[發明專利]基于三層軟交換的高性能用戶三層準入控制方法

有效

• 申請號: 200810227291.2
• 申請日: 2008-11-25
• 公開（公告）號: CN101409683A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 包叢笑;李星
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/66
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱 琨

技術領域

基于三層軟交換的高性能用戶三層準入控制方法屬于計算機網絡技術領域。

背景技術

基于分組交換的互聯網目前已經成為全世界最重要的信息基礎設施，通信網、廣播電視網和計算機網的三網融合以互聯網為技術基礎已成為人們的共識。互聯網具有可擴展性好、可生存性強、靈活性強、無所不在等特點，但是目前互聯網的“無連接、端對端和盡力而為”的設計理念也帶來了安全性差、無法保證服務質量(QoS)和沒有明晰的可持續發展的經濟模型等重大問題。視頻、實時應用、P2P等應用對于互聯網帶寬的需求不斷增長，但路由器性能提高受到摩爾定律的限制，導致無限帶寬的需求與有限帶寬的資源的矛盾，同時安全性和可靠性的需求使得這個矛盾更加激化。

雖然在互聯網領域、通信領域和廣播電視領域人們進行了多年的研究，對于各個獨立的問題提出了不少解決方案，但是有些解決方案從本質上違背了互聯網的設計理念，帶來了可擴展性等問題。同時，針對個別問題的解決方案的代價是導致其他問題變得更加嚴重。目前國際上也有一些重大項目重新設計互聯網，但是鑒于全世界互聯網的規模，丟棄目前互聯網是不可能的。

根據研究，我們發現必須在目前互聯網的體系結構中引入三層準入控制才能解決上述的問題。已有交換技術在準入控制方面的情況為：

電路交換有控制平面和數據平面的準入控制，具有可以保證服務質量(QoS)和安全性好的特點，但帶寬調度靈活性差。

虛電路交換(X.25、ATM)，有控制平面和數據平面的準入控制，具有可以保證服務質量(QoS)、帶寬調度靈活性好和安全性好的特點，但系統非常復雜，可擴展性差。

數據報分組交換(互聯網)，基于端對端原理，無控制平面和數據平面的準入控制，具有帶寬調度靈活性好，可擴展性好的特點，但不能保證服務質量(QoS)，安全性較差。

五層(軟)交換：根據互聯網OSI模型的描述，第五層是會話層，有控制平面的準入控制，無數據平面的準入控制，不能保證數據流的服務質量(QoS)和安全性。

本發明和相關的系列發明引入了互聯網地址交換的概念。它的基本原理是利用分組交換中網絡地址決定路由、路由決定分組傳輸的機制，將有服務質量需求和安全性需求的服務定義為高性能服務，用于高性能服務的地址定義為高性能地址。在此基礎上，把網絡地址分為普通地址和高性能地址，對于高性能地址預留帶寬。利用電路交換的帶寬資源的調度機制和準入控制機制，動態分配高性能地址，達到保證服務質量(QoS)、保證安全性和具有良好經濟模型的目的。

本發明引入面向高性能用戶的三層準入控制方法，在基于三層軟交換的互聯網高性能用戶地址分配方法控制下，進行高性能地址的動態分配和路由發布，同時對于網絡層的數據流進行準入控制和帶寬控制。實施基于三層軟交換的互聯網高性能用戶地址分配方法的設備稱三層軟交換服務器，實施本發明方法的設備叫三層準入控制網關路由器。

本發明的基本特征包括：1)三層準入控制網關路由器通過網絡-網絡信令(NNI)受三層軟交換服務器控制；2)三層準入控制網關路由器通過路由協議與本自治域內各個管理域的一個或多個路由器建立路由鄰居關系，可以發布路由信息；3)三層準入控制網關路由器在三層軟交換服務器控制下啟動或停止對高性能地址的分配使用以及相應的帶寬(流量)控制。

發明內容

本發明的目的在于在不改變現有互聯網核心協議的基礎上，以本發明所描述的三層準入控制網關路由器為關鍵，通過設置在配置了高性能地址的高性能用戶的子網內，對高性能地址進行準入控制(包括高性能地址的動態分配，路由發布和相應流量控制)。本發明的結構如圖1所示。

本發明的方法可以在現有的路由器上加載有關模塊實現，三層準入控制網關路由器是一種專門的路由器，由控制模塊，接口模塊，路由模塊和信令傳輸調度模塊組成。控制模塊包括：用戶非正常退出計時器和網管客戶機模塊；接口模塊包括：網絡接口地址配置和流量控制模塊；路由模塊包括：路由協議和路由分發模塊；信令傳輸控制模塊包括：網絡-網絡信令系統(NNI)及用戶-網絡信令系統。

基于三層軟交換服務器的互聯網高性能用戶的三層準入控制方法，其特征在于，所述方法在高性能用戶子網上配置三層準入控制網關，依次按以下步驟實現：

步驟(1)：初始化

在所述三層準入控制網關路由器上配置以下模塊：控制模塊，接口模塊，路由模塊和信令傳輸控制模塊，其中

信令傳輸控制模塊含有：網絡-網絡信令發送或接收模塊和用戶-網絡信令發送或接收模塊，初始化所述模塊，等待傳輸信令的調度控制，