專利名稱：路由分組的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在分組交換網(wǎng)絡(luò)中路由分組的方法以及執(zhí)行所述方法的路由器。
背景技術(shù)：
從許多獨(dú)立和相對(duì)小的源聚合的分組業(yè)務(wù)的路由變化可導(dǎo)致問(wèn)題。在路由器處的路由變化能夠?qū)⒋罅康木酆蠘I(yè)務(wù)從一個(gè)路由器接口同時(shí)重導(dǎo)向到另一個(gè)路由器接口。對(duì)于在路由器接口后面的網(wǎng)絡(luò)，在統(tǒng)計(jì)上講，這如同充當(dāng)單個(gè)大的開/關(guān)源。因此，在統(tǒng)計(jì)上講， 所管理的QoS限于靜態(tài)路由表OioS =服務(wù)質(zhì)量)。另外，在路由變化后跟隨著具有盡力服務(wù)(best effort)性能的時(shí)期，直到新的業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)被獲取和發(fā)現(xiàn)以適合實(shí)際的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的分組的路由。本發(fā)明的第一個(gè)目的通過(guò)一種在分組交換網(wǎng)絡(luò)中路由分組的方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括以下步驟在路由表中檢測(cè)新條目或過(guò)時(shí)(obsolete)條目；啟動(dòng)定時(shí)器；配置具有通過(guò)概率的分組過(guò)濾器，該通過(guò)概率是定時(shí)器的遞增函數(shù)或遞減函數(shù)，其中如果所檢測(cè)的條目是新條目，則所述函數(shù)是遞增的，如果所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目，則所述函數(shù)是遞減的；檢測(cè)匹配所檢測(cè)的條目的進(jìn)入分組；用分組過(guò)濾器過(guò)濾所檢測(cè)的分組；如果所檢測(cè)的分組通過(guò)分組過(guò)濾器，則根據(jù)所檢測(cè)的條目路由所檢測(cè)的分組；否則，如果所檢測(cè)的分組未通過(guò)分組過(guò)濾器，則根據(jù)路由表的另一個(gè)條目路由所檢測(cè)的分組。本發(fā)明的第二個(gè)目的通過(guò)一種在分組交換網(wǎng)絡(luò)中的路由器實(shí)現(xiàn)，該路由器包括接口，用于從分組交換網(wǎng)絡(luò)中接收進(jìn)入分組；路由表，用于存儲(chǔ)路由有關(guān)的條目；路由單元，用于路由進(jìn)入分組；以及控制單元，用于在路由表中檢測(cè)新條目或過(guò)時(shí)條目；啟動(dòng)定時(shí)器；配置具有通過(guò)概率的分組過(guò)濾器，該通過(guò)概率是定時(shí)器的遞增函數(shù)或遞減函數(shù)，其中，如果所檢測(cè)的條目是新條目，則所述函數(shù)是遞增的，如果所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目，則所述函數(shù)是遞減的；檢測(cè)匹配所檢測(cè)的條目的進(jìn)入分組；用分組過(guò)濾器過(guò)濾所檢測(cè)的分組；如果所檢測(cè)的分組通過(guò)分組過(guò)濾器，則觸發(fā)路由單元以根據(jù)所檢測(cè)的條目路由所檢測(cè)的分組；否則，如果所檢測(cè)的分組未通過(guò)分組過(guò)濾器，則觸發(fā)路由單元以根據(jù)路由表的另一個(gè)條目路由所檢測(cè)的分組。術(shù)語(yǔ)“路由表的另一個(gè)條目，，是指路由表的提供用于不同于與新條目或過(guò)時(shí)條目相關(guān)聯(lián)的路由的可選擇路由的路由指示的條目。如果是新條目，則優(yōu)選地，路由表的另一個(gè)條目是指提供在所述新條目不存在時(shí)分組將被路由所依據(jù)的一個(gè)或多個(gè)路由指示的一個(gè)或多個(gè)條目。如果是過(guò)時(shí)條目，則優(yōu)選地，路由表的另一個(gè)條目是指提供在所述過(guò)時(shí)條目不存在時(shí)分組將被路由所依據(jù)的一個(gè)或多個(gè)路由指示的一個(gè)或多個(gè)條目。本發(fā)明提供從第一路由情形到第二路由情形的無(wú)損路由變化。本發(fā)明允許抑制路由變化的誤導(dǎo)性統(tǒng)計(jì)效應(yīng)。進(jìn)一步地，本發(fā)明還抑制下游網(wǎng)絡(luò)中由于路由變化而導(dǎo)致的不可預(yù)測(cè)的超負(fù)荷危險(xiǎn)。本發(fā)明能夠在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)逐漸的路由變化。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于避免(=無(wú)損)路由器的不同輸出鏈路之間的負(fù)載比率的突然(=類似沖擊)重大變化。隨后的即下游的網(wǎng)絡(luò)獲得習(xí)慣于緩慢增長(zhǎng)/下降的業(yè)務(wù)量的機(jī)
A
石O其它優(yōu)點(diǎn)通過(guò)從屬權(quán)利要求所表示的本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)獲得。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種負(fù)載平衡被應(yīng)用于新路由條目，其中，初始負(fù)載份額為零，且時(shí)間控制地上升到100%。同樣，一種負(fù)載平衡被應(yīng)用于過(guò)時(shí)路由條目，其中100%的初始負(fù)載份額下降到零。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，啟動(dòng)定時(shí)器的步驟包括觸發(fā)定時(shí)器以從初始時(shí)間值t = t_ini到最終時(shí)間值t = t_fin對(duì)時(shí)間值t計(jì)數(shù)，其中，定義為T = t_fin-t_ini的上升長(zhǎng)度大于0，所述遞增或遞減函數(shù)依賴于時(shí)間值t。在增大函數(shù)自變量時(shí)，如果函數(shù)值增加或減小，則該函數(shù)被認(rèn)為分別是遞增的或遞減的。在該情況下，考慮時(shí)間相關(guān)的函數(shù)，即函數(shù)的自變量是時(shí)間值。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，選擇比網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的應(yīng)用流的典型時(shí)標(biāo)(time scale)長(zhǎng)的上升長(zhǎng)度T。應(yīng)用流的典型時(shí)標(biāo)并不涉及所檢測(cè)的分組所關(guān)聯(lián)的特定應(yīng)用，而是涉及網(wǎng)絡(luò)中的典型(或優(yōu)勢(shì))業(yè)務(wù)。例如，如果通過(guò)路由器的應(yīng)用業(yè)務(wù)流的典型(或優(yōu)勢(shì))應(yīng)用是網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，則應(yīng)用流的典型時(shí)標(biāo)可以是指幾百微秒數(shù)量級(jí)的時(shí)標(biāo)；因此，典型的上升長(zhǎng)度T可以是τ = 30秒。例如，如果通過(guò)路由器的應(yīng)用業(yè)務(wù)流的典型(或優(yōu)勢(shì))應(yīng)用是在計(jì)算機(jī)上顯示視頻，則應(yīng)用流的典型時(shí)標(biāo)可以是指幾分鐘數(shù)量級(jí)的時(shí)標(biāo)；因此，典型的上升長(zhǎng)度T可以是T = 30分鐘。與依賴于有關(guān)進(jìn)入分組的特定屬性的信息的路由方法不同，例如，使用 DPI (深度包檢測(cè))，本發(fā)明不使用有關(guān)將被路由的單個(gè)進(jìn)入分組的特定屬性的信息。因此， 本發(fā)明節(jié)省了資源。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用分組過(guò)濾器過(guò)濾所檢測(cè)的分組的步驟包括以下步驟將所檢測(cè)的分組與隨機(jī)數(shù)X相關(guān)聯(lián)；將相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)數(shù)X與時(shí)間相關(guān)閾值y進(jìn)行比較，其中閾值y與分組過(guò)濾器的所述通過(guò)概率成比例；如果所計(jì)算的隨機(jī)數(shù)χ小于或等于閾值ι,則認(rèn)為所檢測(cè)的分組通過(guò)分組過(guò)濾器；否則，如果所計(jì)算的隨機(jī)數(shù)χ大于閾值1，則認(rèn)為所檢測(cè)的分組未通過(guò)分組過(guò)濾器。優(yōu)選地，將相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)數(shù)χ與隨機(jī)數(shù)χ的時(shí)間相關(guān)閾值y進(jìn)行比較的步驟是奇異事件，其將被盡可能快地執(zhí)行而無(wú)需設(shè)置時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)數(shù)χ是根據(jù)在所檢測(cè)的分組的分組報(bào)頭內(nèi)包含的數(shù)據(jù)而計(jì)算的哈希值。哈希值X也可以源自進(jìn)入分組的報(bào)頭中所選擇的信息。信息關(guān)于源地址字段、源端口字段、目的地址字段、目的端口字段和協(xié)議ID字段，例如，MPLS標(biāo)簽 (ID =標(biāo)識(shí)/標(biāo)識(shí)符；MPLS =多協(xié)議標(biāo)簽交換)。所選擇的信息可以是整個(gè)字段、字段的片段或字段的多個(gè)片段?？梢允褂萌魏喂：瘮?shù)的變形，例如，簡(jiǎn)單的哈希函數(shù)χ = K對(duì)M的模，其中K是與所選擇的分組報(bào)頭數(shù)據(jù)有關(guān)的數(shù)，M是預(yù)定值。根據(jù)哈希值，分組在一個(gè)或另一個(gè)方向上進(jìn)行路由。使用哈希值而不是簡(jiǎn)單地選擇隨機(jī)數(shù)是優(yōu)選的，因?yàn)樘囟☉?yīng)用流的相關(guān)分組求出相同的哈希值，這導(dǎo)致用于特定應(yīng)用流的所有分組的統(tǒng)一路由決策。這避免了穿越不同路徑的分組無(wú)序到達(dá)的問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)數(shù)χ是均勻分布的哈希值。使用正確設(shè)計(jì)的哈希函數(shù)，代表相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)數(shù)X的哈希值在可能的哈希值范圍內(nèi)均勻分布，以致任何負(fù)載份額可以通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)拈撝祦?lái)調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如果所檢測(cè)的條目是新條目，則閾值函數(shù)y根據(jù)單調(diào)遞增函數(shù)y(t)確定，其中y(t_ini) = x_min, y (t_fin) = x_max。值x_min是可能的哈希值范圍的最小值，值x_maX是可能的哈希值范圍的最大值。如果所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目，則閾值y根據(jù)單調(diào)遞減函數(shù)y(t)確定，其中y(t_ini) = x_max, y(t_fin) = X_min。另外，用分組過(guò)濾器過(guò)濾所檢測(cè)的分組的步驟還包括將所檢測(cè)的分組與有效時(shí)間t_efT相關(guān)聯(lián)， 其中t_ini ( t_eff ( t_fin。與所檢測(cè)的分組相關(guān)聯(lián)的哈希值χ與在時(shí)間值t = t_eff 時(shí)的閾值y(t_eff)進(jìn)行比較。如果相關(guān)聯(lián)的哈希值χ小于或等于閾值y(t_eff)，則所檢測(cè)的分組被認(rèn)為通過(guò)分組過(guò)濾器。否則，如果所計(jì)算的哈希值χ大于閾值y(t_efT)，則所檢測(cè)的分組被認(rèn)為未通過(guò)分組過(guò)濾器。優(yōu)選地，閾值函數(shù)1是穩(wěn)態(tài)函數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如果所檢測(cè)的條目是新條目且通過(guò)概率已經(jīng)達(dá)到其最大值，則從路由表中刪除另一個(gè)條目，并且使分組過(guò)濾器失效。在可選擇的情況下，如果所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目且通過(guò)概率已經(jīng)達(dá)到其最小值，則從路由表中刪除過(guò)時(shí)條目，并且使分組過(guò)濾器失效。路由表保持有關(guān)如何路由被編址到某個(gè)目的地的分組的路由相關(guān)信息。 優(yōu)選地，路由表被保持為路由器的存儲(chǔ)器中的查找表。當(dāng)執(zhí)行路由變化時(shí)，在路由路徑上可能發(fā)生過(guò)載情況，與路由變化前相比，路由路徑必須處理更多的分組業(yè)務(wù)。在第一種情況下，由于從另一個(gè)條目到新條目的逐漸的路由變化，在所檢測(cè)的分組根據(jù)新條目路由的路由路徑上可能發(fā)生過(guò)載情況。在第二種情況下， 由于從過(guò)時(shí)條目到另一個(gè)條目的逐漸的路由變化，在所檢測(cè)的分組根據(jù)另一個(gè)條目進(jìn)行路由的路由路徑上可能發(fā)生過(guò)載情況。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如果在所檢測(cè)的分組在所檢測(cè)的條目是新條目時(shí)根據(jù)所檢測(cè)的條目或者在所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目時(shí)根據(jù)另一個(gè)條目進(jìn)行路由的路由路徑上檢測(cè)到過(guò)載，則分組過(guò)濾器的通過(guò)概率至少部分地返回和/或暫時(shí)保持不變。當(dāng)檢測(cè)到過(guò)載時(shí)，定義通過(guò)概率的函數(shù)也可以逐漸地(優(yōu)選地，穩(wěn)定且單調(diào)地) 返回到它的一個(gè)先前值。也可以是定義通過(guò)概率的函數(shù)的當(dāng)前值保持在某個(gè)時(shí)間段At內(nèi)不變，然后函數(shù)被允許從該不變值開始再次增加或減小。也可以執(zhí)行這兩種前述可能性的組合。優(yōu)選地，時(shí)間段At和先前值根據(jù)過(guò)載情況的嚴(yán)重性確定。因此，本發(fā)明提供暫?；蛏踔林辽俨糠值厝∠a(chǎn)生過(guò)載的路由變化而完全無(wú)需立即中斷服務(wù)質(zhì)量的可能性。因此， 本發(fā)明抑制了下游網(wǎng)絡(luò)中不可預(yù)測(cè)的源于路由變化的過(guò)載危險(xiǎn)。優(yōu)選地，如果在所檢測(cè)的分組在所檢測(cè)的條目是新條目時(shí)根據(jù)所檢測(cè)的條目或者在所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目時(shí)根據(jù)另一個(gè)條目進(jìn)行路由的路由路徑上檢測(cè)到過(guò)載，則控制單元計(jì)算修正閾值ym。d(t_eff)作為在t = t_eff時(shí)修正函數(shù)ym。d(t)的函數(shù)值。修正函數(shù) Yfflod(t_eff)基于原始未修正的函數(shù)y(t)，并適于至少部分地返回分組過(guò)濾器的通過(guò)概率和 /或暫時(shí)保持分組過(guò)濾器的通過(guò)概率不變，以便隨時(shí)間提供分組交換網(wǎng)絡(luò)以解決過(guò)載情況和/或卸載受過(guò)載情況影響的分組交換網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，路由器還包括映射單元，其用于將所檢測(cè)的分組與哈希值χ 相關(guān)聯(lián)。優(yōu)選地，映射單元還用于根據(jù)在所檢測(cè)的分組的分組報(bào)頭內(nèi)包含的數(shù)據(jù)計(jì)算哈希
值Xo


通過(guò)閱讀以下結(jié)合附圖描述的示例性實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的這些以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更易于理解，其中
6
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的路由變化的圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的路由變化的圖；圖3a是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的單調(diào)遞增函數(shù)y(t)的圖；圖北是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的單調(diào)遞減函數(shù)y(t)的圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的分組過(guò)濾決策的圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的路由器的框圖；圖6a_6c是閾值函數(shù)y(t)的圖，其在檢測(cè)到過(guò)載情況后被修正為修正閾值函數(shù)
Ymod ⑴。
具體實(shí)施例方式圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的路由變化的圖。圖1示出分組交換網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有的路由器 40，其具有輸入鏈路41、42和輸出鏈路43、44。在第一輸入鏈路41上，從具有多個(gè)小的源 100的第一集合聚合的分組業(yè)務(wù)101到達(dá)路由器40。在第二輸入鏈路42上，從具有多個(gè)小的源Iio的第二集合聚合的分組業(yè)務(wù)111到達(dá)路由器40。分組業(yè)務(wù)101、102被示為曲線， 其中沿著y軸給出分組速率，沿著X軸給出時(shí)間。在路由器40中的突然路由變化造成確定輸出分組如何在輸出鏈路43、44中分配的分發(fā)中的突然變化。示出輸出鏈路44上的分組業(yè)務(wù)的分組速率圖120展示了突然的增大121，并且在一段時(shí)間后分組速率突然降低。這意味著突然路由變化導(dǎo)致分組速率變化， 這類似于由大的開/關(guān)源造成的分組速率變化。在這兩種情況下，下游網(wǎng)絡(luò)都一樣受到影響。這意味著路由變化可將大量聚合業(yè)務(wù)從一個(gè)接口 43同時(shí)重定向到另一個(gè)接口 44。對(duì)于在接口 44后面的網(wǎng)絡(luò)，這在統(tǒng)計(jì)上如同充當(dāng)單個(gè)大的開/關(guān)源。下游網(wǎng)關(guān)功能不能區(qū)分路由變化是與大量的小的源相關(guān)聯(lián)還是與一個(gè)真正大的開/關(guān)源相關(guān)聯(lián)。另外，由于路由變化而造成的負(fù)載沖擊121對(duì)下游網(wǎng)絡(luò)的影響與它對(duì)大的開/關(guān)源的影響一樣重。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的路由變化的圖。圖2示出了分組交換網(wǎng)絡(luò)中的路由器50，其具有輸入鏈路61、62和輸出鏈路65、66。在第一輸入鏈路61上，從具有多個(gè)小的源100的第一集合中聚合的分組業(yè)務(wù)101到達(dá)路由器50。在第二輸入鏈路62上，從具有多個(gè)小的源110的第二集合中聚合的分組業(yè)務(wù)111到達(dá)路由器50。分組業(yè)務(wù)101、102被示為曲線，其中沿著y軸給出分組速率，沿著χ軸給出時(shí)間。假定發(fā)生從過(guò)時(shí)輸出鏈路65到新輸出鏈路66的路由變化。路由變化可以有多種原因，例如，運(yùn)營(yíng)者可能想要為維護(hù)工作保留鏈路，或者自動(dòng)更新算法可能將新條目寫入路由表或?qū)⒙酚杀淼囊粋€(gè)條目標(biāo)記為導(dǎo)致不同路由的過(guò)時(shí)條目。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的路由變化的情況下，在過(guò)時(shí)路由鏈路65上的業(yè)務(wù)份額逐漸停止，而在新路由鏈路66上的業(yè)務(wù)份額上升。根據(jù)實(shí)施例的路由變化被無(wú)損地執(zhí)行，即，在分組速率上沒(méi)有突然變化。這種無(wú)損路由變化保持底層分組業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)特征。下游網(wǎng)絡(luò)可及時(shí)對(duì)(緩慢的)變化條件作出反應(yīng)，或者在緊急情況下，發(fā)出信號(hào)以暫停正在發(fā)生的變化。圖3a示出閾值函數(shù)y(t)隨時(shí)間t變化的曲線。函數(shù)y(t)是時(shí)間相關(guān)閾值函數(shù)， 其在被定義為T = t_fin-t_ini的上升長(zhǎng)度T的期間內(nèi)從最小值x_min上升到最大值χ max ο在乙化。閾值y(t_ini)具有值x_min，在t_f in，閾值y (t_f in)具有值x_max。該閾值函數(shù)y(t)是用于路由表中的新條目的遞增函數(shù)。類似于圖3a的表示，圖北示出遞減閾值函數(shù)y(t)隨時(shí)間t變化的曲線。在t_ ini，閾值y(t_ini)具有值xjnax，在t_f in，閾值y (t_f in)具有值x_min。該閾值函數(shù)y(t) 用于路由表中的過(guò)時(shí)條目。圖4示出遞增閾值函數(shù)y(t)隨時(shí)間t變化的曲線。閾值函數(shù)y(t)從t = t_ini 時(shí)的最小值x_min上升到t = t_fin時(shí)的最大值xjnax。當(dāng)進(jìn)入分組到達(dá)路由器的接口時(shí)， 將它與表示分組的到達(dá)時(shí)間的時(shí)間值1時(shí)€相關(guān)聯(lián)。在該時(shí)間值t_eff，閾值y(t_eff)被確定。另外，對(duì)于進(jìn)入分組，哈希值χ被確定并與進(jìn)入分組相關(guān)聯(lián)。相關(guān)聯(lián)的哈希值Χ可具有從X_min到xjnax的可能的哈希值范圍內(nèi)的任何值。對(duì)于閾值y (t_eff)，相關(guān)聯(lián)的哈希值可以大于閾值y (t_eff)，即在用虛線表示的區(qū)域42中，或者等于/小于閾值y (t_eff)， 艮口，在用實(shí)線表示的區(qū)域41中。根據(jù)進(jìn)入分組的哈希值χ位于哪個(gè)區(qū)域41、42中，進(jìn)入分組被認(rèn)為通過(guò)分組過(guò)濾器(在哈希值位于區(qū)域41中時(shí))或者未通過(guò)分組過(guò)濾器(在哈希值位于區(qū)域42中時(shí))。圖5示出分組交換網(wǎng)絡(luò)4，其中，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的路由器50位于其中。路由器50包括與輸入鏈路61至64連接的接口和與輸出鏈路65至68連接的接口。關(guān)于到達(dá)輸入鏈路61至64的分組被路由到哪里，每一個(gè)輸入鏈路61至64被分別處理，或者輸入鏈路61至64的分組可有效地被復(fù)用，并被處理為將被路由到輸出鏈路65至68的單個(gè)分組流。為了本發(fā)明的目的，盡管并不關(guān)心系統(tǒng)實(shí)際上如何被嵌入，但在此公開的原理更易于理解何時(shí)輸入被處理為單個(gè)流，因此，下面假定輸入鏈路61至64被應(yīng)用于在輸入接口 51內(nèi)包含的復(fù)用器，在線路56上獲得單個(gè)進(jìn)入分組流。線路56被連接到包括分組過(guò)濾器12的控制單元M?？刂茊卧狹被連接到定時(shí)器10、映射單元55和路由表8。控制單元M包括一個(gè)或幾個(gè)相互連接的計(jì)算機(jī)(即硬件平臺(tái)、基于硬件平臺(tái)的軟件平臺(tái))以及由包含軟件和硬件平臺(tái)的系統(tǒng)平臺(tái)執(zhí)行的若干應(yīng)用程序?？刂茊卧狹的功能通過(guò)執(zhí)行這些應(yīng)用程序提供。當(dāng)在系統(tǒng)平臺(tái)上執(zhí)行時(shí)，應(yīng)用程序或這些應(yīng)用程序的所選擇部分組成提供如下描述的路由控制服務(wù)的計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品。進(jìn)一步地，這種計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品由存儲(chǔ)這些應(yīng)用程序或所述應(yīng)用程序的所選擇部分的存儲(chǔ)媒體組成。如果控制單元M在路由表8中檢測(cè)到新條目或過(guò)時(shí)條目，則啟動(dòng)定時(shí)器10，并配置具有通過(guò)概率的分組過(guò)濾器12，該通過(guò)概率是定時(shí)器10的遞增或遞減函數(shù)，其中，如果所檢測(cè)的條目是新條目，則函數(shù)是遞增的，如果所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目，則函數(shù)是遞減的。到達(dá)輸入接口 51的進(jìn)入分組被解包，并放置在線路56上?？刂茊卧狹讀取分組報(bào)頭的數(shù)據(jù)，例如，目的地址，并將這些數(shù)據(jù)與路由表8的條目進(jìn)行比較。如果控制單元M在線路56上檢測(cè)到匹配路由表8中的所檢測(cè)的條目的進(jìn)入分組，則控制單元M查詢定時(shí)器以提供與相對(duì)于新路由表?xiàng)l目或過(guò)時(shí)路由表?xiàng)l目的檢測(cè)時(shí)間所檢測(cè)的分組到達(dá)路由器50的到達(dá)時(shí)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間值t_eff，并將該時(shí)間值t_eff與所檢測(cè)的分組相關(guān)聯(lián)?？刂茊卧狹 觸發(fā)映射單元55以根據(jù)在所檢測(cè)的分組的分組報(bào)頭中包含的數(shù)據(jù)計(jì)算哈希值X，并將所計(jì)算的哈希值χ與所檢測(cè)的分組相關(guān)聯(lián)。因此，映射單元55從分組報(bào)頭中提取數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些所提取的數(shù)據(jù)計(jì)算哈希值χ。映射單元55將所計(jì)算的哈希值與所檢測(cè)的分組相關(guān)聯(lián)。 控制單元M，尤其是分組過(guò)濾器12，將從映射單元55接收的所計(jì)算的哈希值χ與時(shí)間相關(guān)閾值函數(shù)y(t)對(duì)于時(shí)間值t_eff確定的函數(shù)值y(t_eff)進(jìn)行比較。如果所檢測(cè)的條目是新條目，則閾值y (t)隨時(shí)間值t的增加而增加，如果所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目，則隨時(shí)間值 t的增加而降低。路由表8和控制單元M負(fù)責(zé)控制在控制線路70、71上到達(dá)的信號(hào)。通過(guò)控制線路 70、71，例如，路由器的運(yùn)營(yíng)者有權(quán)訪問(wèn)路由表8和控制單元M。運(yùn)營(yíng)者可以在路由表8中實(shí)現(xiàn)新條目。因此，控制單元M檢測(cè)新條目，例如由運(yùn)營(yíng)者人工觸發(fā)或者通過(guò)連續(xù)運(yùn)行的在路由表8的內(nèi)容中搜索變化的檢測(cè)例程。通過(guò)控制線路71，運(yùn)營(yíng)者可訪問(wèn)控制單元M， 以例如在控制單元M的存儲(chǔ)器模塊中裝載閾值函數(shù)y(t)的集合、遞增函數(shù)和遞減函數(shù)。圖6a至6c示出遞增閾值函數(shù)y (t)和修正閾值函數(shù)ym。d(t)隨時(shí)間t變化的三個(gè)示例性曲線。在圖6a至6c中，示出遞增閾值函數(shù)y(t)，其對(duì)應(yīng)于所檢測(cè)的條目是新條目的情形。需要注意，所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目的情形也能夠相應(yīng)地處理。圖6a至6c示出與圖3a所描述的函數(shù)y(t)對(duì)應(yīng)的時(shí)間相關(guān)的閾值函數(shù)y(t)。在時(shí)間tl，對(duì)應(yīng)的閾值yl = y (tl)，運(yùn)營(yíng)者通過(guò)控制線路71向控制單元M報(bào)告在所檢測(cè)的分組根據(jù)新條目進(jìn)行路由的路由路徑上的過(guò)載情形。也可以是下游網(wǎng)絡(luò)(優(yōu)選地通過(guò)控制線路71)對(duì)過(guò)載或即將發(fā)生的過(guò)載發(fā)信號(hào)。被報(bào)告和/或信號(hào)觸發(fā)，控制單元M修正閾值函數(shù)y (t)，并生成對(duì)tl后 (即在報(bào)告過(guò)載情形后)的時(shí)間有效的修正閾值函數(shù)ym。d(t)。控制單元M，尤其是分組過(guò)濾器12，根據(jù)原始未修正的閾值函數(shù)y(t)計(jì)算修正閾值函數(shù)ym。d(t)，并在時(shí)間t > tl時(shí)， 根據(jù)修正閾值函數(shù)ym。d(t)執(zhí)行進(jìn)入分組的過(guò)濾。修正閾值函數(shù)ym。d(t)適于至少部分地返回分組過(guò)濾器的通過(guò)概率和/或暫時(shí)保持分組過(guò)濾器的通過(guò)概率不變。圖6a示出“暫停”模式的例子，其中，分組過(guò)濾器12的通過(guò)概率暫時(shí)保持不變。對(duì)于時(shí)間t<tl，原始未修正的遞增閾值函數(shù)y(t)被示為實(shí)線，其表明對(duì)于該時(shí)間范圍，它是有效的閾值函數(shù)。對(duì)于時(shí)間t > tl，原始未修正的遞增閾值函數(shù)y(t)被示為點(diǎn)劃線，其表明對(duì)于該時(shí)間范圍，它不是有效的閾值函數(shù)。在時(shí)間tl，下游網(wǎng)絡(luò)通知即將來(lái)臨的過(guò)載，并且它自己可能抵抗該過(guò)載。被該過(guò)載信號(hào)觸發(fā)，控制單元M計(jì)算修正閾值函數(shù)ym。d(t)，其向下游網(wǎng)絡(luò)提供時(shí)間段Δ t以抵抗即將來(lái)臨的過(guò)載。在時(shí)間段Δ t已過(guò)去后，重啟暫停的路由變化。修正閾值函數(shù)ym。d(t)根據(jù)原始閾值函數(shù)y(t)如下定義對(duì)于tl < t < tl+At， ymod(t) = yl = y(t =衍)，對(duì)于1 彡 tl+At, ymod(t) = y(t_At)。對(duì)于 t > tl 有效的修正閾值函數(shù)ym。d(t)(用t > tl的實(shí)線表示)在時(shí)間段[tl ；tl+At]保持值yl不變，在經(jīng)過(guò)該時(shí)間段之后被允許再次以等于原始閾值函數(shù)y(t)的遞增速率的時(shí)間相關(guān)的遞增速率來(lái)增加。圖6b示出“返回”模式，其中分組過(guò)濾器12的通過(guò)概率從當(dāng)前值yl返回到先前值。圖6b的圖，諸如實(shí)線和點(diǎn)劃線，對(duì)應(yīng)于圖6a的圖。對(duì)于時(shí)間t彡tl，原始未修正的遞增閾值函數(shù)y(t)被示為實(shí)線，其表明對(duì)于該時(shí)間范圍，它是有效的閾值函數(shù)。對(duì)于時(shí)間t
>tl，原始未修正的遞增閾值函數(shù)y(t)被示為點(diǎn)劃線，其表明對(duì)于該時(shí)間范圍，它不是有效的閾值函數(shù)。在時(shí)間tl，下游網(wǎng)絡(luò)通知即將來(lái)臨的過(guò)載，并且它自己沒(méi)有可能抵抗該過(guò)載。被該過(guò)載信號(hào)觸發(fā)，控制單元M計(jì)算修正閾值函數(shù)ym。d(t)，其收回路由變化。對(duì)于t
>tl有效的修正閾值函數(shù)ym。d(t)(在t > tl時(shí)用實(shí)線表示)根據(jù)原始閾值函數(shù)y (t)如下定義對(duì)于t>tl，ym。d(t) =y(2 * tl-t)。修正閾值函數(shù)ym。d(t)以等于負(fù)的原始閾值函數(shù)y (t)的遞增速率的時(shí)間相關(guān)的遞減速率從當(dāng)前值yl返回到先前值x_min。圖6c示出前述的“暫?！焙汀胺祷亍蹦Ｊ降慕M合的例子。在時(shí)間tl，下游網(wǎng)絡(luò)通知
9即將來(lái)臨的過(guò)載，并且它自己可以抵抗該過(guò)載。被該過(guò)載信號(hào)觸發(fā)，控制單元M計(jì)算修正閾值函數(shù)y-ua)，其向下游網(wǎng)絡(luò)提供時(shí)間段At以抵抗即將來(lái)臨的過(guò)載。在時(shí)間段At已過(guò)去后，下游網(wǎng)絡(luò)通知過(guò)載情形仍然嚴(yán)重，例如，由于下游網(wǎng)絡(luò)的資源不夠充分。因此，被該第二個(gè)過(guò)載信號(hào)觸發(fā)，控制單元M確定收回路由變化，并計(jì)算修正閾值函數(shù)ym。d,2(t)，其以等于負(fù)的原始閾值函數(shù)y(t)的遞增速率的時(shí)間相關(guān)的遞減速率從當(dāng)前值yl返回到先前值 χ—min0
權(quán)利要求
1.一種在分組交換網(wǎng)絡(luò)中路由分組的方法，包括以下步驟 在路由表(8)中檢測(cè)新條目或過(guò)時(shí)條目；以及啟動(dòng)定時(shí)器(10)；其中，所述方法還包括以下步驟配置具有通過(guò)概率的分組過(guò)濾器(12)，所述通過(guò)概率是所述定時(shí)器(10)的遞增函數(shù)或遞減函數(shù)，其中，如果所檢測(cè)的條目是新條目，則所述函數(shù)是遞增的，如果所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目，則所述函數(shù)是遞減的；檢測(cè)匹配所檢測(cè)的條目的進(jìn)入分組； 用所述分組過(guò)濾器(1 過(guò)濾所檢測(cè)的分組；如果所檢測(cè)的分組通過(guò)所述分組過(guò)濾器(12)，則根據(jù)所檢測(cè)的條目路由所檢測(cè)的分組；否則，如果所檢測(cè)的分組未通過(guò)所述分組過(guò)濾器(12)，則根據(jù)所述路由表(8)的另一個(gè)條目路由所檢測(cè)的分組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，啟動(dòng)定時(shí)器(10)的步驟包括觸發(fā)所述定時(shí)器以從初始時(shí)間值t = t_ini到最終時(shí)間值t = t_fin對(duì)時(shí)間值t計(jì)數(shù)， 其中，定義為T = t_fin-t_ini的上升長(zhǎng)度T大于0，并且所述遞增函數(shù)或遞減函數(shù)依賴于所述時(shí)間值t。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，選擇比包括所述進(jìn)入分組的應(yīng)用流的典型時(shí)標(biāo)長(zhǎng)的上升長(zhǎng)度T。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述用所述分組過(guò)濾器(1 過(guò)濾所檢測(cè)的分組的步驟包括將所檢測(cè)的分組與隨機(jī)數(shù)χ相關(guān)聯(lián)；將所關(guān)聯(lián)的隨機(jī)數(shù)χ與時(shí)間相關(guān)閾值y進(jìn)行比較，其中所述時(shí)間相關(guān)閾值y與所述分組過(guò)濾器(1 的所述通過(guò)概率成比例；如果所計(jì)算的隨機(jī)數(shù)χ小于或等于所述閾值y，則認(rèn)為所檢測(cè)的分組通過(guò)所述分組過(guò)濾器；否則，如果所計(jì)算的隨機(jī)數(shù)χ大于所述閾值y，則認(rèn)為所檢測(cè)的分組未通過(guò)所述分組過(guò)1 ' O
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所關(guān)聯(lián)的隨機(jī)數(shù)χ是根據(jù)在所檢測(cè)的分組的分組報(bào)頭內(nèi)包含的數(shù)據(jù)計(jì)算的哈希值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所關(guān)聯(lián)的隨機(jī)數(shù)χ平均分布在可能的哈希值的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述配置所述分組過(guò)濾器(1 的步驟包括如果所檢測(cè)的條目是新條目，則根據(jù)單調(diào)遞增函數(shù)y(t)確定所述閾值y，其中y (t_ ini) = x_min, y(t_fin) = x_max，其中x_min是可能的哈希值χ范圍的最小值，x_max是可能的哈希值χ范圍的最大值；以及如果所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目，則根據(jù)單調(diào)遞減函數(shù)y (t)確定所述閾值y，其中y (t_ ini) = χ—max，y (t_fin) = x_min ；所述用分組過(guò)濾器(1 過(guò)濾所檢測(cè)的分組的步驟還包括將所檢測(cè)的分組與有效時(shí)間t_eff相關(guān)聯(lián)，其中t_ini ( t_eff ( t_fin ；將所關(guān)聯(lián)的哈希值χ與在時(shí)間值t = t_eff時(shí)的閾值y (t_eff)進(jìn)行比較；如果所關(guān)聯(lián)的哈希值χ小于或等于t = t_efT時(shí)的閾值y(t_efT)，則認(rèn)為所檢測(cè)的分組通過(guò)所述分組過(guò)濾器；否則，如果所計(jì)算的哈希值χ大于t = t_eff時(shí)的閾值y (t_eff)，則認(rèn)為所檢測(cè)的分組未通過(guò)所述分組過(guò)濾器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括以下步驟如果所檢測(cè)的條目是新條目且所述通過(guò)概率已經(jīng)達(dá)到其最大值，則從所述路由表中 (8)刪除另一個(gè)條目，并且使所述分組過(guò)濾器失效；如果所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目且所述通過(guò)概率已經(jīng)達(dá)到其最小值，則從所述路由表 (8)中刪除所述過(guò)時(shí)條目，并且使所述分組過(guò)濾器失效。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括以下步驟如果在所檢測(cè)的分組根據(jù)新條目或者在所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目時(shí)根據(jù)另一個(gè)條目進(jìn)行路由的路由路徑上檢測(cè)到過(guò)載，則至少部分地返回所述分組過(guò)濾器(12)的通過(guò)概率和/或暫時(shí)保持所述分組過(guò)濾器(1 的通過(guò)概率不變。
10.一種在分組交換網(wǎng)絡(luò)⑷中的路由器(50)，所述路由器包括接口(51)，用于從所述分組交換網(wǎng)絡(luò)(4)接收進(jìn)入分組；路由表(8)，用于存儲(chǔ)路由有關(guān)的條目；路由單元 (51)，用于路由所述進(jìn)入分組；以及控制單元(M)，用于在所述路由表(8)中檢測(cè)新條目或過(guò)時(shí)條目，并啟動(dòng)定時(shí)器(10)；其中，所述控制單元(54)還用于配置具有通過(guò)概率的分組過(guò)濾器(12)，所述通過(guò)概率是所述定時(shí)器(10)的遞增函數(shù)或遞減函數(shù)，其中，如果所檢測(cè)的條目是新條目，則所述函數(shù)是遞增的，如果所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目，則所述函數(shù)是遞減的；檢測(cè)匹配所檢測(cè)的條目的進(jìn)入分組；用所述分組過(guò)濾器(1 過(guò)濾所檢測(cè)的分組；如果所檢測(cè)的分組通過(guò)所述分組過(guò)濾器(12)，則觸發(fā)所述路由單元(53)以根據(jù)所檢測(cè)的條目路由所檢測(cè)的分組；否則，如果所檢測(cè)的分組未通過(guò)所述分組過(guò)濾器(12)，則觸發(fā)所述路由單元以根據(jù)所述路由表(8) 的另一個(gè)條目路由所檢測(cè)的分組。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的路由器(50)，其中，所述路由器(50)還包括映射單元(55)，用于將所檢測(cè)的分組與哈希值χ相關(guān)聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及在分組交換網(wǎng)絡(luò)中路由分組的方法以及對(duì)應(yīng)的路由器(50)。在路由表中檢測(cè)新條目或過(guò)時(shí)條目。啟動(dòng)定時(shí)器。配置具有通過(guò)概率的分組過(guò)濾器，該通過(guò)概率是定時(shí)器的遞增函數(shù)或遞減函數(shù)，其中，如果所檢測(cè)的條目是新條目，則所述函數(shù)是遞增的，如果所檢測(cè)的條目是過(guò)時(shí)條目，則所述函數(shù)是遞減的。檢測(cè)匹配所檢測(cè)的條目的進(jìn)入分組。用分組過(guò)濾器過(guò)濾所檢測(cè)的分組。如果所檢測(cè)的分組通過(guò)分組過(guò)濾器，則根據(jù)所檢測(cè)的條目路由所檢測(cè)的分組。如果所檢測(cè)的分組未通過(guò)分組過(guò)濾器，則根據(jù)路由表的另一個(gè)條目路由所檢測(cè)的分組。
文檔編號(hào)H04L12/56GK102461070SQ201080025107
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者W·勞藤施雷格爾 申請(qǐng)人:阿爾卡特朗訊公司