地址交换体系结构中域间带宽预留及地址交换方法

摘要

地址交换体系结构中域间带宽预留和地址交换方法属于计算机网络技术领域。其特征在于：在各个自治域内定义专有的高性能网络地址块，为这些地址块选择路径并预留带宽；新增三层软交换设备和三层准入控制网关设备对高性能地址的分配和使用进行控制；定义了当一个自治域中具有多个管理域时动态分配高性能地址的方法；定义了当具有多个自治域时，各个自治域的三层软交换设备之间的协同工作方法。因此，基于以上方法的跨域应用服务的服务质量盒安全性等均可得到保证。该发明有效地就解决了目前互联网的服务质量QoS问题、网络安全问题，可扩展性和稳定性很好。

主权项

1. 地址交换体系结构中域间带宽预留和地址交换方法，其特征在于，所述方法是在两个自治域或一个自治域的多个管理域中采用对等互联方式情况下依次按以下步骤实现的：步骤(1)：初始化把需占用较大网络带宽资源且要求端到端服务质量及安全性保证的应用服务定义为高性能应用服务，从整个互联网地址空间中划分出来的、动态分配的用于高性能应用服务的地址定义为高性能地址，其余用于连入互联网及非高性能应用服务的地址定义为普通IP地址；按需实时为高性能用户分配高性能地址；根据互联网单个自治域内地址交换方法的组成部件，预先配置基于目前互联网协议的网络基础设施，在每个自治域配置一台三层软交换服务器；在高性能用户所在的子网配置三层准入控制网关路由器；拟申请高性能应用服务的用户使用增强型动态地址用户终端；定义所述的高性能应用需求的参数，包括用户的对端通信客体所在的网络服务域，所需带宽，对应的业务量和所需要的延时、丢包率、抖动在内的服务质量指标；预留若干设定的高性能地址块并与设定的高性能需求(参数)相绑定；步骤1. 1：预先配置基于目前互联网协议的网络基础设施：步骤1. 1.1：在自治域间建立私有互联peering，为高性能地址块选择私有互联peering的跨域路径，把相应的高性能地址进行静态的、聚类的BGP路由公布；同时，通过配置路由器的服务类型策略进行所选跨域链路的带宽预留；对两个自治域的相应三层软交换服务器分别加载链路数据库；步骤1. 1.2：通过配置路由器的服务类型策略，在自治域内为高性能地址进行在极端情况下的带宽预留；步骤1. 1.3：在本自治域内的各个管理域选择的一台或多台路由器配置路由协议与本自治域内所有地址交换三层准入控制网关路由器建立邻居关系，这样当高性能地址动态分配给本自治域的三层准入控制网关路由器时，此高性能地址对应的路由就能分布到本自治域内各个管理域的所有的路由器上；步骤1. 2：三层软交换服务器初始化：设置用户-网络信令UNI和网络-网络信令NNI，根据来自用户的高性能应用请求，通知三层准入控制网关路由器对高性能地址进行控制处理，通知用户可用的高性能地址；通信结束后，通知用户计费结果，通知三层准入控制网关路由器对高性能地址进行处理；通知该高性能地址收回，更新相关数据库；步骤1. 3：三层准入控制网关路由器初始化：设置网络-网络信令NNI，根据来自所述三层软交换服务器的通知，对指定的高性能地址进行接口配置、路由发布，端口流量控制；当通信结束时，根据来自所述三层软交换服务器的通知，撤销对该高性能地址的接口配置、路由发布，端口流量控制，步骤1. 4：增强型动态地址用户终端：设置用户-网络信令UNI，向所述三层软交换服务器申请高性能应用服务所需地址，接收所述三层软交换服务器的通知中分配的指定的高性能地址，在本机上配置；或接收来自三层准入控制网关路由器对指定的高性能地址的自动配置；通信结束时，通知所述三层软交换服务器，该三层软交换服务器将计费结果发给用户；网络-网络信令NNI格式包含有：用户标识、流水号、用户本端高性能地址段、最大带宽，非正常退出的等待时长，用户-网络信令UNI格式包括有：用户标识、流水号、用户本端普通地址、通信对端普通地址、用户本端高性能地址段、用户本次应用需求带宽，非正常退出的等待时长，步骤(2)：高性能用户申请使用高性能应用步骤2. 1：当自治域X中的某一高性能用户用户a需要与自治域Z中的某一高性能用户用户h进行高性能通信，该用户a将通过用户信令UNI向本自治域的所述三层软交换服务器提交申请；步骤2. 2：本自治域的所述三层软交换服务器通过用户数据库验证该用户a的身份，通过链路数据库验证请求的对端自治域及相应的快自治域链路上该项服务的并发用户数量是否未达到上限N，如以上条件满足，本自治域的所述三层软交换服务器通过地址数据库得到一个高性能地址段动态分配给该用户a，同时通过网络-网络信令NNI与该用户a所在子网的三层准入控制网关路由器通信，传送包括高性能网络地址段，最大带宽，非正常退出的等待时长在内的参数；如果没有通过验证，则拒绝所述高性能服务请求，如果使用该互联链路的高性能用户的数量大于等于N，则也拒绝该用户a的请求；该用户a要等一段时间后再次请求；步骤2. 3：所述三层准入控制网关路由器从所述三层软交换服务器得到包括动态分配的高性能地址，最大允许的带宽和非正常退出时长在内的参数，把所述高性能地址配置到与该高性能用户所在子网相连的设备接口上，并根据最大允许的带宽对该接口进行流量限制；通过预先配好的与本自治域路由协议建立的邻居关系，把动态分配的高性能地址段的路由发布到路径上各个管理域中；所述三层准入控制网关路由器启动非正常退出计时；步骤2. 4：本自治域的所述三层软交换服务器利用跨自治域网络-网络信令通知对端自治域的三层软交换服务器，传输的参数为：对端的用户标识h，流水号、本端高性能地址段、最大带宽、非正常退出的等待时长；步骤2. 5：对端自治域的三层软交换服务器，通过用户数据库验证用户h的身份，通过链路数据库验证请求的对端自治域及相应的快自治域链路上该项服务的并发用户数量是否未达到上限N，如以上条件满足，本自治域的所述三层软交换服务器通过地址数据库得到一个高性能地址段动态分配给该用户h，同时通过网络-网络信令NNI与该用户h所在子网的三层准入控制网关路由器通信，传送包括高性能网络地址段，最大带宽，非正常退出的等待时长在内的参数；如果没有通过验证，则拒绝所述高性能服务请求，如果使用该互联链路的高性能用户的数量大于等于N，则也拒绝该用户h的请求；则通知本端自治域的三层软交换服务器；步骤2. 6：所述对端的三层准入控制网关路由器从所述对端的三层软交换服务器得到包括动态分配的高性能地址，最大允许的带宽和非正常退出时长在内的参数，把高性能地址配置到与高性能用户所在子网相连的设备接口上，并根据最大允许的带宽对该接口进行流量限制；通过预先配好的与本自治域路由协议建立的邻居关系，把动态分配的高性能地址段的路由发布到路径上各个管理域中；所述三层准入控制网关路由器启动非正常退出计时；步骤2. 7：所述本端三层准入控制网关路由器通知所述本端三层软交换服务器配置完成，该对端三层准入控制网关路由器通知该对端三层软交换服务器配置完成，该对端三层软交换服务器通过跨自治域网络-网络信令NNI通知所述本端三层软交换服务器，本端和对端三层软交换服务器启动非正常退出计时；步骤2. 8：高性能用户a和高性能用户h得到高性能地址，通过高性能地址使用高性能应用；由于这一段地址有预约带宽，同时是通过认证分配的，就完全保证了双向通信的服务质量QoS和双向流量的真实性；步骤(3)：高性能用户结束使用高性能应用步骤3. 1：当用户a完成与用户h的高性能通信后；通过用户-网络信令UNI通知本自治域的三层软交换服务器，发送结束信息；步骤3. 2：所述本自治域的三层软交换服务器回收相应高性能地址，通过网络-网络信令NNI通知相应的三层准入控制网关路由器修改配置；步骤3. 3：本自治域的三层软交换服务器利用跨自治域所述网络-网络信令NNI通知对端的自治域的三层软交换服务器结束高性能通信；步骤3. 4：本自治域的三层准入控制网关路由器终止对应高性能地址的网络接口配置，流量控制配置和路由分发，本自治域内临时分配给用户a的高性能地址段的路由信息消失；步骤3. 5：对端自治域的三层准入控制网关路由器终止对应高性能地址的网络接口配置，流量控制配置和路由分发，对端自治域内临时分配给用户h的高性能/30地址段的路由信息消失；步骤3. 6：本端三层软交换服务器停止计费，把基于带宽和时间乘积的计费结果通知相应高性能用户，更新用户数据库，地址数据库和计费数据库，这一段高性能地址段释放出来，等待分配给下一个请求的用户使用；步骤3. 7：对端三层软交换服务器，更新用户数据库，地址数据库和计费数据库，这一段高性能地址段释放出来，等待分配给下一个请求的用户使用。