[发明专利]用于保护数据分组的路由选择的方法和设备

说明书

技术领域

本发明主要涉及用于在例如因特网的公共分组数据网络中保护数 据分组的路由选择的方法和设备。

背景技术

数据编码信息在各方之间通过IP(因特网协议)网络的基于分组 的传输用于各种通信服务，如电子邮件消息传递、因特网浏览、话音 和视频电话、内容流传送、游戏等。数字编码信息在发送方布置到数 据分组中，分组随后通过传输路径向目标接收方传送。发送方与接收 方之间的传输路径可包括各种网络、交换机、网关、路由器和接口。 通信方通常称为“端主机”，可以是能够进行基于分组的IP通信的任何 类型的设备，如固定和移动电话、计算机、服务器、游戏机等。在本 说明书中，术语端主机将概括表示任何此类通信设备。

连接到因特网的端主机一般已被指派有IP地址形式的转发身份， 该身份需要用于路由沿传输路径引导到该端主机的任何数据分组。一 般情况下，端主机还已指派有文本字符串形式的与指派的IP地址相关 联的或多或少可理解的名称，例如，常规电子邮件地址或网址，如 user@operator.com。包括DNS(域名服务器)服务器的层次的DNS 系统用于检索特定主机名称的当前IP地址。因此，端主机能通过主机 名称查询DNS系统以与其通信，并且DNS随后将通过提供对应端主 机的当前IP地址来回复。此类查询有时称为目的地查询、身份查询或 地址查询，本说明书通篇使用后者。

数据分组基本上配置有包含有效负载数据的数据字段和报头字 段，发送端主机在报头字段中插入目标端主机的目的地地址，即，从 DNS系统获得的IP地址。因此，基于分组报头字段中的目的地地址， 每个数据分组沿传输路径、通过通常称为IP路由器的多个网络节点来 路由。

除简单地接收和转发数据分组外，IP路由器还可能够执行其它功 能，如安全性控制、分组调度和地址与协议的转换。此外，端主机可 具有用于例如根据用户所做的设置来确定应接纳还是丢弃进入的数 据分组的防火墙功能。

IP网络中的每个路由器一般情况下包括充当分别用于接收和发送 数据分组的接口的入口和出口单元。路由器还包括用于基于路由器中 定义的转发表、确定应将进入的数据分组发送到作为“下一跳”的哪个 路由器的路由选择或转发功能。如本领域中公知的，根据网络拓扑和 当前业务负载，数据分组通常能沿多个备用路径进行路由。

借助于对应的端口，在每个路由器中提供到最近相邻路由器的链 路，并且基于拓扑信息和链路信息的分发，还在路由器中配置转发架 构。每个端口能具有在其接口上配置的IP地址和IP掩码，并且路由 选择协议用于在配置过程中在网中的路由器之间分发此信息。随后， 每个路由器从分发的拓扑信息计算其自己的转发表，包含多个目的地 IP地址和相关联的外出端口。由于每个进入的数据分组在其报头中具 有目的地IP地址，因此，转发表用于从该IP地址查找转发表中的适 合条目。转发表的主要功能因此是为每个进入的分组确定适当的外出 端口。

在图1中，示出了位于IP网络中时常规IP路由器100的基本结 构。除其它之外，IP路由器100包括入口部分100a、出口部分100b 和此处示意地表示为转发表100c的转发功能。出口部分100b包括分 别通向路由器100直接连接到的不同相邻路由器A、B、C...的多个外 出端口P_A、P_B、P_C...。任何进入的数据分组102具有有效负载字段PL 和报头H，后者包含用于分组的目的地地址。

转发表100c由多个条目组成，每个条目包含IP掩码、IP地址和 外出端口号。IP掩码可根据诸如FF.FF.FF.0或FF.FF.8.0等十六进制 编码的字符串来定义。简要地说，通过应用逻辑“与”操作，比较报头 H中的目的地地址和转发表100c中的IP掩码以便检测带有相同IP地 址的匹配条目。一旦发现匹配条目，便能根据该条目的端口号在外出 端口上发出分组。