CN1416247A - 用于连接服务器和客户机的方法和路由器 - Google Patents

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黑濑义敏
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Abstract

在一个网络中的一个路由器基于一个输入分组的目的地址对分组进行路由选择。路由器在接收了有关在一个服务器和一个客户机之间一个连接的分组时，基于一组标准确定是否准许到服务器的一个连接。如果确定一个连接是可能的，则发送一条用于在被用来在该客户机和服务器之间中继分组的两个路由器之间预约带宽的消息。

Description

用于连接服务器和客户机的方法和路由器
技术领域
本发明涉及一种用于在接收到一个关于在一个客户机和一个服务器之间的连接的分组时执行一个连接处理过程的方法和路由器。特别地，本发明涉及一种用于把到一个服务器的客户机连接限制到一个上限值、以及用于在一个网络中执行带宽预约的方法和路由器。
背景技术
近年来，调查发现，一个服务供应商经由一个网络把由一个内容供应商提供的内容存储到一个本地网络中的本地存储器，由此一个观察者可以在每当他需要时通过利用这种本地存储器观看该内容，而且一个观察者可以控制由一个广播公司等提供的内容。
此外，还要求在实时基础上提供按需视频和音乐内容，以及通过一个IP(Internet Protocol，网际协议)网络提供高通信质量的内容。然而，作为一个经由这个IP网络发布内容的供应商，还不存在一个为每个客户机保留带宽的公司。
在以按需基础来提供内容的情况下，限制了连接到发布音乐或者视频内容的服务器的客户机的数目。客户机的这个数目通常取决于服务器的性能(主要是CPU的算术处理速率、对一个内容存储介质的存取时间等)，而且服务器可以连接的客户机的最大数目具有一个上限值，该上限值由服务器性能限制。
因此，在某些情况下提供了一个服务器性能管理装置以便限制在这样一个上限值内的最大客户机连接数目。服务器性能管理装置具有一个通过监视在服务器和客户机之间的连接数目来限制(拒绝)超出该上限值的客户机连接请求的功能。
此外，服务器还具有一个监视服务器的CPU利用率的功能。由此，服务器性能管理装置在周期间隔内从这样一个监视功能中接收有关CPU利用率的信息。当CPU利用率已经超出了一个预定上限值时，服务器性能管理装置拒绝来自于一个客户机的连接请求。当CPU利用率没有大于该上限值时，服务器性能管理装置允许连接。
如以上说明的那样，通过由以上说明的方法考虑服务器负载，来限制客户机连接的数目，由此防止了从服务器提供的内容的通信质量变坏。
在这样一个通信实施例中，有可能通过限制从客户机到服务器的最大连接数目来防止服务器处于一种过载状态，但是不可能提供对在服务器和客户机之间的通信质量的一个确定保证。即，还没有保证在服务器和客户机之间通信网络的通信质量的问题仍然没有得到解决。
通常，客户机和服务器可以被假定为具有这样一个连接实施例：客户机<-->第一边缘路由器<-->核心路由器<-->第二边缘路由器<-->服务器。在此，“<-->”指示一个相互连接。
此外，在以短距离的通信实施例中，在某些情况下没有使用一个核心路由器。每个边缘路由器还被称作一个边缘节点。
在这个通信实施例中，作为一个例子，在客户机和第一边缘节点之间的连接通路是诸如xDSL(x Digital Subscriber Line，x数字用户线路)或者FTTH(FiberTo The Home，光纤到户)等的一个接入链路或者一个接入网络。这可以被认为类似于一个根据合同为其确保一定带宽的专用线路。同时，当在服务器和第二边缘路由器之间将要容纳的客户机的上限值被限制时，可以通过该专用线路获得必要的最大带宽。
然而，各种分组在第一和第二边缘路由器之间进行传送，并且该分组基于尽力传送方式(best effort)被传送到下一个中继段(路由器)。因此，当分组输入从其它客户机和其它服务器等集中到某个路由器、例如核心路由器时，在这个路由器中产生分组传送延迟(包括抖动等)或者分组异常终止。
由于这种传送迟延和分组异常终止，所以不再能确保在第一和第二边缘节点之间的通信质量。
因此，就存在一个问题，即由于通信质量变坏(传送迟延或者分组异常终止等)，很难在客户机端不废力气地监控从内容服务器传送过来的视频数据和音频数据。此外，当在预约通信质量之后连接到服务器的最大客户机连接数目超出上限值时，就存在一个问题，即获得的通信带宽不能被使用和释放。
发明内容
为了解决以上阐明的问题，本发明的一个目的是：提供一种用于把在服务器和客户机之间传送的每个分组流限制到在服务器和客户机之间通信的客户机连接数目的上限值的方法和路由器，此外还提供一种用于在路由器判断在服务器和客户机之间的连接是可能的时在该客户机和服务器之间预约带宽用于通信的方法和路由器。
本发明的另一个目的是提供一种可以通过遥控来设置或者改变可连接到服务器的最大客户机连接数目的路由器。
本发明中的路由器特征在于包括：一个连接判断单元，用于在接收了有关在服务器和一个客户机之间的连接的一个分组时，判断连接数目是否超出了可连接到服务器的客户机的一个上限值；  以及一个通路设置单元，用于在连接判断单元判断连接是可能的时，发送一条用于在该路由器和用以在客户机和服务器之间中继一个分组的另一个路由器之间预约带宽的消息。
此外，依据本发明另一个实施例的路由器包括：一个服务器连接管理单元，被提供用于管理用于每个服务器的客户机连接的上限值；以及一个终端控制单元，用于从一个控制台终端接收一条显示指定服务器的最大客户机连接数目的命令，并且向控制台终端显示来自于服务器连接管理单元的指定服务器的连接上限值。
此外，依据本发明另一个实施例的路由器包括：一个服务器连接管理单元，被提供用于管理用于每个服务器的客户机连接的上限值；以及一个终端控制单元，用于从一个控制台终端接收一条改变指定服务器的最大客户机连接数目的命令，并且把最大客户机连接数目更新为服务器连接管理单元的指定服务器的连接上限值。
此外，依据本发明另一个实施例的路由器包括：一个确认分组检测单元，用于检测来自于一个服务器的、用以允许到服务器的一个客户机连接的一个确认分组；以及一个连接判断单元，用于在接收到该确认分组时判断连接数目是否超出了将要由服务器连接的客户机的上限值。
此外，依据本发明另一个实施例，一种用于连接一个服务器和客户机的方法其中：从一个服务器把一个确认分组发送到一个客户机；在接收到有关在该服务器和客户机之间的连接的一个分组时，判断连接数目是否超出了可连接到服务器的客户机的上限值；以及当连接被判断为是可能的时，发送一条用于在用以在客户机和服务器之间中继分组的两个路由器当中预约带宽的消息。此外，一个路由器可以执行该判断。
附图说明
图1是一个显示了在第一和替换实施例中的一个网络构造例子的图；
图2是一个框图，显示了第一实施例中的一个边缘路由器LSR(标记交换路由器)构造的例子；
图3是一个显示了一个例子的图，其中在控制台终端的显示区域上显示了第一实施例中用于判断在服务器和客户机之间的一个连接可能性的信息；
图4是一个显示了一个例子的图，其中在控制台终端的显示区域上显示了第一实施例中有关在服务器和客户机之间的一个连接的信息；
图5是一个显示了在第一实施例中服务器连接管理单元的数据存储格式的一个例子的图；
图6是一个显示了在第一实施例中基于通信量系数设置“应用的补偿最大连接数目”的一个例子的图；
图7是一个显示了在第一实施例中的一个处理流程例子的图；
图8是一个显示了在替换实施例中的一个边缘路由器LSR(标记交换路由器)构造例子的图；
图9是一个显示了在替换实施例中客户机连接管理单元的数据存储格式的图；
图10是一个显示了在替换实施例中的一个处理流程例子的图；以及
图11是一个显示了在替换实施例中服务器连接管理单元的数据存储格式的一个例子的图。
具体实施方式
在这个说明书中出现的“带宽预约”应当至少包括确保的带宽和/或可容许的带宽，并且还可以包括延迟保证和延迟/波动保证。
在这个说明书中使用的类似的标记数字表示类似的元件或者对应的元件。客户机CL1到CLn中的任何一个被称作一个客户机CL，而且服务器SV1到SVm中的任何一个被称作一个服务器SV。然而，除非特别说明，否则客户机CL指示同一个装置，而且服务器SV也指示同一个装置。
1.第一实施例
图1显示了本发明中的一个网络构造的例子。在这幅图中，标记数字CL1到CLn表示通常被用作客户机例子的客户机和工作站。这些客户机可以直接由LSR1容纳。此外，在另一个实施例中，这些客户机也可以经由一个接入网络被容纳。在另一个实施例中，一个或多个客户机由另一个边缘路由器容纳，而且这个边缘路由器可以被容纳在一个网络300中。
LSR1和LSR3表示用于容纳这些客户机的边缘路由器。LSR2和LSR4是没有容纳这些客户机的核心路由器。SV1到SVm是服务器。数字300是一个MPLS(Multi-protocol Label Switching，多协议标记交换)网络。数字400是在客户机CL和服务器SV之间的一个分组流。数字500是一个通过MPLS经由路由器LSR1-＞LSR2-＞LSR3的LSP(Label Switch Path，标记交换通路)。数字550是经由路由器LSR1-＞LSR4-＞LSR3的LSP。
在本发明的网络中，MPLS的一个信令消息被用于在边缘路由器LSR1和LSR3之间的带宽预约，而且可以假定，用于处理该信令消息的一个LSR(LabelSwitch Router，标记交换路由器)被安装到边缘路由器LSR1和LSR3上。此外，在边缘路由器LSR1和LSR3之间安装一个或多个LSR，例如一个核心路由器LSR2，也是可能的。
即，边缘路由器LSR1和LSR3经由MPLS网络300进行连接。在这个MPLS网络300中，具有一个带宽容限的路由例如还可以是通过利用用于标记分配的CR-LDP(Constraint-based Routing-Label Distribution Protocol，基于限制的路由标记分配协议)从边缘路由器LSR1和LSR3之间存在的多个路由中自动选择出来的。
此外，作为另一个实施例，有可能通过分别把可以由RSVP(resourceReSerVation Protocol，资源预约协议)使用的路由器提供到边缘路由器LSR1、LSR3和核心路由器LSR2，来使用RSVP，而且可以以和使用MPLS技术的情况同样的方式实现带宽预约。
在一个供应商通常使用分组来执行双向通信、诸如发布电影、现场音乐会和音乐节目或者游戏内容的情况下，可以通过利用一个从客户机直至第一边缘路由器(LSR)、从第一边缘路由器(LSR)经由核心路由器(LSR)到第二边缘路由器(LSR)的接入链路、以及一个从第二边缘路由器或者接入网络直至服务器的接入链路，来实现通信。这个链路通常被假定为使用FTTH或者xDSL等，因此也可以假定根据合同获得了恒定的通信质量。当使用了以上说明的RSVP时，可以在一个端对端的基础上确保带宽。换句话说，可以确保在服务器和客户机之间的分组流带宽预约。
在第二边缘路由器经由一个专用线路(例如，吉位的以太网)与服务器连接的情况下，可以在该合同的基础上确保接入链路和专用线路的带宽预约。
1.1本发明中的操作概述
将结合图1说明本发明中的操作概述。以下将说明在本发明中包括五个主要步骤的构造的一个例子。
(a)一个客户机CL(例如，CL1)把一个包括有一条连接请求消息的分组(连接请求分组)发送到服务器SV(例如，SV1)。这个分组经由边缘路由器LSR1到LSR3的LSP(Label Switch Path，标记交换通路)500到达服务器SV。服务器SV执行有关客户机CL的验证，并且发送一条包括在响应分组中的、有关许可或者不许可连接到作为连接请求源的客户机CL的响应消息。
在这种情况下，仅当连接请求被许可时服务器SV才发送响应分组也是可能的。
(b)在从服务器SV接收到允许来自于客户机CL的连接请求的响应分组(以下，被称为确认分组)时，边缘路由器LSR3搜索目前连接到服务器SV的客户机数目。当断定到服务器SV的更多连接是不可能的时，该连接不被允许。也有可能把一个包括有一条通知一个连接不可能的消息的响应分组发送到客户机CL。此外，边缘路由器LSR3还可以把一个包括有一条通知连接不可能的消息的分组发送到服务器SV。此后，边缘路由器LSR3完成了该处理过程。换句话说，来自于客户机CL的、超出了到服务器SV的最大连接数目的连接请求被拒绝。
(c)接下来，当通过搜索在服务器SV和客户机之间的当前连接数目断定更多的连接是可能的时，边缘路由器LSR3搜索在边缘路由器LSR3和边缘路由器LSR1之间必需的带宽预约是否是可能的。如果这个带宽预约是不可能的，则如以上说明的那样，边缘路由器LSR3可以把包括有一条通知“连接不可能”或者“带宽预约不可能”的消息的响应分组发送到客户机CL。
此外，边缘路由器LSR3可以向服务器发送一条通知客户机CL不能被连接到服务器SV的消息，此后边缘路由器LSR3完成该处理过程。
此时，当在服务器SV和客户机CL之间没有实现任何比一个预定时段更长的持续时间的通信时，在假定客户机CL或者服务器SV已经取消了通信的情况下，有关带宽预约的通信资源可以被释放。
(d)接下来，当在(c)项中带宽预约是可能的时，边缘路由器LSR3使用MPLS的功能把一个标记请求发送到该路由，直至边缘路由器LSR1。通过响应于这样一个标记请求接收一个标记分配，可以实现一个LSP(Label SwitchPath，标记交换通路)连接。在LSP连接的时候，例如，可以为通信质量执行带宽预约。在这种情况下，预约一个最大可容许的延迟时间也是可能的。此外，对于流式视频应用，还可以预约在从服务器SV到客户机CL的下行方向的单侧带宽。此外，预约用于上和下行两个方向的带宽也是可能的。在这种情况下，还可以为上下行路由设置不同的带宽。此外，在双向通信应用、诸如一个战斗游戏的情况下，可以预约上下行路由的期望通信带宽。此外，设置最大可容许延迟时间的通信质量以便获得快速响应时间也是可能的。
(e)当用于LSP的通信质量的预约完成时，从服务器SV接收的响应分组被传送到作为请求发布源的客户机CL。
如以上说明的那样，边缘路由器LSR3可以在通过步骤(a)到(e)从服务器SV接收确认分组时动态地获得通信质量(例如，被请求的必需带宽)。
1.2本发明的详细描述
依据图1，可以利用边缘路由器LSR3实现本发明。到LSR3的服务器经由接入链路或者接入网络被直接或者间接地容纳。直接容纳(directaccommodation)意味着直接容纳到边缘路由器LSR3中，而间接容纳(indirectaccommodation)意味着经由其中保证了通信质量(带宽等)的网络的单元连接。图2显示了本发明中的一个边缘路由器LSR(Label Switch Router，标记交换路由器)构造的一个例子。本发明中的边缘路由器还可以适用于如图1所示的边缘路由器LSR1。在这种情况下，边缘路由器LSR1被请求把LSP连接到边缘路由器LSR1到LSR3。一个标记交换路由器200(图2)被假定为具有支持MPLS功能的功能，而且还具有一个用于路由选择IP分组的路由器功能。此外，当使用了与MPLS功能类似的RSVP功能代替这种MPLS功能时，与MPLS功能结合的一个MPLS分组检测单元20、一个通路设置处理单元80、一个数据转发表60和一个分组缓存器50也被假定为支持RSVP功能。对本领域普通技术人员来说，显然本发明中与MPLS功能结合的以上部分可以利用RSVP功能实现。
(1)边缘路由器的构造
图2显示了一个其中边缘路由器LSR3被构造作为标记交换路由器200的例子。标记交换路由器200经由多个接收接口15接收分组。一个控制台分组检测单元10从多个这种接收接口15发送的分组中检测从一个理论上连接的控制台终端(例如，工作站等)发送的分组，并且把这种分组发送到一个终端控制单元70。就在终端控制单元70和控制台终端之间的连接来说，除了MPLS网络300和接入线路之外还可以使用一个线路(或者链路)(包括电话线、xDSL、FTTH等)75。
MPLS分组检测单元20在从控制台分组检测单元10接收的分组中检测MPLS分组。MPLS分组中的MPLS控制分组(标记请求/标记分配等)被发送到通路设置单元80。
确认分组检测单元30从对来自于一个客户机的一条连接请求消息做出响应的服务器中检测确认分组。检测到的确认分组被发送到通路设置单元80，然后在那里被处理。
分组缓存器50暂时地累积所接收的分组。
分组处理单元40把从确认分组检测单元30中接收的分组累积到分组缓存器50，并且还读取所接收的分组以参考一个数据转发表60选择一个恰当的发送接口120。从分组缓存器50中读出的所接收分组然后被发送到所选择的发送接口120。
数据转发表60包括用以从将要被发送的分组的目的地地址信息中确定恰当的发送接口120的信息。
终端控制单元70分析被包括在从控制台终端(没有图解说明)接收的分组内的一条消息，其中该控制台终端理论上被连接到标记交换路由器200。
在包括在该消息内的一条命令的基础上，进行到服务器连接管理单元100或者/和一个客户机连接管理单元110的访问以获得信息。此时，所获得的信息被编辑为一种例如如图3或者图4中所示的格式。此后这个信息被显示在控制台终端上。随后将对细节进行说明。此时，标记交换路由器200被假定为能够处理IP分组。
当判断连接到服务器和带宽预约的可能性的处理过程在确认分组的基础上是可能的时，通路设置单元80执行LSP(Label Switch Path，标记交换通路)连接处理过程。此外，在完成在服务器和客户机之间的通信时，LSP也被释放。
连接判断处理单元90判断在作为连接请求源的客户机和服务器之间的连接是否是可能的。
服务器连接管理单元100把用于每个服务器的客户机连接的上限值保存到一个存储器或者一个大容量存储设备中。客户机连接管理单元110执行对每个客户机的连接状态的管理。
以上说明的标记交换路由器200使用一个或多个CPU执行以上说明的处理过程，并且还可以使用一个***LSI等执行这些处理过程。
连接判断单元150的形成包括连接判断处理单元90、服务器连接管理单元100和客户机连接管理单元110。
标记交换路由器200(图2)是如以上说明的那样形成的，而且可以适用于LSR1到LSR4(图1)中的任何一个。
(2)本发明中操作的详细说明
将说明标记交换路由器200中每个单元的操作。
(a)所接收分组的共享处理过程
控制台分组检测单元10从接收接口15接收分组。当存在一个其发送目的地IP地址是这个标记交换路由器200的分组、而且这个分组具有一个特定应用端口号时，这个分组被发送到终端控制单元70。这个分组在这个终端控制单元70中被处理。
特定端口号是用于设置和显示可连接到服务器的最大客户机连接数目、和/或显示客户机连接状态的应用。其它分组被发送到MPLS分组检测单元20。
当从控制台分组检测单元10中接收的分组是MPLS控制分组(标记请求/标记分配，等)时，MPLS分组检测单元20把这个分组发送到通路设置单元80。除了MPLS控制分组之外的分组被发送到确认分组检测单元30。
确认分组检测单元30在它已经从服务器中接收了确认分组时把这个分组发送到通路设置单元80。其它分组被发送到分组处理单元40。
分组处理单元40暂时地把所接收的分组累积到分组缓存器50。此时，执行诸如接收分组的优先级传送控制或者分组的丢弃之类的处理过程，并且确定接下来将要被发送的接收分组。此后，从分组缓存器50中提取所确定的分组，而且在发送目的地址或者MPLS的标记值的基础上参考数据转发表60确定恰当的发送接口120。
所接收的分组经由所确定的发送接口120被发送。数据转发表60的生成和搜索方法以及发送接口120的确定是现有技术，而且在此其说明被省略了。
(b)控制台分组接收处理过程
接下来，将说明一个在控制台分组检测单元10中从控制台终端(未显示)接收分组的操作的例子。标记交换路由器200的一个管理员从控制台终端(例如，一个远程工作站)登录到本发明的路由器200，以显示连接到每个服务器的客户机数目的上限值或者改变设置。在这种情况下，用于请求这个显示或者改变设置的分组被控制台分组检测单元10检测，然后被传送到终端控制单元70。此外，终端控制单元70可以从理论上经由一条独立线路(75)(电话线、xDSL或者FTTH等)连接的控制台终端中接收如上所述的、用于请求显示或者改变设置的分组。
终端控制单元70基于被包括在用于请求显示或者改变设置的分组内的消息(诸如一条命令)执行处理过程。举例显示了用于请求显示的消息(命令)，其中数据“显示服务器名”(服务器名可以是主机名、URL或者IP地址中的任何一个)被输入到控制台终端图像下半部的输入行(倒数第二行)(图3)。
终端控制单元70接收作为分组的这种命令。这个终端控制单元70进一步从服务器连接管理单元100中获得服务器的当前连接判断信息。在这种情况下，终端控制单元70编辑例如如图3所示的获得的结果，此后在控制台终端(工作站)上显示被编辑的结果。在显示的例子中，服务器名是IP地址(图3中的上端)，而且它的值是100.25.2.1。
这个IP地址是以IPv4格式表示的，但是也可以以Ipv6格式表示。格式IPv4和Ipv6在地址长度中存在差别，但是本发明可以适用于IPv4和IPv6中的任一格式。
服务器连接管理单元100作为单个装置是独立的，而且还可以经由网络或者总线连接到标记交换路由器200。
通过输入例如数据“Update Line＝3，Co1＝6，Verify＝10，Replace＝20”，可以把当前“应用连接的最大数目”从10改变为20(图3)，其中“应用连接的最大数目”是在显示屏幕的第三行第六列中的设置值。在输入新数据的时候，“verify”操作数可以被省略。
如以上说明的那样，服务器连接管理单元100的期望数据可以被设置或者更新。以同样的方式，终端控制单元70可以用以上说明的方法与客户机连接管理单元110合作，自由地设置或者改变在图3中显示的数据。
此外，有关服务器的连接上限值可以通过把有关该服务器的新数据增加到在显示屏幕中表格格式下半部的该行中来进行设置。
此时，有可能使终端控制单元70通过利用Tcl/Tk基于服务器连接管理单元100的信息来显示数据、或者用全屏幕图像(图3和图4)来更新服务器连接管理单元100的数据，其中该Tcl/Tk是由UNIX工作站以标准提供的，用于提供GUI(Graphical User Interface，图形用户界面)。
此外，终端控制单元70可以通过从控制台终端的显示屏幕(图3)中输入数据“显示连接到201.155.01.122和201.155.01.115的客户机”作为一条命令，与客户机连接管理单元110合作在控制台终端的显示区域上显示该命令的处理结果，例如如图4所示。
(c)MPLS分组接收处理过程
接下来，将说明在MPLS分组检测单元20中当MPLS分组被接收时的操作的一个例子。MPLS分组检测单元20在接收了作为MPLS控制分组的、诸如标记请求和标记分配(Label Map)的信令分组时把该分组传送到通路设置单元80，而且通路设置单元80处理所接收的MPLS的信令分组。MPLS的信令分组的处理对本领域普通技术人员来说已经是已知了，而且在此没有对这些进行说明。
MPLS分组检测单元20检测MPLS分组，并且把在这种MPLS分组当中的MPLS控制分组发送到通路设置单元80。其它分组被发送到捕获分组检测单元30。通路设置单元80执行从MPLS分组检测单元20和它自己的标记交换路由器中接收的有关来自于其它路由器的标记请求、标记分配的MPLS控制分组的处理过程。此外，通路设置单元80还基于所接收的MPLS控制分组执行带宽预约。
(d)确认分组接收处理过程
接下来，将说明在确认分组检测单元30中用以从服务器接收包括有指示确认连接的消息的确认分组的操作。确认分组检测单元30在从MPLS分组检测单元20中接收了确认分组时把这个确认分组发送到通路设置单元80。
接下来，通路设置单元80把该确认分组存储到分组缓存器50，并且还基于该确认分组验证一个响应分组是否可以从这个服务器SV被发送到客户机CL。作为一个实际的例子，使用服务器SV和客户机CL的地址以及端口号(应用标识号)作为参数，向连接判断处理单元90请求进行检查连接是否可以被许可的验证。
连接判断处理单元90在从通路设置单元80接收了验证请求时，基于这种参数从服务器连接管理单元100获得有关相应服务器SV的信息。
图5显示了保存在服务器连接管理单元100中的数据的存储格式的一个例子。将参考这幅图对一个处理过程的例子进行说明。连接判断处理单元90从服务器连接管理单元100获得对应于服务器地址(例如，确认分组的发送源地址)的信息。例如，假定使用100.25.2.1作为服务器的IP地址进行对服务器连接管理单元100的访问，并且由此已经获得了对应的四个记录。这四个记录对应于在图5中从第一条记录直至第四条记录的这些记录。按以下顺序执行验证以判断这些记录是否满足预置条件。
(i)检查服务器的最大连接数目
在本发明中，可以通过以每个客户机的IP地址为单位收集连接数目来获得从容户机到服务器的最大连接数目。否则，可以通过以客户机的应用为单位收集连接数目来获得从客户机到服务器的最大连接数目。
在图5中显示的、从具有服务器IP地址100.25.2.1的客户机到服务器的最大连接数目为80。标记交换路由器200拒绝来自于超出这个值的客户机的连接请求。
目前正连接到服务器的客户机数目(在为客户机的每个IP地址收集“应用的当前连接数目”的情况下)或者“应用的当前连接数目”(在为每个应用进行收集的情况下)分别为59。同时，“服务器的最大连接数目”为80。因此，可以判断来自于客户机的连接请求可以被许可。在此，假定标记交换路由器200的一个管理员设置图5中的“应用的最大连接数目”和“应用的当前连接数目”设置为客户机数目或者应用数目中的任何一个。
(ii)组的总连接数目
当有关服务器应用的信息(例如端口号)被设置在确认分组中时，用于到服务器的连接的上限数目还可以为每个应用进行限制。如果有关服务器应用的信息没有被设置在确认分组中，则自动地选择预置应用也是可能的。
在此，通过假定已经接收了其中应用信息还没有被设置到确认分组的分组，在“视频流”(低图像质量)和“快速组”被设置作为省略值的条件下执行处理过程。此外，分别为每个客户机或者服务器预先地设置用于“组名”、“应用”和“通信量系数”的省略值也是可能的。
此外，有关用于每个客户机或者服务器的相应省略值的信息还可以被保存在客户机连接管理单元110中。对本领域普通技术人员来说，显然尽管在此没有进行详细地说明，但是这种处理过程也可以被很容易地实现。
依据图5，该组到具有服务器IP地址100.25.2.1的快速组的最大连接数目为55。目前正连接到该快速组的客户机数目(应用的当前连接数目)为54。因此，可以判断来自于客户机的连接请求可以被许可。
(iii)应用的总连接数目
依据图5，到具有服务器IP地址100.25.2.1的组中的视频流(低图像质量)应用的最大连接数目为20，而且当前正在连接的客户机数目为20。因此，可以判断那个应用的一个连接请求不能被许可。
(iv)通信量系数
将要通过视频流(高图像质量)传送的信息数量明显大于视频流(低图像质量)的数量，因此用于视频流(高图像质量)的服务器负载被认为是较重的。因此，可以通过给定一个所谓的“通信量系数”，依据从每个应用给予服务器的负载，来补偿“应用的当前连接数目”。
例如，当视频流(高图像质量)向服务器给出一个是视频流(低图像质量)的负载的两倍的负载时，可以通过设置视频流(高图像质量)的通信量系数为“2”而视频流(低图像质量)的“通信量系数”为“1”，来更准确地指示一个服务器负载指数。
依据图5，音频数据被设置为“0.3”，而http被设置为“0.1”，但是自由地为每个服务器和每个应用设置一个“通信量系数”值也还是可能的。在此，通过把通信量系数乘以“应用的当前连接数目”获得的一个值可以被用作更准确的“应用的当前连接数目”。
在这个实施例(图5)中，视频流(高图像质量)的通信量系数被设置为“2”，但是“应用的当前连接最大数目”为30，但是当使用这个“通信量系数”执行补偿时，所获得的值超出了“组的最大连接数目”“55”，因此“通信量系数”仅仅被描述作为一个参考值。
如果使用了“通信量系数”，则必须根据需要检查“应用的最大连接数目”、“组的最大连接数目”和“服务器的最大连接数目”的相应设置值。基于通信量系数将在图5中显示的数据设置为“应用的补偿的最大连接数目”，而且此外在图6中显示了一个“应用的当前连接数目”的例子。
(v)当利用(a)到(d)项中的过程接收了确认分组时，如以下说明的那样，执行从接收确认分组到发送同一个分组的处理过程。
在标记交换路由器200中的连接判断处理单元90在把从服务器接收的确认分组发送到作为连接请求源的客户机CL之前，向通路设置单元80请求检查在边缘路由器LSR3和LSR1之间是否已经存在了具有预定预约带宽的LSP(Label Switch Path，标记交换通路)。因为在接收确认分组期间LSP没有被连接，所以数据从来不会经由这种LSP被发送。
当这个LSP不存在时，向通路设置单元80请求检查在边缘路由器LSR3和LSR1之间的带宽预约是否是可能的。当带宽预约是可能的时，通路设置单元80在边缘路由器LSR3和LSR1之间利用MPLS预约带宽。通过利用RSVP技术进行这个带宽预约也是可能的。由于RSVP技术的应用作为现有技术已经是众所周知的，所以在此详细说明就被省略了。
当通过LSP或者RSVP的带宽预约完成时，在服务器连接管理单元100中的相应的“应用的当前连接数目”被加1。
在此，连接判断处理单元90向客户机连接管理单元110通知“客户机地址”、“连接目的地服务器地址”、和“LSP标识符”。客户机连接管理单元110保存被通知的客户机地址、连接目的地服务器地址和LSP标识符。
作为保存这种数据的实施例，这种数据还可以被保存在存储器中以便确保它的高速处理过程。此外，由于客户机连接管理单元110从分组处理单元40接收了分组发送消息，所以把对应于在那时所发送分组的客户机地址的“在发送最后的分组之后的时间推移”进行重置(例如，“0”被设置)。
例如，当所发送的分组的发送源地址或者发送目的地址为201.155.01.115时，对应的“在发送最后的分组之后的时间推移”被重置(在图4中100被设置)
客户机连接管理单元110以一个恒定间隔更新每个“在发送最后的分组之后的时间推移”。例如，在图4中，显示了当在从服务器SV发送了具有客户机CL地址201.155.1.122的分组之后、或者是该分组从客户机CL被发送到服务器SV之后已经经过了300毫秒时的一个值。
当已经经过了一个预置时间时，例如，当在服务器和客户机之间的通信被停止了3,000毫秒时，客户机连接管理单元110检测这个状态，并且把它通知给连接判断处理单元90。连接判断处理单元90设置客户机地址、服务器地址和LSP标识符，并且向通路设置单元80请求释放它的LSP。通路设置单元80基于来自于连接判断处理单元90的LSP释放请求，始发MPLS控制分组以执行LSP的释放处理过程。
其间，当如上所述来自于客户机CL的一个连接请求被拒绝(限制)时，在接收到确认分组时，可以把指示连接不可能的一条消息返回到客户机CL。否则，可以不发送响应。无论如何，来自于客户机CL的连接可以被限制。还可以为数据分组监控“在发送最后的分组之后的时间推移”。如果数据分组的通信已经被停止了某一时间段，则这种通信可以被完成，而且释放LSP。
(3)其它修改
以上已经说明了一种用于防止一个服务器过载状态的方法，但是作为另一种方法，把服务器的当前总带宽与可以用来判断新的客户机连接是否可能的一个总带宽上限进行比较。此外，通过测量CPU使用率或者一个延迟时间等把服务器的当前性能与服务器的性能限制进行比较，也是可能的。
在此，假定可用总带宽的上限值、CPU的使用率限制、或者延迟时间限制由一个管理员存储在服务器连接管理单元100中。有关CPU的当前使用率或者当前总带宽的信息可以被保存在从服务器接收的确认分组的一部分中。
连接判断处理单元90能够基于被包括在从确认分组检测单元30发送的确认分组内的当前CPU使用率、或者当前总带宽，来判断客户机连接的可能性。
1.3标记交换路由器的处理流程
接下来，将参考图7中的处理流程和图2对本发明进行说明。
在图7中，在步骤S01，确认分组检测单元30响应于包括有连接请求消息的分组，从服务器SV接收确认分组。此后，确认分组检测单元30把该确认分组发送到通路设置单元80。
在步骤S02、S03和S0D，通路设置单元80检查在边缘路由器LSR3和LSR1之间是否存在LSP(Label Switch Path，标记交换通路)、以及在其通路是否可以被使用。假定在随后说明的步骤S08到S09中，例如在图1中的边缘路由器LSR3和LSR1之间的LSP被设置时该通路存在，并且这个通路可以被设置。即，当在步骤S08中设置了LSP时，处理过程在步骤S03中转移到步骤S0D。在步骤S01中接收的分组在步骤S0D中由分组处理单元40经由LSP进行发送。
在步骤S04中，由确认分组检测单元30接收的确认分组被发送到通路设置单元80。通路设置单元80把所接收的确认分组存储到分组缓存器50。
在步骤S05和S06中，基于由标记交换路由器200接收的确认分组，检查来自于客户机的连接请求是否可以被连接到服务器。更实际地，通路设置单元80向连接判断单元90通知所接收确认分组的发送目的地址(客户机地址)和发送源地址(服务器地址)的信息。这个通知信息可以包括有关请求连接的应用、例如视频流(高质量)等的信息。连接判断处理单元90通过基于被通知的信息访问服务器连接管理单元100来读取必要的信息，以便判断是否有可能把客户机连接到服务器。用于判断的条件说明如下。
(a)当应用(例如，对应于端口号)被通知时，作为初级判断，断定在应用的当前连接数目低于相应应用的最大连接数目的条件下连接是可能的。此外，当应用没有被通知时，一个预定的应用被认为是所指定的应用。当“应用的最大连接数目”被设置为0时，假定在这种应用的最大连接数目上没有限制。然而，把最大连接数目限制在较上级别的限制(例如，诸如“组的最大连接数目”等)下被假定为是有效的。
(b)作为次级判断，断定当属于该组的“应用的当前连接数目”的总和低于属于该应用的组的最大连接数目时，连接是可能的。
(c)接下来，获得连接到服务器的每个应用的当前连接总数。依据图5中的一个例子，在具有IP地址100.25.2.1的服务器中的当前连接数目被假定为59(30+20+4+5＝59)。同时，作为第三级判断，断定由于可连接到这个服务器的最大客户机连接数目为80所以连接是可能的。
因此，由于在主要到第三级判断中连接被断定为是可能的，所以这个客户机的连接请求被确认。此时，把相应应用的“应用的当前连接数目”的值加1。如果进一步指定“通信量系数”，则可以考虑如图6所示的每个“应用的补偿的当前连接数目”的值，做出连接判断。
即，获得每个“应用的补偿的当前连接数目”×相应的“通信量系数”的值。由此，在基于例如从图6的开始处的15×2+20×1+5×0.3+5×0.1＝52的计算，客户机的当前连接总数或者“应用的当前连接数目”为52的条件下，也可能执行计算，并且来自于客户机的连接请求通过以上说明的初级判断到第三级判断被断定为可能的或者不可能的。
作为另一个实施例，在图6中显示了考虑“通信量系数”的服务器连接管理单元100中的一个格式的例子。在图6中，“应用的补偿的当前最大连接数目”被添加到图5中。
已经在步骤S05到S06中从用于连接的判断中获得连接是可能的这个结果的通路设置单元80，通过利用由MPLS提供的LDP(Label Distribution Protocol，标记分配协议)把一个标记请求发送到边缘路由器LSR3到LSR1，并且当LSP(Label Switch Path，标记交换通路)的连接被建立时，在等待对LSP是否已经在MPLS网络上预约了带宽的判断之后，向分组缓存器50指示开始发送相应的确认分组。
如果通过初级到第三级判断后连接是不可能的，或者如果在MPLS网络上具有预约质量的通路不能被建立，则通路设置单元80转移到步骤S0E以便取消用于分组缓存器50的有关分组。
在步骤S07，通路设置单元80或者服务器连接管理单元100的一个管理员可以预先地给定将要在MPLS网络上获得的带宽预约，而且取决于在服务器和客户机之间的通信内容和通信状态，通信质量可以被适当地改变。例如，当在MPLS网络上将要获得的带宽被假定为4Mbps时，通路设置单元80决定以4Mbps的高图像质量设置该通路(LSP)。
然而，例如，当边缘路由器LSR3中的接口卡的剩余带宽被降低到小于一个规定值(例如，小于40Mbps或者小于它的20％)时，可以把为正在使用该接口卡的客户机获得的带宽从4Mbps(高图像质量)改变为例如1.5Mbps(中间图像质量)。
一个操作员可以把这个规定值设置为所期望的带宽。此外，可以为每个客户机或者每个组设置这种期望的带宽值。
在步骤S08中，通路设置单元80以1.5Mbps的图像质量向MPLS网络的一个相应边缘路由器发布一个该通路(LSP)的设置请求。根据这个设置请求，1.5Mbps的通路可以利用RSVP(resource ReSerVation Protocol，资源预约协议)进行设置。此外，并行使用MPLS和RSVP也是可能的。即，有可能有选择地使用具有LSR的LSP和其中存在具有RSVP功能的路由器的通路。
在步骤S09中，接收源于通路设置单元80的LSP连接请求的结果。因此，如果不能获得所请求的带宽，则处理过程转移到步骤S0E。
在步骤S0A中，当LSP可以被连接在边缘路由器LSR3和LSR1之间时，具有作为发送目的地址的客户机地址的一个条目(高速缓存)被最新添加到数据转发表60中。在LSP连接之后，当分组处理单元40基于给予这个数据分组的标记值搜索数据转发表60时，用于从服务器把内容发布到客户机的数据分组经由LSP被发送。
在步骤S0B和S0C中，由于确认分组被保存在分组缓存器50中，所以这个确认分组经由以上说明的LSP被发送。此时，把相应应用的“应用的当前连接数目”的值加1，并且向客户机连接管理单元110通知这种分组的发送。
客户机连接管理单元110基于相应客户机的地址重置“在发送最后的分组之后的时间推移”，并且以恒定周期设置在发送最后的分组之后的时间推移。在这种情况下，如果在发送最后的分组之后的时间推移已经超出了预定时间(超时)，则客户机连接管理单元110向连接判断处理单元90通知发生超时以及相应的LSP标识符。连接判断处理单元90向通路设置单元80通知所接收的LSP标识符，而且通路设置单元80通过释放LSP来有效地利用资源。
在步骤S0D和S0F中，由分组处理单元40接收的数据分组经由LSP被发送，而且向客户机连接管理单元110通知这个分组的发送。客户机连接管理单元110基于相应客户机的地址重置“在发送最后的分组之后的时间推移”，并且以恒定周期设置在发送该分组之后的时间推移。
此时，当在发送最后的分组之后的时间推移已经超出了预定时间(超时)时，客户机连接管理单元110向连接判断处理单元90通知发生超时以及相应的LSP标识符。连接判断处理单元90向通路设置单元80通知所接收的LSP标识符，而且通路设置单元80释放这个LSP以有效地利用资源。由此，完成了在步骤S01中接收的分组的处理过程。
在步骤S0E中，由于在步骤S06或者S09中LSP的设置已经是不可能的了，所以丢弃确认分组。此时，完成了确认分组的处理过程。在这种情况下，指示到服务器的连接已经失败的一条消息可以被发送给客户机。此外，通路设置单元80可以向作为连接请求源的客户机发送一条指示了到服务器的连接被取消的消息。此时完成了在步骤S01中接收的分组的处理过程。
2.本发明中的替换实施例
2.1在第一和替换实施例之间的差别
(1)连接请求分组的检测
在第一实施例中，在从服务器接收了确认分组时，到服务器的连接的可能性被判断以对通信质量进行预约。然而，在这个替换实施例中，当本发明中的标记交换路由器已经从客户机接收了包括一条用于到服务器的连接请求的消息的分组时，判断到服务器的连接的可能性，而且当到服务器的连接是可能的时，在标记交换路由器(边缘路由器)和另一个标记交换路由器(边缘路由器)之间预约通信质量。
(2)通过指定的验证装置的验证
在第一实施例中，一个客户机已经被服务器验证，但是在这个替换实施例中，对应于每个服务器由边缘路由器或者指定的验证装置对客户机进行验证。
(3)到一个替换服务器的连接
在第一实施例中，用于连接的服务器没有被改变，但是在这个替换实施例中，基于包括来自于客户机的连接请求消息的分组，尝试连接到将要连接的服务器，但是如果连接不可能，连接到预定的替换服务器也是可能的。
(4)恰当的内容服务器的选择
甚至就具有类似内容的服务器来说，在某些情况下，取决于线路速度，内容的图像质量是不同的。例如，在容纳了一条具有1.5Mbps线路速度的xDSL线路和一条具有4Mbps线路速度的FTTH线路的地方，服务器SV1准备具有1.5Mbps的中间图像质量的内容，而服务器SV2准备具有4Mbps的高图像质量的内容。当一个客户机把连接请求发布到服务器SV2并且请求低图像质量内容(应用)时，这种连接请求被切换到服务器SV1用于连接。这个替换实施例在这一点上不同于第一实施例。
2.2对在第一和替换实施例之间的差别的说明
(1)标记交换路由器的操作概述
在注意到在第一和替换实施例之间的差别的同时，将参考图8、图1和图2对替换实施例进行说明。
连接请求分组检测单元30A、通路设置单元80A、连接判断处理单元90A、客户机连接管理单元110A和连接判断单元150A是不同的，而且最新增加了一个验证单元130A。连接判断单元150A包括连接判断处理单元90A、服务器连接管理单元100、客户机连接管理单元110A和验证单元130A。
在第一实施例的一个例子中，在由边缘路由器LSR3从服务器中接收了确认分组时，对到服务器的客户机连接的可能性进行判断，并且在边缘路由器LSR3(标记交换路由器200)和边缘路由器LSR1之间的带宽被预约。
在一个替换实施例的例子中，当边缘路由器LSR1的连接请求分组检测单元30A已经从一个客户机接收了包括有一条请求连接到服务器的消息时，对到这个服务器的客户机连接的可能性进行判断。当连接被判断为是可能的时，在边缘路由器(例如，从图1中的边缘路由器LSR1到边缘路由器LSR3)之间的带宽被预约。
当边缘路由器LSR3已经从同一个客户机接收了包括到一个服务器的连接请求消息的分组时，对到该服务器的客户机连接的可能性进行判断。在这种情况下，从边缘LSR3到边缘路由器LSR1连接LSP。
如果例如由于必要的带宽不能被预约，使得从一个客户机到服务器的连接请求被取消了，则这种连接可以被建立到替换服务器。在这种情况下，本发明中的边缘路由器控制有关从这种客户机到服务器的通信的分组传送，使得分组传送被执行到替换服务器。
在本例子中，虽然有关的通信被继续，但是使用在发送目的地址和将要被传送到替换服务器的发送目的地址之间的对应关系，在数据转发表60中生成一个新的条目作为高速缓存，而且分组处理单元40通过参考这种条目执行到替换服务器的路由选择处理过程。在这种情况下，发送目的地的IP地址被改变为替换服务器的地址。
当有关的通信完成时，在数据转发表60中生成的条目被删除。由此，完成了到替换服务器的传送过程。
在连接请求分组检测单元30A中，可以执行对包括连接请求消息的一个分组的检测，用于接收一条用以在客户机和服务器之间建立一个TCP会话的消息。
例如，当把在客户机和服务器之间建立TCP虚拟电路连接时传送的分组首部的TCP段格式中的代码位的SYN(Synchronize Flag，同步标记)设置为“1”时，连接请求分组检测单元30A把一个分组识别为包括用于请求连接到服务器的消息的分组，以便开始通信。
即，当如在第一实施例的情况下那样接收确认分组时，在这个替换实施例中可以实现通过边缘路由器LSR1接收包括连接请求消息的分组。如以上说明的那样，在同一时间中执行确定的接收，连接请求分组检测单元30A检测包括有用于从客户机请求连接到服务器的消息的分组，并且把所检测到的分组发送到通路设置单元80A。
此外，一个帐号和密码可以被包括在包括这种连接请求消息的分组中。此外，如第一实施例那样，标识该应用(例如，高图像质量的一个视频流)的信息也可以被包括到其中。
连接请求分组检测单元30A检测包括有用于从一个客户机请求连接到服务器的消息的分组，并且从包括这种连接请求消息的分组中提取用于验证作为客户机的一个用户所需要的帐号和密码。此外，在有关在服务器上运行的应用的信息被包括时，这种检测单元30A还提取该信息。
当应用信息没有被包括时，有可能提取预定的省略值(例如，其中设置了“视频流(低图像质量)”和“快速组”的一个值)作为该应用和组。此时，帐号和密码并且此外提取的应用信息被发送到通路设置单元80A，而且包括连接请求消息的分组可以被保存在分组缓存器50中。在验证该密码时，用于引入加密的一条密钥消息从边缘路由器被发送到客户机，而且基于这种关键字加密的密码作为响应被发送到边缘路由器以提高安全性。这条密钥消息可以为每个连接进行改变。
依据图8，通路设置单元80A把所接收的帐号和密码等发送到连接判断处理单元90A以请求验证这个帐号。连接判断处理单元90A访问客户机连接管理单元110A以获得从客户机地址中验证这个客户机的装置信息。
例如，依据图9，可以理解，自己的边缘路由器(标记交换路由器)本身从客户机(201.155.1.115)中验证服务器(100.25.2.2)。此外，当从客户机(201.155.1.122)进行对服务器(100.25.2.1)的访问时，一个验证服务器(100.50.2.1)作为验证装置进行操作。
当验证装置是它自己的标记交换路由器时，连接判断处理单元90A使用以上说明的帐号和密码向验证单元130A请求验证。此外，当如以上说明的那样指定验证服务器时，对这种验证装置请求验证。可以使用一个RADIUS服务器作为验证装置。当成功地完成验证时，如在第一实施例中说明的那样，连接判断处理单元90A检查服务器连接的最大上限数目。详情参见第一实施例。
当成功地完成验证、而且服务器连接的最大数目小于上限值时，检查例如依据图1在边缘路由器LSR1和边缘路由器LSR3之间是否可以连接LSP。当LSP的连接是可能的时，建立LSP的连接。
此时，指示验证和连接成功的一条消息被发送到有关的客户机。此外，可以向服务器通知LSP连接成功。
利用这个通知，可以进行用于从服务器向客户机发送内容所需要的通信质量的预约。此外，客户机可以利用这种过程节省用于等待带宽预约的预约完成的时间。即，从客户机到服务器的连接时间可以被缩短。
图2和图8中共同部分的详情参见第一实施例。
(2)有关标记交换路由器的处理流程的说明
将参考图7(第一实施例)和图10(替换实施例)中的处理流程对在第一和替换实施例之间的本质区别进行说明。依据图10，步骤S21、S28和S2D是不同的。
(a)步骤S21
在图7中，当标记交换路由器200从服务器检测(步骤S01)包括一条用于请求连接的消息的分组时，对到服务器的连接可能性进行判断，而且连接LSP。同时，在图10中，当标记交换路由器从客户机检测(步骤S21)包括一条用于请求连接到服务器的消息的分组时，对到服务器的客户机连接的可能性进行判断。
即，在第一实施例中，当从“服务器”接收了确认分组时对连接可能性进行判断，而在替换实施例中，当从“客户机”接收了包括用于请求连接的消息的分组时，判断可能性。这是在第一和替换实施例之间的差别。
(b)步骤S28
在图7中，当标记交换路由器从服务器接收了确认分组时，连接新的LSP。在这种情况下，参考图1，从边缘LSR3到边缘路由器LSR1连接LSP。
然而，在说明了替换实施例的一个例子的图10中，不同于第一实施例，从边缘路由器LSR1到边缘路由器LSR3连接LSP。然而，这个差别不是本质区别。即，如第一实施例那样，替换实施例还可以适用于边缘路由器LSR3和LSR1。
当本发明适用于边缘路由器LSR3时，必须实质上从边缘路由器LSR3到LSR1连接LSP。当本发明适用于边缘路由器LSR1时，必须实质上从边缘路由器LSR1到LSR3连接LSP。
(c)步骤2D
在图7中，在步骤S01中从服务器接收的分组被发送(步骤S0D)到在LSP(指向客户机)上的客户机，但是在图10中，从客户机接收的分组被发送到服务器(步骤S2D)，指示了不同于图7的一个差别。
在下面将基于以上说明的差别对处理流程进行说明。
依据图10，在步骤S21中，连接请求分组检测单元30A从客户机中接收包括有用于请求连接到服务器的消息的分组，此后把这个分组发送到通路设置单元80A。
在步骤S22、S23和S2D中，通路设置单元80检查在边缘路由器LSR1和边缘路由器LSR3之间存在LSP(Label Switch Path，标记交换通路)、以及这种通路是否可以被使用。在这种情况下，假定存在有在边缘路由器LSR1和LSR3之间LSP连接成功时被设置的通路。即，在步骤S28中，当在步骤S28中LSP的设置成功时，处理过程在步骤S23中转移到步骤S2D。在步骤S2D中，在步骤S01中接收的分组通过分组处理单元40经由LSP被发送到服务器。
在步骤S24中，由连接请求分组检测单元30A接收的包括连接请求消息的分组被发送到通路设置单元80A。通路设置单元80A把包括所接收的连接请求消息的分组存储到分组缓存器50。
在步骤S25和S26中，基于包括所接收的连接请求消息的分组，检查来自于客户机的连接请求是否可以被连接到服务器。更实际地，通路设置单元80A向连接判断处理单元90A提供包括有所接收的连接请求消息的分组的发送源地址(客户机地址)和发送目的地址(服务器地址)的信息作为通知信息。
这个通知信息可以包括有关请求连接的应用的信息。例如，它可以包括“视频流(高图像质量等)”。连接判断处理单元90A基于通知信息访问服务器连接管理单元100，以读取用于判断客户机是否可以被连接到服务器所需的信息。该判断方法实质上与在第一实施例中说明的判断方法相同。
此外，在一替换实施例中，当判断来自于客户机的连接请求没有被许可(未连接)时，检查该连接是否可以被扩展到在图11的“服务器IP地址”(替换服务器)中定义的替换服务器(例如，保存相同的内容但是在线路速度上不同)，其中图11显示了保存在服务器连接管理单元100中的信息的存储格式。这种检查方法是以和用于到该IP地址的连接请求的判断相同的方式确定的。详情参见第一实施例中的连接判断处理单元90和它的说明。
此外，如图9所示，可以向每个客户机给予固有的“线路带宽”(线路速度)也是可能的。当给定“线路带宽”时，可以通过依据线路速度动态地选择提供内容的服务器来执行该处理过程，就好象在替换服务器中执行一样。利用以上说明的处理过程，可以增加用于把通信量分散到特定服务器的选择项。
在这个动态选择中，可以对应于如图11所示的“应用”提供对应于线路速度的内容。可以参考这个应用信息选择所期望的应用。可以依据线路速度设置应用。这个应用包括，例如，“视频流56Kbps(低图像质量)”、“视频流1.5Mbps(中间图像质量)”、“视频流4Mbps(高图像质量)”、和“视频流8Mbps(超高图像质量)”等。恰当的“服务器IP地址”(图11中的左端)是从对应于客户机的线路速度(图9)的所选应用中选择出来的，然后它可以被连接到服务器。
当利用在步骤S25到S26中的用于连接可能性的判断断定连接是可能的时，通路设置单元80A利用由MPLS提供的LDP(Label Distribution Protocol，标记分配协议)或者CR-LDP，把通路连接请求从边缘路由器LSR1发送到边缘路由器LSR3。
当在判断用于在MPLS网络上获得带宽的通路(LSP)是否可能之后LSP(Label Switch Path，标记交换通路)的连接被成功地扩展时，从分组缓存器50中提取包括有关连接请求消息的分组，然后把该分组发送到服务器。
如果通过初级到第三级判断后连接被判断为是不可能的，或者如果用于带宽预约的LSP不能被连接在MPLS网络上，则通路设置单元80A指示分组缓存器50取消有关的分组。因此，保存在分组缓存器50中的、包括连接请求消息的分组可以被取消。在这种情况下，通路设置单元80A可以向作为连接请求源的客户机发送用于拒绝到服务器的连接的消息。
在步骤S27中，有关在MPLS网络上将要获得的带宽预约的信息可以预先由通路设置单元80A或者服务器连接管理单元100的一个管理员给定。此外，可以取决于在服务器和客户机之间的通信内容和通信状态，改变通信质量以提供恰当的通信。
例如，如果在MPLS网络上的带宽预约被假定为8Mbps(超高图像质量)，通路设置单元80决定把LSP连接为一个8Mbps的线路速度。然而，边缘路由器LSR1中的某个接口卡的剩余带宽变得更低，例如，低于规定值(例如，40Mbps或者更小，或者可以被预约的所有带宽的10％或者更小)，那么可以改变应用，而且将要由客户机经由这个接口卡使用的带宽可以被节省(例如，使用1.5Mbps(中间图像质量)而不是8Mpbs)。因此改变了应用。
做为选择，预先地为每个客户机或者每个组设置所希望的节省带宽预约也是可能的。此外，当如以上说明的那样改变带宽时，可以获得客户机的许可。此外，客户机可以进入等待状态直到通信状态被恢复为止，而不必给定对用于从服务器改变带宽的消息的许可。
在步骤S28中，通路设置单元80A以8Mbps的线路速度向MPLS网络中的相应边缘路由器发布该通路(LSP)的连接请求。这个请求还能够通过利用RSVP(resource Reservation Protocol，资源预约协议)来实现8Mbps的带宽预约。
在步骤S29中，接收从通路设置单元80A发布的LSP设置请求的一个结果。因此，如果所请求的带宽不能获得，则处理过程转移到步骤S2E。
在步骤S2A中，当LSP可以被连接在边缘路由器LSR1和边缘路由器LSR3之间时，其中客户机地址被描述为目的地址的条目(高速缓存)被最新添加到数据转发表60中。在LSP连接之后，在分组处理单元40基于所增加的分组的标记值搜索数据转发表60之后，用于从服务器把内容发布到客户机的数据分组经由LSP被发送。
在步骤S2B和S2C中，由于连接请求分组已经保存在分组缓存器50中，所以包括连接请求消息的分组经由LSP被发送，而且向客户机连接管理单元110A通知这个分组的发送。客户机连接管理单元110A基于相应客户机的地址重置“在发送最后的分组之后的时间推移”，并且以恒定周期设置在发送该最后的分组之后的时间推移。
此后，当在发送最后的分组之后的时间推移已经超出了预定时间(超时)时，客户机连接管理单元110A向连接判断处理单元90A通知相应的LSP标识符以及所发生的超时。连接判断处理单元90A向通路设置单元80A通知所接收的LSP标识符，而且通路设置单元80A释放它的LSP并且有效地利用资源。在步骤S01中接收的分组然后被发送到服务器。
在步骤S2D和S2F中，由分组处理单元40在步骤S21中接收的数据分组经由LSP被发送到服务器，然后向客户机连接管理单元110A通知这个分组的发送。客户机连接管理单元110A基于相应客户机的地址重置“在发送最后的分组之后的时间推移”，而且还以恒定周期设置在发送该最后的分组之后的时间推移。
当在发送最后的分组之后的时间推移已经超出了预定时间(例如一个操作员设置的时间)(超时)时，客户机连接管理单元110A向连接判断处理单元90A通知所发生的超时以及相应的LSP标识符。连接判断处理单元90A向通路设置单元80A通知所接收的LSP标识符，而且通路设置单元80A释放它的LSP以有效地使用资源。完成了在步骤S21中接收的分组的处理过程。
在步骤S2E中，由于在步骤S26或者S29中没有建立LSP的连接，所以包括连接请求消息的分组被取消了。此时，完成了包括连接请求消息的分组的处理过程。在这种情况下，通知到服务器的连接已经失败的一条消息可以被发送给客户机。此时，完成了在步骤S21中接收的分组的处理过程。
本发明还包括在下面补充注释中描述的构造。
依据本发明，由于服务器不允许客户机连接数目超出上限值，所以每个客户机可以用恒定的通信质量接受通信服务。
此外，如果在服务器和客户机之间的通信停止了一次恒定时段，则预约带宽被释放，因此可以有效地使用通信资源。
此外，可以经由控制台终端操作来设置或者更新从客户机到服务器的最大连接数目。

Claims (15)

1.一种用于基于一个输入分组的目的地址对分组进行路由选择的路由器，该路由器包括：
一个连接判断单元，用于在接收了一个有关在一个服务器和一个客户机之间的连接的分组时，判断到所述服务器的连接数目是否超出了可连接到所述服务器的客户机的一个上限值；以及
一个通路设置单元，用于在所述连接判断单元判断所述连接是可能的时，发送一条用于在被用来在所述客户机和所述服务器之间中继分组的两个路由器之间预约带宽的消息。
2.如权利要求1所述的路由器，其中：有关连接的分组包括一条连接请求消息，并且从所述客户机被发送到服务器。
3.如权利要求1所述的路由器，其中：有关连接的分组包括一条确认消息，并且从所述服务器被发送到所述客户机。
4.如权利要求1所述的路由器，所述连接判断单元包括一个连接判断处理单元和一个服务器连接管理单元，
其中：所述连接判断处理单元从所述服务器连接管理单元中接收有关所述服务器的应用连接最大数目和有关所述服务器的应用连接当前数目以用于比较，以便判断用于所述客户机连接的可能性。
5.如权利要求1所述的路由器，所述连接判断单元包括一个连接判断处理单元和一个服务器连接管理单元，
其中：所述连接判断处理单元从所述服务器连接管理单元中接收有关所述服务器的应用连接最大数目和已经用一个通信量系数补偿了的、有关所述服务器的应用连接当前数目以用于比较，以便判断用于所述客户机连接的可能性。
6.如权利要求1所述的路由器，所述连接判断单元包括一个连接判断处理单元和一个服务器连接管理单元，
其中：所述连接判断处理单元接收所述客户机所属的一组和该组的最大连接数目以用于比较，以便判断用于所述客户机的连接的可能性。
7.如权利要求1所述的路由器，该连接判断单元包括一个连接判断处理单元和一个服务器连接管理单元，
其中：连接判断处理单元从客户机连接管理单元中接收一条通知在服务器和客户机之间通信期间在一个时间段内没有接收到一个分组的消息，并且释放已经被用于在服务器和客户机之间进行通信的一条标记交换通路。
8.如权利要求2所述的路由器，该连接判断单元包括一个连接判断处理单元和一个服务器连接管理单元，
其中：该连接判断处理单元在连接被判断为不可能时向对应于该服务器预置的一个替换服务器发送一个连接请求。
9.如权利要求1所述的路由器，所述连接判断单元包括一个连接判断处理单元和一个服务器连接管理单元，
其中：所述连接判断处理单元从所述连接管理单元中接收有关一个用于验证所述客户机的装置的信息，以经由所述验证装置验证所述客户机。
10.如权利要求1所述的路由器，所述连接判断单元包括一个连接判断处理单元和一个服务器连接管理单元，
其中：所述连接判断处理单元从所述连接管理单元中读取一个用于所述客户机的带宽，并且基于所述带宽选择并连接一个恰当的服务器。
11.一种用于基于一个输入分组的目的地址对分组进行路由选择的路由器，该路由器包括：
一个服务器连接管理单元，用于管理用于每个服务器的客户机连接的一个上限值；以及
一个终端控制单元，用于从一个控制台终端接收一条显示用于一个指定服务器的客户机连接最大数目的命令，并且向所述控制台终端显示来自于所述服务器连接管理单元的所述指定服务器的客户机连接上限值。
12.一种用于基于一个输入分组的目的地址对分组进行路由选择的路由器，该路由器包括：
一个服务器连接管理单元，用于管理用于每个服务器的客户机连接的一个上限值；以及
一个终端控制单元，用于从一个控制台终端接收一条改变用于一个指定服务器的客户机连接最大数目的命令，并且把客户机连接最大数目更新为所述服务器连接管理单元的所述指定服务器的连接上限值。
13.一种用于基于一个输入分组的目的地址对分组进行路由选择的路由器，该路由器包括：
一个确认分组检测单元，用于检测来自于一个服务器的、用于允许从一个客户机连接到所述服务器的一个确认分组；以及
一个连接判断单元，用于在接收到所述确认分组时，判断连接数目是否超出了将要由所述服务器连接的客户机的一个上限值。
14.一种用于基于一个输入分组的目的地址对分组进行路由选择的路由器，该路由器包括：
一个连接请求分组检测单元，用于检测一个请求从一个客户机连接到一个服务器的分组；
一个连接判断单元，用于在接收到该连接请求分组时，判断连接数目是否超出了可连接到该服务器的客户机连接的一个上限值；以及
一个通路设置单元，用于在所述连接判断单元判断所述连接是可能的时，发送一条用于在被用来在所述客户机和所述服务器之间中继分组的两个路由器之间预约带宽的消息。
15.一种用于连接一个服务器和客户机的方法，包括以下步骤：
响应于一个连接请求分组，通过一个服务器把一个确认分组发送到一个客户机；
在接收到一个有关在所述服务器和一个客户机之间的一个连接的分组时，判断连接数目是否超出了可连接到所述服务器的客户机的一个上限值；
当所述连接在所述判断步骤中被判断为是可能的时，发送一个用于在用以在所述客户机和所述服务器之间中继分组的一个路由器和另一个路由器之间预约带宽的分组。
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