一种高效快速的通用自治信令方案的制作方法

本发明属于有线数据网络技术领域，尤其涉及有线网络中采用了ip技术的自治网络(autonomicnetworks)，特别是网络节点需要通过信令发现彼此、协商参数和资源的有线自治网络场合。

背景技术：

自治系统(参见文献[1]：vinhpc.towardformalizedautonomicnetworking[j].mobilenetworks&applications,2014,19(5):1-10)最初是在2001年提出的。基本目标是自我管理，包括自我配置，自我优化，自我修复和自我保护(参见文献[2]：behringerm,pritikinm,bjarnasons,etal.autonomicnetworking:definitionsanddesigngoals[j].informationonrfc,2015)。自治系统通过自治功能来实现自我管理行为，同时ip网络最初设计时考虑了类似的自治属性，因此ip网络是分布式的，以承受网络任何部分的中断。

由于互联网的巨大成功，ip的网络变得更为庞大，更复杂。人为管理大型isp和企业级网络变得越来越困难，并且人为管理的运营成本也在迅速增长。因此，对于网络中自治行为的需求量日益剧增。

通过将网络管理能力迁移到网络元素来大大地分散网络管理逻辑，在此基础上建立了自治网络的参考模型如说明书附图1所示。为了实现自治网络，设备应体现自治服务。自治通信寻求提高网络和服务的能力，来处理未知的网络变化，如拓扑、负载、任务、网络能访问的物理及逻辑特征等。它通过自我配置、自我优化、自我修复和自我保护简化了复杂通信结构的管理，降低了人工干预和管理的需要。

在传统网络体系结构中引入自治化，是解决网络管理、运营、业务的部署和扩展等方面的重要手段之一，自治网络并不是一个全新概念，例如开放最短路径优先协议(openshortestpathfirst，ospf)(参见文献[3]：hindsa,atojokoa,zhusy.evaluationofospfandeigrproutingprotocolsforipv6[j].internationaljournaloffuturecomputer&communication,2013,2(4):287-291)和中间系统到中间系统(intermediatesystemtointermediatesystem，is-is)中节点就体现了完全的自治功能。

自治化是未来网络体系结构研究的主要方向和研究趋势之一。在网络体系结构中引入自治化功能，以便实现网络的网络自我管理功能的自治属性。自治网络可以通过自我感知获取相比传统互联网络更详细的信息，不仅包括系统内信息，还可以感知网络环境、客户需求、业务状态甚至是更高层次的网络策略。网络自治化以后，不仅能降低管理的复杂性、减少人工管理网络的成本，并且还能适应网络技术和服务多样化发展，满足网络用户不断增加的多样需求，网络自治化将成为互联网发展的必然趋。

许多国家对自治网络体系架构的研究非常重视，投入大量资金设立了一些基金用于资助未来网络的研究项目和工作组。例如欧盟在2008年启动的信息通信领域(informationcommunicationtechnology，ict)第七框架计划(7thframeworkprogramme，fp7)中自治网络体系架构的研究项目。以及情景和自治通信(situatedandautonomiccommunication，sac)，该研究项目是欧盟信息社会技术(informationsocietytechnology，ist)的未来和新兴技术(futureandemergingtechnologies，fet)计划中的一个研究领域，国家683项目对于“广义上下文感知的自治化网络体系结构模型(context-awarebasedautonomicnetworkmodel，caanm)”的研究。

2014年底，互联网工程任务组(internetengineeringtaskforce，ietf)成立了自治网络集成模型方案(autonomicnetworkingintegratedmodelapproach，anima)工作组。该工作组旨在制定自治网络的技术标准。anima工作组并非要定义一种全新的网络架构，而是在现有网络基础上的演进，在现有网络上逐渐集成自治网络技术。因此，anima工作组致力于开发出自组织网络所需用的基础、可重用的技术组件。

anima选择了分布式的技术路线，即通过扩展路由器等设备的交互，来使得设备直接通过协议来管理、控制网络。本着“基础可重用的组件”，与“分布式”的思想，anima工作组目前定义了以下三个具体的部分：通用自治信令协议(genericautonomicsignalingprotocol，grasp)、自治控制平面(autonomiccontrolplane，acp)和安全自启动机制(bootstrapkeyinfrastructure，brski)(参见文献[4]：liub,bormannc,carpenterb.agenericautonomicsignalingprotocol(grasp)[j].informationonrfc,2016)。

自治网络需要能够管理许多不同类型的参数，并考虑诸如延迟，负载，未使用或有限资源，资源请求冲突，安全设置，省电，负载平衡等多个维度。状态信息和资源度量需要在节点之间共享，用于动态调整资源和用于监视目的，因此自治节点之间具有特定的信令需求，特别是他们需要发现彼此，使彼此状态同步，直接协商参数和资源。发现，同步或协商的参数被称为技术目标(technicalobjective)，简称为目标(objective)，技术目标为可配置的参数。因此anima工作组定义了通用自治信令协议用于实现自治节点的发现、同步、协商等功能。实现自治功能的实体是自治服务代理(autonomicserviceagent,asa)(参见文献[5]：carpenterb,ciavaglial,jiangs.guidelinesforautonomicserviceagents[j].informationonrfc,2016)，而实现自治节点之间的通信则采用通用自治信令协议。

没有任何特定形式的网络拓扑的假设。当设备启动时没有预先配置，设备并不预先知道该网络的拓扑结构。该协议本身适用于小型或扁平的网络结构，例如小型办公室网络或家庭网络以及大型专业管理的网络。因此，发现机制需要能够允许设备自我引导，而无需对网络拓扑结构进行任何的假设。

在一般情况下，任何一对自治节点之间都需要通信，例如协商或同步网络参数，所以需要一个通用的信令协议。为了适用于所有自治节点，发现和协商必须能够处理任何类型的网络参数，包括处理需要复杂数据结构的网络参数。为此人们提出通用自治信令协议用于自治节点间的通信。

通用自治信令协议定义了四种类型的信令机制，即发现机制、协商机制、同步机制、洪泛机制，四种机制分别的作用为：

发现机制:自治服务代理根据特定目标参数发现网络拓扑中支持该目标参数的节点，获取节点的地址信息，这些节点可以稍后被用作协商对等节点或作为同步数据源。

协商机制：两个含有自治服务代理的节点通过迭代地协商以达成最符合两个节点的参数设置的过程，其中协商过程是以反复进行双边协商然后达成网络拓扑中的同一参数的协商一致。

同步机制：同步是一种特殊的协商过程，发起同步请求的自治服务代理获取其他自治服务代理中的当前参数值的过程。

洪泛机制：洪泛是一种全网同步的过程，通过洪泛消息将目标参数洪泛至全网的过程。

发现机制的具体流程如下：

发现过程将从本地链路上的组播发现消息开始。发现支持目标参数的在线单一接口邻居将直接回复发现响应消息，具有多个接口的邻居中如果存在可以响应发现的响应消息时将回复缓存响应消息。如果没有缓存发现响应消息，它会将发现消息中继到其他所有网络接口。如果接收到中继来的发现消息的节点支持发现目标参数，则它将响应中继的发现消息。如果接收到中继发现消息的节点有一个缓存的响应，它会将缓存响应作为响应回复发现消息。发现过程的消息交互流程如说明书附图2所示，发现过程的具体流程如说明书附图3所示，发现过程中的发现消息如附图4所示。发现过程中的发现响应消息如附图5所示。

协商机制的具体流程如下：

通过发现过程发现支持相同目标参数的对等节点的唯一本地ipv6单播地址(uniquelocalipv6unicastaddress，ula),协商发起者使用在发现过程中获得ula地址、协议版本号和端口信息与对等节点创建一个传输控制协议(transmissioncontrolprotocol，tcp)链接。协商发起者向对等节点发送一个协商请求消息，包括一个特定的协商技术目标。它可以请求协商对方进行具体配置，或者它可以通过发送试运行配置来请求某种模拟或预测结果，对于每种类型的协商目标，将分别定义细节，包括试运行和配置情况。

如果响应可以立即应用所请求的配置，它将使用带有接受选项的协商结束消息立即做出积极的响应，这将立即结束协商过程。否则，它将使用协商消息继续进行协商过程。它将以建议替代的目标参数(通常是使用比协商发起方请求的资源少的目标参数)进行回复。协商过程通过对等节点之间的双边协商达成整个网络拓扑中目标参数协商一致。协商过程的消息交互流程如说明书附图6所示，协商过程的具体流程如说明书附图7所示，协商过程中协商发起节点的状态转移图如说明书附图8所示，协商过程中协商响应节点的状态转移图如说明书附图9所示，协商过程中的协商请求消息格式、协商消息格式、协商结束消息格式和协商等待消息格式分别如说明书附图10至说明书附图13所示。

综上所述，人们对ani架构中的通用自治信令协议的设计和研究已经开展了一段时间，在协议原理和设计方面取得一些进展，但我们通过深入研究发现，现有ani架构中的通用自治信令协议存在以下问题：

1.现有通用自治信令协议的协商过程是通过反复进行双边协商然后达成网络拓扑中的同一参数的协商一致。具体过程示例如下：设节点a为协商发起节点；a先和节点b协商，如果协商成功，则a再与节点c协商(如果协商不成功则a就中止协商过程)；如果a和c协商的结果是需要修改参数值，则a通知b修改参数值(b能够支持参数变化的方向)；依次过程，如果网络中除a之外有n-1个节点，则a需要做n-1次协商，至少要收发2*(n-1)个消息，导致协商的控制开销偏大，协商过程收敛也较慢。

2.在现有通用自治信令协议的发现过程中，由于发现消息的格式只支持一个参数的发现，导致发现过程每一个阶段只能发现一个参数(“发现一个参数”是指去查明其它节点是否支持这个参数)，导致了发现过程收敛速度较慢；并且发现消息中的参数的值在常用的发现过程中并未使用，导致该字段成为冗余，带来了不必要的控制开销。

3.在现有通用自治信令协议的发现过程中，如说明书附图2和说明书附图3所示，如果中间节点缓存有子节点的发现响应消息，则它可以代替子节点向父节点回复发现响应消息，回复时如果有多个发现响应消息则采用逐个回复的方式；而实际上多个发现响应消息可以放在同一个分组中一起发送，因此逐个回复的方式带来了冗余的控制开销。

上述问题的存在使得通用自治信令协议发现和协商过程出现了冗余的控制开销，而且收敛偏慢，影响了协议的效率和运行速度。为了解决上述问题，提高通用自治信令协议发现和协商的性能，有必要提出新的方案对它们加以解决。

技术实现要素：

为了解决上文所述的协商过程收发消息偏多、发现过程每一个阶段只能发现一个参数且参数值未使用、中间节点逐个回复多个发现响应消息带来冗余控制开销三个问题，本发明提出一种高效快速的通用自治信令方案；该方案采用了“基于节点发现过程集中协商”、“合并发现参数阶段并精简发现消息”、“批量回复精简的发现响应消息”三种新机制，新机制在通用自治信令中的阶段如说明书附图14所示，用节点发现过程获得的参数值在发现发起节点中集中式地协商统一的参数值，通过合并发现参数阶段一次性发现多个参数，在中间节点将发现消息的逐个回复改进为一次性批量回复，并精简发现消息和发现响应消息，从而加快了参数发现过程和协商过程，降低了控制开销。

(一)本发明提出的新机制的基本思路和主要操作

以下具体介绍本发明提出的“基于节点发现过程集中协商”、“合并发现参数阶段并精简发现消息”、“批量回复精简的发现响应消息”三种新机制的基本思路和主要操作。

1.基于节点发现过程集中协商

根据现有的通用自治信令协议，在发现的基础上发现网络拓扑中支持同一目标参数的节点，通过协商过程将该参数值协商一致，协商的过程是以双边协商为基础达成网络拓扑中的同一参数的协商一致，同一个节点同一时段内只能和同一个对等节点协商，直至双边协商完成，由于此时的协商过程只是对等节点之间达成的协商一致，如其他支持该技术目标参数的节点无法满足协商出的目标参数，则会将新协商出的参数值通知原先节点，导致之前的协商值失效，如果网络中除a之外有n-1个节点，则a需要做n-1次协商，至少要收发2*(n-1)个消息，导致协商的控制开销偏大，协商过程收敛也较慢。。为解决此问题，我们提出了“基于节点发现过程集中协商”的新机制，该新机制基本思路如下：

在“合并发现参数阶段并精简发现消息”、“批量回复精简的发现响应消息”两种新机制的基础上，发现过程获取过对等节点的参数值以及对等节点的唯一本地ipv6单播地址，根据自治服务代理对于不同的目标参数不同的协商策略，在发现发起节点内，进行参数的协商，当该参数值在节点内协商一致后可以通过单播方式将协商号的参数发送给协商对等节点完成协商过程。这样，由于在发现发起节点在发现过程中已经获取了网络拓扑中所有节点的这一技术目标的参数值，通过节点内部策略进行协商，减少了由于双边协商和协商失效带来的协商的冗余的控制开销，加快了整个网络拓扑中的协商过程的收敛速度，并且提高了协商的成功率。

“基于节点发现过程集中协商”新机制的基本流程如说明书附图19所示，主要操作如下：

(1)通过发现过程，发现发起节点获取了网络拓扑中所有支持同一技术目标参数节点的目标参数值及节点的唯一本地ipv6单播地址，执行下一步。

(2)根据发现过程获得的目标参数类型及参数值选择协商策略，执行下一步。

(3)发现发起节点，根据协商策略进行节点内部协商，执行下一步。

(4)根据发现过程获取的网络拓扑中支持同一技术目标节点的地址，通过协商消息通知这些节点，节点收到该消息后，将本节点该参数值设为协商消息中的参数值，执行步骤(1)。

2.合并发现参数阶段并精简发现消息

“合并发现参数阶段并精简发现消息”新机制解决的是如下问题：

在现有通用自治信令协议的发现过程中，由于发现消息的格式只支持一个参数的发现，导致发现过程每一个阶段只能发现一个参数，导致了发现过程收敛速度较慢；并且发现消息中的参数的值在常用的发现过程中并未使用，导致该字段成为冗余，带来了不必要的控制开销。

“合并发现参数阶段并精简发现消息”新机制的基本思路如下：

现有通用自治信令协议发现消息结构如说明书附图4和附图5所示，原始发现过程只支持一个目标参数字段，现将发现多参数目标融合至同一发现消息中，由于参数融合后每个目标参数中包含loop_count字段，该字段是做为循环计数所用，发现消息是基于ipv6地址类型的组播消息，而此字段主要目的是作为发现消息的跳数限制，避免产生发现消息的过度转发导致广播风暴问题，此字段参数默认值为6，为所有目标参数共享，因此可将其提出作为一个单独的字段提出，由于发现消息中包含的value字段为发现发起节点的目标参数的值，对于普通的发现过程中没有实际的应用，此字段在普通的发现过程中为冗余字段，将value字段删除，此时发现消息原有objective字段修改为只含有name字段和flags字段。

发现消息采用了多目标参数融合机制，相应的发现响应消息也应采用一种多消息融合响应机制，采用ack字段标识该节点是否支持这些目标参数，每一位标识该参数支持与否，将支持的目标参数值字段融合在消息包内，以便用于“基于节点发现过程集中协商”新机制中，发现消息中已有目标参数的name字段，因此发现响应消息只需要value字段以及flags字段，采用“合并发现参数阶段并精简发现消息”机制的发现消息结构如说明书附图15所示，改进后的发现响应消息如说明书附图16所示。

“合并发现参数阶段并精简发现消息”新机制的基本流程如说明书附图17所示，主要操作如下：

(1)当前节点判断，是否接收到消息，如果接收到的消息类型为发现消息，则执行下一步，如果没有接收到消息或者接收到的消息不为发现消息，则继续执行当前步骤。

(2)判断当前发现消息中的技术目标参数数目，利用ack字段作为该节点支持的目标参数的确认字段，执行下一步。

(3)是否支持发现消息中的目标参数，如果有支持的将支持确认字段该位置1，否则置0，执行下一步。

(4)判断该节点是否存在作为中继节点缓存的响应消息，如果存在执行下一步，如果不存在执行步骤(6)。

(5)如存在支持该发现消息的目标参数的缓存响应消息，则采用“批量回复精简的发现响应消息”机制将该缓存消息中的响应节点的locator_option字段、目标参数ack字段、value字段以及flags字段融合到该响应消息回复给发现发起节点，回复响应消息后执行步骤(1)。

(6)如该节点不存在作为中继节点缓存的发现响应消息，则将发现消息中继给其他节点，执行下一步。

(7)收到该节点中继发现消息的发现响应消息后，采用“批量回复精简的发现响应消息”机制将所有节点的发现响应消息中的value字段、flags字段、locator_option字段以及该消息的ack字段融合至该节点的发现响应消息中，回复给发现发起节点，并将收到的发现响应消息缓存在该节点内，转至步骤(1)。

3.批量回复精简的发现响应消息

现有通用自治信令的方案中，节点的发现过程中类似于网络中的洪泛过程，但是由于洪泛的机制容易导致网络拥塞，严重的情况下会导致网络中产生广播风暴，于是在现有的方案中不仅对洪泛的转发次数和洪泛的响应时间进行了限制，也对于发现过程中做出了以下弥补机制，中间节点缓存有子节点的发现响应消息，则它可以代替子节点向父节点回复发现响应消息，回复时如果有多个发现响应消息则采用逐个回复的方式；而实际上多个发现响应消息可以放在同一个分组中一起发送，因此逐个回复的方式带来了冗余的控制开销。

为解决该问题，本发明提出一种“批量回复精简的发现响应消息”的新机制，它的基本思路是：现有发现过程中，每一个节点都有一个定时器为发现过程记录超时，超时时间具体与当前消息剩余循环计数有关，默认设置为当前消息剩余转发次数*100ms，而默认一条消息的初始循环计数为6次，则发现发起节点的等待的超时时间默认为600ms，而发现发起节点的下一跳节点的超时时间则为500ms，因此当中继节点将其他节点收到的缓存响应缓存并融合发送给上一跳节点，由于发现响应消息中参数与发现消息中的参数一一对应，所以可以省去参数名字段，并且响应采用的逐条单播形式回复给父节点，循环计数字段则为冗余字段，可删除此字段。

“批量回复精简的发现响应消息”的新机制的基本流程如说明书18主要操作如下：

(1)当前节点判断，是否接收到消息，如果接收到的消息类型为发现消息，则执行下一步，如果没有接收到消息或者接收到的消息不为发现消息，则继续执行当前步骤。

(2)当前节点判断，是否有缓存的发现响应消息，没有执行下一步，如果有执行步骤(5)。

(3)将发现消息转发至其他节点，转发后设定超时等待回复的发现响应消息，执行下一步。

(4)当设定的计时器到达超时时间，将中间节点收到回复的响应消息缓存在中间节点内，执行下一步。

(5)将缓存响应内的字段合并至同一个发现响应消息，将该消息回复给父节点，执行步骤(1)。

(二)本发明提出的一种高效快速的通用自治信令方案的主要操作

本发明提出的高效快速的通用自治信令方案在逻辑上具有先后顺序的节点发现和参数协商两个个阶段中节点的操作组成，包含“合并发现参数阶段并精简发现消息”、“批量回复精简的发现响应消息”、“基于节点发现过程集中协商”三种新机制，它们分别工作在节点发现和参数协商阶段。

本发明提出的一种高效快速的通用自治信令方案做有如下预设：

(1)网络中所有节点都具有两种ipv6地址，即链路本地所使用的链路本地地址，以及用于远端通信的唯一单播地址。

(2)每个节点都拥有网络拓扑中其他节点的路由信息。

(3)在每一个网络节点上存在自治服务代理，自治服务代理会自主的通过通用自治信令协议进行该节点所支持的参数的发现过程及协商过程。

(4)在协商过程中，自治服务代理可以根据不同的协商目标参数存在不同的协商策略，根据不同的协商策略协商出相应的协商值。

下面分阶段介绍本发明提出的高效快速的通用自治信令方案的主要操作。

1.节点发现阶段

在节点发现阶段的“合并发现参数阶段并精简发现消息”和“批量回复精简的发现响应消息”两个新机制的基本操作流程如说明书附图17所示和说明书附图18所示。

“合并发现参数阶段并精简发现消息”新机制的主要操作步骤分别如下：

p1-s1：网络中的节点根据自己的节点所支持的目标参数，将支持的目标参数合并至发现消息。

p1-s2：发现发起节点在本地链路上周期性的组播融合多参数的发现消息。

p1-s3：如果一个节点收到其他节点组播的融合了多参数的发现消息，它首先将提取出发现消息中支持的目标参数个数，并获取该消息的源节点的地址，接下来，采用消息中的ack字段作为发现响应消息的确认字段。

p1-s4：根据该节点支持的目标参数判断是否支持该发现消息中的目标参数，如支持其中的目标参数，将发现响应消息中的确认字段中支持的参数置1，不支持的目标参数置0，并将支持的目标参数的参数值填入该响应消息中。

p1-s5：收到发现消息的节点，根据自身支持的目标参数判断是否用发现响应消息回复该发现消息，并判断该发现消息中的循环计数的值，如循环计数的值大于0则将该消息采用组播的形式转发给其他节点，如循环计数等于0时则将该消息丢弃。

p1-s6：当中继节点收到其他节点回复的发现响应消息时，采用“批量回复精简的发现响应消息”新机制融合后，回复给父节点。

“批量回复精简的发现响应消息”新机制的主要操作步骤分别如下：

p2-s1：当前节点判断接收到的消息是否为发现消息，如解析消息后为发现消息则执行下一步，如解析后消息类型不为发现消息，则继续执行当前步骤。

p2-s2：判断当前节点是否存在缓存其他节点的发现响应消息，如果该节点不存在其他节点的发现响应缓存，则执行下一步，否则执行p2-s5；

p2-s3：将接收到的发现消息中继致其他节点，转发后设定超时等待其他节点回复发现响应消息，执行下一步。

p2-s4：当该节点收到其他节点回复的发现响应消息后，判断会话字段是否是同一发现消息的发现响应消息，如果是则将该发现消息缓存在本地，用于之后其他节点再次发现该目标参数时响应。

p2-s5：如本节点支持该目标参数，则将其与缓存的发现响应内的字段合并至同一发现响应消息中，发送至上一跳节点，如本节点不支持目标参数执行步骤p2-s1。

2.参数协商阶段

通用自治信令协议的核心是全网同一技术目标参数的统一，采取的方式有协商、同步、洪泛，协商则是参数统一的重要方式，协商的主要操作是在发现的基础上，通过节点之间的协商达到全网同一参数协商一致，参数协商阶段的基本操作流程如说明书附图19所示，主要操作步骤如下：

p3-s1：通过发现过程中获取的在网络拓扑中支持同一技术目标参数节点的唯一本地ipv6单播地址及技术目标的参数值，执行下一步。

p3-s2：根据发现过程获取的目标参数类型选择不同的协商策略，执行下一步。

p3-s3：根据发现过程中获得的网络拓扑中支持同一技术目标节点的参数值，并且根据步骤p3-s2选择出的相应的协商策略，在发现发起节点内部对参数值进行协商，得出协商一致后的参数值，执行下一步。

p3-s4：根据发现过程获取的支持同一技术目标参数节点的唯一本地ipv6单播地址，将协商一致后的参数值，通过协商消息通知相应的节点，收到该消息的节点将该参数值设为协商后的参数值。

(三)本发明的有益效果

本发明的有益效果主要是：减少了控制信息的传送、发现过程融合了多技术目标、扩展了发现的功能、精简了协商过程的交互，从而能够提高发现过程和协商过程的收敛速度、降低控制开销。

本发明的有益效果具体来自以下三个方面：

(1)通过采用“合并发现参数阶段并精简发现消息”新机制，将多目标参数融合，删除消息字段中冗余的字段，从而减少了这些的数据包带来的冗余控制信息的传送，并且发现响应过程中携带技术目标参数，为之后的协商过程提供了信息，从而扩展了发现过程的功能，加快了发现过程的收敛速度。

(2)通过采用“批量回复精简的发现响应消息”新机制，将中继节点缓存的发现响应消息融合至一条消息回复，从而降低了控制开销。

(3)通过采用“基于节点发现过程集中协商”新机制，通过发现过程中获得的技术目标的参数值，使协商过程在发现发起节点内完成，简化了协商的消息交互，从而降低了控制开销，加快了协商过程的收敛速度。

附图说明

附图1自治网络的参考模型。从其中可以看出，自治网络模型的基本组成、自治网络的架构以及通用自治信令在自治网络中的作用。

附图2为发现过程的消息交互流程，其中包括有中继节点的发现过程及中继节点对于其他节点的发现响应消息在本地缓存等流程。

附图3为现有发现机制的基本流程。

附图4为现有发现机制的发现消息格式。

附图5为现有发现机制的发现响应消息格式。

附图6为现有协商机制的消息交互流程，其中包括协商请求消息，协商消息，协商等待消息和协商结束消息等消息的交互过程。

附图7为现有协商机制的流程图。

附图8为协商过程中协商发起节点的状态转移图。

附图9为协商过程中协商响应节点的状态转移图。

附图10为现有协商机制的协商请求消息格式。

附图11为现有协商机制的协商消息格式。

附图12为现有协商机制的协商结束消息格式。

附图13为现有协商机制的协商等待消息格式。

附图14为通用自治信令协议组成图。

附图15为本发明提出“合并发现参数阶段并精简发现消息”的发现消息结构，图中加粗字段为精简后的字段。

附图16为本发明提出“合并发现参数阶段并精简发现消息”的发现响应消息结构，图中加粗字段为精简后的字段。

附图17为本发明提出“合并发现参数阶段并精简发现消息”新机制的基本操作流程，发现响应消息采用确认字段回复包含了多参数的发现消息。

附图18为本发明提出“批量回复精简的发现响应消息”新机制的基本操作流程，中继了发现消息节点将收到的发现响应消息合并后回复给父节点。

附图19为本发明提出“基于节点发现过程集中协商”新机制的基本操作流程，协商发起节点根据协商策略集中协商出统一的参数值。

具体实施方式

(一)预设

本发明提出的一种高效快速的通用自治信令方案做了如下预先设置：

(1)网络中所有节点都具有两种ipv6地址，即链路本地所使用的链路本地地址，以及用于远端通信的唯一单播地址。

(2)每个节点都拥有网络拓扑中其他节点的路由信息。

(3)在每一个网络节点上存在自治服务代理，自治服务代理会自主的通过通用自治信令协议进行该节点所支持的参数的发现过程及协商过程。

(4)在协商过程中，自治服务代理可以根据不同的协商目标参数存在不同的协商策略，根据不同的协商策略协商出相应的协商值。

(二)实施方式

本发明提出的高效快速的通用自治信令方案在逻辑上具有先后顺序的节点发现、中继节点发现响应、节点协商三个阶段中节点的操作组成，包含“合并发现参数阶段并精简发现消息”、“批量回复精简的发现响应消息”、“基于节点发现过程集中协商”三种新机制，三种新机制的实施方式如下：

1.合并发现参数阶段并精简发现消息

节点发现阶段的主要操作步骤如下：

p1-s1：网络中的节点根据自己的节点所支持的目标参数，将支持的目标参数合并至发现消息。

p1-s2：发现发起节点在本地链路上周期性的组播合并多参数的发现消息。

p1-s3：如果一个节点收到其他节点组播的合并了多参数的发现消息，通过发现消息提取其中支持的目标参数，并获取该消息的源节点的地址，将采用单独的确认字段标识该节点支持的目标参数标志。

p1-s4：根据该节点支持的目标参数判断是否支持该发现消息中的目标参数，如支持其中的目标参数，将发现响应消息中的确认字段中支持的参数置1，不支持的目标参数置0，并将支持的目标参数的参数值填入该响应消息中。

p1-s5：收到发现消息的节点，根据自身支持的目标参数判断是否用发现响应消息回复该发现消息，并判断该发现消息中的循环计数的值，如循环计数的值大于0则将该消息采用组播的形式转发给其他节点，如循环计数等于0时则将该消息丢弃。

p1-s6：当中继节点收到其他节点回复的发现响应消息时，将其他节点的发现响应消息合并后，回复给父节点。

2.批量回复精简的发现响应消息

节点发现阶段的主要操作步骤如下：

p2-s1：当前节点判断接收到的消息是否为发现消息，则执行下一步，如解析后发现接收到的消息类型不为发现消息，则继续执行当前步骤。

p2-s2：判断当前节点是否存在缓存其他节点的发现响应消息，如果该节点不存在其他节点的发现响应缓存，则执行下一步，否则执行p2-s5；

p2-s3：将接收到的发现消息中继致其他节点，转发后设定超时等待其他节点回复发现响应消息，执行下一步。

p2-s4：当该节点收到其他节点回复的发现响应消息后，判断会话字段是否是同一发现消息的发现响应消息，如果是则将该发现消息缓存在本地，用于之后其他节点再次发现该目标参数时响应。

p2-s5：将缓存的发现响应内的字段融合至同一发现响应消息中，发送至上一跳节点，执行步骤p2-s1。

3.基于节点发现过程集中协商

参数协商阶段的主要操作步骤如下：

p3-s1：通过发现过程中获取的在网络拓扑中支持同一技术目标参数节点的唯一本地ipv6单播地址及技术目标的参数值，执行下一步。

p3-s2：根据发现过程获取的目标参数类型选择不同的协商策略，执行下一步。

p3-s3：根据发现过程中获得的网络拓扑中支持同一技术目标节点的参数值，并且根据步骤p3-s2选择出的相应的协商策略，在发现发起节点内部对参数值进行协商，得出协商一致后的参数值，执行下一步。

p3-s4：根据发现过程获取的支持同一技术目标参数节点的唯一本地ipv6单播地址，将协商一致后的参数值，通过协商消息通知相应的节点，收到该消息的节点将该参数值设为协商后的参数值。