专利名称：对分组通信网络中的分组内容的描述的制作方法
技术领域：
本发明涉及分组通信网络，其采用分布到在由国际标准化组织(ISO)定义的开放系统互连(OSI)参考模型中进行标准化的各层中的协议或类似的其他协议。本发明更特别地涉及一种特别是在IP(网际协议)路由器中操作分组通信网络节点的方法。本发明还涉及一种用于分组通信网络的数据分组以及一种用于分组通信网络的数据分组生成器。
背景技术：
在诸如IP(网际协议)网络之类的分组通信网络中对分组传输进行优化基于在网络节点处根据分组内容来进行特定处理。在IP网络的情况下，这些节点通常称为路由器。
特别地，网络中的服务质量(QoS)机制根据诸如发送方、接收方或分组中所包含的数据类型之类的参数来处理在网络上发送的不同分组。网络节点根据这些参数来处理分组，例如为这些分组分配路由、带宽、优先级或任意其他适当的特征。特别地，服务质量对于确保在良好的条件下对包含语音或视频的分组进行传输，特别是在基于IP的语音(Voice over IP)传输和基于IP的视频(Video over IP)传输的情况下进行传输来说是最重要的。
为了能够正确并有效地管理分组流，必须能够确定这些参数。
诸如来自Packeter有限公司(美国)的PacketShaperTM之类的软件以及诸如来自LeWiz通信有限公司(美国)的内容处理器5000TM之类的处理器设计用于路由器中以估计分组中所包含的数据类型。路由器通过检查分组来估计分组中所包含的数据类型，以确定与OSI第5层至第7层(即OSI参考模型的第5层至第7层)相对应的分组部分中所用的协议。路由器可以特别地确定所用的协议是文件传输协议(FTP)或超文本传输协议(HTTP)。然后，在适当的时候，路由器例如通过识别出存在于分组的报体(也称有效载荷)中的应用或数据类型的签名来检查分组的其他部分以确定包含在分组中的数据类型。路由器根据有可能存在的识别出的协议和识别出的签名来确定分组属于预定的处理类别。然后，将分组归类为预定的类别，并且路由器对该分组应用对应于该类别的处理。
然而，以上方法存在缺陷。首先，如果在分组的OSI第5层至第7层采用新的协议，则还未更新的路由器将不能识别该协议。因此，路由器不能再确定这种数据分组的内容。于是，在此情况下，路由器不能再根据分组内容来管理服务质量。此外，相同的协议可以用于不同的数据类型。例如，HTTP可以同时用于传送交互内容和用于传送静态文件，并且HTTP可以只通过以分组序列(典型的是TCP(传输控制协议)流)而不是以一个单独的分组传送的数据来传送信息。因此，路由器不能仅根据所用的传输协议来精确地确定数据类型。此外，不可能将路由器编程为完全地识别有可能出现在分组中的所有应用或所有数据类型的签名。此外，会出现用新应用或新格式数据的签名来更新路由器的问题。因此，路由器通常不能正确识别分组中所包含的数据类型。由于不同的数据类型有可能具有不同的技术要求，所以服务质量不是最优的。
为路由器提供有用参数的另一种方式可以是采用适于提供该类型的信息的已知信令协议。因此，可以考虑采用用于发送包含以分组流发送的数据类型的消息的会话初始协议(SIP)。然而，由于消息是从发送方网元发送到接收方网元的并且并非设计为由路由器来实现其解译，因此这一解决方案存在缺陷。特别地，消息是以分组序列传送的，必须在能够解译分组内容之前，在适当的时候改变分组序列的顺序。此外，该信令协议不同于用于传送上述数据分组的协议，消息和数据分组将选取不同路径的概率极高。因此，数据分组在很大程度上将从中通过的路由器无权访问消息中所包含的描述。因此，这些路由器不能以最优的方式来管理对数据分组的传输。
因此，需要一种克服上述一个或多个缺陷的传输方法。
发明内容
因此，本发明包括一种操作分组通信网络节点特别是IP路由器的方法，包括步骤a)该节点从该网络接收分组；b)该节点接收与该分组的OSI第5层至第7层的协议无关且与至少一个以下特征有关的信息-该分组中所传送的数据类型；-该分组中所传送的除分组源的网络地址之外的数据源；以及-该分组中所传送的除分组源的网络地址之外的数据接收方；c)该节点根据所述描述来处理该分组。
如果在步骤b)中所接收的信息与该分组的OSI第4层至第7层的协议无关，则该方法甚至更有利。
在一个优选实施例中，所述信息包含在该分组中，步骤b)包括该节点读取该分组中的所述信息。所述信息可以特别地包含在基于该分组的OSI第3层协议的报头中，步骤b)包括该节点读取在基于该分组的OSI第3层协议的报头中的所述信息。
在另一个优选实施例中，该分组包含所述信息的标识符，步骤a)包括该节点读取该标识符。该标识符可以特别地包含在基于该分组的OSI第3层协议的报头中，步骤a)包括该节点读取在基于该分组的OSI第3层协议的报头中的标识符。此外，如果步骤b)包括该节点接收来自该网络的另一分组，所述另一分组包含所述信息，则所述方法将是有利的。所述信息可以特别地包含在基于所述另一分组的OSI第3层协议的报头中，于是步骤b)包括该节点读取在基于所述另一分组的OSI第3层协议的报头中的所述信息。作为替代，所述信息可以包含在基于所述另一分组的OSI第3层协议的报体中，于是步骤b)包括该节点读取在基于所述另一分组的OSI第3层协议的报体中的所述信息。如果所述另一分组还包含标识符，步骤b)包括该节点读取所述另一分组中的标识符，则所述方法将是有利的。该标识符可以特别地包含在基于所述另一分组的OSI第3层协议的报头中，在此情况下，步骤b)包括该节点读取在基于所述另一分组的OSI第3层协议的报头中的标识符。该方法甚至可以更有利地在步骤b)之后包括该节点向数据库发送所述标识符和所述信息的步骤。
该方法的另一个优选实施例在步骤a)之后和步骤b)之前包括该节点用该标识符来查询数据库的步骤。
本发明的另一方面提出一种用于分组通信网络的分组，包括与分组的OSI第5层至第7层的协议无关且与至少一个以下特征有关的信息-该分组中所传送的数据类型；-该分组中所传送的除分组源的网络地址之外的数据源；以及-该分组中所传送的除分组源的网络地址之外的数据接收方；如果所述信息与该分组的OSI第4层至第7层的协议无关，则该方法甚至更有利。
在一个优选实施例中，所述信息包含在基于该分组的OSI第3层协议的报头中。该分组优选地基于IP协议，所述信息包含在IP报头中。
本发明的又一方面提出一种如上所述的分组的生成器。
通过阅读以下通过示例并参考附图而给出的对本发明实施例的描述，本发明的其他特征和优点将变得明显，其中图1是采用本发明的传输网络的一个示例的示图；图2示出了包含数据描述的数据分组结构；图3示出了包含数据描述标识符的数据分组结构；图4a示出了在分组的报头中包含数据描述标识符和数据描述的数据分组结构；
图4b示出了在分组的报头中包含数据描述标识符且在分组的报体中包含数据描述的数据分组结构；图5示出了在分组的报体中包含数据描述的数据分组结构。
具体实施例方式
根据本发明，这种操作分组通信网络节点的方法包括以下步骤a)该节点从该网络接收分组；b)该节点接收与该分组的OSI第5层至第7层的协议无关且与至少一个以下特征有关的信息-该分组中所传送的数据类型；-该分组中所传送的除分组源的网络地址之外的数据源；以及-该分组中所传送的除分组源的网络地址之外的数据接收方；c)该节点根据所述描述来处理该分组。
应当理解，步骤a)和步骤b)的时间顺序是不重要的。换言之，步骤a)可以在步骤b)之后或之前。特别是如果所述信息包含在该分组本身中，则步骤a)和步骤b)还可以是并行的。
应当理解，所述信息可以只与步骤b)中所述的任一特征有关，与其中任意两个特征有关或与全部三个特征有关。所述信息还可以包括例如与该节点应用于该分组的处理有关的其他信息。
因此，将所述信息提供给节点的事实使得节点能够处理分组，例如，能够根据所述信息在网络中选择路径。换言之，不再只根据通常包含在分组中的用于此目的的信息来处理分组，这些信息诸如分组源的网络地址和分组的最终接收方的网络地址。
由于所述信息与分组中所用的OSI第5层至第7层的协议无关，因此节点可以读取和理解所述信息而不必了解这些协议。换言之，节点能够根据所述信息来处理分组而不必了解第5层至第7层的协议。甚至更有利的是使所述信息与分组中所用的OSI第4层的协议无关，这使得节点能够根据与该协议无关的信息来处理分组。网络节点有可能不能分析其所接收的分组的相应层，或者由于处理速度的原因，不希望该节点能够进行这种分析。
有利地将所述信息编写为该节点能够理解的码或语言。无论所涉及的分组如何，这种码或语言通常都可以是同一种码或语言。
所述信息可以优选地包括在分组本身中。这提供了一种简单而可靠的方式来将所述信息传送给网络节点，以便处理相应的数据分组。所述信息有利地完全包含在与该信息有关的分组中，其原因在于这是确保该节点始终能接收每个分组的所述信息的一种简单方式。另一方面，如果在多个分组之间分布所述信息，则该节点将不得不在将这些信息以适当顺序放置之后从多个分组中重构所述信息，这会使得操作更为复杂。此外，例如在网络中的路由路径发生改变的情况下，如果节点没有接收到一个数据包，则节点将不能重构所述信息。
假定在网络中从发送方终端发送到接收方终端的数据一般是以包括多个分组的流进行传送的，每个分组包含相同的数据类型，例如音频数据，则每个分组(在所述信息的位置)可以只包含所述信息的标识符，该标识符与该分组中所用的OSI第5层至第7层的协议无关，或甚至与该分组中所用的OSI第4层至第7层的协议无关。然后，节点确定对应于该标识符的所述信息以便根据所述信息处理每个分组。可以以各种方式将所述信息提供给节点，例如用一个分组将所述信息提供给节点或通过使该节点查询数据库而将所述信息提供给节点。
本发明特别适合用于IP网络中(IP协议对应于OSI第3层)。典型地将IP网络组织为四层IP协议或IP层对应于OSI第3层，传输层(典型地采用TCP或UDP(用户数据报协议)作为其协议)对应于OSI第4层，并且应用层对应于OSI第5层至第7层。
图1是分组通信网1的一个示例的示图，在该实例中分组通信网1是IP网络。网络1包括经由子网3发送数据分组给最终接收方的终端2(未示出)。下文所用的关于分组的术语“有效载荷数据”意指将发送给分组的最终接收方的分组中所传送的数据，这些数据保持原状或可在修改后应用(如果该网络对所传送的数据进行了处理)。
子网3包括路由器4至路由器7，这些路由器经由子网3为数据分组提供多条路由路径。
终端2包括数据分组生成器8，其可以属于本领域已知的任意类型，例如用于基于IP的语音传输或基于IP的视频传输的软件应用程序。生成器8生成将经由子网3使用终端2的适当接口9发送给最终接收方的IP数据分组。
为确保正确地处理由生成器8发送的分组，希望接收该分组的路由器有权访问关于所传送的有效载荷数据、其源以及其目的地的信息。为此，向路由器发送有关信息以使该路由器能够适当地处理该分组。在下文中，通过示例考虑为路由器提供关于所传送数据的信息，为方便起见将该信息称为数据描述。
在第一实施例中，将该数据描述置于传送该数据的分组中。特别地，如图2所示，有利地将该数据描述置于该分组的IP报头中。
图2示出了分组10的结构，分组10包括IP报头11和报体12(通常称为“有效载荷”)。报头11包括包含在该分组的报体12中的有效载荷数据的描述13。报体12包含将发送给该分组的最终接收方的有效载荷数据，该有效载荷数据可以具有IP层之上的OSI层的协议格式，IP层的协议是对应于OSI第3层的协议。特别地，报体12通常可以包含对应于OSI第4层(传输层)的协议的报头，这些协议诸如传输控制协议(TCP)或用户数据报协议(UDP)，其对将发送给该分组的接收方的有效载荷数据进行封装。如上所述，该数据具有对应于OSI第5层至第7层的IP参考模型的应用层的协议格式。例如，该数据可以是基于IP的语音数据或基于IP的视频数据。
将路由器4至路由器7设计为读取置于其所接收的分组的IP报头11中的数据描述13并根据包含在每个分组的IP报头中的描述13来处理每个分组。
将数据描述13置于分组10的IP报头中这一事实是有利的，其原因在于路由器能够仅通过分析该分组的IP报头11来读取该数据描述13。现在，路由器通常能够分析IP报头。另一方面，路由器不必处理分组的报体12。因此，路由器不必了解在分组的报体12中有可能采用的OSI第4层至第7层的协议。这使得路由器不必非得处理分组的报体12中的数据，特别是所传送的有效载荷数据，路由器并非旨在实现这种类型的处理。此外，无论分组的报体12中所用的OSI第4层至第7层的协议如何，路由器都能够处理数据描述13。最后，由于要处理包含在分组中的完整描述13，因此路由器不必通过读取多个不同分组(在能够根据该数据描述来处理分组之前，路由器必须改变这些分组的顺序)来预先重构该描述。
本实施例特别适于采用IPv6(IP协议第6版)分组，其原因在于这种类型的分组具有其大小足以包括数据描述的报头11。在此情况下，可以特别地将数据描述13置于IPv6报头的扩展报头中，例如置于“逐跳选项”(Hop-By-Hop Options)扩展报头中。
然而，例如通过将数据描述13写入报头11的选项中，本实施例同样可以采用IPv4(IP协议第4版)分组。
此外，有利的是使分组的报头11中的信息向路由器表明该报头11包含数据描述。这可以特别地是IP报头中的预定标记。例如，当采用IPv6时，在上述将数据描述13置于报头扩展中的情形下，可以将预定的码置于该报头扩展中紧接其自己的报头之后。当采用IPv4时，在上述将数据描述13置于报头选项中的情形下，该数据描述13特别可以是对选项类型进行编码的字节。
考虑到将由给定路由器根据数据描述13来实现的处理，可以由也称为策略决定点(PDP)的路由管理器20经由IP网络本身来配置路由器。
当然，不打算解译数据描述13的路由器可以将其本身限制为在不考虑描述13的情况下常规地处理分组10(特别是对分组10进行路由)。
在该第一实施例中，路由器根据至于分组中的数据描述13来处理每个分组10。
在第二实施例中，将数据描述的标识符置于由终端2所发送的IP分组中。更准确地说，置于数据分组中的标识符由此对应于对在包含该标识符的分组中传送的有效载荷数据的描述。同样，该标识符有利地包含在该分组的IP报头中。图3示出了这种类型的分组10a的结构，其具有置于IP报头11中的数据描述的标识符14，该分组的报体(或有效载荷)带有参考标号12。
例如，当采用IPv6或IPv4时，可以以与针对第一实施例中的数据13而描述的方式类似的方式将该标识符分别置于报头扩展或报头选项中。
此外，有利的是使分组的报头11中的信息向路由器表明该报头11包含标识符14。当采用IPv6或IPv4时，这可以以与在第一实施例中针对表明存在数据描述13而给出的示例类似的方式来实现。
路由器4至路由器7可以适于读取其所接收的分组的IP报头11中的标识符14并适于确定对应于该标识符14的数据描述。然后，路由器根据对应于包含在分组的IP报头11中的标识符14的数据描述来处理该分组。
本实施例相比于前一实施例是有利的，其原因在于标识符14可以比数据描述小，从而在分组中为待传送的有效载荷数据留出了更多的可用空间。
有多种方式可以使得对应于标识符14的数据描述对路由器可用。
一种有利的方式是在网络上发送同时包含标识符14和对应于该标识符14的数据描述的IP分组。优选地沿通过网络的随后将由在该数据描述中包含标识符14的分组10a选取的路径发送该分组。于是就使得该数据描述对该分组流所涉及的路由器可用。因此，例如，由终端2发送给最终接收方的分组同时包含标识符14和数据描述。
图4a示出了这种分组结构的一个示例15a，其中将标识符14和对应于该标识符14的数据描述13均置于该分组15a的IP报头中。该分组的报体12可以包含有效载荷数据。例如，当采用IPv6时，可以将标识符14置于一个报头扩展中并将描述13置于另一报头扩展中。作为替代，可以将标识符14和描述13置于同一报头扩展中。例如，当采用IPv4时，可以将标识符14置于一个报头选项中并将描述13置于另一报头选项中。作为替代，可以将标识符14和描述13置于同一报头选项中。
图4b示出了这种分组结构的另一示例15b，其中将标识符14置于该分组的IP报头11中并将对应于该标识符14的数据描述13置于该分组的报体12中。该分组的报体12中的其余可用空间可以包含有效载荷数据。例如，当采用IPv6时，可以将标识符14置于报头扩展中。可以将描述13置于该分组的报体12中的预定位置处。例如，当采用IPv4时，可以将标识符14置于一个报头选项中。同样可以将描述13置于该分组的报体12中的预定位置处。图4b的分组结构特别适合于描述13太大而不能匹配到IP报头11中的情形。
此外，有利的是使分组的报头11中的信息告知路由器该报头11同时包含标识符14和描述13。当采用IPv6或IPv4时，这可以以与在第一实施例中针对表明存在数据描述13而给出的示例类似的方式来完成。
如果路由器接收到同时包含标识符14和描述13的以上类型的分组，则该路由器读取标识符14和描述13。然后，路由器可以根据描述13来处理该分组15。此外，路由器将标识符14和相应的描述13存储于存储器中。因此，如果路由器随后接收到包含标识符14的类型为10a的分组，则该路由器根据对应于先前置于存储器中的标识符14的描述13来处理这些分组。
如果已经通过发送同时包含标识符14和相应的数据描述13的IP分组而使得对应于标识符的数据描述对路由器可用，则优选的是确保所涉及的分组选取通过该网络的与包括标识符14的随后的分组所选取的路径相同的路径。以这种方式，沿随后的分组的路径的所有路由器都能预先存储描述13。特别地，这些路由器适于将相同的路由应用于包含相同标识符14的所有分组，而不管该分组是否还包含描述13。作为替代，当采用IPv6时，为该分组流的所有分组分配相同的“流标签”并且这些路由器始终适于将相同的路由应用于具有该相同的“流标签”的任意分组。
可以在发送分组流类型为10a的包括标识符14但不包括描述13的其他分组之前只发送一次同时包含标识符14和描述13的分组。然而，更有利的是定期地发送同时包含标识符14和描述13的分组，例如每当已经发送一定数目的类型为10a的分组时都发送同时包含标识符14和描述13的分组。以这种方式，已经意外地从其存储器中丢失了对应于标识符14的数据描述13的路由器可以对数据描述13进行替换。每当路由器接收到这种分组时，该路由器优选地以对应于所涉及的标识符14的数据描述13来更新其存储器。
此外，路由器可以仅在从接收到最后一个同时包含该标识符14和该描述13的分组开始的预定时段期间使用其存储器中的对应于给定标识符14的描述13。使该时段优选地大于同一种分组流的同时包含标识符14和描述13的一个分组以及同时包含标识符14和描述13的下一分组之间的时间。作为结果，管理由终端2发送的分组流(均包含标识符14)的结束以便随后在有必要时能够向另一数据描述13重新分配标识符的做法是没什么用处的。
至于第二实施例，使得对应于标识符14的数据描述13对于路由器可用的另一方式是使得该路由器可以访问存储标识符14和相应的数据描述13的数据库21。如图1所示，可以经由IP网络本身来实现路由器和数据库21之间的通信。当然，优选地，子网3的多个路由器或甚至全部路由器可以访问同一数据库21。
因此，当路由器接收到分组10a时，该路由器读取包含在该分组中的标识符14。然后，该路由器使用标识符14来查询数据库21，该数据库21随后向该路由器发送相应的数据描述13。此后，该路由器根据由数据库21提供的数据描述13来处理该分组。此外，该路由器可以在存储器中保存标识符14和相应的描述13。在此情况下，如果路由器随后接收到包含相同标识符14的类型为10a的分组，则该路由器根据先前置于存储器中的相应描述13来处理这些分组。换言之，该路由器检查存储器中是否已经具有与在该分组中所读取的标识符14相关联的描述13并且仅当这种检查的结果为“否”时才查询数据库21。因此，对随后的分组的处理会更快，其原因是不存在与查询数据库21有关的时间损失。
采用数据库21是比较有利的，其原因在于即使是各分组所选取的路径发生改变或者即使意外地从路由器的存储器中删除了对应于标识符14的描述13，该路由器也始终可以找到对应于任意标识符的描述13。
有不同的方式可以更新数据库21。例如，终端2可以将同时包含标识符14和相应的描述13的IP分组发送给数据库21。数据库21通过返回消息向终端2确认接收到了该IP分组。在接收到确认之后，终端2将具有有效载荷数据并包括标识符14的IP分组发送给最终接收方。
在一个特别有利的实施例中，结合上述方法而使用数据库21来使得对应于标识符14的数据描述对路由器可用，其包括在该网络上发送同时包含标识符14和相应的数据描述的IP分组。在此可应用与发送同时包含标识符14和相应的数据描述13的分组以便使得数据描述13对路由器可用有关的所有描述，对这些描述进行以下附加说明。
如果路由器接收到同时包含标识符14和相应的数据描述13的以上类型的分组，则该路由器读取标识符14和相应的数据描述13。路由器向数据库21发送标识符14和描述13，这样可确保数据库21得到更新。同样，该路由器根据描述13来处理该分组。最后，该路由器可以有利地在存储器中存储标识符14和相应的描述13。因此，如果路由器随后接收到包含标识符14的类型为10a的分组，则该路由器根据先前置于存储器中的对应于该标识符14的描述13来处理这些分组。
然而，路由器的存储器中有可能正好不具有对应于包含在类型为10a的分组中的标识符14的描述13。这有可能由于该路由器意外地从其存储器中丢失了描述13或由于该路由器没有接收到同时包含标识符14和相应的数据描述13的分组而发生。特别是如果路由器在发送同时包含标识符14和相应的数据描述13的分组后改变路由路径，就会出现路由器没有接收到同时包含标识符14和相应的数据描述13的分组的情形。在此情况下，路由器使用标识符14来查询数据库21。数据库21通过为该路由器提供相应的描述13来做出响应。然后，该路由器根据已经提供的描述13来处理该分组，并将该描述13置于存储器中以便对随后接收的具有相同标识符14的分组进行处理。
当然，以与第一实施例类似的方式，可以由也称为策略决定点(PDP)的路由管理器20例如经由IP网络本身来配置路由器，以确定该路由器将根据相应的数据描述13来对分组10a实现的处理。数据库21可以形成路由管理器20的一部分。
此外，不适于读取标识符14的路由器可以将其本身限制为在不考虑标识符14和相应的描述13的情况下常规地处理分组10a(特别是对分组10a进行路由)。
如果在网络中没有对标识符14的定义进行集中的控制，则可能会在网络中同时将相同的标识符14用于不同的描述13。为避免混淆，路由器可以考虑使用例如分组源的IP地址之类的附加参数以在分组流之间进行区分。
无论考虑哪一种实施方式，都可以将数据描述13和/或标识符14置于终端2自身发送的IP分组中。为此，终端2可以包括与分组生成器8协作的软件应用程序以根据要生成的分组类型将描述13和/或标识符14置于IP分组中。也可以由分组生成器8来将描述13和/或标识符14置于IP分组中。
作为替代，由终端2所连接的第一路由器(在此是路由器4)根据要生成的分组类型来向来自该终端的IP分组添加描述13和/或标识符14。在此情况下，终端2可以向第一路由器提供描述13，并且该路由器定义标识符14，使标识符14对应于该描述。
无论考虑哪一种实施方式，数据描述13都可以有利地限定在所涉及的IP分组中传送的有效载荷数据的类型，诸如限定该数据是音频数据还是视频数据的事实，或者更一般地限定该数据是形成实时数据流的一部分的数据还是非常大的数据流，或者限定该数据是循环发送的一类数据。数据描述还可以包括关于该数据的技术特征，例如在音频数据的情况下的采样频率。
然后，路由器不但可以根据置于其报头中的单一IP目的地地址而且可以根据所传送的有效载荷数据的性质和那些其他的技术特征来处理IP分组(特别是对IP分组进行路由)。特别地，路由器可以采用最合适的设备来处理所涉及的数据类型。例如，路由器或连接到该路由器的设备可以采用最适当的算法来针对所涉及的音频流评估提供给终端用户的服务质量。例如，路由器可以选择特定的音频流管理映射，以在音频数据的情况下快速地并根据需要来实现压缩，或在基于IP的会议呼叫的情况下合并音频流和视频流。
此外，可以用除数据源或数据目的地在网络中的IP地址之外的与数据源和数据目的地有关的信息来对数据描述13进行补充(或进行替代)。例如，该信息可以是源和/或接收方的名字或公司名称。因此，路由器可以在考虑该信息的情况下处理分组。特别地，路由器可以根据数据描述13以这种方式为接收方定义的路由规则来对分组进行路由。例如，路由器可以不考虑在所涉及的分组的IP报头中所规定的目的IP地址而优先地将传送图像的分组发送给接收方的一个具有适于显示该图像的显示器的机器。
最后，数据描述13还可以包括与将由所通过的路由器实现的处理有关的信息，特别是与将提供的服务质量(QoS)有关的信息。例如，这种信息可以是将为数据分组保留的带宽。这种信息可以包括路由参数，例如由数据的发送方(在此是终端2)规定的优先路由路径。
优选的是用XML(可扩展标记语言)来编写置于IP分组中的数据描述13。这是因为大多数路由器都可以解译用XML写成的描述13，并且用于该描述的XML方案可以经由网络例如根据其中的预定地址来进行恢复。在此之后，路由器可以对该方案进行解译以构造该XML文件中所包含的信息的内在表示。
例如，可以用XML将与语音数据相关联的描述符编写如下<flow xmlns＝″http//www.alcatel.com/Routing/Flow/Voice″><source>
<user>Durand</user></source><destination>
<user>Dupond</user>
</destination>
<sampling>8kbits</sampling>
<direction>full-duplex</direction>
以上描述规定了内容类型(“语音”(Voice))、发送方的姓(“Durand”)和接收方的姓(“Dupond”)、采样速率(8kbits)以及交换的方向(“全双工”(full-duplex))。根据以上信息，将具有足以消除在网络中有可能遇到的任意抖动效应的缓冲器与分组相关联，或通过根据接收方和发送方的标识符来为多个分组选择路由，路由器能够实现适当的路由。优选地对以上类型的描述符的各字段进行标准化。
与以上描述符相关联的标识符14可以采取例如“voice”(语音)之类的字母数字编码(alphanumeric code)的形式。
应当理解，还可以将数据描述编写为并不接近于人类可以更直接地理解的自然语言的编码形式，这可以采用XML来实现。
当然，本发明并不限于所描述和示出的示例和实施例，而是使其本身包括本领域的普通技术人员可以很容易想到的多种变型。尽管以上已经描述了包含一个描述13和/或一个标识符14的分组，但显然本发明同样适用于具有多个描述13和/或多个标识符14的分组。
同样，可以在不将数据描述13或描述标识符14写入分组的IP报头中的情况下甚至在IP报头没有包含表明该分组包含描述13和/或标识符14的任何信息的情况下采用上述本发明的第一实施例和第二实施例。例如，图5示出了采用第一实施例的一个示例，其中将描述13置于其IP报头11为常规类型的IP分组15b的报体12中。在此，报体12在其结尾包含预定的标识码16以向接收该分组的路由器表明该报体包含描述13。报体12在紧接标识码16之前包含表明分组15b中的描述13的长度的值17。将描述13置于报体中紧接值17之前。报体12的其余部分包含待传送的有效载荷数据。当路由器接收到IP分组时，该路由器读取分组的结尾以验证码12的存在即可。然后，如果验证码存在，则路由器读取值17。在此之后，路由器读取在分组15a中与值17相邻并以值17的长度来划分界限的描述13。然后，路由器如上所述处理该分组。显然，可以用类似的方式来使用第二实施例，在报体12中以标识符14代替描述13。当报体12同时包含描述13和标识符14时，可以限定预定的特定码17。在此情况下，码17之前可以是表明分组15a中的描述13的长度的值17，并且随后是表明分组15a中的标识符14的长度的另一值17a，并且随后是描述13，并且最后是标识符14。在这种使用第一实施例和第二实施例的方法中，以与OSI第5层至第7层的协议无关的语言来编写描述13和/或标识符14。因此，无论OSI第5层至第7层的协议如何，路由器都能读取描述和标识符14。
尽管已经参考IP分组描述了各种实施例，但应当理解，可以采用OSI第3层(称为网络层)的其他协议来类似地使用本发明。
采用在OSI第3层的级别上的报头的本发明的实施例是优选实施例，其原因在于节点通常都适于采用该协议来对分组进行路由。然而，如果可以将数据描述13和/或标识符14写入OSI第4层(称为传输层)协议的报头中，并且节点能够处理该协议或者当在同一网络中采用了多个协议时节点能够处理这些协议，则同样可以在OSI第4层协议的报头的级别上实现本发明。
关于IPv4协议的使用，请专门参见文献RFC 791(草案791)。
关于IPv6协议的使用，请专门参见文献RFC 2460。
关于OSI参考模型的使用，请专门参见文献ISO标准7498。
权利要求
1.一种操作分组通信网络节点特别是IP路由器的方法，包括步骤a)所述节点从所述网络接收分组(10；10a)；b)所述节点接收与所述分组的OSI第5层至第7层的协议无关且与至少一个以下特征有关的信息(13)-所述分组中所传送的数据类型；-所述分组中所传送的除分组源的网络地址之外的数据源；以及-所述分组中所传送的除分组源的网络地址之外的数据接收方；c)所述节点根据所述描述来处理所述分组(10；10a)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤b)中所接收的信息与所述分组的OSI第4层至第7层的协议无关。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信息(13)包含在分组(10)中，步骤b)包括所述节点读取在所述分组中的所述信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述信息(13)包含在基于所述分组(10)的OSI第3层协议的报头(11)中，所述步骤b)包括所述节点读取在基于所述分组的OSI第3层协议的所述报头中的所述信息。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分组(10a)包含所述信息的标识符(14)，所述步骤a)包括所述节点读取所述标识符。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述标识符(14)包含在基于所述分组(10a)的OSI第3层协议的报头(11)中，所述步骤a)包括所述节点读取在基于所述分组的OSI第3层协议的所述报头中的所述标识符。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤b)包括所述节点接收来自所述网络的另一分组(15a；15b)，所述另一分组包含所述信息(13)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述信息(13)包含在基于所述另一分组(15a)的OSI第3层协议的报头(11)中，所述步骤b)包括所述节点读取在基于所述另一分组的OSI第3层协议的所述报头中的所述信息。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述信息(13)包含在基于所述另一分组(15b)的OSI第3层协议的报体(12)中，所述步骤b)包括所述节点读取在基于所述另一分组的OSI第3层协议的所述报体中的所述信息。
10.根据权利要求7、权利要求8或权利要求9所述的方法，其特征在于，所述另一分组(15a；15b)还包含标识符(14)，所述步骤b)包括所述节点读取所述另一分组中的所述标识符。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述标识符(14)包含在基于所述另一分组(15a；15b)的OSI第3层协议的所述报头(11)中，所述步骤b)包括所述节点读取在基于所述另一分组的OSI第3层协议的所述报头中的所述标识符。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法在所述步骤b)之后包括所述节点向数据库(21)发送所述标识符(14)和所述信息的步骤。
13.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法在所述步骤a)之后和所述步骤b)之前包括所述节点用所述标识符(14)来查询数据库(21)的步骤。
14.一种用于分组通信网络的数据分组(10)，包括与所述分组的OSI第5层至第7层的协议无关且与至少一个以下特征有关的信息-所述分组中所传送的数据类型；-所述分组中所传送的除分组源的网络地址之外的数据源；以及-所述分组中所传送的除分组源的网络地址之外的数据接收方。
15.根据权利要求14所述的数据分组，其特征在于，所述信息与所述分组的OSI第4层至第7层的协议无关。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的数据分组，其特征在于，所述信息包含在基于所述分组的OSI第3层协议的报头中。
17.根据权利要求16所述的数据分组，其特征在于，所述分组基于IP协议，所述信息包含在IP报头中。
18.一种如权利要求14-17之任何一项所定义的分组的生成器。
全文摘要
本发明涉及一种操作分组通信网络节点特别是IP路由器的方法，包括以下步骤a)该节点从该网络接收分组(10)；b)该节点接收与OSI第5层至第7层的协议无关甚至与OSI第4层至第7层的协议无关且与至少一个以下特征有关的信息(13)，即该分组中所传送的数据类型，该分组中所传送的除分组传输源的网络地址之外的数据传输源，以及该分组中所传送的除分组传输源的网络地址之外的数据接收方；c)该节点基于所述描述来处理该分组(10)。所述信息有利地包含在该分组本身中。
文档编号H04L12/56GK1836421SQ200480023472
公开日2006年9月20日 申请日期2004年7月8日 优先权日2003年7月11日
发明者奥利维耶·勒穆瓦涅, 奥利维耶·马尔塞 申请人:阿尔卡特公司