CN1832458A - 用于实现应用服务器功能性的方法和接入节点 - Google Patents

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Abstract

一种接入节点，包括：应用服务器；逻辑接入端口，其连接到该应用服务器；以及重定向滤波器模块，其连接到该逻辑接入端口。该重定向滤波器模块包括数据重定向滤波器和ARP(地址解析协议)重定向滤波器。当在接入端口上接收到的数据包的目的地MAC(媒体访问控制)地址对应于应用服务器的MAC地址时或者当在接入端口上接收到的数据包的目的地IP(网际协议)地址对应于应用服务器的IP地址时，数据重定向滤波器实现将该数据包定向到应用服务器。当在接入端口上接收到的ARP请求消息的目标IP地址对应于应用服务器的IP地址时，ARP重定向滤波器实现对ARP应答消息的发布。

Description

用于实现应用服务器功能性的方法和接入节点
技术领域
在此给出的公开一般地涉及通信网络，并且更特别地涉及用于在通信网络中实现应用服务器功能性的方法。
背景技术
应用服务器支持多种不同类型的功能性(即服务器功能性)。这种服务器功能性的例子包括但不限于安全和状态维护、数据接入和持续以及内容获取。在此将这种功能性称为应用服务器功能性。应用服务器是驻留在以服务器为中心的(server centric)体系结构的中间层的基于组件的网元。通常，对于接入节点，应用服务器驻留在通信网络中相对中心的位置。
应用服务器必须是IP(网际协议)可寻址的。以常规方式配置并采用第2层转发模型(例如智能交叉连接、智能网桥、网桥等)的接入节点不能基于IP地址来对业务进行重定向。因此，以常规方式配置的接入节点不能提供到与其集成的应用服务器的本地访问。此外，对于运行IP层的接入节点，可以对转发业务进行本地重定向，但必须提供附加的特征以阻止来自网络端口的访问。
位于通信网络中相对中心的位置的应用服务器的重大缺点是相关联的业务。通过客户端设备，客户经由应用服务器定期访问信息。应用服务器的相对中心的位置增大了在通信网络中的这些相对中心的位置上必须支持的业务量。随着业务量的增加，网络资源的利用率不期望地增加。
因此，一种用于将应用服务器集成到接入节点中的方法克服了与应用服务器的相对中心的位置相关联的缺点，这使得这种方法有用和有利。
发明内容
本发明的实施例能够通过接入节点来实现应用服务器功能性。更具体地说，本发明的实施例能够通过接入节点以与当前所部署的客户端设备(CPE)兼容的方式来实现应用服务器功能性，因此不需要在CPE上施加新的要求。根据本发明的接入节点包括集成的应用服务器，实现了IP层功能以便可以将转发业务本地地重定向到应用服务器，并且包括限制从网络端口到应用服务器的访问的逻辑特征。在此过程中，本发明的实施例有利地克服了与应用服务器在网络中的相对中心的位置相关联的一种或多种缺点。
根据本发明的应用服务器功能性提供了到集成到接入节点中的应用服务器的访问。在大多数情况下，除传送如今由位于网络中更中心的位置的独立服务器提供的现有的服务之外，应用服务器不会提供新的服务。通过这种在接入节点中的集成，以更有效和安全的方式提供了这些服务。对于这些现有的服务，CPE(例如归属网关路由器)能够并配置为访问这些服务。将应用服务器从网络中更中心的位置移动到接入节点对于CPE来说基本上是透明的并且不需要在CPE上重新配置功能性也不需要CPE上的新功能性。因此，服务提供商具有完全的灵活性来采用位于网络中相对中心的位置的应用服务器、采用集成在接入节点中的应用服务器或者采用二者的组合来提供服务。
本发明的一个实施例是一种用于在接入节点中实现应用服务器功能性的包括多个操作的方法。一个操作用于响应于在接入节点的逻辑接入端口上接收到的ARP(地址解析协议)请求消息而对指定了目标IP(网际协议)地址的ARP请求消息进行接入。一个操作用于响应于目标IP地址与分配给应用服务器的IP地址之间的成功相关而发布将目标IP地址与集成在接入节点中的应用服务器的MAC(媒体访问控制)地址相关联的ARP应答消息。一个操作用于响应于在逻辑接入端口上接收到的数据包的目的地地址对应于应用服务器的IP地址和MAC地址之一而将该数据包重定向到应用服务器。
在本发明的另一个实施例中，接入节点包括：至少一个数据处理设备；逻辑接入端口，其连接到该至少一个数据处理设备；应用服务器，其连接到该至少一个数据处理设备；存储器，其连接到该至少一个数据处理设备；以及可以从存储器访问并由该至少一个数据处理设备处理的指令。将这些指令配置为使得该至少一个数据处理设备能够实现：响应于在逻辑接入端口上接收到的ARP请求消息而对指定目标IP地址的ARP请求消息进行接入；响应于目标IP地址与分配给应用服务器的IP地址之间的成功相关而发布将目标IP地址与应用服务器的MAC(媒体访问控制)地址相关联的ARP应答消息；以及响应于在逻辑接入端口上接收到的数据包的目的地地址对应于应用服务器的IP地址和MAC地址之一而将该数据包重定向到应用服务器。
在本发明的另一个实施例中，接入节点包括：应用服务器；逻辑接入端口，其连接到该应用服务器；以及重定向滤波器模块，其连接到该逻辑接入端口。该重定向滤波器模块包括数据重定向滤波器和ARP重定向滤波器。
根据本发明而配置的接入节点和方法相对于实现应用服务器功能性的常规接入节点和常规方法具有很多优点。一个优点是，根据本发明而实现集成的应用服务器功能性可应用于为接入节点定义的第2层和第3层转发模型。另一个优点是，这种接入节点和方法配置为以与运行已知的(例如标准的)IP栈的CPE兼容的方式来实现。再一个优点是，将应用服务器集成到接入节点中(即在接入网络上的外围区域中)减少了必须通过接入网络的业务量，从而提高了网络资源的利用效率。又一个优点是，不同网络和到集成的(即本地的)应用服务器的不同的面向用户(user facing)的通信路径提供了某种安全性和管理优点，以下将对此进行更详细的讨论。
现在，转向本发明的特定方面，在至少一个实施例中，发布ARP应答消息包括响应于对ARP请求消息的接入而确定MAC地址。
在本发明的至少一个实施例中，为接入端口提供重定向滤波功能性。
在本发明的至少一个实施例中，提供定向滤波功能性包括规定用于数据重定向滤波器的条件信息以及规定用于ARP重定向滤波器的条件信息。
在本发明的至少一个实施例中，规定用于数据重定向滤波器的条件信息包括规定当在接入端口上接收到的数据包的目的地MAC地址对应于应用服务器的MAC地址时或者当在接入端口上接收到的数据包的目的地IP地址对应于应用服务器的IP地址时，将该数据包定向到应用服务器。
在本发明的至少一个实施例中，规定用于ARP重定向滤波器的条件信息包括规定当在接入端口上接收到的ARP请求消息的目标IP地址对应于应用服务器的IP地址时，发布ARP应答消息。
在本发明的至少一个实施例中，分配给应用服务器的IP地址与有权访问所述逻辑接入端口的CPE(客户端设备)的IP地址在同一IP子网内，并且分配给应用服务器的MAC地址连接到分配给应用服务器的IP地址。
在本发明的至少一个实施例中，提供一个操作用于响应于重定向滤波器模块所确定的适当的接入端口而将消息从应用服务器发送到适当的逻辑接入端口。
在本发明的至少一个实施例中，确定适当的接入端口包括访问从应用服务器发送的消息中所指定的目的地MAC地址。
通过进一步阅读以下具体描述、附图和所附权利要求，本发明的这些和其他目的、实施例、优点以及/或者区别将变得非常明显。
附图说明
图1示出了根据本发明的方法，其配置为在具有与其集成的应用服务器的接入节点中实现应用服务器功能性。
图2示出了根据本发明的接入节点的实施例，其适当地配置为执行图1中示出的方法。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的方法(即方法100)，其配置为在具有与其集成的应用服务器(即集成的应用服务器)的接入节点中实现应用服务器功能性。在接入节点中集成应用服务器功能性相对于用于在通信网络中提供应用服务器功能性的常规方法来说是有利的。更具体地说，这种集成的应用服务器功能性可应用于为接入节点定义的第2层和第3层转发模型，以与运行已知的(例如标准的)IP栈的CPE兼容的方式来实现，减少了必须通过接入网络的业务量，并为网络和不同的面向用户的通信路径提供了有价值的安全性和管理优点。
方法100开始于操作102，该操作102用于为有权访问接入节点的逻辑接入端口(即用户端接入端口)的客户端设备(CPE)确定IP(网际协议)地址子网范围。逻辑接入端口的例子包括但不限于数字用户线和无源光网络接口上的逻辑电路。然后，执行操作104，以便在与CPE的IP地址相同的IP子网内为应用服务器分配面向用户的IP地址(即应用服务器的IP地址)，接着执行操作106，以便为应用服务器分配连接到分配给应用服务器的IP地址(例如与该IP地址相匹配、分配给该IP地址等)的MAC(媒体访问控制)地址。
在一个优选实施例中，应用服务器运行在IP协议栈上，并因此如同任意其他的服务器那样必须是CPE可以使用IP地址来寻址的。该IP地址是逻辑地址。还需要为应用服务器分配硬件接口的物理地址。在通过以太网连接而提供连通性的优选情况下，分配给应用服务器的硬件接口的物理地址是以太网MAC地址(即MAC地址)。该MAC地址可以是应用服务器的物理以太网接口的实际(即物理)MAC地址或运营商所选择的虚拟MAC地址。虚拟MAC地址的优点是在采用MAC层滤波器的情况下，对重定向滤波器的配置变得比较简单，并且在针对应用服务器的硬件交换的情况下不需要进行重新配置。
根据本发明，应用服务器的IP地址必须与直接连接到需要或可能需要访问应用服务器的接入节点的CPE的IP地址在相同的IP子网内。为限制经由面向网络(network facing)的网络接口对应用服务器的未授权访问的可能性，本发明要求不在接入节点的接入端口上使用应用服务器的面向用户的IP地址。
在为应用服务器分配IP地址和MAC地址之后，执行操作108，以便在应用服务器和逻辑接入端口之间创建内部数据路径。本发明的一个本质方面是提供这种内部数据路径。在此将分配给应用服务器的IP地址和MAC地址定义为仅在内部数据路径上可见的唯一地址。网络链路上的接入节点从不使用分配给应用服务器的IP地址和MAC地址，接入节点也不会对在网络链路上接收到的发往或指向这些地址的任何消息(例如地址解析协议(ARP)请求消息)作出响应。
在为应用服务器分配IP地址和MAC地址的同时，执行操作110，以便在逻辑接入端口上提供重定向滤波功能性。提供重定向滤波功能性包括但不限于将重定向滤波器模块(即逻辑重定向滤波器模块)与逻辑接入端口的逻辑集成以及将重定向滤波器模块外部连接到逻辑接入端口中的任意一个操作。在此将根据本发明的重定向滤波功能性定义为包括数据重定向滤波器和ARP重定向滤波器。优选地但并非一定地，在此将数据重定向滤波器定义为规定当在接入端口上接收到的数据包的目的地MAC地址对应于应用服务器的MAC地址时或者当在接入端口上接收到的数据包的目的地IP地址对应于应用服务器的IP地址时，将该数据包定向到应用服务器。优选地但并非一定地，在此将ARP重定向滤波器定义为规定当在接入端口上接收到的ARP请求消息的目标IP地址对应于应用服务器的IP地址时，发布ARP应答消息。彼此完全匹配的两个地址是根据本发明彼此对应的地址的例子。与此类似，并非彼此严格匹配但彼此适当对应(例如，地址的所需部分彼此适当对应)的两个地址是根据本发明彼此对应的地址的例子。
应当意识到，应用服务器是具有以普通IP转发模式运行的接入节点的IP可寻址设备。没有正确的设施(例如根据本发明的重定向滤波功能性)，已连接的网络中的所有设备以及直接连接到接入节点的CPE有可能不期望地能够比较容易地访问应用服务器。根据本发明的重定向滤波功能性将从网络端口对应用服务器的访问权限制给了授权主体(例如系统管理者)。在此公开了，如果应用服务器必须是可以从网络进行访问的，诸如提供到网络资源的管理接口或规则的通信路径，则必须在与面向用户的地址不同的子网范围内为该应用服务器分配IP地址。然而，这不需要接入节点中的任何特定功能性。可以再使用用于访问例如接入节点的带内管理接口的相同机制或甚至相同地址。
在此公开了，在其他实施例中，在逻辑接入端口上提供重定向滤波功能性是在为应用服务器分配IP地址和MAC地址之前或之后执行的。例如，在逻辑接入端口上提供重定向滤波功能性时不需要实际的IP地址和MAC地址的实施例中，在逻辑接入端口上提供重定向滤波功能性可以在为应用服务器分配IP地址和MAC地址之前执行。
在提供了用于创建内部数据路径和提供重定向滤波功能性的操作之后，执行操作112，以便对在逻辑接入端口上接收到的ARP请求消息进行接入。在该ARP请求消息流过内部数据路径时解译该ARP请求消息是对ARP请求消息进行接入的一个实施例。一旦已经对该ARP请求消息进行了接入，就执行操作114，以便对该ARP请求消息执行重定向滤波功能性，这就必须确定ARP请求消息的目标IP地址是否对应于应用服务器的IP地址。如果ARP请求消息的目标IP地址不对应于应用服务器的IP地址，则执行操作116，以便以已知的常规方式处理ARP请求消息。否则，重定向滤波功能性就执行操作118，以便将ARP应答消息发布给发送ARP请求消息的CPE。该ARP应答消息将应用服务器的IP地址解析为(即关联到)应用服务器的MAC地址。
在目的为使应用服务器接收数据包的情况下，响应于接收到的ARP应答消息，CPE可以用应用服务器的目的地地址来发布数据包。因此，在此之后，执行操作120，以便在逻辑接入端口的接入端口上接收IP包(即数据包)。在接收到IP数据包之后，执行操作122，以便对该IP包执行重定向滤波功能性，这就必须确定该IP包的目的地MAC地址是否对应于应用服务器的MAC地址或者该IP包的目的地IP地址是否对应于应用服务器的IP地址。如果该IP包的目的地MAC地址不对应于应用服务器的MAC地址或者如果该IP包的目的地IP地址不对应于该应用服务器的IP地址，就执行操作124，以便以已知的方式来处理该IP包。否则，重定向滤波功能性就执行操作126，以便经由在逻辑接入端口与应用服务器之间创建的内部数据路径将该IP包重定向到应用服务器。
图2示出了根据本发明的接入节点的实施例，在此称为接入节点200。以下将更详细地讨论，将接入节点200配置为根据本发明执行应用服务器功能性。例如，将接入节点200适当地配置为实现以上参考图1而描述的方法100。
接入节点200包括数据处理设备205、存储器210、应用服务器215、ARP重定向滤波器220、数据重定向滤波器225、面向用户的接入端口230(即接入端口230)以及面向网络的网络接口235(即网络接口235)。ARP重定向滤波器220和数据重定向滤波器225共同作为根据本发明的重定向滤波器模块的一个实施例。数据处理设备205、存储器210、应用服务器215、ARP重定向滤波器220、数据重定向滤波器225、接入端口230以及网络接口235是互连的，以便在其间实现交互。应用服务器215、ARP重定向滤波器220、数据重定向滤波器225、接入端口230以及网络接口235是逻辑功能性组件，其提供针对由接入节点所执行的操作的相应功能性(例如根据方法100)。
在所示的实施例中，逻辑功能性组件均利用数据处理设备205的处理资源。存储器210中驻留了指令240，其用于执行根据本发明的应用服务器功能性以及其他功能性。更具体地说，将指令240配置为实现与应用服务器215、ARP重定向滤波器220、数据重定向滤波器225、接入端口230以及网络接口235相关联的功能性。指令240可以从存储器210中访问并且可以由数据处理设备205处理。广泛地说，将指令240配置为使得数据处理设备205能够实现响应于在接入节点的逻辑接入端口上接收到的ARP请求消息而对指定目标IP地址的ARP请求消息进行接入的操作，响应于目标IP地址与分配给应用服务器的IP地址之间的成功相关而发布将目标IP地址与集成在接入节点中的应用服务器的MAC地址相关联的ARP应答消息的操作，以及响应于在逻辑接入端口上接收到的数据包的目的地地址对应于应用服务器的IP地址和MAC地址之一而将该数据包重定向到应用服务器的操作。
根据本发明的接入节点具有与其集成的应用服务器。因此，根据本发明的应用服务器提供了在接入节点中的硬件上运行的服务器功能性(即逻辑)。例如，应用服务器可以经由在接入节点中的现有处理资源上运行的服务器软件来实现，经由在物理地集成在接入节点中的专用处理硬件上运行的服务器软件(例如插入接入节点中的一个插槽中的刀片(blade)，现有的已插入刀片上的子卡等)来实现，以及/或者经由在直接连接到逻辑地集成的接入节点的物理独立的硬件上运行的服务器软件来实现。在本发明的上下文中，逻辑地集成意味着，一个独立机箱(box)的设备管理由接入节点来处理，将组合硬件作为单一的网络节点提供给管理系统，并且将接入节点与独立硬件之间的连接链路视为机箱内部接口而不是外部开放接口。
在以上详细描述中，已经参考了附图，这些附图形成描述的一部分的，并且其中通过图示示出了可以实现本发明的特定实施例。已经足够详细地描述了这些实施例及其某些变型，以使得本领域的普通技术人员能够实现本发明的实施例。应当理解，在不偏离本发明公开的本质或范围的情况下，可以采用其他适当的实施例并且可以进行逻辑的、机械的、化学的和电学的改变。为避免不必要的细节，这些描述省略了本领域的普通技术人员公知的某些信息。因此，以上详细描述并非旨在限制在此阐述的特定形式，相反，以上详细描述旨在覆盖可以合理地包括在所附权利要求的本质和范围内的那些变更、修改和等价形式。

Claims (10)

1.一种用于在接入节点中实现应用服务器功能性的方法，包括：
响应于在所述接入节点的逻辑接入端口上接收到的ARP(地址解析协议)请求消息而对指定目标IP(网际协议)地址的ARP请求消息进行接入；
响应于所述目标IP地址与分配给应用服务器的IP地址之间的成功相关而发布将所述目标IP地址与集成在所述接入节点中的所述应用服务器的MAC(媒体访问控制)地址相关联的ARP应答消息；以及
响应于在所述逻辑接入端口上接收到的数据包的目的地地址对应于所述应用服务器的IP地址和MAC地址之一而将所述数据包重定向到所述应用服务器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述发布包括响应于对所述ARP请求消息的接入而确定所述MAC地址。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
为所述接入端口提供重定向滤波功能性，其中所述提供重定向滤波功能性包括规定用于数据重定向滤波器的条件信息以及规定用于ARP重定向滤波器的条件信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中：
所述规定用于所述数据重定向滤波器的条件信息包括规定当在所述接入端口上接收到的数据包的目的地MAC地址对应于所述应用服务器的MAC地址时或者当在所述接入端口上接收到的数据包的目的地IP地址对应于所述应用服务器的IP地址时，将所述数据包定向到所述应用服务器；并且
所述规定用于ARP重定向滤波器的条件信息包括规定当在所述接入端口上接收到的ARP请求消息的目标IP地址对应于所述应用服务器的IP地址时，发布ARP应答消息。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
将应用服务器的IP地址分配给所述应用服务器，其中所述应用服务器的IP地址与有权访问所述逻辑接入端口的CPE(客户端设备)的IP地址在同一IP子网内；以及
分配所述应用服务器的MAC地址，其中所述应用服务器的MAC地址连接到分配给所述应用服务器的IP地址。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将所述应用服务器的IP地址分配给所述应用服务器，其中所述应用服务器的IP地址与有权访问所述逻辑接入端口的CPE(客户端设备)的IP地址在同一IP子网内；以及
分配所述应用服务器的MAC地址，其中所述应用服务器的MAC地址连接到分配给所述应用服务器的IP地址。
7.一种接入节点，包括：
至少一个数据处理设备；
逻辑接入端口，其连接到所述至少一个数据处理设备；
应用服务器，其连接到所述至少一个数据处理设备；
存储器，其连接到所述至少一个数据处理设备；以及
可以从所述存储器访问并由所述至少一个数据处理设备处理的指令，其中将所述指令配置为使得所述至少一个数据处理设备能够实现：
响应于在所述逻辑接入端口上接收到的ARP请求消息而对指定目标IP(网际协议)地址的ARP(地址解析协议)请求消息进行接入；
响应于目标IP地址与分配给应用服务器的IP地址之间的成功相关而发布将目标IP地址与所述应用服务器的MAC(媒体访问控制)地址相关联的ARP应答消息；以及
响应于在所述逻辑接入端口上接收到的数据包的目的地地址对应于所述应用服务器的IP地址和MAC地址之一而将所述数据包重定向到所述应用服务器。
8.根据权利要求7所述的接入节点，其中所述发布包括响应于对所述ARP请求消息的接入而确定所述MAC地址。
9.根据权利要求7所述的接入节点，其中：
还将所述指令配置为使得所述至少一个数据处理设备能够实现为所述接入端口提供重定向滤波功能性；
所述提供重定向滤波功能性包括规定用于数据重定向滤波器的条件信息以及规定用于ARP重定向滤波器的条件信息。
10.根据权利要求9所述的接入节点，其中：
所述规定用于所述数据重定向滤波器的条件信息包括规定当在所述接入端口上接收到的数据包的目的地MAC地址对应于所述应用服务器的MAC地址时或者当在所述接入端口上接收到的数据包的目的地IP地址对应于所述应用服务器的IP地址时，将所述数据包定向到所述应用服务器；并且
所述规定用于ARP重定向滤波器的条件信息包括规定当在所述接入端口上接收到的ARP请求消息的目标IP地址对应于所述应用服务器的IP地址时，发布ARP应答消息。
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