Ip網(wǎng)絡(luò)的配置及管理方法、相對應(yīng)設(shè)備及計算機程序的制作方法
【專利說明】
1.
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明的領(lǐng)域是電信領(lǐng)域。
[0002]更確切地，本發(fā)明涉及基于IP協(xié)議(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及管理，尤其是基于運營商網(wǎng)絡(luò)策略的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及管理。
[0003 ]特別地，本發(fā)明涉及實施roP/PEP (策略決策點/策略實施點)類型架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。
2.
【背景技術(shù)】
[0004]IETF(Internet Engineering Task Force 國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)的RAP(Resource Allocat1n Protocol資源分配協(xié)議)工作組在RFC2753文件中定義了針對基于策略的網(wǎng)絡(luò)管理的功能架構(gòu)。
[0005]該架構(gòu)定義兩種功能部件，稱為TOP及PEP。
[0006]術(shù)語rop是指負責做出決策且將這些決策告知PEP的設(shè)備。更確切地，PDP負責生成體現(xiàn)不同策略(不同策略如，流量工程及轉(zhuǎn)發(fā)策略、安全策略、服務(wù)質(zhì)量策略等)、應(yīng)當被一個或多個PEP執(zhí)行的決策。例如，PDP可以被裝入在服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)、路由器等中。
[0007]術(shù)語PEP是指負責接收由PDP發(fā)送的決策并在本地應(yīng)用這些決策的設(shè)備。更確切地，pep可以被定義為適合于實施一系列功能(也稱作規(guī)則)、一個或多個rop可控制的和/或被一個或多個rop控制的設(shè)備。因此，pep是負責處理由PDP產(chǎn)生的指令的設(shè)備(并反映rop決策的做出，決策的做出關(guān)系到一個或多個策略的實施)。該處理整合以下處理:在裝有PEP的設(shè)備中配置所涉及功能(例如，在實現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量策略的情況下，配置IP流量調(diào)節(jié)功能)，以及報告由rop作出的決策的應(yīng)用。該報告由pep傳送給rop，并指出體現(xiàn)決策的應(yīng)用的配置操作的成功或失敗。例如，pep可以被裝入在網(wǎng)絡(luò)的IP節(jié)點、連接到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)等中。
[0008]不同協(xié)議可以被用來確保PEP及PDP之間的通信，如在RFC2748文件中定義的⑶PS協(xié)議，或如在RFC3084文件中定義的COPS-PR協(xié)議。
[0009]基于策略的專用于網(wǎng)絡(luò)管理的這種架構(gòu)允許例如對家庭網(wǎng)絡(luò)或任何其他網(wǎng)絡(luò)動態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)中提供的服務(wù)，如組成網(wǎng)絡(luò)的部件的編址，或應(yīng)用所要求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(如服務(wù)質(zhì)量)，因此可以被動態(tài)配置。
[0010]為此，PEP收集并實施由一個或多個rop提供給PEP的功能或配置。因此，根據(jù)PEP的請求或自己主動地，PDP將配置要素發(fā)送給PEP。
[0011]盡管如此，該架構(gòu)有缺點。事實上，啟動時，PEP與rop之間的信息交換總是由PEP發(fā)起的。PEP必須聯(lián)系PDP并與此PDP同化。為此，PEP必須預先具有裝有PDP的設(shè)備的地址及待聯(lián)系的I3DP的識別碼，例如，PDP的域名(FQDN，F(xiàn)ully Qualified Domain Name，完全合格域名)。
[0012]然而，當裝有PEP模塊的新設(shè)備連入已有網(wǎng)絡(luò)時，該設(shè)備事先不知道其需要聯(lián)系的一個或多個rop的身份。
[0013]同樣地，PDP不知道新PEP的特征;特別地，PDP不知道PEP的IP地址列表、配置、每個PEP的網(wǎng)絡(luò)接口列表、每個PEP裝有的功能列表、與其他PEP的互聯(lián)鏈路等。
[0014]此種網(wǎng)絡(luò)的管理/構(gòu)建因此不能被自動實現(xiàn)，且用戶將新設(shè)備連入此網(wǎng)絡(luò)并不簡單。
[0015]對于其他類型的網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)存在允許將新設(shè)備簡單地連入已存在的網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。
[0016]例如，通用即插即用UPnP(Universal Plug and Plug)是服務(wù)發(fā)現(xiàn)及控制協(xié)議，UPnP允許外圍設(shè)備發(fā)現(xiàn)可用的服務(wù)(如，打印機)，且簡化在家庭或企業(yè)中的網(wǎng)絡(luò)(文件共享，通信，娛樂)的實施。
[0017]此種協(xié)議同樣依賴于IP多播傳輸模式。
[0018]盡管如此，即使此種協(xié)議已經(jīng)被用在基于策略的網(wǎng)絡(luò)，但此種協(xié)議不允許自動發(fā)現(xiàn)PEP和/或rop。事實上，如果IP節(jié)點(即PEP)除了本地鏈路地址外沒有被分配其他地址，若控制節(jié)點(即PDP)不位于此IP節(jié)點的同一鏈路上則該IP節(jié)點不能使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(如，DNS服務(wù)或打印服務(wù))。
[0019]此外，此協(xié)議不適合于大規(guī)模的部署(例如，包括一些或數(shù)千IP節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)的部署，如互聯(lián)網(wǎng)運營商的網(wǎng)絡(luò))。
[0020]因此存在基于策略的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建/管理的新技術(shù)的需求，該新技術(shù)允許PDP自動發(fā)現(xiàn)可用的pep及連接有該rop的網(wǎng)絡(luò)的拓撲，和/或允許可路由的ip地址的自動分配，和/或允許PEP自動地發(fā)現(xiàn)其rop。
3.

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]本發(fā)明提出不具有現(xiàn)有技術(shù)的全部這些缺點的新方案，本發(fā)明以網(wǎng)絡(luò)配置方法的形式，包括具有決策做出功能的節(jié)點，稱作rop節(jié)點，及至少兩個具有決策執(zhí)行功能的節(jié)點，稱作PEP節(jié)點，其中至少一個PEP節(jié)點直接連接到rop節(jié)點且至少一個PEP節(jié)點不直接連接到PDP節(jié)點。所述方法的特征在于實施隨后的步驟:
[0022]在直接連接到rop節(jié)點的PEP節(jié)點:
[0023 ]-根據(jù)由所述F1DP節(jié)點傳送且由所述PEP節(jié)點接收到的消息來識別所述F1DP節(jié)點，
[0024]-向所述PEP節(jié)點分配由所述rop節(jié)點傳送的區(qū)別于本地鏈路地址的至少一個IP地址，所述至少一個IP地址是從所述rop節(jié)點的已知地址組中獲得的，以及
[0025]-獲得至少一個可用IP地址的列表，該至少一個可用IP地址被用來分配給所述網(wǎng)絡(luò)中直接連接到所述PEP節(jié)點且不具有IP地址的稱作未發(fā)現(xiàn)節(jié)點的至少一個其他節(jié)點，該列表被所述PDP節(jié)點傳送，稱作委派地址列表，所述委派地址列表是從所述地址組中獲得的，
[0026]在不直接連接到rop節(jié)點的PEP節(jié)點:
[0027]-根據(jù)由所述網(wǎng)絡(luò)的具有IP地址并知道所述PDP節(jié)點的IP地址的稱作已發(fā)現(xiàn)節(jié)點的其他節(jié)點傳送并且由所述pep節(jié)點接收的消息來識別所述rop節(jié)點，該已發(fā)現(xiàn)節(jié)點直接連接到所述PEP節(jié)點，
[0028]-向所述PEP節(jié)點分配由所述已發(fā)現(xiàn)節(jié)點傳送的區(qū)別于本地鏈路地址的至少一個IP地址，所述至少一個IP地址是從所述rop節(jié)點的已知地址組中獲得的，以及
[0029]-獲得至少一個可用IP地址的列表，該至少一個可用IP地址被用來分配給所述網(wǎng)絡(luò)中的直接連接到所述PEP節(jié)點且不具有IP地址的稱作未發(fā)現(xiàn)節(jié)點的至少一個其他節(jié)點，該列表被所述rop節(jié)點傳送，稱作委派地址列表，所述委派地址列表是從所述地址組中獲得的。
[0030]本發(fā)明因此提出用于網(wǎng)絡(luò)自動配置的新方案，該新方案無需預先知道具有決策做出功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(PDP節(jié)點)的地址就能夠運行。該方案因此允許PEP節(jié)點自動地發(fā)現(xiàn)其PDP并在有需要時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的其他PEP節(jié)點。
[0031]此外，所提出的方案通過逐步“發(fā)現(xiàn)”新節(jié)點(即向這些新節(jié)點分配至少一個IP地址)且向這些新的已發(fā)現(xiàn)節(jié)點委派IP地址列表(根據(jù)該列表已發(fā)現(xiàn)節(jié)點可以選擇要分配給其鄰居的至少一個IP地址)，提供IP地址計劃的自動管理及分布。所提出的發(fā)明因此允許向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分配除本地鏈路類型的地址之外的IP地址。需要注意的是，所提出的技術(shù)同樣可以被用來配置有限范圍的地址。
[0032]所提出的方案同樣允許更改分配給節(jié)點的IP地址，而無需為了明確地配置每個設(shè)備而連接到每個設(shè)備。本方案因此允許簡化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP地址重編號的操作并且縮減與網(wǎng)絡(luò)維護有關(guān)的開銷。
[0033]所提出的方案因此可以被實施用于配置新網(wǎng)絡(luò)或重新配置現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。
[0034]需要注意的是，IP地址可以是不同族的地址(例如，IPv4地址，IPv6地址，或任意其他版本)。尤其是，所提出的技術(shù)允許同時發(fā)現(xiàn)IPv4地址、IPv6地址或這兩種地址。為此，接下來使用簡單命名“IP地址”。
[00；35]特別地，本方法實施以下步驟:向直接連接到所述PEP節(jié)點的稱作鄰居節(jié)點的至少一個節(jié)點傳送詢問所述鄰居節(jié)點是否為所述PDP節(jié)點的配置請求消息(S卩，PDP的發(fā)現(xiàn)請求)，所述PEP節(jié)點直接或不直接連接到F1DP節(jié)點。此種消息還包括PEP節(jié)點的當前配置信息，如PEP節(jié)點上的可用網(wǎng)絡(luò)端口的識別碼列表、接口的MAC地址、各網(wǎng)絡(luò)接口的激活狀態(tài)、鏈路上的鄰居的MAC地址、給定鏈路上的鄰居的IP地址等。其他對象(非強制的)諸如由PEP節(jié)點支持的全部功能、距離上次重啟的時間、虛擬接口的地址(STALE_L00PBACK_ADDRESS)(若此地址在重啟前已經(jīng)被分配)等，也可以被傳送到PDP節(jié)點。該消息可以是不同類型的。例如，此種消息可以是:
[0036]-多播消息，記作MCAST_ARE_YOU_roP，該消息被發(fā)送至IjPEP節(jié)點的所有鄰居節(jié)點，該消息的源地址為PEP節(jié)點的IP地址并且目的地址為已知的多播地址WKA( “Well-KnownAddress”)，或
[0037]-單播消息，記作UNICAST_ARE_YOU_PDP，該消息被發(fā)送到鄰居節(jié)點，該消息的源地址為PEP節(jié)點的IP地址且目的地址為單播地址。
[0038]根據(jù)另一個特別特征，本配置方法實施在識別步驟之前向PEP節(jié)點分配至少一個本地鏈路類型的地址的步驟。
[0039]可回顧:本地鏈路類型的地址(“l(fā)ink-local”)是局限到一條鏈路的范圍的IP地址。換句話說，發(fā)向本地鏈路類型的地址的IP包不能被轉(zhuǎn)發(fā)至連接到同一鏈路的節(jié)點以外。本地鏈路類型的IPv4地址被定義在RFC3927文檔中(更確切地，169.254/16)，且本地鏈路類型的IPv6地址被定義在RFC4291文檔中(更確切地，fe80:: /64)。
[0040]根據(jù)第一個實施例，若PEP節(jié)點直接連接到rop節(jié)點(S卩，若PEP節(jié)點是直連未發(fā)現(xiàn)節(jié)點)，則識別步驟實施由PEP節(jié)點接收由rop節(jié)點發(fā)送的包括用于分配給PEP節(jié)點的所述至少一個IP地址及委派地址列表的消息。[0041 ]根據(jù)該第一例子，PEP節(jié)點在其PDP發(fā)現(xiàn)請求后，接收由PDP節(jié)點直接發(fā)送的消息。該消息被發(fā)送至PEP節(jié)點的單播地址或本地鏈路類型的地址，且被分別記作UNICAST_M_PDP或LLJM_PDP。消息的源地址為與I3DP節(jié)點相關(guān)聯(lián)的單播地址。
[0042]特別地，本方法包括，從委派地址列表中選擇至少一個可用IP地址的步驟，以及向直接連接到所述PEP節(jié)點的至少一個未發(fā)現(xiàn)節(jié)點傳送包括所述PDP節(jié)點的地址和用來分配給所述至少一個未發(fā)現(xiàn)節(jié)點的所選的至少一個IP地址的消息的步驟。
[0043]事實上，根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施方式的方法允許向PEP節(jié)點“委派”可用IP地址列表，稱作委派地址列表。在此列表中，PEP節(jié)點可以選擇要分配給其鄰居之一的一個或多個地址。隨后該委派地址列表被更新。
[0044]PEP節(jié)點因此可以如下來“發(fā)現(xiàn)”鄰居節(jié)點:通過向鄰居節(jié)點分配至少一個IP地址并且向鄰居節(jié)點通知rop節(jié)點的地址。
[0045]根據(jù)第二個實施例，若PEP節(jié)點不直接連接到PDP節(jié)點且該PEP節(jié)點直接連接到至少一個已發(fā)現(xiàn)節(jié)點(即，該PEP節(jié)點為非直連未發(fā)現(xiàn)節(jié)點)，則識別步驟實施，由所述PEP節(jié)點接收由所述至少一個已發(fā)現(xiàn)節(jié)點發(fā)送的至少一條消息，該消息包括:所述rop節(jié)點的地址，要分配給所述PEP節(jié)點的由所述至少一個已發(fā)現(xiàn)節(jié)點從所述委派地址列表中選出的所述至少一個IP地址，該委派地址列表被所述至少一個已發(fā)現(xiàn)節(jié)點預先接收。
[0046]根據(jù)第二例子，PEP節(jié)點接收來自已發(fā)現(xiàn)節(jié)點(S卩，分配有至少一個IP地址的節(jié)點)的消息，從而允許識別PDP節(jié)點并且向PEP節(jié)點分配至少一個IP地址。此消息記作LL_PDP_IS，其源地址和目的地址為如本地鏈路類型。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的特別特征，當PEP節(jié)點接收到多個候選IP地址時，PEP節(jié)點選擇最大地址。
[0048]事實上，PEP節(jié)點可以從多個鄰居節(jié)點分別接收同族(也就是說，IPv4、或IPv6、或其他)的用于分配給自己的多個IP地址。在此情況下，PEP節(jié)點選擇接收到的最大地址。例如，若 abed 大于 alblcldl，則 IPv4 地址 a.b.c.d 大于 al.b 1.c 1.d I。若 abedefgek〉alblcldlelf Iglkl，則 IPv6 地址a:b:c:d:e:f:區(qū):1<:大于&1:bl:cl:dl:el:fl:gl:kl。
[0049]作為變型，本方法也可以被配置為替代地使用最小的地址或任意其他選擇邏輯。[°05°]根據(jù)本發(fā)明的一個特定的方面，分配步驟包括向PEP節(jié)點的至少一個虛擬接口分配至少一個IP地址。
[0051]可回顧，虛擬或邏輯接口也被稱作回環(huán)(“l(fā)oopback”)接口，該接口被網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如路由器)安裝用于避免對其物理接口的依賴性。該虛擬接口在即使物理接口出故障的情況下，確保設(shè)備的可訪問性方面