TW201616834A - 用於利用多協定標籤切換提供經彙總/結合網路連接的改良的效能的系統、裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於改良至少一第一用戶端位點與一第二用戶端位點之間的網路通信效能的網路系統、方法及器件,其中所述第一用戶端位點及所述第二用戶端位點彼此相距一通常將要求長距離網路通信之距離。所述網路系統包含:至少一網路結合/彙總電腦系統,其用於結合或彙總一或多個相異網路連接以便組態具有增大的輸貫量的一經結合/彙總連接;及至少一網路伺服器組件,其經組態以與所述用戶端位點網路組件交互操作,所述網路伺服器組件包含一伺服器/集中器或一雲端集中器元件,所述伺服器/集中器或所述雲端集中器元件在至一多協定標籤切換網路的一存取點處實施。

Description

用於利用多協定標籤切換提供經彙總/結合網路連接的改良的效能的系統、裝置及方法 【對相關申請案的交叉參考】
本申請案為在2013年8月2日申請的美國專利申請案第13/958,009號的部分接續申請案,美國專利申請案第13/958,009號為2012年3月15日申請的美國專利申請案第13/420,938號的部分接續申請案,美國專利申請案第13/420,938號為2008年11月12日申請的美國專利申請案第12/269,439號的接續案,前述各案據此皆以引用的方式併入。
本文中所描述的實施例大體上是關於網路通信,且詳言之是關於彙總或結合通信連結以便關於包含有線及無線網路且包含廣域網路(「WAN」)的多種不同網路來改良網路效能或服務品質。
雖然網路連接的容量自引入撥接起已得以增加,但高速度連接性在所有區中並非為普遍存在的。此外,頻寬並非無限資源,且需要對改良利用頻寬且又解決網路效 能問題的解決方案。
存在用於改良諸如負載平衡、連結的以增加輸貫量的結合以及連結的彙總的網路效能的各種解決方案。關於結合/彙總,存在如下各種不同技術:允許兩個或兩個以上相異連結(其在本發明中指與不同類型的網路及/或不同網路電訊廠商相關聯的連結)彼此相關聯從而越過此等關聯連結攜載網路訊務(諸如一組封包)以改良關於此等封包的網路效能。此類技術的實例包含負載平衡、WAN最佳化或TELoIP的ANATM技術以及WAN彙總技術。
用於改良網路效能的此等技術中的許多者用以增加兩個或兩個以上方位(例如,方位A、方位B、方位N;下文中被共同稱作「方位」)之間的網路效能,其中連結的結合/彙總提供於此等方位中的一或多者處。雖然經結合/彙總連結在可用於攜載網路訊務的(例如)自方位A至至網路的主結構的存取點(不管為網際網路存取點或至諸如私密資料網路的另一資料網路的存取點、MPLS網路或高效能無線網路)(「網路主結構」)的連接上提供顯著的網路效能改良,但經結合/彙總連結通常慢於網路主結構。
包含結合/彙總的先前技術的技術通常導致常常被稱作「長距離」結合/彙總的事項,其意謂經結合/彙總連結(例如)自方位A及方位B(包含越過網路主結構)維持,其在多數狀況下導致網路阻抗。結果,雖然結合/彙總提供(例如)自方位A至網路主結構的改良的網路效能,但越過(例如)自方位A至方位B的整個網路路徑的網路效能可低於最佳效能,此是因為技術在此狀況下並不充分利用網路主結構 的網路效能。
多協定標籤切換(Multi-Protocol Label Switch;MPLS)
多協定標籤切換(MPLS)為一種由網際網路工程任務小組(Internet Engineering Task Force)開發的技術框架。MPLS可為一種使用虛擬路由及轉遞的WAN虛擬化。其為用以建置利用路由器及交換器實施的多數電訊廠商及企業網路的實際技術。值得注意地,MPLS為獨立於協定的,且可將IP位址映射至MPLS標籤。MPLS藉由基於短路徑標籤將封包(例如,IP封包)自一個網路節點轉遞至下一節點從而避免路由表中的複雜查找來改良網路效能。MPLS利用標籤的概念來導引資料訊務,此是由於與封包相關聯的標籤通常含有在MPLS網路內導引封包要求的資訊。一般言之,封包可經由囊封封包與適當標籤的MPLS入口路由器(ingress router)或提供商邊緣/進入點(point-of-entry;PE)路由器進入MPLS網路。由於封包沿著MPLS網路路徑進行傳輸,因此網路中的各種節點基於標籤的內容而轉遞封包。有時,標籤切換路由器(label switch router;LSR)隨著其將封包轉遞至下一節點而切換或調換封包上的標籤。當封包離開MPLS網路時,MPLS外出路由器或提供商邊緣(provider edge;PE)路由器自封包移除標籤,並將封包在進程中發送至最終目標。通常,提供商邊緣(PE)路由器或其等效網路元件擱置於MPLS網路的邊緣上,並充當客戶側網路與MPLS核心網路之間的介面。如上文所描述,PE路由器可添加標籤至傳入及脫離封包或資料訊務或者移除標籤。單一PE路由器可連接 至一或多個客戶網路。在MPLS核心網路內,標籤切換路由器(LSR)接收傳入封包,並根據其各別標籤資訊路由或轉遞封包。LSR亦可調換或添加標籤至每一封包。
對於希望連接至MPLS網路的客戶而言使用客戶邊緣(customer edge;CE)路由器或其等效網路元件的使用亦為慣例,所述客戶邊緣(CE)路由器或其等效網路元件可位於客戶房屋處。CE路由器可連接至一或多個PE路由器,PE路由器又連接至MPLS核心網路。
MPLS可遞送一範圍的益處給客戶,所述益處包含:語音及資料網路連接的聚合、關鍵任務及雲端應用的高效能、易於管理或經充分管理的環境從而減小操作成本、基於SLA的保證等。MPLS可利用諸如層2、層3的多種存取技術經由IPSEC在網際網路上於邊緣處等進行遞送。此外,MPLS自身傾向於作為具有建立存取邊緣點的選項的核心網路結合技術。
路由器可為任何器件,包含(但不限於)路由器、交換器、伺服器、電腦或提供路由或封裝轉遞能力的任何網路裝備。路由器可能或可能並不具有路由表。路由器可以硬體、軟體或兩者的組合來實施。路由器亦可實施為雲端服務,且為可遠端地組態的。
IPVPN/IPSEC
為了改良在MPLS網路上傳達的資料的安全性及機密性,除MPLS網路外,網際網路協定安全性(Internet Protocol Security;IPSEC)即用於使IP通信安全的協定套件亦可進行調適。利用IPSEC VPN,MPLS網路被視為安全且 受到信任的。IPSEC閘道器可為任何網路裝備,諸如電腦、伺服器、路由器或特殊IPSEC裝置。IPSEC VPN通常使用連接至寬頻帶網際網路電路的CE路由器來佈建。替代地,IPSEC可實施於PE路由器或器件處。具有IPSEC特徵的MPLS網路有時亦被稱作IPSEC VPN或IPVPN網路。
舉例而言,IPSEC VPN可在邊緣處存取至MPLS網路中,其為針對分支連接性的傳統低成本方法。然而,雖然典型IPSEC VPN可給予低價格標記符及影響範圍(reach),但其缺少訊務優先排序/CoS能力且受到差的提供商服務等級協定(Service Level Agreement;SLA)及/或平均修復時間(Mean Time to Repair;MTTR)阻礙。MPLS邊緣的IPSEC VPN尚未革新;需要演進此類型的MPLS存取,使市場瓦解並產生終端客戶需求。
一般言之,北美的MPLS市場快速增長,然而,MPLS的價格遭受私密網路商品化且遭受對較低價格的客戶需求影響。不管此類約束,購買MPLS網路相較於獲得典型寬頻網路可貴出多達30%。許多客戶正尋求具有較低價格標記符及增加的頻寬的IPVPN解決方案。舉例而言,許多MPLS客戶在其主要網路之上尋求IPVPN備份解決方案。此等客戶亦可需要替代性網路提供商、技術及實施(例如,4G、其他寬頻帶解決方案)。現今,IPVPN通常針對成本及影響範圍而購買。然而,IPVPN具有諸如缺少訊務優先排序及CoS能力的大量缺陷。IPVPN亦可受給定服務或提供商上之差的提供商服務等級協定(SLA)及平均修復時間(MTTR)阻礙。因此需要提供更好網路效能及服務品質的創新網路解決方案。
利用MPLS的連結彙總
對於想要具有端對端VPN或MPLS網路的客戶,MPLS網路情況下的至少一問題為,其通常並未擴展至實際客戶或用戶端位點,此是由於界定MPLS網路核心的「邊緣」的PE或入口路由器通常位於網路提供商的房屋處。為了維持由MPLS(有或無IPSEC)網路提供的較高效能等級,要求良好解決方案以在PE路由器處將用戶端位點連接至MPLS網路。到目前為止,某形式的連結彙總技術已間或經調適以填充MPLS PE路由器與實際用戶端位點之間的間隙。然而,在當前目前先進技術中,多數連結彙總技術不可連接至不同或相異電訊廠商或連接。此外,MPLS網路通常作為私密產品或服務而出售,且因此不可給予相異電訊廠商或網路提供商,而是確切而言要求至使用相同電訊廠商或網路提供商的實體區域迴路。因此,存在對新系統及方法的需求以允許經由高品質連結彙總結合安全且受信任MPLS網路利用相異電訊廠商及相異連接。
需要一種解決此等問題中的至少一些的系統及方法或至少替代例。
在市場研究中,已發現,公司的選擇網路架構解決方案的關鍵驅動因素可為:對聚合企業應用的低成本IP網路服務的需求
對多重存取技術的支援
相對於MPLS及IPVPN的成本競爭力
對訊務優先排序的支援
亦展示,部署網路結構解決方案的最重要原因可為: 改良的操作效率/較低OPEX
改良的服務可擴展性(快速及簡化的服務部署)
連結主要公司位點/設施
固結經聚合應用(語音、資料、網際網路、視訊)
集中於核心企業同時提供商管理路由
減少IT/電信工作人員
進一步展示,選擇WAN網路架構解決方案及服務的最重要準則可為:安全性
價格及定價結構複雜度
服務可靠性/QoS
足夠的有保證的頻寬
關鍵位點處的服務可靠性(地理影響範圍)
效能/SLA保證
操作/OPEX成本
與現有網路及存取服務的交互操作性
自服務入口及客戶支援/客戶關注
靈活性/可擴展性(快速服務佈建/頻寬改變)
CAPEX/裝備成本(包含充分利用現有CPE的能力)
揭露於本申請案中的本發明的實施例可遞送上述益處中的一或多者,其中利用相異電訊廠商及相異連接是經由高品質連結彙總結合安全且受信任MPLS網路。
在本發明的一個實施例中,提供一種用於改良至少一第一用戶端位點與一第二用戶端位點之間的網路通信效 能的網路系統,其中所述第一用戶端位點及所述第二用戶端位點彼此相距一通常將要求長距離網路通信的距離,所述系統包括:(a)至少一網路結合/彙總電腦系統,其包含:(i)至少實施於所述第一用戶端位點處的至少一用戶端位點網路組件,所述用戶端位點網路組件結合或彙總一或多個相異網路連接以便組態具有增大的輸貫量的一經結合/經彙總連接;及(ii)至少一網路伺服器組件,其經組態以與所述用戶端位點網路組件交互操作,所述網路伺服器組件包含一伺服器/集中器或一雲端集中器元件,其實施於至一多協定標籤切換網路的一存取點;其中所述用戶端位點網路組件及所述網路伺服器組件可經組態以交互操作以便提供所述至少第一用戶端位點與所述存取點之間的網路通信,其中在所述用戶端位點網路組件與所述網路伺服器組件之間,在所述經結合/彙總連接上攜載資料訊務,且在所述存取點與所述第二用戶端位點之間,所述網路伺服器組件自動地終止所述經結合/彙總連接並將所述資料訊務傳遞至所述多協定標籤切換網路,同時維持資料訊務的管理以便提供併有至少所述經連結結合/彙總連接及在所述多協定標籤切換網路上攜載的至少一網路路徑的一經管理網路路徑。
在另一態樣中,所述第一用戶端位點及所述第二用戶端位點可彼此相距一距離,使得在所述第一用戶端位點與所述第二用戶端位點之間的一經結合/彙總連接上的資料訊 務經受長距離效應。
在又一態樣中,所述經管理網路路徑可維持於至少所述第一用戶端位點與所述第二用戶端位點之間而無須會增加長距離效應的將網路通信路由經過一中心伺服器。
在再一態樣中,一或多個用戶端位點網路組件及一或多個關聯網路伺服器組件可包含同級間程式化,並基於此同級間程式化來在一同級間基礎上操作。
在一個態樣中,所述網路伺服器組件安置於距一存取點一距離處,所述距離並不導致所述網路伺服器組件與所述存取點之間的長距離效應。
在另一態樣中,多個網路伺服器組件可實施於一地理區域中以便提供一存在點(PoP),可使得所述網路伺服器組件可用於鄰近的用戶端位點網路組件。
在又一態樣中,兩個或兩個以上存在點可由所述至少一用戶端位點網路組件可存取,且所述用戶端位點網路組件:(a)收集網路效能資訊;及(b)起始網路覆疊的組態以包含一或多個網路伺服器組件以便改良網路通信效能。
在再一態樣中,每一網路伺服器組件可由多個用戶端位點網路組件可存取,每一用戶端位點網路組件與一用戶端位點相關聯。
在另一態樣中,網路系統可包含存在點的一網路,所述存在點在地理上分佈以便伺服各自與至少一用戶端位點網路組件相關聯的多個用戶端方位。
在一個態樣中,網路系統可包含:(a)所述第一用戶端位點及所述第二用戶端位點中的每一者處的一用戶端位點網路組件;(b)鄰近於所述第一用戶端位點中的每一者及鄰近於所述第二用戶端位點的一網路伺服器組件;其中:所述第一用戶端位點的用戶端位點網路組件與關聯網路伺服器組件之間的通信經結合或彙總,接著由與所述第一用戶端位點的用戶端位點網路組件相關聯的所述網路伺服器組件終止,且傳遞至所述多協定標籤切換網路;及資料訊務由與所述第二用戶端位點相關聯的所述網路伺服器組件接收到,並在與所述第二用戶端位點相關聯的所述網路伺服器組件與與所述第二用戶端位點相關聯的所述用戶端位點網路組件之間的一經結合或彙總連接上傳送。
在另一態樣中,所述結合/彙總電腦系統可包含一網路彙總器件,所述網路彙總器件:(A)組態多個不同網路連接或由多個相異網路電訊廠商提供的網路連接(「相異網路連接」)為一或多個經彙總群組,每一經彙總群組產生為所述多個相異連接的一邏輯連接的一經彙總網路連接;且(B)路由並處置所述經彙總網路連接上的雙向傳輸;其中所述相異網路連接中的兩個或兩個以上連接具有包含可變路徑雙向傳送速率及潛時的不同網路特性;其中所述邏輯連接在無針對所述不同網路連接或由所述相異網路電訊廠商進行的任何組態的情況下可用於在所述相異網路連接中的任一者上進行一雙向通信訊務傳送;且其中所述網路彙總引擎包含或連結至一網路彙 總策略資料庫,所述網路彙總策略資料庫包含用於在可接受容許度內組態所述經彙總群組以便組態並維持所述經彙總網路連接的一或多個網路彙總策略,使得所述邏輯連接具有一總通信訊務輸貫量,所述總通信訊務輸貫量為相異網路連接的所述經彙總群組的可用通信訊務輸貫量的一總和。
在又一態樣中,可提供一種用於改良至少兩個位點之間的網路通信效能的電腦實施的方法,其中所述兩個位點彼此相距一通常將要求長距離網路通信的距離,所述方法可包含以下步驟:(a)使用與一第一用戶端位點相關聯的一用戶端位點網路組件來連接至一鄰近網路伺服器組件,所述網路伺服器組件連接至至一高效能網路的一存取點,從而藉此形成一網路覆疊,所述網路覆疊提供用於攜載資料封包的一經結合或經彙總連接;(b)所述網路伺服器組件終止所述經結合或彙總連接;及(c)所述網路伺服器組件將所述資料封包傳送至所述高效能網路,從而遞送至一第二用戶端位點同時維持資料訊務的管理以便提供併有至少所述經結合/彙總連接及在所述高效能網路上攜載的至少一網路路徑的一經管理網路路徑,藉此減小長距離效應。
在另一態樣中,所述方法可包含在所述第二用戶端位點處接收所述資料訊務。
在又一態樣中,所述方法可包含維持資料訊務的管理以便提供一經管理網路路徑,其包含所述經結合或彙總 連接及所述高效能網路的一或多個網路路徑。
在一個態樣中,所述方法可包含在與所述第二用戶端位點相關聯的一網路伺服器組件處的所述資料訊務,所述網路伺服器組件起始至與所述第二用戶端位點相關聯的一用戶端位點網路組件的一經結合或彙總連接。
在另一態樣中,多個網路伺服器組件可形成一存在點,且所述用戶端位點網路組件選擇所述存在點的所述網路伺服器組件中的一或多者,從而建立一網路覆疊以便改良網路效能。
在另一態樣中,所述至少一網路伺服器組件可經進一步組態以準備資料訊務從而傳輸至所述多協定標籤切換(MPLS)網路中。
在又一態樣中,資料訊務的準備可包含囊封資料訊務與MPLS標籤。
在再一態樣中,所述至少一網路伺服器組件可經進一步組態以準備資料訊務從而傳輸至所述至少一用戶端位點網路組件。
在又一態樣中,資料訊務的預備可包含移除MPLS標籤。
在一個態樣中,提供一種用於改良至少一第一用戶端位點與一第二用戶端位點之間的網路通信效能的網路系統,其中所述第一用戶端位點及所述第二用戶端位點彼此相距一通常將要求長距離網路通信的距離,所述系統包括:至少一網路結合/彙總電腦系統,所述電腦系統包含:至少實施於所述第一用戶端位點處的至少一用戶端位點網路組件,所 述用戶端位點網路組件結合或彙總一或多個相異網路連接以便組態具有增大的輸貫量的一經結合/經彙總連接;及至少一網路伺服器組件,其經組態以與所述用戶端位點網路組件交互操作,所述網路伺服器組件包含一伺服器/集中器,其實施於至一多協定標籤切換網路的一存取點處;其中所述用戶端位點網路組件及所述網路伺服器組件經組態以交互操作以便提供所述至少第一用戶端位點與所述存取點之間的網路通信,其中在所述用戶端位點網路組件與所述網路伺服器組件之間,在所述經結合/彙總連接上攜載資料訊務,且在所述存取點與所述第二用戶端位點之間,所述網路伺服器組件自動地終止所述經結合/彙總連接並將所述資料訊務傳遞至所述多協定標籤切換網路,同時維持資料訊務的管理以便提供併有至少所述經連結結合/彙總連接及在所述多協定標籤切換網路上攜載的至少一網路路徑的一經管理網路路徑兩者。
就此而言,在詳細解釋本發明的至少一個實施例之前,應理解,本發明在其應用上不限於以下描述中所闡述或圖式中所說明的組件的構造及配置的細節。本發明能夠具有其他實施例且能夠以各種方式實踐或進行。此外,應理解,本文中所使用的措詞及術語是出於描述目的且不應被視為限制性的。
10‧‧‧城域乙太網路
11‧‧‧網路彙總引擎
14‧‧‧收發器介面
15‧‧‧收發器介面
16‧‧‧收發器介面
17‧‧‧網路連接
18‧‧‧用戶端網路連接器件
19‧‧‧網路連接
20‧‧‧網路連接
21‧‧‧網路連接
22‧‧‧經彙總網路連接
23‧‧‧網路元件/網路彙總器件
24‧‧‧具有多協定標籤切換(MPLS)能力的經擴展器件組態儲存器
25‧‧‧網路連接終止模組
28‧‧‧彙總網路連接器件
36‧‧‧網路彙總策略資料庫
40‧‧‧多協定標籤切換(MPLS)資料儲存器
50‧‧‧多協定標籤切換(MPLS)進入點(PE)/客戶邊緣(CE)實施模組
52‧‧‧多協定標籤切換(MPLS) /自主網路彙總(ANA)囊封模組
53‧‧‧多協定標籤切換(MPLS)至IPDE QoS轉譯模組
55‧‧‧多協定標籤切換(MPLS)至自主網路彙總(ANA)處理常式/引擎
61‧‧‧經彙總網路連接終止器件
63‧‧‧網路彙總器件
64‧‧‧網路彙總器件
65‧‧‧網路彙總器件
66‧‧‧網路連接
67‧‧‧用戶端網路節點
68‧‧‧網路連接
69‧‧‧外部/遠端網路資源
70‧‧‧經彙總網路連接
71‧‧‧經彙總網路連接
72‧‧‧經彙總網路連接
73‧‧‧網路連接
74‧‧‧通信網路
102‧‧‧網際網路
104‧‧‧中心伺服器
110a‧‧‧雲端集中器/伺服器/集中器
110b‧‧‧雲端集中器或雲端集中 器/提供商裝備(CCPE)
110c‧‧‧雲端集中器/提供商裝備(CCPE)
112‧‧‧多協定標籤切換(MPLS)
114‧‧‧封包
116a‧‧‧經結合/彙總連接//連結彙總
116b‧‧‧經結合/彙總連接//連結彙總
116c‧‧‧連結彙總
116e‧‧‧連結彙總
116f‧‧‧連結彙總
118‧‧‧中斷器
120a‧‧‧位點A
120b‧‧‧位點B
120c‧‧‧位點C
120d‧‧‧指揮部(HQ)B
120e‧‧‧位點E
120f‧‧‧指揮部(HQ)A
120g‧‧‧指揮部(HQ)D
124a‧‧‧客戶房屋裝備(CPE-CE)
124b‧‧‧客戶房屋裝備(CPE-CE)
124c‧‧‧客戶房屋裝備(CPE-CE)
124e‧‧‧雲端集中器/提供商裝備(CCPE)
124f‧‧‧雲端集中器/提供商裝備(CCPE)
126‧‧‧第一網絡覆疊
129‧‧‧第二網路覆疊
130‧‧‧存在點(PoP)
130d‧‧‧最靠近存在點(PoP)
132‧‧‧網路主結構連接
140‧‧‧雲端佈建服務
150a‧‧‧第一多協定標籤切換(MPLS)網路
150b‧‧‧第二多協定標籤切換(MPLS)網路
300‧‧‧總體網路架構
現將參考附圖更詳細地描述本發明的實施例的實例,其中:圖1a說明包含經結合/彙總網路連接的先前技術網路組態。圖1a說明長距離彙總/結合的問題。
1b亦說明包含經結合/彙總網路連接的中心管理的先前技術網路組態,圖1b亦展示於多個客戶位點情況下的長距離彙總/結合的問題。
1c說明具有嵌入的IPSEC的先前技術MPLS網路組態。
2a展示根據本發明的實施例的網路解決方案,其中結合/彙總實施於位點A及位點B兩者處,同時基於本發明的技術使長距離效應最小化。
2b展示根據本發明的實施例的另一網路解決方案,其中經結合/彙總網路服務存在於位點A處而非位點B處。
2c展示根據本發明的實施例的又一網路解決方案,其中結合/彙總實施為在位點A、位點B與位點C之間。
2d展示本發明的實施例的網路架構的其他實施,其中多個伺服器/集中器實施為存在點(Point-of-Presence)的部分。
圖2e展示其中結合/彙總實施於位點A即指揮部(Headquarter;HQ)A及位點C兩者處以連接至MPLS網路從而連接至指揮部(HQ)B、指揮部(HQ)C及位點B的網路解決方案。
2f展示其中結合/彙總實施於位點A、位點B、位點C、位點D、HQ A、HQ C及位點E處以連接至自第一提供商結合的第一MPLS網路及來自第二提供商的第二MPLS網路的解決方案。
圖3為併有本發明的特定實施例的通信器件的方塊圖,從而表明器件為網路連接的用戶端/CPE-CE側上的彙總構件。
圖4為合併本發明的特定實施例的通信器件的方塊圖,從而表明器件為網路連接及MPLS資料儲存器的伺服器/集中器 側上的彙總構件。
圖5為併有本發明的特定實施例的通信網路的方塊圖,從而表明器件為用戶端/CPE-CE側及網路連接的伺服器/集中器或CCPE側兩者上的彙總構件。
圖6為在經彙總網路連接中經由多個網路連接而提供冗餘且增加的輸貫量的方法的流程圖。
7a說明長距離效應應用並基於下載速度而呈現網路效能的先前技術網路架構。
7b以類似於圖7a中但實施本發明以便減小長距離結合/彙總的網路條件說明基於更快的下載速度的改良的網路效能。
本文中所描述的系統及方法的實施例可以硬體或軟體或者兩者的組合來實施。此等實施例可以在可程式化電腦上執行的電腦程式來實施,每一電腦包含至少一處理器、資料儲存系統(包含揮發性記憶體或非揮發性記憶體或其他資料儲存元件或其組合)及至少一通信介面。舉例而言且非限制的,各種可程式化電腦可為伺服器、網路設備、機上盒、嵌入式器件、電腦擴充模組、個人電腦、膝上型電腦、個人資料助理、蜂巢式電話、智慧型電話器件、UMPC平板電腦及無線超媒體器件或能夠經組態以進行本文中所描述的方法的任何其他計算器件。
程式碼應用至輸入資料以執行本文中所描述的功能並產生輸出資訊。以已知樣式將輸出資訊應用至一或多個輸出器件。在一些實施例中,通信介面可為網路通信介面。在組合本發明的元件的實施例中,通信介面可為軟體通信介 面,諸如針對程序間通信(inter-process communication;IPC)的彼等。在另其他實施例中,可存在實施為硬體、軟體及其組合的通信介面的組合。
每一程式可以高階程序或物件導向式程式設計或腳本語言或兩者來實施,以與電腦系統通信。然而,替代地,程式在需要時可以組合或機器語言來實施。語言可為經編譯或解譯語言。每一此類電腦程式可儲存於儲存媒體或器件(例如,ROM、磁碟、光碟)上,由通用或專用可程式化電腦可讀,從而在儲存媒體或器件由電腦讀取時組態並操作電腦以執行本文中所描述的程序。系統的實施例亦可視為實施為組態有電腦程式的非暫時性電腦可讀儲存媒體,其中經如此組態的儲存媒體使得電腦以特定且預定義方式來操作以執行本文中所描述的功能。
此外,所描述實施例的系統及方法能夠分佈於包含實體非暫時性電腦可讀媒體的電腦程式產品中,所述實體非暫時性電腦可讀媒體攜有用於一或多個處理器的電腦可用指令。媒體可以包含以下各者的各種形式來提供:一或多個磁片、緊湊型磁盤、磁帶、晶片、磁性及電子儲存媒體、揮發性記憶體、非依電性記憶體及類似者。非暫時性電腦可讀媒體可包含所有電腦可讀媒體,其中例外為暫時性傳播信號。術語非暫時性並非意欲排除諸如主記憶體、揮發性記憶體、RAM等的電腦可讀媒體,其中儲存於其上的資料可僅經臨時儲存。電腦可用指令亦可呈包含經編譯及非經編譯碼的各種形式。
如本文中所使用,且除非上下文以其他方式指 示,否則術語「耦接至」意欲包含直接耦接(其中耦接至彼此的兩個元件彼此接觸)及間接耦接(其中至少一額外元件位於兩個元件之間)。因此,同義地使用術語「耦接至」及「與......耦接」。
MPLS邊緣
MPLS邊緣為在MPLS網路上對IPSEC VPN的改良的替代例。在一個態樣中,自主網路彙總(Autonomous Network Aggregation;ANA)或網路結合/彙總技術可用作擴展MPLS網路的混合式解決方案的部分,從而允許夥伴使用較低成本寬頻連接性同時維持MPLS服務的品質及可靠性。在另一態樣中,MPLS邊緣在電訊廠商基礎結構的邊緣上在網路結合/彙總上虛擬化MPLS,從而將MPLS標籤遞送至與網路結合/彙總耦接的客戶房屋裝備。舉例而言,ANA或連結彙總系統的雲端集中器可充當網路的邊緣上的MPLS提供商邊緣(Provider Edge;PE)路由器。
多數現有先前技術連結彙總技術不可連接至不同或相異網路電訊廠商或連接。此外,MPLS網路通常作為私密產品或服務而出售,且因此不可給予相異電訊廠商或網路提供者,而是確切而言要求至使用相同電訊廠商或網路提供商的終端客戶的實體區域迴路。使用具有如本文中所描述的MPLS網路的網路結合/彙總技術允許經由高品質連結彙總結合安全且受信任MPLS網路利用相異電訊廠商及相異連接。
MPLS邊緣技術可將MPLS充分擴展至客戶的LAN作為可遞送經固結WAN、VoIP及網際網路存取的私密服務供應項目。
在本發明的一個態樣中,系統及網路架構經提供從而彙總來自類似或相異電訊廠商的多個網路存取連接以產生新的經彙總連接,所述新的經彙總連接適應較大速度及高可用性特性且經由客戶房屋裝備(CPE-CE)或雲端集中器/提供商裝備(CCPE)連接至MPLS網路。
在本發明的另一態樣中,提供一種用於改良至少兩個位點之間的網路通信效能的網路解決方案,其中兩個位點位於距彼此的距離處,所述距離使得通常將要求長距離網路通信。網路解決方案包含至少一網路結合/彙總系統,其包含(A)至少一第一網絡組件,其實施於第一服務位點處,第一網絡組件經組態以結合或彙總一或多個相異網路連接以便組態經結合/彙總連接,所述經結合/彙總連接已增加了輸貫量;及(B)第二網路組件,其經組態以與第一網絡組件交互操作,第二網路組件包含伺服器/集中器(亦被稱作網路伺服器組件),其實施於至多協定標籤切換網路的存取點或進入點處。多協定標籤切換(Multiprotocol label switching;MPLS)為使用路徑標籤而非網路位址在網路之間導引資料從而避免複雜的路由表查找的網路機構。標籤識別節點而非端點之間的虛擬連結或路徑。MPLS可囊封各種網路協定的封包,並支援一範圍的存取技術。
在一個態樣中,第一網絡組件可使用本發明中稱作「CPE-CE」或客戶房屋裝備(亦被稱作客戶邊緣(CE)路由器或用戶端位點網路組件)的物件來實施。CPE-CE及伺服器/集中器(亦稱作雲端集中器提供商裝備CCPE)組件(下文予以更充分地描述)交互操作以組態經結合/彙總連接以便 在與CPE-CE相關聯的位點處提供改良網路連接。
在本發明的一個態樣中,伺服器/集中器實施於至MPLS網路的存取點或進入點處,其中對網路主結構的存取由MPLS網路連接解決方案提供以便提供高品質端對端的安全網路連接。伺服器/集中器可提供經結合/彙總網路與MPLS寬頻帶網路部分之間的橋接器以遞送MPLS至CPE。伺服器/集中器可經組態以作為提供商邊緣或進入點(PE)路由器在MPLS網路上操作。如下文將描述,MPLS為獨立於協定的,且支援經結合/彙總網路支援的協定。
此外,伺服器/集中器可實施為雲端服務、叢集服務或簡單地在雲端中主控的叢集,或基於某些組態而組態的路由器伺服器。其貫穿此申請案亦可被稱作叢集或雲端集中器。叢集或雲端集中器可伺服多個CPE-CE。用戶端位點可具有多個CPE-CE,且叢集可伺服多個用戶端位點。叢集或雲端集中器亦可在多存在點(「多POP」)的基礎上彼此通信,如下文將描述。
在本發明的另一實施例(未說明)中,伺服器/集中器(或網路伺服器組件)可與一或多個CPE-CE遠端或靠近地耦接,且完全由軟體組成或完全由硬體組成,或包含軟體組件及硬體組件兩者。伺服器/集中器可經實施至一或多個伺服器電腦,或可實施為駐留於相同或不同實體方位且經由一或多個受信任網路連接而連接至一或多個CPE-CE及核心網路(例如,MPLS)的電腦的互連網路。伺服器/集中器可與網路架構中的CPE-CE及/或其他組件交互操作以便遞送本文中所描述的功能性。
涉及長距離結合/彙總網路通信的網路架構導致低於最佳效能的效能,藉此使結合/彙總技術的優點最小化。換言之,雖然結合/彙總技術可基於CPE與關聯伺服器/集中器(或諸如雲端集中器的等效物)之間的結合/彙總而改良至與(例如)CPE(或與客戶房屋裝備的等效物)相關聯的位點A的服務,但總體效能可小於所要效能,且因為自位點A至至少位點B攜載經結合/彙總的長距離效應,總體效能實際上可小於無結合/彙總的情況下將可用的效能。只要位點A及至少位點B彼此相距實質距離,此等長距離效應就會呈現。下文描述的操作的實例說明效能的由長距離效應引起的減小。在本發明的一個例示性實施例中,CCPE可利用諸如vmWare、vSphere5、Citrix Xen等的虛擬化軟體來實施。
現參看圖1a,圖1a說明通常在先前技術中的長距離彙總/結合的問題。在展示於圖1a中的先前技術的經結合/彙總網路通信中,封包經由經結合/彙總連接越過網際網路(102)的擴展而非諸如MPLS核心網路的高效能網際網路核心網路而在網際網路上攜載。越過會經受長距離效應的距離的經結合/彙總連接的效能將不如網際網路,藉此提供小於理想效能的效能。
先前技術的結合/彙總解決方案的另一問題為,其通常要求由中心伺服器進行控制或管理。取決於中心伺服器的方位,此情形可導致長距離效應的倍增,此是因為位點A與位點B之間的訊務可需要亦被轉送至與中心伺服器相關聯的位點C。先前技術的此態樣說明於(例如)圖1b中。中心伺服器(104)管理網路通信,且實際上在位點A與位點C 之間路由網路通信。在中心伺服器(104)與位點A或位點C中任一者之間的距離相當大的情況下,將存在長距離效應。若中心伺服器(104)是在距位點A及位點C中的每一者的實質距離處,則將存在長距離效應的倍增,此是由於網路訊務將自位點A傳遞至中心伺服器(104)至位點C且自位點C至中心伺服器(104)而至位點A。
如下文所描述的操作的實例中所說明,長距離效應對速度具有負效應(減慢訊務)且亦對潛時具有負面影響。相反,本發明的實施例可提供關於速度及潛時兩者的顯著改良。
本發明的實施例提供新穎且創新的網路解決方案,包含網路系統及架構以及關聯網路連接方法,所述解決方案解決對效能具有負面效應的前述長距離效應。
圖1c說明具有嵌入於其中的IPSEC的先前技術MPLS網路組態。在展示於圖1c中的先前技術的MPLS網路中,封包經由諸如DSL或纜線的單一連接在網際網路上自分支客戶A或B(例如,位點A或B)至MPLS的一個PE路由器來攜載。IPSEC隧道可實施於分支客戶A或B與MPLS PE路由器之間,且就在PE路由器之前或PE路由器處終止。PE路由器因此實現兩個任務:IPSEC遠端存取終止,及提供MPLS路由器。此先前技術組態中的IPSEC主要充當至MPLS網路中的安全存取方法。IPSEC的保護使在任何不受信任基礎結構(諸如,公眾WIFI熱點或DSL網際網路)上輸送的資料安全。
如自圖1c中可看出,自分支客戶A或B至IPSEC終端的網路路徑可為在單獨連接上,所述單獨連接可為(例 如)纜線或DSL連接。若來自分支客戶A的纜線連接由於任何原因失敗,則彼客戶將不能連接至MPLS網路,此是由於不存在可用的替代性網際網路連接。對比而言,本發明的實施例提供關於諸如雙向通信、故障接管保護及電訊廠商多樣性的多個額外特徵的顯著改良。
儘管此處未說明,但應理解,IPSEC隧道亦可在MPLS網路核心上自一個PE路由器至另一PE路由器實施,或自分支客戶A至HQ客戶B(CPE-CE至CPE-CE)實施。不考慮MPLS上IPSEC的特定組態,具有嵌入式IPSEC的MPLS網路對於設置為代價非常高,難以維持並重新組態,且依據電訊廠商多樣性、故障接管保護、經彙總頻寬、雙向通信、服務品質(QoS)、防止掉話、應用程式加速及對體驗品質(QoE)的評分(僅舉幾例)通常使大部分為期望的。
如圖2a中所展示,在本發明的一個態樣中,位點A(120a)的結合/彙總網路解決方案的伺服器/集中器(或以其他方式被稱作遠端集中器)側經實施,使得(A)雲端集中器的方位利用至MPLS(112)的網路核心的存取來實施,且(B)雲端集中器(110a)包含以下各者的功能性:(i)借助於經結合/彙總連接(116a)接收封包,(ii)使用中斷器(118)中斷經結合/彙總連接(116a),及(iii)將封包(114)導引至MPLS(112)從而遞送至位點B(120b)。在(iii)將封包(114)導引至MPLS(112)的狀況下,雲端集中器(110a)亦充當MPLS(112)的PE路由器。雲端集中器(或伺服器/集中器)(110a)因此亦被稱作MPLS的雲端集中器提供商邊緣或雲端集中器進入點(CCPE)。若位點B亦具有經結合/彙 總網路服務,則接著封包經遞送至位點B側雲端集中器或CCPE(110b)。CCPE(110b)可接著建立另一經結合/彙總連接(116b),並經由經結合/彙總連接(116b)將封包(114)導引至位點B處的CPE-CE(B)(124b)。
圖2b說明經結合/彙總網路服務存在於位點A處而非位點B處的組態。
不超過兩個的位點有可能,其中本發明的實施例的網路系統改良(例如)位點A、位點B與位點C之間的網路通信的網路效能,其中一或多個位點將包含經結合/彙總服務。在本發明的一個實施中,如圖2c中所展示,經結合/彙總服務對於位點A、位點B及位點C中的每一者存在。圖2c說明本發明的一個可能實施,其中網路系統是基於分散式網路架構,其中CCPE(110a)(110b)(110c)及對應CPE-CE(124a)(124b)(124c)經組態以動態地且在同級間基礎上在不需要持久性中心管理器的情況下提供經改良的網路通信(包含網路通信在網路主結構處的中斷)以便減小長的遠程效應。在一個實施中,網路系統的網路組件中的每一者包含功能性以在同級間基礎上操作。
CPE-CE(124)在經結合/彙總基礎上起始網路通信,從而與CCPE(110)協作,其中封包預定用於遠端方位。每一CCPE(110)接收動態更新,包含與其他CCPE(110)相關聯的方位及標識符。封包動態動態發送至在遠端方位處的CCPE(110)(若可用)且自遠端方位處的CCPE(110)發送至其CPE-CE(124)。CPE-CE(124)及其CCPE(110)使用網路通信的雙向控制以建立網路覆疊以提供改良的網路效 能。網路覆疊(例如)提供期望的服務品質而不考慮可以其他方式導致網路效能的降低的基礎網路條件。
根據本發明,本發明的網路系統建立並管理兩個或兩個以上網路覆疊。參看(例如)圖2a,第一網絡覆疊(126)建立於CPE-CE(A)(124a)與CCPE(110a)之間;接著,在無網路覆疊情況下在MPLS(112)上傳送通信;接著,在CCPE(110b)與CPE-CE(B)(124b)之間建立第二網路覆疊(129)。因此,IP輸送提供於位點A與位點B之間,其中此情形將提供好於經彙總/結合網路連接的效能。結合/彙總實際上越過所述方位而分散,而非試圖利用端對端結合/彙總而跨越所述方位之間的距離。
本發明的實施例因此提供分散式結合/彙總。本發明的實施例亦提供網路系統,所述網路系統以結合/彙總為鄰近的方式提供分散式結合/彙總,且超出鄰近結合時使用IP輸送,其中鄰近經結合/彙總結合及快速網際網路用作端對端改良的服務的部分。
此外,啟用體驗品質(QoE)及服務品質(QoS)的監視及維護的系統元件視需要可包含於CCPE及/或CPE-CE組態中作為本發明的部分。在另一實例中,QoE及QoS元件可實施為基礎連結彙總技術的部分。
本發明的實施例可給予優於先前技術的技術的優點,所述優點包含(例如):
1.適合於語音及資料傳輸:利用體驗品質(QoE)支援的SLA
雙向QoS
OTT QoS保持CoS
連結故障接管上無掉話
2.電訊廠商多樣性,包含網路彙總及故障接管保護
3.故障接管:故障接管情境上無斷開
4.經彙總頻寬:更多影響範圍選項及尺度
5.雙向通信
6.網路服務品質(QoS)
7.應用程式加速
8.體驗品質
根據例示性實施例的組合MPLS網路與連結彙總/結合技術可滿足MPLS網路上的終端客戶需要,包含(例如): 使用多個低成本寬頻帶電路(為了更大正常運轉時間及容錯)。
優先排序及針對優先權訊務的CoS的支援
並非必須捨棄MPLS特徵情況下的混合式MPLS或備份網路策略
雲端集中器將使用將MPLS遞送至CPE器件的網路彙總而將客戶的網路的MPLS部分橋接至寬頻部分(MPLS添加至連結彙總技術作為所支援協定)。
在本發明的另一態樣中且如圖2d中所展示,一或多個CCPE可實施於給定實體方位處作為存在點(PoP)(130)的部分。在本發明的一個態樣中,PoP(130)可界定區域內伺服器、集中器及/或CCPE的相對高度集中。在另一態樣中,多個PoP(130)可在給定地理方位中可用。多個PoP (130)可基於網路拓撲或給定區域中的服務要求而建立。
在一個態樣中,每一PoP(130)可具有一或多個網路主結構連接(132),此是因為在一些方位中,諸如無線網際網路、私密資料網路或MPLS網路的不同網路主結構可能可用。PoP(130)可經實施,使得其與周圍網路動態地交互操作。PoP(130)為網路組件的集合,建立於網路主結構(112)的周邊處,與多個網路相關聯,且累積地提供網路通信服務至所界定地理區域中的一或多個用戶端。在一個可能實施中,位於PoP(130)內的伺服器/集中器或CCPE(110)充當用於連接至網際網路或MPLS(112)的網路存取伺服器。網路存取伺服器(110)充當至用於多個CPE器件(124)的網際網路(112)的存取點,所述CPE器件連接至PoP(130)。伺服器/集中器或CCPE(110)可經組態以彼此通信以共用關於網路條件的資訊。伺服器/集中器及CCPE(110)提供至CPE及-CE(124)的連接性,且亦可執行諸如BGP的網路連接協定以對伺服器及其他網路主結構連接(112)路由。
在一個態樣中,伺服器/集中器以及CCPE(110)經組態以偵測其網路環境的改變。
CPE-CE(124)可經組態以自其附近的網路組件包含自一或多個可用PoP(130)及其CCPE(110)收集資訊。CPE-CE(124)(例如)連接至最接近的可用CCPE(124),實施為PoP(130)的部分,且藉此具有對至MPLS網路核心(112)的結合的存取。不管至MPLS網路核心(112)的連接為直接或間接的,網路連接皆經建立以便使長距離效應最小化。
在一個實施中,每一CPE-CE(124)藉由動態地 廣告其IP位址並自關聯(110)接收回覆連同其當前網路效能資訊而建立連接。CPE-CE(124)起始與鄰近的CCPE(110)的經結合/彙總連接(以使CPE-CE(124)與MPLS網路核心(112)之間的長距離效應最小化),且又基於與特定CCPE相關的網路條件來良好地執行。
在一個實施中,部署結合或彙總多個相異連結的網路器件。網路器件可為WAN集中器或連結集中器。
一旦建立了網路覆疊,便可應用各種其他網路最佳化及服務品質(「QoS」)技術。
一或多個CPE-CE及一或多個CCPE可產生各種不同網路組態,所述網路組態可改良關於其之間的網路通信的網路效能。在本發明的一個實施例中,CPE-CE及CCPE經設計成為自組態並自愈的並彼此交互操作而以更有效的方式管理訊務。
「鄰近」意謂一距離,所述距離使得基於相關網路條件,避免長距離網路通信及關聯效應。CPE-CE與CCPE之間的距離可為鄰近的。
為了利用本發明的網路架構,CCPE(110)可位於至MPLS網路核心(112)的存取點處或(例如)藉由鄰近於存取點定位的CCPE以某其他方式使長距離效應最小化以便進一步避免長距離網路通信。
在另一態樣中,位點A處的經結合/彙總連接及位點B處的經結合/彙總連接可不同。詳言之,每一者可包含不同類型的網路連接,且可與不同電訊廠商相關聯。在本發明的一個態樣中,所提供的網路覆疊仍提供此多樣性。
通常,具有與其相關聯的CPE-CE/CCPE的位點愈多,則其之間的網路效能愈好。以下包含代表性效能細節。
網路主結構(112)可為包含(例如)私密WAN、網際網路或MPLS網路的任何高效能網路。
網路覆疊
在本發明的一個態樣中,一或多個網路覆疊根據本發明建立,藉此在一個態樣中提供多POP網路,所述多POP網路利用多個存在點以便提供持久性可組態/重新組態網路組態,所述組態/重新組態網路組態提供優於先前技術方法的實質網路效能改良。在本發明的一個態樣中,CPE-CE/CCPE可監視網路效能,包含在鄰近於其位置的區域中,且可基於MPLS網路效能的改變越過多個方位(包含多個PoP)動態地重新組態網路覆疊同時提供服務的連續性。
在一個態樣中,本發明的網路組件為智慧型的,且反覆地收集網路效能資訊。顯著地,在一個態樣中,每一CPE-CE能夠導引關聯集中器/CCPE及任何CPE-CE以彙總並重新組態網路覆疊。
顯著地,在由本發明產生的網路覆疊中,網路的管理取決於提供最佳總體效能的組態而可為集中式或分散式。此與先前技術解決方案形成對比,先前技術解決方案通常要求(例如)連接的終止的中心管理,其導致訊務為經結合/彙總連接上的電訊廠商,所述結合/彙總連接涉及未能利用網路路徑的長距離傳輸,所述網路路徑相較於經結合/彙總連接路徑可提供本質更好的效能。
在一個態樣中,由對於本發明的網路組件實施的 同級間功能性使得分散經管理有可能。
在本發明的另一態樣中,多個CCPE可建立於覆蓋多個不同存取點的多個方位中。每一CCPE可用於與不同CPE-CE相關聯的多個用戶端以藉由以下操作來改良針對此等多個用戶端的網路效能:提供其經結合/彙總連接的終止,通信的路由,及封包至MPLS網路核心的囊封。本發明的網路解決方案因此可包含多個存在點,所述存在點在地理上分佈,包含(例如)在要求網路服務的區域中且經由本發明的橋接之間具有改良的網路通信的地理上截然不同的區域的網路架構。
額外實施細節
如先前所陳述,本發明可結合用於結合或彙總連結的任何技術實施,且藉此減小長距離效應。本發明亦可利用任何種類的MPLS網路來實施,藉此在各種用戶端或客戶位點之間提供高效能、安全端對端網路連接。
在本發明的一個態樣中,系統、方法及網路架構可經實施,使得所描述的經彙總/結合網路連接使用描述於美國專利第8,155,158號的連結彙總技術來實施。在本發明的另一態樣中,系統、方法及網路架構可使用如專利申請案第13/958,009號中描述的一或多個存在點來實施。以下內容為關於連結彙總/結合結合MPLS網路、強調其之間的經結合/彙總結合的產生及管理以及CCPE處的囊封的額外細節,所述CCPE在本發明的網路組態中形成總體網路覆疊的一部分,所述總體網路覆疊併有在網路主結構上攜載的一或多個部分。
相異網路連接可彙總至虛擬(邏輯)連接中,所 述連接提供較高輸貫量以及構成(實體)網路的網路特性的獨立性。彙總可在給定CPE-CE處執行。
舉例而言,在本發明的實施的一個實例中,城域乙太網路10Mbps(E10)連結及T1(DS1)連結根據本文中所描述的本發明進行彙總,以便提供較高故障容許度及改良的存取速度。根據的相異電訊廠商的彙總可擴展至任何寬頻帶網路連接,包含數位用戶線(Digital Subscriber Line;DSL)通信連結、有線資料服務介面規範(DOCSIS)、整合服務數位網路、多協定標籤切換、非同步傳送模式(Asynchronous Transfer Mode;ATM)及乙太網路等。網路連接亦可包含WAN。
根據本發明的一態樣,提供一種裝置,所述裝置用於管理彙總至獨立於各種基礎網路連接的單一自主連接中的相異網路連接上的通信訊務的傳送。裝置可包含網路彙總器件及彙總引擎。網路彙總器件可經調適以組態多個網路連接,且在另一網路連接與多個網路連接之間傳送通信訊務作為用於提供其他通信連結上的傳送速率的經彙總群組,且將等於基礎網路的總可用傳送速率的傳送速率分配給彙總群組。彙總引擎可經調適以管理至且自多個網路連接接收的通信訊務的分佈,從而建立新形成的經彙總網路連接。彙總引擎可以軟體實施以供處理器執行,或以熟習此項技術者知曉的方式以硬體來實施。
根據本發明的此態樣,多個相異網路連接可經彙總以產生經彙總網路連接。網路連接的多樣性可為歸因於以下各者的提供商網路中多樣性的結果:不同裝備供應商的使 用、網路架構/拓撲、內部路由協定、傳輸媒體及甚至路由策略。此等多樣性可導致在網路連接上具有不同潛時及/或抖動的不同網路連接。此外,單一提供商網路內傳輸路徑的變化可導致網路連接內的潛時及/或抖動變化。
潛時及抖動通常影響越過網路連接的所有資料通信。如熟習此項技術者所知曉,潛時為針對在網路連接上端對端地發生的傳輸的往返時間。如熟習此項技術者所知曉,抖動為針對同一資料流在網路連接上的潛時方差。高潛時及抖動通常對應用效能及頻寬具有直接且顯著影響。諸如VOIP及視訊遞送的應用對於抖動及潛時增加通常為高度敏感的,且可隨著其增加而降級。
經彙總網路連接中多個網路連接的透明彙總要求由彙總引擎在經彙總連接上傳輸並自彙總訊務終止引擎接收的資料的管理。在本發明的一個態樣中,透明彙總並不要求由網路提供商進行的任何組態。彙總引擎及彙總訊務終止引擎可管理資料傳輸,使得多個網路連接上的可變路徑速度及潛時並不影響在經彙總網路連接上傳輸的應用資料。網路彙總引擎及彙總訊務終止引擎可處置經由經彙總連接傳輸的資料的定序及分段以在最小可能延遲情況下經由經彙總連接透明地遞送應用程式資料,同時確保應用程式資料的經排序遞送。
在本發明的一個態樣中,網路彙總引擎提供具有等於網路連接的經組態的最大輸貫量的總和的容量的新的經彙總網路連接。
彙總引擎及彙總訊務終止引擎(下文進一步解 釋)處置如在利用諸如基礎網路連接的最大段大小(Maximum Segment Size;MSS)及最大傳輸單元的架構規範的確認中所要求的封包的分段。出於維持在經彙總網路連接上所傳輸的資料單元的排序的目的,網路彙總器件可操作以處置序列識別符至經由經彙總網路連接傳輸的封包的指派。
在本發明的另一態樣中,出於組態多個網路連接為經彙總連接或多個經彙總網路連接的管理及提供對穿越器件的任何網路通信的經彙總網路連接的存取的目的,網路連接器件包含或鏈接至連接終止器件及用於在各別網路連接集合上傳輸通信訊務的多個固定或熱可調換收發器。
在本發明中,所描述的路由協定或路線選擇機構僅意欲提供實例,而非以任何方式限制本發明的範疇。
圖2e展示其中結合/彙總實施於位點A即指揮部(Headquarter;HQ)A及位點C兩者處以連接至MPLS網路從而連接至指揮部(HQ)B、指揮部(HQ)C及位點B的網路解決方案的例示性實施例。
如圖2e中所展示,多個客戶位點(120a、120b、120c、120d、120e及120f)經由MPLS網路112連接至彼此,其可提供安全VPN網路解決方案至多個使用者。MPLS網路主結構通常由一個電訊廠商提供,但由多個電訊廠商提供的多個MPLS網路亦可經由多個存在點(POP)連接以形成超網路。自例示性實施例可看出,位點A 120a及位點C 120c中的每一者具有CPE-CE(分別為124a及124c),其接著利用如本發明中在其他地方描述的某形式的連結彙總/結合技術連接至CCPE 110a。CCPE 110a亦可在位於最接近位點A 120a及位 點C 120c的存在點130a內連接至其他CCPE(圖中未示)。如本發明中較早提及,CCPE 110亦充當至MPLS網路112的PE路由器在於,其獲取傳入或入埠訊務或封包,檢查每一封包且接著基於多個因數囊封封包與適當MPLS標籤。由於MPLS可為獨立於層2的,因此其可與包含但不限於ATM、訊框中繼器、乙太網路MAC層或PPP的任何層2協定合作。取決於傳入(未標記)封包的內容,CCPE可操作以檢驗/檢查封包標頭中的目的地IP位址及其他資訊,插入標籤至封包中並將經標記封包轉遞至輸出埠。一旦經標記封包退出CCPE 110並進入MPLS網路核心112,通常稱作標籤切換路由器(LSR)的另一路由器便接收經標記封包。所述路由器檢查標籤並在轉遞表處執行表查找以找尋新標籤及輸出埠。LSR接著用新標籤調換舊標籤並將新的經標記封包路由至下一輸出埠。MPLS網路的其他LSR將執行相同任務。最終,經標記封包將達成另一提供商邊緣路由器。提供商邊緣路由器可接著檢查標籤並在轉遞表處執行表查找以找尋將發送至(例如)連接至HQ C120e及位點B 120f的CCPE 110c的封包。其接著移除標籤,並將未經標記封包發送至CCPE 110c。CCPE 110c將接收未經標記封包並檢查IP標頭資訊以判定最終目的地,例如,HQ C 120e、位點B 120f或另一目的地(諸如,例如HQ A 120b)。
在本發明的另一例示性實施例中,CCPE亦可充當針對脫離MPLS網路核心112的資料封包(例如,「出埠資料封包」)的提供商邊緣路由器。舉例而言,行進穿過MPLS網路核心112的經標記封包可經路由至MPLS網路的邊緣上 的CCPE並達到CCPE。CCPE可接著檢查出埠資料封包的標籤,並在轉遞表處執行表查找以判定封包發送至連接至CCPE的CPE-CE(「目的地CPE-CE」)。CCPE可進一步自出埠資料封包移除標籤,並在ANA連結彙總連接上將其發送至目的地CPE-CE。在一些情況下,CCPE可判定,目的地CPE-CE可與另一CCPE相關聯,或在POP 130或MPLS網路核心112上與另一CCPE連接,在所述狀況下,CCPE在必要時可重新囊封資料封包並將其發送回至POP及/或MPLS網路從而進一步傳輸至其最終目的地。如下文將描述,每一CCPE可包括包含網路彙總引擎11及MPLS資料儲存器40的網路彙總器件23。
在本發明的一個態樣中,由CCPE 110進行的資料封包的囊封可基於由CCPE 110內或連接至CCPE 110的MPLS資料儲存器40供應的資訊由網路彙總引擎11(下文進一步描述)作為堆疊上協定實施而進行。以此方式,網路資料可由CCPE及CPE-CE在連結彙總/結合網路116透明地發送並接收。視需要,CPE-CE亦可實施充分的MPLS網路資料囊封能力。
其展示,一些CCPE可能不與諸如CCPE 110c或110b的POP相關聯。CCPE是否為POP的部分可隨時間而改變,此是由於CCPE動態地接收並分析關於各種網路特性的即時資料。舉例而言,CCPE 110b可接收指示常用的網路路徑歸因於電力中斷而失敗的資訊,其接著可決定搜尋經由最靠近POP 130d至MPLS核心的替代性連接。雲端佈建服務140亦可基於多個網路特性組態/重新組態CCPE。
其進一步展示,諸如HQ B 120d、HQ C 120e及位點B 120f的一些位點並不具有連結彙總/結合技術。即,如本文中所描述的MPLS網路及其關聯CCPE可在無所述連結彙總技術情況下進行連結彙總/結合連接或典型寬頻帶連接兩者。取決於為何連接,CCPE可在將封包轉遞至MPLS網路核心112之前相應地調整傳入封包並囊封所述傳入封包與適當標籤。CCPE對於脫離MPLS網路核心112的出埠資料封包亦可在將封包傳遞至最終目的地CPE-CE之前使資料封包去除標記。為了更大清晰度,CCPE可充當提供商邊緣路由器並以同步方式提供分別針對入埠資料封包及出埠資料封包的囊封及去除標記功能性。
作為非常重要的雲端服務,某形式的雲端(或零觸控佈建ZTP)140亦可經提供以動態地組態並重新組態一些或全部CCPE及所有CPE-CE。
本發明中所描述的例示性實施例的益處包含:i)本文中所描述的專有連結彙總/結合技術可利用任何種類的網路連接、私密或公眾、層2或層3;且ii)CPE-CE及CCPE可利用經彙總的較低連結囊封針對跨越不同電訊廠商的透明互聯性的資料封包。換言之,儘管MPLS網路通常作為利用至使用相同電訊廠商的終端客戶的相異實體區域迴路的私密供應項目出售,但本文中描述的本發明可在不需要參與層1網路情況下使用任何實體區域迴路在任何電訊廠商上囊封數次。
本發明的實施例的架構可理解為用於彙總網路連接、寬頻帶或其他的集中式架構。相異網路連接彙總至虛擬(邏輯)連接中,所述連接提供較高輸貫量以及構成(實 體)網路的網路特性的獨立性。虛擬連接可接著以如本文中所描述的方式連接至MPLS網路。可執行至給定CPE-CE終端的彙總。
舉例而言,在本發明的實施的一個實例中,城域乙太網路10Mbps(E10)連結及T1(DS1)連結可根據如下文所描述的本發明進行彙總,以便提供較高故障容許度及改良的存取速度。根據本發明的相異電訊廠商的彙總擴展至任何寬頻帶網路連接,包含數位用戶線(DSL)通信連結、有線資料服務介面規範(DOCSIS)、整合服務數位網路、多協定標籤切換、非同步傳送模式(ATM)及乙太網路等。
待彙總的連結可為任何私密或公眾網際網路服務,諸如纜線、ADSL、T1、纖維、xOE(優於乙太網路類型)、無線以及其他MPLS連接,只要網路路徑到達針對來自CPE-CE終端的下部連結處理的CCPE。
此外,展示於圖2a至圖2f中的各種網路組態允許在用戶端側且在適當之處在第一MPLS網路與第二MPLS網路之間使用低成本網際網路連結,以便在用戶端側上提供連接性並管理至一或多個MPLS網路的連接性。實際上,此網路架構允許將一或多個MPLS網路帶至正常寬頻帶使用者。經由本發明中其他地方描述的連結彙總/結合技術來提供安全性。各種網路組態可進一步允許部署各種智慧型網路效能特徵。
現轉至圖2f,其展示其中結合/彙總實施於位點A、位點B、位點C、位點D、HQ A、HQ C及位點E處以連接至自進行連接的第一提供商起的第一MPLS網路及自第二 提供商起的第二MPLS網路的網路解決方案。
如自圖2f可看出,利用多個POP的獨特優點,來自不同MPLS提供商的多個MPLS網路可經連接以在不同終端使用者之間提供安全快速網路。由第一MPLS提供商提供的第一MPLS網路150a連接至HQ A120f、HQ D 120g及位點E 120e。HQ A 120f及位點E 120e各自具有分別由CCPE 124f及124e促進的連結彙總(116f及116e)。類似地,由第二MPLS提供商提供的第二MPLS網路150b連接至位點D、HQ B及HQ C。MPLS網路150a及160b中的每一者可充當總體網路架構300中的POP的一部分。儘管此處說明了僅兩個MPLS網路,但可存在多個MPLS網路,不限於兩個或任何特定總數個網路。以此方式,一者可擴展MPLS網路以使用其他MPLS或非MPLS連接以到達終端客戶,不管使用靜態抑或動態IP定址且無電訊廠商參與。
具體言之,CCPE 110a可連接至一個以上CPE-CE器件124a、124b及124c,從而支援針對多個客戶的多租戶服務。即,CCPE 110a可利用每一CPE-CE與CCPE之間的連結彙總116a、116b及116c獨立地處置連接至CCPE的每一CPE-CE 124a、124b或124c。
在另一實例(未明確說明)中,CCPE可促進至一個CCPE實施的許多CPE-CE,從而支援其自己MPLS網路上的多個客戶的多租戶服務。此情形可由在其自己的租戶個體或MPLS網路上藉由單一CCPE獨立地處置每一CPE-CE來伺服。
圖3為併有本發明的特定實施例的通信器件的方 塊圖,從而表明充當用戶端或CPE-CE的器件。
如圖3中所展示,網路元件/網路彙總器件(本發明中亦簡稱為「器件」或「網路彙總器件」)23包含(在此特定實施例中為了說明而展示)網路連接終止模組25,其包含代表性收發器介面14、15及16。每一收發器介面14、15及16表示至實體通信媒體的介面,經由所述介面可建立至網路連接的通信。
網路彙總器件的可能實施可使用具有用於多個網路連接終止模組及多個網路彙總引擎模組的槽的單一或多個底座。多個網路連接終止模組可由協定特定或媒體特定收發器/介面來分組。
網路彙總引擎11可處置網路彙總器件的組態及與外部輸入的所有相關互動。具有MPLS能力的經擴展器件組態儲存器24可提供諸如網路彙總策略的器件組態資訊以及MPLS相關組態資訊及策略的持久性資料儲存器。MPLS相關組態資訊可包含標籤查找表、轉遞表、路由表、作標記及映射策略及/或MPLS提供商資訊。
網路彙總引擎11可處置來自外部源的查詢,諸如組態參數、諸如舉例而言簡單網路管理協定的網路管理協定。介面10可為協定代理,且可提供與網路管理系統(Network Management System;NMS)或業者系統的通信以用於按彙總策略的定義組態彙總引擎。控制及管理資訊可透過介面10經由任何收發器介面14、15及16經由任何可用或具體指定的網路連接19、20、21及17在網路彙總器件23與NMS或業者系統之間傳送。
在本發明的一個例示性實施例中,所描述系統可在MPLS核心網路與ANA連結彙總連接之間來回輸送MPLS封包,以便能夠使用ANA連結彙總技術將MPLS封包的通信擴展超出MPLS核心網路的邊緣。系統可包含用於以維持MPLS封包的完整性的方式(包含處理諸如關於QoS的彼等指令的指令),使用轉碼/轉譯且接著針對ANA連結彙總連接的囊封而實現MPLS封包(例如,離開MPLS核心網路及進入ANA的資料封包)的輸送的特定機構。在反向輸送流中,MPLS封包(例如,離開ANA及進入MPLS核心網路的資料封包)可經解囊封以移除ANA協定且(在適當之處)轉碼/轉譯以便在不影響完整性的情況下且以可允許進一步(若存在)MPLS處理自動發生的方式獲得原始資料封包。
舉例而言,如本文中將進一步描述,囊封可由MPLS至ANA處理常式55來處置。MPLS至ANA處理常式55可實施為ANA用戶端、ANA伺服器及/或ANA協定自身。
根據本發明的一個態樣,多個網路連接可經組合以形成經彙總網路連接22,如本文中進一步詳細地揭露。每一個別網路連接可被組態具有最大通信訊務速率,所述速率將表達為以位元數/秒為單位的位元速率。
網路彙總引擎11可以軟體實施以供網路彙總器件23中的處理器執行,或諸如借助於場可程式化閘陣列(Field Programmable Gate Array;FPGA)或其他積體電路以硬體來實施,或以其某一組合來實施。藉由以已知方式將彙總引擎智慧分佈至網路連接終止模組25,網路彙總引擎11可以分散式方式來實施。
網路彙總引擎11可經由網路連接17自用戶端網路連接器件18接收訊務,所述網路連接17經由收發器介面16來提供。用戶端網路連接器件18可為包含但不限於路由器、交換器或媒體轉換器的任何器件,所述器件能夠提供單一或多個用戶端節點的終止,其中節點為能夠連接至網路而不考慮協定或介面特殊性的任何器件。在各種實施例中,訊務可經由單一或多個收發器介面在多個網路連接上而接收。網路彙總引擎11可自用戶端網路連接接受所有訊務,可提供針對訊務的囊封及分段服務以供經由彙總網路連接22而傳輸,且可經由收發器介面14、15及16中的任一者在網路連接19、20及21的任一者上傳輸訊務。網路彙總引擎11可藉由以下操作在傳輸經由網路連接19、20及21中的任一者在經彙總網路連接22上發生時以避免經由用戶端網路連接器件18接收的經彙總通信訊務的分片操作而處置分段:在網路連接19、20及21中的任一者上傳輸的封包/訊框的長度小於或等於經彙總網路連接22中針對各別連接的所組態或所偵測訊框長度。
在本發明的實施例中,如圖3中所展示,網路彙總引擎11可連接至MPLS至ANA處理常式55。引擎55可包括MPLS PE/CE實施模組50、MPLS/ANA囊封模組52及MPLS至IPDE QoS轉譯模組53。在將資料封包自用戶端位點CPE-CE傳輸至MPLS核心的操作期間,網路彙總引擎11可將封包發送至MPLS至ANA處理常式55。資料封包可基於經擴展器件組態儲存器24中的特定MPLS組態資料而經由MPLS/ANA囊封52來囊封。經囊封資料封包可接著藉由以下 操作在傳輸經由網路連接19、20及21中的任一者在經彙總網路連接22上發生時而經發送至MPLS PE/CE實施模組50,所述MPLS PE/CE實施模組以避免經由用戶端網路連接器件18接收的經彙總通信訊務的分片的方式而可進一步提供分段:確保在網路連接19、20及21中的任一者上傳輸的封包/訊框的長度小於或等於經彙總網路連接22中針對各別連接的所組態或偵測訊框長度。
此外,MPLS至連結彙總(或ANA)轉碼可經由MPLS至ANA處理常式55在MPLS核心與客戶LAN之間執行。在自MPLS核心至邊緣的方向上,作為實例,CCPE MPLS協定實施可與辨識封包的MPLS核心通信,所述封包預定用於位於由CCPE實施伺服的連結彙總會話上的客戶LAN。在此點處,具有MPLS協定的資料封包可在連結彙總會話上轉碼並傳輸至具有完整標籤的客戶的CPE-CE器件。當封包到達ANA CPE-CE器件時,CPE-CE器件可再次將連結彙總ANA轉碼至MPLS並將封包遞送至客戶LAN上。
在一個實施例中,經由單一或多個收發器介面自多種相異或不同網路連接經彙總的虛擬(邏輯)連結可在一個實體連結上實施以涵蓋具有所達成的雙向IP服務品質(QoS)的MPLS邊緣的單一連結彙總。
在本發明的一個例示性實施例中,具有MPLS協定的資料封包可越過MPLS核心傳輸並到達具有MPLS標籤的網路連接的CPE-CE側。MPLS標籤可由CPE-CE器件124(例如,由MPLS至ANA處理常式55)擷取及/或剖析以便判定封包的進一步處理。在本文中所描述的系統中,(1)MPLS 標籤可獲取自具有MPLS協定的資料封包(或亦稱作「MPLS封包」);(2)維持於CPE-CE器件124內或連接至所述CPE-CE器件的表(諸如分佈表)可使得與資料封包及/或MPLS標籤相關聯的目的地被判定出並存取且擷取對應規則(自例如擴展器件組態儲存器24)以判定如何在經彙總網路連接上分佈資料封包;(3)若對應MPLS處理法則被發現,則此等用於彙總網路連接上的資料封包的分佈;及若(4)未找到對應MPLS處理法則,則不處置資料封包。在(4)的狀況下,系統可預設為IP處理規則。
MPLS封包可包含可用於子處理的標頭。子處理可包含由MPLS/IPDE QoS轉譯模組53進行的IPDE至QoS轉碼或轉譯。與封包自身相對,此情形涉及轉碼或轉譯與封包相關聯的QoS請求。此情形現使得連結彙總ANA系統能夠基於關聯QoS請求而處置MPLS封包,且亦確保彼等QoS請求保持完整從而在目的地處由MPLS PE/CE處置。維持封包的完整性,包含其MPLS標籤。
一旦進行了轉碼/轉譯,ANA囊封可發生。使用的囊封技術可為與MPLS網路相容的或為MPLS明瞭的。此情形可藉由由MPLS/ANA囊封模組52使用MPLS協定作為ANA囊封的部分來實現。
經擴展器件組態儲存器24可允許ANA系統來處理MPLS封包。其可含有用以執行MPLS至IPDE QoS轉譯的同一資訊中的一些。
系統可繼續應用QoS請求,且因此處置MPLS封包繼續而以與在MPLS網路上MPLS封包的輸送一致的方 式發生於ANA內。封包不必經修改,而是處置MPLS封包可部分基於ANA規則而發生,使得ANA規則動態附接至MPLS處置規則。
在另一實施例中,類似程序可以反向方向操作:MPLS封包可藉由首先解囊封且接著轉譯/轉碼而來自ANA連結彙總連接以便提供MPLS資料封包。
在一個實施例中,網路彙總引擎11可(例如)按照儲存於器件組態儲存器24中的經組態時間間隔來輪詢網路連接19、20及21的狀態,以確保組態於經彙總群組中的所有網路連接是在經組態的可接受容許度內。若網路連接19、20及21超出任一經輪詢參數的可接受容許度值,則網路彙總引擎11可自經彙總網路連接22內移除網路連接19、20及21而不自經輪詢網路連接清單移除其。藉由在經輪詢網路連接清單中留下經移除的網路連接19、20及21,一旦其恢復於可接受容許度值內,網路彙總請求11可將網路連接彙總至經彙總網路連接22。此情形可確保,網路連接可在是否駐留在經彙總網路連接22之間而改變狀態而不干預外部系統或輸入。網路彙總引擎11可藉由諸如以下各者的內部事件而處置至組態於器件組態儲存器24內的所有端點的通知:網路連接狀態的改變、關於網路彙總裝置23內或連接至所述網路彙總裝置的任何對象的任何數目個可組態變數的經組態臨限值的臨限違例。網路彙總引擎12亦可處置事件,諸如包含於彙總連接中的網路連接19、20及21的狀態的改變、包含於經彙總網路連接22中網路連接的潛時的改變、排程改變、事件登入及其他事件。
圖4為併有本發明的特定實施例的通信器件的方塊圖,從而表明充當伺服器/集中器或CCPE的器件。
網路彙總引擎11可提供至網路彙總策略資料庫36的存取,所述網路彙總策略資料庫儲存關於在彙總網路連接器件28上終止的各種經彙總網路連接的組態資訊。網路彙總終止器件28可以一方式實施,使得界定於網路彙總策略資料庫36中的每一經彙總網路連接由其自身的虛擬個例處置,其使用啟用來自多個客戶房屋裝備(CPE-CE)的每一經彙總網路連接的終止。此外,MPLS資料儲存器40可提供MPLS相關組態資訊的持久性資料儲存器,諸如標籤查找表、轉遞表、路由表、作標記及映射策略及/或MPLS提供商資訊。如上文所描述,基於MPLS資料儲存器40中的資訊,網路彙總引擎11可能可操作以囊封來自CPE-CE的傳入或入埠資料以供傳輸至核心MPLS網路中。以類似樣式,網路彙總引擎11可自脫離MPLS網路的出埠資料封包移除MPLS標籤,並基於標籤查找表或轉遞表而將資料封包轉遞至適當CPE-CE。在多個CPE-CE器件由一個CCPE處置的狀況下,網路彙總引擎11進一步可操作以基於MPLS資料儲存器40及/或關於出埠資料封包的MPLS標籤資訊來判定每一出埠資料封包應被遞送至的最終目的地CPE-CE。
圖5為併有本發明的特定實施例的通信網路的方塊圖,從而表明充當用戶端/CPE-CE及伺服器/集中器或CCPE的器件的功能。
根據本發明的特定實施例,經彙總網路連接70、71及72可由網路彙總器件63、64及65建置,所述網路彙總 器件經由作為其端點的網路連接66及68而終止至單一經彙總網路連接終止器件61。經彙總網路連接終止器件61可經由網路連接66及68存取外部通信網路以存取外部/遠端網路資源69。對諸如MPLS網路或網際網路的外部通信網路的存取可藉由經由使用諸如邊界閘道器協定(BGP)、開放式最短路徑(OSPF)的路由協定或經由使用更簡單的機構諸如通信網路74內多個靜態路線上的載入共享而使用網路連接66或68而由經彙總網路連接終止器件61來提供,所述通信網路74充當經彙總網路連接終止器件61的有效的下一躍點。
經彙總網路連接70、71及72可經由至通信網路74的經彙總網路連接70、71及72而提供連接至網路彙總器件63、64及65的用戶端網路節點67的存取,通信網路74由經彙總網路連接終止器件61可存取。
用戶端網路節點67可請求由外部/遠端網路資源69提供的資料,所述外部/遠端網路資源69經由通信網路74可存取。對外部/遠端網路資源的此請求可在網路連接73上路由,所述網路連接73提供經彙總網路連接70上自用戶端網路節點67至其端點的存取,所述端點為經彙總網路連接終止器件61。此情形可經由通信網路74進行,所述通信網路74經由網路連接66至經彙總網路連接終止器件61。由外部/遠端網路資源69發送的任何資料可經由經彙總網路連接終止器件路由回。
本發明的特定實施例可使用網際網路作為在圖5中提及的通信網路74。然而,通信網路74可替代地由經由使用多個網路彙總器件63、64及65產生的多個子網路建置, 其中經彙總網路連接終止器件61的端點是經由多個網路連接66及68。此外,通信網路74亦可為由MPLS提供商或電訊廠商提供的MPLS網路。
本發明的另一態樣是關於高可用性由網路彙總引擎11在經彙總網路連接上的佈建。圖6說明在經彙總網路連接中經由多個網路連接而提供冗餘且增加的輸貫量的方法。方法90可以經由產生網路彙總策略組態多個網路連接91以形成92經彙總網路連接的步驟開始。經彙總網路連接可按照網路彙總策略來初始化。可針對組態為經彙總連接的部分的多個網路連接而產生控制連接93,以允許彙總引擎11管理網路連接在經彙總連接內的成員資格。網路彙總引擎11可接受封包以供在經彙總網路連接22上傳輸94。網路彙總引擎11可於在所儲存彙總策略中的彙總中組態91的網路連接群組當中選擇網路連接95,以供正傳輸的當前封包的傳輸。針對當前封包的傳輸的網路連接的選擇可在彙總策略內指定,且可考慮由於94處建置的控制連接提供的資料。
根據本發明的一個實施例,非反應性網路連接在使用潛時及封包損失作為量度時可易於被偵測到。用於偵測96並調適97經彙總網路連接內的網路連接改變的機構可實施於彙總引擎11中的資料傳輸常式內,或作為彙總引擎11中平行於傳輸常式的分離程序以允許在經彙總網路連接內佈建冗餘的其他靈活性。
由於此情形與按串流基礎相對地按封包基礎發生,因此單一非反應性網路連接可不影響經彙總網路連接,且可允許資料傳輸繼續而不考慮網路連接的個別狀態,只要 經彙總網路連接內的單一網路連接可用於資料傳輸。
加密
可針對CPE-CE與CCPE之間的連結彙總連接而提供加密。在本發明的一個例示性實施例中,由CCPE或CPE-CE處置並彙總的每一下行連結連接可由網路彙總引擎11來加密。
在本發明的實施例中,IPSEC的覆疊可有時結合現有IPSEC邊緣實施而實施於連結彙總連接上。舉例而言,IPSEC閘道器或用戶端可安設於連接至各種CCPE的CPE-CE。又,具有IPSEC用戶端的CPE-CE可終止CCPE上的IPSEC工作階段或MPLS網路上的現有電訊廠商的IPSEC閘道器。替代地,IPSEC可實施於PE路由器或諸如CCPE的器件處。
操作中的實例
在本發明的一個可能實施中,提供3個方位,即位點A、位點B及位點C以及位點D。圖7a及圖7b說明如本文中所論述的網路效能。圖7a說明具有長距離效應的效能。圖7b說明以其他方式類似於圖7a是基於的彼等條件的網路條件下基於本發明的長距離效應減小情況下的效能。
圖7b基於使用網路架構來實施相對長距離網路通信中長距離效應的減小來展示效能優於圖7a的改良。
本發明的實施例因此可提供相對於速度的改良的網路效能。熟練讀者將瞭解,針對以上實例展示的效能改良為顯著的。亦可改良網路效能的其他態樣(例如,潛時)。
優點及使用狀況
本發明藉由充分利用網路結合/彙總技術而是藉由實施系統、方法及網路組態來顯著地改良截然不同方位之間的網路效能,所述系統、方法及網路組態提供鄰近於存取點安置的介入網路組件以便管理兩個或連個以上位點之間的訊務,使得經結合/彙總連接經終止,且訊務被導引至網路主結構,且視需要傳遞至與遠端額外位點相關聯的一或多個其他經結合/彙總連接。
本發明的網路解決方案為靈活的、反應性的,可調適的且易於實施。視需要具有其自己的CPE-CE及/或CCPE的新位點可易於經添加,且網路解決方案支援各種類型的多點網路通信,且各種網路效能改良策略包含各種QoS技術。
網路解決方案易於基於對於其設計固有的網路組件的交互操作在同級間基礎上經自動地分佈的新程式化或邏輯而更新,如先前所描述。
如較早所解釋,本發明的實施例可給予優於先前技術的優點,所述優點包含(例如):
1.電訊廠商多樣性
2.故障接管保護
3.經彙總頻寬
4.雙向通信
5.網路服務品質(QoS)
6.無掉話
7.應用程式加速
8.體驗品質評分
此外,組合MPLS網路與描述於例示性實施例中 的連結彙總/結合技術為滿足對MPLS網路的終端客戶需要的方法,即:使用多個低成本寬頻帶電路(為了更大正常運轉時間及容錯)
優先排序的支援及針對優先權訊務的CoS
不必捨棄MPLS特徵情況下的混合式MPLS或備份網路策略
此外,由本發明的實施例提供的額外優點可包含:其針對每一電訊廠商或網路提供商鋪設一種方式以給予自其競爭者的供應項目區分的寬頻帶解決方案的創新MPLS網路。
客戶將能夠經由定製網路組態來選擇針對混合式及/或備份MPLS解決方案的給定電訊廠商或提供商。
雲端佈建或「零觸碰佈建」可動態地組態/重新組態所有網路元件。
在單一方位中彙總/終止多個MPLS提供商的能力。
網路之間的互操作性可由遠端佈建元件來處置。
網路提供商或夥伴可將對其客戶-BYO-MPLS(攜帶自身MPLS)能力的「任何/任何/任何」體驗遞送至網路提供商或夥伴。
客戶將能能夠選擇具有寬頻帶上的連結彙總/結合的電訊廠商供應項目MPLS以獲得利用當前市場上的供應項目不能達成的QoS、容錯及應用程式加速。
及許多其他優點。
網路效能優於先前技術解決方案得到顯著改 良,如上文提供的操作中的實例中所說明。
110a‧‧‧雲端集中器/伺服器/集中器
110b‧‧‧雲端集中器或雲端集中器/提供商裝備(CCPE)
110c‧‧‧雲端集中器/提供商裝備(CCPE)
112‧‧‧多協定標籤切換(MPLS)
114‧‧‧封包
116a‧‧‧經結合/彙總連接//連結彙總
116b‧‧‧經結合/彙總連接//連結彙總
116c‧‧‧連結彙總
118‧‧‧中斷器
120a‧‧‧位點A
120b‧‧‧位點B
120c‧‧‧位點C
124a‧‧‧客戶房屋裝備(CPE-CE)
124b‧‧‧客戶房屋裝備(CPE-CE)
124c‧‧‧客戶房屋裝備(CPE-CE)
126‧‧‧第一網絡覆疊
129‧‧‧第二網路覆疊

Claims (20)

  1. 一種用於改良至少一第一用戶端位點與一第二用戶端位點之間的網路通信效能的網路系統,其中所述第一用戶端位點及所述第二用戶端位點彼此相距一通常將要求長距離網路通信的距離,所述系統包括:(a)至少一網路結合/彙總電腦系統,其包含:(i)至少實施於所述第一用戶端位點處的至少一用戶端位點網路組件,所述用戶端位點網路組件結合或彙總一或多個相異網路連接以便組態具有增大的輸貫量的一經結合/經彙總連接;以及(ii)至少一網路伺服器組件,其經組態以與所述用戶端位點網路組件交互操作,所述網路伺服器組件包含一伺服器/集中器或一雲端集中器元件,所述伺服器/集中器或所述雲端集中器元件實施於至一多協定標籤切換網路的一存取點;其中所述用戶端位點網路組件及所述網路伺服器組件經組態以交互操作以便提供所述至少第一用戶端位點與所述存取點之間的網路通信,其中在所述用戶端位點網路組件與所述網路伺服器組件之間,在所述經結合/彙總連接上攜載資料訊務,且在所述存取點與所述第二用戶端位點之間,所述網路伺服器組件自動地終止所述經結合/彙總連接並將所述資料訊務傳遞至所述多協定標籤切換網路,同時維持資料訊務的管理以便提供併有至少所述經連結結合/彙總連接及在所述多協定標籤切換網路上攜載的至少一網路路徑的一經管理網路路徑。
  2. 如申請專利範圍第1項的網路系統,其中所述第一用戶端 位點及所述第二用戶端位點彼此相距一距離,使得在所述第一用戶端位點與所述第二用戶端位點之間的一經結合/彙總連接上的資料訊務經受長距離效應。
  3. 如申請專利範圍第1項的網路系統,其中所述經管理網路路徑維持於至少所述第一用戶端位點與所述第二用戶端位點之間而無須會增加長距離效應的將網路通信路由經過一中心伺服器。
  4. 如申請專利範圍第1項的網路系統,其中一或多個用戶端位點網路組件及一或多個關聯網路伺服器組件包含同級間程式化,並基於此同級間程式化在一同級間基礎上操作。
  5. 如申請專利範圍第1項的網路系統,其中所述網路伺服器組件安置於距一存取點一距離處,所述距離並不導致所述網路伺服器組件與所述存取點之間的長距離效應。
  6. 如申請專利範圍第1項的網路系統,其中多個網路伺服器組件實施於一地理區域中以便提供一存在點(PoP),使得所述網路伺服器組件可用於鄰近的用戶端位點網路組件。
  7. 如申請專利範圍第6項的網路系統,其中兩個或兩個以上存在點由所述至少一用戶端位點網路組件可存取,且所述用戶端位點網路組件:(a)收集網路效能資訊;以及(b)起始網路覆疊的組態以包含一或多個網路伺服器組件以便改良網路通信效能。
  8. 如申請專利範圍第1項的網路系統,其中每一網路伺服器組件由多個用戶端位點網路組件可存取,每一用戶端位點 網路組件與一用戶端位點相關聯。
  9. 如申請專利範圍第6項的網路系統,其包括存在點的一網路,所述存在點在地理上分佈以便伺服各自與至少一用戶端位點網路組件相關聯的多個用戶端方位。
  10. 如申請專利範圍第1項的網路系統,其包括:(a)所述第一用戶端位點中的每一者處及所述第二用戶端位點處的一用戶端位點網路組件;(b)鄰近於所述第一用戶端位點中的每一者及鄰近於所述第二用戶端位點的一網路伺服器組件;其中:所述第一用戶端位點的用戶端位點網路組件與關聯網路伺服器組件之間的通信經結合或彙總,接著由與所述第一用戶端位點的用戶端位點網路組件相關聯的所述網路伺服器組件終止,且傳遞至所述多協定標籤切換網路;以及資料訊務由與所述第二用戶端位點相關聯的所述網路伺服器組件接收到,並在與所述第二用戶端位點相關聯的所述網路伺服器組件與與所述第二用戶端位點相關聯的所述用戶端位點網路組件之間的一經結合或彙總連接上傳送。
  11. 如申請專利範圍第1項的網路系統,其中所述結合/彙總電腦系統包含一網路彙總器件,所述網路彙總器件:(A)組態多個不同網路連接或由多個相異網路電訊廠商提供的網路連接(「相異網路連接」)為一或多個經彙總群組,每一經彙總群組產生為所述多個相異連接的一邏輯連接的一經彙總網路連接;且(B)路由並處置所述經彙總網路 連接上的雙向傳輸;其中所述相異網路連接中的兩個或兩個以上連接具有包含可變路徑雙向轉送速率及潛時的不同網路特性;其中所述邏輯連接在無針對所述不同網路連接或由所述相異網路電訊廠商進行的任何組態的情況下可用於在所述相異網路連接中的任一者上進行一雙向通信訊務傳送;且其中網路彙總引擎包含或連結至一網路彙總策略資料庫,所述網路彙總策略資料庫包含用於在可接受容許度內組態所述經彙總群組以便組態並維持所述經彙總網路連接的一或多個網路彙總策略,使得所述邏輯連接具有一總通信訊務輸貫量,所述總通信訊務輸貫量為相異網路連接的所述經彙總群組的可用通信訊務輸貫量的一總和。
  12. 一種用於改良至少兩個位點之間的網路通信效能的電腦實施的方法,其中所述兩個位點彼此相距一通常將要求長距離網路通信的距離,所述方法包括:(a)使用與一第一用戶端位點相關聯的一用戶端位點網路組件來連接至一鄰近網路伺服器組件,所述網路伺服器組件連接至至一高效能網路的一存取點,從而藉此形成一網路覆疊,所述網路覆疊提供用於攜載資料封包的一經結合或經彙總連接;(b)所述網路伺服器組件終止所述經結合或彙總連接;以及(c)所述網路伺服器組件將所述資料封包傳送至所述高效能網路,從而遞送至一第二用戶端位點,同時維持資料訊務的管理以便提供併有至少所述經結合/彙總連接及在所 述高效能網路上攜載的至少一網路路徑的一經管理網路路徑,藉此減小長距離效應。
  13. 如申請專利範圍第12項的方法,其包括在所述第二用戶端位點處接收所述資料訊務。
  14. 如申請專利範圍第13項的方法,其包括維持資料訊務的管理以便提供一經管理網路路徑,其包含所述經結合或彙總連接及所述高效能網路的一或多個網路路徑。
  15. 如申請專利範圍第12項的方法,其包括在與所述第二用戶端位點相關聯的一網路伺服器組件處接收所述資料訊務,所述網路伺服器組件起始至與所述第二用戶端位點相關聯的一用戶端位點網路組件的一經結合或彙總連接。
  16. 如申請專利範圍第12項的方法,其中多個網路伺服器組件形成一存在點,且所述用戶端位點網路組件選擇所述存在點的所述網路伺服器組件中的一或多者,從而建立一網路覆疊以便改良網路效能。
  17. 如申請專利範圍第1項的網路系統,其中所述至少一網路伺服器組件經進一步組態以準備資料訊務從而傳輸至多協定標籤切換(MPLS)網路中。
  18. 如申請專利範圍第17項的網路系統,其中所述資料訊務的準備包括囊封資料訊務與MPLS標籤。
  19. 如申請專利範圍第1項的網路系統,其中所述至少一網路伺服器組件經進一步組態以準備資料訊務從而傳輸至所述至少一用戶端位點網路組件。
  20. 如申請專利範圍第19項的網路系統,其中所述資料訊務的準備包括移除MPLS標籤。
TW104130794A 2014-09-17 2015-09-17 用於利用多協定標籤切換提供經彙總/結合網路連接的改良的效能的系統、裝置及方法 TW201616834A (zh)

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