CN1968269A - 一种实现iptn业务的方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实现IPTN业务的方法和***，该方法包括：预先在边缘路由器间建立IPTN LSP隧道；在作为用户域的边缘路由器中预先配置与该IPTN LSP隧道对应的IPTN标签或标签栈，并指定该IPTN LSP隧道的目的地址或网段；以及对于从该用户域上线的源终端用户请求的业务，边缘路由器根据与该请求的业务对应的IPTN隧道的IPTN标签或标签栈，将业务转发到目的终端。从而实现在两个接入点之间的IPTN业务，而不需要RM服务器的参与，从而大大降低了网络的复杂度，同时保证业务所需的带宽和QoS。

Description

一种实现IPTN业务的方法和***
技术领域
本发明涉及IPTN技术，尤其涉及一种通过用户域下静态配置的IPTNLSP隧道实现IPTN业务的方法和***。
背景技术
当前网络技术的发展使得在分组网上承载语音成为可能，并且，丰富的、要求快速推出的业务需求促成了软交换(SoftSwitch)体系结构的出现。同时，标志着新一代电信网络时代的到来的下一代网络(NGN)是开放的、基于IP的网络，其中，传统的电信交换设备的功能被分离，形成独立发展的各个部件，并且各个部件之间通过标准的协议进行配合。而在IP网络被商用化后，作为电信业务的基础平台存在问题如下：
1、QoS(服务质量)问题：ISP(互联网服务提供商)/ICP(互联网内容提供商)没有能力向用户保证服务质量，无法向用户收取足够的费用；且IP网络暂时不能满足专线用户需求，很难部署实时业务，三网(有线电视网、移动通信网和互联网)的融合也还很难落实。
2、安全问题：无处不在的黑客使得业务不时受到攻击等等，这些都将导致无法提高用户体验，特别是使得企业用户顾虑重重。
3、管理问题：传统IP网络没有定义和设计针对公众环境的管理维护体系，从而当网络发生故障时，无法对故障进行定位或者定位不够迅速。
4、价值链问题：传统IP网络的“免费”模式导致了“网络泡沫经济”，其急需建立良性的运营模式，从而形成用户、ISP、ICP等的良性价值链。
在此基础上，为解决IP网络QoS、安全、管理等问题，现已提出了一种IP电信网(IPTN)的概念和架构，对现有IP网络进行了改造。该IP电信网可以承载传统的PSTN(公共交换电话网)业务和数据专线业务，同时支持电信级服务质量(QoS)的IP新业务。
图1显示了IPTN的总体框架图。
如图1所示，该IPTN主要包括：业务控制层、承载控制层、逻辑承载网和基础物理网。其中，
作为呼叫代理的CA位于业务控制层，其完成各种业务控制，该CA可以是软交换设备、视频点播服务器(VOD Server)、虚拟专用网管理器(VPNManager)等。
承载控制层中具有RM(资源管理服务器)，该RM的作用为：管理逻辑承载网的资源；接受来自业务控制层的资源请求，决定是否接纳呼叫，并指定业务流路径，控制边缘路由器(ER)完成业务感知，从而达到电信级业务在使用前申请资源、使用中保证资源、使用后释放资源的效果。
逻辑承载网中具有边缘路由器(ER)、汇聚路由器(BR)，该ER接受承载控制层中RM下发的QoS控制命令，完成流分类，及标签栈压入等工作。该BR与ER一起组成MPLS(多协议标签交换)网络，通过标签栈把多条LSP(标签交换路径)连接成一条IPTN路径，保证各种业务流能在一定QoS保证的情况下到达目的地。
基础物理网中的物理电路对应于逻辑承载网完成业务。
其中，多个MA管理区(域)分别对应多个资源管理器RM(例如，MA1对应RM1，MA2对应RM2等)。
根据图1所示的IPTN的总体框架，用户可以通过呼叫发出业务请求，经由CA、RM、ER建立与目标用户的业务(例如通话、上网等)。
图2显示了依照图1所示的IPTN的总体框架实现的现有的IPTN技术典型应用。
如图2所示，现有IPTN业务流程的流程为：
1)用户终端A发起呼叫，触发业务请求。
2)NGN业务***(CA)完成业务请求分析，获取通话双方(用户终端A和B)的IP地址，以及TCP/UDP端口号，根据音频和视频数据流所需的QoS指标，向RM1申请资源；
RM1搜集链路拓扑和资源信息，根据资源使用情况确定接纳还是拒绝用户终端A的呼叫，如果发现资源不足以建立连接，则RM1向NGN业务***返回呼叫失败；如果用户终端A的呼叫被接纳，则业务***继续建立呼叫连接。
3)RM1在接纳用户终端A的呼叫后，根据通话双方的IP地址，按照预定的选路策略进行选路，根据选路结果向下一个域的RM(RM2、RM3等)发出资源请求，该下一个域的RM在收到请求后同样根据资源使用情况确定接纳还是拒绝用户呼叫。
4)如果RM2接受请求，则根据选路结果再次向下一个域的RM3发出资源请求。
5)如果RM3接收的资源请求信息中的目的IP地址属于本域，则RM3通过COPS(公共开放策略服务)协议，向对应于该IP地址的ER(MA3域中的ER)分别下发流安装命令，映射到音频或视频的业务策略。
6)ER收到流安装命令后，执行策略开关，对报文进行流分类，对于规则匹配的流给予电信业务高等级的QoS保证，用户业务得以开展。策略安装成功后向RM3上报QoS资源响应消息。
7)RM3在收到响应消息后，根据源IP(用户终端A)向上一个域的RM2转发流QoS资源响应消息。
8)RM2收到QoS资源响应消息后，如果消息中的源IP不属于本域，则向上一个域的RM1转发，一直到最初发起资源请求的RM(RM1)。
9)由于LSP是单向路径，要建立通话必须在两个方向上都建立LSP路径，因此RM1需要向源IP地址对应的ER下发包含内容相同方向相反的业务策略的流安装命令。
10)ER(MA1中的ER)收到流安装命令后，同样在本地执行策略开关，建立方向相反的流的映射，并向RM上报流安装成功的响应消息。
11)RM1收到流安装成功的响应消息后，此时通话的双向路径已准备就绪，向NGN业务***(CA)上报QoS资源响应消息。
12)NGN业务***收到成功的QoS资源响应消息后，完成连接建立过程，目标终端振铃响起，用户终端A和B可使用电信业务。
如上所示的流程可知，在现有IPTN应用中，业务是由RM动态下发，RM搜集链路拓扑和资源信息，响应并代理NGN业务层的呼叫请求和带宽申请，然后再通过COPS(通用开放策略服务)协议向ER下发IPTN流，实现呼叫的建立和带宽的占用。
这种使用RM来管理整个网络的资源和拓扑、并代理ER的业务建立的方法虽然可以很灵活的规划和利用比较复杂的网络拓扑和资源，但在***架构中，增加了一个承载控制层设备，即RM服务器，这对于一个只需要使用网络拓扑相对比较简单的业务或应用来说，就显得多余了。
如果运营商希望提供基于点对点的，承载NGN业务并有QoS保证的IPTN LSP隧道业务，那么另外再通过RM服务器来管理IPTN LSP隧道和带宽并下发流，就使得组网变得复杂化了，也增加了不必要的成本。
因此，有必要设计一种通过用户域下静态配置的IPTN LSP隧道实现IPTN业务的方法和***，从而大大降低了网络的复杂度，同时保证业务所需的带宽和QoS。
发明内容
本发明的目的是提供大大降低了网络的复杂度，同时保证业务所需的带宽和QoS的一种实现IPTN业务的方法。
根据本发明的目的，提供一种实现IPTN业务的方法，该方法包括：预先在边缘路由器间建立IPTN LSP隧道；在作为用户域的边缘路由器中预先配置与该IPTN LSP隧道对应的IPTN标签或标签栈，并指定该IPTN LSP隧道的目的地址或网段；以及对于从该用户域上线的源终端用户请求的业务，边缘路由器根据与该请求的业务对应的IPTN隧道的IPTN标签或标签栈，将业务转发到目的终端。
本发明的另一目的是提供大大降低了网络的复杂度，同时保证业务所需的带宽和QoS的一种实现IPTN业务的***。
根据本发明的另一目的，提供一种实现IPTN业务的***，包括，边缘路由器，其使用单条LSP或多条LSP与汇聚路由器和其它边缘路由器相连，以在边缘路由器间建立IPTN LSP隧道；以及终端，其从与该边缘路由器对应的用户域上线请求IPTN业务，其中，该边缘路由器根据与该请求的IPTN业务对应的IPTN隧道的IPTN标签或标签栈，将业务转发到目的终端。
本发明的有益效果是，通过静态配置的IPTN LSP隧道，实现在两个接入点之间的IPTN业务，而不需要RM服务器的参与，从而大大降低了网络的复杂度，同时保证业务所需的带宽和QoS。
附图说明
图1显示了IPTN的总体框架图；
图2显示了依照图1所示的IPTN的总体框架实现的现有的IPTN技术典型应用；以及
图3显示了本发明的IPTN架构的***结构图。
具体实施方式
本发明主要是通过将边缘路由器(ER)作为接入设备，为每个接入域的用户提供业务服务。
图3显示了本发明的IPTN架构的***结构图。
如图3所示，依照本发明的IPTN架构中与现有IPTN相比，省去了承载控制层，现有技术中的由承载控制层中的RM下发的内容(实现的功能)都由用户静态配置，静态配置即通过命令行或者网管MIB实现。
下面详细描述根据本发明的IPTN架构，在域下静态配置IPTN LSP隧道以提供简单的IPTN业务的流程。其中所述的IPTN业务是具有同样目的IP、同样协议以及同样TCP端口号的数据流，也就是说，在本发明中，以域来区分业务，例如，登陆 www.hotmail.com为一种IPTN业务，不同用户登陆www.hotmail.com都为加入相同的域。
在本发明中针对IPTN业务的配置选项包括：源和目的IP地址以及掩码、源和目的IP地址的TCP或UDP端口号以及协议，这些选项都是可以由用户进行选择且可任意搭配的。
依照本发明，域下配置IPTN LSP隧道的过程具体如下：
1)：预先在逻辑承载网中使用单条LSP或多条LSP的连接部署汇聚路由器和边缘路由器，以在任意两个边缘路由器间建立IPTN LSP隧道，即预先在逻辑承载网中部署BR和ER，使用单条LSP(标签交换路径)或多条LSP的连接，在任意两个接入点(例如ER1和ER2)间建立一条IPTN LSP隧道，形成LSP网络，同时在该隧道上预留一定的资源以及指定QoS参数。
其中，现有技术中，是RM根据资源动态的在两个接入点间建立一条IPTNLSP隧道，同时在该隧道上预留一定的资源以及指定QoS参数，而本发明利用相同的建立IPTN LSP隧道、且预留资源的技术，对任意两接入点预先建立IPTNLSP隧道、且预留资源。
2)：配置IPTN标签或标签栈，并指定目的地址或网段，其中每一个标签代表一条LSP，且每条LSP已配置了一定的总带宽。
如图3所示，两接入点ER1和ER2之间是由标签交换路径L1、L2、L3、和L4构成一条完整的IPTN LSP隧道，该L1、L2、L3、和L4为一组标签栈，其指定了上述预先建立的IPTN LSP隧道的目的地址为ER2。
当然，可以为所有任意两个接入点配置IPTN标签或标签栈，并且在ER中存储IPTN标签或标签栈信息。
另外，还可以同时配置比如协议号、源和目的端口号等其他匹配规则，并将其和上述IPTN标签或标签栈信息一起存储在ER中。
经过上述简单的配置，就可以在两个接入点(例如ER1和ER2)之间使用IPTN LSP隧道完成业务。
下面仍参照图3举例说明如何通过上述用户域下静态配置的IPTN LSP隧道完成业务。
a)用户终端A发起呼叫，请求与终端B的业务请求，此时终端A与接入设备ER1对应，终端B与接入设备ER2对应，且ER1的用户域1为(10.0.0.1/24)，ER2的用户域2为(11.0.0.1/24)。
b)NGN业务***(CA)分析业务请求，获取通话双方(用户域1和2)的IP地址，以及TCP/UDP端口号。
c)NGN业务***(CA)将目的网段地址(用户域2的地址)通知给与终端A对应的接入设备ER1、以及终端A，从而终端A从作为用户域1的ER1上线。
d)由于ER1中预存有预先配置好的IPTN LSP隧道(ER1和ER2之间的隧道)所对应的标签栈(L1/L2/L3/L4)，所以，ER1对加入用户域1的报文(从用户域1上线的终端A发送的报文)进行目的地址的匹配(或协议号、源和目的端口号等其他规则的匹配)，并在该报文上***标签栈(L1/L2/L3/L4)，从而在静态配置的IPTN LSP隧道上进行LSP转发、并到达与用户域2对应的终端B。
其中，由于ER1可能预存有多个标签栈(分别对应ER1与多个ER之间的IPTN LSP隧道)，所以对目的地址的匹配也就是找出与目的地址(用户域2)对应的标签栈。
同时，目的用户终端B所对应的ER2中也预存有预先配置好的IPTN LSP隧道(ER1和ER2之间的隧道)所对应的标签栈(L1/L2/L3/L4)。
因此，通过在域下静态配置IPTN LSP隧道，并将IPTN LSP隧道的相关信息存储在边缘路由器(ER)中，源和目的终端用户通过接入设备(ER)连接到LSP网络时，根据IPTN LSP隧道对应的标签栈，即可使用静态的IPTNLSP隧道进行业务的转发，并且由于标签栈对应的每条LSP都预留了一定的资源和QoS指标，从而可以保证转发业务所需的带宽和QoS。
另外，本发明也可直接应用于图1所示的现有IPTN架构***，其中，静态配置的IPTN LSP隧道并不影响ER和RM的连接。
也就是说，如果RM通过COPS向ER下发IPTN流，那么通过COPS协议动态下发的IPTN流将在ER中优先被检查和转发；如果没有通过COPS协议动态下发到ER的IPTN流，则通在用户域下静态配置的IPTN LSP隧道对应的标签栈来实现的IP电信网业务，以简化业务流程。从而更加灵活的实现IPTN业务。
综上所述，根据本发明提供的通过用户域下静态配置的IPTN LSP隧道实现IPTN业务的方法和***，其通过静态配置的IPTN LSP隧道，实现在两个接入点之间的IPTN业务，而不需要RM服务器的参与，从而大大降低了网络的复杂度，同时保证业务所需的带宽和QoS。另外，如果RM通过COPS向ER下发IPTN流，那么通过COPS协议动态下发的IPTN流将在ER中优先被检查和转发，更加灵活的实现IPTN业务。
对该技术领域的普通技术人员来说，根据以上实施类型可以很容易的联想到其他的优点和变形。因此，本发明并不局限于上述具体实施例，其仅仅作为例子对本发明的一种形态进行详细、示范性的说明。在不背离本发明宗旨的范围内，本领域普通技术人员可以根据上述具体实施例通过各种等同替换所得到的技术方案，但是这些技术方案均应该包含在本发明的权利要求的范围及其等同的范围之内。

Claims (10)

1.一种实现IPTN业务的方法，该方法包括：
预先在边缘路由器间建立IPTN LSP隧道；
在作为用户域的边缘路由器中预先配置与该IPTN LSP隧道对应的IPTN标签或标签栈，并指定该IPTN LSP隧道的目的地址或网段；以及
对于从该用户域上线的源终端用户请求的业务，边缘路由器根据与该请求的业务对应的IPTN隧道的IPTN标签或标签栈，将业务转发到目的终端。
2.如权利要求1所述的实现IPTN业务的方法，其中，
在该IPTN LSP隧道上预留一定的资源以及指定QoS参数。
3.如权利要求2所述的实现IPTN业务的方法，其中，
边缘路由器根据源终端用户请求的业务的目的IP地址、或协议号、或源和目的端口号，从预先配置的IPTN LSP隧道中选择与该目的IP地址匹配的隧道。
4.如权利要求3所述的实现IPTN业务的方法，其中，
边缘路由器在与该源终端用户请求的业务对应的报文头上***标签或标签栈，进行LSP转发。
5.如权利要求1-4中任一项所述的实现IPTN业务的方法，其中，
该IPTN***进一步包括承载控制层，且在承载控制层中的资源管理服务器通过COPS协议下发IPTN流到边缘路由器的情况下，边缘路由器优先检查并转发该IPTN流。
6.一种实现IPTN业务的***，包括，
边缘路由器，其使用单条LSP或多条LSP与汇聚路由器和其它边缘路由器相连，以在边缘路由器间建立IPTN LSP隧道；以及
终端，其从与该边缘路由器对应的用户域上线请求IPTN业务，
其中，该边缘路由器根据与该请求的IPTN业务对应的IPTN隧道的IPTN标签或标签栈，将业务转发到目的终端。
7.如权利要求6所述的实现IPTN业务的***，其中，
与用户域对应的边缘路由器中预先配置与该IPTN LSP隧道对应的IPTN标签或标签栈，并指定该IPTN LSP隧道的目的地址或网段，同时在该IPTNLSP隧道上预留一定的资源以及指定QoS参数。
8.如权利要求7所述的实现IPTN业务的***，其中，
边缘路由器根据源终端用户请求的业务的目的IP地址、或协议号、或源和目的端口号，从预先配置的IPTN LSP隧道中选择与该目的IP地址匹配的隧道。
9.如权利要求8所述的实现IPTN业务的***，其中，
边缘路由器在与该源终端用户请求的业务对应的报文头上***标签或标签栈，进行LSP转发。
10.如权利要求6-9中任一项所述的实现IPTN业务的***，其中，
该IPTN***进一步包括资源管理服务器，其通过COPS协议下发IPTN流到边缘路由器的情况下，边缘路由器优先检查并转发该IPTN流。
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