專利名稱：：管理用于ip聯(lián)網(wǎng)的資源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及管理用于IP聯(lián)網(wǎng)的資源。
背景技術(shù)：
：例如Linux的操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)中起很重要的作用，包括便于應(yīng)用軟件對(duì)計(jì)算機(jī)硬件和其它資源的使用。在一些情況下，操作系統(tǒng)或相關(guān)軟件可以允許計(jì)算機(jī)資源被共享或組合以使其能夠執(zhí)行計(jì)算任務(wù)。例如，已經(jīng)提出了多種允許計(jì)算機(jī)資源共享的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)包括虛擬機(jī)監(jiān)視器、機(jī)器模擬器、應(yīng)用仿真器、操作系統(tǒng)仿真器、嵌入式操作系統(tǒng)、傳統(tǒng)虛擬機(jī)監(jiān)視器和引導(dǎo)管理器。下面對(duì)這些系統(tǒng)中的每一個(gè)進(jìn)行簡(jiǎn)要的描述。虛擬機(jī)監(jiān)視器20世紀(jì)60和70年代后期研究很密集的一個(gè)主題就是稱為“虛擬機(jī)監(jiān)視器”(VMM)的系統(tǒng)。例如參見R.P.Goldberg的“Surveyofvirtualmachineresearch”，IEEEComputer，Vol.7，No.6，1974。而且，在那段時(shí)間，IBM公司采用了虛擬機(jī)監(jiān)視器以在其VM/370系統(tǒng)中使用。虛擬機(jī)監(jiān)視器是一段很小的軟件，其直接在硬件上運(yùn)行，并將機(jī)器的所有資源虛擬化。因?yàn)檩敵鼋涌谂c機(jī)器的硬件接口相同，所以操作系統(tǒng)不能確定VMM的存在。結(jié)果，當(dāng)硬件、接口與下層硬件兼容時(shí)，相同的操作系統(tǒng)可以在虛擬機(jī)監(jiān)視器上或者在原始硬件上運(yùn)行。虛擬機(jī)監(jiān)視器在硬件缺乏且操作系統(tǒng)很簡(jiǎn)單時(shí)很流行。通過將計(jì)算機(jī)的所有資源虛擬化，多個(gè)獨(dú)立的操作系統(tǒng)可以共存于同一個(gè)機(jī)器上。例如，各個(gè)用戶可以有自己的運(yùn)行單用戶操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)。對(duì)虛擬機(jī)監(jiān)視器的研究還導(dǎo)致了特別適合于虛擬化的處理器體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。其允許虛擬機(jī)監(jiān)視器使用公知為“直接執(zhí)行”的技術(shù)，該技術(shù)簡(jiǎn)化了監(jiān)視器的實(shí)現(xiàn)并改善了性能。通過直接執(zhí)行，VMM以具有降級(jí)特權(quán)的模式建立處理器，使得操作系統(tǒng)不能直接執(zhí)行其特權(quán)化的指令。具有降級(jí)特權(quán)的執(zhí)行產(chǎn)生陷阱(trap)，例如在操作系統(tǒng)嘗試發(fā)出特權(quán)化指令時(shí)。VMM因此只需要正確仿真陷阱以允許操作系統(tǒng)在虛擬機(jī)中的正確執(zhí)行。因?yàn)橛布兊酶颖阋瞬⑶也僮飨到y(tǒng)也更加復(fù)雜，所以基于直接執(zhí)行的VMM開始喪失它們的吸引力。但是，近來，已經(jīng)提出使用它們來解決特定的問題。例如，Hypervisor系統(tǒng)提供容錯(cuò)性，如由T.C.Bressoud和F.B.Schneider在“Hypervisor-basedfaulttolerance”，ACMTransactionsonComputerSystems(TOCS)，Vol.14.(1)，1996年2月；以及美國專利號(hào)5,488,716“Faulttolerantcomputersystemwithshadowvirtualprocessor”(Schneider等人)中描述的。作為另一個(gè)實(shí)例，Disco系統(tǒng)在可升級(jí)微處理器上運(yùn)行商品操作系統(tǒng)。見“DiscoRunningCommodityOperatingSystemsonScalableMultiprocessors”，E.Bugnion，S.Devine，K.Govil和M.Rosenblum，ACMTransactiononComputerSystems(TOCS)，Vol.15，No.4，1997年11月，第412到447頁。虛擬機(jī)監(jiān)視器還可以通過使用公知為“二元仿真”或“二元轉(zhuǎn)變”的技術(shù)來提供不同處理器體系結(jié)構(gòu)之間的體系結(jié)構(gòu)兼容性。在這些系統(tǒng)中，VMM不能使用直接執(zhí)行，因?yàn)樘摂M和下層體系結(jié)構(gòu)不匹配；更確切地，他們必須仿真在下層體系結(jié)構(gòu)上的虛擬體系結(jié)構(gòu)。這允許整個(gè)虛擬機(jī)(操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序)針對(duì)具體的處理器體系結(jié)構(gòu)來寫以在另一個(gè)之上運(yùn)行。例如，近來已經(jīng)建議IBMDAISY系統(tǒng)在VLIM體系結(jié)構(gòu)上運(yùn)行PowerPC和x86系統(tǒng)。例如，參見K.Ebcioglu和E.R.Altman，“DAISYCompilationfor100％ArchitecturalCompatibility”，Proceedingsofthe24thInternationalSymposiumonComputerArchitecture，1997。機(jī)器模擬器/仿真器機(jī)器模擬器，也稱為機(jī)器仿真器，作為應(yīng)用程序在現(xiàn)有操作系統(tǒng)上運(yùn)行。它們以足夠的精確度模擬給定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有元件，以運(yùn)行操作系統(tǒng)和其應(yīng)用程序。在研究微處理器性能的研究中經(jīng)常使用機(jī)器模擬器。例如，見M.Rosenblum等人的，“UsingtheSimOSmachinesimulatortostudycomplexcomputersystems”，ACMTransactionsonModelingandComputerSimulation，Vol.7，No.1，1997年1月。它們已經(jīng)被用來將Intelx86機(jī)器模擬為在基于PowerPC的蘋果Macintosh系統(tǒng)上的“VirtualPC”或“RealPC”產(chǎn)品。機(jī)器模擬器與例如DAISY的一些VMM共享二元仿真技術(shù)。但是，他們本身與VMM的不同在于他們?cè)谥鳈C(jī)操作系統(tǒng)上運(yùn)行。這有很多優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗麄兛梢允褂糜刹僮飨到y(tǒng)提供的服務(wù)。另一方面，這些系統(tǒng)還可能受到主機(jī)操作系統(tǒng)的某些限制。例如，提供保護(hù)的操作系統(tǒng)永遠(yuǎn)不會(huì)允許應(yīng)用程序直接發(fā)出特權(quán)化指令或改變其地址空間。這些限制一般導(dǎo)致很顯著的開銷，特別是當(dāng)在被防止應(yīng)用的操作系統(tǒng)上運(yùn)行的時(shí)候。應(yīng)用仿真器與機(jī)器模擬器類似，應(yīng)用仿真器也作為應(yīng)用程序運(yùn)行，以提供不同處理器體系結(jié)構(gòu)之間的兼容性。但是，與機(jī)器模擬器不同的是，它們仿真應(yīng)用級(jí)別的軟件，并將應(yīng)用的系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榈街鳈C(jī)操作系統(tǒng)中的直接呼叫。這些系統(tǒng)已經(jīng)在對(duì)體系結(jié)構(gòu)的研究中使用，并且被用于在更新的基于PowerPC的Macintosh系統(tǒng)上運(yùn)行為68000體系結(jié)構(gòu)所寫的傳統(tǒng)二元制。此外，它們已經(jīng)被用于在運(yùn)行微軟NT的Alpha工作站上運(yùn)行為微軟NT所寫的x86應(yīng)用程序。在所有情況下，期望的操作系統(tǒng)匹配下層的一個(gè)系統(tǒng)，這使實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化。其他系統(tǒng)，例如公知的Insigna的SoftWindows使用二元仿真來在除PC之外的平臺(tái)上運(yùn)行Windows應(yīng)用程序以及Windows操作系統(tǒng)的變化版本。至少兩個(gè)公知的系統(tǒng)允許Macintosh應(yīng)用程序在其他系統(tǒng)上運(yùn)行Executer在運(yùn)行Linux或Next的Intel處理器上運(yùn)行它們，MAE在Unix操作系統(tǒng)上運(yùn)行它們。操作系統(tǒng)仿真器操作系統(tǒng)(OS)仿真器允許為一個(gè)給定的操作系統(tǒng)應(yīng)用程序二元接口(ABI)所寫的應(yīng)用程序在另一個(gè)操作系統(tǒng)上運(yùn)行。它們將由應(yīng)用程序?qū)υ疾僮飨到y(tǒng)作出的所有系統(tǒng)調(diào)用轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)下層操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用序列。ABI仿真器當(dāng)前被用于允許Unix應(yīng)用程序在WindowNT上運(yùn)行(theSoftwayOpenNT仿真器)，并被用于在公共域名操作系統(tǒng)(theLinuxWINE項(xiàng)目)上運(yùn)行為微軟操作系統(tǒng)所寫的應(yīng)用程序。與基本上獨(dú)立于操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)監(jiān)視器和虛擬機(jī)模擬器不同，ABI仿真器與它們仿真的操作系統(tǒng)緊密相聯(lián)。操作系統(tǒng)仿真器與應(yīng)用程序仿真器不同之處在于應(yīng)用程序已經(jīng)被編譯成目標(biāo)處理器的指令集體系結(jié)構(gòu)。OS仿真器不必?fù)?dān)心應(yīng)用程序的執(zhí)行，而只擔(dān)心它對(duì)下層操作系統(tǒng)作出的調(diào)用。嵌入式操作系統(tǒng)如果目標(biāo)是給應(yīng)用程序提供主機(jī)操作系統(tǒng)沒有提供的額外保證，那么仿真用戶等級(jí)的ABI就不是一個(gè)選擇。例如，VenturComRTX實(shí)時(shí)子系統(tǒng)將實(shí)時(shí)內(nèi)核嵌入在微軟NT操作系統(tǒng)中。這有效地允許了實(shí)時(shí)處理與傳統(tǒng)的NT處理共存于同一系統(tǒng)內(nèi)。這種共存要求操作系統(tǒng)最低級(jí)別即其硬件抽象層(HAL)的改變。這允許RTX系統(tǒng)首先處理所有的I/O中斷。該解決方法與WindowsNT緊緊聯(lián)系，因?yàn)閮煞N環(huán)境共享相同的地址空間和中斷進(jìn)入點(diǎn)。傳統(tǒng)虛擬機(jī)監(jiān)視器某些處理器，最明顯的是那些具有Intel體系結(jié)構(gòu)的處理器，包含特殊設(shè)計(jì)用來將給定傳統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)虛擬化的特定執(zhí)行模式。該模式被設(shè)計(jì)來支持嚴(yán)格的傳統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的虛擬化，但不支持嚴(yán)格的現(xiàn)有體系結(jié)構(gòu)的虛擬化。傳統(tǒng)虛擬機(jī)監(jiān)視器包括合適的軟件支持，其允許使用特定的處理器模式運(yùn)行傳統(tǒng)操作系統(tǒng)。具體地，微軟的DOS虛擬機(jī)在虛擬機(jī)中在微軟Windows和NT上運(yùn)行DOS。作為另一個(gè)實(shí)例，免費(fèi)軟件DOSEMU系統(tǒng)在Linux上運(yùn)行DOS。雖然這些系統(tǒng)統(tǒng)稱為虛擬機(jī)監(jiān)視器的形式，但是它們?cè)诂F(xiàn)有的操作系統(tǒng)例如DOSEMU上運(yùn)行，或者作為現(xiàn)有操作系統(tǒng)微軟Windows和微軟NT的一部分運(yùn)行。在這方面，它們與上面描述的真實(shí)虛擬機(jī)監(jiān)視器非常不同，并且與應(yīng)用于上述發(fā)明的術(shù)語“虛擬機(jī)監(jiān)視器”的定義也不同。關(guān)于組合資源，這種組合可以被用來處理在不組合時(shí)難以或不可能處理的費(fèi)力的計(jì)算任務(wù)。例如，電信網(wǎng)絡(luò)被日益地要求支持高帶寬、低延遲信息流。對(duì)于一些應(yīng)用，所需的帶寬快速朝兆位每秒發(fā)展(特別是，例如，對(duì)于請(qǐng)求的視頻；動(dòng)畫的共享仿真；和分布式計(jì)算)。為了提供“智能網(wǎng)絡(luò)”便于例如到特定號(hào)碼的呼叫重定向，計(jì)算機(jī)程序在與交換中心連接的大量(例如高達(dá)100)主機(jī)上運(yùn)行。服務(wù)將被提供給具體消費(fèi)者的方式(例如，對(duì)一個(gè)消費(fèi)者的呼叫將被路由到的特定號(hào)碼)取決于存儲(chǔ)在主機(jī)上的與該消費(fèi)者關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。這樣，在成百上千的主機(jī)上可以有幾百萬個(gè)用戶記錄。在“Twenty-twentyvision-softwarearchitecturesforintelligenceinthe21stcentury”，P.A.Martin，BTTechnolJVol13No.2April1995中，作者提出使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)來實(shí)現(xiàn)所需的分布式處理。對(duì)面向?qū)ο蠹夹g(shù)的描述將可以在例如由E.L.Cusack和E.S.Cordingley編輯的BTTechnolJvol.11No.3(July1993)，“面向?qū)ο蠹夹g(shù)”中找到。雖然術(shù)語不總是被精確地使用，但是面向?qū)ο蠹夹g(shù)在這里指其中數(shù)據(jù)被以“封裝”形式存儲(chǔ)的計(jì)算技術(shù)，其中，數(shù)據(jù)不能直接被調(diào)用程序或例程訪問，而只能由可以讀、寫和編輯數(shù)據(jù)的程序的有限部分訪問。數(shù)據(jù)及其相關(guān)計(jì)算機(jī)代碼的記錄稱為“對(duì)象”。到對(duì)象和從對(duì)象的通信一般通過“消息傳遞”進(jìn)行；即，對(duì)對(duì)象的調(diào)用傳遞數(shù)據(jù)值，并調(diào)用包含在對(duì)象內(nèi)的一個(gè)程序的操作，然后返回?cái)?shù)據(jù)值。對(duì)于希望使用對(duì)象定向方法的程序員來說，有各種語言可用。在這些語言中，當(dāng)前最常見的是C++。分布式處理與單處理器操作在以下幾個(gè)方面不同。首先，取決于其它程序或數(shù)據(jù)是存在于相同的主機(jī)上作為調(diào)用程序還是存在于不同的主機(jī)上，可能需要不同的訪問技術(shù)。程序或數(shù)據(jù)的位置還將影響可以從另一個(gè)程序到達(dá)這里的速度。此外，一個(gè)或多個(gè)主機(jī)可能失敗，而留下了另一些處于工作中。分布式計(jì)算傳統(tǒng)上通過使用“客戶機(jī)-服務(wù)器”設(shè)置來進(jìn)行，其中，在一個(gè)計(jì)算機(jī)上的“客戶機(jī)”程序詢問另一個(gè)計(jì)算機(jī)上的“服務(wù)器”程序，然后執(zhí)行功能或返回客戶機(jī)程序要求的數(shù)據(jù)。對(duì)象定向技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于分布式處理。該方面現(xiàn)有技術(shù)的概要可以在下列各處找到“對(duì)象定向編程系統(tǒng)”；BlairG.，PitmanPublishing，London，1991(ISBN0-273-03132-5)，具體在223-243頁的第9章；“Distributedsystemsandobjects”；DavidHutchison和JonathanWalpole。以前的嘗試一般是向現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)語言中增加新的語法，或者建立了新的計(jì)算機(jī)語言，來擴(kuò)展傳統(tǒng)的對(duì)象定向編程來處理分布式處理。雖然具體的應(yīng)用可能不同，但是無線通信系統(tǒng)的部件一般是類似的，如在下面更詳細(xì)描述的。例如，無線通信系統(tǒng)通常包括無線終端或移動(dòng)站、無線基站、經(jīng)常稱為移動(dòng)電話交換局(MTSO)的交換或網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備，以及無線通信系統(tǒng)向其提供訪問的網(wǎng)絡(luò)，例如公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)。各種無線通信應(yīng)用使用用于傳送信息以有效地利用可用頻譜的多種調(diào)制技術(shù)中的任何一種。例如，使用頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址調(diào)制技術(shù)來建立高容量多址系統(tǒng)。被設(shè)計(jì)用來與占用公共無線頻譜的多個(gè)移動(dòng)站通信的電信系統(tǒng)稱為多址訪問系統(tǒng)。例如，在FDMA模擬蜂窩系統(tǒng)中，例如在AMPS模擬蜂窩無線系統(tǒng)中，可用頻譜被分成大量的無線信道，例如，發(fā)送和接收載頻對(duì)，其中每一個(gè)對(duì)應(yīng)于消息傳送信道。每一個(gè)發(fā)送和接收頻率信道的帶寬是窄帶，一般為25到30kHz。這樣，F(xiàn)DMA系統(tǒng)允許信息將在可與所發(fā)送信息例如語音信號(hào)的帶寬相比擬的帶寬中被發(fā)送。FDMA系統(tǒng)中的小區(qū)服務(wù)區(qū)一般被分為多個(gè)小區(qū)，每一個(gè)小區(qū)具有被選來用于幫助減少小區(qū)間共信道干擾的一組頻率信道。頻分通常與時(shí)分結(jié)合，使得例如在FD/TDMA系統(tǒng)中，發(fā)送電路在頻域和時(shí)域上都區(qū)別開。在數(shù)字FD/TDMA(通常稱為TDMA)小區(qū)系統(tǒng)中，窄帶頻率信道被重新格式化為被分成大量時(shí)隙的數(shù)字傳送路徑。來自不同小區(qū)的數(shù)據(jù)信號(hào)被交織成被指定的時(shí)隙，并以相應(yīng)地更高的位速率發(fā)出去，指定給每一個(gè)移動(dòng)站的時(shí)隙是周期性重復(fù)的。雖然TDMA帶寬可能稍大于FDMA帶寬，但是約30kHz的帶寬一般用于AMPS-D數(shù)字TDMA小區(qū)系統(tǒng)。用于小區(qū)多址調(diào)制的另一個(gè)途徑是CDMA。CDMA是用于在無線通信系統(tǒng)上傳送信息的擴(kuò)頻技術(shù)，其中，由被傳送信號(hào)占用的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基帶信息信號(hào)(例如語音信號(hào))所需的帶寬。這樣，CDMA調(diào)制使用代碼字標(biāo)識(shí)共享相同頻率信號(hào)的各種信號(hào)，通過復(fù)合調(diào)制將窄帶信息信號(hào)頻譜擴(kuò)展到寬帶寬上。對(duì)被傳送信號(hào)的識(shí)別通過選擇使用合適代碼字的、被頻譜編碼的信號(hào)而發(fā)生。與在FDMA和TDMA調(diào)制技術(shù)中使用的約30kHz的窄帶信道相比，CDMA系統(tǒng)一般使用約1.25MHz或更大的帶寬。典型地，上述的移動(dòng)通信系統(tǒng)被分層設(shè)置，使得地理“覆蓋區(qū)域”被分成大量更小的叫做“小區(qū)”的地理區(qū)域?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1，每一個(gè)小區(qū)優(yōu)選地由基站收發(fā)信機(jī)(“BTS”)102a服務(wù)。數(shù)個(gè)BTS102a-n通過固定鏈路104a-n由基站控制器(“BSC”)106a集中管理。BTS和BSC有時(shí)被統(tǒng)稱為基站子系統(tǒng)(“BS”)107。數(shù)個(gè)BSC106b-n可以通過固定鏈路108a-n被移動(dòng)交換中心(“MSC”)110集中管理。MSC110起到本地交換交換機(jī)的作用(還具有處理移動(dòng)性管理要求的附加特征，如下面討論的)，并通過干線組與電話網(wǎng)絡(luò)(“PSTN”)120通信。美國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)包括本地MSC和服務(wù)MSC。本地MSC是對(duì)應(yīng)于與移動(dòng)用戶(也將其如上稱為移動(dòng)站或“MS”)114相關(guān)聯(lián)的交換機(jī)的MSC；這種關(guān)聯(lián)是基于電話號(hào)碼的，例如MS的區(qū)域代碼。MS的實(shí)例包括手持設(shè)備，例如移動(dòng)電話、PDA、雙向?qū)ず魴C(jī)或膝上型計(jì)算機(jī)或移動(dòng)單元裝置，例如連接到冷藏車廂或機(jī)動(dòng)軌道車、容器或拖車的移動(dòng)單元。本地MSC對(duì)下面討論的本地位置寄存器(“HLR”)118負(fù)責(zé)。另一方面，服務(wù)MSC是用來將MS調(diào)用連接到PSTN的交換機(jī)。結(jié)果，有時(shí)本地MSC和服務(wù)MSC功能由相同的實(shí)體服務(wù)，但其他時(shí)候不是這樣(例如當(dāng)MS漫游時(shí))。典型地，訪問位置寄存器(“VLR”)116與MSC110共同定位，并且在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中使用邏輯單稱HLR(邏輯單稱HLR可以是物理分布的，但是被作為單個(gè)實(shí)體對(duì)待)。如將在下面描述的，HLR和VLR被用來存儲(chǔ)用戶信息和簡(jiǎn)檔。無線信道112與整個(gè)覆蓋區(qū)域相關(guān)聯(lián)。如上所述，無線信道被分成分配給各個(gè)小區(qū)的信道組。信道被用于承載信令信息以建立調(diào)用連接和相關(guān)設(shè)置，并且在調(diào)用連接被建立時(shí)用于承載語音或數(shù)據(jù)信息。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信令具有至少兩個(gè)重要的方面。一個(gè)方面涉及MS與網(wǎng)絡(luò)其余部分之間的信令。在2G(“2G”是“第二代”的行業(yè)術(shù)語)和更后的技術(shù)的情況下，該信令有關(guān)由MS使用的訪問方法(例如TDMA或CDMA)，其關(guān)于例如無線信道的分配和認(rèn)證。第二方面涉及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中各種實(shí)體之間的信令，例如在MSC、BSC、VLR和HLR之間的信令。該第二部分有時(shí)被稱為移動(dòng)應(yīng)用部分(“MAP”)，尤其是在七號(hào)信令系統(tǒng)(“SS7”)情境中使用時(shí)。SS7是公共信道信令系統(tǒng)，電話網(wǎng)絡(luò)的單元通過該系統(tǒng)以消息的形式交換信息。各種形式的信令(以及數(shù)據(jù)和語音通信)根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)來傳送和接收。例如，電子工業(yè)協(xié)會(huì)(“EIA”)和電信行業(yè)協(xié)會(huì)(“TIA”)幫助定義許多美國標(biāo)準(zhǔn)，例如IS-41，其為MAP標(biāo)準(zhǔn)。類似地，CCITT和ITU幫助定義國際標(biāo)準(zhǔn)，例如GSM-MAP，其為國際MAP標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)這些標(biāo)準(zhǔn)的信息是公知的，并且可以從相關(guān)組織團(tuán)體或從文獻(xiàn)中找到，例如參見Bosse，SIGNALINGINTELECOMMUNICATIONSNETWORKS(Wiley1998)。為了從MS114傳遞調(diào)用，用戶撥號(hào)碼，并按下手機(jī)或其它MS上的“發(fā)送”。MS114通過BS107發(fā)送指示向MSC110請(qǐng)求的服務(wù)的所撥號(hào)碼。MSC110檢查相關(guān)VLR116(在下面描述)來確定MS114是否被允許所請(qǐng)求的服務(wù)。服務(wù)MSC將調(diào)用路由到在PSTN120上的被撥叫用戶的本地交換機(jī)。本地交換機(jī)提醒被調(diào)用的用戶終端，并且回答信號(hào)通過服務(wù)MSC110被路由回MS114，其然后結(jié)束到MS的語音路徑。一旦設(shè)置被完成，調(diào)用就可以繼續(xù)進(jìn)行。為了將調(diào)用傳遞到MS114，(假設(shè)調(diào)用發(fā)起于PSTN120)，PSTN用戶撥叫MS的相關(guān)電話號(hào)碼。至少根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)，PSTN120將調(diào)用路由到MS的本地MSC(其可以是服務(wù)MS的MSC，也可以不是)。然后，MSC詢問HLR118，以確定哪個(gè)MSC當(dāng)前正服務(wù)MS。這也起到通知服務(wù)的MSC有調(diào)用即將到來的作用。然后，本地MSC將調(diào)用路由到服務(wù)的MSC。服務(wù)的MSC通過合適的BS尋呼MS。MS作出響應(yīng)，合適的信令鏈路被建立。在調(diào)用過程中，如果需要，例如由于信號(hào)條件的原因，BS107和MS114可以合作來改變信道或BTS102。這些改變稱為“切換”，它們含有它們自己類型的已知消息和信令。圖2更詳細(xì)地示出了CDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中BS107與MSC110之間的信令和用戶業(yè)務(wù)接口。BS107使用用于控制語音和數(shù)據(jù)電路的基于SS7的接口稱為“A1”接口來傳送信令信息。稱為“A2”的接口在MSC的交換部分204與BS107之間承載用戶業(yè)務(wù)(例如語音信號(hào))。稱為“A5”的接口被用來在源BS與MSC之間為電路交換數(shù)據(jù)調(diào)用(與語音調(diào)用相對(duì))提供用戶業(yè)務(wù)的路徑。有關(guān)A1、A2、A5中一個(gè)或多個(gè)的信息可以在CDMAInternetworking-DeployingtheOpen-AInterface，Su-LinLow，RonSchneider，PrenticeHall，2000，ISBN0-13-088922-9中找到。移動(dòng)通信供應(yīng)商正提供更新的服務(wù)，例如向互聯(lián)網(wǎng)的“數(shù)據(jù)調(diào)用”。對(duì)于這些服務(wù)中的至少一些服務(wù)來說，MSC不是成本有效的，因?yàn)樗鼈冏畛跏菫檎Z音調(diào)用設(shè)計(jì)的。由于許多MSC軟件體系結(jié)構(gòu)所使用的私有性和封閉式設(shè)計(jì)，向MSC中集成新的服務(wù)是很難的或者不可行的。即，提供服務(wù)所必需的軟件邏輯不易被添加到MSC110中。通常，使用交換附件來提供這種服務(wù)。例如，交互工作功能(“IWF”)是用于將數(shù)據(jù)調(diào)用路由到互聯(lián)網(wǎng)的附件。每一個(gè)途徑——將功能集成到MSC或增加干線側(cè)附件——在服務(wù)傳遞中都涉及MSC。通過MSC設(shè)計(jì)改變或者通過干線側(cè)附件來集成新的服務(wù)會(huì)增加MSC處的網(wǎng)絡(luò)擁塞，并且消耗大量的MSC資源。數(shù)據(jù)調(diào)用典型地使用互聯(lián)網(wǎng)，這是分組交換介質(zhì)的實(shí)例。分組交換介質(zhì)如下操作。數(shù)據(jù)序列將在網(wǎng)絡(luò)上從一個(gè)主機(jī)發(fā)送到另一個(gè)主機(jī)。數(shù)據(jù)序列被分割成一個(gè)或多個(gè)分組，每一個(gè)具有含有控制信息的報(bào)頭，每一個(gè)分組通過網(wǎng)絡(luò)被路由。分組交換的常見類型是數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，其對(duì)于傳遞提供很少的保證或者沒有保證?？赡芤黄疬壿嫐w屬于更高層上的分組在網(wǎng)絡(luò)層上彼此互不相關(guān)。分組可以在由發(fā)送器更早發(fā)送的另一個(gè)分組之前到達(dá)接收器，可以以被損壞的狀態(tài)到達(dá)(在這種情況下，它可能被拋棄)，可以被任意延遲(雖然有可能導(dǎo)致其被拋棄的終止機(jī)制)，可以被復(fù)制，并且可能丟失。已經(jīng)提出了至少一個(gè)無線互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其使用本地?zé)o線收發(fā)信機(jī)技術(shù)在很廣的地理區(qū)域上提供對(duì)幾十兆赫帶寬的可靠訪問(例如在微小區(qū)系統(tǒng)中)。與小區(qū)無線語音系統(tǒng)相比，蜂窩無線語音系統(tǒng)依賴于區(qū)域中成百上千個(gè)小區(qū)，本地?zé)o線收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)依賴于區(qū)域中成千上萬個(gè)收發(fā)信機(jī)。在這樣的系統(tǒng)中，每一個(gè)收發(fā)信機(jī)可以覆蓋例如0.05平方公里，這約為傳統(tǒng)小區(qū)覆蓋范圍的一百分之一。無線頻(RF)譜的高空間再用允許本地?zé)o線收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)以給定數(shù)據(jù)速率容納比傳統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)更多的活動(dòng)設(shè)備。此外，因?yàn)橛脩舾咏尤朦c(diǎn)，所以本地?zé)o線收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)容納更低的功率傳輸。局域無線收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)可以支持大量的設(shè)備，這些設(shè)備以高速運(yùn)行，對(duì)設(shè)備的電池具有較小的消耗。例如，在城市范圍的10,000個(gè)收發(fā)信機(jī)接入點(diǎn)(小區(qū)中心)的本地?zé)o線收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，如果每一點(diǎn)給其用戶提供1-Mb/s的集中吞吐，那么可以以每一個(gè)100kb/s支持每個(gè)收發(fā)信機(jī)10個(gè)活動(dòng)設(shè)備，城市中總計(jì)100,000個(gè)活動(dòng)設(shè)備。如果每一個(gè)設(shè)備10％的時(shí)間是活動(dòng)的，那么這種網(wǎng)絡(luò)可以支持百萬個(gè)設(shè)備，不過需要對(duì)用于信道訪問、切換的開銷以及對(duì)非對(duì)稱業(yè)務(wù)(例如，其中流向設(shè)備的位多于從其中流出的位)的任何供應(yīng)消耗的帶寬作出某種計(jì)數(shù)。每一個(gè)本地?zé)o線收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)接入點(diǎn)可以是或類似于無線局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)技術(shù)例如IEEE802.11的接入點(diǎn)。非對(duì)稱數(shù)字用戶線路(ADSL)，或者電纜調(diào)制解調(diào)器線路可以被用來提供每一個(gè)接入點(diǎn)與互聯(lián)網(wǎng)之間的鏈路(無線鏈路可以同時(shí)使用或作為替換)。關(guān)于訪問設(shè)備的位置，因?yàn)槊恳粋€(gè)設(shè)備需要電源并且優(yōu)選地被提高到足夠的無線頻率覆蓋范圍，所以設(shè)施桿和建筑物上的位置是代表性的候選位置，以高速相鄰互聯(lián)網(wǎng)訪問基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為骨干。
發(fā)明內(nèi)容在本發(fā)明的一個(gè)方面中，用于IP聯(lián)網(wǎng)的資源被管理。字段被添加到操作系統(tǒng)內(nèi)核軟件程序中。該字段標(biāo)注虛擬路由器情境。分組處理軟件代碼被改變以使得分組處理軟件代碼根據(jù)虛擬路由器情境執(zhí)行。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以提供下列的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。可以在相同的處理器上實(shí)現(xiàn)多個(gè)主機(jī)，或者在操作系統(tǒng)的相同例子中實(shí)現(xiàn)多個(gè)主機(jī)。相同的IP地址可以在兩個(gè)不同的情境中使用，使得該IP地址作為兩個(gè)不同的實(shí)體。一個(gè)設(shè)備可以參與多個(gè)專用網(wǎng)，而不會(huì)在專用網(wǎng)之間泄漏信息。對(duì)一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址的主機(jī)實(shí)現(xiàn)可以遍布在寬松耦合的、運(yùn)行操作系統(tǒng)不同例子的多個(gè)處理器上。組合的處理能力可以被用于一個(gè)IP主機(jī)。分布式主機(jī)可以與現(xiàn)有配置或要求在一個(gè)主機(jī)上有所行動(dòng)的現(xiàn)有協(xié)議兼容。該分布式主機(jī)可以與現(xiàn)有配置一起使用，使得消費(fèi)者不需要改變消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)的一般設(shè)計(jì)。從下面包括附圖的說明和權(quán)利要求中，其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得很清楚。圖1-2、3A-3B、4是通信系統(tǒng)的框圖。圖5-6是管理用于IP聯(lián)網(wǎng)的資源中所用方法的流程圖。具體實(shí)施例方式通信系統(tǒng)提供通信特征，包括依賴于共享或組合計(jì)算資源的特征。通信系統(tǒng)具有如下描述的互聯(lián)網(wǎng)介質(zhì)網(wǎng)關(guān)機(jī)制(“IMG”)和軟交換機(jī)制。圖3A圖示了實(shí)例系統(tǒng)400，其具有連接在BSC415A與MSC420A之間、與軟交換425A通信的IMG410A。IMG410A通過A1、A2和A5接口與BSC415A通信。如下面描述的，軟交換425A通過IMG410A協(xié)調(diào)BSC415A與MSC420A之間的路徑建立和通信。IMG410A還與互聯(lián)網(wǎng)430通信，通過互聯(lián)網(wǎng)430IMG410A能夠?qū)⑾⒍ㄏ虻洁]件服務(wù)器440，如下面描述的。可以類似地提供其它IMG和軟交換連同其它BSC和MSC，如在圖3A中由IMG410B、軟交換425B、BSC415B和MSC420B所示的。MSC420A、420B被連接到PSTN460，并且可以通過PSTN460彼此連接。軟交換425A、425B被連接到SS7系統(tǒng)470，并且可以通過SS7系統(tǒng)470彼此通信。(圖3B圖示了可替換的設(shè)置402，其中，MSC420A被連接在IMG410A與BSC415A之間，MSC420B被連接在IMG410B與BSC415B之間。)圖4圖示了系統(tǒng)1010，其可以支持和幫助在一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)上提供語音和數(shù)據(jù)服務(wù)。在具體的實(shí)現(xiàn)中，系統(tǒng)1010可以包括Starent網(wǎng)絡(luò)公司的ST-16IMG產(chǎn)品，其是承載等級(jí)的、高性能的平臺(tái)，可以支持包括時(shí)分復(fù)用(TDM)數(shù)據(jù)、異步傳輸模式(ATM)信元數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)分組數(shù)據(jù)的多種數(shù)據(jù)類型。ST-16體系結(jié)構(gòu)使用加速卡(例如卡1020)例如分組加速卡(PAC)用于分組處理以及電話加速卡(TAC)用于語音處理。每一個(gè)PAC可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，每一個(gè)TAC可以進(jìn)行語音處理。在ST-16中，物理輸入/輸出(I/O)接口在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)線路卡(例如卡1030A、1030B)上終接，并且可以承載根據(jù)各種物理接口標(biāo)準(zhǔn)的TDM、分組或ATM信元數(shù)據(jù)類型。因?yàn)門DM接口主要承載語音業(yè)務(wù)，所以TDM線路卡與TAC通信。以太網(wǎng)線路卡承載分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并且可以與PAC通信。光纖線路卡支持ATM信元，其可以承載語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并且可以與PAC或TAC通信。ST-16還具有冗余四通卡(RCC)(例如卡1040A、1040B)，其可以被用來允許在任意槽中的線路卡與ST-16的任意槽中的加速卡通信。ST-16使用卡到卡的通信系統(tǒng)(“STARChannel”)來提供鏈路以將加速卡連接到線路卡和RCC。在示例性實(shí)現(xiàn)中，STARChannel鏈路具有4.0Gbps數(shù)據(jù)容量和包括在信道鎖定模式下工組的兩個(gè)物理串行鏈路。每一個(gè)物理串行鏈路以2.5Gbps(8B/10B編碼)為時(shí)鐘，并且可以承載2.0Gbps數(shù)據(jù)。在ST-16中，期望實(shí)現(xiàn)虛擬化和分布式主機(jī)。關(guān)于虛擬化，多個(gè)主機(jī)在相同的處理器上或操作系統(tǒng)的相同例子中實(shí)現(xiàn)，使得可能多于一個(gè)的IP地址實(shí)現(xiàn)在相同的系統(tǒng)上并且具有如下描述的不同情境。關(guān)于IP聯(lián)網(wǎng)，每一個(gè)情境彼此很好地分開。因此，相同的IP地址可以在兩個(gè)不同的情境中使用，使得IP地址作為兩個(gè)不同的實(shí)體起作用。這至少在隔離開互聯(lián)網(wǎng)的專用網(wǎng)的情況下是期望的。不同的專用網(wǎng)可以使用相同的IP地址，但是因?yàn)閷Ｓ镁W(wǎng)彼此分開，所以相同的IP地址在每一個(gè)專用網(wǎng)中具有不同的意義。有時(shí)期望使一件設(shè)備參與多個(gè)專用網(wǎng)，而不會(huì)在專用網(wǎng)之間泄漏信息。例如，設(shè)備可以同時(shí)給一組專用網(wǎng)中的每一個(gè)專用網(wǎng)提供一組功能，而不會(huì)將這些專用網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)。情境允許兩段軟件在相同的物理設(shè)備件上運(yùn)行，并且可能在操作系統(tǒng)的相同例子中運(yùn)行，如同或幾乎如同在一個(gè)物理系統(tǒng)上運(yùn)行一段軟件、而在另一個(gè)物理系統(tǒng)上運(yùn)行另一段軟件那么容易。例如，利用情境，服務(wù)兩個(gè)專用網(wǎng)的單個(gè)設(shè)備件可以在兩個(gè)專用網(wǎng)上具有相同的IP地址，并且可以取決于哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)出消息來對(duì)進(jìn)入消息作出不同的反應(yīng)。專用網(wǎng)可以由于偶然事件或由于設(shè)計(jì)，或者作為地址缺乏的結(jié)果而共享IP地址。在后者的情況下，在互聯(lián)網(wǎng)上，獲得大量可路由地址空間(被用于在互聯(lián)網(wǎng)上直接通信的地址空間)的使用可能很難或者很貴。結(jié)果是，專用網(wǎng)有時(shí)被用作對(duì)大塊可路由地址空間的替換。專用網(wǎng)增加IP地址與具有分機(jī)的私人辦公電話系統(tǒng)增加單個(gè)主要公共電話號(hào)碼很相似，其中，專用網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)可以通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議而不一定涉及互聯(lián)網(wǎng)本身交互通信，這與私人辦公電話系統(tǒng)的用戶可以互相通信而不一定涉及公共電話系統(tǒng)很相似。在虛擬化的情況中，單件設(shè)備可以在兩個(gè)不同專用網(wǎng)上的相同地址找到，與例如語音郵件系統(tǒng)可以從兩個(gè)單獨(dú)的私人辦公電話系統(tǒng)在相同的電話分機(jī)(例如分機(jī)110)處找到相似。在單件設(shè)備處的進(jìn)入通信取決于哪個(gè)專用網(wǎng)發(fā)送通信而被不同地處理，與到達(dá)語音郵件系統(tǒng)的電話分機(jī)處的進(jìn)入調(diào)用取決于哪個(gè)私人辦公電話系統(tǒng)發(fā)出調(diào)用而被不同地處理類似。在兩種情況下，其對(duì)于避免錯(cuò)誤處理可能是很重要的。傳統(tǒng)上，Linux操作系統(tǒng)不能如同語音郵件系統(tǒng)服務(wù)兩個(gè)私人辦公電話系統(tǒng)一樣服務(wù)兩個(gè)專用網(wǎng)。通過下面描述的虛擬化，Linux操作系統(tǒng)可以參與兩個(gè)或多個(gè)不同的專用網(wǎng)，并且即使在相同的地址被用在專用網(wǎng)上時(shí)也能避免錯(cuò)誤的處理。對(duì)于虛擬化，在處理IP組網(wǎng)的操作系統(tǒng)內(nèi)核內(nèi)部的許多或所有空間中，要素被添加到許多或所有合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，以通過例如情境號(hào)來指示合適的情境用于處理例如進(jìn)入數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)。在具體的實(shí)現(xiàn)中，要素將情境號(hào)保留在內(nèi)核內(nèi)的每一個(gè)相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，包括路由表，并且由系統(tǒng)處理的每一個(gè)分組用情境號(hào)標(biāo)注，使得當(dāng)分組經(jīng)過系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)跟蹤分組與其相關(guān)的情境。Linux操作系統(tǒng)允許路由表的多種情況；每一個(gè)情境具有其自己的路由表，并且每一個(gè)路由表與情境號(hào)相關(guān)聯(lián)。到系統(tǒng)的每一個(gè)接口與情境號(hào)相關(guān)聯(lián)，使得當(dāng)分組進(jìn)入系統(tǒng)中時(shí)，系統(tǒng)能夠確定分組所屬的情境。作為到應(yīng)用的內(nèi)核接口部分的每一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與情境號(hào)相關(guān)聯(lián)。這樣，例如，應(yīng)用程序使用網(wǎng)絡(luò)所用的稱為套接字的抽象與情境號(hào)相關(guān)聯(lián)，使得系統(tǒng)可以確定正被應(yīng)用程序使用的套接字屬于的情境。結(jié)果是，在至少一些實(shí)現(xiàn)中，基于內(nèi)核中的情境化/虛擬化，系統(tǒng)可以具有在多個(gè)情境中操作的單個(gè)操作系統(tǒng)的情況，使得系統(tǒng)可以運(yùn)行一般為L(zhǎng)inux或任何類似Unix的操作系統(tǒng)寫出的應(yīng)用程序代碼，對(duì)應(yīng)用程序代碼的改變很少或沒有改變。分布式主機(jī)與虛擬化不同之處在于分布式主機(jī)允許對(duì)一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址的主機(jī)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展到運(yùn)行分開的操作系統(tǒng)情況的多個(gè)寬松耦合的處理器上，使得處理器實(shí)現(xiàn)單個(gè)IP主機(jī)。因此，組合的處理能力可以用于一個(gè)IP主機(jī)，這可以允許僅通過一個(gè)處理器上可用的處理能力不可實(shí)現(xiàn)的或不可能的結(jié)果出現(xiàn)。與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在其中被使得行為如同多個(gè)主機(jī)的方案不同，分布式主機(jī)與現(xiàn)有配置或者要求行為在一個(gè)主機(jī)上進(jìn)行的現(xiàn)有協(xié)議兼容。分布式主機(jī)可以與現(xiàn)有配置一起使用，例如使得消費(fèi)者不需要改變消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)的一般設(shè)計(jì)。具體而言，在至少一些實(shí)現(xiàn)中，分布式主機(jī)系統(tǒng)可以運(yùn)行為L(zhǎng)inux或另一個(gè)Unix類型環(huán)境所寫的應(yīng)用軟件，而對(duì)應(yīng)用軟件的改變很少或沒有改變。因此，分布式主機(jī)系統(tǒng)允許添加的或擴(kuò)展的特征并入該系統(tǒng)中，包括通過移植已經(jīng)能夠在Linux或另一個(gè)Unix類型的操作系統(tǒng)上運(yùn)行的現(xiàn)有軟件。關(guān)于具體的實(shí)現(xiàn)，對(duì)LinuxIP實(shí)現(xiàn)的修改落在兩個(gè)大的類下(1)對(duì)于虛擬化，支持虛擬路由器和虛擬主機(jī)，以允許單獨(dú)的操作系統(tǒng)情況支持IP的路由器(轉(zhuǎn)發(fā))和主機(jī)功能兩者，如同其為多個(gè)操作系統(tǒng)的情況一樣，即，即使空間在數(shù)字上重疊，也支持多個(gè)不同的IP地址空間，作為區(qū)分。(2)對(duì)于分布式主機(jī)，支持分布式IP主機(jī)，以允許根據(jù)不同的操作系統(tǒng)情況，在不同的傳輸控制協(xié)議(TCP)或相同主機(jī)的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)端口上提供服務(wù)。傳統(tǒng)的Linux包括對(duì)多個(gè)路由表的支持，這是虛擬化的轉(zhuǎn)發(fā)支持所需的全部或幾乎全部。但是，傳統(tǒng)的Linux不支持虛擬化的主機(jī)功能。具體地，傳統(tǒng)的Linux不給處理或套接字提供選擇其虛擬路由器情境的途徑，也不給兩個(gè)或多個(gè)不同的處理提供結(jié)合相同地址/協(xié)議/端口(在不同的虛擬路由器情境中)的途徑。下面的改變(圖5)增加了這種支持。字段被添加到存儲(chǔ)處理的缺省虛擬路由器情境的proc結(jié)構(gòu)或合適的子結(jié)構(gòu)中(proc結(jié)構(gòu)是內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其被每個(gè)過程例示，并且含有內(nèi)核處理狀態(tài)信息)(步驟1010)。內(nèi)核處理建立代碼被合適地改變以使該字段可繼承，使得處理的缺省虛擬路由器情境將是其被建立時(shí)的樣子，而與其根源使用fork()或clone()時(shí)曾為的缺省虛擬路由器情境無關(guān)。此外，建立原始系統(tǒng)處理的代碼，init，被改變以確保init將使用在引導(dǎo)時(shí)自動(dòng)建立的缺省虛擬路由器情境。字段被添加到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議族(TCP、UDP和原始IP)的合適按套接字的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，指示套接字的虛擬路由器情境(步驟1020)。套接字建立代碼被改變，使得在建立時(shí)，字段就根據(jù)過程的缺省虛擬路由器情境填充。增加支持，用于設(shè)置處理的缺省虛擬路由器情境(例如，作為procfs擴(kuò)展)(步驟1030)。增加支持，用于設(shè)置套接字的缺省虛擬路由器情境(例如，作為設(shè)置套接字選擇)(步驟1040)。增加支持，用于建立和刪除虛擬路由器情境(例如，作為procfs或netlink擴(kuò)展)(步驟1050)。增加支持，用于將接口與虛擬路由器情境關(guān)聯(lián)起來(例如，作為procfs或netlink擴(kuò)展)(步驟1060)。用于TCP、UDP、原始IP套接字和互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議(ICMP)的分組進(jìn)入處理代碼被改變，以使其對(duì)與進(jìn)入分組相關(guān)聯(lián)套接字的確定考慮分組的進(jìn)入接口的虛擬路由器情境(步驟1070)。用于TCP、UDP和原始IP套接字的分組進(jìn)入處理代碼被改變，以使對(duì)用于進(jìn)入分組的路由表的選擇考慮發(fā)送該分組的套接字的虛擬路由器情境(步驟1080)。在分布式主機(jī)的情況下，分布式主機(jī)功能允許在不同操作系統(tǒng)情況上運(yùn)行的過程結(jié)合在相同主機(jī)(IP地址)上的不同套接字。在至少一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)中，可以采用下面的方法。對(duì)于在網(wǎng)絡(luò)處理器(NP)子系統(tǒng)可以確定某個(gè)處理器將是分組的消費(fèi)者時(shí)的該進(jìn)入分組，該分組被發(fā)送到該處理器。對(duì)于在NP子系統(tǒng)不能確定某個(gè)處理器將是分組的消費(fèi)者的該進(jìn)入分組，分組被發(fā)送到所有的處理器(例如經(jīng)過介質(zhì)訪問控制(MAC)廣播)。當(dāng)處理器接收該處理器確定不是給它的分組(而可能是給不同處理器的分組)時(shí)，處理器忽略該分組并且不會(huì)以任何方式作出努力來響應(yīng)于該分組。對(duì)于每一個(gè)(分布式)主機(jī)，一個(gè)具體的處理器被指定為該主機(jī)的主導(dǎo)處理器。該處理器具有處理和響應(yīng)于分組的責(zé)任，所述分組對(duì)應(yīng)于作為整體的主機(jī)而不是對(duì)應(yīng)于任何具體的“連接”或“端口”，例如某些(而非所有)ICMP分組或地址解析協(xié)議(ARP)請(qǐng)求。所有其它的處理器忽略這種進(jìn)入分組。對(duì)來自分布式主機(jī)的進(jìn)入分組的處理與對(duì)正常主機(jī)的進(jìn)入分組的處理基本上沒有變化。對(duì)于測(cè)試和模擬(沒有NP子系統(tǒng))，增加功能以允許主機(jī)的主導(dǎo)處理器將不以其自身為目的地的分組轉(zhuǎn)發(fā)(通過MAC廣播)到其它處理器。在IP技術(shù)中，該功能不像傳統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)(因?yàn)槔鏣TL沒有被減值)而更像橋接。下面的內(nèi)核改變(圖6)被用來實(shí)現(xiàn)如上描述的分布式主機(jī)功能。增加擴(kuò)展(例如procs或netlink擴(kuò)展)以允許指定具體的接口是否是分布式主機(jī)的主導(dǎo)接口(步驟2010)。改變TCP和UDP進(jìn)入代碼，以避免對(duì)到達(dá)端口的沒有被本地限定的分組作出任何響應(yīng)(步驟2020)。改變ICMP進(jìn)入代碼，使得對(duì)于與具體端口或流相關(guān)的任何ICMP分組來說，除非該端口被限定或者該流存在于本地，否則該分組就被忽略，使得對(duì)于主機(jī)是全局的任何ICMP分組(例如回聲請(qǐng)求)來說，只有主機(jī)的主導(dǎo)接口處理分組(步驟2030)。改變ARP代碼，使得非主導(dǎo)接口不響應(yīng)于ARP請(qǐng)求(步驟2040)。向進(jìn)入路徑增加代碼，以支持上面描述的用于沒有NP子系統(tǒng)的操作的轉(zhuǎn)發(fā)/橋接(步驟2050)。更具體地有關(guān)內(nèi)核IP虛擬化，內(nèi)核內(nèi)的所有IP分組緩沖(skbuff)標(biāo)有情境號(hào)。正被處理的分組的情境號(hào)由以下兩個(gè)機(jī)制中的一個(gè)確定(1)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)入內(nèi)核的分組由已經(jīng)被配置到接口中的情境號(hào)標(biāo)注。在ip_rcv()(net/ipv4/ip_input.c)中的下面的代碼標(biāo)注用于正由網(wǎng)絡(luò)接口被引入的IP分組的緩沖<prelisting-type="program-listing">if(dev！＝&amp;amp;loopback_dev){if(in_dev){skb-&gt;vr_index＝in_dev-&gt;vrindex；}else{skb-&gt;vr_index＝0；/*xxxnotverygoodbutthere′sprobablyno*betteroption.I′mnotsureifit*shouldeverhappenanywaysthata*packetwouldgetherefromadevice*withoutanindevicestructure*/}}</pre>(2)通過應(yīng)用套接字進(jìn)入內(nèi)核的分組被已經(jīng)構(gòu)造到套接字中的情境號(hào)(通過缺省，即形成套接字的應(yīng)用的缺省情境號(hào))標(biāo)注，如被準(zhǔn)備用于輸出的那樣。相關(guān)的軟件代碼主要在net/ipv4/ip_output.c中。下面是來自ip_build_xmit()的實(shí)例skb-＞vr_index＝sk-&gt;vr_index；在上面的列舉中，skb是到skbuff結(jié)構(gòu)的指針；sk是到套接字結(jié)構(gòu)的指針。此外，vr_index指向兩個(gè)結(jié)構(gòu)以容納虛擬化。當(dāng)內(nèi)核需要將分組傳遞到用戶處理時(shí)，它在確定將分組傳遞到的處理時(shí)會(huì)考慮分組的情境號(hào)。下面是來自用于為TCP分組進(jìn)行確定的軟件代碼的實(shí)例sk＝_tcp_v4_lookup{HifdefCONFIG_NET_IP_VIRTUALskb-＞vr_index，#endifskb-＞nh.iph-＞saddr，th-&gt;source，skb-&gt;nh.iph-&gt;daddr，ntohs(th-&gt;dest)，tcp_v4_iif(skb)}；上面列出的來自net/ipv4/tcp_ipv4.c中的tcp_v4_rcv()。CONFIG_NET_IP_VIRTUAL在內(nèi)核通過IP虛擬化支持而正被建立時(shí)被定義。如所示出的，在使用虛擬化時(shí)預(yù)先計(jì)劃額外的自變量到_tcp_v4_lookup的自變量列表中。此外，_tcp_v4_lookup()允許確定將消耗該分組的套接字，并在哈希表中進(jìn)行查找。當(dāng)使用虛擬化時(shí)，分組的情境號(hào)(skb-＞vr_index)被用作當(dāng)執(zhí)行查找時(shí)的密鑰的單元。在這種方式下，例如，具有一致特性(源地址、源端口、目的地地址、目的地端口)但是屬于不同情境的兩個(gè)不同的分組可以被定向到兩個(gè)不同的套接字中。當(dāng)內(nèi)核正執(zhí)行IP轉(zhuǎn)發(fā)查找時(shí)(例如當(dāng)作為路由器或者當(dāng)將發(fā)起于本地應(yīng)用的分組傳遞到遠(yuǎn)程目的地時(shí))，該查找也考慮分組的情境來進(jìn)行。具體而言，對(duì)每一個(gè)分組使用不同的路由表。對(duì)于虛擬化，下面的代碼被添加到fib_lookup()(在net/ipv4/fib_urles.c中)，其進(jìn)行許多或大部分路由查找<prelisting-type="program-listing">#ifdefCONFIG_NET_IP_VIRTUALif(r＝＝(&amp;amp;main__rule)){if((vr＜r-&gt;r_vr_index_min)||(vr＞r-＞r_vr_index_max)){printk(″fib_lookup-badVRindex！\n″)；continue；}if((tb＝fib_get_table((r-＞r_table)+vr))＝＝NULL)continue；}else{#endif/*CONFIG_NET_IP_VIRTUAL*/</pre>在上面所列出的中，vr是對(duì)fib_lookup的額外自變量，其在CONFIG_NET_IP_VIRTUAL被定義時(shí)被預(yù)先計(jì)劃到自變列表中。對(duì)fib_get_table()的調(diào)用采用路由表號(hào)；對(duì)虛擬化的支持利用Linux的線有能力來支持多個(gè)路由表。當(dāng)時(shí)用情境化時(shí)，情境號(hào)被用來計(jì)算路由表號(hào)。Fib_lookup()的剩余部分在由調(diào)用返回到fib_get_table()的路由表上操作。此外關(guān)于在Linux上實(shí)現(xiàn)分布式主機(jī)功能，下面的“集群”統(tǒng)一指實(shí)現(xiàn)單個(gè)分布式主機(jī)的一組系統(tǒng)。至少一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)取決于下面。參與分布式主機(jī)的每一個(gè)內(nèi)核能夠確定其是否是該分布式主機(jī)的“主導(dǎo)”，如果不是，確定哪個(gè)系統(tǒng)是用于該分布式主機(jī)的“主導(dǎo)”。分布式主機(jī)的“主導(dǎo)”是被指定(例如唯一地)用于對(duì)整個(gè)分布式主機(jī)執(zhí)行某些服務(wù)的系統(tǒng)。一般來講，這被用于那些本身不能被合理分布的服務(wù)。該信息被基于按接口地址保持在例如in_ifaddr結(jié)構(gòu)中。對(duì)于將被在按端口或按連接基礎(chǔ)上分布的那些協(xié)議(例如UDP和TCP)來說，實(shí)際的協(xié)議被改變使得當(dāng)分組到達(dá)實(shí)現(xiàn)分布式主機(jī)的那組系統(tǒng)時(shí)，可以精確地確定哪個(gè)系統(tǒng)將處理該具體的分組。因此，一般來講，數(shù)據(jù)庫被保持有入口，指示哪些端口和/或連接正在哪個(gè)系統(tǒng)上被處理。這可以通過實(shí)現(xiàn)內(nèi)核與用戶處理之間的接口來實(shí)現(xiàn)，該接口與由實(shí)現(xiàn)路由協(xié)議的用戶處理使用的“rtnetlink”接口有一些類似。具體而言，這種接口通過到bind()端口和accept()連接的其它用戶處理將請(qǐng)求通知給用戶處理。使用該接口的用戶處理負(fù)責(zé)使數(shù)據(jù)庫與集群中的遠(yuǎn)程主機(jī)或者至少與分布式接口的主導(dǎo)同步。在至少大部分情況下，例如tcp_v4_rcv()和udp_rcv()的功能被改變用于對(duì)每一個(gè)進(jìn)入分組查找是否該分組應(yīng)該被處理或者忽略和/或發(fā)送到集群的另一個(gè)成員。在至少一些實(shí)現(xiàn)中，對(duì)于一些協(xié)議(例如ARP)，在主導(dǎo)系統(tǒng)上處理所有請(qǐng)求并總是忽略到達(dá)非主導(dǎo)系統(tǒng)的請(qǐng)求是足夠簡(jiǎn)單的。對(duì)于ARP，這可以通過改變arp_rcv()來檢查正被接收的分組是否對(duì)應(yīng)于本地系統(tǒng)為主導(dǎo)的地址來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于主導(dǎo)的情況，分組可以被正常處理。對(duì)于非主導(dǎo)的情況，分組可以被忽略或者發(fā)送到集群的另一個(gè)成員。對(duì)于一些協(xié)議(例如ICMP以及可能的IGMP，如果IP多播以分布方式被支持)，所接收分組在分布式主機(jī)環(huán)境中被不同處理。對(duì)于ICMP，除回聲請(qǐng)求之外的每一個(gè)數(shù)據(jù)分組可以被發(fā)送到實(shí)現(xiàn)分布式主機(jī)的集群中的所有系統(tǒng)，然后每一個(gè)系統(tǒng)可以在有行為時(shí)基于該分組確定采取的行為?；芈曊?qǐng)求由主導(dǎo)系統(tǒng)處理。其它ICMP分組一般由每一個(gè)系統(tǒng)以如同該系統(tǒng)不是分布式主機(jī)的一部分的相同方式處理。在分布式主機(jī)環(huán)境中的ICMP分組的精確處理取決于具體的實(shí)現(xiàn)。通過分布式主機(jī)集群內(nèi)系統(tǒng)的ICMP錯(cuò)誤分組的發(fā)起被參照在沒有使用分布式主機(jī)設(shè)施時(shí)它們被如何產(chǎn)生來改變。具體地，“ICMP不可到達(dá)的”消息僅可以由主導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生。至少一些其它的ICMP消息可以由集群中的非主導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生，這取決于具體的實(shí)現(xiàn)。其它實(shí)施例在下面權(quán)利要求的范圍內(nèi)。例如，上面的一個(gè)或多個(gè)特征可以以對(duì)象代碼或可執(zhí)行代碼實(shí)現(xiàn)。上面的一個(gè)或多個(gè)特征可以被實(shí)現(xiàn)為僅用于某些通信，例如僅用于進(jìn)入通信、或僅用于輸出通信、或僅用于實(shí)時(shí)通信或高優(yōu)先級(jí)或高數(shù)據(jù)速率通信。操作系統(tǒng)可以提供有一個(gè)或多個(gè)特征作為內(nèi)置功能。權(quán)利要求1.一種用于管理用于IP聯(lián)網(wǎng)的資源的方法，該方法包括向操作系統(tǒng)內(nèi)核軟件程序中增加字段，該字段標(biāo)注虛擬路由器情境；以及修改分組處理軟件代碼，以使該分組處理軟件代碼根據(jù)虛擬路由器情境執(zhí)行。全文摘要管理用于IP聯(lián)網(wǎng)的資源。向操作系統(tǒng)內(nèi)核軟件程序中增加字段。該字段標(biāo)注虛擬路由器情境(1020)。分組處理軟件代碼被修改以使得分組處理軟件代碼根據(jù)虛擬路由器情境執(zhí)行(1070)。文檔編號(hào)H02H3/05GK1742267SQ200380103999公開日2006年3月1日申請(qǐng)日期2003年10月6日優(yōu)先權(quán)日2002年10月4日發(fā)明者本杰民·A.·拓布爾,馬修·H.·哈珀,里奧納德·施瓦茲申請(qǐng)人:思達(dá)倫特網(wǎng)絡(luò)公司