用于处理多播消息的方法和节点的制作方法

专利名称：用于处理多播消息的方法和节点的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于处理多播消息的方法和节点。
技术背景近年来已经看到网际协议(IP)网络的蓬勃发展。其最初开发用 来允许大学师生和研究者在研究项目中通信和合作，它已经成长为具 有大量市场的网络。如今，对于家庭来说具有与IP网络的连接，以便 在万维网上冲浪、玩交互游戏、传送IP电话、下载文件和软件、进行电子商务交易等，是很平常的。现在参考图1，其表示IP网络100的当前技术的例子。通常，IP 网络包括接入域115，网络服务供应商域140和应用服务供应商域 150。接入域115包括接入节点(AN) 120和接入网络130，诸如IP 网络。AN120是网络供应商，其可以给用户域110提供到IP网络130 的接入。用户域110包括，例如用户设备(UD)(诸如计算机、移动 电话、个人数字助理等)、局域网(LAN)和无线局域网(W-LAN)。 用户域通过多种可能技术与AN通信。在这些技术中可以发现拨号连接 和电话线上的非对称分布订户线连接，在电视电缆网络上的电缆调制 解调器连接或无线通信。接入网络130包括一组独立路由器，其任务 是将进入的数据通信基于其中嵌入的目的地地址进行路由。至于网络
服务供应商域140，它们可以对应例如IP电话服务，而应用服务供应 商域150可以对应电子银行和电子商务交易。尽管图1示出了三个用户域、两个接入节点、两个服务供应商域 和两个应用服务域，但是IP网络100通常包括数千个用户域、数十个 接入节点、数百个服务供应商域和应用服务供应商域。关于接入网络 130，通常遇到包括数百个路由器的网络。因而，应理解为了清晰的目 的，图1示出了高度简化的IP网络100。在IP网络基础上的初始原则是依赖于交换机(switch)和路由 器，其在将进入的数据通信路由到它们最终的目的地之前执行尽可能 少和小的操作。为此，不同种类的消息是可用的单播消息、多播消 息和广播消息。对于这三种消息的每一种，为每种类型消息分配地址 范围。单播消息用于在一个发送者和一个接受者之间交换消息。多播 消息允许一个发送者到达多个接受者。对于广播消息，它们用于到达 IP网络的一段的所有交换机部分。更具体地，多播消息由服务供应商域产生。因为服务供应商域控 制它们的IP地址空间，它们可以在多播域中使用重叠的地址。来自使 用相同多播地址的不同服务供应商域的多播消息将被合并到单个多服 务供应商流中。这个单一的多服务供应商流随后将被转发到在其上用 户域先前已经加入该多播组的所有接入节点，而与服务供应商域无 关。这种多播管理会导致带有不必要的通信量的接入节点和用户设备 的泛滥。目前对于与IP网络上用户设备的数量和提供服务的服务供应商的 数量的增长相关的问题还没有已知的解决方案。另外，还没有识别出 长期的解决方案对为数千个用户域服务的大型IP网络上的多播消息所 引起的潜在问题提供切实的解决方案。因此，应该容易理解的是，为了克服现有解决方案的缺陷和短处， 拥有用于有效地处理多播消息而未必使网络超载的方法和节点是有利 的。本发明提供这样的方法和节点。发明内容本发明通过依赖于服务绑定的概念有效地使数千网络服务供应商 域和应用服务供应商域有效地完成多播。本发明的方法和节点以有效 的方式处理多播消息。为此，本发明的方法通过根据服务供应商域标记所有多播消息的虚拟局域网(VLAN)而有效地处理多播消息。更准确地说，本发明的方 法以从服务供应商域接收到多播消息开始。然后，识别出与服务供应 商域对应的服务代理，从该服务供应商域接收到该多播消息。修改接 收到的多播消息的虚拟局域网(VLAN)标记字段，以使其对应于所识 别出的服务代理。此后，修改的多播消息在接入域上被转发。本发明的另一个方面涉及接入边缘节点，其适用于执行本发明的 方法。更具体地，接入边缘节点包括服务供应商域输入单元、控制单 元以及接入域输出单元。服务供应商域输入单元从服务供应商域接收 消息。控制单元确定接收到的消息之一是多播消息，然后识别与之相 对应的服务代理。控制单元还修改接收到的多播消息的虚拟局域网 (VLAN)标记字段以使其对应于识别出的服务代理。接入域输出单元 在接入域上转发修改的多播消息。另 一方面，本发明涉及用于从接入域接收修改的多播消息的接入 节点。接入节点包括接入域输入单元、服务绑定单元、控制单元以及 用户域输出单元。接入域输入单元从接入域接收修改的多播消息。服 务绑定单元存储服务绑定相关信息。服务绑定相关信息非排它性地包 括相对应的服务代理的标识、用户MAC地址、用户端口标识以及局域 网络环境。服务绑定的目的是支配用户域和服务供应商域之间的数据 通信。为此，服务绑定以管理接入域上接入节点和接入边缘节点之间 的数据通信的方式委托(commit)接入节点和接入边缘节点。控制单 元验证在接入域输入单元上接收到的消息是否是修改的多播消息，如 果是，就识别出与该修改的多播消息的VLAN标记字段中包括的服务代 理标识有关的至少一个服务绑定。对于每个标识出的服务绑定，控制 单元适配(adapt) VLAN标记字段的内容以对应于该服务绑定的局域 网络环境。之后，适配的多播消息被控制单无发送给用户域输出单元， 带有要用于将适配的多播消息转发到用户域的用户端口的标识。


为了更详细地理解本发明，对于本发明的其它目标和优点，可以 结合附图参考下面的说明，其中 图1是IP网络的当前技术的例子。图2是示出了其中已经结合本发明的网络的示意图。 图3是依照本发明教导的接入边缘节点的示意性表示。 图4a是依照本发明的服务代理的管理和控制单元的内容的示例性 表格表示。图4b是依照本发明教导的服务绑定宿主(host)单元的内容的示例性表格表示。图5是依照本发明教导的接入节点的示意性表示。。图6是依照本发明的用于处理多播消息的方法的简化流程图。图7是示出了在网络中对在数据通信的下游中的多播消息进行修改的图示。
具体实施方式
下面将参考不同的示范实施例来描述本发明的新颖性教导。但 是，应理解，这类实施例只提供了本发明的新颖性教导的一些有利用 途的例子。 一般来说，在本发明的说明书中的陈述不限制本发明的任 何要求保护的方面。而且， 一些陈述可能适用于一些发明特征，而不 适用于其它特征。在附图中，相似或相同的元件在附图中都指定为相 同的参考标记。本发明提供了用于有效管理接入域上的多播消息的方法和节点。 为此，在用户域和服务供应商域之间的接入域中引入了接入边缘节 点。接入边缘节点包括管理并控制服务代理的服务代理单元。每个服 务代理都是一方面对应于服务供应商域之一，另一方面由此管理并控 制接入域上的虚拟局域网(VLAN)。接入边缘节点还包括存储了多个 服务绑定的服务绑定宿主单元。每个服务绑定标识服务代理、用户域 信息和接入域传输原语之一。服务绑定支配一个用户域和服务供应商 域之一之间的数据通信，其通过以管理它们之间在接入域上的数据通信的方式委托服务用户域的接入节点和接入边缘节点来进行。因而， 为了有效地传递多播消息，本发明在接入边缘节点上标识出与服务供 应商域对应的服务代理，从该服务供应商域接收到多播消息。然后， 接入边缘节点修改该多播消息的VLAN标记字段以对应于所对应的服务 代理的标识符。修改的多播消息在接入域上被转发。 一旦在接入节点 上接收到该修改的多播消息，就对其进行评估，并确定与所标识出的 服务代理有关的所有服务绑定。对于每个服务绑定，通过为从用户域所知道的局部环境改变VLAN标记字段而适配该多播消息，并且适配的 多播消息在与该服务绑定有关的用户端口上被转发到用户域。下面的 段落将对如何将服务代理、服务绑定和接入边缘节点以及接入节点编 织在一起以便管理服务绑定提供更详细的解释。为了理解本发明和其创新的机制，现在参考图2，图2是示出了其 中已经结合了本发明的网络200的示意图。为了清晰起见，网络200 的示意性表示已经简化，并且绘制的各元件已经按照类似功能分组， 而不是表示地理意义上的网络实体。但是每组类似的功能通常可以对 应于执行这些特定功能的，但是在网络200中在地理上分散的多个物 理网络实体。网络200的示意性表示包括用户域110、接入域115 (包 括接入节点120、接入网络130、接入边缘节点160和区域性网络 135)、网络服务供应商140和应用服务器150。在下面的段落中，将 继续参考图2，对这些元件中的每一个提供详细的描述和例子。网络200对应于一起通信的一个或多个数据网络。因而，网络200 可以由一个或多个运营商操作。由于数据网络通常由多个不同的操作 实体和/或组织支持，所以必须定义这些实体和组织如何能够成功通 信。为此，通常使用开放式系统互联(OSI)模型来解释和详述数据网 络。OSI模型定义了在七层上执行协议的联网框架。这七层是l)物 理层；2)数据链路层；3)网络层；4)传输层；5)会话层；6 )表示 层；7)应用层。每一层对应于在数据网络上执行数据传输时要考虑的 一个方面和要进行的动作。使用0SI模型来描述本发明的网络200，有 可能按照如下对本发明的网络所使用和/或支持的一些不同协议进行 分层第2层以太网，异步传输模式； 第3层网际协议(IP)版本4和6;第4层和第5层传输控制协议(TCP )和用户数据报协议(UDP ); 第6层和第7层现有的和将来出现的各种表示和应用协议。 应该理解的是，提供上面的协议列表只是示范的目的，而不是限制本发明所支持的协议。现在参考接入域115，可以将其功能概述为提供在用户域110和网
络服务供应商140和应用服务供应商150之间的端-到-端接入的装 置。接入域包括接入节点120、接入网络130、区域性网络135和接入 边缘节点160。因而，接入域115本身不是一个实体；它而是部件的集 合，当这些部件直接或间接互连在一起的时候，它充当提供接入的一 个域，因而其名字为"接入域"。应该清楚，接入域115的当前表示 只包括一个接入节点120、 一个接入网络130、 一个接入边缘节点160 和一个区域性网络135并不意味着这些实体在接入域中只有一个，而 是为了清晰的目的只示出了一个这样的实体。下面的段落将会更加详 细解释接入域的不同部件。接入节点120，其还包括接入网关(未示出)，表示接入域115 的第一部件。接入节点120通常指的是接入供应商，其允许用户域IIO 接入到接入网络130，例如，基于订阅或依使用量付费(pay-per-usage)的基础上。这样的接入可以使用各种媒质和技术来进行。可能 的媒质是电缆、陆线电话和无线电话。至于可能的技术，综合业务数 字网络(ISDN)和非对称数字用户环线(ADSL)、微波接入全球互操 作性(WiMax)是可能技术的例子。然而，应该指出的是，本发明不限 于这些媒质或技术。同样，尽管只示出了三个接入节点，应认识到网 络2 00可能包含数百或数千个接入节点。接入域还包括接入网络130和区域性网络135，将对其一起讨论。 接入网络130和区域性网络135的主要功能是提供在接入节点120和 网络服务供应商140和应用服务供应商150之间的端-到-端和独立的 传输。接入网络130和区域性网络135是能够执行以下任务的网络， 诸如聚合、交换和路由下游和上游的数据通信。接入网络130优选 能够使用以太网，或对应于OSI模型的第2层的其它类似协议，但是 不限于此。有利地，能够支持IPv4和/或IPv6。区域性网络135优选 支持以太网和/或IP和MPLS，和可能其它的第3层协议。另外，应该 认识到接入网络130和区域性网络135可以由一个运营商或由许多不 同的运营商操作和/或管理。接入网络130和区域性网络135，通过经由接入边缘节点160的 它们通信操纵(traffic-engineering)能力的紧密耦合，能够提供 端-到-端的服务质量(QoS)。接入边缘节点160的任务是创建、管理 和宿主服务代理170和服务绑定(图2中未示出，但是在图3中示出
了 )。每个服务代理170都对应于服务供应商域(140或150)之一， 并由此管理和控制接入网络130上的VLAN。术语"服务绑定"指的是 在用户域110和网络服务供应商域140之一或应用服务供应商域150 之一之间的绑定。将会在说明书中参考图3、 4a和4b更详细地描述接 入边缘节点以及服务代理和服务绑定的概念。现在转到用户域110，后者依赖接入域115以处理与网络服务供应 商140和应用服务供应商150的端到端通信。应该理解在本发明中， 术语"域"的使用指的是共享类似功能特征的一个或多个网络元件。 因此，在本发明的上下文中，表述"用户域"指的是独立的计算机、 通过路由器物理或无线连接的计算机局域网络、无线电话、个人数字 助理(PDA)以及能够在诸如网络200的数据网络上数据通信的所有其它设备。另外，表述"用户域"意在还包括利用多个设备通过单个用 户端口执行的多个同时发生的数据通信会话。例如，用户可以利用一 个或多个设备，通过位于VLAN的用户域或这里称为"用户域"的单个 用户端口，同时接入不同的应用和网络服务，诸如因特网接入、视频 会议和电视节目。网络服务供应商14 0指的是使用接入域115来提供IP寻址和到另 一个IP网络的连接以及供给和递送特定应用的实体。在利用用户域 110的数据通信的环境中，网络服务供应商140通常拥有IP地址，并 且使用基于例如远程验证拨号用户服务(RADIUS)的识别将IP地址分 配给用户域IIO。如果期望和/或需要的话，网络服务供应商140还可 以执行用户级的身份验证和授权。应用服务供应商150使用接入域115供给和递送一个(或多个) 应用给用户域110的终端用户。这样应用的例子包括游戏、点播电视、 视频会议和许多其它的可能应用。但是，接入域115代表应用服务供 应商分配IP地址给用户域110。如果需要的话，应用服务供应商150 也可以执行用户级的验证，并且如果必须的话执行授权。应该认识到， 在下面的说明中，表述"服务供应商"和"服务供应商域"将交替使 用来同时表示网络服务供应商140和应用服务供应商150，并且表述 "服务供应商"表示网络服务供应商140或应用服务供应商150之一。如前所述，服务绑定涉及传输关系。该传输关系是在用户域之一 和服务供应商之一之间建立的，并且直接影响服务的接入节点120以 及接入边缘节点160的服务代理170之一。从概念上讲，服务绑定的 创建对应于将所识别出的用户域添加到对应于接入域上的服务供应商 域的VLAN。因而，每个服务绑定可以表示贸易业务实体，该业务实体 以正确的完整性和QoS保证在用户域的特定用户端口和服务供应商的 特定供应商端口之间相应服务的交付。服务绑定在接入边缘节点中创 建、管理和宿主，并且联合服务代理170存在。因为服务代理和服务绑定是在接入边缘节点中被创建、管理和宿 主，现在将同时参考图2和图3进行说明，图3是依照本发明教导的 接入边缘节点的示意性表示。为了能够执行创建、管理和宿主服务代 理和服务绑定的任务，接入边缘节点包括多个元件。由于它在接入域 115中的位置，接入边缘节点包括一个输入/输出单元，该输入输出单 元包括用于与接入域115的接入网络130以及接入节点120通信的接 入域输入/输出单元410。接入边缘节点160的输入/输出单元还包括 用于通过区域性网络135与网络服务供应商140和应用服务供应商150 通信的网络/应用服务供应商域输入/输出单元430。另外，接入边缘节 点160包括服务代理单元440、控制单元450，并且任选地还包括转换 表460、转发单元470、调节单元480和广播处理器495。服务代理单元440包括服务代理的管理和控制单元442和服务绑 定宿主单元444。服务代理单元440在服务代理的管理和控制单元442 中保持现有的服务代理170的信息。服务代理的管理和控制单元442 接下来负责服务绑定446的创建和管理。为此，服务代理的管理和控 制单元442确定何时需要新的服务绑定446或何时可以被去除，并且 进行对服务绑定446的创建/去除。服务代理的管理和控制单元442还 负责向现有的服务绑定添加/去除用户设备。另外，服务代理的管理和 控制单元442还负责保证服务绑定446相关信息和与其交互的接入节 点的同步性。服务代理管理和控制单元442还负责在需要多协议标记 交换(MPLS)预留路径时，在接入网络130中创建这样的预留路径。同时参考图3和图4a，图4a表示服务代理的管理和控制单元442 的内容的示例性表格表示。图4a除了第一行(标题行)之外的每一行， 表示由服务代理的管理和控制单元442管理和控制的一些服务代理 170的示例性内容。图4a的每一列对应于由服务代理的管理和控制单 元442为每个服务代理170维护的特定信息。第一列表示服务代理170
的标识。该标识通常是对应服务代理的数字或服务代理标识符。依照 本发明的优选实施例，在接入边缘节点中的每个服务代理具有唯一的服务代理标识符，并且对应一个特定的服务供应商域140或150。第二列指的是对应服务代理的特定服务类型的标识。例如，在一个服务供 应商域140或150提供多个服务的情况下，所提供的每个服务与不同 的服务类型相关，以便在服务供应商域的各种服务之间区分。第三列需的优选或必须的服务质量(QoS) 。 QoS的示范性标准包括延迟、误 码率、带宽和优选协议。第四列指的是在区域性网络中用来与相应的 服务供应商域通信的端口。除了这些内容，服务代理的管理和控制单 元442包括足够的逻辑软件和硬件来创建附加的服务代理和去除不必 要的服务代理。应该认识到，尽管在图4a中以表格的形式表示出服务 代理的管理和控制单元的内容，但是这样的内容不限于此。服务代理 的管理和控制单元可以包括关系数据库、硬编码部件、微处理器和编 程库等。现在同时参考图4b和图3，图4b表示服务绑定宿主单元444的内 容的示例性表格表示。图4b除了标题行之外的每一行表示服务绑定宿 主单元444所宿主的一些服务绑定446的示范性内容。图4b中的每一 列对应服务绑定宿主单元444中所宿主的用于每个服务绑定446的特 定信息。第一列表示通过使用例如服务代理的服务代理标识符的相应 服务代理的标识。第二列标识服务类型，如关于图4a所述的。其它列 表示与服务绑定相关的数据通信的传输原语(transport primitive)。更具体地，第三列标识用户域媒体存取控制(MAC)地 址。第四列包括用户域在服务的接入节点上使用的端口的标识。第五 列对应于用户域使用的局域网任意标识符，并且可以包括隐式或显式 的局部VLAN信息。第六列指的是服务于该用户域的接入节点的虚拟 MAC地址。因而，每个服务绑定446将服务代理之一、用户域之一和接 入节点之一绑定在一起以提供一个用户域和一个服务供应商域140或 150之间的数据通信。应该注意到，尽管已经在图4b中以表格的形式 示出了服务绑定宿主单元444的内容，但是这样的内容不限于此。服 务绑定宿主单元可以包括关系数据库、硬编码部件、微处理器和编程 库等。
此外，服务绑定宿主单元还可以包含第七列，它包括唯一标识用 户域或其用户装置的IP地址。该唯一 IP地址可以被接入边缘节点通过例如动态主机配置协议(DHCP)的协议，使用例如可以在服务请求 消息之前执行的广播机制，提供给用户域或用户装置。因而，服务代 理标识符和用户域或用户装置唯一 IP地址的组合代表了 一种将进来的 消息与正确的服务绑定快速相关的简单可靠的方法。通常， 一旦创建 了服务绑定并且已经通知了接入节点，并且根据该服务绑定在接入域 上聚合数据通信，在接入边缘节点上接收到的聚合的数据通信在其使 用服务绑定宿主单元中提供的信息被转发到相应的服务供应商域之前 被分解(disaggregate)。更准确地说，如果接入域是以太网，在单 播、多播和广播消息的称为VLAN标记的字段中例如提供了服务代理标 识符，而在嵌入以太网消息中的IP消息中提供了用户域或用户装置IP 地址。根据以太网消息的VLAN标记字段中提供的服务代理标识符以及 在嵌入的IP消息中提供的IP地址，服务代理单元440能够分解数据 通信并且确保它被转发到相应的服务供应商域，以及包括发送的用户 域上的必要信息，例如用户MAC信息以及它的局部网络环境。现在返回对图3的说明，接入边缘节点的控制单元450负责在接 收到服务请求相关消息420的时候，确定其是否对应于服务代理之一。 为此，控制单元450咨询服务代理管理和控制单元442以确定服务代 理170之一是否对应于该服务请求相关消息420中所标识的服务供应 商域。如果服务代理170之一与之对应，控制单元450指示服务代理 管理和控制单元442为接收到的服务请求相关消息创建服务绑定 446。为接收到的服务请求相关消息420创建服务绑定446包括在服务 绑定宿主单元444中添加项目，其中-服务代理ID (第一列)对应于与所请求的服务供应商域对应的 服务代理的服务代理标识符；-用户MAC信息是用户装置MAC地址；-接入节点上的用户端口是与该用户装置相连的服务的接入节点 上的端口的标识；-局部网络环境对应于从用户装置接收到的以太网消息的标为 "VLAN标记"字段中提供的任意标识符，以及局部用户域标识符； -接入节点MAC是服务用户装置的接入节点的虚拟MAC地址，接
收到用于该用户装置的服务请求相关消息。然后，控制单元450通过由接入域输入/输出单元410发送的服务 绑定相关消息490向服务该服务请求相关消息中所标识的用户域的接 入节点通知服务绑定446的创建。如果对该服务请求相关消息420已 经有一个服务绑定存在，则控制单元450通过服务绑定相关消息490 通知该已有服务绑定的服务的接入节点。控制单元450还可以与转换表460交互。因为服务代理管理和控 制单元的每个服务代理170由一个服务代理标识符唯一标识，所以必 须在转换表中保存在与服务代理170对应的服务代理标识符和相应的 服务供应商域(140或150)之间的映射。因而， 一旦在接入域输入/ 输出单元410接收到目的地地址与接入边缘节点160的虚拟MAC地址 对应并且VLAN标记与服务代理标识符之一对应的数据通信时，控制单 元450咨询转换表460以获取从接入边缘节点虚拟MAC地址到与VLAN 标记中提供的服务代理标识符对应的目的地服务供应商域(140或 150)地址的快速转换。控制单元450还咨询转发单元470，以确定在接入域输入/输出单 元410接收的数据通信是否不进行任何修改而直接转发给服务供应商 域输入/输出单元。最后，控制单元450可以还与调节单元480交互，调节单元能够 在接入域输入/输出单元410和网络/应用服务供应商域输入/输出单 元430上所接收的数据通信上执行下游/上游通信管制(policing)、 做标记、通信评论，正如对应的服务代理170所指示或需求的。现在参考图5，该图是依照本发明教导的接入节点之一的示意性表 示。因为它的位置在接入域115中，接入节点120包括用于与接入域 115的接入网络130和接入边缘节点160通信的接入域输入/输出单元 610。接入节点120还包括用于与用户域110通信的用户域输入/输出 单元620。在接入域输入/输出单元610上接收到的消息的类型是服务 绑定相关消息490。服务绑定相关消息490是由接入边缘节点160产 生并在接入网络130上发送。聚合单元680的各种责任之一是宿主服务绑定相关信息。服务绑 定相关信息包含具体的服务绑定信息(采用服务代理身份和服务类型 的形式)、与用户域通信的接入节点的端口上的标识以及用户域的局
部网络环境。接入节点120还处理进来的数据通信，该数据通信源自/发向用户 域，其向该用户域提供到接入网络130的接入服务。为此，接入节点 120还包括转换表650、转发单元660、调节单元670、聚合单元680。 为此，由用户域输入/输出单元620或接入域输入/输出单元610在接 入节点120上接收到的数据通信被转发给控制单元630。控制单元630 与转换表650交互。因为服务代理单元440的服务绑定宿主单元444 中存储的每个服务绑定由参数(服务代理身份、服务类型、用户装置 MAC地址以及接入节点虚拟MAC地址)的组合标识，所以必须在转换表 650中保存在与服务代理170对应的服务代理身份和相应的服务供应 商域(140或150)之间的映射。因而， 一旦在接入域输入/输出单元 610上接收到目标地址与接入节点120的虚拟MAC地址对应的数据通 信时，控制单元630咨询转换表650以获得目标地址和VLAN标记的快 速转换以便分别对应于用户域MAC地址和局部标识符.这种转换是必 需的，因为接入边缘节点160和接入节点120之间的接入域上没有携 带用户域信息。控制单元630还咨询转发单元660以确定接入域输入/输出单元 610或用户域输入/输出单元620上接收到的数据通信是否被不经任何 修改而直接转发到相应的用户域110或接入网络130。最后，控制单元630还能够与调节单元670交互。例如，当如在服务绑定的属性中指示的必须进行下游/上游通信管制、做标记、通信 评论时，就需要与调节单元670交互。现在已经详细说明了接入节点120和接入边缘节点160，前面更透 彻地说明了如何在接入域上聚合数据通信。在典型的以太网络中，有 三种类型的消息用于在两个实体之间交换数据通信单播消息、多播 消息和广播消息。单播消息用来在一个发送者和一个接收者之间交换 数据通信。多播消息用于有效地从一个发送者将数据通信发送到多个 接收者。至于广播消息，它们用来从一个发送者发送消息到网络的一 段上的所有交换机。本发明集中于结合接入域上的单播消息使用服务 绑定。现在参考图6，它示出了根据本发明用于处理多播消息的方法的简 化流程图。该方法从接收多播消息的步骤310开始。该多播消息在接 入边缘节点160上被接收到。然后，该方法继续到步骤320，其中接入 边缘节点160识别与接收到的多播消息对应的服务代理170。为了识别 对应的服务代理170，控制单元450使用网络/应用服务供应商域输入 /输出单元430中的输入端口身份和VLAN标记字段中提供的信息。当 已经识别出相应的服务代理170时，该方法继续到步骤330，修改接收 到的多播消息中的VLAN标记字段以便对应于识别出的服务代理的身 份。然后，在步骤340，修改的多播消息在接入网络130上被转发。该 修改的多播消息由构成接入网络130的多个交换机携带通过接入网络 130。因为修改的VLAN标记字段，接入网络中的所有2层交换机都使 用IGMP监听功能根据VLAN监听IGMP (网际组管理协议，Internet Group Management Protocol)。修改的VLAN标记字段因而允许接入 网络2层交换机只在正确的VLAN上发送多播通信，由此减少数据通信 量。在步骤350中，修改的多播消息在一个或多个接入节点中被接收 到。该方法继续到步骤360，其中每个接收的接入节点从它的当前服务 绑定识别出与该修改的多播消息对应的那一个.因为该修改的多播消 息包含对应的服务代理的标识，接入节点的服务绑定单元680保存在 哪个用户域和服务代理上存在一些服务绑定的信息，可以识别出所接 收到的修改的多播消息应该被转发到的用户域。但是因为该接收到的 多播消息已经被修改以包括服务代理标识符，该方法随后包括步骤 370，该步骤为每个识别出的服务绑定适配修改的VLAN标记字段。该 适配步骤可以包括用服务绑定单元680中包含的局部用户环境信息替 代VLAN标记字段中的服务代理标识符。然后，该方法在步骤380结束， 该步骤包括将适配的多播消息在识别出的服务绑定中所提到的所述用 户端口上转发到用户域。现在参考图7。图7是示出了根据本发明在网络中对在下游数据通信中的多播消息进行修改的图示。在本发明中，上游数据通信指从用 户域110发送到服务供应商域140或150之一的数据通信，而下游数 据通信指从服务供应商域140或150发送到一个或多个用户域110的 数据通信。仅为了示例目的，图7绘出了以太网多播消息，诸如在国 际电子和电气工程师(IEEE) 802. 3ac所描述的。但应该理解在本发 明的上下文中还可以使用采用了相似功能的字段的任何其它类型的协 议。多播消息通常包括以下字段目的地地址(DA) 720、源地址(SA)
730、类型740、 VLAN标记750和用户数据760。目标地址720指多 播地址，包括6个字节。源地址730表示该多播消息来自哪里，包含6 个字节。类型字段740是2个字节长。VLAN标记50是4个字节长， 通常指只为目标地址和源地址所知也只对它们才有意义的VLAN标识 符。最后，用户数据760是46到1500字节长，包含从源地址730发 送到目标地址720的数据通信。图7更具体地描绘了来自服务供应商140或150之一的多播消 息，根据本发明通过网络对该多播消息进行了多种修改。服务供应商 域140或150产生多播消息710a，其中目标地址720对应于多播MAC 地址，源地址730是服务供应商140或150的MAC地址，VLAN标记750 对应于服务供应商域140或150的局部服务标识符。由服务供应商域 140或150产生的多播消息710a被接入边缘节点160发送并接收，其 中有些修改由控制单元450在将该多播消息在接入网络130上转发之 前进行。更准确地说，源地址730被该接入边缘节点的虚拟MAC地址 替换，VLAN标记被改变以对应于服务代理标识。通过修改VLAN标记 字段，该接入边缘节点通过允许位于其中的交换机(未示出)根据VLAN 进行IGMP临近而减小这些交换机上的流量，从而提高接入网络130的 性能。该修改的多播消息710b被从该接入边缘节点在接入网络130上 发送到有关的接入节点。该接入节点接收到该修改的多播消息710b， 然后再次改变VLAN标记字段750以便对应于局部用户环境信息。为 此，这些接入节点信赖于服务绑定单元680中存储的服务绑定信息。 多播消息71 Oc被从该接入节点16 0在该服务绑定中标识的用户端口上 发送到用户域。可以理解，对多播消息的修改仅对接入节点120、接入网络130 和接入边缘节点160可见。对多播消息的修改对用户装置110和服务 供应商域140或150是透明的。因为由接入边缘节点160创建的服务 绑定，可以在接入节点120和接入边缘节点160上实施修改。接入节 点和接入边缘节点上存储的服务绑定存储了对多播消息进行修改所需 要的信息。修改的结果包括多播消息在接入网络130上的流传输，以 及接入节点和用户域上接收到的数据通信的减少，而不会影响到用户 域110和服务供应商域140和150。尽管已经在附图和前面的详细说明举例说明了本发明的方法和节
点的几个优选实施例，但是应该理解的是本发明不限于所公开的实施 例和协议，而是在不偏离由所附权利要求所描述和限定的本发明的精 神的情况下能够进行多种重新布置、修改和替换。
权利要求
1、一种用于在接入域中处理多播消息的方法，该方法包括下列步骤从服务供应商域接收到一个多播消息；识别出与该服务供应商域对应的服务代理；修改接收到的多播消息的虚拟局域网(VLAN)标记字段以便对应于该识别出的服务代理；和在该接入域上转发该修改的多播消息。
2、 权利要求l中的方法，其中该接收步骤、识别步骤和修改步骤是在接入域的接入边缘节点 中完成的，接入边缘节点是服务供应商域进入接入域的入口点；并 且该识别步骤是用该多播消息的目标地址和源地址完成的。
3、 根据权利要求2的方法，其中目标地址是一个多播MAC地址， 源地址是一个服务供应商域MAC地址。
4、 根据权利要求l的方法，其中服务代理对应于一个特定的服务 供应商域，并且因此管理该接入域上的虚拟局域网(VLAN)。
5、 根据权利要求4的方法，其中VLAN标记字段被修改以便对应 于代表该服务代理的服务代理标识符。
6、 根据权利要求l的方法，还包括步骤 在该接入域的一个接入节点上接收该修改的多播消息；识别出与该VLAN标记字段中指示的服务代理对应的至少 一个服务绑定；为识别出的每个服务绑定，适配VLAN标记字段以便对应于本地 VLAN信息，并在与该服务绑定对应的用户端口上转发适配的多播消 *、
7、 根据权利要求6的方法，其中该服务绑定是在一个接入边缘节 点上创建的，该服务绑定支配在用户域和服务供应商域之间的数据通 信，其通过以管理它们之间在接入域上的数据通信的方式委托服务用 户域的接入节点和接入边缘节点来进行，该服务绑定与该接入边缘节 点的服务代理之一有关，并且服务绑定信息被存储在该接入边缘节点 和该接入节点上。
8、 根据权利要求7的方法，其中存储在接入边缘节点上的服务绑 定信息包括服务代理标识，用户域MAC地址，用户域的局部网络环境，以及 服务接入节点MAC地址。
9、 根据权利要求8的方法，其中存储在接入边缘节点上的服务绑 定信息还包括服务类型标识和服务接入节点信息上的用户端口。
10、 根据权利要求7的方法，其中该接入节点上存储的服务绑定 信息包括服务代理标识、用户域MAC地址、接入节点信息上的用户端口以 及用户域的局部网络环境。
11、 用于处理多播消息的接入边缘节点，该接入边缘节点包括 服务供应商域输入单元，用于从那里接收消息；控制单元，用于确定在服务供应商域输入/输出单元上接收到的消 息是多播消息，该控制单元识别相应的服务代理，该控制单元修改接 收到的多播消息的虚拟局域网(VLAN)标记字段以便对应于识别出的 服务代理；以及接入域输出单元，用于在接入域上转发修改的多播消息。
12、 根据权利要求ll的接入边缘节点，其中 该控制单元^"吏用该多播消息的目标地址和源地址识别相应的Ji良务代理。
13、 根据权利要求12的接入边缘节点，其中 该目标地址是一个多播MAC地址，该源地址是一个服务供应商域MAC地址。
14、 根据权利要求ll的接入边缘节点，其中 该服务代理对应于一个特定的服务供应商域，并且因此管理该接入域上的虚拟局域网(VLAN)。
15、 根据权利要求ll的接入边缘节点，其中 该VLAN标记字段被修改以便对应于代表该服务代理的服务代理标识符。
16、 用于处理从一个接入域接收到的多播消息的接入节点，该接 入节点包括接入域输入单元，用于从该接入域接收多播消息； 服务绑定单元，用于存储服务绑定相关信息，每个服务绑定支配在用户域和服务供应商域之间的数据通信，其通过以管理它们之间在 接入域上的数据通信的方式委托接入节点和接入边缘节点来进行，对 于每个服务绑定来说服务绑定相关信息包括相应的服务代理的标识、用户MAC地址、用户端口标识以及局部网络环境；控制单元，用于验证在接入域输入单元接收到的消息是否是多播 消息，该控制单元识别与接收到的多播消息的虚拟局域网(VLAN)标 记字段的服务代理标识有关的至少一个服务绑定，对于识别出的每个 服务绑定，该控制单元使VLAN标记字段的内容适配局部网络环境；以 及用户域输出单元，用于在有关服务绑定中标识的用户端口上转发 由控制单元适配的多播消息。
17、 根据权利要求16的接入节点，其中服务绑定是在接入边缘节 点上创建的，并且通过接入域输入单元通知该接入节点所述创建的服 务绑定。
18、 根据权利要求16的接入节点，其中在用户域输出单元上转发 的多播消息的目标地址是服务供应商域的多播MAC地址，源地址是服 务供应商域MAC地址。
全文摘要
本发明涉及在接入域上处理多播消息的方法和节点。该方法从接收到来自服务供应商域的多播消息开始。该方法继续识别与服务供应商域对应的服务代理，从该服务供应商域接收到该多播消息。然后，修改该多播消息的虚拟局域网(VLAN)标记字段的内容以便对应于识别出的服务代理。修改的多播消息在该接入域上被转发。一旦在接入节点上接收到该修改的多播消息，该接入节点识别与接收到的多播消息的VLAN标记字段中标识的服务代理有关的至少一个服务绑定。对每个有关的服务绑定，该接入节点适配该多播消息的VLAN标记字段以便对应于本地VLAN信息，并在与该服务绑定对应的用户端口上转发适配的多播消息。本发明还包括适合完成本发明的方法的接入边缘节点和接入节点。
文档编号H04L12/46GK101120545SQ200680004819
公开日2008年2月6日 申请日期2006年2月14日 优先权日2005年2月14日
发明者B·特伦布莱, M·吉盖, M·朱利安, S·莫内特 申请人:艾利森电话股份有限公司