[发明专利]对网络地址转换学习操作的业务量进行节流

说明书

相关申请

本申请要求2006年7月28日提交的美国专利申请号11/495,990(其为2003年10月1日提交的美国专利申请号10/676,240的部分延续申请)的权益；其公开内容被通过引用完全并入本文。

技术领域

本文所述主题涉及在媒体网关中对NAT学习操作进行控制。更具体地，本文所述主题涉及用于在IP语音设备中对网络地址转换(NAT)学习操作的业务量进行节流(throttling)的方法、系统和计算机程序产品。

背景技术

在现代电信网络中，媒体网关被用来连接各种类型的通信终端之间的电话呼叫(也被称为会话)。这些通信终端可以是基于分组的通信终端或传统的TDM通信终端。媒体网关执行媒体格式转换功能，以使得被传送到各种类型的通信终端的媒体流(media stream)具有正确的格式。

媒体网关由被称为媒体网关控制器(MGC)(通常被称为软交换机(softswitch))的网络实体来进行控制。软交换机执行呼叫信令功能，以便经由一个或多个媒体网关在多个通信终端之间建立会话。软交换机经由一个或多个网关控制协议(例如MEGACO或MGCP)来与媒体网关进行通信。

网络地址转换器(或NAT)将分组中的源IP地址从一个IP地址空间转换到另一个IP地址空间。网络地址转换还可以包括对输出IP分组中的源端口(例如，UDP和TCP端口)进行转换。针对网络地址转换的示例性提案出现在IETF RFC 2263和RFC 3022中，将这两者的公开内容通过引用完全并入本文。

在IP语音(voice-over-IP)通信网络中使用网络地址转换的一个问题是：可能无法预先知道什么样的IP地址和UDP端口将会出现在IP语音媒体流中的媒体分组的源地址字段中。涉及媒体网关的会话的私有源IP地址可以被包含在针对该会话的呼叫设置消息中。然而，私有的、未经转换的IP地址仅仅在发送方服务供应商的网络中是有用处的。对于目的地媒体网关来说，只有那些由用户驻地NAT在运行时(静态地或动态地)转换的最终源IP和UDP地址是有意义的。因为无法在媒体分组实际通过用户驻地NAT之前就确定出最终经NAT转换的地址，所以，必须执行NAT学习操作，以使得接收方媒体网关知道要包含在针对该会话的输出媒体分组中的正确的目的地地址。

一些IP语音系统使用中央处理单元(CPU)来执行NAT学习操作。例如，分组可以被转发给CPU，该CPU检查输入数据业务的源IP地址和UDP端口，以便建立一种模式，从而确定出同一媒体会话的将来的分组应该被路由到何处。一旦CPU记住了该会话的源IP地址和UDP端口，CPU会将此消息传达给被分配给该会话的语音服务器，以使得该会话的输出分组可以被正确地指定地址。

在一种NAT学习的实现中，一个或多个CPU为了NAT学习的目的，对处于NAT学习模式的会话的分组流中的每个相继接收到的分组进行检查，直到记住了源地址为止。与检查一个会话的每个分组直到记住源地址有关一个问题是：这增加了CPU上的处理负担并且妨碍了CPU执行其它任务。鉴于许多基于分组的网络中的线路速率，对一个会话的每个接收到的分组都执行NAT学习操作直到记住源IP地址和UDP端口可能会消耗学习设备上的大量资源。

因此，鉴于这些困难，存在着对改进的方法、系统和计算机程序产品的需求，其可用于在IP语音设备中对NAT学习操作的业务量进行节流。

发明内容

本文公开了用于在IP语音设备中对网络地址转换(NAT)学习操作的业务量进行节流的方法、系统和计算机程序产品。根据一个方法，在IP语音设备处接收与媒体会话相关的多个媒体分组。应用NAT学习节流过滤器，以选择将被用于NAT学习操作的分组子集，并由此来限制接收到的将被用于NAT学习操作的媒体分组的数目。针对该会话，使用由NAT学习节流过滤器所选择的分组来执行NAT学习操作。

如本文所使用的，术语“IP语音设备”是指用于处理IP语音媒体会话的任何设备。可以从中实现本文所述主题的IP语音设备的示例包括：与IP语音媒体会话相关联的媒体网关、会话边界控制器以及IP路由器。