一网络开关与第二网络开关之间建立一个数据传输连接的方法，该方法包括：

a)从该第一网络开关向该第二网络开关发送一个设置信息，上述设置信息包含一个用于反向数据流方向的第一连接服务标记，上述反向方向从上述第二网络开关指向上述第一网络开关；

b)从该第二网络开关接收一个响应信息，该响应信息包含一个用于前向数据流方向的第二连接服务标记，该前向方向从该第二开关指向该第一开关，而且为从上述第一开关发送到上述第二开关的数据保存上述第二连接服务标记，

以使得

对于上述前向方向中的前向数据发送，用于上述前向数据发送的数据包将采用上述第二连接服务标记加以标记，而对于上述反向方向中的反向数据发送，用于上述反向数据发送的数据包将采用上述第一连接服务标记加以标记。

附图说明

结合如下例图来阅读下文本发明的详细说明，就会获得对本发明的更好的理解。这些例图包括：

图1表示一个MPLS区域的拓扑结构；

图1A是一幅数据流图，它表示跨越一个MPLS区域建立连接的两个ATM节点之间的数据与DTU交换；

图2表示一个类属标识符传送信息元的一种可能格式；

图3是在MPLS框架下实现ATM协议的包的一种可能格式；

图4表示具有多个MPLS区域的拓扑结构；

图5是一幅流程图，它详细说明一个初始化ATM节点在对与响应ATM节点之间的一个数据传输连接进行初始化时所执行的步骤；

图6是一幅流程图，它详细说明一个初始化ATM节点在对来自初始化ATM节点的设置PDU作出响应时所执行的步骤；

图7是包含本发明的实施例的一个ATM开关的一幅框图。

具体实施方式

参看图1，它表示一个MPLS区域20的拓扑结构10。由图中可以见到MPLS节点30A、30B、30C、30D、30E与30F。图1还画出了一个第一ATM节点40与一个第二ATM节点50。第一ATM节点40与第二ATM节点50都位于由MPLS节点30A、30B、30C、30D、30E与30F占据的MPLS区域的边缘。

这些MPLS节点中的任何一个节点都可以只根据一个DTU中的传送标记来接收该DTU并经由一条路线发送这个DTU。举例来说，如果MPLS节点30A接收一个具有发送标记A1的DTU，那么节点30A可以根据该传送标记A1将那个DTU路由到MPLS节点30E。MPLS节点30A也可以从该DTU清除那个传送标记，并在将该DTU发送到下一个MPLS节点之前用一个不同的传送标记来代替它。因为DTU根据也许会被这些MPLS节点改变或删除的传送标记来前向传送或跳跃转发，所以一个DTU的源头经过几次跳跃转发后就可能丢失。

如果第一ATM节点40希望建立与第二ATM节点50的一个数据链接或者一个连接，就可能出现一些障碍。该ATM标准的作用是能够在需要时指定ATM节点之间的专用数据信道。所以，这些专用数据信道将会被保留以供两个特定节点之间的虚拟信道连接中或者虚拟通路中的这两个节点之间的数字数据通信使用。这些信道不一定是所讨论的ATM节点之间的点对点物理链接，它可以是只在所讨论的两个ATM节点之间路由数据的“虚拟”信道。所以，在两个ATM节点之间可以生成一个虚拟信道连接(VCC)，即在这两个ATM节点之间延伸的虚拟信道的串联形式。这样一种信道可以被归类为一个数据遂道，它被定义为一个安全的、虚拟的点对点链接，该链接连接两个ATM节点并在具有有效负荷的这两个节点之间传输该有效负荷(包括服务标记)，而不会被干扰节点所修改。经由这些信道的DTU的传输由虚拟通路标识符(VPI)或者由虚拟信道标识符(VCI)帮助执行。

为了用被称为一个交换虚拟信道(SVC)的临时信道或者被称为一个永久虚拟信道(PVC)的永久信道来连接ATM节点40与50，必须知道在信道的每一个输出处DTU所属的连接。这个信息必须伴随经由该信道的每个数据发送，以使该发送中的数字数据能受到相应的处理。在一个信道的每一端的DTU处理通常取决于该信道的特定性质或结构。举例来说，ATM节点A与ATM节点B之间的信道x的DTU可能需要按照特定的、与这两个相同节点之间的信道y的DTU所接收的处理不同的方式进行处理。但是，该信道结构通常涉及DTU在通过这些ATM信道之后的处理。所以，从节点A到节点B的信道x中的DTU可能需要在它们离开节点B后被转发到节点Q。类似地，在这两个相同节点A与B之间的信道y中的DTU可能需要在离开节点B后被转发到节点R。

解决上述问题的一种方法是在这两个ATM节点之间使用一个不变的或不可变的服务标记来获得特定的连接或信道。让一个接收ATM节点(一个接收数据的节点)定义一个希望从发送ATM节点(一个发送数据的节点)获得的、用于那个连接的服务标记就能做到这一点。然后，这个服务标记被发送到该发送ATM节点。该发送ATM节点一旦接收到该标记，就为需要经由那个连接发送到该接收ATM节点的所有DTU保留那个服务标记。所以，经由该特定连接指向该接收ATM节点的所有DTU都将具有那个服务标记。在该虚拟信道的另一端，具有那个服务标记的ATM接收节点所接收到的所有DTU都被认为是用于那个特定连接，并受到相应的处理。这个方案避免了为一个DTU的来源地址编码的必要性，因为一个DTU的服务标记已经显式定义了连接内容。

上述方案的另一个优点是不改变MPLS技术中的服务标记的性质。从路由的角度而言，服务标记不在MPLS LSR(标记切换路由器)节点的范围之内，所以，不管对一个DTU传送标记作多少改变，服务标记仍保持不变。所以，采用图1中的节点，如果在节点40与节点50之间服务标记A1与连接A相关，那么任何经由那个连接来穿越MPLS区域20的数据包都具有那个服务标记。在穿越MPLS区域20传输时，MPLS节点30A至30F中的任何一个节点都会清除、替换或者增添这些数据包使用的传送标记。但是，由于这些MPLS节点是标记交换路由器(LSR)，因而它们不能改变分配到这些数据包的服务标记。所以，该服务标记在数据包穿越一个MPLS区域传送时为它们提供了一个不变的连接标识符。

很明显，如果假定了MPLS路由的单向性质，那么就必须在希望建立双向数据连接的任意两个ATM节点之间交换两个服务标记。所以，一个服务标记将被用作从节点A向节点B发送的数据的服务标记。另一个服务标记将被用作按照该相反方向或者从节点B向节点A传输的数据的服务标记。

关于上述服务标记概念的一个可能问题是：在一个接收ATM节点与一个发送ATM节点之间路由一个设置或初始化DTU。该设置DTU将在该接收ATM节点与该发送ATM节点之间设置一个单向信道。由于该设置DTU而发送的一个响应DTU不仅确认该设置DTU，而且也在该接收ATM节点与该发送ATM节点之间设置另一个单向信道。很明显，这两个ATM节点之间的两个单向信道按照相反方向发送数据并有效地构成一个单独的双向信道。该设置与响应DTU的路由都采用这两个ATM节点之间的专用控制信道来实现。这些信道可以在设计或生成该网络时进行设置。对两个ATM节点之间的每个单向控制信道都设置特定的服务标记。

图1A采用图1的ATM节点40与50来表示跨越一个MPLS区域的两个ATM节点之间的DTU与PDU(协议数据单元)的数据流与交换。图1A的每条垂直线表示一个ATM节点，而每条水平线表示这两个ATM节点之间的特定DTU或PDU的数据流或传输。图1A中还标注了每个ATM在从其他节点接收一个新DTU时采取的行动。如果在网络起点处的ATM节点40需要建立一个与ATM节点50的控制信道，那么ATM节点40就向ATM节点50发送一个包含服务标记M的配置DTU。ATM节点50一旦接收到该配置DTU，它就为要在该控制信道上发送到ATM节点40的控制数据分配服务标记M。ATM节点50也产生一个包含服务标记N的配置响应DTU以供向ATM40传输。当ATM节点40接收这个配置响应DTU时，ATM节点40就为要在该控制信道上发送到ATM节点50的控制数据保留服务标记N。

采用上述方法，就可以产生ATM节点40与ATM节点50之间的一个双向控制信道。从ATM节点40到ATM节点50的控制DTU将具有服务标记N，而从ATM节点50到ATM节点40的控制DTU将具有服务标记M。所以，为了设置这两个ATM节点之间的连接，一个ATM节点将向另一个使用该控制信道及该相关服务标记N的ATM节点发送包含服务标记的一个设置DTU以供在该相反方向(从节点50到节点40)连接所用，从而初始化这个过程。这样就设置了一个单向连接信道。然后，这另一个ATM节点将根据这个设置DTU来发送一个包含服务标记的响应DTU以供该前向方向(从节点40到节点50)的传送所用，以便设置另一个使用该控制信道及相关服务标记M的单向连接信道。

采用ATM节点之间建立的控制信道与控制服务标记，控制信号就可以在ATM节点与虚拟信道之间通行，SVC或者PVC就可以在它们之间建立。该过程的进行方式是：ATM节点40希望有一个用于和ATM节点50进行特殊连接的信道。所以ATM节点40就向具有一个为控制DTU保留的预定服务标记N的ATM节点50发送一个设置PDU(协议数据单元)或者一个设置DTU。假设，服务标记N被预先分配给从ATM节点40流向ATM节点50的控制信道。包含在该设置PDU中作为它的有效负荷部分的是一个服务标记Z，ATM节点40希望将服务标记Z用于它本身与ATM节点50之间的VPI.VCI＝x.y的虚拟连接。故而对于虚拟连接x.y而言，这个服务标记Z被用于从ATM节点50流向ATM节点40的数据。

一旦该设置PDU被从ATM节点40发送，它就穿越该MPLS区域，在穿越过程中，该设置PDU的传送标记可能经历多次改变，也可能不经过改变。一旦该设置PDU到达ATM节点50，这个节点就检查与该设置PDU相关的服务标记，并断定：由于采用了服务标记N，所以该设置PDU就是一个控制DTU。通过进一步处理之后，ATM节点50判定：ATM节点40希望建立一个标记为x.y的数据传输连接，而且服务标记Z将被用于这个连接。所以，ATM节点50为从它本身流向ATM节点40的所有数据或连接x.y保留这个服务标记Z。根据ATM节点40所希望的连接类型，该设置包也会具有用于该连接的配置数据。参数或配置信息(譬如这个连接上的DTU将接受的处理以及这些DTU的目的地)可以包含在该设置DTU之中。所以，ATM节点50将根据包含在该控制包中的配置信息来为该期望的数据传输连接保留资源。

分配资源后，ATM节点50就产生一个响应PDU并使该预定的服务标记M与这个响应PDU相关。同样假设，服务标记M被预先分配给从ATM节点50流向ATM节点40的控制或信道。作为这个响应PDU的有效负荷的一部分，ATM节点50指定一个服务标记Y作为用于标记为x.y的数据传输连接的服务标记，以供在这个连接上从ATM节点40流向ATM节点50的数据流使用。然后，这个响应PDU被发送到ATM节点40。应当注意，该响应PDU也是一个控制DTU，但它是由于一个设置PDU而产生并被发送。

一旦ATM节点40从ATM节点50接收到该响应PDU，ATM节点40就保留该服务标记Y作为通过那个特定连接x，y从ATM节点50接收到的数据使用的服务标记。现在，数据可以经由连接x.y在ATM节点40与50之间进行交换。对从ATM节点40流向ATM节点50的数据，连接x.y DTU将使用服务标记Y，而对从ATM节点50流向ATM节点40的数据，连接x.y DTU将使用服务标记Z。

尽管上述示例使用一个响应PDU来从ATM节点50向ATM节点40发送服务标记Y，但是并非所有响应PDU都需要传输这样一个服务标记。一个响应PDU可以具有一个与仅仅递送该服务标记不同的功能。尽管递送该相关服务标记的这个功能是该响应PDU的一个主要功能，但该响应PDU还可以被用来实现其他功能，包括提醒另一个ATM节点该设置PDU已被接受，或者提醒另一个ATM节点该相关服务标记正在传送之中或该设置PDU正接受处理。同样，该响应PDU也可以提醒另一个ATM节点：这另一个ATM节点上的定时器应当延长以避免超时条件出现。只要一个后续的响应PDU执行递送该服务标记的这项重要功能，那么前面的响应PDU就可以执行与该设置PDU相关的其他功能，譬如上面解释的提醒功能。

作为该设置PDU或者该响应PDU的有效负荷，一个类属标识符传送信息元(GIT IE)可以被用来识别这些要被使用的服务标记。这样一个GIT IE可以具有图2所示的格式。

为了表明MPLS服务标记正由该GIT IE传送，图2所示格式中的标识符类型(Identifier Type)域可以被赋予一个特定的值，譬如5。然后，正在被传送的服务标记就可以被存储在标识符值(Identifier Value)域。这个服务标记的字节长度或大小则被存储在标识符长度(Identifier Length)域。标识符相关应用(Identifier Related Application)域可以是用户指定的或卖主指定的。举例来说，一个设备制造商也许希望在标识符相关应用域使用一个值3来表示一个特定生产线，以使实现本发明的一个ATM开关能够识别来源于兼容设备的设置PDU。采用图3所示的格式就可以在MPLS框架下实现ATM协议。由图3可见，一个PPP(点对点协议)域60提供与该PPP协议相关的数据，而一个传送标记域70与一个服务标记域80则允许在一个MPLS区域上使用这个包。一个ATM公共标题域90为ATM相关数据提供空间，而有效负荷100包含需要传送的数据。一个CRC(循环冗余检验)域110为该DTU提供出错校正。

应当注意，上述方案可以被用于也许被多个MPLS区域分隔的ATM节点。图4表示了这样一种拓扑结构。在图4中，ATM节点40与50被多个MPLS区域20A、20B、20C分隔。区域20A与20B由一个网桥服务器120桥接，而区域20B与20C由一个网桥服务器130桥接。ATM节点40被连接到MPLS区域20A，而ATM节点50被连接到MPLS区域20C。一旦在这两个ATM节点之间建立起一个连接，它们彼此为对方保留的这些服务标记相对于这些MPLS区域而言就是不会改变的。一个从ATM节点40向ATM节点50传送的DTU可能被多次改变传送标记，或者传送标记在那个DTU内被重叠到一起，但这不会改变与它相关的服务标记。所以，不管一个DTU可能穿过多少个MPLS区域，也不管它的路由情况如何，只要那个DTU被ATM节点50所接受，那个DTU就会按照它的特定连接配置接受处理。

图4也明显说明了上述传送标记系统的另一个优点。简单地说，一个单独的传送标记可以被用来将一个DTU从它的原始节点路由到它的目的地节点，并提供ATM节点之间的一种对等关系以便经由MPLS区域发送。既然图3的图解只显示了一个MPLS传送标记域70，那么这个域就可以被用来“叠置”多个传送标记。参考图4，ATM节点40可以将一个初始传送标记TL1添加到将ATM节点50指定为该目的地的一个DTU的传送标记域。当该DTU穿越MPLS区域20A、20B、20C时，其他传送标记也可以根据需要被添加到该传送标记域或被从中删除而不影响或不更改该初始传送标记TL1。所以，该DTU可以将传输标记TLA添加到传送标记域以便穿越MPLS区域20A。除了该初始传送标记TL1外，ATM节点40可以将传送标记TLA添加到该传送标记域。传送标记TLA将该DTU从ATM节点40路由到网桥服务器120。在网桥服务器120，传送标记TLA被清除，并被传送标记TLB所替代而不影响该初始传送标记TL1。于是，传送标记TLB将该DTU路由到网桥服务器130。然后，网桥服务器130会清除传送标记TLB，并用传送标记TLC取代它，这同样不影响该初始传送标记TL1。传送标记TLC会将该DTU从网桥130路由到ATM节点50。

尽管上述说明与示例解释了在网桥120与130处的中间传送标记替换，但当该DTU穿越任何区域时，还可以向该DTU进一步添加或从中删除中间传送标记。当该DTU穿越MPLS区域20A时，中间传送标记TLA-1可以被添加到该DTU的传送标记域，这既不影响传送标记TLA，也不影响初始传送标记TL1。然后，当不再需要这个中间标记TLA-1时，可以从该DTU的传送标记域中清除这个中间传送标记。这样就可以添加或删除其他传送标记而不影响这些以前的传送标记。在这种重复使用过程中，传送标记按照类似于一个后进先出(LIFO)栈的方式被添加或丢弃——最新添加的传送标记是第一个要被丢弃的传送标记。

上述方案采用一个单独传送标记在对等或类似节点(譬如两个ATM节点)之间路由DTU，这个方案在对等节点之间传输数据时可以使过程简化并减少总开销。该方案还可以被用来区分两个节点之间的通信的通信类型。从上述示例可知，只要ATM节点40需要向ATM节点50发送数字数据，那么该DTU只需要具有一个初始传送标记TL1就能使该数字数据到达一个ATM节点50。

应当注意，用来在ATM节点之间进行连接的服务标记在连接终止时可以被释放。一旦连接被终止，一个释放PDU(这也是一个控制DTU，它类似于该设置与响应DTU或者其他类型的DTU)就被发送到受该终止连接影响的每一个ATM节点。这个释放PDU经由这些专用控制信道被发送到这些ATM节点。该释放PDU在被接收之后就指示该ATM节点释放与特定连接关联的服务标记。在上述示例中，如果连接x.y被终止，那么服务标记Y与Z就被释放。然后这两个服务标记就可以被其他ATM节点用于它们的连接。一个释放PDU可以由除了连接终止以外的事件产生。举例来说，如果在一个连接的任一端出现故障，就能够对所有受影响的ATM节点触发一个释放PDU。应当注意，在一个ATM节点处产生的本地故障也可能触发服务标记的一次释放。

图5所示为一幅流程图，它详细说明一个初始化ATM节点在对与响应ATM节点的一个连接进行初始化时所采取的步骤。该过程的一开始，初始化ATM节点在步骤140中产生或修改一个设置PDU。步骤150包括初始化ATM节点向该设置PDU添加一个接收数据服务标记。这个接收数据服务标记将供该响应ATM节点向该初始化ATM节点发送数据时使用。应当注意，需要在该初始化ATM节点与该响应ATM节点之间设置的双向信道是供一个特定连接所用的。

在该接收数据服务标记被合并到该设置PDU之后，该初始化ATM节点就在步骤160中将该设置PDU发送到该响应ATM节点。这采用预定义的控制信道服务标记与传送标记完成。在将该设置PDU发送到该响应ATM节点之后，该初始化ATM节点就等待来自该响应ATM节点的响应PDU。这个响应PDU就是该响应ATM节点所作的确认，它表示该设置PDU已被接受而且它的命令已被执行。因而，该初始化ATM节点在步骤170中从该响应ATM节点接收该响应PDU。同样，这一步骤采用预定义的控制信道服务标记与传送标记完成。然后在步骤180，该初始化ATM节点从该响应PDU提取一个发送数据服务标记。这个发送数据服务标记由该初始化ATM节点在向该响应ATM节点发送数据时用来设置该特定连接。

该发送数据服务标记被该初始化ATM节点接受之后，就通过分配这些资源来最终建立该连接，并根据包含在该响应PDU中的信息来建立该配置连接(步骤190)。这一步骤可以包括如下过程：对该特定连接分配带宽以及为任何需要被发送到该响应ATM节点的数据分配该接收发送数据服务标记。很明显，在步骤190以前，也可以在完成该ATM呼叫建立之前实现其他PDU的转发以及/或者处理。

一旦该信道已经被设置，就可以执行步骤200或步骤210。在步骤200，该初始化ATM节点使用经由该响应PDU接收到的发送数据服务标记将数据发送到该响应ATM发送节点。另一种可能是，在步骤210，该初始化ATM节点利用附加到该数据的接收数据服务标记从该响应ATM节点接收数据。应当明白，对从该初始化ATM节点向该响应ATM节点传输的数据所用的数据信道执行步骤200，而对从该响应ATM节点向该初始化ATM节点传输的数据所用的信道执行步骤210，那么这两个步骤中的任一步骤都可以由该初始化ATM节点并行或同时执行。

应当注意，图5流程图中的步骤由该初始化ATM节点在建立与响应ATM发送节点的一个连接时执行。该响应ATM节点执行与图5所示步骤类似的一系列步骤。这些步骤如图6所示。

参考图6，该响应ATM节点遵循的过程从步骤220开始。这个步骤涉及采用该预定义的控制信道服务标记与传送标记从该初始化ATM节点接收该设置PDU。然后，从该设置PDU提取该接收数据服务标记(步骤230)。如果需要，该设置配置可以在步骤230之后被转发到该初始化节点。这只能在知道该传送数据服务标记之后进行。步骤240按照包含在该设置PDU中的数据的指示来建立该连接内容或配置专用连接。这一步骤包括分配任何需要分配的资源并确定如何在该正被设置的连接上处理输入包。在步骤250，该响应PDU产生一个将要被发送到该初始化ATM节点的响应PDU。步骤260将一个发送数据服务标记添加到该响应PDU。该响应ATM节点在当前正在建立的连接上期待从该初始化ATM节点传送的数据中获得这个传输数据服务标记。在步骤270，该响应PDU被采用预定义的控制信道服务标记与传送标记发送到该初始化ATM节点。发送该响应PDU之后，就能够实现为完成该ATM呼叫建立所需的其他PDU的转发与处理。下一步可以是步骤280或者步骤290。步骤280采用从该设置PDU提取的接收数据服务标记来向该初始化ATM节点发送数据。在步骤290，数据是采用发送数据服务标记从该初始化ATM节点接收到的数据，而该发送数据服务标记则利用该响应PDU被发送到该初始化ATM节点。

本发明的实施例可以采用任何传统的计算机编程语言来实现。举例来说，希望的实施例可以采用过程编程语言(譬如“C”)或面向对象的语言(譬如“C++”)来实现。本发明的另一些实施例可以作为预编程的硬件元件、其他相关部件来实现，或者作为硬件与软件部件的组合来实现。

实施例可以作为与计算机系统一道使用的一个计算机程序产品来实现。这种实施例可以包括一系列计算机指令，它们或者被固定到一个实物媒体——譬如一个计算机可读的媒体(如一个软磁盘、CD-ROM、ROM或固定磁盘)，或者可以经由一个调制解调器或其他接口设备(譬如一个通过媒体连接到网络的通信适配器)发送到计算机系统。该媒体可以是一个实物媒体(譬如光学或电气通信线路)或者一个采用无线技术(譬如微波、红外或其他发送技术)实现的媒体。这个计算机指令序列体现了本文前面描述的功能的全部或一部分。那些熟悉该技术的人员应当理解，这种计算机指令可以采用多种计算机编程语言编写以供许多计算机结构体系或操作系统使用。此外，这些指令可以被存储在任何存储器设备之中，譬如半导体存储器、磁存储器、光学存储器或其他存储器设备，而且可以采用任何通信技术进行传输，譬如光学、红外、微波或其他传输技术。可以设想，这种计算机程序产品可以作为可移动媒体与随附的印刷或电子文档(譬如包装的软件)一道发行、预装到计算机系统(譬如采用系统ROM或固定磁盘)、或者从一个服务器通过该网络(譬如互联网或万维网)发行。当然，本发明的某些实施例可以作为软件(譬如一个计算机程序产品)与硬件的组合来实现。本发明的另一些实施例可以作为纯硬件或者纯软件(譬如一个计算机程序产品)来实现。

此外也应当明白，虽然这些图中的ATM节点位于该MPLS区域的边缘，但是在本发明的实施例中，这些节点也可以位于该MPLS区域内部。

参看图7，这是可以使用本发明的一个ATM开关的一幅框图。如上所述，图1的这些ATM节点位于一个MPLS区域的边缘。这些ATM节点可以采取在该MPLS区域与ATM区域之间进行连接的ATM开关的形式。可以利用本发明的、合适的ATM开关包括Nortel网络通行证开关系列，包含多功能开关的通行证15000系列。

从图7可见，ATM开关300具有三个主要部件：一个输入模块310、一个开关核心320以及一个输出模块330。输入模块310从该ATM区域接收DTU。开关核心320将这些DTU切换到输出模块330上适当的出口端口。应当明白，在这些ATM DTU被发送到该MPLS区域之前，必须提供跨越该MPLS区域的这些ATM DTU的传送。该ATM开关正是在这一点上实现了上述的发明。该设施方案可以在跨越该MPLS区域发送这些ATM DTU之前由输出模块330来完成。另一种方法是，可以在该输出模块与该MPLS区域之间提供一个额外的MPLS模块340，它将会处理这些ATM DTU并保证这些ATM DTU被适当包装成具有图3所示格式的一个MPLS DTU。此外，这样一个MPLS模块将保证正确提供这些ATM DTU的MPLS传送。为此目的，该MPLS模块会处理它所附属的ATM开关与该MPLS区域另一侧的ATM开关之间的发信以及服务标记提供。所以，该MPLS模块将会执行前面所述的处理、发信、包装、以及服务标记分配。

理解上述发明的人员现在可以利用这里描述的原理来构想其他的设计。所有这些属于这里所附的权利要求范围之内的设计都被认为是本发明的一部分。

Claims (20)

1、一种跨越一个仅仅允许单向数据流的区域、在一个第一节点与一个第二节点之间建立数据传输连接的方法，该方法包括：

a)从该第一节点向该第二节点发送一个设置信息，所述设置信息包含一个用于反向数据流方向的第一连接服务标记，上述反向方向从上述第二节点指向上述第一节点；

b)在上述第二节点处接收上述设置信息，并为从上述第二节点发送到上述第一节点的数据保留上述第一连接服务标记；

c)从该第二节点向该第一节点发送一个响应信息，上述响应信息包含一个用于前向数据流方向的第二连接服务标记，上述前向方向从上述第二节点指向上述第一节点；而且

d)在上述第一节点处接收上述响应信息，并为从上述第一节点发送到上述第二节点的数据保留上述第二连接服务标记，

其中，

对上述前向方向中的前向数据传输，用于上述前向数据传输的数据包将采用上述第二连接服务标记加以标记，而对上述反向方向中的反向数据传输，用于上述反向数据传输中的数据包将采用上述第一连接服务标记加以标记。

2、如权利要求1的方法，其中在上述区域中的节点实现一个特定的单向协议。

3、如权利要求2的方法，其中上述协议根据数据传输单元携带的至少一个传送标记来路由上述单元。

4、如权利要求1的方法，其中上述设置信息对正在上述前向方向发送的控制信息采用一个第一预定控制服务标记加以标记。

5、如权利要求4的方法，其中上述响应信息对正在上述反向方向发送的控制信息采用一个第二预定控制服务标记加以标记。

6、一种从第一节点发送到第二节点的、用于跨越只允许单向数据流的区域来建立一个数据传输连接的设置信息，上述设置信息包括一个上述第二节点在通过上述数据传输连接将数据发送到上述第一节点时要使用的连接服务标记。

7、如权利要求6中的设置信息，其中上述区域内的节点实现一个特定的单向协议。

8、如权利要求7中的设置信息，其中上述协议根据数据传输单元携带的至少一个传送标记路由上述单元。

9、一种由于来自一个第一节点的、跨越一个仅仅允许单向数据流的区域建立一个数据传输连接的设置信息而发送的响应信息，上述响应信息从一个第二节点被发送到上述第一节点，并包含一个上述第一节点在通过上述数据传输连接将数据发送到上述第二节点时要使用的连接服务标记。

10、如权利要求9中的响应信息，其中上述区域内的节点实现一个特定的单向协议。

11、如权利要求10中的响应信息，其中上述协议根据数据传输单元携带的至少一个传送标记路由上述单元。

12、一种从发送节点向一个接收节点发送的数据传输单元，上述数据传输单元具有一个表示某项处理内容的服务标记，该处理内容确定上述单元如何由上述接收节点加以处理，上述单元被用于一个单向数据传输连接，而且上述服务标记由上述接收节点加以确定。

13、如权利要求12中的数据传输单元，其中上述单元根据上述单元传送的至少一个传送标记经由一个区域来发送。

14、如权利要求12中的数据传输单元，其中该服务标记与一个传送标记切换通路以及特定的服务约束相关。

15、一种在只允许单向数据流的第一区域与第二区域之间进行桥接的第一网络开关，该第一开关包括：

-用于向该第二区域发送或从该第二区域接收第一数据传输单元的第一模块；

-用于向该第一区域发送或从该第一区域接收第二数据传输单元的第二模块；

-置于该第一与第二模块之间、用于在该第一与第二模块之间切换数据的开关核心模块，

其中，该第一网络开关执行计算机可读的以及计算机可执行的指令来实现跨越该第一区域、在该第一网络开关与第二网络开关之间建立一个数据传输连接的方法，该方法包括：

a)从该第一网络开关向该第二网络开关发送一个设置信息，上述设置信息包含一个用于反向数据流方向的第一连接服务标记，上述反向方向从上述第二网络开关指向上述第一网络开关；

b)从该第二网络开关接收一个响应信息，该响应信息包含一个用于前向数据流方向的第二连接服务标记，该前向方向从该第二开关指向该第一开关，而且为从上述第一开关发送到上述第二开关的数据保留上述第二连接服务标记，

以使得

对于上述前向方向中的前向数据传输，用于上述前向数据传输的数据包将采用上述第二连接服务标记加以标记，而对于上述反向方向中的一个反向数据传输，用于上述反向数据传输的数据包将采用上述第一连接服务标记加以标记。

16、如权利要求15的开关，其中上述第一区域内的节点实现一个特定的单向协议。

17、如权利要求16的开关，其中上述协议根据数据传输单元传输的至少一个传送标记路由上述单元。

18、如权利要求15的开关，其中上述设置信息对正在上述前向方向发送的控制信息采用一个第一预定控制服务标记加以标记。

19、如权利要求18的开关，其中上述响应信息对正在上述反向方向发送的控制信息采用一个第二预定控制服务标记加以标记。

20、如权利要求15的开关，其中该第一区域是一个MPLS(多协议标记交换)区域，而该第二区域是一个ATM区域。

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