CN1649328A - 互联网协议包的多个复本的传播 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装置，在一个例子中，该装置包括用于包括互联网协议(IP)包的一个或多个包的路由器。该路由器包括一个或多个使用该IP包以传播该IP包的多个副本的包复制部件。

Description

互联网协议包的多个复本的传播
技术领域
本发明一般涉及通信领域，更具体地说，涉及用于互联网协议包的路由器。
背景技术
互联网协议(IP)路由器通过IP网络将IP包传播到目的地。例如，IP路由器接收到第一IP包，确定将该第一IP包发送到哪里，并通过IP结构将该第一IP包路由向该目的地。如果在到达目的地之前第一IP包丢失，那么第一IP包的发送部件发送包含第一IP包数据的第二IP包。在一个例子中，发送部件和目的地之间的链路掉线，这导致第一IP包未到达目的地。因此，为成功使数据到达目的地，发送部件在第二IP包中重发送该数据。
在一个例子中，该IP包是一个IP包序列的一部分。例如，在目的地处的接收部件将来自该IP包和接收到的该IP包序列中的其他IP包的数据结合成数据串或文件。在一个例子中，该IP包序列与时间不敏感的应用相关联。因此，在第一IP包的期望接收和第二IP包的实际接收之间的时间延迟对于时间不敏感的应用的性能不会产生太大区别。
在另一个例子中，IP包序列与时间敏感的应用相关联。时间敏感的应用可以是诸如实时音频或视频的实时应用。因此，在第一IP包的期望接收和第二IP包的实际接收之间的时间延迟对于时间敏感的应用来说可能会产生问题。时间敏感的应用可能不能等待在第二IP包中重传输从第一IP包中丢失的数据。例如，时间敏感的应用可能会遭受到在实时数据流中业务故障或丢失数据。作为一个缺点，丢失第一IP包导致业务故障，其降低了时间敏感的应用的服务质量。
因此，需要一种提升导致时间敏感的应用中的业务故障的IP包传输失败方面的降低的IP路由器。
发明内容
在一个实施例中，本发明包括一种装置。该装置包括用于包括一互联网协议(IP)包的一个或多个包的路由器。该路由器包括一个或多个使用该IP包以传播该IP包的多个副本的包复制部件。
本发明的另一实施例包括一种方法。接收一IP包。生成该IP包的多个副本。该IP包的多个副本包括该IP包的第一副本和该IP包的第二副本。通过第一路径将该IP包的第一副本传播到该IP包的期望目的地。通过第二路径将该IP包的第二副本传播到该IP包的期望目的地。
本发明的又一实施例包括一物品。该物品包括一个或多个计算机可读信号承载介质。该物品包括在这一个或多个介质中用于接收IP包的手段。该物品包括在这一个或多个介质中用于生成该IP包的多个副本的手段。该IP包的多个副本包括该IP包的第一副本和该IP包的第二副本。该物品包括在这一个或多个介质中用于通过第一路径将该IP包的第一副本传播到该IP包的期望目的地的手段。该物品包括在这一个或多个介质中用于通过第二路径将该IP包的第二副本传播到该IP包的期望目的地的手段。
附图说明
根据下面的说明、权利要求和附图，本发明的示例性实施的特征将变得显而易见，其中在这些附图中：
图1是包括用于一个或多个互联网协议包的一个或多个互联网协议路由器的装置的示例性实施的表示；
图2是图1的装置的一个或多个互联网协议路由器中的一个或多个作为互联网协议网络中的边缘路由器的示例性使用的表示；
图3是图1的装置的一个或多个互联网协议路由器中的一个或多个作为互联网协议网络中的边缘路由器和核心路由器的示例性使用的表示。
具体实施方式
转到图1，装置100在一个例子中包括用于一个或多个包的一个或多个路由器。例如，这一个或多个路由器包含用于一个或多个IP包的互联网协议(IP)路由器102。在一个例子中，IP路由器102包含一个或多个操纵卡(paddle card)104、106、108和110以及一个或多个交换结构112和114。操纵卡104、106、108和110包含一个或多个线路接口116、118、120和122以及一个或多个包复制/选择部件124、126、128和130。交换结构112和114包含一个或多个包复制/选择部件132和134以及一个或多个IP交换结构136和138。
在一个例子中，IP路由器102与一个IP网络中的交换机或交换机接口部件互连。在一个例子中，IP路由器102包含传播IP包的多个复本的双工IP路由器。IP路由器102包括双工交换结构和用于包的传播的多条路径。在一个例子中，IP路由器102接收一个IP包，生成该IP包的多个复本，并通过两条不同的路径将该IP包的两个复本输出到该IP包的期望目的地。在另一个例子中，IP路由器102接收该IP包的两个复本并通过两条不同的路径将该IP包的两个复本输出到该IP包的期望目的地。
该IP包的这两个复本显然源于单个源。例如，该IP包的这两个复本包含单个IP标头的副本并与单个IP地址相关联。路由器102被配置成允许多IP包具有相同的IP地址和相同的时戳。在一个例子中，该IP包的多个复本以底板中的铜线的形式存在，且代表该IP包的副本的短暂电子流可以一再地循环。在一个例子中，IP包复制/选择部件124接收IP包并传播该IP包的两个副本。在一个例子中，这两个副本是该IP包的再现。在另一个例子中，这两个副本中的一个可以是所接收到的IP包本身，而这两个副本中的另一个可以是该IP包的再现。
线路接口116、118、120和122将IP路由器102与一个IP网络接口。例如，IP路由器102可以通过线路接口116、118、120和122从该IP网络接收IP包。而且，IP路由器102可以通过线路接口116、118、120和122将IP包发送到该IP网络。在一个例子中，IP路由器102将IP包发送到该IP网络中的一个或多个附加的单工或双工路由器。在另一个例子中，IP路由器102从该IP网络的一个或多个附加单工或双工路由器接收IP包。
包复制/选择部件124、126、128、130、132和134可以从多个可用IP包中复制一个IP包、选出一个IP包、或均复制和选择一个IP包。包复制/选择部件124、126、128、130、132和134可以使用该IP包以生成该IP包的多个副本。例如，包复制/选择部件124、126、128、130、132和134可以接收该IP包，并使用该接收到的IP包以制作该IP包逐位的副本。包复制/选择部件124、126、128、130、132和134起到线路接口116、118、120和122与IP交换结构136和138之间的接口的作用。
在一个例子中，如果包复制/选择部件124、126、128、130、132和134中的一个接收到单个IP包，则包复制/选择部件124、126、128、130、132和134中接收到该IP包的那一个复制该包并传播该IP包的两个副本。例如，包复制/选择部件124可能从线路接口116接收到一个IP包，并生成该IP包的两个副本以便传播到包复制/选择部件132和134。
在另一个例子中，如果包复制/选择部件124、126、128、130、132和134中的一个接收到两个IP包，则包复制/选择部件124、126、128、130、132和134中接收到这两个IP包的那一个选择这两个IP包中的一个以便传播。例如，包复制/选择部件126可能从包复制/选择部件132和134接收到一个IP包的两个副本，并选择这两个副本中的一个以便传播到线路接口118。
在一个例子中，IP路由器102包括第一端150和第二端152。在IP路由器102的操作过程中，端150和152中的一个被激活。例如，当呈现了一个IP包的两个副本时，包复制/选择部件124、126、128、130、132和134选择来自端150和152中激活的那一个的该IP包的副本。如果端150和152中的一个故障，则包复制/选择部件124、126、128、130、132和134选择来自端150和152中可用的那一个的IP包的副本。IP路由器102可以使用标头校验或帧校验以确定所接收到的IP包是否完好。例如，包复制/选择部件124、126、128、130、132和134可以确定所接收到的包是否有效的。如果包复制/选择部件124、126、128、130、132和134具有一个有效IP包的两个可用副本，则包复制/选择部件124、126、128、130、132和134可以丢弃这两个可用副本中的一个。
IP交换结构136和138接收IP包并确定将该IP包发送到的下一个位置。例如，IP交换结构136可以从包复制/选择部件124接收IP包，分析该IP包以确定该IP包的期望目的地，且然后将该IP包发送到包复制/选择部件126以便通过线路接口118传播到IP网络。
在一个例子中，该IP包与一时间敏感的应用相关。时间敏感的应用可以是实时应用，诸如实时音频或视频。在用于实时应用的IP包序列中的IP包的时间延迟对于该实时应用来说可能会引起问题。例如，如果IP包延迟或丢失，则实时应用可能不能等待替代IP包的传输且该实时应用将经历业务中的故障。为了避免经受业务故障，IP路由器102同时向期望目的地传播该IP包的多个副本。在一个例子中，该IP包的多个副本相同。由此，如果该IP包的副本中的一个未到达期望目的地，则该多个副本的其他副本中的一个可能会到达该期望目的地。该IP包的多个副本通过穿过一个网络的不同路径行进，以避免通过单个潜在的链路失败发送该IP包的所有副本。传播该IP包的多个副本提升该IP包的多个副本中的至少一个副本将到达该实时应用的可能性的增加。
现在为了说明性目的，呈现装置100的一个示例性操作的示例说明。在一个例子中，IP路由器102从诸如单工或双工IP路由器的IP网络部件接收单个IP包。例如，IP路由器102通过线路接口116接收该IP包。线路接口116将该IP包传递给包复制/选择部件124。包复制/选择部件124生成该IP包的多个副本。例如，包复制/选择部件124生成该IP包的第一副本和该IP包的第二副本。
包复制/选择部件124将该IP包的第一副本发送到交换结构112上的包复制/选择部件132。包复制/选择部件124将该IP包的第二副本发送到交换结构114上的包复制/选择部件134。因此，在这一时刻，该IP包的两个副本存在于IP路由器102中。例如，在这一时刻，交换结构112和114中的每个承载该IP包的一个副本。包复制/选择部件132和134只具有该IP包的一个副本供选择传播。因此，包复制/选择部件132将该IP包的第一副本传递给IP交换结构136，而包复制/选择部件134将该IP包的第二副本传递给IP交换结构138。
IP交换结构136和138确定该IP包的期望目的地。然后，IP交换结构136和138通过单独的路径将该IP包的副本发向期望目的地。例如，IP交换结构136将该IP包的第一副本发送到包复制/选择部件132，而IP交换结构138将该IP包的第二副本发送到包复制/选择部件134。
包复制/选择部件132生成该IP包的第一副本的多个副本。例如，包复制/选择部件132生成该IP包的第一副本的第一副本和该IP包的第一副本的第二副本。包复制/选择部件132将该IP包的第一副本的第一副本发送到操纵卡106上的包复制/选择部件126。包复制/选择部件132将该IP包的第一副本的第二副本发送到操纵卡110上的包复制/选择部件130。
包复制/选择部件134生成该IP包的第二副本的多个副本。例如，包复制/选择部件134生成该IP包的第二副本的第一副本和该IP包的第二副本的第二副本。包复制/选择部件134将该IP包的第二副本的第一副本发送到操纵卡106上的包复制/选择部件126。包复制/选择部件134将该IP包的第二副本的第二副本发送到操纵卡110上的包复制/选择部件130。
因此，在这一时刻，该IP包的四个副本存在于IP路由器102中。例如，操纵卡106和110中的每个接收该IP包的两个副本。包复制/选择部件126和132每一个具有该IP包的两个副本供选择传播。因此，包复制/选择部件126将该IP包的第一副本的第一副本和该IP包的第二副本的第一副本中的每一个传递给线路接口118。包复制/选择部件130将该IP包的第一副本的第二副本和该IP包的第二副本的第二副本中的每个传递给线路接口122。线路接口118和122每个传播由包复制/选择部件126和130选择的该IP包的副本。因此，在一个例子中，IP路由器102同时将两个IP包输出到IP网络中。在一个例子中，IP路由器102将这两个包发送到该IP网络中的双工IP部件。在另一个例子中，IP路由器102将这两个包的第一包发送到该IP网络中的第一IP部件，而将这两个包的第二个发送到该IP网络中的第二IP部件。这两个IP包实质上相同。例如，这两个IP包可以是彼此的准确副本，以提升该IP包中至少一个包的数据到达期望目的地的可能性方面的增加。
现在为了说明性目的，给出装置100的另一个示例性操作的示例说明。在一个例子中，IP路由器102同时接收实质上相同的多个IP包。例如，IP路由器102可能接收来自一个或多个双工IP网络部件或两个单工IP网络部件的两个IP包。例如，IP路由器102接收线路接口116上的第一IP包和线路接口120上的第二IP包。第一IP包和第二IP包实质上相同。例如，第一IP包和第二IP包是单个IP包的副本供通过IP网络传播。线路接口116将第一IP包传递给包复制/选择部件124。线路接口120将第二IP包传递给包复制/选择部件128。
包复制/选择部件124生成第一IP包的多个副本。例如，包复制/选择部件124生成第一IP包的第一副本和第一IP包的第二副本。包复制/选择部件128生成第二IP包的多个副本。例如，包复制/选择部件128生成第二IP包的第一副本和第二IP包的第二副本。
包复制/选择部件124将第一IP包的第一副本发送到交换结构112上的包复制/选择部件132。包复制/选择部件124将第一IP包的第二副本发送到交换结构114上的包复制/选择部件134。包复制/选择部件128将第二IP包的第一副本发送到交换结构112上的包复制/选择部件132。包复制/选择部件128将第二IP包的第二副本发送到交换结构114上的包复制/选择部件134。
因此，在这一时刻，四个IP包存在于IP路由器102中。例如，交换结构112和114中的每个包括第一和第二IP包的每个的一个副本。包复制/选择部件132和134每个具有第一和第二IP包的每一个的一个副本以供选择传播。因此，包复制/选择部件132将第一IP包的第一副本和第二IP包的第一副本传递给IP交换结构136。包复制/选择部件134将第一IP包的第二副本和第二IP包的第二副本传递给IP交换结构138。
IP交换结构136和138确定第一和/或第二IP包的期望目的地。然后，IP交换结构136和138将第一和/或第二IP包的两个副本通过单独路径发向期望目的地。例如，IP交换结构136将第一或第二IP包的副本发送到包复制/选择部件132，而IP交换结构138将第一或第二IP包的副本发送到包复制/选择部件134。
包复制/选择部件132生成从IP交换结构136接收到的第一或第二IP包的副本的多个副本。例如，包复制/选择部件132生成两个副本供传播到包复制/选择部件126和130。包复制/选择部件134生成从IP交换结构138接收到的第一或第二IP包的副本的多个副本。例如，包复制/选择部件134生成两个副本供传播到包复制/选择部件126和130。
因此，在这一时刻，四个IP包存在于IP路由器102中。例如，操纵卡106和110中的每个接收两个IP包。包复制/选择部件126和130每个具有两个IP包以供选择传播。因此，包复制/选择部件126将这两个IP包中的一个传递给线路接口118，而包复制/选择部件130将这两个IP包中的一个传递给线路接口122。线路接口118和122每个传播由包复制/选择部件126和130选择的IP包。因此，在一个例子中，IP路由器102同时将两个IP包输出到IP网络中。在一个例子中，IP路由器102将这两个IP包发送到该IP网络中的双工IP部件。在另一个例子中，IP路由器102将这两个包中第一个发送到该IP网络中的第一IP部件，而将这两个包中的第二个发送到该IP网络中的第二IP部件。这两个IP包实质上是相同的。例如，这两个IP包可能是彼此的准确副本，以提升这些IP包中的至少一个包的数据到达期望目的地的可能性方面的增加。
参照图2，在一个例子中，IP网络202包括多个边缘媒介(EV)204、206和208以及一个或多个IP路由器102。边缘媒介204、206和208包括IP包的源或目的地。IP网络202例示了IP路由器102作为双工边缘路由器(D-ER)的一个示例性应用。IP路由器102通过在IP网络202的边缘传播一个IP包的多个副本，来提升IP网络202的可靠性的增加。IP路由器102起到在IP网络202边缘上的边缘媒介204、206和208之间传递IP包的作用。
参照图3，在一个例子中，IP网络302包括多个边缘媒介204、206和208以及一个或多个IP路由器102。IP网络302例示了IP路由器102作为双工边缘路由器和双工核心路由器(D-CR)的实例性应用。IP路由器102通过在IP网络302的边缘并通过IP网络302的核心传播IP包的多个副本，来为IP网络302提升可靠性。IP路由器102起到在IP网络302的边缘并通过IP网络302的核心，在边缘媒介204、206和208之间传递IP包的作用。
在一个例子中，装置100包括多个部件，诸如电子部件、计算机硬件部件、和/或计算机软件部件。在装置100中，可以组合或分隔许多这样的部件。装置100的示例性部件使用和/或包括以众多编程语言中的任何一种编写或实现的计算机指令的集合和/或序列，如本领域技术人员将理解的那样。
在一个例子中，装置100使用一个或多个计算机可读信号承载介质。用于装置100的计算机可读信号承载介质的一个例子包括操纵卡104、106、108和110以及交换结构112和114的可记录数据存储介质170的一个或多个实例。例如，可记录数据存储介质包括一个或多个磁、电、光、生物的、及原子数据存储介质。在另一个例子中，用于装置100的计算机可读信号承载介质包括在包括或连接到装置100的网络上传输的调制承载信号，其中该网络例如为一个或多个电话网络、局域网(LAN)、互联网、及无线网络。
这里所描述的步骤或操作只是示例性的。可存在许多对这些步骤或操作的作出的变化，而不背离本发明的精神。例如，这些步骤可以不同顺序来执行，或这些步骤可以被增加、删除或修改。
虽然这里对本发明的示例性实施进行了显示和详细描述，但对相关领域的技术人员来说显而易见地，可以作出各种修改、增加、删减等而不背离本发明的精神，而且这些修改、增加、删减等被认为落在如所附权利要求所定义的本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种装置，包括：
用于包括互联网协议(“IP”)包的一个或多个包的路由器；
其中该路由器包括一个或多个使用该IP包以传播该IP包的多个副本的包复制部件。
2.权利要求1的装置，其中该路由器接收该IP包，其中所述一个或多个包复制部件包括使用该IP包以生成所述IP包的多个副本的包复制部件；
其中所述IP包的多个副本包括该IP包的第一副本和第二副本；
其中该IP包包括IP标头，其中该IP包的第一副本和第二副本的每一个包括该IP标头的副本；
其中该IP包的第一副本和第二副本均与单个IP地址相关联。
3.权利要求1的装置，其中该路由器接收该IP包，其中所述一个或多个包复制部件包括使用该IP包以生成所述IP包的多个副本的包复制部件；
其中所述IP包的多个副本包括该IP包的第一副本和第二副本；
其中该路由器包括第一交换结构和第二交换结构；
其中该包复制部件将第一副本发送到第一交换结构，其中该包复制部件将第二副本发送到第二交换结构；
其中第一交换结构将第一副本通过第一路径路由到该IP包的期望目的地，其中第二交换结构将第二副本通过第二路径路由到该IP包的期望目的地；
其中当在第一路径或第二路径的一个中发生传输失败时，该路由器继续在第一路径或第二路径中可用的一个上将第一副本或第二副本中的一个传播到期望目的地。
4.权利要求1的装置，其中该路由器接收该IP包，其中所述一个或多个包复制部件包括使用该IP包以生成所述IP包的多个副本的包复制部件；
其中该IP包包括第一IP包，其中该路由器包括第一线路接口和第二线路接口；
其中该路由器在第一线路接口上接收第一IP包，其中该路由器在第二线路接口上与第一IP包同时接收第二IP包，其中第一IP包和第二IP包实质上是相同的；
其中所述包复制部件包括第一包复制部件，其中第一线路接口将第一IP包传递到第一包复制部件；
其中第二线路接口将第二IP包传递到第二包复制部件。
5.权利要求4的装置，其中第一包复制部件使用第一IP包以传播该第一IP包的多个副本，其中第二包复制部件使用第二IP包以传播第二IP包的多个副本；
其中所述第一IP包的多个副本包括该第一IP包的第一副本和第二副本，其中所述第二IP包的多个副本包括该第二IP包的第一副本和第二副本；
其中该路由器包括第一包选择部件和第二包选择部件；
其中所述第一包复制部件将第一IP包的第一副本发送到第一包选择部件，其中所述第二包复制部件将第二IP包的第一副本发送到第一包选择部件；
其中所述第一包复制部件将第一IP包的第二副本发送到第二包选择部件，其中所述第二包复制部件将第二IP包的第二副本发送到第二包选择部件。
6.权利要求5的装置，其中该路由器包括第一IP交换结构和第二IP交换结构；
其中所述第一包选择部件将第一IP包的第一副本和第二IP包的第一副本中的一个发送到第一IP交换结构，其中所述第二包选择部件将第一IP包的第二副本和第二IP包的第二副本中的一个发送到第二IP交换结构；
其中第一IP包和第二IP包包括目的地的指示；
其中第一IP交换结构将第一IP包的第一副本和第二IP包的第一副本中的一个通过第一路径路由到该目的地，其中第二IP交换结构将第一IP包的第二副本和第二IP包的第二副本中的一个通过第二路径路由到该目的地。
7.权利要求1的装置，其中所述IP包与实时应用相关，其中所述路由器同时传播所述IP包的多个副本，以提升所述IP包的多个副本中的至少一个副本到达该实时应用的可能性的增加。
8.权利要求1的装置，其中所述路由器同时接收包括所述IP包的多个相同IP包，其中该路由器生成该多个相同IP的多个副本并将该多个相同IP包的多个副本传播到该路由器外部的IP网络部件。
9.一种方法，包括以下步骤：
接收IP包；
生成该IP包的多个副本，其中所述IP包的多个副本包括该IP包的第一副本和该IP包的第二副本；
通过第一路径将该IP包的第一副本传播到该IP包的期望目的地；
通过第二路径将该IP包的第二副本传播到该IP包的期望目的地。
10.权利要求9的方法，其中该IP包与实时应用相关，其中所述通过第二路径将该IP包的第二副本传播到该IP包的期望目的地的步骤包括以下步骤：
通过不同于第一路径的第二路径传播该IP包的第二副本，以提升所述IP包的多个副本中的至少一个副本到达该实时应用的可能性。
其中该IP包包括IP标头，其中所述生成该IP包的多个副本的步骤包括以下步骤：
生成包括该IP标头的副本的该IP包的第一副本；以及
生成包括该IP标头的副本的该IP包的第二副本；
将该IP包的第一副本和第二副本均与单个IP地址相关联。
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