УСТРОЙСТВО МАРШРУТИЗАЦИИ, МОДУЛЬ МАРШРУТИЗАЦИИ И СПОСОБ МАРШРУТИЗАЦИИ ДЛЯ СЕТИ ДОСТУПА
ROUTING DEVICE, ROUTING MODULE AND METHOD OF ROUTING FOR ACCESS NETWORK

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству маршрутизации для сети доступа, модулю маршрутизации для него и способу маршрутизации для сети доступа.
Уровень техники
В известных маршрутизаторах в качестве возможной стратегии маршрутизации используется алгоритм для вычисления кратчайшего пути по дереву, например протокол OSPF («первыми открываются кратчайшие маршруты»). Протокол OSPF является иерархическим протоколом внутренних шлюзов (IGP) с анализом состояния каналов для маршрутизации по сети.
Маршрутизатор выполняет переадресацию сообщения протокола Интернет в соответствии с критериями стоимости связи или близости на ближайшее устройство-адресат, которому присвоен альтернативный адрес. Следовательно, если данное сообщение посылается пользователями, являющимися абонентами различных поставщиков услуг, например поставщиков сетевых услуг или услуг Интернет, то маршрутизатор согласно его режиму OSPF в любом случае посылает альтернативное сообщение ближайшему устройству-адресату, имеющему альтернативный адрес данного сообщения. Устройством-адресатом является, например, сервер DNS (система доменных имен).
Сущность изобретения
Таким образом, целью изобретения является создание устройства маршрутизации, модуля маршрутизации и способа маршрутизации для переадресации сообщений с альтернативным адресом подходящему (в частности, связанному с конкретным поставщиком услуг) устройству-адресату.
Эта цель обеспечивается устройством маршрутизации согласно содержанию пункта 1 формулы изобретения, модулем маршрутизации и способом согласно содержанию дальнейших независимых пунктов формулы изобретения.
Устройством маршрутизации может быть, например, мультиплексор доступа, граничный маршрутизатор сети доступа, в частности агрегированной сети.
Также возможно, чтобы устройство маршрутизации или модуль маршрутизации представлял собой программное средство с программным кодом, которое может выполняться процессором устройства маршрутизации. Путем обработки программного кода устройство маршрутизации, например сетевой узел, способно выполнять вышеупомянутые шаги. Программный модуль может содержать, например, модули виртуального маршрутизатора, таблицы маршрутизации и т.п.
Идея, лежащая в основе изобретения, состоит в использовании данных о полномочиях, например информации об аутентификации и авторизации, или данных о подписке как основы для разрешения альтернативного адреса. Данные о полномочиях, например, являются основой для назначения или привязки посылающего устройства к относящимся к нему устройствам-адресатам. Назначение может быть выведено или получено из данных о полномочиях. Также сервер может переслать данные о назначении на устройство или модуль маршрутизации на основе данных о полномочиях. Также возможно, чтобы данные или информация о назначении уже хранились в устройстве или модуле маршрутизации и чтобы устройство или модуль маршрутизации активизировали данные о назначении или привязывали посылающее устройство к возможным или предпочтительным устройствам-адресатам на основе данных о полномочиях.
Устройство маршрутизации может, например, сохранять некоторые данные о полномочиях во время процедуры аутентификации. Эта процедура выполняется, например, в виде процесса регистрации пользователя посылающего устройства в сети его поставщика услуг. Данные о полномочиях и/или данные о назначении посылаются, например, между устройством маршрутизации и сервером RADIUS (служба удаленной аутентификации абонентов, подключающихся через телефонную линию). Сервер RADIUS может посылать данные о назначении на устройство маршрутизации. Посылающее устройство связано, например, с сервером его поставщика услуг. Этот сервер является, например, сервером DNS (система доменных имен), сервером SIP (протокол инициирования сессии) или сервером NTP (протокол сетевого времени). Устройство маршрутизации или модуль маршрутизатора посылает сообщение на сервер, связанный с посылающим устройством, вместо того, чтобы посылать это сообщение с альтернативным адресом на ближайший сервер, как это имеет место в известном уровне техники.
Таким образом, возможно, чтобы, например, два посылающих устройства посылали сообщения на устройство или модуль маршрутизации с одним и тем же альтернативным адресом. Устройство маршрутизации посылает эти сообщения с одинаковым альтернативным адресом разным устройствам-адресатам, связанным соответственно с этим посылающим устройством. Устройство маршрутизации определяет устройство-адресат на основе данных о полномочиях, посланных ранее соответствующим посылающим устройством. Таким образом, устройство маршрутизации выполняет переадресацию сообщения с данным альтернативным адресом, посланным первым посылающим устройством, первому устройству-адресату первого поставщика услуг, и в то же время устройство маршрутизации выполняет переадресацию второго сообщения с тем же альтернативным адресом, посланным вторым посылающим устройством, второму устройству-адресату второго поставщика услуг. Оба устройства-адресата принадлежат одной и той же группе или типу устройств-адресатов и имеют одинаковые альтернативные адреса. Даже в том случае, если первый и второй устройства-адресаты находятся на разных расстояниях от устройства маршрутизации, устройство маршрутизации согласно настоящему изобретению переадресует соответствующее сообщение на то первое или второе устройство-адресат, с которым связаны пользователи первого или второго посылающего устройства или указанных первого и второго устройств.
Термин «посылающее устройство» может включать в себя также посылающий программный модуль, выполняемый посылающим устройством, например персональным компьютером. Персональный компьютер может, например, обрабатывать программный код первого и второго посылающего модуля первого и второго пользователя персонального компьютера.
Термин «группа устройств-адресатов» относится к устройствам-адресатам, имеющим одинаковый альтернативный адрес. Устройства-адресаты данной группы предпочтительно должны обладать одинаковыми функциональными возможностями, например иметь функцию службы доменных имен, функции Интернет-телефонии, функции, обеспечивающие работу в реальном времени, или любые другие услуги, предпочтительно услуги телекоммуникационной сети. Эти услуги могут также включать в себя, например, навигационные услуги, услуги предоставления контента или т.п.
Устройство или модуль маршрутизации предпочтительно содержит первую и по меньшей мере вторую таблицу маршрутизации. Таблицы маршрутизации назначаются соответствующим поставщикам услуг. Устройство маршрутизации использует первую и по меньшей мере вторую таблицы маршрутизации для определения первого или второго устройства-адресата. Таблицы маршрутизации содержат, например, информацию об адресе устройства-адресата. Также возможно, чтобы таблица маршрутизации в качестве информации для переадресации содержала, например, информацию о порте, через который должна выполняться переадресация сообщения с альтернативным адресом. Например, первый порт выделяется первому возможному устройству-адресату, в то время как второй порт назначается по меньшей мере одному второму возможному устройству-адресату.
Предпочтительный вариант изобретения обеспечивает наличие в устройстве маршрутизации, например в его средстве переадресации, первого и по меньшей мере второго виртуального маршрутизатора. Первый и второй виртуальные маршрутизаторы назначаются первому и второму поставщику услуг. Если сообщение посылается, например, первым посылающим устройством первого пользователя, то первый виртуальный маршрутизатор переадресует его на устройства-адресаты первого поставщика услуг. Если от посылающего устройства второго пользователя, который является абонентом второго поставщика услуг, принимается сообщение с тем же альтернативным адресом, что и вышеупомянутое сообщение, то второй виртуальный маршрутизатор, присвоенный второму посылающему устройству, обрабатывает это сообщение и переадресует его подходящим устройствам-адресатам указанного второго поставщика услуг. Первый виртуальный маршрутизатор может использовать первую таблицу маршрутизации, а по меньшей мере один второй виртуальный маршрутизатор может использовать по меньшей мере одну вторую таблицу маршрутизации.
В этой связи необходимо подчеркнуть, что устройство маршрутизации может придерживаться известных стратегий маршрутизации, если принятая в изобретении стратегия маршрутизации оказалась неудачной, или переходить к известным стратегиям маршрутизации вслед за принятой в изобретении стратегией маршрутизации. Например, если сообщение с альтернативным адресом не может быть переадресовано на основе данных о полномочиях согласно концепции изобретения, то сообщение может быть переадресовано в соответствии с протоколом OSPF. Также возможно, чтобы два устройства-адресата данного поставщика услуг имели один и тот же альтернативный адрес. После определения двух возможных устройств-адресатов на основе данных о полномочиях устройство или модуль маршрутизации могут, например, направить сообщение на устройство-адресат, являющееся ближайшим к данному устройству маршрутизации, и/или имеющее более низкую рабочую нагрузку, и/или имеющее более высокую производительность при обработке или т.п., чем второе возможное устройство-адресат.
Устройство или модуль маршрутизации могут заменить или скорректировать альтернативный адрес на адрес устройства-адресата, которому должно быть послано сообщение. Также возможно, чтобы устройство маршрутизации оставляло альтернативный адрес неизменным и выполняло переадресацию соответствующего сообщения на порт, присвоенный соответствующему определенному устройству-адресату или присвоенной сети, в которой находится соответствующее определенное устройство-адресат.
Краткое описание чертежей
Изобретение станет более очевидными из последующего подробного описания, рассмотренного вместе с сопроводительными чертежами, на которых:
фиг.1 - функциональная схема с посылающими устройствами, подсоединенными к сети доступа через устройство маршрутизации;
фиг.2 - функциональная схема устройств маршрутизации согласно фиг.1;
фиг.3 - данные назначения устройства маршрутизации по фиг.2.
Подробное описание изобретения
Телекоммуникационная сеть NW содержит пользовательские сети или домашние сети HN1, HN2 пользователей U1, U2, соединенные через сеть AN доступа с региональными сетями RN1, RN2 поставщиков NSP1, NSP2 услуг. Поставщики NSP1, NSP2 услуг являются поставщиками сетевых услуг, например поставщиками Интернет-услуг.
Пользователь U1 имеет пользовательские или посылающие устройства UD1A, UD1B, которые могут устанавливать соединение C1 с помощью локального маршрутизатора UR домашней сети HN1. Маршрутизатор UR соединен с устройством RO маршрутизации сети AN доступа.
Пользовательское устройство UD2, которое впоследствии будет выполнять роль посылающего устройства, соединено через соединение С2 с устройством RO маршрутизации.
Пользовательские устройства UD1A, UD1A, UD2 являются, например, персональными компьютерами, ноутбуками, персональными цифровыми помощниками (PDA) или т.п.
Соединения C1, C2 устанавливают, например, по цифровым абонентским линиям (DSL), телефонным линиям или т.п.
Устройство RO маршрутизации представляет собой, например, узел доступа сети AN доступа и, в частности, узел доступа агрегированной сети AGG, являющейся частью сети ANN доступа. Устройство маршрутизации может представлять собой, например, мультиплексор доступа, например мультиплексор доступа цифровой абонентской линии (DSLAM).
Сеть ANN доступа соединена чрез маршрутизаторы ROUX, ROU1, ROU2 c региональными сетями RN1, RN2. Поставщики SIP1, NSP2 услуг обеспечивают доступ к последующим сетям, например, Интернет через соединения CV1, CV2.
Чтобы использовать услуги поставщиков NSP1, NSP2 услуг, пользовательским устройствам UD1A, UD1B и/или локальному маршрутизатору UR пользователя U1 и пользовательскому устройству UD2 пользователя U2 необходимо зарегистрироваться на узле доступа или устройстве RO маршрутизации. Процедура регистрации или аутентификации для домашней сети AN1 выполняется маршрутизатором UR, в котором могут храниться данные о полномочиях CD1 пользователя U1, например так называемые данные AAA (аутентификация, авторизация, учет). Данные CD2 о полномочиях пользователя U2 могут только частично запоминаться в пользовательском устройстве UD2. Пользователь UD2 вводит по меньшей мере частичные данные о полномочиях, например имя пользователя и/или пароль во время процедуры регистрации на устройстве RO маршрутизации.
Во время процедуры аутентификации устройство RO маршрутизации связывается с сервером RADS службы RADIUS через соединение RD. Сервис RADS службы RADIUS является частью агрегированной сети AGG. Также возможен случай, когда сервер RADIUS, например второй сервер RAD2 службы RADIUS, расположен в другом месте в агрегированной сети AN и может, например, находиться на связи с устройством RO маршрутизации через граничный сервер EDG протокола IP.
Устройство RO маршрутизации оценивает и/или запоминает по меньшей мере частично данные CD1, CD2 о полномочиях, посланные во время процедуры аутентификации и авторизации. Данные CD1, CD2 о полномочиях позднее являются согласно изобретению основой для переадресации альтернативных адресов, что станет очевидным из последующих объяснений.
Устройство RO маршрутизации использует данные CD1, CD2 о полномочиях для определения подходящего или соответствующего устройства-адресата для сообщения, посланного устройствами домашних сетей HN1, HN2 на соответствующее устройство/адресат.
Устройство RO маршрутизации назначает домашним сетям HN1 и HN2 входные порты IN1, IN2 на основе данных CD1, CD2 о полномочиях. Устройство RO маршрутизации кроме того, содержит память MEM, в которой хранятся данные AD о назначении. Данные о назначении содержат связи LI1, LI2 между данными CD1, CD2 о полномочиях и устройствами-адресатами DNS1, SIP1A, SIP1B, NTP1, DNS2, SIP2, NTP2, находящимися в региональных сетях RN1, RN2.
Данные AD о назначении содержат, например, таблицы RT1, RT2 маршрутизации. В таблице RT1 маршрутизации альтернативный адрес AC1, например Интернет-адрес, связан через связь LI1 c адресом ADNS1 сервера DNS1 службы DNS. Альтернативный адрес AC1 присвоен группе устройств-адресатов, имеющих в основном одинаковые функциональные возможности, в частности группе GDNS с серверами DNS1, DNS2 службы DNS поставщиков NSP1, NSP2 услуг.
Альтернативным адресом AC1 может быть адрес из диапазона адресов Интернет протокола, версии 6, зарезервированного для альтернативных адресов различных типов. Кроме того, второй альтернативный адрес AC2 связан с адресами AS1A, AS1B серверов S1A, S1B протокола SIP (протокол инициирования сессии) региональной сети RN1.
Третий альтернативный адрес AC3 связан с адресом ANTP1 сервера NTP1 протокола NTP региональной сети RN2.
В таблице RT2 маршрутизации данные CD2 о полномочиях связаны через связь LI2 с адресами ADNS2 и ANTP2 сервера DNS2 протокола DNS, сервера SIP2 протокола SIP и сервера NTP2 протокола NTP региональной сети RN2.
Серверы SIP1A, SIP1B и SIP2 протокола SIP выполняют услуги Интернет-телефонии по протоколу SIP для домашних сетей HN1, HN2 пользователей U1, U2. Серверы SIP1A, SIP1B и SIP2 протокола SIP принадлежат группе GSIP серверов SIP, имеющих одинаковый альтернативный адрес AC2.
Серверы NTP1, NTP2 протокола NTP имеют одинаковый альтернативный адрес AC3 и принадлежат группе GNTP серверов протокола NTP.
Группы GNTP, GSIP и GDNS могут содержать дополнительные серверы сетевых поставщиков NSP1, NSP2 или дополнительных региональных сетей и/или поставщиков услуг (на данной фигуре не показаны).
Домашняя сеть HN1, например пользовательское устройство UD1A или UD1B, посылает, например сообщение M1, например сообщение UDP (протокол дейтаграмм пользователя) или TCP (протокол управления передачей), с альтернативным адресом AC1 на устройство RO маршрутизации. Устройство RO маршрутизации принимает сообщение M1 на входном порте IN1. Средство FM переадресации, например программное обеспечение с программным кодом, исполняемым процессором PR устройства RO маршрутизации, направляет сообщения, полученные на порте IN1, виртуальному маршрутизатору VR1.
Виртуальный маршрутизатор VR1 назначается домашней сети HN1 в соответствии с данными CD1 о полномочиях. Виртуальный маршрутизатор VR1 направляет сообщение M1 через порт P1 в региональную сеть RN1 поставщика NSP1 Интернет-услуг. Альтернативный адрес может не изменяться. Порт P1 выделяют региональной сети RN1. Маршрутизаторы ROUX, ROU1 направляют сообщение M1 серверу доменных имен или устройству-адресату DNS1 после дополнительного анализа альтернативного адреса AC1.
Также возможно, чтобы устройство RO маршрутизации заменяло альтернативный адрес AC1 адресом ADNS1 сервера DNS1 протокола DNS. Тогда отпадает необходимость в выделенном порте P1. Устройство RO маршрутизации при таком сценарии может направлять сообщение M1 через любой порт, например порт PX, соединенный с региональной сетью RN1. Маршрутизаторы ROUX, ROU1 направляют сообщение M1 серверу доменных имен или устройству-адресату DNS1 на основе адреса ADNS1, содержащегося в сообщении M1 вместо альтернативного адреса AC1.
Однако в случае если пользовательским устройством UD2 посылается сообщение M2 с тем же альтернативным адресом AC1, то устройство RO маршрутизации принимает сообщение M2 на входном порте IN2. Соответственно, средство FM переадресации направляет сообщение M2 виртуальному маршрутизатору VR2, который, в свою очередь, направляет сообщение M2 в региональную сеть RN2 через порт P2.
Виртуальным маршрутизаторам VR1, VR2 могут быть присвоены таблицы RT1, RT2 маршрутизации.
Также можно, чтобы процессор PR реализовывал один модуль SM маршрутизации и чтобы этот модуль SM использовался независимо от источника сообщения, будь то таблица RT1 маршрутизации или таблица RT2 маршрутизации, для направления этого сообщения на одно из устройств-адресатов DNS1, DNS2 или NTP1, NTP2 или серверы SIP1A, SIP1B или SIP2 протокола SIP. Модуль SM может, например, определить источник сообщения M1 на основе исходного адреса LA локального маршрутизатора UR, содержащегося в сообщении M1.
Если пользователь U1 запрашивает услуги Интернет-телефонии, его пользовательское устройство UD1A посылает, например, сообщение M3, содержащее альтернативный адрес AC2, на устройство RO маршрутизации. Соответственно, устройство RO маршрутизации направляет сообщение M3 любому из серверов SIP1A или SIP1B протокола SIP. Устройство RO маршрутизации может выбрать соответствующий сервер SIP1A, SIP1B протокола SIP по другим критериям, например может выбрать сервер SIP1B протокола SIP, который расположен ближе к устройству RO маршрутизации, чем сервер SIP1A протокола SIP. Устройство RO маршрутизации может заменить альтернативный адрес AC1 адресом AS1B сервера SIP1B протокола SIP.
Также можно, чтобы устройство RO маршрутизации направляло сообщение M3 с неизмененным альтернативным адресом AC2. Тогда маршрутизатор региональной сети RN1, например маршрутизатор ROU1, направляет сообщение M3 на любой из серверов SIP1A или SIP1B протокола SIP в зависимости от другого критерия, например по критерию стоимости связи или близости.
Однако в случае если из домашней сети HN2 посылается сообщение M4 с тем же альтернативным адресом AC1, то тогда устройство RO маршрутизации направляет сообщение M4 на сервер SIP2 протокола SIP согласно таблице RT2 маршрутизации.
Таблицы RT1, RT2 маршрутизации могут посылаться серверами RADS, RAD2 службы RADIUS на устройство RO маршрутизации. Также согласно настоящему изобретению возможно, чтобы таблицы маршрутизации посылались на устройство маршрутизации специальным сервером соответствующего поставщика услуг. Например, сервер RTS1 региональной сети RN1 и/или провайдера NSP1 услуг посылает таблицу RT1 маршрутизации в устройство RO маршрутизации.
AC1, AC2, AC3
альтернативный адрес
AD
данные о назначении
ADNS1
адрес DNS1
ADNS2
адрес DNS2
AGG
агрегативная сеть
AN
сеть доступа
ANTP1
адрес NTP1
ANTP2
адрес NTP2
AS1A
адрес SIP1A
AS1B
адрес SIP1B
AS2
адрес SIP2
CD1, CD2
данные о полномочиях
CV1, CV2
соединения
C1, C2
соединения
DNS1
сервер DNS поставщика NSP1
DNS2
сервер DNS поставщика NSP2
EDG
граничное устройство
FM
средство переадресации
GDNS, GSIP, GNTP
группы устройств-адресатов
IN1, IN2
входные порты
NSP1, NSP2
поставщик услуг Интернет/сетевых услуг
LI1, LI2
связь
M1, M2
сообщение
MEM
память
NTP1
сервер NTP поставщика NSP1
NTP2
сервер NTP поставщика NSP2
NW
телекоммуникационная сеть
P1, P2
порты
PR
процессор
RADS
сервер RADIUS
RM
модуль маршрутизации
RN1, RN2
региональные сети
RO
устройство маршрутизации
ROUX, ROU1, ROU2
маршрутизатор
SD
данные подписки
SIP1A
сервер SIP поставщика NSP1
SIP1B
сервер SIP поставщика NSP1
SIP2
сервер SIP поставщика NSP2
U1, U2
пользователь
UD1A, UD1B, UD2
посылающее устройство, пользовательское устройство
UR
маршрутизатор
VR1, VR2
виртуальный маршрутизатор