CN1620041A

CN1620041A - 用户定义策略的内容交换

Info

Publication number: CN1620041A
Application number: CN200410090465.7A
Authority: CN
Inventors: J·科尔内; G·达姆
Original assignee: Alcatel NV
Current assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel Lucent NV
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2005-05-25
Also published as: US8732332B2; US20050108428A1; EP1533955A1

Abstract

本发明提供了一种建立和使用普通内容交换机的构架。用于该内容交换机的应用和路由策略由应用提供者提供。然而，该内容交换机由网络提供者管理，以便可以清楚地分离交换操作和交换策略。该基本构架包括两个主要组件：内容交换机和包括交换策略的用户定义应用。

Description

用户定义策略的内容交换

技术领域

本发明涉及基于计算机的通信系统，尤其是涉及通信系统中的内容交换。

背景技术

基本的基于计算机的通信系统依靠网络管理实体来路由和控制经过系统的业务流。在某些情况下，网络中的节点具有确定从该节点到连接中的下一个元件的路由的资源。通信路由基于网络的物理拓扑和网络运营者确定的策略。在基于分组的网络中，每一个分组都包含路由信息(如果是IP网络，则是目的地址)，路由器对照其策略匹配该路由信息和路由拓扑信息以做出转发决策。

目前，在互联网或其它基于IP的通信网络上，用于基于web的通信的内容交换机得到了发展。这种交换机因“内容识别”而被认识，并能够识别出被请求的内容、其所处位置以及如何将单独的内容请求路由到能够最适合管理它们的服务器。基本上，内容交换机是一种路由器，其基于业务流中分组的内容做出路由或服务质量决策，而不是基于单纯的路由信息。例如，web交换机、内容交换机，其能够了解HTTP业务，并将其重定向到合适的web服务器。这种系统的一个经典应用是服务器区，如图1所示，其在整个应用中用作参考。

现有的web交换机基于HTTP业务做出交换决策。然而，有一种趋势是使用基于HTTP协议的可扩展标记语言(XML)来提供基于web的应用，比如microsoft.net构架。简单对象访问协议(SOAP)是一个基于HTTP协议的XML的例子。

用户能够动态定义路由策略的主动网络也在发展。一种上下文类型交换机可用在主动网络中，其中全部的路由策略随着用户发出的分组提供。通常，网络提供者不愿意采用主动网络框架，因为该体系结构有可能被不信任的用户滥用。

本发明专注一些与内容交换机相关的问题。现有的web交换机有许多缺点，一是其过于依赖协议本身的发展。例如，当标准由HTTP1.0发展到HTTP1.1时，大多数内容交换机不得不被替换，因为它们只检查流的第一个分组。即使在完全可编程web交换机的环境中，协议的发展也不得不用可能重要的编程努力来补偿。正如更一般的注意事项，内容交换机需要支持所有通过HTTP、H.323、RTP等进行交换的应用。图2示出了一个用于web交换机的典型协议栈。如上文提到的，基于web的应用现在基于XML，使在HTTP层的分类不充分粒状。为了当前应用，本发明在通常的框架(例如XML)下统一了应用的定义。

内容交换机的另一个问题是交换策略必须由应用提供者定义。实际上，这意味着web交换机本质上是由应用提供者控制的。对于主动网络，由于让使用者规定自身策略所包含的信任问题，因此其允许的主要灵活性常常被小心看待。

本发明允许将交换操作与交换策略清楚地分离。

发明内容

本发明解决了现有技术的问题，其提供了一种构架，其中内容交换机能够由网络提供者管理，而待交换的应用和交换策略由应用提供者和网络提供者的信任客户定义。典型地，应用提供者将响应个人客户的需要定义交换策略。

因此，根据本发明的第一个方面，提供一种应用于基于计算机的通信网络的在计算机可读介质中存储的模式(schema)。所述模式描述了文档通信采用的语言结构；也包括路由规则，当所述路由规则被用于解析采用所述模式描述的语言书写的文档时，该路由规则提供在属于与文档相关的业务流的分组上执行的路由操作。

根据本发明的第二个方面，提供一种用于基于计算机的通信网络中的路由分组的内容交换机，其包括：能够解析与分组相关的、包括路由规则的模式文档的实体；以及用于解释模式文档中的路由规则的路由指令处理器。

根据本发明的第三个方面，提供一种在基于计算机的通信网络中进行内容交换的方法，其包括：确定在与根据所述模式书写的文档相关的流的分组上执行的路由操作，其中所述确定是通过将所述模式中包含的路由规则应用到文档的元素上做出的。

附图说明

下面参考附图对本发明进行更加详细地说明，其中：

图1说明了一个涉及服务器区的内容交换应用；其中管理域被圈起来：web服务器和运行应用的服务器在同一个管理域中；

图2示出了现有的web交换协议的结构；

图3示出了根据本发明的内容识别、内容交换协议的结构；

图4说明了与图1类似的应用，这次使用可认知XML的内容交换机(XACS)和应用；XACS的管理域与应用服务器的不同。

具体实施方式

本发明涉及一种构架，其包括两个基本组件，即内容交换机和包含交换策略的用户定义应用。假设本发明适用于一种如图1所描述的结构，其中在服务器区上运行的应用是基于XML的。XML是定义标记语言的构架，并被设计成从语义中分离语法以便提供用于构建信息的通用构架。在基于XML的应用中，XML文档的结构在其模式中描述。该模式描述了如何解释XML文档。

模式是基于XML的语言即XML文档的类的语法定义，模式语言是一种用来表示模式的正式语言。潜在地，有多种模式语言在使用，即DTD、XSD、DSD等，但是作为例子，采用W3C推荐标准XML模式的定义。XML模式推荐标准的特点是用于将特定信息传递给解析器的处理指令。这些指令是采用XML标识符的形式，如<？target data...？>。

有时被当作模式处理器的XML解析器被用于检验文档的有效性，如果文档是有效的，则提取文档中有意义的元素。一个XML文档可以包含该文档正在使用的模式的参考，使得模式不必随同每一个文档传输。XML解析器将获得文档，从参考中恢复模式，并对照模式验证文档。

在本申请中，XML作为一个例子使用，但是对于本领域技术人员而言，显然这个思想也适用于许多其它的技术(HTML、CSS、SGML等)，如在后文中所描述的。

本发明的构架中第一个组件是内容交换机，其也被称为可认知XML内容交换机。应当理解的是，XML内容交换机相当于一个通常的能够终止HTTP会话并将业务转向不同服务器的web交换机。典型地，这可采用网络地址转换(NAT)或其它公知技术实现。

为满足本发明的目的，在内容交换机中加入XML解析能力。为了能够解析XML文档，每一个文档必须包含自己模式的参考(可使用统一的资源标识符URI)。可以假设如果需要，内容交换机就能够取得模式。

由于语言本身的简单性，能够执行XML解析的XML解析器可以很简单地实现。XML解析器将连接到XML路由指令处理器，后者能够解释策略文档中包含的路由规则。可认知XML内容交换机(XACS)的协议栈如图3所示。

在XACS中增加了解析能力以后，本发明的第二点是在模式中加入路由信息。为了避免妨碍结构描述，路由信息作为采用特定标识符(如<？xml_routing...？>)的处理指令被加入。

标识符包含内容交换机根据相关元素的值做出的路由/服务质量决策的列表。这些规则按优先权排序，并且至少包括：

●用于比较的XML元素；

●用于与之比较的值；以及

●如果元素匹配上述值的路由/QoS信息。

如果解析的元素与规则不匹配，则规则还可以包括默认操作。那样，如果没有默认规则，则路由决策由通常的路由引擎(非内容识别)做出。

下面示出了一个具有路由规则的模式的例子：

<schema xmlns＝″http：//www.w3.org/2001/XMLSchema″

xmlns：b＝″http：//www.mybusiness.com″

targetNamespace＝″http：//www.mybusiness.com″>

</sequence>

</complexType>

<？xml_routing

if(country＝″France″){

REDIRECT_LOAD_BALANCE(francel.mybusiness.com，

france2.mybusiness.com)

}

if(country＝″Canada″){

REDIRECT(canada.mybusiness.com)

}

default：

REDIRECT_LOAD_BALANCE(www1.mybusiness.com，

www2.mybusiness.com，www3.mybusiness.com)

？>

</schema>

传递到XML路由指令处理器的规则的语言必须被全部定义，但是该定义自身并不是本发明的一个部分。

作为一个使用内容交换机的服务的例子，此处描述了一项应用，其中用户必须填写一个包括其名片的表格，根据该用户居住的国家，内容交换机会将该请求重定向到一个不同的服务器。先前提到的模式与名片相关。在之前的例子中，支持本发明的模式的增加内容用粗体打印。

下面示出了一个对于名片的顾客请求：

<card xmlns＝http：//www.mybusiness.com

xmlns：xsi＝″http：//www.w3.org/2001/XMLSchema-instance″

xsi：schemaLocation＝″http：//www.mybusiness.com/business_

card.xsd″>

<company>Customer Business Inc.</title>

<email>john.doe@cbinc.com</email>

<country>Canada</country>

</card>

当包含顾客请求的分组到达可认知XML内容交换机时，发生以下情况：

1.XACS向XML解析器发送XML文档。

2.XML解析器从模式所处的位置(http：//www.mybussiness.com/business_card.xsd)取得模式。可增加一个本地高速缓存以加快后续访问同一模式的过程。

3.XML解析器根据模式验证XML文档。

4.XML解析器将有效的文档传递到XML路由指令处理器以获得路由信息。

5.XML路由指令处理器根据模式获得规则(本例中，规则是REDIRECT canada.mybusiness.com)。

6.XACS将分组重定向到canada.mybusiness.com服务器。

通过让模式的创建者规定路由策略，应用管理者即模式的创建者能够为客户定义更好的服务，同时，依靠网络提供者的内容交换机来提供那些服务。当将内容交换机的管理域分在一边，应用服务器分在另一边时，会导致更好的服务质量和更聪明的路由。

这种思想对基于XML的应用自然起作用，因为技术本身就包含了必需的“引擎”，即模式。

虽然这里的描述集中在XML，但是应当注意的是：

●XML似乎是用于未来基于内容的应用的选择标准。

●几乎所有的SGML的派生语言(如XML)或任何以样式表为特点的语言都能够取代XML(这可能会使解析器更复杂)。

●甚至HTML(从4.0开始)也以能用于本发明的目的的样式表为特点。

●一种包含注释的语言也能用于提供上述功能，其通过将参考以特别设计的注释的方式设置在结构和路由信息中实现。

因此，本发明不局限于XML，非常适用于在基于网络的应用中使用的大多数语言。

通过变换内容交换的示例，本发明提供一种构架，其中内容交换机由网络提供者管理，而待交换的应用和交换策略由应用提供者及网络提供者的信任客户定义。网络提供者和应用提供者之间的信任关系可以在合同中描述，并且由XACS中检查描述路由决策的XML模式是否遵守该合同的条款的实体执行。

本发明为网络和应用提供者提供了高增值服务和更好的成本管理，它提供了：

●更好的服务(更多增值)：路由/QoS以很好的应用级别实现；

●减少了网络提供者的资金开支：对于所有的应用只有一个内容交换机，并且可以被多个客户共享；

●减少了网络提供者的业务开支：路由策略由应用管理；

●减少了应用提供者的资金开支：无需购买内容交换机；

●减少了应用提供者的业务开支：现在对每个应用都定义策略，每个应用提供者直接管理策略(代替在单独的内容交换机上的集中管理)。

增加XML解析能力对内容交换机创造了额外的分组处理负担。然而，这只占了内容交换机已经执行的全部处理的很小一部分。

虽然已经描述和说明了本发明的特定实施例，但是，对于本领域技术人员来说，可以进行许多的变化而不脱离本发明的基本思想是显而易见的。然而，应当理解的是，这种改变会落入所附权利要求定义的本发明的全部范围之中。

Claims

1.一种用于基于计算机的通信网络中的路由分组的内容交换机，包括：

用于解析与分组相关的、包含路由规则的模式文档的解析器；以及

用于解释所述模式文档中的路由规则的路由指令处理器。

2.根据权利要求1的内容交换机，用于解析基于XML的语言。

3.一种在基于计算机的通信网络中进行内容交换的方法，包括：

确定在与根据模式书写的文档相关的流的分组上执行的路由操作，其中所述确定是通过将所述模式中包含的路由规则应用于从所述文档中解析的元素上做出的。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，采用了基于XML的语言。

5.一种用于基于计算机的通信网络中的路由业务的系统，包括：

内容交换机，其具有路由指令处理器，所述路由指令处理器能够解释根据与分组相关的模式书写的文档中的路由规则，并将所述规则应用到网络中的元素上，所述规则从所述文档中解析得到；以及

用于确定在来自与所述文档相关的分组流的分组上执行的路由操作的装置。

6.根据权利要求5所述的系统，用于解析基于XML的语言。

7.一种应用于基于计算机的通信网络的在计算机可读介质中存储的模式，所述模式包括路由规则，当所述路由规则被用于解析采用所述模式的语言书写的文档时，所述路由规则提供在属于与所述文档相关的业务流的分组上执行的路由操作。

8.根据权利要求7所述的模式，其中，所述路由规则由应用提供者定义。