專利名稱:一種在通信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分配的歸屬代理裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及通信網(wǎng)絡(luò)(尤其是移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò))中的歸屬代理裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)IP技術(shù)的主機(jī)使用固定的IP地址和TCP端口號(hào)進(jìn)行相互通信。在通信期間，它們的IP地址和TCP端口號(hào)必須保持不變，否則IP主機(jī)之間的通信將無(wú)法繼續(xù)。
移動(dòng)IP主機(jī)在通信期間可能需要在網(wǎng)絡(luò)上移動(dòng)，它的IP地址也許會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化。若采用傳統(tǒng)方式，IP地址的變化會(huì)導(dǎo)致通信中斷。為解決這一問(wèn)題，移動(dòng)IP技術(shù)引用了處理蜂窩移動(dòng)電話呼叫的原理，使移動(dòng)節(jié)點(diǎn)采用固定不變的IP地址，一次登錄即可實(shí)現(xiàn)在任意位置上保持與IP主機(jī)的單一鏈路層連接，使通信持續(xù)進(jìn)行。為此，在移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中引入了移動(dòng)代理，其可是是移動(dòng)的IP服務(wù)器或路由器，能知道移動(dòng)節(jié)點(diǎn)實(shí)際連接在何處。移動(dòng)代理又分歸屬代理(HA，Home Agent)和外區(qū)代理(Foreign Agent)兩類，其中，歸屬代理是歸屬網(wǎng)上的移動(dòng)IP代理，它至少有一個(gè)接口在歸屬網(wǎng)上。其責(zé)任是當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)離開歸屬網(wǎng)，連至某一外區(qū)網(wǎng)時(shí)，截收發(fā)往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，并使用隧道技術(shù)將這些數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交節(jié)點(diǎn)。歸屬代理還負(fù)責(zé)維護(hù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位置信息。
對(duì)于移動(dòng)設(shè)備而言，歸屬代理的功能相當(dāng)于一個(gè)路由器，它和PDSN(分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn))設(shè)備一起，對(duì)外部IP網(wǎng)掩蓋了移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)性，使得從外面看起來(lái)，屬于一個(gè)歸屬代理的移動(dòng)設(shè)備都存在于一個(gè)子網(wǎng)中。其原理是歸屬代理服務(wù)器與移動(dòng)用戶之間是通過(guò)IP隧道協(xié)議建立連接的，這是PDSN和歸屬代理服務(wù)器為移動(dòng)用戶提供移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的基本方法。由于歸屬代理服務(wù)器中每個(gè)處理器的處理能力有限，這樣就需要在歸屬代理內(nèi)部對(duì)移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行分組，每組由一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)處理器組成；而來(lái)自外部的IP包需要被分派到不同的組中。承擔(dān)這種分派任務(wù)的設(shè)備必須具有分析IP包、分析路由并轉(zhuǎn)發(fā)IP包的功能。如果利用HA內(nèi)部的一個(gè)模塊來(lái)做這項(xiàng)工作，這種集中的設(shè)計(jì)不夠簡(jiǎn)單，顯然對(duì)硬件、軟件的性能提出了較高的要求，也不利于降低設(shè)備的成本、提高可靠性等等。如圖1所示。
另外，STARENT采用專用平臺(tái)，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、維護(hù)的成本高，不符合通信平臺(tái)的發(fā)展方向；而目前CISCO開發(fā)的路由器不是一種為CDMA2000等領(lǐng)域的3G移動(dòng)通信設(shè)備設(shè)計(jì)的通信平臺(tái)，也不適合持續(xù)的發(fā)展。
基于ATCA(高級(jí)電信計(jì)算架構(gòu)，Advanced Telecom ComputingArchitechture)等架構(gòu)的通用通信計(jì)算平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分擔(dān)的功能。其內(nèi)部總線中配置了高速以太網(wǎng)，此外還可以通過(guò)RTM擴(kuò)充獨(dú)立的高速以太網(wǎng)；加上現(xiàn)代操作系統(tǒng)(比如企業(yè)級(jí)LINUX-CGE)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的支持十分完善，因此利用其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建一個(gè)多網(wǎng)絡(luò)處理器的強(qiáng)大的處理平臺(tái)是最好的選擇。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供一種解決現(xiàn)有技術(shù)中上述問(wèn)題的方案，其中可以利用用戶的路由器做負(fù)荷分配如前所述，歸屬代理服務(wù)器與移動(dòng)用戶之間是通過(guò)IP隧道協(xié)議建立連接的，因此實(shí)際上向不同的入口處理器分配負(fù)荷的過(guò)程就是分配不同的隧道的過(guò)程，而此處的分配IP地址，其實(shí)質(zhì)是分配隧道的IP地址。將HA中的每個(gè)入口處理器配置成路由器(即，在其中加載具有路由器功能的軟件)，并通過(guò)路由協(xié)議向用戶路由器通知自己的路由表，這樣，就可以利用用戶的路由器來(lái)做負(fù)荷分配，亦即分配給多個(gè)IP隧道。如圖2所示。這樣做的負(fù)面的作用是會(huì)增加對(duì)用戶路由器的以太網(wǎng)端口數(shù)量的要求。但是在數(shù)量足夠的前提下，這是最優(yōu)的解決方法。而當(dāng)用戶主路由器(第一用戶路由器)的端口數(shù)量小于HA對(duì)其的要求時(shí)，可以在HA的外部再配一個(gè)第二用戶路由器，如圖3所示?？傊?，這種解決方案在網(wǎng)絡(luò)配置方面是比較靈活的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種在一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的歸屬代理裝置中進(jìn)行負(fù)荷分配的方法，其利用用戶路由器來(lái)作負(fù)荷分配。優(yōu)選的，該方法包括以下步驟將被配置為入口路由器的多個(gè)入口處理器的路由表通知給用戶路由器；將所述歸屬代理裝置的每個(gè)入口處理器配置為入口路由器；利用用戶路由器將來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷分配給多個(gè)入口處理器；利用被配置為入口路由器的多個(gè)入口處理器來(lái)處理所述負(fù)荷。
當(dāng)所述用戶路由器的端口數(shù)量小于HA(歸屬代理)對(duì)其的要求時(shí)，利用一個(gè)第二用戶路由器來(lái)將多余負(fù)荷分配給相應(yīng)的另外多個(gè)入口處理器；由所述另外多個(gè)入口處理器來(lái)處理所分配的多余負(fù)荷。其中，所述另外多個(gè)入口處理器也被配置為入口路由器，其路由表也被通知給所述第二用戶路由器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種在一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)中用于優(yōu)化負(fù)荷分配的歸屬代理裝置，其利用用戶路由器來(lái)作負(fù)荷分配。優(yōu)選的，該歸屬代理裝置包括多個(gè)入口處理器，其被配置為入口路由器，用于處理來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷；第一用戶路由器，用于將負(fù)荷分配給所述多個(gè)入口處理器；路由通知裝置，用于將所述每個(gè)入口路由器的路由表經(jīng)由路由協(xié)議通知給所述用戶路由器。
優(yōu)選的，當(dāng)所述第一用戶路由器的端口數(shù)量小于歸屬代理對(duì)其的要求時(shí)，所述歸屬代理裝置還包括另外多個(gè)入口處理器，其被配置為入口處理器，用于處理來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷；第二個(gè)用戶路由器，用于將多余的負(fù)荷分配給所述多個(gè)入口處理器進(jìn)行處理。
相對(duì)于STARENT的方案，這種方案采用的是通用的通信平臺(tái)，從開發(fā)成本、維護(hù)成本、設(shè)備的費(fèi)用等方面來(lái)說(shuō)，都是有優(yōu)勢(shì)的。
相對(duì)于利用一個(gè)集中的處理器做負(fù)荷分配的方案而言，這種解決方法成本比較低、開發(fā)周期短、配置靈活。
本方案的負(fù)面的作用是會(huì)增加對(duì)用戶路由器的網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)量的要求。
下面結(jié)合以下附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述圖1為現(xiàn)有技術(shù)中移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)的示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)的示意圖；圖3是當(dāng)HA需要擴(kuò)容的時(shí)候，在用戶側(cè)增加路由器后，HA中新增的用戶模塊和新增的路由器相連接的示意圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
的在通信網(wǎng)絡(luò)中可進(jìn)行負(fù)荷分配的歸屬管理裝置1的框圖圖5示出了根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
的在通信網(wǎng)絡(luò)的歸屬管理裝置1中進(jìn)行負(fù)荷分配的方法的流程圖。
其中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件。
具體實(shí)施方式下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。但，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于所述具體實(shí)施方式
。
圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)的示意圖。其中，控制模塊(包括兩個(gè)控制器)根據(jù)從AAA(鑒權(quán)、授權(quán)和計(jì)費(fèi))服務(wù)器獲得的數(shù)據(jù)處理用戶的IP接入申請(qǐng)，然后根據(jù)負(fù)荷情況將不同的用戶分配到不同的處理模塊中(處理模塊1...n)，而分配用戶也具體體現(xiàn)在使不同的用戶具有不同的隧道IP地址；控制模塊通知每個(gè)處理模塊它所負(fù)責(zé)的用戶的隧道IP地址，由后者通過(guò)動(dòng)態(tài)路由協(xié)議(比如OSPF)通知用戶路由器；發(fā)向用戶的數(shù)據(jù)包由于用戶路由器根據(jù)數(shù)據(jù)包中的隧道IP地址發(fā)到不同的處理模塊中，再根據(jù)MIP協(xié)議的控制做后續(xù)的移動(dòng)性處理。在此過(guò)程中，來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的IP包沒有被處理模塊打開并處理過(guò)，而是直接交給后續(xù)的移動(dòng)性處理模塊；由用戶發(fā)出的數(shù)據(jù)包直接由處理模塊發(fā)向用戶路由器。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方式
的示意圖。當(dāng)圖2所示的用戶路由器(第一用戶路由器)的端口數(shù)量小于HA的要求時(shí)，在HA外部又配置了第二用戶路由器，用于將多余的負(fù)荷分配給所述多個(gè)入口路由器。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
的在通信網(wǎng)絡(luò)中可進(jìn)行負(fù)荷分配的歸屬管理裝置1的框圖。其中包括一個(gè)第一用戶路由器101，一個(gè)路由通知裝置103，以及多個(gè)入口處理器(第1入口處理器...第n入口處理器)。，所述多個(gè)入口處理器被分別配置為入口路由器(即在入口處理器中加載具有路由器功能的軟件)，用于處理來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)(例如互聯(lián)網(wǎng))的負(fù)荷。路由通知裝置103將所述多個(gè)入口處理器的路由表通知給第一用戶路由器101，并保存在第一用戶路由器102中。當(dāng)?shù)谝挥脩袈酚善?01接收到來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)負(fù)荷時(shí)，基于所獲得的所述多個(gè)入口處理器的路由表，來(lái)將負(fù)荷分配給第1入口處理器至第n個(gè)入口處理器。
由于上述方法會(huì)增加對(duì)用戶路由器的端口數(shù)量的要求，因此當(dāng)來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)負(fù)荷過(guò)大時(shí)，第一用戶路由器101的端口數(shù)量和入口處理器可能不能滿足要求，有必要增加一個(gè)第二用戶路由器102和相應(yīng)的多個(gè)入口處理器(第n+1入口處理器至第N入口處理器)。
同樣，路由通知裝置103也將被配置為入口路由器的第n+1入口處理器至第N入口處理器的路由表通知給所述第二用戶路由器102，并保存在第二用戶路由器102中。由第二用戶路由器102，根據(jù)所獲得的第n+1入口處理器至第N入口處理器的路由表，將第一用戶路由器101未分配完的多余負(fù)荷分配給所述第n+1入口處理器至第N入口處理器。
圖5示出了根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
的在通信網(wǎng)絡(luò)的歸屬管理裝置1中進(jìn)行負(fù)荷分配的方法的流程圖。下面參照?qǐng)D4來(lái)對(duì)該方法進(jìn)行描述。
首先，在步驟S101中，將被配置為入口路由器的多個(gè)入口處理器(第1入口處理器至第n入口處理器)的路由表通知給第一用戶路由器101。隨后，在步驟S102中，由第一用戶路由器101基于所獲得的所述多個(gè)入口處理器的路由表，來(lái)將外部網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷分配給所述第1入口處理器至第n個(gè)入口處理器；最后，在步驟S103處，由所述所述第1入口處理器至第n個(gè)入口處理器來(lái)處理所分配的業(yè)務(wù)負(fù)荷。
由于上述方法會(huì)增加對(duì)用戶路由器的端口數(shù)量的要求，因此當(dāng)來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)負(fù)荷過(guò)大時(shí)，第一用戶路由器101的端口數(shù)量和入口處理器可能不能滿足要求，有必要增加一個(gè)第二用戶路由器102和相應(yīng)的多個(gè)入口處理器對(duì)于第一用戶路由器未能處理的業(yè)務(wù)負(fù)荷，執(zhí)行上述相同的步驟。也即，同樣，將被配置為入口路由器的第n+1入口處理器至第N入口處理器的路由表通知給所述第二用戶路由器102，并保存在第二用戶路由器102中。然后，由第二用戶路由器102，根據(jù)所獲得的第n+1入口處理器至第N入口處理器的路由表，將第一用戶路由器101未分配完的多余負(fù)荷分配給所述第n+1入口處理器至第N入口處理器。然后，由所述第n+1入口處理器至第N入口處理器對(duì)分配的業(yè)務(wù)進(jìn)行處理。
根據(jù)本發(fā)明的用于進(jìn)行負(fù)荷分配的歸屬代理裝置及其方法優(yōu)選地適用與基于高級(jí)電信計(jì)算架構(gòu)的高速以太網(wǎng)。
以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于特定的系統(tǒng)、設(shè)備和具體協(xié)議，本領(lǐng)域內(nèi)熟練的技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求
的范圍內(nèi)做出各種變形或修改。
權(quán)利要求
1.一種在通信網(wǎng)絡(luò)的歸屬代理裝置中進(jìn)行負(fù)荷分配的方法，其特征在于利用用戶路由器來(lái)作負(fù)荷分配。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，包括以下步驟將被配置為入口路由器的多個(gè)入口處理器的路由表通知給用戶路由器；利用用戶路由器將來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷分配給多個(gè)入口處理器；由所述多個(gè)入口處理器來(lái)處理所分配的負(fù)荷。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的方法，其特征在于，還包括當(dāng)所述用戶路由器的端口數(shù)量小于歸屬代理對(duì)其的要求時(shí)，利用一個(gè)第二用戶路由器來(lái)將多余負(fù)荷分配給相應(yīng)的另外多個(gè)入口處理器；由所述另外多個(gè)入口處理器來(lái)處理所分配的多余負(fù)荷。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述通信網(wǎng)絡(luò)為移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)。
5.一種在一個(gè)移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中用于優(yōu)化負(fù)荷分配的歸屬代理裝置，其特征在于利用用戶路由器來(lái)作負(fù)荷分配。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的歸屬代理裝置，其特征在于，包括多個(gè)入口處理器，其被配置為入口路由器，用于處理來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷；第一用戶路由器，用于將負(fù)荷分配給所述多個(gè)入口處理器；路由通知裝置，用于將所述每個(gè)入口路由器的路由表經(jīng)由路由協(xié)議通知給所述用戶路由器。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的歸屬代理裝置，其特征在于，還包括另外多個(gè)入口處理器，其被配置為入口處理器，用于處理來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷；第二個(gè)用戶路由器，用于當(dāng)所述第一用戶路由器的端口數(shù)量小于歸屬代理對(duì)其的要求時(shí)，將多余的負(fù)荷分配給相應(yīng)的另外多個(gè)入口處理器。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的歸屬代理裝置，其特征在于，所述通信網(wǎng)絡(luò)為移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)。
專利摘要
本發(fā)明是為了解決移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的歸屬代理器(HA)中的數(shù)據(jù)流量分配的問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種利用路由器和路由協(xié)議分配數(shù)據(jù)流量的的方法和設(shè)備其中可以利用用戶路由器做負(fù)荷分配。具體地，將HA中的每個(gè)入口處理器配置成路由器，并通過(guò)路由協(xié)議向用戶路由器通知自己的路由表，然后由入口處理器對(duì)分配的負(fù)荷進(jìn)行相應(yīng)處理。另外，當(dāng)上述用戶路由器的端口數(shù)量不滿足需要時(shí)，可通過(guò)增加新的用戶路由器來(lái)將多余的負(fù)荷分配給相應(yīng)的多個(gè)入口處理器進(jìn)行處理。
文檔編號(hào)H04L12/54GK1992633SQ200510112312
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月29日
發(fā)明者王宣 申請(qǐng)人:上海貝爾阿爾卡特股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan