CN1783846B - 流感知以太网数字用户线接入多路复用器 - Google Patents

Abstract

优选地是流感知以太网DSLAM的接入节点(1)，适于在多个用户(2)和聚集网络(3)之间传输以太网数据帧。接入节点包括用于存储分类规则的第一存储器(4)和用于存储流规则的第二存储器(6)。分类代理(5)和服务代理(7)将这些规则应用于从进入数据帧提取的信息，以便推断对应于这些进入数据帧的外出帧的流感知信息。这样，通过出于成本的原因用以太网取代ATM，用户接入网向多服务结构发展。将“流感知”的概念应用到当前接入节点。关于已知的基于隧道的以太网DSLAM，当前接入节点消除了对正确封装或在用户端和服务提供商端进行标记的所有依赖。通过消除对隧道的需求，当需要进行多播时，可以在任何中间点插入业务。

Description

流感知以太网数字用户线接入多路复用器

技术领域

本发明涉及适于在多个用户和聚集网络之间传送以太网数据帧的接入节点。

背景技术

这种接入节点在现有技术中通常是公知的。其例如是已知的数字用户线接入多路复用器DSLAM。

包括接入节点的用户接入网络正在向多服务结构演进，同时出于成本的原因而试图用以太网来取代异步传输模式ATM。为了支持多服务结构，以太网中还必须加入类似ATM的特性，例如“流感知”。这是一种根据业务所属的用户和所代表的服务类型来有差别地处理该业务的能力。

至今，通过基于隧道的协议，例如ATM、ATM PPPoA上的点对点协议以及以太网PPPoE上的点对点协议，或者区分服务(DifferentiatedService)DiffServ标记(labeling)技术，可以在接入节点中实现服务质量QoS、管制(policing)和转发判决。

这种机制依赖于正确的封装或者在用户端和服务提供商端进行标记。当可能需要进行多播时，不可能在中间点将业务插入隧道。不可能在中间点动态地增加或降低服务质量级别的数量。

而且，已知的接入节点对于所有业务总是在网络的单个层上进行操作：第2层(以太网交换)或第3层(因特网协议IP路由器)。

发明内容

本发明的目的是将在ATM和IP领域中已知的“流感知”概念引入接入节点，例如以太网DSLAM。

本发明提供一种接入节点，其适于在多个用户和聚集网络之间传送以太网数据帧，所述接入节点包括适于存储可应用于所述数据帧的分类规则的存储器，还包括分类代理，该分类代理耦合到所述存储器并且适于从进入数据帧提取源信息，并且适于将所述分类规则应用到所述提取的源信息上，以便推断流感知信息，所述流感知信息在于下列几项中的一个或多个：外出端口身份、格式、报头字段、优先级以及对应于所述进入数据帧的外出帧的丢弃优先级，其特征在于，所述分类代理适于将所述分类规则应用到提取自流的至少一个第一进入数据帧的第一源信息上，并且适于根据提取自所述流的后续数据帧的第二源信息来计算帧签名，以识别后续帧属于同一流。

根据本发明，这一目的的实现归因于以下事实：所述接入节点包括适于存储可应用于数据帧的分类(classification)规则的存储器，并且所述接入节点还包括分类代理，该分类代理耦合到所述存储器并且适于从进入的数据帧提取源信息，并将所述分类规则应用于所述提取的源信息，以便推断对应于所述进入数据帧的外出帧的流感知信息。

这样，“流感知”的概念就可以被应用到当前的接入节点，流是一组数据帧，该数据帧的特征在于直到协议栈第3层的字段的任何指定组合.关于基于隧道的以太网DSLAM，当前的接入节点消除了对正确封装或在用户端和服务提供商端进行标记的所有依赖.通过消除对隧道的需求，现在当需要进行多播时，可以在任何中间点插入该业务.

在本发明的优选特征实施例中，所述接入节点是以太网数字用户线接入多路复用器。

换句话说，当前的接入节点是组合了以太网DSLAM和流概念二者的优点的流感知以太网DSLAM。这种组合是向基于以太网的接入和聚集网络演进的必要步骤。流感知以太网DSLAM因而提供了以太网DSLAM的益处(低成本，基于分组的交换)，该以太网DSLAM具有基于隧道的DSLAM的服务质量和管制能力。

本发明的另一个特征实施例是，所述分类代理适于将所述分类规则应用到从流的至少一个第一进入数据帧所提取的第一源信息上，并且适于根据从所述流的后续数据帧所提取的第二源信息来计算帧签名。

给定通过盒子的大量数据，在大型接入多路复用器(例如光纤聚集器(aggregator))中实现流概念涉及大量的处理功率。为了使实现简单，本发明引入了“全状态(stateful)流感知”的概念：为了对整个流进行全局管制、分类以及转发判决，基于一组形式规则(formal rule)来仅详细检查所述流的第一帧，即导频帧。后续帧属于相同的流，通过“签名”来被识别，并且根据为导频帧所建立的判决来被处理。测量可以基于每个流来实现。

本发明的另一个特征实施例是所述源信息在于下列几项中的一个或多个：源媒体访问控制MAC地址、目的媒体访问控制MAC地址、虚拟局域网识别码VLAN ID、用户优先级字段、源因特网协议(IP)地址、目的IP地址和服务类型(TOS)字段。

物理端口、逻辑端口(如果适用)、源和/或目的MAC地址、VLAN id，802.1p比特、源和/或目的IP地址、TOS比特，是直到第3层的协议栈的所有字段。换句话说，将流转发到特定外出端口的判决可以在其它标准之中基于其目的MAC地址(以太网桥接)、VLAN标识符和目的MAC地址(VLAN桥接)或目的IP地址(基本的IP路由器功能)。

本发明的另一个特征实施例是所述接入节点还包括服务代理，该服务代理耦合到所述分类代理并且适于从所述进入数据帧提取附加信息，并且所述服务代理适于将所述分类规则应用于所述源信息与所述附加信息的组合，以便推断对应于所述进入数据帧的外出帧的流感知信息。

作为以上所描述的实施例的附加方案或可选方案，所述流可以被提交给能够关于高层内容信息来处理该流的单独帧的“服务刀片(serviceblade)”或内部代理。

本发明的另一个特征实施例是所述附加信息在于下列几项中的一个或多个：因特网协议IP字段、源传输控制协议TCP端口、目的TCP端口、源用户数据报协议UDP端口和目的UDP端口。

通过考虑来自协议栈第4层的字段，获得了这种进一步的粒度。

本发明的另一个特征在于，所述流感知信息在于下列几项中的一个或多个：外出端口身份、格式、报头字段、优先级以及对应于所述进入数据帧的外出帧的丢弃优先级(drop precedence)。

通过识别某种业务所属的流而获得的信息，可以因而被特别用来进行转发判决(外出端口选择)、重建帧结构(协议转换)，或设置外出帧的服务质量参数。

本发明的另一个特征实施例是所述接入节点还包括服务代理，该服务代理耦合到所述分类代理并且适于将加密变换应用到所述进入数据帧的至少一部分。

流感知允许动态地增加或减少在流感知以太网DSLAM上的服务质量级别的数量。另一个优点是将附加处理应用于某些流的可能性，包括网络地址转换和加密。在所附的权利要求中提及了本接入节点的其它特征实施例。

应当指出，权利要求中使用的术语“包括”，不应解释为仅限于其后列出的装置。因此，“包括装置A和B的设备”这一表述的范围不应当限于仅由部件A和B组成的设备。其意味着所述设备关于本发明的相关部件是A和B。

类似地，应当指出，也在权利要求中使用的术语“耦合”不应当解释为仅限于直接连接。因此，“耦合到设备B的设备A”这一表述的范围不应当限于设备A的输出直接连接到设备B的输入的设备或系统。其意味着在设备A的输出与设备B的输入之间存在路径，该路径可能是包括其它设备或装置的路径。

附图说明

参考下面结合附图的实施例的描述，本发明的上述及其它目的和特征将变得显而易见，并且本发明本身会得到更好的理解，其中，唯一的附图示出了根据本发明的流感知以太网接入节点1。

具体实施方式

图中所示的接入节点1能够在用户2和聚集网络3之间传送以太网数据帧。该接入节点优选地是以太网数字用户线接入多路复用器DSLAM，为该多路复用器提供了允许其支持多服务结构的类似异步传输模式ATM的特性。所述类似ATM的特性之一例如是“流感知”，其是根据业务所属的用户以及所代表的服务类型有差别地处理业务的能力。

为了达到这一目的，优选地是流感知以太网DSLAM的接入节点1，包括第一存储器4和分类代理5，该第一存储器存储适用于以太网数据帧的分类规则，该分类代理将这些规则应用到从进入数据帧所提取的源信息上。分类代理5的目的是推断对应于进入数据帧的外出帧的流感知信息。存储器4耦合到分类代理5，后者本身又耦合到用户2和聚集网络3二者。

在优选的实施例中，接入节点1的分类代理5将存储器4的分类规则仅应用到提取自流的一个或多个第一进入数据帧的源信息上，该数据帧也称为导频帧。为了对整个流进行全局管制、分类以及转发判决，基于一组正式的分类规则来详细检查所述源信息。分类代理5还根据提取自相同流的后续数据帧的源信息来计算帧签名。通过其签名而被识别出属于同一流，这些后续帧是根据为导频帧所建立的判决来被处理的。这种概念被称为“全状态流感知”。

应当指出，提取自以太网数据帧的源信息在于下列几项的至少一个或组合：

-源媒体访问控制MAC地址，

-目的媒体访问控制MAC地址，

-虚拟局域网识别码VLAN ID，

-用户优先级字段、源因特网协议IP地址，

-目的IP地址，和/或

-服务类型TOS字段。

物理端口、逻辑端口(如果适用)、源和/或目的MAC地址、VLAN id，802.1p比特、源和/或目的IP地址、TOS比特，是直到第3层的协议栈的所有字段。

换句话说，转发流到特定外出端口的判决，可以在其它标准之中基于其目的MAC地址(以太网桥接)、VLAN标识符和目的MAC地址(VLAN桥接)，或目的IP地址(基本的IP路由器功能)。

接入节点1还包括第二存储器6，该第二存储器耦合到分类代理5并且存储可应用于数据帧的签名的流规则。为了推断对应于进入数据帧的外出帧的流感知信息，分类代理5将流规则应用到帧签名上。

此外，接入节点1还包括服务代理7，该服务代理以双向的方式耦合到分类代理5并且能够从进入数据帧提取附加信息。

至于分类代理5，服务代理7现在将第一存储器4的分类规则应用于上述源信息和附加信息的组合。服务代理7的目的是推断对应于进入数据帧的外出帧的流感知信息。可以看到，所述流可以被提交给能够关于高层内容信息(即附加信息)来处理该流的单独帧的“服务刀片”或内部代理。

所述附加信息在于下列几项的至少一个或组合：

-因特网协议IP字段，

-源传输控制协议TCP端口，

-目的TCP端口，

-源用户数据报协议UDP端口，和/或

-目的UDP端口。

通过考虑来自协议栈的第4层的字段，获得了这种进一步的粒度。

上述流感知信息在于下列几项中的一个或多个：外出端口身份、格式、报头字段、优先级以及对应进入数据帧的外出帧的丢弃优先级。

流感知允许动态地增加或减少在流感知以太网DSLAM上的服务质量级别的数量。另一个优点是将附加处理应用于某些流的可能性，包括网络地址转换和加密。为此，服务代理7可以适于将加密变换应用于进入数据帧的至少一部分。

应当指出，流分类不需要分类代理5能够检查的所有字段的匹配；某些字段或某些规则可以被看作“通配符”，这意味着它们的值不影响属于特定流的帧的识别。

最后应当指出，上面就功能块描述了本发明的实施例。根据上面给出的这些块的功能描述，如何利用已知电子部件来制造这些块的实施例，对于设计电子设备领域的技术人员而言将变得显而易见。因而没有给出功能块的内容的详细结构。

虽然上面结合指定装置描述了本发明的原理，但是应当清楚地理解，本说明书仅是示例性的，并且不作为对所附权利要求中定义的本发明的范围的限制。

Claims (5)

1.一种接入节点(1)，其适于在多个用户(2)和聚集网络(3)之间传送以太网数据帧，所述接入节点(1)包括适于存储可应用于所述数据帧的分类规则的存储器(4)，还包括分类代理(5)，该分类代理耦合到所述存储器并且适于从进入数据帧提取源信息，并且适于将所述分类规则应用到所述提取的源信息上，以便推断流感知信息，所述流感知信息在于下列几项中的一个或多个：外出端口身份、格式、报头字段、优先级以及对应于所述进入数据帧的外出帧的丢弃优先级，所述源信息在于下列几项中的一个或多个：源媒体访问控制地址、目的媒体接入控制地址、虚拟局域网识别码、用户优先级字段、源因特网协议地址、目的因特网协议地址和服务类型字段，

其特征在于，所述分类代理(5)适于将所述分类规则应用到提取自流的第一进入数据帧的第一源信息上，并且适于根据提取自所述流的后续数据帧的第二源信息来计算帧签名，以识别后续帧属于同一流；

所述分类代理(5)还适于根据所述提取的源信息来计算所述进入数据帧的帧签名，

所述接入节点(1)还包括第二存储器(6)，该第二存储器耦合到所述分类代理并且适于存储可应用于所述签名的流规则，

所述分类代理适于将所述流规则应用到所述帧签名上，以便推断对应于所述进入数据帧的外出帧的所述流感知信息。

2.根据权利要求1的接入节点(1)，其特征在于，所述接入节点(1)是以太网数字用户线接入多路复用器。

3.根据权利要求1的接入节点(1)，

其特征在于，所述接入节点(1)还包括服务代理(7)，该服务代理耦合到所述分类代理(5)并且适于从所述进入数据帧提取附加信息，

其特征还在于，所述服务代理适于将所述分类规则应用于所述源信息与所述附加信息的组合，以便推断流感知信息，所述流感知信息在于下列几项中的一个或多个：外出端口身份、格式、报头字段、优先级以及对应于所述进入数据帧的外出帧的丢弃优先级。

4.根据权利要求3的接入节点(1)，其特征在于，所述附加信息在于下列几项中的一个或多个：因特网协议字段、源传输控制协议端口、目的传输控制协议端口、源用户数据报协议端口和目的用户数据报协议端口。

5.根据权利要求1的接入节点(1)，其特征在于，所述接入节点(1)还包括服务代理(7)，该服务代理耦合到所述分类代理(5)并且适于将加密变换应用到所述进入数据帧的至少一部分。

Images