專利名稱：與服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的數(shù)據(jù)流的多域訪問控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在數(shù)據(jù)網(wǎng)中管理服務(wù)質(zhì)量。本發(fā)明尤其是應(yīng)用于由多個域組成的數(shù)據(jù)網(wǎng)，該數(shù)據(jù)網(wǎng)提供不同的服務(wù)，比如傳輸語音、數(shù)據(jù)、視頻等。這種類型的網(wǎng)絡(luò)可以是基于傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)族，例如，也就是通常叫做因特網(wǎng)協(xié)議的類型。
背景技術(shù)：
某些服務(wù)需要在網(wǎng)絡(luò)中有明確的資源預(yù)留。
實際上，一些網(wǎng)絡(luò)，比如因特網(wǎng)，是被設(shè)計用來傳輸數(shù)據(jù)而不是傳輸語音或視頻的。在因特網(wǎng)中，傳輸使用數(shù)據(jù)包的形式，每個數(shù)據(jù)包的路由都不依賴于其他數(shù)據(jù)包。目前，例如語音和視頻的傳輸，需要使丟包率和傳輸時延達(dá)到最小，以確保傳輸?shù)慕邮辗皆诼犛X和視覺上足夠的舒適。
通常通過在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(或路由器)上預(yù)留資源來將抖動和時延減小到最小。
需要某種服務(wù)質(zhì)量的某種流的終端，在發(fā)送與該流相對應(yīng)的數(shù)據(jù)包之前通常先傳送服務(wù)質(zhì)量請求。
在下文中，“流”一詞表示“微流”，也就是通常由下面五部分信息所標(biāo)明的一組數(shù)據(jù)包即所使用的協(xié)議、發(fā)送方的地址和端口，以及接收方的地址和端口。
服務(wù)質(zhì)量請求通常是資源預(yù)留請求，例如，遵循互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(Internet Engineering Task Force，IETF)的請求評論(Request ForComments，RFC)2205所定義的資源預(yù)留協(xié)議(RSVP)。
根據(jù)RSVP，每個接收資源預(yù)留請求的路由器必須首先檢驗它是否有請求的資源并按照常規(guī)的路由算法為請求尋路。因此資源預(yù)留請求將沿著正常情況下數(shù)據(jù)包流的路徑發(fā)送，直到接收方。接收方隨即發(fā)送對原始發(fā)送方的響應(yīng)，該響應(yīng)沿著相同的路徑返回。在該第二路徑，每個路由器必須確實預(yù)留了請求的資源。
這個協(xié)議的主要缺點在于它需要在一大組路由器上為訪問網(wǎng)絡(luò)的每個服務(wù)質(zhì)量請求都預(yù)留資源，實際上，還要在每個路由器中保持進行處理的環(huán)境。
這個缺點被IETF的RFC 2475中所定義的差分服務(wù)模型(Differentiated Services model，DiffServ)體系結(jié)構(gòu)所克服。
根據(jù)這個體系結(jié)構(gòu)，服務(wù)質(zhì)量請求是通過給流中的每個數(shù)據(jù)包分配優(yōu)先級來執(zhí)行的，優(yōu)先級在這種情況下也被稱為顏色。路由器接收到按照這種方式“著色”(也就是已被分配了優(yōu)先級的)的數(shù)據(jù)包就必須優(yōu)先處理它們。
然而，這兩個解決方法是互為補充的，因此現(xiàn)有技術(shù)的解決方案可以同時使用這兩個協(xié)議，以利用它們各自的優(yōu)點。
圖1示出了上面那種現(xiàn)有技術(shù)的解決方案的一個具體實施方式
，例如，這個現(xiàn)有技術(shù)在RFC 2998的“A Framework for IntegratedServices Operation over Diffserv Networks”中被描述，其2000年11月由IETF采納。
終端T1和包括路由器R1、R2、R3的域N1相連。終端T2和包括路由器R4、R5、R6的域N2相連。
當(dāng)終端T1想要向終端T2傳送需要某種服務(wù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)流(例如，有最小比特速率要求的多媒體會話)時，它發(fā)送RSVP資源預(yù)留請求。
路由器R1接收到了該資源預(yù)留請求并隨即處理。它檢驗自身確實有足夠的內(nèi)部資源(也就是輸出比特速率的值在資源預(yù)留請求所指定的閾值之上)。
如果合適，資源預(yù)留請求就被傳送到下一個可以處理它的路由器，直到差分服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的邊界。響應(yīng)通常返回到路由器R1，路由器R1會隨即把它傳送到終端T1，由此告知終端T1資源確實已經(jīng)被預(yù)留。
終端T1然后向目的地終端T2傳送數(shù)據(jù)包流。
當(dāng)接收到這些數(shù)據(jù)包的時候，根據(jù)事先接收到的資源預(yù)留請求，路由器R1給它們分配優(yōu)先級。
如先前所述，優(yōu)先級的分配通常遵循差分服務(wù)體系。
帶有優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包隨后在域N1中尋路，接著在域N2中尋路，通過路由器R1、R3、R4和R6。根據(jù)分配給數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級，由每個路由器處理這些數(shù)據(jù)包。
這種現(xiàn)有技術(shù)的解決方案遇到的一個主要問題在于對可用資源的檢驗只能由第一路由器R1實現(xiàn)。那么當(dāng)兩個不同的邊緣路由器，例如路由器R1和R2或者路由器R1和R5發(fā)出兩個服務(wù)質(zhì)量請求時，結(jié)果可能是檢測不到另一個路由器不能滿足服務(wù)質(zhì)量請求。于是兩個服務(wù)質(zhì)量請求都將被認(rèn)可，盡管它們中只有一個，或者甚至兩者都不能被滿足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)就是解決這個問題，特別是當(dāng)涉及幾個域的時候。
這里，本發(fā)明提出把可利用資源的檢驗功能轉(zhuǎn)移到一個叫做管理控制器的單獨設(shè)備。
更準(zhǔn)確地，本發(fā)明涉及進入許可控制器，用于控制到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)域的進入許可，上述的域有一組路由器，其中進入許可控制器的特征在于它有用來接收服務(wù)質(zhì)量請求的接收裝置，其中服務(wù)質(zhì)量請求包含數(shù)據(jù)包流進入域的入口點信息，該數(shù)據(jù)包流與服務(wù)質(zhì)量請求相聯(lián)系，用來確定與服務(wù)質(zhì)量請求相應(yīng)的出口點的確定裝置，以及傳輸裝置，用來將修改的服務(wù)質(zhì)量請求傳輸?shù)脚c出口點相對應(yīng)的出口域相關(guān)聯(lián)的進入許可控制器，并在其中插入與數(shù)據(jù)包流進入出口域的入口點相關(guān)的信息。
在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，進入許可控制器進一步包含了檢驗裝置，用來確定服務(wù)質(zhì)量請求是否能被域滿足。
例如，可以根據(jù)域中使用資源的知識或者根據(jù)宏觀試探(macroscopic heuristic)來實現(xiàn)確定。
通過把所有尋路到域的服務(wù)質(zhì)量請求集中在一個單一的進入許可控制器中，進入許可控制器能夠知道該域的資源使用情況，并且由此同意或拒絕服務(wù)質(zhì)量請求而不產(chǎn)生上面提到的現(xiàn)有技術(shù)的問題。
不同域的進入許可控制器可以交換關(guān)于服務(wù)質(zhì)量請求的消息。特別地，它們相互間發(fā)送和服務(wù)質(zhì)量請求相關(guān)的數(shù)據(jù)包流的入口點信息，以便能為那些數(shù)據(jù)流確定路由。
本發(fā)明及它的優(yōu)點在下面的描述中將變得更加清晰，下面的描述參考附圖給出。


圖1，已經(jīng)評論過了，示出由多個域組成的網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)有技術(shù)的進入許可控制。
圖2描繪了本發(fā)明的使用集中式進入許可控制器的一個具體實施方式
。
具體實施例方式
在圖2的示例中，終端T1希望和終端T2建立多媒體會話。終端T1屬于域N1并且終端T2屬于域N2。
多媒體會話需要某種服務(wù)質(zhì)量。因此終端T1發(fā)送服務(wù)質(zhì)量請求m1到和它相連的路由器R1。
服務(wù)質(zhì)量請求m1典型地遵循RSVP。
不過，重要的是注意到本發(fā)明也可以在純的“差分服務(wù)”網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用。
根據(jù)本發(fā)明，路由器(或者任何其他設(shè)備)R1中途攔截了服務(wù)質(zhì)量請求并以消息m2的形式把它發(fā)送到進入許可控制器AC1。這個服務(wù)質(zhì)量請求m2例如可以遵循COPS協(xié)議，其在RFC 2748中定義“COPS(通用開放策略服務(wù))”，2000年1月由IETF采納。
路由器R1可以在請求信息中插入標(biāo)識它的信息，例如它的因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址，但通常進入許可控制器AC1本身有足夠的知識把這個信息同服務(wù)質(zhì)量請求聯(lián)系起來。
進入許可控制器AC1是和域N1相聯(lián)系的。
它有接收器裝置，用來接收服務(wù)質(zhì)量請求m2，并且用來獲得與進入域N1的服務(wù)質(zhì)量請求相關(guān)的數(shù)據(jù)包流的入口點所涉及的信息。因此它能夠告知數(shù)據(jù)流已經(jīng)到達(dá)路由器R1。
進入許可控制器AC1有確定與服務(wù)質(zhì)量請求相應(yīng)的數(shù)據(jù)包流的出口點的裝置。
確定裝置可能包含它們對域N1內(nèi)部資源的認(rèn)識，尤其包含組成域N1的路由器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的認(rèn)識。
知道了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和服務(wù)質(zhì)量請求的入口點，進入許可控制器AC1才可能確定相應(yīng)的出口點。為此，它可以通過一個接一個地尋找下一個路由器，簡單地確定路徑。這可以通過由網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渌@得的路由器的路由表來解析數(shù)據(jù)包流的目的因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址來實現(xiàn)。也可以從它獲知的所有在域中邊界路由器間循環(huán)的邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)路由消息來確定出口點。
在把網(wǎng)絡(luò)配置成表示邊界到邊界的標(biāo)簽交換路徑，例如多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)類型的情況下，確定出口點只需要知道標(biāo)簽交換路徑。為此，進入許可控制器必須知道路由表和在路由器中確定標(biāo)簽交換路徑的規(guī)則。
知道了這個出口點，它就可以一方面確定出口域，另一方面確定進入出口域的入口點。在圖2的示例中，出口域是域N2而入口點屬于路由器R4。
到出口域的入口點的特征是由輸入路由器R3的標(biāo)識符(例如它的IP地址)來表示的。依靠所使用的服務(wù)質(zhì)量(QoS)體系結(jié)構(gòu)，出口域的入口點的特征除了由路由器標(biāo)識符表示之外，還由開放系統(tǒng)互連(OSI)模型的第1或第2層信息來表示，例如物理卡的標(biāo)識符、ATM的虛電路的標(biāo)識符、多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)的標(biāo)簽等等。
和出口域的入口點相關(guān)的信息被插入到修改過的服務(wù)質(zhì)量請求m3中，服務(wù)質(zhì)量請求m3被傳送到與出口域N2相聯(lián)系的進入許可控制器AC2中。
于是進入許可控制器AC2接收包括進入它的域的入口點的服務(wù)質(zhì)量請求m3。進入許可控制器AC2可以因此確定它的出口點。
當(dāng)傳送多媒體會話的數(shù)據(jù)流不得不穿過很多域時，那么服務(wù)質(zhì)量請求將按照這種方式從進入許可控制器到進入許可控制器。
在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，那些進入許可控制器(或者其中的幾個)可以進一步包含檢驗確認(rèn)裝置，用來確定服務(wù)質(zhì)量請求是否能被和它相聯(lián)系的域所滿足。
在第一實施方式中，這種確定可以由對域中所使用資源的認(rèn)知功能來實現(xiàn)。這些內(nèi)部資源可以由網(wǎng)絡(luò)的管理系統(tǒng)來提供。特別地，內(nèi)部資源可以包含組成域的路由器之間連接(或者一部分連接)的帶寬。
在第二實施方式中，這種確定可以根據(jù)宏觀的試探來實現(xiàn)。試探可以簡單地考慮域可以滿足的服務(wù)質(zhì)量請求的預(yù)定數(shù)目。而后該確定簡單地計算接收到的(并且仍然有效的)服務(wù)質(zhì)量請求的數(shù)目并且檢驗這個數(shù)目始終低于先前確定的數(shù)目。
當(dāng)進入許可控制器確定不能滿足服務(wù)質(zhì)量請求時，它會停止向下一個進入許可控制器傳送這是因為，對于要獲得的所需服務(wù)質(zhì)量，所有經(jīng)過的域都必須滿足該服務(wù)質(zhì)量請求。
然后進入許可控制器會發(fā)送響應(yīng)消息到發(fā)送給它服務(wù)質(zhì)量請求的那個進入許可控制器以告知不能滿足服務(wù)質(zhì)量請求。后者會選擇另一個域試圖向目的端尋路數(shù)據(jù)包流。
當(dāng)鏈路上的所有進入許可控制器都確定它們相應(yīng)的域能滿足服務(wù)質(zhì)量請求時，鏈路上的最后一個進入許可控制器向前一個進入許可控制器發(fā)送響應(yīng)信息來告知服務(wù)質(zhì)量請求已經(jīng)被滿足。
響應(yīng)消息沿著服務(wù)質(zhì)量請求相反的方向傳送，直到第一進入許可控制器，然后傳送到服務(wù)質(zhì)量請求到達(dá)的那個路由器。
于是路由器確信終端所需的服務(wù)質(zhì)量直到目的端都能夠被滿足。隨即它會授權(quán)和多媒體會話相應(yīng)的數(shù)據(jù)流進行傳輸。
權(quán)利要求
1.一種用于控制數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中域(N1，N2)的進入許可的進入許可控制器(AC1，AC2)，所述的域具有一組路由器(R1，R2...R5)，其中所述控制器的特征在于它具有用來接收服務(wù)質(zhì)量請求(m2)的接收裝置，其中所述服務(wù)質(zhì)量請求(m2)包含數(shù)據(jù)包流進入所述域的入口點信息，該數(shù)據(jù)包流與所述服務(wù)質(zhì)量請求相聯(lián)系，用來確定與所述服務(wù)質(zhì)量請求相應(yīng)的出口點的確定裝置，以及傳輸裝置，用來將修改的服務(wù)質(zhì)量請求(m3)傳輸?shù)脚c所述出口點相對應(yīng)的出口域相關(guān)聯(lián)的進入許可控制器，并在其中插入與所述數(shù)據(jù)包流進入所述出口域的入口點相關(guān)的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進入許可控制器，進一步包含了檢驗裝置，用來確定所述服務(wù)質(zhì)量請求是否能被所述域滿足。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進入許可控制器，其中根據(jù)所述域中使用資源的知識來實現(xiàn)所述的確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進入許可控制器，其中根據(jù)宏觀試探來實現(xiàn)所述的確定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于控制數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中域(N
文檔編號H04L12/54GK1600004SQ02823941
公開日2005年3月23日 申請日期2002年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月29日
發(fā)明者庫蒂里耶·阿爾邦 申請人:阿爾卡特公司