WO2012016536A1 - 一种接入网设备的服务通信方法及*** - Google Patents
一种接入网设备的服务通信方法及*** Download PDFInfo
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- WO2012016536A1 WO2012016536A1 PCT/CN2011/078009 CN2011078009W WO2012016536A1 WO 2012016536 A1 WO2012016536 A1 WO 2012016536A1 CN 2011078009 W CN2011078009 W CN 2011078009W WO 2012016536 A1 WO2012016536 A1 WO 2012016536A1
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Definitions
- the present invention relates to the technical field of a novel network, and in particular to a service communication method for an access network device, a service communication system for an access network device, a node server, and an access switch. Background technique
- New networks including the Internet, enable different individuals and institutions to exchange information and other information resources.
- Networks typically include technologies such as path, transport, signaling, and network management. These techniques have been widely found in various literatures. An overview of this is: Steven Shepherd's Telecommunications Convergence (McGraw-Hill, 2000), Annabel Z. Dodd's The Essential Guide, to Telecommimications, Third Edition (Prentice Hall PRT, 2001) ), or Ray Horak's second edition of Communications Systems and Networks (M&T Books, 2000). The advances in these technologies have greatly improved the speed and quality of information transmission and reduced its costs.
- Path technologies connecting terminals to a wide-area transport network have evolved from 14.4, 28.8 and 56K modems to include ISDN, Tl, cable modem, DSL, Ethernet and wireless Connected technology.
- Synchronous Optical Network SONET
- Dense Wavelength Division Multiplexing DWDM
- Frame Relay FR2
- ATM Asynchronous Transfer Mode
- RPR Resilient Packet Ring
- IP Internet Protocol
- TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol
- ARPANET ARPANET
- Application layer - Application layer is a general term for all applications that users are targeting.
- the TCP/IP protocol family has many protocols at this level to support different applications, and many of the familiar Internet-based applications are inseparable from these protocols.
- the HTTP protocol the FTP protocol for file transfer
- the SMTP for email transmission
- DNS protocol domain name resolution
- Telnet protocol Telnet protocol for remote login, etc.
- the function of the transport layer one layer is mainly to provide communication between applications.
- the TCP/IP protocol family has TCP and UDP protocols at this layer.
- Network layer one is a very critical layer in the TCP/IP protocol family, mainly defining IP ground.
- the address format enables data of different application types to be smoothly transmitted over the Internet.
- the IP protocol is a network layer protocol.
- Network Interface Layer This is the lowest layer of TCP/IP software. It is responsible for receiving IP packets and sending them over the network, or receiving physical frames from the network, extracting IP datagrams and handing them over to the IP layer.
- IP IP-to-Network Interface
- the main reason for their incompatibility is because of the basic unit of data they transmit (technically called "frames").
- the format is different.
- the IP protocol is actually a set of protocol software consisting of software programs that convert all kinds of different "frames" into an "IP packet” format. This conversion is one of the most important features of the Internet, making all kinds of computers Interoperability can be achieved on the Internet, which is characterized by "openness.”
- a packet is also a form of packet switching, in which the transmitted data is segmented into “packets” and then transmitted. However, it belongs to the "connectionless type", and each "package” (grouping) that is marked is transmitted as an "independent message”, so it is called “data packet”. In this way, it is not necessary to connect a circuit before starting communication, and each data packet does not have to be transmitted through the same path, so it is called “no connection type”. This feature is very important, and it greatly enhances the robustness and security of the network in the case of text messaging.
- Each packet has two parts: a header and a message.
- the header has a necessary content such as a destination address, so that each packet can accurately reach the destination without going through the same path. Recombination at the destination to restore the originally transmitted data. This requires the IP to have the function of packet packing and assembly.
- the data packet can also change the length of the data packet according to the packet size specified by the network.
- the maximum length of the IP data packet can reach 65535 bytes.
- QoS Quality of Service
- the network transmission quality is specifically represented by packet loss and bit error.
- Computer files are not sensitive to errors in transmission. Even if most of the packets are lost during transmission, the computer will still consider the network available, as long as there is a TCP retransmission mechanism. However, if the packet loss and bit error rate are higher than one thousandth, the video quality will be degraded for synchronous video. Experience data tells us that high-quality video communications even require less than one in 100,000 lost packets and errors. The test data of the current network environment shows that most of the packet loss occurs inside the router, and the error generated in the fiber transmission is almost negligible.
- “Inte Serv” is built on the basis of independent stream resource reservation, using Resource Reservation Setup Protocol (RSVP).
- RSVP Resource Reservation Setup Protocol
- RSVP 2Mbps bandwidth can only be macroscopic. If 1 second of data is sent in the first half of the second, it will cause problems and form periodic burst traffic. Because the core idea of the IP Internet is to do its best, at every network node, the switch always tries to forward data as fast as possible. When a video is circulated through a multi-level switch, the traffic distribution will be uneven. Multiple non-uniform non-synchronous flows will produce greater non-uniformity over a period of time, that is, network traffic must have periodic blocking. As the number of video users increases, there is no upper limit for periodic blocking. When the internal storage capacity of the switch exceeds the number of packets, the result of packet loss is directly caused. * Why is "Diff Serv" unsuccessful?
- Diff Serv attempts to provide a better than best-effort network service. This method does not require complex network-wide resource reservation, and implementation is simple. As long as each packet is marked with a "priority, tag, the network switch first processes the video data with "priority,”.
- the basic principle is that banks can issue gold cards to VIP customers, which can effectively reduce the queue time of high-end customers. This method sounds good too, but it doesn't work.
- the IP Internet attempts to use storage to absorb transient traffic, with the result that transmission delays are increased. Due to limited storage capacity, there is no upper limit for bursty traffic. Therefore, the storage method can only improve the chance of packet loss of this device, and the burst traffic absorbed by this node will exert more pressure on the next node. Video traffic continues to flow, and the storage mode of the switch intensifies the convergence of bursts to weak nodes, and network packet loss is inevitable.
- the technical problem to be solved by the present invention is to provide a service communication method for an access network device, which is effective for saving bandwidth and routing resources, ensuring stable and smooth transmission path, avoiding delay of multimedia services, and ensuring national information security requirements. And save hardware resources to ensure network transmission quality.
- the embodiment of the invention further provides a service communication system of an access network device, a node server and an access switch, which are used to ensure the implementation and implementation of the above method in practice. use.
- the embodiment of the present invention discloses a service communication method for an access network device, where the access network device includes a source terminal and a target terminal that are jointly connected to the same access switch, where The method includes the following steps:
- the node server notifies the access switch that the source terminal and the target terminal are connected to in the internal packet address table according to the request of the current service, and the downlink port of the access switch that is directed by the secondary service data packet ;
- the source terminal sends an uplink data packet of the current service
- the access switch After receiving the data packet, the access switch directs the data packet to a corresponding downlink port according to the setting of its internal data packet address table, and transmits the data packet to the target terminal through the downlink port.
- the access switch is notified via the node server to set the current time in the internal packet address table.
- the service port is directed to the downlink port; the service communication between the source terminal and the target terminal does not need to upload the data packet to the node server, and then the node server sends the data packet to the corresponding terminal, and directly passes through the corresponding downlink port of the access switch. Send the data packet.
- the communication routing manner of the access switch connected to the node server is not limited.
- the node server master control configuration packet address table may be adopted according to the present invention, and The manner in which the packet address table is used for data packet transmission; the existing IP routing mode may also be adopted, which is not limited by the present invention.
- the access network device refers to a device in the new network that accesses the network part.
- the new network is a centralized control network structure, which may be a tree network, a star network, a ring network, etc., but on this basis, a centralized control node is needed in the network to control the entire network.
- the devices in the access network can be mainly divided into three categories: node servers, access switches, and terminals (including various set-top boxes, code boards, memories, etc.).
- the node server is a node in the access network that functions as a centralized control, and can control the access switch and the terminal.
- the node server can be directly connected to the access switch or directly connected to the terminal.
- the communication between the terminals may be bidirectional, that is, in addition to the application scenario in which the source terminal sends a data packet to the target terminal, the embodiment of the present invention may further include the following steps: the target terminal sends the uplink data packet of the current service;
- the access switch After receiving the data packet, the access switch directs the data packet to a corresponding downlink port according to the setting of the internal data packet address table, and transmits the data packet to the source terminal through the downlink port.
- the data packet may be a unicast data packet.
- the data packet address table is a unicast data packet.
- the address table when the unicast service communicates, the destination address of the data packet is the receiver address.
- the request of the current service is a request submitted by the source terminal to establish a unicast service communication with the target terminal, and the node server notifies the connection.
- the steps for setting up the packet address table into the switch include the following substeps:
- the node server obtains the communication link information of the current service according to the request of the current service, where the communication link information includes: the downlink port information of the access switch connected to the target terminal; the node server according to the communication link information
- the access switch sends a port configuration protocol packet;
- the access switch sets a destination port to be a downlink port directed by a data packet of the target terminal in the internal packet address table according to the port configuration protocol packet.
- the request for the current service includes a request submitted by the source terminal to establish a unicast service communication with the target terminal, and the node server notifies the connection.
- the steps for setting up the packet address table into the switch include the following substeps:
- the node server obtains the communication link information of the current service according to the current service request, where the communication link information includes: the downlink port information of the access switch connected to the source terminal, and the downlink port information of the connection target terminal;
- the node server sends a port configuration protocol packet to the access switch according to the communication link information;
- the access switch sets, according to the port configuration protocol packet, a downlink port whose destination address is a data packet directed by the source terminal, and a downlink port whose destination address is a packet of the target terminal.
- the request for the current service includes service type information, service content information, and an access network address of the source terminal, where the service content information includes a service number;
- the step of the server obtaining the communication link information of the current service includes the following sub-steps:
- the communication link information may be a one-way communication link information, for example, the source terminal initiates a unicast service request to the target terminal, or the target terminal initiates a unicast service request to the source terminal; or
- the communication link information may also be two-way communication link information, for example, the source terminal and the target terminal initiate a unicast service request to the opposite end.
- the node server In the process of establishing a communication connection, the node server notifies the source terminal and the target terminal, and determines whether the current communication link can be adopted according to the response of the target terminal, that is, in a preferred embodiment of the present invention, the node server acquires
- the step of communication link information of the secondary service further includes the following sub-steps:
- the node server sends a menu protocol package to the source terminal and the target terminal;
- the step of the node server acquiring the communication link information of the current service may further include the following sub-steps:
- menu protocol packet is directed to the source terminal according to the setting of the downlink protocol packet address table preset in the access switch between the node server and the source terminal;
- menu protocol packet is directed to the target terminal according to the setting of the downlink protocol packet address table preset in the access switch between the node server and the target terminal;
- the downlink protocol packet address table is set, and the destination address is the current access exchange.
- the protocol packet of the access network address of the machine is directed to the CPU module; and the port whose destination address is the protocol packet of the address of the other access network device.
- the node server can send the menu protocol package to the source terminal and the target terminal based on the setting of the preset protocol packet address table.
- the node server when notifying the access switch to configure the data packet address table, may further send a service processing command to the source terminal and the target terminal, respectively, to notify the source terminal and the target terminal to perform corresponding according to the service processing command. Operation.
- the data packet may be a multicast data packet.
- the data packet address table is multicast data. Packet address table. The destination address of the data packet when the multicast service communicates is the multicast address.
- the request for the current service includes a request for a multicast service communication initiated by the target terminal
- the step of the node server notifying the access switch to set the data packet address table may include the following sub-steps:
- the node server obtains the communication link information of the current service according to the request of the current service, where the communication link information includes: the downlink port information of the access switch connected to the target terminal; the node server according to the communication link information
- the access switch sends a port configuration protocol packet;
- the access switch sets a data packet whose destination address is a multicast address to the downlink port in its internal data packet address table.
- the source terminal further initiates a multicast service for the multicast service, for example, the source terminal initiates a live broadcast, and the request for the current service further includes a request for initiating a multicast service communication submitted by the source terminal, where the node server notifies the access.
- the steps for the switch to set the packet address table also include the following substeps:
- the node server obtains the communication link information of the current service according to the current service request, where the communication link information includes: the downlink port information of the access switch connected to the source terminal;
- the node server sends a port configuration to the access switch according to the communication link information.
- Agreement package
- the access switch sets a data packet whose destination address is a multicast address in the internal data packet address table to the downlink port.
- the request for requesting the multicast service communication initiated by the target terminal includes the service type information, the service content information, and the access network address of the target terminal; wherein the service content information Include the service number;
- the step of the node server acquiring the communication link information of the current service includes the following sub-steps:
- This embodiment mainly relates to a communication link establishment process when a target terminal requests a multicast service, and thus its communication link is a downlink for transmitting multicast data to a target terminal.
- the request for initiating the multicast service communication submitted by the source terminal includes service type information, service content information, and an access network address of the source terminal, where
- the service content information includes a service number
- the step of the node server acquiring the communication link information of the current service further includes the following substeps:
- This embodiment mainly relates to a communication link establishment process when a source terminal initiates multicast, and thus the communication link is a downlink for transmitting multicast data to the source terminal.
- the service processing command may be sent to the target terminal, and the target terminal performs a corresponding operation according to the service processing command; or, to the source terminal Send service processing command, by source The terminal performs a corresponding operation according to the service processing command.
- the node server may select one of the communication link information as the communication link information of the current service according to a preset rule.
- the preset rule may be that the node server obtains the traffic information of each communication link, and the traffic information of the secondary service, and determines that the communication link with the smallest used traffic is the current service.
- the communication link information; or the preset rule may also obtain the bandwidth information of each communication link for the node server, and the bandwidth information of the current service, and determine the communication link with the largest bandwidth as the communication link of the current service. Road information.
- the request for the secondary service is recorded in the service request protocol packet, and the setting of the uplink protocol packet address table is preset according to the access switch connected between the source terminal and the node server. Transmitting, by the uplink port of the access switch, the service request protocol packet to a node server;
- the uplink protocol packet address table is configured with an uplink port that is forwarded by the protocol packet of the node server.
- the node server may, according to the setting of the internal protocol packet address table preset therein, connect the port configuration protocol packet to the corresponding by connecting the downlink port of the corresponding access switch.
- Access switch
- the downlink protocol packet address table is provided with a downlink port that is forwarded by a protocol packet whose destination address is a lower-level access network device address.
- the embodiment of the present invention may further include the following steps after the service is completed:
- the node server After completing the current service, the node server sends a port release command to the access switch that the source terminal and the target terminal are commonly connected to;
- the access switch releases the port that the set current service data packet is directed to in the internal packet address table according to the port release command.
- the node server also issues a service processing end command to the source terminal and/or the target terminal, and the source terminal and/or the target terminal terminates the service according to the service processing end command. Processing.
- the node server is further provided with an address information table in which the address occupation information, the device identification information, and the device resource information are recorded.
- the node server modifies the content in the preset address information table, and the modification includes updating the address occupation information of the port released by the access switch to be unused.
- the access network device further includes an Ethernet protocol conversion gateway and a local area network connected between the access switch and the source terminal and the target terminal. The embodiment of the present invention may further include the following steps:
- the Ethernet co-transfer gateway enters the new network, and the Ethernet co-transfer gateway is obtained from the node server.
- the Ethernet protocol conversion gateway receives a data packet or a protocol packet sent by the new network, adds a MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway and a MAC address of the target terminal in the data packet or the protocol packet, and then sends the data address to the local area Ethernet network;
- the target terminal and the source terminal follow a novel network protocol.
- the present invention transforms the standard Ethernet gateway, making it a special A type of access switch that acts as a connection between the new network and Ethernet.
- the modified Ethernet gateway is called an Ethernet protocol transfer gateway.
- the Ethernet Co-Transfer Gateway is located in the access network and can be connected to the access switch or directly to the node server.
- the Ethernet protocol conversion gateway is connected to a standard Ethernet switch, and the Ethernet switch is connected to the terminal.
- the data transmission between the novel network and the Ethernet mainly involves the following four types of data.
- Query packet A protocol packet sent by the node server to the access switch, Ethernet protocol conversion gateway or terminal;
- Response packet A protocol packet that is responded to the node server by the access switch, Ethernet protocol translation gateway, or terminal;
- the Ethernet Co-Transfer Gateway mainly performs the forwarding of the above four types of data between the new network and the Ethernet.
- the core implementation ideas are:
- the Ethernet protocol conversion gateway accesses the new network, and obtains the MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway and the terminal MAC address registered under the Ethernet protocol conversion gateway from the node server with centralized control function.
- the Ethernet protocol conversion gateway receives the data packet or the protocol packet sent by the new network, the MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway and the MAC address of the target terminal are added to the data packet or the protocol packet, and then sent to the Ethernet.
- the Ethernet protocol is used for transmission in the Ethernet; when the Ethernet protocol conversion gateway receives the data packet or protocol packet sent by the Ethernet, the MAC address and the source terminal of the Ethernet protocol conversion gateway in the data packet or the protocol packet are removed.
- the MAC address is then sent to the new network, which uses the new network protocol for transmission in the new network.
- the target terminal and the source terminal follow a novel network protocol, so that the target terminal and the source terminal can enter the Ethernet through the MAC address, and enter the new network by following the new network protocol, thereby implementing two different types of networks. Compatible transmission.
- the data packet sent by the novel network and the data packet sent by the Ethernet include the address of the novel network at both ends of the transmission, and the address is the source address and the destination address of the data packet.
- the embodiment may further include the following steps:
- the Ethernet Co-Transfer Gateway receives the data packet sent by the new network, according to the purpose of the data packet.
- the binding relationship between the terminal MAC address and the Ethernet protocol conversion gateway is preset in the node server when the terminal and the Ethernet protocol conversion gateway are sold.
- the embodiment of the present invention further discloses a service communication method for an access network device, where the access network device includes a source terminal and a target terminal that are connected to each other under the access switch of the current level, and the primary access switch A subordinate access switch is connected to the source terminal and/or the target terminal, and the method includes the following steps:
- the node server notifies the local access switch to set the downlink address port of the access switch that is directed by the secondary service data packet according to the request of the current service, and notifies the lower level
- the access switch is set in its internal packet address table, and the port of the access switch that is directed by the secondary service packet;
- the access switch and the lower-level switch of the current level respectively direct the data packet to the corresponding port for transmission according to the setting of the data packet address table.
- This embodiment mainly provides a method for directly communicating between terminals connected to a local access switch.
- the service communication between the source terminal and the target terminal does not need to upload the data packet to the node server, and then the node server sends the data packet to the corresponding terminal, and directly passes through the access switch of the current level and the access switch of the lower level.
- the corresponding port can transmit data packets.
- the communication routing mode of the access switch connected to the node server is preferably the method for configuring the data packet address based on the node server master control according to the present invention, and the method for transmitting the data packet according to the data packet address table. .
- the communication between the terminals may be bidirectional, that is, the embodiment of the present invention may include the following steps:
- the access switch of the current level receives the uplink data packet sent by the target terminal/source terminal to the source terminal/target terminal, and according to the setting of the data packet address table in the access switch of the current level, The data packets are respectively directed to the corresponding ports and transmitted to the lower-level access switches.
- the lower-level switches respectively direct the data packets to the corresponding ports according to the setting of the data packet address table, and transmit the data packets to the source terminal/target terminal through the ports. .
- the embodiment of the present invention is applicable to any unicast service, that is, as an example of a specific application, the data packet may be a unicast data packet.
- the data packet address table is a unicast data packet. Address table.
- Case 1 The source terminal is directly connected to the access switch of the current level, and the target terminal is connected to the access switch of the current level through the lower-level access switch;
- the node server notifies the access switch to set the data packet address table, the following sub-steps are included:
- the node server receives the request of the source terminal to establish a service communication with the target terminal, and obtains the communication link information of the current service according to the request, where the communication link information includes: the local access switch is connected to the lower level access The downlink port information of the switch, and the downlink port information of the lower-level access switch connected to the target terminal;
- the node server sends a port configuration protocol packet to the local access switch and the lower access switch according to the communication link information;
- the primary access switch sets a destination port whose destination address is a packet-oriented downlink port in the internal packet address table according to the port configuration protocol packet;
- the lower-level access switch sets a destination port whose destination address is a packet-oriented downlink port of the target terminal according to the port configuration protocol packet in the internal packet configuration table.
- Scenario 2 The source terminal is directly connected to the access switch of the current level, and the target terminal is connected to the access switch of the current level through the lower-level access switch.
- the node server notifies the access.
- the steps for the switch to set the packet address table include the following substeps:
- the node server receives a request submitted by the source terminal to establish a service communication with the target terminal, and Obtaining the communication link information of the current service according to the request, the communication link information includes: downlink port information of the lower-level access switch connected to the lower-level access switch, and downlink of the lower-level access switch connected to the target terminal And the downlink port information of the source access switch connected to the source access switch, and the downlink access port information of the source access switch connected to the source terminal;
- the node server sends a port configuration protocol packet to the local access switch and the lower access switch according to the communication link information;
- the primary access switch sets a destination port whose destination address is a packet-oriented downlink port of the target terminal according to the port configuration protocol packet in the internal packet configuration table, and the destination address is a packet-oriented downlink of the source terminal.
- the lower-level access switch sets a destination port whose destination address is a downlink port directed by the data packet of the target terminal according to the port configuration protocol packet in the internal packet configuration table, and the destination address is a packet-oriented uplink of the source terminal. port.
- Scenario 3 The source terminal is connected to the access switch of the current level through the lower-level access switch, and the target terminal is directly connected to the access switch of the current level.
- the node server In the case of one-way unicast communication, the node server notifies the access switch.
- the steps to set up the packet address table include the following substeps:
- the node server receives the request that the source terminal establishes a service communication with the target terminal, and obtains the communication link information of the current service according to the request, where the communication link information includes: the lower-level access switch is connected to the access level The uplink port information of the switch, and the downlink port information of the target access switch connected to the target terminal;
- the node server sends a port configuration protocol packet to the local access switch and the lower access switch according to the communication link information;
- the primary access switch sets a destination port whose destination address is a packet-oriented downlink port in the internal packet address table according to the port configuration protocol packet;
- the lower-level access switch sets an uplink port to which the destination address is a packet directed by the target terminal according to the port configuration protocol packet in the internal packet address table.
- Case 4 The source terminal is connected to the access switch of the current level through the lower-level access switch.
- the target terminal is directly connected to the access switch of the current level; in the case of bidirectional unicast communication, the step of the node server notifying the access switch to set the data packet address table includes the following sub-steps:
- the node server receives the request that the source terminal establishes a service communication with the target terminal, and obtains the communication link information of the current service according to the request, where the communication link information includes: the lower-level access switch is connected to the access level The uplink port information of the switch, the downlink access port information of the target access switch is connected to the target terminal; and the downlink access port information of the lower-level access switch is connected to the lower-level access switch, and the lower-level access switch is connected to the source terminal Downstream port information;
- the node server sends a port configuration protocol packet to the local access switch and the lower access switch according to the communication link information;
- the primary access switch sets a destination port whose destination address is a packet-oriented downlink port of the target terminal according to the port configuration protocol packet in the internal packet configuration table, and the destination address is a packet-oriented downlink of the source terminal.
- the lower-level access switch sets, according to the port configuration protocol packet, an uplink port whose destination address is a data packet directed by the target terminal, and a destination address that is a packet-oriented downlink of the source terminal. port.
- Scenario 5 The source terminal is connected to the access switch of the current level through the first lower-level access switch, and the target terminal is connected to the access switch of the current level through the second lower-level access switch;
- the step of the node server notifying the access switch to set the data packet address table includes the following sub-steps:
- the node server receives the request that the source terminal establishes a service communication with the target terminal, and obtains the communication link information of the current service according to the request, where the communication link information includes: the first lower-level access switch connection book The uplink port information of the level accessing switch, the downlink access port information of the second-level access switch, and the downlink port information of the second lower-level access switch connected to the target terminal;
- the node server sends a port configuration protocol packet to the local access switch, the first lower access switch, and the second lower access switch according to the communication link information;
- the primary access switch sets a destination port whose destination address is a packet-oriented downlink port of the target terminal according to the port configuration protocol packet in the internal packet configuration table, and the destination address is a packet-oriented downlink of the source terminal. port;
- the first lower-level access switch sets, according to the port configuration protocol packet, an uplink port whose destination address is a packet directed by the target terminal, and a destination packet whose source address is a source terminal.
- the second lower-level access switch sets a destination port whose destination address is a packet-oriented downlink port of the target terminal according to the port configuration protocol packet in the internal packet configuration table, and the destination address is a packet directed by the source terminal. Upstream port.
- the source terminal is connected to the access switch of the current level through the first lower-level access switch, and the target terminal is connected to the access switch of the current level through the second lower-level access switch; in the case of bidirectional unicast communication
- the step of the node server notifying the access switch to set the data packet address table includes:
- the node server receives the request that the source terminal establishes a service communication with the target terminal, and obtains the communication link information of the current service according to the request, where the communication link information includes: the first lower-level access switch connection book The uplink port information of the level access switch, the downlink access port information of the second access switch connected to the second access switch, and the downlink port information of the target terminal connected to the second lower access switch; and the second The lower access switch is connected to the uplink port information of the access switch of the local level, the access switch of the local level is connected to the downlink port information of the first access switch, and the first access switch is connected to the downlink port information of the source terminal.
- the node server sends a port configuration protocol packet to the local access switch, the lower-level access switch, and the second lower-level access switch according to the communication link information;
- the primary access switch sets a destination port whose destination address is a packet-oriented downlink port in the internal packet address table according to the port configuration protocol packet;
- the first lower-level access switch sets an uplink port that is forwarded by the data packet of the target terminal in the internal packet address table according to the port configuration protocol packet;
- the second subordinate access switch configures the number of protocol packets in the internal port according to the port According to the packet address table, the destination address is set as the downlink port of the target terminal.
- the request submitted by the source terminal to establish a unicast service communication with the target terminal includes service type information, service content information, and an access network address of the source terminal, where the service Content information includes a service number;
- the step of the node server acquiring the communication link information of the current service includes the following sub-steps:
- the communication link information may be a one-way communication link information, for example, the source terminal initiates a unicast service request to the target terminal, or the target terminal initiates a unicast service request to the source terminal; or
- the communication link information may also be two-way communication link information, for example, the source terminal and the target terminal initiate a unicast service request to the opposite end.
- the node server In the process of establishing a communication connection, the node server notifies the source terminal and the target terminal, and determines whether the current communication link can be adopted according to the response of the target terminal, that is, in a preferred embodiment of the present invention, the node server acquires
- the step of communication link information of the secondary service further includes the following sub-steps:
- the node server sends a menu protocol package to the source terminal and the target terminal;
- the step of the node server acquiring the communication link information of the current service further includes the following sub-steps:
- menu protocol packet is directed to the source terminal according to the setting of the downlink protocol packet address table preset in the access switch between the node server and the source terminal;
- menu protocol packet is directed to the target terminal according to the setting of the downlink protocol packet address table preset in the access switch between the node server and the target terminal;
- the downlink protocol packet address table is configured with a protocol packet whose destination address is an access network address of the current access switch, and is directed to the CPU module; and the destination address is another access network.
- the node server can send the menu protocol package to the source terminal and the target terminal based on the setting of the preset protocol packet address table.
- the node server when notifying the access switch to configure the data packet address table, may further send a service processing command to the source terminal and the target terminal, respectively, to notify the source terminal and the target terminal to perform corresponding according to the service processing command. Operation.
- the data packet may be a multicast data packet.
- the data packet address table is multicast data. Packet address table. The destination address of the data packet when the multicast service communicates is the multicast address.
- the node server notifies the connection according to different situations in which the target terminal is connected to the access switch of the current level.
- There are different ways to set the packet address table into the switch including the following two situations:
- Scenario 1 The target terminal is directly connected to the access switch of the current level.
- the request for the current service includes a request for requesting multicast service communication initiated by the target terminal, and the node server notifies the access switch.
- the steps to set up the packet address table include the following substeps:
- the node server obtains the communication link information of the current service according to the request of the current service, and the communication link information includes: the downlink port information of the target access switch connected to the target terminal;
- the node server sends a port configuration protocol packet to the access switch of the current level according to the communication link information
- the primary access switch according to the port configuration protocol packet, in the internal data packet address table, sets a data packet whose destination address is a multicast address to the downlink port.
- Scenario 2 The target terminal is connected to the access switch of the current level through the subordinate access switch.
- the request for the current service includes a request for requesting multicast service communication initiated by the target terminal, where the node server Notifying the access switch to set the packet address table
- the steps include the following substeps:
- the node server obtains the communication link information of the current service according to the request of the current service, where the communication link information includes the downlink port information of the access switch connected to the lower-level access switch, and the lower-level access
- the switch connects the downlink port information of the target terminal; the node server sends a port configuration protocol packet to the local access switch and the lower access switch according to the communication link information;
- the primary access switch according to the port configuration protocol packet, in the internal data packet address table, set a downlink port that is forwarded by the data packet whose destination address is a multicast address;
- the lower-level access switch sets a downlink port that is forwarded by a data packet whose destination address is a multicast address in the internal packet address table according to the port configuration protocol packet.
- the multicast service for the source terminal further initiates the multicast service, for example, the source terminal initiates the live broadcast, and the node server notifies the access switch to set the data packet address table according to different situations in which the source terminal and the access switch of the current level are connected.
- the method is different, mainly including the following two situations:
- the request for the current service further includes a request for initiating a multicast service communication submitted by the source terminal, where the source terminal is directly connected to the access switch of the current level, and the communication link information further includes: the current level The downlink port information of the access switch connected to the source terminal;
- the step of the node server notifying the access switch to set the data packet address table further includes: the node server sending the port configuration protocol packet to the access switch of the current level according to the communication link information;
- the primary access switch according to the port configuration protocol packet, in the internal data packet address table, sets a data packet whose destination address is a multicast address to the downlink port.
- the request for the current service further includes a request for initiating a multicast service communication submitted by the source terminal, where the source terminal is connected to the access switch of the current level by using a lower-level access switch, where the communication link information further includes The downlink access port information of the access switch connected to the lower-level access switch, and the downlink port information of the lower-level access switch connected to the source terminal; and the step of the node server notifying the access switch to set the data packet address table further includes : the node server respectively goes to the local access switch according to the communication link information and The lower level access switch sends a port configuration protocol packet;
- the local access switch sets, in its internal data packet address table, a data packet whose destination address is a multicast address to the downlink port;
- the lower-level access switch sets a data packet whose destination address is a multicast address to the downlink port in its internal data packet address table.
- the request for requesting the multicast service communication initiated by the target terminal includes the service type information, the service content information, and the access network address of the target terminal; wherein the service content information Include the service number;
- the step of the node server acquiring the communication link information of the current service includes: extracting, according to the service number, an access network address of the source terminal in the preset content-address mapping table;
- This embodiment mainly relates to a communication link establishment process when a target terminal requests a multicast service, and thus its communication link is a downlink for transmitting multicast data to a target terminal.
- the request for initiating the multicast service communication submitted by the source terminal includes service type information, service content information, and an access network address of the source terminal, where
- the service content information includes a service number
- the step of the node server acquiring the communication link information of the current service further includes: allocating a multicast address to the source terminal according to the request;
- This embodiment mainly relates to a communication link establishment process when a source terminal initiates multicast, and thus the communication link is a downlink for transmitting multicast data to the source terminal.
- the service processing command may be sent to the target terminal, and the target terminal performs a corresponding operation according to the service processing command; or, to the source terminal Send service processing command, by source The terminal performs a corresponding operation according to the service processing command.
- the node server selects one of the communication link information as the communication link information of the current service according to a preset rule.
- the preset rule may be that the node server obtains the traffic information of each communication link, and the traffic information of the secondary service, and determines that the communication link with the smallest used traffic is the current service.
- the communication link information; or the preset rule may also obtain the bandwidth information of each communication link for the node server, and the bandwidth information of the current service, and determine the communication link with the largest bandwidth as the communication link of the current service. Road information.
- the request for the secondary service is recorded in the service request protocol packet, and the setting of the uplink protocol packet address table is preset according to the access switch connected between the source terminal and the node server. Transmitting, by the uplink port of the access switch, the service request protocol packet to a node server;
- the uplink protocol packet address table is configured with an uplink port that is forwarded by the protocol packet of the node server.
- the node server directs the port configuration protocol packet to the corresponding connection by connecting the downlink port of the corresponding access switch according to the setting of the internal protocol packet address table preset therein.
- the switch Into the switch;
- the downlink protocol packet address table is provided with a downlink port that is forwarded by a protocol packet whose destination address is a lower-level access network device address.
- the embodiment of the present invention may further include the following steps after the service is completed:
- the node server After completing the current service, the node server sends a port release command to the access switch participating in the current service;
- the access switch releases the port that the set current service data packet is directed to in the internal packet address table according to the port release command.
- the node server also issues a service processing end command to the source terminal and/or the target terminal, and the source terminal and/or the target terminal terminates the service according to the service processing end command. Processing.
- the node server is further provided with an address information table in which the address occupation information, the device identification information, and the device resource information are recorded.
- the node server modifies the content in the preset address information table, and the modification includes updating the address occupation information of the port released by the access switch to be unused.
- the access network device further includes an Ethernet protocol conversion gateway and a local area network connected between the access switch and the source terminal and the target terminal. The embodiment of the present invention may further include the following steps:
- the Ethernet protocol conversion gateway accesses the new network, and obtains the Ethernet protocol conversion gateway from the node server.
- the Ethernet protocol conversion gateway receives a data packet or a protocol packet sent by the new network, adds a MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway and a MAC address of the target terminal in the data packet or the protocol packet, and then sends the data address to the local area Ethernet network;
- the target terminal and the source terminal follow a novel network protocol.
- the data packet sent by the novel network and the data packet sent by the Ethernet include the address of the novel network at both ends of the transmission, and the address is the source address and the destination address of the data packet.
- the method may further include the following steps: obtaining a mapping between a terminal MAC address bound by the Ethernet protocol translation gateway and an address of the terminal in the novel network;
- the Ethernet Co-Transfer Gateway receives the data packet sent by the new network, and adds the MAC address of the corresponding target terminal to the data packet according to the mapping between the destination address and the MAC address of the data packet. address.
- the binding relationship between the terminal MAC address and the Ethernet protocol conversion gateway is preset in the node server when the terminal and the Ethernet protocol conversion gateway are sold.
- the embodiment of the present invention further discloses a service communication system of an access network device, where the access network device includes a node server, and a source terminal and a target terminal that are jointly connected under the same access switch, and the node server Includes:
- a notification module configured to notify, according to the request of the current service, that the access switch that is connected to the source terminal and the target terminal is set in a data packet address table thereof, and the access switch that is served by the data packet of the secondary service Downstream port;
- the access switch includes:
- a port configuration module configured to set, according to a port configuration notification sent by the node server, a downlink port of the access switch that is directed by the data packet of the secondary service in the internal packet address table;
- the first port guiding module is configured to: after receiving the uplink data packet of the current service sent by the source terminal, according to the setting of the internal data packet address table, direct the data packet to the corresponding downlink port, and transmit the data packet through the downlink port To the target terminal.
- the communication between the terminals may be bidirectional, that is, in addition to the application scenario in which the source terminal sends a data packet to the target terminal, in the embodiment of the present invention, the access switch further includes:
- the second port guiding module is configured to: after receiving the uplink data packet of the current service sent by the target terminal, according to the setting of the internal data packet address table, direct the data packet to the corresponding downlink port, and transmit the data packet through the downlink port To the source terminal.
- the data packet may be a unicast data packet.
- the data packet address table is a unicast data packet.
- the address table when the unicast service communicates, the destination address of the data packet is the receiver address.
- the request for the current service is a request submitted by the source terminal to establish a unicast service communication with the target terminal
- the notification module of the node server includes:
- a first communication link acquisition sub-module configured to acquire communication link information of the current service according to the request of the current service, where the communication link information includes: the downlink port information of the access switch connected to the target terminal;
- a port configuration protocol packet sending submodule configured to send a port configuration protocol packet to the access switch according to the communication link information
- the port configuration module of the access switch includes:
- the first port configuration submodule is configured to set, according to the port configuration protocol packet, a destination port whose destination address is a downlink port directed by the target terminal in the internal packet address table.
- the request for the current service includes a request submitted by the source terminal to establish a unicast service communication with the target terminal
- the notification of the node server Modules include:
- a second communication link acquisition sub-module configured to acquire communication link information of the current service according to the current service request, where the communication link information includes: downlink port information of the access switch connected to the source terminal, and, Downstream port information of the target terminal;
- a port configuration protocol packet sending submodule configured to send a port configuration protocol packet to the access switch according to the communication link information
- the port configuration module of the access switch includes:
- a second port configuration submodule configured to set, in the data packet address table of the port configuration protocol packet, a downlink port whose destination address is a source terminal, and a destination address of the target terminal Downstream port.
- the request for the current service includes service type information, service content information, and an access network address of the source terminal, where the service content information includes a service number;
- a communication link acquisition submodule or a second communication link acquisition submodule node server further includes:
- a target terminal address extracting unit configured to preset content-address according to the service number Extracting an access network address of the target terminal in the mapping table
- a link calculation unit configured to acquire communication link information of the current service according to the service type information, the source terminal, and the access network address of the target terminal.
- the communication link information may be a one-way communication link information, for example, the source terminal initiates a unicast service request to the target terminal, or the target terminal initiates a unicast service request to the source terminal; or
- the communication link information may also be two-way communication link information, for example, the source terminal and the target terminal initiate a unicast service request to the opposite end.
- the node server In the process of establishing a communication connection, the node server notifies the source terminal and the target terminal, and determines whether the current communication link can be adopted according to the response of the target terminal, that is, in a preferred embodiment of the present invention, the node server further Includes:
- a menu protocol packet sending module configured to send a menu protocol package to the source terminal and the target terminal;
- the response protocol packet receiving module is configured to receive a response protocol packet sent by the target terminal for the menu protocol packet.
- the access switch when the access switch is an access switch connected between the node server and the source terminal, the access switch further includes:
- a first menu package guiding module configured to direct the menu protocol package to a source terminal according to a setting of a downlink protocol packet address table preset therein;
- the access switch When the access switch is an access switch connected between the node server and the target terminal, the access switch further includes:
- a second menu package guiding module configured to direct the menu protocol package to the target terminal according to the setting of the internal protocol packet address table preset therein;
- the downlink protocol packet address table is configured with a protocol packet directed to the CPU module whose destination address is the access network address of the current access switch; and a port directed by the protocol packet whose destination address is the address of the other access network device. .
- the node server can send the menu protocol package to the source terminal and the target terminal based on the setting of the preset protocol packet address table.
- the node service when notifying the access switch to configure the data packet address table, the node service The device may also send a service processing command to the source terminal and the target terminal respectively to notify the source terminal and the target terminal to perform corresponding operations according to the service processing command. That is, in a preferred embodiment of the present invention, the node server further includes:
- a service processing command sending module configured to separately send a service processing command to the source terminal and the target terminal;
- the source terminal further includes: a first command execution module, configured to perform a corresponding operation according to the service processing command;
- the target terminal further includes a second command execution module, configured to perform a corresponding operation according to the service processing command.
- the data packet may be a multicast data packet.
- the data packet address table is multicast data. Packet address table. The destination address of the data packet when the multicast service communicates is the multicast address.
- the request for the current service includes a request for a multicast service communication initiated by the target terminal
- the notification module of the node server includes: a third communication link acquisition sub-module, configured to acquire communication link information of the current service according to the request of the current service, where the communication link information includes: the access switch connection Downstream port information of the target terminal;
- a port configuration protocol packet sending submodule configured to send a port configuration protocol packet to the access switch according to the communication link information
- the port configuration module of the access switch includes:
- the third port configuration sub-module is configured to, according to the port configuration protocol packet, set a data packet whose destination address is a multicast address to the downlink port in the internal packet address table.
- the source terminal further initiates a multicast service for the multicast service, for example, the source terminal initiates a live broadcast, and the request for the current service further includes a request for initiating a multicast service communication submitted by the source terminal, and the notification module of the node server include: a fourth communication link acquisition sub-module, configured to acquire communication link information of the current service according to the current service request, where the communication link information includes: downlink port information of the access switch connected to the source terminal;
- a port configuration protocol packet sending submodule configured to send a port configuration protocol packet to the access switch according to the communication link information
- the port configuration module of the access switch includes:
- a fourth port configuration submodule configured to, according to the port configuration protocol packet, set a data packet whose destination address is a multicast address in the internal data packet address table to the downlink port.
- the request for requesting the multicast service communication initiated by the target terminal includes the service type information, the service content information, and the access network address of the target terminal; wherein the service content information Include the service number;
- the third communication link acquisition submodule of the node server further includes:
- the source terminal address extracting unit is configured to extract an access network address of the source terminal in the preset content-address mapping table according to the service number;
- a multicast address first allocation unit configured to acquire a multicast address corresponding to the source terminal, and allocate the multicast address to the target terminal;
- the first link calculation unit is configured to obtain, according to the service type information, the source terminal, and the access network address of the target terminal, the communication link information of the current multicast service downlink.
- This embodiment mainly relates to a communication link establishment process when a target terminal requests a multicast service, and thus its communication link is a downlink for transmitting multicast data to a target terminal.
- the request for initiating the multicast service communication submitted by the source terminal includes service type information, service content information, and an access network address of the source terminal, where
- the service content information includes a service number
- the fourth communication link acquisition submodule of the node server further includes:
- a second allocation unit of the multicast address configured to allocate a multicast address to the source terminal according to the request
- a second link calculation unit configured to obtain, according to the service type information, the communication link information of the current multicast service downlink, by the node server and the access network address of the source terminal.
- This embodiment mainly relates to a communication link establishment process when a source terminal initiates multicast, and thus the communication link is a downlink for transmitting multicast data to the source terminal.
- the request for the secondary service is recorded in a service request protocol packet, and when the access switch is an access switch connected between the source terminal and the node server, The access switch also includes:
- An uplink guiding module configured to direct, by the uplink port of the access switch, the service request protocol packet to the node server according to the setting of an internal protocol packet address table preset therein;
- the uplink protocol packet address table is configured with an uplink port that is forwarded by the protocol packet of the node server.
- the node server further includes:
- a downlink guiding module configured to, according to a setting of a downlink protocol packet address table preset therein, to connect the port configuration protocol packet to a corresponding access switch by connecting a downlink port of the corresponding access switch;
- the downlink protocol packet address table is provided with a downlink port that is forwarded by a protocol packet whose destination address is a lower-level access network device address.
- the node server further includes: a port release notification module, configured to send a port release command to the access switch that the source terminal and the target terminal are commonly connected after completing the current service. ;
- the access switch further includes:
- the port release processing module is configured to: in the data packet address table of the internal port release command, translate the port that is set to the current service data packet.
- the node server further includes:
- a service processing end command sending module configured to send a service processing end command to the source terminal and/or the target terminal
- the source terminal includes a first end processing module, configured to end service processing according to the service processing end command;
- the target terminal includes a second end processing module, configured to end according to the service processing The command ends the service processing.
- the node server is further provided with an address information table in which the address occupation information, the device identification information, and the device resource information are recorded.
- the node server After completing the current service, the node server further includes:
- the address information table update module is configured to modify the content in the preset address information table, where the modifying includes updating the address occupation information of the port of the access switch to be unused.
- the access network device further includes an Ethernet protocol conversion gateway and a local area network connected between the access switch and the source terminal and the target terminal.
- the Ethernet protocol conversion gateway includes:
- a MAC acquisition module configured to access a new network, obtain a MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway from the node server, and a terminal MAC address bound to the Ethernet protocol translation gateway;
- a MAC adding module configured to receive a data packet or a protocol packet sent by the new network, add a MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway and a MAC address of the target terminal in the data packet or the protocol packet, and then send the data address to the local area Ethernet ;
- a MAC deletion module configured to receive a data packet or a protocol packet sent by the local area network, remove the MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway in the data packet or the protocol packet, and the MAC address of the source terminal, and then send the data to the new network;
- the target terminal and the source terminal follow a novel network protocol.
- the data packet sent by the novel network and the data packet sent by the Ethernet include a address of the new network at both ends of the transmission, and the address is a source address of the data packet. And destination address.
- the Ethernet protocol conversion gateway further includes: a mapping relationship acquisition module, configured to obtain an Ethernet protocol conversion gateway after the Ethernet protocol conversion gateway accesses the new network The mapping between the terminal MAC address and the address of the terminal in the novel network; the MAC adding module receives the data packet sent by the new network, and adds the corresponding target in the data packet according to the mapping between the destination address and the MAC address of the data packet. Terminal MAC address.
- a mapping relationship acquisition module configured to obtain an Ethernet protocol conversion gateway after the Ethernet protocol conversion gateway accesses the new network The mapping between the terminal MAC address and the address of the terminal in the novel network
- the MAC adding module receives the data packet sent by the new network, and adds the corresponding target in the data packet according to the mapping between the destination address and the MAC address of the data packet. Terminal MAC address.
- the binding relationship between the terminal MAC address and the Ethernet protocol conversion gateway is preset in the node server when the terminal and the Ethernet protocol conversion gateway are sold.
- the embodiment of the invention also discloses a node server, including:
- a service request receiving module configured to receive a request for a current service, where the request includes information of a source terminal and a target terminal;
- a notification module configured to notify, according to the request of the current service, the access switch that is connected to the source terminal and the target terminal in the internal packet address table, and set the access switch that is directed by the data packet of the secondary service Downstream port.
- the data packet may be a unicast data packet.
- the data packet address table is a unicast data packet.
- the address table when the unicast service communicates, the destination address of the data packet is the receiver address.
- the request for the current service is a request submitted by the source terminal to establish a unicast service communication with the target terminal
- the notification module includes:
- a first communication link acquisition sub-module configured to acquire communication link information of the current service according to the request of the current service, where the communication link information includes: the downlink port information of the access switch connected to the target terminal;
- the port configuration protocol packet sending submodule is configured to send a port configuration protocol packet to the access switch according to the communication link information.
- the request for the current service includes a request submitted by the source terminal to establish a unicast service communication with the target terminal
- the notification module includes:
- a second communication link acquisition sub-module configured to acquire communication link information of the current service according to the current service request, where the communication link information includes: downlink port information of the access switch connected to the source terminal, and, Downstream port information of the target terminal;
- the port configuration protocol packet sending submodule is configured to send a port configuration protocol packet to the access switch according to the communication link information.
- the request for the current service includes service type information, service content information, and an access network address of the source terminal, where the service content information includes a service number;
- a communication link acquisition submodule or a second communication link acquisition submodule node server further includes:
- a target terminal address extracting unit configured to extract an access network address of the target terminal in the preset content-address mapping table according to the service number
- a link calculation unit configured to acquire communication link information of the current service according to the service type information, the source terminal, and the access network address of the target terminal.
- the communication link information may be a one-way communication link information, for example, the source terminal initiates a unicast service request to the target terminal, or the target terminal initiates a unicast service request to the source terminal; or
- the communication link information may also be two-way communication link information, for example, the source terminal and the target terminal initiate a unicast service request to the opposite end.
- the node server In the process of establishing a communication connection, the node server notifies the source terminal and the target terminal, and determines whether the current communication link can be adopted according to the response of the target terminal, that is, in a preferred embodiment of the present invention, the node server further Includes:
- a menu protocol packet sending module configured to send a menu protocol package to the source terminal and the target terminal;
- the response protocol packet receiving module is configured to receive a response protocol packet sent by the target terminal for the menu protocol packet.
- the node server when notifying the access switch to configure the data packet address table, may further send a service processing command to the source terminal and the target terminal, respectively, to notify the source terminal and the target terminal to perform corresponding according to the service processing command. Operation. That is, in a preferred embodiment of the present invention, the node server further includes:
- the service processing command sending module is configured to separately send a service processing command to the source terminal and the target terminal, and notify the source terminal and the target terminal to perform a corresponding operation according to the service processing command.
- the data packet may be a multicast data packet.
- the data packet address table is multicast data. Packet address table. The destination address of the data packet when the multicast service communicates is the multicast address.
- the request for the current service includes a request for a multicast service communication initiated by the target terminal
- the notification module includes:
- a third communication link acquisition sub-module configured to acquire communication link information of the current service according to the request of the current service, where the communication link information includes: the downlink port information of the access switch connected to the target terminal;
- the port configuration protocol packet sending submodule is configured to send a port configuration protocol packet to the access switch according to the communication link information.
- the multicast service for the source terminal further initiates the multicast service, for example, the source terminal sends a live broadcast, and the request for the current service further includes a request for initiating the multicast service communication submitted by the source terminal, where the notification module includes:
- a fourth communication link acquisition sub-module configured to acquire communication link information of the current service according to the current service request, where the communication link information includes: downlink port information of the access switch connected to the source terminal;
- the port configuration protocol packet sending submodule is configured to send a port configuration protocol packet to the access switch according to the communication link information.
- the request for requesting the multicast service communication initiated by the target terminal includes the service type information, the service content information, and the access network address of the target terminal; wherein the service content information Include the service number;
- the third communication link acquisition submodule further includes:
- the source terminal address extracting unit is configured to extract an access network address of the source terminal in the preset content-address mapping table according to the service number;
- a multicast address first allocation unit configured to acquire a multicast address corresponding to the source terminal, and allocate the multicast address to the target terminal;
- a first link calculation unit configured to use the service type information, the source terminal, and the target end
- the access network address of the end acquires the communication link information of the downlink of the current multicast service.
- This embodiment mainly relates to a communication link establishment process when a target terminal requests a multicast service, and thus its communication link is a downlink for transmitting multicast data to a target terminal.
- the request for initiating the multicast service communication submitted by the source terminal includes service type information, service content information, and an access network address of the source terminal, where
- the service content information includes a service number
- the fourth communication link acquisition submodule further includes:
- a second allocation unit of the multicast address configured to allocate a multicast address to the source terminal according to the request
- a second link calculation unit configured to obtain communication link information of the current multicast service downlink according to the service type information, and the node server and the access network address of the source terminal.
- This embodiment mainly relates to a communication link establishment process when a source terminal initiates multicast, and thus the communication link is a downlink for transmitting multicast data to the source terminal.
- the node server further includes:
- a first sending module configured to send a service processing command to the target terminal, to notify the target terminal to perform a corresponding operation according to the service processing command;
- the second processing module of the service processing command is configured to send a service processing command to the source terminal, and notify the source terminal to perform a corresponding operation according to the service processing command.
- the node server further includes:
- a downlink guiding module configured to, according to a setting of a downlink protocol packet address table preset therein, to connect the port configuration protocol packet to a corresponding access switch by connecting a downlink port of the corresponding access switch;
- the downlink protocol packet address table is provided with a downlink port that is forwarded by a protocol packet whose destination address is a lower-level access network device address.
- the node server further includes: a port release notification module, configured to send a port release command to the access switch that the source terminal and the target terminal are commonly connected after completing the current service.
- the node server further includes:
- a service processing end command sending module configured to send a service processing end command to the source terminal and/or the target terminal
- the source terminal includes a first end processing module, configured to end service processing according to the service processing end command;
- the target terminal includes a second end processing module for ending the service processing according to the service processing end command.
- the node server is further provided with an address information table in which the address occupation information, the device identification information, and the device resource information are recorded.
- the node server After completing the current service, the node server further includes:
- the address information table update module is configured to modify the content in the preset address information table, where the modifying includes updating the address occupation information of the port of the access switch to be unused.
- the embodiment of the present invention further discloses an access switch, where the access switch is connected to the source terminal and the target terminal, and the access switch includes:
- An interaction module configured to receive a port configuration notification sent by the node server for the current service request
- a port configuration module configured to set, in the internal data packet address table according to the port configuration, a downlink port of the access switch that is directed by the data packet of the secondary service;
- the first port guiding module is configured to: after receiving the uplink data packet of the current service sent by the source terminal, according to the setting of the internal data packet address table, direct the data packet to the corresponding downlink port, and transmit the data packet through the downlink port To the target terminal.
- the communication between the terminals may be bidirectional, that is, in addition to the application scenario in which the source terminal sends a data packet to the target terminal, in the embodiment of the present invention, the access switch further includes:
- a second port guiding module configured to: after receiving the uplink data packet of the current service sent by the target terminal, according to the setting of the internal data packet address table, direct the data packet to the corresponding A row port is transmitted to the source terminal through the downlink port.
- the data packet may be a unicast data packet.
- the data packet address table is a unicast data packet.
- the address table when the unicast service communicates, the destination address of the data packet is the receiver address.
- the port configuration notification sent by the node server is encapsulated in the port configuration protocol.
- the port configuration protocol packet includes downlink port information that is connected to the target terminal by the access switch;
- the port configuration module of the access switch includes:
- the first port configuration submodule is configured to set, according to the port configuration protocol packet, a destination port whose destination address is a downlink port directed by the target terminal in the internal packet address table.
- the port configuration notification sent by the node server is encapsulated in the port configuration protocol.
- the port configuration protocol packet includes downlink port information of the access source connected to the source terminal, and downlink port information of the target terminal;
- the port configuration module of the access switch includes:
- a second port configuration submodule configured to set, in the data packet address table of the port configuration protocol packet, a downlink port whose destination address is a source terminal, and a destination address of the target terminal Downstream port.
- the node server In the process of establishing a communication connection, the node server notifies the source terminal and the target terminal, and determines whether the current communication link can be adopted according to the response of the target terminal, that is, in a preferred embodiment of the present invention, when the access
- the access switch further includes:
- the first menu package guiding module is configured to direct the menu protocol packet sent by the node server to the source terminal according to the setting of the internal protocol packet address table preset therein;
- the access switch is an access switch connected between the node server and the target terminal, the access switch further includes:
- a second menu package guiding module configured to direct the menu protocol packet sent by the node server to the target terminal according to the setting of the internal protocol packet address table preset therein;
- the downlink protocol packet address table is configured with a protocol packet directed to the CPU module whose destination address is the access network address of the current access switch; and a port directed by the protocol packet whose destination address is the address of the other access network device. .
- the data packet may be a multicast data packet.
- the data packet address table is multicast data. Packet address table. The destination address of the data packet when the multicast service communicates is the multicast address.
- the current service includes a multicast service communication initiated by the target terminal, and the node server sends
- the port configuration notification is encapsulated in a port configuration protocol packet, where the port configuration protocol packet includes downlink port information of the access switch connected to the target terminal;
- the port configuration module of the access switch includes:
- the third port configuration sub-module is configured to, according to the port configuration protocol packet, set a data packet whose destination address is a multicast address to the downlink port in the internal packet address table.
- the multicast service for the source terminal further initiates the multicast service, for example, the source terminal initiates the live broadcast, and the current service further includes the multicast service communication initiated by the source terminal; and the port configuration protocol packet sent by the node server is further The downlink switch information of the source switch connected to the access switch is included;
- the port configuration module of the access switch includes:
- a fourth port configuration submodule configured to set, according to the port configuration protocol packet, a data packet whose destination address is a multicast address in the internal packet address table to the downlink port as a specific multicast communication service implementation
- the request for the current service is recorded in the service request protocol packet, and when the access switch is connected to the source terminal and the node, When accessing the switch between the devices, the access switch further includes:
- An uplink guiding module configured to direct, by the uplink port of the access switch, the service request protocol packet to the node server according to the setting of an internal protocol packet address table preset therein;
- the uplink protocol packet address table is configured with an uplink port that is forwarded by the protocol packet of the node server.
- the access switch further includes:
- the port release processing module is configured to release the port that is set by the current service data packet in the internal packet address table according to the port release command sent by the node server.
- the node server of the present invention mainly includes a network interface module, a switching engine module, a CPU module, and a disk array module.
- the access switch of the present invention mainly includes a network interface module (a downlink network interface module).
- the uplink network interface module the switching engine module
- the CPU module the uplink network interface module
- the switching engine module is for different packets (protocol packets, data packets, etc.)
- the address table to be checked is different, and the obtained package information is different; or, for example, if the CPU module receives the packet, it may be an address table, or may parse the packet and generate a response packet. Therefore, in order to enable a person skilled in the art to better understand the present invention, in the embodiment of the present invention, the modules involved in the network access system of the node server, the access switch, and the access network device of the present invention are mainly described from a functional perspective. In essence, however, these functional modules correspond to actual hardware modules. Compared with the prior art, the present invention has the following advantages:
- the service communication process of the source terminal and the target terminal jointly connected to the same access switch is first notified by the node server that the access switch sets the data packet of the current service in the internal packet address table of the access switch.
- the corresponding downlink port of the access switch transmits the data packet, that is, the source terminal and the target terminal can directly perform service communication under the access switch that they are connected to each other, without uploading the data packet to the node server, and then sending the corresponding server to the corresponding server.
- the terminal effectively saves bandwidth and routing resources.
- the present invention transmits the service data transmission path by means of the master server in the case of initiating a service request (in the process of protocol interaction established by the communication process) and in the manner of matching the service request for each access switch.
- the implementation setting can be performed directly according to the transmission path during the transmission of the data packet, without using the solution of the existing IP protocol, and each data packet negotiates the transmission route by itself.
- the present invention can ensure the stability and smoothness of the transmission path and avoid the delay of multimedia services.
- the present invention adopts a method of matching tables for all data services, and sets a path in advance, so as to meet the needs of national information security. For example, for national information security, it needs to monitor some data in the new network. With the method of the present invention, the data transmitted by the service can be easily directed to the monitoring channel to ensure the country. The need for information security.
- the access switch does not need to perform routing calculation for each data packet, and does not need to maintain the topology of the network device around it, and only needs to perform guided transmission according to the configured packet address table, and
- the guiding process can be implemented by hardware, which can greatly improve the guiding efficiency of the switch, and can greatly reduce the computing requirements of the switch and save hardware resources.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing the hardware structure of a node server according to the present invention.
- FIG. 2 is a schematic structural diagram of hardware of an access switch according to the present invention.
- FIG. 3 is a schematic diagram showing the hardware structure of an Ethernet protocol conversion gateway according to the present invention.
- FIG. 4 is a schematic diagram of connection of a node server, an access switch, and a terminal according to the present invention
- FIG. 5 is a schematic diagram of connection of another node server, an access switch, and a terminal according to the present invention
- FIG. 6 is a flowchart of an Ethernet co-transfer gateway accessing a novel network according to an embodiment of the present invention
- FIG. 7 is a flowchart of a terminal accessing a novel network according to an embodiment of the present invention.
- the inventor of the present invention believes that the sufficient conditions for realizing the quality assurance of the whole network of the present invention are as follows:
- the "Effort Efforts" mechanism in the core theory of IP Internet will inevitably lead to uneven network traffic and frequent packet loss.
- the TCP protocol uses the network packet loss status to regulate the transmission traffic.
- the inventor of this patent believes that the current various QoS methods are based on a false assumption. On. Based on this assumption, the solution to QoS is to provide priority for video traffic. But the fact is, because the network traffic required by different media forms is extremely uneven, as long as a few people use video services, the video traffic on the network will occupy the absolute main body.
- IP Internet is like a country road in the early days. It does not require traffic police in a simple town. However, in the bustling metropolis, the traffic lights and traffic police on some lively sections can't control the chaos. It is difficult to determine the time to travel, just like today's IP Internet.
- the invention is like a highway, does not require police and traffic lights, cement-separated lanes and overpasses ensure that the car is on a prescribed road. According to the experience of the California Department of Transportation, the way to avoid traffic jams on highways is to close the entrance ramp.
- the TV of the embodiment of the present invention can achieve a packet loss rate of one millionth of a million under heavy load flow.
- Computer files and streaming media are two distinct forms of media that are mutually exclusive.
- the network theory and practice of the present invention reveals two outcomes:
- the present invention is a hundred times better than the IP Internet.
- Embodiments of the present invention provide a complete transparent bearer IP Internet solution.
- the PSTN telephone network uses a strict synchronization mechanism, and network congestion does not occur until the traffic is 100% full.
- network congestion does not occur until the traffic is 100% full.
- it is still linked.
- network traffic can be close to the limit without packet loss. Since it occupies more than 90% of the video media stream in future network traffic, it has its own characteristics. Therefore, the Internet quality assurance approach of the present invention, which is mainly aimed at the video service, naturally eliminates the unevenness of the source traffic, especially in the sense of preventing the packet loss phenomenon of the network switch under heavy load conditions.
- a connection-oriented circuit is established by using an improved Ethernet, and a fixed length data packet is uniformly used in the entire network. As long as the time interval of sending packets is changed, a media stream of any bandwidth can be obtained.
- the Internet of the present invention requires that the terminal design must have a current sharing capability.
- the node server issues a pass to the network switch, and only allows the user data packet to pass through with a fine time precision. For user terminals designed to meet the specified requirements, the pass is completely transparent. Under the above premise, the network practice has obtained satisfactory results, and the switch of the present invention can obtain a overloaded packet loss rate of more than one million in a condition of 90% bandwidth utilization.
- the new network is a centralized control network structure.
- the network can be a tree network, a star network, a ring network, etc., but on this basis, a centralized control node is needed in the network to control the entire network.
- the new network is divided into two parts: the access network and the metropolitan area network.
- the devices in the access network can be divided into three categories: node servers, access switches, and terminals (including various set-top boxes, code boards, memories, etc.).
- the node server is a node in the access network that functions as a centralized control, and can control the access switch and the terminal.
- the node server can be directly connected to the access switch or directly connected to the terminal.
- devices in the metropolitan area network can be divided into three categories: metro servers, node switches, and node servers.
- the node server is the node server of the access network part, that is, the node server belongs to both the access network part and the metropolitan area network part.
- the metropolitan area server is a node in the metropolitan area network that has centralized control functions, and can control node switches and node servers.
- the metro server can be directly connected to the node switch or directly to the node server. It can be seen that the whole new network is a layered and centralized control network structure, and the network controlled by the node server and the metropolitan area server can be various structures such as a tree type, a star type, and a ring type.
- the devices in the novel network system of the present invention can be mainly classified into three categories: servers, switches (including Ethernet gateways), terminals (including various set top boxes, code boards, memories, etc.).
- the new network can be divided into a metropolitan area network (or national network, global network, etc.) and an access network as a whole.
- the devices in the access network can be mainly divided into three categories: node server, access Switches (including Ethernet gateways), terminals (including various set-top boxes, code boards, memories, etc.).
- each access network device is:
- the network interface module 101, the switching engine module 102, the CPU module 103, and the disk array module are mainly included;
- the packets from the network interface module 101, the CPU module 103, and the disk array module 104 all enter the switching engine module 102; the switching engine module 102 performs an operation of checking the address table 105 for the incoming packet, thereby obtaining the packet guiding information; The packet's navigation information stores the packet in the queue of the corresponding packet buffer 106; if the packet buffer 106 is nearly full, it is discarded; the switching engine module 102 polls all packet buffer queues, and forwards if the following conditions are met: : 1) The port send buffer is not full; 2) The queue packet counter is greater than zero.
- the disk array module 104 mainly implements control of the hard disk, including operations such as initialization, reading and writing of the hard disk.
- the CPU module 103 is mainly responsible for protocol processing with the access switch and the terminal (not shown), and the address table 105 is The configuration of the downlink protocol packet address table, the uplink protocol packet address table, and the packet address table, and the configuration of the disk array module 104.
- the network interface module (the downlink network interface module 201, the upstream network interface module 202), the switching engine module 203, and the CPU module 204 are mainly included;
- the packet (uplink data) coming in by the downlink network interface module 201 enters the packet detecting module 205; the packet detecting module 205 detects whether the packet destination address (DA), the source address (SA), the packet type, and the packet length meet the requirements, if If yes, the corresponding stream identifier (stream-id) is assigned and enters the switching engine module 203, otherwise discarded; the incoming packet (downlink data) of the upstream network interface module 202 enters the switching engine module 203; the data entered by the CPU module 204 The packet enters the switching engine module 203; the switching engine module 203 performs an operation of checking the address table 206 for the incoming packet, thereby obtaining the packet guiding information; if the packet entering the switching engine module 203 is the downlink network interface to the upstream network interface, The packet is stored in the queue of the corresponding packet buffer 207 in conjunction with the stream identifier (stream-id); if the packet buffer 207 is queued If the packet entering the switching engine module 203 is not the down
- the switching engine module 203 polls all packet buffer queues, which are divided into two cases in the embodiment of the present invention:
- the queue is the downlink network interface to the uplink network interface, the following conditions are met: 1) the port transmission buffer is not full; 2) the queue packet counter is greater than zero; 3) obtaining the token generated by the rate control module ;
- the queue is not the downstream network interface to the upstream network interface, the following conditions are met for forwarding: 1) the port transmission buffer is not full; 2) the queue packet counter is greater than zero.
- the rate control module 208 is configured by the CPU module 204 to generate a token for all downlink network interfaces to the packet buffer queue of the uplink network interface in a programmable interval to control the bit rate of the uplink forwarding.
- the CPU module 204 is primarily responsible for protocol processing with the node server, configuration of the address table 206, and configuration of the rate control module 208.
- FIG. 3 it mainly includes a network interface module (downlink network interface module 31, uplink network interface module 32), a switching engine module 33, a CPU module 34, a packet detecting module 35, a code rate control module 38, an address table 36, and a packet.
- the buffer 37 and the MAC adding module 39 and the MAC deleting module 40 are the network interface module (downlink network interface module 31, uplink network interface module 32), a switching engine module 33, a CPU module 34, a packet detecting module 35, a code rate control module 38, an address table 36, and a packet.
- the buffer 37 and the MAC adding module 39 and the MAC deleting module 40 The buffer 37 and the MAC adding module 39 and the MAC deleting module 40.
- the incoming packet of the downlink network interface module 31 enters the packet detecting module 35; the packet detecting module 35 detects the Ethernet MAC DA of the data packet, the Ethernet MAC SA, the Ethernet length or frame type, the new mesh address DA, and the new network. Whether the source address SA, the new network packet type, and the packet length meet the requirements, if yes, assign a corresponding stream identifier (stream-id); then, the MAC delete module 40 subtracts the MAC DA, MAC SA, length or frame type (2byte), and enter the corresponding receive buffer, otherwise discard;
- the downlink network interface module 31 detects the transmission buffer of the port, and if there is a packet, learns the Ethernet MAC DA of the corresponding terminal according to the new network address DA of the packet, and adds the terminal.
- the utility model mainly comprises a network interface module, a service processing module and a CPU module; for example, the set top box mainly comprises a network interface module, an audio and video codec engine module and a CPU module; the coding board mainly comprises a network interface module, an audio and video coding engine module and a CPU module; It mainly includes network interface module, CPU module and disk array module.
- the devices in the metropolitan area network can be mainly divided into two categories: node server, node switch, and metro server.
- the node switch mainly includes a network interface module, a switching engine module, and a CPU module;
- the metropolitan area server mainly includes a network interface module, a switching engine module, and a CPU module.
- the data packet of the access network mainly includes the following parts: destination address (DA), source address (SA), reserved byte, payload (PDU), CRC.
- the data packets of the access network mainly include the following parts:
- the destination address (DA) consists of 8 bytes (byte), the first byte indicates the type of packet (such as various protocol packets, multicast packets, unicast packets, etc.), and there are up to 256 possibilities.
- the second byte to the sixth byte are the metropolitan area network addresses, and the seventh and eighth bytes are the access network addresses;
- SA source address
- DA destination address
- the reserved byte consists of 2 bytes;
- the CRC consists of 4 bytes and its calculation method follows the standard Ethernet CRC algorithm.
- the topology of the metropolitan area network is a pattern. There may be two or even more than two connections between the two devices, that is, the node switch and the node server, the node switch, and the node switch, the node switch, and the node server may exceed 2 kinds of connections.
- the metropolitan area network (LAN) device is unique. To accurately describe the connection between the metropolitan area network devices, the parameter: label is introduced in the embodiment of the present invention to uniquely describe a metropolitan area network device.
- the definition of the label in this manual is similar to the definition of the label of the MPLS (Multi-Protocol Label Switch). If there are two connections between the device A and the device B, then the data packet is from device A to device B. 2 tags, the packet has 2 tags from device B to device A. The tag is tagged and tagged. Assume that the tag of the packet entering device A (inbound tag) is 0x0000, and the tag (outbound tag) when the packet leaves device A may become 0x0001.
- the access network process of the metropolitan area network is the network access process under centralized control, which means that the address allocation and label allocation of the metropolitan area network are dominated by the metropolitan area server, and the node switch and the node server are passively executed.
- the label assignment with MPLS is different.
- the label assignment of MPLS is the result of mutual negotiation between the switch and the server.
- the metropolitan area network data packet mainly includes the following parts:
- the format of the label can be defined as follows:
- the label is 32 bits, of which the upper 16 bits are reserved, only the lower 16 bits, and its position is between the reserved bytes of the data packet and the ayload. 3, the new network implementation
- a downlink protocol packet (a protocol packet sent by the node server to the access switch and the terminal); an uplink protocol packet (by the access switch, the terminal) a protocol packet that responds to the node server); a unicast packet;
- the address of the access network is 16 bits in total, so the total number of access switches and terminals that can be accessed is 65536. It is assumed that the datagram type of the downlink protocol packet is "1000 0000" (binary), that is, 0x80 (hexadecimal). The datagram type of the upstream protocol packet is "0000 1000" (binary), which is 0x08 (hexadecimal). The datagram type of the unicast packet is "0001 0000" (binary), which is 0x10 (16). In hexadecimal), the datagram type of the multicast packet is "0111 1000" (binary), which is 0x78 (hexadecimal). By combining the same items, the 8-bit long address table can be mapped to a 2-bit long address table. , E.g
- the output of the address table indicates the packet-oriented port.
- one of the access switches ⁇ -008 has one uplink 100 Mbps network port, eight downlink 100 Mbps network ports, and one CPU module interface. If the eight downlink 100M network ports are defined as ports 0 to 7, respectively, the CPU module interface is defined as port 8, and one upstream 100M network port is defined as port 9, which requires a total of 256K X lObit addresses. Table, such as the loss of the address table The output "00 0000 0001" indicates packet-oriented port 0, "11 0000 0000" indicates packet-oriented port 8, port 9, and so on.
- port 9 has a packet with its destination address (DA) of 0x8056 0x1500 0x0000 0x55aa, then its packet type is 0x80, and the access network address is 0x55aa, then the table 0 is checked according to the table check rule. That is, the address is "00 0101 0101 1010 1010", and the output of the address table corresponding to this address is "01 0000 0000", indicating that the packet is directed to port 8.
- DA destination address
- the set-top box STB-0 sends a service request protocol packet
- the DA (destination address) of the packet is the book 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000 (that is, the address of the MSS-400)
- the SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009, and in the package, it may also include reserved 0x0000 (reserved words), the PDU part is shown in the following table:
- the program number involved in the service application is all placed in the service parameters, for example
- the month parameter is SERVICE_TYPE_ TELEPHONE_REQUEST or SERVICE_TYPE_ TELEPHONE_DIRECT.
- the node server MSS-400 determines, according to the content of the packet, the application (service type) for receiving the visual communication, and checks the CAM table (content-address mapping table) according to the service number to know that the called party (target terminal) is STB-1. According to the internal address information table, the link topology involved in the service is known, and the link is allowed to be allowed, and both parties can communicate.
- the menu protocol packet is then sent to the calling party (STB-0) and the called party (STB-1), respectively, and waits for the called party to answer:
- DA 0x8000 0x0000 0x0000 0x0009
- SA 0x0000 0x0000 0x0000
- reserved 0x0000 the PDU part is shown in the following table:
- the two menu protocol packages are respectively directed to the set top box STB.
- STB— 0 and STB— 1 the called STB 1 issues an application SERVICE — TYPE — PERMISSION is connected to STB — 1 and communicates with the node server MSS-400.
- the DA of the packet is 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000, SA 0x0000 0x0000 0x0000 0x0012, reserved 0x0000, the service parameter is SERVICE TYPE PERMISSION, the PDU part is shown in the following table:
- the response protocol packet is directed to the node server MSS-400, and the node server MSS-400 determines to receive the application for accepting the visual communication according to the content of the packet, according to
- the service number check CAM table knows that the called party is STB-1.
- the node server MSS-400 knows the link topology involved in the service, and determines that the link is allowed, and the two parties can communicate.
- the node server MSS-400 sends port configuration protocol packets, current uplink and downlink, to all access switches on the uplink (calling path) and downlink (called path). Only the access switch BX-008-1, which is connected to the set-top box STB-0 and STB-1, is required to simultaneously open the uplink of the opposite address and the downlink of its own address.
- the first port configuration protocol packet DA is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002
- SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000, reserved 0x0000
- the PDU part is as follows:
- the first port configuration protocol packet DA is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002
- SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000, reserved 0x0000
- the PDU part is shown in the following table:
- the encoding type is as shown in the following table:
- set-top box STB-0 sends a unicast data packet to the set-top box STB-1, the DA of the package is
- SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009;
- Set-top box STB-1 sends a unicast data packet to the set-top box STB-0.
- the DA of the packet is 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009
- SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0012;
- STB 0 is 0x6666 0x6666 0x6666
- access terminal BX 008-1 port 3 is connected to a set-top box STB-1 (access network address The number of STB-1 is 0x8888 0x8888 0x8888.
- the set-top box STB-0 requests to initiate a live broadcast to the node server MSS-400.
- the steps are as follows: Sl, the set-top box STB-0 sends a service request protocol packet for initiating a live broadcast, the DA of the packet is 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000, SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009, reserved 0x0000 (Reserved words), the PDU part is shown in the following table:
- the service request protocol packet is directed to the node server MSS- 400, the node server MSS-400 judges according to the content of the packet, receives the application (service type) for initiating the live broadcast, and checks the CAM table (content-address mapping table) according to the service number to know that the user (source terminal) is STB_0, according to The internal address information table knows the link topology involved in the service, determines that the link is allowed, and can initiate a live broadcast, so the assigned multicast address is 0x0008.
- the node server sends a port configuration protocol packet to all access switches on the current communication link, and requires the uplink of the opposite address and the downlink of the own address to be simultaneously opened. At this time, through the link topology judgment, it is known that only the access switch BX-008-l o is currently configured.
- the node server MSS-400 sends a port configuration protocol packet to the access switch BX-008-1:
- the DA of the packet is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002
- SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000, reserved 0x0000 (reserved word)
- the PDU part is shown in the following table:
- the node server MSS-400 sends a packet to the set-top box STB-0 (service processing command, this example is a codec command):
- the DA of the packet is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0009
- SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000, reserved 0x0000
- the PDU part is shown in the following table:
- the port configuration protocol packet sent to the access switch BX-008-1 will be directed. To ⁇ -008-1.
- the BX-008-1 configures its own No. 3 table as follows:
- the packet sent to the set-top box STB-0 is directed to STB-0.
- STB-0 starts encoding and decoding according to the contents of the packet, and starts receiving and transmitting multicast data.
- the set-top box STB-0 sends a multicast packet
- the DA of the packet is 0x7800 0x0000 0x0000 0x0008 (multicast address);
- SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009;
- the multicast data packet enters the access switch BX-008-1, and the switching engine module of the access switch BX-008-1 checks the table No. 3 according to the combined address field, and the address of the table is "11 0000 0000 1000"
- the set-top box STB-1 applies to the node server MSS-400 to view the live broadcast, the number is 0x6666 0x6666 0x6666, the steps are as follows:
- Sl, set-top box STB-1 sends a service request protocol packet for watching live broadcast
- the DA of the packet is 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000
- SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0012, reserved 0x0000
- the PDU part is as shown in the following table:
- the service request protocol packet is directed to the node server MSS- 400, the node server MSS-400 judges that the application for watching the live broadcast is received according to the content of the package, and the CAM table according to the service number knows that the initiator (source terminal) is STB 0, according to the internal address information table, it is known this time.
- the link topology involved in the service determines that the link is allowed, and the live broadcast can be performed. Therefore, the assigned multicast address (corresponding to the multicast address assigned to the source terminal) is 0x0008.
- the node server sends a port configuration protocol packet to all access switches on the current communication link, and requires simultaneous opening of the address of the other party address and The downlink of its own address.
- the node server MSS-400 sends a port configuration protocol packet to the access switch BX-008-1: DA is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002, SA is 0x0000 0x0000 0x0000, reserved 0x0000, the PDU part is shown in the following table:
- the node server MSS-400 sends a packet to the set-top box STB-1 (service processing command, this example is a codec command):
- the DA of the packet is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0012
- SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000, reserved 0x0000
- the PDU part is shown in the following table:
- the BX-008-1 will be directed to the access switch ⁇ -008-1.
- the packet sent to the set-top box STB-1 is directed to the STB. -1.
- STB-1 receives multicast data and decodes according to the contents of the packet.
- STB-0 sends a multicast packet
- the DA of the packet is 0x7800 0x0000
- SA 0x0000 0x0000 0x0008 (multicast address);
- the multicast data packet enters the access switch BX-008-1, and the switching engine module of the access switch BX-008-1 checks the table No. 3 according to the combined address field, and the address of the table is "11 0000 0000 1000"
- the No. 0 table and the No. 1 table are all configured during the network access process.
- the following provides an example of an access network device that is equipped with a table No. 0 and a table No. 1 during the network access process:
- the address of the access network can be set to 16 bits, and all access network devices have unique access network addresses (including set-top boxes, access switches, Memory, even the node server itself).
- an address information table can be maintained in the CPU module of the node server. The size of the table is 2 to the 16th power, that is, 64K, and the entries of each table.
- device resource description information for example, if the device is an access switch, the access network address of the device connected to the network port, and the uplink and downlink traffic of each network port; if the device is a memory, its The access network address of the device connected to the network port, the count of its read and write channels, and the upstream and downstream traffic counts of the network port; etc., all of this information is used to provide decision-making basis for the service process, and will be modified in each service flow. these messages.
- MSS-400 server After the MSS-400 server is powered on, initialize the hardware, obtain the default metropolitan area network address (assumed to be 0x00 0x0000 0x0000), import the configuration file from the hard disk to the CPU memory (such as the registration information of the switch, the registration information of the terminal, etc.), MSS -400 server initialization address information table, all cleared (indicating that all addresses are not used), MSS-400 server configures its own access network address to 0x0000, that is, the 0x0000 item of the address information table is configured as follows: • Address occupation Descriptor: "10" indicates that this address is used;
- This node server has eight downstream 100M network ports defined as port 0 to port 7, one CPU module interface is defined as port 8, and one disk array interface is defined as port 9. 1 uplink Gigabit optical port is defined as port 10, the node server model is MSS-400, the access network address of the device connected to its network port is not allocated, and the uplink and downlink traffic count of each network port is 0;
- the next available address in the address information table is 0x0001;
- MSS-400 server initialization 0, 1, 2, 3 table:
- ⁇ Configuration No. 0 is "000 0000 0000", that is, all downlink protocol packet transmissions are closed;
- Configuration No. 1 is "001 0000 0000", that is, all upstream protocol packets are directed to the CPU; • Configuration No. 2 and No. 3 are "000 0000 0000", that is, all single multicast packets are transmitted and closed;
- the MSS-400 server knows that it has 8 downlink ports, and the next available address is 0x0001. Therefore, it configures eight entries of the 0th table as:
- S4, MSS-400 server destination address is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0001, 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002, 0x8000 0x0000 0x0000 0x0003, 0x8000 0x0000 0x0000 0x0004, 0x8000 0x0000 0x0000 0x0005, 0x8000 0x0000 0x0000 0x0006, 0x8000 0x0000 0x0000 0x0007, 0x8000 0x0000 0x0000 0x0008 query packet (SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000), according to the configuration of its table 0, the query packet will be directed to ports 0 to 7; at this time, the 0x0001 to 0x0008 items of the address information table are configured. to make:
- the next available address of the address information table is 0x0009;
- the S6 and BX-008-0 switches After receiving the query packet, the S6 and BX-008-0 switches receive the query packet to the CPU module according to the configuration of the table No. 0, and the CPU module parses the query packet and generates a response packet.
- the response contains the registration information of the access switch) and is sent to the MSS-400 server.
- the DA of the packet is 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000
- the SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0001;
- the MSS-400 server After receiving the response packet sent by the BX-008-0 switch, the MSS-400 server compares the source address (SA) of the response packet and the device type to know that the port 0 is connected to an access switch, and then The information of the access switch is found in the registration information table of the node server, and the network access command is sent to the access switch (informing that the access network address is 0x0001);
- the BX-008-0 switch After receiving the network access command, the BX-008-0 switch knows that its access network address is 0x0001 and enters the network. Therefore, its 0th table "00 0000 0000 0001" is set to "01 0000 0000", table 0 The other entries are configured as "00 0000 0000", that is, only the downlink protocol packet of the switch is imported into the CPU, and the network access command response is sent to the server;
- the MSS-400 server receives the incoming command response from the BX-008-0 switch and knows that the BX-008-0 switch has entered the network. Therefore, the 0x0001 item in the address information table of the server is configured as:
- the access switch has eight downlink 100M network ports defined as port 0 to port 7, and one CPU module interface is defined as port 8, and one uplink 100 Mbps port is defined as 9 No. port, the access switch model is BX-008, the access network address of the device connected to the uplink network port is 0x0000 (ie MSS-400), and the access network address of the device connected to the downlink network port is not allocated.
- the uplink and downlink traffic counts of each network port are 0;
- the MSS-400 server will be configured as follows in its table 0:
- ie destination address (DA) is 0x8000 0x0000 0x0000 OxOOOb port downstream protocol packet oriented port 0;
- the destination address (DA) is 0x8000 0x0000 0x0000 0x000c of the port downlink protocol packet oriented port 0;
- ie destination address (DA) is 0x8000 0x0000 0x0000 OxOOOd port downstream protocol packet oriented port 0;
- the destination address (DA) is 0x8000 0x0000 0x0000 0x000e of the port downlink protocol packet oriented port 0;
- ie destination address (DA) is 0x8000 0x0000 0x0000 0x000f port downstream protocol packet oriented port 0;
- ie destination address (DA) is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0010 port downstream protocol packet oriented port 0;
- the MSS-400 server will allocate the packet through the port including the port allocation information, and inform the BX-008-0 switch to do the following configuration in its table No. 0:
- ie destination address (DA) is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0010 port downstream protocol packet is directed to port 7;
- S10, MSS-400 server destination address (DA) is 0x8000 0x0000 0x0000
- the port downlink protocol packet will be sequentially directed to the MSS-400 server port 0.
- the port downlink protocol packet will be sequentially oriented.
- Ports 0 to 7 of the BX-008-0 switch; and, items 0x0009 to 0x0010 of the address information table in the MSS-400 server are configured to: • Address occupation descriptor: "01" indicates that this address is inactive;
- the next available address is 0x0011;
- Sl l, STB-0 receives the port downlink protocol packet from the port 0 of the BX-008-0 switch (that is, the port downlink protocol packet with the destination address of 0x8000 0x0000 0x0000 0x0009), and sends the port uplink protocol packet after receiving the port downlink protocol packet.
- the DA of the package is 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000
- SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009 (port 0 of the switch);
- the MSS-400 server After receiving the port uplink protocol packet sent by the STB-0 switch, the MSS-400 server knows that the source address (SA) of the uplink protocol packet and the device type know that the port No. 0 of the BX-008-0 is connected to a terminal. Then, the terminal information is found in the registration information table in the server, and the network access command is sent to the terminal (the terminal's access network address is 0x0009);
- STB-0 After receiving the network access command, STB-0 knows that its access network address is 0x0009 and enters the network, and sends a network access command response to the server. S14.
- the MSS-400 server receives the incoming network command response sent by STB-0 and knows that the STB-0 switch has entered the network. Therefore, the 0x0009 item of the address information table is configured as:
- This terminal has an audio and video codec engine, 1 100M network port, the terminal model is STB, and the access network address of the device connected to its network port is 0x0001 (ie BX-008-0) , the uplink and downlink traffic count of its network port is 0;
- the 0x0001 item of the address information table is configured to:
- the access switch has eight downlink 100M network ports defined as port 0 to port 7, and one CPU module interface is defined as port 8, and one uplink 100 Mbps port is defined as 9 No. port, the access switch model is BX-008, the access network address of the device connected to the uplink network port is 0x0000 (ie MSS-400), and the access network address of the device connected to the downlink network port 0 is 0x0009. The rest are unassigned, and the uplink and downlink traffic counts of each of its network ports are 0;
- the MSS-400 server sends a device status query command to this port every second to check whether the STB-0 switch is working normally.
- the server does not receive the status inquiry response within 6 seconds, it thinks that STB-0 has been removed from the network. Then send the device status query command and continue to send the query packet to the port.
- BX-008-1 will also enter the network, and its access network address is 0x0002; STB-1 will also enter the network, and its access network address is 0x0012.
- the present invention transforms the standard Ethernet gateway, making it a special type of access switch. , plays a role of connection conversion between the new network and Ethernet.
- the modified Ethernet gateway is called an Ethernet protocol transfer gateway.
- ether The network association gateway is located in the access network part and can be connected to the access switch or directly to the node server.
- an Ethernet protocol conversion gateway is connected to a standard Ethernet switch (hereinafter referred to as an L2 switch), and an Ethernet switch is connected to the terminal.
- the data transmission between the novel network and the Ethernet mainly involves the following four data types:
- Query packet A protocol packet sent by the node server to the access switch, Ethernet protocol conversion gateway or terminal;
- Response packet A protocol packet that is responded to the node server by the access switch, Ethernet protocol translation gateway, or terminal;
- the Ethernet Co-Transfer Gateway mainly performs the forwarding of the above four types of data between the new network and the Ethernet.
- the core implementation ideas are:
- the Ethernet protocol conversion gateway accesses the new network, and obtains the MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway and the terminal MAC address registered under the Ethernet protocol conversion gateway from the node server with centralized control function.
- the Ethernet protocol conversion gateway receives the data packet or the protocol packet sent by the new network, the MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway and the MAC address of the target terminal are added to the data packet or the protocol packet, and then sent to the Ethernet.
- the Ethernet protocol is used for transmission in the Ethernet; when the Ethernet protocol conversion gateway receives the data packet or protocol packet sent by the Ethernet, the MAC address and the source terminal of the Ethernet protocol conversion gateway in the data packet or the protocol packet are removed.
- the MAC address is then sent to the new network, which uses the new network protocol for transmission in the new network.
- the target terminal and the source terminal follow a novel network protocol, so that the target terminal and the source terminal can enter the Ethernet through the MAC address, and enter the new network by following the new network protocol, thereby implementing two different types of networks. Compatible transmission.
- the target terminal and the source terminal follow the new network protocol, and the above data of the new network needs to be followed. Structure. Therefore, the data packet or protocol packet sent by the new network to the target terminal, and the data packet or protocol packet sent by the source terminal in the Ethernet to the new network, the packet header includes the address of the new network at both ends of the transmission, and the address is a data packet. Or the source address (SA) and destination address (DA) of the protocol packet.
- SA source address
- DA destination address
- the packet or protocol packet sent by the new network to the target terminal has the address of the new network
- the DA and SA of the packet header are new network addresses, as shown in the following table:
- the Ethernet Co-Transfer Gateway MAC (ie, MAC SA) and the target terminal MAC (ie, MAC DA) are added to the packet header, and then the Ethernet is transmitted to the target terminal according to the Ethernet protocol;
- the data packet or protocol packet sent by the terminal to the new network and has the address of the new network and the MAC address of the Ethernet, that is, the packet header includes not only the DA and SA of the new network, but also the Ethernet Co-Transfer Gateway MAC (ie, MAC DA) and The source terminal MAC (ie MAC SA), as shown in the following table:
- Ethernet protocol transfer gateway MAC and the source terminal MAC are removed in the packet header, and then the new network is entered and transmitted according to the novel network protocol.
- the terminal connected to the L2 switch also establishes a binding relationship with the Ethernet protocol conversion gateway, and the binding refers to the MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway and the MAC address of the terminal.
- the address is a one-to-many mapping, that is, one terminal can register multiple terminals under one Ethernet protocol conversion gateway.
- the binding of the terminal MAC address to the MAC address of the Ethernet protocol translation gateway is preset in the node server of the new network when the terminal and the Ethernet protocol conversion gateway are sold, and the node server notifies the Ethernet protocol conversion gateway. If you need to transfer the machine, you must re-register with the operator.
- the MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway can be solidified in each Ethernet protocol translation gateway, and the MAC address of the terminal can also be solidified in each terminal. In this case, the MAC address cannot be flexibly allocated.
- the Ethernet protocol conversion gateway and the terminal both have the address of the new network and the MAC address of the Ethernet.
- the new network address and the MAC address of the Ethernet also have a mapping relationship. This mapping relationship can also be maintained by the node server of the new network and notified to the Ethernet protocol conversion gateway.
- the Ethernet protocol conversion gateway can search for the target terminal MAC address corresponding to the new network destination address (DA) in the packet according to the mapping, and Add to the package.
- DA new network destination address
- each Ethernet co-transfer gateway that is allowed to access the network is registered in the node server.
- the registration information of the Ethernet co-transfer gateway has the serial number (including device type and device identification information) of the Ethernet protocol conversion gateway, and the number of downlink ports. Intrinsic information such as the mask interval, the Ethernet translation protocol gateway that is not registered cannot access the network.
- Step 601 The node server with the centralized control function in the new network delivers the query packet; the node server sends the query packet to each port.
- Step 602 After the Ethernet protocol conversion gateway is powered on and initialized, the query packet is received, and the response packet including the serial number of the Ethernet protocol translation gateway is returned.
- the Ethernet protocol transfer gateway receives the query packet sent by a port (such as port 0).
- Step 603 The node server searches for the Ethernet protocol translation gateway information corresponding to the sequence number in the registration information table, where the Ethernet protocol conversion gateway information includes an Ethernet protocol translation gateway MAC address and the Ethernet protocol translation gateway is tied Fixed terminal MAC address;
- the node server After receiving the response packet sent by the Ethernet protocol translation gateway, the node server knows that port 0 is connected. An Ethernet protocol transfer gateway, and then look up the internal registration information table.
- Step 604 The node server sends an incoming network command to the Ethernet protocol translation gateway, where the network access command includes an address of the Ethernet protocol translation gateway in the novel network and a MAC address of the Ethernet protocol translation gateway.
- the node server will assign a new network address to the Ethernet protocol translation gateway and a pre-registered Ethernet MAC address, and notify the Ethernet protocol conversion gateway through the network access command.
- Step 605 The Ethernet protocol conversion gateway returns a response after receiving the network access command, and the Ethernet protocol conversion gateway accesses the new network.
- the Ethernet Co-Transfer Gateway After receiving the network access command, the Ethernet Co-Transfer Gateway knows the address of the new network and the MAC address of the Ethernet.
- Step 606 The node server periodically sends a device status query command to the Ethernet protocol translation gateway of the network to check whether the Ethernet protocol translation gateway works normally.
- the node server When the node server receives the incoming network command response, it knows that the Ethernet protocol conversion gateway has entered the network, and will periodically send a device status query command to port 0 periodically (for example, every second). If the node server does not receive a status query response within a certain period of time (such as 6 seconds), it considers that the Ethernet protocol translation gateway has been removed from the network, no longer sends a device status query command, and continues to send a query packet to port 0.
- a certain period of time such as 6 seconds
- Step 607 The node server notifies the Ethernet protocol translation gateway of the terminal MAC address bound to the Ethernet protocol translation gateway and the mapping between the terminal MAC address and the new network address to be allocated to the terminal.
- the node server knows that the Ethernet protocol translation gateway is also bound to the terminal according to the registration information table, so the terminal MAC address bound to the Ethernet protocol translation gateway and the mapping of the terminal MAC address and the new network address to be allocated are Send to the Ethernet protocol transfer gateway.
- the Ethernet protocol transfer gateway knows its own new network address, Ethernet MAC address, the terminal MAC address bound to it, and the mapping of the terminal MAC address to the new network address to be assigned to the terminal.
- the data transmission of the novel network may be implemented by using an address table.
- Each node in the new network including node servers, access switches, and The Ethernet co-transfer gateway maintains its own address table. Whenever data is received, it transfers data according to the address table. Since the data transmission between the new network and Ethernet mainly involves the transmission of query packets, response packets, unicast data packets and multicast data packets, the address table is also divided into:
- Protocol packet address table hereinafter referred to as table 0, used for transmission oriented query packet or service request protocol packet;
- response packet address lookup table hereinafter referred to as table 1 for transmitting a steering response packet
- Multicast packet address table hereinafter referred to as table 3, used for transport-oriented multicast packets.
- the Ethernet protocol conversion gateway In conjunction with the network access procedure of the foregoing Ethernet protocol conversion gateway, the Ethernet protocol conversion gateway initializes the configuration table No. 0, table No. 1, table No. 2, and table No. 3 during the power-on initialization process in step 302. Then, after receiving the network access command in step 305, the Ethernet protocol conversion gateway configures the table No. 0: directs the query packet or the service request protocol packet sent to the local machine to the CPU module port of the local machine. After that, after the Ethernet protocol conversion gateway sends the response to the network, the node server also sends a configuration command to the Ethernet protocol conversion gateway, and configures the number 0 table in the Ethernet protocol translation gateway: the packet is sent to the Ethernet protocol translation gateway. The query packet or service request protocol packet of the terminal is respectively directed to the corresponding port of the Ethernet protocol conversion gateway.
- FIG. 7 it is a flowchart of a terminal accessing a novel network in an embodiment of the present invention.
- each terminal that is allowed to access the network is registered in the node server and registered under the bound Ethernet protocol conversion gateway.
- the terminal registration information has a terminal serial number (including device type and device identification information) and inherent information. Unregistered terminals cannot access the network.
- Step 701 The node server with the centralized control function in the new network sends the query packet; when the Ethernet protocol conversion gateway enters the network, the node server sends the query packet to the Ethernet protocol translation gateway.
- the downlink port sends a query packet to check whether a terminal device is connected to the Ethernet protocol translation gateway.
- Step 702 The Ethernet protocol conversion gateway receives the query packet, and according to the protocol packet address table, directs the query packet to the corresponding port, and then adds the MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway and the MAC address of the target terminal in the query packet. And forwarded;
- the destination address (DA) of the query packet is a new type of network address that the node server is to allocate to the terminal. Therefore, after receiving the query packet, the Ethernet protocol translation gateway can map the new network address to the Ethernet MAC address. Find the corresponding terminal MAC address and then add it to the packet to send. After the query packet enters the Ethernet, it is transmitted according to the Ethernet protocol and finally transmitted to the target terminal.
- Step 703 After the terminal is powered on and initialized, the terminal receives the query packet, and returns a response packet including the terminal serial number.
- Step 704 The Ethernet protocol conversion gateway removes the MAC address and the terminal MAC address of the Ethernet protocol translation gateway in the response packet, and then forwards the MAC address to the node server.
- the response packet includes an Ethernet protocol translation gateway MAC address, a terminal MAC address, a destination address (DA) of the new network, and a source address (SA), and the Ethernet protocol translation gateway removes the Ethernet protocol translation gateway MAC address and the terminal MAC address.
- DA destination address
- SA source address
- Step 705 The node server finds the terminal information corresponding to the terminal serial number in the registration information table, and sends a network access command, where the network access command includes the address of the terminal in the novel network; after receiving the response packet sent by the terminal, the node server receives Know that the Ethernet Co-Transfer Gateway is connected to a terminal device, and then look up the internal registration information table.
- Step 706 The Ethernet protocol conversion gateway receives the network access command, and adds the MAC address of the Ethernet co-transfer gateway and the MAC address of the target terminal, and then forwards the packet;
- Step 707 After receiving the network access command, the terminal returns a response, and the Ethernet protocol translation gateway removes the MAC address and the terminal MAC address of the Ethernet protocol translation gateway in the response, and then forwards the MAC address to the node server, and the terminal accesses the new network;
- the terminal When the terminal receives the network access command, it knows the address of the new network.
- Step 708 The node server periodically sends a device status query instruction to the terminal that accesses the network. Check if the terminal is working properly.
- the node server When the node server receives the incoming network command response, it knows that the terminal bound to the Ethernet protocol translation gateway has entered the network, and will periodically send a device status query command to the terminal (such as every second). If the node server does not receive the status query response within a certain period of time (such as 6 seconds), it considers that the terminal has been removed from the network, no longer sends the device status query command, and continues to send the query packet to the port.
- a certain period of time such as 6 seconds
- the data transmission inside the Ethernet follows the Ethernet protocol.
- the L2 switch can send packets directly to the destination node instead of sending packets to all nodes in a broadcast manner like a hub.
- the most critical technology is that the switch can identify the NIC MAC of the node connected to the network. Address and put them in a place called the MAC address table.
- the MAC address table is stored in the cache of the switch and remembers these addresses, so that when data needs to be sent to the destination address, the switch can look up the node location of the MAC address in the MAC address table, and then directly to this location. The node is sent.
- the number of MAC addresses refers to the maximum number of MAC addresses that can be stored in the MAC address table of the switch.
- the switch can basically remember 1024 MAC addresses. On the central office, 1024 MAC addresses can be memorized. In the terminal, we support 16 MAC addresses due to FLASH issues and actual needs.
- the MAC address is required to transfer information between hosts on the same subnet.
- the first time we send a message there is only an IP address and no MAC address.
- a packet is sent, and its IP address is the target.
- IP address of the machine the MAC address is ff-ff-ff-ff-ff-ff-ff.
- This MAC address indicates broadcast, that is, all the machines in the subnet can receive it.
- the IP address is found. If it is not its own, it will discard the packet. If it is its own IP, it will send a packet to the source machine, which contains its own MAC address. After the original machine receives the packet, it knows the MAC address of the target machine. This is The MAC address is self-learning.
- MAC address self-learning in a switch means that there is a MAC address and exchange in the switch.
- Correspondence table of each interface of the machine (such as the switch of the general household has four interfaces). Whenever there is a packet forwarded by the switch, if there is no corresponding correspondence of the MAC address in its table, the packet will be forwarded to all ports.
- the target machine returns information from a port, it knows which port the MAC address corresponds to, and then adds the corresponding relationship to the table. This is the MAC address self-learning of the switch.
- the protocol packet or the data packet sent by the terminal includes the MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway and the MAC address of the terminal, and the Ethernet protocol conversion gateway receives the After the protocol packet is described, the MAC address of the Ethernet protocol conversion gateway in the packet and the MAC address of the terminal are removed; the MAC address of the Ethernet protocol translation gateway and the MAC address of the terminal are not included in the protocol packet or the data packet sent by the node server. Address, but the packet passes through the corresponding Ethernet Co-Transfer Gateway, and the Ethernet Co-Transfer Gateway maps its own new network address to the Ethernet MAC address according to its internal record, and the new network address of the terminal bound to it.
- the node server and the Ethernet protocol conversion gateway and the terminal can perform communication services (including the unicast communication service and the multicast communication service).
- communication services including the unicast communication service and the multicast communication service.
- a node server MSS-400 (access network address 0x0000) is set up, and port 0 of the port is connected to an Ethernet protocol transfer gateway BX-008-0 (access network address is 0x0001). ), its port 1 is connected to an Ethernet protocol gateway BX-008-1 (access network address is 0x0002), and port 0 of BX-008-0 is connected to a set-top box STB-0 (access) The network address is 0x0009), and port 1 of BX-008-1 is connected to a set-top box STB-1 (access network address is 0x0012).
- the set-top box STB-0 sends a request to the node server MSS-400 for the unicast communication service for visual communication with the set-top box STB-1.
- the steps are as follows:
- the set-top box STB 0 issues a service request protocol packet
- the DA (destination address) of the packet is 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000 (that is, the address of the MSS-400)
- SA (source address) is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009
- MAC DA the MAC address of the Ethernet protocol transfer gateway BX-008-0
- MAC SA set-top box STB-0 MAC address
- it can also include reserved 0x0000 (reserved word), the PDU part is as follows
- the program number and broadcast channel number involved in the service application are all placed in the service parameters, for example:
- the month parameter is SERVICE_TYPE_ TELEPHONE_REQUEST or SERVICE_TYPE_ TELEPHONE_DIRECT.
- the Ethernet protocol conversion gateway BX-008-0 connected between the set top box STB-0 and the node server MSS-400 receives the service request protocol packet, and first removes the Ethernet protocol conversion gateway BX-008 in the package.
- the service request protocol package is directed to the node server MSS-400, and the node server MSS-400 determines the application (service type) for receiving the visual communication according to the content of the package, and checks according to the service number.
- CAM table content-address mapping table
- STB-1 target terminal
- STB-1 link topology involved in this service, and determines that the link is allowed. Both parties can communicate.
- DA is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0012
- SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000, reserved 0x0000
- the PDU part is shown in the above table.
- the two menu protocol packages are respectively directed to Set-top boxes STB 0 and STB-1, in which BX-008-0 and BX-008-1 add MAC DA and MAC SA to the two menu protocol packets respectively.
- the called STB-1 issues an application SERVICE_TYPE_PERMISSION to accept STB-1 communication, and sends a response protocol packet to the node server MSS-400, which includes the MAC address of the Ethernet protocol transfer gateway BX-008-1 (MAC DA) And the MAC address of the set-top box STB-1 (MAC SA), including DA is 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000, SA 0x0000 0x0000 0x0000 0x0012, reserved 0x0000, the service parameter is SERVICE TYPE PERMISSION, the PDU part is shown in the following table:
- the Ethernet protocol conversion gateway BX-008-1 removes the MAC address (MAC DA) of the Ethernet protocol translation gateway BX-008-1 and the MAC address (MAC SA) of the set-top box STB-1 in the response protocol packet. Then, according to the configuration of the No. 1 table, the response protocol packet is directed to the node server MSS-400, and the node server MSS-400 determines that the application for accepting the visual communication is received according to the content of the packet, and the CAM table is known according to the service number. Called STB-1, according to its internal address information table, the node server MSS-400 knows the link topology involved in the service, and determines that the link is allowed, and the two parties can communicate.
- MAC DA MAC address
- MAC SA MAC address
- DA destination address
- the node server MSS-400 sends port configuration commands to all Ethernet protocol switching gateways on the uplink (calling path) and downlink (called path). It is required to simultaneously open the upstream of the opposite address and the downstream of its own address.
- the DA of the second packet is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0001
- SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000, reserved 0x0000
- the PDU part is shown in the following table:
- the address of the open port is required: 0x1000 0x0000 0x0000
- the DA of the first packet is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002, SA is 0x0000 000 0x0000 0x0000, reserved 0x0000, PDU is shown in the following table:
- the DA of the second packet is 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002
- SA is 0x0000 x0000 0x0000 0x0000, reserved 0x0000
- PDU is shown in the following table:
- the packet sent to the STB-0 of the set-top box (service processing command, codec command in this example): DA 0x8000 0x0000 0x0000 0x0009, SA 0x0000 0x0000 0x0000 x0000, reserved 0x0000 of the packet, the PDU part is shown in the following table: Field number length code description
- the encoding type is as shown in the following table:
- the first four packets sent to the Ethernet Co-Transfer Gateway will be directed to BX-008-0 and BX-008-1 respectively.
- Ethernet Co-Transfer Gateway BX-008-0 configures its own No. 2 table as follows:
- Ethernet Co-Transfer Gateway BX-008-1 configures its own No. 2 table as follows:
- the following two packets sent to the set-top box are respectively directed to Set-top boxes STB-0, STB-1.
- BX-008-0 and BX-008-1 will add corresponding MAC DA and MAC SA to these two packets respectively.
- the STB-0 and STB-1 of the set-top box can start encoding and decoding according to the content of the packet, and receive and send unicast data. Specifically, after the communication link of the current service is configured, the set top box STB-0,
- the set top box STB-0 sends a unicast data packet to the set top box STB-1, the package including the MAC address of the Ethernet protocol transfer gateway BX-008-0 (MAC DA) and the MAC address of the set top box STB-0 (MAC SA).
- the DA of the packet is 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012; SA is 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009;
- the unicast data packet enters the Ethernet protocol conversion gateway BX-008-0, first removes the MAC DA and MAC SA, and then the Ethernet protocol conversion gateway ⁇ -008-0 exchanges the 1 engine module according to the combined address field.
- the address of the table is "10 0000 0000 0001 0010”
- DA destination address
- the current unicast packet enters the set-top box STB-1 through the port 1; in the process, the BX-008-1 adds the MAC address of the Ethernet protocol-transfer gateway BX-008-1 (MAC) SA) and the MAC address of the set-top box STB-1 (MAC DA);
- MAC Ethernet protocol-transfer gateway BX-008-1
- the set-top box STB-1 sends a unicast data packet to the set-top box STB-0, the DA of the packet is 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009; SA 0x0000 0x0000 0x0000 0x0012;
- the packet also includes the MAC address of the Ethernet protocol transfer gateway BX-008-1 (MAC DA) and the MAC address of the set-top box STB-1 (MAC SA);
- the unicast data packet enters the Ethernet protocol conversion gateway BX-008-1, first removes the MAC DA and MAC SA, and then the switching engine module of the Ethernet protocol conversion gateway BX-008-1 checks according to the combined address field.
- MSS-400 the node server MSS-400;
- MAC SA Ethernet Cooperative Gateway BX-008-0
- the address of the IP Internet is told by the user equipment to the network; the novel network address of the present invention is told by the network to the user equipment.
- the address of the novel network terminal of the present invention is learned through the network management protocol, and the user terminal can only With this learned address, the novel network of the present invention is entered, so that authentication is not required to ensure that it is not wrong. See the network management protocol for a detailed description.
- the novel network of the present invention creates an ordered structure "color-based" address system (D/SCAF).
- D/SCAF color-based address system
- the novel network address of the present invention is not only unique, but also has a positionable and determinable function, and like the personal identification number, it implies other characteristics such as the geographical location of the user port, the nature of the device, and the service authority.
- the novel network switch of the present invention specifies the behavior rules of the packet according to these characteristics, and implements data offloading of different natures.
- Each service issues an independent pass, blocking the hacker attack and the spread of the virus; the IP Internet can freely enter and exit, and the user can prepare the firewall; the novel network of the present invention must apply for a pass for each service.
- the present invention is directed to the characteristics of the current service (communication between two terminals under the same switch), and is set on the communication path, that is, the data packet of the service can be directly forwarded by the same switch. Without having to escalate to the node server. That is, the present invention can control the independent traffic for each service, and also considers the efficiency. When the terminals of the communication parties are located under the same switch, the node server is not needed, and the efficiency is greatly improved.
- the communication protocol Since the communication protocol is executed at the user terminal, it may be tampered with. Since routing information is broadcast on the Internet, it may be eavesdropped. The inherent flaws in address spoofing, anonymous attacks, mail bombs, teardrops, covert monitoring, port scanning, internal intrusion, and altered information in the network provide space for hackers to display. Internet pollution such as spam is difficult to prevent.
- IP Internet users can set up any IP address to impersonate others, they can send probes to any device on the network to spy on other people's information, and can also send arbitrary interference packets (staining water) to the network.
- many smart people have invented various firewalls and tried to stay alone. However, installing a firewall is voluntary, the effect of the firewall is temporary and relative, and the IP Internet itself will never be clean. This is the second security failure of the IP Internet.
- the network switch After the novel network user of the present invention enters the network, the network switch only allows the user to issue a limited service request to the node server, and all other data packets are closed. If the node server approves the user application, it sends a network passport to the switch where the user is located. If each data packet sent by the user terminal does not meet the audit conditions of the network switch, it will be discarded, completely eliminating hacker attacks. The pass is automatically revoked after each service. The pass mechanism is executed by the switch and is not used. Within the control of the user:
- Audit target address Users can only send packets to the server-specified objects (determined at the time of service request)
- Audit data traffic Users must send data traffic in accordance with server regulations (determined when the service is applied)
- the novel network of the invention does not need negative means such as firewall, antivirus, encryption, internal and external network isolation, etc.
- the novel network of the invention completely blocks the way of hacker attack and virus diffusion from the structure, and is a security network which can basically sit back and relax.
- the network device is completely isolated from the user data, and the lifeline of the virus and the Trojan is cut off; the IP Internet device can disassemble the user data packet at will; the novel network device of the present invention is completely isolated from the user data. That is, in data transmission, the new network device (for example, a switch, a gateway, etc.) does not disassemble the user data packet, but directly searches for the mapping table according to the address of the data packet, and forwards it from the corresponding port. That is, the switch of the present invention does not have its own function of calculating and selecting a route.
- the new network device for example, a switch, a gateway, etc.
- the computer created by Von Neumann puts the program instructions and operational data in the same place, which means that a program can modify other programs and data in the machine.
- This computer model which has been used to this day, has left a good opportunity for Trojan horses, worms, viruses, backdoors, and so on. With the rapid accumulation of viruses, anti-virus software and patches are always slow and passive.
- IP Internet Protocol/IP protocol technology
- best-effort store-and-forward
- error-detection retransmission In order to realize the mission of the Internet, network servers and routers must have the ability to parse user data packets. This leaves a living path for hacker viruses. Since then, network security has become smarter than anyone else, and there is no peace. This is the third genetic flaw in the IP Internet.
- the CPU in all the servers and switch devices of the novel network of the present invention access any one of the user data packets. That is to say, the entire novel network of the present invention is only for business A transparent pipe between the provider and the receiver's terminal device that establishes a complete isolation and traffic behavior specification. Regardless of what data is sent or received by the user terminal, it is irrelevant to the network. The lifeline of viruses and Trojans has been structurally cut off. Therefore, the novel network of the present invention eliminates the possibility of unrelated persons on the network stealing user data. Similarly, those who want to be hackers or drug makers have no object at all.
- the IP Internet is a free market with no middlemen; the new network of the present invention is a department store with a middleman. For the network, both consumers and content providers belong to the network user category, but only in different sizes.
- the IP Internet is an unmanaged free market where direct communication (P2P) is possible between any user.
- P2P direct communication
- whether or not to manage is the user has the final say, whether the charges are unilateral large users (suppliers) have the final say, whether or not to comply with the regulations is also a single large user (vampire website) has the final say. Operators can only accept admission fees at most. It is only impossible to implement legal, ethical, security and commercial rules. It is impossible now and in the future. This is the disability of the fourth structure of the IP Internet.
- the novel network of the present invention creates a service node concept and forms a managed department store business model.
- node server intermediary
- MP2P managed user-to-user communication
- IP Internet pursues first communication, post-management mode; the novel network of the present invention adopts first management and post-communication mode.
- IP Internet defines management as an additional additional service built on the application layer. Therefore, management naturally becomes a dispensable display. This is the fifth intractable nature of the IP Internet.
- the novel network user terminal of the present invention can only select one of the designated services within the scope of the node server license.
- the protocol signaling during the service establishment process is performed by the node server (without the user's hand).
- the user terminal only passively answers the server's questions, accepts or rejects the service, and cannot participate in the protocol process.
- the data packet can only be sent in the manner specified by the passport. Any data packets that deviate from the passport are always discarded in the underlying switch.
- the basic idea of the novel network protocol of the present invention is to implement a business model centered on service content, rather than simply completing a simple data exchange. In this mode, security is an intrinsic property of MPTV, not an additional service item attached to the network.
- the device embodiment of the present invention relates to a service communication system of an access network device, a node server, and an access switch.
- the device embodiment basically corresponds to the foregoing method embodiment. For details, refer to the related description in the foregoing method embodiment. This will not go into details.
Landscapes
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Abstract
一种接入网设备的服务通信方法,所述接入网设备包括共同连接在同一接入交换机下的源终端和目标终端,所述的方法包括:节点服务器依据当次服务的请求,通知所述源终端与目标终端共同连接的接入交换机在其内部的数据包地址表中设置,当次服务的数据包所导向的该接入交换机的下行端口;源终端发送当次服务的上行数据包;所述接入交换机接收到该数据包后,依据其内部数据包地址表的设置,将所述数据包导向相应的下行端口,通过该下行端口传送至目标终端。本发明可以有效节省带宽和路由资源,保证传输通路的稳定和通畅,避免多媒体业务的延时,保证国家信息安全的需求,并节约硬件资源,从而保证网络传输品质。
Description
一种接入网设备的服务通信方法及***
技术领域
本发明涉及新型网络的技术领域, 特别是涉及一种接入网设备的服 务通信方法、 一种接入网设备的服务通信***、 一种节点服务器以及一 种接入交换机。 背景技术
新型网络(包括互联网)使得不同的个人和机构之间能够交换信息 和其他信息资源。 网络通常包括通路、传输、信令以及网络管理等技术。 这些技术已广泛地见诸于各类文献。 对此作了概括介绍的有: Steven Shepherd所著的 《 Telecommunications Convergence》 ( McGraw-Hill, 2000 ) , Annabel Z. Dodd 所著 的 《 The Essential Guide, to Telecommimications》 第三版 ( Prentice Hall PRT , 2001 ), 或 Ray Horak 所著的 《 Communications Systems and Networks》 第二版 ( M&T Books, 2000 )。 这些技术以往取得的进展已经充分地增进了信息传输的速度和 质量, 并降低了其费用。
连接终端到一个广域传输网络的通路技术 (如终端装置和网络边缘 的局域环路)已经从 14.4、 28.8和 56K的调制解调器发展到包括 ISDN、 Tl、 线缆调制解调器、 DSL、 以太网和无线连接在内的技术。
现今用在广域网中的传输技术包括: 同步光纤网 ( SONET )、 密集 波分复用 ( DWDM )、帧中继、异步传输模式( ATM )和弹性分组环( RPR )。
在所有不同的信令技术中 (如在网络中用来建立、 维持和终结通信 的协议和方法), 互联网协议(IP )的应用最为广泛。 事实上, 几乎所有 的通信和网络专家认为集声音 (如电话)、 视频和数据网于一体的一个 基于 IP协议的网络(如互联网)将是不可避免的。 就像一位作者所阐述 的那样: "有一件事是清楚的, 那就是以 IP为基础的整合各类网络于一
体的列车已经驶离了车站, 有些乘客对此次旅行极具热情, 而另一些则 很不情愿地被拖拽而行, 并哭、 叫、 踢打着列举 IP的种种缺陷。 但是不 管它有着何种缺陷, IP已被采纳为一种行业标准, 除了它以外没有任何 其他的技术具有如此大的潜力和发展的空间。 "(摘自 1998年 8 月 10 日 《Network World》 上的" IP Convergence: Building the Future" , 作者 Susan Breidenbach )。
随着 Internet的业务***式增长, 其应用范围已扩展到社会的各个 领域和各个行业。 从电信业来看, 传统的电信业务已越来越多地采用 IP 传输, 即所谓的 Everything Over IP。 现有的电信网的框架将从电路交换 及其组网技术,逐步转向以分组交换特别是 IP 为基础的新框架, 电信 网承载的业务将从以电话为主, 转向以数据业务为主。
TCP/IP网络协议
TCP/IP ( Transmission Control Protocol/Internet Protocol, 传输控制 协议 /网间网协议) 是目前世界上应用最为广泛的协议, 它的流行与 Internet 的迅猛发展密切相关一 TCP/IP 最初是为互联网的原型 ARPANET 所设计的, 目的是提供一整套方便实用、 能应用于多种网络 上的协议, 事实证明 TCP/IP做到了这一点, 它使网络互联变得容易起 来, 并且使越来越多的网络加入其中, 成为 Internet的事实标准。
* 应用层一应用层是所有用户所面向的应用程序的统称。 TCP/IP协 议族在这一层面有着很多协议来支持不同的应用, 许多大家所熟悉的基 于 Internet的应用的实现就离不开这些协议。如我们进行万维网( WWW ) 访问用到了 HTTP协议、文件传输用 FTP协议、电子邮件发送用 SMTP、 域名的解析用 DNS协议、 远程登录用 Telnet协议等等,都是属于 TCP/IP 应用层的; 就用户而言, 看到的是由一个个软件所构筑的大多为图形化 的操作界面, 而实际后台运行的便是上述协议。
* 传输层一这一层的的功能主要是提供应用程序间的通信, TCP/IP 协议族在这一层的协议有 TCP和 UDP。
* 网络层一是 TCP/IP协议族中非常关键的一层, 主要定义了 IP地
址格式, 从而能够使得不同应用类型的数据在 Internet上通畅地传输, IP协议就是一个网络层协议。
* 网络接口层一这是 TCP/IP软件的最低层, 负责接收 IP数据包并 通过网络发送之, 或者从网络上接收物理帧, 抽出 IP数据报, 交给 IP 层。
IP是怎样实现网络互连的? 各个厂家生产的网络***和设备,如以 太网、 分组交换网等, 它们相互之间不能互通, 不能互通的主要原因是 因为它们所传送数据的基本单元 (技术上称之为"帧") 的格式不同。 IP 协议实际上是一套由软件程序组成的协议软件, 它把各种不同"帧 "统一 转换成 "IP数据包"格式, 这种转换是因特网的一个最重要的特点, 使所 有各种计算机都能在因特网上实现互通, 即具有 "开放性"的特点。
那么, "数据包" 是什么? 它又有什么特点呢? 数据包也是分组交换 的一种形式, 就是把所传送的数据分段打成 "包", 再传送出去。 但是, 它属于"无连接型", 是把打成的每个"包"(分组)都作为一个"独立的报 文"传送出去, 所以叫做"数据包"。 这样, 在开始通信之前就不需要先连 接好一条电路,各个数据包不一定都通过同一条路径传输,所以叫做"无 连接型"。 这一特点非常重要, 在文本信息传输的情况下, 它大大提高 了网络的坚固性和安全性。
每个数据包都有报头和报文这两个部分, 报头中有目的地址等必要 内容, 使每个数据包不经过同样的路径都能准确地到达目的地。 在目的 地重新组合还原成原来发送的数据。这就要 IP具有分组打包和集合组装 的功能。
在实际传送过程中, 数据包还要能根据所经过网络规定的分组大小 来改变数据包的长度, IP数据包的最大长度可达 65535个字节。
服务品质保证(QoS )是 IP 互联网的一个主要问题。 尽管长期以 来无数个研究报告试图解决这一难题, 如果我们将 QoS 主要里程碑按 时间排列, 不难看出互联网 QoS 是不断降低要求, 并不断失败的无奈 历史。从" Inte Serv"( 1990 )iiJ "Diff Serv"( 1997 ),再到 "Lightload,,( 2001 ),
各种看似有效的 QoS 局部改善方案加起来, 距离全网范围品质保证的 目标还是像水中的月亮。 QoS 看起来很近, 其实遥不可达。
早在 IP 互联网初期阶段, 视讯应用已经成为网络月良务的目标, 如 MBone 。 由于缺乏有效的品质保证, 长期无法开展有商业价值的视频通 讯服务, 削弱了 IP 互联网的盈利能力。 因此, 解决网络传输品质难题, 具有很大的商业价值。 网络传输品质具体表现为丟包和误码。 电脑文件 对于传输中的错误不敏感, 就算传输过程中大部分数据包都丟掉了, 只 要有 TCP 的重发机制, 电脑还是会认为网络是可用的。 但是, 若丟包和 误码率高于千分之一, 对同步视讯将会造成视音品质下降。 经验数据告 诉我们, 高品质视频通讯甚至要求丟包和误码少于十万分之一。 当前网 络环境的测试数据显示, 绝大部分丟包发生在路由器内部, 在光纤传输 中产生的误码几乎可以忽略不计。
*为什么 "Inte Serv"不成功?
"Inte Serv"建立在独立流资源预留的基础上, 采用 Resource Reservation SetupProtocol ( RSVP ) 。 在一个大规模网络环境中, 如果能 在两个视讯终端之间预留一部分带宽资源, 为该视讯业务专用。 听起来 很好, 但实际上行不通。
首先, 这个方案要求全网设备改造, 等于重新建网, 实际操作几乎 不可能。
其次, 就算实现了全网改造, 比如能够在每一台交换机内, 为 2Mbps 的视讯业务保留 2Mbps带宽, 能否解决品质保证呢? 答案是否定的。
所谓 RSVP 的 2Mbps 带宽只能对宏观而言, 如果 1 秒钟的数据集中 在前半秒发送, 就会造成问题, 形成周期性的突发流量。 由于, IP 互联 网的核心理念是尽力而为, 在每一个网络节点, 交换机总是试图以最快 速度转发数据。 当一个视讯流通过多级交换机后必然导致流量分布不均 匀。 多个不均匀的非同步流合在一起, 在一段时间内将产生更大的不均 匀, 也就是说, 网络流量一定有周期性的阻塞。 随着视讯用户数增加, 周期性的阻塞没有上限, 当超过交换机内部储存量, 直接导致丟包后果。
*为什么 "Diff Serv"不成功?
在" Inte Serv"问世 7 年后, 一种新方法" Diff Serv"开始流行。 "Diff Serv"试图提供一种优于尽力而为的网络服务。 这一方法不需要复杂的全 网资源预留, 实施很简单。 只要在每个数据包中打上"优先级,,标记, 网络 交换机首先处理带有 "优先级,,的视讯数据。 其基本原理好比银行为 VIP 客户发放金卡, 能够有效减少高端客户的排队时间。 这个方法听起来也 很好, 但实际上还是行不通。
我们不能忽视一个简单的事实, 单一视讯业务流量远远大于传统非 视讯业务(百倍以上) 。
只要有少量视讯用户, 网络上看到的几乎都是视讯数据包。 如果大 部分数据包都有金卡, 也就谈不上 VIP 了。 另外由于 IP 互联网管理不是 强制性的, 尽管 QoS 为用户制定了一套独善其身的道德标准, 但要求别 人都自觉执行根本不现实。
因此, "Diff Serv,,除了在少数企业专网中有用, 难以在大规模公网中 有效推广。
*为什么 "Light load"不成功?
自从 IP 互联网逐步普及以来, 人们不间断地寻找解决网络品质保证 的良方。网络技术专家们经过 10 多年搜肠刮肚,两大 QoS 方案均不理想。 在对于解决 QoS 失去信心的大环境下, 一些不愿留名的人提出了不是办 法的办法, 即" Light load"。 其基本设想是所谓的轻载网络, 认为只要给 足带宽, 光纤入户, 就不担心网络拥塞。
轻载网络的设想可行吗? 答案还是否定的。
当前的网络技术专家们似乎没有意识到一个基本原理, 网络丟包现 象的根源是流量不均勾性造成的。 从宏观上看, 在一个时间段发送略快 一点, 必然导致另一时间段的拥挤, 只要网络流量不均匀, 网络可能达 到的峰值流量就没有上限, 在短时间内可以占满任意大的带宽。
其实, 只要有 2Mbps 带宽就可以传输相当不错的视讯节目, 若有 8Mbps 带宽, 就可以传输 HDTV 品质的视讯内容。 然而, 如果我们在普
通网站上随意点看一段文字或一幅照片, 现今的网站服务器多数使用千 兆网口, 其瞬间流量是 HDTV 的数十倍。 如果有许多个类似网站, 刚巧 碰撞在一起, 在某个短时间产生的突发流量会超过全网用户使用 HDTV 所需, 能够占满任意宽的网络。 统计分析显示, 这种碰撞是很频繁的。
IP 互联网试图采用储存器来吸收瞬间流量, 其后果是增加了传输时 延。 由于储存能力有限, 而突发流量没有上限。 因此, 采用储存方法只 能改善本设备丟包的机会, 在本节点吸收的突发流量将对下一个节点造 成更大的压力。 视讯流量源源不断, 交换机储存方式加剧了突发流向薄 弱节点汇聚, 网络丟包不可避免。
当前的网络建设者们, 采用轻载加上 "Diff Serv"技术, 可以应付窄带 的 VoIP 语音业务。 这是因为语音在网络总流量中不占主要部分, 一旦发 生拥挤, 牺牲电脑文件, 对语音优先。 但是, 对于高带宽的视频通讯而 言, 局部扩容只能收到暂时改善的效果。 如果其他地方也扩容, 网络流 量的不均勾性跟着水涨船高, 导致原先已扩容部分的效果下降。 如果全 网都平均扩容的话, 传输品质又将恢复到原先没有扩容前的样子。 也就 是说, 整体扩容是无效的。
当前的设备厂商推荐每户数十, 乃至上百兆的超宽带接入网, 就算 每家都有了光纤到户, 还是难以向消费者展示品质保证的视频通讯服 务。 再复杂的 QoS 手段充其量只能"改善, ΊΡ 互联网的传输品质, 而无 法 "保证" 网络传输品质。 发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种接入网设备的服务通信方 法, 用以有效节省带宽和路由资源, 保证传输通路的稳定和通畅, 避免 多媒体业务的延时, 保证国家信息安全的需求, 并节约硬件资源, 从而 保证网络传输品质。
本发明实施例还提供了一种接入网设备的服务通信***、 一种节点 服务器以及一种接入交换机, 用以保证上述方法在实际中的实现及应
用。
为了解决上述技术问题, 本发明实施例公开了一种接入网设备的服 务通信方法, 其中, 所述接入网设备包括共同连接在同一接入交换机下 的源终端和目标终端, 所述的方法包括以下步骤:
节点服务器依据当次服务的请求, 通知所述源终端与目标终端共同 连接的接入交换机在其内部的数据包地址表中设置, 当次服务的数据包 所导向的该接入交换机的下行端口;
源终端发送当次服务的上行数据包;
所述接入交换机接收到该数据包后, 依据其内部数据包地址表的设 置, 将所述数据包导向相应的下行端口, 通过该下行端口传送至目标终 端。
经过上述步骤, 即可实现位于同一接入交换机下的多个终端之间的 直接通信, 在本发明实施例中, 经由节点服务器通知该接入交换机在其 内部的数据包地址表中设置当次服务的数据包所导向的下行端口后; 源 终端和目标终端的服务通信无需将数据包上传至节点服务器, 再由节点 服务器下发至相应的终端, 而直接通过该接入交换机相应的下行端口传 送数据包即可。 需要说明的是, 对于本实施例而言, 所以连接在节点服 务器下的接入交换机的通信路由方式并不限定, 优选可以采用本发明基 于节点服务器主控配置数据包地址表, 以及, 依据该数据包地址表进行 数据包传输的方式; 也可以采用现有的 IP路由的方式,本发明对此不作 限制。
在本发明实施例中, 所述接入网设备是指新型网中接入网部分的设 备。 这种新型网是一种集中控制的网络结构, 该网络可以是树型网、 星 型网、 环状网等等类型, 但在此基础上网络中需要有集中控制节点来控 制整个网络。 接入网部分的设备主要可以分为 3类: 节点服务器, 接入 交换机, 终端 (包括各种机顶盒、 编码板、 存储器等)。 其中, 节点服 务器是接入网中起集中控制功能的节点, 可控制接入交换机和终端。 节 点服务器可直接与接入交换机相连, 也可以直接与终端相连。
在实际中, 终端之间的通信可以是双向的, 即除了上述源终端向目 标终端发送数据包的应用情形, 本发明实施例还可以包括以下步骤: 目标终端发送当次服务的上行数据包;
所述接入交换机接收到该数据包后, 依据其内部数据包地址表的设 置,将所述数据包导向相应的下行端口,通过该下行端口传送至源终端。
本发明实施例适用于任一种单播服务, 即作为一种具体应用的示 例, 所述数据包可以为单播数据包, 在这种情况下, 所述数据包地址表 为单播数据包地址表, 在单播服务通信时, 数据包的目的地址即为接收 方地址。
作为本发明的一种优选实施例, 在进行单播服务的单向通信时, 所 述当次服务的请求为源终端提交的与目标终端建立单播服务通信的请 求, 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包括以下 子步骤:
节点服务器依据当次服务的请求获取当次服务的通信链路信息, 所 述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接目标终端的下行端口信息; 节点服务器依据所述通信链路信息向该接入交换机发送端口配置 协议包;
所述接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包地址 表中, 设置目的地址为目标终端的数据包所导向的下行端口。
作为本发明的另一种优选实施例, 在进行单播服务的双向通信时, 所述当次服务的请求包括源终端提交的与目标终端建立单播服务通信 的请求, 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包括 以下子步骤:
节点服务器依据当次服务请求获取当次服务的通信链路信息, 所述 通信链路信息包括,所述接入交换机连接源终端的下行端口信息, 以及, 连接目标终端的下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息向该接入交换机发送端口配置 协议包;
所述接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包地址 表中设置目的地址为源终端的数据包导向的下行端口, 以及, 目的地址 为目标终端的数据包导向的下行端口。
在具体的单播通信服务中, 所述当次服务的请求中包括服务类型信 息, 服务内容信息, 以及, 源终端的接入网地址, 其中, 所述服务内容 信息包括服务号码; 所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步 骤包括以下子步骤:
依据所述服务号码在预置的内容 -地址映射表中提取目标终端的接 入网地址;
依据所述服务类型信息、 源终端和目标终端的接入网地址, 获取当 次服务的通信链路信息。
对于单播通信服务而言, 所述通信链路信息可以为单向通信链路信 息, 如源终端向目标终端发起单播服务请求, 或者, 目标终端向源终端 发起单播服务请求; 或者, 所述通信链路信息也可以为双向通信链路信 息, 如源终端和目标终端互相向对端发起单播服务请求。
在建立通信连接的过程中, 节点服务器会通知源终端和目标终端, 并依据目标终端的应答判断是否可以采用当前通信链路, 即在本发明的 一种优选实施例中, 所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步 骤还包括以下子步骤:
节点服务器向所述源终端和目标终端发送菜单协议包;
以及, 接收目标终端针对所述菜单协议包发出的应答协议包。
更具体而言, 所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤 还可以包括以下子步骤:
依据所述节点服务器和源终端之间接入交换机中预置的下行协议 包地址表的设置, 所述菜单协议包被导向至源终端;
依据所述节点服务器和目标终端之间接入交换机中预置的下行协 议包地址表的设置, 所述菜单协议包被导向至目标终端;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为当前接入交换
机的接入网地址的协议包导向 CPU模块; 以及, 目的地址为其它接入网 设备地址的协议包所导向的端口。
即节点服务器可以基于预置协议包地址表的设置向源终端和目标 终端发送菜单协议包。
在具体实现中, 在通知接入交换机配置数据包地址表时, 节点服务 器还可以分别向源终端与目标终端发送服务处理命令, 以通知所述源终 端与目标终端依据所述服务处理命令执行相应的操作。 本发明实施例适用于任一种组播服务, 即作为另一种具体应用的示 例, 所述数据包可以为组播数据包, 在这种情况下, 所述数据包地址表 为组播数据包地址表, 组播服务通信时数据包的目的地址为组播地址。
作为本发明的一种优选实施例, 对于典型的目标终端请求组播服务 的组播业务, 如目标终端收看直播, 所述当次服务的请求包括目标终端 发起的申请组播服务通信的请求, 所述节点服务器通知接入交换机设置 数据包地址表的步骤可以包括以下子步骤:
节点服务器依据当次服务的请求获取当次服务的通信链路信息, 所 述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接目标终端的下行端口信息; 节点服务器依据所述通信链路信息向该接入交换机发送端口配置 协议包;
所述接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包地址 表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口。
优选的, 对于源终端进一步发起组播服务的组播业务, 如源终端发 起直播, 所述当次服务的请求还包括源终端提交的发起组播服务通信的 请求, 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤则还包 括以下子步骤:
节点服务器依据当次服务请求获取当次服务的通信链路信息, 所述 通信链路信息包括, 所述接入交换机连接源终端的下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息向该接入交换机发送端口配置
协议包;
所述接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包地址 表中设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口。
作为一种具体的组播通信服务实施例, 所述目标终端发起的申请组 播服务通信的请求中包括服务类型信息、 服务内容信息和目标终端的接 入网地址; 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤包括以下子 步骤:
依据所述服务号码在预置的内容-地址映射表中,提取源终端的接入 网地址;
获取所述源终端对应的组播地址, 并分配给目标终端;
以及, 依据所述服务类型信息、 源终端和目标终端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
本实施例主要涉及目标终端请求组播服务时的通信链路建立过程, 因而其通信链路为向目标终端发送组播数据的下行链路。
作为另一种具体的组播通信服务实施例, 所述源终端提交的发起组 播服务通信的请求中包括服务类型信息, 服务内容信息, 以及, 源终端 的接入网地址, 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤还包括以下 子步骤:
依据所述请求向源终端分配组播地址;
依据服务类型信息, 以及,节点服务器与所述源终端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
本实施例主要涉及源终端发起组播时的通信链路建立过程, 因而其 通信链路为向源终端发送组播数据的下行链路。
在具体实现中, 当节点服务器通知接入交换机进行数据包地址表的 配置时, 还可以向目标终端发送服务处理命令, 由目标终端依据所述服 务处理命令执行相应的操作; 或者, 向源终端发送服务处理命令, 由源
终端依据所述服务处理命令执行相应的操作。
在实际中, 如果所述节点服务器获取到多条当次服务的通信链路信 息, 则节点服务器可以按照预置规则选择其中一条通信链路信息为当次 服务的通信链路信息。 作为一种具体应用的示例, 所述预置规则可以为 节点服务器获取各条通信链路的流量信息, 以及, 当次服务的流量信息, 确定已用流量最小的通信链路为当次服务的通信链路信息; 或者, 所述 预置规则也可以为节点服务器获取各条通信链路的带宽信息, 以及, 当 次服务的带宽信息, 确定带宽最大的通信链路为当次服务的通信链路信 息。
在具体实现中, 优选的是, 所述当次服务的请求记录在服务请求协 议包中, 依据连接在所述源终端与节点服务器之间的接入交换机中预置 上行协议包地址表的设置, 通过所述接入交换机的上行端口将所述服务 请求协议包导向至节点服务器;
其中, 所述上行协议包地址表中设置有, 目的地址为节点服务器的 协议包所导向的上行端口。
在本发明实施例中优选的是, 所述节点服务器可以依据其内部预置 的下行协议包地址表的设置, 通过连接相应接入交换机的下行端口, 将 所述端口配置协议包导向至对应的接入交换机;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为下级接入网设 备地址的协议包所导向的下行端口。
为节省资源, 在完成当次服务后, 本发明实施例还可以包括以下步 骤:
在完成当次服务后, 节点服务器向所述源终端与目标终端共同连接 的接入交换机发送端口释放命令;
所述接入交换机依据所述端口释放命令在其内部的数据包地址表 中, 将所设置的当次服务数据包导向的端口释放。
优选的是,节点服务器还会向源终端和 /或目标终端发出服务处理结 束命令,由所述源终端和 /或目标终端依据所述服务处理结束命令结束服
务处理。
为更好地对接入网地址进行集中管理和控制, 所述节点服务器内部 还设置有地址信息表, 所述地址信息表中记录有地址占用信息、 设备标 识信息和设备资源信息。
在完成当次服务后, 节点服务器会修改预置地址信息表中的内容, 所述修改包括将所述接入交换机所释放端口的地址占用信息更新为未 用。 为了实现本发明的新型网与现有以太网的融合, 所述接入网设备还 包括, 连接在所述接入交换机与源终端、 目标终端之间的以太网协转网 关和局域以太网, 本发明实施例还可以包括以下步骤:
以太网协转网关入新型网, 从节点服务器获得以太网协转网关的
MAC地址和该以太网协转网关下绑定的终端 MAC地址;
所述以太网协转网关接收新型网发来的数据包或协议包, 在所述数 据包或协议包中添加以太网协转网关的 MAC 地址和目标终端的 MAC 地址, 然后发送给局域以太网;
所述以太网协转网关接收局域以太网发来的数据包或协议包, 去掉 所述数据包或协议包中以太网协转网关的 MAC 地址和源终端的 MAC 地址, 然后发送给新型网;
其中, 所述目标终端和源终端遵循新型网协议。
需要说明的是, 为了实现上述新型网与现有以太网的融合, 同时为 了充分利用现有以太网协转网关的功能, 本发明对标准的以太网网关进 行了改造, 使其成为一种特殊类型的接入交换机, 在新型网和以太网之 间起着连接转换的作用。 改造后的以太网网关称为以太网协转网关。 在 新型网中, 以太网协转网关位于接入网部分, 可以与接入交换机相连, 也可以直接与节点服务器相连。 在以太网中, 以太网协转网关与标准的 以太网交换机相连, 以太网交换机连接着终端。
本发明中, 新型网与以太网之间的数据传输主要涉及以下 4种数据
类型:
1 ) 查询包: 由节点服务器发往接入交换机、 以太网协转网关或终 端的协议包;
2 ) 应答包: 由接入交换机、 以太网协转网关或终端回应给节点服 务器的协议包;
3 ) 单播数据包;
4 ) 组播数据包。
以太网协转网关在新型网和以太网之间主要进行上述 4种类型数据 的转发工作, 其核心实现思路是:
以太网协转网关接入新型网, 从具有集中控制功能的节点服务器获 得以太网协转网关的 MAC地址和该以太网协转网关下注册的终端 MAC 地址。 当以太网协转网关接收新型网发来的数据包或协议包时, 在所述 数据包或协议包中添加以太网协转网关的 MAC地址和目标终端的 MAC 地址, 然后发向以太网, 在以太网中采用以太网协议进行传输; 当以太 网协转网关接收以太网发来的数据包或协议包时, 去掉所述数据包或协 议包中以太网协转网关的 MAC地址和源终端的 MAC地址 , 然后发向 新型网, 在新型网中采用新型网协议进行传输。
其中, 所述目标终端和源终端遵循新型网协议, 这样, 目标终端和 源终端既可以通过 MAC地址进入以太网, 又可以通过遵循新型网协议 而进入新型网, 从而实现两种不同类型网络的兼容传输。
在本实施例中优选的是, 新型网发来的数据包和以太网发来的数据 包, 包头都包含传输两端在新型网的地址, 所述地址为数据包的源地址 和目的地址。
所述以太网协转网关接入新型网后, 本实施例还可以包括以下步 骤:
获得以太网协转网关下绑定的终端 MAC地址与终端在新型网的地 址的映射;
则所述以太网协转网关接收新型网发来的数据包, 根据数据包的目
的地址与 MAC 地址的映射, 在数据包中添加对应的目标终端的 MAC 地址。
在具体实现中, 所述终端 MAC地址和以太网协转网关的绑定关系 在终端和以太网协转网关售出时预设在节点服务器中。 本发明实施例还公开了一种接入网设备的服务通信方法, 其中, 所 述接入网设备包括共同连接在本级接入交换机下的源终端和目标终端, 所述本级接入交换机与源终端和 /或目标终端之间连接有下级接入交换 机, 所述的方法包括以下步骤:
节点服务器依据当次服务的请求, 通知所述本级接入交换机在其内 部的数据包地址表中设置, 当次服务的数据包所导向的该接入交换机的 下行端口; 并通知所述下级接入交换机在其内部的数据包地址表中设 置, 当次服务的数据包所导向的该接入交换机的端口;
本级接入交换机和下级交换机接收到当次服务的数据包后, 分别依 据其数据包地址表的设置, 将所述数据包分别导向相应的端口进行传 输。
本实施例主要提供了一种共同连接在一个本级接入交换机下的终 端之间进行直接通信的方法, 但本级接入交换机与终端之间可能存在多 级下级接入交换机。 同样地, 应用本实施例, 源终端和目标终端的服务 通信无需将数据包上传至节点服务器, 再由节点服务器下发至相应的终 端, 而直接通过本级接入交换机和下级接入交换机的相应端口传送数据 包即可。 对于本实施例而言, 所以连接在节点服务器下的接入交换机的 通信路由方式优选采用本发明基于节点服务器主控配置数据包地址表, 以及, 依据该数据包地址表进行数据包传输的方式。
在实际中, 终端之间的通信可以是双向的, 即本发明实施例可以包 括以下步骤:
本级接入交换机接收目标终端 /源终端发送的目的地址为源终端 /目 标终端的上行数据包, 依据本级接入交换机中数据包地址表的设置, 将
所述数据包分别导向相应的端口, 传输给下级接入交换机; 下级交换机依据其数据包地址表的设置, 将所述数据包分别导向相 应的端口, 通过所述端口传送至源终端 /目标终端。
本发明实施例适用于任一种单播服务, 即作为一种具体应用的示 例, 所述数据包可以为单播数据包, 在这种情况下, 所述数据包地址表 为单播数据包地址表。
在进行单向或双向的单播通信服务时, 依据源终端、 目标终端与本 级接入交换机连接的不同情形, 所述节点服务器通知接入交换机设置数 据包地址表的方式也有所不同,具体而言,主要可以包括以下六种情形: 情形一: 所述源终端与本级接入交换机直接连接, 所述目标终端通 过下级接入交换机与本级接入交换机连接; 在单向单播通信的情况下, 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包括以下子 步骤:
节点服务器接收源终端提交的与目标终端建立服务通信的请求, 并 依据所述请求获取当次服务的通信链路信息, 所述通信链路信息包括: 所述本级接入交换机连接下级接入交换机的下行端口信息, 以及, 所述 下级接入交换机连接目标终端的下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机和 下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口;
所述下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口。
情形二: 所述源终端与本级接入交换机直接连接, 所述目标终端通 过下级接入交换机与本级接入交换机连接; 在双向单播通信的情况下,, 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包括以下子 步骤:
节点服务器接收源终端提交的与目标终端建立服务通信的请求, 并
依据所述请求获取当次服务的通信链路信息, 所述通信链路信息包括: 所述本级接入交换机连接下级接入交换机的下行端口信息, 所述下级接 入交换机连接目标终端的下行端口信息; 以及, 所述下级接入交换机连 接本级接入交换机的上行端口信息, 所述本级接入交换机连接源终端的 下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机和 下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口, 以及, 目 的地址为源终端的数据包导向的下行端口;
所述下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包所导向的下行端口, 以及, 目的地址为源终端的数据包导向的上行端口。
情形三: 所述源终端通过下级接入交换机与本级接入交换机连接, 所述目标终端与本级接入交换机直接连接; 单向单播通信的情况下, 所 述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包括以下子步 骤:
节点服务器接收源终端提交的与目标终端建立服务通信的请求, 并 依据所述请求获取当次服务的通信链路信息, 所述通信链路信息包括: 所述下级接入交换机连接本级接入交换机的上行端口信息, 以及, 所述 本级接入交换机连接目标终端的下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机和 下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口;
所述下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的上行端口。
情形四: 所述源终端通过下级接入交换机与本级接入交换机连接,
所述目标终端与本级接入交换机直接连接; 在双向单播通信的情况下,, 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包括以下子 步骤:
节点服务器接收源终端提交的与目标终端建立服务通信的请求, 并 依据所述请求获取当次服务的通信链路信息, 所述通信链路信息包括: 所述下级接入交换机连接本级接入交换机的上行端口信息, 所述本级接 入交换机连接目标终端的下行端口信息; 以及, 所述本级接入交换机连 接下级接入交换机的下行端口信息, 所述下级接入交换机连接源终端的 下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机和 下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口, 以及, 目 的地址为源终端的数据包导向的下行端口;
所述下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包所导向的上行端口, 以及, 目的地址为源终端的数据包导向的下行端口。
情形五: 所述源终端通过第一下级接入交换机与本级接入交换机连 接, 所述目标终端通过第二下级接入交换机与本级接入交换机连接; 在 单向单播通信的情况下, 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地 址表的步骤包括以下子步骤:
节点服务器接收源终端提交的与目标终端建立服务通信的请求, 并 依据所述请求获取当次服务的通信链路信息, 所述通信链路信息包括: 所述第一下级接入交换机连接本级接入交换机的上行端口信息, 所述本 级接入交换机连接第二下级接入交换机的下行端口信息, 以及, 所述第 二下级接入交换机连接目标终端的下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机、 第 一下级接入交换机和第二下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口, 以及, 目 的地址为源终端的数据包导向的下行端口;
所述第一下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的上行端口, 以 及, 目的地址为源终端的数据包导向的下行端口;
所述第二下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口, 以 及, 目的地址为源终端的数据包导向的上行端口。
情形六: 所述源终端通过第一下级接入交换机与本级接入交换机连 接, 所述目标终端通过第二下级接入交换机与本级接入交换机连接; 在 双向单播通信的情况下, 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地 址表的步骤包括:
节点服务器接收源终端提交的与目标终端建立服务通信的请求, 并 依据所述请求获取当次服务的通信链路信息, 所述通信链路信息包括: 所述第一下级接入交换机连接本级接入交换机的上行端口信息, 所述本 级接入交换机连接第二下级接入交换机的下行端口信息, 所述第二下级 接入交换机连接目标终端的下行端口信息; 以及, 所述第二下级接入交 换机连接本级接入交换机的上行端口信息, 所述本级接入交换机连接第 一接入交换机的下行端口信息, 所述第一接入交换机连接源终端的下行 端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机、 第 一下级接入交换机和第二下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口;
所述第一下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的上行端口;
所述第二下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数
据包地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口。
在具体的单播通信服务中, 所述源终端提交的与目标终端建立单播 服务通信的请求中包括服务类型信息, 服务内容信息, 以及, 源终端的 接入网地址, 其中, 所述服务内容信息包括服务号码;
所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤包括以下子 步骤:
依据所述服务号码在预置的内容 -地址映射表中提取目标终端的接 入网地址;
依据所述服务类型信息、 源终端和目标终端的接入网地址, 获取当 次服务的通信链路信息。
对于单播通信服务而言, 所述通信链路信息可以为单向通信链路信 息, 如源终端向目标终端发起单播服务请求, 或者, 目标终端向源终端 发起单播服务请求; 或者, 所述通信链路信息也可以为双向通信链路信 息, 如源终端和目标终端互相向对端发起单播服务请求。
在建立通信连接的过程中, 节点服务器会通知源终端和目标终端, 并依据目标终端的应答判断是否可以采用当前通信链路, 即在本发明的 一种优选实施例中, 所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步 骤还包括以下子步骤:
节点服务器向所述源终端和目标终端发送菜单协议包;
以及, 接收目标终端针对所述菜包协议包发出的应答协议包。
更具体而言, 所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤 还包括以下子步骤:
依据所述节点服务器和源终端之间接入交换机中预置的下行协议 包地址表的设置, 所述菜单协议包被导向至源终端;
依据所述节点服务器和目标终端之间接入交换机中预置的下行协 议包地址表的设置, 所述菜单协议包被导向至目标终端;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为当前接入交换 机的接入网地址的协议包导向 CPU模块; 以及, 目的地址为其它接入网
设备地址的协议包所导向的端口。
即节点服务器可以基于预置协议包地址表的设置向源终端和目标 终端发送菜单协议包。
在具体实现中, 在通知接入交换机配置数据包地址表时, 节点服务 器还可以分别向源终端与目标终端发送服务处理命令, 以通知所述源终 端与目标终端依据所述服务处理命令执行相应的操作。 本发明实施例适用于任一种组播服务, 即作为另一种具体应用的示 例, 所述数据包可以为组播数据包, 在这种情况下, 所述数据包地址表 为组播数据包地址表, 组播服务通信时数据包的目的地址为组播地址。
作为本发明的一种优选实施例, 对于典型的目标终端请求组播服务 的组播业务, 如目标终端收看直播, 依据目标终端与本级接入交换机连 接的不同情形, 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的方 式有所不同, 主要包括以下两种情形:
情形一: 所述目标终端直接与本级接入交换机连接,在这种情况下, 所述当次服务的请求包括目标终端发起的申请组播服务通信的请求, 所 述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包括以下子步 骤:
节点服务器依据当次服务的请求获取当次服务的通信链路信息, 所 述通信链路信息包括, 所述本级接入交换机连接目标终端的下行端口信 息;
节点服务器依据所述通信链路信息向本级接入交换机发送端口配 置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包 地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口。
情形二: 所述目标终端通过下级接入交换机与本级接入交换机连 接, 在这种情况下, 所述当次服务的请求包括目标终端发起的申请组播 服务通信的请求, 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的
步骤包括以下子步骤:
节点服务器依据当次服务的请求获取当次服务的通信链路信息, 所 述通信链路信息包括, 所述本级接入交换机连接下级接入交换机的下行 端口信息, 以及, 所述下级接入交换机连接目标终端的下行端口信息; 节点服务器依据所述通信链路信息向所述本级接入交换机和下级 接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包 地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向的下行端口;
所述下级接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包 地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向的下行端口。
优选的, 对于源终端进一步发起组播服务的组播业务, 如源终端发 起直播, 依据源终端与本级接入交换机连接的不同情形, 所述节点服务 器通知接入交换机设置数据包地址表的方式有所不同, 主要包括以下两 种情形:
情形一: 所述当次服务的请求还包括源终端提交的发起组播服务通 信的请求, 所述源终端与本级接入交换机直接连接, 所述通信链路信息 还包括, 所述本级接入交换机连接源终端的下行端口信息;
所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤还包括: 节点服务器依据所述通信链路信息向本级接入交换机发送端口配 置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包 地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口。
情形二: 所述当次服务的请求还包括源终端提交的发起组播服务通 信的请求, 所述源终端通过下级接入交换机与本级接入交换机连接, 所 述通信链路信息还包括, 所述本级接入交换机连接下级接入交换机的下 行端口信息, 以及, 所述下级接入交换机连接源终端的下行端口信息; 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤还包括: 节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机和
下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包 地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口;
所述下级接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包 地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口。
作为一种具体的组播通信服务实施例, 所述目标终端发起的申请组 播服务通信的请求中包括服务类型信息、 服务内容信息和目标终端的接 入网地址; 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤包括: 依据所述服务号码在预置的内容-地址映射表中,提取源终端的接入 网地址;
获取所述源终端对应的组播地址, 并分配给目标终端;
以及, 依据所述服务类型信息、 源终端和目标终端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
本实施例主要涉及目标终端请求组播服务时的通信链路建立过程, 因而其通信链路为向目标终端发送组播数据的下行链路。
作为另一种具体的组播通信服务实施例, 所述源终端提交的发起组 播服务通信的请求中包括服务类型信息, 服务内容信息, 以及, 源终端 的接入网地址, 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤还包括: 依据所述请求向源终端分配组播地址;
依据服务类型信息, 以及,节点服务器与所述源终端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
本实施例主要涉及源终端发起组播时的通信链路建立过程, 因而其 通信链路为向源终端发送组播数据的下行链路。
在具体实现中, 当节点服务器通知接入交换机进行数据包地址表的 配置时, 还可以向目标终端发送服务处理命令, 由目标终端依据所述服 务处理命令执行相应的操作; 或者, 向源终端发送服务处理命令, 由源
终端依据所述服务处理命令执行相应的操作。
在实际中, 如果所述节点服务器获取到多条当次服务的通信链路信 息, 则节点服务器按照预置规则选择其中一条通信链路信息为当次服务 的通信链路信息。 作为一种具体应用的示例, 所述预置规则可以为节点 服务器获取各条通信链路的流量信息, 以及, 当次服务的流量信息, 确 定已用流量最小的通信链路为当次服务的通信链路信息; 或者, 所述预 置规则也可以为节点服务器获取各条通信链路的带宽信息, 以及, 当次 服务的带宽信息, 确定带宽最大的通信链路为当次服务的通信链路信 息。
在具体实现中, 优选的是, 所述当次服务的请求记录在服务请求协 议包中, 依据连接在所述源终端与节点服务器之间的接入交换机中预置 上行协议包地址表的设置, 通过所述接入交换机的上行端口将所述服务 请求协议包导向至节点服务器;
其中, 所述上行协议包地址表中设置有, 目的地址为节点服务器的 协议包所导向的上行端口。
在本发明实施例中优选的是, 所述节点服务器依据其内部预置的下 行协议包地址表的设置, 通过连接相应接入交换机的下行端口, 将所述 端口配置协议包导向至对应的接入交换机;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为下级接入网设 备地址的协议包所导向的下行端口。
为节省资源, 在完成当次服务后, 本发明实施例还可以包括以下步 骤:
在完成当次服务后, 节点服务器向所述参与当次服务的接入交换机 发送端口释放命令;
所述接入交换机依据所述端口释放命令在其内部的数据包地址表 中, 将所设置的当次服务数据包导向的端口释放。
优选的是,节点服务器还会向源终端和 /或目标终端发出服务处理结 束命令,由所述源终端和 /或目标终端依据所述服务处理结束命令结束服
务处理。
为更好地对接入网地址进行集中管理和控制, 所述节点服务器内部 还设置有地址信息表, 所述地址信息表中记录有地址占用信息、 设备标 识信息和设备资源信息。
在完成当次服务后, 节点服务器会修改预置地址信息表中的内容, 所述修改包括将所述接入交换机所释放端口的地址占用信息更新为未 用。 为了实现本发明的新型网与现有以太网的融合, 所述接入网设备还 包括, 连接在所述接入交换机与源终端、 目标终端之间的以太网协转网 关和局域以太网, 本发明实施例还可以包括以下步骤:
以太网协转网关接入新型网, 从节点服务器获得以太网协转网关的
MAC地址和该以太网协转网关下绑定的终端 MAC地址;
所述以太网协转网关接收新型网发来的数据包或协议包, 在所述数 据包或协议包中添加以太网协转网关的 MAC 地址和目标终端的 MAC 地址, 然后发送给局域以太网;
所述以太网协转网关接收局域以太网发来的数据包或协议包, 去掉 所述数据包或协议包中以太网协转网关的 MAC 地址和源终端的 MAC 地址, 然后发送给新型网;
其中, 所述目标终端和源终端遵循新型网协议。
在本实施例中优选的是, 新型网发来的数据包和以太网发来的数据 包, 包头都包含传输两端在新型网的地址, 所述地址为数据包的源地址 和目的地址。
所述以太网协转网关接入新型网后, 还可以包括以下步骤: 获得以太网协转网关下绑定的终端 MAC地址与终端在新型网的地 址的映射;
则所述以太网协转网关接收新型网发来的数据包, 根据数据包的目 的地址与 MAC 地址的映射, 在数据包中添加对应的目标终端的 MAC
地址。
在具体实现中, 终端 MAC地址和以太网协转网关的绑定关系在终 端和以太网协转网关售出时预设在节点服务器中。 本发明实施例还公开了一种接入网设备的服务通信***, 所述接入 网设备包括节点服务器, 以及, 共同连接在同一接入交换机下的源终端 和目标终端, 所述的节点服务器包括:
通知模块, 用于依据当次服务的请求, 通知所述源终端与目标终端 共同连接的接入交换机在其内部的数据包地址表中设置, 当次服务的数 据包所导向的该接入交换机的下行端口;
所述接入交换机包括:
端口配置模块, 用于依据节点服务器发送的端口配置通知, 在其内 部的数据包地址表中设置, 当次服务的数据包所导向的该接入交换机的 下行端口;
第一端口导向模块, 用于在收到源终端发送的当次服务的上行数据 包后, 依据其内部数据包地址表的设置, 将所述数据包导向相应的下行 端口, 通过该下行端口传送至目标终端。
在实际中, 终端之间的通信可以是双向的, 即除了上述源终端向目 标终端发送数据包的应用情形, 在本发明实施例中, 所述接入交换机还 包括:
第二端口导向模块, 用于在收到目标终端发送的当次服务的上行数 据包后, 依据其内部数据包地址表的设置, 将所述数据包导向相应的下 行端口, 通过该下行端口传送至源终端。
本发明实施例适用于任一种单播服务, 即作为一种具体应用的示 例, 所述数据包可以为单播数据包, 在这种情况下, 所述数据包地址表 为单播数据包地址表, 在单播服务通信时, 数据包的目的地址即为接收 方地址。
作为本发明的一种优选实施例, 在进行单播服务的单向通信时, 所
述当次服务的请求为源终端提交的与目标终端建立单播服务通信的请 求, 所述节点服务器的通知模块包括:
第一通信链路获取子模块, 用于依据当次服务的请求获取当次服务 的通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接目标终 端的下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第一端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包, 在其内部的 数据包地址表中, 设置目的地址为目标终端的数据包所导向的下行端 口。
作为本发明的另一种优选实施例, 在进行单播服务的双向通信时, 所述当次服务的请求包括源终端提交的与目标终端建立单播服务通信 的请求, 所述节点服务器的通知模块包括:
第二通信链路获取子模块, 用于依据当次服务请求获取当次服务的 通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接源终端的 下行端口信息, 以及, 连接目标终端的下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第二端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为源终端的数据包导向的下行端口, 以及, 目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口。
在具体的单播通信服务中, 所述当次服务的请求中包括服务类型信 息, 服务内容信息, 以及, 源终端的接入网地址, 其中, 所述服务内容 信息包括服务号码; 所述第一通信链路获取子模块或第二通信链路获取 子模块节点服务器进一步包括:
目标终端地址提取单元,用于依据所述服务号码在预置的内容 -地址
映射表中提取目标终端的接入网地址;
链路计算单元, 用于依据所述服务类型信息、 源终端和目标终端的 接入网地址, 获取当次服务的通信链路信息。
对于单播通信服务而言, 所述通信链路信息可以为单向通信链路信 息, 如源终端向目标终端发起单播服务请求, 或者, 目标终端向源终端 发起单播服务请求; 或者, 所述通信链路信息也可以为双向通信链路信 息, 如源终端和目标终端互相向对端发起单播服务请求。
在建立通信连接的过程中, 节点服务器会通知源终端和目标终端, 并依据目标终端的应答判断是否可以采用当前通信链路, 即在本发明的 一种优选实施例中, 所述节点服务器还包括:
菜单协议包发送模块, 用于向所述源终端和目标终端发送菜单协议 包;
应答协议包接收模块, 用于接收目标终端针对所述菜单协议包发出 的应答协议包。
更具体而言, 当所述接入交换机为连接在所述节点服务器和源终端 之间的接入交换机时, 所述接入交换机还包括:
第一菜单包导向模块, 用于依据其内部预置的下行协议包地址表的 设置, 将所述菜单协议包导向至源终端;
当所述接入交换机为连接在所述节点服务器和目标终端之间的接 入交换机时, 所述接入交换机还包括:
第二菜单包导向模块, 用于依据其内部预置的下行协议包地址表的 设置, 将所述菜单协议包导向至目标终端;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为当前接入交换 机的接入网地址的协议包导向 CPU模块; 以及, 目的地址为其它接入网 设备地址的协议包所导向的端口。
即节点服务器可以基于预置协议包地址表的设置向源终端和目标 终端发送菜单协议包。
在具体实现中, 在通知接入交换机配置数据包地址表时, 节点服务
器还可以分别向源终端与目标终端发送服务处理命令, 以通知所述源终 端与目标终端依据所述服务处理命令执行相应的操作。 即在本发明的一 种优选实施例中, 所述节点服务器还包括:
服务处理命令发送模块, 用于向源终端与目标终端分别发送服务处 理命令;
所述源终端还包括, 第一命令执行模块, 用于依据所述服务处理命 令执行相应的操作;
所述目标终端还包括, 第二命令执行模块, 用于依据所述服务处理 命令执行相应的操作。 本发明实施例适用于任一种组播服务, 即作为另一种具体应用的示 例, 所述数据包可以为组播数据包, 在这种情况下, 所述数据包地址表 为组播数据包地址表, 组播服务通信时数据包的目的地址为组播地址。
作为本发明的一种优选实施例, 对于典型的目标终端请求组播服务 的组播业务, 如目标终端收看直播, 所述当次服务的请求包括目标终端 发起的申请组播服务通信的请求, 所述节点服务器的通知模块包括: 第三通信链路获取子模块, 用于依据当次服务的请求获取当次服务 的通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接目标终 端的下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第三端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包, 在其内部的 数据包地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端 口。
优选的, 对于源终端进一步发起组播服务的组播业务, 如源终端发 起直播, 所述当次服务的请求还包括源终端提交的发起组播服务通信的 请求, 所述节点服务器的通知模块包括:
第四通信链路获取子模块, 用于依据当次服务请求获取当次服务的 通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接源终端的 下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第四端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口。
作为一种具体的组播通信服务实施例, 所述目标终端发起的申请组 播服务通信的请求中包括服务类型信息、 服务内容信息和目标终端的接 入网地址; 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述节点服务器的第三通信链路获取子模块进一步包括:
源终端地址提取单元,用于依据所述服务号码在预置的内容-地址映 射表中, 提取源终端的接入网地址;
组播地址第一分配单元, 用于获取所述源终端对应的组播地址, 并 分配给目标终端;
第一链路计算单元, 用于依据所述服务类型信息、 源终端和目标终 端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
本实施例主要涉及目标终端请求组播服务时的通信链路建立过程, 因而其通信链路为向目标终端发送组播数据的下行链路。
作为另一种具体的组播通信服务实施例, 所述源终端提交的发起组 播服务通信的请求中包括服务类型信息, 服务内容信息, 以及, 源终端 的接入网地址, 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述节点服务器的第四通信链路获取子模块进一步包括:
组播地址第二分配单元, 用于依据所述请求向源终端分配组播地 址;
第二链路计算单元, 用于依据服务类型信息, 以及, 节点服务器与 所述源终端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
本实施例主要涉及源终端发起组播时的通信链路建立过程, 因而其 通信链路为向源终端发送组播数据的下行链路。
在具体实现中, 优选的是, 所述当次服务的请求记录在服务请求协 议包中, 当所述接入交换机为连接在所述源终端与节点服务器之间的接 入交换机时, 所述接入交换机还包括:
上行导向模块, 用于依据其内部预置的上行协议包地址表的设置, 通过所述接入交换机的上行端口将所述服务请求协议包导向至节点服 务器;
其中, 所述上行协议包地址表中设置有, 目的地址为节点服务器的 协议包所导向的上行端口。
在本发明实施例中优选的是, 所述节点服务器还包括:
下行导向模块, 用于依据其内部预置的下行协议包地址表的设置, 通过连接相应接入交换机的下行端口, 将所述端口配置协议包导向至对 应的接入交换机;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为下级接入网设 备地址的协议包所导向的下行端口。
为节省资源, 在完成当次服务后, 所述节点服务器还包括: 端口释放通知模块, 用于在完成当次服务后, 向所述源终端与目标 终端共同连接的接入交换机发送端口释放命令;
所述接入交换机还包括:
端口释放处理模块, 用于依据所述端口释放命令在其内部的数据包 地址表中, 将所设置的当次服务数据包导向的端口译放。
优选的是, 所述节点服务器还包括:
服务处理结束命令发送模块,用于向源终端和 /或目标终端发出服务 处理结束命令;
所述源终端包括第一结束处理模块, 用于依据所述服务处理结束命 令结束服务处理;
所述目标终端包括第二结束处理模块, 用于依据所述服务处理结束
命令结束服务处理。
为更好地对接入网地址进行集中管理和控制, 所述节点服务器内部 还设置有地址信息表, 所述地址信息表中记录有地址占用信息、 设备标 识信息和设备资源信息。
在完成当次服务后, 所述节点服务器还包括:
地址信息表更新模块, 用于修改预置地址信息表中的内容, 所述修 改包括将所述接入交换机所译放端口的地址占用信息更新为未用。 为了实现本发明的新型网与现有以太网的融合, 所述接入网设备还 包括, 连接在所述接入交换机与源终端、 目标终端之间的以太网协转网 关和局域以太网, 所述以太网协转网关包括:
MAC 获取模块, 用于接入新型网, 从节点服务器获得以太网协转 网关的 MAC地址和该以太网协转网关下绑定的终端 MAC地址;
MAC 添加模块, 用于接收新型网发来的数据包或协议包, 在所述 数据包或协议包中添加以太网协转网关的 MAC地址和目标终端的 MAC 地址, 然后发送给局域以太网;
MAC 删除模块, 用于接收局域以太网发来的数据包或协议包, 去 掉所述数据包或协议包中以太网协转网关的 MAC地址和源终端的 MAC 地址, 然后发送给新型网;
其中, 所述目标终端和源终端遵循新型网协议。
在本实施例中优选的是, 所述新型网发来的数据包和所述以太网发 来的数据包, 包头都包含传输两端在新型网的地址, 所述地址为数据包 的源地址和目的地址。
所述以太网协转网关接入新型网后, 所述以太网协转网关还包括: 映射关系获取模块, 用于在以太网协转网关接入新型网后, 获得以 太网协转网关下绑定的终端 MAC地址与终端在新型网的地址的映射; 则所述 MAC添加模块接收新型网发来的数据包, 根据数据包的目 的地址与 MAC 地址的映射, 在数据包中添加对应的目标终端的 MAC
地址。
在具体实现中, 终端 MAC地址和以太网协转网关的绑定关系在终 端和以太网协转网关售出时预设在节点服务器中。 本发明实施例还公开了一种节点服务器, 包括:
服务请求接收模块, 用于接收当次服务的请求, 所述请求中包括源 终端与目标终端的信息;
通知模块, 用于依据当次服务的请求, 通知所述源终端与目标终端 共同连接的接入交换机在其内部的数据包地址表中, 设置当次服务的数 据包所导向的该接入交换机的下行端口。
本发明实施例适用于任一种单播服务, 即作为一种具体应用的示 例, 所述数据包可以为单播数据包, 在这种情况下, 所述数据包地址表 为单播数据包地址表, 在单播服务通信时, 数据包的目的地址即为接收 方地址。
作为本发明的一种优选实施例, 在进行单播服务的单向通信时, 所 述当次服务的请求为源终端提交的与目标终端建立单播服务通信的请 求, 所述通知模块包括:
第一通信链路获取子模块, 用于依据当次服务的请求获取当次服务 的通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接目标终 端的下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包。
作为本发明的另一种优选实施例, 在进行单播服务的双向通信时, 所述当次服务的请求包括源终端提交的与目标终端建立单播服务通信 的请求, 所述通知模块包括:
第二通信链路获取子模块, 用于依据当次服务请求获取当次服务的 通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接源终端的 下行端口信息, 以及, 连接目标终端的下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包。
在具体的单播通信服务中, 所述当次服务的请求中包括服务类型信 息, 服务内容信息, 以及, 源终端的接入网地址, 其中, 所述服务内容 信息包括服务号码; 所述第一通信链路获取子模块或第二通信链路获取 子模块节点服务器进一步包括:
目标终端地址提取单元,用于依据所述服务号码在预置的内容 -地址 映射表中提取目标终端的接入网地址;
链路计算单元, 用于依据所述服务类型信息、 源终端和目标终端的 接入网地址, 获取当次服务的通信链路信息。
对于单播通信服务而言, 所述通信链路信息可以为单向通信链路信 息, 如源终端向目标终端发起单播服务请求, 或者, 目标终端向源终端 发起单播服务请求; 或者, 所述通信链路信息也可以为双向通信链路信 息, 如源终端和目标终端互相向对端发起单播服务请求。
在建立通信连接的过程中, 节点服务器会通知源终端和目标终端, 并依据目标终端的应答判断是否可以采用当前通信链路, 即在本发明的 一种优选实施例中, 所述节点服务器还包括:
菜单协议包发送模块, 用于向所述源终端和目标终端发送菜单协议 包;
应答协议包接收模块, 用于接收目标终端针对所述菜单协议包发出 的应答协议包。
在具体实现中, 在通知接入交换机配置数据包地址表时, 节点服务 器还可以分别向源终端与目标终端发送服务处理命令, 以通知所述源终 端与目标终端依据所述服务处理命令执行相应的操作。 即在本发明的一 种优选实施例中, 所述节点服务器还包括:
服务处理命令发送模块, 用于向源终端与目标终端分别发送服务处 理命令, 通知所述源终端与目标终端依据所述服务处理命令执行相应的 操作。
本发明实施例适用于任一种组播服务, 即作为另一种具体应用的示 例, 所述数据包可以为组播数据包, 在这种情况下, 所述数据包地址表 为组播数据包地址表, 组播服务通信时数据包的目的地址为组播地址。
作为本发明的一种优选实施例, 对于典型的目标终端请求组播服务 的组播业务, 如目标终端收看直播, 所述当次服务的请求包括目标终端 发起的申请组播服务通信的请求, 所述通知模块包括:
第三通信链路获取子模块, 用于依据当次服务的请求获取当次服务 的通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接目标终 端的下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包。
优选的, 对于源终端进一步发起组播服务的组播业务, 如源终端发 起直播, 所述当次服务的请求还包括源终端提交的发起组播服务通信的 请求, 所述通知模块包括:
第四通信链路获取子模块, 用于依据当次服务请求获取当次服务的 通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接源终端的 下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包。
作为一种具体的组播通信服务实施例, 所述目标终端发起的申请组 播服务通信的请求中包括服务类型信息、 服务内容信息和目标终端的接 入网地址; 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述第三通信链路获取子模块进一步包括:
源终端地址提取单元,用于依据所述服务号码在预置的内容-地址映 射表中, 提取源终端的接入网地址;
组播地址第一分配单元, 用于获取所述源终端对应的组播地址, 并 分配给目标终端;
第一链路计算单元, 用于依据所述服务类型信息、 源终端和目标终
端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
本实施例主要涉及目标终端请求组播服务时的通信链路建立过程, 因而其通信链路为向目标终端发送组播数据的下行链路。
作为另一种具体的组播通信服务实施例, 所述源终端提交的发起组 播服务通信的请求中包括服务类型信息, 服务内容信息, 以及, 源终端 的接入网地址, 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述第四通信链路获取子模块进一步包括:
组播地址第二分配单元, 用于依据所述请求向源终端分配组播地 址;
第二链路计算单元, 用于依据服务类型信息, 以及, 节点服务器与 所述源终端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
本实施例主要涉及源终端发起组播时的通信链路建立过程, 因而其 通信链路为向源终端发送组播数据的下行链路。
在具体实现中, 优选的是, 所述的节点服务器还包括:
服务处理命令第一发送模块, 用于向目标终端发送服务处理命令, 通知目标终端依据所述服务处理命令执行相应的操作;
和 /或,
服务处理命令第二发送模块, 用于向源终端发送服务处理命令, 通 知源终端依据所述服务处理命令执行相应的操作。
优选的是, 所述的节点服务器还包括:
下行导向模块, 用于依据其内部预置的下行协议包地址表的设置, 通过连接相应接入交换机的下行端口, 将所述端口配置协议包导向至对 应的接入交换机;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为下级接入网设 备地址的协议包所导向的下行端口。
为节省资源, 在完成当次服务后, 所述节点服务器还包括: 端口释放通知模块, 用于在完成当次服务后, 向所述源终端与目标 终端共同连接的接入交换机发送端口释放命令。
优选的是, 所述节点服务器还包括:
服务处理结束命令发送模块,用于向源终端和 /或目标终端发出服务 处理结束命令;
所述源终端包括第一结束处理模块, 用于依据所述服务处理结束命 令结束服务处理;
所述目标终端包括第二结束处理模块, 用于依据所述服务处理结束 命令结束服务处理。
为更好地对接入网地址进行集中管理和控制, 所述节点服务器内部 还设置有地址信息表, 所述地址信息表中记录有地址占用信息、 设备标 识信息和设备资源信息。
在完成当次服务后, 所述节点服务器还包括:
地址信息表更新模块, 用于修改预置地址信息表中的内容, 所述修 改包括将所述接入交换机所译放端口的地址占用信息更新为未用。 本发明实施例还公开了一种接入交换机, 所述接入交换机下连接有 源终端和目标终端, 所述接入交换机包括:
交互模块, 用于接收节点服务器针对当次服务请求发送的端口配置 通知;
端口配置模块, 用于依据所述端口配置通知在其内部的数据包地址 表中, 设置当次服务的数据包所导向的该接入交换机的下行端口;
第一端口导向模块, 用于在收到源终端发送的当次服务的上行数据 包后, 依据其内部数据包地址表的设置, 将所述数据包导向相应的下行 端口, 通过该下行端口传送至目标终端。
在实际中, 终端之间的通信可以是双向的, 即除了上述源终端向目 标终端发送数据包的应用情形, 在本发明实施例中, 所述接入交换机还 包括:
第二端口导向模块, 用于在收到目标终端发送的当次服务的上行数 据包后, 依据其内部数据包地址表的设置, 将所述数据包导向相应的下
行端口, 通过该下行端口传送至源终端。
本发明实施例适用于任一种单播服务, 即作为一种具体应用的示 例, 所述数据包可以为单播数据包, 在这种情况下, 所述数据包地址表 为单播数据包地址表, 在单播服务通信时, 数据包的目的地址即为接收 方地址。
作为本发明的一种优选实施例, 在进行单播服务的单向通信时, 当 次服务为源终端与目标终端进行单播服务通信, 所述节点服务器发送的 端口配置通知封装在端口配置协议包中, 所述端口配置协议包中包括所 述接入交换机连接目标终端的下行端口信息;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第一端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包, 在其内部的 数据包地址表中, 设置目的地址为目标终端的数据包所导向的下行端 口。
作为本发明的另一种优选实施例, 在进行单播服务的双向通信时, 当次服务为源终端与目标终端进行单播服务通信, 所述节点服务器发送 的端口配置通知封装在端口配置协议包中, 所述端口配置协议包中包括 所述接入交换机连接源终端的下行端口信息, 以及, 连接目标终端的下 行端口信息;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第二端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为源终端的数据包导向的下行端口, 以及, 目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口。
在建立通信连接的过程中, 节点服务器会通知源终端和目标终端, 并依据目标终端的应答判断是否可以采用当前通信链路, 即在本发明的 一种优选实施例中, 当所述接入交换机为连接在所述节点服务器和源终 端之间的接入交换机时, 所述接入交换机还包括:
第一菜单包导向模块, 用于依据其内部预置的下行协议包地址表的 设置, 将节点服务器发送的菜单协议包导向至源终端;
当所述接入交换机为连接在所述节点服务器和目标终端之间的接 入交换机时, 所述接入交换机还包括:
第二菜单包导向模块, 用于依据其内部预置的下行协议包地址表的 设置, 将节点服务器发送的菜单协议包导向至目标终端;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为当前接入交换 机的接入网地址的协议包导向 CPU模块; 以及, 目的地址为其它接入网 设备地址的协议包所导向的端口。
本发明实施例适用于任一种组播服务, 即作为另一种具体应用的示 例, 所述数据包可以为组播数据包, 在这种情况下, 所述数据包地址表 为组播数据包地址表, 组播服务通信时数据包的目的地址为组播地址。
作为本发明的一种优选实施例, 对于典型的目标终端请求组播服务 的组播业务, 如目标终端收看直播, 所述当次服务包括目标终端发起的 组播服务通信, 所述节点服务器发送的端口配置通知封装在端口配置协 议包中, 所述端口配置协议包中包括所述接入交换机连接目标终端的下 行端口信息;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第三端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包, 在其内部的 数据包地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端 口。
优选的, 对于源终端进一步发起组播服务的组播业务, 如源终端发 起直播, 所述当次服务还包括源终端发起的组播服务通信; 所述节点服 务器发送的端口配置协议包中还包括, 所述接入交换机连接源终端的下 行端口信息;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第四端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口 作为一种具体的组播通信服务实施例, 所述当次服务的请求记录在 服务请求协议包中, 当所述接入交换机为连接在所述源终端与节点服务
器之间的接入交换机时, 所述接入交换机还包括:
上行导向模块, 用于依据其内部预置的上行协议包地址表的设置, 通过所述接入交换机的上行端口将所述服务请求协议包导向至节点服 务器;
其中, 所述上行协议包地址表中设置有, 目的地址为节点服务器的 协议包所导向的上行端口。
在完成当次服务后, 所述的接入交换机还包括:
端口释放处理模块, 用于依据节点服务器发送的端口释放命令, 在 其内部的数据包地址表中, 将所设置的当次服务数据包导向的端口释 放。 需要说明的是, 从实际硬件的角度划分, 本发明的节点服务器主要 包括网络接口模块、 交换引擎模块、 CPU模块、 磁盘阵列模块; 本发明 的接入交换机主要包括网络接口模块(下行网络接口模块、 上行网络接 口模块)、 交换引擎模块和 CPU模块; 由于上述硬件模块针对不同的处 理情况,所执行的功能并不相同, 比如, 交换引擎模块对于不同的包(协 议包、 数据包等), 所查的地址表就不一样, 获得的包的导向信息就不 一样; 或如, CPU模块在收到包的情况下, 可能是配地址表, 也可能是 解析包并生成一个应答包。 因而, 为使本领域技术人员更好地理解本发 明, 在本发明实施例中, 主要从功能角度描述了本发明的节点服务器、 接入交换机及接入网设备的入网***所涉及的模块, 然而实质上, 这些 功能模块与实际硬件模块是对应的。 与现有技术相比, 本发明具有以下优点:
本发明对于共同连接在同一接入交换机下的源终端和目标终端的 服务通信过程, 首先由节点服务器通知该接入交换机在其内部的数据包 地址表中设置当次服务的数据包所导向的下行端口; 在源终端和目标终 端进行服务通信时, 则依据该内部的数据包地址表的设置, 直接通过该
接入交换机相应的下行端口传送数据包, 即源终端和目标终端可以在其 共同连接的接入交换机下直接进行服务通信, 而无需将数据包上传至节 点服务器, 再由节点服务器下发至相应的终端, 有效节省了带宽和路由 资源。
再者, 本发明通过主控服务器, 在发起服务请求时 (通信过程建立 的协议交互过程中), 针对服务请求的情况以针对各个接入交换机配表 的方式, 对本次服务数据的传输路径进行实现设置, 在数据包的传输过 程中, 直接按照该传输路径进行传输即可, 而无需采用现有 IP协议的解 决方案, 由每个数据包自行协商传输路由。 总之, 本发明可以保证传输 通路的稳定和通畅, 避免多媒体业务的延时。
其次, 本发明对所有数据业务都采用配表的方式, 事先设定路径, 这样可以满足国家信息安全的需要。 例如, 对于国家信息安全而言, 其 需要对新型网络中的某些数据进行监控, 而采用本发明配表的方式, 可 以非常容易的将本次业务所传输的数据导向监控通道, 以保证国家信息 安全的需求。
此外, 在本发明中, 接入交换机不需要针对每个数据包进行路由的 计算, 也不需要维护其周围的网络设备拓朴, 只要按照实现配置的数据 包地址表进行导向传输即可, 而该导向过程可以由硬件实现, 可以大大 提高交换机的导向效率, 并可以大大降低交换机的运算需求, 节约硬件 资源。 附图说明
图 1是本发明的一种节点服务器的硬件结构示意图;
图 2是本发明的一种接入交换机的硬件结构示意图;
图 3是本发明的一种以太网协转网关的硬件结构示意图;
图 4是本发明的一种节点服务器、接入交换机、终端的连接示意图; 图 5是本发明的另一种节点服务器、 接入交换机、 终端的连接示意 图;
图 6是本发明实施例中以太网协转网关接入新型网的流程图; 图 7是本发明实施例中终端接入新型网的流程图。 具体实施方式
为使本发明的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂, 下面结合 附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一、 以下简单介绍本发明的核心构思:
本专利发明人认为, 本发明实现全网品质保证的充分条件有以下几 点:
第一, IP 互联网核心理论中关于"尽力而为"(Best Efforts ) 的机制 必然导致网络流量不均匀和频繁的丟包。 实际上, TCP 协议正是利用网 络丟包状态来调节发送流量。
第二, IP 互联网核心理论中关于"储存转发"(Store & Forward ) 的 机制在吸收本地突发流量的同时, 将造成下一个节点网络流量更大的不 均匀。
第三, IP 互联网核心理论中关于"检错重发,, (Error Detection & Retransmission ) 的机制在同步视频通讯中, 将造成不可容忍的延时, 因 此没有实用价值。
第四, 连续性的网络流量不均匀或突发流量必然导致周期***换机 (路由器)丟包。
由此可见, 由于电脑文件突发流量本质是离散性, 没有后继, 上述 IP 互联网核心理论曾经使互联网高效率传输文件。 但是, 面对连续性同步 流媒体传输中的品质保证, 昔日的功臣却成了破坏网络传输品质的元凶。 我们已经从前面论述中得出结论, 任何资源预留、 优先级别和轻载方案 都不能从根本上解决同步流媒体的品质保证。
既然前述方法无一可行, 那么, 解决网络传输品质保证的出路在哪 里?
本专利发明人认为, 当前各种 QoS 方法, 都建立在一种错误的假设
上。 根据这种假设, QoS 的解决方法是为视讯流量提供优先处理的特权。 但事实是, 由于不同媒体形式所需的网络流量极度不匀, 只要有少数人 使用视讯服务, 网络上的视讯流量将占据绝对主体。
如果换一角度看, 专门为大部分网络流量提供好的品质, 等效于专 门为少部分非视讯流量提供差的品质。 既然, 大部分网络流量必须要求 品质保证, 那么, 剩下少数不要求品质保证的业务流量也都给于品质保 证何尝不可。 假设 1000 位旅客订飞机票时都要求头等抢, 只有少数几位 可以接受经济舱, 那么, 航空公司的自然措施是取消经济舱。 因为, 为 了满足极少数差异化的经济舱, 航空公司所花的代价远大于给这些旅客 提供免费升舱。 实际上, 网络传输品质完全不保证, 或者完全有保证都 很简单,难就难在部分保证和部分不保证, 尤其还不知道这"部分"两字的 界线划在哪里。 因此, 只要为全部网络业务都提供品质保证, QoS 问题 就不存在了。
IP 互联网初期好比是乡间小路,在民风淳朴的小镇不需要交通警察。 但是到了繁华的大都市, 有些热闹路段的红绿灯和交通警察都控制不了 混乱局面, 出行赴约难以确定时间, 就像今天的 IP 互联网。
本发明好比是高速公路, 不需要警察和红绿灯, 水泥隔开的车道和 立交桥确保汽车在规定的道路行驶。 根据加州交通局的经验, 避免高速 公路堵车的办法是关闭入口匝道。
加州高速公路的设计思路有三个特点:
•在公路入口匝道设置开关, 控制宏观车流量。
*保持车速稳定, 提高道路通车率。
•采用水泥结构的道路分隔和立交桥, 而不是警察和红绿灯来规范车 辆行驶。
本发明实施例遵循电话网的原理, 采取类似上述高速公路的三项措 施:
•每条通路都计算和实测流量, 一旦流量接近饱和, 采取绕道或拒绝 新用户加入。
*严格均流发送, 本发明实施例 TV 能够在 90%重载流量下, 达到百 万分之一的丟包率。
•上行数据匹配和流量控制, 从结构上确保用户严格遵守交通规则, 因为品质保证措施不可能指望用户自觉执行。
电脑文件与流媒体是两种截然不同的媒体形式, 处理方式相互排斥。 本发明的网络理论和实践揭示了两项成果:
•本发明实施例百倍于 IP 互联网的性价比优势
•发展高品质对称电视不干扰现有 IP 互联网业务的实施方法 尤其在大流量的骨干网络, 电脑文件和流媒体通过不同波长合用一 根光纤。 如果一定要统一到单一网络, 如接入网, 那么应该是将电脑文 件统一到视讯流媒体网络。本发明实施例提供了完整的透明承载 IP互联网 的解决方案。
将流媒体与文件分开处理只是第一步, 如何保证独立的流媒体网络 口口 臾 :
前面说过, PSTN 电话网络采用严格的同步机制, 当流量百分之百用 满之前, 不会出现网络阻塞现象。 从理论上讲, 多个均勾流合并以后, 还是均勾流。 实践进一步证明, 在均勾流的前提下, 网络流量可以接近 于极限值, 而不发生丟包现象。 由于占据未来网络流量中九成以上的视 讯媒体流, 本身具备均勾流特征。 因此, 以视讯业务为主要目标的本发 明互联网品质保证的途径自然是消除信源流量不均勾, 尤其在意从根本 上防止重载条件下网络交换机的丟包现象。
本发明实施例是用改良以太网建立面向连接的电路, 全网统一采用 定长度数据包。 只要改变发包时间间隔, 就可以得到任意带宽的媒体流。 为了保证网络均流特征, 本发明互联网要求终端设计必须具备均流能力。 但是, 在实际网络环境中, 显然不可能寄希望于用户自觉遵守均流规定。 因此, 本发明实施例节点服务器向网络交换机发放通行证, 只允许用户 数据包在很细的时间精度下均勾通过。 对于符合规定要求设计的用户终 端, 通行证是完全透明的。
在上述前提下, 网络实践得出令人满意的结果, 本发明的交换机能 够在 90%带宽利用率的条件下, 获得优于百万分之一的重载丟包率。
综上所述, 品质保证是下一代网络不可回避的问题, 流媒体网络是 不同于传统电脑文件的另外一个物种。 因此, ^ίι爹改 IP互联网去适应视讯业 务是没有前途的, 创立新的网络是唯一的出路。 二、 以下对本发明提出的一种新型网进行介绍:
新型网是一种集中控制的网络结构,该网络可以是树型网、星型网、 环状网等等类型, 但在此基础上网络中需要有集中控制节点来控制整个 网络。
新型网分为接入网和城域网两部分。 接入网部分的设备主要可以分 为 3类: 节点服务器, 接入交换机, 终端 (包括各种机顶盒、 编码板、 存储器等)。 其中, 节点服务器是接入网中起集中控制功能的节点, 可 控制接入交换机和终端。 节点服务器可直接与接入交换机相连, 也可以 直接与终端相连。 类似的, 城域网部分的设备也可以分为 3类: 城域服 务器, 节点交换机, 节点服务器。 其中, 节点服务器即为接入网部分的 节点服务器, 即节点服务器既属于接入网部分, 又属于城域网部分。 城 域服务器是城域网中起集中控制功能的节点, 可控制节点交换机和节点 服务器。城域服务器可直接连接节点交换机,也可直接连接节点服务器。 由此可见, 整个新型网络是一种分层集中控制的网络结构, 而节点服务 器和城域服务器下控制的网络可以是树型、 星型、 环状等各种结构。
1、 新型网设备分类
1.1 本发明的新型网***中的设备主要可以分为 3类: 服务器, 交 换机(包括以太网网关), 终端(包括各种机顶盒, 编码板,存储器等)。 新型网整体上可以分为城域网 (或者国家网、 全球网等) 和接入网。
1.2 其中接入网部分的设备主要可以分为 3类: 节点服务器, 接入
交换机(包括以太网网关), 终端 (包括各种机顶盒, 编码板, 存储器 等)。
各接入网设备的具体硬件结构为:
节点服务器:
如图 1所示, 主要包括网络接口模块 101、 交换引擎模块 102、 CPU 模块 103、 磁盘阵列模块;
其中, 网络接口模块 101 , CPU模块 103、 磁盘阵列模块 104进来 的包均进入交换引擎模块 102; 交换引擎模块 102对进来的包进行查地 址表 105的操作, 从而获得包的导向信息; 并根据包的导向信息把该包 存入对应的包緩存器 106的队列; 如果包緩存器 106的队列接近满, 则 丟弃; 交换引擎模块 102轮询所有包緩存器队列, 如果满足以下条件进 行转发: 1 ) 该端口发送緩存未满; 2 ) 该队列包计数器大于零。 磁盘阵 列模块 104主要实现对硬盘的控制, 包括对硬盘的初始化、读写等操作; CPU模块 103主要负责与接入交换机、 终端(图中未示出)之间的协议 处理, 对地址表 105 (包括下行协议包地址表、 上行协议包地址表、 数 据包地址表) 的配置, 以及, 对磁盘阵列模块 104的配置。
接入交换机:
如图 2所示, 主要包括网络接口模块 (下行网络接口模块 201、 上 行网络接口模块 202 )、 交换引擎模块 203和 CPU模块 204;
其中, 下行网络接口模块 201进来的包(上行数据) 进入包检测模 块 205; 包检测模块 205检测包的目地地址 (DA )、 源地址 (SA )、 数 据包类型及包长度是否符合要求, 如果符合, 则分配相应的流标识符 ( stream-id ), 并进入交换引擎模块 203 , 否则丟弃; 上行网络接口模块 202进来的包 (下行数据 ) 进入交换引擎模块 203 ; CPU模块 204进来 的数据包进入交换引擎模块 203; 交换引擎模块 203对进来的包进行查 地址表 206的操作,从而获得包的导向信息;如果进入交换引擎模块 203 的包是下行网络接口往上行网络接口去的, 则结合流标识符( stream-id ) 把该包存入对应的包緩存器 207的队列; 如果该包緩存器 207的队列接
近满, 则丟弃; 如果进入交换引擎模块 203的包不是下行网络接口往上 行网络接口去的, 则根据包的导向信息, 把该数据包存入对应的包緩存 器 207的队列; 如果该包緩存器 207的队列接近满, 则丟弃。
交换引擎模块 203轮询所有包緩存器队列, 在本发明实施例中分两 种情形:
如果该队列是下行网络接口往上行网络接口去的, 则满足以下条件 进行转发: 1 ) 该端口发送緩存未满; 2 ) 该队列包计数器大于零; 3 ) 获得码率控制模块产生的令牌;
如果该队列不是下行网络接口往上行网络接口去的, 则满足以下条 件进行转发: 1 ) 该端口发送緩存未满; 2 ) 该队列包计数器大于零。
码率控制模块 208是由 CPU模块 204来配置的,在可编程的间隔内 对所有下行网络接口往上行网络接口去的包緩存器队列产生令牌, 用以 控制上行转发的码率。
CPU模块 204主要负责与节点服务器之间的协议处理,对地址表 206 的配置, 以及, 对码率控制模块 208的配置。
以太网协转网关:
如图 3所示, 主要包括网络接口模块(下行网络接口模块 31、 上行 网络接口模块 32 )、 交换引擎模块 33、 CPU模块 34、 包检测模块 35、 码率控制模块 38、 地址表 36、 包緩存器 37和 MAC添加模块 39、 MAC 删除模块 40。
其中, 下行网络接口模块 31进来的数据包进入包检测模块 35; 包 检测模块 35检测数据包的以太网 MAC DA、 以太网 MAC SA、 以太网 length or frame type, 新型网目地地址 DA、 新型网源地址 SA、 新型网数 据包类型及包长度是否符合要求, 如果符合则分配相应的流标识符 ( stream-id ); 然后 , 由 MAC删除模块 40减去 MAC DA、 MAC SA、 length or frame type ( 2byte ) , 并进入相应的接收緩存, 否则丟弃;
下行网络接口模块 31 检测该端口的发送緩存, 如果有包则根据包 的新型网目地地址 DA获知对应的终端的以太网 MAC DA, 添加终端的
以太网 MAC DA、 以太网协转网关的 MAC SA、 以太网 length or frame type, 并发送。
以太网协转网关中其他模块的功能与接入交换机类似。
终端:
主要包括网络接口模块、 业务处理模块和 CPU模块; 例如, 机顶盒 主要包括网络接口模块、 视音频编解码引擎模块、 CPU模块; 编码板主 要包括网络接口模块、 视音频编码引擎模块、 CPU模块; 存储器主要包 括网络接口模块、 CPU模块和磁盘阵列模块。
1.3 城域网部分的设备主要可以分为 2类: 节点服务器, 节点交换 机, 城域服务器。 其中, 节点交换机主要包括网络接口模块、 交换引擎 模块和 CPU模块;城域服务器主要包括网络接口模块、交换引擎模块和 CPU模块构成。
2、 新型网数据包定义
2.1 接入网数据包定义
接入网的数据包主要包括以下几部分: 目的地址 (DA )、 源地址 ( SA )、 保留字节、 payload ( PDU )、 CRC。
其巾:
目的地址(DA ) 由 8个字节 (byte )组成, 第一个字节表示数据包 的类型 (例如各种协议包、 组播数据包、 单播数据包等), 最多有 256 种可能, 第二字节到第六字节为城域网地址, 第七、 第八字节为接入网 地址;
源地址( SA )也是由 8个字节(byte )组成, 定义与目的地址(DA ) 相同;
保留字节由 2个字节组成;
payload 部分根据不同的数据报的类型有不同的长度, 如果是各种 协议包的话是 64个字节, 如果是单组播数据包话是 32 + 1024 = 1056个 字节, 当然并不仅仅限于以上 2种;
CRC有 4个字节组成, 其计算方法遵循标准的以太网 CRC算法。
2.2 城域网数据包定义
城域网的拓朴是图型, 两个设备之间可能有 2种、 甚至 2种以上的 连接, 即节点交换机和节点服务器、 节点交换机和节点交换机、 节点交 换机和节点服务器之间都可能超过 2种连接。 但是, 城域网设备的城域 网地址却是唯一的, 为了精确描述城域网设备之间的连接关系, 在本发 明实施例中引入参数: 标签, 来唯一描述一个城域网设备。
本说明书中标签的定义和 MPLS ( Multi-Protocol Label Switch, 多协 议标签交换)的标签的定义类似,假设设备 A和设备 B之间有两个连接, 那么数据包从设备 A到设备 B就有 2个标签,数据包从设备 B到设备 A 也有 2个标签。 标签分入标签、 出标签, 假设数据包进入设备 A的标签 (入标签)是 0x0000, 这个数据包离开设备 A时的标签 (出标签) 可 能就变成了 0x0001。 城域网的入网流程是集中控制下的入网过程, 也就 意味着城域网的地址分配、 标签分配都是由城域服务器主导的, 节点交 换机、 节点服务器都是被动的执行而已, 这一点与 MPLS的标签分配是 不同的, MPLS的标签分配是交换机、 服务器互相协商的结果。
如下表所示, 城域网的数据包主要包括以下几部分:
即目的地址 (DA )、 源地址 (SA )、 保留字节 (Reserved ), 标签、 payload ( PDU )、 CRC。 其中, 标签的格式可以参考如下定义: 标签是 32bit, 其中高 16bit保留, 只用低 16bit, 它的位置是在数据包的保留字 节和 ayload之间。
3、 新型网实现
以下讨论节点服务器与接入交换机、 节点服务器与终端的入网流 程。 为了简化设计, 定义在接入网中的数据包类型为 4种, 分别是: 下行协议包 (由节点服务器发往接入交换机、 终端的协议包); 上行协议包 (由接入交换机、 终端回应给节点服务器的协议包); 单播数据包;
组播数据包;
接入网的地址总共是 16bit, 所以总共可以接入的接入交换机、 终端 数为 65536, 假设下行协议包的数据报类型为" 1000 0000" (二进制), 也 就是 0x80 (十六进制), 上行协议包的数据报类型为 "0000 1000" (二进 制), 也就是 0x08 (十六进制), 单播数据包的数据报类型为 "0001 0000" (二进制),也就是 0x10 (十六进制),组播数据包的数据报类型为 "0111 1000" (二进制), 也就是 0x78 (十六进制), 通过合并同类项, 可以把 8bit长的地址表映射为 2bit长的地址表, 例如
"1000 0000"=> "00", 下行协议包的地址表, 在本发明实施例中定 义为 0号表;
"0000 1000"=> "01", 上行协议包的地址表, 在本发明实施例中定 义为 1号表;
"0001 0000"=> "10", 单播数据包的地址表, 在本发明实施例中定 义为 2号表;
"0111 1000"=> "11", 组播数据包的地址表, 在本发明实施例中定 义为 3号表;
结合 16bit的接入网地址, 在实际中只需 4张 64K = 4 X 65536 , 也 就是 256Κ的地址表, 地址表的输出就表示数据包导向的端口。 例如, 其中的一种接入交换机 ΒΧ-008 , 它具有 1个上行的百兆网口, 8个下行 百兆网口, 1个 CPU模块接口。 如果 8个下行百兆网口依次定义为 0号 端口到 7号端口, CPU模块接口定义为 8号端口, 1个上行的百兆网口 定义为 9号端口, 则总共需要 256K X lObit的地址表, 例如地址表的输
出为" 00 0000 0001"表示数据包导向的 0号端口, "11 0000 0000"表示数 据包导向的 8号、 9号端口, 以此类推。
假设 9号端口进来一个数据包它的目的地址( DA )是 0x8056 0x1500 0x0000 0x55aa, 那么它的数据包类型为 0x80 , 接入网地址为 0x55aa, 才艮据查表规则这时查 0号表, 即地址为" 00 0101 0101 1010 1010", 此地 址对应的地址表的输出为" 01 0000 0000", 表示数据包导向 8号端口。
3.1接入网设备的服务通信流程:
3.1.1接入网设备执行单播通信服务的流程示例:
如图 4所示,假设一台节点服务器 MSS-400(接入网地址为 0x0000 ), 它的 0号端口接了一台接入交换机 BX-008-0 (接入网地址为 0x0001 ), 接入交换机 BX-008-0的 1号端口接了一台接入交换机 BX-008-1 (接入 网地址为 0x0002 ), 接入交换机 BX-008-1 的 2号端口接了一台机顶盒 STB-0 (接入网地址为 0x0009 ), 接入交换机 BX— 008-1的 3号端口接了 一台机顶盒 STB-1 (接入网地址为 0x0012 )。 机顶盒 STB— 0向节点服务 器 MSS-400发出申请和机顶盒 STB— 1进行可视通信, 步骤如下:
Sl、 机顶盒 STB— 0发出服务请求协议包, 包的 DA (目的地址)为 书 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000 (即 MSS-400的地址)、 SA为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009、 在该包中, 还可以包括 reserved 0x0000 (保留 字), PDU部分如下表所示:
#define SERVICE— TYPE— GTML— REQUEST 0x8000 申请一张菜单 #define SERVICE— TYPE— VOD— REQUEST 0x8001 申请点播节目 #define SERVICE— TYPE— CHANGE— MENU 0x8002 申请改变背景 菜单
#define SERVICE— TYPE— BROADCAST— REQUEST 0x8003 申请收 看广播
#define SERVICE— TYPE— CHANGE— CHANNEL 0x8004 申请频道切 换
#define SERVICE— TYPE— TELEPHONE— DIRECT 0x8005 申请拨打 可视电话
#define SERVICE— TYPE— PERMISSION 0x8006 是否允许接入的应 答
#define SERVICE— TYPE— RECORD— REQUEST 0x8007 申请录制 #define SERVICE— TYPE— END— REQUEST 0x8008 申请结束当前服 务
#define SERVICE— TYPE— ORG— CAST— REQUEST 0x8009 申请发起 直播
#define SERVICE— TYPE— DDB— REQUEST 0x800b 申请收看延时电 视
#define SERVICE— TYPE— SKIP 0x800c 收看点播或延时电视的过程 中快进 快退 暂停 继续
#define SERVICE— TYPE— RECORD— END 0x800e 申请结束录制
#define SERVICE— TYPE— VIEW— Monitor— DIRECT 0x8024 申请收 看监控
#define SERVICE TYPE RCV CAST DIRECT 0x8025 申请收看直
播
#define SERVICE— TYPE— TELEPHONE— REQUEST 0申请拨打可视 电话
#define SERVICE— TYPE— RCV— CAST— REQUEST Oxa申请收看直播
#define SERVICE— TYPE— VIEW— Monitor Oxc申请收看监控
在本例中, 月良务参数为 SERVICE— TYPE— TELEPHONE— REQUEST 或 SERVICE— TYPE— TELEPHONE— DIRECT。
S2、节点服务器 MSS-400根据包的内容, 判断收到可视通信的申请 (服务类型 ), 根据服务号码查 CAM表(内容-地址映射表) 知道被叫 (目标终端)是 STB— 1 , 根据其内部的地址信息表, 就知道了本次服务 涉及的链路拓朴, 判断出链路允许, 双方可以进行通信。 于是分别发送 菜单协议包给主叫 (STB— 0 ) 和被叫 (STB— 1 ), 并等待被叫应答:
其中, 发向 STB— 0的菜单协议包: DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0009、 SA为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000, PDU 部分如下表所示:
527 1W CRC (既 512个数据相加) 发向 STB— 1的菜单协议包: DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0012、 SA为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000, PDU部分如上 表所示。
S3、 根据节点服务器 MSS-400中 0号表的配置, 以及, 接入交换机 BX-008-0和 BX-008-1中 0号表的配置, 这 2个菜单协议包会分别导向 至 机 顶 盒 STB— 0 和 STB— 1 , 被 叫 STB 1 发 出 申 请 SERVICE— TYPE— PERMISSION 接 STB— 1 受通信, 并向节点服务器 MSS-400发送应答协议包,该包的 DA为 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000、 SA 0x0000 0x0000 0x0000 0x0012、 reserved 0x0000 , 服务参数是 SERVICE TYPE PERMISSION, PDU部分如下表所示:
S4、 根据接入交换机 BX-008-1 中 1号表的配置, 所述应答协议包 导向节点服务器 MSS-400,节点服务器 MSS-400根据包的内容判断收到 接受可视通信的申请, 根据服务号码查 CAM表知道被叫是 STB—1 , 根 据其内部的地址信息表,节点服务器 MSS-400就知道了本次服务涉及的 链路拓朴, 判断出链路允许, 双方可以进行通信。
在这种情况下, 节点服务器 MSS-400给上行链路(主叫通路)和下 行链路(被叫通路)上的所有接入交换机发送端口配置协议包, 当前的 上行链路和下行链路仅涉及机顶盒 STB— 0和 STB— 1共同连接的接入交 换机 BX-008- 1 , 要求同时开放对方地址的上行和自身地址的下行。
发向接入交换机 BX-008-1的两个端口配置协议包:
1 )第一个端口配置协议包: DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002、 SA为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000, PDU部分如下 表所示:
2 )第一个端口配置协议包: DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002、 SA为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000, PDU部分如下 表所示:
字段
长度 代码 说明
号
接入交换机开关门命令
0 1W 8b54
(节点服务器 接入交换机)
1 1W 设备类型 (BX-008 )
2-5 4W 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012
6 1W "00 0000 1000"表示打开下行 3号端口
7-10 4W 0000
11 1W 数据类型 0x10
12 1W 接入交换机地址(接入网地址) 0x0002
13-15 3W 接入交换机设备标志
16-31 18W 0000 发向机顶盒 STB-0的包 (服务处理命令, 本例中为编解码命令): 包的 DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0009、 SA为 0x0000 0x000000 0x0000、 reserved 0x0000 , PDU部分如下表所示:
15-18 4W 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012
19-22 4W 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009
23 1W Oxffff 维持原状
24 lw 0=关闭响铃
25 1W Oxffff 维持原状
26 1W Oxffff 维持原状
27-31 5w 0 发向机顶盒 STB-1的包 (服务处理命令, 本例中为编解码命令): 包的 DA 0x8000 0x0000 0x0000 0x0012、 SA 0x0000 0x0000 0x000000、 reserved 0x0000, PDU部分如下表所示:
25 1W Oxffff 维持原状
26 1W Oxffff 维持原状
27-31 5w 0 上述编解码命令的 PDU中,字段号 13表示编码类型: 0=停止编码, Offff = 维持原状, Oxfffe 将解码的数据返回, 不进行本地编码; 字段 号 14表示解码类型: 0=停止解码, Offff = 维持原状; 字段号 15— 18 表示编码地址 (DA或组播地址): 0xffff=维持原状; 字段号 19-22表示 解码地址 (DA或组播地址): 0xffff=维持原状; 字段号 23表示: HB: 编码 HDA, LB: 解码的 HAD; 0xffff=维持原状; 字段号 24表示响铃参 数: 0=关闭响铃, 1 =开始响铃, 0xffff=维持原状; 字段号 25表示云台 操作参数: 0xffff=维持原状; 字段号 26表示辅助信道操作参数: 0xffff= 维持原状。
其中, 编码类型如下表所示:
S5、 根据节点服务器 MSS-400中 0号表的配置, 以及, 接入交换机 BX-008-0. BX-008-1中 0号表的配置,前面 2个发给接入交换机 BX-008-1 的包会导向 ΒΧ-008-1。
在这种情况下, 接入交换机 BX-008-1配置自己的 2号表如下: •"10 0000 0000 0001 0010" => "00 0000 1000", 即目的地址 ( DA ) 是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012的单播数据包导向 3号端口;
•"10 0000 0000 0000 1001" => "00 0000 0100", 即目的地址 ( DA ) 是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009的单播数据包导向 2号端口;
S6、 根据节点服务器 MSS-400中 0号表的配置, 以及, 接入交换机 BX-008-0, BX-008-1中 0号表的配置,后面 2个发向机顶盒的包会分别 导向至机顶盒 STB-0、 STB-1。 STB-0、 STB-1根据包的内容开始编解码, 并接收、 发送单播数据。
S7、机顶盒 STB-0向机顶盒 STB- 1发送单播数据包, 该包的 DA是
0x1000 0x0000 0x0000 0x0012, SA是 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009;
58、 该单播数据包进入接入交换机 BX-008-1 , BX-008-1 的交换引 擎模块根据组合地址域查 2号表,表的地址是" 10 0000 0000 0001 0010", 该表项的输出是" 00 0000 1000" ( "10 0000 0000 0001 0010" => "00 0000 1000", 即目的地址( DA )是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012的单播数据 包导向 3 号端口), 表示打开下行 3 号端口, 当前单播数据包通过该 3 号端口进入了机顶盒 STB-1 ;
59、机顶盒 STB-1向机顶盒 STB-0发送单播数据包, 该包的 DA是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009, SA是 0x0000 0x0000 0x0000 0x0012;
S10、 该单播数据包进入接入交换机 BX-008-1 , BX-008-1的交换引 擎模块根据组合地址域查 2号表,表的地址是" 10 0000 0000 0000 1001", 该表项的输出是" 00 0000 0100" ( "10 0000 0000 0000 1001" => "00 0000 0100", 即目的地址( DA )是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009的单播数据 包导向 2号端口), 表示打开下行 2号端口, 当前单播数据包通过该 2 号端口进入了机顶盒 STB-0。
3.1.2接入网设备执行组播服务通信的流程示例:
如图 4所示,假设一台节点服务器 MSS-400(接入网地址为 0x0000 ), 它的 0号端口接了一台接入交换机 BX-008-0 (接入网地址为 0x0001 ), 接入交换机 BX-008-0的 1号端口接了一台接入交换机 BX-008-1 (接入 网地址为 0x0002 ), 接入交换机 BX-008-1 的 2号端口接了一台机顶盒 STB-0(接入网地址为 0x0009 ), STB 0的号码是 0x6666 0x6666 0x6666 , 接入交换机 BX 008-1的 3号端口接了一台机顶盒 STB-1 (接入网地址
为 0x0012 ), STB— 1的号码是 0x8888 0x8888 0x8888。
机顶盒 STB— 0向节点服务器 MSS-400申请发起直播, 步骤如下: Sl、 机顶盒 STB— 0发出发起直播的服务请求协议包, 包的 DA是 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000、 SA是 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009、 reserved 0x0000 (保留字), PDU部分如下表所示:
S2、 根据连接在机顶盒 STB— 0与节点服务器 MSS-400之间的接入 交换机 BX-008-0、 BX-008-1 中 1号表的配置, 该服务请求协议包被导 向节点服务器 MSS-400, 节点服务器 MSS-400根据包的内容, 判断收到 发起直播的申请 (服务类型), 根据服务号码查 CAM表(内容-地址映 射表)知道用户 (源终端)是 STB— 0, 根据其内部的地址信息表, 就知 道了本次服务涉及的链路拓朴, 判断出链路允许, 可以进行发起直播, 于是分配组播地址为 0x0008。 并且, 节点服务器给当前通信链路上的所 有接入交换机发送端口配置协议包, 要求同时开放对方地址的上行和自 身地址的下行。 此时, 通过链路拓朴判断, 获知当前只需配置接入交换 机 BX-008- l o
在这种情况下, 节点服务器 MSS-400向接入交换机 BX-008-1发送 端口配置协议包:
包的 DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002、 SA为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000 (保留字), PDU部分如下表所示:
包的 DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0009, SA为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000 , PDU部分如下表所示:
12 1W 填充
13 1W 0x3217
14 1W 0x3217
15-18 4W 0x7800 0x0000 0x0000 0x0008
19-22 4W 0x7800 0x0000 0x0000 0x0008
23 1W Oxffff 维持原状
24 lw 0=关闭响铃
25 1W Oxffff 维持原状
26 1W Oxffff 维持原状
27-31 5w 0
53、 根据节点服务器 MSS-400中 0号表的配置, 以及, 接入交换机 BX-008-0中 0号表的配置, 上述发向接入交换机 BX-008-1的端口配置 协议包会导向至 ΒΧ-008-1。
在这种情况下, BX-008-1配置自己的 3号表如下:
•"11 0000 0000 0000 1000" => "00 0000 0100", 即目的地址 ( DA ) 是 0x7800 0x0000 0x0000 0x0008的组播数据包导向 2号端口;
54、 根据节点服务器 MSS-400中 0号表的配置, 以及, 接入交换机 BX-008-0, BX-008-1 中 0号表的配置, 上述发向机顶盒 STB-0的包会 导向至 STB-0。 STB-0根据包的内容开始编解码, 并开始接收、 发送组 播数据。
S5、 机顶盒 STB-0发出组播数据包, 该包的 DA是 0x7800 0x0000 0x0000 0x0008 (组播地址); SA是 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009;
S6、 所述组播数据包进入接入交换机 BX-008-1 , 接入交换机 BX-008-1 的交换引擎模块根据组合地址域查 3 号表, 表的地址是" 11 0000 0000 0000 1000", 该表项的输出是" 00 0000 0100" ( "11 0000 0000 0000 1000" => "00 0000 0100", 即目的地址 (DA )是 0x7800 0x0000
0x0000 0x0008的组播数据包导向 2号端口), 表示打开下行 2号端口, 当前组播数据包通过该 2号端口进入了机顶盒 STB-0。 机顶盒 STB— 1向节点服务器 MSS-400申请收看直播,号码是 0x6666 0x6666 0x6666, 步骤如下:
Sl、 机顶盒 STB— 1发出收看直播的服务请求协议包, 包的 DA是 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000、 SA是 0x0000 0x0000 0x0000 0x0012、 reserved 0x0000 , PDU部分如下表所示:
S2、 根据连接在机顶盒 STB— 1与节点服务器 MSS-400之间的接入 交换机 BX-008-0、 BX-008-1 中 1号表的配置, 该服务请求协议包被导 向节点服务器 MSS-400, 节点服务器 MSS-400根据包的内容, 判断收到 收看直播的申请, 根据服务号码查 CAM 表知道发起者 (源终端) 是 STB 0, 根据其内部的地址信息表, 就知道了本次服务涉及的链路拓朴, 判断出链路允许, 可以进行收看直播, 于是分配组播地址 (对应分配给 源终端的组播地址)是 0x0008。 并且, 节点服务器给当前通信链路上的 所有接入交换机发送端口配置协议包, 要求同时开放对方地址的上行和
自身地址的下行。
在这种情况下, 节点服务器 MSS-400向接入交换机 BX-008-1发送 端口配置协议包: DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002、 SA为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000 , PDU部分如下表所示:
包的 DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0012、 SA为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000 , PDU部分如下表所示:
8 1W 填充
9-11 3W 填充
12 1W 填充
13 1W 0
14 1W 0x3217
15-18 4W Oxffff
19-22 4W 0x7800 0x0000 0x0000 0x0008
23 1W Oxffff 维持原状
24 lw 0=关闭响铃
25 1W Oxffff 维持原状
26 1W Oxffff 维持原状
27-31 5w 0
53、 根据节点服务器 MSS-400 中 0号表的配置, 发向接入交换机 BX-008-1会导向至接入交换机 ΒΧ-008-1。
在这种情况下, 接入交换机 BX-008-1配置自己的 3号表如下: ·'Ί 1 0000 0000 0000 1000" => "00 0000 1100" , 即目的地址 ( DA ) 是 0x7800 0x0000 0x0000 0x0008的组播数据包导向 2、 3号端口;
54、 根据节点服务器 MSS-400中 0号表的配置, 以及, 接入交换机 BX-008-0, BX-008-1 中 0号表的配置, 发向机顶盒 STB-1 的包会导向 至 STB-1。 STB-1根据包的内容接收组播数据、 解码。
S5、 机顶盒 STB-0发出组播数据包, 该包的 DA是 0x7800 0x0000
0x0000 0x0008 (组播地址); SA是 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009;
S6、 所述组播数据包进入接入交换机 BX-008-1 , 接入交换机 BX-008-1 的交换引擎模块根据组合地址域查 3 号表, 表的地址是" 11 0000 0000 0000 1000" , 该表项的输出是" 00 0000 1100" ( "11 0000 0000 0000 1000" => "00 0000 1100", 即目的地址 (DA )是 0x7800 0x0000
0x0000 0x0008的组播数据包导向 2、 3号端口); 表示打开下行 2、 3号 端口,当前组播数据包通过该 2、 3号端口进入了机顶盒 STB-0和 STB-1。 在本发明实施例中, 所述 0号表、 1号表均是在入网过程中进行配 置的。 为使本领域技术人员更好地理解本发明, 以下提供一种接入网设 备在入网过程中配 0号表、 1号表的示例:
3.1.3 节点服务器与接入交换机、 终端在入网过程中的交互示例: 接入网的地址可以设置为 16bit,所有接入网设备都有唯一的接入网 地址 (包括机顶盒、 接入交换机、 存储器, 甚至节点服务器本身)。 为 方便管理所有接入网设备的接入网地址,在节点服务器的 CPU模块中可 以维护一张地址信息表, 该表的大小为 2的 16次方, 也即 64K, 每个 表的表项由: ¾口下构成:
1 )地址占用描述符: "00"表示此地址未用, "01"表示此地址待用(节 点服务器用此地址发出了端口下行协议包, 但未收到入网上行协议包),
"10" 表示此地址已用 (节点服务器收到入网上行协议包后设置);
2 )设备描述符: 例如, "000000"表示节点服务器, "000001"表示其 中一种接入交换机 BX-008 , "000010" 表示其中一种存储器, "000011" 表示其中一种终端;
3 ) 设备资源描述信息: 例如, 该设备是接入交换机的话, 它的网 络端口连接的设备的接入网地址, 它的各个网络端口的上下行流量计 数;如果该设备是存储器的话,它的网络端口连接的设备的接入网地址, 它的读写通道的计数以及网络端口的上下行流量计数; 等等, 所有这些 信息是为了服务流程提供决策依据, 而且每次的服务流程中都会修改这 些信息。
如图 5所示, 假设一台节点服务器 MSS-400 , 它的 0号端口接了 一台接入交换机 BX-008-0 , 它的 1 号端口接了一台接入交换机 BX-008-1 , BX-008-0的 0号端口接了一台机顶盒 STB-0 , BX— 008-1 的 1号端口接了一台机顶盒 STB-1。
51、 MSS-400服务器上电后初始化硬件, 获得默认城域网地址(假 设为 0x00 0x0000 0x0000 ), 从硬盘导入配置文件到 CPU内存 (例如交 换机的注册信息、 终端的注册信息等等), MSS-400 服务器初始化地址 信息表, 全部清零 (表示所有地址未用), MSS-400 服务器配置自己的 接入网地址为 0x0000, 也即地址信息表的第 0x0000项被配置成如下: •地址占用描述符: "10" 表示此地址已用;
•设备描述符: "000000"表示节点服务器;
•设备资源描述信息: 此节点服务器有 8个下行百兆网口依次定义 为 0号端口到 7号端口, 1个 CPU模块接口定义为 8号端口, 1个磁盘 阵列接口定义为 9号端口, 1个上行千兆光口定义为 10号端口, 此节点 服务器型号为 MSS-400 , 它的网络端口连接的设备的接入网地址未分 配, 它的各个网络端口的上下行流量计数为 0;
地址信息表下一个可用地址为 0x0001 ;
52、 MSS-400服务器初始化 0、 1、 2、 3号表:
·配置 0号表为 "000 0000 0000", 即所有下行协议包传送关闭;
•配置 1号表为 "001 0000 0000", 即所有上行协议包导向 CPU; •配置 2号、 3号表为 "000 0000 0000", 即所有单组播数据包传送关 闭;
53、 MSS-400服务器知道自己有 8个下行端口, 下一个可用地址为 0x0001 , 所以它配置 8个 0号表的表项分别为:
•"00 0000 0000 0000 0001" => "000 0000 0001", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0001的查询包导向 0号端口;
•"00 0000 0000 0000 0010" => "000 0000 0010", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002的查询包导向 1号端口;
· "00 0000 0000 0000 0011" => "000 0000 0100", 即目的地址(DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0003的查询包导向 2号端口;
• "00 0000 0000 0000 0100" => "000 0000 1000", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0004的查询包导向 3号端口;
• "00 0000 0000 0000 0101" => "000 0001 0000", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0005的查询包导向 4号端口;
• "00 0000 0000 0000 0110" => "000 0010 0000", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0006的查询包导向 5号端口;
· "00 0000 0000 0000 0111" => "000 0100 0000", 即目的地址(DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0007的查询包导向 6号端口;
• "00 0000 0000 0000 1000" => "000 1000 0000", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0008的查询包导向 7号端口;
S4、 MSS-400服务器发目的地址 (DA )是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0001、 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002 , 0x8000 0x0000 0x0000 0x0003 , 0x8000 0x0000 0x0000 0x0004 , 0x8000 0x0000 0x0000 0x0005 , 0x8000 0x0000 0x0000 0x0006、 0x8000 0x0000 0x0000 0x0007、 0x8000 0x0000 0x0000 0x0008的查询包 ( SA都为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000 ), 根 据其 0号表的配置, 所述查询包会依次导向 0到 7号端口; 此时, 地址 信息表的第 0x0001至 0x0008项被配置成:
•地址占用描述符: "01"表示此地址待用;
•设备描述符: 不做修改;
•设备资源描述信息: 不做修改;
地址信息表的下一个可用地址为 0x0009;
S5、 BX-008-0、 BX-008-1交换机上电后初始化硬件,
•配置其 0号表" 00 xxxx xxxx xxxx xxxx" 为" 01 0000 0000", 即所 有下行协议包包导向 CPU;
•配置其 1号表,,01 xxxx xxxx xxxx xxxx" 为" 10 0000 0000", 即所 有的上行协议包导向上行的百兆网口;
·配置其 2号、 3号表为 "00 0000 0000", 即所有单组播数据包传送 关闭;
S6、 BX-008-0交换机收到查询包后, 根据其 0号表的配置, 该查询 包被接收至其 CPU模块, 由 CPU模块解析该查询包并生成应答包 (该
应答中包含本接入交换机的注册信息)发送给 MSS-400 服务器, 包的 DA是 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000 , SA是 0x0000 0x0000 0x0000 0x0001 ;
57、 MSS-400服务器收到 BX-008-0交换机发出的应答包后, 对比 应答包的源地址 (SA )、 及设备类型就知道其 0号端口下接了一台接入 交换机, 然后在节点服务器内部的注册信息表里找到这台接入交换机的 信息, 向该接入交换机发送入网命令(告知其接入网地址为 0x0001 );
58、 BX-008-0 交换机收到入网命令后, 知道自己的接入网地址是 0x0001就入网了, 于是配置其 0号表" 00 0000 0000 0000 0001" 为" 01 0000 0000", 0号表其余表项配置为 "00 0000 0000", 即只有本交换机的 下行协议包导入 CPU, 同时向服务器发送入网命令应答;
59、 MSS-400服务器收到 BX-008-0交换机发出的入网命令应答就 知道 BX-008-0 交换机已经入网了, 于是将服务器内部的地址信息表的 第 0x0001项被配置成:
·地址占用描述符: "10" 表示此地址已用;
•设备描述符: "000001"表示其中一种接入交换机 BX-008;
•设备资源描述信息: 此接入交换机有 8个下行百兆网口依次定义 为 0号端口到 7号端口, 1个 CPU模块接口定义为 8号端口, 1个上行 百兆网口定义为 9号端口, 此接入交换机型号为 BX-008 , 它的上行网 络端口连接的设备的接入网地址是 0x0000 (即 MSS-400 ), 下行网络端 口连接的设备的接入网地址未分配, 它的各个网络端口的上下行流量计 数为 0;
以后每秒钟向这个端口发送设备状态查询指令, 检查 BX-008-0 交 换机是否正常工作, 同时还要向 BX-008-0 交换机的下行端口发送端口 下行协议包, 检查是否有其他接入网设备接在本接入交换机下面。 在这 种情况下, MSS-400服务器会在其 0号表中做如下配置:
• "00 0000 0000 0000 1001" => "000 0000 0001", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0009的端口下行协议包导向 0号端口;
• "00 0000 0000 0000 1010" => "000 0000 0001", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x000a的端口下行协议包导向 0号端口;
• "00 0000 0000 0000 1011" => "000 0000 0001", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 OxOOOb的端口下行协议包导向 0号端口;
• "00 0000 0000 0000 1100" => "000 0000 0001", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x000c的端口下行协议包导向 0号端口;
• "00 0000 0000 0000 1101" => "000 0000 0001", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 OxOOOd的端口下行协议包导向 0号端口;
• "00 0000 0000 0000 1110" => "000 0000 0001", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x000e的端口下行协议包导向 0号端口;
• "00 0000 0000 0000 1111" => "000 0000 0001", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x000f的端口下行协议包导向 0号端口;
• "00 0000 0000 0001 0000" => "000 0000 0001", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0010的端口下行协议包导向 0号端口;
MSS-400 服务器会通过包括端口分配信息的端口分配包, 通知 BX-008-0交换机在其 0号表中做如下配置:
• "00 0000 0000 0000 1001" => "00 0000 0001", 即目的地址 ( DA ) 足 0x8000 0x0000 0x0000 0x0009的端口下行协议包导向 0号端口
• "00 0000 0000 0000 1010" => "00 0000 0010", 即目的地址 ( DA ) 足 0x8000 0x0000 0x0000 0x000a的端口下行协议包导向 1号端口
• "00 0000 0000 0000 1011" : => "00 0000 0100", 即目的地址 ( DA ) 足 0x8000 0x0000 0x0000 OxOOOb的端口下行协议包导向 2号端口
• "00 0000 0000 0000 1100" : => "00 0000 1000", 即目的地址 ( DA ) 足 0x8000 0x0000 0x0000 0x000c的端口下行协议包导向 3号端口
• "00 0000 0000 0000 1101" : => "00 0001 0000", 即目的地址 ( DA ) 足 0x8000 0x0000 0x0000 OxOOOd的端口下行协议包导向 4号端口
• "00 0000 0000 0000 1110" = => "00 0010 0000" , 即目的地址 ( DA ) 足 0x8000 0x0000 0x0000 0x000e的端口下行协议包导向 5号端口
• "00 0000 0000 0000 1111" => "00 0100 0000", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 OxOOOf的端口下行协议包导向 6号端口;
• "00 0000 0000 0001 0000" => "00 1000 0000", 即目的地址 ( DA ) 是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0010的端口下行协议包导向 7号端口;
S10、 MSS-400服务器发目的地址 ( DA )是 0x8000 0x0000 0x0000
0x0009、 0x8000 0x0000 0x0000 0x000a, 0x8000 0x0000 0x0000 0x000b , 0x8000 0x0000 0x0000 0x000c, 0x8000 0x0000 0x0000 0x000d, 0x8000 0x0000 0x0000 OxOOOe, 0x8000 0x0000 0x0000 OxOOOf、 0x8000 0x0000 0x0000 0x0010 的端口下行协议包 ( SA 都为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000 ), 根据 MSS-400服务器中 0号表的配置, 所述端口下行协议包 会依次导向 MSS-400服务器 0号端口, 根据 BX-008-0交换机中 0号表 配置, 端口下行协议包会依次导向 BX-008-0交换机 0到 7号端口; 并 且, MSS-400服务器中的地址信息表的第 0x0009至 0x0010项被配置成: •地址占用描述符: "01"表示此地址待用;
·设备描述符: 不做修改;
•设备资源描述信息: 不做修改;
下一个可用地址为 0x0011 ;
Sl l、 STB-0从 BX-008-0交换机的 0号端口收到端口下行协议包(即 目的地址是 0x8000 0x0000 0x0000 0x0009的端口下行协议包 )收到端口 下行协议包后发送端口上行协议包(包含本终端的注册信息), 包的 DA 是 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000 , SA是 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009 (交换机的 0号端口);
512、 MSS-400服务器收到 STB-0交换机发出的端口上行协议包后, 对比上行协议包的源地址 ( SA )及设备类型就知道 BX-008-0的 0号端 口下接了一台终端, 然后在服务器内部的注册信息表里找到终端信息, 向终端发送入网命令(告诉终端的接入网地址为 0x0009 );
513、 STB-0收到入网命令后, 知道自己的接入网地址是 0x0009就 入网了, 同时向服务器发送入网命令应答;
S14、 MSS-400服务器收到 STB-0发出的入网命令应答就知道 STB-0 交换机已经入网了, 于是将地址信息表的第 0x0009项配置成:
•地址占用描述符: "10" 表示此地址已用;
•设备描述符: "000011"表示其中一种终端;
•设备资源描述信息: 此终端有视音频编解码引擎, 1个百兆网口, 此终端型号为 STB , 它的网络端口连接的设备的接入网地址是 0x0001 (即 BX-008-0 ), 它的网络端口的上下行流量计数为 0;
地址信息表的第 0x0001项被配置成:
•地址占用描述符: 不做修改;
•设备描述符: 不做修改;
•设备资源描述信息: 此接入交换机有 8个下行百兆网口依次定义 为 0号端口到 7号端口, 1个 CPU模块接口定义为 8号端口, 1个上行 百兆网口定义为 9号端口, 此接入交换机型号为 BX-008 , 它的上行网 络端口连接的设备的接入网地址是 0x0000 (即 MSS-400 ), 下行网络端 口 0连接的设备的接入网地址是 0x0009, 其余未分配, 它的各个网络端 口的上下行流量计数为 0;
以后 MSS-400服务器每秒钟向这个端口发送设备状态查询指令,检 查 STB-0交换机是否正常工作, 当服务器 6秒之内没有收到状态查询应 答, 就认为 STB-0已经被移出网络, 不再发送设备状态查询指令, 继续 向本端口发送查询包。
参照上述第 S6— S 14步骤, BX-008-1也会入网, 获得其接入网地址 为 0x0002; STB-1也会入网, 获得其接入网地址为 0x0012。
3.2本发明的新型网与现有以太网的融合
为了实现上述新型网与现有以太网的融合, 同时为了充分利用现有 以太网协转网关的功能, 本发明对标准的以太网网关进行了改造, 使其 成为一种特殊类型的接入交换机, 在新型网和以太网之间起着连接转换 的作用。 改造后的以太网网关称为以太网协转网关。 在新型网中, 以太
网协转网关位于接入网部分, 可以与接入交换机相连, 也可以直接与节 点服务器相连。在以太网中,以太网协转网关与标准的以太网交换机(以 下简称 L2交换机)相连, 以太网交换机连接着终端。
本发明中, 新型网与以太网之间的数据传输主要涉及以下 4种数据 类型:
1 ) 查询包: 由节点服务器发往接入交换机、 以太网协转网关或终 端的协议包;
2 ) 应答包: 由接入交换机、 以太网协转网关或终端回应给节点服 务器的协议包;
3 ) 单播数据包;
4 ) 组播数据包。
以太网协转网关在新型网和以太网之间主要进行上述 4种类型数据 的转发工作, 其核心实现思路是:
以太网协转网关接入新型网, 从具有集中控制功能的节点服务器获 得以太网协转网关的 MAC地址和该以太网协转网关下注册的终端 MAC 地址。 当以太网协转网关接收新型网发来的数据包或协议包时, 在所述 数据包或协议包中添加以太网协转网关的 MAC地址和目标终端的 MAC 地址, 然后发向以太网, 在以太网中采用以太网协议进行传输; 当以太 网协转网关接收以太网发来的数据包或协议包时, 去掉所述数据包或协 议包中以太网协转网关的 MAC地址和源终端的 MAC地址 , 然后发向 新型网, 在新型网中采用新型网协议进行传输。
其中, 所述目标终端和源终端遵循新型网协议, 这样, 目标终端和 源终端既可以通过 MAC地址进入以太网, 又可以通过遵循新型网协议 而进入新型网, 从而实现两种不同类型网络的兼容传输。
在新型网中, 定义了遵循新型网协议的数据结构 (2.1 接入网数据 包的定义)。 上述 4种数据类型 (数据包或协议包) 都遵循这种数据结 构。
目标终端和源终端遵循新型网协议, 就需要遵循新型网的上述数据
结构。 因此, 新型网发向目标终端的数据包或协议包, 以及以太网中源 终端发向新型网的数据包或协议包, 包头都包含传输两端在新型网的地 址, 所述地址为数据包或协议包的源地址( SA )和目的地址(DA )。 即: 新型网发向目标终端的数据包或协议包, 具有新型网的地址, 包头的 DA和 SA均为新型网地址, 如下表所示:
当经过以太网协转网关时, 在包头加入以太网协转网关 MAC (即 MAC SA ) 和目标终端 MAC (即 MAC DA ), 然后进入以太网按照以 太网协议传输到目标终端; 以太网中源终端发向新型网的数据包或协议 包, 同时具有新型网的地址和以太网的 MAC地址, 即包头不仅包括新 型网的 DA和 SA, 还包括以太网协转网关 MAC (即 MAC DA ) 和源 终端 MAC (即 MAC SA ), 如下表所示:
在上述新型网与以太网的兼容过程中, 接在 L2 交换机下的终端还 与以太网协转网关建立了绑定关系, 所述绑定是指以太网协转网关的 MAC地址与终端的 MAC地址是一对多的映射,即一台以太网协转网关 下可以注册多台终端。 这种终端 MAC地址与以太网协转网关 MAC地 址的映射绑定, 是在终端和以太网协转网关售出时预设在新型网的节点 服务器中, 由节点服务器通知给以太网协转网关, 如果需移机则必须到 运营商处重新注册。 这样, 就可以灵活为准备售出的以太网协转网关和 其下绑定的终端分配以太网 MAC地址, 达到充分利用 MAC地址资源
的效果。 当然, 以太网协转网关的 MAC地址可以固化在每个以太网协 转网关中, 终端的 MAC地址也可以固化在每个终端中, 这种情况下不 能灵活分配 MAC地址。
此外, 由上可知, 所述以太网协转网关和终端都具有新型网的地址 和以太网的 MAC地址。 而且, 所述新型网地址和以太网的 MAC地址 还具有——映射的关系。 这种映射关系也可以由新型网的节点服务器维 护, 并通知给以太网协转网关。 这样, 以太网协转网关当接收到新型网 发来的数据包或协议包时, 就可以根据这种映射, 查找与包中的新型网 目的地址 ( DA )相对应的目标终端 MAC地址, 并添加到包中。 以上内容综述了新型网如何兼容以太网, 下面将通过具体举例, 通 过新型网节点服务器与以太网协转网关、 节点服务器与终端的网管流程 和服务流程, 详细说明整个兼容过程。
3.2.1 节点服务器与以太网协转网关的入网流程:
参照图 6,是本发明实施例中以太网协转网关接入新型网的流程图。 首先, 每台允许入网的以太网协转网关都在节点服务器里注册, 以 太网协转网关的注册信息有以太网协转网关的序列号(包括设备类型和 设备标识信息)、 下行端口数、 掩码区间等固有信息, 没有注册的以太 网协转网关无法入网。
步骤 601 , 新型网中具有集中控制功能的节点服务器下发查询包; 节点服务器向每个端口发送查询包。
步骤 602, 以太网协转网关上电初始化后, 收到查询包, 返回包含 以太网协转网关序列号的应答包;
^殳以太网协转网关收到某个端口 (如端口 0 ) 下发的查询包。 步骤 603 , 节点服务器在注册信息表中查找与所述序列号对应的以 太网协转网关信息,所述以太网协转网关信息包括以太网协转网关 MAC 地址和该以太网协转网关下绑定的终端 MAC地址;
节点服务器收到以太网协转网关发出的应答包后就知道端口 0下接
了一台以太网协转网关, 然后查找内部的注册信息表。
步骤 604, 节点服务器向所述以太网协转网关发送入网命令, 所述 入网命令中包含以太网协转网关在新型网的地址和以太网协转网关的 MAC地址;
即节点服务器将分配给以太网协转网关的新型网地址和预先注册 的以太网 MAC地址 , 通过入网命令通知以太网协转网关。
步骤 605 , 所述以太网协转网关收到入网命令后返回应答, 以太网 协转网关接入新型网;
以太网协转网关收到入网命令后, 就知道了自己接入新型网的地址 以及在以太网的 MAC地址。
步骤 606, 节点服务器定时向入网的以太网协转网关下发设备状态 查询指令, 检查该以太网协转网关是否正常工作;
节点服务器收到入网命令应答, 就知道该以太网协转网关已经入 网, 以后会定时 (如每秒) 向端口 0发设备状态查询指令。 如果节点服 务器在一定时间内 (如 6秒) 没有收到状态查询应答, 就认为该以太网 协转网关已经被移出网络, 不再发送设备状态查询指令, 继续向端口 0 发送查询包。
步骤 607, 节点服务器将所述以太网协转网关下绑定的终端 MAC 地址, 以及终端 MAC地址与待分配给终端的新型网地址的映射, 都通 知该以太网协转网关。
节点服务器根据注册信息表知道该以太网协转网关下还绑定有终 端, 因此会将以太网协转网关下绑定的终端 MAC地址, 以及终端 MAC 地址与待分配的新型网地址的映射, 发送给该以太网协转网关。
通过以上入网流程, 以太网协转网关知道了自己的新型网地址、 以 太网 MAC地址、其下绑定的终端 MAC地址以及终端 MAC地址与待分 配给终端的新型网地址的映射。
基于以上流程, 优选的, 新型网的数据传输具体可以采用查地址表 的方式实现。 新型网中的每个节点, 包括节点服务器、 接入交换机和以
太网协转网关, 都维护着自己的地址表, 每当接收到数据后, 都根据地 址表进行数据的传输导向。 由于新型网与以太网之间的数据传输主要涉 及查询包、 应答包、 单播数据包和组播数据包的传输, 因此地址表也分 为:
1 ) 协议包地址表: 以下简称为 0 号表, 用于传输导向查询包或服 务申请协议包;
2 )应答包地址查找表: 以下简称为 1号表, 用于传输导向应答包;
3 ) 单播数据包地址表: 以下简称为 2 号表, 用于传输导向单播数 据包;
4 ) 组播数据包地址表: 以下简称为 3 号表, 用于传输导向组播数 据包。
结合上述以太网协转网关的入网流程, 以太网协转网关在步骤 302 的上电初始化过程中, 会初始化配置 0号表、 1号表、 2号表和 3号表。 然后, 以太网协转网关在步骤 305收到入网命令后, 会配置 0号表: 将 发给本机的查询包或服务申请协议包导向本机的 CPU模块端口。 此后, 以太网协转网关发送应答入网后, 节点服务器还会向以太网协转网关发 送配置指令, 配置以太网协转网关中的 0号表: 将发向该以太网协转网 关下绑定的终端的查询包或服务申请协议包分别导向到以太网协转网 关的相应端口。
3.2.2 节点服务器与终端的入网流程:
以太网协转网关接入新型网后, 与其绑定的终端也接入新型网。 参照图 7 , 是本发明实施例中终端接入新型网的流程图。
同样, 每台允许入网的终端都在节点服务器里注册, 并注册到所绑 定的以太网协转网关下, 终端的注册信息有终端序列号 (包括设备类型 和设备标识信息) 和固有信息, 没有注册的终端无法入网。
步骤 701 , 新型网中具有集中控制功能的节点服务器下发查询包; 当以太网协转网关入网后, 节点服务器就会向该以太网协转网关的
下行端口发送查询包, 检查是否有终端设备接在该以太网协转网关下。 步骤 702, 以太网协转网关收到查询包, 根据协议包地址表, 将查 询包导向到相应端口,然后在所述查询包中添加以太网协转网关的 MAC 地址和目标终端的 MAC地址 , 并转发;
所述查询包的目的地址(DA )即为节点服务器待分配给终端的新型 网地址, 因此以太网协转网关收到查询包后, 才艮据新型网地址与以太网 MAC地址的映射 , 可以查找到相对应的终端 MAC地址 , 然后添加到包 中发送。 查询包进入以太网后按照以太网协议进行传输, 最终传给目标 终端。
步骤 703 , 终端上电初始化后, 收到查询包, 返回包含终端序列号 的应答包;
步骤 704 , 以太网协转网关去掉所述应答包中的以太网协转网关 MAC地址和终端 MAC地址, 然后转发给节点服务器;
所述应答包包含以太网协转网关 MAC地址、 终端 MAC地址、 新 型网的目的地址(DA )和源地址 ( SA ), 以太网协转网关去掉以太网协 转网关 MAC地址、 终端 MAC地址后, 查 1号表进行导向, 应答包进 入新型网, 按照新型网协议进行传输。
步骤 705 , 节点服务器在注册信息表中找到与所述终端序列号对应 的终端信息,发送入网命令,所述入网命令中包含终端在新型网的地址; 节点服务器收到终端发出的应答包后就知道以太网协转网关下接 了一台终端设备, 然后查找内部的注册信息表。
步骤 706, 以太网协转网关收到所述入网命令, 添加以太网协转网 关的 MAC地址和目标终端的 MAC地址后进行转发;
步骤 707 , 终端收到入网命令后返回应答, 以太网协转网关去掉所 述应答中的以太网协转网关 MAC地址和终端 MAC地址后转发给节点 服务器, 终端接入新型网;
终端收到入网命令, 就知道了自己接入新型网的地址。
步骤 708 , 节点服务器定时向入网的终端下发设备状态查询指令,
检查该终端是否正常工作。
节点服务器收到入网命令应答, 就知道以太网协转网关下绑定的终 端已经入网, 以后会定时 (如每秒) 向该终端发设备状态查询指令。 如 果节点服务器在一定时间内 (如 6秒) 没有收到状态查询应答, 就认为 该终端已经被移出网络, 不再发送设备状态查询指令, 继续向本端口发 送查询包。
在上述流程中, 以太网内部的数据传输遵循以太网协议。 以太网协 议中, L2交换机之所以能够直接对目的节点发送数据包, 而不是像集线 器一样以广播方式对所有节点发送数据包, 最关键的技术就是交换机可 以识别连在网络上的节点的网卡 MAC地址, 并把它们放到一个叫做 MAC 地址表的地方。 这个 MAC地址表存放于交换机的緩存中, 并记住这些地 址, 这样一来当需要向目的地址发送数据时, 交换机就可在 MAC地址表 中查找这个 MAC地址的节点位置, 然后直接向这个位置的节点发送。 所 谓 MAC地址数量是指交换机的 MAC地址表中可以最多存储的 MAC地址 数量, 存储的 MAC地址数量越多, 那么数据转发的速度和效率也就就越 高。 在交换机的每个端口, 都需要足够的緩存来记忆这些 MAC地址, 所 以 Buffer (緩存 )容量的大小就决定了相应交换机所能记忆的 MAC地址数 多少。 通常交换机只要能够记忆 1024个 MAC地址基本上就可以了。 在局 端上, 可以记忆 1024个 MAC地址。 在终端中, 由于 FLASH的问题和实际 的需要, 我们支持 16个 MAC地址。
以太网协议中, 同一个子网中主机之间互相传送信息需要用到 MAC 地址, 而我们第一次发送信息的时候只有 IP地址而没有 MAC地址, 这时 候就发送一个包, 其 IP地址为目标机 IP地址, MAC地址为 ff-ff-ff-ff-ff-ff , 这种 MAC地址表示广播, 也就是该子网中所有机子都能收到, 当其他主 机收到后, 如果发现 IP地址不是自己的, 就丟弃该数据包, 如果是自己 IP 就往源机发送一个数据包, 包含了自己的 MAC地址, 原机收到这个数据 包之后就知道了目标机的 MAC地址, 这就是 MAC地址自学习了。
交换机中 MAC地址自学习是指在交换机中有一个 MAC地址与交换
机每个接口 (比如一般家用的交换机有四个接口) 的对应表, 每当有数 据包经过交换机转发的时候, 如果它的表中没有这个 MAC地址的对应关 系就会往所有端口转发数据包, 当目标机从某个端口返回信息的时候它 就知道了这个 MAC地址对应的哪个端口, 于是会把这个对应关系加入表 中, 这个就是交换机的 MAC地址自学习。
应用本发明在新型网中进行数据传输的过程中, 在终端发出的协议 包或数据包中, 都会包括以太网协转网关的 MAC地址和终端的 MAC地 址, 当以太网协转网关收到所述协议包后, 会去掉该包中的以太网协转 网关的 MAC地址和终端的 MAC地址; 在节点服务器发送的协议包或数据 包中并没有太网协转网关的 MAC地址和终端的 MAC地址, 但该包在经过 相应的以太网协转网关, 以太网协转网关依据其内部记录的自己的新型 网地址与以太网 MAC地址的映射关系, 以及, 其下绑定终端的新型网地 址与 MAC地址的映射关系, 对该协议包或数据包添加以太网协转网关的 MAC地址和终端的 MAC地址。 在入网后, 节点服务器与以太网协转网关、 终端就可以进行通信服 务了 (包括单播通信服务与组播通信服务), 为使本领域技术人员更好 地理解本发明, 以下提供一种节点服务器与以太网协转网关、 终端进行 单播通信服务的示例。
3.2.3 通信服务的通信连接流程示例:
如图 5所示, 叚设一台节点服务器 MSS-400(接入网地址为 0x0000 ), 它的 0 号端口接了一台以太网协转网关 BX-008-0 (接入网地址为 0x0001 ), 它的 1号端口接了一台以太网协转网关 BX-008-1 (接入网地 址为 0x0002 ), BX-008-0的 0号端口接了一台机顶盒 STB-0 (接入网 地址为 0x0009 ), BX— 008-1的 1号端口接了一台机顶盒 STB-1 (接入 网地址为 0x0012 )。机顶盒 STB— 0向节点服务器 MSS-400发出申请和机 顶盒 STB— 1进行可视通信的单播通信服务, 步骤如下:
Sl、 机顶盒 STB 0发出服务请求协议包, 包的 DA (目的地址)为
0x0800 0x0000 0x0000 0x0000 (即 MSS-400的地址)、 SA (源地址)为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009; 在该包中, 还包括以太网协转网关 BX-008-0的 MAC地址( MAC DA )和机顶盒 STB— 0的 MAC地址( MAC SA ); 此外, 还可以包括 reserved 0x0000 (保留字), PDU部分如下表所
#define SERVICE— TYPE GTML— REQUEST 0x8000 申请一张菜单
#define SERVICE— TYPE VOD— REQUEST 0x8001 申请点播节目 #define SERVICE— TYPE CHANGE— MENU 0x8002 申请改变背景 菜单
#define SERVICE— TYPE BROADCAST— REQUEST 0x8003 申请收 看广播
#define SERVICE— TYPE CHANGE— CHANNEL 0x8004 申请频道切 换
#define SERVICE— TYPE TELEPHONE— DIRECT 0x8005 申请拨打 可视电话
#define SERVICE— TYPE PERMISSION 0x8006 是否允许接入的应 答
#define SERVICE— TYPE— RECORD— REQUEST 0x8007 申请录制 #define SERVICE— TYPE— END— REQUEST 0x8008 申请结束当前服 务
#define SERVICE— TYPE— ORG— CAST— REQUEST 0x8009 申请发起 直播
#define SERVICE— TYPE— DDB— REQUEST 0x800b 申请收看延时电 视
#define SERVICE— TYPE— SKIP 0x800c 收看点播或延时电视的过程 中快进 快退 暂停 继续
#define SERVICE— TYPE— RECORD— END 0x800e 申请结束录制
#define SERVICE— TYPE— VIEW— Monitor— DIRECT 0x8024 申请收 看监控
#define SERVICE— TYPE— RCV— CAST— DIRECT 0x8025 申请收看直 播
#define SERVICE— TYPE— TELEPHONE— REQUEST 0申请拨打可视 电话
#define SERVICE— TYPE— RCV— CAST— REQUEST Oxa申请收看直播 #define SERVICE— TYPE— VIEW— Monitor Oxc申请收看监控
在本例中, 月良务参数为 SERVICE— TYPE— TELEPHONE— REQUEST 或 SERVICE— TYPE— TELEPHONE— DIRECT。
S2、 连接在机顶盒 STB— 0与节点服务器 MSS-400之间的以太网协 转网关 BX-008-0 收到所述服务请求协议包, 首先去掉该包中的以太网 协转网关 BX-008-0的 MAC地址( MAC DA )和机顶盒 STB— 0的 MAC 地址 (MAC SA )。
然后, 根据 1号表的配置, 该服务请求协议包被导向至节点服务器 MSS-400, 节点服务器 MSS-400根据包的内容, 判断收到可视通信的申 请 (服务类型), 根据服务号码查 CAM表(内容-地址映射表) 知道被
叫 (目标终端)是 STB— 1 , 根据其内部的地址信息表, 就知道了本次服 务涉及的链路拓朴, 判断出链路允许, 双方可以进行通信。 于是分别发 送菜单协议包给主叫 (STB— 0 ) 和被叫 (STB— 1 ), 并等待被叫应答: 其中, 发向 STB— 0的菜单协议包: DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0009、 SA为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000、 PDU 部分如下表所示:
发向 STB— 1的菜单协议包: DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0012、 SA为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000, PDU部分如上 表所示。
S3、 根据节点服务器 MSS-400中 0号表的配置, 以及, 以太网协转 网关 BX-008-0和 BX-008-1中 0号表的配置, 这 2个菜单协议包会分别 导向至机顶盒 STB 0和 STB— 1 , 在此过程中 BX-008-0和 BX-008-1分 别对这 2个菜单协议包添加 MAC DA和 MAC SA。
被叫 STB— 1发出申请 SERVICE— TYPE— PERMISSION 接受 STB— 1 通信, 并向节点服务器 MSS-400发送应答协议包, 该包包括以太网协转 网关 BX-008-1的 MAC地址 ( MAC DA )和机顶盒 STB— 1的 MAC地 址 (MAC SA ), 还包括 DA为 0x0800 0x0000 0x0000 0x0000、 SA 0x0000 0x0000 0x0000 0x0012 、 reserved 0x0000 , 服务参数是 SERVICE TYPE PERMISSION, PDU部分如下表所示:
S4、 以太网协转网关 BX-008-1 去掉所述应答协议包中的以太网协 转网关 BX-008-1的 MAC地址 ( MAC DA ) 和机顶盒 STB— 1的 MAC 地址(MAC SA ), 然后根据 1号表的配置, 所述应答协议包导向节点 月良务器 MSS-400,节点服务器 MSS-400根据包的内容判断收到接受可视 通信的申请, 根据服务号码查 CAM表知道被叫是 STB—1 , 根据其内部 的地址信息表, 节点服务器 MSS-400 就知道了本次服务涉及的链路拓 朴, 判断出链路允许, 双方可以进行通信。
在这种情况下, 节点服务器 MSS-400配置自己的 2号表如下: •"10 0000 0000 0001 0010" => "000 0000 0010", 即目的地址 ( DA ) 是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012 (即机顶盒 BX-008-1 )的单播数据包导 向 1号端口;
·'Ί0 0000 0000 0000 1001" => "000 0000 0001", 即目的地址 (DA ) 是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009 (即机顶盒 BX-008-0 )的单播数据包导
向 0号端口;
并且,节点服务器 MSS-400给上行链路(主叫通路)和下行链路(被 叫通路)上的所有以太网协转网关发送端口配置命令。 要求同时开放对 方地址的上行和自身地址的下行。
发向以太网协转网关 BX-008-0的两个包:
1 ) 第一个包的 DA 0x8000 0x0000 0x0000 0x0001、 SA 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000 , PDU部分如下表所示:
2 )第二个包的 DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0001、 SA为 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000 , PDU部分如下表所示:
0 1W 8b54
(节点服务器 以太网协转网关)
1 1W 设备类型 (BX-008 )
需要开放端口的地址: 0x1000 0x0000 0x0000
2-5 4W
0x0009
操作方式: "00 0000 0001", 表示打开 0号端
6 1W
口
7-10 4W 0000
11 1W 数据类型 0x10
12 1W 以太网协转网关地址 (接入网地址) 0x0001
13-15 3W 以太网协转网关设备标志
16-31 18W 0000 发向以太网协转网关 BX-008-1的两个包:
1 )第一个包的 DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002、 SA为 0x0000 000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000 , PDU如下表所示:
13-15 3W 以太网协转网关设备标志
16-31 18W 0000
2 )第二个包的 DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0002、 SA为 0x0000 x0000 0x0000 0x0000、 reserved 0x0000 , PDU如下表所示:
发向机顶盒 STB-0的包 (服务处理命令, 本例中为编解码命令): 包的 DA 0x8000 0x0000 0x0000 0x0009、 SA 0x0000 0x0000 0x0000 x0000、 reserved 0x0000, PDU部分如下表所示:
字段号 长度 代码 说明
0 1W 8704 编解码命令(节点服务器 源终端 )
1 1W 填充
2-4 3W 填充
5-7 3W 填充
8 1W 填充
9-11 3W 填充
12 1W 填充
13 1W 0x3217
14 1W 0x3217
15-18 4W 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012
19-22 4W 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009
23 1W Oxffff 维持原状
24 lw 0=关闭响铃
25 1W Oxffff 维持原状
26 1W Oxffff 维持原状
27-31 5w 0 发向 STB-1的包 (服务处理命令, 本例中为编解码命令): 包的 DA为 0x8000 0x0000 0x0000 0x0012、 SA 0x0000 0x000000 0x0000、 reserved 0x0000 , PDU部分如下表所示:
9-11 3W 填充
12 1W 填充
13 1W 0x3217
14 1W 0x3217
15-18 4W 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009
19-22 4W 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012
23 1W Oxffff 维持原状
24 lw 0=关闭响铃
25 1W Oxffff 维持原状
26 1W Oxffff 维持原状
27-31 5w 0
上述编解码命令的 PDU中,字段号 13表示编码类型: 0=停止编码, Offff = 维持原状, Oxfffe 将解码的数据返回, 不进行本地编码; 字段 号 14表示解码类型: 0=停止解码, Offff = 维持原状; 字段号 15— 18 表示编码地址 (DA或组播地址): 0xffff=维持原状; 字段号 19-22表示 解码地址 (DA或组播地址): 0xffff=维持原状; 字段号 23表示: HB: 编码 HDA, LB: 解码的 HAD; 0xffff=维持原状; 字段号 24表示响铃参 数: 0=关闭响铃, 1 =开始响铃, 0xffff=维持原状; 字段号 25表示云台 操作参数: 0xffff=维持原状; 字段号 26表示辅助信道操作参数: 0xffff= 维持原状。
其中, 编码类型如下表所示:
S5、 根据节点服务器 MSS-400中 0号表的配置, 以及, 以太网协转
网关 BX-008-0、 BX-008-1 中 0号表的配置, 前面 4个发给以太网协转 网关的包会分别导向 BX-008-0、 BX-008-1„
在这种情况下, 以太网协转网关 BX-008-0配置自己的 2号表如下:
•"10 0000 0000 0001 0010" => "10 0000 0000", 即目的地址 ( DA ) 是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012的单播数据包导向 9号端口;
•"10 0000 0000 0000 1001" => "00 0000 0001", 即目的地址 ( DA ) 是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009的单播数据包导向 0号端口;
以太网协转网关 BX-008-1配置自己的 2号表如下:
•"10 0000 0000 0001 0010" => "00 0000 0010", 即目的地址 ( DA ) 是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012的单播数据包导向 1号端口;
•"10 0000 0000 0000 1001" => "10 0000 0000", 即目的地址 ( DA ) 是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009的单播数据包导向 9号端口;
根据节点服务器 MSS-400中 0号表的配置, 以及, 以太网协转网关 BX-008-0, BX-008-1中 0号表的配置,后面 2个发向机顶盒的包会分别 导向至机顶盒 STB-0、 STB-1。 在此过程中, BX-008-0、 BX-008-1会分 别向这 2个包中添加相应的 MAC DA和 MAC SA。 收到包后 , 机顶 盒 STB-0、 STB-1就可以根据包的内容开始编解码, 并接收、 发送单播 数据。 具体而言, 在配置好当次服务的通信链路后, 所述机顶盒 STB-0、
STB-1基于所述通信链路收发单播数据的过程为:
1 )机顶盒 STB-0向机顶盒 STB-1发送单播数据包, 该包包括以太 网协转网关 BX-008-0的 MAC地址 (MAC DA ) 和机顶盒 STB— 0的 MAC地址( MAC SA ), 该包的 DA是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012; SA是 0x0000 0x0000 0x0000 0x0009;
2 ) 该单播数据包进入以太网协转网关 BX-008-0 , , 首先去掉所述 MAC DA和 MAC SA ,然后以太网协转网关 ΒΧ-008-0的交换 1擎模 块根据组合地址域查 2号表, 表的地址是" 10 0000 0000 0001 0010", 该
表项的输出是 "10 0000 0000" ( "10 0000 0000 0001 0010" => "10 0000 0000", 即目的地址 ( DA )是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012的单播数 据包导向 9号端口), 表示打开上行 9号端口, 当前单播数据包通过该 9 号端口进入了节点服务器 MSS-400;
3 ) 节点服务器 MSS-400收到所述单播数据包后, 其交换引擎根据 组合地址域查 2号表, 表的地址是" 10 0000 0000 0001 0010", 该表项的 输出是 "000 0000 0010" ( "10 0000 0000 0001 0010" => "000 0000 0010", 即目的地址 ( DA )是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012的单播数据包导向 1号端口), 表示打开下行 1号端口, 当前单播数据包通过该 1号端口进 入了以太网协转网关 BX-008-1 ;
4 ) 以太网协转网关 BX-008-1收到所述单播数据包后, 其交换引擎 模块根据组合地址域查 2号表, 表的地址是" 10 0000 0000 0001 0010", 该表项的输出是" 00 0000 0010" ( "10 0000 0000 0001 0010" => "00 0000 0010", 即目的地址( DA )是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0012的单播数据 包导向 1 号端口), 表示打开下行 1 号端口, 当前单播数据包通过该 1 号端口进入了机顶盒 STB-1 ; 在此过程中, BX-008-1在该包中添加以太 网协转网关 BX-008-1 的 MAC地址 (MAC SA ) 和机顶盒 STB-1 的 MAC地址 (MAC DA );
5 )机顶盒 STB- 1向机顶盒 STB-0发送单播数据包, 该包的 DA是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009; SA 0x0000 0x0000 0x0000 0x0012; 该 包还包括以太网协转网关 BX-008- 1的 MAC地址 ( MAC DA )和机顶 盒 STB— 1的 MAC地址 ( MAC SA );
6 )该单播数据包进入以太网协转网关 BX-008-1 , 先去掉所述 MAC DA和 MAC SA, 然后以太网协转网关 BX-008-1的交换引擎模块根据 组合地址域查 2号表, 表的地址是" 10 0000 0000 0000 1001", 该表项的 输出是" 10 0000 0000" ( "10 0000 0000 0000 1001" => "10 0000 0000", 即目的地址 ( DA )是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009的单播数据包导向 9号端口), 表示打开上行 9号端口, 当前单播数据包通过该 9号端口进
入了节点服务器 MSS-400;
7 ) 节点服务器 MSS-400收到所述单播数据包后, 其交换引擎根据 组合地址域查 2号表, 表的地址是" 10 0000 0000 0000 1001", 该表项的 输出是 "000 0000 0001" ( "10 0000 0000 0000 1001" => "000 0000 0001", 即目的地址 ( DA )是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009的单播数据包导向 0号端口), 表示打开下行 0号端口, 当前单播数据包通过该 0号端口进 入了以太网协转网关 BX-008-0;
8 ) 以太网协转网关 BX-008-0收到所述单播数据包后, 其交换引擎 模块根据组合地址域查 2号表, 表的地址是" 10 0000 0000 0000 1001", 该表项的输出是" 00 0000 0001" ( "10 0000 0000 0000 1001" => "00 0000 0001", 即目的地址( DA )是 0x1000 0x0000 0x0000 0x0009的单播数据 包导向 0号端口), 表示打开下行 0号端口, 当前单播数据包通过该 0 号端口进入了机顶盒 STB-0。 在此过程中, BX-008-0在包中添加了以太 网协转网关 BX-008-0的 MAC地址 (MAC SA ) 和机顶盒 STB-0 的 MAC地址 (MAC DA )。
当然, 上述服务通信过程仅仅用作示例。 在实际中, 应用本发明实 施例执行任一种单播服务通信或组播服务通信均是可行的。 三、 以下通过与 IP互联网对比, 更进一步描述本发明实施例的优点: 1、 网络地址结构上根治仿冒
IP 互联网的地址由用户设备告诉网络; 本发明的新型网地址由网络 告诉用户设备。
为了防范他人入侵, PC 和互联网设置了繁瑣的口令、 密码障碍。 就 算是实名地址, 仍无法避免密码被破译或用户稍不留神而造成的安全信 息泄漏。 连接到 IP 互联网上的 PC 终端, 首先必须自报家门, 告诉网络 自己的 IP 地址。 然而, 谁能保证这个 IP 地址是真是假。 这就是 IP互联网 第一个无法克服的安全漏洞。
本发明的新型网终端的地址是通过网管协议学来的, 用户终端只能
用这个学来的地址进入本发明的新型网, 因此, 无需认证确保不会错。 详细描述参见网管协议。本发明的新型网创立了有序化结构 "带色彩"的地 址体系 (D/SCAF ) 。 本发明的新型网地址不仅具备唯一性, 同时具备可 定位和可定性功能, 如同个人身份证号码一样, 隐含了该用户端口的地 理位置、 设备性质、 服务权限等其他特征。 本发明的新型网交换机根据 这些特征规定了分组包的行为规则, 实现不同性质的数据分流。
2、 每次服务发放独立通行证, 阻断黑客攻击和病毒扩散的途径; IP 互联网可以自由进出, 用户自备防火墙; 本发明的新型网每次服 务必须申请通行证。 而本发明针对当次服务 (同一交换机下的两个终端 之间的通讯) 的特点, 在通信路径上进行设置, 即该次服务的数据包可 以直接由所述的同一交换机进行直接转发即可, 而无需上报至节点服务 器。 即本发明即可以针对每次服务进行独立通行的控制, 同时还兼顾了 效率, 当通信双方的终端位于同一交换机下时, 则无需进行节点服务器, 大大提高了效率。
由于通讯协议在用户终端执行, 可能被篡改。 由于路由信息在网上 广播, 可能被窃听。 网络中的地址欺骗、 匿名攻击、 邮件炸弹、 泪滴、 隐蔽监听、 端口扫描、 内部入侵、 涂改信息等形形色色固有的缺陷, 为 黑客提供了施展空间。 垃圾邮件等互联网污染难以防范。
由于 IP 互联网用户可以设定任意 IP 地址来冒充别人,可以向网上任 何设备发出探针窥探别人的信息,也可以向网络发送任意干扰数据包(泼 脏水) 。 为此, 许多聪明人发明了各种防火墙, 试图保持独善其身。 但 是, 安装防火墙是自愿的, 防火墙的效果是暂时的和相对的, IP 互联网 本身永远不会干净。 这是 IP 互联网第二项收不了场的安全败笔。
本发明的新型网用户入网后, 网络交换机仅允许用户向节点服务器 发出有限的服务请求, 对其他数据包一律关门。 如果节点服务器批准用 户申请, 即向用户所在的交换机发出网络通行证, 用户终端发出的每个 数据包若不符合网络交换机端的审核条件一律丟弃, 彻底杜绝黑客攻击。 每次服务结束后, 自动撤销通行证。 通行证机制由交换机执行, 不在用
户可控制的范围内:
审核用户数据包的源地址: 防止用户发送任何假冒或匿名数据包(入 网后自动设定)
审核目标地址: 用户只能发送数据包到服务器指定的对象 (服务申 请时确定)
审核数据流量: 用户发送数据流量必须符合服务器规定 (服务申请 时确定)
审核版权标识: 防止用户转发从网上下载的有版权内容(内容供应 商设定)
本发明的新型网不需要防火墙、 杀毒、 加密、 内外网隔离等消极手 段, 本发明的新型网从结构上彻底阻断了黑客攻击和病毒扩散的途径, 是本质上可以高枕无忧的安全网络。
3、 网络设备与用户数据完全隔离, 切断病毒和木马的生命线; IP 互联网设备可随意拆解用户数据包; 本发明的新型网设备与用户 数据完全隔离。 即在数据传输中, 新型网设备(例如, 交换机、 网关等) 对用户数据包并不进行拆解, 而是直接依据数据包的地址, 查找映射表, 将其从相应端口转发即可。 即本发明的交换机并不存在自己计算和选择 路由的功能。
冯-诺依曼创造的电脑将程序指令和操作数据放在同一个地方, 也就 是说一段程序可以修改机器中的其他程序和数据。 沿用至今的这一电脑 模式, 给特洛伊木马, 蠕虫, 病毒, 后门等留下了可乘之机。 随着病毒 的高速积累, 防毒软件和补丁永远慢一拍, 处于被动状态。
互联网 TCP/IP 协议的技术核心是尽力而为、 储存转发、 检错重发。 为了实现互联网的使命, 网络服务器和路由器必须具备解析用户数据包 的能力, 这就为黑客病毒留了活路, 网络安全从此成了比谁聪明的角力, 永无安宁。 这是 IP 互联网第三项遗传性缺陷。
本发明的新型网上所有的服务器和交换机设备中的 CPU 都不可能接 触到任意一个用户数据包。 也就是说, 整个本发明的新型网只是为业务
提供方和接收方的终端设备之间, 建立一条完全隔离和流量行为规范的 透明管道。 用户终端不管收发什么数据, 一概与网络无关。 从结构上切 断了病毒和木马的生命线。 因此, 本发明的新型网杜绝网络上的无关人 员窃取用户数据的可能, 同理, 那些想当黑客或制毒的人根本就没有可 供攻击的对象。
4、 用户之间的自由连接完全隔离, 确保有效管理:
IP 互联网是自由市场, 无中间人; 本发明的新型网是百货公司, 有 中间人。 对于网络来说, 消费者与内容供应商都属于网络用户范畴, 只 是大小不同而已。 IP 互联网是个无管理的自由市场, 任意用户之间可以 直接通讯(P2P ) 。 也就是说, 要不要管理是用户说了算, 要不要收费是 单方大用户 (供应商)说了算, 要不要遵守法规也是单方大用户 (吸血 鬼网站) 说了算。 运营商至多收个入场费, 要想执行法律、 道德、 安全 和商业规矩只能是天方夜谭, 现在和将来都不可能。 这是 IP 互联网第四 项架构上的残疾。
本发明的新型网创造了服务节点概念, 形成有管理的百货公司商业 模式。 用户之间, 或者消费者与供货商之间, 绝对不可能有任何自由接 触, 一切联系都必须取得节点服务器 (中间人) 的批准。 这是实现网络 业务有效管理的必要条件。 要想成为 MPTV 的用户, 必须先与网络运营 商谈判自己的角色, 从普通消费者、 网上商店、 学校医院、 政府部门、 直到电视台, 都属于运营商的客户, 就好像上述部门都是电话公司的客 户一样。 尽管看起来每个角色无非都是收发视讯内容, 但如何收发必须 严格遵守各自商定的行为法则。 有了不可逾越的规范, 各类用户之间的 关系才能在真正意义上分成 C2C、 B2C、 B2B 等, 或者统称为有管理的 用户与用户间通讯 ( MP2P ) 。
5、 商业规则植入通讯协议, 确保盈利模式;
IP 互联网奉行先通讯, 后管理模式; 本发明的新型网奉行先管理, 后通讯模式。
网上散布非法媒体内容, 只有造成恶劣影响以后, 才能在局部范围
内查封, 而不能防范于未然。 法律与道德不能防范有组织有计划的"职业 攻击"。 而且法律只能对已造成危害的人实施处罚。 IP 互联网将管理定义 成一种额外附加的服务, 建立在应用层。 因此, 管理自然成为一种可有 可无的摆设。 这是 IP 互联网第五项难移的本性。
本发明的新型网用户终端只能在节点服务器许可范围内的指定业务 中, 选择申请其中之一。 服务建立过程中的协议信令, 由节点服务器执 行 (不经用户之手) 。 用户终端只是被动地回答服务器的提问, 接受或 拒绝服务, 不能参与到协议过程中。 一旦用户接受服务器提供的服务, 只能按照通行证规定的方式发送数据包, 任何偏离通行证规定的数据包 一律在底层交换机中丟弃。 本发明的新型网协议的基本思路是实现以服 务内容为核心的商业模式, 而不只是完成简单的数据交流。 在这一模式 下, 安全是 MPTV 的固有属性, 而不是附加在网络上的额外服务项目。 当然, 业务权限审核、 资源确认和计费手续等, 均可轻易包含管理合同 之中。 由于本发明关于一种接入网设备的服务通信***、 一种节点服务器 以及一种接入交换机的装置实施例基本相应于前述方法实施例, 具体可 以参见前述方法实施例中的相关说明, 在此就不贅述了。
需要说明的是, 在本文中, 诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅 用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来, 而不一定要求 或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明所提供的一种接入网设备的服务通信方法、 一种接入 网设备的服务通信***、 一种节点服务器以及一种接入交换机进行了详 述, 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想; 同时, 对于本领域的一般技术人员, 依据本发明的思想, 在具体实施方 式及应用范围上均会有改变之处, 综上所述, 本说明书内容不应理解为 对本发明的限制。
Claims
1、 一种接入网设备的服务通信方法, 其特征在于, 所述接入网设 备包括共同连接在同一接入交换机下的源终端和目标终端, 所述的方法 包括:
节点服务器依据当次服务的请求, 通知所述源终端与目标终端共同 连接的接入交换机在其内部的数据包地址表中设置, 当次服务的数据包 所导向的该接入交换机的下行端口;
源终端发送当次服务的上行数据包;
所述接入交换机接收到该数据包后, 依据其内部数据包地址表的设 置, 将所述数据包导向相应的下行端口, 通过该下行端口传送至目标终 端。
2、 如权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 还包括:
目标终端发送当次服务的上行数据包;
所述接入交换机接收到该数据包后, 依据其内部数据包地址表的设 置,将所述数据包导向相应的下行端口,通过该下行端口传送至源终端。
3、 如权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, 所述数据包为单 播数据包, 所述数据包地址表为单播数据包地址表, 单播服务通信时数 据包的目的地址为接收方地址。
4、 如权利要求 3 所述的方法, 其特征在于, 所述当次服务的请求 为源终端提交的与目标终端建立单播服务通信的请求, 所述节点服务器 通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包括:
节点服务器依据当次服务的请求获取当次服务的通信链路信息, 所 述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接目标终端的下行端口信息; 节点服务器依据所述通信链路信息向该接入交换机发送端口配置 协议包;
所述接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包地址 表中, 设置目的地址为目标终端的数据包所导向的下行端口。
5、 如权利要求 3 所述的方法, 其特征在于, 所述当次服务的请求 包括源终端提交的与目标终端建立单播服务通信的请求, 所述节点服务 器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包括:
节点服务器依据当次服务请求获取当次服务的通信链路信息, 所述 通信链路信息包括,所述接入交换机连接源终端的下行端口信息, 以及, 连接目标终端的下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息向该接入交换机发送端口配置 协议包;
所述接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包地址 表中设置目的地址为源终端的数据包导向的下行端口, 以及, 目的地址 为目标终端的数据包导向的下行端口。
6、 如权利要求 4或 5所述的方法, 其特征在于, 所述当次服务的 请求中包括服务类型信息, 服务内容信息, 以及, 源终端的接入网地址, 其中, 所述服务内容信息包括服务号码; 所述节点服务器获取当次服务 的通信链路信息的步骤包括:
依据所述服务号码在预置的内容 -地址映射表中提取目标终端的接 入网地址;
依据所述服务类型信息、 源终端和目标终端的接入网地址, 获取当 次服务的通信链路信息。
7、 如权利要求 6 所述的方法, 其特征在于, 所述通信链路信息为 单向通信链路信息, 或为双向通信链路信息。
8、 如权利要求 6 所述的方法, 其特征在于, 所述节点服务器获取 当次服务的通信链路信息的步骤还包括:
节点服务器向所述源终端和目标终端发送菜单协议包;
以及, 接收目标终端针对所述菜单协议包发出的应答协议包。
9、 如权利要求 8 所述的方法, 其特征在于, 所述节点服务器获取 当次服务的通信链路信息的步骤还包括:
依据所述节点服务器和源终端之间接入交换机中预置的下行协议 包地址表的设置, 所述菜单协议包被导向至源终端; 依据所述节点服务器和目标终端之间接入交换机中预置的下行协 议包地址表的设置, 所述菜单协议包被导向至目标终端;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为当前接入交换 机的接入网地址的协议包导向 CPU模块; 以及, 目的地址为其它接入网 设备地址的协议包所导向的端口。
10、 如权利要求 3所述的方法, 其特征在于, 还包括:
节点服务器向源终端与目标终端分别发送服务处理命令, 所述源终 端与目标终端依据所述服务处理命令执行相应的操作。
11、 如权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, 所述数据包为组 播数据包, 所述数据包地址表为组播数据包地址表, 组播服务通信时数 据包的目的地址为组播地址。
12、 如权利要求 11 所述的方法, 其特征在于, 所述当次服务的请 求包括目标终端发起的申请组播服务通信的请求, 所述节点服务器通知 接入交换机设置数据包地址表的步骤包括:
节点服务器依据当次服务的请求获取当次服务的通信链路信息, 所 述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接目标终端的下行端口信息; 节点服务器依据所述通信链路信息向该接入交换机发送端口配置 协议包;
所述接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包地址 表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口。
13、 如权利要求 12 所述的方法, 其特征在于, 所述当次服务的请 求还包括源终端提交的发起组播服务通信的请求, 所述节点服务器通知 接入交换机设置数据包地址表的步骤包括:
节点服务器依据当次服务请求获取当次服务的通信链路信息, 所述 通信链路信息包括, 所述接入交换机连接源终端的下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息向该接入交换机发送端口配置 协议包;
所述接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包地址 表中设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口。
14、 如权利要求 12 所述的方法, 其特征在于, 所述目标终端发起 的申请组播服务通信的请求中包括服务类型信息、 服务内容信息和目标 终端的接入网地址; 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤包括: 依据所述服务号码在预置的内容-地址映射表中,提取源终端的接入 网地址;
获取所述源终端对应的组播地址, 并分配给目标终端;
以及, 依据所述服务类型信息、 源终端和目标终端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
15、 如权利要求 13 所述的方法, 其特征在于, 所述源终端提交的 发起组播服务通信的请求中包括服务类型信息, 服务内容信息, 以及, 源终端的接入网地址, 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤还包括: 依据所述请求向源终端分配组播地址;
依据服务类型信息, 以及,节点服务器与所述源终端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
16、 如权利要求 11所述的方法, 其特征在于, 还包括:
节点服务器向目标终端发送服务处理命令, 目标终端依据所述服务 处理命令执行相应的操作。
17、 如权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 还包括:
节点服务器向源终端发送服务处理命令, 源终端依据所述服务处理 命令执行相应的操作。
18、 如权利要求 4、 5、 12或 13所述的方法, 其特征在于, 所述节 点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤还包括:
若获得多条当次服务的通信链路信息, 则节点服务器按照预置规则 选择其中一条通信链路信息为当次服务的通信链路信息。
19、 如权利要求 18所述的方法, 其特征在于, 所述预置规则为节点服务器获取各条通信链路的流量信息, 以及, 当次服务的流量信息, 确定已用流量最小的通信链路为当次服务的通信 链路信息;
或者, 所述预置规则为节点服务器获取各条通信链路的带宽信息, 以及, 当次服务的带宽信息, 确定带宽最大的通信链路为当次服务的通 信链路信息。
20、 如权利要求 3或 11 所述的方法, 其特征在于, 所述当次服务 的请求记录在服务请求协议包中, 依据连接在所述源终端与节点服务器 之间的接入交换机中预置上行协议包地址表的设置, 通过所述接入交换 机的上行端口将所述服务请求协议包导向至节点服务器;
其中, 所述上行协议包地址表中设置有, 目的地址为节点服务器的 协议包所导向的上行端口。
21、 如权利要求 3或 11 所述的方法, 其特征在于, 所述节点服务 器依据其内部预置的下行协议包地址表的设置, 通过连接相应接入交换 机的下行端口, 将所述端口配置协议包导向至对应的接入交换机;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为下级接入网设 备地址的协议包所导向的下行端口。
22、 如权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 还包括:
在完成当次服务后, 节点服务器向所述源终端与目标终端共同连接 的接入交换机发送端口释放命令;
所述接入交换机依据所述端口释放命令在其内部的数据包地址表 中, 将所设置的当次服务数据包导向的端口释放。
23、 如权利要求 22所述的方法, 其特征在于, 还包括:
节点服务器向源终端和 /或目标终端发出服务处理结束命令,所述源 终端和 /或目标终端依据所述服务处理结束命令结束服务处理。
24、 如权利要求 22或 23所述的方法, 其特征在于, 所述节点服务 器内部还设置有地址信息表, 所述地址信息表中记录有地址占用信息、 设备标识信息和设备资源信息。
25、 如权利要求 24所述的方法, 其特征在于, 还包括: 节点服务器修改预置地址信息表中的内容, 所述修改包括将所述接 入交换机所释放端口的地址占用信息更新为未用。
26、 如权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 还包括: 所述接入网 设备还包括, 连接在所述接入交换机与源终端、 目标终端之间的以太网 协转网关和局域以太网, 所述的方法还包括:
以太网协转网关入新型网, 从节点服务器获得以太网协转网关的 MAC地址和该以太网协转网关下绑定的终端 MAC地址;
所述以太网协转网关接收新型网发来的数据包或协议包, 在所述数 据包或协议包中添加以太网协转网关的 MAC 地址和目标终端的 MAC 地址, 然后发送给局域以太网;
所述以太网协转网关接收局域以太网发来的数据包或协议包, 去掉 所述数据包或协议包中以太网协转网关的 MAC 地址和源终端的 MAC 地址, 然后发送给新型网;
其中, 所述目标终端和源终端遵循新型网协议。
27、 根据权利要求 26 所述的方法, 其特征在于: 新型网发来的数 据包和以太网发来的数据包, 包头都包含传输两端在新型网的地址, 所 述地址为数据包的源地址和目的地址。
28、 根据权利要求 27 所述的方法, 其特征在于, 所述以太网协转 网关接入新型网后, 还包括:
获得以太网协转网关下绑定的终端 MAC地址与终端在新型网的地 址的映射;
则所述以太网协转网关接收新型网发来的数据包, 根据数据包的目 的地址与 MAC 地址的映射, 在数据包中添加对应的目标终端的 MAC 地址。
29、 根据权利要求 28所述的方法, 其特征在于:
终端 MAC地址和以太网协转网关的绑定关系在终端和以太网协转 网关售出时预设在节点服务器中。
30、 一种接入网设备的服务通信方法, 其特征在于, 所述接入网设 备包括共同连接在本级接入交换机下的源终端和目标终端, 所述本级接 入交换机与源终端和 /或目标终端之间连接有下级接入交换机,所述的方 法包括:
节点服务器依据当次服务的请求, 通知所述本级接入交换机在其内 部的数据包地址表中设置, 当次服务的数据包所导向的该接入交换机的 下行端口; 并通知所述下级接入交换机在其内部的数据包地址表中设 置, 当次服务的数据包所导向的该接入交换机的端口;
本级接入交换机和下级交换机接收到当次服务的数据包后, 分别依 据其数据包地址表的设置, 将所述数据包分别导向相应的端口进行传 输。
31、 如权利要求 30所述的方法, 其特征在于,
本级接入交换机接收目标终端 /源终端发送的目的地址为源终端 /目 标终端的上行数据包, 依据本级接入交换机中数据包地址表的设置, 将 所述数据包分别导向相应的端口, 传输给下级接入交换机;
下级交换机依据其数据包地址表的设置, 将所述数据包分别导向相 应的端口, 通过所述端口传送至源终端 /目标终端。
32、 如权利要求 30或 3 1所述的方法, 其特征在于, 所述数据包为 单播数据包, 所述数据包地址表为单播数据包地址表。
33、 如权利要求 32 所述的方法, 其特征在于, 所述源终端与本级 接入交换机直接连接, 所述目标终端通过下级接入交换机与本级接入交 换机连接; 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包 括:
节点服务器接收源终端提交的与目标终端建立服务通信的请求, 并 依据所述请求获取当次服务的通信链路信息, 所述通信链路信息包括: 所述本级接入交换机连接下级接入交换机的下行端口信息, 以及, 所述 下级接入交换机连接目标终端的下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机和 下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口;
所述下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口。
34、 如权利要求 32 所述的方法, 其特征在于, 所述源终端与本级 接入交换机直接连接, 所述目标终端通过下级接入交换机与本级接入交 换机连接; 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包 括:
节点服务器接收源终端提交的与目标终端建立服务通信的请求, 并 依据所述请求获取当次服务的通信链路信息, 所述通信链路信息包括: 所述本级接入交换机连接下级接入交换机的下行端口信息, 所述下级接 入交换机连接目标终端的下行端口信息; 以及, 所述下级接入交换机连 接本级接入交换机的上行端口信息, 所述本级接入交换机连接源终端的 下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机和 下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口, 以及, 目 的地址为源终端的数据包导向的下行端口;
所述下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包所导向的下行端口, 以及, 目的地址为源终端的数据包导向的上行端口。
35、 如权利要求 32 所述的方法, 其特征在于, 所述源终端通过下 级接入交换机与本级接入交换机连接, 所述目标终端与本级接入交换机 直接连接; 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包 括:
节点服务器接收源终端提交的与目标终端建立服务通信的请求, 并 依据所述请求获取当次服务的通信链路信息, 所述通信链路信息包括: 所述下级接入交换机连接本级接入交换机的上行端口信息, 以及, 所述 本级接入交换机连接目标终端的下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机和 下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口;
所述下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的上行端口。
36、 如权利要求 32 所述的方法, 其特征在于, 所述源终端通过下 级接入交换机与本级接入交换机连接, 所述目标终端与本级接入交换机 直接连接; 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤包 括:
节点服务器接收源终端提交的与目标终端建立服务通信的请求, 并 依据所述请求获取当次服务的通信链路信息, 所述通信链路信息包括: 所述下级接入交换机连接本级接入交换机的上行端口信息, 所述本级接 入交换机连接目标终端的下行端口信息; 以及, 所述本级接入交换机连 接下级接入交换机的下行端口信息, 所述下级接入交换机连接源终端的 下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机和 下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口, 以及, 目 的地址为源终端的数据包导向的下行端口;
所述下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包所导向的上行端口, 以及, 目的地址为源终端的数据包导向的下行端口。
37、 如权利要求 32 所述的方法, 其特征在于, 所述源终端通过第 一下级接入交换机与本级接入交换机连接, 所述目标终端通过第二下级 接入交换机与本级接入交换机连接; 所述节点服务器通知接入交换机设 置数据包地址表的步骤包括:
节点服务器接收源终端提交的与目标终端建立服务通信的请求, 并 依据所述请求获取当次服务的通信链路信息, 所述通信链路信息包括: 所述第一下级接入交换机连接本级接入交换机的上行端口信息, 所述本 级接入交换机连接第二下级接入交换机的下行端口信息, 以及, 所述第 二下级接入交换机连接目标终端的下行端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机、 第 一下级接入交换机和第二下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口, 以及, 目 的地址为源终端的数据包导向的下行端口;
所述第一下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的上行端口, 以 及, 目的地址为源终端的数据包导向的下行端口;
所述第二下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口, 以 及, 目的地址为源终端的数据包导向的上行端口。
38、 如权利要求 32 所述的方法, 其特征在于, 所述源终端通过第 一下级接入交换机与本级接入交换机连接, 所述目标终端通过第二下级 接入交换机与本级接入交换机连接; 所述节点服务器通知接入交换机设 置数据包地址表的步骤包括:
节点服务器接收源终端提交的与目标终端建立服务通信的请求, 并 依据所述请求获取当次服务的通信链路信息, 所述通信链路信息包括: 所述第一下级接入交换机连接本级接入交换机的上行端口信息, 所述本 级接入交换机连接第二下级接入交换机的下行端口信息, 所述第二下级 接入交换机连接目标终端的下行端口信息; 以及, 所述第二下级接入交 换机连接本级接入交换机的上行端口信息, 所述本级接入交换机连接第 一接入交换机的下行端口信息, 所述第一接入交换机连接源终端的下行 端口信息;
节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机、 第 一下级接入交换机和第二下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数据包 地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口;
所述第一下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的上行端口;
所述第二下级接入交换机依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口。
39、 如权利要求 30 所述的方法, 其特征在于, 所述源终端提交的 与目标终端建立单播服务通信的请求中包括服务类型信息, 服务内容信 息, 以及, 源终端的接入网地址, 其中, 所述服务内容信息包括服务号 码;
所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤包括: 依据所述服务号码在预置的内容 -地址映射表中提取目标终端的接 入网地址;
依据所述服务类型信息、 源终端和目标终端的接入网地址, 获取当 次服务的通信链路信息。
40、 如权利要求 39 所述的方法, 其特征在于, 所述通信链路信息 为单向通信链路信息, 或为双向通信链路信息。
41、 如权利要求 38 所述的方法, 其特征在于, 所述节点服务器获 取当次服务的通信链路信息的步骤还包括:
节点服务器向所述源终端和目标终端发送菜单协议包;
以及, 接收目标终端针对所述菜包协议包发出的应答协议包。
42、 如权利要求 41 所述的方法, 其特征在于, 所述节点服务器获 取当次服务的通信链路信息的步骤还包括: 依据所述节点服务器和源终端之间接入交换机中预置的下行协议 包地址表的设置, 所述菜单协议包被导向至源终端;
依据所述节点服务器和目标终端之间接入交换机中预置的下行协 议包地址表的设置, 所述菜单协议包被导向至目标终端;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为当前接入交换 机的接入网地址的协议包导向 CPU模块; 以及, 目的地址为其它接入网 设备地址的协议包所导向的端口。
43、 如权利要求 30或 31所述的方法, 其特征在于, 所述数据包为 组播数据包, 所述数据包地址表为组播数据包地址表, 组播服务通信时 数据包的目的地址为组播地址。
44、 如权利要求 40 所述的方法, 其特征在于, 所述目标终端直接 与本级接入交换机连接, 所述当次服务的请求包括目标终端发起的申请 组播服务通信的请求, 所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址 表的步骤包括:
节点服务器依据当次服务的请求获取当次服务的通信链路信息, 所 述通信链路信息包括, 所述本级接入交换机连接目标终端的下行端口信 息;
节点服务器依据所述通信链路信息向本级接入交换机发送端口配 置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包 地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口。
45、 如权利要求 40 所述的方法, 其特征在于, 所述目标终端通过 下级接入交换机与本级接入交换机连接, 所述当次服务的请求包括目标 终端发起的申请组播服务通信的请求, 所述节点服务器通知接入交换机 设置数据包地址表的步骤包括:
节点服务器依据当次服务的请求获取当次服务的通信链路信息, 所 述通信链路信息包括, 所述本级接入交换机连接下级接入交换机的下行 端口信息, 以及, 所述下级接入交换机连接目标终端的下行端口信息; 节点服务器依据所述通信链路信息向所述本级接入交换机和下级 接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包 地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向的下行端口;
所述下级接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包 地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向的下行端口。
46、 如权利要求 44或 45所述的方法, 其特征在于, 所述当次服务 的请求还包括源终端提交的发起组播服务通信的请求, 所述源终端与本 级接入交换机直接连接, 所述通信链路信息还包括, 所述本级接入交换 机连接源终端的下行端口信息;
所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤还包括: 节点服务器依据所述通信链路信息向本级接入交换机发送端口配 置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包 地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口。
47、 如权利要求 44或 45所述的方法, 其特征在于, 所述当次服务 的请求还包括源终端提交的发起组播服务通信的请求, 所述源终端通过 下级接入交换机与本级接入交换机连接, 所述通信链路信息还包括, 所 述本级接入交换机连接下级接入交换机的下行端口信息, 以及, 所述下 级接入交换机连接源终端的下行端口信息;
所述节点服务器通知接入交换机设置数据包地址表的步骤还包括: 节点服务器依据所述通信链路信息分别向所述本级接入交换机和 下级接入交换机发送端口配置协议包;
所述本级接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包 地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口;
所述下级接入交换机依据所述端口配置协议包, 在其内部的数据包 地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口。
48、 如权利要求 44或 45所述的方法, 其特征在于, 所述目标终端 发起的申请组播服务通信的请求中包括服务类型信息、 服务内容信息和 目标终端的接入网地址; 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码; 所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤包括: 依据所述服务号码在预置的内容-地址映射表中,提取源终端的接入 网地址;
获取所述源终端对应的组播地址, 并分配给目标终端;
以及, 依据所述服务类型信息、 源终端和目标终端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
49、 如权利要求 46 所述的方法, 其特征在于, 所述源终端提交的 发起组播服务通信的请求中包括服务类型信息, 服务内容信息, 以及, 源终端的接入网地址, 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤还包括: 依据所述请求向源终端分配组播地址;
依据服务类型信息, 以及,节点服务器与所述源终端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
50、 如权利要求 43所述的方法, 其特征在于, 还包括:
节点服务器向目标终端发送服务处理命令, 目标终端依据所述服务 处理命令执行相应的操作;
或者, 节点服务器向源终端发送服务处理命令, 源终端依据所述服 务处理命令执行相应的操作。
51、 如权利要求 33、 34、 44或 45所述的方法, 其特征在于, 所述 节点服务器获取当次服务的通信链路信息的步骤还包括:
若获得多条当次服务的通信链路信息, 则节点服务器按照预置规则 选择其中一条通信链路信息为当次服务的通信链路信息。
52、 如权利要求 51 所述的方法, 其特征在于, 所述预置规则为节 点服务器获取各条通信链路的流量信息, 以及, 当次服务的流量信息, 确定已用流量最小的通信链路为当次服务的通信链路信息;
或者, 所述预置规则为节点服务器获取各条通信链路的带宽信息, 以及, 当次服务的带宽信息, 确定带宽最大的通信链路为当次服务的通 信链路信息。
53、 如权利要求 30所述的方法, 其特征在于,, 所述当次服务的请 求记录在服务请求协议包中, 依据连接在所述源终端与节点服务器之间 的接入交换机中预置上行协议包地址表的设置, 通过所述接入交换机的 上行端口将所述服务请求协议包导向至节点服务器;
其中, 所述上行协议包地址表中设置有, 目的地址为节点服务器的 协议包所导向的上行端口。
54、 如权利要求 32或 43所述的方法, 其特征在于, 所述节点服务 器依据其内部预置的下行协议包地址表的设置, 通过连接相应接入交换 机的下行端口, 将所述端口配置协议包导向至对应的接入交换机;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为下级接入网设 备地址的协议包所导向的下行端口。
55、 如权利要求 30所述的方法, 其特征在于, 还包括:
在完成当次服务后, 节点服务器向所述参与当次服务的接入交换机 发送端口释放命令;
所述接入交换机依据所述端口释放命令在其内部的数据包地址表 中, 将所设置的当次服务数据包导向的端口释放。
56、 如权利要求 55所述的方法, 其特征在于, 还包括:
节点服务器向源终端和 /或目标终端发出服务处理结束命令,所述源 终端和 /或目标终端依据所述服务处理结束命令结束服务处理。
57、 如权利要求 54或 55所述的方法, 其特征在于, 所述节点服务 器内部还设置有地址信息表, 所述地址信息表中记录有地址占用信息、 设备标识信息和设备资源信息。
58、 如权利要求 57所述的方法, 其特征在于, 还包括:
节点服务器修改预置地址信息表中的内容, 所述修改包括将所述接 入交换机所释放端口的地址占用信息更新为未用。
59、 如权利要求 30 所述的方法, 其特征在于, 所述接入网设备还 包括, 连接在所述接入交换机与源终端、 目标终端之间的以太网协转网 关和局域以太网, 所述的方法还包括:
以太网协转网关接入新型网, 从节点服务器获得以太网协转网关的
MAC地址和该以太网协转网关下绑定的终端 MAC地址;
所述以太网协转网关接收新型网发来的数据包或协议包, 在所述数 据包或协议包中添加以太网协转网关的 MAC 地址和目标终端的 MAC 地址, 然后发送给局域以太网;
所述以太网协转网关接收局域以太网发来的数据包或协议包, 去掉 所述数据包或协议包中以太网协转网关的 MAC 地址和源终端的 MAC 地址, 然后发送给新型网;
其中, 所述目标终端和源终端遵循新型网协议。
60、 根据权利要求 59 所述的方法, 其特征在于: 新型网发来的数 据包和以太网发来的数据包, 包头都包含传输两端在新型网的地址, 所 述地址为数据包的源地址和目的地址。
61、 根据权利要求 60 所述的方法, 其特征在于, 所述以太网协转 网关接入新型网后, 还包括:
获得以太网协转网关下绑定的终端 MAC地址与终端在新型网的地 址的映射;
则所述以太网协转网关接收新型网发来的数据包, 根据数据包的目 的地址与 MAC 地址的映射, 在数据包中添加对应的目标终端的 MAC 地址。
62、 根据权利要求 61所述的方法, 其特征在于:
终端 MAC地址和以太网协转网关的绑定关系在终端和以太网协转 网关售出时预设在节点服务器中。
63、 一种接入网设备的服务通信***, 其特征在于, 所述接入网设 备包括节点服务器, 以及, 共同连接在同一接入交换机下的源终端和目 标终端, 所述的节点服务器包括: 通知模块, 用于依据当次服务的请求, 通知所述源终端与目标终端 共同连接的接入交换机在其内部的数据包地址表中设置, 当次服务的数 据包所导向的该接入交换机的下行端口;
所述接入交换机包括:
端口配置模块, 用于依据节点服务器发送的端口配置通知, 在其内 部的数据包地址表中设置, 当次服务的数据包所导向的该接入交换机的 下行端口;
第一端口导向模块, 用于在收到源终端发送的当次服务的上行数据 包后, 依据其内部数据包地址表的设置, 将所述数据包导向相应的下行 端口, 通过该下行端口传送至目标终端。
64、 如权利要求 63 所述的***, 其特征在于, 所述接入交换机还 包括:
第二端口导向模块, 用于在收到目标终端发送的当次服务的上行数 据包后, 依据其内部数据包地址表的设置, 将所述数据包导向相应的下 行端口, 通过该下行端口传送至源终端。
65、 如权利要求 63或 64所述的***, 其特征在于, 所述数据包为 单播数据包, 所述数据包地址表为单播数据包地址表, 单播服务通信时 数据包的目的地址为接收方地址。
66、 如权利要求 65 所述的***, 其特征在于, 所述当次服务的请 求为源终端提交的与目标终端建立单播服务通信的请求, 所述节点服务 器的通知模块包括:
第一通信链路获取子模块, 用于依据当次服务的请求获取当次服务 的通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接目标终 端的下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第一端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包, 在其内部的 数据包地址表中, 设置目的地址为目标终端的数据包所导向的下行端 口。
67、 如权利要求 65 所述的***, 其特征在于, 所述当次服务的请 求包括源终端提交的与目标终端建立单播服务通信的请求, 所述节点服 务器的通知模块包括:
第二通信链路获取子模块, 用于依据当次服务请求获取当次服务的 通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接源终端的 下行端口信息, 以及, 连接目标终端的下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第二端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为源终端的数据包导向的下行端口, 以及, 目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口。
68、 如权利要求 66或 67所述的***, 其特征在于, 所述当次服务 的请求中包括服务类型信息, 服务内容信息, 以及, 源终端的接入网地 址, 其中, 所述服务内容信息包括服务号码; 所述第一通信链路获取子 模块或第二通信链路获取子模块节点服务器进一步包括:
目标终端地址提取单元,用于依据所述服务号码在预置的内容 -地址 映射表中提取目标终端的接入网地址;
链路计算单元, 用于依据所述服务类型信息、 源终端和目标终端的 接入网地址, 获取当次服务的通信链路信息。
69、 如权利要求 68 所述的***, 其特征在于, 所述通信链路信息 为单向通信链路信息, 或为双向通信链路信息。
70、 如权利要求 68 所述的***, 其特征在于, 所述节点服务器还 包括:
菜单协议包发送模块, 用于向所述源终端和目标终端发送菜单协议 包; 应答协议包接收模块, 用于接收目标终端针对所述菜单协议包发出 的应答协议包。
71、 如权利要求 70 所述的***, 其特征在于, 当所述接入交换机 为连接在所述节点服务器和源终端之间的接入交换机时, 所述接入交换 机还包括:
第一菜单包导向模块, 用于依据其内部预置的下行协议包地址表的 设置, 将所述菜单协议包导向至源终端;
当所述接入交换机为连接在所述节点服务器和目标终端之间的接 入交换机时, 所述接入交换机还包括:
第二菜单包导向模块, 用于依据其内部预置的下行协议包地址表的 设置, 将所述菜单协议包导向至目标终端;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为当前接入交换 机的接入网地址的协议包导向 CPU模块; 以及, 目的地址为其它接入网 设备地址的协议包所导向的端口。
72、 如权利要求 65 所述的***, 其特征在于, 所述节点服务器还 包括:
服务处理命令发送模块, 用于向源终端与目标终端分别发送服务处 理命令;
所述源终端还包括, 第一命令执行模块, 用于依据所述服务处理命 令执行相应的操作;
所述目标终端还包括, 第二命令执行模块, 用于依据所述服务处理 命令执行相应的操作。
73、 如权利要求 63或 64所述的***, 其特征在于, 所述数据包为 组播数据包, 所述数据包地址表为组播数据包地址表, 组播服务通信时 数据包的目的地址为组播地址。
74、 如权利要求 73 所述的***, 其特征在于, 所述当次服务的请 求包括目标终端发起的申请组播服务通信的请求, 所述节点服务器的通 知模块包括: 第三通信链路获取子模块, 用于依据当次服务的请求获取当次服务 的通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接目标终 端的下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第三端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包, 在其内部的 数据包地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端 口。
75、 如权利要求 74 所述的***, 其特征在于, 所述当次服务的请 求还包括源终端提交的发起组播服务通信的请求, 所述节点服务器的通 知模块包括:
第四通信链路获取子模块, 用于依据当次服务请求获取当次服务的 通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接源终端的 下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第四端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口。
76、 如权利要求 74 所述的***, 其特征在于, 所述目标终端发起 的申请组播服务通信的请求中包括服务类型信息、 服务内容信息和目标 终端的接入网地址; 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述节点服务器的第三通信链路获取子模块进一步包括: 源终端地址提取单元,用于依据所述服务号码在预置的内容-地址映 射表中, 提取源终端的接入网地址;
组播地址第一分配单元, 用于获取所述源终端对应的组播地址, 并 分配给目标终端; 第一链路计算单元, 用于依据所述服务类型信息、 源终端和目标终 端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
77、 如权利要求 75 所述的***, 其特征在于, 所述源终端提交的 发起组播服务通信的请求中包括服务类型信息, 服务内容信息, 以及, 源终端的接入网地址, 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码;
所述节点服务器的第四通信链路获取子模块进一步包括:
组播地址第二分配单元, 用于依据所述请求向源终端分配组播地 址;
第二链路计算单元, 用于依据服务类型信息, 以及, 节点服务器与 所述源终端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
78、 如权利要求 65或 73所述的***, 其特征在于, 所述当次服务 的请求记录在服务请求协议包中, 当所述接入交换机为连接在所述源终 端与节点服务器之间的接入交换机时, 所述接入交换机还包括:
上行导向模块, 用于依据其内部预置的上行协议包地址表的设置, 通过所述接入交换机的上行端口将所述服务请求协议包导向至节点服 务器;
其中, 所述上行协议包地址表中设置有, 目的地址为节点服务器的 协议包所导向的上行端口。
79、 如权利要求 65或 73所述的***, 其特征在于, 所述节点服务 器还包括:
下行导向模块, 用于依据其内部预置的下行协议包地址表的设置, 通过连接相应接入交换机的下行端口, 将所述端口配置协议包导向至对 应的接入交换机;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为下级接入网设 备地址的协议包所导向的下行端口。
80、 如权利要求 63 所述的***, 其特征在于, 所述节点服务器还 包括:
端口释放通知模块, 用于在完成当次服务后, 向所述源终端与目标 终端共同连接的接入交换机发送端口释放命令;
所述接入交换机还包括:
端口释放处理模块, 用于依据所述端口释放命令在其内部的数据包 地址表中, 将所设置的当次服务数据包导向的端口译放。
81、 如权利要求 80 所述的***, 其特征在于, 所述节点服务器还 包括:
服务处理结束命令发送模块,用于向源终端和 /或目标终端发出服务 处理结束命令;
所述源终端包括第一结束处理模块, 用于依据所述服务处理结束命 令结束服务处理;
所述目标终端包括第二结束处理模块, 用于依据所述服务处理结束 命令结束服务处理。
82、 如权利要求 80或 81所述的***, 其特征在于, 所述节点服务 器内部还设置有地址信息表, 所述地址信息表中记录有地址占用信息、 设备标识信息和设备资源信息。
83、 如权利要求 82 所述的***, 其特征在于, 所述节点服务器还 包括:
地址信息表更新模块, 用于修改预置地址信息表中的内容, 所述修 改包括将所述接入交换机所译放端口的地址占用信息更新为未用。
84、 如权利要求 63 所述的***, 其特征在于, 所述接入网设备还 包括, 连接在所述接入交换机与源终端、 目标终端之间的以太网协转网 关和局域以太网, 所述以太网协转网关包括:
MAC 获取模块, 用于接入新型网, 从节点服务器获得以太网协转 网关的 MAC地址和该以太网协转网关下绑定的终端 MAC地址;
MAC 添加模块, 用于接收新型网发来的数据包或协议包, 在所述 数据包或协议包中添加以太网协转网关的 MAC地址和目标终端的 MAC 地址, 然后发送给局域以太网;
MAC 删除模块, 用于接收局域以太网发来的数据包或协议包, 去 掉所述数据包或协议包中以太网协转网关的 MAC地址和源终端的 MAC 地址, 然后发送给新型网;
其中, 所述目标终端和源终端遵循新型网协议。
85、 根据权利要求 84 所述的***, 其特征在于, 所述新型网发来 的数据包和所述以太网发来的数据包, 包头都包含传输两端在新型网的 地址, 所述地址为数据包的源地址和目的地址。
86、 根据权利要求 85 所述的***, 其特征在于, 所述以太网协转 网关还包括:
映射关系获取模块, 用于在以太网协转网关接入新型网后, 获得以 太网协转网关下绑定的终端 MAC地址与终端在新型网的地址的映射; 则所述 MAC添加模块接收新型网发来的数据包, 根据数据包的目 的地址与 MAC 地址的映射, 在数据包中添加对应的目标终端的 MAC 地址。
87、 根据权利要求 86所述的***, 其特征在于, 终端 MAC地址和 以太网协转网关的绑定关系在终端和以太网协转网关售出时预设在节 点服务器中。
88、 一种节点服务器, 其特征在于, 包括:
服务请求接收模块, 用于接收当次服务的请求, 所述请求中包括源 终端与目标终端的信息;
通知模块, 用于依据当次服务的请求, 通知所述源终端与目标终端 共同连接的接入交换机在其内部的数据包地址表中, 设置当次服务的数 据包所导向的该接入交换机的下行端口。
89、 如权利要求 88 所述的节点服务器, 其特征在于, 所述数据包 为单播数据包, 所述数据包地址表为单播数据包地址表, 单播服务通信 时数据包的目的地址为接收方地址。
90、 如权利要求 89 所述的节点服务器, 其特征在于, 所述当次服 务的请求为源终端提交的与目标终端建立单播服务通信的请求, 所述通 知模块包括:
第一通信链路获取子模块, 用于依据当次服务的请求获取当次服务 的通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接目标终 端的下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包。
91、 如权利要求 89 所述的节点服务器, 其特征在于, 所述当次服 务的请求包括源终端提交的与目标终端建立单播服务通信的请求, 所述 通知模块包括:
第二通信链路获取子模块, 用于依据当次服务请求获取当次服务的 通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接源终端的 下行端口信息, 以及, 连接目标终端的下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包。
92、 如权利要求 90或 91所述的节点服务器, 其特征在于, 所述当 次服务的请求中包括服务类型信息, 服务内容信息, 以及, 源终端的接 入网地址, 其中, 所述服务内容信息包括服务号码; 所述第一通信链路 获取子模块或第二通信链路获取子模块节点服务器进一步包括:
目标终端地址提取单元,用于依据所述服务号码在预置的内容 -地址 映射表中提取目标终端的接入网地址;
链路计算单元, 用于依据所述服务类型信息、 源终端和目标终端的 接入网地址, 获取当次服务的通信链路信息。
93、 如权利要求 92 所述的节点服务器, 其特征在于, 所述通信链 路信息为单向通信链路信息, 或为双向通信链路信息。
94、 如权利要求 92所述的节点服务器, 其特征在于, 还包括: 菜单协议包发送模块, 用于向所述源终端和目标终端发送菜单协议 包;
应答协议包接收模块, 用于接收目标终端针对所述菜单协议包发出 的应答协议包。
95、 如权利要求 89所述的节点服务器, 其特征在于, 还包括: 服务处理命令发送模块, 用于向源终端与目标终端分别发送服务处 理命令, 通知所述源终端与目标终端依据所述服务处理命令执行相应的 操作。
96、 如权利要求 88或 89所述的节点服务器, 其特征在于, 所述数 据包为组播数据包, 所述数据包地址表为组播数据包地址表, 组播服务 通信时数据包的目的地址为组播地址。
97、 如权利要求 96 所述的节点服务器, 其特征在于, 所述当次服 务的请求包括目标终端发起的申请组播服务通信的请求, 所述通知模块 包括:
第三通信链路获取子模块, 用于依据当次服务的请求获取当次服务 的通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接目标终 端的下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包。
98、 如权利要求 97 所述的节点服务器, 其特征在于, 所述当次服 务的请求还包括源终端提交的发起组播服务通信的请求, 所述通知模块 包括:
第四通信链路获取子模块, 用于依据当次服务请求获取当次服务的 通信链路信息, 所述通信链路信息包括, 所述接入交换机连接源终端的 下行端口信息;
端口配置协议包发送子模块, 用于依据所述通信链路信息向该接入 交换机发送端口配置协议包。
99、 如权利要求 97 所述的节点服务器, 其特征在于, 所述目标终 端发起的申请组播服务通信的请求中包括服务类型信息、 服务内容信息 和目标终端的接入网地址; 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码; 所述第三通信链路获取子模块进一步包括: 源终端地址提取单元,用于依据所述服务号码在预置的内容-地址映 射表中, 提取源终端的接入网地址;
组播地址第一分配单元, 用于获取所述源终端对应的组播地址, 并 分配给目标终端;
第一链路计算单元, 用于依据所述服务类型信息、 源终端和目标终 端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
100、 如权利要求 98所述的节点服务器, 其特征在于, 所述源终端 提交的发起组播服务通信的请求中包括服务类型信息, 服务内容信息, 以及, 源终端的接入网地址, 其中, 所述服务内容信息中包括服务号码; 所述第四通信链路获取子模块进一步包括:
组播地址第二分配单元, 用于依据所述请求向源终端分配组播地 址;
第二链路计算单元, 用于依据服务类型信息, 以及, 节点服务器与 所述源终端的接入网地址, 获取当次组播服务下行的通信链路信息。
101、 如权利要求 97所述的节点服务器, 其特征在于, 还包括: 服务处理命令第一发送模块, 用于向目标终端发送服务处理命令, 通知目标终端依据所述服务处理命令执行相应的操作。
102、 如权利要求 97所述的节点服务器, 其特征在于, 还包括: 服务处理命令第二发送模块, 用于向源终端发送服务处理命令, 通 知源终端依据所述服务处理命令执行相应的操作。
103、 如权利要求 90或 98所述的节点服务器, 其特征在于, 还包 括:
下行导向模块, 用于依据其内部预置的下行协议包地址表的设置, 通过连接相应接入交换机的下行端口, 将所述端口配置协议包导向至对 应的接入交换机;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为下级接入网设 备地址的协议包所导向的下行端口。
104、 如权利要求 88所述的节点服务器, 其特征在于, 还包括: 端口释放通知模块, 用于在完成当次服务后, 向所述源终端与目标 终端共同连接的接入交换机发送端口释放命令。
105、 如权利要求 104所述的节点服务器, 其特征在于, 还包括: 服务处理结束命令发送模块,用于向源终端和 /或目标终端发出服务 处理结束命令;
所述源终端包括第一结束处理模块, 用于依据所述服务处理结束命 令结束服务处理;
所述目标终端包括第二结束处理模块, 用于依据所述服务处理结束 命令结束服务处理。
106、 如权利要求 104或 105所述的节点服务器, 其特征在于, 所 述节点服务器内部还设置有地址信息表, 所述地址信息表中记录有地址 占用信息、 设备标识信息和设备资源信息。
107、 如权利要求 106所述的节点服务器, 其特征在于, 还包括: 地址信息表更新模块, 用于修改预置地址信息表中的内容, 所述修 改包括将所述接入交换机所译放端口的地址占用信息更新为未用。
108、 一种接入交换机, 其特征在于, 所述接入交换机下连接有源 终端和目标终端, 所述接入交换机包括:
交互模块, 用于接收节点服务器针对当次服务请求发送的端口配置 通知;
端口配置模块, 用于依据所述端口配置通知在其内部的数据包地址 表中, 设置当次服务的数据包所导向的该接入交换机的下行端口; 第一端口导向模块, 用于在收到源终端发送的当次服务的上行数据 包后, 依据其内部数据包地址表的设置, 将所述数据包导向相应的下行 端口, 通过该下行端口传送至目标终端。
109、 如权利要求 108所述的接入交换机, 其特征在于, 还包括: 第二端口导向模块, 用于在收到目标终端发送的当次服务的上行数 据包后, 依据其内部数据包地址表的设置, 将所述数据包导向相应的下 行端口, 通过该下行端口传送至源终端。
110、 如权利要求 108或 109所述的接入交换机, 其特征在于, 所 述数据包为单播数据包, 所述数据包地址表为单播数据包地址表, 单播 服务通信时数据包的目的地址为接收方地址。
111、 如权利要求 110所述的接入交换机, 其特征在于, 当次服务为 源终端与目标终端进行单播服务通信, 所述节点服务器发送的端口配置 通知封装在端口配置协议包中, 所述端口配置协议包中包括所述接入交 换机连接目标终端的下行端口信息;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第一端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包, 在其内部的 数据包地址表中, 设置目的地址为目标终端的数据包所导向的下行端 口。
112、 如权利要求 110 所述的接入交换机, 其特征在于, 当次服务 为源终端与目标终端进行单播服务通信, 所述节点服务器发送的端口配 置通知封装在端口配置协议包中, 所述端口配置协议包中包括所述接入 交换机连接源终端的下行端口信息, 以及, 连接目标终端的下行端口信 息;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第二端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为源终端的数据包导向的下行端口, 以及, 目的地址为目标终端的数据包导向的下行端口。
113、 如权利要求 111或 112所述的接入交换机, 其特征在于, 当所 述接入交换机为连接在所述节点服务器和源终端之间的接入交换机时, 所述接入交换机还包括:
第一菜单包导向模块, 用于依据其内部预置的下行协议包地址表的 设置, 将节点服务器发送的菜单协议包导向至源终端;
当所述接入交换机为连接在所述节点服务器和目标终端之间的接 入交换机时, 所述接入交换机还包括: 第二菜单包导向模块, 用于依据其内部预置的下行协议包地址表的 设置, 将节点服务器发送的菜单协议包导向至目标终端;
其中, 所述下行协议包地址表中设置有, 目的地址为当前接入交换 机的接入网地址的协议包导向 CPU模块; 以及, 目的地址为其它接入网 设备地址的协议包所导向的端口。
114、 如权利要求 108或 109所述的接入交换机, 其特征在于, 所 述数据包为组播数据包, 所述数据包地址表为组播数据包地址表, 组播 服务通信时数据包的目的地址为组播地址。
115、 如权利要求 114 所述的接入交换机, 其特征在于, 当次服务 包括目标终端发起的组播服务通信, 所述节点服务器发送的端口配置通 知封装在端口配置协议包中, 所述端口配置协议包中包括所述接入交换 机连接目标终端的下行端口信息;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第三端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包, 在其内部的 数据包地址表中, 设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端 口。
116、 如权利要求 115 所述的接入交换机, 其特征在于, 当次服务 还包括源终端发起的组播服务通信; 所述节点服务器发送的端口配置协 议包中还包括, 所述接入交换机连接源终端的下行端口信息;
所述接入交换机的端口配置模块包括:
第四端口配置子模块, 用于依据所述端口配置协议包在其内部的数 据包地址表中设置目的地址为组播地址的数据包导向所述下行端口
117、 如权利要求 110或 114所述的接入交换机, 其特征在于, 所述 当次服务的请求记录在服务请求协议包中, 当所述接入交换机为连接在 所述源终端与节点服务器之间的接入交换机时, 所述接入交换机还包 括:
上行导向模块, 用于依据其内部预置的上行协议包地址表的设置, 通过所述接入交换机的上行端口将所述服务请求协议包导向至节点服 务器;
其中, 所述上行协议包地址表中设置有, 目的地址为节点服务器的 协议包所导向的上行端口。
118、 如权利要求 108所述的接入交换机, 其特征在于, 还包括: 端口释放处理模块, 用于依据节点服务器发送的端口译放命令, 在 其内部的数据包地址表中, 将所设置的当次服务数据包导向的端口译 放。
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