[发明专利]实现链路聚合的住宅网关与其他住宅网关的连接的管理

说明书

提出了一种用于管理与诸如住宅网关之类的网络设备与其他设备的连接的方法，该方法防止其他设备在实现该方法的设备本身为了增加其带宽而与其他设备执行链路聚合的情况下，经由实现该方法的设备而被提供执行聚合的能力。因此，避免了流交叉，流交叉会将在若干住宅网关之间执行链路聚合的益处化为乌有。

技术领域

一般而言，本发明涉及在实现链路聚合的住宅网关中的连接的管理，用于在两个计算机设备或计算机网络装备之间建立单个多路径连接。

更具体地，本发明涉及在实现链路聚合的同时用于在住宅网关中使用的数据路由方法和设备以及相关联的计算机程序产品。

特别地，本发明在将家庭计算机网络连接到互联网的住宅网关中找到应用。

背景技术

链路聚合(也被称为“绑定”)是一种在诸如以太网网络之类的计算机网络中使用的技术，例如用于IPv4(互联网协议版本4)或IPv6(互联网协议版本6)分组的路由。它可以被定义为将若干网络接口聚合为单个逻辑接口，以便为两个确定的设备之间的连接提供冗余并增加带宽。例如，它可以被用来增加与LAN(局域网)相对的WAN(广域网)中的TCP(传输控制协议)连接的吞吐量。

在IP(互联网协议)网络中，通常是在互联网网络中的以太网交换机的端口之间、或在操作于Linux、Unix或Windows下的计算机的以太网卡之间进行设立。在这种情境中，可以将若干网络端口一起归组在一起，并像单个端口一样使用它们。它应对网络中的两个问题，也即一方面是两个设备之间的带宽限制，另一方面是链路缺乏冗余。链路聚合实际上使得可以将吞吐量增加超出单个链路的限制，并有可能确保在链路发生故障时其他端口进行接管。但是，聚合是可以在OSI(开放系统互连)模型的三个较低层中的每个层中实现的一般概念。

在本发明的情境中，不同链路的聚合使得可以通过同时使用多个DSL(数字用户线)链路的容量来增加“住宅网关”的吞吐量，该多个DSL链路分别与多个住宅网关相关联并且每个住宅网关可以经由DSL链路来与互联网通信。聚合使用在住宅网关之间建立的其他链路。通常，到WAN(通常是到互联网)的DSL和以太网链路分别通过住宅网关的DSL接口和以太网接口而被建立，而通过另一住宅网关到WAN的链路则例如经由Wi-Fi接口(IEEE 802.11或ISO/CEI 8802-11准则)而被建立，但是这些示例不是排他性的。例如，住宅网关也可以使用光学链路用于其与WAN的链路。

“住宅网关”或CPE(客户驻地装备)是指位于客户端(个人或公司)所在地的终端硬件设备，它一方面连接到本地LAN环路，另一方面连接到POP(存在点)中的互联网服务提供商(ISP)的基础设施。客户端侧上的终端设备被用来连接到互联网网络。该设备通常也被称为“盒子”。

现有技术

不同链路的聚合本身是一种已知的技术，并且已被推出。众多技术使之得以实现，诸如例如被称为“多路径TCP”或MPTCP的TCP规范的扩展集，或通用路由封装(GRE)。诸如例如在IETF的RFC 6824中定义的MPTCP协议中实现的链路聚合背后的基本思想是，在源主机和目的地主机之间建立链路，而不再像在标准传输控制协议(TCP)中的情况那样在两个接口之间建立链路。

MPTCP是IETF(互联网工程任务组)持续进行的工作，其旨在允许TCP使用若干访问路径，以最大程度地使用资源并增加冗余，同时保持与互联网的当前设备(防火墙、NAT等)的兼容性。客户端可以依靠此协议来经由不同网络适配器上的若干连接而连接到同一目的地主机，从而在与现有网络基础设施交互的目的地主机和源主机之间创建可靠且有效的数据连接。因此，MPTCP使得可以通过若干网络接口建立并使用相同的单个TCP连接。典型的使用情况包括：经由Wi-Fi释放4G网络(或长期演进LTE，即第四代无线服务的全球标准)，这使得当终端在该终端的无线电范围内时可以使用公共Wi-Fi终端或接入点(热点)，并且从终端不再处于范围之内的时刻起以透明的方式特定地返回到4G网络。另一应用是以透明的方式共享服务器的若干链路(例如，两条以太网电缆)。