緩存維護方法及系統的製作方法

2023-10-06 09:27:44 3

專利名稱：緩存維護方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其是一種緩存維護方法及系統。
背景技術：
為了解決網際網路核心路由器節點路由表容量快速膨脹以及IP位址二義性的問 題，IETF(網際網路工程任務組，Internet Engineering Task Force)近年來提出了身份 與位置分離的技術，以LISP(身份位置分離協議，Locator andldentifier Separation Protocol)工作組提出的LISP協議為例，其終端的身份標識(EID，Endpoint IDentifier) 不參與IP核心網的路由，骨幹路由器只能看到邊界接入路由器的接口路由地址(RL0C， Routing LOCator)，而一個邊界路由器可以接入大量的終端，單獨設置一個映射平面存儲 終端身份EID和路由器RLOC的對應關係。發往終端的報文首先需要在映射平面中查找到 其對應的邊界路由器RL0C，然後根據RLOC路由到目的終端所在接入路由器。其示意圖見圖 1,其中 ITRQngress Tunnel Router)、ETR(Egress Tunnel Router)分別表示入口隧道路 由器、出口隧道路由器，是收發兩端接入路由器的邏輯名稱。LISP可以大大縮減IP骨幹網路由器的節點路由表容量，但是其將複雜性留在了 映射平面，映射平面要存儲所有的EID-RLOC的對應關係，同時接入節點(ITR)在報文轉發 時要向映射平面查詢目標EID-RLOC的對應關係，在現有的系統中為了緩解映射平面的壓 力，接入路由器對EID-RLOC的對應關係進行緩存，並且設置與DNS (Domain Name System, 域名系統)緩存相同的固定緩存定時器的方式，緩存超時後刪除緩存或重新查詢映射服務 器。該機制在固網環境下運轉良好，但是在移動網環境下，用戶是移動，在EID-RLOC緩存定 時器生效期間，如果用戶發生移動，則報文將發往錯誤的目標地址，由於用戶移動行為的不 可預知性，採用固定緩存定時器的機制將嚴重影響用戶的通信體驗。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種緩存維護方法和系統，以對緩存信息實時刷 新，提高通信成功率。為解決以上技術問題本發明提供了一種緩存維護方法，該方法包括A、訂閱關係建立步驟，映射平面根據接入服務節點的訂閱請求建立指向特定終端 的訂閱關係；B、緩存實時刷新步驟，所述終端的位置信息變化時，所述映射平面根據所述訂閱 關係通知所述接入服務節點，所述接入服務節點實時刷新本地緩存中所述終端的位置信 肩、ο進一步地，所述步驟A具體包括(a)所述接入服務節點向所述映射平面發送獨立或非獨立消息的訂閱請求，所述 訂閱請求指明所述終端的身份標識；(b)所述映射平面接收所述訂閱請求，並根據所述終端的身份標識建立所述接入伺服器節點對所述終端的位置信息的訂閱關係。進一步地，步驟(a)中，所述接入服務節點接收到目的地址為所述終端身份標識 的報文，且本地緩存未保存所述終端身份標識與位置信息的映射關係時，所述訂閱請求通 過所述接入服務節點向所述映射平面發送的查詢請求消息或報文轉發請求消息中攜帶的 訂閱參數實現。進一步地，步驟A中，所述訂閱請求通過所述查詢請求消息實現；步驟A後，步驟B 前，所述映射平面返回查詢結果，其中攜帶所述終端的位置信息，所述接入服務節點根據所 述映射平面返回的查詢結果在本地緩存中記錄所述終端身份標識與位置信息的映射關係。進一步地，所述步驟B中，所述位置信息變化指所述終端發生切換時位置信息改 變或註銷時位置信息刪除。為解決以上技術問題，本發明還提供了一種緩存維護系統，該系統包括通過網絡 連接的接入服務節點和映射平面，其中，所述接入服務節點用於向所述映射平面發送指向特定終端的訂閱請求，以及根據 所述映射平面發送的訂閱通知對本地緩存的終端位置信息進行實時刷新；所述映射平面，用於根據所述接入服務節點發送的訂閱請求建立訂閱關係，以及 在終端位置信息變化時根據所述訂閱關係向所述接入服務節點發送所述訂閱通知。進一步地，所述接入服務節點包括緩存模塊以及與所述緩存模塊連接的緩存維護模塊，其 中，所述緩存模塊用於存儲終端的身份標識與位置信息的映射關係；所述緩存維護模塊用 於向所述映射平面發送指向特定終端的訂閱請求，所述訂閱請求中攜帶指向的終端的身份 標識；還用於接收所述映射平面發送的訂閱通知，以及根據所述訂閱通知刷新對應終端的 映射關係；所述映射平面包括存儲模塊及與所述存儲模塊連接的訂閱管理模塊，其中，存儲 模塊，用於存儲終端的身份標識與位置信息的映射關係，以及所述終端的身份標識與發送 訂閱請求的接入服務節點的訂閱關係；訂閱管理模塊，用於接收所述接入服務節點發送的 訂閱請求並根據所述訂閱請求建立所述訂閱關係，還用於在所述終端的位置信息發送變化 時根據所述訂閱關係向對應的接入服務節點發送訂閱通知，其中攜帶所述終端的變化信 肩、ο進一步地，所述接入服務節點的緩存維護模塊還用於向所述映射平面發送訂閱取 消請求，其中攜帶指向的終端的身份標識；所述映射平面的訂閱管理模塊用於接收所述訂 閱取消請求並刪除對應的訂閱關係。進一步地，所述訂閱請求是獨立的訂閱請求消息，或是，所述接入服務節點向所述 映射平面發送的查詢請求或報文轉發請求攜帶的訂閱參數實現。進一步地，所述位置信息變化指所述終端發生切換時位置信息改變或註銷時位置 信息刪除。本發明緩存維護方法和系統基於身份位置分離架構的網絡實現，接入服務節點針 對終端向映射平面提出訂閱請求，當終端的映射關係發生變化時，也即終端的位置信息發 生變化時，映射平面及時將最新的映射關係或變化情況通知接入服務節點，接入服務節點 據此對緩存的映射關係進行實時刷新，當接入服務節點根據本地緩存中實時刷新的映射關係進行報文轉發時即可以保證報文轉發的正確性，從而提高通信成功率。


圖1為現有身份位置分離網絡的架構示意圖；圖2為本發明緩存維護方法的示意圖；圖3為本發明應用實例一採用隱含訂閱的示意圖；圖4為本發明應用實例二採用顯式訂閱的示意圖；圖5為本發明應用實例三訂閱取消的示意圖；圖6為本發明緩存維護系統的模塊結構示意圖。
具體實施例方式本發明緩存維護方法和系統基於身份位置分離架構的網絡實現，並將實現終端接 入的接入路由器(包括前述的ITR和ETR)統稱為ASN(AccessService Node，接入服務節 點)，將核心網中實現身份標識與位置信息的映射關係的註冊、保存及查詢的映射伺服器等 統稱為映射平面，本發明所說的位置信息指可以在核心網中用於路由的路由標識或位置標 識。本發明緩存維護方法和系統基於身份位置分離架構的網絡實現，主要思想是接入 服務節點針對已經緩存或即將緩存的終端的身份標識和位置信息的映射關係向映射平面 提出訂閱請求，當終端的映射關係發生變化時，也即終端的位置信息發生變化時，映射平面 及時將最新的映射關係或變化情況通知接入服務節點，接入服務節點據此對緩存的映射關 系進行實時刷新，以保證通過接入服務節點進行報文轉發的正確性，提高通信成功率。如圖2所示，本發明緩存維護方法包括以下步驟步驟201 訂閱關係建立步驟，映射平面根據接入服務節點的訂閱請求建立指向 特定終端的訂閱關係；具體地，步驟201包括(a)接入服務節點向映射平面發送獨立或非獨立消息的訂閱請求，所述訂閱請求 指明所述終端的身份標識；接入服務節點根據外部事件觸發決定需要訂閱用戶身份標識的位置信息變化情 況，其向映射平面發起一個訂閱請求，訂閱關鍵字為被訂閱用戶的身份標識。所述訂閱請求 可以在一個其他消息中採用一個參數進行標識(即非獨立消息)，也可以發送一個獨立的 顯式訂閱請求。當接入服務節點接收到目的地址為所述終端身份標識的報文，且本地緩存未保存 所述終端身份標識與位置信息的映射關係時，所述訂閱請求可以通過所述接入服務節點向 所述映射平面發送的查詢請求或報文轉發請求中攜帶的訂閱參數實現。(b)映射平面接收所述訂閱請求，並根據所述終端的身份標識建立所述接入服務 器節點對所述終端的位置信息的訂閱關係。步驟202 緩存實時刷新步驟，所述終端的位置信息變化時，所述映射平面根據所 述訂閱關係通知所述接入服務節點，所述接入服務節點實時刷新本地緩存中所述終端的位直fe息。
以下結合附圖對本發明緩存維護方法進行具體說明應用實例一隱合訂閱方式訂閱請求以查詢請求消息隱含實現的應用實例如圖3所示，緩存維護的流程包括 以下步驟，步驟301 終端UEl發送一個IP報文，目標地址為對端UE2的身份標識EID2 ；步驟302 =ASNl收到前述報文後，發現在本地緩存中沒有該EID2對應的位置信息， 向映射平面發起一個查詢請求消息，該消息中攜帶表示訂閱該EID2路由變化請求的標誌， 以及要查詢及訂閱的對端的EID2 ；對於首報轉發的實現方式而言，訂閱請求也可以通過報文轉發消息隱含攜帶。步驟303 映射平面記錄下ASm訂閱EID2的請求，也即建立訂閱關係，查詢獲得 EID2對應的位置信息；步驟304 映射平面在查詢響應中返回EID2對應的位置信息，並指示訂閱成功；ASNl根據映射平面的查詢響應在本地緩存記錄EID2及其對應的位置信息的映射關係。步驟305 所述EID2對應的位置信息發生變化時，比如發生切換或註銷，映射平面獲得該路由變化信息；步驟306 映射平面將前述步驟獲得的變化信息通知ASm，其中攜帶EID2和變化 信息，如是切換帶來的變化，則攜帶所述EID2對應的新的位置信息；如是用戶註銷事件，則 通知消息中表明該用戶已註銷。步驟307 =ASNl根據映射平面發送的通知實時刷新本地緩存中EID2對應的位置信 息，也即更新對端的映射關係。應用實例二 顯式訂閱方式訂閱請求以獨立的訂閱請求消息實現的應用實例如圖4所示，緩存維護的流程包 括以下步驟，步驟401 接入服務節點由於事件觸發決定訂閱身份標識EID2的位置變化情況；事件觸發指查詢身份標識位置之後或命令觸發。步驟402 所述接入服務節點向映射平面發送一個訂閱請求消息，訂閱請求消息 中至少攜帶被訂閱終端的身份標識EID ；步驟403 所述映射平面記錄下接入服務節點對被訂閱終端身份標識的路由變化 事件訂閱關係；步驟404 映射平面向接入服務節點返回訂閱成功響應，訂閱成功；步驟405 被訂閱終端EID的位置信息發生改變，如移動到其它接入服務節點或從 網絡中註銷，映射平面獲得該信息(正常流程中終端路由發生變化均會通知映射平面)；步驟406 映射平面發送一條訂閱通知消息通知接入服務節點所訂閱的EID路由 發生變化。步驟407 接入服務節點收到訂閱通知消息，根據通知消息修改本地的緩存。根據具體的訂閱策略，所述訂閱請求中還可以攜帶表示訂閱周期的參數，映射平 面可據此確定訂閱關係的時效性，在訂閱周期內接入服務節點沒有重新發起對同一 EID的 訂閱請求，則該訂閱關係失效。
以上是以ASm指向一個終端發起訂閱請求為例進行說明的，當然也可以一次發 送指向多個或一組終端的訂閱請求，該請求應該指明訂閱所指向的終端信息，以便於映射 平面建立映射關係。應用實例三取消訂閱圖5示出了本發明的取消訂閱實現方式，包括以下步驟步驟501，接入服務節點由於某種事件觸發(如該EID在本接入服務節點中已無活 動連接)決定取消對用戶EID2的路由變化情況的訂閱；步驟502，所述接入服務節點向映射平面發送一個訂閱取消請求，所述請求中至少 攜帶被訂閱用戶的身份標識EID2 ；步驟503，映射平面收到對身份標識EID2的訂閱取消請求後，刪除所述接入服務 節點對EID2路由變化的訂閱關係；步驟504，映射平面向接入服務節點返回取消訂閱成功響應。為實現以上方法，本發明還提供了一種緩存維護系統，如圖6所示，該系統包括通 過網絡連接的接入服務節點和映射平面，其中，所述接入服務節點用於向所述映射平面發送指向特定終端的訂閱請求，以及根據 所述映射平面發送的訂閱通知對本地緩存的終端位置信息進行實時刷新；具體地，所述接入服務節點包括緩存模塊以及與所述緩存模塊連接的緩存維護模 塊，所述緩存模塊用於存儲終端的身份標識與位置信息的映射關係；所述緩存維護模塊用於向所述映射平面發送指向特定終端的訂閱請求，所述訂閱 請求中攜帶指向的終端的身份標識；還用於接收所述映射平面發送的訂閱通知，以及根據 所述訂閱通知刷新對應終端的映射關係；還用於向所述映射平面發送訂閱取消請求，其中 攜帶指向的終端的身份標識。本發明所說的訂閱請求是獨立的訂閱請求消息，或是，所述接入服務節點向所述 映射平面查詢請求消息或報文轉發請求消息攜帶的訂閱參數實現。當然，接入服務節點為了實現完整的接入轉發功能，還應該包括接入轉發處理相 關的功能模塊，在此不再贅述。所述映射平面，用於根據所述接入服務節點發送的訂閱請求建立訂閱關係，以及 在終端位置信息變化時根據所述訂閱關係向所述接入服務節點發送訂閱通知。具體地，所述映射平面包括存儲模塊及與所述存儲模塊連接的訂閱管理模塊，其 中，存儲模塊，用於存儲終端的身份標識與位置信息的映射關係，以及所述終端的身 份標識與發送訂閱請求的接入服務節點的訂閱關係；訂閱管理模塊，用於接收所述接入服務節點發送的訂閱請求並根據所述訂閱請求 建立所述訂閱關係，還用於在所述終端的位置信息發送變化時根據所述訂閱關係向對應的 接入服務節點發送訂閱通知，其中攜帶所述終端的變化信息；還用於接收所述訂閱取消請 求並刪除對應的訂閱關係。另外，所述映射平面的訂閱管理模塊還用於根據所述訂閱關係建立成功與否向所 述接入服務節點發送訂閱請求響應以及根據訂閱關係刪除成功與否向所述接入服務節點發送訂閱取消請求響應。所述映射平面在具體實現時可以由一個或多個映射伺服器實現，根據身份位置分 離架構網絡的具體功能劃分，映射平面還可能包括報文處理及映射關係維護相關的功能模 塊，在此不再贅述。本發明緩存維護方法和系統基於身份位置分離架構的網絡實現，接入服務節點針 對終端向映射平面提出訂閱請求，當終端的映射關係發生變化時，也即終端的位置信息發 生變化時，映射平面及時將最新的映射關係或變化情況通知接入服務節點，接入服務節點 據此對緩存的映射關係進行實時刷新，當接入服務節點根據本地緩存中實時刷新的映射關 系進行報文轉發時即可以保證報文轉發的正確性，從而提高通信成功率。
權利要求
1.一種緩存維護方法，其特徵在於，該方法包括A、訂閱關係建立步驟，映射平面根據接入服務節點的訂閱請求建立指向特定終端的訂 閱關係；B、緩存實時刷新步驟，所述終端的位置信息變化時，所述映射平面根據所述訂閱關係 通知所述接入服務節點，所述接入服務節點實時刷新本地緩存中所述終端的位置信息。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟A具體包括(a)所述接入服務節點向所述映射平面發送獨立或非獨立消息的訂閱請求，所述訂閱 請求指明所述終端的身份標識；(b)所述映射平面接收所述訂閱請求，並根據所述終端的身份標識建立所述接入服務 器節點對所述終端的位置信息的訂閱關係。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於步驟(a)中，所述接入服務節點接收到目的 地址為所述終端身份標識的報文，且本地緩存未保存所述終端身份標識與位置信息的映射 關係時，所述訂閱請求通過所述接入服務節點向所述映射平面發送的查詢請求消息或報文 轉發請求消息中攜帶的訂閱參數實現。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟A中，所述訂閱請求通過所述查詢請求 消息實現；步驟A後，步驟B前，所述映射平面返回查詢結果，其中攜帶所述終端的位置信 息，所述接入服務節點根據所述映射平面返回的查詢結果在本地緩存中記錄所述終端身份 標識與位置信息的映射關係。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特徵在於所述步驟B中，所述位置信息 變化指所述終端發生切換時位置信息改變或註銷時位置信息刪除。
6.一種緩存維護系統，其特徵在於，該系統包括通過網絡連接的接入服務節點和映射 平面，其中，所述接入服務節點用於向所述映射平面發送指向特定終端的訂閱請求，以及根據所述 映射平面發送的訂閱通知對本地緩存的終端位置信息進行實時刷新；所述映射平面，用於根據所述接入服務節點發送的訂閱請求建立訂閱關係，以及在終 端位置信息變化時根據所述訂閱關係向所述接入服務節點發送所述訂閱通知。
7.如權利要求6所述的系統，其特徵在於所述接入服務節點包括緩存模塊以及與所述緩存模塊連接的緩存維護模塊，其中，所 述緩存模塊用於存儲終端的身份標識與位置信息的映射關係；所述緩存維護模塊用於向所 述映射平面發送指向特定終端的訂閱請求，所述訂閱請求中攜帶指向的終端的身份標識; 還用於接收所述映射平面發送的訂閱通知，以及根據所述訂閱通知刷新對應終端的映射關 系；所述映射平面包括存儲模塊及與所述存儲模塊連接的訂閱管理模塊，其中，存儲模塊， 用於存儲終端的身份標識與位置信息的映射關係，以及所述終端的身份標識與發送訂閱請 求的接入服務節點的訂閱關係；訂閱管理模塊，用於接收所述接入服務節點發送的訂閱請 求並根據所述訂閱請求建立所述訂閱關係，還用於在所述終端的位置信息發送變化時根據 所述訂閱關係向對應的接入服務節點發送訂閱通知，其中攜帶所述終端的變化信息。
8.如權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述接入服務節點的緩存維護模塊還用於 向所述映射平面發送訂閱取消請求，其中攜帶指向的終端的身份標識；所述映射平面的訂閱管理模塊用於接收所述訂閱取消請求並刪除對應的訂閱關係。
9.如權利要求6至8中任一項所述的系統，其特徵在於所述訂閱請求是獨立的訂閱 請求消息，或是，所述接入服務節點向所述映射平面發送的查詢請求或報文轉發請求攜帶 的訂閱參數實現。
10.如權利要求6至8中任一項所述的系統，其特徵在於所述位置信息變化指所述終 端發生切換時位置信息改變或註銷時位置信息刪除。
全文摘要
本發明緩存維護方法，該方法包括A、訂閱關係建立步驟，映射平面根據接入服務節點的訂閱請求建立指向特定終端的訂閱關係；B、緩存實時刷新步驟，所述終端的位置信息變化時，所述映射平面根據所述訂閱關係通知所述接入服務節點，所述接入服務節點實時刷新本地緩存中所述終端的位置信息。本發明緩存維護方法和系統可以實時刷新緩存信息，提高通信成功率。
文檔編號H04L29/06GK102045238SQ200910178150
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月9日 優先權日2009年10月9日
發明者汪軍 申請人:中興通訊股份有限公司