專利名稱：執(zhí)行接入域上的數據通信橋接的方法和節(jié)點的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及執(zhí)行接入域上的數據通信(data traffic)橋接 (bridge)的方法和節(jié)點。
背景技術：
近年來已經看到網際協(xié)議(IP)網絡的蓬勃發(fā)展。其最初開發(fā)用 來允許大學師生和研究者在研究項目中通信和合作，它已經成長為具 有大量市場的網絡。如今，對于家庭來說具有與IP網絡的連接，以便 在萬維網上沖浪、玩交互游戲、傳送IP電話、下栽文件和軟件、進行電子商務交易等，是很平常的。現(xiàn)在參考圖1，其表示IP網絡100的當前技術的例子。通常，IP 網絡包括接入域115，網絡服務供應商域140和應用月良務供應商域 150。接入域115包括接入節(jié)點(AN) 120和接入網絡130，諸如IP 網絡。AN120是網絡供應商，其可以給用戶域110提供到IP網絡130 的接入。用戶域110包括，例如用戶設備(UD)(諸如計算機、移動 電話、個人數字助理等)、局域網(LAN)和無線局域網(W-LAN)。 用戶域通過多種可能技術與AN通信。在這些技術中可以發(fā)現(xiàn)撥號連接 和電話線上的非對稱分布訂戶線連接，在電視電纜網絡上的電纜調制 解調器連接或無線通信。接入網絡130包括一組獨立路由器，其任務
是將進入的數據通信基于其中嵌入的目的地地址進行路由。至于網絡服務供應商域140，它們可以對應例如IP電話J!艮務，而應用服務供應 商域150可以對應電子銀行和電子商務交易。盡管圖1示出了三個用戶域、兩個接入節(jié)點、兩個服務供應商域 和兩個應用服務域，但是IP網絡IOO通常包括數千個用戶域、數十個 接入節(jié)點、數百個服務供應商域和應用服務供應商域。關于接入網絡 130，通常遇到包括數百個路由器的網絡。因而，應理解為了清晰的目 的，圖1示出了高度簡化的IP網絡IOO。在IP網絡基礎上的初始原則是依賴于交換機(switch)和路由 器，其在將進入的數據通信路由到它們最終的目的地之前執(zhí)行盡可能 少和小的操作。為此，不同種類的消息是可用的單播消息、組播消 息和廣播消息。對于這三種消息的每一種，為每種類型消息分配地址范圍。單播消息用于在一個發(fā)送者和一個接受者之間交換消息。組播 消息允許一個發(fā)送者到達多個接受者。對于廣播消息，它們用于到達 IP網絡的一段的所有交換機部分。更具體地，單播消息用于在用戶域110和網絡服務供應商域140 和/或應用服務供應商域150之間傳送數據。單播消息還用于在用戶域 110之間傳送數據。只要在接入網絡130上使用單播消息，接入網絡 130的交換機(為了清晰起見沒有示出)需要交換對應的分組，以便將 該單播消息轉發(fā)到它的目的地。在龐大的網絡，諸如IP網絡中，交換 機需要維護很大的表，以便進行分組的正確交換。另外，單播消息從 源到目的地的轉發(fā)可能使得許多交換機的交互成為必要，從而為了一 個單播消息在接入網絡130上產生大量數據通信。目前對于與IP網絡上用戶設備的數量和提供服務的服務供應商的 數量的增長相關的問題還沒有已知的解決方案。另外，還沒有識別出 長期的解決方案對為數千個用戶域服務的大型IP網絡的漸增數據通信 提供切實且無破壞性的解決方案。因此，應該容易理解的是，為了克服現(xiàn)有解決方案的缺陷和短處，和為網絡減負的方法和節(jié)點是有利的^本發(fā)明提供i^樣的方法和^ 點。
發(fā)明內容本發(fā)明通過使用服務綁定有效地允許數千個用戶域在接入域上發(fā) 送和接收數據通信。為此，本發(fā)明的方法執(zhí)行接入域上的數據通信的橋接。更具體地， 對于在第一接入節(jié)點上接收的來自第一用戶域的數據通信，識別對應 的服務綁定。然后，依照所識別的服務綁定，在尋址到接入邊緣節(jié)點的單播中將接收到的數據通信隧道化(tunnel )。然后，將該隧道化 的數據通信轉發(fā)到該接入邊緣節(jié)點。 一旦在接入邊緣節(jié)點接收到隧道 化的數據通信，識別與其對應的服務綁定。然后依照所識別的服務綁 定，將該隧道化的數據通信重定向到第二接入節(jié)點。并且， 一旦在第 二接入節(jié)點接收到重定向的隧道化的數據通信，該隧道化的數據通信 被去隧道化(detunnel)和轉發(fā)到該第二用戶域。本發(fā)明的另一個方面涉及適用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的接入邊緣節(jié) 點。更具體地，接入邊緣節(jié)點包含用于接收和發(fā)送接入域上的數據通 信的接入域輸入/輸出單元和用于存儲關于涉及該接入邊緣節(jié)點的服 務綁定的信息的服務綁定宿主單元。接入邊緣節(jié)點還包括控制單元。 控制單元執(zhí)行多個任務i )確定在接入域輸入單元上所接收的數據通 信是用于從第一用戶域向第二用戶域橋接數據通信的單播消息，ii ) 利用服務綁定宿主(host)單元識別對應于該單播消息的服務綁定， iii )依照所識別的服務綁定，修改該單播消息的目的地地址以對應于 第二用戶域的服務節(jié)點的地址，和iv)將已修改的單播消息移交給接入域輸入/輸出單元以便在接入域上發(fā)送。另一方面，本發(fā)明涉及用于橋接接入域上的數據通信的接入節(jié) 點。接入節(jié)點包括用戶域輸入單元、服務綁定單元、橋接單元、控制 單元和接入域輸出單元。更具體地，用戶域輸入單元從第一用戶域接 收數據通信，所接收的數據通信被指定給第二用戶域。服務綁定單元 存儲服務綁定相關信息。每個服務綁定支配(rule)在多個用戶域之 一和接入邊緣節(jié)點之間的數據通信，其通過以管理它們之間在接入域 上的數據通信的方式委托(commit )接入節(jié)點和接入邊緣節(jié)點來進行。 橋接單元依照對應于所接收的數據通信的服務綁定，在尋址到接入邊 緣節(jié)點的單播消息中隧道化所接收的數據通信。控制單元執(zhí)行對應的 服務綁定的識別，并且轉發(fā)所接收的數據通信給橋接單元，以便利用
對應的服務綁定的指示進行隧道化。關于接入域輸出單元，它從橋接


為了更詳細地理解本發(fā)明，以及本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點，可以 參考以下結合附圖的描述，其中圖1是IP網絡的當前技術的例子。圖2是示出了其中已經結合本發(fā)明的網絡的示意圖。 圖3是依照本發(fā)明教導的接入邊緣節(jié)點的示意性表示。 圖4a是依照本發(fā)明的服務代理的管理和控制單元的內容的示例性 表格表示。圖4b是依照本發(fā)明教導的服務綁定宿主單元的內容的示例性表格 表示。圖5是依照本發(fā)明教導的接入節(jié)點的示意性表示。圖6是依照本發(fā)明的用于執(zhí)行第2層橋接的方法的簡化流程圖。圖7是依照本發(fā)明在數據通信上執(zhí)行的為了其隧道化的修改的圖示。
具體實施方式
下面將參考不同的示范實施例來描述本發(fā)明的新穎性教導。但 是，應理解，這類實施例只提供了本發(fā)明的新穎性教導的一些有利用 途的例子。 一般來說，在本發(fā)明的說明書中的陳述不限制本發(fā)明的任 何要求保護的方面。而且， 一些陳述可能適用于一些發(fā)明特征，而不 適用于其它特征。在附圖中，相似或相同的元件在附圖中都指定為相 同的參考標記。本發(fā)明提供了用于執(zhí)行接入域上的數據通信橋接的方法和節(jié)點。 如本領域中已知的，接入域包括多個交換機，交換機的任務是將數據通信交換到其目的地。在接入域上攜帶的數據通信起源于用戶域和服 務供應商域。隨著對例如萬維網的應用的興趣的增長，轉發(fā)和接收在 接入域上攜帶的數據通信的用戶域和服務供應商域的數目迅猛增長。 為了能夠正確地交換數據通信，每個交換機必須通過執(zhí)行一個已知的 稱為媒體接入控制(MAC)的過程來獲取一些知識，通過該過程每個交
換機獲悉一個MAC地址在哪個端口上可以到達，以便將數據發(fā)送到正 確的端口，而不是在所有端口上發(fā)送它。但是隨著在接入域上交換數 據通信的用戶域和服務供應商域的數目的迅猛增長，交換機中的表也 變得非常龐大。另一個問題還在于，諸如在本發(fā)明中，對通過網絡的 通信執(zhí)行計費功能。因而重要的是找到方法來減少由交換機獲悉的MAC 地址的數目。提供一種簡單的方法來流傳輸在兩個用戶域之間的數據 通信也是必要的。為此，本發(fā)明在接入域中引入了接入邊緣節(jié)點。另 外，本發(fā)明使用在接入節(jié)點和接入邊緣節(jié)點之間的服務綁定，以便在 接入域上流傳輸它們之間的數據通信。最后，本發(fā)明使用接入邊緣節(jié) 點和在服務接入節(jié)點和接入邊緣接入節(jié)點之間的服務綁定，執(zhí)行兩個 用戶域之間的數據通信的橋接。為了理解本發(fā)明和其創(chuàng)新的機制，現(xiàn)在參考圖2，圖2是示出了其 中已經結合了本發(fā)明的網絡200的示意圖。為了清晰起見，網絡200 的示意性表示已經簡化，并且繪制的各元件已經按照類似功能分組， 而不是表示地理意義上的網絡實體。但是每組類似的功能通?？梢詫?應于執(zhí)行這些特定功能的，但是在網絡200中在地理上分散的多個物 理網絡實體。網絡200的示意性表示包括用戶域110、接入域115 (包 括接入節(jié)點120、接入網絡130、接入邊緣節(jié)點160和區(qū)域性網絡 135)、網絡服務供應商140和應用服務器150。在下面的段落中，將 繼續(xù)參考圖2，對這些元件中的每一個提供詳細的描述和例子。網絡200對應于一起通信的一個或多個數據網絡。因而，網絡200 可以由一個或多個運營商操作。由于數據網絡通常由多個不同的操作 實體和/或組織支持，所以必須定義這些實體和組織如何能夠成功通 信。為此，通常使用開放式系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)模型來解釋和詳述數據網 絡。OSI模型定義了在七層上執(zhí)行協(xié)議的聯(lián)網框架。這七層是l)物 理層；2)數據鏈路層；3)網絡層；4 )傳輸層；5 )會話層；6 )表示 層；7)應用層。每一層對應于在數據網絡上執(zhí)行數據傳輸時要考慮的 一個方面和要進行的動作。使用0SI模型來描述本發(fā)明的網絡200，有 可能按照如下對本發(fā)明的網絡200所使用和/或支持的一些不同協(xié)議進 行分層第2層以太網，異步傳輸模式； 第3層網際協(xié)議(IP)版本4和6;
第4層和第5層傳輸控制協(xié)議(TCP )和用戶數據報協(xié)議(UDP );第6層和第7層現(xiàn)有的和將來出現(xiàn)的各種表示和應用協(xié)議。應該理解的是，提供上面的協(xié)議列表只是示范的目的，而不是限 制本發(fā)明所支持的協(xié)議。為了簡單起見，上面的描述將參照以太網和 IP，但是這樣的協(xié)議只是作為例子。以太網和IP應該分別解釋為第2 層和第3層協(xié)議。應該注意到，在本說明書中，詞"域"指的是共享 類似功能性特征的一個或多個網絡元件?，F(xiàn)在參考接入域115，可以將其功能概述為提供在用戶域110和網 絡服務供應商140和應用服務供應商150之間的端-到-端接入的裝 置。接入域包括接入節(jié)點120、接入網絡130、區(qū)域性網絡135和接入 邊緣節(jié)點160。因而，接入域115本身不是一個實體；它而是部件的集 合，當這些部件直接或間接互連在一起的時候，它充當提供接入的一 個域，因而其名字為"接入域，，。應該清楚，接入域115的當前表示 只包括一個接入節(jié)點12 0、 一個接入網絡130、 一個接入邊緣節(jié)點160 和一個區(qū)域性網絡135并不意味著這些實體在接入域中只有一個，而是為了清晰的目的只示出了一個這樣的實體。下面的段落將會更加詳 細解釋接入域的不同部件。接入節(jié)點120，其還包括接入網關(未示出)，表示接入域115 的第一部件。接入節(jié)點120通常指的是接入供應商，其允許用戶域110 接入到接入網絡130，例如，基于訂閱或依使用量付費(pay-per-usage)的基礎上。這樣的接入可以使用各種媒質和技術來進行?？赡?的媒質是電纜、陸線電話和無線電話。至于可能的技術，綜合業(yè)務數 字網絡(ISDN)和非對稱數字用戶環(huán)線(ADSL)、微波接入全球互操 作性(WiMax)是可能技術的例子。然而，應該指出的是，本發(fā)明不限 于這些媒質或技術。同樣，盡管只示出了三個接入節(jié)點，應認識到網 絡200可能包含數百或數千個接入節(jié)點。接入域還包括接入網絡130和區(qū)域性網絡135，將對其一起討論。 接入網絡130和區(qū)域性網絡135的主要功能是提供在接入節(jié)點120和 網絡服務供應商140和應用服務供應商150之間的端-到-端和獨立的 傳輸。接入網絡130和區(qū)域性網絡135是能夠執(zhí)行以下任務的網絡， 諸如聚合(aggregation)、交換和路由下游和上游的數據通信。接 入網絡130優(yōu)選能夠使用以太網，或對應于OSI模型的第2層的其它
類似協(xié)議，但是不限于此。有利地，能夠支持IPv4和/或IPv6。區(qū)域 性網絡135優(yōu)選支持以太網和/或IP和MPLS，和可能其它的第3層協(xié) 議。另外，應該i^識到接入網絡130和區(qū)域性網絡135可以由一個運 營商或由許多不同的運營商操作和/或管理。接入網絡130和區(qū)域性網 絡135都包括多個交換機(未示出)，交換機處理那里通過的數據通 信交換。接入網絡130和區(qū)域性網絡135，通過經由接入邊緣節(jié)點160的 它們通信操縱(traffic-engineering)能力的緊密耦合，能夠提供 端-到-端的服務質量(QoS)。接入邊緣節(jié)點160的任務是創(chuàng)建、管理 和宿主服務代理170和服務綁定(圖2中未示出，但是在圖3中示出 了 )。服務代理170的每一個對應于服務供應商域(140或150)之一 或接入網絡橋接功能。服務代理170的每一個管理和控制接入網絡130 上的虛擬局域網(VLAN)。表述"服務綁定"指的是在用戶域110和 接入邊緣節(jié)點160的服務代理170之一之間的綁定。在說明書中將會 參考圖3、 4a和4b更詳細地描述接入邊緣節(jié)點160和服務代理170的 概念和服務綁定?，F(xiàn)在轉到用戶域110，后者依賴接入域115來提供到接入域115 中的入口點。在本發(fā)明的上下文中，表述"用戶域"可選擇地指獨立 的計算機、通過路由器物理或無線連接的計算機局域網絡、無線電話、 個人數字助理(PDA)和能夠通過諸如網絡200的數據網絡進行數據通 信的所有其它設備。另外，表述"用戶域"意在還包括利用多個設備 通過單個用戶端口執(zhí)行的多個同時發(fā)生的數據通信會話。例如，用戶 可以利用一個或多個設備，通過位于VLAN的用戶域或這里稱為"用戶 域"的單個用戶端口，同時接入不同的應用和網絡服務，諸如因特網 接入、視頻會議和電視節(jié)目。網絡服務供應商140例如指的是使用接入域115來提供IP尋址和 到另一個IP網絡的連接以及供給和遞送特定應用的實體。在利用用戶 域110的數據通信的環(huán)境中，網絡服務供應商140通常擁有IP地址， 并且使用基于例如遠程驗證撥號用戶服務(RADIUS )的識別將IP地址 分配給用戶域IIO。如果期望和/或需要的話，網絡服務供應商140還 可以執(zhí)行用戶級的身份驗證和授權。應用服務供應商150使用接入域115供給和遞送一個(或多個)應用給用戶域110的終端用戶。這樣應用的例子包括游戲、點播電視、 視頻會議和許多其它的可能應用。但是，接入域115代表應用服務供 應商分配IP地址給用戶域110。如果需要的話，應用服務供應商150 也可以執(zhí)行用戶級的驗證，并且如果必須的話執(zhí)行授權。應該認識到， 在下面的說明中，表述"服務供應商"和"服務供應商域"將交替使 用來同時表示網絡服務供應商140和應用服務供應商150，并且表述 "服務供應商"將表示網絡服務供應商140和應用服務供應商150之如前所述，服務綁定涉及傳輸關系。在本發(fā)明的上下文中，在兩 個用戶域之間建立傳輸關系，并且直接對服務接入節(jié)點120和接入邊 緣節(jié)點160產生影響。從概念上講，創(chuàng)建服務綁定對應于將所識別的 用戶域添加到對應于接入域上的服務代理的VLAN。因而，每個服務綁 定可以表示貿易業(yè)務實體，該業(yè)務實體保證相應服務的遞送。服務綁 定在接入邊緣節(jié)點中創(chuàng)建、管理和宿主，并且聯(lián)合服務代理170存在。 服務綁定也可以宿主在接入節(jié)點中，為其支配數據通信。因為服務代理和服務綁定是在接入邊緣節(jié)點中被創(chuàng)建、管理和宿 主，現(xiàn)在將同時參考圖2和圖3進行說明，圖3是依照本發(fā)明教導的 接入邊緣節(jié)點的示意性表示。為了能夠執(zhí)行創(chuàng)建、管理和宿主服務代 理和服務綁定的任務，接入邊緣節(jié)點包括多個元件。因此其位置是在 接入域115中，接入邊緣節(jié)點包括用于通過接入網絡130與接入節(jié)點 120通信的接入域輸入/輸出單元310。接入邊緣節(jié)點160還包括用于 通過區(qū)域性網絡135與網絡服務供應商140和應用服務供應商150通 信的網絡/應用服務供應商域輸入/輸出單元320。另外，接入邊緣節(jié)點 160包括服務代理單元340、控制單元330，并且可選還包括轉換表 350、轉發(fā)單元360、調節(jié)單元370和廣播處理器380。服務代理單元340包括服務代理的管理和控制單元342和服務綁 定宿主單元344。服務代理單元340在服務代理的管理和控制單元342 中保持現(xiàn)有的服務代理170的信息。服務代理的管理和控制單元342 接下來負責服務綁定346的創(chuàng)建和管理。為此，服務代理的管理和控 制單元342確定何時需要新的服務綁定346或何時可以將現(xiàn)有的服務 綁定去除，并且進行對服務綁定346的創(chuàng)建/去除。服務代理的管理和 控制單元342還負責向現(xiàn)有的服務綁定添加/去除用戶設備。另外，服
務代理的管理和控制單元342還負責保證服務綁定346相關信息和與 其交互的接入節(jié)點的同步性。同時參考圖4a和圖3，圖4a表示服務代理的管理和控制單元342 的內容的示例性表格表示。圖4a除了第一行(標題行)之外的每一行， 表示由服務代理的管理和控制單元342管理和控制的服務代理170之 一的示例性內容。圖4a的每一列對應于由服務代理的管理和控制單元 342為每個服務代理170維護的特定信息。第一列表示服務代理170 的標識。該標識通常是用作服務代理標識符的數字標識符。依照本發(fā) 明的優(yōu)選實施例，在接入邊緣節(jié)點中的每個服務代理具有唯一的服務 代理標識符。第二列指的是對應服務代理的特定服務類型的標識。例 如，在一個服務供應商域140或150提供多個服務的情況下，所提供的每個服務與不同的服務類型相關，以便在服務供應商域的各種服務 之間區(qū)分。第三列標識為該服務代理和相關的服務類型進行正確地數 據通信傳輸所需的優(yōu)選或必須的服務質量(QoS) 。 QoS的示范性標準 包括延遲、誤碼率、帶寬和優(yōu)選協(xié)議。第四列指的是由該接入邊緣節(jié) 點160用來進一步路由與該特定服務代理相關的進入數據通信的端 口。除了這些內容，服務代理的管理和控制單元342包括足夠的邏輯 軟件和硬件來創(chuàng)建附加的服務代理和去除不必要的服務代理。應該認 識到，盡管在圖4a中以表格的形式表示出服務代理的管理和控制單元 的內容，但是這樣的內容不限于此。服務代理的管理和控制單元342 可以包括關系數據庫、硬編碼部件、微處理器和編程庫等。現(xiàn)在同時參考圖4b和圖3,圖4b表示服務綁定宿主單元344的內 容的示例性表格表示。圖4除了標題行之外的每一行表示服務綁定宿 主單元344所宿主的一些服務綁定346的示范性內容。圖4b中的每一 列表示服務綁定宿主單元344中所宿主的用于每個服務綁定346的可 能信息。但是，這樣的信息不應該理解為"必不可少的"信息，而是 圖4中列出的信息表示可以用來執(zhí)行本發(fā)明的字段的例子。第一列表第二列標識服務類型，如關于圖4a所述的。其它列表示與服務綁定相 關的數據通信的傳輸原語(transport primitive)。更具體地，第 三列標識用戶域MAC地址。第四列包括當與服務接入節(jié)點通信時用戶 域使用的端口的標識。第五列對應于用戶域使用的局域網任意標識 符，并且可以包括隱式或顯式的局部VLAN信息。第六列指的是服務于 該用戶域的接入節(jié)點的MAC地址。可替代地，用于用戶MAC信息和局 域網環(huán)境的列可以用存儲關于虛擬接入邊緣節(jié)點MAC地址的信息(接 入邊緣節(jié)點MAC地址和其輸入端口 )的列來代替，在該MAC地址上發(fā) 送通信。因而，每個服務綁定346將服務代理之一和接入節(jié)點中的兩 個綁定在一起用于提供接入域115上的數據通信。應該注意到，盡管 已經在圖4b中以表格的形式示出了服務綁定宿主單元344的內容，但 是這樣的內容不限于此。服務綁定宿主單元可以包括關系數據庫、硬 編碼部件、微處理器和編程庫等。因此，輸入端口和VLAN信息的組合表示了 一種將進入的數據通信 與合適的服務綁定快速相關的簡單而可靠的方式。其它的信息組合也 可以用于將進入的數據通信與對應的服務綁定可靠匹配。例如，依照 本發(fā)明的第一實施例，本發(fā)明的用戶域到用戶域的橋接可以包括端口 級的橋接。如前所述，端口級的橋接包括在第一接入節(jié)點的端口到第 二接入節(jié)點的端口之間橋接數據通信，而不觸及以太網消息的其它字 段，例如VLAN標記字段。依照本發(fā)明的第二實施例，本發(fā)明的用戶域到用戶域的橋接包括子網級的橋接。為此，使用第一接入節(jié)點的輸入 端口信息和對應的第一 VLAN，以及第二接入節(jié)點的輸入端口信息和其 對應的第二 VLAN，橋接在第一用戶域和第二用戶域之間的數據通信。 通常， 一旦已經創(chuàng)建了服務綁定并且通知了接入節(jié)點，可以依照該服 務綁定在接入域上執(zhí)行它們之間的數據通信。更具體的，在本發(fā)明的情況下，服務代理對應于提供用戶域到用 戶域的數據通信流，宿主在服務綁定宿主單元344中的服務綁定346 可替換地提供第一和第二用戶域的必要信息。因此，如對應于服務代 理標識符SA2的行所示，服務類型對應于用戶域到用戶域流，用戶MAC 信息包括第一用戶域的MAC地址和對應于第二用戶域的另一個MAC地 址。對應于用戶端口信息、局域網環(huán)境和服務接入節(jié)點MAC地址的字 段還提供第一和第二用戶域的相關信息?？商鎿Q地，依照本發(fā)明的另 一個實施例，用戶MAC地址可以用接入域輸入/輸出單元的輸入/輸出 端口標識來代替，局域網環(huán)境可以對應于VLAN信息?，F(xiàn)在返回對圖3的說明，接入邊緣節(jié)點的控制單元330在接收到 數據通信710b的時候，負責確定其是否對應于服務代理之一。為此，
控制單元330訪問在該數據通信的報頭中包含的信息，并且咨詢服務 代理的管理和控制單元342來確定服務代理170中的一個是否對應于 該報頭中包含的信息。在數據通信的橋接是為由不同接入邊緣節(jié)點服 務的兩個用戶域而執(zhí)行的情況下，控制單元在該兩個所牽涉 (implicate)的接入邊緣節(jié)點之間創(chuàng)建對該接收的數據通信的MPLS 第2層隧道化。如果需要，控制單元330可以可選地與轉換表350交互。因為服 務代理的管理和控制單元的每個服務代理170是由服務代理標識符唯 一標識的，在轉換表中必須保存在與服務代理170對應的服務代理標 識符和相應的l良務供應商域(140或150)之間的映射(當可應用的時 候)。因而， 一旦在接入域輸入/輸出單元310接收到數據通信，其具 有與接入邊緣節(jié)點160的虛擬MAC地址對應的目的地地址，控制單元 330咨詢轉換表350來獲取從接入邊緣節(jié)點虛擬MAC地址到目的地服 務供應商域U40或150)地址的快速轉換。在本發(fā)明的上下文中，虛 擬MAC地址是對節(jié)點的物理地址和相應輸入/輸出單元的相關端口信息 的表示?？刂茊卧?30還咨詢轉發(fā)單元360，以確定在接入域輸入/輸出單 元310接收的數據通信是否不進行任何修改而直接轉發(fā)給服務供應商 域輸入/輸出單元。最后，控制單元330可以還與調節(jié)單元370交互，調節(jié)單元能夠 在接入域輸入/輸出單元310和網絡/應用服務供應商域輸入/輸出單 元320上所接收的數據通信上執(zhí)行下游/上游通信管制(policing)、 做標記、通信評論，正如對應的服務代理170所指示或需求的?，F(xiàn)在參考圖5，該圖是依照本發(fā)明教導的接入節(jié)點之一的示意性表 示。因為其位置在接入域115中，接入節(jié)點120包括用于與接入域115 的接入網絡130和接入邊緣節(jié)點160通信的接入域輸入/輸出單元 520。接入節(jié)點120還包括用于與用戶域110通信的用戶域輸入/輸出 單元150。因此，在接入節(jié)點120上的進入數據通信通過用戶域輸入/ 輸出單元510，該數據通信源自/發(fā)向用戶域，其向該用戶域提供到接 入網絡130的接入服務。接入節(jié)點120還包括用于宿主服務綁定的相關信息的服務綁定單 元540。服務綁定相關信息包含特定服務綁定信息(以服務代理身份和 服務類型的形式)、與用戶域通信的接入節(jié)點的端口的標識和用戶域的局域網環(huán)境。服務綁定單元540只為牽涉該接入節(jié)點的服務綁定存 儲服務綁定相關信息。因而，在不同接入節(jié)點120中的服務綁定單元 540存儲不同的信息。服務綁定相關信息包括以下的一些或所有服務 代理標識符、用戶域輸入/輸出單元510上的用戶端口、用戶域的局部 環(huán)境信息。接入節(jié)點UO還包括控制單元530?？刂茊卧u估在用戶域輸入/ 輸出單元510上接收的數據通信710a，以便確定所需要的動作過程。 為此，控制單元530咨詢服務綁定單元540來確定服務綁定是否對應 于接收到的數據通信710a。如果所接收的數據通信對應于一個用于執(zhí) 行用戶域到用戶域的數據通信橋接的服務綁定，則控制單元530將所 接收的數據通信710a轉發(fā)到橋接單元550。橋接單元550對該數據通 信進行必要的修改，以準備將所接收的數據通信在接入域上進行轉 發(fā)。更具體地，橋接單元550將所接收的數據通信710放到以太網單 播消息的用戶數據字段中，在本發(fā)明申請中也稱為隧道化。橋接單元 550還將目的地地址分配給與接入邊緣節(jié)點的虛擬MAC地址對應的以 太網單播消息。橋接單元550還將源地址分配給與接入節(jié)點120的虛 擬MAC地址對應的以太網單播消息。最后，橋接單元還將與接入域輸 入/輸出單元520的端口對應的值分配給以太網單播消息的VLAN標記 字段。在本發(fā)明中，通過在接入節(jié)點以單播消息隧道化數據通信來在接 入域上橋接數據通信，該接入節(jié)點作為接入域的入口節(jié)點用于發(fā)送用 戶域。該單播消息被發(fā)送給接入邊緣節(jié)點，在那里它被重定向到服務 于第二用戶域的接入節(jié)點，第二用戶域是該數據通信的預定接收者。 因此，服務于接收者用戶域的接入節(jié)點必須具有去隧道化(detunnel ) 接收的數據通信(其對應于隧道化的數據通信)的能力。為此，控制 節(jié)點530還確定何時接收的數據通信包括隧道化的數據通信，并且繼 續(xù)對該數據通信進行去隧道化，并且通過用戶域輸入/輸出單元510轉 發(fā)到接收者用戶域?，F(xiàn)在參考圖6，其表示依照本發(fā)明在接入域上橋接數據通信的方法 的簡化流程圖。該方法從步驟605開始，在第一接入節(jié)點從第一用戶 域接收數據通信。該方法繼續(xù)到步驟610，在步驟610第一接入節(jié)點的 控制單元識別在服務綁定單元540中的服務綁定是否對應于該接收的 數據通信。可以使用許多參數將接收的數據通信與服務綁定相關信息 相關聯(lián)。當已經識別對應的服務綁定，并且該服務綁定對應于用戶域 到用戶域的橋接服務，將相應服務代理標識符提供給綁定單元550，以 便在步驟615在單播消息中適當地隧道化數據通信。步驟615還包括 通過接入域輸入/輸出單元520將隧道化的數據通信轉發(fā)給接入邊緣節(jié) 點160。然后，在步驟620中，在接入邊緣節(jié)點160中接收該隧道化 的數據通信。在步驟625中，接入邊緣節(jié)點160識別是否存在對應于 該接收的隧道化數據通信的服務綁定。在步驟630中，依照所識別的 對應服務綁定，接入邊緣節(jié)點修改該隧道化的數據通信的目的地地 址，以對應于服務于第二用戶域的接入節(jié)點的虛擬MAC地址。之后， 在步驟635中，接入邊緣節(jié)點在接入域上轉發(fā)該修改的隧道化數據通 信。在步驟640中，在第二接入節(jié)點中接收該修改的隧道化的數據通 信。在步驟645中，第二接入節(jié)點檢驗數據通信的類型，并且當確定 其包含隧道化的數據通信的時候，在步驟650中，繼續(xù)對該修改的隧 道化的數據通信去隧道化。 一旦已經去隧道化，在步驟655中，將該 數據通信轉發(fā)給接收者用戶域?，F(xiàn)在參考圖7。圖7描繪了依照本發(fā)明，為了執(zhí)行數據通信的橋接 在網絡中執(zhí)行的修改。出于舉例目的，圖7描繪了以太網消息，諸如 在國際電子和電氣工程師(IEEE) 802. 3ac所描述的。以太網消息通 常包括以下字段目的地地址(DA) 720、源地址(SA) 730、類型740、 VLAN標記750和用戶數據760。圖7更具體地描繪了，依照本發(fā)明，為了允許數據通信的橋接在 以太網類型消息上執(zhí)行的修改。第一用戶域向第 一接入節(jié)點發(fā)送以太 網消息710a，其中DA對應于第二用戶域的MAC地址，SA對應于第一 用戶域的MAC地址，并且VLAN標記對應于第一用戶域的局部信息。 在接入節(jié)點上，將該以太網消息封裝在另一個以太網消息710b的用戶 數據字段中。該以太網消息710的DA和SA被分別分配接入邊緣節(jié)點 的虛擬MAC地址和第一接入節(jié)點的虛擬MAC地址，而VLAN標記字段 用來包括與該數據通信在接入域輸入/輸出單元520上所使用的輸入/ 輸出端口相關的信息。將以太網消息710b從第一接入節(jié)點發(fā)送到接入 邊緣節(jié)點，在此通過修改目的地地址將其重定向以便對應服務于接收 者用戶域的第二接入節(jié)點的虛擬MAC地址，如以太網消息710c所示。 最后，將以太網消息710c轉發(fā)到第二接入節(jié)點，在此將其去隧道化以 便獲得以太網消息710d，把以太網消息710d轉發(fā)到接收者用戶域。為了促進對VLAN信息的管理，可以使用的替代方案是將VLAN值 歸結到接入節(jié)點端口標識。例如，對于接入節(jié)點的端口 0，可以使VLAN 值455，對于端口l，可以^吏用VLAN值456等等?？梢岳斫?，為了執(zhí)行接入域上的橋接對數據通信進行的修改只對 接入節(jié)點120、接入網絡130和接入邊緣節(jié)點160可見。對數據通信 的修改對于用戶設備110是透明的。該修改是可能的，因為服務綁定 由接入邊緣節(jié)點160創(chuàng)建，并且在接入節(jié)點120和接入邊緣節(jié)點160 上都加強。在接入節(jié)點和接入邊緣節(jié)點所存儲的服務綁定存儲對數據 通信進行修改以允許橋接所需要的信息。盡管已經結合附圖和前面的詳細說明舉例說明了本發(fā)明的方法和 節(jié)點的幾個優(yōu)選實施例，但是應該理解的是本發(fā)明不限于所公開的實 施例和協(xié)議，而是在不偏離由所附權利要求所描述和定義的本發(fā)明的 精神的情況下能夠進行多種重新布置、修改和替換。
權利要求
1.一種用于執(zhí)行接入域上數據通信的橋接的方法，該方法包括如下步驟在第一接入節(jié)點從第一用戶域接收數據通信，該數據通信被指定給第二用戶域；在第一接入節(jié)點中識別與所接收的數據通信對應的服務綁定；依照所識別的服務綁定，在尋址到接入邊緣節(jié)點的單播消息中隧道化該數據通信；將隧道化的數據通信轉發(fā)到接入邊緣節(jié)點；在接入邊緣節(jié)點接收該隧道化的數據通信；在該接入邊緣節(jié)點，識別與所接收的隧道化的數據通信對應的服務綁定；在接入邊緣節(jié)點，依照其中所識別的服務綁定，將所接收的隧道化的數據通信重定向到第二接入節(jié)點；在第二接入節(jié)點接收重定向的隧道化的數據通信；在第二接入節(jié)點去隧道化所接收的重定向的隧道化數據通信；和將該去隧道化的數據通信從第二接入節(jié)點轉發(fā)到第二用戶域。
2. 依照權利要求1所述的方法，其中將所接收的數據通信包括在另一個單播消息中。
3. 依照權利要求2所述的方法，其中服務綁定支配在第一和第二 用戶域之間的數據通信，其通過以管理它們之間在接入域上的數據通信的方式委托它們的服務接入節(jié)點和接入邊緣節(jié)點來進行。
4. 依照權利要求3所述的方法，其中在第一接入節(jié)點的服務綁定包含在用戶域輸入/輸出單元的輸入 端口標識，和第一虛擬接入邊緣節(jié)點MAC地址；在第二接入節(jié)點的服務綁定包含在用戶域輸入/輸出單元的輸出 端口標識，和第二虛擬接入邊緣節(jié)點MAC地址；和在接入邊緣節(jié)點的服務綁定包含第一接入節(jié)點MAC地址，第一 虛擬接入邊緣節(jié)點MAC地址，第二虛擬接入邊緣節(jié)點MAC地址，在接 入邊緣節(jié)點的輸入端口標識，和在接入邊緣節(jié)點的輸出端口標識。
5. 依照權利要求4所述的方法，其中依照所識別的服務綁定在尋 址到接入邊緣節(jié)點的單播消息中隧道化數據通信的步驟包括以下步在單播消息的用戶數據部分插入該數據通信；給該單播消息的目的地地址分配接入邊緣節(jié)點的MAC地址； 給該單播消息的源地址分配第一接入節(jié)點的MAC地址； 給該單播消息的虛擬局域網(VLAN)標記分配服務代理標識符。
6. 依照權利要求5所述的方法，其中在接入邊緣節(jié)點依照所識別的服務綁定將所接收的隧道化數據通信重定向到第二接入節(jié)點的步驟 包括以下步驟將目的地地址修改為對應第二接入節(jié)點的MAC地址；和將源地址修改為對應接入邊緣節(jié)點的MAC地址。
7. 依照權利要求6所述的方法，其中在接入邊緣節(jié)點依照所識別 的服務綁定將所接收的隧道化數據通信重定向到第二接入節(jié)點的步驟 還包括一個步驟將所接收的暖道化數據通信的VLAN標記字段修改為對應第二接入節(jié)點的輸入端口。
8. 依照權利要求l所述的方法，其中轉發(fā)隧道化的數據通信的步 驟在接入域上通過那里的交換機來進行。
9. 依照權利要求5所述的方法，還包括下面步驟 給單播消息的Ethertype字段分配指示該單播消息用于隧道化的數據通信的值。
10. —種用于橋接接入域上的數據通信的接入邊緣節(jié)點，該接入 邊緣節(jié)點包括接入域輸入/輸出單元，用于在接入域上接收和發(fā)送數據通信； 服務綁定宿主單元，用于存儲關于牽涉該接入邊緣節(jié)點的服務綁 定的信息；以及控制單元，用于確定在接入域輸入單元所接收的數據通信是用于 從第一用戶域向第二用戶域橋接數據通信的單播消息，控制單元利用 服務綁定宿主單元識別對應于該單播消息的服務綁定，控制單元依照 所識別的服務綁定將該單播消息的目的地地址修改為對應第二用戶域 的服務節(jié)點的地址，并且將修改的單播消息移交給接入域輸入/輸出單 元來在該接入域上發(fā)送。
11. 依照權利要求10所述的接入邊緣節(jié)點，其中每個服務綁定支配在第一和第二用戶域之間的數據通信，其通過以管理它們之間在接 入域上的數據通信的方式委托它們的服務接入節(jié)點和接入邊緣節(jié)點來 進行。
12. 依照權利要求11所述的接入邊緣節(jié)點，其中服務綁定宿主單 元包含以下信息第一接入節(jié)點MAC地址，第一虛擬接入邊緣節(jié)點MAC 地址，第二虛擬接入邊緣節(jié)點MAC地址，在接入邊緣節(jié)點的輸入端口 標識，在接入邊緣節(jié)點的輸出端口標識。
13. 依照權利要求10所述的接入邊緣節(jié)點，其中控制單元還將單 播消息的源地址修改為對應接入邊緣節(jié)點的MAC地址。
14. 依照權利要求12所述的接入邊緣節(jié)點，其中控制單元還將所 述數據通信的VLAN標記字段改變?yōu)閷诙脩粲虻姆战尤牍?jié)點的 輸入端口 。
15. 依照權利要求10所述的接入邊緣節(jié)點，其中控制單元確定在 接入域輸入單元所接收的數據通信是用于從第一用戶域向第二用戶域 橋接數據通信的單播消息，因為該單播消息的Ethertype字段的值。
16. —種用于在接入域上橋接數據通信的接入節(jié)點，該接入節(jié)點 包括用戶域輸入單元，用于接收來自第一用戶域并且指定給第二用戶 域的數據通信；服務綁定單元，用于存儲服務綁定相關信息，每個服務綁定支配 在用戶域和接入邊緣節(jié)點之間的數據通信，其通過以管理它們之間在 接入域上的數據通信的方式委托接入節(jié)點和接入邊緣節(jié)點來進行；橋接單元，用于依照對應于該數據通信的服務綁定，在尋址到接 入邊緣節(jié)點的單播消息中隧道化接收到的數據通信；控制單元，用于識別對應于該接收到的數據通信的服務綁定之 一，控制單元將該接收到的數據通信轉發(fā)到橋接單元，以便利用相應 服務綁定的指示進行隧道化；接入域輸出單元，用于從橋接單元接收該隧道化的數據通信，并 且在接入域上轉發(fā)該隧道化的數據通信。
17. 依照權利要求16所述的接入節(jié)點，其中服務綁定相關信息包 括對于每個服務綁定，在用戶域輸入/輸出單元的輸入端口標識和第一 虛擬接入邊緣節(jié)點MAC地址。
18. 依照權利要求16所述的接入節(jié)點，其中 接入域輸出單元是接入域輸入/輸出單元； 在接入邊緣節(jié)點創(chuàng)建服務綁定；通過接入域輸入/輸出單元通知接入節(jié)點該創(chuàng)建的服務綁定。
19. 依照權利要求17所述的接入節(jié)點，其中 橋接單元通過以下措施隧道化數據通信 在單播消息的用戶部分插入數據通信；給該單播消息分配對應于接入邊緣節(jié)點的MAC地址的目的地地址；給該單播消息分配對應于接入節(jié)點MAC地址的源地址； 給單播消息的虛擬局域網(VLAN)標記字段分配對應于接入域輸 出單元的輸出端口的值。
20. 依照權利要求15所述的接入節(jié)點，其中用戶域輸入單元是用于從第 一用戶域接收數據通信以及向第 一用 戶域發(fā)送數據通信的用戶域輸入/輸出單元；接入域輸出單元是用于從接入域接收隧道化的數據通信和用于向 控制單元轉發(fā)該隧道化的數據通信的接入域輸入/輸出單元；控制單元還確定在接入域輸入/輸出單元所接收的數據通信是隧 道化的數據通信，識別對應于所接收的隧道化數據通信的服務綁定之 一，并且利用該對應的服務綁定的指示將隧道化的數據通信轉發(fā)到橋 接單元；以及橋接單元進一步依照所識別的服務綁定，將從接入域輸入/輸出單 元所接收的隧道化的數據通信去隧道化，并且將該去隧道化的數據通 信轉發(fā)到用戶域輸入/輸出單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種執(zhí)行接入域上的數據通信的橋接的方法和節(jié)點。為此，對于在接入節(jié)點接收的來自第一用戶域并且指定給第二用戶域的數據通信，該接入節(jié)點識別與該接收的數據對應的服務綁定。然后，依照所識別的服務綁定，接入節(jié)點在尋址到接入邊緣節(jié)點的單播消息中隧道化該數據通信。然后，將隧道化的數據通信轉發(fā)給接入邊緣節(jié)點。接入邊緣節(jié)點接收該隧道化的數據通信，并且識別與該接收的隧道化的數據通信對應的服務綁定。接入邊緣節(jié)點然后依照其中所識別的服務綁定，繼續(xù)將隧道化的數據通信重定向到第二接入節(jié)點。在第二接入節(jié)點接收該重定向的隧道化的數據通信，在此將其去隧道化和轉發(fā)到第二用戶域。該方法還提供用于執(zhí)行本發(fā)明的接入節(jié)點和接入邊緣節(jié)點。
文檔編號H04L12/46GK101120544SQ200680004813
公開日2008年2月6日 申請日期2006年2月14日 優(yōu)先權日2005年2月14日
發(fā)明者B·特倫布萊, M·吉蓋, M·朱利安, S·莫內特 申請人:艾利森電話股份有限公司