專利名稱：點對點流量優化方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及通訊領域，更具體地，涉及一種綜合接入設備和二層交換機中的基于策略的點對點(Peer to Peer，P2P)流量優化方法和系統。
背景技術：
采用P2P方式進行IPTV業務播放，其中，采用IP方式進行TV節目的傳遞(IPTV)面對的是十萬規模、百萬規模的大并發多媒體服務的挑戰，在服務器I/O能力、帶寬、海量存儲、部署成本等方面都受到了前所未有的考驗。既能滿足用戶實時性業務請求，又要能夠滿足大規模并發用戶同時在線，還要能夠滿足低成本部署的運營要求和未來業務的可擴展性，IPTV需要引入P2P重疊網的理念和技術。
P2P最本質的含義即為“對等”，該技術最早是用于網絡中對等節點之間的資源和信息共享的技術，通常人們所知道的是將P2P技術用在文件下載過程中，即網絡上的對等終端在下載共享文件的同時又作為一個“種子”為其他對等終端提供資源和信息。
目前P2P流媒體直播的主要性能如下播放的電視節目的碼率一般為3～500kb/s，有些頻道已經開始提供800kb/s的碼率，超過VCD的畫面質量；在20s～1min左右完成數據緩沖，并開始播放，可以給用戶提供穩定、清晰的電視節目，一般不會出現播放停頓的問題；具有內網穿越功能，從而保障內網用戶的使用；使用5～10Mb/s服務器出口帶寬支持百萬級數量用戶的同時在線；具有認證、計費平臺。
相對于傳統Internet業務流量而言，P2P業務流量表現出以下特點高速傳輸；數據量大；在線時間長；上下行流量對稱；業務點分布廣泛；有固定的流量特征，大多數的P2P流量都有比較固定的特征，如固定的端口號或者是固定的關鍵字。
隨著P2P技術應用的不斷擴展，特別是基于P2P系統的文件共享業務不斷壯大，P2P系統本身潛在的安全問題和對資源，特別是網絡帶寬資源的濫用，已經受到各個網絡運營商和學校網絡管理者的高度重視。
圖1示出了現有技術中的P2P的流量圖。如圖1所示，位于相同寬帶網關(BNG)下的不同用戶，由于二層網絡上用戶都是隔離的，P2P相互流量只能通過BNG進行互通。其中AG是接入網關(Access Gateway)。P2P大量的流量大大消耗了BNG的處理資源，同時也造成匯聚網絡(Aggregation Network)與BNG直接的鏈路壅塞。
因而，急需一種解決方案，能夠降低BNG的處理負荷，并緩解匯聚網絡與BNG直連的鏈路擁塞的情況。

發明內容
針對以上出現的問題，本發明提供了一種點對點流量優化方法和系統，其中，業務框架識別P2P流量，將策略通知二層網絡，二層網絡識別P2P流量，并根據策略，實現在Aggregation Network的互通。
本發明的一個方面提供了一種點對點流量優化方法，可以包括以下步驟步驟一，在寬帶網關上配置二層控制機制協議，并且獲得IPTV流的相關信息；步驟二，通過二層控制機制協議，在寬帶網關與源用戶和目的用戶之間實現地址解析協議代理功能；以及步驟三，根據IPTV流的相關信息，在二層網絡上實現虛擬局域網號替換功能。
IPTV流的相關信息包括源IP地址、源端口號、虛擬局域網號、目的IP地址、目的端口號、目的虛擬局域網號，其中，源IP地址和目的IP地址分別是源用戶標識和目的用戶標識。
步驟二中執行以下處理寬帶網關通過二層控制機制協議，將IPTV流的相關信息通知給二層網絡；以及在二層網絡反饋IPTV流的相關信息之后，寬帶網關向源用戶和目的用戶發出地址解析協議請求，從而實現地址解析協議代理功能。
本發明還提供了一種點對點流量優化系統，可以包括協議配置單元，用于在寬帶網關上配置二層控制機制協議，并且獲得IPTV流的相關信息；地址解析單元，用于通過二層控制機制協議，在寬帶網關與源用戶和目的用戶之間實現地址解析協議代理功能；以及替換單元，用于根據IPTV流的相關信息，在二層網絡上實現虛擬局域網號替換功能。
IPTV流的相關信息包括源IP地址、源端口號、虛擬局域網號、目的IP地址、目的端口號、目的虛擬局域網號，其中，源IP地址和目的IP地址分別是源用戶標識和目的用戶標識。
地址解析單元包括通知模塊，用于通過二層控制機制協議，將IPTV流的相關信息通知給二層網絡；以及發送模塊，用于在二層網絡反饋IPTV流的相關信息之后，向源用戶和目的用戶發出地址解析協議請求，從而實現地址解析協議代理功能。
因而，采用本發明，大大降低了中心節點流量壓力和核心網絡設備負荷，使得IPTV的業務流量在用戶之間傳遞，從而，緩解鏈路上的擁塞情況。
本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。


附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中圖1是示出了現有技術中的P2P的流量圖；圖2是根據本發明的P2P的流量圖；圖3是示出了根據本發明的點對點流量優化方法的流程圖；圖4是示出了本發明中的交換機VLAN(虛擬局域網)翻譯的示意圖；以及圖5是示出了根據本發明的點對點流量優化系統的框圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
圖2是示出了根據本發明的P2P的流量圖。如圖2所示的流量模型，降低了核心網絡的流量負荷，并可以大幅降低匯聚網絡到核心網絡鏈路上的流量壅塞情況。
圖3是示出了根據本發明的點對點流量優化方法的流程圖，以及圖4是本發明中的交換機VLAN(虛擬局域網)翻譯的示意圖。以下結合圖4來描述圖3中的點對點流量優化過程。
如圖3所示，該方法包括以下步驟步驟S302，在寬帶網關上配置二層控制機制協議，并且獲得IPTV流的相關信息；步驟S304，通過二層控制機制協議，在寬帶網關與源用戶和目的用戶之間實現地址解析協議代理功能；以及步驟S306，根據IPTV流的相關信息，在二層網絡上實現虛擬局域網號替換功能。
IPTV流的相關信息包括源IP地址、源端口號、虛擬局域網號、目的IP地址、目的端口號、目的虛擬局域網號，其中，源IP地址和目的IP地址分別是源用戶標識和目的用戶標識。
步驟S304中執行以下處理寬帶網關通過二層控制機制協議，將IPTV流的相關信息通知給二層網絡；以及在二層網絡反饋IPTV流的相關信息之后，寬帶網關向源用戶和目的用戶發出地址解析協議請求，從而實現地址解析協議代理功能。
采用P2P方式的IPTV業務大大降低了中心節點流量壓力，IPTV的業務流量在用戶之間傳遞。但由于目前二層網絡出于對用戶安全性，以及管理的角度考慮，用戶都在不同vlan，用戶流量不能在二層網絡上直接互通，只能通過BNG路由互通。如果將互通點下移到最靠近BNG的交換機上，能夠大大降低核心網絡設備負荷，以及緩解鏈路上的擁塞情況。
首先，BNG識別用戶P2P的IPTV流量，其中，IPTV都是運營商開展的增殖業務，其流量特征對運營商是可知的。可以在BNG上針對該流量特征，配置監測規則(如通過ACL方式等)。識別的目的是獲得該IPTV流的源IP地址(用戶標識)、源端口號、VLAN號、目的IP地址、目的端口號、目的vlan號。
接下來，BNG通知交換機P2P流量特征，其中，BNG通過配置的二層控制機制(Layer 2Control Mechanism，L2CM)協議，通知直連交換機，該IPTV流的源IP地址(用戶標識)、源端口號、VLAN號、目的IP地址、目的端口號、目的vlan號。
然后，BNG對該P2P流實現地址解析協議(ARP)代理，其中交換機反饋配置完成后，BNG主動向該源IP發出ARP請求，將原先隱藏的目的用戶的MAC地址，通知到源用戶。
最后，交換機根據該流量特征實現VLAN替換，其中，交換機根據L2CM配置來的信息，在本交換機上對源數據流進行VLAN替換，替換為目的vlan，實現在二層交換機上互通。
以上敘述的步驟為單項操作，對于目的IP地址回應的數據報以相同方式操作。Vlan替換技術原理見附圖4。
圖5是示出了根據本發明的點對點流量優化系統500的框圖。如圖5所示，該系統包括協議配置單元502，用于在寬帶網關上配置二層控制機制協議，并且獲得IPTV流的相關信息；地址解析單元504，用于通過二層控制機制協議，在寬帶網關與源用戶和目的用戶之間實現地址解析協議代理功能；以及替換單元506，用于根據IPTV流的相關信息，在二層網絡上實現虛擬局域網號替換功能。
IPTV流的相關信息包括源IP地址、源端口號、虛擬局域網號、目的IP地址、目的端口號、目的虛擬局域網號，其中，源IP地址和目的IP地址分別是源用戶標識和目的用戶標識。
地址解析單元504包括通知模塊，用于通過二層控制機制協議，將IPTV流的相關信息通知給二層網絡；以及發送模塊，用于在二層網絡反饋IPTV流的相關信息之后，向源用戶和目的用戶發出地址解析協議請求，從而實現地址解析協議代理功能。
綜上所述，采用本發明，能夠大大降低核心網絡設備負荷，以及緩解鏈路上的擁塞情況。
以上僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種點對點流量優化方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一，在寬帶網關上配置二層控制機制協議，并且獲得IPTV流的相關信息；步驟二，通過所述二層控制機制協議，在所述寬帶網關與源用戶和目的用戶之間實現地址解析協議代理功能；以及步驟三，根據所述IPTV流的相關信息，在二層網絡上實現虛擬局域網號替換功能。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述IPTV流的相關信息包括源IP地址、源端口號、虛擬局域網號、目的IP地址、目的端口號、目的虛擬局域網號，其中，所述源IP地址和所述目的IP地址分別是源用戶標識和目的用戶標識。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟二中執行以下處理所述寬帶網關通過所述二層控制機制協議，將所述IPTV流的相關信息通知給所述二層網絡；以及在所述二層網絡反饋所述IPTV流的相關信息之后，所述寬帶網關向所述源用戶和所述目的用戶發出地址解析協議請求，從而實現所述地址解析協議代理功能。
4.一種點對點流量優化系統，其特征在于，包括協議配置單元，用于在寬帶網關上配置二層控制機制協議，并且獲得IPTV流的相關信息；地址解析單元，用于通過所述二層控制機制協議，在所述寬帶網關與源用戶和目的用戶之間實現地址解析協議代理功能；以及替換單元，用于根據所述IPTV流的相關信息，在二層網絡上實現虛擬局域網號替換功能。
5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述IPTV流的相關信息包括源IP地址、源端口號、虛擬局域網號、目的IP地址、目的端口號、目的虛擬局域網號，其中，所述源IP地址和所述目的IP地址分別是源用戶標識和目的用戶標識。
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述地址解析單元包括通知模塊，用于通過所述二層控制機制協議，將所述IPTV流的相關信息通知給所述二層網絡；以及發送模塊，用于在所述二層網絡反饋所述IPTV流的相關信息之后，向所述源用戶和所述目的用戶發出地址解析協議請求，從而實現所述地址解析協議代理功能。
全文摘要
本發明提供了一種點對點流量優化方法和系統，該方法可以包括以下步驟步驟一，在寬帶網關上配置二層控制機制協議，并且獲得IPTV流的相關信息；步驟二，通過二層控制機制協議，在寬帶網關與源用戶和目的用戶之間實現地址解析協議代理功能；以及步驟三，根據IPTV流的相關信息，在二層網絡上實現虛擬局域網號替換功能。因而，采用本發明，能夠大大降低核心網絡設備負荷，以及緩解鏈路上的擁塞情況。
文檔編號H04L12/66GK101068211SQ200710111489
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月27日 優先權日2007年6月27日
發明者孫鵬, 王曉 申請人:中興通訊股份有限公司