用于通过隧道组传输和接收数据的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体来说涉及计算机网络的领域。更确切地说，本发明涉及一种由第一节点执行的用于主要通过第一隧道组将数据传输到第二节点以及主要通过第二隧道组从第二节点接收数据的方法。
【背景技术】
[0002]因特网服务提供商可以通过可以提供高数据吞吐量的地球同步卫星向用户提供卫星因特网服务。除了高吞吐量之外，与现有可用的其它无线网络相比，卫星网络的覆盖区域也非常大。卫星网络通常在其它无线网络不可用的多个农村地区提供覆盖。然而，与其它无线通信相比，卫星通信由于数据必须行进长距离到达地球同步卫星而具有较高时延。尽管卫星通信为下行数据提供非常高的性能，但是对上行数据而言，通过卫星的通信的性能可能并不令人满意，尤其在一次从多个装置，即，从因特网服务提供商的客户完成上行链路的情况下。
[0003]标题为“使用直播卫星的联网(Networkingusing Direct BroadcastSatellite)，，的论文(Venkata Pad-manabhan ,Hari Balakrishnan,Keith Sklower ,ElanAmir和Randy H.Katz.使用直播卫星的联网。在关于基于卫星的服务的第一届国际研讨会的会刊中，赖伊(Rye)，在伯克利加利福尼亚大学，1996年11月，纽约)展示了联网架构，其中地球同步卫星直接广播到用户端，同时从用户端到因特网的去话话务在SLIP/PPP线上发送。此论文详细解释了不对称的路由技术。具有用于将包从用户发送到因特网的两个选项。在第一选项中，包被封装且使用DBS源地址在SLIP线上发送。在第二选项中，使用基于归属代理的路由。
[0004]当通过卫星网络接入因特网时，用户可以享用高下行带宽。然而，为了将包传输到通过因特网可接入的主机或节点，除卫星网络之外，使用无线网络可以提供较低时延并且可能具有经济效益。对于使用面向连接的协议的数据会话，需要用于自动使用户能够使用下行链路的卫星网络和上行链路的另一无线或有线网络的技术，同时考虑不对称带宽和不对称时延。
【发明内容】
[0005]总体来说，本发明的实施例描述通过一个或多个隧道彼此通信的第一节点和第二节点。
[0006]根据本发明的一个实施例，第一节点主要通过第一隧道组将数据传输到第二节点，并且主要通过第二隧道组从第二节点接收数据。第一隧道组中具有至少一个隧道且第二隧道组中具有至少一个隧道。使用第一节点的至少两个网络接口形成第一隧道组中的至少一个隧道和第二隧道组中的至少一个隧道。
[0007]在优选实施例中，通过一般来说具有小于150毫秒的网络时延的至少一个网络建立第一隧道组中的至少一个隧道。通过至少一个卫星连接建立第二隧道组中的至少一个隧道。
[0008]根据一个实施例，当第一隧道组的网络性能小于第一阈值时，第一节点通过第二隧道组传输数据。当第二隧道组的网络性能小于第二阈值时，第一节点通过第一隧道组接收数据。
[0009]根据本发明的一个实施例，第一隧道组中的隧道和第二隧道组中的隧道聚合在一起以形成一个聚合的隧道。
[0010]根据本发明的一个实施例，第一节点传输或接收被传输到第二节点的或从第二节点接收到的一个或多个隧道管理消息。可以将隧道管理消息从一个节点发送到另一节点，以告知另一节点哪些隧道应该用于传输数据且哪些隧道应该用于接收数据。
[0011]根据本发明的一个实施例，当第一节点通过其至少一个局域网(LAN)接口从主机接收第一IP包时，第一节点将第一IP包封装在第一封装IP包中。第一节点随后主要通过第一个或多个广域网(WAN)接口将第一封装IP包传输到第二节点。第一节点主要通过第二个或多个WAN接口从第二节点接收第二封装IP包并且随后对第二封装IP包进行解封装以检索第二 IP包。第二 IP包通过至少一个对应的LAN接口传输。第一个或多个WAN接口连接到无线网络并且第二个或多个WAN接口连接到卫星连接。第一节点进一步发送第一个或多个WAN接口和第二个或多个WAN接口的第二节点信息。
[0012]在附图和以下描述中阐述本发明的一个或多个实施例的细节。本发明的其它特征、目标和优势将从所述描述和图式以及权利要求书中明显。
【具体实施方式】
[0013]以下说明仅提供优选的示例性实施例，并且并非意图限制本发明的范围、适用性或配置。实际上，优选的示例性实施例的以下说明将为所属领域的技术人员提供实施本发明的优选的示例性实施例的有利描述。应理解，在不脱离如在所附权利要求书中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以对元件的功能以及布置进行各种改变。
[0014]在以下描述中给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，所属领域的技术人员应理解，所述实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。例如，可以以框图示出电路以免以不必要的细节混淆实施例。在其它情况下，在没有不必要的细节的情况下示出熟知的电路、过程、算法、结构以及技术以便避免混淆实施例。
[0015]还应注意，实施例可以描述为过程，过程描绘为流程图、作业图、数据流图、结构图或框图。尽管流程图可以将操作描述为顺序过程，但是许多操作可以并行或同时执行。另夕卜，可以重新布置操作的顺序。当操作完成时，过程终止，但是过程可以具有不包含在图中的另外步骤。过程可以对应于方法、函数、过程、子例程、子程序等。当过程对应于函数时，其终止对应于函数返回到调用函数或主函数。
[0016]实施例或其各部分可以以程序指令来实施，所述程序指令可在处理单元上操作以用于执行如本文中所描述的功能以及操作。构成各种实施例的程序指令可以存储于计算机可读存储媒体中。
[0017]此外，如本文中所揭示，术语“计算机可读存储媒体”、“主存储器”或“辅助存储装置”可以表示用于存储数据的一个或多个装置，包含只读存储器(R0M)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性RAM、磁芯存储器、软盘、软磁盘、硬盘、磁带、CD-ROM、快闪存储器装置、存储卡和/或用于存储信息的其它机器可读媒体。术语“计算机可读存储媒体”还可以包含但不限于，便携式或固定存储装置、光学存储媒体、磁性媒体、存储器芯片或盒式磁盘、无线信道以及能够存储、容纳或携载指令和/或数据的各种其它媒体。计算机可读存储媒体可以通过虚拟化来实现，且可以是虚拟计算机可读存储媒体，其包含在基于云的实例中的虚拟计算机可读存储媒体。
[0018]如本文所使用的术语“计算机可读存储媒体”、“主存储器”或“辅助存储装置”是指参与将指令提供到处理单元用于执行的任何媒体。主存储器或辅助存储装置仅是机器可读媒体的一个实例，所述机器可读媒体可以携载指令以用于实施本文中所描述的方法和/或技术中的任一个。此媒体可以采用许多形式，包含但不限于，非易失性媒体、易失性媒体，以及传输媒体。非易失性媒体例如包含光盘或磁盘。易失性媒体包含动态存储器。传输媒体包含同轴电缆、铜线以及光纤。传输媒体还可以采用声波或光波的形式，例如在无线电波以及红外线数据通信期间产生的声波或光波。
[0019]易失性存储装置可以用于在通过处理单元执行指令期间存储临时变量或其它中间信息。非易失性存储器或静态存储装置可以用于存储处理单元的静态信息和指令以及各种系统配置参数。
[0020]计算机可读存储媒体可以包含多个软件模块，所述软件模块可以实施为通过处理单元使用任何合适的计算机指令类型来执行的软件代码。软件代码可以存储为一系列指令或命令，或存储为计算机可读存储媒体中的程序。
[0021]在将一个或多个指令的一个或多个序列携载到处理单元以执行时可以涉及各种形式的计算机可读存储媒体。例如，最初可以在磁盘上从远程计算机载送指令。或者，远程计算机可以将所述指令加载到其动态存储器中，且向运行一个或多个指令的一个或多个序列的系统发送指令。
[0022]处理单元可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、那些装置的任何组合、或经配置以处理信息的任何其它电路。
[0023]处理单元执行程序指令或代码段以用于实施本发明的实施例。此外，实施例可以由硬件、软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言或其任意组合来实施。当在软件、固件、中间件或微码中实施时，用于执行必要任务的程序指令可以存储于计算机可读存储媒体中。处理单元可以通过虚拟化来实现，且可以是虚拟处理单元，其包含在基于云的实例中的虚拟处理单元。
[0024]本发明的实施例涉及使用计算机系统来实施本文中所描述的技术。在实施例中，本发明的处理单元可以存在于计算机平台等机器上。根据本发明的一个实施例，本文中所描述的技术由计算机系统执行，以响应于处理单元执行易失性存储器中所含有的一个或多个指令的一个或多个序列。此类指令可以从另一计算机可读媒体读取到易失性存储器中。对易失性存储器中所含有的指令的序列的执行使得处理单元执行本文中所描述的过程步骤。在替代实施例中，硬连线电路可以用于放置软件指令或与软件指令组合以实施本发明。因此，本发明的实施例不限于硬件电路以及软件的任何特定组合。
[0025]代码段可以表示进程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类别，或者指令、数据结构或程序语句的任何组合。一个代码段可以通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储器内容耦合到另一代码段或硬件电路。信息、自变量、参数、数据等可以经由包含存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等任何合适的方式传递、转发或传输。
[0026]可以由节点提供的网络接口是以太网接口、帧中继接口、光纤接口、电缆接口、DSL接口、令牌环接口、串行总线接口、通用串行总线(USB)接口、火线接口、外围组件互连(PCI)接口等。
[0027]网络接口可以通过独立的电子组件实施或者可以与其它电子组件整合。根据配置，网络接口可以不具有网络连接或具有至少一个网络连接。网络接口可以是以太网接口、帧中继接口、光纤接口、电缆接口、数字订户线(DSL)接口、令牌环接口、串行总线接口、通用串行总线(USB)接口、火线接口、外围组件互连(PCI)接口等。
[0028]本发明的当前优选的实施例可以利用网关。网关是执行不同类型的网络或应用之间的协议转换的装置。术语“网关”并不限于单一类型的装置，出于本申请的目的，可以充当用户与网络之间的桥梁的任何装置、硬件或软件都可以被视为网关。网关可以与多个多网络耦合。路由器、接入点或无线接入点都可以出于本发明的目的被视为网关。
[0029]实施例或其各部分可以以计算机数据信号来实施，所述计算机数据信号可以采用用于经由传输媒体进行通信的任何合适形式，使得所述计算机数据信号是可读的以用于通过功能装置(例如，处理单元)执行从而执行本文中所描述的操作。计算机数据信号可以包含可以经由传输媒体传播的任何二进制数字电子信号，所述传输媒体例如电子网络信道、光纤、空气、电磁媒体、射频(RF)链路等，因此，数据信号可以采用电信号、光信号、射频或其它无线通信信号等形式。在某些实施例中，可以经由计算机网络下载代码段，计算机网络例如因特网、内联网、LAN、MAN、WAN、PSTN、卫星通信系统、电缆传输系统和/或类似者。
[0030]邏
[0031]图3是根据本发明的一个实施例的计算机系统或网络节点，例如，节点101的示意性框图。节点101包括处理单元301、主存储器302、系统总线303、辅助存储装置304、局域网(LAN)接口 122a和122b以及广域网(WAN)接口 121a、121b和121c。辅助存储装置304和主存储器302是计算机可读存储媒体。处理单元301和主存储器302彼此直接连接。系统总线303将处理单元301直接或间接连接到辅助存储装置304、LAN接口 122a和122b以及WAN接口 121a、121b、121c和121d。使用系统总线303允许节点101具有增加的模块性。系统总线303将处理单元301耦合到辅助存储装置304，以及LAN接口 122a和122b，以及WAN接口 121a、121b、121c和121d。系统总线303可以是若干类型的总线结构中的任一个，包含使用各种总线架构中的任一个的存储器总线、外围总线以及局部总线。辅助存储装置304存储用于由处理单元301执行的程序指令。本发明的范围不限于具有五个网络接口的节点101，因此节点101可以具有更多网络接口。仅示例性地指定LAN接口 122a和122b以及WAN接口 121a、121b、121c和
121do
[0032]图4是根据本发明的一个实施例的计算机系统或网络节点，例如，节点102的示意性框图。节点102包括处理单元401、主存储器402、系统总线403、辅助存储装置404、LAN接口132、WAN接口 131a、131b和131c。节点102的组件以与节点101的组件类似的方式彼此连接。
[0033]图5是根据本发明的一个实施例的计算机系统或网络节点，例如，节点702的示意性框图。节点702包括处理单元501、主存储器502、系统总线503、辅助存储装置504和WAN接口 70 3。节点702的组件以与节点1I的组件类似的方式彼此连接。或者，节点702还可以由图3或图4中的框图表示，使得节点702可以具有一个或多个WAN接口和一个或多个LAN接口。
[0034]图1说明根据本发明的各种实施例的网络配置。节点101通过图2中所说明的四个隧道:隧道201a、201b、201c和201d连接到节点1021ΑΝ接口 122a通过互连网络117使用连接115a和115c将节点101连接到主机103a IAN接口 122b使用连接115b将节点101连接到主机103bo
[0035]示例性地，节点101通过WAN接口 121a连接到卫星网络以与节点102建立隧道201a。WAN接口 121a通过使用卫星调制解调器161与卫星网络150通信;节点102通过WAN接口 131a和卫星调制解调器160连接到卫星网络150以与节点101建立隧道201a。
[0036]WAN接口 121a与卫星网络150之间的连接和WAN接口 131a与卫星网络150之间的连接分别使用卫星调制解调器160和161。卫星调制解调器160和161可以具有用于分别通过连接112a和I 1a与卫星网络150通信的嵌入式天线或外部天线。WAN接口 131a和121a分别通过有线或无线连接媒体114和113分别连接到卫星调制解调器160和161。优选地，连接媒体114和113是高