專利名稱：互聯(lián)裝置、接口卡及數(shù)據(jù)流處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互聯(lián)裝置、接口卡及數(shù)據(jù)流處理方法，例如，可應(yīng)用于對(duì) 多個(gè)通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)(電信網(wǎng))之間進(jìn)行連接的網(wǎng)間互聯(lián)裝置。
背景技術(shù)：
在專利文獻(xiàn)1中記載有基于背板(backplane)的互聯(lián)系統(tǒng)?；诒嘲?的互聯(lián)系統(tǒng)，具有背板，且該背板具備多條連接到用于接納電路基板的 多個(gè)插槽的跑線線跡(trace )。背板跑線線跡，以形成了從某個(gè)插槽到 其他所有插槽的點(diǎn)間連接的方式而構(gòu)成。在各電路基板上具備集線器 (hub)電路，將電路基板之間，以從集線器電路到其他集線器電路的 點(diǎn)間連接的方式連接。電路基板，通過(guò)直接連接或點(diǎn)間連接或間接連接， 通過(guò)點(diǎn)間連接和集線器電路發(fā)送數(shù)據(jù)流，從而進(jìn)行通信。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2001 - 356847號(hào)^S^艮
然而，在專利文獻(xiàn)l所記載的以往技術(shù)中，所以產(chǎn)生下述問(wèn)題由 于點(diǎn)間連接經(jīng)常要介入背板，所以，背板可處理的數(shù)據(jù)流容量成為瓶頸 (bottleneck),制約了可同時(shí)處理的數(shù)據(jù)流容量。
另外，構(gòu)成為來(lái)自多個(gè)端口的數(shù)據(jù)流在如背板那樣的共同接口部分 混合那樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，安全性差的問(wèn)題有可能會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。
因此，人們期待一種可增大可同時(shí)處理的數(shù)據(jù)流容量的、安全性高 的網(wǎng)間互聯(lián)裝置、接口卡(interface board)以及數(shù)據(jù)流處理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第l技術(shù)方案為網(wǎng)間互聯(lián)裝置，其設(shè)置在自己所屬的通信 網(wǎng)絡(luò)和其他通信網(wǎng)絡(luò)的邊界，使兩個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)相互連接，特征在于，具 有(l)一個(gè)或多個(gè)接口卡，其具有多個(gè)輸入輸出端口，進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù) 流的低層的處理；(2)高層處理卡，其進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù)流的高層的處理；
(3)卡間連接用卡，其介入上述各接口卡和高層處理卡之間的信息轉(zhuǎn) 送，(1)上述各接口卡具有(1-1)端口組信息設(shè)定部，其設(shè)定有由 兩個(gè)輸入輸出端口構(gòu)成組的端口組信息；(1-2)會(huì)話信息設(shè)定部，其 設(shè)定有已建立的會(huì)話所涉及的信息；(l-3)低層處理部，其進(jìn)行針對(duì) 數(shù)據(jù)流的低層的處理；(1-4)路徑設(shè)定部，其在從任意一個(gè)輸入輸出 端口輸入了數(shù)據(jù)流時(shí)，將與該輸入輸出端口同一組的其他的輸入輸出端 口設(shè)為該數(shù)據(jù)流所涉及的輸出端口； (1-5)需要處理判別部，其通過(guò) 對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)流的會(huì)話識(shí)別信息，和由上述會(huì)話信息設(shè)定部所設(shè)定的 會(huì)話信息進(jìn)行核對(duì)，判別是否需要對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)流進(jìn)行高層的處理， 并僅在需要高層的處理時(shí)，執(zhí)行針對(duì)上述高層處理卡的轉(zhuǎn)送。
本發(fā)明的第2技術(shù)方案為接口卡，相當(dāng)于網(wǎng)間互聯(lián)裝置中的接口卡， 且該網(wǎng)間互聯(lián)裝置設(shè)置于自己所屬的通信網(wǎng)絡(luò)和其他通信網(wǎng)絡(luò)的邊界， 使兩個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)相互連接，且具有 一個(gè)或多個(gè)接口卡，其具有多個(gè)輸 入輸出端口，進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù)流的低層的處理；高層處理卡，其進(jìn)行針對(duì) 數(shù)據(jù)流的高層的處理；卡間連接用卡，其介入上述各接口卡和高層處理 卡之間的信息轉(zhuǎn)送，該接口卡其特征在于，具有(l)端口組信息設(shè)定 部，其設(shè)定有由兩個(gè)輸入輸出端口構(gòu)成組的端口組信息；(2)會(huì)話信息 設(shè)定部，其設(shè)定有已建立的會(huì)話所涉及的信息；(3)低層處理部，其進(jìn) 行針對(duì)數(shù)據(jù)流的低層的處理；(4)路徑設(shè)定部，其在從任意一個(gè)輸入輸 出端口輸入了數(shù)據(jù)流時(shí)，將與該輸入輸出端口同一組的其他的輸入輸出 端口設(shè)為該數(shù)據(jù)流所涉及的輸出端口； (5)需要處理判別部，其通過(guò)對(duì) 所輸入的數(shù)據(jù)流的會(huì)話識(shí)別信息、和由上述會(huì)話信息設(shè)定部所設(shè)定的會(huì) 話信息進(jìn)行核對(duì)，判別是否需要對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)流進(jìn)行高層的處理，并 僅在需要高層的處理時(shí)執(zhí)行針對(duì)上述高層處理卡的轉(zhuǎn)送。
本發(fā)明的第3技術(shù)方案為數(shù)據(jù)流處理方法，為網(wǎng)間互聯(lián)裝置中的數(shù) 據(jù)流處理方法，且該網(wǎng)間互聯(lián)設(shè)置于自己所屬的通信網(wǎng)絡(luò)和其他通信網(wǎng) 絡(luò)的邊界，使兩個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)相互連接，且具有 一個(gè)或多個(gè)接口卡，其 具有多個(gè)輸入輸出端口，進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù)流的低層的處理；高層處理卡， 其進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù)流的高層的處理；卡間連接用卡，其介入上述各接口卡 和高層處理卡之間的信息轉(zhuǎn)送，該數(shù)據(jù)流處理方法，其特征在于，(1) 上述各接口卡具有端口組信息設(shè)定部、會(huì)話信息設(shè)定部、低層處理部、 路徑設(shè)定部、以及需要處理判別部，(1)上述端口組信息設(shè)定部中，設(shè)
定有由兩個(gè)輸入輸出端口構(gòu)成組的端口組信息，并且，上述會(huì)話信息設(shè)
定部中設(shè)定有已建立的會(huì)話所涉及的信息；(2)上述路徑設(shè)定部，當(dāng)從 任意一個(gè)輸入輸出端口輸入了數(shù)據(jù)流時(shí)，將與該輸入輸出端口同一組的 其他的輸入輸出端口決定為該數(shù)據(jù)流所涉及的輸出端口； (3)上述需要 處理判別部，通過(guò)對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)流的會(huì)話識(shí)別信息、和由上述會(huì)話信 息設(shè)定部所設(shè)定的會(huì)話信息進(jìn)行核對(duì)，判別是否需要對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)流 進(jìn)行高層的處理，在需要進(jìn)行高層的處理時(shí)，除了基于上述低層處理部 的低層的處理以外，還執(zhí)行基于針對(duì)上述高層處理卡的轉(zhuǎn)送的高層的處 理，在不需要高層的處理時(shí)，僅執(zhí)行基于上述低層處理部的低層的處理。
根據(jù)本發(fā)明，可提供能增大可同時(shí)處理的數(shù)據(jù)流容量的、安全性高 的網(wǎng)間互聯(lián)裝置、接口卡以及數(shù)據(jù)流處理方法。


圖l是表示實(shí)施方式的網(wǎng)間互聯(lián)裝置中的接口刀片的功能構(gòu)成的框圖。
圖2是實(shí)施方式的網(wǎng)間互聯(lián)裝置在網(wǎng)絡(luò)上的位置的說(shuō)明圖。
圖3是表示實(shí)施方式的網(wǎng)間互聯(lián)裝置中的功能要素的物理配置例的 說(shuō)明圖。
圖4是表示實(shí)施方式的網(wǎng)間互聯(lián)裝置中的主要的功能要素的連接關(guān) 系的框圖。
圖中1A、 1B、 1C:通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，3:通用路由器，100:網(wǎng) 間互聯(lián)裝置，101:機(jī)箱，102:背板，103-1、 103-2:交換機(jī)刀片， 104- 1, 104 — 2: CPU刀片，105 —1~ 108 — 1、 105-2~108-2、 200: 接口刀片(接口卡)，109 — 1、 109 — 2:任選刀片，110 — 1、 110 — 2: 機(jī)箱管理器，201: CAM/FPGA部，202:網(wǎng)絡(luò)處理器
具體實(shí)施例方式
(A)主要的實(shí)施方式
以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的互聯(lián)裝置、接口卡以及數(shù)據(jù)流處理方 法的一實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施方式的互聯(lián)裝置為通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò) 間互連裝置(以下，稱為網(wǎng)間互聯(lián)裝置)。
(A-1)實(shí)施方式的構(gòu)成
圖2是表示實(shí)施方式的網(wǎng)間互聯(lián)裝置100在網(wǎng)絡(luò)上的位置的說(shuō)明圖。
當(dāng)前，如圖2所示，存在不同的通信運(yùn)營(yíng)商A、 B、 C為運(yùn)營(yíng)主體 和經(jīng)營(yíng)主體的網(wǎng)絡(luò)(例如，IP網(wǎng))1A、 1B、 1C。某個(gè)通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò) 1A，可通過(guò)位于該通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)1A的終端的網(wǎng)間互聯(lián)裝置100，與 其他通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)1B、 1C連接，通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)1A的用戶終端2A, 可與其他的通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)1B、 1C的用戶終端2B、 2C進(jìn)行通信。存 在于用戶終端2A和網(wǎng)間互聯(lián)裝置100之間的通用路由器3，對(duì)流向其 他通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)1B、 1C的數(shù)據(jù)流的路徑進(jìn)行選擇，按照所選擇的路 徑，對(duì)輸出接口進(jìn)行變更。即，通用路由器3承擔(dān)路徑選擇功能，網(wǎng)間 互聯(lián)裝置100未搭載有路徑選擇功能。
在這里，所謂數(shù)據(jù)流是指，編碼后的電子信息所涉及的通信數(shù)據(jù)流， 當(dāng)編碼方式隨通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)1A、 1B、 1C或用戶終端2A、 2B、 2C的 不同而不同的情況下，需要在網(wǎng)間互聯(lián)裝置100中進(jìn)行變更處理，以適 合目的地側(cè)的通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)或用戶終端。
利用與連接目標(biāo)的通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)(通信運(yùn)營(yíng)商)的數(shù)量相應(yīng)的多 個(gè)接口，連接網(wǎng)間互聯(lián)裝置100和通用路由器3。例如，在圖2的例中， 由于通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)1A可連接的其他的通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)1B和 1C,所以，利用通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)1B所涉及的接口 4B、和通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng) 絡(luò)1C所涉及的接口 4C，連接網(wǎng)間互聯(lián)裝置100和通用路由器3。
通用路由器3，保存有下述信息關(guān)于網(wǎng)間互聯(lián)裝置100中的后述 的各接口刀片105 - 1 ~ 108 — 1 ( 105 - 2 ~ 108 - 2 )的各端口是否是哪個(gè) 路由用的端口的信息、和哪兩個(gè)端口構(gòu)成l組的端口組的信息，并參照 該保存信息來(lái)選擇路徑。
圖3是表示網(wǎng)間互聯(lián)裝置100中的功能要素的物理配置例的說(shuō)明 圖。圖4是表示網(wǎng)間互聯(lián)裝置100中的主要的功能要素的連接關(guān)系的框
圖。圖3是表示應(yīng)用了 ATCA (Advanced TCA)平臺(tái)時(shí)的例。在圖4， 以從圖3中的功能名中去除刀片(Blade)的字符串的方式來(lái)表述。
此外，圖3和圖4記載了一個(gè)機(jī)箱，不過(guò)， 一般情況下，網(wǎng)間互聯(lián) 裝置100具有多個(gè)機(jī)箱。
在ATCA中，規(guī)定了機(jī)箱(外框)101的形狀、和插入其中的刀片 (Blade)的硬件規(guī)格。背板102收納多個(gè)刀片，并介入不同刀片之間 的信息收發(fā)。在背板102上，從編號(hào)1的插槽到編號(hào)14的插槽依次插 有交換機(jī)(SW)刀片103-1、 CPU刀片104-1、 4個(gè)接口 ( IF )刀 片105 —1~ 108-1、任選(Option)刀片109 — 1、 CPU刀片104 - 2、 4個(gè)接口刀片105-2 ~ 108-2、任選刀片109-2、以及交換機(jī)刀片103 -2。另外，在機(jī)箱101中，還收納有2個(gè)機(jī)箱管理器(ShMM) 110-1、 110-2,和多個(gè)風(fēng)扇部(FAN) lll以及多個(gè)電源部(PEM) 112。
在這里，接口刀片105 —1~108 —1、 105 —2 ~ 108 —2,為本發(fā)明的 接口刀片的實(shí)施方式。
分別設(shè)置有兩個(gè)的交換機(jī)刀片103-l及103-2、 CPU刀片104-1 及104 — 2、各接口刀片105 - 1 ~ 108 — 1及105 — 2 ~ 108 — 2、任選刀片 109 - 1及109-2、以及機(jī)箱管理器110 - 1和110-2構(gòu)成了如下的冗 余系統(tǒng)，即，通過(guò)來(lái)自外部通信環(huán)境的監(jiān)視裝置等的控制， 一方作為作 用系統(tǒng)而發(fā)揮功能，另一方作為備用系統(tǒng)而發(fā)揮功能。在以下的說(shuō)明中， 在標(biāo)記如交換機(jī)刀片103-1、 103-2的地方，基本上是僅有其中的作 用系統(tǒng)執(zhí)行處理。
此外，交換機(jī)刀片103 — 1、 CPU刀片104 — 1、 CPU刀片104 — 2、 以及交換機(jī)刀片103-2的插槽位置已由ATCA決定，但是，在ATCA 中，其他的刀片105-1~109-1、 105-2~109-2的插槽位置上可以 插入任意的刀片，不過(guò)在本實(shí)施方式中，配置如圖2所示那樣的各刀片。 在圖3的例中，除交換機(jī)刀片103-1和103-2之夕卜，將構(gòu)成冗余系統(tǒng) 的兩個(gè)刀片，設(shè)置在其之間隔著5個(gè)其他刀片的位置上。
CPU刀片104-1、 104-2負(fù)責(zé)該網(wǎng)間互聯(lián)裝置100整體的控制。 在該實(shí)施方式中，對(duì)各接口刀片105-1~108-1、 105-2 ~ 108-2，設(shè)
定關(guān)于數(shù)據(jù)流處理的該接口刀片的輸入端口和輸出端口的對(duì)應(yīng)信息(路
徑(path)設(shè)定信息)。CPU刀片104-1、 104-2，執(zhí)行這種路徑對(duì)應(yīng) 信息的設(shè)定動(dòng)作。
交換機(jī)刀片103-1、 103-2,負(fù)責(zé)多個(gè)刀片之間的通過(guò)背板102的 數(shù)據(jù)流的交換處理。
接口刀片105 —1~ 108 — 1、 105 —2 ~ 108 —2，負(fù)責(zé)4吏用了 1~4層 的信息的各種信息的轉(zhuǎn)換處理等。例如，負(fù)責(zé)自己的端口編號(hào)的管理、 TCP/UDP的區(qū)別、地址和端口轉(zhuǎn)換、V4/V6轉(zhuǎn)換等的處理。在本i^明 書(shū)中，"x層(x為數(shù)字)"表示ISO的OSI參考模型中的x層。
任選刀片109 — 1、 109 — 2，負(fù)責(zé)只在接口刀片105-1~ 108-1、 105-2 ~ 108-2內(nèi)不能進(jìn)行處理的、編解碼(CODEC)轉(zhuǎn)換和ALG (應(yīng)用級(jí)網(wǎng)關(guān))功能等的上層的處理。
背板102，擔(dān)4壬全部刀片103 — 1 ~ 109 — 1、 103 — 2 ~ 109 - 2彼此之 間的連接布線，如上所述，介入不同的刀片之間的信息收發(fā)。
機(jī)箱管理器110-1、 110-2，進(jìn)^f亍下述管理等對(duì)未決定插入刀片 的種類的插槽插著哪種刀片等的刀片配置信息，和冗余構(gòu)成的l對(duì)的刀 片之中哪一個(gè)為作用系統(tǒng)哪一個(gè)為備用系統(tǒng)。
圖4省略了經(jīng)由背板102的連接線，表示主要的功能要素的連接關(guān)系。
接口刀片105 —1~ 108 — 1、 105 - 2 ~ 108 - 2和4壬選刀片109 — 1、 109 - 2分別連接到一對(duì)交換機(jī)刀片103 - 1及103 - 2。 一對(duì)交換機(jī)刀片 103 - 1及103 - 2相互連接。 一對(duì)交換機(jī)刀片103 - 1及103 - 2構(gòu)成為 處于CPU刀片104-1、 104-2的控制下，另夕卜，和機(jī)箱管理器110-l、 110-2連接，能夠識(shí)別與自己連接的接口刀片105-1~108-1、 105-2~108-2和任選刀片109-1、 109-2的配置、以及作用和備用信息。 CPU刀片104-1、 104-2也和機(jī)箱管理器110-1、 110-2連接，并且 一邊參照接口刀片105-1~108-1、 105-2~108-2和任選刀片109 -l、 109-2的配置、作用和備用信息， 一邊進(jìn)行針對(duì)交換機(jī)刀片103 -l、 103-2的控制動(dòng)作。
如果僅是地址和端口轉(zhuǎn)換、V4/V6轉(zhuǎn)換等1 ~ 4層的層處理(數(shù)據(jù)流 處理)，則在接口刀片105 —1~108 —1、 105 —2~108 —2內(nèi)就能處理， 所以不需要通過(guò)背板102和交換機(jī)刀片103-1、 103-2，提供給任選刀 片109-1、 109-2和CPU刀片104-1、 104-2等，使其進(jìn)行處理。
本實(shí)施方式， 一個(gè)特征在于，將地址和端口轉(zhuǎn)換、V4/V6轉(zhuǎn)換等l 4層的數(shù)據(jù)流處理i更為接口刀片105 - 1 ~ 108 - 1、 105 — 2 ~ 108 — 2內(nèi)的 處理(圖4中的折返箭頭AL表示這種情況)，在這種數(shù)據(jù)流處理中， 沒(méi)有通過(guò)背板102的信息收發(fā)。
接口刀片105-1~108-1、 105-2 ~ 108-2分別地，例如具有多 個(gè)(例如8個(gè))收納依據(jù)千兆位以太網(wǎng)(1GbE:在圖1中，利用其中 的1000Base-T表示；以太網(wǎng)為注冊(cè)商標(biāo))的信號(hào)線的端口 ， 一半端口
(內(nèi)部側(cè)端口 )和該通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)(例如，圖2的1A)的通用路由 器3連接，剩余的一半端口 (外部側(cè)端口 )和其他通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)(例 如，圖2的1B和1C)側(cè)連接。對(duì)于從通用路由器3到其他通信運(yùn)營(yíng)商 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流、或從其他通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)到通用路由器3的數(shù)據(jù)流進(jìn)行 不通過(guò)背板102的信息收發(fā)。在這里，接口刀片200的某個(gè)內(nèi)部側(cè)端口 和某個(gè)外部側(cè)端口構(gòu)成一組的端口組，接口刀片105-1~108-1、 105
-2~108-2,從屬于1組的端口組的兩個(gè)端口的一方向另一方使數(shù)據(jù) 流通過(guò)。
圖1是表示網(wǎng)間互聯(lián)裝置100專用的接口刀片200 ( 105- 1 ~108 -l、 105-2 ~ 108-2)的功能構(gòu)成的框圖。
在圖1中，接口刀片200的左邊為具有多個(gè)(例如8個(gè))端口的表 面部，右邊表示和背板102連接的背面部。背面部中的輸入輸出端子依 據(jù)了 ATCA。
接口刀片200具有C AM/FPGA( Content Addressable Memory/Field Programmable Gate Array)部201、網(wǎng)絡(luò)處理器202、電源和IPMC部 203等。
CAM/FPGA部201,為頭信息的處理機(jī)構(gòu)，換言之，作為數(shù)據(jù)流(高 速數(shù)據(jù)包)的識(shí)別和重寫(xiě)機(jī)構(gòu)而動(dòng)作。例如，識(shí)別該數(shù)據(jù)流是哪個(gè)會(huì)話(呼叫)所涉及的數(shù)據(jù)流等，并根據(jù)設(shè)定進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換。
網(wǎng)絡(luò)處理器202，相當(dāng)于NPU ( Network Processing Unit )，擔(dān)任低 層的數(shù)據(jù)流處理功能，如基于1 ~ 4層的頭信息的過(guò)濾(filtering )處理、 頻帶控制功能、對(duì)數(shù)據(jù)包的標(biāo)記處理、地址和端口轉(zhuǎn)換功能等。
網(wǎng)絡(luò)處理器202，保存有構(gòu)成該接口刀片200的一個(gè)組的兩個(gè)端口 (端口組)的信息202A,并基于端口組信息202A，使數(shù)據(jù)流向與輸入 了數(shù)據(jù)流的輸入端口構(gòu)成組的端口輸出。
從維護(hù)用終端，通過(guò)專用線或網(wǎng)絡(luò)，向CPU刀片104-1、 104-2 提供端口組信息202A， CPU刀片104-1、 104-2向相應(yīng)的接口刀片 200轉(zhuǎn)送該端口組信息202A (當(dāng)然背板102介入轉(zhuǎn)送)，接口刀片200 的網(wǎng)絡(luò)處理器202，將所轉(zhuǎn)送的端口組信息202A存儲(chǔ)到內(nèi)裝的存儲(chǔ)器 的規(guī)定區(qū)域。
另外，網(wǎng)絡(luò)處理器202，保存有向當(dāng)前數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)送所提供的會(huì)話 信息202B，按照該會(huì)話信息202B，判斷是否僅對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)流進(jìn)行 4層以下的處理就可以了 ，是否還需要5層以上的處理。網(wǎng)絡(luò)處理器202， 當(dāng)需要5層以上的處理時(shí)，通過(guò)背板102、交換機(jī)刀片103-1、 103-2, 向任選刀片109-1、 109-2提供數(shù)據(jù)流，使之執(zhí)行5層以上的處理， 并通過(guò)交換機(jī)刀片103-1、 103-2、背板102取入該執(zhí)行處理后的數(shù)據(jù) 流。
此外，有時(shí)也在5層以上的處理之后，進(jìn)行一部分或全部的4層以 下的處理，或者，也可以在執(zhí)行5層以上的處理之前，執(zhí)行一部分或全 部的4層以下的處理。
另一方面，網(wǎng)絡(luò)處理器202,在不需要基于任選刀片109-1、 109 -2的處理的情況下，在該卡200內(nèi)將輸入信號(hào)路徑折返到輸出信號(hào)路 徑上(執(zhí)行4層以下的處理)。
會(huì)話信息202B，由CPU刀片104-1、 104-2設(shè)定(當(dāng)然背板102 也介入該設(shè)定時(shí)的信息收發(fā))。在建立會(huì)話時(shí)，如眾所周知的那樣，通 過(guò)使用了信令(signaling)信號(hào)的協(xié)商(negotiation),決定各種匹配和 吸收不同的方法等，以使用戶終端彼此能夠執(zhí)行通信。例如，對(duì)所應(yīng)用
的編碼方式(編解碼種類)進(jìn)行匹配，但是，在不能匹配的情況下，決
定在該網(wǎng)間互聯(lián)裝置100上進(jìn)行編解碼轉(zhuǎn)換，以使在該網(wǎng)間互聯(lián)裝置 100中吸收不同(在該網(wǎng)間互聯(lián)裝置100所搭載的編解碼轉(zhuǎn)換功能能對(duì) 應(yīng)的情況下)。因此，使會(huì)話建立時(shí)的信令信號(hào)構(gòu)成為使其通過(guò)CPU刀 片104-1、 104-2， CPU刀片104-1、 104-2能夠決定或識(shí)別關(guān)于會(huì) 話的各種轉(zhuǎn)換方法等，形成提供給接口刀片200的會(huì)話信息202B。通 過(guò)背板102,將這樣形成的會(huì)話信息202B提供給接口刀片200，并保存 在網(wǎng)絡(luò)處理器202中。
也可以考慮利用通用CPU來(lái)代替網(wǎng)絡(luò)處理器(NPU) 202。不過(guò)， 和利用通用CPU的情況相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)。如果應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)處理器202， 則能夠避免安裝通用CPU時(shí)的由于接口限制而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)送瓶頸、和由 于通過(guò)OS核心(kernel)的處理導(dǎo)致的軟件開(kāi)銷。例如，《"次世代冬 y卜7 —夕(扭t 6髙速T卜'"7隱蔽機(jī)能」、沖于夕-力^"e-—/ 第2 1 O號(hào)Vop. 7 4 No. 2 p . 28、 200年4月》中記載有不使用通用 CPU,而使用網(wǎng)絡(luò)處理器202的優(yōu)點(diǎn)。
此外，接口刀片200和背板102之間的數(shù)據(jù)流的收發(fā)，通過(guò)交換接 口 ( Fabric interface )執(zhí)行，而接口刀片200和背板102之間的信令信 號(hào)的收發(fā)，通過(guò)基本接口 ( Base interface )執(zhí)行。
接口刀片200內(nèi)的符號(hào)GbE表示信令信號(hào)線，符號(hào)PCI表示該刀 片200內(nèi)的通用接口總線(PCI總線)，在內(nèi)部的信息收發(fā)中利用通用 接口總線。另外，接口刀片200，具有串行接口，基于RS232C標(biāo)準(zhǔn)， 連接器為9針Dsub。并且，電源和IPMC部203中的IPMC為單片CPU， 是和ATCA的機(jī)箱管理器110 - 1、 110 - 2進(jìn)行通信的控制器。
(A-2)實(shí)施方式的動(dòng)作
以下，對(duì)網(wǎng)間互聯(lián)裝置100中的接口刀片200的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
將內(nèi)部側(cè)端口和外部側(cè)端口 1的共計(jì)2個(gè)端口i殳為一組的端口組，
預(yù)先通過(guò)CPU刀片104-1、 104-2在接口刀片200中i殳定物理上哪個(gè) 端口和哪個(gè)端口作為相同的端口組。
在接口刀片200中，在設(shè)定了端口組之后，從內(nèi)部側(cè)端口輸入的數(shù)
據(jù)流除舍棄部分之外必定輸出到外部側(cè)端口 ，從外部側(cè)端口輸入的數(shù)據(jù)
流除舍棄部分之外必定輸出到內(nèi)部側(cè)端口。此外，從網(wǎng)間互聯(lián)裝置IOO (的接口刀片200)中排除的路徑選擇功能，由通用路由器3擔(dān)任。
在進(jìn)行接口刀片200中的接口處理時(shí)，通過(guò)對(duì)CAM/FPGA部201 所取得的會(huì)話識(shí)別信息，和會(huì)話建立時(shí)所取得并存儲(chǔ)的會(huì)話信息進(jìn)行核 對(duì)，對(duì)需要進(jìn)行編解碼轉(zhuǎn)換和相當(dāng)于ALG的處理的數(shù)據(jù)流，通過(guò)背板 102、交換機(jī)刀片103-1、 103-2,分發(fā)給任選刀片109-1、 109-2， 在執(zhí)行了規(guī)定的處理后，再次通過(guò)交換機(jī)刀片103-1、 103-2、背板 102,送回已設(shè)定端口組的原來(lái)的接口刀片200。返回的數(shù)據(jù)流，再一次 經(jīng)過(guò)CAM/FPGA部201和網(wǎng)絡(luò)處理器202中的處理，輸出到輸出端口 。
(A-3)實(shí)施方式的效果
根據(jù)上述實(shí)施方式，可以取得下述效果。
通過(guò)在接口刀片內(nèi)對(duì)網(wǎng)絡(luò)處理器的并行處理等進(jìn)行研究來(lái)提高處 理容量，由此，可以同時(shí)處理超過(guò)背板處理容量的數(shù)據(jù)流。例如，在可 以利用l塊接口刀片進(jìn)行30Gbps的處理時(shí)，如果僅進(jìn)行4層以下的處 理就足夠了的話，則在一個(gè)裝置中，在無(wú)冗余的情況下可以達(dá)到最大 300Gbps的數(shù)據(jù)流處理容量。上述實(shí)施方式中，由于采用冗余構(gòu)成，所 以可以進(jìn)行上述一半左右的處理。
另外，在接口刀片中，構(gòu)成為，將內(nèi)部側(cè)端口和外部側(cè)端口的共計(jì) 2個(gè)端口設(shè)為l組的端口組，從內(nèi)部側(cè)端口輸入的數(shù)據(jù)流除舍棄部分以 外必定輸出到外部側(cè)端口 ，從外部側(cè)端口輸入的數(shù)據(jù)流除舍棄部分以外 必定輸出到內(nèi)部側(cè)端口，由此，不會(huì)有跨越多個(gè)端口組的輸入端口和輸 出端口的組合，能確保安全性。
(B)其他實(shí)施方式
在上述實(shí)施方式中表示了接口刀片承擔(dān)的處理是4層以下，而任選 刀片所承擔(dān)的處理是5層以上的情況，但是也可以將處理的劃分邊界設(shè) 置為其他層邊界。另外，例如，任選刀片所承擔(dān)的處理基本為5層以上， 不過(guò)也可以包括4層中的TCP/UDP等輸送層頭的重寫(xiě)處理等，將接口 刀片所承擔(dān)的處理設(shè)為這以外的4層以下的處理。
另外，在上述實(shí)施方式中，表示了將本發(fā)明應(yīng)用到通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò) 間互聯(lián)裝置中的情況，但是，本發(fā)明的網(wǎng)間互聯(lián)裝置所連接的網(wǎng)絡(luò)，并 不限定于雙方都為不同的通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，既可以只有一方為通信運(yùn)營(yíng) 商網(wǎng)絡(luò)，也可以雙方都不是通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)。
權(quán)利要求
1. 一種網(wǎng)間互聯(lián)裝置，設(shè)置在自己所屬的通信網(wǎng)絡(luò)和其他通信網(wǎng)絡(luò)的邊界，使兩個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)相互連接，其特征在于，具有:一個(gè)或多個(gè)接口卡，其具有多個(gè)輸入輸出端口，進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù)流的低層的處理；高層處理卡，進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù)流的高層的處理；卡間連接用卡，其介入上述各接口卡和高層處理卡之間的信息轉(zhuǎn)送；上述各接口卡具有:端口組信息設(shè)定部，其設(shè)定有由兩個(gè)輸入輸出端口構(gòu)成組的端口組信息；會(huì)話信息設(shè)定部，其設(shè)定有已建立的會(huì)話所涉及的信息；低層處理部，其進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù)流的低層的處理；路徑設(shè)定部，其在從任意一個(gè)輸入輸出端口輸入了數(shù)據(jù)流時(shí)，將與該輸入輸出端口同一組的其他的輸入輸出端口設(shè)為該數(shù)據(jù)流所涉及的輸出端口；需要處理判別部，其通過(guò)對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)流的會(huì)話識(shí)別信息，和由上述會(huì)話信息設(shè)定部所設(shè)定的會(huì)話信息進(jìn)行核對(duì)，判別是否需要對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)流進(jìn)行高層的處理，并僅在需要高層的處理時(shí)，執(zhí)行針對(duì)上述高層處理卡的轉(zhuǎn)送。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)間互聯(lián)裝置，其特征在于，自己所屬的通信網(wǎng)絡(luò)和其他的通信網(wǎng)絡(luò)為通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的網(wǎng)間互聯(lián)裝置，其特征在于， 上述高層處理卡進(jìn)行4層以上的處理，上述低層處理卡進(jìn)行4層以下的處理。
4. 一種接口卡，相當(dāng)于網(wǎng)間互g置中的接口卡，且該網(wǎng)間互聯(lián)裝置 設(shè)置于自己所屬的通信網(wǎng)絡(luò)和其他通信網(wǎng)絡(luò)的邊界，使兩個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)相互 連接，且具有 一個(gè)或多個(gè)接口卡，其具有多個(gè)輸入輸出端口，進(jìn)行針對(duì) 數(shù)據(jù)流的低層的處理；高層處理卡，其進(jìn)行針對(duì)lt據(jù)流的高層的處理；卡 間連接用卡，其介入上述各接口卡和高層處理卡之間的信息轉(zhuǎn)送，該接口 卡其特征在于，具有端口組信息設(shè)定部，其設(shè)定有由兩個(gè)輸入輸出端口構(gòu)成組的端 口組信息； 會(huì)話信息設(shè)定部，其設(shè)定有已建立的會(huì)話所涉及的信息；低層處理部，其進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù)流的低層的處理；路徑設(shè)定部，其在從任意一個(gè)輸入輸出端口輸入了數(shù)據(jù)流時(shí)，將與該 輸入輸出端口同一組的其他的輸入輸出端口i殳為該數(shù)據(jù)流所涉及的輸出 端口；需要處理判別部，其通過(guò)對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)流的會(huì)話識(shí)別信息、和由上 述會(huì)話信息設(shè)定部所設(shè)定的會(huì)話信息進(jìn)行核對(duì)，判別是否需要對(duì)所輸入的 數(shù)據(jù)流進(jìn)行高層的處理，并僅在需要高層的處理時(shí)執(zhí)行針對(duì)上述高層處理 卡的轉(zhuǎn)送。
5. —種數(shù)據(jù)流處理方法，為網(wǎng)間互聯(lián)裝置中的數(shù)據(jù)流處理方法，且該 網(wǎng)間互聯(lián)設(shè)置于自己所屬的通信網(wǎng)絡(luò)和其他通信網(wǎng)絡(luò)的邊界，使兩個(gè)通 信網(wǎng)絡(luò)相互連接，且具有 一個(gè)或多個(gè)接口卡，其具有多個(gè)輸入輸出端 口，進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù)流的低層的處理；高層處理卡，其進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù)流的 高層的處理；卡間連接用卡，其介入上述各接口卡和高層處理卡之間的 信息轉(zhuǎn)送，該數(shù)據(jù)流處理方法，其特征在于，上述各接口卡具有端口組信息設(shè)定部、會(huì)話信息設(shè)定部、低層處理 部、路徑i殳定部、以及需要處理判別部，上述端口組信息設(shè)定部中，設(shè)定有由兩個(gè)輸入輸出端口構(gòu)成組的端 口組信息，并且，上述會(huì)話信息設(shè)定部中設(shè)定有已建立的會(huì)話所涉及的 信息；上述路徑設(shè)定部，當(dāng)從任意一個(gè)輸入輸出端口輸入了數(shù)據(jù)流時(shí)，將 與該輸入輸出端口同 一組的其他的輸入輸出端口決定為該數(shù)據(jù)流所涉 及的輸出端口；上述需要處理判別部，通過(guò)對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)流的會(huì)話識(shí)別信息、和 由上述會(huì)話信息設(shè)定部所設(shè)定的會(huì)話信息進(jìn)行核對(duì)，判別是否需要對(duì)所 輸入的數(shù)據(jù)流進(jìn)行高層的處理，在需要進(jìn)行高層的處理時(shí)，除了基于上 述低層處理部的低層的處理以外，還執(zhí)行基于針對(duì)上述高層處理卡的轉(zhuǎn) 送的高層的處理，在不需要高層的處理時(shí)，僅執(zhí)行基于上述低層處理部 的低層的處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能提高可同時(shí)處理的數(shù)據(jù)流容量的高安全性的網(wǎng)間互聯(lián)裝置。本發(fā)明的網(wǎng)間互聯(lián)裝置，具有接口卡，其具有多個(gè)輸入輸出端口，進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù)流的低層的處理；高層處理卡，其進(jìn)行高層的處理；卡間連接用卡，其介入這些卡之間的信息轉(zhuǎn)送。接口卡具有規(guī)定兩個(gè)1組的輸入輸出端口的信息和建立中的會(huì)話信息的設(shè)定部，另外，還具有低層處理部；路徑設(shè)定部，其關(guān)于來(lái)自某個(gè)輸入輸出端口的輸入數(shù)據(jù)流，將同一組的其他輸入輸出端口設(shè)為輸出端口；以及需要處理判別部，其基于輸入數(shù)據(jù)流所涉及的設(shè)定會(huì)話信息，判別是否需要對(duì)輸入數(shù)據(jù)流進(jìn)行高層的處理，并控制針對(duì)高層處理卡的轉(zhuǎn)送。
文檔編號(hào)H04L12/46GK101378344SQ200810126959
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者千田浩一 申請(qǐng)人:沖電氣工業(yè)株式會(huì)社