WO2014180213A1

WO2014180213A1 - 一种tcp会话建立方法、装置、宿主节点和卫星节点

Info

Publication number: WO2014180213A1
Application number: PCT/CN2014/075037
Authority: WO
Inventors: 肖敏; 刘国满; 王伟; 吴波; 曲延锋
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2014-11-13
Also published as: CN104144157A; CN104144157B

Abstract

一种传输控制协议TCP会话建立方法、装置、宿主节点和卫星节点，其中，用于接入层网络中的宿主节点的TCP会话建立方法包括：所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议IP地址，使得所述第一卫星节点获得所述第一IP地址后，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一TCP会话。本发明实施例能够在宿主节点与卫星节点间自动建立TCP会话。

Description

一种 TCP会话建立方法、装置、宿主节点和卫星节点

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种 TCP会话建立方法、装置、宿主节点和卫星节点。背景技术

作为第 3代移动通信系统（3G )和第 4代移动通信系统（4G )的移动回传网络（ Mobile Backhaul Network )普遍釆用的一种实现方案，互联网协议 ( IP )无线接入网（ IP Radio Access Network , IPRAN )在各移动网络运营商的应用越来越多。

如图 1所示， IPRAN—般可分为接入层网络和核心层网络，其中接入层网络通常釆用同时支持以太网（Ethernet ) 业务、时分复用（Time Division Multiplexing , TDM )业务、异步传输模式（ Asynchronous Transfer Mode , ATM ) 业务和帧中继（Frame Relay, FR )业务的伪线（Pseudo Wire, PW )技术，伪线承载在利用互联网协议 /多协议标签交换（ IP/MPLS )技术建立的 IP通道 ( IP Path )或 MPLS通道（ MPLS Tunnel )上，伪线技术由国际标准组织互联网工程任务组（ Internet Engineering Task Force, IETF )的 PWE3工作组所制定。核心层网络通常同时釆用伪线技术和非伪线纯 IP/MPLS的三层（OSI 网络模型的第三层-网络层）虚拟专用网（ Layer 3 Virtual Private Network, L3VPN )技术，该技术由 IETF的 L3VPN工作组所制定。一般来说， IPRAN 接入层网络的网络规模会比核心层网络大得多，接入层网络的网络节点数量级通常在几百个到上千个，而核心层网络的网络节点数量级通常在十几个到几十个，而且接入层网络通常是一个汇聚型的网络，来自数量众多的无线基站的业务流量会通过接入层网络汇聚到一个出口网关，这个出口网关再连接到核心层网络的边缘节点，或者这个出口网关本身就可能是核心层网络的边缘节点。

当前已经大量部署的 IPRAN接入层网络的各网络节点已经普遍实现了一些成熟的网络协议，包括链路层发现协议（ Link Layer Discovery Protocol , LLDP )和传输控制协议（Transfer Control Protocol, TCP ) 。

LLDP协议由国际标准组织电气和电子工程师协会 ( Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE ) 于 2009年 9月发布的 IEEE 802.1AB标准所定义，它是一种单向二层（OSI网络模型的第二层-数据链路层）协议，负责将本地设备的主要能力、管理地址、设备标识、接口标识等信息组成不同的类型 -长度 -赋值（ Type-Length- Value, TLV )封装在 LLDP数据单元（ LLDP Data Unit, LLDPDU ) 中发布给邻居设备，邻居设备将这些信息以标准的管理信息库（Management Information Base, MIB )形式保存起来，同样地本地设备也会收到邻居设备发来的上述信息并也以标准的 MIB 形式保存在本地设备中，这样网络管理系统就可以通过诸如简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol , SNMP ) 的网络管理协议访问 MIB来查询。

TCP协议由 IETF进行标准化， TCP基础协议由 IETF于 1981年 9月发布的 RFC 793标准所定义，它是一种双向四层（OSI网络模型的第四层 -传输层 ) 协议，相对另一种常用的四层协议用户数据包协议（ User Datagram Protocol , UDP ) , TCP协议的特征和优势在于它是一种面向连接的可靠性传输协议，通过出错重传等机制可以保证所传输信息可靠到达对端节点。

由于 IPRAN接入层网络的节点数量众多，在网络的开通和运行过程中需要进行大量的节点配置下发和维护工作，耗费了网络管理人员大量的时间和精力，网络运维成本较高。于是运维 IPRAN的移动运营商提出了接入层网络虚拟化的需求，就是要把整个 IPRAN接入层网络虚拟成一个逻辑节点，实现网络管理人员在单点完成整网的配置下发和配置维护。

IEEE于 2012年 7月发布的 802.1BR标准，规定了一种称为网桥端口扩展 ( Bridge Port Extension , ΒΡΕ )的实现以太网虚拟化的技术，如图 2所示，由 C-VLAN组件和内部端口扩展器（ Internal Port Extender )组成的控制网桥 ( Controlling Bridge )与外部端口扩展器（ External Port Extender ) 1及外部端口扩展器 2—起虚拟成一个称为扩展网桥（Extended Bridge ) 的逻辑节点，连接到外部端口扩展器的端站点（End Station )就好像连接到一个虚拟化的逻辑扩展网桥一样。为了实现以太网虚拟化， IEEE 802.1BR标准定义了一种连接控制网桥和外部端口扩展器的称为 E通道（ E-Channel )的仅支持以太网业务的二层隧道，同时扩展了 LLDP协议以实现控制网桥与外部端口扩展器的相互自动发现，还定义了一种在控制网桥与外部端口扩展器相互自动发现之后自动运行的、用于在控制网桥与外部端口扩展器之间建立 E通道的称为端口扩展器控制和状态协议 ( Port Extender Control and Status Protocol, PE CSP )的二层控制协议。为了保证 PE CSP协议传输的可靠性， 802.1BR标准规定 PE CSP协议要承载在边缘控制协议（ Edge Control Protocol, ECP )上， ECP协议是一个类似于四层 TCP协议的二层可靠性传输基础协议，由 2012 年 7月发布的 IEEE 802.1Qbg标准所定义。 BPE技术架构中， E通道、 PE CSP 协议以及承载 PE CSP协议的 ECP协议都是不依赖于 TCP/IP协议栈的二层技术，控制网桥逐级与每一个外部端口扩展器之间自动建立专门用来交互 PE CSP协议消息的 E通道，外部端口扩展器是一个不需要配置 IP地址的纯二层接入设备。

为了满足 IPRAN接入层网络虚拟化的需求，可以借鉴 802.1BR标准定义的 BPE技术架构。图 3为 IPRAN接入层网络虚拟化示意图，其中主用宿主节点和备用宿主节点类似于 BPE技术架构中的控制网桥，卫星节点类似于 BPE技术架构中的外部端口扩展器。主用宿主节点和备用宿主节点之间利用现有网络节点集群技术形成主备保护，当主用宿主节点发生故障时由备用宿主节点代为执行其功能。宿主节点和卫星节点组成的整个 IPRAN接入层网络可以虚拟成一个单一逻辑节点，该逻辑节点的作用就是把无线基站侧的业务流量接入到 IPRAN核心层网络中。对于 IPRAN接入层网络来说，不同于 BPE 技术架构的是，网络节点通常都支持 TCP/IP协议栈，所以用广泛部署、功能强大且非常成熟的四层 TCP协议代替新定义的二层 ECP协议来承载 PE CSP 协议，既可以降低研发成本，又可以增强宿主节点与卫星节点之间控制协议传输通道选择的灵活性 (可釆用二层的 E通道或三层的 IP通道）。釆用可靠传输的 TCP协议来承载宿主节点与卫星节点之间的控制协议，需要在承载控制协议交互消息之前，在宿主节点与卫星节点之间建立起 TCP会话，且 TCP 会话的建立过程应该是无需任何人工配置而自动完成的，相关技术中没有涉及自动建立 TCP会话的内容。发明内容

本发明的目的是提供一种 TCP会话建立方法、装置、宿主节点和卫星节点，能够在宿主节点与卫星节点间自动建立 TCP会话。

本发明实施例提供了一种传输控制协议 TCP会话建立方法，用于接入层网络中的宿主节点，所述方法包括：

所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议 IP地址，使得所述第一卫星节点获得所述第一 IP地址后，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一 TCP会话。

上述的 TCP会话建立方法，其中，所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议 IP地址为：

所述宿主节点通过与所述第一卫星节点互发链路层发现协议 LLDP消息, 为所述第一卫星节点分配所述第一 IP地址。

上述的 TCP会话建立方法，其中，所述 LLDP消息中携带分配 IP地址类型 -长度 -赋值 TLV。

上述的 TCP会话建立方法，其中，所述分配 IP地址 TLV包括当前节点上述的 TCP会话建立方法，其中，在建立所述第一 TCP会话后，所述方法还包括：

所述宿主节点通过所述第一卫星节点基于所述第一 TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立的二层 E通道，为所述第二卫星节点分配第二 IP 地址，使得所述第二卫星节点获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话，所述第二卫星节点为与所述第一卫星节点相连的卫星节点。

上述的 TCP会话建立方法，其中，在建立所述第一 TCP会话后，所述方法还包括：

接收所述第一卫星节点发送的携带第二卫星节点媒体访问控制 MAC地址的 TCP请求消息，所述第二卫星节点为与所述第一卫星节点相连的卫星节点- 所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二 IP地址；

发送携带所述第二卫星节点 MAC地址和所述第二 IP地址的 TCP响应消息到所述第一卫星节点，使得所述第一卫星节点将所述第二 IP地址发送到所述第二卫星节点，所述第二卫星节点在获得所述第二 IP地址后，基于三层 IP 通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

本发明实施例还提供了一种传输控制协议 TCP会话建立方法，用于与接入层网络中的宿主节点直接连接的第一卫星节点，所述方法包括：

获得所述宿主节点为所述第一卫星节点分配的第一 IP地址；

建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一 TCP会话。

上述的 TCP会话建立方法，其中，所述建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一 TCP会话为：

所述第一卫星节点将与所述宿主节点连接的端口设置为未编址端口；基于所述未编址端口发起并建立所述第一 TCP会话。

基于所述第一 TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立二层 E通道, 所述第二卫星节点为与所述第一卫星节点相连的卫星节点，使得所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二 IP地址，所述第二卫星节点在获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

上述的 TCP会话建立方法，其中，所述方法还包括：

接收第二卫星节点请求分配 IP地址的请求，所述第二卫星节点为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；

向所述宿主节点发送携带所述第二卫星节点 MAC地址的 TCP请求消息；接收所述宿主节点发送的携带所述第二卫星节点的 MAC地址和为所述第二卫星节点分配的第二 IP地址的 TCP响应消息；

将所述第二 IP地址发送到所述第二卫星节点，使得所述第二卫星节点获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP 会话。

本发明实施例还提供了一种传输控制协议 TCP会话建立装置，用于接入层网络中的宿主节点，所述装置包括：

第一分配模块，设置为：为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议 IP地址 ,使得所述第一卫星节点获得所述第一 IP地址后 , 建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一 TCP会话。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述第一分配模块设置为：通过与所述第一卫星节点互发链路层发现协议 LLDP消息，为所述第一卫星节点分配所述第一 IP地址。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述 LLDP消息中携带分配 IP地址类型 -长度 -赋值 TLV。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述分配 IP地址 TLV包括当前节点上述的 TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：

第二分配模块，设置为：通过所述第一卫星节点基于所述第一 TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立的二层 E通道，为所述第二卫星节点分配第二 IP地址，使得所述第二卫星节点获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话，所述第二卫星节点为与所述第一卫星节点相连的卫星节点。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：

第一接收模块，设置为：接收所述第一卫星节点发送的携带第二卫星节点媒体访问控制 MAC地址的 TCP请求消息，所述第二卫星节点为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；

第二分配模块，设置为：为所述第二卫星节点分配第二 IP地址；第一发送模块，设置为：发送携带所述第二卫星节点 MAC地址和所述第二 IP地址的 TCP响应消息到所述第一卫星节点，使得所述第一卫星节点将所述第二 IP地址发送到所述第二卫星节点，所述第二卫星节点在获得所述第二 IP地址后，基于三层 IP通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

本发明实施例还提供了一种传输控制协议 TCP会话建立装置，用于与接入层网络中的宿主节点直接连接的第一卫星节点，所述装置包括：获取模块，设置为：获得所述宿主节点为所述第一卫星节点分配的第一

IP地址；

会话建立模块，设置为：建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第

— TCP会话。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述会话建立模块包括：

设置模块，设置为：将所述第一卫星节点与所述宿主节点连接的端口设置为未编址端口；

会话建立子模块,设置为：基于所述未编址端口发起并建立所述第一 TCP 会话。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：

E通道建立模块，设置为：基于所述第一 TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立二层 E通道，所述第二卫星节点为与所述第一卫星节点相连的卫星节点，使得所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二 IP地址，所述第二卫星节点在获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：

第二接收模块，设置为：接收第二卫星节点请求分配 IP地址的请求，所述第二卫星节点为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；

第二发送模块，设置为：向所述宿主节点发送携带所述第二卫星节点 MAC地址的 TCP请求消息；

第三接收模块，设置为：接收所述宿主节点发送的携带所述第二卫星节点的 MAC地址和为所述第二卫星节点分配的第二 IP地址的 TCP响应消息；第三发送模块，设置为：将所述第二 IP地址发送到所述第二卫星节点，使得所述第二卫星节点获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

本发明实施例还提供了一种宿主节点，用于接入层网络，所述宿主节点包括上述任一项用于宿主节点的 TCP会话建立装置。

本发明实施例还提供了一种卫星节点，用于接入层网络，其特征在于，所述卫星节点与宿主节点直接连接，所述卫星节点包括上述任一项用于第一卫星节点的 TCP会话建立装置。

本发明实施例，能够在宿主节点和卫星节点间自动建立 TCP会话。当卫星节点为与所述宿主节点直接连接的第一卫星节点时，宿主节点通过与所述第一卫星节点运行 LLDP协议，为所述第一卫星节点分配第一 IP地址，第一卫星节点在获得所述第一 IP地址后，自动发起并建立与宿主节点的 TCP会话；当卫星节点为与所述第一卫星节点连接的第二卫星节点时，可以基于第一卫星节点与宿主节点间已经建立的 TCP会话，建立二层 E通道，使得第二卫星节点建立与宿主节点的 TCP会话，或基于三层 IP通道建立第二卫星节点与宿主节点的 TCP会话。

附图概述

图 1为相关技术中的 IPRAN网络示意图；

图 2为相关技术中的 BPE技术的结构示意图；

图 3为相关技术中的 IPRAN接入层网络虚拟化示意图；

图 4为本发明实施例提供的用于宿主节点的 TCP会话建立方法的流程示意图；

图 5 为本发明实施例提供的基于二层 E通道建立 TCP会话的方法流程示意图；图 7为本发明实施例提供的基于三层 IP通道建立 TCP会话的方法流程示意图；

图 8为本发明实施例提供的用于第一卫星节点的 T CP会话建立方法的流程示意图；

图 9为本发明实施例提供的建立 TCP会话方法的整体流程示意图；图 10为本发明实施例提供的用于宿主节点的 TCP会话建立装置的结构示意图；

图 11为本发明实施例提供的用于第一卫星节点的 TCP会话建立装置的结构示意图。本发明的较佳实施方式

下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例提供了一种传输控制协议 TCP会话建立方法，用于接入层网络中的宿主节点，所述方法如图 4所示，包括：

步骤 41 ,所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议 IP地址，使得所述第一卫星节点获得所述第一 IP地址后，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一 TCP会话。

其中，所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议 IP地址具体为：

相对应地，宿主节点与第一卫星节点间直接相连的方式可以是通过物理直连链路直接相连，也可以是通过能够透传 LLDP协议消息的传输通道直接相连。

IEEE 802.1AB规定 LLDP协议消息必须携带机架标识 TLV ( Chassis ID TLV )、端口标识 TLV( Port ID TLV )和生存时间 TLV( Time To Live TLV ) , 且 Chassis ID和 Port ID都有多种可选的信息子类型（ subtype )。在本发明实施例中，优选地， Chassis ID选用的 subtype为节点的媒体访问控制 MAC地址， Port ID选用的 subtype为端口的 MAC地址。

为了让宿主节点为第一卫星节点分配 IP地址，在本发明实施例中，优选地，扩展了一个新的 TLV——分配 IP地址 TLV, 即所述 LLDP消息中携带分配 IP地址类型 -长度 -H武值 TLV。

进一步地，所述分配 IP地址 TLV具体包括当前节点的 IP地址、为对端宿主节点给卫星节点所分配的 IP地址可以是手工配置在宿主节点上的，也可以是从宿主节点上的待分配 IP地址池中随机取得的。

第一卫星节点在获得了宿主节点为其分配的 IP地址后，会将第一卫星节点上的与宿主节点相连的端口设置为未编址（unnumbered )端口，该端口与第一卫星节点共用宿主节点给第一卫星节点分配的 IP地址（即第一卫星节点的环回 IP地址），基于该端口在第一卫星节点与宿主节点间自动建立第一

TCP会话，基于建立起的第一 TCP会话，宿主节点可以给第一卫星节点自动下发转发表、端口配置参数以及新的软件版本等信息，也可以从第一卫星节点获取实时状态信息。

考虑到多数的卫星节点并不是与宿主节点直接连接的，而是通过级联的方式连接在宿主节点上的。因此，对于此类节点，可以釆用以下方式建立与宿主节点的 TCP会话。

<方式一 >基于二层 E通道建立 TCP会话

所述宿主节点通过所述第一卫星节点基于所述第一 TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立的二层 E通道，为所述第二卫星节点分配第二 IP 地址，使得所述第二卫星节点获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点。

如果已配置 IP地址的第一卫星节点与宿主节点之间通过第一 TCP会话承载的控制协议，例如 PE CSP协议，建立起了可供第二卫星节点与宿主节点之间直接运行 LLDP协议的二层 E通道，第二卫星节点与宿主节点通过互发携带分配 IP地址 TLV的 LLDP消息，由宿主节点为第二卫星节点分配第二 IP地址，使得第二卫星节点获得宿主节点分配的第二 IP地址后，自动把与宿主节点相连的端口设置为未编址端口，使用同一个环回 IP地址，然后在第二卫星节点与宿主节点之间自动建立起第二 TCP会话。

第二卫星节点与宿主节点之间自动建立起的第二 TCP会话是基于二层通道的。在建立起第二 TCP会话后，宿主节点可以给第二卫星节点自动下发转发表、端口配置参数以及新的软件版本等信息，也可以从第二卫星节点获取实时状态信息。

以此类推，如果有新的卫星节点连接到已配置 IP地址的第二卫星节点上, 可以釆用同样的方法自动获取 IP地址，并与宿主节点自动建立起传递控制协议信息的 TCP会话。

对基于二层 E通道建立 TCP会话的具体过程举例说明如下。 <例子 1>

如图 5所示，宿主节点与第一卫星节点相连，第一卫星节点与第二卫星节点相连，第一卫星节点与宿主节点之间建立起第一 TCP会话后会自动建立宿主节点与第二卫星节点之间的二层 E通道。

该流程具体包括：

步骤 1 , 宿主节点向第一卫星节点发送 LLDP消息，通告本节点支持虚拟化能力且本节点已获得 IP地址。

宿主节点发出的 LLDP消息中携带分配 IP地址 TLV, 该 TLV的封装格式如图 6所示，具体包括：

Type字段长度 7比特，标明本节点支持虚拟化能力；

Length字段长度 9比特；

Value字段包含：

1字节的请求 /回应分配 IP地址的标识、 5字节或 17字节的本节点的 IP 地址、以及 5字节或 17字节的给对端节点分配的 IP地址。

此时，宿主节点发送的 LLDP消息携带的分配 IP地址 TLV中 , 请求 /回应分配 IP地址的标识取值为 0x00,标明本标识应被接收端（第一卫星节点 ) 忽略，本节点的 IP地址的第一个字节取值为互联网号码分配机构（Internet Assigned Numbers Authority, IANA )所规定的地址族号码 ( Address Family Number ) , 如果地址族号码表明地址族是 IPv4, 则后 4字节为 IPv4地址，如果地址族号码表明地址族是 IPv6, 则后 16字节为 IPv6地址，给对端节点分配的 IP地址也釆用上述地址族号码加上 IPv4或 IPv6地址的赋值方式，其中 IPv4或 IPv6地址釆用全 0的缺省值。

步骤 2, 第一卫星节点向宿主节点发送 LLDP消息，通告本节点支持虚拟化能力，并同时请求分配 IP地址。

此时，第一卫星节点发送的 LLDP消息携带的分配 IP地址 TLV中，请求 /回应分配 IP地址的标识取值为 0x01 , 标明请求对端（宿主节点 )分配 IP 地址，本节点的 IP地址釆用全 0的缺省值，给对端节点分配的 IP地址也釆用全 0的缺省值。

步骤 3 , 宿主节点向第一卫星节点发送 LLDP消息，给第一卫星节点分配第一 IP地址。

此时，宿主节点发送的 LLDP消息携带的分配 IP地址 TLV中 , 请求 /回应分配 IP地址的标识取值为 0x02, 标明回应对端（第一卫星节点）分配 IP 地址的请求，本节点的 IP地址釆用宿主节点的 IP地址，给对端节点（第一卫星节点）分配的 IP地址釆用宿主节点上手工配置的或从 IP地址池中自动获取的待分配 IP地址。

步骤 4, 第一卫星节点向宿主节点发送 LLDP消息，通告本节点已成功配置对端分配的第一 IP地址。

此时，第一卫星节点发送的 LLDP消息携带的分配 IP地址 TLV中，请求 /回应分配 IP地址的标识取值为 0x03 , 标明已获取并成功配置对端所分配的 IP地址，本节点的 IP地址釆用从宿主节点获取并成功配置的 IP地址，给对端节点分配的 IP地址釆用全 0的缺省值。

通过上述的步骤 1-4完成了宿主节点通过与第一卫星节点互发 LLDP消息，为所述第一卫星节点分配第一 IP地址的过程。

步骤 5,第一卫星节点把与宿主节点相连的端口自动设置为未编址端口，共用从宿主节点获得的环回 IP地址。

步骤 6, 第一卫星节点与宿主节点间自动建立第一 TCP会话。

第一卫星节点上与宿主节点相连的端口获得 IP地址后，就自动发起并建立与宿主节点之间的第一 TCP会话。

步骤 7, 第一卫星节点与宿主节点之间运行基于 TCP会话的控制协议，自动建立起宿主节点与第二卫星节点之间的二层通道。

这个新建立二层通道的起点是宿主节点上的与第一卫星节点相连的端口，终点是第一卫星节点上的与第二卫星节点相连的端口，宿主节点与第二卫星节点通过这个二层通道直接交互 LLDP协议消息。

步骤 8, 在宿主节点与第二卫星节点之间重复步骤 1〜步骤 6的流程，在宿主节点与第二卫星节点之间自动建立起第二 TCP会话。

上述方式是基于二层 E通道建立起第二卫星节点与宿主节点间的 TCP 会话的，当已配置 IP地址的第一卫星节点与宿主节点之间没有建立起可供第二卫星节点与宿主节点之间直接运行 LLDP协议的二层 E通道时，可以釆用以下方式建立 TCP会话。

<方式二 >基于三层 IP通道建立 TCP会话

宿主节点接收所述第一卫星节点发送的携带第二卫星节点媒体访问控制

MAC地址的 TCP请求消息，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；

所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二 IP地址；

已配置 IP地址的第一卫星节点与第二卫星节点之间运行 LLDP协议，收到请求后通过基于 TCP的控制协议从宿主节点获取待分配的第二 IP地址，然后分配给第二卫星节点。

已配置 IP地址的第一卫星节点通过 LLDP协议收到第二卫星节点请求分配 IP地址的请求后，第一卫星节点向宿主节点发送 TCP请求消息来获取第二卫星节点的第二 IP地址，所述 TCP请求消息以及宿主节点收到所述 TCP 请求消息后发送的 TCP响应消息中都应携带第二卫星节点的标识，例如第二卫星节点的 MAC地址。

跟宿主节点给相连的第一卫星节点分配第一 IP地址的过程一样，已配置 IP地址的第一卫星节点与第二卫星节点之间也是通过互发携带分配 IP地址 TLV的 LLDP消息来分配第二 IP地址。

第二卫星节点获得分配的第二 IP地址后，自动把所有端口设置为未编址端口，使用同一个环回 IP地址，然后在第二卫星节点与宿主节点之间自动建立起 IP通道和第二 TCP会话。

第二卫星节点配置 IP地址后，通过路由协议，例如 RIP、 OSPF、 IS-IS 等，与宿主节点自动建立起三层的 IP路由通道，然后基于该 IP通道自动建立起第二 TCP会话。

基于建立起的第二 TCP会话，宿主节点可以给第二卫星节点自动下发转发表、端口配置参数以及新的软件版本等信息，也可以从第二卫星节点获取实时状态信息。

以此类推，如果有新的卫星节点连接到已配置 IP地址的第二卫星节点，也釆用同样的方法自动获取 IP地址，并与宿主节点自动建立起传递控制协议信息的 TCP会话。

对基于三层 IP通道建立 TCP会话的具体过程举例说明如下。

<例子 2>

如图 7所示，宿主节点与第一卫星节点相连，第一卫星节点与第二卫星节点相连，第一卫星节点与宿主节点之间建立起 TCP会话后不会自动建立宿主节点与第二卫星节点之间的二层 E通道，所有卫星节点支持 IP路由协议。

该流程具体包括以下步骤：

步骤 701 , 宿主节点向第一卫星节点发送 LLDP消息，通告本节点支持虚拟化能力且本节点已获得 IP地址。

宿主节点发出的 LLDP消息携带分配 IP地址 TLV, 该 TLV的封装格式如图 6所示。

步骤 702, 第一卫星节点向宿主节点发送 LLDP消息，通告本节点支持虚拟化能力，并同时请求分配 IP地址。

步骤 703 , 宿主节点向第一卫星节点发送 LLDP消息，给第一卫星节点分配第一 IP地址。

步骤 704, 第一卫星节点向宿主节点发送 LLDP消息，通告本节点已成功配置对端分配的第一 IP地址。

步骤 705 , 第一卫星节点把与宿主节点相连的端口自动设置为 unnumbered端口，共用从宿主节点获得的环回 IP地址。

步骤 706, 第一卫星节点与宿主节点之间自动建立第一 TCP会话。

步骤 707, 第一卫星节点向第二卫星节点发送 LLDP消息，通告本节点支持虚拟化能力且本节点已获得 IP地址。

此时，第一卫星节点发送的 LLDP消息携带的分配 IP地址 TLV中，请求 /回应分配 IP地址的标识取值为 0x00, 标明本标识应被接收端（第二卫星节点）忽略，本节点的 IP地址釆用第一卫星节点的 IP地址，给对端节点（第二卫星节点）分配的 IP地址釆用全 0的缺省值。

步骤 708, 第二卫星节点向第一卫星节点发送 LLDP消息，通告本节点支持虚拟化能力，并同时请求分配 IP地址。

此时，第二卫星节点发送的 LLDP消息携带的分配 IP地址 TLV中，请求 /回应分配 IP地址的标识取值为 0x01 , 标明请求对端（第一卫星节点）分配 IP地址，本节点的 IP地址釆用全 0的缺省值，给对端节点（第一卫星节点）分配的 IP地址也釆用全 0的缺省值。

步骤 709, 第一卫星节点向宿主节点发送 TCP请求消息，携带第二卫星节点的 MAC地址，请求为第二卫星节点分配 IP地址。

第一卫星节点接收到第二卫星节点发送的 LLDP消息后，获知第二卫星节点分配 IP地址的请求以及第二卫星节点的节点 MAC,然后通过 TCP消息向宿主节点请求待分配的 IP地址。

步骤 710, 宿主节点向第一卫星节点发送 TCP回应消息，携带第二卫星节点的 MAC地址，以及为第二卫星节点分配的 IP地址。

宿主节点收到第一卫星节点发送的 TCP请求消息后，回复响应消息， TCP 响应消息携带从 TCP请求消息中复制来的第二卫星节点的 MAC地址，同时携带为该第二卫星节点分配的第二 IP地址。

步骤 711 , 第一卫星节点向第二卫星节点发送 LLDP消息，给第二卫星节点分配第二 IP地址。

此时，第一卫星节点发送的 LLDP消息携带的分配 IP地址 TLV中，请求 /回应分配 IP地址的标识取值为 0x02, 标明回应对端（第二卫星节点）分配 IP地址的请求，本节点的 IP地址釆用第一卫星节点的 IP地址，给对端节点 (第二卫星节点）分配的 IP地址釆用第一卫星节点从宿主节点获取的待分配的第二 IP地址。

步骤 712, 第二卫星节点向第一卫星节点发送 LLDP消息，通告本节点已成功配置对端分配的第二 IP地址。

此时，第二卫星节点发送的 LLDP消息携带的分配 IP地址 TLV中，请求 /回应分配 IP地址的标识取值为 0x03 , 标明已获取并成功配置对端所分配的第二 IP地址，本节点的 IP地址釆用从第一卫星节点获取并成功配置的 IP 地址，给对端节点分配的 IP地址釆用全 0的缺省值。

步骤 713 , 第二卫星节点把所有端口自动设置为 unnumbered端口，共用从第一卫星节点获得的环回 IP地址。

步骤 714, 第二卫星节点与宿主节点之间自动建立 IP路由通道及第二

TCP会话。

第二卫星节点上的端口获得第二 IP地址后 ,通过路由协议自动打通与宿主节点之间的 IP通道，然后基于该 IP通道自动发起并建立与宿主节点之间的第二 TCP会话。

釆用上述任一种方式都能够自动建立起宿主节点与卫星节点间的 TCP 会话，当第二卫星节点与宿主节点基于二层 E通道建立 TCP会话时，第二卫星节点只需要将与宿主节点连接的端口设为未编址端口即可，而当第二卫星节点与宿主节点基于三层 IP通道建立 TCP会话时，第二卫星节点需要将所有端口设置为未编址端口。

本发明实施例还提供了一种传输控制协议 TCP会话建立方法，用于与接入层网络中的宿主节点直接连接的第一卫星节点，所述方法如图 8所示，包括：

步骤 81 , 获得所述宿主节点为所述第一卫星节点分配的第一 IP地址；步骤 82, 建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一 TCP会话。其中，所述建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一 TCP会话具体为：

未编址端口可以共用节点的环回 IP地址，不需要配置单独的 IP地址，既节省了 IP地址的使用，又简化了 IP地址的配置。

基于建立起的 TCP会话，宿主节点可以给卫星节点自动下发转发表、端口配置参数以及新的软件版本等信息，也可以从卫星节点获取实时状态信息。

上述的 TCP会话建立方法，其中，在建立所述第一 TCP会话后，所述方法还包括：基于所述第一 TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立二层 E通道, 所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点，使得所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二 IP地址，所述第二卫星节点在获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

上述的 TCP会话建立方法，其中，所述方法还包括：

接收第二卫星节点请求分配 IP地址的请求，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；

下面详细说明一下上述建立 TCP会话的整体流程。

如图 9所示，包括：

步骤 901 , 宿主节点与相连的第一卫星节点之间运行 LLDP协议，通过互发携带分配 IP地址 TLV的 LLDP消息由宿主节点给第一卫星节点分配第一 IP地址；

步骤 902, 第一卫星节点获得宿主节点分配的第一 IP地址后，把第一卫星节点上的与宿主节点相连的端口设置为未编址端口，使用同一个环回 IP地址，然后在第一卫星节点与宿主节点之间自动建立起第一 TCP会话；

步骤 903 , 判断已配置第一 IP地址的第一卫星节点与宿主节点之间通过 TCP会话承载的控制协议是否建立起了可供第二卫星节点与宿主节点之间直接运行 LLDP协议的二层 E通道，是则进入步骤 904 , 否则进入步骤 906;

步骤 904 , 宿主节点通过新建立的二层通道与第二卫星节点之间运行

LLDP协议，通过互发携带分配 IP地址 TLV的 LLDP消息由宿主节点给第二卫星节点分配第二 IP地址；

步骤 905, 第二卫星节点获得宿主节点分配的第二 IP地址后，自动把与宿主节点相连的端口设置为未编址端口，使用同一个环回 IP地址，然后在第二卫星节点与宿主节点之间自动建立起第二 TCP会话；

步骤 906,已配置 IP地址的第一卫星节点与第二卫星节点之间运行 LLDP 协议，收到请求后通过基于 TCP的控制协议从宿主节点获取待分配的第二 IP 地址，然后分配给第二卫星节点；

步骤 907, 第二卫星节点获得第一卫星节点分配的第二 IP地址后，自动把所有端口设置为未编址端口，使用同一个环回 IP地址，然后在第二卫星节点与宿主节点之间自动建立起 IP通道和第二 TCP会话。

如果有新的卫星节点连接到已配置 IP地址的卫星节点，可以釆用上述同样的方法自动获取 IP地址，并与宿主节点自动建立起传递控制协议信息的 TCP会话。

本发明实施例还提供了一种传输控制协议 TCP会话建立装置 ,用于接入层网络中的宿主节点，所述装置如图 10所示，包括：

第一分配模块，用于为与所述宿主节点相连的第一卫星节点分配第一互联网协议 IP地址，使得所述第一卫星节点获得所述第一 IP地址后，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一 TCP会话。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述第一分配模块具体用于通过与所述第一卫星节点互发链路层发现协议 LLDP消息，为所述第一卫星节点分配所述第一 IP地址。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述分配 IP地址 TLV具体包括当前上述的 TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：

第二分配模块，用于通过所述第一卫星节点基于所述第一 TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立的二层 E通道，为所述第二卫星节点分配第二 IP地址，使得所述第二卫星节点获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：第一接收模块，用于接收所述第一卫星节点发送的携带第二卫星节点媒体访问控制 MAC地址的 TCP请求消息，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；

第二分配模块，用于为所述第二卫星节点分配第二 IP地址；

第一发送模块，用于发送携带所述第二卫星节点 MAC地址和所述第二

IP地址的 TCP响应消息到所述第一卫星节点，使得所述第一卫星节点将所述第二 IP地址发送到所述第二卫星节点，所述第二卫星节点在获得所述第二 IP 地址后，基于三层 IP通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

本发明实施例还提供了一种传输控制协议 TCP会话建立装置，用于与接入层网络中的宿主节点直接连接的第一卫星节点，所述装置如图 11所示，包括：

获取模块，用于获得所述宿主节点为所述第一卫星节点分配的第一 IP地址；

会话建立模块，用于建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一

TCP会话。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述会话建立模块具体包括：设置模块，用于将所述第一卫星节点与所述宿主节点连接的端口设置为未编址端口；

会话建立子模块，用于基于所述未编址端口发起并建立所述第一 TCP会话。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：

E通道建立模块，用于基于所述第一 TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立二层 E通道，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点，使得所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二 IP地址，所述第二卫星节点在获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

上述的 TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：

第二接收模块，用于接收第二卫星节点请求分配 IP地址的请求，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；

第二发送模块，用于向所述宿主节点发送携带所述第二卫星节点 MAC 地址的 TCP请求消息；

第三接收模块，用于接收所述宿主节点发送的携带所述第二卫星节点的 MAC地址和为所述第二卫星节点分配的第二 IP地址的 TCP响应消息；第三发送模块，用于将所述第二 IP地址发送到所述第二卫星节点，使得所述第二卫星节点获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。工业实用性

Claims

权利要求书

1. 一种传输控制协议 TCP会话建立方法，用于接入层网络中的宿主节点，所述方法包括：

2. 如权利要求 1所述的 TCP会话建立方法，其中，所述宿主节点为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议 IP地址为：

3. 如权利要求 2所述的 TCP会话建立方法，其中，所述 LLDP消息中携带分配 IP地址类型 -长度 -赋值 TLV。

4. 如权利要求 3所述的 TCP会话建立方法，其中，所述分配 IP地址 TLV 包括当前节点的 IP地址、为对端节点分配的 IP地址以及请求 /回应分配 IP 地址的标识。

5. 如权利要求 1所述的 TCP会话建立方法，其中，在建立所述第一 TCP 会话后，所述方法还包括：

6.如权利要求 1所述的 TCP会话建立方法，其中，在建立所述第一 TCP 会话后，所述方法还包括：

接收所述第一卫星节点发送的携带第二卫星节点媒体访问控制 MAC地址的 TCP请求消息，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；

所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二 IP地址；发送携带所述第二卫星节点 MAC地址和所述第二 IP地址的 TCP响应消息到所述第一卫星节点，使得所述第一卫星节点将所述第二 IP地址发送到所述第二卫星节点，所述第二卫星节点在获得所述第二 IP地址后，基于三层 IP 通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

7. 一种传输控制协议 TCP会话建立方法，用于与接入层网络中的宿主节点直接连接的第一卫星节点，所述方法包括：

获得所述宿主节点为所述第一卫星节点分配的第一 IP地址；

建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一 TCP会话。

8. 如权利要求 7所述的 TCP会话建立方法，其中，所述建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一 TCP会话为：

9. 如权利 7所述的 TCP会话建立方法，其中，在建立所述第一 TCP会话后，所述方法还包括：

基于所述第一 TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立二层 E通道, 所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点，使得所述宿主节点为所述第二卫星节点分配第二 IP地址，所述第二卫星节点在获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

10. 如权利 7所述的 TCP会话建立方法，其中，所述方法还包括：接收第二卫星节点请求分配 IP地址的请求，所述第二卫星节点具体为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；

将所述第二 IP地址发送到所述第二卫星节点，使得所述第二卫星节点获得所述第二 IP地址后，基于三层 IP通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

11. 一种传输控制协议 TCP会话建立装置，用于接入层网络中的宿主节点，所述装置包括：第一分配模块，设置为：为与所述宿主节点直接相连的第一卫星节点分配第一互联网协议 IP地址，使得所述第一卫星节点获得所述第一 IP地址后，建立所述第一卫星节点与所述宿主节点间的第一 TCP会话。

12. 如权利要求 11所述的 TCP会话建立装置，其中，所述第一分配模块设置为：通过与所述第一卫星节点互发链路层发现协议 LLDP消息，为所述第一卫星节点分配所述第一 IP地址。

13. 如权利要求 12所述的 TCP会话建立装置，其中，所述 LLDP消息中携带分配 IP地址类型 -长度 -赋值 TLV。

14. 如权利要求 13所述的 TCP会话建立装置，其中，所述分配 IP地址 TLV包括当前节点的 IP地址、为对端节点分配的 IP地址以及请求 /回应分配 IP地址的标识。

15. 如权利要求 11所述的 TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：第二分配模块，设置为：通过所述第一卫星节点基于所述第一 TCP会话为所述宿主节点与第二卫星节点建立的二层 E通道，为所述第二卫星节点分配第二 IP地址，使得所述第二卫星节点获得所述第二 IP地址后，建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话，所述第二卫星节点为与所述第一卫星节点相连的卫星节点。

16. 如权利要求 11所述的 TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：第一接收模块，设置为：接收所述第一卫星节点发送的携带第二卫星节点媒体访问控制 MAC地址的 TCP请求消息，所述第二卫星节点为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；

第二分配模块，设置为为所述第二卫星节点分配第二 IP地址；第一发送模块，设置为发送携带所述第二卫星节点 MAC地址和所述第二 IP地址的 TCP响应消息到所述第一卫星节点，使得所述第一卫星节点将所述第二 IP地址发送到所述第二卫星节点，所述第二卫星节点在获得所述第二 IP地址后，基于三层 IP通道建立所述第二卫星节点与所述宿主节点间的第二 TCP会话。

17. 一种传输控制协议 TCP会话建立装置，用于与接入层网络中的宿主节点直接连接的第一卫星节点，所述装置包括：

获取模块，设置为：获得所述宿主节点为所述第一卫星节点分配的第一 IP地址；

— TCP会话。

18. 如权利要求 17所述的 TCP会话建立装置，其中，所述会话建立模块包括：

19. 如权利 17所述的 TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：

20. 如权利 17所述的 TCP会话建立装置，其中，所述装置还包括：第二接收模块，设置为：接收第二卫星节点请求分配 IP地址的请求，所述第二卫星节点为与所述第一卫星节点相连的卫星节点；

21. 一种宿主节点，用于接入层网络，其特征在于，所述宿主节点包括权利要求 11至 16任一项所述的装置。

22. 一种卫星节点，用于接入层网络，其特征在于，所述卫星节点与宿主节点直接连接，所述卫星节点还包括权利要求 17至 20任一项所述的装置。