專利名稱：自適應(yīng)路由器體系結(jié)構(gòu)的制作方法
根據(jù)35U.S.C S.119(e)和37C.F.R.S.1.78的優(yōu)先權(quán)聲明此非臨時(shí)專利申請(qǐng)要求基于題為“PG路由器(PG-ROUTER)”的先有美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該先有專利申請(qǐng)?zhí)枮?0/540351，于2004年2月2日以Sylvain Monette、Mathieu Giguère、Martin Julien和Benoit Tremblay的名義提交。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及路由器，并且更具體地說(shuō)，涉及新的自適應(yīng)路由器體系結(jié)構(gòu)。
相關(guān)技術(shù)說(shuō)明在研究、學(xué)習(xí)和開發(fā)新軟件特性以使當(dāng)前商用路由器支持的因特網(wǎng)協(xié)議(IP)服務(wù)或功能集延伸超出通常的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)時(shí)，研究人員和設(shè)計(jì)人員面臨著較多的挑戰(zhàn)。這可能用于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、導(dǎo)頻網(wǎng)絡(luò)部署或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施。開發(fā)、驗(yàn)證和部署新IP服務(wù)的主要問(wèn)題在于缺乏開放式可編程路由器。這可能對(duì)實(shí)驗(yàn)新IP服務(wù)、對(duì)于新IP服務(wù)驗(yàn)證及對(duì)于全面的網(wǎng)絡(luò)實(shí)施特別有用。為如所述般有效地使用，此類體系結(jié)構(gòu)應(yīng)還具有以下特征-可擴(kuò)展；-可靠(即無(wú)單點(diǎn)故障)；以及-可預(yù)測(cè)(例如在性能方面)。
然而，今天的商用路由器無(wú)論是基于硬件或基于軟件，均沒(méi)有會(huì)允許在路由器上運(yùn)行新IP服務(wù)和應(yīng)用的必需單元和接口。因此，在生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)部署需要路由器供應(yīng)商的參與以開發(fā)和實(shí)施必需的IP服務(wù)和協(xié)議。除非看到較多的補(bǔ)償作為努力的回報(bào)，否則，路由器供應(yīng)商不可能對(duì)在新特性的開發(fā)和實(shí)施中所需的資源進(jìn)行投資。還有即使可勸服路由器供應(yīng)商實(shí)施新特性，更改其實(shí)施的進(jìn)程也是既艱巨又耗時(shí)。同樣地，除非網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商信任研究結(jié)果或者可在其自己的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行試驗(yàn)以驗(yàn)證結(jié)果，否則，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商不可能要求提供新特性。
正如可以理解的一樣，目前需要一種開放式可編程路由器體系結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供了此類解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面涉及一種用于提供至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的路由器。該路由器包括至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口、多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元和至少一個(gè)交換單元。多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元能夠在該路由器的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口上接收網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、檢測(cè)該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)是否包括對(duì)至少一個(gè)服務(wù)的請(qǐng)求、檢測(cè)該路由器的至少一個(gè)另外的卡是否需要接收該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)以提供至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的至少一部分以及在檢測(cè)到時(shí)向至少一個(gè)另外的卡發(fā)送該請(qǐng)求。交換單元能夠通過(guò)接收從多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的第一轉(zhuǎn)發(fā)單元向該另外的卡發(fā)送的請(qǐng)求而充當(dāng)該另外的卡的代理。
任選地，交換單元還能夠確定該另外的卡是多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的第二轉(zhuǎn)發(fā)單元并將該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的第二轉(zhuǎn)發(fā)單元。
另一任選實(shí)施提出該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)由多個(gè)分組組成，并且多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元因此還能夠在向該另外的卡發(fā)送該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)前將元報(bào)頭添加到形成該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的每個(gè)分組，該元報(bào)頭包括所檢測(cè)到的請(qǐng)求的標(biāo)識(shí)符。
仍有的另一選擇是該路由器還包括多個(gè)處理單元，每個(gè)處理單元能夠提供至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的至少一部分。此類情況下，至少一個(gè)交換單元可能仍還能夠確定該另外的卡是多個(gè)處理單元中的一個(gè)處理單元，并將該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到多個(gè)處理單元中的該一個(gè)處理單元。同樣地，多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元也可能還能夠確定該另外的卡是a)多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的第二轉(zhuǎn)發(fā)單元或b)多個(gè)處理單元中的第一處理單元。如果是a)，則該轉(zhuǎn)發(fā)單元通過(guò)將該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)定址為至少一個(gè)交換單元而向該另外的卡轉(zhuǎn)發(fā)該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。如果是b)，則該轉(zhuǎn)發(fā)單元通過(guò)將該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)定址為至少一個(gè)交換單元中的第二交換單元而向該另外的卡轉(zhuǎn)發(fā)該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，至少一個(gè)交換單元中的第二交換單元能夠通過(guò)接收從多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的第一轉(zhuǎn)發(fā)單元向該另外的卡發(fā)送的請(qǐng)求而充當(dāng)該另外的卡的代理。
本發(fā)明第一方面的又一選擇還提出該另外的卡還能夠在處理后將該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)回另外的交換單元。之后，該另外的交換單元還能夠?qū)⒁烟幚淼木W(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中另外的轉(zhuǎn)發(fā)單元，而該另外的轉(zhuǎn)發(fā)單元又能夠在至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口中另外的網(wǎng)絡(luò)接口上轉(zhuǎn)發(fā)該已處理的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
本發(fā)明的第二方面涉及一種路由器體系結(jié)構(gòu)，包括至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口、多個(gè)處理單元、至少一個(gè)交換單元和多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元。多個(gè)處理單元中的每個(gè)處理單元包括至少一個(gè)處理部件，其中，每個(gè)處理部件能夠處理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)以提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的至少一部分。交換單元能夠充當(dāng)多個(gè)處理單元的代理，而多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元能夠在該路由器的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口上接收網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，并通過(guò)至少一個(gè)交換單元向多個(gè)處理單元中的至少一個(gè)處理單元委派網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的處理。
任選地，多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元還包括能夠處理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)處理部件，其中，多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元然后還能夠使用該網(wǎng)絡(luò)處理部件以處理嚴(yán)格時(shí)間要求的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，以及使用該處理部件以通過(guò)至少一個(gè)交換單元向多個(gè)處理單元中的至少一個(gè)處理單元委派非嚴(yán)格時(shí)間要求的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的處理。
本發(fā)明第二方面的另一任選實(shí)施提出交換單元能夠充當(dāng)多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元的代理。
本發(fā)明第二方面仍有的另一任選實(shí)施提出每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元的處理部件能夠與多個(gè)處理單元中的至少一個(gè)處理單元通信，而不通過(guò)至少一個(gè)交換單元代理該通信。此類情況下，該通信可涉及信令業(yè)務(wù)。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明結(jié)合附圖，參照下面詳細(xì)的說(shuō)明，可更完整地理解本發(fā)明，圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容的示范路由器體系結(jié)構(gòu)示圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容的處理單元的示范模塊化表示；圖3是根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容的轉(zhuǎn)發(fā)單元的示范模塊化表示；圖4是根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容的交換單元卡的示范模塊化表示；圖5是根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容的內(nèi)部分組的示范邏輯表示；圖6是根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容在第一和第二截然不同的硬件模塊上執(zhí)行的示范有限狀態(tài)機(jī)；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容的示范服務(wù)供應(yīng)方法。
具體實(shí)施例方式
與現(xiàn)有技術(shù)解決方案相比，本發(fā)明提出了至少五個(gè)主要改進(jìn)。第一個(gè)改進(jìn)來(lái)自路由器的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)。此改進(jìn)的基本原理是將通常由常規(guī)路由器中一個(gè)實(shí)體承擔(dān)的責(zé)任在多個(gè)簡(jiǎn)單的組件上分割。例如，基于本發(fā)明的路由器體系結(jié)構(gòu)可具有連接到路由器網(wǎng)絡(luò)接口的轉(zhuǎn)發(fā)單元、通過(guò)交換單元連接到轉(zhuǎn)發(fā)單元的處理單元。轉(zhuǎn)發(fā)單元高速處理任務(wù)(例如每秒10千兆位的網(wǎng)速)，并可將非嚴(yán)格時(shí)間要求的任務(wù)委派給處理單元。本發(fā)明還提出使用交換單元來(lái)處理路由器的各種單元之間的信息傳送(例如在轉(zhuǎn)發(fā)單元與處理單元之間)。這允許在兩個(gè)方向上的資源抽象。例如，在轉(zhuǎn)發(fā)單元有信息要發(fā)送到處理單元時(shí)，它只是將信息發(fā)送到交換單元，而交換單元充當(dāng)處理單元的代理。此概念適用于任一處理單元需要將信息發(fā)送到任一轉(zhuǎn)發(fā)單元時(shí)。
第二個(gè)改進(jìn)是在交換單元中實(shí)施，可在轉(zhuǎn)發(fā)單元與處理單元之間應(yīng)用速率限制機(jī)制。因此，由于交換單元將舍棄超過(guò)處理單元處理容量的任何內(nèi)容，轉(zhuǎn)發(fā)單元因而不必考慮處理單元的處理容量。這假設(shè)處理單元具有比轉(zhuǎn)發(fā)單元低的數(shù)據(jù)率性能，由于在處理單元中實(shí)施的功能的復(fù)雜性原因，情況通常是這樣。然而，如果傳送通過(guò)交換單元在具有類似性能的兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元之間進(jìn)行，則完全不應(yīng)用速率限制機(jī)制。
第三個(gè)改進(jìn)是通過(guò)由路由器的各種單元、但更具體地說(shuō)由轉(zhuǎn)發(fā)單元維護(hù)的本地表而實(shí)施。本地表用于基于業(yè)務(wù)和服務(wù)供應(yīng)的特征，有效地在路由器的單元(無(wú)論什么單元)之間轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)。例如，需要將與路由選擇協(xié)議的維護(hù)(或任何其他服務(wù))有關(guān)的業(yè)務(wù)指引到特定的處理單元。此關(guān)聯(lián)“服務(wù)-單元”對(duì)應(yīng)于由連接到使用路由選擇協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)單元維護(hù)的本地表中的項(xiàng)。在收到對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)后，轉(zhuǎn)發(fā)單元只是檢測(cè)業(yè)務(wù)的類型并將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到表中提及的處理單元。此外，如果路由器支持虛擬路由器概念，則只將提供虛擬路由器服務(wù)必需的信息(例如在本地表中)分配在需要訪問(wèn)此類信息的路由器單元上。因此，在給定虛擬路由器擴(kuò)展并且有關(guān)信息變得更多時(shí)，只有鏈接到其上的單元受影響。
第四個(gè)改進(jìn)是通過(guò)以不同的方式使用本地表概念并將功能添加到其上而實(shí)施。本地表可用于維護(hù)與一組依據(jù)共用標(biāo)識(shí)符而不是表示單個(gè)單元的標(biāo)識(shí)符相關(guān)聯(lián)的單元有關(guān)的信息。這使得只要與單元提供的服務(wù)相關(guān)聯(lián)的基本信息在該組的所有單元中存在，便可實(shí)現(xiàn)熱備用冗余。標(biāo)識(shí)實(shí)際提供組內(nèi)服務(wù)的主單元的責(zé)任可交給該組的成員(即動(dòng)態(tài)地)、交給配置或交給路由器的另外一個(gè)單元，它能夠更新一個(gè)單元為其上當(dāng)前主單元的組的單元。此方案因此可在動(dòng)態(tài)選擇主單元的實(shí)施中提供負(fù)載均衡。此外，在此類方案中，冗余單元可由多個(gè)主單元使用，而不必由所有單元使用。例如，路由器中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元可各具有熱備用轉(zhuǎn)發(fā)單元，而處理單元會(huì)共享共用熱備用處理單元。由此，限制了在路由器中提供冗余和負(fù)載均衡所必需的各種單元的數(shù)量。
第五個(gè)改進(jìn)提出給定分組流適用的服務(wù)的多個(gè)動(dòng)作可以以鏈狀方式在路由器的多個(gè)單元中執(zhí)行。這可類似于有限狀態(tài)機(jī)，其中，各種狀態(tài)在不同的物理或虛擬硬件上執(zhí)行。然而，通過(guò)這樣操作，在鏈的第一單元上使用的一些信息可能對(duì)第二個(gè)單元而言無(wú)法訪問(wèn)，或者可能需要重復(fù)進(jìn)行在第一個(gè)單元中已經(jīng)完成的計(jì)算。因此，鑒于難以或不可能從鏈的下一單元獲得服務(wù)供應(yīng)所需的信息，本發(fā)明提出在狀態(tài)過(guò)渡期間在該分組流的每個(gè)分組上使用元數(shù)據(jù)報(bào)頭來(lái)傳送該信息。另外，該元數(shù)據(jù)報(bào)頭描述提供給分組的下一動(dòng)作。
現(xiàn)在參照?qǐng)D形，其中，圖1示出根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容的示范路由器100體系結(jié)構(gòu)。圖1示出路由器100體系結(jié)構(gòu)的主要功能組件及其關(guān)系。這些組件可以以不同的拓?fù)滏溄右詫?shí)現(xiàn)靈活的服務(wù)和分組處理。圖1示出此類拓?fù)涞囊粋€(gè)例子，并應(yīng)視為例子。使用圖1的拓?fù)?，還將示出本發(fā)明另外的示范實(shí)施。
圖1示出的路由器100具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口105.1-105.p和四種主要的功能組件多個(gè)處理單元(PE)140.1-140.n、交換單元(SE)130.1、服務(wù)單元(SrE)120.1和多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元(FE)110.1-110.m。該體系結(jié)構(gòu)允許SE、PE、SrE和FE的多個(gè)實(shí)例共存。在圖1上及其標(biāo)號(hào)中，字母用于表示路由器100中可存在每種類型的大量組件的事實(shí)。另外，圖1上只示出一些組件的一個(gè)實(shí)例，如SrE 120.1。應(yīng)容易理解，這是為了清晰起見，并不是將任一類型的組件的數(shù)量限制為圖1所示的數(shù)量。PE 140.1-140.n負(fù)責(zé)諸如信號(hào)發(fā)送、控制和路由選擇協(xié)議及實(shí)施管理協(xié)議的操作。FE 110.1-110.m使用基礎(chǔ)硬件來(lái)提供例如由PE140.1-140.m所指引的按分組處理和操作。SE130.1使PE 140.1-140.n和FE 110.1-110.m可在它們自身之間及彼此之間進(jìn)行通信。第一SE(例如130.2，未示出)可用于PE 140.1-140.n之間的通信，而第二SE(例如130.1)可在FE 110.1-110.m之間使用。SrE 120.1是FE 110.1-110.m中特殊的一種，它不能直接訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)接口105.1-105.p之一，然而另外共享基本相同的硬件體系結(jié)構(gòu)和原性能(例如處理性能而不是特定的服務(wù)供應(yīng))。還應(yīng)注意的是，單個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口105.2可連接到多個(gè)FE110.1-110.m。另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口105.3還示為經(jīng)接口管理器160.1連接到FE 110.1-110.m，接口管理器可用于管理網(wǎng)絡(luò)接口105.3到FE110.1-110.m中至少兩個(gè)FE的連接。
網(wǎng)絡(luò)接口105.2和105.3在各種配置中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)單元的冗余。例如，網(wǎng)絡(luò)接口105.2在連接到兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元時(shí)提供一種冗余方案，在該方案中，對(duì)于N個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元，必需有2N個(gè)卡。這兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元需要在它們自身之間就哪個(gè)單元將充當(dāng)主轉(zhuǎn)發(fā)單元而另一單元處于熱備用模式進(jìn)行協(xié)調(diào)。網(wǎng)絡(luò)接口105.3可設(shè)計(jì)為提供一種最佳冗余方案，在該方案中，對(duì)于N個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元，必需有N+1個(gè)卡。在此類方案中，“+1”轉(zhuǎn)發(fā)單元配置為所有轉(zhuǎn)發(fā)單元的備用卡，并且接口管理器160.1協(xié)調(diào)發(fā)送到熱備用卡的業(yè)務(wù)。同樣地，還可使用一種對(duì)N個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元有N+M個(gè)卡的冗余方案。這使得一些卡具有熱備用單元，而一些其他卡可依賴共用熱備用單元。此外，通過(guò)使用相同的體系結(jié)構(gòu)，在動(dòng)態(tài)執(zhí)行主單元選擇時(shí)，可提供負(fù)載均衡。例如，基于網(wǎng)絡(luò)接口105.3的負(fù)載，接口管理器160.1可在連接到其上的不止一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元之間交換分組。
為對(duì)所有應(yīng)用(本地和遠(yuǎn)程)無(wú)縫地支持任一冗余方案，路由器100的卡可依據(jù)共用標(biāo)識(shí)符組合并以該共用標(biāo)識(shí)符為地址。例如，連接到網(wǎng)絡(luò)接口105.2的這兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元可依據(jù)共用信道標(biāo)識(shí)符組合，但它們各具有特定的單元標(biāo)識(shí)符。因此，在路由器100的另外一個(gè)卡需要在網(wǎng)絡(luò)接口105.2上發(fā)送信息時(shí)，它將其定址為該信道標(biāo)識(shí)符，并且它由組的一個(gè)成員服務(wù)。在依據(jù)該信道標(biāo)識(shí)符組合的所有單元之間需要進(jìn)行協(xié)調(diào)以知道將為請(qǐng)求服務(wù)的單元。此協(xié)調(diào)可在內(nèi)部(例如依據(jù)條件)完成，通過(guò)外部智能單元(例如接口管理器160.1)或在配置路由器100時(shí)輸入的設(shè)置完成。此方案還使路由器所有類型的單元可具有冗余單元(而不只是轉(zhuǎn)發(fā)單元)。例如，具有第二備用單元的交換單元可依據(jù)共用信道標(biāo)識(shí)符提供代理功能(即使它們具有截然不同的單元標(biāo)識(shí)符)。然后可布置路由器100以使之后只有該共用標(biāo)識(shí)符用于訪問(wèn)該代理功能。通過(guò)信道標(biāo)識(shí)符的該代理功能然后可鏈接到只使用該信道標(biāo)識(shí)符的兩個(gè)處理單元(或兩組處理單元)。因此，需要到達(dá)處理單元的轉(zhuǎn)發(fā)單元將使用代理的信道標(biāo)識(shí)符而不是單元標(biāo)識(shí)符之一。
接口管理器160.1在圖1上示為路由器100的外部組件，但還可集成到路由器100中而不影響本發(fā)明的講授內(nèi)容。
這些不同功能單元之間的邏輯交互由圖1上的箭頭標(biāo)識(shí)。FE110.1-110.m與PE 140.1-140.n的分隔為路由器100體系結(jié)構(gòu)增加了幾個(gè)益處。它允許PE 140.1-140.n和不同類型的FE 110.1-110.m彼此互操作，并因此使例如在路由器100中集成來(lái)自不同供應(yīng)商的PE140.1-140.n和FE 110.1-110.m成為可能。在涉及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)時(shí)，這變成多得多的設(shè)計(jì)選擇和靈活性。由于可增加附加的轉(zhuǎn)發(fā)或處理單元而無(wú)需進(jìn)行較多的系統(tǒng)升級(jí)，因此，此體系結(jié)構(gòu)還容易提供擴(kuò)展性。
路由器100還可支持虛擬路由器概念，這使路由器100的資源可再分和虛擬化到多個(gè)各獨(dú)立提供服務(wù)的虛擬路由器中。每個(gè)虛擬路由器可涉及許多單元和許多不同類型的單元。例如，交換單元可鏈接到兩個(gè)不同的虛擬路由器及在三個(gè)虛擬路由器之間共享專用轉(zhuǎn)發(fā)單元和處理單元。不過(guò)，將虛擬路由器鏈接到有限數(shù)量的單元和網(wǎng)絡(luò)接口。因此，本發(fā)明不將虛擬路由器正確運(yùn)行所需的信息分配在所有單元上，而是將它只分配給相關(guān)單元，從而優(yōu)化路由器100的資源消耗。直接的結(jié)果是路由器100的擴(kuò)展性得以改進(jìn)。
處理單元現(xiàn)在同時(shí)參照?qǐng)D1和圖2，圖2示出根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容的PE(例如140.2)的示范模塊化視圖。PE 140.1-140.n主要負(fù)責(zé)操作，如像路由選擇交換協(xié)議(RIP)、開放式最短路徑優(yōu)先(OSPF)和邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)的路由選擇協(xié)議和如用于多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)的標(biāo)簽分配協(xié)議(LDP)的控制和信令協(xié)議?；谕ㄟ^(guò)控制處理獲得的信息，PE140.1-140.n指示FE 110.1-110.m的分組轉(zhuǎn)發(fā)行為(例如增加新路由)?？刂菩畔⒌慕粨Q直接在FE 110.1-110.m與PE 140.1-140.n之間基于例如轉(zhuǎn)發(fā)和控制單元分隔(ForCES)協(xié)議執(zhí)行。
該體系結(jié)構(gòu)支持多個(gè)PE 140.1-140.n，這可用于實(shí)現(xiàn)冗余、負(fù)載分擔(dān)、分布式控制或任何其他目的。PE 140.1-140.n完全負(fù)責(zé)它們之間的協(xié)調(diào)，從而提供一致性和同步。
圖2的PE 140.2作為一個(gè)例子示出高級(jí)功能140.2.1.1、控制組件140.2.1.2、轉(zhuǎn)發(fā)組件140.2.1.3、路由選擇協(xié)議組件140.2.1.4和管理模塊140.1.1.5。所有這些組件作為示范實(shí)施示出在PE 140.2的處理部件140.2.1中。高級(jí)功能140.2.1.1實(shí)施路由器100的委派給PE140.2的功能，這些功能沒(méi)有到由現(xiàn)有技術(shù)路由器提供的普通服務(wù)的特定鏈路(例如鏈接到新服務(wù)部署)?？刂平M件140.2.1.2能夠控制PE140.2及路由器100的其他單元的行為。轉(zhuǎn)發(fā)組件140.2.1.3處理從轉(zhuǎn)發(fā)單元(可能通過(guò)交換單元)接收的業(yè)務(wù)。PE 140.2的轉(zhuǎn)發(fā)組件140.2.1.3通常用于低速率業(yè)務(wù)。路由選擇協(xié)議組件140.2.1.4通常管理與由路由器100支持的路由選擇協(xié)議有關(guān)的信息(例如路由選擇表更新)。管理模塊140.2.1.5負(fù)責(zé)實(shí)施路由器100的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。例如，管理模塊140.2.1.5觸發(fā)并響應(yīng)與網(wǎng)絡(luò)管理有關(guān)的警報(bào)和其他事件。類似的功能還在路由器100另外的單元中實(shí)施。通常，共有基本相同用途的組件即使其性能范圍可能不同，但其命名類似。
圖2還示出通過(guò)處理部件140.2.1連接到PE 140.2的內(nèi)部接口192。內(nèi)部接口192用于在內(nèi)部與路由器100的其他單元進(jìn)行通信。為同一目的還在路由器100的其他單元上示出內(nèi)部接口。在不脫離本發(fā)明講授內(nèi)容的情況下，單元之間可使用任何其他通信方式。
轉(zhuǎn)發(fā)單元/服務(wù)單元現(xiàn)在同時(shí)參照?qǐng)D1和圖3，圖3示出根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容的FE(例如110.2)的示范模塊化視圖。FE 110.1-100.m執(zhí)行如由PE 140.1-140.m所指引的按分組處理和操作?？刂品纸M(如RIP和OSPF消息)由接收FE(例如110.1)重指引到負(fù)責(zé)的PE(例如140.1)，直接從FE 110.1到PE140.1。FE 110.1-110.m與一個(gè)或更多個(gè)PE 140.1-140.n進(jìn)行通信。FE110.1-110.m沒(méi)有PE冗余、負(fù)載分擔(dān)或分布式控制的概念，因?yàn)榇祟惞δ芸赡茉诮粨Q單元中實(shí)施。FE 110.1-110.m盡可能保持簡(jiǎn)單有效，以使它們將其資源集中在分組處理功能上。
該體系結(jié)構(gòu)支持多個(gè)FE 110.1-110.m。存在多個(gè)FE 110.1-110.m時(shí)，分組可通過(guò)一個(gè)FE(例如110.2)到達(dá)并經(jīng)不同的FE(例如110.3)離開。例如，通過(guò)內(nèi)部接口經(jīng)交換單元傳送經(jīng)FE 110.2進(jìn)入并經(jīng)FE110.3離開的分組。
這些FE 110.1-110.m中每個(gè)FE可能具有不同的性能集，帶有不同的媒體接口。FE 110.1-110.m可向PE 110.1-110.n表現(xiàn)其性能。分組處理操作可能需要多個(gè)FE性能。為實(shí)現(xiàn)完整的性能，一個(gè)FE(例如110.4)可在部分處理后向另一FE(例如110.5)提供反饋。FE 110.1-110.m以不同種類的拓?fù)溥B接，并且分組處理可散布到拓?fù)渲械膸讉€(gè)FE 110.1-110.m。
如上所述，路由器100的SrE 120.1在大多數(shù)實(shí)施中具有可編程性能，等同于沒(méi)有到一個(gè)或更多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口105.1-105.p的連接或即使存在此類連接也不使用的FE的性能。在圖3上，這由網(wǎng)絡(luò)接口105.2的標(biāo)號(hào)點(diǎn)線表示。
在本發(fā)明的示范實(shí)施中，路由器100通過(guò)除其他單元外還使用連接到網(wǎng)絡(luò)接口(例如105.2)的轉(zhuǎn)發(fā)單元卡(例如110.3)來(lái)提供至少一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。轉(zhuǎn)發(fā)單元110.3包括至少一個(gè)本地表110.3.3.1-110.3.3.2，該表將路由器100的至少另一個(gè)卡與由路由器100提供的至少一部分服務(wù)相關(guān)聯(lián)。該另一個(gè)卡例如可以是處理單元卡(例如140.3)或另外一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元卡(例如110.4)。轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.3還包括能夠維護(hù)本地表110.3.3.1-110.3.3.2的邏輯尋址模塊110.3.3和轉(zhuǎn)發(fā)組件110.3.1.1-110.3.2.1。轉(zhuǎn)發(fā)組件110.3.1.1-110.3.2.1能夠在至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口105.2上接收分組流、檢測(cè)該分組流是否需要來(lái)自路由器100的另一個(gè)卡的進(jìn)一步處理、查閱本地表110.3.3.1-110.3.3.2以基于該分組流中找到的信息找出該另一個(gè)卡所關(guān)聯(lián)的標(biāo)識(shí)符以及向路由器100內(nèi)的該另一個(gè)卡轉(zhuǎn)發(fā)該分組流。由于轉(zhuǎn)發(fā)組件110.3.1.1連接到轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.3的網(wǎng)絡(luò)處理部件110.3.1，因此，它可能用于嚴(yán)格時(shí)間要求的應(yīng)用。同樣地，由于轉(zhuǎn)發(fā)組件110.3.2.1連接到轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.3的處理部件110.3.2，因此，它可能用于非嚴(yán)格時(shí)間要求的應(yīng)用。
控制組件110.3.2.2還可存在于處理部件110.3.2中?？刂平M件可能用于與處理單元(例如140.5)交換的功能模塊110.3.4有關(guān)的通信。通信可在任一方向上進(jìn)行。例如，通信可發(fā)生在轉(zhuǎn)發(fā)單元需要相對(duì)于信令業(yè)務(wù)(例如網(wǎng)絡(luò)管理事件、與轉(zhuǎn)發(fā)單元110.3的另一高級(jí)功能110.3.4.2有關(guān)的信息)更新處理單元時(shí)。通信還可發(fā)生在處理單元卡140.5發(fā)送例如在轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.3的功能模塊110.4中維護(hù)的路由選擇表110.3.4.1的更新時(shí)。
交換單元現(xiàn)在同時(shí)參照?qǐng)D1和圖4，圖4示出根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容的交換單元卡120.1的示范模塊化表示。由于轉(zhuǎn)發(fā)單元110.1-110.m和處理單元140.1-140.n沒(méi)有相同的處理性能，因此，路由器100可能存在通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)單元(例如110.6)以處理單元卡(例如140.6)為目標(biāo)的拒絕服務(wù)攻擊的脆弱性。為防止路由器100受到此類攻擊，交換單元卡120.1可用于在其間提供速率限制機(jī)制。為此，交換單元卡120.1需要包括能夠以第一速率從路由器100的轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.6接收分組流、確定要將該分組流轉(zhuǎn)發(fā)到路由器的另外一個(gè)卡的交換部件120.1.1。如果該另外一個(gè)卡具有低于第一速率的處理速率(例如該另外一個(gè)卡是處理單元卡140.6)，則在將該分組流轉(zhuǎn)發(fā)到該另外一個(gè)卡前將該分組流傳遞到速率限制機(jī)制120.1.2。任選地，如果該另外一個(gè)卡不具有低于第一速率的處理速率(例如該另外一個(gè)卡是另一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元卡140.7或服務(wù)單元卡120.2)，則交換部件120.1.1還能夠?qū)⒃摲纸M流轉(zhuǎn)發(fā)到該另外一個(gè)卡而不將該分組流傳遞到速率限制機(jī)制。
物理體系結(jié)構(gòu)作為一個(gè)示范實(shí)施，PE 140.1-140.n可映射到處理器刀片，而FE110.1-110.m可映射到線卡或服務(wù)刀片。處理器刀片使用通用處理器，而線卡和服務(wù)刀片使用網(wǎng)絡(luò)處理器和通用處理器。SE 120.1可映射到交換刀片，該刀片通過(guò)背板為系統(tǒng)中的所有刀片提供物理互連。
軟件組件路由器100中每個(gè)分組屬于一個(gè)流；每個(gè)流是服務(wù)的一部分。IP服務(wù)是路由器100內(nèi)IP分組的處理。此處理由在PE 140.1-140.n和FE110.1-110.m兩者上運(yùn)行的不同軟件組件的組合提供。例如，服務(wù)的時(shí)間范圍是從分組在網(wǎng)絡(luò)接口105.1-105.p之一上到達(dá)的時(shí)刻到它同樣在網(wǎng)絡(luò)接口105.1-105.p之一上離開路由器100的時(shí)刻。
在PE 140.1-140.n上運(yùn)行的控制組件通過(guò)運(yùn)行控制/信令協(xié)議和管理應(yīng)用，為給定服務(wù)定義端對(duì)端路徑控制。這些組件然后為指定的分組定義任一給定FE(例如110.6)的行為。
FE 110.1-110.m是輸入分組流遇到的第一個(gè)實(shí)體。FE(例如140.7)的服務(wù)特定組件操控分組，以如控制組件為該IP服務(wù)定義的一樣為它提供實(shí)現(xiàn)IP服務(wù)的處理。不同的服務(wù)將利用不同的組件。組件可跨一個(gè)或幾個(gè)FE(例如140.7、140.8和140.9)鏈接以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的服務(wù)。
分布式有限狀態(tài)機(jī)當(dāng)由路由器的多個(gè)單元以鏈狀方式提供由路由器100提供的服務(wù)時(shí)，在鏈的第一個(gè)單元上使用的一些信息可能對(duì)第二個(gè)單元而言無(wú)法訪問(wèn)，或者可能需要重復(fù)進(jìn)行在第一個(gè)單元中已經(jīng)完成的計(jì)算。因此，鑒于難以或不可能從鏈的下一單元獲得服務(wù)供應(yīng)所需的信息，本發(fā)明提出在狀態(tài)過(guò)渡期間在分組流的每個(gè)分組上使用元數(shù)據(jù)報(bào)頭來(lái)傳送該信息。另外，該元數(shù)據(jù)報(bào)頭描述提供給分組的下一動(dòng)作。
圖5示出由已添加元報(bào)頭620的原始分組610形成的內(nèi)部分組600的示范邏輯表示。元報(bào)頭620一般在路由器100中用于有效地提供以其他方式幾乎不可從另外一個(gè)卡獲得的信息，并有效地向另外一個(gè)卡指示需要對(duì)聯(lián)合的原始分組610進(jìn)行的操作。例如，它可能指示路由器100的另外一個(gè)單元的內(nèi)部地址、虛擬路由器id、應(yīng)用id、功能id和/或動(dòng)作id。例如，虛擬路由器id可用于向另外一個(gè)卡指示需要將分組發(fā)送到哪個(gè)特殊的虛擬路由器。應(yīng)用或功能id可用于指示需要提供或更新路由器100的哪個(gè)服務(wù)，并且動(dòng)作id可指示要應(yīng)用到原始分組610的下一步驟以進(jìn)一步提供路由器100的服務(wù)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6，該圖示出用于服務(wù)供應(yīng)的示范有限狀態(tài)機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的講授內(nèi)容，有限狀態(tài)機(jī)在第一710和第二720硬件模塊上執(zhí)行。應(yīng)注意的是，這兩個(gè)模塊710和720不共享共用存儲(chǔ)器。此類情況下，通過(guò)將第一模塊710的本地信息730i向第二模塊720發(fā)送而執(zhí)行在有限狀態(tài)機(jī)的第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間從第一模塊710到第二模塊720的第一過(guò)渡730t。本地信息至少指示有限狀態(tài)機(jī)的第二狀態(tài)。本地信息730i還可包括第一狀態(tài)的結(jié)果，特別是在第一模塊710使用第二模塊720不可用的信息獲得第一狀態(tài)的結(jié)果時(shí)。同一概念適用于帶有第二模塊720的本地信息740i的從第二模塊720到第一模塊710的最終第二過(guò)渡740t。當(dāng)然，同一概念可推廣到任何數(shù)量的模塊。此外，在一些狀態(tài)機(jī)中，一些模塊共享共用存儲(chǔ)器時(shí)可以以傳統(tǒng)方式執(zhí)行一些過(guò)渡，而在其他模塊不共享共用存儲(chǔ)器時(shí)其他過(guò)渡可使用本發(fā)明的講授內(nèi)容。
例如，在示范實(shí)施中，轉(zhuǎn)發(fā)單元在接收分組流后可檢測(cè)到必需執(zhí)行另外一個(gè)動(dòng)作來(lái)向其提供服務(wù)。此外，轉(zhuǎn)發(fā)單元還可檢測(cè)到該另外一個(gè)動(dòng)作無(wú)法在轉(zhuǎn)發(fā)單元中執(zhí)行。之后，它通過(guò)將元數(shù)據(jù)報(bào)頭添加到該分組流的每個(gè)分組而將該分組流發(fā)送到路由器的另外一個(gè)單元，其中，該元數(shù)據(jù)報(bào)頭包含該另外一個(gè)動(dòng)作的標(biāo)識(shí)。該元數(shù)據(jù)報(bào)頭還可包含在本地對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)單元可用的信息，該信息會(huì)對(duì)該另外一個(gè)卡執(zhí)行該另外一個(gè)動(dòng)作有用，并且不會(huì)以其他的方式向其提供該信息。同樣地，如果轉(zhuǎn)發(fā)單元在該分組流上執(zhí)行了計(jì)算，則它可能還將其結(jié)果插入該元數(shù)據(jù)報(bào)頭中，如果該計(jì)算對(duì)該另外一個(gè)卡執(zhí)行該另外一個(gè)動(dòng)作有用的話。
在一個(gè)示范實(shí)施中，路由器100的體系結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口(例如105.2)、多個(gè)處理單元(例如140.1-140.n)、至少一個(gè)交換單元(例如130.1)和多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元(110.1-110.m)。在此特殊例子中，多個(gè)處理單元140.1-140.n中的每個(gè)處理單元包括至少一個(gè)能夠處理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)以提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的處理部件140.1.1。就處理單元而言，處理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)包括管理路由選擇協(xié)議、管理控制信令等。交換單元120.1能夠充當(dāng)多個(gè)處理單元140.1-140.n、轉(zhuǎn)發(fā)單元110.1-110.m和交換單元的向路由器100的其他單元的代理。此外，多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元110.1-110.m中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元包括能夠處理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)以提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的部件(例如110.1.2)。就轉(zhuǎn)發(fā)單元而言，處理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可包括入口處理、接入控制表(ACL)處理、查表處理、出口處理等。多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元110.1-110.m中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元還能夠在路由器100的網(wǎng)絡(luò)接口105.2上接收網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，并通過(guò)交換單元120.1向多個(gè)處理單元140.1-140.n中的至少一個(gè)單元委派網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的處理。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元110.1-110.m不需要具體為任一處理單元140.1-140.n定址。交換單元120.1因此向轉(zhuǎn)發(fā)單元側(cè)提供處理單元側(cè)可用的資源抽象。同樣地，交換單元120.1還能夠?yàn)閺奶幚韱卧?40.1-140.n接收的朝向轉(zhuǎn)發(fā)單元110.1-110.m的已處理的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)充當(dāng)多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元110.1-110.m的代理，從而向處理單元側(cè)提供轉(zhuǎn)發(fā)單元側(cè)可用的資源抽象。
多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元還可包括能夠處理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)處理部件110.1.1。此類情況下，多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元還能夠使用網(wǎng)絡(luò)處理部件110.1.1以處理嚴(yán)格時(shí)間要求的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，以及能夠使用處理部件110.1.2以通過(guò)至少一個(gè)交換單元120.1向多個(gè)處理單元140.1-140.n中的至少一個(gè)處理單元委派處理非嚴(yán)格時(shí)間要求的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元110.1-110.m的處理部件110.1.2還能夠不使用交換單元120.1的代理性能，而是通過(guò)為多個(gè)處理單元140.1-140.n中的特定處理單元定址，與多個(gè)處理單元140.1-140.n中的至少一個(gè)處理單元通信。此類通信的一個(gè)例子可涉及信令業(yè)務(wù)(例如更新路由選擇表、與路由選擇協(xié)議有關(guān)的信息)。
在本發(fā)明的另一示范實(shí)施中，路由器100包括網(wǎng)絡(luò)接口(例如105.5，未明確示出)、連接到該網(wǎng)絡(luò)接口的轉(zhuǎn)發(fā)單元卡(例如110.8，未明確示出)和交換單元卡(例如120.3，未明確示出)。在此特殊例子中，轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.8有以下性能在網(wǎng)絡(luò)接口105.5上接收網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，檢測(cè)該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)是否需要來(lái)自路由器100的另外一個(gè)卡的進(jìn)一步處理，并在檢測(cè)到時(shí)將該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到路由器100的交換單元卡120.3。此類情況下，交換單元卡120.3還能夠從轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.8接收該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，在將該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到該另外一個(gè)卡之前在該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)上應(yīng)用速率限制機(jī)制。在上一例子中，該另外一個(gè)卡假設(shè)為具有比轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.8低的處理速率。因此，速率限制機(jī)制是基于接收的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的速率與該另外一個(gè)卡的處理速率之間的差而應(yīng)用。
此外，交換單元卡120.3還能夠確定該另外一個(gè)卡是另外一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元卡(例如110.9，未明確示出)或服務(wù)單元卡(例如120.2，未明確示出)，并且在此之后由于該另外一個(gè)卡沒(méi)有更低的處理速率，因此，它能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到該卡而不應(yīng)用速率限制機(jī)制。
在本發(fā)明的又一示范實(shí)施中，路由器100包括網(wǎng)絡(luò)接口(例如105.4，未明確示出)、邏輯尋址模塊150和轉(zhuǎn)發(fā)單元卡(110.9，未明確示出)。邏輯尋址模塊150在圖1上示為與路由器100的其他組件邏輯上分開的實(shí)體。然而，邏輯尋址模塊150還可與卡本身處在同一位置，或位于可從其他卡訪問(wèn)的一個(gè)卡上。邏輯尋址模塊150能夠維護(hù)至少一個(gè)本地表，該本地表將路由器的至少一個(gè)卡(或如上所述依據(jù)信道標(biāo)識(shí)符的一組卡)與路由器100提供的至少一個(gè)服務(wù)的至少一部分相關(guān)聯(lián)。轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.9在此上下文中能夠在網(wǎng)絡(luò)接口105.4上接收分組流、檢測(cè)該分組流是否需要來(lái)自路由器100的另外一個(gè)卡的進(jìn)一步處理。轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.9不必具體標(biāo)識(shí)路由器100的哪個(gè)卡是該另外一個(gè)卡，而是標(biāo)識(shí)要應(yīng)用到該分組流的功能是否在轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.9上本地可用。在檢測(cè)到該分組流需要進(jìn)一步處理時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.9能夠查閱該本地表以找出該另外一個(gè)卡鏈接到的標(biāo)識(shí)符。在該本地表中定位標(biāo)識(shí)符是基于該分組流中找到的信息而執(zhí)行。轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.9然后還能夠使用該標(biāo)識(shí)符來(lái)向該另外一個(gè)卡轉(zhuǎn)發(fā)該分組流。應(yīng)注意的是，向該另外一個(gè)卡發(fā)送該分組流而不是直接向其發(fā)送。在該分組流中找到的信息可位于該分組流的至少一個(gè)分組的報(bào)頭中。該另外一個(gè)卡的標(biāo)識(shí)符可表示特定的另外一個(gè)卡的標(biāo)識(shí)符，但還可表示該另外一個(gè)卡為其成員的一組卡的標(biāo)識(shí)符。
此外，如果路由器100支持虛擬路由器概念，則至少一個(gè)本地表可表示維護(hù)的與給定虛擬路由器有關(guān)的信息。此類情況下，本地表會(huì)只在與虛擬路由器相關(guān)聯(lián)的路由器的單元卡中維護(hù)，從而確保更好地使用路由器100的資源。
邏輯尋址模塊150還能夠在該另外一個(gè)卡中維護(hù)第二本地表，該表將路由器的至少一個(gè)卡與路由器100提供的至少一個(gè)服務(wù)相關(guān)聯(lián)。由邏輯尋址模塊150維護(hù)的本地表還可將一系列網(wǎng)絡(luò)地址與該服務(wù)相關(guān)聯(lián)。
轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.9還能夠通過(guò)將元報(bào)頭添加到該分組流的每個(gè)原始分組，以內(nèi)部分組的形式向該另外一個(gè)卡轉(zhuǎn)發(fā)該分組流。
在上一例子中，轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.9還能夠通過(guò)先使用來(lái)自本地表的標(biāo)識(shí)符將該分組流發(fā)送到交換單元卡(例如120.4)，向該另外一個(gè)卡轉(zhuǎn)發(fā)該分組流。在此類上下文中，交換單元卡可為該另外一個(gè)卡充當(dāng)向轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.9的代理，并在從轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.9接收該分組流時(shí)，它將該分組流轉(zhuǎn)發(fā)到該另外一個(gè)卡。如果該另外一個(gè)卡需要將業(yè)務(wù)發(fā)送回轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.9，它還可為轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.9充當(dāng)向該另外一個(gè)卡的代理。
在本發(fā)明的又一實(shí)施中，路由器100可提供至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。為此，它包括至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口(例如105.5，未明確示出)、多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元(例如110.5-110.7，未明確示出)和至少一個(gè)交換單元(例如120.7，未明確示出)。多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元110.5-110.7中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元能夠在路由器100的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口105.5上接收網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、檢測(cè)該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)是否包括對(duì)至少一個(gè)服務(wù)的請(qǐng)求、檢測(cè)路由器100的至少一個(gè)另外的卡是否需要接收該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)以提供至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的至少一部分以及在檢測(cè)到時(shí)向至少一個(gè)另外的卡發(fā)送請(qǐng)求。此類情況下，向至少一個(gè)另外的卡發(fā)送請(qǐng)求的動(dòng)作可能包括發(fā)送業(yè)務(wù)到交換單元卡120.7的中間動(dòng)作，該交換單元卡能夠通過(guò)接收從多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的第一轉(zhuǎn)發(fā)單元110.5向該另外一個(gè)卡發(fā)送的請(qǐng)求而充當(dāng)該另外一個(gè)卡的代理。
交換單元卡120.7還能夠確定該另外一個(gè)卡是多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的第二轉(zhuǎn)發(fā)單元110.6并向其轉(zhuǎn)發(fā)該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
此外，路由器100還可包括多個(gè)處理單元(例如140.5-140.7，未明確示出)，其中，每個(gè)處理單元能夠提供至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的至少一部分。在此類上下文中，交換單元120.7還能夠確定該另外一個(gè)卡是多個(gè)處理單元之一140.6，并向其轉(zhuǎn)發(fā)該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
同樣地，多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元110.5-110.7中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元還能夠確定該另外一個(gè)卡是否為轉(zhuǎn)發(fā)單元110.6或處理單元140.6。如果該另外一個(gè)卡是轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.6，則轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.5通過(guò)將該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)定址到交換單元120.7而向該另外一個(gè)卡轉(zhuǎn)發(fā)該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。如果該另外一個(gè)卡是處理單元140.6，則轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.5通過(guò)將該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)定址為能夠充當(dāng)該另外一個(gè)卡的代理的第二交換單元(例如120.8，未明確示出)，向該另外一個(gè)卡轉(zhuǎn)發(fā)該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。此第二交換單元120.8接收從轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.5發(fā)送的請(qǐng)求。
依次地，該另外一個(gè)卡還能夠在處理后將該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)回另外一個(gè)交換單元(例如120.9，未明確示出)。該另外一個(gè)交換單元120.9然后還能夠?qū)⒁烟幚淼木W(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元110.5-110.7中的另外一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元110.7，而該單元又能夠在路由器100的另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口(例如105.6，未明確示出)上轉(zhuǎn)發(fā)已處理的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7，該圖示出根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容的服務(wù)供應(yīng)的示范方法。該方法包括在轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.5中在路由器100的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口上接收分組流的第一步驟810。轉(zhuǎn)發(fā)單元卡然后檢測(cè)該分組流是否需要來(lái)自路由器的至少另一個(gè)卡之一的進(jìn)一步處理，并在檢測(cè)到時(shí)，查閱將路由器的至少另一個(gè)卡與路由器提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的至少一部分相關(guān)聯(lián)的本地表820，以基于該分組流中找到的信息，找出至少另一個(gè)卡所關(guān)聯(lián)的標(biāo)識(shí)符。轉(zhuǎn)發(fā)單元卡110.5然后向路由器內(nèi)的至少另一個(gè)卡轉(zhuǎn)發(fā)該分組流830。轉(zhuǎn)發(fā)的步驟830以第一速率執(zhí)行，并可能向交換單元卡130.5執(zhí)行。交換單元卡130.5然后可應(yīng)用速率限制機(jī)制840，并還可繼續(xù)在其本地表中進(jìn)行另外一個(gè)卡的查找850。然后進(jìn)一步向該另外一個(gè)卡(例如，處理單元140.5)發(fā)送分組，在應(yīng)用了速率限制機(jī)制時(shí)可能以低于第一速率的第二速率860發(fā)送。該方法還可包括以下步驟在從交換單元卡130.5將該分組流以第二速率轉(zhuǎn)發(fā)到該另外一個(gè)卡140.5前，在交換單元卡110.5中確定該另外一個(gè)卡具有低于第一速率的處理速率。
雖然在附圖中示出和在上述說(shuō)明中描述了本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，但將理解，本發(fā)明并不限于公開的實(shí)施例，而是在不脫離本發(fā)明講授內(nèi)容范圍的情況下能夠進(jìn)行多個(gè)重新布置、修改和替代。例如，即使附圖示出簡(jiǎn)單的路由器拓?fù)湟员阌诶斫?，這也不可視為本發(fā)明的前提條件。實(shí)際上，本解決方案適用于各種路由器并還適用于大型路由器。通常，本發(fā)明說(shuō)明書中所作的陳述不一定限制本發(fā)明要求保護(hù)的各種方面的任一方面。另外，一些陳述可能適用于一些發(fā)明特性但不適用于其他特性。在附圖中，類似或相似的單元在幾個(gè)視圖中指定有相同的標(biāo)號(hào)，并且所示的各種單元不一定按比例畫出。
權(quán)利要求
1.一種用于提供至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的路由器，所述路由器包括-至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口；-多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元，所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元能夠-在所述路由器的所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口上接收網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)；-檢測(cè)所述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)是否包括對(duì)所述至少一個(gè)服務(wù)的請(qǐng)求；-檢測(cè)所述路由器的至少一個(gè)另外的卡是否需要接收所述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)以提供所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的至少一部分；-在檢測(cè)到時(shí)向所述至少一個(gè)另外的卡發(fā)送所述請(qǐng)求；以及-至少一個(gè)交換單元能夠-通過(guò)接收從所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的第一轉(zhuǎn)發(fā)單元向所述另外的卡發(fā)送的請(qǐng)求而充當(dāng)所述另外的卡的代理。
2.如權(quán)利要求1所述的路由器，其中所述至少一個(gè)交換單元還能夠-確定所述另外的卡是所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的第二轉(zhuǎn)發(fā)單元；-將所述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的第二轉(zhuǎn)發(fā)單元。
3.如權(quán)利要求1所述的路由器，其中所述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)由多個(gè)分組組成，并且其中所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元還能夠-在向所述另外的卡發(fā)送所述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)前將元報(bào)頭添加到形成所述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的每個(gè)分組，所述元報(bào)頭包括所檢測(cè)到的請(qǐng)求的標(biāo)識(shí)符。
4.如權(quán)利要求1所述的路由器，還包括-多個(gè)處理單元，每個(gè)所述處理單元能夠-提供所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的至少一部分。
5.如權(quán)利要求4所述的路由器，其中所述至少一個(gè)交換單元還能夠-確定所述另外的卡是所述多個(gè)處理單元中的一個(gè)處理單元；-將所述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到所述多個(gè)處理單元中的所述一個(gè)處理單元。
6.如權(quán)利要求4所述的路由器，其中所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元還能夠-確定所述另外的卡是否為-a)所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的第二轉(zhuǎn)發(fā)單元；或-b)所述多個(gè)處理單元中的第一處理單元；-如果是a)，則通過(guò)將所述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)定址為所述至少一個(gè)交換單元而向所述另外的卡轉(zhuǎn)發(fā)所述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)；以及-如果是b)，則通過(guò)將所述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)定址為所述至少一個(gè)交換單元中的第二交換單元而向所述另外的卡轉(zhuǎn)發(fā)所述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，所述至少一個(gè)交換單元中的第二交換單元能夠通過(guò)接收從所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的第一轉(zhuǎn)發(fā)單元向所述另外的卡發(fā)送的請(qǐng)求而充當(dāng)所述另外的卡的代理。
7.如權(quán)利要求1所述的路由器，其中所述另外的卡還能夠在處理后將所述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)回另外的交換單元，并且其中所述另外的交換單元還能夠?qū)⒁烟幚淼木W(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中另外的轉(zhuǎn)發(fā)單元，而所述另外的轉(zhuǎn)發(fā)單元又能夠在所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口中另外的網(wǎng)絡(luò)接口上轉(zhuǎn)發(fā)所述已處理的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
8.一種路由器體系結(jié)構(gòu)，包括-至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口；-多個(gè)處理單元，所述多個(gè)處理單元中的每個(gè)處理單元包括至少一個(gè)處理部件，其中，每個(gè)處理部件能夠處理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)以提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的至少一部分；-至少一個(gè)交換單元能夠-充當(dāng)所述多個(gè)處理單元的代理；-多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元，所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元包括處理部件，其中，所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元能夠-在所述路由器的所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口上接收網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)；以及-通過(guò)所述至少一個(gè)交換單元向所述多個(gè)處理單元中的至少一個(gè)處理單元委派網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的處理。
9.如權(quán)利要求8所述的體系結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元還包括能夠處理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)處理部件，其中，所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元還能夠-使用所述網(wǎng)絡(luò)處理部件以處理嚴(yán)格時(shí)間要求的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)；以及-使用所述處理部件以通過(guò)所述至少一個(gè)交換單元向所述多個(gè)處理單元中的至少一個(gè)處理單元委派非嚴(yán)格時(shí)間要求的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的處理。
10.如權(quán)利要求8所述的體系結(jié)構(gòu)，其中所述至少一個(gè)交換單元能夠充當(dāng)所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元的代理。
11.如權(quán)利要求8所述的體系結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元的處理部件能夠與所述多個(gè)處理單元中的至少一個(gè)處理單元通信，而不通過(guò)所述至少一個(gè)交換單元代理所述通信。
12.如權(quán)利要求11所述的體系結(jié)構(gòu)，其中所述通信涉及信令業(yè)務(wù)。
全文摘要
一種路由器和一種路由器體系結(jié)構(gòu)，包括至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口、多個(gè)處理單元、至少一個(gè)交換單元和多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元。多個(gè)處理單元中的每個(gè)處理單元包括至少一個(gè)處理部件，其中，每個(gè)處理部件能夠處理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)以提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的至少一部分。交換單元能夠充當(dāng)多個(gè)處理單元的代理，而多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元能夠在該路由器的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口上接收網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，并通過(guò)至少一個(gè)交換單元向多個(gè)處理單元中的至少一個(gè)處理單元委派網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的處理。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1943183SQ200580003725
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月2日
發(fā)明者S·莫內(nèi)特, M·吉蓋爾, M·朱利安, B·特倫布萊 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司