專利名稱：至網(wǎng)際協(xié)議第六版通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的前綴自動(dòng)分配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)際協(xié)議類型通信網(wǎng)絡(luò)，準(zhǔn)確地說是基于IPv6(網(wǎng)際協(xié)議-版本6)協(xié)議棧的通信網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明具體涉及這類網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)配置。
背景技術(shù)：
這種類型的網(wǎng)絡(luò)包括一組通常被稱為“路由器”的設(shè)備，其作用是在發(fā)送端和目的端之間對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行路由選擇。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有一個(gè)或多個(gè)接口，每個(gè)接口用于與一個(gè)或多個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行通信。
在附圖1中，設(shè)備RA1具有兩個(gè)接口IA1和IA2。接口IA2用于與單個(gè)設(shè)備RD通過其接口ID進(jìn)行通信。接口IA1用于與兩個(gè)設(shè)備RB和RC進(jìn)行通信，這兩個(gè)設(shè)備分別通過其各自接口IB和IC連接到同一鏈路。實(shí)際上，設(shè)備或路由器具有至少兩個(gè)或三個(gè)接口。因此，必須選擇將每個(gè)輸入數(shù)據(jù)包從它的接口中的一個(gè)“交換”到它的其它接口中的一個(gè)或另外一個(gè)。這種選擇并非不重要。作出這種選擇的機(jī)制被稱為“路由選擇”。
為了能夠從一點(diǎn)到另一點(diǎn)正確地對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行路由選擇，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都訪問路由選擇表，該表建立了一組地址和輸出接口之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，接收具有某某目的地址的數(shù)據(jù)包的設(shè)備能夠確定其必須將數(shù)據(jù)包發(fā)送到其端口中的哪一個(gè)。
因此，在通信網(wǎng)絡(luò)能夠以這種方式對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行路由選擇之前，實(shí)現(xiàn)配置網(wǎng)絡(luò)的步驟，然后構(gòu)成路由選擇表是必需的，特別地，在配置網(wǎng)絡(luò)期間，必須向每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每個(gè)接口分配地址。
IPv6通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)格在IETF(因特網(wǎng)工程任務(wù)組)的文件RFC 2460中作了闡述。文件“IP Version 6 Addressing Architecture”(draft-ieft-ipv6-addr-arch-v4-00.txt)更具體地規(guī)定了這些接口地址的組成。
有若干種地址類型，但是這里僅“全球單播”地址是相關(guān)的，即，這些地址在網(wǎng)絡(luò)中唯一地標(biāo)識(shí)了通信設(shè)備的接口。在這種情況下，被稱為“因特網(wǎng)”的網(wǎng)絡(luò)在世界范圍內(nèi)鏈接了多個(gè)子網(wǎng)，這一獨(dú)特的特征在全球級(jí)上是必需的。這些“全球單播”地址在下文中簡單地稱為“全球地址”以使本文清楚明了。
這種類型的地址包括兩個(gè)主要部分，第一部分典型地為64比特，第二部分典型地為64比特，于是全球地址總共占用了128比特。
第二部分包括接口的唯一標(biāo)識(shí)符。該部分的組成在文件“IP Version 6Addressing Architecture”的段落2.5.1中作了規(guī)定。其可以包括通用標(biāo)識(shí)符，例如由IEEE 802 MAC(“媒體訪問控制”)標(biāo)準(zhǔn)或者IEEE EUI-64(擴(kuò)展通用標(biāo)識(shí)符)標(biāo)準(zhǔn)定義的類型。
第二部分能夠由每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自發(fā)地并自動(dòng)地確定。
然而，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來說還沒有自動(dòng)的方法以確定第一部分，所述第一部分通常被稱為“網(wǎng)絡(luò)號(hào)”。
目前，在IPv6類型網(wǎng)絡(luò)中，這一部分由負(fù)責(zé)配置網(wǎng)絡(luò)的管理者人工地確定。管理者連接到每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，理想地依據(jù)優(yōu)化的編址計(jì)劃為其分配每個(gè)接口的全球地址。這種編址計(jì)劃可以遵照RFC 3177“IAB/IESGRecommendations on Ipv6 Address Allocations to Sites”中描述的方法。
全球地址的人工分配具有很多缺陷。特別是，它花費(fèi)很長時(shí)間，需要專門的技術(shù)人員，并且不便于重新配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠蛳颥F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)添加新設(shè)備。最重要地，無論技術(shù)人員有多么熟練，由于他們存在犯錯(cuò)的可能性，產(chǎn)生差錯(cuò)是很可能的(人為誤差)。網(wǎng)絡(luò)越大，差錯(cuò)量越大，因此這些差錯(cuò)難以檢測并糾正。
使通信網(wǎng)絡(luò)的配置尤其是全球地址的分配自動(dòng)化的需要已經(jīng)變得明顯。
通向這種自動(dòng)化的第一步在以下文獻(xiàn)中公開2002年2月由B.Haberman和J.Martin(draft-haberman-ipngwg-auto-prefix-02.txt)公開的“Automatic Prefix Delegation Protocol for Internet Protocol Version 6(IPv6)”，以及2003年10月由Byung-Yeob Kim、Kyeong-Jin Lee、Jung-Soo Park和Hyoung-Jun Kim(draft-bykim-ipv6-hpd-00.txt)公開的“Hierarchical Prefix Delegation Protocol for Internet Protocol Version 6(IPv6)”。以上兩篇文獻(xiàn)是在IEFT(因特網(wǎng)工程任務(wù)組)站點(diǎn)上可得到的具有以上括號(hào)內(nèi)標(biāo)明的文件名的IEFT草案。
這些文件公開了基于另外的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的地址前綴，自動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配地址前綴。所述另外的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被稱為地址授予者(addressdelegator)，這種機(jī)制本身被稱為地址授予。
然而，以上類型的機(jī)制是不適合的，因?yàn)槠錄]有考慮現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?br> 本申請(qǐng)人已經(jīng)意識(shí)到，考慮到所述拓?fù)涫呛苤匾模辽俪鲇谝韵略蛎總€(gè)設(shè)備都具有使其能夠正確地對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行路由選擇的路由選擇表。限制路由選擇表的大小節(jié)約了設(shè)備中的存儲(chǔ)資源，并縮短了每次接收數(shù)據(jù)包的搜索時(shí)間。本申請(qǐng)人已經(jīng)意識(shí)到，考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆糜趦?yōu)化地址前綴向設(shè)備的分配是很重要的，并能使得路由選擇表的大小顯著減小，因此增強(qiáng)了通信設(shè)備的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于網(wǎng)際協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備，該通信設(shè)備包括一組接口，每個(gè)接口都連接到一個(gè)或多個(gè)其它通信設(shè)備；用于從第一其它通信設(shè)備接收地址前綴的裝置；以及，用于向至少其它通信設(shè)備的子集分配子前綴的分配裝置，所述子前綴由所述地址前綴鏈接了獨(dú)特標(biāo)識(shí)符而形成，所述獨(dú)特標(biāo)識(shí)符的長度取決于其它通信設(shè)備的總數(shù)量，所述第一其它通信設(shè)備不屬于所述其它通信設(shè)備的子集。
因此，通過使得子前綴“取決”于接收的前綴，本發(fā)明創(chuàng)建了考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜拖拗坡酚蛇x擇表大小的子前綴層次。
本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于其優(yōu)化了資源的使用只有必需數(shù)量的地址比特用于每個(gè)設(shè)備，因此提供了節(jié)約，其中，所述資源包括可用于網(wǎng)絡(luò)號(hào)的比特?cái)?shù)。


根據(jù)下面參考附圖的說明，本發(fā)明及其另外的優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得顯而易見，其中圖1，以上已經(jīng)作了說明，該圖是包括四個(gè)設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)框圖。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的地址前綴的格式。
圖3的通信網(wǎng)絡(luò)框圖示出了描述的方法在該網(wǎng)絡(luò)上的執(zhí)行。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備或路由器包括分配裝置，該裝置用于向連接到其的至少一些通信設(shè)備分配子前綴。
圖2解釋了如何根據(jù)本發(fā)明分配子前綴。
初始前綴P通過人工配置或任何其它裝置被分配給第一通信設(shè)備(這個(gè)過程在本專利申請(qǐng)的范圍之外)。
該第一設(shè)備然后向至少其連接到的設(shè)備的子集分配子前綴SP1。該子前綴SP1包括前綴P和N1部分。該N1部分是有關(guān)設(shè)備的獨(dú)特標(biāo)識(shí)符其在連接設(shè)備的這個(gè)子集內(nèi)對(duì)設(shè)備彼此之間進(jìn)行了區(qū)分。
根據(jù)本發(fā)明，該N1部分的大小(即比特?cái)?shù))取決于必須分配有子前綴的連接設(shè)備的所述子集上的設(shè)備數(shù)量。如果x表示該數(shù)量，則字段N1的大，小必須是log2(x)比特。
例如，如果第一設(shè)備具有四個(gè)必須分配子前綴的設(shè)備，則字段N1必須是log2(4)＝2，以下子前綴可以使用，例如(符號(hào)表明前綴P是與隨后的兩個(gè)比特鏈接在一起的)
P00P01P10P11因此，這些設(shè)備的每一個(gè)都接收不同的子前綴SP1(相同的前綴P但是不同的N1部分)。接著，這些設(shè)備以相同的方式進(jìn)行下去并對(duì)其它通信設(shè)備確定子前綴SP2。這些子前綴類似地包括子前綴SP1(宛如被作為前綴)和用于這些設(shè)備的每一個(gè)的不同的獨(dú)特標(biāo)識(shí)符N2，其大小取決于設(shè)備的數(shù)量。
類似地，這些設(shè)備又分配包括子前綴SP2和獨(dú)特標(biāo)識(shí)符N3的子前綴SP3。
這個(gè)過程逐漸以這種方式持續(xù)，直到子前綴已經(jīng)分配給整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)。
圖3就更具體的實(shí)例較詳細(xì)地顯示了這一分配過程。
設(shè)備R1通過在本專利申請(qǐng)之外的方法獲得前綴。
例如，該前綴是4001:0660:3510::0/48。該格式的意義在以上引用的關(guān)于IPv6協(xié)議的地址格式的文件中進(jìn)行了說明。然而，重要的是注意這里的“/48”表示前綴的比特長度，其最大為64比特。符號(hào)“:”僅僅是出于閱讀方便的分隔符，而符號(hào)“::”表明充足的“0”被插入以將前綴填充為顯示的48比特(因此單個(gè)符號(hào)“::”是可能的)。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備R1具有“子”設(shè)備R2和R3，R1向其分配子前綴。由于存在兩個(gè)子設(shè)備，對(duì)于獨(dú)特標(biāo)識(shí)符需要一個(gè)比特(log2(2)＝1)。設(shè)備R2將具有“0”值用于其獨(dú)特標(biāo)識(shí)符，而R3將具有“1”值。
因此，設(shè)備R2和R3的相應(yīng)子前綴為4001:0660:3510:0000::0/494001:0660:3510:8000::0/49注意，子前綴比初始前綴長一個(gè)比特。第二個(gè)子前綴在第十三個(gè)位置上具有值“8”，即二進(jìn)制的“1000”。這個(gè)“1”對(duì)應(yīng)于設(shè)備R3的獨(dú)特標(biāo)識(shí)符。
設(shè)備R2以完全相同的方式進(jìn)行下去，并向其“子”設(shè)備R4和R5分配取決于R2的子前綴的子前綴。這些子前綴分別為4001:0660:3510:0000::0/504001:0660:3510:4000::0/50對(duì)于第二個(gè)前綴，第十三個(gè)位置上的值“4”用二進(jìn)制記作“0010”。第一個(gè)“0”是設(shè)備R2的獨(dú)特標(biāo)識(shí)符，而隨后的“1”是設(shè)備R5的獨(dú)特標(biāo)識(shí)符。
因此相應(yīng)的子前綴為4001:0660:3510:8000::0/514001:0660:3510:C000::0/514001:0660:3510:E000::0/51例如，對(duì)于第三個(gè)子前綴，“E”值以二進(jìn)制記作“1110”。第一個(gè)“1”表示設(shè)備R3的獨(dú)特標(biāo)識(shí)符，隨后的兩個(gè)比特“11”構(gòu)成了設(shè)備R8的獨(dú)特標(biāo)識(shí)符。
本發(fā)明的通信設(shè)備以優(yōu)化的方式分配子前綴。這包含了兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)-第一，通過用只是嚴(yán)格需要的長度來增加子前綴的大小，本發(fā)明的機(jī)制節(jié)省了由地址前綴代表的資源。在每一步上，使用的比特?cái)?shù)的增加是受限的，并且因此在由網(wǎng)絡(luò)形成的樹中有可能下降得更低以及因此將子前綴分配給較大數(shù)量的通信設(shè)備是可能的。
-第二，本發(fā)明分配能被“聚合”的前綴每個(gè)設(shè)備的前綴包含其“父”設(shè)備的前綴。
例如，在圖3中，設(shè)備R7包含設(shè)備R3的前綴，并且通過遞推包含設(shè)備R1的前綴。
因此，設(shè)備R1不必在其路由選擇表中存儲(chǔ)和其具有的“孫”設(shè)備一樣多的條目和其具有的“子”設(shè)備一樣多的條目就足夠了，也就是說，存儲(chǔ)的條目是兩個(gè)而不是五個(gè)。
如果數(shù)據(jù)包攜帶包含設(shè)備R7的前綴的地址，為了正確對(duì)其進(jìn)行路由選擇，在其路由選擇表中具有對(duì)應(yīng)于設(shè)備R3的前綴的條目就足夠了。
這個(gè)特性是非常有益的，因?yàn)樗鼫p小了路由選擇表的大小，并因此改善了通信設(shè)備的性能。
權(quán)利要求
1.一種用于網(wǎng)際協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備(R2)，該設(shè)備包括一組接口，每個(gè)接口都連接到一個(gè)或多個(gè)其它通信設(shè)備(R1、R3、R4、R5)，以及用于從第一其它通信設(shè)備(R1)接收地址前綴的裝置，該設(shè)備的特征在于，其還包括用于向至少所述其它通信設(shè)備的子集分配子前綴的分配裝置，所述子前綴由所述地址前綴鏈接了獨(dú)特標(biāo)識(shí)符而形成，所述獨(dú)特標(biāo)識(shí)符的長度取決于所述其它通信設(shè)備的總數(shù)量，所述第一其它通信設(shè)備不屬于所述其它通信設(shè)備的子集。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求的通信設(shè)備，其與網(wǎng)際協(xié)議第六版類型的協(xié)議兼容。
3.一種在網(wǎng)際協(xié)議類型通信網(wǎng)絡(luò)中分配前綴的方法，在所述網(wǎng)絡(luò)中，通信設(shè)備具有一組接口，每個(gè)接口都連接到一個(gè)或多個(gè)其它通信設(shè)備(R1、R3、R4、R5)和用于從第一其它通信設(shè)備(R1)接收地址前綴的裝置，該方法的特征在于所述通信設(shè)備向至少所述其它通信設(shè)備的子集分配子前綴，所述子前綴由所述地址前綴鏈接了獨(dú)特標(biāo)識(shí)符而形成，所述獨(dú)特標(biāo)識(shí)符的長度取決于所述其它通信設(shè)備的總數(shù)量，所述第一其它通信設(shè)備不屬于所述其它通信設(shè)備的子集。
全文摘要
一種用于網(wǎng)際協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備，該設(shè)備包括一組接口，每個(gè)接口都連接到一個(gè)或多個(gè)其它通信設(shè)備；用于從第一其它通信設(shè)備接收地址前綴的裝置；以及用于向至少所述其它通信設(shè)備的子集分配子前綴的分配裝置，所述子前綴由所述地址前綴鏈接了獨(dú)特標(biāo)識(shí)符而形成，所述獨(dú)特標(biāo)識(shí)符的長度取決于其它通信設(shè)備的總數(shù)量，所述第一其它通信設(shè)備不屬于該子集。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1914887SQ200580003695
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月2日
發(fā)明者L·可勒維, B·蒙加宗-卡扎維, P·貝雷斯基 申請(qǐng)人:阿爾卡特公司