專利名稱：用于處理多播消息的方法和節(jié)點的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于處理多播消息的方法和節(jié)點。
技術背景近年來已經看到網(wǎng)際協(xié)議(IP)網(wǎng)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(wǎng)絡。如今，對于家庭來說具有與IP網(wǎng)絡的連接，以便 在萬維網(wǎng)上沖浪、玩交互游戲、傳送IP電話、下載文件和軟件、進行電子商務交易等，是很平常的?，F(xiàn)在參考圖1，其表示IP網(wǎng)絡100的當前技術的例子。通常，IP 網(wǎng)絡包括接入域115，網(wǎng)絡服務供應商域140和應用服務供應商域 150。接入域115包括接入節(jié)點(AN) 120和接入網(wǎng)絡130，諸如IP 網(wǎng)絡。AN120是網(wǎng)絡供應商，其可以給用戶域110提供到IP網(wǎng)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(shù)字助理等)、局域網(wǎng)(LAN)和無線局域網(wǎng)(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(wǎng)絡上的電纜調制 解調器連接或無線通信。接入網(wǎng)絡130包括一組獨立路由器，其任務 是將進入的數(shù)據(jù)通信基于其中嵌入的目的地地址進行路由。至于網(wǎng)絡
服務供應商域140，它們可以對應例如IP電話服務，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(wǎng)絡100通常包括數(shù)千個用戶域、數(shù)十個 接入節(jié)點、數(shù)百個服務供應商域和應用服務供應商域。關于接入網(wǎng)絡 130，通常遇到包括數(shù)百個路由器的網(wǎng)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(wǎng)絡100。在IP網(wǎng)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(shù)據(jù)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、多播消 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。多播 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(wǎng)絡的一段的所有交換機部分。更具體地，多播消息由服務供應商域產生。因為服務供應商域控 制它們的IP地址空間，它們可以在多播域中使用重疊的地址。來自使 用相同多播地址的不同服務供應商域的多播消息將被合并到單個多服 務供應商流中。這個單一的多服務供應商流隨后將被轉發(fā)到在其上用 戶域先前已經加入該多播組的所有接入節(jié)點，而與服務供應商域無 關。這種多播管理會導致帶有不必要的通信量的接入節(jié)點和用戶設備 的泛濫。目前對于與IP網(wǎng)絡上用戶設備的數(shù)量和提供服務的服務供應商的 數(shù)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(shù)千個用戶域服務的大型IP網(wǎng)絡上的多播消息所 引起的潛在問題提供切實的解決方案。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， 擁有用于有效地處理多播消息而未必使網(wǎng)絡超載的方法和節(jié)點是有利 的。本發(fā)明提供這樣的方法和節(jié)點。發(fā)明內容本發(fā)明通過依賴于服務綁定的概念有效地使數(shù)千網(wǎng)絡服務供應商 域和應用服務供應商域有效地完成多播。本發(fā)明的方法和節(jié)點以有效 的方式處理多播消息。為此，本發(fā)明的方法通過根據(jù)服務供應商域標記所有多播消息的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)而有效地處理多播消息。更準確地說，本發(fā)明的方 法以從服務供應商域接收到多播消息開始。然后，識別出與服務供應 商域對應的服務代理，從該服務供應商域接收到該多播消息。修改接 收到的多播消息的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)標記字段，以使其對應于所識 別出的服務代理。此后，修改的多播消息在接入域上被轉發(fā)。本發(fā)明的另一個方面涉及接入邊緣節(jié)點，其適用于執(zhí)行本發(fā)明的 方法。更具體地，接入邊緣節(jié)點包括服務供應商域輸入單元、控制單 元以及接入域輸出單元。服務供應商域輸入單元從服務供應商域接收 消息。控制單元確定接收到的消息之一是多播消息，然后識別與之相 對應的服務代理?？刂茊卧€修改接收到的多播消息的虛擬局域網(wǎng) (VLAN)標記字段以使其對應于識別出的服務代理。接入域輸出單元 在接入域上轉發(fā)修改的多播消息。另 一方面，本發(fā)明涉及用于從接入域接收修改的多播消息的接入 節(jié)點。接入節(jié)點包括接入域輸入單元、服務綁定單元、控制單元以及 用戶域輸出單元。接入域輸入單元從接入域接收修改的多播消息。服 務綁定單元存儲服務綁定相關信息。服務綁定相關信息非排它性地包 括相對應的服務代理的標識、用戶MAC地址、用戶端口標識以及局域 網(wǎng)絡環(huán)境。服務綁定的目的是支配用戶域和服務供應商域之間的數(shù)據(jù) 通信。為此，服務綁定以管理接入域上接入節(jié)點和接入邊緣節(jié)點之間 的數(shù)據(jù)通信的方式委托(commit)接入節(jié)點和接入邊緣節(jié)點?？刂茊?元驗證在接入域輸入單元上接收到的消息是否是修改的多播消息，如 果是，就識別出與該修改的多播消息的VLAN標記字段中包括的服務代 理標識有關的至少一個服務綁定。對于每個標識出的服務綁定，控制 單元適配(adapt) VLAN標記字段的內容以對應于該服務綁定的局域 網(wǎng)絡環(huán)境。之后，適配的多播消息被控制單無發(fā)送給用戶域輸出單元， 帶有要用于將適配的多播消息轉發(fā)到用戶域的用戶端口的標識。


為了更詳細地理解本發(fā)明，對于本發(fā)明的其它目標和優(yōu)點，可以 結合附圖參考下面的說明，其中 圖1是IP網(wǎng)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(wǎng)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(host)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)明的用于處理多播消息的方法的簡化流程圖。圖7是示出了在網(wǎng)絡中對在數(shù)據(jù)通信的下游中的多播消息進行修改的圖示。
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)明提供了用于有效管理接入域上的多播消息的方法和節(jié)點。 為此，在用戶域和服務供應商域之間的接入域中引入了接入邊緣節(jié) 點。接入邊緣節(jié)點包括管理并控制服務代理的服務代理單元。每個服 務代理都是一方面對應于服務供應商域之一，另一方面由此管理并控 制接入域上的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)。接入邊緣節(jié)點還包括存儲了多個 服務綁定的服務綁定宿主單元。每個服務綁定標識服務代理、用戶域 信息和接入域傳輸原語之一。服務綁定支配一個用戶域和服務供應商 域之一之間的數(shù)據(jù)通信，其通過以管理它們之間在接入域上的數(shù)據(jù)通信的方式委托服務用戶域的接入節(jié)點和接入邊緣節(jié)點來進行。因而， 為了有效地傳遞多播消息，本發(fā)明在接入邊緣節(jié)點上標識出與服務供 應商域對應的服務代理，從該服務供應商域接收到多播消息。然后， 接入邊緣節(jié)點修改該多播消息的VLAN標記字段以對應于所對應的服務 代理的標識符。修改的多播消息在接入域上被轉發(fā)。 一旦在接入節(jié)點 上接收到該修改的多播消息，就對其進行評估，并確定與所標識出的 服務代理有關的所有服務綁定。對于每個服務綁定，通過為從用戶域所知道的局部環(huán)境改變VLAN標記字段而適配該多播消息，并且適配的 多播消息在與該服務綁定有關的用戶端口上被轉發(fā)到用戶域。下面的 段落將對如何將服務代理、服務綁定和接入邊緣節(jié)點以及接入節(jié)點編 織在一起以便管理服務綁定提供更詳細的解釋。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(wǎng)絡200的示意圖。為了清晰起見，網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡200中在地理上分散的多個物 理網(wǎng)絡實體。網(wǎng)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(wǎng)絡130、接入邊緣節(jié)點160和區(qū)域性網(wǎng)絡 135)、網(wǎng)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(wǎng)絡200對應于一起通信的一個或多個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。因而，網(wǎng)絡200 可以由一個或多個運營商操作。由于數(shù)據(jù)網(wǎng)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(shù)據(jù)網(wǎng) 絡。OSI模型定義了在七層上執(zhí)行協(xié)議的聯(lián)網(wǎng)框架。這七層是l)物 理層；2)數(shù)據(jù)鏈路層；3)網(wǎng)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(shù)據(jù)網(wǎng)絡上執(zhí)行數(shù)據(jù)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(wǎng)絡200，有 可能按照如下對本發(fā)明的網(wǎng)絡所使用和/或支持的一些不同協(xié)議進行 分層第2層以太網(wǎng)，異步傳輸模式； 第3層網(wǎng)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(shù)據(jù)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。現(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(wǎng)
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(wǎng)絡130、區(qū)域性網(wǎng)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120、 一個接入網(wǎng)絡130、 一個接入邊緣節(jié)點160 和一個區(qū)域性網(wǎng)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(wǎng)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IIO 接入到接入網(wǎng)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(shù) 字網(wǎng)絡(ISDN)和非對稱數(shù)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(wǎng) 絡2 00可能包含數(shù)百或數(shù)千個接入節(jié)點。接入域還包括接入網(wǎng)絡130和區(qū)域性網(wǎng)絡135，將對其一起討論。 接入網(wǎng)絡130和區(qū)域性網(wǎng)絡135的主要功能是提供在接入節(jié)點120和 網(wǎng)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(wǎng)絡130和區(qū)域性網(wǎng)絡135是能夠執(zhí)行以下任務的網(wǎng)絡， 諸如聚合、交換和路由下游和上游的數(shù)據(jù)通信。接入網(wǎng)絡130優(yōu)選 能夠使用以太網(wǎng)，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(wǎng)絡135優(yōu)選 支持以太網(wǎng)和/或IP和MPLS，和可能其它的第3層協(xié)議。另外，應該 認識到接入網(wǎng)絡130和區(qū)域性網(wǎng)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(wǎng)絡130和區(qū)域性網(wǎng)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 )。每個服務代理170都對應于服務供應商域(140或150)之一， 并由此管理和控制接入網(wǎng)絡130上的VLAN。術語"服務綁定"指的是 在用戶域110和網(wǎng)絡服務供應商域140之一或應用服務供應商域150 之一之間的綁定。將會在說明書中參考圖3、 4a和4b更詳細地描述接 入邊緣節(jié)點以及服務代理和服務綁定的概念。現(xiàn)在轉到用戶域110，后者依賴接入域115以處理與網(wǎng)絡服務供應 商140和應用服務供應商150的端到端通信。應該理解在本發(fā)明中， 術語"域"的使用指的是共享類似功能特征的一個或多個網(wǎng)絡元件。 因此，在本發(fā)明的上下文中，表述"用戶域"指的是獨立的計算機、 通過路由器物理或無線連接的計算機局域網(wǎng)絡、無線電話、個人數(shù)字 助理(PDA)以及能夠在諸如網(wǎng)絡200的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(wǎng)絡服務，諸如因特網(wǎng)接入、視頻 會議和電視節(jié)目。網(wǎng)絡服務供應商14 0指的是使用接入域115來提供IP尋址和到另 一個IP網(wǎng)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(shù)據(jù)通信的環(huán)境中，網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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"表示網(wǎng)絡服務供應商140或應用服務供應商150之一。如前所述，服務綁定涉及傳輸關系。該傳輸關系是在用戶域之一 和服務供應商之一之間建立的，并且直接影響服務的接入節(jié)點120以 及接入邊緣節(jié)點160的服務代理170之一。從概念上講，服務綁定的 創(chuàng)建對應于將所識別出的用戶域添加到對應于接入域上的服務供應商 域的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 以正確的完整性和QoS保證在用戶域的特定用戶端口和服務供應商的 特定供應商端口之間相應服務的交付。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。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。由于它在接入域 115中的位置，接入邊緣節(jié)點包括一個輸入/輸出單元，該輸入輸出單 元包括用于與接入域115的接入網(wǎng)絡130以及接入節(jié)點120通信的接 入域輸入/輸出單元410。接入邊緣節(jié)點160的輸入/輸出單元還包括 用于通過區(qū)域性網(wǎng)絡135與網(wǎng)絡服務供應商140和應用服務供應商150 通信的網(wǎng)絡/應用服務供應商域輸入/輸出單元430。另外，接入邊緣節(jié) 點160包括服務代理單元440、控制單元450，并且任選地還包括轉換 表460、轉發(fā)單元470、調節(jié)單元480和廣播處理器495。服務代理單元440包括服務代理的管理和控制單元442和服務綁 定宿主單元444。服務代理單元440在服務代理的管理和控制單元442 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442 接下來負責服務綁定446的創(chuàng)建和管理。為此，服務代理的管理和控 制單元442確定何時需要新的服務綁定446或何時可以被去除，并且 進行對服務綁定446的創(chuàng)建/去除。服務代理的管理和控制單元442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442還負責保證服務綁定446相關信息和與其交互的接入節(jié) 點的同步性。服務代理管理和控制單元442還負責在需要多協(xié)議標記 交換(MPLS)預留路徑時，在接入網(wǎng)絡130中創(chuàng)建這樣的預留路徑。同時參考圖3和圖4a，圖4a表示服務代理的管理和控制單元442 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442管理和控制的一些服務代理 170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442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。該標識通常是對應服務代理的數(shù)字或服務代理標識符。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，并且對應一個特定的服務供應商域140或150。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。第四列指的是在區(qū)域性網(wǎng)絡中用來與相應的 服務供應商域通信的端口。除了這些內容，服務代理的管理和控制單 元442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 的管理和控制單元可以包括關系數(shù)據(jù)庫、硬編碼部件、微處理器和編 程庫等?，F(xiàn)在同時參考圖4b和圖3，圖4b表示服務綁定宿主單元444的內 容的示例性表格表示。圖4b除了標題行之外的每一行表示服務綁定宿 主單元444所宿主的一些服務綁定446的示范性內容。圖4b中的每一 列對應服務綁定宿主單元444中所宿主的用于每個服務綁定446的特 定信息。第一列表示通過使用例如服務代理的服務代理標識符的相應 服務代理的標識。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(shù)據(jù)通信的傳輸原語(transport primitive)。更具體地，第三列標識用戶域媒體存取控制(MAC)地 址。第四列包括用戶域在服務的接入節(jié)點上使用的端口的標識。第五 列對應于用戶域使用的局域網(wǎng)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)點的虛擬 MAC地址。因而，每個服務綁定446將服務代理之一、用戶域之一和接 入節(jié)點之一綁定在一起以提供一個用戶域和一個服務供應商域140或 150之間的數(shù)據(jù)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444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(shù)據(jù)庫、硬編碼部件、微處理器和編程 庫等。
此外，服務綁定宿主單元還可以包含第七列，它包括唯一標識用 戶域或其用戶裝置的IP地址。該唯一 IP地址可以被接入邊緣節(jié)點通過例如動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCP)的協(xié)議，使用例如可以在服務請求 消息之前執(zhí)行的廣播機制，提供給用戶域或用戶裝置。因而，服務代 理標識符和用戶域或用戶裝置唯一 IP地址的組合代表了 一種將進來的 消息與正確的服務綁定快速相關的簡單可靠的方法。通常， 一旦創(chuàng)建 了服務綁定并且已經通知了接入節(jié)點，并且根據(jù)該服務綁定在接入域 上聚合數(shù)據(jù)通信，在接入邊緣節(jié)點上接收到的聚合的數(shù)據(jù)通信在其使 用服務綁定宿主單元中提供的信息被轉發(fā)到相應的服務供應商域之前 被分解(disaggregate)。更準確地說，如果接入域是以太網(wǎng)，在單 播、多播和廣播消息的稱為VLAN標記的字段中例如提供了服務代理標 識符，而在嵌入以太網(wǎng)消息中的IP消息中提供了用戶域或用戶裝置IP 地址。根據(jù)以太網(wǎng)消息的VLAN標記字段中提供的服務代理標識符以及 在嵌入的IP消息中提供的IP地址，服務代理單元440能夠分解數(shù)據(jù) 通信并且確保它被轉發(fā)到相應的服務供應商域，以及包括發(fā)送的用戶 域上的必要信息，例如用戶MAC信息以及它的局部網(wǎng)絡環(huán)境。現(xiàn)在返回對圖3的說明，接入邊緣節(jié)點的控制單元450負責在接 收到服務請求相關消息420的時候，確定其是否對應于服務代理之一。 為此，控制單元450咨詢服務代理管理和控制單元442以確定服務代 理170之一是否對應于該服務請求相關消息420中所標識的服務供應 商域。如果服務代理170之一與之對應，控制單元450指示服務代理 管理和控制單元442為接收到的服務請求相關消息創(chuàng)建服務綁定 446。為接收到的服務請求相關消息420創(chuàng)建服務綁定446包括在服務 綁定宿主單元444中添加項目，其中-服務代理ID (第一列)對應于與所請求的服務供應商域對應的 服務代理的服務代理標識符；-用戶MAC信息是用戶裝置MAC地址；-接入節(jié)點上的用戶端口是與該用戶裝置相連的服務的接入節(jié)點 上的端口的標識；-局部網(wǎng)絡環(huán)境對應于從用戶裝置接收到的以太網(wǎng)消息的標為 "VLAN標記"字段中提供的任意標識符，以及局部用戶域標識符； -接入節(jié)點MAC是服務用戶裝置的接入節(jié)點的虛擬MAC地址，接
收到用于該用戶裝置的服務請求相關消息。然后，控制單元450通過由接入域輸入/輸出單元410發(fā)送的服務 綁定相關消息490向服務該服務請求相關消息中所標識的用戶域的接 入節(jié)點通知服務綁定446的創(chuàng)建。如果對該服務請求相關消息420已 經有一個服務綁定存在，則控制單元450通過服務綁定相關消息490 通知該已有服務綁定的服務的接入節(jié)點?？刂茊卧?50還可以與轉換表460交互。因為服務代理管理和控 制單元的每個服務代理170由一個服務代理標識符唯一標識，所以必 須在轉換表中保存在與服務代理170對應的服務代理標識符和相應的 服務供應商域(140或150)之間的映射。因而， 一旦在接入域輸入/ 輸出單元410接收到目的地地址與接入邊緣節(jié)點160的虛擬MAC地址 對應并且VLAN標記與服務代理標識符之一對應的數(shù)據(jù)通信時，控制單 元450咨詢轉換表460以獲取從接入邊緣節(jié)點虛擬MAC地址到與VLAN 標記中提供的服務代理標識符對應的目的地服務供應商域(140或 150)地址的快速轉換?？刂茊卧?50還咨詢轉發(fā)單元470，以確定在接入域輸入/輸出單 元410接收的數(shù)據(jù)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450可以還與調節(jié)單元480交互，調節(jié)單元能夠 在接入域輸入/輸出單元410和網(wǎng)絡/應用服務供應商域輸入/輸出單 元430上所接收的數(shù)據(jù)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。現(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。因為它的位置在接入域115中，接入節(jié)點120包括用于與接入域 115的接入網(wǎng)絡130和接入邊緣節(jié)點160通信的接入域輸入/輸出單元 610。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620。在接入域輸入/輸出單元610上接收到的消息的類型是服務 綁定相關消息490。服務綁定相關消息490是由接入邊緣節(jié)點160產 生并在接入網(wǎng)絡130上發(fā)送。聚合單元680的各種責任之一是宿主服務綁定相關信息。服務綁 定相關信息包含具體的服務綁定信息(采用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)點的端口上的標識以及用戶域的局
部網(wǎng)絡環(huán)境。接入節(jié)點120還處理進來的數(shù)據(jù)通信，該數(shù)據(jù)通信源自/發(fā)向用戶 域，其向該用戶域提供到接入網(wǎng)絡130的接入服務。為此，接入節(jié)點 120還包括轉換表650、轉發(fā)單元660、調節(jié)單元670、聚合單元680。 為此，由用戶域輸入/輸出單元620或接入域輸入/輸出單元610在接 入節(jié)點120上接收到的數(shù)據(jù)通信被轉發(fā)給控制單元630?？刂茊卧?30 與轉換表650交互。因為服務代理單元440的服務綁定宿主單元444 中存儲的每個服務綁定由參數(shù)(服務代理身份、服務類型、用戶裝置 MAC地址以及接入節(jié)點虛擬MAC地址)的組合標識，所以必須在轉換表 650中保存在與服務代理170對應的服務代理身份和相應的服務供應 商域(140或150)之間的映射。因而， 一旦在接入域輸入/輸出單元 610上接收到目標地址與接入節(jié)點120的虛擬MAC地址對應的數(shù)據(jù)通 信時，控制單元630咨詢轉換表650以獲得目標地址和VLAN標記的快 速轉換以便分別對應于用戶域MAC地址和局部標識符.這種轉換是必 需的，因為接入邊緣節(jié)點160和接入節(jié)點120之間的接入域上沒有攜 帶用戶域信息。控制單元630還咨詢轉發(fā)單元660以確定接入域輸入/輸出單元 610或用戶域輸入/輸出單元620上接收到的數(shù)據(jù)通信是否被不經任何 修改而直接轉發(fā)到相應的用戶域110或接入網(wǎng)絡130。最后，控制單元630還能夠與調節(jié)單元670交互。例如，當如在服務綁定的屬性中指示的必須進行下游/上游通信管制、做標記、通信 評論時，就需要與調節(jié)單元670交互?，F(xiàn)在已經詳細說明了接入節(jié)點120和接入邊緣節(jié)點160，前面更透 徹地說明了如何在接入域上聚合數(shù)據(jù)通信。在典型的以太網(wǎng)絡中，有 三種類型的消息用于在兩個實體之間交換數(shù)據(jù)通信單播消息、多播 消息和廣播消息。單播消息用來在一個發(fā)送者和一個接收者之間交換 數(shù)據(jù)通信。多播消息用于有效地從一個發(fā)送者將數(shù)據(jù)通信發(fā)送到多個 接收者。至于廣播消息，它們用來從一個發(fā)送者發(fā)送消息到網(wǎng)絡的一 段上的所有交換機。本發(fā)明集中于結合接入域上的單播消息使用服務 綁定?，F(xiàn)在參考圖6，它示出了根據(jù)本發(fā)明用于處理多播消息的方法的簡 化流程圖。該方法從接收多播消息的步驟310開始。該多播消息在接 入邊緣節(jié)點160上被接收到。然后，該方法繼續(xù)到步驟320，其中接入 邊緣節(jié)點160識別與接收到的多播消息對應的服務代理170。為了識別 對應的服務代理170，控制單元450使用網(wǎng)絡/應用服務供應商域輸入 /輸出單元430中的輸入端口身份和VLAN標記字段中提供的信息。當 已經識別出相應的服務代理170時，該方法繼續(xù)到步驟330，修改接收 到的多播消息中的VLAN標記字段以便對應于識別出的服務代理的身 份。然后，在步驟340，修改的多播消息在接入網(wǎng)絡130上被轉發(fā)。該 修改的多播消息由構成接入網(wǎng)絡130的多個交換機攜帶通過接入網(wǎng)絡 130。因為修改的VLAN標記字段，接入網(wǎng)絡中的所有2層交換機都使 用IGMP監(jiān)聽功能根據(jù)VLAN監(jiān)聽IGMP (網(wǎng)際組管理協(xié)議，Internet Group Management Protocol)。修改的VLAN標記字段因而允許接入 網(wǎng)絡2層交換機只在正確的VLAN上發(fā)送多播通信，由此減少數(shù)據(jù)通信 量。在步驟350中，修改的多播消息在一個或多個接入節(jié)點中被接收 到。該方法繼續(xù)到步驟360，其中每個接收的接入節(jié)點從它的當前服務 綁定識別出與該修改的多播消息對應的那一個.因為該修改的多播消 息包含對應的服務代理的標識，接入節(jié)點的服務綁定單元680保存在 哪個用戶域和服務代理上存在一些服務綁定的信息，可以識別出所接 收到的修改的多播消息應該被轉發(fā)到的用戶域。但是因為該接收到的 多播消息已經被修改以包括服務代理標識符，該方法隨后包括步驟 370，該步驟為每個識別出的服務綁定適配修改的VLAN標記字段。該 適配步驟可以包括用服務綁定單元680中包含的局部用戶環(huán)境信息替 代VLAN標記字段中的服務代理標識符。然后，該方法在步驟380結束， 該步驟包括將適配的多播消息在識別出的服務綁定中所提到的所述用 戶端口上轉發(fā)到用戶域?，F(xiàn)在參考圖7。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明在網(wǎng)絡中對在下游數(shù)據(jù)通信中的多播消息進行修改的圖示。在本發(fā)明中，上游數(shù)據(jù)通信指從用 戶域110發(fā)送到服務供應商域140或150之一的數(shù)據(jù)通信，而下游數(shù) 據(jù)通信指從服務供應商域140或150發(fā)送到一個或多個用戶域110的 數(shù)據(jù)通信。僅為了示例目的，圖7繪出了以太網(wǎng)多播消息，諸如在國 際電子和電氣工程師(IEEE) 802. 3ac所描述的。但應該理解在本發(fā) 明的上下文中還可以使用采用了相似功能的字段的任何其它類型的協(xié) 議。多播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(shù)據(jù)760。目標地址720指多 播地址，包括6個字節(jié)。源地址730表示該多播消息來自哪里，包含6 個字節(jié)。類型字段740是2個字節(jié)長。VLAN標記50是4個字節(jié)長， 通常指只為目標地址和源地址所知也只對它們才有意義的VLAN標識 符。最后，用戶數(shù)據(jù)760是46到1500字節(jié)長，包含從源地址730發(fā) 送到目標地址720的數(shù)據(jù)通信。圖7更具體地描繪了來自服務供應商140或150之一的多播消 息，根據(jù)本發(fā)明通過網(wǎng)絡對該多播消息進行了多種修改。服務供應商 域140或150產生多播消息710a，其中目標地址720對應于多播MAC 地址，源地址730是服務供應商140或150的MAC地址，VLAN標記750 對應于服務供應商域140或150的局部服務標識符。由服務供應商域 140或150產生的多播消息710a被接入邊緣節(jié)點160發(fā)送并接收，其 中有些修改由控制單元450在將該多播消息在接入網(wǎng)絡130上轉發(fā)之 前進行。更準確地說，源地址730被該接入邊緣節(jié)點的虛擬MAC地址 替換，VLAN標記被改變以對應于服務代理標識。通過修改VLAN標記 字段，該接入邊緣節(jié)點通過允許位于其中的交換機(未示出)根據(jù)VLAN 進行IGMP臨近而減小這些交換機上的流量，從而提高接入網(wǎng)絡130的 性能。該修改的多播消息710b被從該接入邊緣節(jié)點在接入網(wǎng)絡130上 發(fā)送到有關的接入節(jié)點。該接入節(jié)點接收到該修改的多播消息710b， 然后再次改變VLAN標記字段750以便對應于局部用戶環(huán)境信息。為 此，這些接入節(jié)點信賴于服務綁定單元680中存儲的服務綁定信息。 多播消息71 Oc被從該接入節(jié)點16 0在該服務綁定中標識的用戶端口上 發(fā)送到用戶域?？梢岳斫猓瑢Χ嗖ハ⒌男薷膬H對接入節(jié)點120、接入網(wǎng)絡130 和接入邊緣節(jié)點160可見。對多播消息的修改對用戶裝置110和服務 供應商域140或150是透明的。因為由接入邊緣節(jié)點160創(chuàng)建的服務 綁定，可以在接入節(jié)點120和接入邊緣節(jié)點160上實施修改。接入節(jié) 點和接入邊緣節(jié)點上存儲的服務綁定存儲了對多播消息進行修改所需 要的信息。修改的結果包括多播消息在接入網(wǎng)絡130上的流傳輸，以 及接入節(jié)點和用戶域上接收到的數(shù)據(jù)通信的減少，而不會影響到用戶 域110和服務供應商域140和150。盡管已經在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限定的本發(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、一種用于在接入域中處理多播消息的方法，該方法包括下列步驟從服務供應商域接收到一個多播消息；識別出與該服務供應商域對應的服務代理；修改接收到的多播消息的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)標記字段以便對應于該識別出的服務代理；和在該接入域上轉發(fā)該修改的多播消息。
2、 權利要求l中的方法，其中該接收步驟、識別步驟和修改步驟是在接入域的接入邊緣節(jié)點 中完成的，接入邊緣節(jié)點是服務供應商域進入接入域的入口點；并 且該識別步驟是用該多播消息的目標地址和源地址完成的。
3、 根據(jù)權利要求2的方法，其中目標地址是一個多播MAC地址， 源地址是一個服務供應商域MAC地址。
4、 根據(jù)權利要求l的方法，其中服務代理對應于一個特定的服務 供應商域，并且因此管理該接入域上的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)。
5、 根據(jù)權利要求4的方法，其中VLAN標記字段被修改以便對應 于代表該服務代理的服務代理標識符。
6、 根據(jù)權利要求l的方法，還包括步驟 在該接入域的一個接入節(jié)點上接收該修改的多播消息；識別出與該VLAN標記字段中指示的服務代理對應的至少 一個服務綁定；為識別出的每個服務綁定，適配VLAN標記字段以便對應于本地 VLAN信息，并在與該服務綁定對應的用戶端口上轉發(fā)適配的多播消 *、
7、 根據(jù)權利要求6的方法，其中該服務綁定是在一個接入邊緣節(jié) 點上創(chuàng)建的，該服務綁定支配在用戶域和服務供應商域之間的數(shù)據(jù)通 信，其通過以管理它們之間在接入域上的數(shù)據(jù)通信的方式委托服務用 戶域的接入節(jié)點和接入邊緣節(jié)點來進行，該服務綁定與該接入邊緣節(jié) 點的服務代理之一有關，并且服務綁定信息被存儲在該接入邊緣節(jié)點 和該接入節(jié)點上。
8、 根據(jù)權利要求7的方法，其中存儲在接入邊緣節(jié)點上的服務綁 定信息包括服務代理標識，用戶域MAC地址，用戶域的局部網(wǎng)絡環(huán)境，以及 服務接入節(jié)點MAC地址。
9、 根據(jù)權利要求8的方法，其中存儲在接入邊緣節(jié)點上的服務綁 定信息還包括服務類型標識和服務接入節(jié)點信息上的用戶端口。
10、 根據(jù)權利要求7的方法，其中該接入節(jié)點上存儲的服務綁定 信息包括服務代理標識、用戶域MAC地址、接入節(jié)點信息上的用戶端口以 及用戶域的局部網(wǎng)絡環(huán)境。
11、 用于處理多播消息的接入邊緣節(jié)點，該接入邊緣節(jié)點包括 服務供應商域輸入單元，用于從那里接收消息；控制單元，用于確定在服務供應商域輸入/輸出單元上接收到的消 息是多播消息，該控制單元識別相應的服務代理，該控制單元修改接 收到的多播消息的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)標記字段以便對應于識別出的 服務代理；以及接入域輸出單元，用于在接入域上轉發(fā)修改的多播消息。
12、 根據(jù)權利要求ll的接入邊緣節(jié)點，其中 該控制單元^"吏用該多播消息的目標地址和源地址識別相應的Ji良務代理。
13、 根據(jù)權利要求12的接入邊緣節(jié)點，其中 該目標地址是一個多播MAC地址，該源地址是一個服務供應商域MAC地址。
14、 根據(jù)權利要求ll的接入邊緣節(jié)點，其中 該服務代理對應于一個特定的服務供應商域，并且因此管理該接入域上的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)。
15、 根據(jù)權利要求ll的接入邊緣節(jié)點，其中 該VLAN標記字段被修改以便對應于代表該服務代理的服務代理標識符。
16、 用于處理從一個接入域接收到的多播消息的接入節(jié)點，該接 入節(jié)點包括接入域輸入單元，用于從該接入域接收多播消息； 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服務供應商域之間的數(shù)據(jù)通信，其通過以管理它們之間在 接入域上的數(shù)據(jù)通信的方式委托接入節(jié)點和接入邊緣節(jié)點來進行，對 于每個服務綁定來說服務綁定相關信息包括相應的服務代理的標識、用戶MAC地址、用戶端口標識以及局部網(wǎng)絡環(huán)境；控制單元，用于驗證在接入域輸入單元接收到的消息是否是多播 消息，該控制單元識別與接收到的多播消息的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)標 記字段的服務代理標識有關的至少一個服務綁定，對于識別出的每個 服務綁定，該控制單元使VLAN標記字段的內容適配局部網(wǎng)絡環(huán)境；以 及用戶域輸出單元，用于在有關服務綁定中標識的用戶端口上轉發(fā) 由控制單元適配的多播消息。
17、 根據(jù)權利要求16的接入節(jié)點，其中服務綁定是在接入邊緣節(jié) 點上創(chuàng)建的，并且通過接入域輸入單元通知該接入節(jié)點所述創(chuàng)建的服 務綁定。
18、 根據(jù)權利要求16的接入節(jié)點，其中在用戶域輸出單元上轉發(fā) 的多播消息的目標地址是服務供應商域的多播MAC地址，源地址是服 務供應商域MAC地址。
全文摘要
本發(fā)明涉及在接入域上處理多播消息的方法和節(jié)點。該方法從接收到來自服務供應商域的多播消息開始。該方法繼續(xù)識別與服務供應商域對應的服務代理，從該服務供應商域接收到該多播消息。然后，修改該多播消息的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)標記字段的內容以便對應于識別出的服務代理。修改的多播消息在該接入域上被轉發(fā)。一旦在接入節(jié)點上接收到該修改的多播消息，該接入節(jié)點識別與接收到的多播消息的VLAN標記字段中標識的服務代理有關的至少一個服務綁定。對每個有關的服務綁定，該接入節(jié)點適配該多播消息的VLAN標記字段以便對應于本地VLAN信息，并在與該服務綁定對應的用戶端口上轉發(fā)適配的多播消息。本發(fā)明還包括適合完成本發(fā)明的方法的接入邊緣節(jié)點和接入節(jié)點。
文檔編號H04L12/46GK101120545SQ200680004819
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