专利名称：分布式网络地址管理方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及网络通信，尤其涉及网络地址的管理。
背景技术：
许多通信网络的特征是通过使用网络地址来识别各个网络实体，特别是将一个用户平台(或用户)与另一个用户平台(或用户)相区分。这种编址方案有助于将讯息路由到特定的指定目标接收方。通常，假设可以使用足够多的唯一地址池，则以这种方式来利用网络地址就能起到很好的作用。
然而，随着规则性的增加，许多网络开始支持移动用户平台。无线接入点通常用于为这种移动平台提供连接点。当没有真正的控制管理的中心点时，通常这种接入点就会连接到地址管理实体的分布式基站上，并与其相结合进行操作。
假定采用这种体系结构，当移动平台从一个接入点移动到另一个接入点时，有时就会产生模糊和扰乱现象。移动平台的这种移动通常会导致失去与网络的连接(或者是由于网络不完善，或者是由于移动用户的单方行为)。通常地，能够与给定的移动平台相关联的唯一的网络地址将与多个地址管理实体相关联。如果出现这种情况，那么共享网络中的多个节点将通知该网络上的相同的网络地址(或地址集)。这样就会难于识别用于将给定的讯息转发到这种用户平台的正确的路由了。在这种情况下，就可能将讯息发送到错误的地址，并且最终不能到达指定的接收方。
对这种情况进行改进的现有建议一般地依赖于单个节点的配置和利用，以解决这种冲突问题。然而，这种体系结构方法要承担其自身的责任。例如，这种方法为网络提供了单点故障的可能。另外例如，这种方法还提出了可扩缩性的问题。特别地，单节点方法可能将设计自由度限制为扩大给定网络所支持的容量或服务。
通过提供下面的详细描述中说明的网络地址管理方法和装置，特别是当与附图结合考虑时，至少可以部分地满足上述的要求，其中图1是根据本发明的不同实施例配置的模块图；图2是根据本发明的不同实施例配置的流程图；以及图3是根据本发明的不同实施例配置的流程图。
有经验的技术人员应该知道为简单和清楚起见来表示图中的元件，而并不需要按照规定比例对其进行绘制。同时，为了有助于本发明的这些不同实施例的示图更少地被遮挡，通常不再绘出在商业上可实现的实施例中有用或必须使用的通用并熟知的元件。还应该知道除非另有说明，这里所采用的术语和表示方法在其相应的各自的调查和研究领域具有与这种术语和表示方法一致的一般意义。
具体实施例方式
一般来说，根据这些不同的实施例，避免复制网络地址的分布式方法用于充分地解决上面所提出的问题，同时还有助于避免与单节点方案相关联的问题。
为了便于网络通信，从给定的移动节点接收包括与该移动节点相应的特定网络地址的讯息。当确定该特定网络地址不是本地支持时，自动地通知支持特定网络地址的远程非中心节点，以借助于该远程非中心节点促进来自于移动节点的随后的通信。
在一个实施例中，特定网络地址包括特定的互联网协议地址。根据优选的方法，关于不支持特定网络地址的确定包括确定该特定网络地址不包括被分配为本地使用一部分的网络地址块。
为了促进该方法的实现，根据优选实施例，远程非中心节点将经常发出识别一个或多个网络地址的源讯息(例如，多播讯息)，其中的网络地址目前被所述远程非中心节点支持。接着如上所述，本地节点能够存储这种信息以备后用。
尽管可以采用不同的配置以实现这些教导，但是通常该方法易于有效地避免这种一般与网络地址复制相关联的问题，同时还充分地避免了与使用集中的单节点方案相关联的问题。
现在参照图1，被适当地配置以支持这些实施例的设备14通常包括处理平台11。在优选实施例中，该处理平台11包括完整的或部分的可编程的平台。如果需要的话，也可以采用硬连线或专用的平台。该处理平台11可以包括唯一用途的机制，或者可以与其它能力共享功能性。各种已知的网络元件能容易地用作并足以用作处理平台，其中包括但不限于家乡代理、分组数据业务节点(PDSN)、网关通用分组无线业务支持节点(GGSN)、认证、授权，以及记帐服务器(AAA)、漫游地代理控制节点，以及服务通用分组无线业务支持节点(SGSN)，这里仅举了几个例子。所属领域技术人员应该知道这些元件至少是部分地可编程的，并且可以根据这里的教导被容易地配置。同时还应该知道可以在多个处理平台上分配以下所述的功能，从而共同实现虚拟的处理平台11。所有这些体系结构选项和配置选择通常都是在所属领域中熟知的，并且因此为了简洁和保留中心点，这里不需要提供其它的解释材料。
根据优选方法，处理平台11可操作地连接到无线接入点接口12。无线接入点接口12是所属领域所熟知的，并且一般地用于为一个或多个无线接入点13提供接口。对于这些实施例来说，无线接入点13所采用的和支持的特定的无线技术和协议并不是特别重要的，因此这里不对其进行更加详细的说明。应该知道的是，这些实施例本质上与所有这些无线技术相兼容，其中的无线技术包括目前已知的技术以及以后研发的技术。
设备10还包括可操作地连接到处理平台11上的外联网接口14。该外联网接口14用于提供到一个或多个外联网的访问，其中的外联网例如是互联网15。此外，这种外联网接口是所属领域所熟知的，因此这里不需要对其进行更详尽的说明。
在优选实施例中，处理平台11至少具有第一操作模式和第二操作模式。根据第一操作模式，处理平台11通过无线节点支持直接促进外联网通信，其中无线节点采用利用一组本地支持的网络地址中之一的无线接入点13。根据第二操作模式，处理平台11支持从无线节点向非本地节点自动转发通信请求，其中的无线节点利用非本地支持的网络地址，非本地节点支持非本地支持的网络地址。
为了支持这些操作模式，在优选实施例中，处理平台11还可操作地连接到在其中存储了本地支持的网络地址的第一存储器16(其中，现在可以将这些本地支持的地址中的一些地址分配给相应的无线节点，并且这些本地支持的地址中至少有一些地址不被分配给任何相应的无线节点)，并且连接到在其中存储了非本地支持的网络地址的第二存储器17。在优选实施例中，该第二存储器17还在其中存储了将这些非本地支持的网络地址与支持这些地址的非本地节点相关联的信息。这些存储器16和17可以是分离的物理实体(如图所示)，或者可以包括单个存储器平台。同时应该知道这些存储器可以是与处理平台11相分离的物理实体，或者是被集成在处理平台11中的。还应该知道为了最适合给定应用的要求，这些存储器可以是与其它元件集成在一起的，或者是分布在其它元件之中的。
对处理平台11进行如此配置后，处理平台11就能够确定无线节点发出的通信请求何时使用本地支持的网络地址，何时不使用本地支持的网络地址。这就允许下述的其它处理能够成功地促进无线节点的通信，而不会产生复制现象并且也不用考虑无线节点提供的网络地址是否是本地支持的。
现在参照图2，在关于图1描述的一些实施例中，存储器(17)在其中存储非本地支持的网络地址。在第一种情况下可以以不同方式收集这种信息。根据优选实施方法20，设备10从远程非中心节点接收识别至少一个网络地址的讯息，所述网络地址目前被远程非中心节点支持(21)。如这里所使用的，应该知道“非中心”表示不以集中的方式跟踪或管理所关心的网络资源的网络元件。特别地，在该例子中，非中心远程节点不以集中的方式跟踪或管理用于整个网络的所有网络地址。相反，该远程节点仅跟踪和管理被分配给该网络和由该网络分配的一些网络地址(在这一点上，该操作十分类似于设备10自身的操作)。
可以以各种方式产生来自远程非中心节点的讯息。这些讯息可以包括，例如，明确地以设备10为目标的点到点的消息。然而，在优选实施例中，这种讯息通常包括在单次传输中到达可能很多接收端的多播讯息或广播的讯息。适于给定应用的要求，这种传输可以是不规律的或者是周期性的。还应该知道为了最适合给定配置的需要，这种通信可以是临时的或事件驱动的(或者是两者)。
接着设备10至少存储一些将远程非中心节点与关于网络地址的信息相关联的信息(22)，其中的网络地址目前被远程非中心节点支持。这就允许设备10不仅具有将特定的网络地址识别为被远程节点支持的网络地址所需要的能力，而且能够识别该特定的远程节点。
现在参照图3，表示过程30，不管如何接收到该信息，过程30利用这种信息，并促进网络通信。
当从移动节点接收到包括相应于该移动节点的特定网络地址(例如，以前被分配给该移动节点的互联网协议地址)的讯息时(31)，过程30确定该网络地址是否是本地支持的(32)。例如，可以通过确定特定网络地址不包括目前被分配为本地使用的一部分网络地址块(例如互联网协议地址)，来有助于进行确定(32)。当特定网络地址被本地支持时，根据所熟知的现有实践，关于该移动节点接着进行对该讯息和后继讯息的正常的本地处理(33)。
然而，当确定不存在用于特定网络地址的本地支持时，过程30自动地通知支持特定网络地址的远程非中心节点(34)。为了促进该操作，过程30能够访问包括关于特定网络地址以及支持该特定网络地址的远程非中心节点的信息的本存储的(或远程可访问的)信息。这种通知可以采取任何适当的形式，并且优选地用于为远程非中心节点提供足够的信息，以允许远程非中心节点促进移动节点的通信。
在优选实施例中，远程非中心节点将使用特定网络地址自动地建立与无线节点的通信链接，以促进来自无线节点的通信(35)。
可以以各种方法采用这些教导以合适于给定的情况。在优选方法中，将所有互联网协议地址池分为相对小的固定大小的块(其大小优选地为2的幂次)。在给定的群集中，一个节点将管理互联网协议地址块(尽管为了最佳地满足给定的一组设计要求的需要，可以静态地分配，或者动态地选择或分配该项功能性)。根据一种方法，按照需要每个这种节点将拥有一个或多个互联网协议地址块，任何一个这种节点可以请求分配一段空闲的互联网协议地址块。而且，如果需要的话，可以释放不具有有效的互联网协议地址的互联网协议地址块(自动地或根据请求或指令)。这些节点采用诸如多播的技术，广播或通告其各自的互联网协议地址块分配，从而其它各个节点能够以与这些教导相一致的方式，接收并利用这种信息。与在一个地址接着一个地址的基础上提供这种信息相比，以块为基础组织这种地址，就极大地减少了支持关于哪个地址被哪个节点支持的知识分配所需要的网络通信资源需求。
作为示例性的例子，考虑提供对本地支持的互联网协议地址块进行访问的家乡代理。当该家乡代理接收到相应于无线节点的互联网协议通信请求时，就能够确定该无线节点是否会产生本地支持的互联网协议地址。当能够产生时，该家乡代理就直接地促进该次通信请求。当不能产生时，该家乡代理自动地向非中心远程节点提供关于该通信请求的信息，其中该非中心远程节点是家乡代理已知的以支持所述的互联网协议地址(例如，通过访问将互联网协议地址与特定的支持节点相关联的互联网协议映射)。接着该非中心远程节点自身直接地促进该次通信请求。应该知道的是，除家乡代理外的其它网络元件也能够以类似的方式进行操作，以促进这种相同的基本过程。
作为更加特定的示例性例子，移动节点能够建立与无线接入点的无线业务信道。接着该无线接入点根据通常的惯例通知分组控制功能(PCF)。PCF则选择已知的分组数据业务节点(PDSN)，并建立到PDSN的RP信道(其中的“RP”是指RNN到PDSN协议)。接着移动节点建立起与PDSN的点到点协议(PPP)会话，并发送包括其互联网协议地址的注册请求。PDSN则联系相应的认证、授权以及记帐(AAA)元件，以识别注册请求将要被转发到的家乡代理。接着PDSN向该家乡代理发送注册请求。家乡代理则根据上面的描述确定特定互联网协议地址是否是本地支持的，并适当地布置本地或远程支持。
进行如此配置后，基本可以避免网络地址复制，并且同时避免了对中心点地址进行管理和跟踪的需要。
所属领域技术人员应该知道关于上述的实施例可以进行各种修改、变化，以及组合，而不脱离本发明的精神和范围，并且这种修改、变化，以及组合将被视为处于本发明概念的范围内。例如，在移动节点不提供与其相对应的任何网络地址的情况下，可以采用这些相同的教导。在这种情况下，如上面另外所述的，为了允许远程非中心节点促进来自该移动节点的后续的通信，可以自动地通知具有一个或多个网络地址(即，网络地址池)的远程非中心节点，其中的网络地址可以被分配给这种移动节点。
权利要求
1.一种用于促进网络通信的方法，所述方法包括以下步骤从移动节点接收讯息；确定所述移动节点在所述讯息中不提供本地支持的特定网络地址，并自动地通知远程非中心节点来促进来自所述移动节点的后续通信。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述从移动节点接收讯息的步骤进一步包括从移动节点接收不包括相应于所述移动节点的网络地址的讯息。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述自动地通知远程非中心节点来促进来自所述移动单元的后续通信的步骤进一步包括通知接入网络地址池的远程非中心节点，所述的网络地址可用于分配给不具有网络地址的移动节点。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述从移动节点接收讯息的步骤进一步包括从移动节点接收包括与所述移动节点相应的特定的网络地址的讯息。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述确定所述移动节点在所述讯息中不提供本地支持的特定网络地址的步骤进一步包括确定所述特定网络地址不是本地支持的。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述从移动节点接收包括与所述移动节点相应的特定网络地址的讯息的步骤进一步包括从移动节点接收包括与所述移动节点相应的特定互联网协议地址的讯息。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述从移动节点接收包括与所述移动节点相应的特定网络地址的讯息的步骤进一步包括在下述中至少任何之一上接收讯息家乡代理；分组数据业务节点；网关通用分组无线业务支持节点；认证、授权以及记帐服务器；漫游地代理控制节点；服务通用分组无线业务支持节点。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述确定所述特定网络地址不是本地支持的步骤进一步包括确定所述特定网络地址不包括目前被分配为本地使用的一部分网络地址块。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述确定所述特定网络地址不包括目前被分配为本地使用的一部分网络地址的步骤进一步包括确定所述特定网络地址不包括目前被分配为本地使用的一部分互联网协议地址块。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述确定所述特定网络地址不包括目前被分配为本地使用的一部分互联网协议地址块的步骤进一步包括在下述中至少之一上确定所述特定网络地址不包括目前被分配为本地使用的一部分互联网协议地址块家乡代理；分组数据业务节点；网关通用分组无线业务支持节点；认证、授权以及记帐服务器；漫游地代理控制节点；服务通用分组无线业务支持节点。
11.如权利要求5所述的方法，其中所述自动地通知不支持所述特定网络地址的远程非中心节点的步骤进一步包括自动地识别所述远程非中心节点。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述自动地识别所述远程非中心节点的步骤进一步包括自动地访问本地存储的关于至少一个远程节点的网络地址分配的信息。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述自动地访问本地存储的关于至少一个远程节点的网络地址分配的信息的步骤进一步包括自动地访问本地存储的关于至少一个远程节点的互联网协议地址分配的信息。
14.如权利要求5所述的方法，进一步包括所述远程非中心节点使用所述特定网络地址自动地建立到所述无线节点的通信链路，以促进来自所述无线节点的通信。
15.如权利要求5所述的方法，进一步包括从所述远程非中心节点接收识别目前被所述远程非中心节点支持的至少一个网络地址的讯息。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述从所述远程非中心节点接收讯息的步骤进一步包括从所述远程非中心节点接收多播讯息。
17.如权利要求15所述的方法，进一步包括至少存储一些将所述远程非中心节点与至少一个目前被所述远程非中心节点支持的网络地址相关联的信息。
18.一种设备，包括第一接口，用于可操作地连接到无线接入点；第二接口，用于可操作地连接到外联网；第一存储器，在所述第一存储器中存储有本地支持的网络地址；第二存储器，在所述第二存储器中存储有非本地支持的网络地址。
19.如权利要求18所述的设备，其中所述设备至少部分地包括下述至少之一家乡代理；分组数据业务节点；网关通用分组无线业务支持节点；认证、授权以及记帐服务器；漫游地代理控制节点；服务通用分组无线业务支持节点。
20.如权利要求18所述的设备，其中所述第二接口包括与互联网协议兼容的接口，所述外联网包括互联网。
21.如权利要求18所述的设备，其中所述第二存储器还在其中存储了关于至少一个非本地节点的信息，其中所述的非本地节点支持至少一个所述非本地支持的网络地址。
22.如权利要求18所述的设备，其中所述设备至少具有第一操作模式和第二操作模式，其中所述第一操作模式借助于使用所述本地支持的网络地址之一的无线节点，来支持外联网通信的直接促进。
23.如权利要求22所述的设备，其中所述第二操作模式支持自动地从使用所述非本地支持的网络地址之一的无线节点向支持所述非本地支持的网络地址的非本地节点转发通信请求。
24.如权利要求18所述的设备，进一步包括用于确定使用本地支持的网络地址的无线节点何时发出通信请求的装置。
25.如权利要求24所述的设备，进一步包括用于确定使用至少一个所述非本地支持的网络地址的无线节点何时发出通信请求的装置。
26.如权利要求25所述的设备，进一步包括当使用至少一个所述非本地支持的网络地址的无线节点发出所述通信请求时，用于自动地将至少相应于所述通信请求的信息传输到非本地节点的装置。
27.如权利要求26所述的设备，其中还在所述第二存储器中识别所述非本地节点。
28.如权利要求18所述的设备，其中所述设备包括整体结构。
29.如权利要求18所述的设备，其中所述设备包括分布式结构。
30.如权利要求18所述的设备，其中目前将至少一些所述本地支持的网络地址分配给相应的无线节点，并且目前不将至少一些所述本地支持的网络地址分配给相应的无线节点。
31.一种借助于无线节点促进互联网协议通信并避免互联网协议地址复制的方法，所述方法包括在家乡代理提供对本地支持的互联网协议地址的访问；提供对非本地支持的互联网协议地址和支持这种非本地支持的互联网协议地址的相应的非中心远程节点的访问；接收相应于无线节点的互联网协议通信请求；当所述互联网协议通信请求相应于采用本地支持的互联网协议地址的无线节点时，直接促进所述通信请求；当所述互联网协议通信请求相应于采用非本地支持的互联网协议地址的无线节点时，自动地向所述非中心远程节点中相应的一个提供关于所述通信请求的信息，从而所述非中心远程节点能够直接地促进所述通信请求。
全文摘要
通信网络中的每个不同的节点都具有关于本地支持的网络地址的信息和关于哪个网络地址(或网络地址的模拟(mock))是被特定的远程非中心节点支持的信息。当试图发起一次通信时，将移动节点提供的网络地址信息与上述这种信息相比较，以确定是否本地支持所述通信或者自动地将所述相应的请求发送到远程节点以支持所述通信。
文档编号H04L12/66GK1998201SQ200580024439
公开日2007年7月11日 申请日期2005年7月19日 优先权日2004年7月20日
发明者阿鲁恩·C.·艾丽克斯, 库纳斯·苏德尔 申请人:Ut斯达康公司