專利名稱：流感知以太網(wǎng)數(shù)字用戶線接入多路復用器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及適于在多個用戶和聚集網(wǎng)絡之間傳送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的接入節(jié)點。
背景技術：
這種接入節(jié)點在現(xiàn)有技術中通常是公知的。其例如是已知的數(shù)字用戶線接入多路復用器DSLAM。
包括接入節(jié)點的用戶接入網(wǎng)絡正在向多服務結構演進，同時出于成本的原因而試圖用以太網(wǎng)來取代異步傳輸模式ATM。為了支持多服務結構，以太網(wǎng)中還必須加入類似ATM的特性，例如“流感知”。這是一種根據(jù)業(yè)務所屬的用戶和所代表的服務類型來有差別地處理該業(yè)務的能力。
至今，通過基于隧道的協(xié)議，例如ATM、ATM PPPoA上的點對點協(xié)議以及以太網(wǎng)PPPoE上的點對點協(xié)議，或者區(qū)分服務(DifferentiatedService)DiffServ標記(labeling)技術，可以在接入節(jié)點中實現(xiàn)服務質量QoS、管制(policing)和轉發(fā)判決。
這種機制依賴于正確的封裝或者在用戶端和服務提供商端進行標記。當可能需要進行多播時，不可能在中間點將業(yè)務插入隧道。不可能在中間點動態(tài)地增加或降低服務質量級別的數(shù)量。
而且，已知的接入節(jié)點對于所有業(yè)務總是在網(wǎng)絡的單個層上進行操作第2層(以太網(wǎng)交換)或第3層(因特網(wǎng)協(xié)議IP路由器)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是將在ATM和IP領域中已知的“流感知”概念引入接入節(jié)點，例如以太網(wǎng)DSLAM。
根據(jù)本發(fā)明，這一目的的實現(xiàn)歸因于以下事實所述接入節(jié)點包括適于存儲可應用于數(shù)據(jù)幀的分類(classification)規(guī)則的存儲器，并且所述接入節(jié)點還包括分類代理，該分類代理耦合到所述存儲器并且適于從進入的數(shù)據(jù)幀提取源信息，并將所述分類規(guī)則應用于所述提取的源信息，以便推斷對應于所述進入數(shù)據(jù)幀的外出幀的流感知信息。
這樣，“流感知”的概念就可以被應用到當前的接入節(jié)點，流是一組數(shù)據(jù)幀，該數(shù)據(jù)幀的特征在于直到協(xié)議棧第3層的字段的任何指定組合。關于基于隧道的以太網(wǎng)DSLAM，當前的接入節(jié)點消除了對正確封裝或在用戶端和服務提供商端進行標記的所有依賴。通過消除對隧道的需求，現(xiàn)在當需要進行多播時，可以在任何中間點插入該業(yè)務。
在本發(fā)明的優(yōu)選特征實施例中，所述接入節(jié)點是以太網(wǎng)數(shù)字用戶線接入多路復用器。
換句話說，當前的接入節(jié)點是組合了以太網(wǎng)DSLAM和流概念二者的優(yōu)點的流感知以太網(wǎng)DSLAM。這種組合是向基于以太網(wǎng)的接入和聚集網(wǎng)絡演進的必要步驟。流感知以太網(wǎng)DSLAM因而提供了以太網(wǎng)DSLAM的益處(低成本，基于分組的交換)，該以太網(wǎng)DSLAM具有基于隧道的DSLAM的服務質量和管制能力。
本發(fā)明的另一個特征實施例是，所述分類代理適于將所述分類規(guī)則應用到從流的至少一個第一進入數(shù)據(jù)幀所提取的第一源信息上，并且適于根據(jù)從所述流的后續(xù)數(shù)據(jù)幀所提取的第二源信息來計算幀簽名。
給定通過盒子的大量數(shù)據(jù)，在大型接入多路復用器(例如光纖聚集器(aggregator))中實現(xiàn)流概念涉及大量的處理功率。為了使實現(xiàn)簡單，本發(fā)明引入了“全狀態(tài)(stateful)流感知”的概念為了對整個流進行全局管制、分類以及轉發(fā)判決，基于一組形式規(guī)則(formal rule)來僅詳細檢查所述流的第一幀，即導頻幀。后續(xù)幀屬于相同的流，通過“簽名”來被識別，并且根據(jù)為導頻幀所建立的判決來被處理。測量可以基于每個流來實現(xiàn)。
本發(fā)明的另一個特征實施例是所述源信息在于下列幾項中的一個或多個源媒體訪問控制MAC地址、目的媒體訪問控制MAC地址、虛擬局域網(wǎng)識別碼VLAN ID、用戶優(yōu)先級字段、源因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址、目的IP地址和服務類型(TOS)字段。
物理端口、邏輯端口(如果適用)、源和/或目的MAC地址、VLAN id，802.1p比特、源和/或目的IP地址、TOS比特，是直到第3層的協(xié)議棧的所有字段。換句話說，將流轉發(fā)到特定外出端口的判決可以在其它標準之中基于其目的MAC地址(以太網(wǎng)橋接)、VLAN標識符和目的MAC地址(VLAN橋接)或目的IP地址(基本的IP路由器功能)。
本發(fā)明的另一個特征實施例是所述接入節(jié)點還包括服務代理，該服務代理耦合到所述分類代理并且適于從所述進入數(shù)據(jù)幀提取附加信息，并且所述服務代理適于將所述分類規(guī)則應用于所述源信息與所述附加信息的組合，以便推斷對應于所述進入數(shù)據(jù)幀的外出幀的流感知信息。
作為以上所描述的實施例的附加方案或可選方案，所述流可以被提交給能夠關于高層內容信息來處理該流的單獨幀的“服務刀片(serviceblade)”或內部代理。
本發(fā)明的另一個特征實施例是所述附加信息在于下列幾項中的一個或多個因特網(wǎng)協(xié)議IP字段、源傳輸控制協(xié)議TCP端口、目的TCP端口、源用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP端口和目的UDP端口。
通過考慮來自協(xié)議棧第4層的字段，獲得了這種進一步的粒度。
本發(fā)明的另一個特征在于，所述流感知信息在于下列幾項中的一個或多個外出端口身份、格式、報頭字段、優(yōu)先級以及對應于所述進入數(shù)據(jù)幀的外出幀的丟棄優(yōu)先級(drop precedence)。
通過識別某種業(yè)務所屬的流而獲得的信息，可以因而被特別用來進行轉發(fā)判決(外出端口選擇)、重建幀結構(協(xié)議轉換)，或設置外出幀的服務質量參數(shù)。
本發(fā)明的另一個特征實施例是所述接入節(jié)點還包括服務代理，該服務代理耦合到所述分類代理并且適于將加密變換應用到所述進入數(shù)據(jù)幀的至少一部分。
流感知允許動態(tài)地增加或減少在流感知以太網(wǎng)DSLAM上的服務質量級別的數(shù)量。另一個優(yōu)點是將附加處理應用于某些流的可能性，包括網(wǎng)絡地址轉換和加密。在所附的權利要求中提及了本接入節(jié)點的其它特征實施例。
應當指出，權利要求中使用的術語“包括”，不應解釋為僅限于其后列出的裝置。因此，“包括裝置A和B的設備”這一表述的范圍不應當限于僅由部件A和B組成的設備。其意味著所述設備關于本發(fā)明的相關部件是A和B。
類似地，應當指出，也在權利要求中使用的術語“耦合”不應當解釋為僅限于直接連接。因此，“耦合到設備B的設備A”這一表述的范圍不應當限于設備A的輸出直接連接到設備B的輸入的設備或系統(tǒng)。其意味著在設備A的輸出與設備B的輸入之間存在路徑，該路徑可能是包括其它設備或裝置的路徑。


參考下面結合附圖的實施例的描述，本發(fā)明的上述及其它目的和特征將變得顯而易見，并且本發(fā)明本身會得到更好的理解，其中，唯一的附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的流感知以太網(wǎng)接入節(jié)點1。
具體實施例方式
圖中所示的接入節(jié)點1能夠在用戶2和聚集網(wǎng)絡3之間傳送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。該接入節(jié)點優(yōu)選地是以太網(wǎng)數(shù)字用戶線接入多路復用器DSLAM，為該多路復用器提供了允許其支持多服務結構的類似異步傳輸模式ATM的特性。所述類似ATM的特性之一例如是“流感知”，其是根據(jù)業(yè)務所屬的用戶以及所代表的服務類型有差別地處理業(yè)務的能力。
為了達到這一目的，優(yōu)選地是流感知以太網(wǎng)DSLAM的接入節(jié)點1，包括第一存儲器4和分類代理5，該第一存儲器存儲適用于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的分類規(guī)則，該分類代理將這些規(guī)則應用到從進入數(shù)據(jù)幀所提取的源信息上。分類代理5的目的是推斷對應于進入數(shù)據(jù)幀的外出幀的流感知信息。存儲器4耦合到分類代理5，后者本身又耦合到用戶2和聚集網(wǎng)絡3二者。
在優(yōu)選的實施例中，接入節(jié)點1的分類代理5將存儲器4的分類規(guī)則僅應用到提取自流的一個或多個第一進入數(shù)據(jù)幀的源信息上，該數(shù)據(jù)幀也稱為導頻幀。為了對整個流進行全局管制、分類以及轉發(fā)判決，基于一組正式的分類規(guī)則來詳細檢查所述源信息。分類代理5還根據(jù)提取自相同流的后續(xù)數(shù)據(jù)幀的源信息來計算幀簽名。通過其簽名而被識別出屬于同一流，這些后續(xù)幀是根據(jù)為導頻幀所建立的判決來被處理的。這種概念被稱為“全狀態(tài)流感知”。
應當指出，提取自以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的源信息在于下列幾項的至少一個或組合-源媒體訪問控制MAC地址，-目的媒體訪問控制MAC地址，-虛擬局域網(wǎng)識別碼VLAN ID，-用戶優(yōu)先級字段、源因特網(wǎng)協(xié)議IP地址，-目的IP地址，和/或-服務類型TOS字段。
物理端口、邏輯端口(如果適用)、源和/或目的MAC地址、VLAN id，802.1p比特、源和/或目的IP地址、TOS比特，是直到第3層的協(xié)議棧的所有字段。
換句話說，轉發(fā)流到特定外出端口的判決，可以在其它標準之中基于其目的MAC地址(以太網(wǎng)橋接)、VLAN標識符和目的MAC地址(VLAN橋接)，或目的IP地址(基本的IP路由器功能)。
接入節(jié)點1還包括第二存儲器6，該第二存儲器耦合到分類代理5并且存儲可應用于數(shù)據(jù)幀的簽名的流規(guī)則。為了推斷對應于進入數(shù)據(jù)幀的外出幀的流感知信息，分類代理5將流規(guī)則應用到幀簽名上。
此外，接入節(jié)點1還包括服務代理7，該服務代理以雙向的方式耦合到分類代理5并且能夠從進入數(shù)據(jù)幀提取附加信息。
至于分類代理5，服務代理7現(xiàn)在將第一存儲器4的分類規(guī)則應用于上述源信息和附加信息的組合。服務代理7的目的是推斷對應于進入數(shù)據(jù)幀的外出幀的流感知信息。可以看到，所述流可以被提交給能夠關于高層內容信息(即附加信息)來處理該流的單獨幀的“服務刀片”或內部代理。
所述附加信息在于下列幾項的至少一個或組合-因特網(wǎng)協(xié)議IP字段，-源傳輸控制協(xié)議TCP端口，-目的TCP端口，-源用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP端口，和/或-目的UDP端口。
通過考慮來自協(xié)議棧的第4層的字段，獲得了這種進一步的粒度。
上述流感知信息在于下列幾項中的一個或多個外出端口身份、格式、報頭字段、優(yōu)先級以及對應進入數(shù)據(jù)幀的外出幀的丟棄優(yōu)先級。
流感知允許動態(tài)地增加或減少在流感知以太網(wǎng)DSLAM上的服務質量級別的數(shù)量。另一個優(yōu)點是將附加處理應用于某些流的可能性，包括網(wǎng)絡地址轉換和加密。為此，服務代理7可以適于將加密變換應用于進入數(shù)據(jù)幀的至少一部分。
應當指出，流分類不需要分類代理5能夠檢查的所有字段的匹配；某些字段或某些規(guī)則可以被看作“通配符”，這意味著它們的值不影響屬于特定流的幀的識別。
最后應當指出，上面就功能塊描述了本發(fā)明的實施例。根據(jù)上面給出的這些塊的功能描述，如何利用已知電子部件來制造這些塊的實施例，對于設計電子設備領域的技術人員而言將變得顯而易見。因而沒有給出功能塊的內容的詳細結構。
雖然上面結合指定裝置描述了本發(fā)明的原理，但是應當清楚地理解，本說明書僅是示例性的，并且不作為對所附權利要求中定義的本發(fā)明的范圍的限制。
權利要求
1.一種接入節(jié)點(1)，其適于在多個用戶(2)和聚集網(wǎng)絡(3)之間傳送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，其特征在于，所述接入節(jié)點(1)包括適于存儲可應用于所述數(shù)據(jù)幀的分類規(guī)則的存儲器(4)，其特征還在于，所述接入節(jié)點還包括分類代理(5)，該分類代理耦合到所述存儲器并且適于從進入數(shù)據(jù)幀提取源信息，并且適于將所述分類規(guī)則應用到所述提取的源信息上，以便推斷對應于所述進入數(shù)據(jù)幀的外出幀的流感知信息。
2.根據(jù)權利要求1的接入節(jié)點，其特征在于，所述接入節(jié)點(1)是以太網(wǎng)數(shù)字用戶線接入多路復用器。
3.根據(jù)權利要求1的接入節(jié)點，其特征在于，所述分類代理(5)適于將所述分類規(guī)則應用到提取自流的至少一個第一進入數(shù)據(jù)幀的第一源信息上，并且適于根據(jù)提取自所述流的后續(xù)數(shù)據(jù)幀的第二源信息來計算幀簽名。
4.根據(jù)權利要求1的接入節(jié)點，其特征在于，所述源信息在于下列幾項中的一個或多個源媒體訪問控制地址、目的媒體接入控制地址、虛擬局域網(wǎng)識別碼、用戶優(yōu)先級字段、源因特網(wǎng)協(xié)議地址、目的因特網(wǎng)協(xié)議地址和服務類型字段。
5.根據(jù)權利要求4的接入節(jié)點，其特征在于，所述接入節(jié)點(1)還包括服務代理(7)，該服務代理耦合到所述分類代理(5)并且適于從所述進入數(shù)據(jù)幀提取附加信息，其特征還在于，所述服務代理適于將所述分類規(guī)則應用于所述源信息與所述附加信息的組合，以便推斷對應于所述進入數(shù)據(jù)幀的外出幀的流感知信息。
6.根據(jù)權利要求5的接入節(jié)點，其特征在于，所述附加信息在于下列幾項中的一個或多個因特網(wǎng)協(xié)議字段、源傳輸控制協(xié)議端口、目的傳輸控制協(xié)議端口、源用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議端口和目的用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議端口。
7.根據(jù)權利要求1的接入節(jié)點，其特征在于，所述分類代理(5)還適于根據(jù)所述提取的源信息來計算所述進入數(shù)據(jù)幀的幀簽名，其特征還在于，所述接入節(jié)點(1)還包括第二存儲器(6)，該第二存儲器耦合到所述分類代理并且適于存儲可應用于所述簽名的流規(guī)則，其特征還在于，所述分類代理適于將所述流規(guī)則應用到所述幀簽名上，以便推斷對應于所述進入數(shù)據(jù)幀的外出幀的所述流感知信息。
8.根據(jù)權利要求1，5或7中任何一個的接入節(jié)點，其特征在于，所述流感知信息在于下列幾項中的一個或多個外出端口身份、格式、報頭字段、優(yōu)先級以及對應于所述進入數(shù)據(jù)幀的外出幀的丟棄優(yōu)先級。
9.根據(jù)權利要求1的接入節(jié)點，其特征在于，所述接入節(jié)點(1)還包括服務代理(7)，該服務代理耦合所述到分類代理(5)并且適于將加密變換應用到所述進入數(shù)據(jù)幀的至少一部分。
全文摘要
優(yōu)選地是流感知以太網(wǎng)DSLAM的接入節(jié)點(1)，適于在多個用戶(2)和聚集網(wǎng)絡(3)之間傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。接入節(jié)點包括用于存儲分類規(guī)則的第一存儲器(4)和用于存儲流規(guī)則的第二存儲器(6)。分類代理(5)和服務代理(7)將這些規(guī)則應用于從進入數(shù)據(jù)幀提取的信息，以便推斷對應于這些進入數(shù)據(jù)幀的外出幀的流感知信息。這樣，通過出于成本的原因用以太網(wǎng)取代ATM，用戶接入網(wǎng)向多服務結構發(fā)展。將“流感知”的概念應用到當前接入節(jié)點。關于已知的基于隧道的以太網(wǎng)DSLAM，當前接入節(jié)點消除了對正確封裝或在用戶端和服務提供商端進行標記的所有依賴。通過消除對隧道的需求，當需要進行多播時，可以在任何中間點插入業(yè)務。
文檔編號H04L12/00GK1783846SQ20051012609
公開日2006年6月7日 申請日期2005年11月24日 優(yōu)先權日2004年11月30日
發(fā)明者M·A·T·貝克, E·F·E·博格斯, P·H·M·考特爾埃爾斯, H·M·F·C·德凱克, T·吉塞林格斯 申請人:阿爾卡特公司