(57)【要約】  本発明はロケータ/ID分離ネットワークのネームアドレスマッピングシステムを開示し、前記システムは、ネットワークによって接続するマッピングノード及びアクセスサービスノードを含み、前記マッピングノードが、受発信モジュール、第1メモリモジュール、ノード確定モジュール、第2メモリモジュール及びアドレスクエリモジュールを含む。本発明はさらに相応な方法を開示する。本発明のノードルーティングテーブルとローカルマッピングテーブルがシングルホップ分散ハッシュテーブル(DHT)算法で生成され、性能がコンテンツアドレス可能なネットワーク(CAN)算法より大幅に向上し、事業者がセクションバイセクションで個体識別子を配分することによるマッピング関係がマッピングノードでの分布が均一ではない現象を避けることができる。【選択図】図２
2013502860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロケータ/ID分離ネットワークのネームアドレスマッピングシステムであって、
前記システムは、ネットワークによって接続するマッピングノード及びアクセスサービスノードを含み、
前記アクセスサービスノードが受発信モジュールを含み、前記受発信モジュールが、端末と前記マッピングノードとにより発信したメッセージを受信し、及び前記端末と前記マッピングノードとにメッセージを発信するように設置され、
前記マッピングノードは、受発信モジュール、第1メモリモジュール、ノード確定モジュール、第2メモリモジュール、及びアドレスクエリモジュールを含み、
受発信モジュールが、前記アクセスサービスノード或いは自身以外の他のマッピングノードにより発信したメッセージを受信し、及び前記アクセスサービスノード或いは自身以外の他のマッピングノードにメッセージを発信するように設置され、
第1メモリモジュールが、ノードルーティングテーブルをメモリし、前記ノードルーティングテーブルが個体識別子とマッピングノードとの対応関係を体現するように設置され、
ノード確定モジュールが、前記受発信モジュール及び前記第1メモリモジュールに接続され、前記ノード確定モジュールが、前記ノードルーティングテーブルをクエリして、前記目的個体識別子が対応するマッピングノードを確定し、確定したマッピングノードが自身以外の他のマッピングノードであるとき、前記マッピングノードの受発信モジュールに知らせてメッセージを確定したマッピングノードに転送し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードであるとき、アドレスクエリモジュールに知らせるように設置され、
第2メモリモジュールが、ローカルマッピングテーブルをメモリし、前記ローカルマッピングテーブルがローカル個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を記憶するように設置され、及び
アドレスクエリモジュールが、前記第2メモリモジュールに接続され、それが、前記目的個体識別子に基づいて前記ローカルマッピングテーブルをクエリして目的ルート識別子を取得し、前記マッピングノードの受発信モジュールに知らせて前記目的ルート識別子が対応するアクセスサービスノードにメッセージを発信するように設置される。
【請求項２】
前記アクセスサービスノードの受発信モジュールがさらに、マッピングノードに登録要求又は登録抹消要求を発信し、その中に登録しようとする個体識別子とルート識別子とのマッピング関係或いは登録抹消をしようとする個体識別子とルート識別子とのマッピング関係が載せられるように設置され、
前記マッピングノードがさらに、第2メモリモジュールに接続する個体識別子メンテナンスモジュールを含み、
前記マッピングノードの受発信モジュールがさらに、前記アクセスサービスノードにより発信した登録要求又は登録抹消要求を受信するように設置され、
前記ノード確定モジュールがさらに、前記アクセスサービスノードの登録要求又は登録抹消要求に基づいて前記ノードルーティングテーブルをクエリして対応のマッピングノードを確定し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードであると、前記個体識別子メンテナンスモジュールに知らせるように設置され、
前記個体識別子メンテナンスモジュールが、前記ローカルマッピングテーブルに対応の個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を登録し或いは対応の個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を登録抹消するように設置される請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記アドレスクエリモジュールがさらに、目的ルート識別子を取得した後、前記受発信モジュールに知らせてソースルート識別子が対応するアクセスサービスノードに目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を発信するように設置され、
前記マッピングノードの受発信モジュールがさらに、ソースルート識別子が対応するアクセスサービスノードに前記目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を発信するように設置され、
前記アクセスサービスノードがさらに、メンテナンスモジュール、前記メンテナンスモジュールに接続するローカルバッファメモリモジュール及び前記アクセスサービスノードの受発信モジュールとローカルバッファメモリモジュールとに接続するクエリモジュールを含み、
前記アクセスサービスノードの受発信モジュールがさらに、前記マッピングノードにより発信された目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を受信し、且つ前記メンテナンスモジュールに知らせて前記ローカルバッファメモリテーブルに前記目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を記憶し、及び端末により発信されたメッセージを受信したときに前記クエリモジュールに知らせるように設置され、
前記メンテナンスモジュールが、前記目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を前記ローカルバッファメモリテーブルにバッファメモリするように設置され、
前記ローカルバッファメモリモジュールが、前記ローカルバッファメモリテーブルをメモリし、前記ローカルバッファメモリテーブルに個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を記憶するように設置され、
前記クエリモジュールが、目的個体識別子に基づいてローカルバッファメモリテーブルをクエリして、対応の目的ルート識別子を見つけたとき、前記アクセスサービスノードの受発信モジュールに知らせて前記メッセージを対応の目的アクセスサービスノードに発信し、対応の目的ルート識別子を見つけなかったとき、前記アクセスサービスノードの受発信モジュールに知らせて前記メッセージをマッピングノードに発信するように設置される請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
アクセスサービスノードごとに少なくとも1つのマッピングノードを配置し、前記アクセスサービスノードが複数のマッピングノードを配置すれば、前記アクセスサービスノードの受発信モジュールが順番選択方式で配置したマッピングノードからマッピングノードを選択し、且つ選択したマッピングノードにメッセージを発信する請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
ロケータ/ID分離ネットワークデータ伝送方法であって、この方法は、
A、前記ソースマッピングノードがソースアクセスサービスノードにより発信したメッセージを受信し、前記メッセージに目的個体識別子が載せられるステップ、
B、前記ソースマッピングノードがノードルーティングテーブルをクエリして、前記目的ルート識別子が所在する目的マッピングノードを確定し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードであると、カレントのマッピングノードが目的マッピングノードであり、ステップDに進んで実行し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードではないと、ステップCを実行するステップ、
C、前記ソースマッピングノードが前記メッセージを確定した目的マッピングノードに転送し、前記目的マッピングノードが前記メッセージを受信するステップ、及び
D、前記目的マッピングノードが目的個体識別子に基づいてローカルマッピングテーブルをクエリして目的ルート識別子を取得し、前記目的ルート識別子が対応する目的アクセスサービスノードに前記メッセージを発信するステップを含む。
【請求項６】
ステップDにおいて、前記目的マッピングノードが前記目的ルート識別子を取得した後、目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を前記ソースアクセスサービスノードに発信し、前記ソースアクセスサービスノードが前記目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係をローカルマッピングテーブルに記憶し、
ステップAの前に、前記ソースアクセスサービスノードが前記ソースマッピングノードに前記メッセージを発信する前に、まず目的個体識別子に基づいてローカルマッピングテーブルを問い合わせ、前記目的ルート識別子を見つけると、直接に前記メッセージを対応の目的アクセスサービスノードに転送し、前記目的ルート識別子を見つけないと、再びステップAを実行する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
アクセスサービスノードごとに少なくとも1つのマッピングノードを配置し、ステップAにおいて、前記ソースマッピングノードは、前記ソースアクセスサービスノードが負荷平準の方式で配置した複数のマッピングノードから選択したものである請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記負荷平準の方式が順番選択の方式或いはランダム方式である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記マッピングノードのノードルーティングテーブルが分散ハッシュテーブル算法に基づいて生成され、前記ノードルーティングテーブルが個体識別子ハッシュ値のセクショニングとマッピングノードとの対応関係を記憶する請求項５又は６に記載の方法。
【請求項１０】
ロケータ/ID分離ネットワークネームアドレスマッピングメンテナンス方法であって、この方法は、
A、前記マッピングノードがアクセスサービスノードにより発信された登録要求又は登録抹消要求を受信し、その中に、端末の個体識別子及び前記アクセスサービスノードのルート識別子が載せられるステップ、
B、前記マッピングノードがノードルーティングテーブルをクエリして対応のマッピングノードを確定し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードであると、ステップDを実行し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードではないと、ステップCを実行するステップ、
C、前記マッピングノードが、前記登録要求又は登録抹消要求をステップBに確定したマッピングノードに発信し、且つステップBに進んで実行するステップ、及び
D、前記マッピングノードがローカルマッピングテーブルに、対応の個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を登録し或いは対応の個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を登録抹消するステップを含む。
【請求項１１】
前記マッピングノードのノードルーティングテーブルが分散ハッシュテーブル算法に基づいて生成され、前記ノードルーティングテーブルに個体識別子ハッシュ値のセクショニングとマッピング平面内マッピングノードとの対応関係を記憶する請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロケータ/ID分離技術に関し、特にロケータ/ID分離ネットワークのネームアドレスマッピングシステム、データ伝送方法及びネームアドレスマッピングメンテナンス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットのコアルータノードルーティングテーブル容量が急速に膨張し及びIPアドレスの曖昧さ問題を解決するために、インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース( Internet Engineering Task Force、IETF)は、近年、ロケータ/ID分離技術を提出した。ロケータ/ID分離プロトコル( Locator and Identifier Separation Protocol、LISP)タスクフォースにより提出したLISPの例では、その端末の個体識別子( Endpoint Identifier、EID)がIPコアネットワークのルートに参加せず、バックボーンルータが境界アクセスルータのインターフェースルーティングロケータ(Routing LOCator、RLOC)しか見えないが、1つの境界ルータが大量の端末をアクセスすることができ、単独に1つのマッピング平面を設置して個体識別子EIDとルータRLOCとの対応関係をメモリする。端末に発信するメッセージが、まずマッピング平面においてそれが対応する境界ルータRLOCを見つける必要があり、そしてRLOCに基づいて目的端末が所在するアクセスルータにルーティングする。その模式図である図1を参照する。入口トンネルルータ (Ingress Tunnel Router、ITR)と、出口トンネルルータ(Egress Tunnel Router、ETR)が受信発信両端アクセスルータのロジック名称である。
【０００３】
LISPは大幅にIPバックボーンネットワークルータのノードルーティングテーブル容量を減少することができるが、それが複雑性をマッピング平面に残す。マッピング平面がメモリしようとするすべてのEID-RLOCの対応関係は、IETFのLISP+ALT(ALTはAlternative Topologyの略称であり、選択可能なトポロジ考案を示す)考案に端末が移動できないこととし、端末ごとにあるアクセスルータに固定に属する。従って、マッピング平面で普通IPホップバイホップルーティング方式を採用して最終に目的アクセスルータにルーティングすることができる。しかし、移動ネットワークにおいては、この仮定が成立しない。従って、移動端末アクセスのロケータ/ID分離ネットワーク問題を解決することに適合しない。北京交通大学羅洪斌(音訳)などが、IEEEウェブサイトで「A DHT-based Identifier-to-locator Mapping Approach for a Scalable Internet」(訳文：拡張可能なインターネットに用いられる、DHT技術に基づくロケータ/IDマッピング方法)を開示する文章に、コンテンツアドレス可能なネットワーク (Content Addressable Network、CAN)分散ハッシュテーブル(Distributed Hash Table、DHT)算法を採用してマッピング平面を確立する方法を提出する。しかし、CAN算法の均一検索ホップ数が(d/4)×d1/2(CANがデカルト多次元空間モデルを採用し、dが次元である)であるため、その次元d=lnN (Nがマッピング平面ノードの数量である)であるときに性能が最もよく、マッピング平面のノード数量が1万であるとき、CAN技術が構造したマッピング平面でデータを検索すると均一に7ホップが必要であり、導入遅延が1秒以上であり、性能が低すぎ、そしてそれがマルチ事業者ネットワークの問題を解決しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする問題は、ロケータ/ID分離ネットワークのネームアドレスマッピングシステムとデータ伝送方法を提供することにより、ルーティング効率を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記技術課題を解決するために、本発明は、ロケータ/ID分離ネットワークのネームアドレスマッピングシステムを提供し、前記システムは、ネットワークによって接続するマッピングノード及びアクセスサービスノードを含み、
前記アクセスサービスノードが受発信モジュールを含み、前記受発信モジュールが、端末と前記マッピングノードとにより発信したメッセージを受信し、及び前記端末と前記マッピングノードとにメッセージを発信するように設置され、
前記マッピングノードは、受発信モジュール、第1メモリモジュール、ノード確定モジュール、第2メモリモジュール、及びアドレスクエリモジュールを含み、
受発信モジュールが、前記アクセスサービスノード或いは自身以外の他のマッピングノードにより発信したメッセージを受信し、及び前記アクセスサービスノード或いは自身以外の他のマッピングノードにメッセージを発信するように設置され、
第1メモリモジュールが、ノードルーティングテーブルをメモリし、前記ノードルーティングテーブルが個体識別子とマッピングノードとの対応関係を体現するように設置され、
ノード確定モジュールが、前記受発信モジュール及び前記第1メモリモジュールに接続され、前記ノード確定モジュールが、前記ノードルーティングテーブルをクエリして、前記目的個体識別子が対応するマッピングノードを確定し、確定したマッピングノードが自身以外の他のマッピングノードであるとき、前記マッピングノードの受発信モジュールに知らせてメッセージを確定したマッピングノードに転送し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードであるとき、アドレスクエリモジュールに知らせるように設置され、
第2メモリモジュールが、ローカルマッピングテーブルをメモリし、前記ローカルマッピングテーブルがローカル個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を記憶するように設置され、及び
アドレスクエリモジュールが、前記第2メモリモジュールに接続され、前記アドレスクエリモジュールが、前記目的個体識別子に基づいて前記ローカルマッピングテーブルをクエリして目的ルート識別子を取得し、前記マッピングノードの受発信モジュールに知らせて前記目的ルート識別子が対応するアクセスサービスノードにメッセージを発信するように設置される。
【０００６】
前記アクセスサービスノードの受発信モジュールがさらに、マッピングノードに登録要求又は登録抹消要求を発信し、その中に登録しようとする個体識別子とルート識別子とのマッピング関係或いは登録抹消をしようとする個体識別子とルート識別子とのマッピング関係が載せられるように設置され、
前記マッピングノードがさらに、第2メモリモジュールに接続する個体識別子メンテナンスモジュールを含み、
前記マッピングノードの受発信モジュールがさらに、前記アクセスサービスノードにより発信した登録要求又は登録抹消要求を受信するように設置され、
前記ノード確定モジュールがさらに、前記アクセスサービスノードの登録要求又は登録抹消要求に基づいて前記ノードルーティングテーブルをクエリして対応のマッピングノードを確定し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードであると、前記個体識別子メンテナンスモジュールに知らせるように設置され、
前記個体識別子メンテナンスモジュールが、前記ローカルマッピングテーブルに対応の個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を登録し或いは対応の個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を登録抹消するように設置される。
【０００７】
前記アドレスクエリモジュールがさらに、目的ルート識別子を取得した後、前記受発信モジュールに知らせてソースルート識別子が対応するアクセスサービスノードに目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を発信するように設置され、
前記マッピングノードの受発信モジュールがさらに、ソースルート識別子が対応するアクセスサービスノードに前記目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を発信するように設置され、
前記アクセスサービスノードがさらに、メンテナンスモジュール、前記メンテナンスモジュールに接続するローカルバッファメモリモジュール及び前記アクセスサービスノードの受発信モジュールとローカルバッファメモリモジュールとに接続するクエリモジュールを含み、
前記アクセスサービスノードの受発信モジュールがさらに、前記マッピングノードにより発信された目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を受信し、且つ前記メンテナンスモジュールに知らせて前記ローカルバッファメモリテーブルに前記目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を記憶し、及び端末により発信されたメッセージを受信したときに前記クエリモジュールに知らせるように設置され、
前記メンテナンスモジュールが、前記目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を前記ローカルバッファメモリテーブルにバッファメモリするように設置され、
前記ローカルバッファメモリモジュールが、前記ローカルバッファメモリテーブルをメモリし、前記ローカルバッファメモリテーブルに個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を記憶するように設置され、
前記クエリモジュールが、目的個体識別子に基づいてローカルバッファメモリテーブルをクエリして、対応の目的ルート識別子を見つけたとき、前記アクセスサービスノードの受発信モジュールに知らせて前記メッセージを対応の目的アクセスサービスノードに発信し、対応の目的ルート識別子を見つけなかったとき、前記アクセスサービスノードの受発信モジュールに知らせて前記メッセージをマッピングノードに発信するように設置される。
【０００８】
アクセスサービスノードごとに少なくとも1つのマッピングノードを配置し、前記アクセスサービスノードが複数のマッピングノードを配置すれば、前記アクセスサービスノードの受発信モジュールが順番選択方式で配置したマッピングノードからマッピングノードを選択し、且つ選択したマッピングノードにメッセージを発信する。
【０００９】
前記技術問題を解決するために、本発明はさらに、前記システムに基づくロケータ/ID分離ネットワークデータ伝送方法を提供し、この方法は、
A、前記ソースマッピングノードがソースアクセスサービスノードにより発信したメッセージを受信し、前記メッセージに目的個体識別子が載せられるステップ、
B、前記ソースマッピングノードがノードルーティングテーブルをクエリして、前記目的ルート識別子が所在する目的マッピングノードを確定し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードであると、カレントのマッピングノードが目的マッピングノードであり、ステップDに進んで実行し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードではないと、ステップCを実行するステップ、
C、前記ソースマッピングノードが前記メッセージを確定した目的マッピングノードに転送し、前記目的マッピングノードが前記メッセージを受信するステップ、及び
D、前記目的マッピングノードが目的個体識別子に基づいてローカルマッピングテーブルをクエリして目的ルート識別子を取得し、前記目的ルート識別子が対応する目的アクセスサービスノードに前記メッセージを発信するステップを含む。
【００１０】
ステップDにおいて、前記目的マッピングノードが前記目的ルート識別子を取得した後、目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を前記ソースアクセスサービスノードに発信し、前記ソースアクセスサービスノードが前記目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係をローカルマッピングテーブルに記憶し、
ステップAの前に、前記ソースアクセスサービスノードが前記ソースマッピングノードに前記メッセージを発信する前に、まず目的個体識別子に基づいてローカルマッピングテーブルをクエリして、前記目的ルート識別子を見つけると、直接に前記メッセージを対応の目的アクセスサービスノードに転送し、前記目的ルート識別子を見つけないと、再びステップAを実行する。
【００１１】
アクセスサービスノードごとに少なくとも1つのマッピングノードを配置し、ステップAにおいて、前記ソースマッピングノードは、前記ソースアクセスサービスノードが負荷平準の方式で配置した複数のマッピングノードから選択したものである。
【００１２】
前記負荷平準の方式が順番選択の方式或いはランダム方式である。
【００１３】
前記マッピングノードのノードルーティングテーブルが分散ハッシュテーブル算法に基づいて生成され、前記ノードルーティングテーブルが個体識別子ハッシュ値のセクショニングとマッピングノードとの対応関係を記憶する。
【００１４】
前記技術問題を解決するために、本発明はさらに、前記システムに基づくロケータ/ID分離ネットワークネームアドレスマッピングメンテナンス方法を提供し、この方法は、
A、前記マッピングノードがアクセスサービスノードにより発信された登録要求又は登録抹消要求を受信し、その中に、端末の個体識別子及び前記アクセスサービスノードのルート識別子が載せられるステップ、
B、前記マッピングノードがノードルーティングテーブルをクエリして対応のマッピングノードを確定し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードであると、ステップDを実行し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードではないと、ステップCを実行するステップ、
C、前記マッピングノードが、前記登録要求又は登録抹消要求をステップBに確定したマッピングノードに発信し、且つステップBに進んで実行するステップ、及び
D、前記マッピングノードがローカルマッピングテーブルに、対応の個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を登録し或いは対応の個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を登録抹消するステップを含む。
【００１５】
前記マッピングノードのノードルーティングテーブルが分散ハッシュテーブル算法に基づいて生成されたものであり、前記ノードルーティングテーブルに個体識別子ハッシュ値のセクショニングとマッピング平面内マッピングノードとの対応関係を記憶する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るロケータ/ID分離システムのデータ伝送方法及びネームアドレスマッピングシステムは、マッピング平面のマッピングノードにノードルーティングテーブルとローカルマッピングテーブルをメモリし、マッピングノードがノードルーティングテーブルをクエリすることによってネームアドレスマッピング関係をメモリするマッピングノードを確定することができ、それによって、マッピング平面内にシングルホップでマッピング関係の急速クエリを完成することを実現し、ルート効率を向上させる。本発明のノードルーティングテーブルとローカルマッピングテーブルはシングルホップDHT算法で生成され、性能がCAN算法より大幅に向上し、事業者がセクションバイセクションで個体識別子を配分することによるマッピング関係がマッピングノードでの分布が均一ではない現象を避けることができ、そして、ローカルマッピングテーブルをクエリするときに下層IPネットワークのトポロジに依頼しなく、ユーザーの個体識別子を制限してあるASNアクセスだけに固定する必要がなく、従って、端末の移動性をよくサポートすることができる。本特許に係る前記シングルホップDHT算法は、DHTノードで所定データをクエリするときに1ホップで完成でき、即ちノードごとによって他のすべてのノードの状態ルーティングテーブルをメンテナンスし、所定ノードが要求を受信して直接にローカルルーティングテーブルをクエリすることによってデータが所在する目標ノードを取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来のロケータ/ID分離ネットワークのアーキテクチャ模式図である。
【図２】本発明のロケータ/ID分離ネットワークのシステムのブロック図である。
【図３】本発明のロケータ/ID分離ネットワークのデータ伝送方法の模式図である。
【図４】本発明の応用実例1のマッピング関係登録のフロー図である。
【図５】本発明の応用実例2のマッピング平面内でIP通信を実現するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るシステムと方法は、シングルホップ分散ハッシュテーブル技術でロケータ/ID分離ネットワークのマッピング平面を確立し、マッピング平面のマッピングノードにノードルーティングテーブルとノードルーティングテーブルに基づいて確定した一部ローカルマッピングテーブルをメモリし、マッピングノードがノードルーティングテーブルをクエリすることによってネーム(即ち個体識別子)アドレス(即ちルート識別子)マッピング関係をメモリするマッピングノードを確定することができ、それにより、マッピング平面内に1ホップでマッピング関係の急速クエリを完成することを実現し、ルート効率を向上させる主な思想とする。
【００１９】
図2は本発明に係るロケータ/ID分離ネットワークのネームアドレスマッピングシステムの構造模式図であり、このシステムは、アクセスサービスノード(Access Service Node、ASN)101、IPコアネットワーク102、マッピング平面103を含み、マッピング平面103が少なくとも1つのマッピングノード104からなる。
【００２０】
1つのASNが複数の端末をアクセスすることができ、端末ごとに特定の個体識別子を有し、端末がASNによって他の端末に通信する。
【００２１】
ASNごとに少なくとも1つのマッピングノードを配置し、複数のマッピングノードを配置するとき、アクセスサービスノードが順番選択の方式で配置したマッピングノードからマッピングノードを選択する。
【００２２】
マッピングノードごとにノードルーティングテーブルを記憶し、ノードルーティングテーブルが個体識別子とマッピングノードとの対応関係を体現することに用いられ、このノードルーティングテーブルによって、マッピングノードが個体識別子とルート識別子とのマッピング関係が所在するマッピングノードを確定することができ、1ホップアドレッシングを実現する。
【００２３】
本発明において、ノードルーティングテーブルがDHT算法で生成され、ノードルーティングテーブルにメモリするのは個体識別子ハッシュ値のセクショニングとマッピング平面内マッピングノードとの対応関係であり、DHT算法を採用して事業者がセクションバイセクションで個体識別子を配分することによるマッピング関係がマッピングノードでの分布が均一ではない現象を避けることができる。従来のハッシュ算法は一般的にMD5或いはSHA1を採用し、ハッシュ出力が128bit或いは160bitの数値である。以下では簡単化して16bitである0〜65535のハッシュ値を採用してシングルホップDHT算法を解釈する。個体識別子ハッシュ値が16bitであると、マッピング平面のマッピングノードために16bitのロジックノードIDを配分し、一般的にマッピングノード数量が個体識別子データのエントリー数よりはるかに少なく、1つのマッピングノードが100個の個体識別子データをメモリし、システムに全部1万個の個体識別子データがあると、100個のマッピングノードだけで十分である。個体識別子データが所在するマッピングノードが、個体識別子のハッシュ値とノードIDとの間の関係で決定される。例えば、以下のような簡単な規則を採用することができ、個体識別子が、ノードIDが個体識別子ハッシュ値以上であり且つ最も近いマッピングノードにメモリされる。例えば、マッピング平面に4つのマッピングノードがあり、ノードIDがそれぞれ0、10000、30000、40000であり、所定個体識別子のハッシュ値がそれぞれ3000、16000であると、そのデータはそれぞれノードIDが10000、30000であるマッピングノードにメモリすることとする。本発明に述べたシングルホップDHTを実現するため、マッピングノードのノードルーティングテーブルごとにすべてのマッピングノードのID情報をメモリし、従って、目的個体識別子のハッシュ値に基づいてそのデータをメモリするマッピングノードを確定することができる。
【００２４】
もちろん、他の規則でメモリ関係を確定してもよく、例えば、個体識別子ハッシュ値とノードIDとの差値の絶対値が最小の方法に基づいてメモリ関係を選択する。
【００２５】
ノードルーティングテーブルを除いて、各マッピングノードがさらにローカルマッピングテーブルを設置し、本マッピングノードで登録した個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を記憶することに用いられ、異なるマッピングノードの間でデータを交換する必要なく、ノードルーティングテーブルをクエリすることによって多ければ1ホップで目的個体識別子が対応するマッピングノードを確定することができ、このマッピングノードで目的個体識別子が対応する目的ルート識別子を取得することができる。
【００２６】
好ましくは、ローカルマッピングテーブルもDHT算法で生成され、マッピングノード内において、個体識別子とルート識別子とのマッピング関係がどのマッピングノードのローカルマッピングテーブルにメモリするのは、DHT算法に応じて確定され、下層IPネットワークのトポロジに依頼しなく、ユーザーのEIDを制限してあるASNだけに固定してアクセスする必要がなく、従って端末の移動性をよくサポートすることができる。
【００２７】
本発明は以上のシステムに基づいて実現するデータ伝送過程が図3に示すように、以下のステップを含む。
【００２８】
ステップ301、ソースマッピングノードがソースアクセスサービスノードにより発信されたメッセージを受信し、前記メッセージに目的個体識別子が載せられる。
【００２９】
アクセスサービスノードごとに少なくとも1つのマッピングノードを配置し、ステップ301において、ソースマッピングノードが、ソースアクセスサービスノードが順番選択の方式で配置した複数のマッピングノードから選択したものである。
【００３０】
ステップ302、前記ソースマッピングノードがノードルーティングテーブルをクエリして、目的ルート識別子が所在する目的マッピングノードを確定し、カレントのマッピングノードであると、カレントのマッピングノードが目的マッピングノードであり、ステップ304に進んで実行し、さもないとステップ303を実行する。
【００３１】
ステップ303、前記ソースマッピングノードが前記メッセージを確定した目的マッピングノードに転送し、前記目的マッピングノードが前記メッセージを受信する。
【００３２】
ステップ304、前記目的マッピングノードが目的個体識別子に基づいてローカルマッピングテーブルをクエリして目的ルート識別子を取得し、前記目的ルート識別子が対応する目的アクセスサービスノードに前記メッセージを発信する。
【００３３】
ステップ304において、前記目的マッピングノードが前記目的ルート識別子を取得した後、目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を前記ソースアクセスサービスノードに発信し、前記ソースアクセスサービスノードが前記マッピング関係をローカルマッピングテーブルに記憶する。ステップ301の前に、前記ソースアクセスサービスノードが前記ソースマッピングノードに前記メッセージを発信する前に、まず目的個体識別子に基づいてローカルマッピングテーブルをクエリして、前記目的ルート識別子を見つけると、直接に前記メッセージを対応の目的アクセスサービスノードに転送し、前記目的ルート識別子を見つけないと、再びステップ301を実行する。
【００３４】
ネームアドレスマッピング関係の登録又は登録抹消のメンテナンス過程で、1ホップで実現することもでき、即ち登録又はクエリ要求を受信したマッピングノードによりノードルーティングテーブルをクエリすることによって登録又は登録抹消しようとするマッピング関係をメモリするマッピングノードを確定し、且つ登録又は登録抹消要求をこの確定したマッピングノードに転送し、このマッピングノードにより登録又は登録抹消のメンテナンスを完成する。具体的に、ロケータ/ID分離ネットワークネームアドレスマッピング関係メンテナンス方法は、
A、前記マッピングノードがアクセスサービスノードにより発信した登録又は登録抹消要求を受信し、その中に、端末の個体識別子及び前記アクセスサービスノードのルート識別子が載せられるステップと、
B、前記マッピングノードがノードルーティングテーブルをクエリして対応のマッピングノードを確定し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードであると、ステップDを実行し、さもないとステップCを実行するステップと、
C、前記マッピングノードが前記登録又は登録抹消要求をステップBに確定したマッピングノードに発信し、且つステップBに進んで実行するステップと、
D、前記マッピングノードがローカルマッピングテーブルに、対応の個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を登録或いは登録抹消するステップとを含む。
【００３５】
次に図面と具体応用実例を参照して本発明についてさらに詳しく叙述する。
【００３６】
応用実例1
図4に、ユーザー機器(User Equipment、UE)がネットワークに付着するときマッピング平面のマッピングノードにネームアドレスマッピング関係を登録するフローを示し、以下のステップを含む。
【００３７】
ステップ401、UEがASNに登録し、この登録フローが従来のフローを採用する。例えば、ASNが3GPPネットワークアクセスゲートウェイであると、それが3GPPパケットドメインユーザーの付着フローを採用する。
【００３８】
ステップ402、ASNがUEネットワーク付着要求を処理し終わったとき、それがマッピング平面に1つのマッピング登録(Map_Register)要求を起動し、この要求にUEの個体識別子と自身のルート識別子が載せられる。
【００３９】
一般的に、ASNごとに複数のマッピング平面のマッピングノードアドレスを配置することができ、順番選択の方式で複数のマッピングノードに要求を発信することにより負荷平準の目的を達する。
【００４０】
ステップ403、マッピングノード1がUEの個体識別子に基づいてノードルーティングテーブルをクエリして、この個体識別子がマッピングノード2にメモリされるようにすることを知る。従って、マッピングノード2にDHTメモリ要求を発信し、UEの個体識別子とASN的ルート識別子との対応関係をメモリすることを要求する。
【００４１】
シングルホップDHTを採用するとき、実際にノードルーティングテーブルにメモリするのは、本マッピング平面のすべてのマッピングノードの情報であり、簡単化のために、ノードID長さを16bit(実際ネットワークに一般的に128bit又はそれ以上である)とし、以下のように示す。
【００４２】
【表１】
2013502860.tif 000003
1つの個体識別子を所定し、ノードルーティングテーブルを検索する前に、まずそれをハッシュして、1つの16bitの個体識別子ハッシュ値を取得する。仮に0x3012とする。以上のノードルーティングテーブル例において、0x8200ノードIDがこの値の最小ノードID以上である。従って、この個体識別子データを0x8200ノードIDが対応するマッピングノードにメモリする。
【００４３】
ステップ404、マッピングノード2がマッピングメモリ要求を受信した後、ローカルにUEの個体識別子とASNのルート識別子との対応関係をメモリする。
【００４４】
本ステップにおいて、マッピングノード2がDHT算法のバックアップポリシーに基づいて、1つ或いは複数の他のノードにこのデータをバックアップする可能性がある。
【００４５】
ステップ405、マッピングノード2がマッピングノード1にDHTメモリ応答メッセージをリターンする。
【００４６】
ステップ406、マッピングノード1がASNにMap_Register応答メッセージをリターンし、本実施例を完成する。
【００４７】
応用実例2
図5に、マッピング平面内でIP通信を実現する実施例フローを示し、以下のステップを含む。
【００４８】
ステップ501、UE11が1つのIPメッセージを発信し、その目的アドレスがUE21の個体識別子EID21である。
【００４９】
ステップ502、ASN1がメッセージを受信した後、ローカル個体識別子-ルート識別子マッピングバッファメモリテーブルにEID21の記録を検査し出さなく、このメッセージをパッケージした後にマッピング平面のマッピングノード1に発信する。そのパッケージメッセージ外層アドレスがマッピングノード1のIPアドレスである。
【００５０】
マッピングノードの選択について、静的配置方式を採用してもよく、例えば、ASNに複数のマッピングノードを配置し、ASNがマッピング平面に発信する要求ごとに順番選択などの負荷平準方法で複数のマッピングノードの間で選択する。
【００５１】
ステップ503、マッピングノード1がメッセージを受信した後、EID21をキーワードとしてノードルーティングテーブルを検索することによって、そのデータがマッピングノード2にメモリされることを知る。
【００５２】
ステップ504、マッピングノード1がクエリ結果に基づいて、メッセージをマッピングノード2に転送する。
【００５３】
ステップ505、マッピングノード2がローカルマッピングテーブルを読み取ってEID21が対応するRLOC21(ASN2のルート識別子)を知り、受信したIPメッセージの外部パッケージ目標アドレスをRLOC21に変える。
【００５４】
ステップ506-507、マッピングノード2がEID21-RLOC21の対応関係をASN1に知らせ、ASN1がそれを自分のローカルバッファメモリにメモリすることにより、後続にEID21に発信するIPメッセージがローカルで直接にこの記録をマッチングすることができ、マッピング平面によって転送する必要がない。
【００５５】
ステップ508、マッピングノード2が、パッケージアドレスが変えられたメッセージをRLOC21が対応するASN2に発信する。
【００５６】
ステップ506とステップ508の前後の順番はこれに限らない。
【００５７】
ステップ509、ASN2がメッセージを受信した後、外部パッケージヘッド部を削除し、メッセージをUE21に発信し、1回のメッセージの端対端の伝達を完成する。
【００５８】
ステップ510、UE11がさらに、目的アドレスがEID21である1つのメッセージを発信する。
【００５９】
ステップ511、ASN1がメッセージを受信した後、ローカルバッファメモリでクエリしてEID21が対応するルート識別子RLOC21を取得し、メッセージをパッケージする。パッケージ目標アドレスがRLOC21であり、ソースアドレスが本ASNのRLOC11である。
【００６０】
ステップ512、ASN1が前のステップでパッケージしたメッセージを直接にASN2に発信する。マッピング平面を通じる必要がない。
【００６１】
ステップ513、ASN2がASN1により発信したメッセージを受信した後、外部パッケージヘッド部を削除し、メッセージをUE21に転送する。
【００６２】
以上の方法を実現するために、本発明はさらに、ロケータ/ID分離ネットワークのネームアドレスマッピングシステムを提供し、前記ネームアドレスマッピングシステムは、ネットワークによって接続するマッピングノード及びアクセスサービスノードを含む。
【００６３】
前記アクセスサービスノードが、受発信モジュール、メンテナンスモジュール、前記メンテナンスモジュールに接続するローカルバッファメモリモジュール及び前記受発信モジュールとローカルバッファメモリモジュールとに接続するクエリモジュールを含む。
【００６４】
受発信モジュールは、端末と前記マッピングノードとにより発信されたメッセージを受信し、及び端末により発信したメッセージを受信したときに前記クエリモジュールに知らせることに用いられ、さらに、前記端末と前記マッピングノードとにメッセージを発信することに用いられ、さらに、前記マッピングノードにより発信したマッピング関係を受信し、且つ前記メンテナンスモジュールに知らせて前記ローカルバッファメモリテーブルに前記マッピング関係を記憶することに用いられ、さらに、マッピングノードに登録又は登録抹消要求を発信し、その中に登録又は登録抹消しようとする個体識別子とルート識別子とのマッピング関係が載せられることに用いられる。
【００６５】
受発信モジュールは、アクセスサービスノードごとに少なくとも1つのマッピングノードを配置し、前記アクセスサービスノードが複数のマッピングノードを配置すれば、前記アクセスサービスノードの受発信モジュールが順番選択方式或いはランダムの方式などの負荷平準の方式で配置したマッピングノードからマッピングノードを選択し、且つ選択したマッピングノードにメッセージを発信する。
【００６６】
メンテナンスモジュールは、前記マッピング関係を前記ローカルバッファメモリテーブルにバッファメモリすることに用いられる。
【００６７】
ローカルバッファメモリモジュールは、ローカルバッファメモリテーブルをメモリすることに用いられ、ローカルバッファメモリテーブルが個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を記憶する。
【００６８】
クエリモジュールは、目的個体識別子に基づいてローカルバッファメモリテーブルをクエリして、対応の目的ルート識別子を見つけたとき、前記受発信モジュールに知らせて前記メッセージを対応の目的アクセスサービスノードに発信し、対応の目的ルート識別子を見つけなかったとき、前記受発信モジュールに知らせて前記メッセージをマッピングノードに発信することに用いられる。
【００６９】
前記マッピングノードが、受発信モジュール、第1メモリモジュール、受発信モジュールと第1メモリモジュールに接続するノード確定モジュール、第2メモリモジュール、受発信モジュールとノード確定モジュールと第2メモリモジュールに接続するアドレスクエリモジュール、第2メモリモジュールに接続する個体識別子メンテナンスモジュールを含む。
【００７０】
受発信モジュールは、前記アクセスサービスノード或いは他のマッピングノードにより発信したメッセージを受信し、及び前記アクセスサービスノード或いは他のマッピングノードにメッセージを発信することに用いられ、前記受発信モジュールはさらに、前記アクセスサービスノードにより発信された登録又は登録抹消要求を受信することに用いられ、さらに、ソースルート識別子が対応するアクセスサービスノードに前記マッピング関係を発信することに用いられる。
【００７１】
第1メモリモジュールは、ノードルーティングテーブルをメモリすることに用いられ、ノードルーティングテーブルが、個体識別子とマッピングノードとの対応関係を体現し、具体的に個体識別子ハッシュ値セクショニングとマッピングノードとの対応関係であってもよい。
【００７２】
ルートメンテナンスモジュールは、ノードルーティングテーブルをメンテナンスし、マッピング平面に新しいマッピングノードが加入、退出するとき、相応なノードルーティングテーブルを変えることに用いられる。
【００７３】
ノード確定モジュールは、前記ノードルーティングテーブルをクエリして、前記目的個体識別子が対応するマッピングノードを確定し、確定したマッピングノードが他のマッピングノードであるとき、受発信モジュールに知らせてメッセージを前記確定したマッピングノードに転送し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードであるとき、前記アドレスクエリモジュールに知らせることに用いられ、さらに、前記アクセスサービスノードの登録又は登録抹消要求に基づいて前記ノードルーティングテーブルをクエリして対応のマッピングノードを確定し、確定したマッピングノードがカレントのマッピングノードであるとき、前記個体識別子メンテナンスモジュールに知らせることに用いられる。
【００７４】
アドレスクエリモジュールは、前記目的個体識別子に基づいて前記ローカルマッピングテーブルをクエリして目的ルート識別子を取得することに用いられ、さらに、前記受発信モジュールに知らせて前記目的ルート識別子が対応するアクセスサービスノードにメッセージを発信することに用いられ、アドレスクエリモジュールは目的ルート識別子を取得した後、さらに、前記受発信モジュールに知らせてソースルート識別子が対応するアクセスサービスノードに目的個体識別子と目的ルート識別子とのマッピング関係を発信することに用いられる。
【００７５】
第2メモリモジュールは、ローカルマッピングテーブルをメモリすることに用いられ、ローカルマッピングテーブルがローカル個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を記憶する。
【００７６】
個体識別子メンテナンスモジュールは、前記ローカルマッピングテーブルで対応の個体識別子とルート識別子とのマッピング関係を登録或いは登録抹消することに用いられる。
【００７７】
本発明に係るロケータ/ID分離システムのデータ伝送方法及びネームアドレスマッピングシステムは、マッピング平面のマッピングノードにノードルーティングテーブルとローカルマッピングテーブルをメモリし、マッピングノードがノードルーティングテーブルをクエリすることによってネームアドレスマッピング関係をメモリするマッピングノードを確定することができ、それによって、マッピング平面内にシングルホップでマッピング関係の急速クエリを完成することを実現し、ルート効率を向上させる。本発明のノードルーティングテーブルとローカルマッピングテーブルはシングルホップ分散ハッシュテーブル(DHT)算法で生成され、性能がCAN算法より大幅に向上し、事業者がセクションバイセクションで個体識別子を配分することによるマッピング関係がマッピングノードでの分布が均一ではない現象を避けることができ、そして、ローカルマッピングテーブルを問いクエリするときに下層IPネットワークのトポロジに依頼しなく、ユーザーの個体識別子を制限してあるASNアクセスだけに固定する必要がなく、従って、端末の移動性をよくサポートすることができる。
【００７８】
本分野の普通技術者は前記方法の全部或いは一部のステップを理解でき、プログラムによって関係ハードウェアに指令して完成でき、前記プログラムがコンピュータの読めるメモリ媒体、例えば、ロム、ディスク又はコンパクトディスクなどにメモリしてもよい。選択可能的に、前記実施例の全部或いは一部のステップが1つ或いは複数の集積回路で実現してもよい。相応的に、前記実施例における各モジュール/ユニットがハードウェアの形式で実現してもよく、ソフトウェア機能モジュールの形式で実現してもよい。本発明はいずれの特定形式のハードウェアとソフトウェアとの結合を制限しない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明のノードルーティングテーブルとローカルマッピングテーブルとはシングルホップ分散ハッシュテーブル算法で生成され、性能がCAN算法より大幅に向上し、事業者がセクションバイセクションで個体識別子を配分することによるマッピング関係がマッピングノードでの分布が均一ではない現象を避けることができ、そして、ローカルマッピングテーブルをクエリするときに下層IPネットワークのトポロジに依頼しなく、ユーザーの個体識別子を制限してあるASNアクセスだけに固定する必要がなく、従って、端末の移動性をよくサポートすることができる。
【図１】
2013502860.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2013502860.tif 000010
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