[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)包的處理

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00810016.0
• 申請(qǐng)日: 2000-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1360783A
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約瑟夫·史密斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾泰爾網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 付建軍

發(fā)明領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種處理數(shù)據(jù)包的方法和設(shè)備，其可用于處理網(wǎng)際協(xié)議(IP)包。

背景技術(shù)：

由于能傳送諸如話音、數(shù)據(jù)、視頻等很寬范圍的通信類型，包和基于信元的傳送協(xié)議正日益得到認(rèn)可。工業(yè)上廣泛把網(wǎng)際協(xié)議(IP)采納為一種連網(wǎng)協(xié)議，以在互連的網(wǎng)絡(luò)之間以及帶有各種硬件體系結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)之間提供通信。國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)的H.323和互聯(lián)網(wǎng)工程特別工作組的話路啟動(dòng)協(xié)議(SIP)協(xié)議組作為用于IP和互聯(lián)網(wǎng)電話的標(biāo)準(zhǔn)都正在制訂之中。圖1示出為了在IP網(wǎng)絡(luò)上傳送話音數(shù)據(jù)而對(duì)其進(jìn)行處理的的典型方式。首先，接收(2)和通常壓縮(4)話音數(shù)據(jù)并形成數(shù)據(jù)包的有效負(fù)載。使數(shù)據(jù)包路由(6)通過(guò)對(duì)包添加路由選擇以及其它內(nèi)務(wù)操作信息的IP棧。最后，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送裝配好的數(shù)據(jù)包(8)。如圖2中所示，這就產(chǎn)生包流74-77，其中每個(gè)包由一個(gè)內(nèi)務(wù)操作(overhead)或頭部部分70和一個(gè)有效負(fù)載部分72組成。以此相同方式處理每個(gè)數(shù)據(jù)包，即每個(gè)包74-77的內(nèi)務(wù)操作部分70都是通過(guò)使包路由經(jīng)過(guò)該IP棧生成的。使數(shù)據(jù)包路由通過(guò)該IP棧的步驟通常是由軟件完成的，并且它對(duì)系統(tǒng)處理器提出高要求。由于該數(shù)據(jù)是需要實(shí)時(shí)處理以避免對(duì)聲音信號(hào)產(chǎn)生干擾性延遲的實(shí)時(shí)語(yǔ)音數(shù)據(jù)，因此對(duì)該處理器的要求更加復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明意在提供一種更有效地處理數(shù)據(jù)包的方式。

本發(fā)明的第一方面提供一種處理接收到的數(shù)據(jù)流的方法，其中該數(shù)據(jù)流以包為形式在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳輸，該方法包括：

把數(shù)據(jù)做成包流，其中每個(gè)包由一個(gè)數(shù)據(jù)的有效負(fù)載部分和一個(gè)內(nèi)務(wù)操作部分組成；其中該生成各個(gè)包的步驟建立一個(gè)供該包流使用的樣板(template)內(nèi)務(wù)操作部分并把該樣板施加到數(shù)據(jù)以便形成各個(gè)包。

生成一個(gè)供包流使用的樣板內(nèi)務(wù)操作部分(或頭部部分)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。只需要生成內(nèi)務(wù)操作數(shù)據(jù)一次，而不是對(duì)包流中的每個(gè)包生成一次。這就大大減小了對(duì)構(gòu)成數(shù)據(jù)包的處理器的處理要求。這就允許使用更為便宜的微處理器，或者原來(lái)的微處理器和以前相比能支持更多通信處理的信道。這還能減小數(shù)據(jù)所歷經(jīng)的傳輸延遲，從而改進(jìn)數(shù)據(jù)所傳遞的通信的品質(zhì)。

生成樣板的步驟最好生成包含包的路由選擇信息的樣板。可以借助使包通過(guò)路由選擇棧形成該樣板內(nèi)務(wù)操作部分。對(duì)它們施加該樣板的隨后數(shù)據(jù)不通過(guò)該路由選擇棧，從而大大節(jié)約處理資源。

該方法最好還包括：

生成一個(gè)隨后標(biāo)識(shí)成樣板包的包；并且其中按如下步驟形成樣板內(nèi)務(wù)操作部分：

使該樣板包通過(guò)該路由選擇棧；

隨后把該包標(biāo)識(shí)為樣板包；以及

利用該路由選擇棧已施加到該樣板包的路由選擇信息形成樣板內(nèi)務(wù)操作部分。

可以在存儲(chǔ)器中建立樣板結(jié)構(gòu)，并且通過(guò)該路由選擇棧的包可包含一個(gè)指向該樣板結(jié)構(gòu)的指針。可以在該通過(guò)路由選擇棧的包的有效負(fù)載中保持該指針，并且該結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)指示該包為樣板包的標(biāo)識(shí)符。

把路由選擇信息從樣板包拷貝到該樣板結(jié)構(gòu)是有好處。可以在數(shù)據(jù)鏈路層把該包相繼地標(biāo)識(shí)為樣板包和對(duì)該結(jié)構(gòu)拷貝信息。由于路由選擇棧以常規(guī)方式操作數(shù)據(jù)的有效負(fù)載從而生成普通的路由選擇以及其它內(nèi)務(wù)操作信息，所以該方法和路由選擇棧的內(nèi)部工作完全無(wú)關(guān)。正是在數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行的對(duì)包的隨后檢查揭示該包是樣板包并且使得樣板結(jié)構(gòu)填有內(nèi)務(wù)操作信息。

若需要，可以在該數(shù)據(jù)流的持續(xù)期間周期性地建立新的樣板內(nèi)務(wù)操作部分。

這種建樣板方法只適用于一些選定的包類型。因而最好包括一個(gè)確定包的類型的步驟，并且僅對(duì)一些選定的包類型執(zhí)行生成樣板步驟以及施加該樣板步驟。該建樣板方法特別適用于實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RIP)包類型和用戶數(shù)據(jù)協(xié)議(UDP)包類型。

通過(guò)利用第一處理器建立樣板包和利用第二處理器對(duì)數(shù)據(jù)施加樣板可以得到更多的好處。有益地，第二處理器是一個(gè)性能低于第一處理器的處理器，并且可以是第一處理器的協(xié)處理器、精簡(jiǎn)指令集(RISC)處理器或現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)。

本發(fā)明的另一個(gè)方面提供處理接收到的數(shù)據(jù)流的設(shè)備，其中該數(shù)據(jù)流以包為形式在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳輸，該設(shè)備包括：

一個(gè)用于把接收到的數(shù)據(jù)做成包流的處理器，其中每個(gè)包由一個(gè)數(shù)據(jù)的有效負(fù)載部分和一個(gè)內(nèi)務(wù)操作部分組成；

其中該處理器設(shè)置成通過(guò)建立一個(gè)供該包流使用的樣板內(nèi)務(wù)操作部分并把該樣板施加到數(shù)據(jù)形成各個(gè)包中。

該設(shè)備可全用硬件實(shí)現(xiàn)，或是用軟件和硬件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。