[发明专利]分布式路由表体系结构和设计

说明书

背景

计算设备的网络通常包括用作定向该网络上的消息通信的“路由器”的至 少一个计算设备。传统上，路由器连接两个或更多子网以使得不同子网上的计 算设备之间的消息被定向到适当的子网以便传递到其目标目的地。路由器的功 能的中心是“路由表”，其将各个计算设备的标识符与可用于到达该计算机的 网络路径相关。路由表能够以各种方式实现，并且不限于传统的查找表。的确， 虽然传统的查找表可适用于实现用于包括有限数量的计算设备的网络的路由 表，但用于诸如无处不在的因特网等包括数百万个单独的计算设备的大型网络 的路由器表可改为以为高效信息检索而设计的独特构造的形式实现。

路由表中所包含的信息同样可取决于所使用的路由类型而变化。例如，在 被称为“逐跳路由”的简单路由方案中，路由表可将各个计算设备的标识符与 沿着到该目的地的路径的下一个设备(换言之，下一“跳”)的地址相关。或 者，更复杂的路由方案基于网络拓扑结构的知识并且因此，这一方案中的路由 表可将各个计算设备的标识符与到该计算设备的一条或多条路径相关。

因为路由器可包括对于网间通信而言是重要的信息，所以路由器很容易会 成为网络通信的瓶颈。例如，如果路由器变成阻塞的或无响应的，则该路由器 可能减缓或甚至中断各种网络通信。为了消除这一瓶颈，可使用分布式路由表 (DRT)，藉此多个计算设备能够各自主存能够以分布式方式使用的路由表的 部分或全部。例如，多个计算设备中的每一个都能够主存DRT中包括关于网 络上的计算设备的子集的信息的部分。由此，对于由计算设备接收到的目的地 并非该计算设备的每一个消息，该计算设备可参考其在DRT中的部分并标识 更有可能能够最终将该消息传递到其预期接收者的另一计算设备。与在其发生 故障时不再能够将消息定向到其预期目的地的集中式路由器不同，即使一个或 多个计算设备发生故障DRT也能够继续定向消息。在这一故障情形中，其余 可操作的计算设备将消息定向到其他仍旧可操作的计算设备即可，并由此最终 将消息传递至其预期目的地。

概述

在一个或多个计算设备上执行的多个应用程序可基于分布式路由表拓扑 结构来实现应用程序间通信。为了最小化给予这些应用程序之间的恶意行为的 机会，在一个实施例中消息可由从根证书中导出的证书来签署。由此，可首先 验证接收到的消息已由证书正确地签署，并且随后可验证证书本身以确保该证 书是从一个或多个预先选择的根证书中正确导出的。这些验证可由模块化的安 全模块来执行，该模块由于其模块化的设计而能够由可基于替换安全机制的另 一安全模块来高效地替代。

这一模块化方法可被应用于DRT操作中所使用的其他元件，从而向实现 DRT网络的那些应用程序提供更大的灵活性。例如，在一个实施例中，可使用 模块化的传输模块来使得应用程序能够使用多个独特的网络通信协议中的任 一个来进行通信。由此，一个传输模块能够使用普遍存在的的传输控制协议 (TCP)来实现通信，而另一传输模块能够使用诸如用户数据报协议(UDP) 等某一其他协议来实现通信。类似地，可使用模块化的引导模块来使得应用程 序能够基于各种对等协议或其他名称解析协议来形成和加入DRT网络。例如， 一个引导模块使得能够基于对等名称解析协议(PNRP)来形成和加入DRT网 络，而另一引导模块能够与域名服务(DNS)一起工作。

在DRT的操作中所使用的模块中，一个实施例构想存在能够基于网络局 部性来维护路由表的路由表管理模块。更具体而言，DRT中的每一个单独的路 由表中的条目标识在网络拓扑结构的意义上“靠近”路由表管理模块在其上执 行的计算设备的计算设备。这些“靠近”的条目可通过例如将与将要添加到路 由表的设备的通信的往返时间与已经在该表中的设备的往返时间进行比较，并 且仅在到该新设备的通信的往返时间更短的情况下将该新设备添加到该表来 维护。通过提供引用本地计算设备的路由表，可提高DRT网络的总体效率。

提供本概述是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的 一些概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征， 也不旨在用于限定所要求保护的主题的范围。

当参考附图阅读以下详细描述时，将使得其它特征和优点是显而易见的。

附图说明

以下详细描述在结合附图参考时可得到最佳的理解，附图中：

图1是示例性DRT网络的网络图；