专利名称：用于网络地址配置的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及通信网络中的网络地址配置。网络地址可以是，例如，IP(因特网协议)地址，但并非必须如此。更具体地，本发明涉及一种用于网络地址配置的方法、网络设备以及数据传送系统。
背景技术：
通信网络包括网络设备，例如，诸如因特网协议路由器以及将网络设备彼此进行连接的数据传送链路。例如，关于采用因特网协议(“IP”)的通信网络，存在用于配置主机网络地址(即，主机IP地址)的若干方法，但是对路由器接口网络地址(即，接口 IP地址)配置所提供的手段非常少。一般在支持IPv4(因特网协议-版本4)的网络中，主机在启动期间通过动态主机配置协议(DHCP)使其网络地址发生改变。路由器通常具有来自全局或非全局的地址块的静态地分配的永久性网络地址。IPv6 (因特网协议-版本6)及其相邻发现模式(“NEIGHD”)允许利用能够用于自动配置主机IPv6地址的路由器邀请 (solicitation)和路由器广告消息进行自动配置。尽管如此，IPv6通信网络的路由器没有被包括在自动配置框架中，并且IPv6地址自动配置(“ADDRC0NF”)和以上提及的相邻发现模式没有去除配置IPv6通信网络中的路由器的复杂性。公开文献US2008259925公开了一种方法，该方法用于在利用数据传送链路彼此连接的路由器之间指派(delegate)因特网协议网络地址前缀，以构成层级逻辑布置。该方法包括由路由器检测从处于层级逻辑布置的高层处的另一路由器接收到的第一路由器广告消息。第一路由器广告消息被配置为指定其它路由器所拥有并且可用于路由器中的地址自动配置的第一网络地址前缀。路由器可以执行递归网络地址前缀指派，并且向位于层级逻辑布置的低级处的其它路由器指配第一网络地址前缀的子部分。因此，路由器能够从指定前缀指派信息选项的接收到的路由器广告消息自动获得指派的网络地址前缀。然而，为了避免网络地址的双重分配，路由器可能必须使用指定前缀声明/拥有信息的相邻广告消息来声明和保护网络地址前缀。
发明内容
以下给出简单概要以提供各种发明实施例的一些方面的基本理解。该概要并不是对本发明的宽泛概述。既不希望标识本发明的关键或重要要素，也不限定本发明的范围。以下概要仅以简单形式给出本发明的一些概念，作为对本发明示例性实施例的更详细的描述的前序。根据本发明的第一方面，提供了一种新的数据传送系统，该数据传送系统包括通过数据传送链路进行互连并且被组织为构成层级逻辑配置的网络设备。网络设备包括第一网络设备、位于比第一网络设备更低级的网络层级处的第二网络设备、以及位于比第二网络设备更低级的网络层级处的至少两个第三网络设备，其中-第一网络设备被配置为向第二网络设备传送第一数据项，该第一数据项定义与网络设备使用的通信协议相关的第一网络地址集合，-第二网络设备包括处理电路，该处理电路用于基于第一数据项组成第二数据项， 使得第二数据项中的每一个定义第二网络地址集合中的一个，第二网络地址集合是第一网络地址集合的彼此不重叠的子集，并且-所述第二网络设备被配置为向至少两个第三网络设备传送第二数据项，第三网络设备中的每一个是一个第二数据项的目的地，以向第三网络设备中的每一个分配第二网络地址集合中的一个。由于第二网络地址集合是第一网络地址集合的彼此不重叠的子集，所以从本质上避免了为不同第三网络设备分配的网络地址之间的重叠，并且因此第三网络设备不必为了避免网络地址的双重分配而声明和/或保护所获得的网络地址。网络设备使用的通信协议可以是，例如但没有必要是，因特网协议(IP)。在该特定情况下，第一数据项可以包含定义因特网地址空间的子集的网络地址前缀，并且处理电路可以被配置为形成网络地址前缀的彼此不重叠的扩展(elongation)，以组成第二数据项。因特网协议可以是IPv4或IPv6。对于另一示例，通信协议可以是无连接网络服务(“CLNS”)，其使用符合ISO 10589规范(因特网标准组织)的寻址数据。上述原理可以是，例如但不必是，在网络层级的若干连续级处使用，使得处于特定别的网络层级的网络设备将处于较高级的网络层级的网络设备所指示的网络地址的集合划分成彼此不重叠的子集，并且进一步对处于较低级的网络层级的网络设备指示该子集。 因此，地址配置可以被设置为通过网络设备所构成的层级逻辑布置进行传播。由于子集在每级的网络层级都是彼此不重叠的，所以自动避免了网络地址的双重分配。根据本发明的第二方面，提供了一种新的网络设备，该网络设备可以被用作以上描述的数据传送系统的元件。该网络设备包括-接收接口，该接收接口用于经由通信网络从第一其它网络设备接收第一数据项， 该第一数据项定义与通信网络中使用的通信协议相关的第一网络地址集合，-处理电路，该处理电路用于基于第一数据项组成至少两个第二数据项，使得第二数据项中的每一个定义第二网络地址集合中的一个，该第二网络地址集合是第一网络地址集合的彼此不重叠的子集，以及-传送接口，该传送接口用于经由通信网络向至少两个第二其它网络设备传送至少两个第二数据项，第二其它网络设备中的每一个是第二数据项的目的地，以向第二其它网络设备中的每一个分配第二网络地址集合中的一个。根据本发明的第三方面，提供了一种用于网络地址配置的新的方法。该方法包括-从通信网络的网络设备接收第一数据项，该第一数据项定义与通信网络中使用的通信协议相关的第一网络地址集合，-基于第一数据项组成第二数据项组成至少两个第二数据项，使得第二数据项中的每一个定义第二网络地址集合中的一个，第二网络地址集合是第一网络地址集合的彼此不重叠的子集，以及-向通信网络的至少两个其它网络设备传送第二数据项，其它网络设备中的每一个是第二数据项中的一个的目的地，以向其它网络设备中的每一个分配第二网络地址集合中的一个。根据本发明的第四方面，提供了一种用于网络地址配置的新的计算机程序。该计算机程序包括计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于控制网络设备的可编程处理器-从经由通信网络从第一其它网络设备接收到的数据中提取第一数据项，该第一数据项定义与网络设备使用的通信协议相关的第一网络地址集合，-基于第一数据项来组成至少两个第二数据项，使得第二数据项中的每一个定义第二网络地址集合中的一个，第二网络地址集合是第一网络地址集合的彼此不重叠的子集，并且-控制网络设备来经由通信网络向至少两个第二其它网络设备传送至少两个第二数据项，第二其它网络设备中的每一个是第二数据项中的一个的目的地，以向第二其它网络设备中的每一个分配第二网络地址集合中的一个。根据本发明的第五方面，提供了一种新的计算机程序产品。该计算机程序产品包括利用根据本发明的计算机程序进行编码的例如压缩磁盘(“CD”)的计算机可读介质。根据所附从属权利要求描述了本发明的很多示例性实施例。当结合附图进行阅读时，将从以下对特定示例性实施例的描述而获得最佳地理解关于构造和操作方法二者的本发明的各个示例性实施例及其另外目标和优点。动词“包括”在本文中被用作开放式限定，其既不排除也不要求还存在未引用的特征。除非另外明确指出，否则在从属权利要求中列举的特征是能够自由地彼此结合。
以下参考附图来详细解释本发明的示例性实施例及其优点，其中图1示出了根据本发明实施例的数据传送系统的示意图，图2示出了根据本发明实施例的数据传送系统的示意图，图3示出了根据本发明实施例的网络设备的示意图，图如和图4b图示了适用于网络地址配置的示例性消息格式，以及图5示出了根据本发明实施例的用于网络地址配置的方法的流程图。
具体实施例方式图1示出了根据本发明实施例的数据传送系统100的示意图。数据传送系统可以是，例如但不必是，个人域网(“PAN”)、局域网(“LAN”)、城域网(“MAN”)、广域网 (“WAN”)，上述两种或多种的组合，或者上述任何一个的一部分。在图1所示的示例性情况下，数据传送系统包括利用数据传送链路110、111、112、113、114、115、116和117互连的网络设备101、102、103、104、105、106、107、108和109。将数据传送系统连接到通信网络118， 该通信网络118可以是例如因特网。网络设备101-109可以是，例如但没有必要是，配置为支持因特网协议的路由器。此外，网络设备可以被配置为支持例如多协议标签交换(MPLS)。 终端设备119、120、121和122可以被连接到如图1中所示的数据传送系统100。除了网络设备101-109之外，数据传送系统可以包括图1中没有示出的网络设备，和/或数据传送系统可以被连接到图1中没有示出的终端设备。这在图1中被图示为绘制成以虚线继续的数据传送链路，诸如数据传送链路123。数据传送系统的网络设备已经被组织为构成包括若干级的网络层级的层级逻辑布置。在图1中，网络设备101-109与数据传送链路110-117连接以形成树形结构，其中，网络设备101是在数据传送系统100和通信网络118之间传送所有数据业务的根节点。网络设备101表示数据传送系统中的最高网络层级。网络设备102 和103表示下一个低级网络层级，网络设备104-107表示更低级的网络层级，并且网络设备 108和109表示最低级的网络层级。然而，应当注意，即使利用数据传送链路实现的物理互连并不根据树形结构，网络设备也能够被组织为形成层级逻辑布置。例如，还能够在网络设备之间的数据传送链路完全混乱的情况下对网络设备进行组织以形成层级逻辑布置，使得向网络设备提供以指示层级逻辑布置的结构的信息。在图1所示的示例性情况中，层级逻辑布置的结构由利用数据传送链路110-117所实现的连接来确定。在图1所示的数据传送系统中，第一网络设备被配置为向处于低级的网络层级处的第二网络设备传送第一数据项，该第一数据项定义与网络设备所使用的通信协议相关的第一网络地址集合。第二网络设备包括处理电路，该处理电路用于基于第一数据项组成第二数据项，使得第二数据项中的每一个定义第二网络地址集合中的一个，第二网络地址集合是第一网络地址集合的彼此不重叠的子集。第二网络设备被配置为向至少两个第三网络设备传送第二数据项，第三网络设备中的每一个是第二数据项中的一个的目的地，以向第三网络设备中的每一个分配第二网络地址集合中的一个。由于第二网络地址集合是第一网络地址集合的彼此不重叠的子集，所以在本质上避免了对于不同的第三网络设备所分配的网络地址之间的重叠，并且由此第三网络设备不必为了避免网络地址的双重分配来声明和 /或保护所获得的网络地址。除了向第三网络设备分配第二网络地址集合之外，第二网络设备可以采用第一数据项所指示的网络地址中的一个或多个来供其自己使用例如作为设备地址和/或作为端口地址。第三网络设备中的每一个能够向位于更低级的网络层级的网络设备进一步分配第二数据项所指示的一些网络地址，和/或采用第二数据项所指示的一些网络地址供其自己使用例如作为设备地址和/或作为端口地址。上述第一网络设备、第二网络设备和至少两个第三网络设备分别可以是，例如，网络设备101、102以及104-106。而且，上述第一网络设备、第二网络设备和至少两个第三网络设备可以分别是，例如，网络设备102、104以及108-109。在不失去一般性的情况下，以下可以假设第一网络设备、第二网络设备和至少两个第三网络设备分别是网络设备101、102 以及 104-106。在根据本发明实施例的数据传送系统中，第一网络设备101被配置为传送第一数据项，作为对从第二网络设备102接收到的请求消息的响应。替代地，第一网络设备可以被配置为向位于低级的网络层级处的网络设备传送第一数据项作为对第一网络设备和位于低级网络层级的网络设备之间建立数据传送链路的情况的响应。位于低级的网络层级处的网络设备可以例如被配置为向第一网络设备传送确认消息作为对接收和接受第一数据项的响应。对于本领域技术人员，可以直接构建适用于确认消息的消息格式。在根据本发明实施例的数据传送系统中，第二网络设备102被配置为确定第二数据项中的一个，并且将第二数据项传送到第三网络设备104-106中的一个作为对从该第三网络设备接收到的请求消息的响应。替代地，第二网络设备102可以被配置为向位于低级的网络层级处的网络设备传送第二数据项，作为对在第二网络设备和位于低级的网络层级处的网络设备之间建立数据传送链路的情况的响应。位于低级的网络层级的网络设备例如可以被配置为向第二网络设备传送确认消息作为对接收和接受第二数据项的响应。在根据本发明实施例的数据传送系统中，第二网络设备102被配置为向第一网络设备101传送上述请求消息作为对下述情况的相应(i)还没有在第一网络设备处接收到第一数据项和(ii)已经从第三网络设备104-106中的一个接收到第二数据项的请求消息。 在该情况下，可以在网络层级中以逐步的方式向上传播请求，并且指示网络地址集合的数据项在网络层级中以逐步的方式向下传播。在根据本发明实施例的数据传送系统中，第二网络设备102被配置为从第三网络设备104、106或106所接收到的请求消息中提取一个或多个偏好，并且至少部分地基于一个或多个偏好来组成相关第二数据项，以满足所述第三网络设备的需要。根据使用的通信协议，偏好可以指示例如以下内容所请求的网络地址的最小数目、请求对低级的网络层级进一步分配网络地址的权利。第二网络设备102优选地被配置为将控制数据包括在第二数据项中，其中，控制数据指示接收该第二数据项的第三网络设备是否被允许将由该第二数据项所定义的第二网络地址集合进一步划分成更小的子集，并且将更小的子集分配给处于低级的网络层级处的网络设备。在根据本发明实施例的数据传送系统中，第二网络设备102被配置为将控制数据包括在第二数据项中，其中，控制数据指示过期时间，在该过期时间之后，第二数据项所定义的第二网络地址集合不再有效，并且可用于重新分配，除非在过期时间之前使其重新生效。例如，重新生效可以以从相关的第三网络设备传送到第二网络设备102的特定的重新生效消息的形式发生。第二网络设备被配置为使得分配给第三网络设备中的一个的第二网络地址集合可用于重新分配，作为对已经在过期时间之前没有接收到从第三网络设备中的一个接收到的重新生效消息的情况的响应。相应地，第一网络101要素可以将控制数据包括在第一数据项中，该控制数据指示过期时间，在过期时间之后，第一数据项所定义的第一网络地址集合不再有效，并且可用于重新分配，除非在所述过期时间之前使其重新生效。例如，该重新生效可以以从第二网络设备102传送到第一网络设备101的特定的重新生效消息的形式发生。对于本领域技术人员，可以直接构建适用于重新生效消息的消息格式。例如，可以通过定义作为控制数据中的过期时间的预定比特模式，例如全部为1，来实现永久分配，意味着无限长的有效时间，即上述过期时间为未来无限远。在根据本发明实施例的数据传送系统中，第二网络设备102被配置为使得分配给第三网络设备104、105或106中的一个的第二网络地址集合可用于重新分配，作为对到该第三网络设备的数据传送连接丢失的情况的响应。在根据本发明实施例的数据传送系统中，第二网络设备102被配置为使得分配给第三网络设备104、105或106中的一个的第二网络地址集合可用于重新分配，作为对从所述第三网络设备中的一个接收到释放消息的响应。该基于释放消息的原则可以与上述原则一起使用，其中，数据传送连接丢失时能够重新分配。在根据本发明实施例的数据传送系统中，第二网络设备102被配置为向第三网络设备104、105或106传送指示第二网络设备的网络地址的广告消息，以使第三网络设备能够传送对于第二数据项的请求。在根据本发明实施例的数据传送系统中，网络设备101-109是被配置为支持因特网协议(“IP”)的路由器，并且第二网络设备102被配置为从第一数据项中提取定义因特网地址空间的子集的网络地址前缀。第二网络设备被配置为形成网络地址前缀的彼此不重叠的扩展，以形成组成第二数据项。第一数据项例如可以包含，例如，以下网络地址前缀192. 168. 252. 0/22，该网络地址前缀指示第一网络地址集合包含其最左边的 22比特与该前缀相同的那些IP地址。第一 IP地址集合可以被划分成以下网络地址前缀所定义的不重叠的子集:192. 168. 252. 0/24,192. 168. 253. 0/24,192. 168. 254. 0/24 和 192. 168. 255. 0/24，它们是网络地址前缀192. 168. 252. 0/22的彼此不重叠的扩展。因此， 传递到第三网络设备104、105和106的第二数据项可以分别包含，例如，网络地址前缀 192. 168. 252. 0/24、192. 168. 253. 0/24 和 192. 168. 254. 0/24。以上示例涉及 IPv4。同样的原则还可以结合IPv6来使用。在根据本发明实施例的数据传送系统中，第二网络设备102被配置为从第一数据项中提取一个或多个网络地址前缀，该网络地址前缀定义因特网地址空间的彼此不重叠的子集，并且第二网络设备被配置为使得第二数据项中的每一个包括网络地址前缀中的至少一个和/或网络地址前缀中的至少一个的至少一个扩展。第一数据项例如可以包含，例如，以下网络地址前缀192. 168. 252. 0/24和192. 168. 253. 0/24，该网络地址前缀指示第一网络地址集合包含其最左边的M比特与这些前缀中的一个或另一个相同的那些 IP地址。第一 IP地址集合可以被划分为例如由以下网络地址前缀192. 168.253.0/24、 192. 168. 252. 0/25和192. 168. 252. 128/25所定义的非重叠的子集。因此，传递给第三网络设备104、105和106的第二数据项可以分别包含，例如，网络地址前缀192. 168. 253. 0/24、 192. 168. 252. 0/25和192. 168. 252. 128/250以上示例涉及IPv4。同样的原则也可以结合 IPv6来使用。图如示出了图示示例性消息格式的示图，该示例性消息格式能够用于从第二网络设备102到第一网络设备101以请求第一网络设备101传送包括网络地址前缀的第一数据项的请求消息，以及用于从第三网络设备104、105或106到第二网络设备102的请求消息。该请求消息提供了一种从位于高级的网络层级的网络设备请求可划分前缀的方式。该请求消息例如可以例如以路由器邀请消息出现。图如中所示的消息格式包含以下字段-类型字段401指示该消息是上述请求消息的比特模式，-长度字段402按位或字节指示消息的长度，-A标志403 自主地址配置标志；当被设置时指示接收到的网络地址前缀可以用于地址配置，-D标志404 可划分地址配置标志；当被设置时指示发送网络设备可能偏好可以被划分用于低层级网络设备的网络地址前缀，并且当没有被设置时，则指示不应当发送可划分网络地址前缀作为对该请求消息的响应，-M标志405 可划分多地址配置标志；当被设置时指示请求网络设备可能偏好可划分用于低层级网络设备的网络地址前缀，并且已经接收到至少一个可划分网络地址前缀，并且由至少一个较早接收到的可划分网络地址前缀所覆盖的网络地址被用尽，-保留_1字段406供未来使用的未使用字段，-前缀长度字段407用于位于高级的网络层级的网络设备的关于所请求的网络地址前缀的优选长度的提示；然而，高层级的网络设备决定将实际网络基底前缀给予位于低别的网络层级处的请求网络设备；由于对前缀长度没有偏好，所以可以考虑零，-保留—2字段408供未来使用的未使用字段。图如所示出的消息格式适用于IPv6协议。对于本领域技术人员，直接构建适用于IPv4协议或者其它一些通信协议，例如使用遵循ISO 10589规范(因特网标准组织)的寻址数据的无连接网络服务(CLNS)，类似消息格式。图4b示出了图示示例性消息格式的示图，该示例性消息格式能够用于将第一数据项从第一网络设备101传送到第二网络设备101，以便向第二网络设备传送网络地址前缀，以及用于将第二数据项从第二网络设备102传送到第三网络设备104-106。该消息格式提供了一种方式，该方式向位于低级的网络层级的网络设备提供供其自己使用的网络地址以及能够被进一步划分用于位于更低级的网络层级的网络设备使用的网络地址的使用。该消息可以例如以路由器广告消息出现。图4b中所示的消息格式包含以下字段-类型字段411指示消息为上述包括网络地址前缀的第一或第二数据项的比特模式，-长度字段412按比特或字节指示消息的长度，-A标志413 自主地址配置标志；当被设置时指示该消息所包含的网络地址前缀可以用于上述地址配置，-D标志414 可划分地址配置标志；当被设置时指示网络地址前缀可以被划分用于低层级的网络设备，-M标志415 可划分多地址配置标志；当被设置时指示网络地址前缀可以被划分用于低层级的网络设备，而不影响先前的网络地址分配，-前缀长度字段416有效的网络地址前缀的比特数，即网络地址前缀的长度，-保留_1字段417供未来使用的未使用字段，-有效寿命字段418网络地址前缀从为了进行链路上确定而发送消息的时刻起有效的时间长度；可以定义所有比特的值为1来表示无限；有效寿命还可以由IPv6地址自动配置(“ADDRC0NF”)来使用，-优选寿命字段419从IPv6地址自动配置(“ADDRC0NF”)中保持优选的前缀生成网络地址的时间长度；可以将所有比特的值1定义为表示无限。-保留—2字段420供未来使用的未使用字段，-网络地址字段421发送该消息的网络设备的网络地址，-网络地址前缀字段422该消息所包含的网络地址前缀，如果D标志被设置，则该网络地址前缀可以被划分，并且可以将该划分传递到位于低级的网络层级的网络设备。图4b所示出的消息格式适用于IPv6协议。对于本领域技术人员，直接构建适用于IPv4协议或者适用于一些其它通信协议，例如使用遵循ISO 10589规范(因特网标准组织)的寻址数据的无连接网络服务(“CLNS”)。接下来描述图1所示的数据传送系统的示例性操作方式。从位于低级的网络层级的网络设备到位于高级的网络层级的网络设备的请求消息收发被称作“路由器前缀信息请求选项”，并且包含所请求网络地址前缀的消息收发被称作“路由器前缀信息广告选项”。网络设备101可以具有网络地址前缀池，该网络地址前缀池被人工地配置为通过路由器广告语路由器前缀信息广告选项一起使用。具有来自具有该路由器前缀信息广告选项的路由器邀请消息得到支持的主干(trunk)接口(多个)是适当接口(多个)中的可配置实体。该路由器前缀信息广告选项主干接口是去往高层级方向的所有接口。如果包括在路由器广告中的路由器前缀信息广告选项具有设置的可划分标志(D标志)，则所有其它接口对从位于高级的层级的网络设备接收到的池进行划分。如果高层级的网络设备对低层级的网络设备给予了网络地址前缀，则只要能够根据IPv6下的邻居发现模式(NEIGHD)可以到达网络中的低层级的网络设备，给予的网络地址前缀就被保留。也可能只要低级的网络设备发送释放消息，或者给予网络地址前缀与给定有效性时间相关而且没有从低层级的网络设备接收到重新生效消息，所给予的网络地址前缀就能够被保留。此外，将对该网络地址前缀定义的子网的路由被添加到接收到请求的高层级的网络设备的接口。所添加的路由应当被添加有高的量度值，以允许路由协议所驱动的动态路由优先于静态设置。当接收到有效的网络地址前缀时，该有效的网络地址前缀用于配置具有最低匹配前缀的第一主干接口。该主干接口被用作未知路由的默认转发接口。如果可划分标志 (“D标志”)被设置，则响应于包括了路由器前缀信息请求选项的有效扩展的路由器邀请， 在配置主干接口之后可用网络地址前缀的左侧部分进一步通过具有路由器前缀信息广告选项的路由器广告来划分。如果可划分标志没有被设置，则接收到的网络地址前缀不能被更多地划分为低级的网络层级。如果低层级的网络设备对网络前缀具有一些偏好，则可以将其添加到路由器前缀信息请求选项的优选前缀长度字段。高层级的网络设备应当在向低层级的网络设备给予网络地址前缀时考虑该偏好。如果可划分网络地址前缀所定义的地址被网络设备用尽，则网络设备可以利用附连到发送到主干接口的路由器邀请的路由器前缀信息请求选项来请求新的可划分前缀，使得M标志被设置，参见图如。然而，在较早接收到的可划分网络地址前缀所定义的网络地址实际用尽之前，优选地不会这样做。如果接收到具有M标志的路由器前缀信息广告选项，则这优选地不改变已经配置的主干接口地址，或低层级的网络地址前缀指配。如果从主干接口接收到具有不同于先前广告的前缀信息广告选择并且没有M标志的路由器广告，则接收网络设备应当清除所有先前的网络地址前缀，并且根据新的路由器前缀信息广告选项来配置主干接口。此外，如果接收到的网络地址前缀值已经从先前接收到网络地址前缀值改变，则具有路由器前缀信息广告选项的新的路由器广告优选地被发送到先前请求了网络地址前缀的低级接口。如果网络设备无法事先得知其主干接口，并且想要使用包括在路由器广告中的路由器前缀信息广告选项，则网络设备可以将具有包括了路由器前缀信息请求选项的路由器邀请发送到链路状态可用并且已经在预先定于的时间段期间接收到路由器广告的每个接口。接收到具有路由器前缀信息广告选项的路由器广告的第一接口可以自动被选择为主干接口，并且由此可以被用作未知路由的默认转发接口。如果接收到若干响应，则优选地将没有路由器前缀信息请求的路由器邀请发送到非主干接口以释放保留。主干自动选择在低层级或高层级中的节点替换之后帮助网络设备能够通过例如网络管理系统(“匪S”)来进行配置。如果网络设备支持主干接口自动选择，则其将总是自动尝试找出其主干接口。 然而，如果除此之外，网络设备具有所分配的前缀池，并且还不能在预定义的等待时段中接收到具有路由器前缀信息广告选项的任何路由器广告，则如果被请求，就优选地开始使用其自己的网络地址前缀池来共享地址。如果最高级的网络层级处同时有若干网络设备可用，即多根层级网络，则网络设备可以被配置为只要根据IPv6下的邻居发现模式(“NEIGHD”)在网络中可到达网络地址前缀的根就使用已经配置的网络地址。关于 IPv6 的细节的更多信息可以从例如 S. Deering，R. Hinden，Internet Protocol, Version 6(IPv6)Specification, IETF RFC 2460 (Internet Engineering Task Force,Request For Comments)中找到。关于IPv6下的邻居发现模式(“NEIGHD”)的细节的更多信息可以从例如 T. Narten 等，Neighbor Discovery for IP Version 6 (IPv6), IETF RFC 2461 中找到。关于IPv6地址自动配置(“ADDRC0NF”)的细节的更多信息可以从例如S. Thomson, Τ. Narten, IPv6 Stateless Address Auto-configuration, IETF RFC 2462 中找至lj。图2示出了根据本发明实施例的数据传送系统200的示意性图示。该数据传送系统包括通过数据传送链路210、211、212和213互连的网络设备201、202、203、204、205、206、 207,208和209。该数据传送系统被连接到通信网络218，该通信网络218可以是例如因特网。网络设备201-209可以是，例如但没有必要是，被配置为支持因特网协议的路由器。此外，网络设备可以被配置为支持例如多协议标签交换(MPLS)。如图2所示，终端设备219、 220,221和222可以被连接到数据传送系统100。除了网络设备201-209之外，数据传送系统可以包括图2中没有示出的网络设备和/或数据传送系统可以被连接到图2中没有示出的终端设备。这在图2中被图示为绘制成以虚线继续的数据传输链路。所述数据传送系统的网络设备已经被组织为构成包括若干级的网络层级的层级逻辑布置。图2中所示的数据传送系统200与图1所示的数据传送系统100的区别在于，数据传送系统100的数据传送链路110-117是点对点链路，而数据传送系统200的数据传送链路210-212是数据传送总线，该数据传送总线能够由多于两个的网络元件和/或终端设备来共享。该数据传送总线例如可以通过以太网技术来实现。图2所示的数据传送系统200中的网络地址配置的原则可以与图1所示的数据传送系统100中的网络地址配置的原则类似。图3示出了根据本发明实施例的网络设备301的示意性图示。网络设备包括接收接口 351，该接收接口 351用于经由通信网络从第一其它网络设备接收第一数据项，该第一数据项定义与通信网络中使用的通信协议相关的第一网络地址集合。网络设备包括处理电路353，该处理电路用于基于第一数据项组成至少两个第二数据项，使得第二数据项中的每一个定义第二网络地址集合中的一个，并且第二网络地址集合是第一网络地址集合的彼此不重叠的子集。网络设备包括传送接口 352，该传送接口 352用于经由通信网络向至少两个第二其它网络设备传送至少两个第二数据项，第二其它网络设备中的每一个是第二数据项中的一个的目的地，以向第二其它网络设备中的每一个分配第二网络地址集合中的一个。传送接口 352优选地包括用于至少两个外出链路的至少两个外出端口 到第一其它网络设备以及到至少两个第二其他网络设备。可以有对如图1所示系统中的至少两个第二其它网络设备的每一个的单独外出端口，或者可以仅有用于如图2所示系统中所有的至少两个第二其它网络设备的一个外出端口。相应地，接收接口 351优选地包括用于至少两个入口链路的至少两个入口端口 来自第一其它网络设备以及来自至少两个第二其它网络设备。处理电路353可以包括以下中的一个或多个可编程处理器，诸如应用特定集成电路 (“ASIC”)专用硬件处理器和/或诸如现场可编程门阵列(“FPGA”)的现场可编程集成电路。在根据本发明实施例的网络设备中，处理电路353被配置为控制传送接口来向第一其它网络设备传送第一请求消息，以请求第一其它网络设备来传送第一数据项。在根据本发明实施例的网络设备中，处理电路353被配置为确定第二数据项中的一个，并且控制传送接口将该第二数据项传送到第二其它网络设备中的一个，作为对从该第二其它网络设备接收第二请求消息的响应。在根据本发明实施例的网络设备中，处理电路353被配置为从第二请求消息中提取一个或多个偏好，并且至少部分地基于一个或多个偏好来组成相关第二数据项，以满足与所述第二请求消息相关的第二其它网络设备的需要。在根据本发明实施例的网络设备中，处理电路353被配置为控制传送接口向第一其它网络设备传送第一请求消息，作为对下述情况的响应(i)还没有接收到第一数据项以及(ii)从第二其它网络设备中的一个接收到第二请求消息，第二请求消息请求向第二其它网络设备中的一个传送第二数据项中的一个。在根据本发明实施例的网络设备中，处理电路353被配置为将控制数据包括在至少一个第二数据项中，该控制数据指示接收该第二数据项的第二其它网络设备是否被允许进一步将该第二数据项所定义的第二网络地址集合划分为更小的子集。在根据本发明实施例的网络设备中，处理电路353被配置为将控制数据包括在至少一个第二数据项中，控制数据指示过期时间，在该过期时间之后，第二数据项所定义的第二网络地址集合不再有效，并且可用于重新分配给第二其它网络设备的另一个，除非在过期时间之前使其重新生效。在根据本发明实施例的网络设备中，处理电路353被配置为使得分配给第二其它网络设备中的一个的第二网络地址集合可用于重新分配给第二其它网络设备的另一个，作为对在过期时间之前没有从第二其它网络设备的另一个接收到重新生效消息的情况的响应。在根据本发明实施例的网络设备中，处理电路353被配置为使得分配给第二其它网络设备中的一个的第二网络地址集合可用于重新分配给第二其它网络设备的另一个，作为对到第二其它网络设备中的一个的数据传送连接丢失的情况的响应。在根据本发明实施例的网络设备中，处理电路353被配置为使得分配给第二其它网络设备中的一个的第二网络地址集合可用于重新分配给第二其它网络设备的另一个，作为对从第二其它网络设备中的一个接收到释放消息的响应。在根据本发明实施例的网络设备中，处理电路353被配置为控制传送接口来向第二其它网络设备传送指示网络设备的网络地址的广告消息，以使第二其它网络设备能够传送对第二数据项的请求。广告消息可以包括针对单个目的地的多个单播消息或者针对多个目的地的组播消息。在根据本发明实施例的网络设备中，处理电路353被配置为从第一数据项中提取定义因特网地址空间的子集的网络地址前缀，并且处理电路被配置为形成网络地址前缀的彼此不重叠的扩展以组成第二数据项。在根据本发明实施例的网络设备中，处理电路353被配置为从第一数据项中提取定义因特网地址空间的彼此不重叠子集的两个或多个网络地址前缀，并且处理电路被配置为使得第二数据项中的每一个包括网络地址前缀中的至少一个和/或网络地址前缀中的至少一个的至少一个扩展。根据本发明实施例的网络设备是被配置为支持因特网协议的路由器。网络设备优选地进一步被配置为支持多协议标签交换。图5示出了根据本发明实施例的用于通信网络中的网络地址配置的方法的流程图。阶段501包括从第一网络设备接收第一数据项，该第一数据项定义与通信网络中使用的通信协议相关的第一网络地址集合。通信协议可以是，例如但没有必要是，因特网协议版本4或6，在该情况下第一数据项可以包括定义因特网地址空间的子集的网络地址前缀。阶段502包括基于第一数据项组成第二数据项，使得第二数据项中的每一个定义第二网络地址集合中的一个，第二网络地址集合是第一网络地址集合的彼此不重叠的子集。阶段503 包括向通信网络的至少两个第二网络设备传送第二数据项，第二网络设备中的每一个是第二数据项中的一个的目的地，以向第二网络设备中的每一个分配第二网络地址集合中的一个。根据本发明实施例的方法包括在阶段501之前向第一网络设备传送请求消息， 以请求第一网络设备传送第一数据项。根据本发明实施例的方法包括确定第二数据项中的一个，并且将该第二数据项传送到第二网络设备中的一个，作为对从该第二网络设备接收到请求消息的响应，即在从第二网络设备接收到请求时对该第二网络设备执行阶段502和501。根据本发明实施例的方法包括从接收到来自第二网络设备的请求消息中提取一个或多个偏好，并且至少部分基于该一个或多个偏好组成相关的第二数据项，以满足所述第二网络设备的需要。根据本发明实施例的方法包括在阶段501之前向第一网络设备传送涉及第一数据项的请求，作为对下述情况的响应(i)还没有接收到第一数据项以及(ii)已经从第二网络设备中的一个接收到涉及第二数据项的请求消息。根据本发明实施例的方法包括将控制数据包括在至少一个第二数据项中，该控制数据指示接收该第二数据项的第二网络设备是否被允许将该第二数据项所定义的第二网络地址集合进一步划分为更小的子集。根据本发明实施例的方法包括将控制数据包括在至少一个第二数据项中，该控制数据指示过期时间，在该过期时间之后，第二数据项所定义的第二网络地址集合不再有效，并且可用于重新分配，除非在过期时间之前使其重新生效。根据本发明实施例的方法包括使得分配给第二网络设备中的一个的第二网络地址集合可用于重新分配给第二网络设备中的另一个，作为对在过期时间之前没有从第二网络设备中的一个接收到重新生效消息的情况的响应。根据本发明实施例的方法包括使得分配给第二网络设备中的一个的第二网络地址集合可用于重新分配给第二网络设备中的另一个，作为对到第二其它网络设备中的一个的数据传送连接丢失的情况的响应。根据本发明实施例的方法包括使得分配给第二网络设备中的一个的第二网络地址集合可用于重新分配给第二网络设备中的另一个，作为对从第二网络设备中的一个接收到释放消息的响应。
根据本发明实施例的方法包括向第二网络设备传送指示网络地址的广告消息， 以使得第二网络设备能够传送对于第二数据项的请求。根据本发明实施例的方法包括从第一数据项中提取定义因特网地址空间的子集的网络地址前缀，并且形成网络地址前缀的彼此不重叠的扩展，以组成第二数据项。根据本发明实施例的方法包括从第一数据项中提取定义因特网地址空间的彼此不重叠的子集的两个或多个网络地址前缀，并且使得第二数据项中的每一个包括网络地址前缀中的至少一个和/或网络地址前缀中的至少一个的至少一个扩展。一种根据本发明实施例的用于网络地址配置的计算机程序，包括计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于控制网络设备的可编程处理器来-从经由通信网络从第一其它网络设备接收到的数据中提取第一数据项，该第一数据项定义与网络设备所使用的通信协议相关的第一网络地址集合，-基于第一数据项组成至少两个第二数据项，使得第二数据项中的每一个定义第二网络地址集合中的一个，第二网络地址集合是第一网络地址集合的彼此不重叠的子集， 以及-控制网络设备来经由通信网络向至少两个第二其它网络设备传送至少两个第二数据项，第二其它网络设备中的每一个是第二数据项中的一个的目的地，以向第二其它网络设备中的每一个分配第二网络地址集合中的一个。根据本发明实施例的计算机程序产品包括用根据本发明实施例的计算机程序编码的计算机可读介质，例如压缩磁盘(“CD”)。根据本发明实施例的信号被编码为承载定义根据本发明实施例的计算机程序的 fn息ο以上给出的描述中所提供的特定示例不应被理解为限制。因此，本发明并不仅限于以上所描述的实施例，许多变化形式都是可能的。
权利要求
1.一种网络设备(301)，包括:-接收接口(351)，所述接收接口(351)用于经由通信网络从第一其它网络设备接收第一数据项，所述第一数据项定义与所述通信网络中使用的通信协议相关的第一网络地址集合，以及-传送接口(352)，所述传送接口(352)用于经由所述通信网络向至少两个第二其它网络设备传送至少两个第二数据项，所述第二其它网络设备中的每一个是所述第二数据项中的一个的目的地，其特征在于，所述网络设备进一步包括处理电路(353)，所述处理器电路(35 用于基于所述第一数据项组成所述至少两个第二数据项，使得所述第二数据项中的每一个定义第二网络地址集合中的一个，以向所述第二其它网络设备中的每一个分配所述第二网络地址集合中的一个，所述第二网络地址集合是所述第一网络地址集合的彼此不重叠的子集。
2.如权利要求1所述的网络设备，其中，所述处理电路被配置为控制所述传送接口来向所述第一其它网络设备传送第一请求消息，以请求所述第一其它网络设备传送所述第一数据项。
3.如权利要求1或2所述的网络设备，其中，所述处理电路被配置为确定所述第二数据项中的一个，并且控制所述传送接口来将该第二数据项传送到所述第二其它网络设备中的一个，作为对从该第二其它网络设备接收到第二请求消息的响应。
4.如权利要求3所述的网络设备，其中，所述处理电路被配置为从所述第二请求消息中提取一个或多个偏好，并且至少部分基于所述一个或多个偏好来组成相关的第二数据项，以满足与所述第二请求消息相关的所述第二其它网络设备的需要。
5.如权利要求2所述的网络设备，其中，所述处理电路被配置为控制所述传送接口来传送所述第一请求消息，作为对下述情况的响应(i)还没有接收到所述第一数据项以及 ( )从所述第二其它网络设备中的一个接收到第二请求消息，所述第二请求消息请求向所述第二其它网络设备中的所述一个传送所述第二数据项中的一个。
6.如权利要求1所述的网络设备，其中，所述处理电路被配置为，将控制数据包括在所述第二数据项的至少一个中，所述控制数据指示接收该第二数据项的所述第二其它网络设备是否被允许将该第二数据项所定义的所述第二网络地址集合划分为更小的子集。
7.如权利要求1所述的网络设备，其中，所述处理电路被配置为，将控制数据包括在所述第二数据项的至少一个中，所述控制数据指示过期时间，在所述过期时间之后该第二数据项所定义的所述第二网络地址集合不再有效并且可用于重新分配，除非在所述过期时间之前使其重新生效。
8.如权利要求7所述的网络设备，其中，所述处理电路被配置为使得分配给所述第二其它网络设备中的一个的所述第二网络地址集合可用于重新分配，作为对在过期时间之前没有从所述第二其它网络设备中的所述一个接收到重新生效消息的情况的响应。
9.如权利要求1所述的网络设备，其中，所述处理电路被配置为使得分配给所述第二其它网络设备中的一个的所述第二网络地址集合可用于重新分配，作为对到所述第二其它网络设备中的所述一个的数据传送连接丢失的情况的响应。
10.如权利要求1或9所述的网络设备，其中，所述处理电路被配置为使得分配给所述第二其它网络设备中的一个的所述第二网络地址集合可用于重新分配，作为对从所述第二其它网络设备中的所述一个接收到释放消息的响应。
11.如权利要求1所述的网络设备，其中，所述处理电路被配置为控制所述传送接口来向所述第二其它网络设备传送指示所述网络设备的网络地址的广告消息，以使所述第二其它网络设备能够传送对于所述第二数据项的请求。
12.如权利要求1所述的网络设备，其中，所述处理电路被配置为从所述第一数据项中提取定义所述因特网地址空间的子集的网络地址前缀，并且所述处理电路被配置为形成所述网络地址前缀的彼此不重叠的扩展以组成所述第二数据项。
13.如权利要求1所述的网络设备，其中，所述处理电路被配置为从所述第一数据项中提取定义所述因特网地址空间的彼此不重叠的子集的两个或多个网络地址前缀，并且所述处理电路被配置为使得所述第二数据项中的每一个包括所述网络地址前缀中的至少一个和/或所述网络地址前缀中的至少一个的至少一个扩展。
14.如权利要求12或13所述的网络设备，其中，所述网络设备是被配置为支持因特网协议的路由器。
15.如权利要求14所述的网络设备，其中，所述网络设备进一步被配置为支持多协议标签交换。
16.一种数据传送系统(100、200)，包括网络设备(101-109、201-209)，所述网络设备 (101-109,201-209)通过数据传送链路(110-117，210-212)进行互连，并且被组织为构成具有至少三级的网络层级的层级逻辑配置，所述网络设备包括第一网络设备(101、201)、位于比所述第一网络设备更低级的网络层级处的第二网络设备(102、202)、以及位于比所述第二网络设备更低级的网络层级处的至少两个第三网络设备(104-106、204-206)，其中-所述第一网络设备被配置为向所述第二网络设备传送第一数据项，所述第一数据项定义与所述网络设备使用的通信协议相关的第一网络地址集合，并且-所述第二网络设备被配置为向所述至少两个第三网络设备传送第二数据项，所述第三网络设备中的每一个是所述第二数据项中的一个的目的地，其特征在于，所述第二网络设备包括处理电路，所述处理电路用于基于所述第一数据项组成所述第二数据项，使得所述第二数据项中的每一个定义第二网络地址集合中的一个，以向所述第三网络设备中的每一个分配所述第二网络地址集合中的一个，所述第二网络地址集合是所述第一网络地址集合的彼此不重叠的子集。
17.如权利要求16所述的数据传送系统，其中，所述第一网络设备被配置为传送所述第一数据项，作为对从所述第二网络设备接收到请求消息的响应。
18.如权利要求16或17所述的数据传送系统，其中，所述第二网络设备被配置为确定所述第二数据项中的一个，并且将该第二数据项传送到所述第三网络设备中的一个，作为对从该第三网络设备接收到请求消息的响应。
19.如权利要求18所述的数据传送系统，其中，所述第二网络设备被配置为从接收到的来自所述第三网络设备的请求消息中提取一个或多个偏好，并且至少部分基于所述一个或多个偏好来组成相关的第二数据项，以满足所述第三网络设备的需要。
20.如权利要求17所述的数据传送系统，其中，所述第二网络设备被配置为向所述第一网络设备传送所述请求消息，作为对下述情况的响应(i)在所述第一网络设备处还没有接收到所述第一数据项，以及(ii)已经从所述第三网络设备中的一个接收到第二请求消息，所述第二请求消息请求向所述第三网络设备中的所述一个传送所述第二数据项中的一个。
21.如权利要求16所述的数据传送系统，其中，所述第二网络设备被配置为将控制数据包括在所述第二数据项中的至少一个中，所述控制数据指示接收该第二数据项的所述第三网络设备是否被允许将该第二数据项所定义的所述第二网络地址集合进一步划分为更小的子集，并且是否被允许将所述更小的子集分配给位于比所述第三网络设备更低级的网络层级的第四网络设备。
22.如权利要求16所述的数据传送系统，其中，所述第二网络设备被配置为将控制数据包括在所述第二数据项中的至少一个中，所述控制数据指示过期时间，在所述过期时间之后该第二数据项所定义的所述第二网络地址集合不再有效并且可用于重新分配，除非在所述过期时间之前使其重新生效。
23.如权利要求22所述的数据传送系统，其中，所述第二网络设备被配置为使得分配给所述第三网络设备中的一个的所述第二网络地址集合可用于重新分配，作为对在所述过期时间之前没有从所述第三网络设备中的所述一个接收到重新生效消息的情况的响应。
24.如权利要求16所述的数据传送系统，其中，所述第二网络设备被配置为使得分配给所述第三网络设备中的一个的所述第二网络地址集合可用于重新分配，作为对到所述第三网络设备中的所述一个的数据传送连接丢失的情况的响应。
25.如权利要求16或M所述的数据传送系统，其中，所述第二网络设备被配置为使得分配给所述第三网络设备中的一个的所述第二网络地址集合可用于重新分配，作为对从所述第三网络设备中的所述一个接收到释放消息的响应。
26.如权利要求16所述的数据传送系统，其中，所述第二网络设备被配置为向所述第三网络设备传送指示所述第二网络设备的网络地址的广告消息，以使所述第三网络设备能够传送对于所述第二数据项的请求。
27.如权利要求16所述的数据传送系统，其中，所述第二网络设备被配置为从所述第一数据项中提取定义因特网地址空间的子集的网络地址前缀，并且所述第二网络设备被配置为形成所述网络地址前缀的彼此不重叠的扩展以组成所述第二数据项。
28.如权利要求16所述的数据传送系统，其中，所述第二网络设备被配置为从所述第一数据项中提取定义因特网地址空间的彼此不重叠的子集的两个或多个网络地址前缀，并且所述第二网络设备被配置为使得所述第二数据项中的每一个包括所述网络地址前缀中的至少一个和/或所述网络地址前缀中的至少一个的至少一个扩展。
29.如权利要求27或观所述的数据传送系统，其中，所述网络设备是被配置为支持因特网协议的路由器。
30.如权利要求四所述的数据传送系统，其中，所述网络设备进一步被配置为支持多协议标签交换。
31.一种用于网络地址配置的方法，所述方法包括-从通信网络的网络设备接收(501)第一数据项，所述第一数据项定义与所述通信网络中使用的通信协议相关的第一网络地址集合，以及-向所述通信网络的至少两个其它网络设备传送(50 第二数据项，所述其它网络设备中的每一个是所述第二数据项中的一个的目的地，其特征在于，所述方法包括基于所述第一数据项来组成(504)所述第二数据项，使得所述第二数据项中的每一个定义第二网络地址集合中的一个，以向所述其它网络设备中的每一个分配所述第二网络地址集合中的一个，所述第二网络地址集合是所述第一网络地址集合的彼此不重叠的子集。
全文摘要
公开了一种网络设备、数据传送系统以及用于网络地址配置的方法。一种数据传送系统包括组织为构成层级逻辑配置的互连的网络设备，该层级逻辑配置具有至少三级的网络层级。网络设备从位于高层级处的另一网络设备接收诸如IP前缀的第一数据项，该第一数据项定义诸如IP地址的第一网络地址集合。该网络设备包括第二数据项，使得第二数据项中的每一个定义第一集合的彼此不重叠的子集中的一个。网络设备将第二数据项传送到位于低层级处的网络设备，以将子集中的一个分配给位于低级层级处的这些网络设备中的每一个。可以在网络层级的所有级上重复该过程。因此，地址配置可以通过网络设备的层级逻辑配置向下传播。
文档编号H04L29/12GK102238244SQ20111009818
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月18日 优先权日2010年4月20日
发明者茱哈马蒂·凯图宁 申请人:特拉博斯股份有限公司