WO2011153832A1 - 一种交换路由探寻方法、系统及设备 - Google Patents

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WO2011153832A1
WO2011153832A1 PCT/CN2011/070246 CN2011070246W WO2011153832A1 WO 2011153832 A1 WO2011153832 A1 WO 2011153832A1 CN 2011070246 W CN2011070246 W CN 2011070246W WO 2011153832 A1 WO2011153832 A1 WO 2011153832A1
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WO
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route discovery
switching device
source node
node
packet
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PCT/CN2011/070246
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李琴
曹军
铁满霞
黄振海
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西安西电捷通无线网络通信股份有限公司
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L63/14—Network architectures or network communication protocols for network security for detecting or protecting against malicious traffic
    • H04L63/1441—Countermeasures against malicious traffic
    • H04L63/1475—Passive attacks, e.g. eavesdropping or listening without modification of the traffic monitored
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/26—Route discovery packet
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • H04L63/0464—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload using hop-by-hop encryption, i.e. wherein an intermediate entity decrypts the information and re-encrypts it before forwarding it

Definitions

  • the present invention relates to the field of network security applications, and in particular, to a method, system and device for exchanging routes.
  • Wired LANs are generally broadcast networks. Data sent by one node can be received by other nodes. Each node on the network shares a channel, which brings great security risks to the network. As long as the attacker accesses the network for monitoring, it can capture all the packets on the network and steal critical information.
  • the local area network LAN defined by the national standard GB/T 15629.3 (corresponding to IEEE 802.3 or ISO/IEC 8802-3) does not provide a data security method; the IEEE 802.1AE standard provides a data encryption protocol for protecting Ethernet, providing a A hop-by-hop encryption security measure to achieve secure communication of data between network nodes.
  • the hop-by-hop encryption security measure imposes a huge computational burden on the switching devices in the LAN, which is likely to cause an attacker to attack the switching device; and the delay of the data packet from the transmitting node to the destination node is also increased. Reduce network transmission efficiency.
  • the topology of wired LAN is more complicated, and the number of nodes involved is also relatively large, so the data communication in the network is more complicated. If it is necessary to flexibly select a secure communication mechanism based on the network topology between the data communication parties on the LAN, a mechanism is needed to obtain the network topology between the two parties.
  • An object of the embodiments of the present invention is to provide a method, system, and device for exchanging routes, which implements information about a first switching device and a last switching device that a node obtains from a source node to a destination node.
  • An exchange route discovery method comprising:
  • the urce construct exchange route discovery request packet is sent to the destination node N Destmatl . n ; the exchange route discovery request packet includes a transmission source node N s .
  • Urce is known from the source node N s . Urci ⁇ J Destination node N Destmatl .
  • Urce configured to construct and send a switched route discovery request packet to the destination node N Destmatl . n, receives from the destination switching node N Destination routing of probe response packet; said first switch device SW-first and the last switch device SW-last, for the transmission source node N s. urce to the destination node N Destmatl.
  • the exchange route discovery request packet is modified and then forwarded, and the destination node N Destmatl . n to the source node N s .
  • the urce exchange route discovery response packet extracts and saves the identification quad information and then forwards it;
  • the destination node N Destmatl . n used to receive N s from the source node.
  • the exchange route discovery request packet of the urce after extracting the save identity quad structure information, sends the exchange route discovery response packet to the transmission source node N s .
  • Urce .
  • a terminal device where the terminal device includes:
  • a switching route discovery requesting unit configured to: when the terminal device is a sending source node, send a switching route discovery request packet to the destination node, where the switched route discovery request packet includes the identifier quad-group information known by the terminal device;
  • the identification quad is comprised of ID s . Urce , ID sw . first , ID sw last ,
  • ID Source represents the identity of the sending source node
  • ID sw _ flKt represents the identity of the first switching device through which the packet from the sending source node to the destination node passes
  • ID sw4ast represents the data from the sending source node to the destination node The identity of the last switching device through which the packet passed
  • ID Destmatl . n represents the identity of the destination node
  • a switching route discovery receiving unit configured to: when the terminal device is a source node, send the exchange route discovery request packet to the destination node after receiving the exchange route discovery request unit, and receive the exchange route search response packet sent by the destination node, And extracting the identification quad information in the packet as the exchange routing information between the terminal device and the destination node.
  • a switching device includes:
  • a first switching routing update unit configured to: when the switching device is the first switching device that passes the data packet from the sending source node to the destination node, receive the switched route discovery request packet sent by the sending source node to the destination node Updating the exchange route discovery request packet with the identity of the switching device Forwarding the exchange route discovery request packet, wherein the exchange route discovery request packet includes identification quadruplet information known by the switching device, wherein the identification quad group includes
  • ID source ID S W-first, ID S W-last, ID D estination; where ID Source indicates the identity of the sending source node;
  • ID Destmatl . n represents an identifier of the destination node;
  • ID sw _ & st field indicates identify the first switching device data transmitted from the source node to the destination node through which the packet;
  • ID sw _ last field indicates data transmitted from the source node to the destination node of the packet through The identity of the last switching device;
  • a second switching route updating unit configured to: when the switching device is the last switching device that passes the data packet from the sending source node to the destination node, when receiving the switched route discovery request packet sent by the sending source node to the destination node , by identifying the updating of the switching device switching the probe request packet route identifies four-tuple ID sw _ last field in the probe request packet forwarding exchange routing.
  • the method, system and device for exchanging routes are provided by the embodiment of the present invention, and the source node N s can be implemented.
  • urce and destination nodes N Destmatl. n get the information of the first switching device and the last switching device that the communication packets pass between them, and also send the source node N s .
  • urce and destination nodes N Destmatl. A special location on the link between n . In this way, on the subsequent secure communication, the obtained exchange routing information can be utilized to flexibly select the applicable secure communication mechanism.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a grouping of exchange route discovery protocols according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart of a switched route discovery protocol according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of exchanging route discovery messages from a user terminal to a user terminal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flowchart of exchanging route discovery messages from a switching device to a user terminal according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart of exchanging route discovery messages by a user terminal to a switching device according to Embodiment 3 of the embodiment of the present invention.
  • An exchange route discovery method provided by an embodiment of the present invention can implement a message that a node obtains a first switching device and a last switching device that a data packet from a source node to a destination node passes through.
  • an exchange route discovery method provided by an embodiment of the present invention mainly includes the following two steps:
  • the embodiment of the present invention will transmit from the source node N s . urce to the destination node N Destmatl.
  • the exchange routing information between nodes of n is defined as an identification quad:
  • IDsource indicates the source node.
  • IDsW-first! represents the slave source node N S . urce to the destination node N Destlnatl.
  • ID sw _ last indicates the slave source node N s . urce to the destination node N Destmatl.
  • IDoestination Indicates the identity of the destination node Noestinaticm. Send the source node N S .
  • the urce and destination node N Destination may be user terminals or switching devices. If the source node N s is sent. Urce is the switching device, then ID sw _ &st is ID s . urce; if the destination node N Destmatl. n is a switching device, namely the ID sw _ last ID Destination. In some cases, from the source node N s . Urci ⁇ j destination node N Destmatl .
  • the first switching device SW-first and the last switching device SW-last that the route passes through may be the same switching device, that is, in some cases, the ID sw _ flKt and the ID sw _ last in the identification quad are the same. .
  • the embodiment of the present invention further defines that the sending source node N s can be received.
  • Urci ⁇ j destination node N Destmatl From the source node N s .
  • Urci ⁇ j destination node N Destmatl The data of n may not pass through the intermediate switching device during transmission, or may pass through multiple intermediate switching devices.
  • the exchange route discovery process is specifically described in FIG. 2, and the transmission source node N s described in the above step 1).
  • the urce construct exchange route discovery request packet is sent to the destination node N Destmatl . n , the specific process is as follows:
  • the urce construct exchange route discovery request packet is sent to the destination node N Destmatl . n ;
  • the group mainly contains the identification quad [ID Source? IDsw-first, IDsw-last, IDoestination]; where:
  • ID Source The value is the source node N s . Urce logo;
  • IDsw-first If the source node N s is sent. If urce is a switching device, the value of ID sw _ flKt is ID s . Urce ; if the source node N s is sent. Urce is the user terminal, then the ID sw _ flK i is unknown;
  • IDsw iast If the destination node N Destmatl . n is a switching device, the ID SW _ last value ID Destination, if the destination node N Destmatl. n is the user terminal, then the ID sw _ las i is unknown;
  • IDoestmation Its value is the destination node N Destlnatl .
  • the switching device SW-first After receiving the exchange route discovery request packet, the switching device SW-first finds that the value of the ID sw _ &st field in the identification quad is unknown, and sends the source node N s . urce their own neighbors, then fill in their identification information to identify the ID sw quad _ first in the field, and then forwarded;
  • the intermediate switching device SW-M directly forwards the switched route discovery request packet
  • any one of the switching devices after receiving the exchange route discovery request packet, any one of the switching devices first confirms whether it is the SW-first identity: if the ID sw _ flKt field value is unknown, and the source node is sent N s . urce own neighbor nodes, then fill in the own identification information ID sw _ first field identifies the four-tuple; then verify that they are SW-last status: If the ID sw _ last field value is unknown, and the destination node N Destmatl . n is their neighbor nodes, then fill in the own identification information ID sw _ last four-tuple identifier field; if neither is the intermediate switching equipment. In some cases SW-first and SW-last can be the same switching device.
  • the switching device SW-last after receiving the exchange route discovery response packet, finds that it is in the identification quaternary, records the information of the identification quaternary group, and then forwards the information;
  • the intermediate switching device SW-M directly forwards the switched route discovery response packet
  • the switching device SW-first After the switching device SW-first receives the exchange route discovery response packet and finds itself in the identification quad, it records the information of the identity quad and then forwards it;
  • any one of the switching devices after receiving the exchange route discovery response packet, first confirms whether it is in the identification quad. If yes, records the identification quad information; otherwise, , direct forwarding.
  • Urce Only the source node N s is sent throughout the network. Urce , the first switching device SW-first, the last switching device SW-last, and the destination node N Destmatl . n needs to be recorded from the sending source node. Go to the destination node N Destmatl . Exchange routing information of n . If the source node N s is sent. Urce is the switching device, then the source node N s is sent. Urce to the destination node N Destinatl . The first switching device SW-first through which the n packet passes is itself, ie SW-first is N s . urce; if the destination node N Destmatl. n is the switching device, then the source node N s is sent. N Destination urce to the destination node through the last data packet switching device SW-last is N Destination, i.e. SW-last is N Destination.
  • the source node N s is sent.
  • the urce may carry an identifier information in the packet, and the identifier information may be a clock, a sequence number, or a random number, etc., for identifying the freshness of the exchange route search; correspondingly, the destination node N Destmatl .
  • the urce Upon receiving the probe response packet switching routing, packet identification information to be checked before the transmission and exchange of routing information packets to identify whether the probe request is consistent.
  • the exchange routing information between n may also perform ciphertext transmission in a hop-by-hop encryption manner.
  • FIG. 3 shows the switching route of the user terminal STA1 to STA2 in Embodiment 1 of the present invention.
  • the message flow diagram is explored, wherein the switching device SW-A is a neighbor node of STA1, the switching device SW-B is a neighbor node of STA2, and the first node that passes the data packet from STA1 to STA2 is STA1, and the last node is STA2.
  • SW-M is an intermediate switching device.
  • the entire process of switching route discovery includes two packets, a switched route discovery request packet and an exchange route discovery response packet.
  • the process of transmitting the route discovery request packet from STA1 to STA2 is as follows:
  • STA1 constructs a switched route discovery request packet, identifying the quad as [ID STA1 ,? ,? , ID STA2 ];
  • SW-A modifies the exchange route discovery request packet, identifying the quad as [ID STA1 , ID SW A ,? , ID STA2 ] , and then forwarded;
  • SW-B modifies the exchange route discovery request packet, and identifies the quad group as [ID STA1 , IDSW-A, IDsw-B,
  • the STA2 receives the exchange route discovery request packet, saves the identifier quad information, and constructs the exchange route search response packet;
  • the process of exchanging route discovery response packets from STA2 to STA1 is as follows:
  • the STA2 receives the exchange route discovery request packet, saves the identifier quaternary information, and encapsulates the obtained identification quaternion information in the exchange route discovery response packet, and sends it to the STA1;
  • the SW-B records the marked quad link information in the route discovery response packet, and then forwards the information;
  • the SW-M directly forwards the exchange route discovery response packet
  • the SW-A record exchanges the identification quad-group information in the route search response packet, and then forwards the information;
  • the STA1 receives the exchange route discovery response packet, and records the identification quad information in the exchange route discovery response packet.
  • FIG. 4 is a flow chart of the exchange route discovery message of the switching device SW-A to the user terminal STA2 in Embodiment 2 of the present invention, and the entire process includes two packets, namely, a switched route discovery request packet and an exchange route search response packet. .
  • the process of transmitting the route discovery request packet from the SW-A to the STA2 is as follows:
  • the SW-A constructs a switch route discovery request packet, identifying the quad as [ID SW _ A , IDSW-A,? ,
  • the SW-M directly forwards the exchange route discovery request packet
  • SW-B modifies the exchange route discovery request packet, identifying the quad as [ID SW _ A , ID SW A , IDSW B, IDsTA2], then forwarded;
  • the STA2 receives the exchange route discovery request packet, saves the identifier quad information, and constructs the exchange route search response packet;
  • the STA2 receives the exchange route discovery request packet, saves the identifier quaternion information, and encapsulates the obtained identification quaternion information in the exchange route discovery response packet, and sends it to the SW-A;
  • the SW-B records the marked quad link information in the route discovery response packet, and then forwards the information;
  • the SW-M directly forwards the exchange route discovery response packet
  • Figure 5 is a flow chart showing the exchange route discovery message of the user terminal STA1 to the switching device SW-B in Embodiment 3 of the present invention.
  • the whole process includes two packets, namely, the exchange route discovery request packet and the exchange route discovery response packet. .
  • the process of exchanging route discovery request packets from STA1 to SW-B is as follows:
  • STA1 constructs a switched route discovery request packet, identifying the quad as [ID STA1 ,? , IDSW-B, ID sw-B];
  • the SW-A modifies the exchange route discovery request packet, and identifies the quad group as [ID STA1 , IDSW-A, IDSW-B, ID SW . B ], and then forwards;
  • the SW-M directly forwards the exchange route discovery request packet
  • the SW-B saves the identification quad information, and constructs a switched route discovery response packet
  • the SW-B encapsulates the obtained identification quad information in the exchange route discovery response packet, and sends it to the STA1;
  • the SW-M directly forwards the exchange route discovery response packet
  • the SW-A record exchanges the identification quad-group information in the route search response packet, and then forwards the information;
  • the STA1 receives the exchange route discovery response packet, and records the identification quad information in the exchange route discovery response packet.
  • the embodiment of the invention further provides a switched route searching system, where the switched route searching system comprises: a sending source node N s . Urce , the first switching device SW-first, the last switching device SW-last and the destination node N Destmatl . n .
  • the source node N s . Urce used to construct and send exchange routes
  • the destination node N Destmatl is grouped by the discovery request. n, receives from the destination switching node ⁇ ⁇ route probe response packet; said first switch device SW-first and the last switch device SW-last transmission to the source node N s.
  • Urc ⁇ j stated the destination node N Destmatl .
  • the exchange route discovery request packet of n is modified and then forwarded, and the destination node N Destmatl . n to the source node N s .
  • the urce exchange route discovery response packet extracts and saves the identification quaternion information and then forwards it; the destination node N Destmatl . n receives from the source node N s .
  • the urce exchange route discovery request packet after extracting the save identity quaternion information, sends the exchange route discovery response packet to the transmission source node N s . Urce .
  • the switched route discovery system may further include: an intermediate switching device SW-M; the intermediate switching device SW-M is capable of receiving the transmission source node N s . urce and destination nodes N Destmatl.
  • the communication packet between n does not appear in the switching device in the identification quad; the intermediate switching device SW-M pairs the transmission source node N s . urce and destination nodes N Destmatl.
  • the exchange route discovery request packet and the exchange route discovery response packet between n are directly forwarded.

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Abstract

一种交换路由探寻方法、系统及设备，所述方法包括：发送源节点Nsource构造交换路由探寻请求分组发送给目的节点NDestination；该交换路由探寻请求分组包括发送源节点NSource已知的从发送源节点NSource到目的节点NDestination的节点间交换路由信息；目的节点NDestination构造交换路由探寻响应分组发送给发送源节点NSource。

Description

一种交换路由探寻方法、 系统及设备
本申请要求于 2010 年 6 月 7 日提交中国专利局、 申请号为 201010195725.2、 发明名称为"一种交换路由探寻方法及系统"的中国专利申请 的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及网络安全应用领域，特别涉及一种交换路由探寻方法、 系统及 设备。
背景技术
有线局域网一般为广播型网络，一个节点发出的数据，其他节点都能收到。 网络上的各个节点共享信道， 这给网络带来了极大的安全隐患。 攻击者只要接 入网络进行监听， 就可以捕获网络上所有的数据包， 从而窃取关键信息。
在现有技术中， 国家标准 GB/T 15629.3 (对应 IEEE 802.3 或 ISO/IEC 8802-3 )定义的局域网 LAN并不提供数据保密方法； IEEE 802.1AE标准为保 护以太网提供数据加密协议，提供一种逐跳加密的安全措施来实现网络节点之 间数据的安全传达。逐跳加密这种安全措施会给局域网中的交换设备带来了巨 大的计算负担，容易引发攻击者对交换设备的攻击； 且数据包从发送节点传递 到目的节点的延时也会增大， 降低了网络传输效率。
有线局域网的拓朴结构比较复杂， 涉及到的节点数目也比较多， 因此网络 中的数据通信比较复杂。如果需要根据局域网数据通信双方之间的网络拓朴情 况灵活地选择保密通信机制，就需要一种机制来得到通信双方之间的网络拓朴 情况。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种交换路由探寻方法、 系统及设备， 实现节 点获取从发送源节点到目的节点的数据包所经过的第一个交换设备和最后一 个交换设备的信息。
本发明实施例的技术解决方案是：
一种交换路由探寻方法， 所述方法包括：
发送源节点 Ns。urce构造交换路由探寻请求分组发送给目的节点 NDestmatl。n; 该交换路由探寻请求分组包括发送源节点 Ns。urce已知的从发送源节点 Ns。urci^J 目的节点 NDestmatl。n的节点间交换路由信息； 一种交换路由探寻系统， 所述系统包括： 发送源节点 NS。urce、 第一个交换 设备 SW-first、 最后一个交换设备 SW-last和目的节点 NDestmatl。n;
所述发送源节点 Ns。urce, 用于构造并发送交换路由探寻请求分组给所述目 的节点 NDestmatl。n, 接收来自所述目的节点 N Destination的交换路由探寻响应分组； 所述第一个交换设备 SW-first和所述最后一个交换设备 SW-last, 用于对所 述发送源节点 Ns。urce到所述目的节点 NDestmatl。 交换路由探寻请求分组进行修 改后再转发， 并对所述目的节点 NDestmatl。n到发送源节点 Ns。urce的交换路由探寻 响应分组提取并保存标识四元组信息后再转发；
所述目的节点 NDestmatl。n, 用于接收来自发送源节点 Ns。urce的交换路由探寻 请求分组，提取保存标识四元组信息后，发送交换路由探寻响应分组给所述发 送源节点 Ns。urce。
一种终端设备， 所述终端设备包括：
交换路由探寻请求单元， 用于所述终端设备为发送源节点时，发送交换路 由探寻请求分组给目的节点，所述交换路由探寻请求分组中包括所述终端设备 已知的标识四元组信息； 所述标识四元组包括 IDs。urce, IDsw.first, IDsw last,
IDoestination; 其中， ID Source表示发送源节点的标识； IDsw_flKt表示从发送源节点 到目的节点的数据包经过的第一个交换设备的标识； IDsw4ast表示从发送源节 点到目的节点的数据包经过的最后一个交换设备的标识； IDDestmatl。n表示目的 节点的标识；
交换路由探寻接收单元， 用于所述终端设备为发送源节点时，在所述交换 路由探寻请求单元发送交换路由探寻请求分组给目的节点后，接收所述目的节 点发送的交换路由探寻响应分组， 并从中提取分组中的标识四元组信息，作为 所述终端设备与目的节点之间的交换路由信息。
一种交换设备， 所述交换设备包括：
第一交换路由更新单元，用于所述交换设备为从发送源节点到目的节点的 数据包经过的第一个交换设备时，在收到由发送源节点发送给目的节点的交换 路由探寻请求分组时，用所述交换设备的标识更新所述交换路由探寻请求分组 中的标识四元组中 ^字段后转发交换路由探寻请求分组， 所述交换路由 探寻请求分组包含所述交换设备已知的标识四元组信息，所述标识四元组包括
IDsource, IDSW-first, IDSW-last, IDDestination； 其中， IDSource表示发送源节点的标识；
IDDestmatl。n表示目的节点的标识； IDsw_&st字段表示从发送源节点到目的节点的 数据包经过的第一个交换设备的标识； IDsw_last字段表示从发送源节点到目的 节点的数据包经过的最后一个交换设备的标识；
第二交换路由更新单元，用于所述交换设备为从发送源节点到目的节点的 数据包经过的最后一个交换设备时，在收到由发送源节点发送给目的节点的交 换路由探寻请求分组时，用所述交换设备的标识更新所述交换路由探寻请求分 组中的标识四元组中 IDsw_last字段后转发交换路由探寻请求分组。
本发明实施例所提供的一种交换路由探寻方法、 系统及设备， 可实现发送 源节点 Ns。urce和目的节点 NDestmatl。n得到他们之间通信数据包经过的第一个交换 设备和最后一个交换设备的信息， 同时也让发送源节点 Ns。urce到目的节点 ^^的第一个交换设备和最后一个交换设备明确自己在发送源节点 Ns。urce 和目的节点 NDestmatl。n之间的链路上特殊位置。 这样就可以在后续的保密通信 上， 利用得到的交换路由信息， 灵活选择适用的保密通信机制。
附图说明
图 1为本发明实施例所述交换路由探寻协议分组示意图；
图 2为本发明实施例所述交换路由探寻协议流程图；
图 3为本发明实施例所述实施例一用户终端到用户终端交换路由探寻消息 流程图；
图 4为本发明实施例所述实施例二交换设备到用户终端交换路由探寻消息 流程图；
图 5为本发明实施例所述实施例三用户终端到交换设备交换路由探寻消息 流程图。
具体实施方式
本发明实施例所提供的一种交换路由探寻方法可实现节点获取从发送源 节点到目的节点的数据包所经过的第一个交换设备和最后一个交换设备的信 参见图 1 , 本发明实施例所提供的一种交换路由探寻方法主要包含如下两 个步骤：
1 ) 发送源节点 Ns。urce构造交换路由探寻请求分组发送给目的节点
Noestination ,
2 ) 目的节点 NDestmatl。n构造交换路由探寻响应分组发送给发送源节点
-^Source?
优选地，本发明实施例将从发送源节点 Ns。urce到目的节点 NDestmatl。n的节点 间交换路由信息定义为一个标识四元组：
[IDsource, IDsW-first, IDsW-last, IDoestination]
其中：
IDsource: 表示发送源节点 。 的标识；
IDsW-first! 表示从发送源节点 NS。urce到目的节点 NDestlnatl。 数据包经过的 第一个交换设备 SW-first的标识；
IDsw_last：表示从发送源节点 Ns。urce到目的节点 NDestmatl。n的数据包经过的最 后一个交换设备 SW-last的标识；
IDoestination： 表示目的节点 Noestinaticm的标识。 发送源节点 NS。urce和目的节点 N Destination可以是用户终端，也可以是交换设 备。 若发送源节点 Ns。urce是交换设备， 则 IDsw_&st即为 IDs。urce; 若目的节点 NDestmatl。n是交换设备， 则 IDsw_last即为 ID Destination。 在某些情况下， 从发送源节 点 Ns。urci^j目的节点 NDestmatl。 路由经过的第一个交换设备 SW-first和最后一 个交换设备 SW-last可能是同一个交换设备， 即在某些情况下， 标识四元组中 的 IDsw_flKt和 IDsw_last可相同。
优选地， 本发明实施例还定义能接收到发送源节点 Ns。urce与目的节点 NDestmatl。n之间的数据包但却未出现在交换路由信息标识四元组中的交换设备， 称之为中间交换设备。从发送源节点 Ns。urci^j目的节点 NDestmatl。n的数据在传输 过程中可能不会通过中间交换设备， 也可能通过多个中间交换设备。
在网络中，当需要知晓从发送源节点 Ns。urci^j目的节点 NDWto^交换路 由信息时， 需发起交换路由探寻过程。 交换路由探寻过程具体描述如图 2所示， 上述步骤 1 )所述的发送源节点 Ns。urce构造交换路由探寻请求分组发送给目的节点 NDestmatl。n, 具体过程如下：
1.1 ) 发送源节点 Ns。urce构造交换路由探寻请求分组发送给目的节点 NDestmatl。n; 该分组中主要包含标识四元组 [ID Source? IDsw—first, IDsw—last, IDoestination]； 其中：
IDSource: 其值为发送源节点 Ns。urce的标识；
IDsw-first: 若发送源节点 Ns。urce为交换设备， 则 IDsw_flKt的值为 IDs。urce; 若 发送源节点 Ns。urce为用户终端， 则 IDsw_flK i未知；
IDsw iast: 若目的节点 NDestmatl。n为交换设备， 则 IDSW_last的值为 ID Destination， 若目的节点 NDestmatl。n为用户终端， 则 IDsw_las i未知；
IDoestmation: 其值为目的节点 NDestlnatl。n的标识；
1.2 ) 交换设备 SW-first收到交换路由探寻请求分组后， 发现标识四元组 中的 IDsw_&st字段值未知， 且发送源节点 Ns。urce是自己的邻居节点， 则将自己 的标识信息填写到标识四元组中的 IDsw_first字段， 然后再进行转发；
1.3 ) 中间交换设备 SW-M直接转发交换路由探寻请求分组；
1.4 )交换设备 SW-last收到交换路由探寻请求分组后， 发现标识四元组中 的 IDsw_last字段值未知，且 ID Destination所标识的目的节点 NDestmatl。n是自己的邻居 节点， 则将自己的标识信息填写到标识四元组中的 IDsw_last字段， 然后再进行 转发；
优选地， 上述步骤 1 )在具体实现时， 任意一个交换设备在接收到交换路 由探寻请求分组后， 都首先确认自己是否是 SW-first身份： 若 IDsw_flKt字段值 未知， 且发送源节点 Ns。urce是自己的邻居节点， 则将自己的标识信息填写到标 识四元组中的 IDsw_first字段； 然后确认自己是否是 SW-last身份： 若 IDsw_last 字段值未知，且目的节点 NDestmatl。n是自己的邻居节点，则将自己的标识信息填 写到标识四元组中的 IDsw_last字段； 若两者都不是则是中间交换设备。 在有些 情况下 SW-first和 SW-last可以是同一个交换设备。
上述步骤 2 )所述的目的节点 NDestmatl。n构造交换路由探寻响应分组给发送 源节点 Ns。urce, 具体过程如下：
2.1 ) 目的节点 NDestmatl。n收到交换路由探寻请求分组后， 记录交换路由探 寻请求分组中标识四元组的信息 [IDs。urce, IDsw.first, IDsw last, IDDestmatlon], 然后将 该标识四元组封装在交换路由探寻响应分组中， 发送给发送源节点 Ns。urce;
2.2 )交换设备 SW-last收到交换路由探寻响应分组后， 发现自己在标识四 元组中， 则记录下该标识四元组的信息， 然后转发；
2.3 ) 中间交换设备 SW-M直接转发交换路由探寻响应分组；
2.4 ) 交换设备 SW-first收到交换路由探寻响应分组后， 发现自己在标识 四元组中， 则记录下该标识四元组的信息， 然后转发；
2.5 )发送源节点 Ns。urce收到交换路由探寻响应分组后， 记录下该标识四 元组的信息， 完成此次交换路由探寻过程。
优选地， 上述步骤 2 )在具体实现时， 任意一个交换设备在接收到交换路 由探寻响应分组后， 都首先确认自己是否在标识四元组中， 若在， 则记录标识 四元组信息； 否则， 直接转发。
整个网络中只有发送源节点 Ns。urce、 第一个交换设备 SW-first、 最后一个 交换设备 SW-last以及目的节点 NDestmatl。n需要记录下从发送源节点 。 到目 的节点 NDestmatl。n的交换路由信息。若发送源节点 Ns。urce是交换设备， 则从发送 源节点 Ns。urce到目的节点 NDestinatl。n的数据包经过的第一个交换设备 SW-first 就是它本身， 即 SW-first就是 Ns。urce; 若目的节点 NDestmatl。n是交换设备， 则从 发送源节点 Ns。urce到目的节点 N Destination的数据包经过的最后一个交换设备 SW-last就是 NDestination, 即 SW-last就是 NDestination。
在具体实施时， 发送源节点 Ns。urce在构造交换路由探寻请求分组时， 可在 分组中携带一个标识信息， 该标识信息可以是一个时钟、 顺序号或随机数等， 用于标识此次交换路由探寻新鲜性；对应地， 目的节点 NDestmatl。n在构造交换路 由探寻响应分组时， 应在分组中携带相同的标识信息； 发送源节点 Ns。urce在接 收到交换路由探寻响应分组时，需检查分组中的标识信息与之前发送的交换路 由探寻请求分组中的标识信息是否一致。
在具体实施时，为了不泄露从发送源节点 Ns。urce和目的节点 NDestmatl。n之间 的交换路由信息，发送源节点和目的节点之间的交换路由探寻请求分组和交换 路由探寻响应分组中的标识四元组还可以逐跳加密的方式进行密文传输。
图 3给出的是本发明中的实施例 1 , 用户终端 STA1到 STA2的交换路由 探寻消息流程图，其中，交换设备 SW-A是 STA1的邻居节点，交换设备 SW-B 是 STA2的邻居节点， 从 STA1到 STA2的数据包经过的第一个节点是 STA1、 最后一个节点是 STA2, SW-M是中间交换设备。 交换路由探寻整个过程包括 两个分组， 即交换路由探寻请求分组和交换路由探寻响应分组。
其中， 交换路由探寻请求分组从 STA1发送到 STA2的过程如下：
STA1构造交换路由探寻请求分组， 标识四元组为 [IDSTA1,？,？, IDSTA2];
SW-A修改交换路由探寻请求分组， 标识四元组为 [IDSTA1, IDSW A,？, IDSTA2] , 再转发；
S W-M直接转发交换路由探寻请求分组；
SW-B修改交换路由探寻请求分组， 标识四元组为 [IDSTA1, IDSW-A, IDsw-B,
IDsTA2] , 再转发;
STA2接收交换路由探寻请求分组， 保存标识四元组信息， 构造交换路由 探寻响应分组；
交换路由探寻响应分组从 STA2发送到 STA1的过程如下：
STA2接收交换路由探寻请求分组， 保存标识四元组信息后， 将得到的标 识四元组信息封装在交换路由探寻响应分组中， 发送给 STA1;
SW-B记录交换路由探寻响应分组中的标识四元组信息， 再转发；
SW-M直接转发交换路由探寻响应分组；
SW-A记录交换路由探寻响应分组中的标识四元组信息， 再转发；
STA1接收交换路由探寻响应分组， 记录交换路由探寻响应分组中的标识 四元组信息。
图 4给出的是本发明中的实施例 2, 交换设备 SW-A到用户终端 STA2的 交换路由探寻消息流程图， 整个过程包括两个分组， 即交换路由探寻请求分组 和交换路由探寻响应分组。
其中， 交换路由探寻请求分组从 SW-A发送到 STA2的过程如下：
SW-A构造交换路由探寻请求分组， 标识四元组为 [IDSW_A, IDSW-A,？,
IDsTA2]；
SW-M直接转发交换路由探寻请求分组；
SW-B修改交换路由探寻请求分组， 标识四元组为 [IDSW_A, IDSW A, IDSW B, IDsTA2] , 再转发;
STA2接收交换路由探寻请求分组， 保存标识四元组信息， 构造交换路由 探寻响应分组；
交换路由探寻响应分组从 STA2发送到 SW-A的过程如下：
STA2接收交换路由探寻请求分组， 保存标识四元组信息后， 将得到的标 识四元组信息封装在交换路由探寻响应分组中， 发送给 SW-A;
SW-B记录交换路由探寻响应分组中的标识四元组信息， 再转发；
SW-M直接转发交换路由探寻响应分组；
S W- Α记录交换路由探寻响应分组中的标识四元组信息。
图 5给出的是本发明中的实施例 3, 用户终端 STA1到交换设备 SW-B的 交换路由探寻消息流程图， 整个过程包括两个分组， 即交换路由探寻请求分组 和交换路由探寻响应分组。
其中， 交换路由探寻请求分组从 STA1发送到 SW-B的过程如下：
STA1构造交换路由探寻请求分组， 标识四元组为 [IDSTA1,？, IDSW-B, ID sw-B] ;
SW-A修改交换路由探寻请求分组， 标识四元组为 [IDSTA1, IDSW-A, IDSW-B, IDSW.B] , 再转发；
SW-M直接转发交换路由探寻请求分组；
SW-B保存标识四元组信息， 构造交换路由探寻响应分组；
交换路由探寻响应分组从 SW-B发送到 STA1的过程如下：
SW-B将得到的标识四元组信息封装在交换路由探寻响应分组中， 发送给 STA1;
SW-M直接转发交换路由探寻响应分组；
SW-A记录交换路由探寻响应分组中的标识四元组信息， 再转发；
STA1接收交换路由探寻响应分组， 记录交换路由探寻响应分组中的标识 四元组信息。
本发明实施例还提供一种交换路由探寻系统， 所述交换路由探寻系统包 括： 发送源节点 Ns。urce、 第一个交换设备 SW-first、 最后一个交换设备 SW-last 及目的节点 NDestmatl。n。 其中： 所述发送源节点 Ns。urce, 用于构造并发送交换路 由探寻请求分组给所述目的节点 NDestmatl。n, 接收来自所述目的节点 ^^∞的 交换路由探寻响应分组； 所述第一个交换设备 SW-first和所述最后一个交换设 备 SW-last对所述发送源节点 Ns。urc^j所述目的节点 NDestmatl。n的交换路由探寻请 求分组进行修改后再转发， 并对所述目的节点 NDestmatl。n到所述发送源节点 Ns。urce的交换路由探寻响应分组提取并保存标识四元组信息后再转发； 目的节 点 NDestmatl。n接收来自发送源节点 Ns。urce的交换路由探寻请求分组， 提取保存标 识四元组信息后， 发送交换路由探寻响应分组给发送源节点 Ns。urce。
所述交换路由探寻系统还可进一步包括： 中间交换设备 SW-M; 所述中间 交换设备 SW-M是能接收到发送源节点 Ns。urce和目的节点 NDestmatl。n之间的通信 数据包， 却没有出现在标识四元组中的交换设备； 所述中间交换设备 SW-M对 发送源节点 Ns。urce和目的节点 NDestmatl。n之间的交换路由探寻请求分组和交换路 由探寻响应分组都直接进行转发。

Claims

权 利 要 求
1、 一种交换路由探寻方法， 其特征在于， 所述方法包括：
发送源节点 NSOTrc 造交换路由探寻请求分组发送给目的节点 NDestlnatl n; 该交换路由探寻请求分组包括发送源节点 Ns。urce已知的从发送源节点 Ns。urce到 目的节点 NDestmatl。n的节点间交换路由信息；
目的节点 NDestmatl。n构造交换路由探寻响应分组发送给发送源节点 Ns urce
2、 根据权利要求 1所述的交换路由探寻方法， 其特征在于， 所述从发送 源节点 Ns。urce到目的节点 NDestmatl。n的节点间交换路由信息为一个标识四元组：
[IDsource, IDsW-first, IDsW-last, IDoestination]；
其中：
IDSource: 表示发送源节点 Ns。„rce的标识；
IDsW-first: 表示从发送源节点 Ns。„rce到目的节点 NDestmatl。n的数据包经过的 第一个交换设备 SW-first的标识；
IDsw_last:表示从发送源节点 Ns。urce到目的节点 NDestmatl。n的数据包经过的最 后一个交换设备 SW-last的标识；
IDDestmation： 表示目的节点 NDestinat 的标识。
3、 根据权利要求 2所述的交换路由探寻方法， 其特征在于， 所述发送源 节点 Ns。urce构造交换路由探寻请求分组发送给目的节点 N Destination包括：
发送源节点 NS。„rce构造交换路由探寻请求分组发送给目的节点 NDestmatl n; 所述交换路由探寻请求分组中包含标识四元组 [ID Source? IDsw first, IDsw last,
ID[ estinatiori]
其中：
IDsource: 值为发送源节点 Ns。urce的标识；
IDsw-first: 若发送源节点 Ns。urce为交换设备， 则 IDsw_first值为 IDs。urce; 若发 送源节点 Ns。urce为用户终端， 则 IDsw_first值未知；
IDsw ^st: 若目的节点 NDestmatl。n为交换设备， 则 ID SW-last值为 IDoestination? 方 目的节点 NDestmatl。n为用户终端， 则 IDsw^t值未知；
IDDestmation： 值为目的节点 NDestinatl。n的标识；
所述第一个交换设备 SW-first收到交换路由探寻请求分组后，若标识四元 组中的 IDsw_flKt字段值未知， 且发送源节点 Ns。urce是自己的邻居节点， 则将自 己的标识信息填写到标识四元组中的 IDsw_first字段， 然后再进行转发；
所述最后一个交换设备 SW-last收到交换路由探寻请求分组后， 若标识四 元组中的 IDsw_last字段值未知，且 IDDestmatl。n所标识的目的节点 NDestmatl。n是自己 的邻居节点， 则将自己的标识信息填写到标识四元组中的 IDsw_last字段， 然后 再进行转发。
4、 根据权利要求 3所述的交换路由探寻方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 若所述第一个交换设备 SW-first和所述最后一个交换设备 SW-last之间 还有中间交换设备， 则所述中间交换设备直接转发所述交换路由探寻请求分 组。
5、 根据权利要求 3或 4所述的交换路由探寻方法， 其特征在于， 所述方 法还包括： 任意一个交换设备在接收到所述交换路由探寻请求分组后，都首先 确认自己是否是所述第一个交换设备 SW-first身份： 若 IDsw_&st字段值未知， 且发送源节点 Ns。urce是自己的邻居节点，则将自己的标识信息填写到标识四元 组中的 IDsw_&st字段， 再转发； 然后确认自己是否是所述最后一个交换设备 SW-last身份：若 IDsw_last字段值未知，且目的节点 N Destination是自己的邻居节点， 则将自己的标识信息填写到标识四元组中的 IDsw_last字段， 再转发； 若两者都 不是则是中间交换设备， 则直接转发交换路由探寻请求分组。
6、 根据权利要求 5所述的交换路由探寻方法， 其特征在于， 所述目的节 点 NDestmatl。n构造交换路由探寻响应分组发送给发送源节点 Ns。urce包括：
目的节点 NDestmatl。n收到交换路由探寻请求分组后，记录交换路由探寻请求 分组中标识四元组的信息 [IDS。urce, IDsw-first, IDsw-last, IDDestmatl。n] , 然后将该标识 四元组封装在交换路由探寻响应分组中， 发送给发送源节点 Ns。urce;
所述最后一个交换设备 SW-last收到交换路由探寻响应分组后， 发现自己 在标识四元组中， 则记录下该标识四元组的信息， 然后转发；
所述第一个交换设备 SW-first收到交换路由探寻响应分组后，发现自己在 标识四元组中， 则记录下该标识四元组的信息， 然后转发；
发送源节点 Ns。urce收到交换路由探寻响应分组后，记录下该标识四元组的 信息， 完成此次交换路由探寻过程。
7、 根据权利要求 6所述的交换路由探寻方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 若所述第一个交换设备 SW-first和所述最后一个交换设备 SW-last之间 还有中间交换设备， 则所述中间交换设备直接转发交换路由探寻响应分组。
8、 根据权利要求 1所述的交换路由探寻方法， 其特征在于， 所述交换路由 探寻请求分组还包括： 标识信息，该标识信息用于标识此次交换路由探寻新鲜 性； 对应地， 目的节点 NDestmatl。n在构造交换路由探寻响应分组时， 应在分组中 包括相同的标识信息； 发送源节点 Ns。urce在接收到交换路由探寻响应分组时， 检查分组中的标识信息与之前发送的交换路由探寻请求分组中的标识信息是 否一致。
9、 根据权利要求 2所述的交换路由探寻方法， 其特征在于， 所述发送源 节点和目的节点之间的交换路由探寻请求分组和交换路由探寻响应分组中的 标识四元组还可以逐跳加密的方式进行密文传输。
10、 一种交换路由探寻系统， 其特征在于， 所述系统包括： 发送源节点 Nsource、 第一个交换设备 SW-first、 最后一个交换设备 SW-last和目的节点 Noestination，
所述发送源节点 Ns。urce, 用于构造并发送交换路由探寻请求分组给所述目 的节点 NDestmatl。n, 接收来自所述目的节点 N Destination的交换路由探寻响应分组； 所述第一个交换设备 SW-first和所述最后一个交换设备 SW-last, 用于对所 述发送源节点 Ns。urce到所述目的节点 NDestmatl。 交换路由探寻请求分组进行修 改后再转发， 并对所述目的节点 NDestmatl。n到发送源节点 Ns。urce的交换路由探寻 响应分组提取并保存标识四元组信息后再转发；
所述目的节点 NDestmatl。n, 用于接收来自发送源节点 Ns。urce的交换路由探寻 请求分组，提取保存标识四元组信息后，发送交换路由探寻响应分组给所述发 送源节点 Ns。urce。
11、 根据权利要求 10所述的交换路由探寻系统， 其特征在于， 所述系统 还包括：
中间交换设备 SW-M,是能接收到所述发送源节点 。 和所述目的节点 NDestmatl。n之间的通信数据包， 却没有出现在标识四元组中的交换设备； 所述中 间交换设备 SW-M对所述发送源节点 Ns。urce和所述目的节点 NDestmatl。n之间的 交换路由探寻请求分组和交换路由探寻响应分组都直接进行转发。
12、 一种终端设备， 其特征在于， 所述终端设备包括：
交换路由探寻请求单元， 用于所述终端设备为发送源节点时，发送交换路 由探寻请求分组给目的节点，所述交换路由探寻请求分组中包括所述终端设备 已知的标识四元组信息； 所述标识四元组包括 IDs。urce, IDsw.first, IDsw last,
IDoestination; 其中， ID Source表示发送源节点的标识； IDsw_flKt表示从发送源节点 到目的节点的数据包经过的第一个交换设备的标识； IDsw4ast表示从发送源节 点到目的节点的数据包经过的最后一个交换设备的标识； IDDestmatl。n表示目的 节点的标识；
交换路由探寻接收单元， 用于所述终端设备为发送源节点时，在所述交换 路由探寻请求单元发送交换路由探寻请求分组给目的节点后，接收所述目的节 点发送的交换路由探寻响应分组， 并从中提取分组中的标识四元组信息，作为 所述终端设备与目的节点之间的交换路由信息。
13、 根据权利要求 12所述的终端设备， 其特征在于， 所述终端设备包括： 交换路由探寻响应单元， 用于所述终端设备为目的节点时，接收发送源节 点发送的交换路由探寻请求分组，提取所述交换路由探寻请求分组中的标识四 路由探寻响应分组发送给发送源节点，以将所述标识四元组信息通过交换路由 探寻响应分组告知发送源节点。
14、 一种交换设备， 其特征在于， 所述交换设备包括：
第一交换路由更新单元，用于所述交换设备为从发送源节点到目的节点的 数据包经过的第一个交换设备时，在收到由发送源节点发送给目的节点的交换 路由探寻请求分组时，用所述交换设备的标识更新所述交换路由探寻请求分组 中的标识四元组中 ^字段后转发交换路由探寻请求分组， 所述交换路由 探寻请求分组包含所述交换设备已知的标识四元组信息，所述标识四元组包括
IDsource, IDSW-first, IDSW-last, IDDestination； 其中， IDSource表示发送源节点的标识；
IDDestmatl。n表示目的节点的标识； IDsw_&st字段表示从发送源节点到目的节点的 数据包经过的第一个交换设备的标识； IDsw_last字段表示从发送源节点到目的 节点的数据包经过的最后一个交换设备的标识； 第二交换路由更新单元，用于所述交换设备为从发送源节点到目的节点的 数据包经过的最后一个交换设备时，在收到由发送源节点发送给目的节点的交 换路由探寻请求分组时，用所述交换设备的标识更新所述交换路由探寻请求分 组中的标识四元组中 IDsw_last字段后转发交换路由探寻请求分组。
15、 根据权利要求 14所述的交换设备， 其特征在于， 所述交换设备还包 括：
交换路由探寻请求单元， 用于所述交换设备为发送源节点时，发送交换路 由探寻请求分组给目的节点；
交换路由探寻接收单元， 用于所述交换设备为发送源节点时，在所述交换 路由探寻请求单元发送交换路由探寻请求分组给目的节点后，接收所述目的节 点发送的交换路由探寻响应分组， 并从中提取分组中的标识四元组信息，作为
16、 根据权利要求 14或 15所述的交换设备， 其特征在于， 所述交换设备 还包括：
交换路由探寻响应单元， 用于所述交换设备为目的节点时，接收发送源节 点发送的交换路由探寻请求分组，提取所述交换路由探寻请求分组中的标识四 路由探寻响应分组发送给发送源节点，以将所述标识四元组信息通过交换路由 探寻响应分组告知发送源节点。
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