WO2012083685A1

WO2012083685A1 - 一种提高映射路由表使用效率的方法及系统

Info

Publication number: WO2012083685A1
Application number: PCT/CN2011/077322
Authority: WO
Inventors: 吴强
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2012-06-28
Also published as: CN102572720A

Abstract

本发明公开了一种提高映射路由表使用效率的方法，该方法包括：映射封装执行节点在维护的映射路由表中针对一群组移动终端记录一身份标识的前缀与一位置标识的映射关系，其中，所述群组移动终端为接入同一映射封装执行节点的移动终端；以及所述映射封装执行节点进行报文转发时，根据报文中目的身份标识查找所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识，向所述位置标识指示的位置转发所述报文。本发明还公开了一种提高映射路由表使用效率的系统以及一种映射封装执行节点。

Description

一种提高映射路由表使用效率的方法及系统

技术领域本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种提高映射路由表使用效率的方法及系统。

背景技术

现有因特网广泛使用的传输控制协议 /互联网络协议（ Transmission Control Protocol/Internet Protocol, TCP/IP ) 中 IP地址具有双重功能，既作为网络层的通信终端主机网络接口在网络拓朴中的位置标识，又作为传输层主机网络接口的身份标识。 TCP/IP设计之初并未考虑主机移动的情况。但是，当主机移动越来越普遍时，这种 IP地址的语义过载缺陷日益明显。当主机的 IP地址发生变化时，不仅路由要发生变化，通信终端主机的身份标识也发生变化，这样会导致路由负载越来越重，而且主机标识的变化会导致应用和连接的中断。身份标识和位置分离问题提出的目的是为了解决 IP地址的语义过载和路由负载严重等问题，将 IP地址的双重功能进行分离，实现对移动性、多家乡性、 IP地址动态重分配、减轻路由负载及下一代互联网中不同网络区域之间的互访等问题的支持。与本发明相关的现有技术 1中阐述了一种基于网络的身份位置分离的网络架构及其运转机制。该方案中，所有接入终端身份标识和位置标识保存在网络中的映射平面中。移动节点（ Mobile Node , MN ) (身份标识 AIDm , 位置标识 RIDm ) 向通信对端节点（Correspondent Node, CN ) (身份标识 AIDc, 位置标识 RIDc )发起通信时，源端接入服务节点收到移动节点 MN 发出的数据报文后，根据通讯对端节点 CN 即目的 AIDc 查询本地緩存 ( CACHE ) 中的映射路由表，得到 AIDc-RIDc映射后，在报文头部增加位置标识的封装后发出；如果在本地 CACHE 中的映射路由表中，没有 AIDc-RIDc映射，由该源端接入服务节点向映射平面中本域身份位置寄存器发起位置查询过程，查询获得目的终端的当前位置信息，返回给源端接入服务节点，源端接入服务节点将在本地 CACHE中增加 AIDc-RIDc的映射表项，在 "^文头部增加位置标识的封装后发出。现有技术 1的主要问题包括：

1 )接入服务节点中的映射路由表，主要动态保存终端身份标识位置标识 AID-RID的映射关系。每个经由接入服务节点转发的数据报文都需要经过映射路由表的查表处理，由于要考虑终端的移动性，现有技术 1中对映射路由表根据身份标识精确匹配查询，导致接入服务节点中映射表表项过大，降低了接入服务节点的处理效率。如何减少接入服务节点中的映射路由表表项，成为提高接入服务节点转发能力的主要问题。

2)映射路由表的表项 AID1/RID1生存周期为在一段时间若无数据报文向该表项标识的通信对端 CN1发送，该表项 AID1/RID1将被老化删除。映射路由表项 AID1/RID1被老化删除后，发往该表项标识的通信对端 CN1的数据流，将重新启动接入路由器（ Access Service Router , ASR ) (一般为特殊应用路由器）与映射平面间的映射查询流程， ASR获得 AID1/RID1的映射关系后封装转发数据报文。现有技术 1中对映射路由表根据身份标识精确匹配查询，映射路由表项老化也釆用精确匹配方式，即一段时间无数据报文发送的表项 AID/RID将老化删除。这种精确匹配方式，将导致接入路由器 ASR 与映射平面间的映射查询流程启动频繁，一方面加重网络信令处理负荷，另一方面由于查询流程会影响数据报文的时延和报文发送顺序，造成数据报文的传送质量下降。与本发明相关的现有技术 2: 位置标识与身份标识分离协议（Locator Identifier Separation Protocol, LISP )是一种有关身份标识和位置分离的基于网络路由器的实现方法，现在 LISP是 Internet工程任务组（ Internet Engineering Task Force, IETF ) 中路由研究组 ( Routing Research Group, RRG ) 下主要的工作组之一。

LISP重用了路由技术，对现有的路由拓朴结构有了一定的改变，结合现有的传送网，利用最小的改造优化了现有的路由传送技术。主机使用 IP地址（在 LISP系统中称为端标识 (Endpoint Identifier, EID) ) 来跟踪套接字 (socket), 建立连接、发送和接收数据包。路由器基于 IP目的地址（在 LISP系统中称为路由位置 (Routing Locators, RLOCs) )传递数据包。在 LISP系统中引入了隧道路由，在发起主机包时封装 LISP数据包并且在最终传递到目的地前对数据包进行解封装。在 LISP数据包中"外层报头" 的 IP地址是 RLOCs。在两个网络的主机之间进行端到端的包交换过程中，入口隧道路由器（Ingress Tunnel Router, ITR )需要查询映射路由表，为每个包封装一个新 LISP头，在出口通道路由剥去新头。 ITR执行 EID-to-RLOC 查找以确定到出口隧道路由器（Egress Tunnel Router, ETR ) 的路由路径， ETR以 RLOC作为自身的一个地址。现有技术 2的主要问题：现有技术 2的 LISP中，在考虑终端移动性时，由于每个终端的移动位置不同，或者每个终端的移动位置存在不同的可能性， EID-to-RLOC的查找过程也将面临表项过大而影响数据报文转发效率的问题。也将面临 EID-to-RLOC映射路由表如何组织，形成路由表项的相关信息如何传递和存储的问题。与本发明相关的现有技术 3: 基于主机的身份位置分离技术，主机标识协议（ Host Identity Protocol, HIP )是其中代表性协议，现在 HIP是 IETF主要的工作组之一。

HIP的基本思想是在第三层网络层和第四层传输层之间引入了 3.5层的主机标识层（ Host Identity Layer, HIL ) , 即在域名空间和 IP地址空间之间引入了主机标识（Host Identity, HI )空间。主机标识层将原来紧密耦合的传输层和网络层分开， IP地址不再扮演标识主机的角色，它只负责数据包的路由转发，即仅用作定位符，主机名称由主机标识符来表示。实际情况中 HIP节点会经常移动，为了解决 HIP节点联系另一个经常移动的 HIP节点， HIP框架中介绍了集机制（rendezvous, RVS ) 。 RVS涉及到第三方 RVS服务器，它作为客户端的一个初始连接点。 RVS的客户端是一个 HIP节点，这个节点为了向 RVS注册它的主机标识标签（ Host Identity Tag, HIT )至 IP地址的映射。注册以后，其它的 HIP节点能够使用 RVS的 IP地址而不是使用节点发起一个基本交换。 RVS的客户端，即一个 HIP节点，使用 His 或 HITs来联系对端主机；并能够通过 RVS服务器获得对端主机的 IP地址，填写在发出的数据报文中进行通信。现有技术 3的主要问题包括：

1 ) HIP节点存在同时与多个对端同时通信的情况。 HIP节点中的映射路由表，动态保存终端主机标识标签与 IP地址（ HIT/IP地址 )的映射关系。每个经由 HIP 节点转发的数据报文都需要经过映射路由表的查表处理，获得 HIT/IP地址的映射关系，在应用层发出的数据报文中填写 HIT/IP地址的正确封装。在通信对端较多时， HIP终端的转发等性能受限。如何减少 HIP节点中的映射路由表表项，成为提高接入 HIP节点转发能力的主要问题。

2 )基于主机的身份位置分离技术需要主机的端到端支持。实际部署时，未升级主机也应当能够正常通信。在未升级主机不支持该技术时，现有技术提供了网络代理的方案，即网络侧部署功能单元代理主机支持基于主机的身份位置分离技术。如， HIP Proxy技术。主机代理节点将代理多个本端节点与对端节点基于主机方案进行通信。接入主机代理节点的单个主机存在同时与多个对端同时通信的情况。主机代理节点中的映射路由表，动态保存通信对端 HIT/IP地址的映射关系。每个经由主机代理节点转发的数据报文都需要经过映射路由表的查表处理，获得通信对端 HIT/IP地址的映射关系，在本端主机发出的数据报文中填写 HIT/IP 地址的正确封装。在通信对端较多时，主机代理节点的转发等性能受限。如何减少主机代理节点中的映射路由表表项，成为提高接入主机代理节点转发能力的主要问题。

TCP/IP中 IP地址具有双重功能：既作为网络层的通信终端主机网络接口在网络拓朴中的位置标识，又作为传输层主机网络接口的身份标识。所述的身份标识和位置分离框架是为了克服现有网络技术的这一不足而构建的一种全新的网络框架。上述现有技术用于将 IP地址的标识身份和位置的双重功能进行分离，是这种全新的网络架构的不同实现方案。

如图 1 , 与本发明相关的现有技术的架构关键特征可从逻辑功能上抽象为：主机 101 , 映射服务器 103 , 以及映射封装执行节点 /转发设备 102。映中对应接入服务节点；在现有技术 3中对应主机或者主机代理节点。网络中有两种标识类型：身份标识和位置标识。其中身份标识用于标识用户身份，用于端到端通信时标识通信对端；位置标识由当前接入的映射封装执行节点 / 转发设备分配，标识终端用户当前所在的位置，用于数据报文转发时的路由。映射服务器通过映射路由表保存了终端主机的身份标识和位置标识的对应关系。映射封装执行节点 /转发设备根据通信对端的身份标识，到映射服务器登记注册和查询通信对端的位置标识，并将查询结果保存在映射路由表中，釆用映射路由表维护终端的身份标识一位置标识映射信息，并根据映射路由表实现数据报文封装处理、路由和转发。在映射封装执行节点 /转发设备 102中，身份标识与位置标识——对应，映射路由表包括：表项 1 , 身份标识 1对应位置标识 1 ; 表项 2, 身份标识 2 对应位置标识 2； ……；表项 η , 身份标识 n对应位置标识 n。现有网络技术存在如下不足：现有基于网络的身份位置分离架构中，接入服务节点转发用户数据报文时，需要查询映射路由表，映射路由表动态保存了终端的身份标识 -位置标识的映射关系。如何提高映射路由表使用效率是需要解决的技术问题。

发明内容本发明提出了一种提高映射路由表使用效率的方法及系统，提高映射封装执行节点转发能力。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提高映射路由表使用效率的方法，该方法包括：映射封装执行节点在维护的映射路由表中针对一群组移动终端记录一身份标识的前缀与一位置标识的映射关系，其中，所述群组移动终端为接入同一映射封装执行节点的移动终端；以及所述映射封装执行节点进行报文转发时，根据报文中目的身份标识查找所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识，向所述位置标识指示的位置转发所述报文。上述方法中，所述群组移动终端的身份标识的前缀是群组移动终端中各移动终端的身份标识中的相同组成部分。上述方法中，根据报文中目的身份标识查找所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识的步骤包括：所述映射封装执行节点提取出报文的目的身份标识，使用最长匹配的方式查找到映射路由表中相匹配的前缀，根据前缀与位置标识的映射关系，查找到所述目的身份标识对应的位置标识。所述方法还包括：

的前缀和相同的位置标识；以及映射封装执行节点需要转发报文时在此映射封装执行节点未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，向所述映射服务器获取所述目的身份标识的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文，或者，映射封装执行节点需要转发报文时在此映射封装执行节点未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，将报文转发至所述映射服务器，所述映射服务器查找到所述目的身份标识对应的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文。所述方法还包括：对映射路由表中新增的映射关系设置老化标志，所述映射封装执行节点进行报文转发命中一映射关系后，刷新此映射关系的老化标志，并判断映射关系的老化标志是否满足预设时间或预设次数的到期条件，若满足，从映射路由表中删除此映射关系。所述方法还包括: 所述群组移动终端从第一映射封装执行节点切换到第二映射封装执行节点 , 所述第二映射封装执行节点维持所述群组移动终端在第一映射封装执行节点中使用的前缀，并为所述群组移动终端分配新的位置标识，在所维护的映射路由表构造此前缀与此新的位置标识的映射关系。

所述第二映射封装执行节点为所述群组移动终端分配新的位置标识的步骤之后，所述方法还包括：所述第二映射封装执行节点向所述群组终端的通信对端所在的第三映射封装执行节点发起位置标识更新流程，通知所述第三映射封装执行节点将所述群组移动终端的位置标识更新为所述新的位置标识。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提高映射路由表使用效率的系统，该系统包括映射封装执行节点和移动终端，其中，所述映射封装执行节点设置为：在维护的映射路由表中针对一群组移动终端记录一身份标识的前缀与一位置标识的映射关系，其中，所述群组移动终端为接入同一映射封装执行节点的移动终端；以及在进行报文转发时，根据报文中目的身份标识查找所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识，向所述位置标识指示的位置转发所述报文。上述系统中，所述群组移动终端的身份标识的前缀是群组移动终端中各移动终端的身份标识中的相同组成部分。上述系统中，所述映射封装执行节点是设置为按如下方式根据报文中目的身份标识查找所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识：提取出报文的目的身份标识，使用最长匹配的方式查找到映射路由表中相匹配的前缀，根据前缀与位置标识的映射关系，查找到所述目的身份标识对应的位置标识。所述系统还包括映射服务器，其中，所述映射服务器设置为：在移动终端开户时为所述群组移动终端分配相同的身份标识的前缀和相同的位置标识；所述映射封装执行节点还设置为：需要转发报文时在此映射封装执行节点未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，向所述映射服务器获取所述目的身份标识的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文；以及，所述映射服务器还设置为：向所述映射封装执行节点发送所述目的身份标识的前缀以及位置标识；或者，所述映射封装执行节点还设置为：需要转发报文时在此映射封装执行节点未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，将报文转发至所述映射服务器；以及，所述映射服务器还设置为：在收到所述映射封装执行节点转发的报文后，查找到所述目的身份标识对应的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文。上述系统中，所述映射封装执行节点还设置为：对映射路由表中新增映射关系设置老化标志，进行报文转发命中一映射关系后，刷新此映射关系的老化标志，判断映射关系的老化标志满足预设时间或预设次数的到期条件后，从映射路由表中删除此映射关系。上述系统中，所述映射封装执行节点还设置为：作为群组移动终端切换映射封装执行节点过程中的目的映射封装执行节点时 , 维持所述群组移动终端在源映射封装执行节点中使用的前缀，并为所述群组移动终端分配新的位置标识，在所维护的映射路由表构造此前缀与此新的位置标识的映射关系。上述系统中，所述映射封装执行节点还设置为：作为群组移动终端切换映射封装执行节点过程中的目的映射封装执行节点时为所述群组移动终端分配新的位置标识后，向所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点发起位置标识更新流程，通知所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点将所述群组移动终端的位置标识更新为所述新的位置标识。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种映射封装执行节点，其包括：映射关系维护模块，其设置为：在维护的映射路由表中针对一群组移动终端记录一身份标识的前缀与一位置标识的映射关系，其中，所述群组移动终端为接入同一映射封装执行节点的移动终端；以及报文转发模块，其设置为：在进行报文转发时，根据报文中目的身份标识查找所述映射关系维护模块中所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识，向所述位置标识指示的位置转发所述报文。上述映射封装执行节点中，所述群组移动终端的身份标识的前缀是群组移动终端中各移动终端的身份标识中的相同组成部分。上述映射封装执行节点中，所述报文转发模块是设置为按如下方式根据报文中目的身份标识查找所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识：提取出报文的目的身份标识，使用最长匹配的方式查找到所述映射关系维护模块中的映射路由表中相匹配的前缀，根据前缀与位置标识的映射关系，查找到所述目的身份标识对应的位置标识。上述映射封装执行节点中，所述报文转发模块还设置为：需要转发报文时在此映射封装执行节点的映射关系维护模块未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，向在移动终端开户时为所述群组移动终端分配相同的身份标识的前缀和相同的位置标识的映射服务器获取所述目的身份标识的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文；或者，需要转发报文时在此映射封装执行节点的映射关系维护模块未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，将报文转发至在移动终端开户时为所述群组移动终端分配相同的身份标识的前缀和相同的位置标识的映射服务器，以使所述映射服务器在收到所述报文转发模块转发的报文后，查找到所述目的身份标识对应的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文。上述映射封装执行节点中，所述映射关系维护模块还设置为：对映射路由表中新增映射关系设置老化标志，进行报文转发命中一映射关系后，刷新此映射关系的老化标志，判断映射关系的老化标志满足预设时间或预设次数的到期条件后，从映射路由表中删除此映射关系。上述映射封装执行节点中，当所述映射封装执行节点作为群组移动终端切换映射封装执行节点过程中的目的映射封装执行节点时，所述映射关系维护模块还设置为：维持所述群组移动终端在源映射封装执行节点中使用的前缀，并为所述群组移动终端分配新的位置标识，在所维护的映射路由表构造此前缀与此新的位置标识的映射关系。上述映射封装执行节点中，当所述映射封装执行节点作为群组移动终端切换映射封装执行节点过程中的目的映射封装执行节点时，所述映射关系维护模块还设置为：为所述群组移动终端分配新的位置标识后，向所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点发起位置标识更新流程，通知所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点将所述群组移动终端的位置标识更新为所述新的位置标识。本发明考虑移动接入终端网络拓朴的汇聚特征，有效减少了映射路由表的规模，提高了映射封装执行节点转发能力，提高映射路由表表项的命中次数从而提高效率，减少网络的信令负荷，减少数据转发过程中的延迟和乱序，能够更好的改善网络的服务质量。

附图概述图 1是实施例中提高映射路由表使用效率的系统的结构图；图 2是实施例中提高映射路由表使用效率的方法示意图。

本发明的较佳实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。如图 1所示，提高映射路由表使用效率的系统包括：映射封装执行节点、移动终端（即主机）和映射服务器。映射封装执行节点设置为：在维护的映射路由表中针对接入同一映射封装执行节点的移动终端称为群组移动终端记录一前缀与一位置标识的映射关系（即在维护的映射路由表中针对群组移动终端记录一前缀与一位置标识的映射关系，其中群组移动终端为接入同一映射封装执行节点的移动终端）；以及在进行报文转发时，根据报文中目的身份标识查找此目的身份标识的前缀以及对应的位置标识，向此位置标识指示的位置转发所述 ^艮文。映射封装执行节点包括指令器、数据报文封装转发单元、以及映射管理器组成。其中指令器负责与移动终端、映射服务器、以及其它映射封装执行节点进行信令交互，完成映射查询、主机接入管理、映射更新注册、以及切换管理等业务流程。数据报文封装转发单元负责接收和发送主机与网络间的数据报文，以及完成报文的封装和解封装操作。映射管理器负责映射封装执行节点中，移动终端身份标识与位置标识之间映射关系的本地存储、本地查询和维护，这一映射关系表现为映射路由表的形式。映射服务器设置为：在移动终端开户时为所述群组移动终端分配相同的身份标识前缀和相同的位置标识。群组移动终端的身份标识前缀是群组移动终端中各移动终端的身份标识中的相同组成部分。例如群组移动终端中包括身份标识为 10.21.0.1的终端 1 , 身份标识为 10.21.0.2的终端 2, 身份标识为 10.21.0.3 的终端 3 , 则群组移动终端的身份标识前缀可以设为 10.21.0 或 10.21。本系统中报文转发过程中，映射封装执行节点还设置为：在进行报文转发时，提取出报文的目的身份标识，使用最长匹配的方式查找到映射路由表中相匹配的前缀，才艮据前缀与位置标识的映射关系，查找到此目的身份标识对应的位置标识，向所述位置标识指示的位置转发所述文。在需要转发报文时在此映射封装执行节点未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，映射封装执行节点转发报文的方式包括两种：第一种为直接转发，其中：映射封装执行节点设置为向映射服务器获取所述目的身份标识对应的前缀以及位置标识，并向位置标识指示的位置转发所述报文。第二种为经由映射服务器转发，其中：映射封装执行节点设置为将报文转发至所述映射服务器。映射服务器设置为：在收到所述映射封装执行节点转发的报文后，查找到所述目的身份标识对应的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文。群组移动终端切换映射封装执行节点过程中，所述映射封装执行节点还设置时：作为群组移动终端切换映射封装执行节点过程中的目的映射封装执行节点时，维持所述群组移动终端在源映射封装执行节点中使用的前缀，并为所述群组移动终端分配新的位置标识。所述映射封装执行节点还设置为：作为群组移动终端切换映射封装执行节点过程中的目的映射封装执行节点时为所述群组移动终端分配新的位置标识后，向所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点发起位置标识更新流程，通知所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点将所述群组移动终端的位置标识更新为所述新的位置标识，在所维护的映射路由表构造此前缀与此新的位置标识的映射关系。映射封装执行节点还设置为：对映射路由表中新增映射关系设置老化标志，进行报文转发命中一映射关系后，刷新此映射关系的老化标志，判断映射关系的老化标志满足预设时间或预设次数的到期条件后，从映射路由表中删除此映射关系。

如图 2所示，提高映射路由表使用效率的方法，该方法包括：映射封装执行节点在维护的映射路由表中针对接入同一映射封装执行节点的移动终端称为群组移动终端记录一前缀与一位置标识的映射关系（即映射封装执行节点在维护的映射路由表中针对群组移动终端记录一前缀与一位置标识的映射关系，其中群组移动终端为接入同一映射封装执行节点的移动终端），所述映射封装执行节点进行报文转发时，根据报文中目的身份标识查找此目的身份标识的前缀以及对应的位置标识，向所述位置标识指示的位置转发所述报文。映射服务器考虑接入同一映射封装执行节点的移动终端（在本发明中称为群组移动终端）具有相同特性，在移动终端开户受理时，考虑其身份标识的汇聚性，为群组移动终端分配相同的身份标识前缀和相同的位置标识。此方式，克服了现有方案中没有考虑移动终端主机身份标识的汇聚特性导致映射封装执行节点中映射路由表表项条目过大的问题。映射服务器在用户数据库中还保存移动终端的移动性特征，包括但不限于移动终端主机的群组信息。群组移动终端的身份标识前缀是群组移动终端中各移动终端的身份标识中的相同组成部分。例如群组移动终端中包括身份标识为 10.21.0.1的终端 1 , 身份标识为 10.21.0.2的终端 2, 身份标识为 10.21.0.3的终端 3 , 则群组移动终端的身份标识前缀可以设为 10.21.0或 10.21。映射封装执行节点维护的映射路由表的表项中包括身份标识前缀与位置标识的对应关系，也可以包括身份标识与位置标识的对应关系。为避免由于累积效应而造成的映射路由表的表项过大，降低系统处理效率的情形，映射封装执行节点增加新的映射路由表项时，设置此表项（一表项即对应一映射关系）的老化标志。根据预设策略，映射封装执行节点进行报文转发命中一映射关系后，刷新此映射关系的老化标志，在老化标志满足预设时间或预设次数的到期条件后，将删除对应表项。例如：数据报文转发时，映射路由表查询过程中每命中一次表项，对该表项老化标志刷新一次。老化机制不限于这一方式。本方法中，映射封装执行节点进行报文转发时，提取出报文的目的身份标识，使用最长匹配的方式查找到映射路由表中相匹配的前缀，根据前缀与位置标识的映射关系，查找到此目的身份标识对应的位置标识，向所述位置标识指示的位置转发所述报文。本方法中，最长匹配方式的使用与现有技术中精确匹配的方式相比，可提高映射路由表项的命中次数及查找效率。例如，移动终端发出的报文中包括目的身份标识 AID2、源身份标识 AID1、以及报文净荷。映射封装执行节点收到报文后，根据数据报文中的目的身份标识 AID2查询映射路由表，按最长匹配的方式在映射路由表中查到对应的身份标识前缀，根据此身份标识前缀查找到与此身份标识前缀对应的位置标识 RID2, 映射封装执行节点将报文增加位置标识封装后发出，报文中包括：目的位置标识 RID2、源位置标识 RID1、目的身份标识 AID2、源身份标识 AID1和报文净荷。其中，最长匹配方式是已有技术中惯用的匹配方式。映射封装执行节点需要转发报文时在此映射封装执行节点未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，映射封装执行节点转发报文的方式包括两种：第一种为直接转发，其包括：映射封装执行节点向映射服务器获取所述目的身份标识对应的前缀以及位置标识，并向位置标识指示的位置转发所述报文。映射封装执行节点从映射服务器获得需要的位置标识映射关系。映射服务器向映射封装执行节点，返回的映射关系可以是完整身份标识与位置标识的对应关系，也可以是身份标识前缀与位置标识的对应关系。映射服务器与映射封装执行节点间的映射关系查询流程的接口信令中包括前缀标识位（即体现映射路由汇聚特性的标识位）。例如，映射封装执行节点向映射服务器发送查询请求消息，在此查询请求消息中携带报文的目的身份标识，映射服务器向映射封装执行节点返回查询响应消息，在此查询响应消息中携带与此目的身份标识对应的位置标识，并在前缀标识位中携带此目的身份标识对应的前缀。第二种为经由映射服务器转发。其包括：映射封装执行节点将报文转发至所述映射服务器。映射服务器在收到所述映射封装执行节点转发的报文后，查找到所述目的身份标识对应的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文。

具体实施例一：一群组移动终端 hostl l , hostl2 和 hostl3 接入同一映射封装执行节点 ASR1。 hostl l , hostl2和 hostl3对应的身份标识分别为 AID11 , AID 12和 AID13。映射服务器为此群组移动终端分配相同的前缀（Prefix ) , 该前缀唯一标识该群组移动终端，不属于该组的任意其它终端不具有此前缀特征。映射服务器为此群组移动终端分配相同的位置标识 RID。通过注册流程，映射服务器保存该群组移动终端的身份标识前缀与位置标识的对应关系。另一组终端 host21和 host22接入另一映射封装执行节点 ASR2。终端 host21与 hostl l 通信，终端 host22与 hostl2通信。 host21向 hostl l发起数据通信，到达映射封装执行节点 ASR2的首个数据报文包含目的终端 hostl l的身份标识 AID1。映射封装执行节点 ASR2查询本地緩存中的映射路由表，未命中表项。映射封装执行节点 ASR2向映射服务器发起查询流程，映射服务器将返回 hostl l的位置标识，在返回的查询响应消息中 , 包含了 hostl 1所在组的前缀 Prefix。映射封装执行节点 ASR2收到查询响应消息后，提取群组移动终端前缀 Prefix和位置标识 RID, 保存在本地緩存的映射路由表中。本地緩存的映射路由表，将增加一个表项，此表项中包括前缀 Prefix和位置标识 RID。后续报文转发过程中，映射封装执行节点 ASR2收到 host21向 hostl l发出的后续报文时，根据对端 hostl l 的身份标识 AID1 , 查询本地保存的映射路由表，将命中 Prefix/RID表项。映射封装执行节点 ASR2提取对应的位置标识，在报文头部增加位置标识的封装发往对端。即根据身份标识 AID11 , AID12或 AID 13 以最长匹配方式查询映射路由表将查找到此表项中的 Prefix, 以及对应的位置标识 RID。通过其它任何身份标识查询，将不能命中该表项。映射封装执行节点 ASR2增加上述包括前缀 Prefix和位置标识 RID的表项时，设置此表项的老化标记，在后续转发过程中，根据终端的身份标识查找到前缀 Prefix和位置标识 RID后，刷新此表项老化标记。例如，在映射路由表 Prefix/RID表项存续期间， host22向 hostl 2发起数据通信， ASR2查询映射路由表时将命中一次 Prefix/RID表项 , 并刷新一次表项老化标记。 ASR2 检测到 Prefix/RID表项老化标记到期时 , 删除映射路由表中的 Prefix/RID表项。例如，一段时间内， ASR2没有收到发往 Prefix/RID表项标记的一群组移动终端 hostl l , hostl2 和 hostl3 中任一终端的数据报文， ASR2 删除 Prefix/RID表项。

上述方法充分考虑了固定接入终端网络拓朴的汇聚性特征，从而减少映射封装执行节点中的映射路由表的路由表项，提高映射封装执行节点的转发行能。

本实施例中，群组移动终端从第一映射封装执行节点切换到第二映射封装执行节点 , 第二映射封装执行节点维持所述群组移动终端在第一映射封装执行节点中使用的前缀，并为所述群组移动终端分配新的位置标识，在所维护的映射路由表构造此前缀与此新的位置标识的映射关系 , 并且向所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点称为第三映射封装执行节点发起位置标识更新流程，通知所述第三映射封装执行节点将所述群组移动终端的位置标识更新为所述新的位置标识。群组移动终端的组信息保存在该群组移动终端开户的鉴权中心或者映射服务器，在鉴权中心或者映射服务器与 ASR之间的信令交互过程中包含了组信息，切换映射封装执行节点可获知移动终端所在组的组信息。群组移动终端同时从一映射封装执行节点切换到另一映射封装执行节点时，目的映射封装执行节点分配位置标识的对象为此群组而不是移动终端个体，即为此群组移动终端分配相同的位置标识。

具体实施例二：一群组移动终端 hostl l , hostl2, hostl3称为群组 1具备相同的移动性特征，接入相同的映射封装执行节点 ASR1。群组 1中 hostl l , hostl2和 hostl3 对应的身份标识分别为 AID 11 , AID 12和 AID 13 , 此群组 1对应相同的前缀 Prefix和相同的位置标识 RID1。另一群组移动终端 host31和 host32称为群组 2接入另一映射封装执行节点 ASR3。 hostl l正在与 host31进行数据通信， hostl2正在与 host32进行数据通信。群组 1接入 ASR1 , ASR1将为该组终端分配 RID1 , 该群组移动终端在与通信对端通信时，在数据文头部增加本端及对端位置标识的封装发往通信对端。其中封装的本端位置标识为 RID1。通信对端所在的 ASR3将保存映射路由表项 Prefix/RID1。群组 1中的移动终端从 ASR1切换至 ASR2时， ASR2将为该群组移动终端分配新的相同的位置标识 RID2。该群组移动终端 hostl 1 , hostl2和 hostl3与对端建立通信关系过程中， ASR1 保存了正在与该群组移动终端通信的所有通信对端信息，并且通过组前缀 Prefix能够索引到正在与该群组移动终端通信的所有通信对端，本发明中称之为通信对端表信息。当群组 1的移动终端从 ASR1切换到 ASR2中时， ASR2将从 ASR1获取通信对端表信息。

AR2为群组 1分配了新的位置标识 RID2后，通过查询通信对端表信息， ASR2 获知群组 1的对端包括 ASR3 , 并向 ASR3发起 RID更新流程，发出的 RID更新消息中携带的映射信息包括 Prefix/RID2,具体的，在数据报文头部增加本端及对端位置标识的封装发往通信对端， ASR3收到 RID更新消息后，将此群组 1对应的映射路由表项由 Prefix/RIDl更新为 Prefix/RID2。群组 1离开 ASR1接入 ASR2后，在通信对端收到映射更新信息前，通信对端发往该组终端的数据报文将发送到 ASR1。 ASR1 将转发这些数据报文，经由 ASR2发往终端节点。

ASR1认为通信对端都已收到映射更新信息， ASR1将删除与 ASR2间的转发关系。例如， ASR1可设置一定时器，在终端离开 ASR1 时，定时器启动。定时器到时后， ASR1将不再转发通信对端发放该组终端的数据报文。

本实施例还公开了一种映射封装执行节点，其包括：映射关系维护模块，其设置为：在维护的映射路由表中针对一群组移动终端记录一身份标识的前缀与一位置标识的映射关系，其中，所述群组移动终端为接入同一映射封装执行节点的移动终端；以及报文转发模块，其设置为：在进行报文转发时，根据报文中目的身份标识查找所述映射关系维护模块中所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识，向所述位置标识指示的位置转发所述报文。其中，

所述群组移动终端的身份标识的前缀是群组移动终端中各移动终端的身份标识中的相同组成部分。其中，所述报文转发模块是设置为按如下方式根据报文中目的身份标识查找所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识：提取出报文的目的身份标识，使用最长匹配的方式查找到所述映射关系维护模块中的映射路由表中相匹配的前缀，根据前缀与位置标识的映射关系，查找到所述目的身份标识对应的位置标识。其中，所述报文转发模块还设置为：需要转发报文时在此映射封装执行节点的映射关系维护模块未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，向在移动终端开户时为所述群组移动终端分配相同的身份标识的前缀和相同的位置标识的映射服务器获取所述目的身份标识的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文；或者，需要转发报文时在此映射封装执行节点的映射关系维护模块未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，将报文转发至在移动终端开户时为所述群组移动终端分配相同的身份标识的前缀和相同的位置标识的映射服务器，以使所述映射服务器在收到所述报文转发模块转发的报文后，查找到所述目的身份标识对应的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文。其中，所述映射关系维护模块还设置为：对映射路由表中新增映射关系设置老化标志，进行报文转发命中一映射关系后，刷新此映射关系的老化标志，判断映射关系的老化标志满足预设时间或预设次数的到期条件后，从映射路由表中删除此映射关系。其中，当所述映射封装执行节点作为群组移动终端切换映射封装执行节点过程中的目的映射封装执行节点时，所述映射关系维护模块还设置为：维持所述群组移动终端在源映射封装执行节点中使用的前缀，并为所述群组移动终端分配新的位置标识，在所维护的映射路由表构造此前缀与此新的位置标识的映射关系。当所述映射封装执行节点作为群组移动终端切换映射封装执行节点过程中的目的映射封装执行节点时，所述映射关系维护模块还设置为：为所述群组移动终端分配新的位置标识后，向所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点发起位置标识更新流程，通知所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点将所述群组移动终端的位置标识更新为所述新的位置标识。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块 /单元可以釆用硬件的形式实现，也可以釆用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

工业实用性本发明考虑了移动接入终端网络拓朴的汇聚特征，有效减少了映射路由表的规模，提高了映射封装执行节点转发能力，提高映射路由表表项的命中次数从而提高效率，减少网络的信令负荷，减少数据转发过程中的延迟和乱序，能够更好的改善网络的服务质量。

Claims

权利要求书

1、一种提高映射路由表使用效率的方法，该方法包括: 映射封装执行节点在维护的映射路由表中针对一群组移动终端记录一身份标识的前缀与一位置标识的映射关系，其中，所述群组移动终端为接入同一映射封装执行节点的移动终端；以及所述映射封装执行节点进行报文转发时，根据报文中目的身份标识查找所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识，向所述位置标识指示的位置转发所述报文。

2、如权利要求 1所述的方法，其中，所述群组移动终端的身份标识的前缀是群组移动终端中各移动终端的身份标识中的相同组成部分。

3、如权利要求 1所述的方法，其中，根据报文中目的身份标识查找所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识的步骤包括：所述映射封装执行节点提取出报文的目的身份标识，使用最长匹配的方式查找到映射路由表中相匹配的前缀，根据前缀与位置标识的映射关系，查找到所述目的身份标识对应的位置标识。

4、如权利要求 1所述的方法，所述方法还包括：

的前缀和相同的位置标识；以及映射封装执行节点需要转发报文时在此映射封装执行节点未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，向所述映射服务器获取所述目的身份标识的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文，或者，映射封装执行节点需要转发报文时在此映射封装执行节点未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，将报文转发至所述映射服务器，所述映射服务器查找到所述目的身份标识对应的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文。

5、如权利要求 1所述的方法，所述方法还包括：对映射路由表中新增的映射关系设置老化标志，所述映射封装执行节点进行报文转发命中一映射关系后，刷新此映射关系的老化标志，并判断映射关系的老化标志是否满足预设时间或预设次数的到期条件，若满足，从映射路由表中删除此映射关系。

6、如权利要求 1所述的方法，所述方法还包括：所述群组移动终端从第一映射封装执行节点切换到第二映射封装执行节点 , 所述第二映射封装执行节点维持所述群组移动终端在第一映射封装执行节点中使用的前缀，并为所述群组移动终端分配新的位置标识，在所维护的映射路由表构造此前缀与此新的位置标识的映射关系。

7、如权利要求 6所述的方法，所述第二映射封装执行节点为所述群组移动终端分配新的位置标识的步骤之后，所述方法还包括：

所述第二映射封装执行节点向所述群组终端的通信对端所在的第三映射封装执行节点发起位置标识更新流程，通知所述第三映射封装执行节点将所述群组移动终端的位置标识更新为所述新的位置标识。

8、一种提高映射路由表使用效率的系统，该系统包括映射封装执行节点和移动终端，其中，所述映射封装执行节点设置为：在维护的映射路由表中针对一群组移动终端记录一身份标识的前缀与一位置标识的映射关系，其中，所述群组移动终端为接入同一映射封装执行节点的移动终端；以及在进行报文转发时，根据报文中目的身份标识查找所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识，向所述位置标识指示的位置转发所述报文。

9、如权利要求 8所述的系统，其中，所述群组移动终端的身份标识的前缀是群组移动终端中各移动终端的身份标识中的相同组成部分。

10、如权利要求 8所述的系统，其中，所述映射封装执行节点是设置为按如下方式根据报文中目的身份标识查找所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识：提取出报文的目的身份标识，使用最长匹配的方式查找到映射路由表中相匹配的前缀，根据前缀与位置标识的映射关系，查找到所述目的身份标识对应的位置标识。

11、如权利要求 8所述的系统，所述系统还包括映射服务器，其中，所述映射服务器设置为：在移动终端开户时为所述群组移动终端分配相同的身份标识的前缀和相同的位置标识；所述映射封装执行节点还设置为：需要转发报文时在此映射封装执行节点未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，向所述映射服务器获取所述目的身份标识的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文；以及，所述映射服务器还设置为：向所述映射封装执行节点发送所述目的身份标识的前缀以及位置标识；或者，所述映射封装执行节点还设置为：需要转发报文时在此映射封装执行节点未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，将报文转发至所述映射服务器；以及，所述映射服务器还设置为：在收到所述映射封装执行节点转发的报文后，查找到所述目的身份标识对应的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文。

12、如权利要求 8所述的系统，其中，所述映射封装执行节点还设置为：对映射路由表中新增映射关系设置老化标志，进行报文转发命中一映射关系后，刷新此映射关系的老化标志，判断映射关系的老化标志满足预设时间或预设次数的到期条件后，从映射路由表中删除此映射关系。

13、如权利要求 8所述的系统，其中，所述映射封装执行节点还设置为：作为群组移动终端切换映射封装执行节点过程中的目的映射封装执行节点时，维持所述群组移动终端在源映射封装执行节点中使用的前缀，并为所述群组移动终端分配新的位置标识，在所维护的映射路由表构造此前缀与此新的位置标识的映射关系。

14、如权利要求 13所述的系统，其中，所述映射封装执行节点还设置为：作为群组移动终端切换映射封装执行节点过程中的目的映射封装执行节点时为所述群组移动终端分配新的位置标识后，向所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点发起位置标识更新流程，通知所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点将所述群组移动终端的位置标识更新为所述新的位置标识。

15、一种映射封装执行节点，其包括：映射关系维护模块，其设置为：在维护的映射路由表中针对一群组移动终端记录一身份标识的前缀与一位置标识的映射关系，其中，所述群组移动终端为接入同一映射封装执行节点的移动终端；以及报文转发模块，其设置为：在进行报文转发时，根据报文中目的身份标识查找所述映射关系维护模块中所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识，向所述位置标识指示的位置转发所述报文。

16、如权利要求 15所述的映射封装执行节点，其中，所述群组移动终端的身份标识的前缀是群组移动终端中各移动终端的身份标识中的相同组成部分。

17、如权利要求 15所述的映射封装执行节点，其中，所述报文转发模块是设置为按如下方式根据报文中目的身份标识查找所述目的身份标识的前缀以及对应的位置标识：提取出报文的目的身份标识，使用最长匹配的方式查找到所述映射关系维护模块中的映射路由表中相匹配的前缀，根据前缀与位置标识的映射关系，查找到所述目的身份标识对应的位置标识。

18、如权利要求 15所述的映射封装执行节点，其中，所述报文转发模块还设置为：需要转发报文时在此映射封装执行节点的映射关系维护模块未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，向在移动终端开户时为所述群组移动终端分配相同的身份标识的前缀和相同的位置标识的映射服务器获取所述目的身份标识的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文；或者，需要转发报文时在此映射封装执行节点的映射关系维护模块未查找到报文的目的身份标识对应的位置标识的情况下，将报文转发至在移动终端开户时为所述群组移动终端分配相同的身份标识的前缀和相同的位置标识的映射服务器，以使所述映射服务器在收到所述报文转发模块转发的报文后，查找到所述目的身份标识对应的前缀以及位置标识，并向所述位置标识指示的位置转发所述报文。

19、如权利要求 15所述的映射封装执行节点，其中，所述映射关系维护模块还设置为：对映射路由表中新增映射关系设置老化标志，进行报文转发命中一映射关系后，刷新此映射关系的老化标志，判断映射关系的老化标志满足预设时间或预设次数的到期条件后，从映射路由表中删除此映射关系。

20、如权利要求 15所述的映射封装执行节点，其中，当所述映射封装执行节点作为群组移动终端切换映射封装执行节点过程中的目的映射封装执行节点时，所述映射关系维护模块还设置为：维持所述群组移动终端在源映射封装执行节点中使用的前缀，并为所述群组移动终端分配新的位置标识，在所维护的映射路由表构造此前缀与此新的位置标识的映射关系。

21、如权利要求 20所述的映射封装执行节点，其中，当所述映射封装执行节点作为群组移动终端切换映射封装执行节点过程中的目的映射封装执行节点时，所述映射关系维护模块还设置为：为所述群组移动终端分配新的位置标识后，向所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点发起位置标识更新流程，通知所述群组终端的通信对端所在的映射封装执行节点将所述群组移动终端的位置标识更新为所述新的位置标识。