Способы и устройства для поддержки vpn при управлении мобильностью

Способы и устройства для поддержки vpn при управлении мобильностью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к области управления мобильностью в системах связи и, более конкретно, к способам и устройству, предназначенным для обеспечения альтернативной архитектуры, которая обеспечивает поддержку пересылки в виртуальной частной сети (ВЧС, VPN) для конечных узлов, например мобильных узлов в системах мобильной связи.

Уровень техники

Мобильный IP (MIP, ПИМ, протокол Интернет для мобильной связи) описан в множестве документов, разработанных в IETF (ЦГИПИ, Целевая группа инженерной поддержки Интернет) (www.ietf.org). MIP обеспечивает управление мобильной связью для собственного адреса (HoA, СоА) мобильного узла (MN, МУ) путем перенаправления (например, туннелирования) пакетов, принятых в собственном агенте (HА, СА), которые были направлены из адреса источника узла - корреспондента (CN, УК) в MN HoA в направлении обслуживания адреса MN (CoA, ОбА), в котором MN HoA можно маршрутизировать. Обычно CoA MN представляет собой адрес внешнего агента (FA, ВА) в пределах маршрутизатора доступа, с которым MN непосредственно соединен, т.е. соединен с ним без промежуточного узла, между маршрутизатором доступа и MN. Аналогично пакеты, принятые в FA из MN, которые направлены из MN HoA в CN, перенаправляют в HА с использованием пакета перенаправления, где перенаправленный пакет получают из пакета перенаправления и пересылают с использованием стандартной маршрутизации Интернет в направлении адреса назначения CN. Сигналы MIP между MN и HА поддерживают связь MN CoA/MN HoA в HА и FA и обновляют ее для каждого нового значения CoA по мере того, как MN перемещается между маршрутизаторами доступа (FА) и, следовательно, через топологию маршрутизации. HА вырабатывает объявления маршрутизации для префиксов HoA в этом HА, и MN назначают HoA из указанных объявленных префиксов для гарантии того, что адреса пакетов в направлении MN HoA будут переданы через HА.

Известные FA MIP обычно отделены от MN одним соединением (каналом связи), которое может быть фиксированным или беспроводным соединением (каналом связи) с каждым MN для одного FA, имеющего уникальный адрес на канальном уровне. Идентификационная информация MN, который передает пакет FA восходящего потока, обычно известна по адресу источника канального уровня фреймов канального уровня, с использованием которых пакет передают через соединение (канал) доступа. FA затем передает пакеты путем сравнения адреса источника пакета с HoA, сохраненными в привязке мобильности в FA для этого идентифицированного MN. FA затем на основе соответствия привязки мобильности определяет адрес ассоциированного HА MIP, в который должен быть перенаправлен принятый пакет. Когда пакеты перенаправления нисходящего потока принимают из HА и перенаправляемый пакет восстанавливают, тогда приемник MN идентифицируется в FA с использованием комбинации адреса источника HА пакета перенаправления (адрес HА) и адреса назначения перенаправляемого пакета (MN HoA). Эти адреса идентифицируют уникальную привязку мобильности в FA, из которой можно определить идентификационную информацию канального уровня MN, в результате чего пакет может быть передан во фреймах канального уровня в этот MN.

Когда МN имеет множество HoA из одного или больше HA, тогда канальный уровень и информация пакета, принимаемые в FA, могут не идентифицировать уникальный HА, который ассоциирован с источником адреса HoA пакета восходящего потока, из-за того что MN имеет множество HoA из перекрывающихся пространств адреса. В FA с каждым пакетом требуется принимать дополнительную информацию, которая позволяет FA различать множество элементов привязки, которые содержат одно и то же значение HoA. Кроме того, информация пакета нисходящего потока, принимаемого в FA, может не позволять уникально идентифицировать приемник MN, если комбинация адреса HА и адреса HoA не является уникальной в FA, поскольку, например, множество разных HA используют одинаковый адрес HА и одинаковый префикс адреса HoA.

Кроме того, когда между FA и HA присутствует региональный узел MIP и пакеты восходящего потока направляют через и коммутируют с помощью этого регионального узла MIP, тогда FA должен предоставлять информацию в пакет перенаправления, обеспечивающую возможность для регионального узла MIP пересылать пакет в правильный HA восходящего потока, который ассоциирован с HoA в адресе источника пакета. Самого значения HoA недостаточно, поскольку снова HoA из разных HA могут многократно использовать одинаковое значение, в результате чего возникает неопределенность пересылки в региональном узле MIP. Аналогично пакеты нисходящего потока, принимаемые в FA, теперь пересылают с использованием комбинации адреса регионального узла MIP в пакете перенаправления и HoA в перенаправляемом пакете, но эта комбинация снова не обязательно является уникальной, даже если комбинация адреса HoA/HA является уникальной, поскольку адрес HA мог быть потерян при перенаправлении пакета через региональный узел MIP.

Аналогично в некоторых случаях возникает дополнительная специфическая проблема при использовании многоадресных пакетов, которые пересылают из HA в FA и по MN, поскольку адрес назначения пакета для канала доступа представляет собой групповой адрес. Такой групповой адрес должен быть скрыт при стандартной передаче MIP путем использования туннеля инкапсуляции, который включает в себя HoA в качестве адреса назначения, в результате чего можно идентифицировать и достичь целевой MN. Такая дополнительная инкапсуляция является неэффективной по линии доступа, и в идеале ее следует избегать, но ее удаление создает неоднозначность пересылки в FA и неоднозначность демультиплексирования в MN (например, не понятно, с которым из МN, HA, HoA ассоциировано это многоадресное содержание).

В одной из технологий предшествующего уровня техники используется составной пакет, который принимают в FA для определенного случая, когда МN и FA разделены функцией межсетевого обмена (IWF, ФМО), для разрешения неоднозначностей пересылки, возникающих в результате потери идентификатора канального уровня, специфичного для MN, между IWF и FA, который существует между MN и IWF. Составной пакет содержит одновременно пакет восходящего потока и идентификатор сетевого доступа (NAI, ИСД) отправителя MN, причем NAI идентифицирует username@domain (имя пользователя и домен) MN (или некоторый другой уникальный идентификатор MN), в результате чего FA может определять MN и его набор привязок мобильности с целью пересылки. Аналогично пакеты нисходящего потока сопоставляют с уникальной привязкой мобильности для идентификации MN, и затем составной пакет формируют так, что IWF может отображать NAI из составного пакета в специфичный для MN идентификатор канального уровня, который существует между IWF и MN, с целью пересылки.

Эта методика, однако, не обеспечивает поддержку ни для разрешения неоднозначностей при пересылке/демультиплексировании нисходящего потока для перенаправления пакетов, принимаемых в FA и MN, ни для пакетов восходящего потока, когда MN имеет множество HoA из разных HA, для одного NAI (или эквивалентной информации составного пакета). Кроме того, NAI также представляет собой очень большой идентификатор и основывает пересылку в FA на информации уровня IP, в результате чего HoA и NAI являются менее эффективными, чем при использовании идентификаторов канального уровня, как представлено на примере систем многопротокольной коммутации на основе меток (MPLS, МПКМ).

Учитывая приведенное выше описание, очевидно, что существует потребность в улучшенных способах пересылки пакетов в мобильных сетях для устранения неоднозначности пересылки, связанной с наличием множества HoA в множестве HA для каждого MN.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на способы и устройство, обеспечивающие альтернативную архитектуру пересылки MIP, в которой используются технологии виртуальной частной сети, для уникального определения пакетов восходящего потока и нисходящего потока, ассоциированных с каждым пакетом, принимаемым в MN и FA.

Новый идентификатор канального уровня, специфичный для HA, называемый здесь вторым идентификатором канального уровня, вначале определяют для канала доступа, в соответствии с аспектами изобретения, которые обеспечивают уникальный идентификатор, по меньшей мере, для каждого HA, с которым MN имеет привязку мобильности. Это позволяет FA эффективно идентифицировать целевой адрес HA для принимаемого пакета восходящего потока, и MN идентифицировать HA, ассоциированный с HoA, в принимаемом пакете нисходящего потока, так, что в обоих случаях известна пара (HA, HoA). Когда один HA имеет множество совокупностей HoA, называемых доменами адресов в HA, которые перекрываются, в результате один HA обеспечивает виртуальный HA для совокупности HoA. Идентификатор канального уровня, специфичный для HA, затем можно использовать для уникальной идентификации виртуального HA (например, пары из совокупности HA, HoA), в результате чего в FA можно идентифицировать либо виртуальный адрес, специфичный для HA, или адрес, специфичный для HA, одновременно с виртуальным идентификатором VPN HA. Идентификатор канального уровня, специфичный для HA, может быть включен в заголовок фрейма на канальном уровне в пределах нагрузки фрейма на канальном уровне, но за пределами участка пакета, также содержащегося в нагрузке фрейма, или в пределах самого участка пакета. Такой идентификатор может быть включен во все фреймы канального уровня, может быть включен в один (т.е. первый) фрейм канального уровня или даже распределен по множеству фреймов, которые ассоциированы с определенным пакетом, в результате чего остальные фреймы для того же пакета неявно повторно используют то же значение канального уровня.

Новый идентификатор канального уровня для конкретного HoA, называемый третьим идентификатором канального уровня, затем определяют для линии доступа в соответствии с аспектами изобретения, что обеспечивает уникальный идентификатор канального уровня для каждого потока HoA, ассоциированного с определенной привязкой мобильности среди множества таких связей из домена адресации HA. Этот идентификатор может быть включен в заголовок фрейма канального уровня в пределах нагрузки фрейма канального уровня, но за пределами участка пакета, также содержащегося в нагрузке фрейма, или в пределах самого участка пакета. Такой идентификатор может быть включен во все фреймы на канальном уровне, может быть включен в один (т.е. в первый) фрейм канального уровня или даже распределен по множеству фреймов, которые ассоциированы с определенным пакетом, так что остальные фреймы для того же пакета неявно повторно используют одно и то же значение канального уровня. Такой идентификатор канального уровня также может быть исключен, если FA и MN имеют возможность определять HoA из принятого пакета, но это, в частности, невозможно для MN, когда пакет из FA в направлении MN имеет групповой адрес назначения.

Идентификаторы канального уровня, специфичные для HA и HoA, могут быть скомбинированы в различных аспектах изобретения в один параметр канального уровня, и один или оба из этих идентификаторов могут быть скомбинированы со специфичным для MN идентификатором канального уровня. Любой из этих трех идентификаторов может быть исключен по соображениям эффективности и может использоваться вместе с информацией, включенной в принимаемый пакет, при условии, что FA и MN могут уникально идентифицировать привязку мобильности, которая ассоциирована с четверкой параметров в совокупности (MN, HA, пул HoA, HoA). Другими словами, каждый дополнительный параметр канального уровня может быть исключен из пакетов, проходящих через канал доступа, если при этом не создается неопределенность, при условии, что текущие привязки мобильности сохранены в MN и FA.

Специфичный для HA идентификатор канального уровня можно повторно использовать в различных аспектах изобретения среди множества специфичных для MN идентификаторов канального уровня так, что пересылка FA основывается просто на значении идентификатора канального уровня HA. Это уменьшает количество элементов пересылки восходящего потока до количества активных HA или совокупностей активных HoA, а не до количества активных MN.

Примерные виртуальные идентификаторы HA (VHA, ВСА), называемые идентификаторами второго и третьего узла, в соответствии с аспектами изобретения затем определяют для включения в пакеты, которые отправляют между HA и FA. Идентификатор VHA используется для различения между множеством потоков пакетов, которые существуют между FA и одним адресом HA. Когда HA имеет множество перекрывающихся совокупностей HoA, тогда идентификатор VHA можно использовать для идентификации одной определенной совокупности HoA в HA. Идентификатор VHA, в качестве альтернативы, можно использовать для идентификации определенной пары (совокупности пула HoA, HoA) или даже определенной тройки (МN, префикс HoA, HoA) в FA и в HA. Кроме того, идентификатор VHA может включать в себя информацию, которая также содержится в специфичных для МN идентификаторах канального уровня HA и HoA, в результате чего FA может автоматически генерировать одну или больше частей одного или больше из этих идентификаторов канального уровня из принятого идентификатора VHA нисходящего потока, и может автоматически генерировать идентификатор VHA из полученных идентификаторов канального уровня восходящего потока.

Краткое описание чертежей

На фиг.1A представлена иллюстрация примера системы, выполненной в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения.

На фиг.1B представлена иллюстрация расширенной примерной системы, выполненной в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения.

На фиг.2 представлен пример первого узла, например пример конечного узла, такого как примерный мобильный узел, выполненного в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения.

На фиг.3 представлен пример второго узла, например внешнего агента мобильной связи, воплощенного в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения.

На фиг.4 представлен пример третьего узла, например мобильного агента, такого как собственный агент, выполненный в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения.

На фиг.5 иллюстрируется пример четвертого узла, например, мобильного агента, воплощенного в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения.

На фиг.6, содержащей комбинацию фиг.6A и 6B, представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая пример способа связи, который выполнен в соответствии с изобретением для приема и обработки фреймов канального уровня и пакетов во втором узле из первого узла и для приема пакетов перенаправления во втором узле из третьего и/или четвертого узлов.

На фиг.7, 8, 9, 10 и 11 представлены примерные сообщения в соответствии с настоящим изобретением.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1A показан пример основной системы 100, выполненной в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения. На фиг.1B показан пример расширенной системы 100', выполненной в соответствии с настоящим изобретением и с использованием дополнительных способов настоящего изобретения.

Система 100 по фиг.1A включают в себя первый домен 110 адресации, включающий в себя узлы, которые выполняют протокол маршрутизации внутренних шлюзов (IGRP) Y для объявления места положения и маршрутов для адресов первого домена, домен 111 адресации третьего узла, включающий в себя узлы, выполняющие протокол маршрутизации внутренних шлюзов X для объявления места положения и маршрутов для адресов домена третьего узла, и дополнительный домен 112 адресации третьего узла включает в себя узлы, выполняющие протокол маршрутизации внутренних шлюзов W для объявления места положения и маршрутов к дополнительным адресам домена третьего узла. Каждый протокол маршрутизации внутренних шлюзов X, Y, W дополнительно объявляет маршруты для адресов, которые находятся за пределами его домена адресации. Например, протокол X имеет маршруты для достижения адресов в первом домене 110 адресации, и протокол Y имеет маршрут для достижения, по меньшей мере, адреса 133 третьего узла. Без потери общности, первый домен 110 и домен 111 адресации третьего узла могут использовать или могут не использовать перекрывающиеся пространства адресов, и домен 111 адресации третьего узла, и дополнительный домен 112 адресации третьего узла могут использовать или могут не использовать перекрывающиеся пространства адресов. В некоторых вариантах выполнения некоторые из адресов в домене 111 адресации третьего узла и в дополнительном домене 112 адресации третьго узла перекрываются, например используют одинаковые значения адреса из двух разных пространств частных адресов, в то время как некоторые из адресов в первом домене 110 адресации и некоторые из адресов в домене 111 адресации третьего узла не перекрываются, например из общественного пространства адреса или пространства общего частного адреса. В некоторых вариантах выполнения домен 111 адресации третьего узла и первый домен 110 адресации подчиняются общей администрации, такой как сетевой оператор оптовой продажи, при этом IGRP X и IGRP Y представляют собой часть одного и того же протокола маршрутизации, в то время как дополнительный домен 112 адресации третьего узла находится под другим администрированием, например, таким как внешний розничный провайдер услуги Интернет (ISP).

Первый домен 110 адресации включает в себя первый узел, например конечный узел, такой как мобильный узел (MN), 120, непосредственно соединенный со вторым узлом, например агентом 130 мобильной связи, каналом 101 доступа, например беспроводным каналом доступа или проводным каналом доступа. Поскольку МN непосредственно соединен со вторым узлом, между MN и вторым узлом отсутствует промежуточный узел. Второй узел 130 соединен с сетевым узлом 104 через канал 102, и сетевой узел 104 дополнительно соединен с сетевым узлом 106 в домене 111 адресации третьего узла. Домен 111 адресации третьего узла дополнительно включает в себя первый узел 160 - корреспондент (CN1) и один интерфейс третьего узла, например агент 140 мобильной связи, причем оба они соединены с сетевым узлом 106 через каналы 108 и 107 соответственно. Третий узел 140 также имеет интерфейс в дополнительном домене 112 адресации третьего узла, который соединен со вторым узлом 170 - корреспондентом (CN2) с помощью каналов 113 и 115 через сетевой узел 114, и сетевой узел 114 дополнительно соединен с сетевым узлом 106 через канал 116. С целью описания изобретения CN1 160 и CN2 170 используют глобально уникальные адреса, и IGRP X, и IGRP W включают в себя маршруты, которые позволяют направлять пакеты между CN1 160 и CN2 170, которые не проходят через третий узел 140 и вместо этого проходят через канал 116.

Третий узел 140 имеет один или больше выделенных префиксов адреса, соответствующих домену 111 адресации третьего узла, которые включены в объявление 115 маршрутизации, которое третий узел 140 передает в часть X IGRP домена 111 адресации третьего узла. С целью описания изобретения считается, что каждый из других узлов в системе маршрутизации ретранслирует указанное обновление маршрутизации по указанным префиксам адреса, поскольку префиксы адреса не выделены для этих узлов. Один из этих префиксов адреса включен в первый собственный адрес 121, который выделен для первого узла 120, и один из префиксов адреса включен в адрес 133 третьего узла, который сохранен во втором узле 130. Третий узел 140 имеет один или больше префиксов адреса из дополнительного домена 112 адресации третьего узла, которые включены в объявление 116 маршрутизации, передаваемое третьим узлом 140 в часть IGRP W дополнительного домена 112 адресации третьего узла. Один из этих префиксов адреса включен в адрес интерфейса третьего узла, который соединен с каналом 113. Третий узел 140 дополнительно вырабатывает объявление маршрутизации IGRP, которое включает в себя префикс адреса, включенный во второй собственный адрес 122, который может быть дополнительно выделен для первого узла 120. Когда второй собственный адрес 122 ассоциирован с дополнительным доменом 112 адресации третьего узла, тогда объявление 117 IGRP передают в дополнительный домен 112 адресации третьего узла IGRP W. В качестве альтернативы, когда второй собственный адрес 122 ассоциирован с доменом 111 адресации третьего узла, тогда объявление 118 IGRP передают в домен 111 адресации третьего узла через IGRP X.

Второй узел 130 имеет адрес 123 второго узла из первого домена 110 адресации, который сохранен в третьем узле 140 и первом узле 120, для поддержки пересылки пакета. Первый и второй узлы 120, 130 дополнительно включают в себя первый, второй и третий идентификаторы 124 канального уровня, которые используются для поддержки пересылки фрейма на уровне пакета и пакета на уровне сети по каналу 101 доступа, как будет описано ниже. Второй узел 130 и третий узел 140 дополнительно включают в себя идентификаторы 131 второго узла и идентификаторы 132 третьего узла, которые дополнительно используются для поддержки пересылки пакета между вторым и третьим узлами 130, 140, как поясняется ниже.

Поток 161 пакета, включающий в себя потоки 161a, 161b и 161c пакетов, используют для направления пакетов восходящего потока, которые имеют адрес источника, равный первому собственному адресу 121, и адрес назначения, равный адресу CN1 160 через третий узел 140. Поток 161a пакетов содержит пакеты, передаваемые через линию 101 доступа во второй узел 130, где принимаемые пакеты перенаправляют в третий узел 140, используя перенаправление пакетов в потоке 161b. Перенаправление пакетов может, например, быть обеспечено с использованием IP путем IP инкапсуляции пакетов в поток 161a. В третьем узле 140 пакеты перенаправления преобразуют обратно в поток 161c перенаправленных пакетов, которые аналогичны пакетам в потоке 161a, и поток 161c перенаправляют через канал 107, узел 106 и канал 108 в CN1 160. Поток 162 пакетов, включающий в себя потоки 162a, 162b и 162c пакетов, используют для направления пакетов нисходящего потока, адрес назначения которых равен первому собственному адресу 121 и адрес источника которых равен адресу CN1 160, через третий узел 140. В третьем узле 140 пакеты потока 162c принимают и перенаправляют во второй узел 130, используя перенаправление потока 162b пакетов. Во втором узле 130 поток 162b перенаправления пакетов преобразуют в перенаправленный поток 162a пакетов. Поток 162a пакетов затем передают через канал 101 доступа из второго узла 130 в первый узел 120.

Когда второй собственный адрес 122 первого узла 120 представляет собой адрес из дополнительного домена 112 адресации третьего узла, так что объявление 117 IGRP передают в IGRP W, тогда потоки 163 пакетов, включающие в себя потоки 163a, 163b и 163c пакетов, аналогично используют для направления пакетов восходящего потока, причем эти пакеты имеют адрес источника, равный второму собственному адресу 122, и адрес назначения, равный адресу CN2 170, через третий узел 140 и интерфейс третьего узла по каналу 113, в то время как поток 164 пакетов, включающий в себя потоки 164a, 164b и 164c пакетов, аналогично используют для направления пакетов, которые имеют адрес назначения, равный второму собственному адресу 122, и адрес источника, равный адресу CN2 170, через канал 113 и третий узел 140.

Таким образом, можно видеть, что потоки 161a и 163a пакетов представляют собой оба потока пакетов из первого узла 120 во второй узел 130, и потоки 161b и 163b пакетов представляют собой оба потока перенаправления из второго узла 130 в третий узел 140. При этом возможно, чтобы адреса назначения CN1 160 и CN2 170 и/или первые и вторые собственные адреса 121, 122 имели одинаковое значение, поскольку они происходят из разных доменов 111, 112 адресации, которые могут иметь перекрывающиеся пространства адресов, и поэтому ни второй узел 130, ни третий узел 140 могут быть не в состоянии уникально различать пакеты в потоках 161a, 161b от пакетов в потоках 163a, 163b. В качестве альтернативы, второй узел 130 и третий узел 140 могут быть разработаны для более эффективной пересылки пакетов в потоках 161a, 163a, 161b, 163b без проверки первого и второго собственных адресов 121, 122 или адресов CN1 160, CN2 170. В соответствии с изобретением новые идентификаторы ассоциированы с каждым из потоков 161a, 161b и 163a, 163b пакетов, которые обозначают, который из одного из домена 111 адресации третьего узла и дополнительного домена 112 адресации третьего узла ассоциирован с потоком пакетов, так что комбинация этих идентификаторов с информацией перенаправления пакета уникально идентифицирует информацию пересылки для каждого потока во втором и третьем узлах 130, 140.

Затем можно видеть, что оба потока 162a и 164a пакетов представляют собой потоки пакетов в первый узел 120 из второго узла 130, и оба потока 162b и 164b пакетов представляют собой потоки перенаправления во второй узел 130 из третьего узла 140. При этом возможно, что адреса назначения, которые представляют собой первый и второй собственные адреса 121, 122, имеют одинаковое значения, поскольку они происходят из разных доменов 111, 112 адресации, которые могут иметь перекрывающиеся пространства адресов, и поэтому ни первый узел 120, ни второй узел 130 не будут иметь возможности уникально отличать пакеты в потоках 162a, 162b от пакетов в потоках 164a, 164b. В качестве альтернативы, второй узел 130 и первый узел 120 могут быть разработаны с возможностью более эффективной пересылки и демультиплексирования пакетов в потоках 162a, 164a, 162b, 164b, без необходимости проверки первого и второго собственных адресов 121, 122 или адресов CN1 160, CN2 170. В соответствии с изобретением новые идентификаторы ассоциированы с каждым из потоков 162a, 162b и 164a, 164b пакетов, которые обозначают, который из домена 111 адресации третьего узла и дополнительного домена 112 адресации третьего узла ассоциирован с потоком пакетов, в результате чего комбинация этих идентификаторов с информацией перенаправления пакета уникально идентифицирует информацию пересылки/демультиплексирования для каждого потока.

Каналы доступа предшествующего уровня техники включают в себя первый идентификатор канального уровня, который уникально идентифицирует первый узел 120 для второго узла 130, для поддержки на канальном уровне пересылки фреймов, которые содержат части пакетов, переданных из или принятых первым узлом 120. В соответствии с изобретением в такие фреймы канального уровня включен второй новый идентификатор канального уровня, который уникально идентифицирует третий узел 140 и домен адресации в этом третьем узле 140 для второго узла 120. Второй узел 130 использует второй идентификатор канального уровня для определения информации пересылки для принятых частей пакета, содержащихся в таких фреймах канального уровня, в результате чего поток перенаправления передают в направлении идентифицированного третьего узла 140. Если этот третий узел 140 поддерживает только один интерфейс в одном домене адресации, тогда пересылка в третий узел 140 может быть выполнена, как и в системах предшествующего уровня техники, использующих информацию пакета перенаправления, которая включает в себя адрес третьего узла. Однако, когда третий узел 140 содержит множество интерфейсов в один домен адресации или множество доменов адресации, тогда пересылка в третьем узле 140 является потенциально неоднозначной.

Поэтому на следующем этапе в соответствии с настоящим изобретением определенная информация пересылки во втором узле 130 дополнительно идентифицирует интерфейс пересылки и/или домен адресации в третьем узле 140, такой как один из домена 111 адресации третьего узла, через интерфейс по каналу 107, и дополнительный домен 112 адресации третьего узла через интерфейс по каналу 113. В соответствии с изобретением определенный третий узел 140, а также один из доменов адресации в третьем узле 140 (такой как домен 111 адресации третьего узла) и интерфейс в третьем узле 140 обозначены в потоке 161b, 163b пакета перенаправления путем включения нового идентификатора третьего узла. В одном примерном варианте выполнения идентификатор третьего узла представляет собой адрес третьего узла 140, который является уникальным для одного из интерфейсов, - интерфейса для канала 107 или интерфейса для канала 113, и домена (111, 112) адресации, так что адрес назначения пакета перенаправления, принимаемый в третьем узле 140, уникально идентифицирует пересылку для перенаправленного пакета. Во втором примерном варианте выполнения идентификатор третьего узла представляет собой идентификатор мультиплексирования в пределах пакета перенаправления, который идентифицирует один из интерфейса и домена адресации в третьем узле для перенаправленного пакета. Идентификатор третьего узла представляет собой дополнение для адреса назначения пакета перенаправления, причем указанный адрес назначения представляет собой адрес третьего узла, который является общим для любого более чем одного интерфейса или более чем одного домена адресации в третьем узле 140. Этот идентификатор мультиплексирования может представлять собой, например, поле мультиплексирования в пределах методики IP инкапсуляции, такой как поле ключа инкапсуляции общего маршрутизатора (GRE, ИОМ), безопасность IP, значение индекса параметра безопасности IP (IPSEC SPI (ИПБ)), протокол управления передачей (TCP, ПУП) или номер порта протокола датаграмм пользователя (UDP, ПДП) в инкапсуляции транспортного уровня, идентификатор метки потока в протоколе Интернет версия 6 (IPv6), заголовок расширения IPv6, такой как заголовок маршрутизации, номер канала протокола туннелирования уровня 2 (L2TP). В качестве альтернативы, идентификатор третьего узла может быть ассоциирован с уровнем переключения между вторым узлом 130 и третьим узлом 140, таким как многопротокольная коммутация на основе признаков (MPLS, МПКП), путь коммутации по метке (LSP, ПКМ) (с меткой MPLS в каждом канале уровня переключения) или виртуальная схема или номер виртуального пути асинхронного режима передачи (ATM, АРП).

Этапы в соответствии с изобретением, состоящие в использовании второго идентификатора канального уровня во втором узле 130 и идентификатора третьего узла в третьем узле 140 для передачи пакетов, адресуемых между первым собственным адресом 121 первого узла 120 и CN1 160, обеспечивают возможность уникально отличать пакеты от пакетов, переданных из второго собственного адреса 122 в CN2 170, или от любого другого потока, который проходит через второй и третий узлы 130, 140, без необходимости проверки значения собственного адреса или без требования использования глобально уникального собственного адреса, и/или адреса третьего узла, и/или адресов CN1/2. Однако, если первый узел 120 имеет множество собственных адресов из одного и того же интерфейса и домена адресации третьего узла 140, тогда второй идентификатор канального уровня и идентификатор третьего узла будут предоставлять такую информацию, что пакеты можно будет правильно пересылать, но второй и третий узлы 130, 140 не будут иметь возможности различать между двумя потоками пакетов для учета политики или в процессах начисления счетов.

Возвращаясь снова к фиг.1A, можно видеть, что эта ситуация возникает, когда второй собственный адрес 122 включает в себя префикс, который включен в объявление 118 IGP в домен 111 адресации третьего узла, и второй идентификатор канального уровня, ассоциированный со вторым собственным адресом во втором узле 130, ассоциирован с идентификатором третьего узла, который идентифицирует домен 111 адресации третьего узла или, более конкретно, интерфейс для канала 107. Аналогично, первый собственный адрес 121 также ассоциирован с идентификатором третьего узла, который идентифицирует домен 111 адресации третьего узла и интерфейс для канала 107. Предположим затем, что поток 165a пакетов из второго собственного адреса 122 также направлен в CN1 160 так, что политика и процессы начисления счетов не могут различать эти потоки 161a, 165a, на основе адреса 160 CN1. Затем, на дополнительном новом этапе, поток 161a пакетов дополнительно включает в себя третий идентификатор канального уровня, который уникально ассоциирован с первым и вторым идентификаторами канального уровня и используется для обозначения того, что поток 161a пакетов ассоциирован с первым собственным адресом 121 первого узла 120. Пакеты потока 165a пакетов, ассоциированного со вторым собственным адресом 122 первого узла 120, который поэтому не представляет собой часть потока 161a пакетов, затем могли бы включать в себя отличающееся значение для третьего идентификатора канального уровня, и эти два потока 161a, 165a затем можно различать во втором узле 130 по значению третьего идентификатора канального уровня, который включен в фреймы канального уровня, принимаемые из первого узла 120. Затем идентификатор третьего узла, который используется для перенаправления потока 161b пакетов, который ассоциирован с первым собственным адресом 121, в случае необходимости, включает в себя часть, которая обозначает для третьего узла 140, что поток 161b пакетов предназначен для первого собственного адреса 121, в то время как поток 165b пакетов, ассоциированный со вторым собственным адресом 122, включает в себя отличающийся участок, в результате чего идентификаторы третьего узла для этих двух потоков 161b, 165b пакетов являются разными, даже несмотря на то, что оба эти потока ассоциированы с собственными адресами их одного и того же домена 111 адресации третьего узла и пересылаются через один и тот же интерфейс третьего узла по каналу 107. В альтернативном варианте выполнения третий идентификатор канального уровня может быть включен в пакет перенаправления из второго узла 130 в третий узел 140, в дополнение к идентификатору третьего узла, в результате чего идентификатор третьего узла затем имеет одинаковые значения для обоих потоков 161b, ассоциированных с первым собственным адресом 121 и потоком 165b, ассоциированным со вторым собственным адресом 122. Изобретение, в качестве альтернативы, включает в себя второй узел 130 и третий узел 140, которые используют значения собственного адреса в принимаемых пакетах для различения между потоками 161a, 165a и 161b, 165b пакетов, когда второй идентификатор канального уровня и идентификатор третьего узла в соответствии с изобретением используются для пересылки пакетов.

Изобретение, кроме того, предусматривает эквивалентные идентификаторы и способы различения потоков пакетов нисходящего потока, как будет описано ниже.

В соответствии с изобретением второй новый идентификатор канального уровня, который уникально идентифицирует третий узел 140 и домен адресации в этом третьем узле 140 для второго узла 130, включен в фреймы канального уровня из второго узла 130 в первый узел 120. Второй узел 130 идентифицирует второй идентификатор канального уровня по информации пересылки, которая определяется из нового идентификатора второго узла, который был включен третьим узлом 140 в поток перенаправления нисходящего потока, переданный во второй узел 130. Идентификатор второго узла уникально идентифицирует входящий интерфейс и/или домен адресации в третьем узле 140 как один из домена 111 адресации третьего узла через интерфейс по каналу 107 и дополнительный домен 112 адресации третьего узла через интерфейс по каналу 113. В одном примерном варианте выполнения идентификатор второго узла представляет собой адрес второго узла 140, который является уникальным для одного из каналов (107 или 113) интерфейса и домена (111, 112) адресации в третьем узле 140. В альтернативном примерном варианте выполнения идентификатор второго узла представляет собой тот же идентификатор, что и идентификатор третьего узла, который используется для соответствующего потока пакетов восходящего потока, так что потоки 161b, 162b и 163b, 164b восходящего потока включают в себя одно и то же значение идентификатора.

В соответствии с изобретением этапы использования второго идентификатора канального уровня во втором узле 130 и идентификатора второго узла в третьем узле 140 для пересылки пакетов нисходящего потока, адресованных в первый собственный адрес 121 первого узла 120 из CN1 160, обеспечивают то, что пакеты можно уникально различать от пакетов, переданных по второму собственному адресу 122 из CN2 170, или от любого другого потока, который проходит через второй и третий узлы 130, 140, без необходимости проверки значения собственного адреса, и при этом не