[发明专利]地址交换体系结构中域间带宽预留及地址交换方法

说明书

技术领域

地址交换体系结构中域间带宽预留及地址交换方法属于计算机网络技术领域。

背景技术

基于分组交换的互联网目前已经成为全世界最重要的信息基础设施，通信网、广播电 视网和计算机网的三网融合以互联网为技术基础已成为人们的共识。互联网具有可扩展性 好、可生存性强、灵活性强、无所不在等特点，但是目前互联网的“无连接、端对端和尽 力而为”的设计理念也带来了安全性差、无法保证服务质量(QoS)和没有明晰的可持续 发展的经济模型等重大问题。视频、实时应用、P2P等应用对于互联网带宽的需求不断增 长，但路由器性能的提高受到摩尔定律的限制，导致无限带宽的需求与有限带宽的资源的 矛盾，同时安全性和可靠性的需求使得这个矛盾更加激化。

虽然在互联网领域、通信领域和广播电视领域人们进行了多年的研究，对于各个独立 的问题提出了不少解决方案，但是有些解决方案从本质上违背了互联网的设计理念，带来 了可扩展性等问题。同时，针对个别问题的解决方案的代价是导致其他问题变得更加严重。 目前国际上(特别是美国)也启动一些重大项目，目的在于重新设计互联网体系结构，但 是鉴于全世界互联网的规模，丢弃目前互联网是不可能的。

本发明提出的地址交换体系结构中通用带宽预留和地址交换方法充分利用了分组交 换和电路交换的优点，在不改变现有互联网核心协议的基础上，对互联网体系结构进行了 重大改进，系统地解决目前互联网的服务质量(QoS)问题、安全控制问题和可持续发展 经济模型问题。

本发明的基本特征包括：1)在各个自治域内定义专有的高性能网络地址块，为这些 地址块选择路径并预留带宽，因此在所选择的路径上可以保证使用这些地址块的终端系统 的服务质量，如带宽、延时、丢包率、抖动等指标；2)新增三层软交换服务器和三层准 入控制网关路由器对高性能地址的分配和使用进行控制；三层软交换服务器根据高性能用 户需求，验证用户身份，服务域等信息，同时依照所允许的最大并发数量对于高性能用户 进行准入控制，动态分配高性能地址段；三层准入控制网关路由器使高性能地址段生效， 控制其带宽并通过与本自治域路由协议(iBGP或eBGP multihop等)的交互，把动态分 配的高性能地址段的路由发布到路径上各个管理子域中；3)定义当一个自治域中具有多 个管理域时的动态分配高性能地址的方法；4)定义当具有多个自治域时，各个自治域的 三层软交换服务器之间的协同工作方法。

发明内容

本发明的目的在于在不改变现有互联网的基础上系统地解决目前互联网的服务质量 (QoS)问题、安全控制问题和可持续发展的经济模型问题。本发明的结构如图1所示， 包含两个自治域，每个自治域具有主干网管理域和接入网管理域，两个自治域均实施了地 址交换体系结构，分别布置了相应的三层软交换服务器和众多的为高性能用户配置的三层 准入控制设备。这两个自治域通过互联网能够互相通信，但这是基于“尽力而为”的服务， 无法保证服务质量。因此，这两个互联网建立了私有互联(peering)，对于有高性能需求 的用户可以提供有服务质量保证和有安全性保证的应用服务。同时，基于本发明的互联网 服务具有可持续发展的良好的经济模型。

地址交换体系结构中域间带宽预留和地址交换方法，其特征在于，所述方法是在两个 自治域或一个自治域的多个管理域中采用对等互联方式情况下依次按以下步骤实现的： 步骤(1)：初始化

把需占用较大网络带宽资源且要求端到端服务质量及安全性保证的应用服务定义为 高性能应用服务，从整个互联网地址空间中划分出来的、动态分配的用于高性能应用服务 的地址定义为高性能地址，其余用于连入互联网及非高性能应用服务的地址定义为普通 IP地址；按需实时为高性能用户分配高性能地址；

根据互联网单个自治域内地址交换方法的组成部件，预先配置基于目前互联网协议的 网络基础设施，在每个自治域配置一台三层软交换服务器；在高性能用户所在的子网配置 三层准入控制网关路由器；拟申请高性能应用服务的用户使用增强型动态地址用户终端；

定义所述的高性能应用需求的参数，包括用户的对端通信客体所在的网络服务域，所 需带宽，对应的业务量和所需要的延时、丢包率、抖动在内的服务质量指标；预留若干设 定的高性能地址块并与设定的高性能需求(参数)相绑定；

步骤1.1：预先配置基于目前互联网协议的网络基础设施：