专利名称：一种多协议网络互联互通方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种多协议网络互联互通方法和系统。
背景技术：
光网络产品在组网时一般都采用单一网络协议进行通信，但随着应用场合的扩展，一种设备需要支持不同通信协议栈以满足不同的组网环境，当不同通信协议的设备混合组网时，就需要实现不同协议栈间的互联互通。在现有的混合组网应用中，需要使用专用的转换设备，例如，针对IP(Internet Protocol网际互联协议)协议和OSI(OpenSystem Internet开放式系统互联参考模型)协议，使用专门的协议转换设备进行数据的转换，完成IP协议与OSI协议之间的数据转换，但这类设备价格昂贵，而且会引起维护成本的增加，并且由于此类设备是针对特定的协议而存在，故该设备无法支持其他私有协议，没有扩展性；另外光网络设备都是使用光纤通信中的数据通讯通道作为网络层，此类设备也无法支持。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多协议网络互联互通方法和系统，以克服现有技术中支持不同通信协议的网元混合组网时成本高，没有扩展性的问题，使支持不同协议的网元可以灵活地互联互通，有较强的适应性和扩展性。
本发明所采用的多协议网络互联互通方法为A、在由多个单协议子网联接构成的网络中，对于该网络中的各网元设定适用于应用层数据的网元标识，该网元标识与相应网元所处的单协议子网的网络层地址具有一一对应关系；B、所述的网元同时支持一个或多个不同的通信协议，所述的网元基于各个独立的单协议子网通信协议的网络层路由表和网元标识信息，产生整个网络的应用层路由表，即核心路由表，根据核心路由表对数据信息进行转发；所述的网元中的各个协议栈在更新本网元的网络层路由信息的同时更新核心路由表；所述的网元中的各个协议栈从核心路由表获取到其他协议栈的路由信息并引入到本协议栈的网络层路由；所述的核心路由表的内容包括目的网元、转发协议栈、下一跳网元地址和距离值，其中目的网元即目的地址，采用应用层地址网元标识作为关键字；转发协议栈表示到达目的网元需要通过此协议栈进行发送；下一跳网元地址对于不同的转发协议栈，该地址可以为不同类型的网络层地址；距离值反映到达目的网元的跳数；所述的网元可选择相应的协议栈发送或转发数据；所述的网元根据核心路由表确定所采用的协议栈；所述的网元可在内部的协议栈之间转发数据。
这种实现上述方法的多协议网络互联互通系统，包括多个单协议子网联接构成的网络，网络中的网元设有应用层模块和协议栈，其特征在于所述的网元具有一个或多个不同协议的协议栈，且应用层模块和协议栈之间设置协议栈管理模块，所述的协议栈管理模块与应用层模块和协议栈相连，该协议栈管理模块完成协议栈的选择、核心路由表的管理，以及网元内部数据转发；所述的协议栈管理模块包括协议栈选择模块和数据转发模块，其中，所述的协议栈选择模块创建、更新核心路由表，根据核心路由表确定发送数据的协议栈，控制数据转发模块的数据转发过程；所述的数据转发模块完成应用层模块和协议栈之间、以及协议栈之间的数据转发。
本发明的有益效果为在本发明中，通过适用于应用层数据的网元标识的设定，设有一个或多个不同的协议栈的各网元基于各个独立的单协议子网通信协议栈的网络层路由表和网元标识信息，产生整个网络的核心路由表，对数据信息根据核心路由表进行相应的转发，从而实现多种通信协议的互联互通，各个协议栈在更新本网元的网络层路由信息的同时更新核心路由表，以及各个协议栈从核心路由表获取到其他协议栈的路由信息并引入到本网元的网络层路由，有效地实现各个通信协议的路由，完成不同协议之间应用层数据的互通，使得单元管理系统能对所有网元进行管理，提高设备的入网能力，本发明实现了不同通信协议的相互兼容，可扩展性强，不需要专门的协议转换设备，额外开销较小，成本低；本发明在应用层模块和协议栈之间设置协议栈管理模块，使用协议栈管理模块完成协议栈的选择、核心路由表的管理，以及网元内部数据转发，提供了实现这种多种通信协议互联互通的细化技术细节，进一步提高了本发明的实用性。
图1为本发明总体结构示意图；图2为本发明中网元内部结构示意图。
具体实施例方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明
根据图1和图2，本发明包括多个单协议子网N联接构成的网络，如图1所示，本实施例采用了三个单协议子网N，分别为IP协议子网、OSI协议子网和其它私有协议子网，网元NE1、NE2、NE3和NE4位于IP协议子网，网元NE5、NE6、NE7和NE8位于OSI协议子网，网元NE9、NE10、NE11和NE12位于其它私有协议子网，网元NE4和网元NE5直接相连，网元NE7和网元NE9直接相连，该网络还包括单元管理系统EMS，所述的单元管理系统EMS对网元进行管理。
如图2所示，该网络中的网元设有应用层模块11和具有多个不同协议的协议栈12，如图2所示，该网元具有IP协议栈、OSI协议栈和其它私有协议栈，应用层模块11和协议栈12之间设置协议栈管理模块13，协议栈管理模块13与应用层模块11和协议栈12相连，该协议栈管理模块13完成对协议栈12的选择、核心路由表的管理，以及网元内部数据转发。
如图2所示，协议栈管理模块13包括协议栈选择模块131和数据转发模块132，其中，协议栈选择模块131创建、保存、更新核心路由表，根据核心路由表确定发送数据的协议栈12的选择，控制数据转发模块132的数据转发过程；数据转发模块132完成应用层模块11和协议栈12之间、以及协议栈12之间，即图2中IP协议栈、OSI协议栈和所述的其它私有协议栈之间的数据转发。
如图1所示，在这种由多个单协议子网联接构成的网络中，对于该网络中的各网元设定适用于应用层数据的网元标识NEID，该网元标识NEID与相应网元所处的单协议子网的网络层地址具有一一对应关系，对于单协议子网来说，不同的通信协议分别使用不同的网络层地址，如IP协议使用IP地址，OSI协议使用NSAP(Network Service Access Point网络服务访问点)地址，因此本发明的应用层数据对网元的寻址不能依赖于网络层地址，而使用应用层的网元标识NEID，即根据不同的网元标识NEID区分网元。
如图2所示，网元同时支持多个不同的通信协议，设有多个不同的协议栈12，本实施例显示了三种不同的协议栈12，网元基于各个独立的单协议子网通信协议栈12之上的应用层数据的路由表和网元标识信息，获取各个协议栈12的网络层路由，并根据相关的路由算法，如最短路径优先算法等，计算出整个网络的核心路由表，各个协议栈12在更新本网元的网络层路由信息的同时更新核心路由表，同时，各个协议栈12从核心路由表获取到其他协议栈12的路由信息并引入到本协议栈的网络层路由，产生整个网络的核心路由表。
核心路由表可采用哈希表实现，每个表项的内容包括目的网元、转发协议栈、下一跳网元地址和距离值，其中目的网元即目的地址，采用应用层地址网元标识NEID作为关键字；转发协议栈表示到达目的网元需要通过此协议栈进行发送；下一跳网元地址对于不同的转发协议栈，该地址可以为不同类型的网络层地址；距离值反映到达目的网元的跳数，该值用于不同协议栈对路由进行优化的凭据，各协议栈对此数值的意义基本相同。
现以图1中的网元NE4为例说明核心路由表更新的过程如图1所示，开始时IP协议子网与OSI协议子网还没有连在一起，这时网元NE4还是个普通网元，只有IP协议运行，由IP协议的路由协议OSPF(Open Shortest Path First开放最短路径优先)协议可以产生基于IP协议之上的应用层数据的路由表，即IP路由表，结合网元标识NEID，进而生成对应的核心路由表，如表1所示，所生成的路由表保存于协议栈选择模块131中。
表1然后网元NE4与网元NE5连接在一起，这时网元NE4中的OSI协议栈根据IS-IS(Intermedia System-Intermedia System中间系统-中间系统域间路由交换)协议会发现OSI协议子网的其他网元，同时也将这些路由信息同步更新到核心路由表中，如表2所示
表2其中的网元NE9～网元NE12虽然本身是其它私有协议子网上的网元，但是由于经过了OSI协议子网，因此路由信息中还是从OSI协议转发出去的。
网元依此生成、更新核心路由表，拥有整个网络所有网元的路由。
网元对数据信息根据核心路由表进行相应的转发，有关数据信息处理过程如下如图2所示，当网管等应用层有数据要发送到其他网元时，数据首先通过应用层模块11送至协议栈管理模块13，协议栈管理模块13中的协议栈选择模块131查询其中的核心路由表获得目的网元对应的转发协议栈，协议栈选择模块131向数据转发模块132发出转发指令并指定所使用的协议栈12，数据转发模块132将数据包转发给相应的协议栈12发送，该协议栈12将数据包发送至核心路由表中的下一跳网元地址。
当数据在单协议子网内部传递时，采用子网内部协议栈12的网络层地址，只在跨越单协议子网时才查询核心路由表，协议子网内部路由可以采用各自的动态路由协议来建立，如IP协议子网可以使用OSPF协议或RIP(Routing Information Protocol路由信息协议)来生成和维护IP路由表，而OSI协议子网则使用IS-IS路由协议建立其对应的NSAP路由表。
某协议栈12收到数据包，如果目的地址就是本网元，就由协议栈管理模块13转发到应用层，即协议栈12将数据包通过数据转发模块132转发至应用层模块11，从而上传给应用层进行处理。
如果某个协议栈12收到的数据包目的地址不是本网元，则通过协议栈选择模块131查询核心路由表，有如下两种情况1、如果根据核心路由表中的转发协议栈获知应该通过本协议栈12发送，协议栈选择模块131通知该协议栈12将数据包直接转发至目的地址。
2、如果目的网元的地址是需要其他协议栈12才能到达，协议栈选择模块131通知该收到数据包的协议栈12，并向数据转发模块132发出控制指令，该收到数据包的协议栈12将数据包发给数据转发模块132，由数据转发模块132将此数据包转发至其他协议栈12，再通过所述的其他协议栈12将数据包转发至目的地址。
这样，网元就可根据需要或通过核心路由表选择相应的协议栈12发送或转发数据，通过协议栈管理模块13完成内部协议栈12之间的数据转发。
在上述所有网元都支持多协议栈时，这样可以实现任一网元间协议的对接，实现灵活；如图1所示，对于运行在单协议子网交界之处的网元，它同时支持两边的通信协议时，就可实现不同协议栈12之间的互联互通，如图1中的网元NE4和网元NE9，例如，网元NE4同时支持IP协议和OSI协议，这种网元为MP(Multi-Protocol)网元，当网元NE4和网元NE9为MP网元时，单协议子网内的其它网元支持一个通信协议即可，如图1中的普通单协议网元也同样使用上述数据控制流程，所不同的是，在运行的过程中，下层只有一个协议供转发用，这样当网络拓扑发生变化时，一个普通网元可以通过增加运行其他的协议栈就能很容易地变成一个可以同时支持相应多协议的MP网元，而不需要增加其他额外的维护和升级，因此，本发明具有很强的可扩展性。
权利要求
1.一种多协议网络互联互通方法，其特征在于A、在由多个单协议子网联接构成的网络中，对于该网络中的各网元设定适用于应用层数据的网元标识，该网元标识与相应网元所处的单协议子网的网络层地址具有一一对应关系；B、所述的网元同时支持一个或多个不同的通信协议，所述的网元基于各个独立的单协议子网通信协议的网络层路由表和网元标识信息，产生整个网络的应用层路由表，即核心路由表，根据核心路由表对数据信息进行转发。
2.根据权利要求1所述的多协议网络互联互通方法，其特征在于所述的步骤B中，所述的网元获取各个协议栈的网络层路由，并根据相关的路由算法计算出整个网络的核心路由表。
3.根据权利要求2所述的多协议网络互联互通方法，其特征在于所述的网元中的各个协议栈在更新本网元的网络层路由信息的同时更新核心路由表。
4.根据权利要求2所述的多协议网络互联互通方法，其特征在于所述的网元中的各个协议栈从核心路由表获取到其他协议栈的路由信息并引入到本协议栈的网络层路由。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的多协议网络互联互通方法，其特征在于所述的核心路由表的内容包括目的网元、转发协议栈、下一跳网元地址和距离值，其中目的网元即目的地址，采用应用层地址网元标识作为关键字；转发协议栈表示到达目的网元需要通过此协议栈进行发送；下一跳网元地址对于不同的转发协议栈，该地址可以为不同类型的网络层地址；距离值反映到达目的网元的跳数。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的多协议网络互联互通方法，其特征在于所述的网元可选择相应的协议栈发送或转发数据。
7.根据权利要求6所述的多协议网络互联互通方法，其特征在于所述的网元根据核心路由表确定所采用的协议栈。
8.根据权利要求6所述的多协议网络互联互通方法，其特征在于所述的网元可在内部的协议栈之间转发数据。
9.一种实现权利要求1所述方法的多协议网络互联互通系统，包括多个单协议子网(N)联接构成的网络，网络中的网元设有应用层模块(11)和协议栈(12)，其特征在于所述的网元具有一个或多个不同协议的协议栈(12)，且应用层模块(11)和协议栈(12)之间设置协议栈管理模块(13)，所述的协议栈管理模块(13)与应用层模块(11)和协议栈(12)相连，该协议栈管理模块(13)完成协议栈(12)的选择、核心路由表的管理，以及网元内部数据转发。
10.根据权利要求9所述的多协议网络互联互通系统，其特征在于所述的协议栈管理模块(13)包括协议栈选择模块(131)和数据转发模块(132)；其中，所述的协议栈选择模块(131)创建、更新核心路由表，根据核心路由表确定发送数据的协议栈(12)，控制数据转发模块(132)的数据转发过程；所述的数据转发模块(132)完成应用层模块(11)和协议栈(12)之间、以及协议栈(12)之间的数据转发。
全文摘要
一种涉及网络通信领域的多协议网络互联互通方法和系统，在由多个单协议子网联接构成的网络中，对于该网络中的各网元设定适用于应用层数据的网元标识，该网元标识与相应网元所处的单协议子网的网络层地址具有一一对应关系，所述的网元同时支持一个或多个不同的通信协议，所述的网元产生整个网络的核心路由表，根据核心路由表对数据信息进行转发；本发明实现了支持不同通信协议的网元间的互联互通，可扩展性强，成本低。
文档编号H04L12/46GK1738308SQ20041005531
公开日2006年2月22日 申请日期2004年8月18日 优先权日2004年8月18日
发明者车道远, 刘杨, 刘念 申请人:华为技术有限公司