ОБРАБОТКА ПОТОКОВ ТРАФИКА В КОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ
HANDLING OF TRAFFIC FLOWS IN A COMMUNICATION SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Варианты осуществления, приведенные здесь, относятся, в общем, к узлу политики, к способу, осуществляемому в узле политики, к классифицирующему узлу, к способу, осуществляемому в классифицирующем узле, к программно определяемому сетевому контроллеру (Software Defined Network Controller - SDNC), к способу, осуществляемому в SDNC, к компьютерному программному продукту и к компьютерной программе. Более конкретно, варианты осуществления, приведенные здесь, относятся к обработке потоков трафика в коммуникационной системе.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Программно-определяемая сеть/работа в сети (Software Defined Network/Networking - SDN) включает в себя отделение сетевого управления от функций переадресации данных и обеспечение централизованному сетевому контроллеру возможности управления поведением всей сети. Таким образом, оператор сети может, через высокоуровневый SDN-контроллер, задавать поведение всей сети, чего он не может делать в общепринятых сетей, в которых для задания поведения сети оператор сети должен выполнить низкоуровневое конфигурирование каждого устройства. Статическая архитектура общепринятых сетей, как известно, не является оптимальной для современных постоянно изменяющихся динамических конфигураций трафика, увеличивающихся потребностях в памяти, увеличивающейся сложности сетей и т.д. Одной из целей SDN является устранение этих недостатков таких общепринятых сетей. Другими словами, SDN обеспечивает возможность гибкой реализации сетей, которая может быть обеспечена динамически.
Сцепление услуг является концепцией, которая имеет высокую важность при распространении SDN. Цепочка услуг может быть описана в виде одной или нескольких услуг в конкретном порядке, связанных вместе в цепочку для обеспечения полной услуги. Сцепление услуг может быть описано в виде механизма для создания цепочек услуг и переадресации потоков трафика через эти цепочки. Переадресация потоков трафика может быть основана на подписке. С использованием SDN, операторам сети обеспечена возможность динамической обработки (например, создания, модификации, удаления) цепочек услуг. Поток трафика может быть переадресован через путь по услугам в цепочке услуг, и могут существовать множественные пути по услугам в цепочке услуг. Поток трафика может состоять из пакетов данных.
В настоящее время сцепление услуг, главным образом, выполняют посредством выбора отдельных сеансов пользователя с использованием пятикратной фильтрации для каждого транзитного участка в цепочке услуг. Другое решение состоит в том, что весь выбранный трафик должен пройти некоторую услугу, независимо от того, является ли она необходимой, только для упрощения правил управления трафиком. Другими словами, без сцепления услуг, все потоки трафика должны проходить некоторую услугу, чтобы она повлияла на трафик, который фактически заинтересован в ней.
Проблема, связанная с существующими решениями, состоит в том, что они плохо масштабируются, либо из-за того количества разных путей трафика, которое может быть обработано (вследствие сложности конфигурирования и установления), либо из-за того количества пользователей, которое может быть направлено по разным путям трафика (вследствие того количества правил, которое необходимо соблюсти для их выбора).
Другая проблема состоит в том, что масштабирование в направлении нисходящей линии связи является затруднительным независимо от вышеупомянутых проблем, поскольку оно всегда плохо масштабируется из-за количества пользователей/сеансов в линии связи, которая имеет вышеупомянутую проблему в отношении количества пользователей, которое может быть направлено по разным путям трафика.
Кроме того, при сцеплении услуг на основе Уровня 2 (L2), услуги, также называемые приложениями, не осведомлены о топологии сети, и приложения/услуги будут тогда в большинстве случаев разрушать данные тегирования/цепочки на L2, и для сети потребуется новая классификация для восстановления данных тегирования/цепочки после применения к потоку трафика приложения/услуги.
При выборе пути через некоторые услуги для конкретного потока, общее количество правил, которые необходимо соблюдать на протяжении пути, является проблемой.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью вариантов осуществления, приведенных здесь, является, таким образом, устранение по меньшей мере одного из вышеупомянутых недостатков и обеспечение улучшенной обработки потоков трафика в коммуникационной системе.
Согласно первому аспекту, цель достигнута посредством способа, осуществляемого в узле политики, выполненном с возможностью обработки потоков трафика в коммуникационной системе. Узел политики назначает установочный параметр метки, идентифицирующий метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN, и одно или несколько мест назначения для конкретного потока трафика. Узел политики передает информацию, указывающую на установочный параметр метки, к SDNC, выполненному с возможностью создания пути для потока трафика через SDN, на основе метки и упомянутых одного или нескольких мест назначения, идентифицируемых установочным параметром метки. Узел политики назначает установочный параметр фильтра, определяющий то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой. Узел политики передает информацию, указывающую на установочный параметр фильтра, к классифицирующему узлу, выполненному с возможностью приема конкретного потока трафика и установления связи конкретного потока трафика с меткой.
Согласно второму аспекту, цель достигнута посредством способа, осуществляемого в классифицирующем узле, выполненном с возможностью приема и обработки потоков трафика в коммуникационной системе. Классифицирующий узел принимает от узла политики информацию, указывающую на установочный параметр фильтра, определяющий то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой. Классифицирующий узел классифицирует принятые потоки трафика на основе установочного параметра фильтра таким образом, чтобы был идентифицирован конкретный поток трафика. Классифицирующий узел связывает, на основе классификации, конкретный поток трафика с меткой таким образом, чтобы конкретный поток трафика содержал метку. Классифицирующий узел передает конкретный поток трафика, содержащий метку, к SDN-коммутатору в SDN. SDN-коммутатор выполнен с возможностью обеспечения прохождения потока трафика через SDN на основе метки.
Согласно третьему аспекту, цель достигнута посредством способа, осуществляемого в SDNC, выполненном с возможностью обработки потока трафика в коммуникационной системе. SDNC принимает информацию, указывающую на установочный параметр метки, от узла политики. Установочный параметр метки идентифицирует метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN, управляемую SDNC, и одно или несколько мест назначения для конкретного потока трафика. SDNC создает, на основе упомянутых одного или нескольких мест назначения, установочный параметр пути, содержащий метку и путь для конкретного потока трафика через SDN. SDNC передает информацию, указывающую на установочный параметр пути, к одному или нескольким SDN-коммутаторам в SDN.
Согласно четвертому аспекту, цель достигнута посредством узла политики, выполненного с возможностью обработки потоков трафика в коммуникационной системе. Узел политики дополнительно выполнен с возможностью назначения установочного параметра метки, идентифицирующего метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN, и одно или несколько мест назначения для конкретного потока трафика. Узел политики выполнен с возможностью передачи информации, указывающей на установочный параметр метки, к SDNC, выполненному с возможностью создания пути для потока трафика через SDN, на основе метки и упомянутых одного или нескольких мест назначения, идентифицируемых установочным параметром метки. Узел политики выполнен с возможностью назначения установочного параметра фильтра, определяющего то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой. Кроме того, узел политики выполнен с возможностью передачи информации, указывающей на установочный параметр фильтра, к классифицирующему узлу, выполненному с возможностью приема конкретного потока трафика и установления связи конкретного потока трафика с меткой.
Согласно пятому аспекту, цель достигнута посредством классифицирующего узла, выполненного с возможностью приема и обработки потоков трафика в коммуникационной системе. Классифицирующий узел дополнительно выполнен с возможностью приема, от узла политики, информации, указывающей на установочный параметр фильтра, определяющий то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой. Классифицирующий узел выполнен с возможностью классифицирования принятых потоков трафика на основе установочного параметра фильтра таким образом, чтобы был идентифицирован конкретный поток трафика. Классифицирующий узел дополнительно выполнен с возможностью установления связи, на основе классификации, конкретного потока трафика с меткой таким образом, чтобы конкретный поток трафика содержал метку. Кроме того, классифицирующий узел выполнен с возможностью передачи конкретного потока трафика, содержащего метку, к SDN-коммутатору в SDN. SDN-коммутатор выполнен с возможностью обеспечения прохождения потока трафика через SDN на основе метки.
Согласно шестому аспекту, цель достигнута посредством SDNC, выполненного с возможностью обработки потока трафика в коммуникационной системе. Причем, SDNC дополнительно выполнен с возможностью приема информации, указывающей на установочный параметр метки, от узла политики. Установочный параметр метки идентифицирует метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN, управляемую SDNC, и одно или несколько мест назначения для конкретного потока трафика. SDNC выполнен с возможностью создания, на основе упомянутых одного или нескольких мест назначения, установочного параметра пути, содержащего метку и путь для конкретного потока трафика через SDN. SDNC дополнительно выполнен с возможностью передачи информации, указывающей на установочный параметр пути, к одному или нескольким SDN-коммутаторам в SDN.
Поскольку поток трафика направляют через набор услуг на основе установочного параметра метки, обработка потоков трафика в коммуникационной системе улучшается. Метка, на входе цепочки мест назначения, может быть установлена таким образом, чтобы она указывала на путь до пересечения, и тогда все сеансы, соответствующие этой метке, могут быть направлены исключительно по этому пути, вместо создания правил для установления соответствия потока трафика или группы потоков трафика.
Варианты осуществления, приведенные здесь, обеспечивают многие преимущества, неполный перечень примеров которых приведен ниже:
Преимущество вариантов осуществления, приведенных здесь, может состоять в том, что приведенное решение является простым и допустимым как для версии 4 интернет-протокола (IPv4), так и для версии 6 интернет-протокола (IPv6).
Другое преимущество вариантов осуществления, приведенных здесь, может состоять в том, что они могут быть масштабируемыми в отношении поддержки большего количества правил, по сравнению с количеством правил, поддерживаемым известными технологиями, использующими тот же тип аппаратного обеспечения, например, SDN-коммутаторы. Кроме того, варианты осуществления, приведенные здесь, могут соответствовать перспективным требованиям, поскольку они основаны на IPv6, т.е. решение на основе IPv6 также применимо для IPv4.
Кроме того, другое преимущество вариантов осуществления, приведенных здесь, может состоять в том, что они связаны с Уровнем 3 (L3), т.е. IP, что делает их прозрачными для лежащей в основе сетевой топологии, например, возможное изменение пакетов в потоке трафика, выполненное в связи с уровнями ниже Уровня 3, обычно не может повлиять на варианты осуществления, описанные здесь.
Другое преимущество вариантов осуществления, приведенных здесь, может состоять в том, что все сеансы, соответствующие метке, могут направляться исключительно на основе метки, вместо создания правил для установления соответствия потока трафика или группы потоков трафика.
Кроме того, другое преимущество вариантов осуществления, приведенных здесь, может состоять в том, что метка может прозрачно проходить через большинство услуг, если услугам явно не дана команда и/или они явно не выполнены с возможностью модифицировать ее.
Варианты осуществления, приведенные здесь, не ограничены признаками и преимуществами, упомянутыми выше. Специалистам в данной области техники будут понятны дополнительные признаки и преимущества, после прочтения нижеследующего подробного описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты осуществления, приведенные здесь, будут теперь дополнительно более подробно описаны в нижеследующем подробном описании, со ссылкой на приложенные чертежи, иллюстрирующие варианты осуществления и на которых:
фиг. 1 является схематичной блок-схемой, иллюстрирующей варианты осуществления коммуникационной системы;
фиг. 2a и 2b являются схемами сигнализации, иллюстрирующими варианты осуществления способа;
фиг. 3 является схематичной блок-схемой, иллюстрирующей варианты осуществления потока трафика;
фиг. 4 является схематичной блок-схемой, иллюстрирующей варианты осуществления заголовка IPv6;
фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей варианты осуществления способа, выполняемого узлом политики;
фиг. 6 является схематичной блок-схемой, иллюстрирующей варианты осуществления узла политики;
фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей варианты осуществления способа, выполняемого классифицирующим узлом;
фиг. 8 является схематичной блок-схемой, иллюстрирующей варианты осуществления классифицирующего узла;
фиг. 9 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей варианты осуществления способа, выполняемого SDNC;
фиг. 10 является схематичной блок-схемой, иллюстрирующей варианты осуществления SDNC.
Чертежи не обязательно приведены в масштабе, и размеры некоторых элементов могут быть увеличенными для ясности. Вместо этого акцент сделан на иллюстрации принципа вариантов осуществления, приведенных здесь.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Фиг. 1 показывает коммуникационную систему 100, в которой могут быть реализованы варианты осуществления, приведенные здесь. Коммуникационная система 100 может, в некоторых вариантах осуществления, применяться для одной или нескольких технологий радиодоступа, таких как, например, технология долгосрочной эволюции (Long Term Evolution - LTE), технология усовершенствованной LTE (LTE Advanced), будущие версии LTE, технология широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (Wideband Code Division Multiple Access - WCDMA), технология глобальной системы мобильной связи (Global System for Mobile Communications - GSM) или любая другая технология радиодоступа Проекта партнерства производителей сотовой связи 3-го поколения (Third Generation Partnership Project - 3GPP), или другие технологии радиодоступа, такие как, например, технология беспроводной локальной сети (Wireless Local Area Network - WLAN).
Коммуникационная система, показанная на фиг. 1, содержит классифицирующий узел 101. Классифицирующий узел 101 является узлом, который выполнен с возможностью выполнения классификации. Классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом, таким как, например, шлюз сети пакетной передачи данных (Packet Data Network Gateway - PGW). Классифицирующий узел 101 может содержать функцию глубокой проверки IP-протоколов (Deep Packet Inspection - DPI). Классифицирующий узел 101 может быть расположен в пределах, например, базовой сети (не показана на фиг. 1) телекоммуникационной сети, на периферии базовой сети, или на периферии SDN 105 или в пределах SDN 105. Классифицирующий узел 101 выполнен с возможностью приема конкретного потока трафика и установления связи конкретного потока трафика с меткой, что будет описано более подробно ниже. Поток трафика может содержать один или несколько пакетов данных, таких как, например, IPv4-пакет или IPv6-пакет.
Коммуникационная система 100 дополнительно содержит узел 103 политики. Узел 103 политики может быть, например, узлом с функцией управления политикой и тарификацией (Policy and Charging Rules Function - PCRF) или подобным узлом. Узел 103 политики может быть соединен с классифицирующим узлом 101. Узел 103 политики может быть расположен за пределами SDN 105, например, в пределах базовой сети.
SDNC 108 также содержится в системе 100. SDNC 108 может быть расположен за пределами или в пределах SDN 105, например, он может быть расположен в пределах базовой сети, или он может быть расположен в пределах SDN 105. SDNC 108 выполнен с возможностью управления SDN 105. SDNC 108 может содержать информацию, обеспеченную, например, во множестве таблиц, T1, T2, T3, которые будут описаны более подробно ниже. SDNC 108 выполнен с возможностью установления связи с узлом 103 политики. SDNC 108 выполнен с возможностью создания пути для потока трафика через SDN 105, на основе метки и одного или нескольких мест назначения, идентифицируемых установочным параметром метки. Метка и установочный параметр метки будут описаны более подробно ниже.
SDN 105 содержит множество SDN-коммутаторов 110. На фиг. 1 показано в качестве примера, что SDN 105 содержит три SDN-коммутатора 110, т.е. SDN-коммутатор а 110а, SDN-коммутатор b 110b и SDN-коммутатор c 110c. SDN 105 может содержать любое другое подходящее количество SDN-коммутаторов 110, отличное от количества, показанного в качестве примера на фиг. 1. Когда ссылочная позиция 110 используется ниже, она относится к любому из SDN-коммутаторов в SDN 105, если иное не указано явно или не следует из контекста. Каждый SDN-коммутатор 110 может содержать информацию в виде, например, таблицы. Например, SDN-коммутатор а 110а может содержать таблицу Т1, SDN-коммутатор b 110b может содержать таблицу Т2 и SDN-коммутатор c 110c может содержать таблицу Т3. Эти таблицы обеспечены SDNC 108 для SDN-коммутаторов 110. Эти таблицы будут более подробно описаны ниже. Каждый SDN-коммутатор 110 выполнен с возможностью управления посредством SDNC 108. По меньшей мере один из SDN-коммутаторов 110 в SDN 105 выполнен с возможностью установления связи с классифицирующим узлом 101. В некоторых вариантах осуществления один из SDN-коммутаторов 110, например, SDN-коммутатор а 110а, совмещен с классифицирующим узлом 101. Такой совмещенный узел является узлом, имеющим как способность коммутации, так и способность классифицирования. SDN-коммутатор 110 выполнен с возможностью обеспечения прохождения потока трафика через SDN 105, на основе метки, которая будет описана более подробно ниже.
SDN-коммутатор 110 может быть связан с услугой 115. Услуга 115 может быть, например, услугой, которая обеспечивает родительский контроль для потока трафика, она может быть межсетевым экраном, она может быть услугой, которая связана с тарификацией или аутентификацией и т.д. Услуга 115 связана или соединена с SDN 105, но, предпочтительно, расположена за пределами SDN 105. Например, SDN-коммутатор а 110а может быть связан с услугой a 115a, т.е. он может обеспечить прохождение потока трафика к услуге а 115а, а SDN-коммутатор c 110c может быть связан с услугой b 115b, т.е. он может обеспечить прохождение потока трафика к услуге b 115b. Когда ссылочная позиция 115 используется ниже, она относится к любой из услуг, если иное не указано явно или не следует из контекста. Услуга может быть описана в виде приложения, которое может содержать функцию, которая обеспечивает услугу для потока трафика. Услуга, которую поток трафика проходит в цепочке услуг, может называться прозрачной дополнительной услугой (Transparent Value-Added Service - TVAS).
По меньшей мере один из SDN-коммутаторов 110 может быть связан с другой сетью, такой как, например, интернет 120. На фиг. 1, в качестве примера показано, что SDN-коммутатор b 110b связан с интернетом 120, однако любой другой из SDN-коммутаторов 110 может быть также или вместо этого связан с другой сетью, такой как, например, интернет 120 или подобные сети.
Услуга 115 и интернет 120 могут также называться местами назначения. Это может быть также указано в виде того, что место назначения обеспечивает услугу. Место назначения может быть конечным или промежуточным местом назначения для потока трафика. Место 115 назначения услуги может быть промежуточным местом назначения, т.е. место назначения услуги может не быть конечным местом назначения. Ниже ссылочные позиции 115, 120 будут относиться к месту назначения, независимо от того, является ли местом назначения услуга 115, интернет 120, промежуточное место назначения или конечное место назначения. Место назначения (промежуточное или конечное) может быть выполнено с возможностью обеспечения услуги, подлежащей применению к конкретному потоку трафика, и промежуточное место назначения может обеспечить одну или несколько услуг в цепочке услуг.
Толстые черные линии на фиг. 1 показывают по меньшей мере один входящий поток трафика. Как показано на фиг. 1, поток трафика входит в классифицирующий узел 101, проходит дальше через SDN 105 по наиболее эффективному пути, который может содержать по меньшей мере одно из SDN-коммутатора а 110а, SDN-коммутатора b 110b, SDN-коммутатора c 110c, услуги a 115a, услуги b 115b, услуги с 115а и интернета 120. Например, конкретный поток трафика, который имеет только интернет 120 в качестве конечного места назначения, может пройти SDN-коммутатор а 110а и SDN-коммутатор b 110b, но не SDN-коммутатор c 110c, если не существует потери или прерывания связи между SDN-коммутатором а 110а и SDN-коммутатором b 110b. В случае потери или прерывания связи, поток трафика может, например, пройти через SDN-коммутатор а 110а, SDN-коммутатор c 110c и SDN-коммутатор b 110b на своем пути к интернету 120. Таким образом, конкретный поток трафика может пройти некоторые или все SDN-коммутаторы 110 в SDN 105 и некоторые или все услуги 115 в цепочке услуг, связанной с SDN 105 и/или доступной через SDN 105. Наиболее эффективный путь конкретного потока трафика будет определяться SDNC 108. Путь потока трафика будет описан более подробно со ссылкой на фиг. 2 ниже.
Следует отметить, что каналы связи в коммуникационной системе 100, показанной на фиг. 1, могут быть любого подходящего типа и могут содержать либо проводной канал связи, либо беспроводной канал связи. Канал связи может использовать любой подходящий протокол, в зависимости от типа и уровня уровня (например, уровня, указанного в эталонной модели взаимодействия открытых систем (Open Systems Interconnection - OSI)), как должно быть понятно специалистам в данной области техники.
Способ для обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100, согласно некоторым вариантам осуществления, будет теперь описан со ссылкой на схемы сигнализации, показанные на фиг. 2а и фиг. 2b. Фиг. 2а показывает этапы 201-208. Фиг. 2b является продолжением фиг. 2а и показывает этапы 209-213. Дополнительно к блокам, показанным на фиг. 1, фиг. 2а также показывает беспроводное устройство 125, которое может содержаться в коммуникационной системе 100. Беспроводное устройство 125 может быть устройством, посредством которого подписчик может осуществить доступ к услугам, предлагаемым сетью оператора, или к услугам за пределами сети оператора, к которым сеть радиодоступа оператора и базовая сеть обеспечивают доступ, например, доступ к интернету. Беспроводное устройство 125 может быть любым устройством, мобильным или стационарным, выполненным с возможностью передачи данных в сети связи, например, но не ограничиваясь этим, оборудованием пользователя, мобильным телефоном, смартфоном, датчиками, измерителями, транспортными средствами, бытовыми приборами, медицинскими приборами, проигрывателями мультимедиа, камерами, устройством межмашинной связи (Machine to Machine - M2M), устройством связи между устройствами (Device to Device - D2D), устройством интернета вещей (Internet of Things - IoT) или любым типом потребительской электроники, например, но не ограничиваясь этим, телевизором, радиоприемником, осветительными устройствами, планшетным компьютером, компактным портативным компьютером или персональным компьютером (Personal Computer - PC). Беспроводное устройство 125 может быть портативным, карманным, ручным, содержащимся в компьютере, или установленными в транспортном средстве устройствами, выполненными с возможностью передачи речи и/или данных, через сеть радиодоступа, к другому объекту, такому как другое устройство или сервер.
Способ, показанный на фиг. 2a и 2b, содержит следующие этапы, причем эти этапы могут быть также выполнены в другом подходящем порядке, отличном от порядка, описанного ниже:
Этап 201
Этот этап показан на фиг. 2а. Узел 103 политики назначает установочный параметр метки. Установочный параметр метки идентифицирует метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN 105, и одно или несколько мест 115 назначения для конкретного потока трафика. Таким образом, установочный параметр метки связывает конкретный поток трафика с меткой и одним или несколькими местами 115, 120 назначения для конкретного потока трафика. Может быть обеспечено несколько меток. В некоторых вариантах осуществления один поток трафика может быть связан только с одной меткой. Однако в других вариантах осуществления предпочтительно, чтобы метка была связана с одним или несколькими потоками трафика, например, когда предполагается, что разные потоки трафика проходят одни и те же услуги или подобные услуги. Однако обычно не является предпочтительным, чтобы один поток трафика был связан с несколькими метками, даже если это так в некоторых конкретных вариантах осуществления. Метка может быть, например, уникальной для конкретного потока трафика. Метка может быть выбрана на основе выбранной цепочки услуг. Альтернативно, метка может быть, например, уникальной для конкретного места 115 назначения или комбинации мест 115, 120 назначения, которые пройдет поток трафика. Некоторые разные потоки трафика, которые пройдут одно и то же место 115, 120 назначения или одну и ту же комбинацию мест 115, 120 назначения, могут быть связаны с одной и той же меткой. Место 115, 120 назначения может быть конечным местом назначения и/или промежуточным местом назначения. В некоторых вариантах осуществления места 115, 120 назначения могут быть описаны как услуги 115, и эти услуги 115 могут находиться в цепочке услуг. В других вариантах осуществления места 115, 120 назначения могут быть интернетом 120. В некоторых вариантах осуществления установочный параметр метки дополнительно идентифицирует источник конкретного потока трафика. Источник может быть, например, любым типом коммуникационного устройства, выполненного с возможностью установления связи с SDN 105 через классифицирующий узел 101, например, таким как беспроводное устройство 125, показанное на фиг. 2b.
Этап 202
Этот этап показан на фиг. 2а. Когда установочный параметр метки назначен на этапе 201, узел 103 политики отправляет информацию, указывающую на установочный параметр метки, к SDNC 108. Как упомянуто выше, SDNC 108 выполнен с возможностью создания пути для конкретного потока трафика через SDN 105 на основе метки и упомянутых одного или нескольких мест 115, 120 назначения, идентифицируемых установочным параметром метки, и, возможно, также на основе источника конкретного потока трафика.
Этап 203
Этот этап показан на фиг. 2а. После приема SDNC 108 информации, указывающей на установочный параметр метки, SDNC 108 создает, на основе установочного параметра метки, идентифицирующего метку и одно или несколько мест 115, 120 назначения и, возможно, также источник конкретного потока трафика, установочный параметр пути, содержащий метку и путь для конкретного потока трафика через SDN 105. Установочный параметр пути содержит эту информацию или что-либо подобное, организованную, например, в виде таблицы, древовидной структуры или любой другой подходящей структуры с возможностью осуществления поиска, способной содержать информацию. Этот этап 203 может, таким образом, включать в себя создание одной или нескольких таблиц T1, T2 и T3 или чего-либо подобного, как показано на фиг. 1. Таблица, дерево или любая другая подходящая структура с возможностью осуществления поиска содержит информацию, необходимую для SDN-коммутатора 110, и этот установочный параметр пути создается SDNC 108, т.е. он создается центральной точкой в коммуникационной системе 100.
SDNC 108 создает таблицы или что-либо подобное для SDN-коммутаторов из центральной точки в сети на основе общего понимания, между узлом 103 политики, классифицирующим узлом 101, и SDNC 108, связи меток и потоков трафика, т.е. узел 103 политики, классифицирующий узел 101, и SDNC 108 связывают конкретный поток трафика с одной и той же конкретной меткой. Таблицы или что-либо подобное могут быть одними и теми же для всех SDN-коммутаторов в SDN 105, хотя некоторые коммутаторы могут иметь одну или несколько индивидуальных таблиц или что-либо подобное. Это радикально отличается от SDN предшествующего уровня техники, в которых каждый из набора SDN-маршрутизаторов или SDN-коммутаторов имеет локальную таблицу и/или локальные правила или что-либо подобное, создаваемые на основе информации от релевантных протоколов маршрутизации и/или окружающих каналов связи и/или окружающих маршрутизаторов/коммутаторов и т.д. Такие маршрутизаторы/коммутаторы могут обычно содержать разные таблицы, в зависимости от среды, окружающей конкретный маршрутизатор/коммутатор. Напротив, SDN-коммутаторы, согласно вариантам осуществления раскрытия сущности настоящего изобретения, могут иметь одни и те же таблицы или что-либо подобное, причем эти таблицы или что-либо подобное созданы более или менее независимо от локальной среды, окружающей единственный SDN-коммутатор.
Пример таблицы Т1 показан ниже в таблице 1. Левый столбец содержит метки, а правый столбец содержит путь, связанный с соответствующей меткой.
Таблица 1: пример таблицы Т1
Метка
Путь
Метка 1
Путь 1 (например, a, c, b)
Метка 2
Путь 2 (например, a, услуга а, b)
Метка 3
Путь 3 (например, a, c, услуга b, b)
Метка 4
Путь 4 (например, a, услуга а, с, услуга b, b)
Как упомянуто выше, услуга 115 и интернет 120 могут называться местами назначения, и место назначения может быть конечным или промежуточным местом назначения для потока трафика. В первой строке в таблице 1, приведенной выше, и как показано на фиг. 1, метка 1, как показано в качестве примера, связана с путем 1. Путь 1 содержит a, c и b, что означает, что поток трафика, содержащий метку 1, которая связана с путем 1, как предполагается, протекает через SDN 105 через SDN-коммутаторы a, c и b (т.е. 110a, 110c, 100b, соответственно), в этом порядке. Подобным образом, метка 2, как показано в качестве примера, связана с путем 2, содержащим a, услугу а и а и b, что означает, что поток трафика, содержащий метку 2, которая связана с путем 2, как предполагается, протекает через SDN 105 через SDN-коммутатор а 110а, услугу а 115а, обратно к SDN-коммутатору а 110а и затем к SDN-коммутатору b 110b, в этом порядке.
Следует отметить, что услуга а 115а может не иметь доступа ни к каким меткам или путям или чему-либо подобному и, таким образом, она не способна выполнить схему переадресации, указанную выше, с использованием меток и путей. Однако услуга, такая как услуга а 115а (а также услуга b 115b на фиг. 1), может быть выполнена с возможностью просто возвращения потока трафика к ближайшему отправителю (т.е. SDN-коммутатору а 110а в случае услуги а 115а, и SDN-коммутатору c 110c в случае услуги b 115b, см. фиг. 1), например, на основе идентификатора или адреса (например, IP-адреса) отправителя. Такой идентификатор или адрес может быть обеспечен, например, отправителем.
Когда поток трафика, содержащий, например, метку 2, возвращается от услуги а 115а к SDN-коммутатору а 110а, SDN-коммутатор а 110а может проверить путь и сделать вывод о том, что поток трафика, возвращающийся от услуги а 115а, уже был в услуге а 115а и должен быть, следовательно, переадресован от услуги а 115а куда-либо еще кроме услуги а 115а, и таблица в этом случае указывает, чтобы SDN-коммутатор а 110а переадресовал поток трафика к SDN-коммутатору b 110b, поскольку b является следующей инстанцией, которая следует за услугой a 115a на этом пути. SDN-коммутатор а 110а может определить, что поток трафика возвращается от услуги а 115а, например, на основе идентификатора или адреса (например, IP-адреса) услуги а 115а. Такой идентификатор или адрес может быть, например, обеспечен услугой a 115a. Альтернативно, SDN-коммутатор а 110а может пометить поток трафика, когда он отправляет его к услуге а 115а, и затем проверить пометку, когда поток трафика возвратится от услуги а 115а, например, может оставить пометку в метке или в чем-либо подобном, содержащемся в потоке трафика. Специалистам в данной области техники, которые воспользуются преимуществами раскрытия сущности настоящего изобретения, будет понятно, что существуют многие другие пути для обнаружения SDN-коммутатором а 110а того, что поток трафика возвратился от услуги а 115а, к которой SDN-коммутатор 110 ранее отправил этот поток.
Если метка является по меньшей мере частью IP-заголовка на Уровне 3, то SDNC 108 может выполнить свои собственные этапы способа, отличные от этапов способа, которые могли бы быть выполнены, если бы метка находилась на уровне Уровня 2 Ethernet.
Этап 204
Этот этап показан на фиг. 2а. SDNC 108 передает информацию, указывающую на созданный установочный параметр пути, к SDN-коммутатору 110. В случае, когда SDN 105 содержит множество SDN-коммутаторов 110, SDNC 108 передает информацию, указывающую на установочный параметр пути, к каждому SDN-коммутатору 110. Как упомянуто выше, информация, указывающая на установочный параметр пути, может быть приведена в виде таблицы, древовидной структуры или любой другой подходящей структуры с возможностью осуществления поиска, содержащей информацию. Например, в случае таблицы, SDNC 108 может передать таблицу Т1 к SDN-коммутатору а 110а, а таблицу Т2 к SDN-коммутатору b 110b, а таблицу Т3 к SDN-коммутатору c 110c. Пример такой таблицы показан в Таблице 1, приведенной выше. Таблицы T1, T2 и T3 могут содержать одну и ту же информацию, т.е. SDNC 108 передает одну и ту же таблицу к каждому SDN-коммутатору 110. Альтернативно, по меньшей мере одна таблица может содержать информацию, заданную единственно для конкретного SDN-коммутатора 110, т.е. SDNC 108 может передать разные таблицы к некоторым из SDN-коммутаторов 110.
Когда SDN-коммутатор 110 принимает поток трафика, содержащий метку, он просматривает принятую таблицу (или что-либо подобное), находит метку и путь, связанный с этой меткой, причем путь указывает SDN-коммутатору 110, куда переадресовать поток трафика. Например, (см. фиг. 1), после приема SDN-коммутатором c 110c потока трафика, содержащего метку 1, SDN-коммутатор c 110c просматривает свою таблицу путей (например, Т1), находит метку 1, которая связана с некоторым путем, например, содержащим a, c, b. Затем, поскольку инстанция с соответствует самому SDN-коммутатору c 110c, и поскольку инстанция b, соответствующая SDN-коммутатору b 110b, является следующей на этом пути, это позволяет SDN-коммутатору c 110c сделать вывод о том, что он должен переадресовать поток трафика к инстанции b. SDN-коммутатор b 110b может, например, содержать таблицу Т2 путей. Таблица Т2 может быть такой же, как Т1, но также она может быть другой таблицей, например, таблицей, в которой метка 1 связана с другим путем, например, путем, содержащим инстанции a, b, интернет. Таким образом, если SDN-коммутатор c 110c переадресует поток трафика, содержащий метку 1, к SDN-коммутатору b 110b (как показано в качестве примера выше), то тогда SDN-коммутатор b 110b просмотрит таблицу Т2 и найдет метку 1, связанную с путем, содержащим инстанции a, b, интернет 120. Поскольку инстанция b на этом пути соответствует месту назначения самого SDN-коммутатора b 110b, и поскольку место назначения «интернет» является следующим на этом пути, это позволит SDN-коммутатору b 110b сделать вывод о том, что он должен переадресовать поток трафика к интернету 120. Это является только примером того, как может быть определена подходящая таблица или что-либо подобное. Однако возможен любой другой подходящий способ для определения таблиц или подобных информационных структур, подлежащих хранению в SDN-коммутаторах 110, и которые позволяют SDN-коммутатору 110 связать метку с путем для конкретного потока трафика, следующего через SDN 105, когда конкретный поток трафика содержит эту метку.
Этап 205
Этот этап показан на фиг. 2а. SDN-коммутатор 110 может запоминать информацию, указывающую на установочный параметр пути, принимаемый от SDNC 108. В случае, когда информация, указывающая на установочный параметр пути, приведена в виде таблицы, SDN-коммутатор 110 может запомнить принятую таблицу. Таким образом, каждый SDN-коммутатор 110 содержит информацию, указывающую на установочный параметр пути.
Этап 206
Этот этап показан на фиг. 2а. Узел 103 политики назначает установочный параметр фильтра. Установочный параметр фильтра определяет то, что конкретный поток трафика должен быть связан с конкретной меткой. В установочном параметре фильтра каждая метка, предпочтительно, связана с потоком трафика таким же или подобным образом, как каждая метка связана с потоком трафика посредством установочного параметра метки, назначенного на этапе 201. Установочный параметр фильтра может быть использован для установления меток в пакетах, и метки могут быть использованы для переадресации трафика.
Информацию в установочном параметре фильтра, указывающую на поток (потоки) трафика, предпочтительно, назначают таким образом, чтобы эта информация позволяла классифицирующему узлу 101 идентифицировать поток (потоки) трафика на этапах 210, 703. Эта информация может, например, указывать на адрес источника каждого потока трафика (например, IP-адрес источника), идентификатор сети источника, идентификатор приложения источника, порт источника, или адрес места назначения потока трафика (например, IP-адрес места назначения), порт места назначения, или любую другую информацию об источнике или месте назначения или любую другую информацию, которая может быть использована для идентификации потока трафика.
Таблица 2 ниже показывает пример установления связи между меткой и конкретным потоком трафика в установочном параметре фильтра. Левый столбец содержит информацию, указывающую на поток трафика, а правый столбец содержит информацию, указывающую на метку для соответствующего потока трафика. Как можно увидеть в таблице 2, поток 1 трафика соответствует метке 1, поток 2 трафика соответствует метке 2, поток 3 трафика соответствует метке 3, и поток 4 трафика соответствует метке 4.
Таблица 2: установочный параметр фильтра
Поток трафика
Метка
Поток 1 трафика
Метка 1
Поток 2 трафика
Метка 2
Поток 3 трафика
Метка 3
Поток 4 трафика
Метка 4
Этап 207
Этот этап показан на фиг. 2а. Узел 103 политики отправляет информацию, указывающую на установочный параметр фильтра, к классифицирующему узлу 101. Классифицирующий узел 101, как упомянуто выше, выполнен с возможностью приема конкретного потока (потоков) трафика и установления связи конкретного потока (потоков) трафика с конкретной меткой.
Классифицирующий узел 101 должен знать, какой поток трафика следует связать с какой меткой. Если поток трафика содержит метку и отправляется к SDN-коммутатору 110, то тогда SDN-коммутатор 110 содержит свою таблицу (например, Т1) или подобную информацию, которая позволит SDN-коммутатору 110 осуществить поиск этой метки и найти соответствующий путь, который определит то, как этот поток трафика должен протекать через SDN 105.
Таким образом, классифицирующий узел 101 знает, какой поток трафика пометить какой меткой. Классифицирующий узел 101 не обязательно должен знать что-либо о путях через SDN 105. SDN-коммутаторы 110 знают из своих таблиц или чего-либо подобного, какие пути следует использовать для конкретной метки, содержащейся в конкретном потоке трафика. SDN-коммутаторы 110 не должны знать о том, как различные потоки трафика должны быть связаны с различными метками, для создания установочного параметра фильтра, подлежащего использованию классифицирующим узлом 101.
Этап 208
Этот этап показан на фиг. 2а. Классифицирующий узел 101 может запомнить принятую информацию, указывающую на установочный параметр фильтра.
Этап 209
Этот этап показан на фиг. 2b. Классифицирующий узел 101 принимает один или несколько потоков трафика, отправленных одним или несколькими источниками, например, беспроводным устройством 125. Поток (потоки) трафика может пройти другие узлы перед тем, как он достигнет классифицирующего узла 101.
Этап 210
Этот этап показан на фиг. 2b. Классифицирующий узел 101 классифицирует потоки трафика, принятые на этапе 209, предпочтительно, на основе установочного параметра фильтра, принятого на этапе 208. Результат классифицирования состоит в том, что идентифицируются один или несколько потоков трафика.
Например, конкретный поток трафика может быть идентифицирован на основе адреса источника потока трафика (например, IP-адреса источника), идентификатора сети источника, идентификатор приложения источника, порта источника, адреса места назначения потока трафика (например, IP-адреса места назначения), порта места назначения, или любой другой информации, определяющей источник или место назначения, или любой другой информации, которая может быть использована для идентификации потока трафика. Такая информация, обеспечивающая возможность идентификации конкретного потока трафика, может, например, содержаться или указываться в информации, идентифицирующей поток (потоки) трафика в установочном параметре фильтра.
Этап 211
Этот этап показан на фиг. 2b. На основе классификации/идентификации потоков трафика на этапе 210, классифицирующий узел 101 связывает каждый поток трафика с меткой согласно установочному параметру фильтра таким образом, чтобы каждый конкретный поток трафика содержал соответствующую метку.
Например, предположим, что поток 1 трафика, определяемый установочным параметром фильтра в таблице 2, принят классифицирующим узлом 101 на этапе 209, и что принятый поток трафика идентифицирован классифицирующим узлом 101 на этапе 210. Тогда, классифицирующий узел 101 свяжет идентифицированный поток 1 трафика с меткой 1 таким образом, чтобы поток 1 трафика содержал метку 1. Эта метка может быть, например, вставлена классифицирующим узлом 101 в заголовок одного или нескольких пакетов данных, содержащихся в потоке 1 трафика, например, как описано выше со ссылкой на фиг. 4, показывающую схематичную иллюстрацию заголовка IPv6.
Этап 212
Этот этап показан на фиг. 2b. Классифицирующий узел 101 передает идентифицированные потоки трафика, каждый из которых содержит соответствующую метку, к SDN-коммутатору 110 в SDN 105. Как упомянуто выше, SDN-коммутатор 110 выполнен с возможностью обеспечения прохождения потока трафика через SDN 105 на основе метки, содержащейся в потоке трафика, принятом от классифицирующего узла 101.
Этап 213
Этот этап показан на фиг. 2b. После приема SDN-коммутатором 110 конкретного потока трафика, содержащего метку, SDN-коммутатор 110 может определить путь для конкретного потока трафика на основе метки, как показано в качестве примера в таблице 3 ниже. SDN-коммутатор 110 может проверить, какую метку содержит конкретный поток трафика и затем может выбрать путь на основе метки в установочном параметре пути, содержащемся в SDN-коммутаторе 110. В этом примере SDN-коммутатор 110 может выбрать путь посредством обнаружения метки и соответствующего пути в таблице, созданной ранее на этапе 203, переданной к SDN-коммутатору 110 на этапе 204 и запомненной в SDN-коммутаторе 110 на этапе 205. Таким образом, конкретный поток трафика может достичь некоторого количества мест 115, 120 назначения на своем пути через SDN 105. Такое место 115, 120 назначения может быть по меньшей мере одним из промежуточного места 115 назначения (также называемого услугой) и конечного места назначения, такого как, например, интернет 120.
Таблица 3 ниже показывает пример установления связи между потоком трафика, меткой, путем и местами 115, 120 назначения. Самый левый столбец содержит поток трафика, левый средний столбец содержит метку, которая содержится в соответствующем потоке трафика, правый средний столбец содержит путь, с которым метка связана, и самый правый столбец содержит примеры мест назначения разных путей.
Таблица 3
Поток трафика
Метка, содержащаяся в потоке трафика
Путь, с которым метка связана
Инстанции и места назначения разных путей
Поток 1 трафика
Метка 1
Путь 1
a, c, b
Поток 2 трафика
Метка 2
Путь 2
a, услуга a, b
Поток 3 трафика
Метка 3
Путь 3
a c, услуга b, b
Поток 4 трафика
Метка 4
Путь 4
a, услуга a, c, услуга b, c, b
Объекты в коммуникационной системе 100, через которые может проходить конкретный поток трафика, показаны в качестве примера на фиг. 3. Как показано на фиг. 3, поток трафика входит в классифицирующий узел 101, который выполняет классификацию, как описано на этапах 210 и 211 на фиг. 2b. Затем поток трафика входит в SDN-коммутатор 110 (этапы 212 и 213 на фиг. 2b), который определяет путь для конкретного потока трафика на основе установочного параметра пути, содержащегося в SDN-коммутаторе, и метки, содержащейся в потоке трафика.
Один SDN-коммутатор 110 может только переадресовать поток трафика к следующей инстанции или месту назначения (например, другому SDN-коммутатору 110, услуге 115 или интернету 120). Затем эта инстанция или место назначения должны переадресовать поток трафика к следующей инстанции или месту назначения и т.д. Таким образом, поток трафика, который принят SDN-коммутатором а 110а от классифицирующего узла 101, может быть переадресован SDN-коммутатором а 110а к услуге a 115a или SDN-коммутатору b 110b или SDN-коммутатору c 110c, см. фиг. 1. Фактическая переадресация, оперативно выполняемая отдельным SDN-коммутатором 110, может быть выполнена на основе установочного параметра пути (см. этапы 204-205), который может быть, например, представлен таблицами, информацией, организованной в виде древовидной структуры или любой другой подходящей структуры с возможностью осуществления поиска, способной содержать информацию. Может не существовать никакого канала связи или соединения между услугой a 115a и услугой b 115b на фиг. 1, и потоку трафика, который должен пройти как услугу а 115а, так и услугу b 115b, может потребоваться для этого, наконец, прохождение через SDN-коммутаторы a и c 110a и 110c (возможно, через все SDN-коммутаторы a, b, c (т.е. 110a, 110b, 110c соответственно), если соединение между SDN-коммутатором а 110а и SDN-коммутатором c 110c не функционирует).
Услуги a 115a, b 115b могут не иметь таблиц или подобных информационных структур с возможностью поиска. После обеспечения конкретной услуги для потока трафика, поток трафика может быть, например, возвращен к адресу отправки, т.е. на фиг. 1, возвращен к SDN-коммутатору а 110а или SDN-коммутатору c 110c, которые исходно переадресовали поток трафика к конкретным услугам a 115a, b 115b, соответственно.
Метка
Метка, упомянутая, например, на этапе 201 фиг. 2а, будет теперь описана более подробно. Метка может быть частью заголовка пакета данных одного или нескольких или даже всех пакетов данных в конкретном потоке трафика, например, по меньшей мере частью заголовка IPv4 или IPv6. Метка может быть по меньшей мере частью заголовка расширения или заголовка маршрутизации. Метка может быть, например, меткой потока или частью метки потока, содержащейся в заголовке. В вариантах осуществления, приведенных здесь, метка потока используется для определения того, как следует транспортировать потоки трафика, дополнительно к выбору того, какие места 115, 120 назначения (которые могут быть не включены в транспортировку или маршрутизацию полезной нагрузки) должны пройти потоки трафика.
Включение метки в заголовок пакета данных имеет преимущество, состоящее в том, что он не будет изменен процедурами, выполняемыми на более низких уровнях. Варианты осуществления, приведенные здесь, включают в себя метку в заголовке пакета (пакетов) данных и, следовательно, влияют на процедуры Уровня 3 (L3), т.е. IP. Это делает варианты осуществления прозрачными для лежащей в основе сетевой топологии, например, возможное изменение пакетов в потоке трафика, например, выполняемое услугами 115a, 115b или чем-либо подобным, связанное с уровнями ниже Уровня 3, обычно не влияет на варианты осуществления, описанные здесь.
Пример IPv6-заголовка схематично показан на фиг. 4. IPv6-заголовок содержит версию (4 бита), класс трафика (8 битов), метку потока (20 битов), длину полезной нагрузки (16 битов), следующий заголовок (8 битов), предел количества транзитных участков (8 битов), адрес источника (128 битов) и адрес места назначения (128 битов). Метка вариантов осуществления, приведенных здесь, может содержаться в IPv6-метке потока или по меньшей мере может быть частью IPv6-метки потока.
Метка для сцепления услуг или чего-либо подобного
Посредством использования метки, узел 103 политики может установить идентификатор пути, указанный меткой, для многих разных потоков трафика. Это может сгруппировать несколько потоков трафика в один единственный путь, что существенно минимизирует количество правил, которые должны быть распространены в сети, т.е. в SDN 105. Таким образом, метка может быть использована в качестве тега как для обработки выбора, так и для функциональных услуг.
Метки для идентификации услуг или чего-либо подобного
Метки, используемые вариантами осуществления, описанными здесь, могут быть также использованы для идентификации того, какие услуги/политики следует использовать в пределах некоторого приложения. Например, метка, содержащаяся в конкретном потоке трафика, может соответствовать конкретному пути, как описано выше, а также может указывать на то, что конкретная обработка/услуга или что-либо подобное должна быть применена к потоку трафика конкретной услугой 115a или 115b, включенной в путь. Здесь, услуга 115a, 115b может обеспечить несколько разных процессов/услуг, которые она может применить к потоку трафика на основе информации, содержащейся в метке. Это может быть показано в виде специализации цепочки услуг, где разные цепочки реализованы в пределах одного и того же приложения и обрабатывающего элемента, следовательно, это может быть также использовано для конкретизации обработки в пределах приложения.
Примером такой комбинации может быть то, что некоторая метка задает то, что поток трафика должен быть ограничен по битовой скорости передачи данных до А кбит/с и повторно помечен в кодовом поле управления дифференцированными услугами (DiffServ Code Point - DSCP) значением С, в то время как другая метка может задавать, что поток трафика должен быть ограничен по битовой скорости передачи данных до В кбит/с и помечен в кодовом поле управления дифференцированными услугами значением D.
Отражение потока трафика
Потоки трафика в большинстве случаев могут быть инициированы со стороны беспроводного устройства 125. Однако варианты осуществления, приведенные здесь, равным образом применимы, когда поток трафика инициируется с противоположной стороны, например, из интернета 120. Это означает, что классифицирующий узел 101 может быть выполнен таким образом, чтобы потоки трафика принимались классифицирующим узлом 101, обрабатывались, как описано выше, и затем отправлялись к SDN-коммутатору 110b.
Кроме того, потоки трафика могут входить в SDN 105 без прохождения сначала классифицирующего узла 101, как описано выше, например, если используется только один классифицирующий узел 101, и некоторые потоки трафика входят в SDN с той стороны, где нет классифицирующего узла. В этой связи следует отметить, что многие протоколы выполняются наряду с протоколом управления передачей данных (Transmission Control Protocol - TCP) или другим протоколом, который содержит подтверждения связи перед обработкой фактической полезной нагрузки в потоке трафика. Здесь, SDN-коммутатор 110, расположенный ближе всего к интернет-соединению 120, может быть указан в виде классификатора, который должен только отразить решения по классификации, выполненные в другом направлении. Таким образом, поток трафика в этом направлении (нисходящей линии связи) может быть получен на основании меток в другом направлении (восходящей линии связи). Это может потребовать того, чтобы поток трафика использовал один и тот же SDN-узел 110 в обоих направлениях, или чтобы результаты распространялись на все потенциальные объекты обработки трафика.
Направление потока трафика
Для еще большего упрощения переадресации, направление потока трафика может быть закодировано в метке. В одном варианте осуществления, где метка является меткой потока в IPv6, один бит из двадцати битов в метке потока может указывать на направление. Это обеспечивает возможность легкой обработки двунаправленных потоков трафика, особенно вместе с вышеупомянутым отражением потоков трафика.
IPv4
IPv4-заголовок не содержит метки потока, в отличие от IPv6-заголовка. В случае если метка содержится в IPv4-заголовке, IPv4-заголовок может быть, таким образом, преобразован в IPv6-заголовок, таким образом, чтобы метка потока могла быть использована. Преобразование из IPv4 в IPv6 может быть выполнено беспроводным устройством 125, с помощью PGW или любого другого узла в области SDN 105.
Способ, описанный выше, будет теперь описан с точки зрения узла 103 политики. Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций, описывающей способ настоящего изобретения, осуществляемый в узле 103 политики, выполненном с возможностью обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100. Узел 103 политики может быть PCRF-узлом. Этот способ содержит следующие этапы, подлежащие выполнению узлом 103 политики, причем эти этапы могут быть выполнены в любом подходящем порядке, отличном от порядка, описанного ниже:
Этап 501
Этот этап соответствует этапу 201 на фиг. 2. Узел 103 политики назначает установочный параметр метки, идентифицирующий метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN 105, и одно или несколько мест 115, 120 назначения для конкретного потока трафика. Таким образом, установочный параметр метки связывает конкретный поток трафика с меткой и одним или несколькими местами 115, 120 назначения для конкретного потока трафика.
Установочный параметр метки может дополнительно идентифицировать источник для конкретного потока трафика.
По меньшей мере одно из мест 115, 120 назначения может быть промежуточным местом 115 назначения, выполненным с возможностью обеспечения услуги, подлежащей применению к конкретному потоку трафика. Промежуточное место 115 назначения может обеспечить услугу в цепочке услуг.
Метка может быть частью заголовка пакета данных пакетов данных в конкретном потоке трафика.
Метка может быть одним из по меньшей мере части метки потока в IPv6-заголовке в пакетах данных конкретного потока трафика и по меньшей мере части метки в заголовке расширения в пакетах данных конкретного потока трафика.
Этап 502
Этот этап соответствует этапу 202 на фиг. 2. Узел 103 политики передает информацию, указывающую на установочный параметр метки, к SDNC 108, выполненному с возможностью создания пути для потока трафика через SDN 105 на основе метки и упомянутых одного или нескольких мест 115, 120 назначения, идентифицируемых установочным параметром метки.
Этап 503
Этот этап соответствует этапу 206 на фиг. 2. Узел 103 политики назначает установочный параметр фильтра, определяющий то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой. В установочном параметре фильтра каждая метка, предпочтительно, связана с потоком трафика или соответствует ему, таким же или подобным образом, как каждая метка связана с потоком трафика посредством установочного параметра метки, назначенного на этапах 501 и 201, описанных выше.
Информацию в установочном параметре фильтра, указывающую на поток (потоки) трафика, предпочтительно, назначают таким образом, чтобы эта информация позволяла классифицирующему узлу 101 идентифицировать поток (потоки) трафика на этапах 210, 703. Эта информация может, например, указывать на адрес источника каждого потока трафика (например, IP-адрес источника), идентификатор сети источника, идентификатор приложения источника, порт источника, или адрес места назначения потока трафика (например, IP-адрес места назначения), порт места назначения, или любую другую информацию об источнике или месте назначения или любую другую информацию, которая может быть использована для идентификации потока трафика.
В некоторых вариантах осуществления установочный параметр фильтра дополнительно указывает на направление потока трафика. Это направление может быть восходящей линией связи от беспроводного устройства 125 к базовой станции или нисходящей линией связи от базовой станции к беспроводному устройству 125.
Установочный параметр фильтра может дополнительно указывать, какие услуги или что-либо подобное подлежат использованию в местах 115, 120 назначения для конкретного потока трафика.
Установочный параметр фильтра для потока трафика в одном направлении может быть получаемым на основании метки в другом направлении.
Этап 504
Этот этап соответствует этапу 207 на фиг. 2. Узел 103 политики передает информацию, указывающую на установочный параметр фильтра, к классифицирующему узлу 101, выполненному с возможностью приема конкретного потока трафика и установления связи конкретного потока трафика с меткой. Классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом.
В некоторых вариантах осуществления компьютерная программа может содержать команды, которые, при исполнении по меньшей мере на одном процессоре, обеспечивают выполнение упомянутым по меньшей мере одним процессором этапов 501-504 способа. Носитель может содержать компьютерную программу, и этот носитель является одним из электронного сигнала, оптического сигнала, радиосигнала или машиночитаемой запоминающей среды.
Для выполнения этапов способа, показанных на фиг. 5, для обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100, узел 103 политики выполнен с возможностью обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100. Причем, узел 103 политики дополнительно выполнен с возможностью назначения установочного параметра метки, идентифицирующего метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN 105, и одно или несколько мест 115, 120 назначения для конкретного потока трафика. Узел политики выполнен с возможностью передачи информации, указывающей на установочный параметр метки, к SDNC 108, выполненному с возможностью создания пути для потока трафика через SDN 105, на основе метки и упомянутых одного или нескольких мест 115, 120 назначения, идентифицируемых установочным параметром метки. Узел политики выполнен с возможностью назначения установочного параметра фильтра, определяющего то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой. Узел политики дополнительно выполнен с возможностью передачи информации, указывающей на установочный параметр фильтра, к классифицирующему узлу 101, выполненному с возможностью приема конкретного потока трафика и установления связи конкретного потока трафика с меткой.
В некоторых вариантах осуществления узел 103 политики содержит средство, выполненное с возможностью назначения установочного параметра метки, идентифицирующего метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN 105, и одно или несколько мест 115, 120 назначения для конкретного потока трафика. Это средство выполнено с возможностью передачи информации, указывающей на установочный параметр метки, к SDNC 108, выполненному с возможностью создания пути для потока трафика через SDN 105, на основе метки и упомянутых одного или нескольких мест 115, 120 назначения, идентифицируемых установочным параметром метки. Это средство выполнено с возможностью назначения установочного параметра фильтра, определяющего то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой. Это средство дополнительно выполнено с возможностью передачи информации, указывающей на установочный параметр фильтра, к классифицирующему узлу 101, выполненному с возможностью приема конкретного потока трафика и установления связи конкретного потока трафика с меткой.
Для выполнения этапов способа, показанных на фиг. 5, для обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100, узел 103 политики может содержать структуру, показанную на фиг. 6. Как упомянуто выше, узел 103 политики выполнен с возможностью обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100. Узел 103 политики может быть PCRF-узлом.
Узел 103 политики может содержать назначающий блок 601, выполненный с возможностью назначения установочного параметра метки, идентифицирующего метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN 105, и одно или несколько мест 115, 120 назначения для конкретного потока трафика. Установочный параметр метки может дополнительно указывать на источник для конкретного потока трафика. По меньшей мере одно из мест 115, 120 назначения может быть промежуточным местом 115 назначения, выполненным с возможностью обеспечения услуги, подлежащей применению к конкретному потоку трафика. Промежуточное место 115 назначения может обеспечить услугу в цепочке услуг. Метка может быть частью заголовка пакета данных пакетов данных в конкретном потоке трафика. Метка может быть одним из по меньшей мере части метки потока в IPv6-заголовке в пакетах данных конкретного потока трафика и по меньшей мере части метки в заголовке расширения в пакетах данных конкретного потока трафика. Назначающий блок 601 может быть дополнительно выполнен с возможностью назначения установочного параметра фильтра, определяющего то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой. Установочный параметр фильтра может дополнительно указывать на направление потока трафика. Это направление может быть восходящей линией связи от беспроводного устройства 125 к базовой станции или нисходящей линией связи от базовой станции к беспроводному устройству 125. Установочный параметр фильтра может дополнительно указывать, какие услуги подлежат использованию в месте 115, 120 назначения для конкретного потока трафика. Установочный параметр фильтра для потока трафика в одном направлении может быть получаемым на основании метки в другом направлении. Назначающий блок 601 может также называться назначающим модулем, назначающим средством, назначающей схемой или средством для назначения.
Узел 103 политики может содержать передающий блок 603, который выполнен с возможностью передачи информации, указывающей на установочный параметр метки, к SDNC 108, выполненному с возможностью создания пути для потока трафика через SDN 105 на основе метки и упомянутых одного или нескольких мест 115, 120 назначения, идентифицируемых установочным параметром метки. Передающий блок 603 может быть дополнительно выполнен с возможностью передачи информации, указывающей на установочный параметр фильтра, к классифицирующему узлу 101, выполненному с возможностью приема конкретного потока трафика и установления связи конкретного потока трафика с меткой. Классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом. Передающий блок 603 может также называться передающим модулем, передающим средством, передающей схемой, средством для передачи или блоком вывода данных. Передающий блок 603 может быть передатчиком, приемопередатчиком и т.д. Передающий блок 603 может быть беспроводным передатчиком узла 103 политики беспроводной или фиксированной коммуникационной системы.
Узел 103 политики может содержать принимающий блок 605, который выполнен с возможностью приема информации, сообщений и сигнализации от других узлов в коммуникационной системе 100. Принимающий блок 605 может также называться принимающим модулем, принимающим средством, принимающей схемой, средством для приема или блоком ввода данных. Принимающий блок 605 может быть приемником, приемопередатчиком и т.д. Принимающий блок 605 может быть беспроводным приемником узла 103 политики беспроводной или фиксированной коммуникационной системы.
В некоторых вариантах осуществления узел 103 политики содержит процессор 608 и память 610. Память 610 содержит команды, исполняемые процессором 608.
Память 610 может содержать один или несколько блоков памяти. Память 610 выполнена с возможностью использования для запоминания данных, принятых данных, измерений уровней мощности, установочных параметров метки, установочных параметров фильтра, информации, пороговых значений, периодов времени, конфигураций, планирования, и приложений для выполнения способов, приведенных здесь, при их исполнении в узле 103 политики.
Специалистам в данной области техники будет также понятно, что назначающий блок 601, передающий блок 603 и принимающий блок 605, описанные выше, могут относиться к комбинации аналоговых или цифровых схем и/или к одному или нескольким процессорам, сконфигурированным с использованием программного обеспечения и/или аппаратно-программного обеспечения, например, запомненного в памяти, которое, при исполнении одним или несколькими процессорами, такими как процессор 608, выполняет описанное выше. Один или несколько этих процессоров, а также другие цифровые аппаратные средства, могут содержаться в единственной специализированной интегральной схеме (Application-Specific Integrated Circuit - ASIC), или несколько процессоров и различные цифровые аппаратные средства могут быть распределены среди нескольких отдельных компонентов, имеющих отдельные корпуса или собранных в систему-на-кристалле (System-on-a-Chip - SoC).
Способ, описанный выше, будет теперь описан с точки зрения классифицирующего узла 101. Фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций, описывающей способ настоящего изобретения, осуществляемый в классифицирующем узле 101, выполненном с возможностью приема и обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100. Классифицирующий узел 101 может содержать функцию глубокой проверки IP-пакетов (Deep Packet Inspection - DPI). Классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом. Этот способ содержит следующие этапы, подлежащие выполнению классифицирующим узлом 101, причем эти этапы могут быть выполнены в любом подходящем порядке, отличном от порядка, описанного ниже:
Этап 701
Этот этап соответствует этапу 207 на фиг. 2. Классифицирующий узел 101 принимает, от узла 103 политики, информацию, указывающую на установочный параметр фильтра, определяющий то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой.
Информацию в установочным параметром фильтра, указывающую на поток (потоки) трафика, предпочтительно, назначают таким образом, чтобы эта информация позволяла классифицирующему узлу 101 идентифицировать поток (потоки) трафика на этапе 210, 703.
Метка может дополнительно указывать на направление потока трафика. Это направление может быть восходящей линией связи от беспроводного устройства 125 к SDN 105 или нисходящей линией связи от SDN 105 к беспроводному устройству 125.
Установочный параметр фильтра может дополнительно указывать, какие услуги подлежат использованию в местах 115, 120 назначения для конкретного потока трафика.
Установочный параметр фильтра для потока трафика в одном направлении может быть получаемым на основании метки в другом направлении.
Конкретный поток трафика может быть принят от беспроводного устройства 125.
Конкретный поток трафика может быть принят от интернета 120 чего-либо подобного.
Этап 702
Этот этап соответствует этапу 210 на фиг. 2. Классифицирующий узел 101 классифицирует потоки трафика, принятые на этапе 209, предпочтительно, на основе установочного параметра фильтра, принятого на этапе 701. Результат классифицирования состоит в том, что идентифицируется один или несколько потоков трафика. Другими словами, классифицирующий узел 101 классифицирует принятые потоки трафика на основе установочного параметра фильтра таким образом, чтобы были идентифицированы конкретные потоки трафика.
Этот этап соответствует этапу 211 на фиг. 2. На основе классификации/идентификации потоков трафика на этапе 702, классифицирующий узел 101 связывает каждый идентифицированный поток трафика с меткой согласно установочному параметру фильтра таким образом, чтобы каждый конкретный поток трафика содержал метку соответствия/связи. Эта метка может быть, например, вставлена классифицирующим узлом 101 в заголовок одного или нескольких пакетов данных, содержащихся в данном потоке трафика, например, как описано выше со ссылкой на фиг. 4, показывающую схематичную иллюстрацию заголовка IPv6.
Этап 704
Этот этап соответствует этапу 212 на фиг. 2. Классифицирующий узел 101 передает конкретный поток трафика, содержащий метку, к SDN-коммутатору 110 в SDN 105. SDN-коммутатор 110 выполнен с возможностью обеспечения прохождения потока трафика через SDN 105 на основе метки, содержащейся в потоке трафика.
В некоторых вариантах осуществления компьютерная программа может содержать команды, которые, при исполнении по меньшей мере на одном процессоре, обеспечивают выполнение упомянутым по меньшей мере одним процессором этапов 701-704 способа. Носитель может содержать компьютерную программу, и этот носитель является одним из электронного сигнала, оптического сигнала, радиосигнала или машиночитаемой запоминающей среды.
Для выполнения этапов способа, показанных на фиг. 7, для приема и обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100, классифицирующий узел 101 выполнен с возможностью приема, от узла 103 политики, информации, указывающей на установочный параметр фильтра, определяющий то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой. Классифицирующий узел 101 дополнительно выполнен с возможностью классифицирования принятых потоков трафика на основе установочного параметра фильтра таким образом, чтобы был идентифицирован конкретный поток трафика. Классифицирующий узел 101 выполнен с возможностью установления связи, на основе классификации, конкретного потока трафика с меткой таким образом, чтобы конкретный поток трафика содержал метку. Кроме того, классифицирующий узел 101 выполнен с возможностью передачи конкретного потока трафика, содержащего метку, к SDN-коммутатору 110 в SDN 105. SDN-коммутатор 110 выполнен с возможностью обеспечения прохождения потока трафика через SDN 105 на основе метки.
В некоторых вариантах осуществления классифицирующий узел 101 содержит средство, выполненное с возможностью приема от узла 103 политики информации, указывающей на установочный параметр фильтра, определяющий то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой. Это средство может быть дополнительно выполнено с возможностью классифицирования принятых потоков трафика на основе установочного параметра фильтра таким образом, чтобы был идентифицирован конкретный поток трафика. Это средство может быть выполнено с возможностью установления связи, на основе классификации, конкретного потока трафика с меткой таким образом, чтобы конкретный поток трафика содержал метку. Кроме того, это средство может быть выполнено с возможностью передачи конкретного потока трафика, содержащего метку, к SDN-коммутатору 110 в SDN 105. SDN-коммутатор 110 выполнен с возможностью обеспечения прохождения потока трафика через SDN 105 на основе метки.
Для выполнения этапов способа, показанных на фиг. 7, для приема и обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100, классифицирующий узел 101 может содержать структуру, показанную на фиг. 8. Классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом.
Классифицирующий узел 101 может содержать принимающий блок 801, который выполнен с возможностью приема от узла 103 политики информации, указывающей на установочный параметр фильтра, определяющий то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой. Метка может дополнительно указывать на направление потока трафика. Это направление может быть восходящей линией связи от беспроводного устройства 125 к базовой станции или нисходящей линией связи от базовой станции к беспроводному устройству 125. По меньшей мере одно место 115, 120 назначения для конкретного потока трафика может быть промежуточным местом 115 назначения, выполненным с возможностью обеспечения услуги, подлежащей применению к конкретному потоку трафика. Промежуточное место 115 назначения может обеспечить услугу в цепочке услуг. Установочный параметр фильтра может дополнительно указывать, какие услуги подлежат использованию в месте 115, 120 назначения для конкретного потока трафика. Установочный параметр фильтра для трафика в одном направлении может быть получаемым на основании метки в другом направлении. Метка может быть частью заголовка пакета данных пакетов данных в конкретном потоке трафика. Метка может быть одним из по меньшей мере части метки потока в IPv6-заголовке пакетов данных в конкретном потоке трафика и по меньшей мере части метки в заголовке расширения в пакетах данных конкретного потока трафика. Конкретный поток трафика может быть принят от беспроводного устройства 125. Узел 103 политики может быть PCRF-узлом. Принимающий блок 801 может также называться принимающим модулем, принимающим средством, принимающей схемой, средством для приема или блоком ввода данных. Принимающий блок 801 может быть приемником, приемопередатчиком и т.д. Принимающий блок 801 может быть беспроводным приемником классифицирующего узла 101 беспроводной или фиксированной коммуникационной системы.
Классифицирующий узел 101 может содержать классифицирующий блок 803, который выполнен с возможностью классифицирования принятых потоков трафика на основе установочного параметра фильтра таким образом, чтобы был идентифицирован конкретный поток трафика. Классифицирующий блок 803 может также называться классифицирующим модулем, классифицирующим средством, классифицирующей схемой или средством для классифицирования.
Классифицирующий узел 101 может содержать связывающий блок 805, который выполнен с возможностью установления связи, на основе классификации, конкретного потока трафика с меткой таким образом, чтобы конкретный поток трафика содержал метку. Связывающий блок 805 может также называться связывающим модулем, связывающим средством, связывающей схемой или средством для установления связи.
Классифицирующий узел 101 может содержать передающий блок 808, выполненный с возможностью передачи конкретного потока трафика, содержащего метку, к SDN-коммутатору 110 в SDN 105. SDN-коммутатор 110 выполнен с возможностью обеспечения прохождения потока трафика через SDN 105 на основе метки. Передающий блок 808 может также называться передающим модулем, передающим средством, передающей схемой, средством для передачи или блоком вывода данных. Передающий блок 808 может быть передатчиком, приемопередатчиком и т.д. Передающий блок 808 может быть беспроводным передатчиком классифицирующего узла 101 беспроводной или фиксированной коммуникационной системы.
В некоторых вариантах осуществления классифицирующий узел 101 содержит процессор 810 и память 813. Память 813 содержит команды, исполняемые процессором 810.
Память 813 может содержать один или несколько блоков памяти. Память 813 выполнена с возможностью использования для запоминания данных, принятых данных, измерений уровней мощности, установочных параметров метки, установочных параметров фильтра, меток, классификаций, информации, пороговых значений, периодов времени, конфигураций, планирования, и приложений для выполнения способов, приведенных здесь, при их исполнении в классифицирующем узле 101.
Специалистам в данной области техники будет также понятно, что принимающий блок 801, классифицирующий блок 803, связывающий блок 805 и передающий блок 808, описанные выше, могут относиться к комбинации аналоговых или цифровых схем, и/или к одному или нескольким процессорам, сконфигурированным с использованием программного обеспечения и/или аппаратно-программного обеспечения, например, запомненного в памяти, которое, при исполнении упомянутыми одним или несколькими процессорами, такими как процессор 810, выполняет описанное выше. Один или несколько этих процессоров, а также другие цифровые аппаратные средства, могут содержаться в единственной ASIC, или несколько процессоров и различные цифровые аппаратные средства могут быть распределены среди нескольких отдельных компонентов, имеющих отдельные корпуса или собранных в SoC.
Способ, описанный выше, будет теперь описан с точки зрения SDNC 108. Фиг. 9 является блок-схемой последовательности операций, описывающей способ настоящего изобретения, осуществляемый в SDNC 108, для обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100. SDNC 108 может быть расположен за пределами SDN 105, а SDN-коммутатор 110 может быть расположен в SDN 105. Этот способ содержит следующие этапы, подлежащие выполнению SDNC 108, причем эти этапы могут быть выполнены в любом подходящем порядке, отличном от порядка, описанного ниже:
Этап 901
Этот этап соответствует этапу 202 на фиг. 2а. SDNC 108 принимает информацию, указывающую на установочный параметр метки, от узла 103 политики. Установочный параметр метки идентифицирует метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN 105, управляемую SDNC 108, и одно или несколько мест 115, 120 назначения для конкретного потока трафика.
Установочный параметр метки может дополнительно указывать на источник для конкретного потока трафика.
По меньшей мере одно место 115, 120 назначения для конкретного потока трафика может быть промежуточным местом 115 назначения, выполненным с возможностью обеспечения услуги, подлежащей применению к конкретному потоку трафика. Промежуточное место 115 назначения может обеспечить услугу в цепочке услуг.
Установочный параметр метки может дополнительно указывать на направление потока трафика. Это направление может быть восходящей линией связи от беспроводного устройства 125 к SDN 105 или нисходящей линией связи от SDN 105 к беспроводному устройству 125.
Установочный параметр метки может дополнительно указывать, какие услуги подлежат использованию в месте 115, 120 назначения для конкретного потока трафика.
Метка может быть частью заголовка пакета данных пакетов данных в конкретном потоке трафика.
Метка может быть одним из: по меньшей мере части метки потока в IPv6-заголовке в пакетах данных конкретного потока трафика и по меньшей мере части метки в заголовке расширения в пакетах данных конкретного потока трафика.
В некоторых вариантах осуществления SDNC 108 и классифицирующий узел 101 имеют общее понимание метки.
Узел 103 политики может быть PCRF-узлом, а классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом.
Этап 902
Этот этап соответствует этапу 203 на фиг. 2. SDNC 108 создает, на основе установочного параметра метки, идентифицирующего метку и одно или несколько мест 115, 120 назначения, установочный параметр пути, содержащий метку и путь для конкретного потока трафика через SDN 105, например, как показано в качестве примера в таблице 1, описанной выше.
Этап 903
Этот этап соответствует этапу 204 на фиг. 2. SDNC 108 передает информацию, указывающую на установочный параметр пути, к одному или нескольким SDN-коммутаторам 110 в SDN 105.
В некоторых вариантах осуществления компьютерная программа может содержать команды, которые, при исполнении по меньшей мере на одном процессоре, обеспечивают выполнение упомянутым по меньшей мере одним процессором этапов 901-903 способа. Носитель может содержать компьютерную программу, и этот носитель является одним из электронного сигнала, оптического сигнала, радиосигнала или машиночитаемой запоминающей среды.
Для выполнения этапов способа, показанных на фиг. 9, для обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100, SDNC 108 выполнен с возможностью приема информации, указывающей на установочный параметр метки, от узла 103 политики. Установочный параметр метки идентифицирует метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN 105, управляемую SDNC 108, и одно или несколько мест 115, 120 назначения для конкретного потока трафика. SDNC 108 дополнительно выполнен с возможностью создания, на основе упомянутых одного или нескольких мест 115, 120 назначения, установочного параметра пути, содержащего метку и путь для конкретного потока трафика через SDN 105. SDNC 108 выполнен с возможностью передачи информации, указывающей на установочный параметр пути, к одному или нескольким SDN-коммутаторам 110 в SDN 105.
В некоторых вариантах осуществления SDNC 108 содержит средство, выполненное с возможностью приема информации, указывающей на установочный параметр метки, от узла 103 политики. Установочный параметр метки идентифицирует метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN 105, управляемую SDNC 108, и одно или несколько мест 115, 120 назначения для конкретного потока трафика. Это средство дополнительно выполнено с возможностью создания, на основе упомянутых одного или нескольких мест 115, 120 назначения, установочного параметра пути, содержащего метку и путь для конкретного потока трафика через SDN 105. Это средство дополнительно выполнено с возможностью передачи информации, указывающей на установочный параметр пути, к одному или нескольким SDN-коммутаторам 110 в SDN 105.
Для выполнения этапов способа, показанных на фиг. 9, для обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100, SDNC 108 может содержать структуру, показанную на фиг. 10. SDNC 108 может быть расположен за пределами SDN 105, а SDN-коммутатор 110 расположен в SDN 105.
SDNC 108 может содержать принимающий блок 1001, который выполнен с возможностью приема информации, указывающей на установочный параметр метки, от узла 103 политики. Установочный параметр метки идентифицирует метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN 105, управляемую SDNC 108, и одно или несколько мест 115, 120 назначения для конкретного потока трафика. Установочный параметр метки может дополнительно указывать на источник для конкретного потока трафика. По меньшей мере одно место 115, 120 назначения для конкретного потока трафика может быть промежуточным местом 115 назначения, выполненным с возможностью обеспечения услуги, подлежащей применению к конкретному потоку трафика. Промежуточное место 115 назначения может обеспечить услугу в цепочке услуг. Установочный параметр метки может дополнительно указывать, какие услуги подлежат использованию в месте 115, 120 назначения для конкретного потока трафика. Метка может быть частью заголовка пакета данных пакетов данных в конкретном потоке трафика. Метка может быть одним из: по меньшей мере части метки потока в IPv6-заголовке в пакетах данных конкретного потока трафика и по меньшей мере части метки в заголовке расширения в пакетах данных конкретного потока трафика. Узел 103 политики может быть PCRF-узлом, а классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом. Принимающий блок 1001 может также называться принимающим модулем, принимающим средством, принимающей схемой, средством для приема или блоком ввода данных. Принимающий блок 1001 может быть приемником, приемопередатчиком и т.д. Принимающий блок 1001 может быть беспроводным приемником SDNC 108 беспроводной или фиксированной коммуникационной системы.
SDNC 108 может содержать создающий блок 1003, который выполнен с возможностью создания, на основе упомянутых одного или нескольких мест 115, 120 назначения, установочного параметра пути, содержащего метку и путь для конкретного потока трафика через SDN 105. Установочный параметр фильтра для трафика в одном направлении может быть получаемым на основании метки в другом направлении. SDNC 108 и классифицирующий узел 101 могут иметь общее понимание метки. Создающий блок 1003 может также называться создающим модулем, создающим средством, создающей схемой или средством для создания.
SDNC 108 может содержать передающий блок 1005, который выполнен с возможностью передачи информации, указывающей на установочный параметр пути, к одному или нескольким SDN-коммутаторам 110 в SDN 105. Передающий блок 1005 может также называться передающим модулем, передающим средством, передающей схемой, средством для передачи или блоком вывода данных. Передающий блок 1005 может быть передатчиком, приемопередатчиком и т.д. Передающий блок 1005 может быть беспроводным передатчиком SDNC 108 беспроводной или фиксированной коммуникационной системы.
В некоторых вариантах осуществления SDNC 108 содержит процессор 1008 и память 1010. Память 1010 содержит команды, исполняемые процессором 1008.
Память 101 может содержать один или несколько блоков памяти. Память 1010 выполнена с возможностью использования для запоминания данных, принятых данных, измерений уровней мощности, установочных параметров метки, установочных параметров фильтра, меток, классификаций, информации, пороговых значений, периодов времени, конфигураций, планирования, и приложений для выполнения способов, приведенных здесь, при их исполнении в SDNC 108.
Специалистам в данной области техники будет также понятно, что принимающий блок 1001, создающий блок 1003 и передающий блок 1005, описанные выше, могут относиться к комбинации аналоговых или цифровых схем, и/или к одному или нескольким процессорам, сконфигурированным с использованием программного обеспечения и/или аппаратно-программного обеспечения, например, запомненного в памяти, которое, при исполнении упомянутыми одним или несколькими процессорами, такими как процессор 1008, выполняет описанное выше. Один или несколько этих процессоров, а также другие цифровые аппаратные средства, могут содержаться в единственной ASIC, или несколько процессоров и различные цифровые аппаратные средства могут быть распределены среди нескольких отдельных компонентов, имеющих отдельные корпуса или собранных в SoC.
Механизм настоящего изобретения для обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100 может быть реализован посредством одного или нескольких процессоров, таких как процессор 608 в узле 103 политики, процессор 810 в классифицирующем узле 101 и процессор 1108 в SDNC 108, совместно с кодом компьютерной программы, для выполнения функций вариантов осуществления, приведенных здесь. Процессор может быть, например, цифровым сигнальным процессором (Digital Signal Processor - DSP), ASIC-процессором, процессором матрицы программируемых логических вентилей (Field-programmable gate array - FPGA) или микропроцессором. Программный код, упомянутый выше, может быть также обеспечен в виде компьютерного программного продукта, например, в форме носителя данных, несущего код компьютерной программы для выполнения вариантов осуществления, приведенных здесь, при загрузке по меньшей мере в один из узла 103 политики, классифицирующего узла 101 и SDNC 108. Один такой носитель может быть в форме диска CD ROM. Однако допустимы другие носители данных, такие как модуль памяти. Код компьютерной программы может быть дополнительно обеспечен в виде чистого программного кода на сервере и может быть загружен по меньшей мере в один из узла 103 политики, классифицирующего узла 101 и SDNC 108.
Посредством узла 103 политики можно, согласно вариантам осуществления, приведенным здесь, скоординировать установление меток потоков трафика перед их обработкой SDNC 108, т.е. на уровне IP. Таким образом, может быть показано, что коммуникационная система 100 содержит ассоциативное соединение между классифицирующим узлом 101 и SDNC 108.
В планируемых решениях сцепления услуг, существуют идеи использования тегирования трафика на нижних уровнях, т.е. L2 (обычно Ethernet), для идентификации цепочки услуг. При выборе пути через несколько услуг для конкретного потока трафика, общее количество правил, которое необходимо поддерживать на протяжении пути, может стать проблемой. Варианты осуществления, приведенные здесь, могут существенно уменьшить количество правил, которое необходимо поддерживать, и имеют потенциал для очень значительного упрощения решения.
Кроме того, варианты осуществления, приведенные здесь, могут быть связаны с Уровнем 3 (L3), т.е. IP, что делает их прозрачными для лежащей в основе сетевой топологии. Идея, приведенная здесь, состоит в использовании метки потока в IPv6-заголовке и направлении трафика через набор услуг на основе этой метки. Метка потока на входе цепочки услуг может быть установлена для указания пути до пересечения, и тогда все сеансы, соответствующие этой метке потока, могут быть направлены исключительно по этому пути, вместо создания правил для установления соответствия потока или группы потоков.
Выгода от использования метки потока в IPv6 состоит в том, что она проходит прозрачно через большинство мест 115, 120 назначения, если местам 115, 120 назначения не дана команда модифицировать метку и/или если они не сконфигурированы для модификации метки.
Подводя итоги, классифицирующий узел 101 будет классифицировать потоки трафика согласно необходимым политикам (какие места 115, 120 назначения необходимо пересечь) и помечать поток трафика меткой. SDN-коммутаторы 110 могут просмотреть эту метку для направления потока трафика к месту 115, 120 назначения. Когда поток трафика вернется обратно из места 115, 120 назначения, метка будет все еще целой в потоке трафика, и SDN-коммутатор 110 сможет исключительно по метке выбрать, куда дальше следует отправить поток трафика.
Варианты осуществления, приведенные здесь, не ограничены описанными выше вариантами осуществления. Могут быть использованы различные альтернативы, модификации и эквиваленты. Таким образом, вышеупомянутые варианты осуществления не должны использоваться в качестве ограничения объема вариантов осуществления, которые определены приложенной формулой изобретения.
Некоторые варианты осуществления, описанные здесь, могут быть обобщены следующим образом:
Один вариант осуществления относится к способу, осуществляемому в узле политики, выполненном с возможностью обработки потоков трафика в коммуникационной системе. Этот способ содержит:
назначение установочного параметра метки, идентифицирующего метку, конкретный поток трафика, который пройдет через SDN 105, и одно или несколько мест 115, 120 назначения для конкретного потока трафика;
передачу информации, указывающей на установочный параметр метки, к SDNC 108, выполненному с возможностью создания пути для потока трафика через SDN 105 на основе метки и упомянутых одного или нескольких мест 115, 120 назначения, идентифицируемых установочным параметром метки;
назначение установочного параметра фильтра, определяющего то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой; и
передачу информации, указывающей на установочный параметр фильтра, к классифицирующему узлу 101, выполненному с возможностью приема конкретного потока трафика и установления связи конкретного потока трафика с меткой.
Установочный параметр метки может дополнительно указывать на источник для конкретного потока трафика.
По меньшей мере одно из мест 115, 120 назначения может быть промежуточным местом 115 назначения, выполненным с возможностью обеспечения услуги, подлежащей применению к конкретному потоку трафика.
Промежуточное место 115 назначения может обеспечить услугу в цепочке услуг.
Установочный параметр фильтра может дополнительно указывать на направление потока трафика, причем это направление может быть восходящей линией связи от беспроводного устройства 125 к SDN 105 или нисходящей линией связи от SDN 105 к беспроводному устройству 125.
Установочный параметр фильтра может дополнительно указывать, какие услуги подлежат использованию в местах 115, 120 назначения для конкретного потока трафика.
Метка может быть частью заголовка пакета данных пакетов данных в конкретном потоке трафика.
Метка может быть одним из: по меньшей мере части метки потока в заголовке Версии 6 интернет-протокола, IPv6, в пакетах данных конкретного потока трафика или по меньшей мере части метки в заголовке расширения в пакетах данных конкретного потока трафика.
Узел 103 политики может быть узлом с функцией управления политикой и тарификацией (Policy and Charging Rules Function - PCRF); и классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом.
Некоторые другие варианты осуществления, описанные здесь, могут быть обобщены следующим образом:
Один вариант осуществления относится к способу, осуществляемому в классифицирующем узле 101, выполненном с возможностью приема и обработки потоков трафика в коммуникационной системе, причем этот способ содержит:
прием от узла 103 политики информации, указывающей на установочный параметр фильтра, определяющий то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой;
классифицирование принятых потоков трафика на основе установочного параметра фильтра таким образом, чтобы был идентифицирован конкретный поток трафика;
установление связи, на основе классификации, конкретного потока трафика с меткой таким образом, чтобы конкретный поток трафика содержал метку; и
передачу конкретного потока трафика, содержащего метку, к коммутатору 110 программно определяемой сети, SDN, в SDN 105, причем SDN-коммутатор 110 выполнен с возможностью обеспечения прохождения потока трафика через SDN 105 на основе метки.
Метка может дополнительно указывать на направление потока трафика, причем это направление является восходящей линией связи от беспроводного устройства 125 к SDN 105 или нисходящей линией связи от SDN 105 к беспроводному устройству 125.
По меньшей мере одно место 115, 120 назначения для конкретного потока трафика может быть промежуточным местом 115 назначения, выполненным с возможностью обеспечения услуги, подлежащей применению к конкретному потоку трафика.
Промежуточное место 115 назначения может обеспечить услугу в цепочке услуг.
Установочный параметр фильтра может дополнительно указывать, какие услуги подлежат использованию в месте 115, 120 назначения для конкретного потока трафика.
Метка может быть частью заголовка пакета данных пакетов данных в конкретном потоке трафика.
Метка может быть одним из: по меньшей мере части метки потока в заголовке Версии 6 интернет-протокола, IPv6, в пакетах данных в конкретном потоке трафика или по меньшей мере части метки в заголовке расширения в пакетах данных конкретного потока трафика.
Конкретный поток трафика может быть принят от беспроводного устройства (125).
Узел 103 политики может быть узлом с функцией управления политикой и тарификацией (PCRF); и классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом.
Некоторые другие варианты осуществления, описанные здесь, могут быть обобщены следующим образом:
Один вариант осуществления относится к способу, осуществляемому в программно определяемом сетевом контроллере (Software Defined Network Controller), SDNC 108, выполненном с возможностью обработки потока трафика в коммуникационной системе 100, причем этот способ содержит:
прием информации, указывающей на установочный параметр метки, от узла политики, причем установочный параметр метки идентифицирует метку, конкретный поток трафика, который пройдет через программно определяемую сеть, SDN 105, управляемую SDNC 108, и одно или несколько мест 115, 120 назначения для конкретного потока трафика;
создание, на основе упомянутых одного или нескольких мест 115, 120 назначения, установочного параметра пути, содержащего метку и путь для конкретного потока трафика через SDN 115; и
передачу информации, указывающей на установочный параметр пути, к одному или нескольким SDN-коммутаторам 110 в SDN 105.
Установочный параметр метки может дополнительно указывать на источник для конкретного потока трафика.
По меньшей мере одно место 115, 120 назначения для конкретного потока трафика может быть промежуточным местом 115 назначения, выполненным с возможностью обеспечения услуги, подлежащей применению к конкретному потоку трафика.
Промежуточное место 115 назначения может обеспечить услугу в цепочке услуг.
Установочный параметр метки может дополнительно указывать на направление потока трафика, причем это направление является восходящей линией связи от беспроводного устройства 125 к SDN 105 или нисходящей линией связи от SDN 105 к беспроводному устройству 125.
Установочный параметр метки может дополнительно указывать, какие услуги подлежат использованию в месте 115, 120 назначения для конкретного потока трафика.
Метка может быть частью заголовка пакета данных пакетов данных в конкретном потоке трафика.
Метка может быть одним из: по меньшей мере части метки потока в заголовке Версии 6 интернет-протокола, IPv6, в пакетах данных конкретного потока трафика или по меньшей мере части метки в заголовке расширения в пакетах данных конкретного потока трафика.
SDNC 108 и классифицирующий узел 101 могут иметь общее понимание метки.
SDNC 108 может быть расположен за пределами SDN 105, а SDN-коммутатор (коммутаторы) 110 может быть расположен в SDN 105.
Узел 103 политики может быть узлом с функцией управления политикой и тарификацией, PCRF; и классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом.
Некоторые другие варианты осуществления, описанные здесь, могут быть обобщены следующим образом:
Один вариант осуществления относится к узлу 103 политики, выполненному с возможностью обработки потоков трафика в коммуникационной системе 100. Узел 103 политики выполнен с возможностью:
назначения установочного параметра метки, идентифицирующего метку, конкретный поток трафика, который пройдет через программно определяемую сеть, SDN, 105, и одно или несколько мест 115, 120 назначения для конкретного потока трафика;
передачи информации, указывающей на установочный параметр метки, к SDN-контроллеру, SDNC 108, выполненному с возможностью создания пути для потока трафика через SDN 105, на основе метки и упомянутых одного или нескольких мест 115, 120 назначения, идентифицируемых установочным параметром метки;
назначения установочного параметра фильтра, определяющего то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой; и
передачи информации, указывающей на установочный параметр фильтра, к классифицирующему узлу 101, выполненному с возможностью приема конкретного потока трафика и установления связи конкретного потока трафика с меткой.
Установочный параметр метки может дополнительно указывать на источник для конкретного потока трафика.
По меньшей мере одно из мест 115, 120 назначения может быть промежуточным местом 115 назначения, выполненным с возможностью обеспечения услуги, подлежащей применению к конкретному потоку трафика.
Промежуточное место 115 назначения может обеспечить услугу в цепочке услуг.
Установочный параметр фильтра может дополнительно указывать на направление потока трафика, причем это направление является восходящей линией связи от беспроводного устройства 125 к SDN 105 или нисходящей линией связи от SDN 105 к беспроводному устройству 125.
Установочный параметр фильтра может дополнительно указывать, какие услуги подлежат использованию в месте 115, 120 назначения для конкретного потока трафика.
Метка может быть частью заголовка пакета данных пакетов данных в конкретном потоке трафика.
Метка может быть одним из: по меньшей мере части метки потока в заголовке Версии 6 интернет-протокола, IPv6, в пакетах данных конкретного потока трафика или по меньшей мере части метки в заголовке расширения в пакетах данных конкретного потока трафика.
Узел 103 политики может быть узлом с функцией управления политикой и тарификацией, PCRF; и классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом.
Некоторые другие варианты осуществления, описанные здесь, могут быть обобщены следующим образом:
Один вариант осуществления относится к классифицирующему узлу 101, выполненному с возможностью приема и обработки потоков трафика в коммуникационной системе, причем классифицирующий узел 101 дополнительно выполнен с возможностью:
приема от узла 103 политики информации, указывающей на установочный параметр фильтра, определяющий то, что конкретный поток трафика должен быть связан с меткой;
классифицирования принятых потоков трафика на основе установочного параметра фильтра таким образом, чтобы был идентифицирован конкретный поток трафика;
установления связи, на основе классификации, конкретного потока трафика с меткой таким образом, чтобы конкретный поток трафика содержал метку; и
передачи конкретного потока трафика, содержащего метку, к коммутатору 110 программно определяемой сети, SDN, в SDN 105, причем SDN-коммутатор 110 выполнен с возможностью обеспечения прохождения потока трафика через SDN на основе метки.
Метка может дополнительно указывать на направление потока трафика, причем это направление является восходящей линией связи от беспроводного устройства 125 к SDN 105 или нисходящей линией связи от SDN 105 к беспроводному устройству 125.
По меньшей мере одно место 115, 120 назначения для конкретного потока трафика может быть промежуточным местом 115 назначения, выполненным с возможностью обеспечения услуги, подлежащей применению к конкретному потоку трафика.
Промежуточное место 115 назначения может обеспечить услугу в цепочке услуг.
Установочный параметр фильтра может дополнительно указывать, какие услуги подлежат использованию в месте 115, 120 назначения для конкретного потока трафика.
Метка может быть частью заголовка пакета данных пакетов данных в конкретном потоке трафика.
Метка может быть одним из: по меньшей мере части метки потока в заголовке Версии 6 интернет-протокола, IPv6, пакетов данных в конкретном потоке трафика или по меньшей мере части метки в заголовке расширения в пакетах данных конкретного потока трафика.
Конкретный поток трафика может быть принят от беспроводного устройства 125.
Узел 103 политики может быть узлом с функцией управления политикой и тарификацией, PCRF; и классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом.
Некоторые другие варианты осуществления, описанные здесь, могут быть обобщены следующим образом:
Один вариант осуществления относится к программно определяемому сетевому контроллеру, SDNC 108, выполненному с возможностью обработки потока трафика в коммуникационной системе 100, причем SDNC 108 дополнительно выполнен с возможностью:
приема информации, указывающей на установочный параметр метки, от узла 103 политики, причем установочный параметр метки идентифицирует метку, конкретный поток трафика, который пройдет через программно определяемую сеть, SDN, 105, управляемую SDNC 108, и одно или несколько мест 115, 120 назначения для конкретного потока трафика;
создания, на основе упомянутых одного или нескольких мест 115, 120 назначения, установочного параметра пути, содержащего метку и путь для конкретного потока трафика через SDN (105); и
передачи информации, указывающей на установочный параметр пути, к одному или нескольким SDN-коммутаторам 110 в SDN 105.
Установочный параметр метки может дополнительно указывать на источник для конкретного потока трафика.
По меньшей мере одно место 115, 120 назначения может быть промежуточным местом 115 назначения, выполненным с возможностью обеспечения услуги, подлежащей применению к конкретному потоку трафика.
Промежуточное место 115 назначения может обеспечить услугу в цепочке услуг.
Установочный параметр метки может дополнительно указывать на направление потока трафика, причем это направление является восходящей линией связи от беспроводного устройства 125 к SDN 105 или нисходящей линией связи от SDN 105 к беспроводному устройству 125.
Установочный параметр метки может дополнительно указывать, какие услуги подлежат использованию в месте 115, 120 назначения для конкретного потока трафика.
Метка может быть частью заголовка пакета данных пакетов данных в конкретном потоке трафика.
Метка может быть одним из: по меньшей мере части метки потока в заголовке Версии 6 интернет-протокола, IPv6, в пакетах данных конкретного потока трафика или по меньшей мере части метки в заголовке расширения в пакетах данных конкретного потока трафика.
SDNC 108 и классифицирующий узел 101 могут иметь общее понимание метки.
SDNC 108 может быть расположен за пределами SDN 105, а SDN-коммутатор 110 может быть расположен в SDN 105.
Узел 103 политики может быть узлом с функцией управления политикой и тарификацией, PCRF; и классифицирующий узел 101 может быть шлюзовым узлом.
Некоторые другие варианты осуществления, описанные здесь, могут быть обобщены следующим образом:
Один вариант осуществления относится к компьютерной программе, содержащей команды, которые, при исполнении по меньшей мере на одном процессоре, обеспечивают выполнение упомянутым по меньшей мере одним процессором способа согласно любому из вариантов осуществления, приведенных здесь.
Один вариант осуществления относится к носителю, содержащему компьютерную программу, причем носитель является одним из электронного сигнала, оптического сигнала, радиосигнала или машиночитаемой запоминающей среды.
Следует отметить, что термин «содержит/содержащий», при использовании в этой спецификации, используется для определения наличия указанных признаков, элементов, этапов или компонентов, но не исключает наличия или добавления одного или нескольких других признаков, элементов, этапов или компонентов или их групп. Следует также отметить, что элементы в единственном числе не исключают наличия множества таких элементов.
Термин «выполнен с возможностью», используемый здесь, может также называться «приспособлен», «адаптирован», «способен» или «действующий для».
Следует также отметить, что этапы способов, определенные в приложенной формуле изобретения, не выходя за рамки вариантов осуществления, приведенных здесь, могут быть выполнены в другом порядке, отличном от порядка, в котором они приведены в формуле изобретения.