專利名稱：用于無線臺站的內(nèi)聯(lián)加密和解密的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)，具體而言，涉及用于MAC密碼學(xué)的MAC控制器和方法，該MAC密碼學(xué)例如在通過分組網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到無線臺站的實體中執(zhí)行包含MAC處理器的無線臺站外部的實際密碼功能。
圖1示出了例如用于遵從IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)之一的無線局域網(wǎng)(WLAN)的傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)連接100。無線電部分101包括耦合到無線電收發(fā)器105的一個或多個天線103，無線電收發(fā)器105包括模擬RF部分和數(shù)字調(diào)制解調(diào)器。無線電部分101的數(shù)字調(diào)制解調(diào)器耦合到實現(xiàn)MAC協(xié)議的MAC處理器107。MAC處理器107通過一條或多條總線(象征性地示為單個總線子系統(tǒng)111)連接到主機(jī)處理器。主機(jī)處理器包括存儲器(例如，連接到主機(jī)總線的RAM)，該存儲器在這里示為總線子系統(tǒng)111的一部分。
在實現(xiàn)MAC協(xié)議(例如，IEEE 802.11 MAC協(xié)議)時，MAC處理器107決定在何時發(fā)送哪些MAC分組。典型的現(xiàn)有技術(shù)MAC處理器107包括快速但是相對較小的本地存儲器(在圖1中示為MAC存儲器109)，該本地存儲器確保MAC處理器可以快速訪問其需要發(fā)送的分組。主機(jī)處理器決定MAC處理器可能需要哪些分組，并發(fā)送這些被包括在本地MAC存儲器109中的分組。當(dāng)有一個或多個分組要發(fā)送時，MAC處理器隨后從其MAC存儲器109中取得這些分組。
近年來人們希望將越來越多的MAC處理功能移到主機(jī)處理器上。例如，主機(jī)可以實現(xiàn)WLAN接入點(diǎn)。通過將越來越多的功能移到主機(jī)上的軟件中，實現(xiàn)了更大的靈活性。
在一個這樣的安排中，MAC處理功能被劃分為“低層MAC”和“高層MAC”，“低層MAC”在硬件中實現(xiàn)這樣的方面，如接口到物理無線電部分(PHY)101、加密和實際的收發(fā)MAC分組。低層MAC可以利用處理器實現(xiàn)，并且包括本地存儲器。“高層MAC”功能(即，剩余的MAC功能)實現(xiàn)在運(yùn)行在主機(jī)處理器上的軟件中。低層MAC經(jīng)由總線子系統(tǒng)耦合到主機(jī)處理器。
當(dāng)要發(fā)送的分組準(zhǔn)備好時，主機(jī)將關(guān)于這些分組的信息傳遞到低層MAC。例如，信息可以包括關(guān)于MAC分組的有效載荷駐留在主機(jī)存儲器中的何處的信息。該信息被本地地存儲在低層MAC上。當(dāng)?shù)蛯覯AC被建立發(fā)送要發(fā)送的MAC分組時，低層MAC建立所需數(shù)據(jù)的DMA傳送。然后，數(shù)據(jù)經(jīng)由DMA被從主機(jī)傳遞到低層MAC處理器。
這避免了現(xiàn)有技術(shù)方法的失誤情形，該方法包括主機(jī)預(yù)測并以要發(fā)送的分組預(yù)先加載本地MAC存儲器。
近年來，人們希望將用作接入點(diǎn)(AP)的臺站的更多智能移到交換機(jī)上。例如，可能使某些MAC功能在連接到接入點(diǎn)的交換機(jī)中執(zhí)行。
在父專利申請中描述了一種提供了用于來自交換機(jī)的要發(fā)送分組的數(shù)據(jù)流式傳輸?shù)姆椒ê脱b置，AP例如經(jīng)由快速(例如G比特)以太網(wǎng)直接連接到交換機(jī)。父專利申請引入了特殊的以太網(wǎng)控制器，其除了標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)MAC和PHY功能外，還充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)DMA控制器。父專利申請還引入了第一新類型的特殊分組，其包含由特殊以太網(wǎng)控制器創(chuàng)建的指針和長度，并且被發(fā)送到連接到AP的交換機(jī)或其他設(shè)備。父專利申請還引入了第二新類型的特殊分組，其用于發(fā)送第一類型特殊分組所請求的數(shù)據(jù)。連接到AP的交換機(jī)或其他設(shè)備具有匹配的特殊以太網(wǎng)控制器，其理解并且創(chuàng)建這種特殊分組。從而，當(dāng)交換機(jī)接收到第一特殊類型分組時，其以必要數(shù)據(jù)作出響應(yīng)。在發(fā)送時分組數(shù)據(jù)直接從交換機(jī)流式傳輸?shù)組AC。
現(xiàn)有技術(shù)AP的低層MAC處理器一般包括密碼引擎，其實時地對用于發(fā)送的分組進(jìn)行加密，或者同樣實時地對接收的分組進(jìn)行解密。加密實時地進(jìn)行到最后一刻的一個原因是例如，如果需要重新加密用于發(fā)送的分組，則分組是本地可獲得的，并且在最后一刻執(zhí)行加密。
利用MAC處理器中的加密引擎加密數(shù)據(jù)的一個缺點(diǎn)是未加密的數(shù)據(jù)本地地存在于無線臺站處，從而增加了易受攻擊性。此外，本地?zé)o線臺站需要本地地存儲和維護(hù)所需的加密密鑰，這同樣增加了易受攻擊性。
從而，在技術(shù)中需要一種允許在遠(yuǎn)離AP的設(shè)備(例如，邊緣路由器)上執(zhí)行加密的方法和裝置。
如在父申請中所描述的，可以使某些MAC功能在接入點(diǎn)連接到的交換機(jī)中執(zhí)行。利用在父申請中描述的系統(tǒng)，人們可以在使數(shù)據(jù)流式化以用于發(fā)送之前在交換機(jī)中執(zhí)行加密。即，人們可以在AP上排隊之前有效地執(zhí)行加密。然而，這是不希望發(fā)生的。這使得交換機(jī)上的加密處理與選擇AP中的下一分組的處理去耦合。為了這樣作，交換機(jī)必須對將會發(fā)生何事以及何時發(fā)生作出假設(shè)。當(dāng)這些假設(shè)是不正確的時，在最好情況下，AP必須請求新加密版本的分組，或者在最壞情況下，AP僅僅丟棄分組并等待更高層來挑選出該情形。即，發(fā)明人相信在排隊之前在交換機(jī)處進(jìn)行加密太早。例如，依賴于分組所發(fā)生的情形，可能需要請求要發(fā)送的分組被重新加密。如果在交換機(jī)處執(zhí)行這種加密，則這會要求將分組從MAC發(fā)送回交換機(jī)。這不僅意味著需要交換機(jī)維護(hù)未加密的分組直到其被發(fā)送，還明顯增加了發(fā)送時間延遲。此外，這種安排可以相當(dāng)程度上使體系結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜化。
從而，在技術(shù)中需要這樣一種機(jī)制，其使包括加密在內(nèi)的更多的MAC功能駐留在遠(yuǎn)離無線臺站自身的設(shè)備中，而不會產(chǎn)生可能需要對數(shù)據(jù)重新加密這樣的不良影響。因此，需要這樣一種方法和裝置，其例如通過維持AP的發(fā)送信息和加密之間的耦合來與無線發(fā)送內(nèi)聯(lián)(in line)地執(zhí)行加密處理。

發(fā)明內(nèi)容
這里公開了一種在無線臺站處無線發(fā)送或接收信息分組的方法，和無線發(fā)送或接收信息分組的裝置。在發(fā)送情形中，該方法包括在發(fā)送期間經(jīng)由到臺站的網(wǎng)絡(luò)鏈路流式傳輸包括分組的至少某些內(nèi)容的數(shù)據(jù)元素。在接收情形中，該方法包括在接收期間經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路流式傳輸包括接收分組的至少某些內(nèi)容的數(shù)據(jù)元素。發(fā)送或接收是由無線網(wǎng)絡(luò)的臺站進(jìn)行的，并且流式傳輸是從通過網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到臺站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備去往臺站的，或者從臺站去往該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的。
在發(fā)送情形中，本發(fā)明的一個方面包括在發(fā)送期間數(shù)據(jù)被流式傳輸經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)鏈路的同時實時地加密數(shù)據(jù)，這樣維持了臺站的無線發(fā)送信息和加密之間的耦合。本發(fā)明的另一個方面在于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路發(fā)送要發(fā)送的數(shù)據(jù)在最后可能的時刻之前都不需要發(fā)生，從而不需要通過網(wǎng)絡(luò)鏈路連接到臺站的設(shè)備作出任何假設(shè)或預(yù)測。
一個實施例是在無線網(wǎng)絡(luò)的臺站中實現(xiàn)的方法，在一個實施例中，無線網(wǎng)絡(luò)是IEEE 802.11無線網(wǎng)絡(luò)。臺站通過網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(在一個實施例中是交換機(jī))，在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)鏈路是G比特以太網(wǎng)或者至少與G比特以太網(wǎng)一樣快的任何以太網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括存儲器。該方法是在臺站處的無線發(fā)送或無線接收期間經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路實現(xiàn)去往或來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)的流式傳輸。
該方法包括接受信息，該信息描述了在發(fā)送情形中從何處取得包括要無線發(fā)送的分組的至少某些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素，或者在接收情形中向何處寫入包括來自無線接收的分組的至少某些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素。該信息包括在發(fā)送情形中如何對數(shù)據(jù)元素加密和在接收情形中如何對數(shù)據(jù)元素解密的信息。所接受的信息包括定義用于數(shù)據(jù)元素的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器中的存儲位置和數(shù)據(jù)量、并且定義密碼信息的信息。
該方法還包括在發(fā)送情形中建立用于要無線發(fā)送的分組的數(shù)據(jù)元素的DMA傳送(包括建立加密)，或者在接收情形中建立來自無線接收的分組的數(shù)據(jù)元素的DMA傳送(包括建立解密)，所述建立使用定義信息進(jìn)行。
在發(fā)送情形中，該方法還包括將定義信息轉(zhuǎn)換為第一類型分組以在網(wǎng)絡(luò)鏈路上傳輸，并經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路將第一類型分組發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處，第一類型分組被解釋來根據(jù)定義信息建立發(fā)送來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器的數(shù)據(jù)元素或者將數(shù)據(jù)元素寫入到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器的操作，包括在發(fā)送情形中進(jìn)行加密，或者在接收情形中進(jìn)行解密。
另外在發(fā)送情形中，該方法包括響應(yīng)于發(fā)送分組而接收包括根據(jù)密碼信息加密的數(shù)據(jù)元素的第二類型分組，將第二類型分組轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)元素，并將數(shù)據(jù)元素并入到要發(fā)送的分組中，從而使經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的傳送(包括加密)在發(fā)送期間實時發(fā)生。
在接收情形中，該方法包括從無線接收的分組中提取出數(shù)據(jù)元素，將數(shù)據(jù)元素封裝到第二類型分組中以寫入到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器中，并將第二類型分組發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處，第二類型分組被解釋，使得封裝數(shù)據(jù)根據(jù)定義信息被寫入到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器中，這種定義信息包括描述如何對數(shù)據(jù)解密的密碼信息。
根據(jù)該方法，在發(fā)送情形中，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的并入到要無線發(fā)送的分組中的數(shù)據(jù)元素的傳送在發(fā)送期間實時發(fā)生，包括在經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送之前進(jìn)行加密，或者在接收情形中，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的傳送在接收期間實時發(fā)生，包括在經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送之后實時解密。
另一個實施例是實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的方法，在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到無線網(wǎng)絡(luò)(在一個實施例中，是IEEE 802.11無線網(wǎng)絡(luò))的臺站，網(wǎng)絡(luò)鏈路例如是足夠快的以太網(wǎng)鏈路，如G比特或更快的以太網(wǎng)鏈路。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括存儲器。該方法是在臺站處的無線發(fā)送或無線接收期間經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路實現(xiàn)來自或去往網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器的數(shù)據(jù)的流式傳輸。
該方法包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路將信息發(fā)送到無線臺站，該信息描述了在發(fā)送情形中從何處取得包括要無線發(fā)送的分組的至少某些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素，或者在接收情形中向何處寫入包括來自無線接收的分組的至少某些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素。所接受的信息包括定義網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器中用于數(shù)據(jù)元素的存儲位置和數(shù)據(jù)量的信息。該方法還包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路接收來自無線臺站的第一類型分組。該分組包括描述從何處取得數(shù)據(jù)元素或向何處寫入數(shù)據(jù)元素的信息。
在要分組的分組的數(shù)據(jù)的情形中，該方法包括響應(yīng)于接收到第一類型分組，從存儲器中取得數(shù)據(jù)元素，形成包括所取得的數(shù)據(jù)的第二類型分組；并響應(yīng)于接收到第一類型分組而將第二類型分組發(fā)送到無線臺站，從而使經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的并入到要無線發(fā)送的分組中的數(shù)據(jù)傳送在發(fā)送期間實時發(fā)生。
在數(shù)據(jù)來自接收分組的情形中，該方法包括接收來自無線臺站的封裝了數(shù)據(jù)元素的第二類型分組，從第二類型分組中提取出封裝數(shù)據(jù)，并根據(jù)接收到的第一類型的分組中的信息將所提取的數(shù)據(jù)寫入到存儲器中，從而使經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的來自無線接收的分組的數(shù)據(jù)的傳送在接收期間實時發(fā)生。
其他方面將從這里的描述中變清楚。


圖1示出了用于無線局域網(wǎng)(WLAN)的現(xiàn)有技術(shù)無線網(wǎng)絡(luò)連接。
圖2示出了用于實現(xiàn)接入點(diǎn)(AP)的無線臺站的實施例，包括到接入點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)鏈路。
圖3示出了用于實現(xiàn)接入點(diǎn)(AP)的無線臺站的實施例，包括到接入點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)鏈路。
圖4A和4B分別示出了根據(jù)本發(fā)明一方面的第一和第二特殊類型的以太網(wǎng)分組。
具體實施例方式
本發(fā)明的一方面提供了這樣一種方法和裝置，其允許用于由無線臺站無線發(fā)送的分組的數(shù)據(jù)元素在發(fā)送期間經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路從遠(yuǎn)離無線臺站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處流式傳輸。遠(yuǎn)離無線臺站意味著無線臺站經(jīng)由分組網(wǎng)絡(luò)鏈路(如以太網(wǎng)鏈路)連接到遠(yuǎn)程設(shè)備。本發(fā)明的另一方面使流式傳輸包括加密。本發(fā)明的另一方面提供了這樣一種方法和裝置，其使來自無線接收到的分組的數(shù)據(jù)元素在接收期間經(jīng)由鏈路網(wǎng)絡(luò)流式傳輸?shù)竭h(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，從而使來自接收到的分組的數(shù)據(jù)可以實時存儲在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。
本發(fā)明的實施例將結(jié)合無線臺站進(jìn)行描述，無線臺站是無線局域網(wǎng)(WLAN)中的接入點(diǎn)(AP)。在一個實施例中，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是通過網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到無線接入點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
去往和來自主機(jī)存儲器的實時數(shù)據(jù)流式傳輸圖2示出了用于實現(xiàn)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路228(一般是諸如以太網(wǎng)連接之類的有線網(wǎng)絡(luò)連接)耦合到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)229的接入點(diǎn)(AP)的無線臺站。臺站200的MAC處理功能被劃分在“低層MAC”203和DMA引擎223之間，“低層MAC”203實現(xiàn)以下這些功能，如利用PHY接口217接口到物理無線電(PHY)101，利用密碼引擎221進(jìn)行加密/解密，以及實際接收和發(fā)送MAC分組?！案邔覯AC”功能(即，剩余MAC功能)實現(xiàn)在運(yùn)行在主機(jī)處理器211上的軟件中。低層MAC 203經(jīng)由總線子系統(tǒng)209耦合到主機(jī)處理器211。主機(jī)DMA控制器207和主機(jī)存儲器接口213也耦合到主機(jī)總線，其中主機(jī)存儲器接口213連接到主機(jī)存儲器215。
本發(fā)明的一個方面是利用密碼引擎將加密/解密移動到在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)處執(zhí)行。
在臺站是接入點(diǎn)的示例中，臺站200包括連接到主機(jī)總線209的諸如以太網(wǎng)接口之類的網(wǎng)絡(luò)接口225。網(wǎng)絡(luò)接口將臺站200連接到網(wǎng)絡(luò)228(例如以太網(wǎng))。交換機(jī)229被示為連接到網(wǎng)絡(luò)。交換機(jī)229自身包括經(jīng)由本地交換機(jī)總線子系統(tǒng)243連接的本地交換機(jī)主機(jī)處理器233和交換機(jī)存儲器235。交換機(jī)例如可以在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(如IOS(California，SanJose，思科系統(tǒng)公司))的控制下進(jìn)行操作。網(wǎng)絡(luò)接口(例如以太網(wǎng)接口231)將交換機(jī)總線連接到網(wǎng)絡(luò)228。
作為示例，假定低層MAC和主機(jī)處理器實現(xiàn)在包括存儲器接口213的同一集成電路(芯片)上。存儲器215是芯片的外部存儲器。
在圖2中未示出各種細(xì)節(jié)。例如，除了圖示的外部存儲器之外，還可以有某些緩存存儲器和主機(jī)的其他內(nèi)部存儲器。
在發(fā)送期間，為了避免MAC處理器將其本地MAC存儲器219用作要發(fā)送的分組的存儲器緩沖的缺點(diǎn)，改進(jìn)的實現(xiàn)方式使用跨總線子系統(tǒng)和存儲器接口的流式直接存儲器訪問(DMA)-也稱為“數(shù)據(jù)流式傳輸”，來直接訪問要從主機(jī)存儲器215發(fā)送的數(shù)據(jù)，而不涉及主機(jī)處理器211。為了提供這一點(diǎn)，分組/DMA引擎223包括用于建立DMA傳送的分散/聚集(scatter/gather)DMA控制器。
考慮這樣的示例主機(jī)處理器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)228接收用于無線傳輸?shù)姆纸M。當(dāng)主機(jī)處理器具有準(zhǔn)備好發(fā)送的新的分組時，其通過向低層MAC 203提供足以建立傳輸?shù)男畔硗ㄖ蛯覯AC。該信息包括要發(fā)送分組的MAC頭部、建立MAC分組所需的任何數(shù)據(jù)的位置和關(guān)于如何從數(shù)據(jù)構(gòu)造MAC分組的信息。在一個實施例中，由主機(jī)提供給低層MAC 203的信息包括一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)—在這里被稱為“緩沖描述符”，其包括MAC分組的數(shù)據(jù)例如在主機(jī)存儲器215中的位置。
低層MAC 203提取要發(fā)送分組的頭部，并將其本地地存儲在其MAC存儲器219中。每個MAC分組的緩沖描述符也與MAC分組的MAC頭部一樣，本地地存儲在MAC存儲器219中。一旦頭部位于本地MAC存儲器219中，低層MAC 203就假設(shè)控制這些分組以用于發(fā)送。
每個緩沖描述符數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括定義存儲器的鄰接量(contiguousamount)的字段，并且包括地址指針字段和數(shù)據(jù)長度字段。地址指針字段的內(nèi)容指向存儲器中的位置，數(shù)據(jù)長度字段提供了開始于指針指向的地址處的數(shù)據(jù)的量(長度)。完整MAC分組包括多個這種緩沖描述符(在這里被稱為“緩沖描述符鏈”)，這些描述符在一起描述要發(fā)送的MAC分組的數(shù)據(jù)的位置。即，一組緩沖描述符(每一個定義了數(shù)據(jù)的鄰接量)一起定義了用于形成要發(fā)送的MAC分組的一組不一定鄰接的數(shù)據(jù)。
注意，類似地定義有接收緩沖描述符的接收緩沖描述符鏈，其描述了接收的分組數(shù)據(jù)要存儲的位置。
臺站200具有存儲器映射，其定義了每個地址的位置，例如位于本地MAC存儲器中或者在主機(jī)存儲器215上。
分組/DMA引擎223的分散/聚集DMA控制器被用于建立數(shù)據(jù)的DMA數(shù)據(jù)傳送，所述數(shù)據(jù)是要寫入到存儲器的不一定鄰接區(qū)域或者從不一定鄰接區(qū)域讀出的數(shù)據(jù)。分散/聚集列表是向量列表，每個向量給出了整個讀或?qū)懻埱笾幸粋€片段的位置和長度。從而，要發(fā)送的MAC分組的每個緩沖描述符鏈包括足夠供分組/DMA引擎223建立分散/聚集列表的信息。分組/DMA引擎223解釋緩沖描述符鏈以形成分散/聚集列表。分組/DMA引擎223還負(fù)責(zé)遵循發(fā)送調(diào)度，并根據(jù)調(diào)度經(jīng)由PHY接口發(fā)送MAC分組。
當(dāng)需要發(fā)送MAC分組時，分組/DMA引擎223根據(jù)緩沖描述符鏈建立分散/聚集列表。每個向量對應(yīng)于緩沖描述符，并且描述了由緩沖描述符定義的存儲器塊。分組/DMA引擎223與主機(jī)DMA控制器通信，并根據(jù)發(fā)送調(diào)度建立與主機(jī)DMA控制器的傳送。
在建立后，進(jìn)行從主機(jī)存儲器和/或本地MAC存儲器的傳輸，以形成用于實時發(fā)送的MAC分組。
考慮在單個緩沖描述符中描述的存儲器的鄰接量的單個傳送。分組/DMA引擎223經(jīng)由主機(jī)總線209將DMA信息和向量傳輸?shù)街鳈C(jī)DMA控制器207。主機(jī)DMA控制器與存儲器接口213通信，取得數(shù)據(jù)，并經(jīng)由總線將數(shù)據(jù)發(fā)送到分組/DMA引擎223。
為了發(fā)送，數(shù)據(jù)可以按需經(jīng)過密碼引擎，然后經(jīng)由PHY接口，以經(jīng)由PHY 101的發(fā)送部分發(fā)送。
以這種方式，避免了現(xiàn)有技術(shù)方法中的失誤情形，現(xiàn)有技術(shù)方法包括主機(jī)預(yù)測并以要發(fā)送的分組預(yù)先加載本地MAC存儲器。
在接收數(shù)據(jù)時，處理基本是相反的。在信息交換中，低層MAC從主機(jī)處理器211接收可以存儲接收到的分組的地址。具體而言，低層MAC203維護(hù)用于接收分組的一組接收緩沖描述符鏈。接收緩沖描述符鏈包括接收緩沖描述符，其指示接收到的分組的數(shù)據(jù)可以被存儲在主機(jī)存儲器215中的位置。當(dāng)經(jīng)由PHY接口217接收到數(shù)據(jù)后，分組/DMA引擎223建立數(shù)據(jù)傳送，包括可能經(jīng)過密碼引擎221以進(jìn)行解密。分組/DMA引擎中的DMA引擎建立DMA傳送所需的分散/聚集列表，并將該信息傳輸?shù)街鳈C(jī)DMA控制器。主機(jī)DMA控制器訪問存儲器映射，并建立到主機(jī)存儲器的每個DMA傳送，其中存儲器映射指示數(shù)據(jù)要寫入到存儲器中的位置，例如主機(jī)存儲器215上的位置。
經(jīng)由有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的流式傳輸(包括加密)在本領(lǐng)域中，通常希望將更多的臺站功能移到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到臺站的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)229。本發(fā)明的一個方面包括在數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接流式傳輸時對數(shù)據(jù)加密，從而使無線臺站不需要保存任何未加密的要發(fā)送分組或密鑰。
圖2中所示的系統(tǒng)要求要發(fā)送分組的數(shù)據(jù)在臺站處排隊，例如在主機(jī)存儲器215中排隊，并且在主機(jī)存儲器215中可用于發(fā)送。此外，加密和解密利用密碼引擎221進(jìn)行。
父申請的一個方面包括通過網(wǎng)絡(luò)鏈路的實時數(shù)據(jù)流式傳輸，其使包括在要無線發(fā)送的分組中的數(shù)據(jù)在發(fā)送期間從網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)直接流式傳輸，而不一定要求在發(fā)送的無線臺站中排隊。本發(fā)明的另一個方面使要發(fā)送的分組在流式處理期間在發(fā)送時加密，并且使接收到的分組在流式處理期間在接收時解密。
圖3示出了體現(xiàn)本發(fā)明各個方面的裝置?？偟捏w系結(jié)構(gòu)類似于圖2中所示的情形，除了主機(jī)處理器的某些功能被轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之外，例如經(jīng)由有線網(wǎng)絡(luò)耦合到無線臺站的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，此外，加密引擎目前位于交換機(jī)處，而不是位于臺站處。即，無線臺站300包括低層MAC 303，低層MAC 303又包括分組/DMA引擎323和本地MAC存儲器319。與父申請的情形不同，低層MAC 303不需要包括加密/解密引擎。臺站300還包括主機(jī)總線子系統(tǒng)309上的主機(jī)處理器。存儲器接口319和主機(jī)DMA控制器307連接到主機(jī)總線309。在一個實施例中，低層MAC經(jīng)由分組/DMA引擎323耦合到主機(jī)總線309。
臺站300經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路328耦合到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)329，網(wǎng)絡(luò)鏈路328經(jīng)由耦合到主機(jī)總線309的網(wǎng)絡(luò)接口325耦合到主機(jī)總線子系統(tǒng)309。
交換機(jī)329包括本地交換機(jī)總線子系統(tǒng)343，本地交換機(jī)總線子系統(tǒng)343將交換機(jī)主機(jī)處理器333與交換機(jī)存儲器335相連。在一個實施例中，交換機(jī)還包括交換機(jī)DMA控制器341，交換機(jī)DMA控制器341耦合到交換機(jī)總線343，并且能夠與本地交換機(jī)存儲器335進(jìn)行DMA傳送。網(wǎng)絡(luò)接口331將交換機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)328。
在一個實施例中，交換機(jī)329的主機(jī)333運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)IOS(California，San Jose，思科系統(tǒng)公司)上。
注意，盡管圖2的臺站200的體系結(jié)構(gòu)和圖3的體系結(jié)構(gòu)是類似的，但是其功能卻是不同的，某些高層MAC功能當(dāng)前在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)329中執(zhí)行。從而，對于除了PHY 101以外的其他所有元件，在圖2和3中使用了不同的標(biāo)號。然而，某些元件可以是相同的，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所清楚的。
本發(fā)明的一個方面在于至少某些要無線傳輸?shù)腗AC分組的數(shù)據(jù)在發(fā)送期間經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路328以流式方式從交換機(jī)存儲器發(fā)送到低層MAC 303以由PHY 101發(fā)送，從而使數(shù)據(jù)不需要在主機(jī)存儲器中排隊。本發(fā)明的另一個方面在于至少某些要無線傳輸?shù)腗AC分組的數(shù)據(jù)在流式處理期間被加密。另一個方面在于由PHY 101接收的數(shù)據(jù)在發(fā)送期間可以以流式方式直接經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路328發(fā)送到交換機(jī)，從而使接收到的數(shù)據(jù)不需要在主機(jī)存儲器中排隊。發(fā)明人認(rèn)識到，有線網(wǎng)絡(luò)正變得足夠快以提供這種流式傳輸。在優(yōu)選實施例中，網(wǎng)絡(luò)328是G比特以太網(wǎng)。當(dāng)然，這意味著至少與以太網(wǎng)鏈路一樣快的任何以太網(wǎng)鏈路都可以用作替換，并且對于本發(fā)明來說都在術(shù)語“G比特以太網(wǎng)”的范圍內(nèi)。注意，本發(fā)明并不限于以太網(wǎng)連接?？梢允褂萌魏尉W(wǎng)絡(luò)連接，如基于令牌環(huán)的連接或者某些其他網(wǎng)絡(luò)連接。
為了提供流式特征，本發(fā)明的一個實施例在臺站中包括網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324，并且在交換機(jī)中包括匹配網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338。在臺站300的情形中，網(wǎng)絡(luò)接口325包括網(wǎng)絡(luò)MAC和PHY接口326以及網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324。在總線一側(cè)，網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324表現(xiàn)為存儲器接口。主機(jī)DMA控制器307與網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324通信(就好像其是存儲器接口一樣)，還與存儲器接口313通信。接入點(diǎn)中的存儲器映射指示哪些存儲器地址由存儲器接口313處理，哪些由網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324處理。
在交換機(jī)中，網(wǎng)絡(luò)接口331包括網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338以及網(wǎng)絡(luò)MAC和PHY接口336。在交換機(jī)總線一側(cè)，網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338表現(xiàn)為存儲器控制器。交換機(jī)存儲器映射指示哪些地址位于本地交換機(jī)存儲器335中，哪些由網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338處理。
此外，為了分別在發(fā)送和接收時在去往和來自臺站300的網(wǎng)絡(luò)線路上的流式傳輸期間提供內(nèi)聯(lián)加密和解密，網(wǎng)絡(luò)接口331包括密碼引擎321和存儲器設(shè)備，該存儲器設(shè)備維護(hù)加密方法和密碼密鑰的密鑰存儲345。密鑰存儲345存儲一組索引密鑰。在一個實施例中，密鑰存儲345將密鑰和加密方法存儲為索引表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
在發(fā)送情形中，當(dāng)主機(jī)DMA控制器307接收到例如由低層MAC的分組/DMA引擎323建立的存儲器請求時，其根據(jù)地址與網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324通信，或者與存儲器接口313通信。通常情況下，分組/DMA引擎323經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324建立DMA傳送。DMA控制器307不需要知道從網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324請求的任何數(shù)據(jù)實際上是來自于網(wǎng)絡(luò)鏈路的。
注意，在一個實施例中，地址向DMA控制器307指示DMA傳送是去往或來自DMA引擎324的還是去往或來自存儲器接口313的，而在替換實施例中，分離指示(例如控制位)被用于指示DMA傳送是去往或來自DMA引擎324的還是去往或來自存儲器接口313的。
類似地，交換機(jī)DMA控制器341將交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338視為其是存儲器接口設(shè)備一樣，并且不需要知道任何數(shù)據(jù)傳輸過網(wǎng)絡(luò)鏈路328。
本發(fā)明的另一個方面是分別由臺站主機(jī)和交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324和338執(zhí)行的處理。父申請描述了本發(fā)明的一方面，其定義了用于建立網(wǎng)絡(luò)流式傳輸，并在這種流式傳輸期間承載數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)分組類型。父申請的另一個方面是分別由臺站主機(jī)和交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)MAC和PHY接口326和336的過濾器327和337分別執(zhí)行的接收過濾。本發(fā)明的一個方面包括交換機(jī)例如在密鑰存儲345中存儲一組索引密鑰。另一方面包括引入了新的特殊分組來為要發(fā)送分組的數(shù)據(jù)提供足夠信息，以在流式傳輸?shù)紸P期間被加密。這種新的特殊分組提供了足以建立密碼的信息。這種信息包括定位密鑰存儲中的密碼密鑰的一個或多個密鑰索引，使用的加密方法的指示，和使用的完整性模式的指示。因此在發(fā)送時按需被流式傳輸之前，交換機(jī)在發(fā)送期間使加密引擎321執(zhí)行所需的加密。類似地，在從臺站到交換機(jī)329的流式傳輸期間，可由加密引擎321對接收到的加密信息進(jìn)行解密。
這些方面將首先在由無線臺站300進(jìn)行無線發(fā)送的一組分組的上下文中進(jìn)行描述。
首先考慮在圖2所示的實施例的發(fā)送期間的操作。這種情況下，交換機(jī)229將要由無線臺站200發(fā)送的任何分組路由到無線臺站。這些分組在主機(jī)處理系統(tǒng)中(例如在主機(jī)存儲器215中)排隊，并且主機(jī)與低層MAC 203通信以建立主機(jī)存儲器中的數(shù)據(jù)的DMA傳送，這種傳送例如是傳輸每個分組的分組頭部和一組緩沖描述符(緩沖描述符鏈)所要求的。
相反，在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)交換機(jī)329有要由無線臺站300發(fā)送的分組時，交換機(jī)329經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)328將關(guān)于要發(fā)送分組的信息(例如，每個要發(fā)送分組的頭部信息和緩沖描述符鏈)發(fā)送到臺站。這種信息被經(jīng)由主機(jī)總線309傳輸?shù)降蛯印Ｖ鳈C(jī)在該過程中扮演無足輕重的角色。此外，加密信息是從臺站接收到的，或者使用的缺省值例如是先前從臺站或從另一實體接收到的。這種信息被用于建立內(nèi)聯(lián)加密。
在本發(fā)明的替換實施例中，主機(jī)接收關(guān)于要發(fā)送分組的至少某些數(shù)據(jù)存在于交換機(jī)中的何處的信息，并且主機(jī)利用這種由交換機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)來建立緩沖描述符鏈。然而，數(shù)據(jù)自身保留在交換機(jī)中，直到其被流式化以用于發(fā)送。例如，主機(jī)將從交換機(jī)發(fā)送的信息解釋為用于低層MAC的關(guān)于要發(fā)送分組的信息，并將該信息傳遞到低層MAC。
當(dāng)?shù)蛯覯AC 303接收到要發(fā)送分組的頭部信息和描述符鏈時，低層MAC將頭部和關(guān)聯(lián)信息存儲在其本地MAC存儲器319中，并對發(fā)送進(jìn)行調(diào)度。在發(fā)送開始時，MAC分組/DMA引擎323針對分散/聚焦訪問對建立每個分組所需的數(shù)據(jù)的進(jìn)行DMA訪問。MAC分組/DMA引擎323將分散/聚集中的每個請求發(fā)送到主機(jī)DMA控制器307。這些請求被DMA控制器307解釋，并且依賴于地址被傳輸?shù)酱鎯ζ鹘涌?13或網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324。從而，對于位于主機(jī)存儲器313的地址范圍外的預(yù)定義地址范圍，主機(jī)DMA控制器307將網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324視為存儲器接口。
對于每個存儲器請求，網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324通過建立第一特殊類型的分組來建立網(wǎng)絡(luò)傳送，這種第一特殊類型的分組是控制分組，其描述了來自交換機(jī)存儲器的所需存儲器傳送形式的存儲器請求。該特殊分組包括指向交換機(jī)存儲器中的位置的指針數(shù)據(jù)和長度信息。這些特殊類型分組經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)328被發(fā)送到交換機(jī)。
本發(fā)明的一個方面在于這些特殊類型分組也可以包括關(guān)于在數(shù)據(jù)傳送期間要執(zhí)行的加密(如果有的話)的信息。
網(wǎng)絡(luò)MAC和PHY接口336解釋其接收到的所有分組。在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)MAC和PHY接口336包括過濾器337，過濾器337向網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338指示來自于其接收到的特殊類型分組的信息，以由網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338作進(jìn)一步處理。非特殊類型分組被正常處理并被傳遞。
網(wǎng)絡(luò)DMA引擎解釋來自于特殊類型分組的信息，以翻譯控制信息并將信息傳輸?shù)浇粨Q機(jī)DMA控制器341，從而根據(jù)控制分組中的信息建立來自于交換機(jī)存儲器335的DMA傳送。DMA傳送被建立到目的地地址，目的地地址被交換機(jī)329理解為由網(wǎng)絡(luò)DMA控制器338處理的地址。網(wǎng)絡(luò)DMA控制器338對交換機(jī)DMA控制器338來說表現(xiàn)為存儲器接口。
網(wǎng)絡(luò)DMA引擎解釋來自于特殊類型分組的加密信息，以用于流式傳輸期間的加密。
去往低層MAC 303的數(shù)據(jù)被交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338封裝為第二特殊類型的分組流式數(shù)據(jù)封裝分組。要封裝的信息根據(jù)提供的加密指令被傳遞經(jīng)過加密引擎。每個流式數(shù)據(jù)封裝分組包括相應(yīng)請求分組的起始指針和長度數(shù)據(jù)元素，并且經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)328被發(fā)送到接入點(diǎn)300，并經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)MAC和PHY接口326被接收。
網(wǎng)絡(luò)MAC和PHY接口326包括過濾器327，過濾器327向網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324指示要由網(wǎng)絡(luò)DMA控制器324處理的那些分組，即，第二特殊類型分組。非特殊類型分組由網(wǎng)絡(luò)MAC和PHY接口正常處理。
網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324解釋第二特殊類型分組(即，流式數(shù)據(jù)封裝分組)中的信息，該分組包含封裝信息，在包括內(nèi)聯(lián)加密的情形中，該信息是被加密的。一個方面在于第二特殊類型分組中的指針和長度信息被用于將分組匹配為對DMA請求的響應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324移去數(shù)據(jù)—可能是加密數(shù)據(jù)，并經(jīng)由總線309將它們作為對匹配DMA請求的響應(yīng)傳輸。對于主機(jī)系統(tǒng)總線來說，這表現(xiàn)為由主機(jī)DMA控制器307建立的常規(guī)DMA響應(yīng)傳送，因為對于這種傳送來說，網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338就像是存儲器接口一樣。
DMA控制器307將取回的數(shù)據(jù)路由到低層MAC的發(fā)出請求的分組/DMA引擎，就好像它對任何DMA請求所作的那樣。
圖4A和4B示出了兩種特殊類型分組的結(jié)構(gòu)。這些是包括類型(TYPE)字段的標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3幀，類型字段的相應(yīng)內(nèi)容是兩個唯一的先前未定義的值，其分別用來定義第一類型和第二類型的分組。
圖4A示出了第一種類的分組400。該結(jié)構(gòu)類似于在父申請中描述的第一種類的分組400，除了當(dāng)前提供了用于發(fā)送密碼信息的附加字段以外。
在替換實施例中，在父申請中描述的第一和第二種類的兩種特殊分組被用在不包括內(nèi)聯(lián)加密時，并且在需要發(fā)送附加的密碼信息時定義了特殊的新的附加種類的分組。然而，該描述假設(shè)無論是否包括密碼都使用第一種類的分組400。
前序、幀定界符開始、目的地地址和源地址字段是標(biāo)準(zhǔn)的。例如，源地址是臺站300的地址，目的地地址是交換機(jī)329的地址。下一字段403被用作類型字段，并且包括用于新類型的表示為類型1的代碼。這里可以使用任何先前未使用的值，只要該值足夠大以定義類型，并且未用于其他目的。分組400的剩余部分提供了用于數(shù)據(jù)傳送的指針和長度信息。這是利用標(biāo)準(zhǔn)信息元素列表結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的，該結(jié)構(gòu)開始于指示列表長度的列表長度字段405，然后是每個元素(這種情況下是指針元素和長度元素)的一組類型/長度/值三元組。從而，在列表長度字段405之后是字段407和字段409，字段407承載標(biāo)識符的，表示為ID_pointer，其將元素標(biāo)識為指針，字段409表示為Length_pointer，其指示指針數(shù)據(jù)的長度。下一字段411是指針數(shù)據(jù)自身，即從其取得數(shù)據(jù)的交換機(jī)存儲器中的地址。在指針數(shù)據(jù)字段411之后是字段413和字段415，字段413承載標(biāo)識符，表示為ID_Length，其將元素標(biāo)識為要取得數(shù)據(jù)的長度，字段415表示為Length_Length，其指示長度信息的長度。下一字段417是長度信息自身，即從交換機(jī)存儲器取得的數(shù)據(jù)的長度。
注意，發(fā)明人決定使用包括靈活信息元素列表結(jié)構(gòu)的分組，以提供這些分組在未來使用的靈活性。在替換實施例中，當(dāng)不包括密碼信息和用于通過網(wǎng)絡(luò)鏈路的流式傳輸期間的內(nèi)聯(lián)加密情形的附加密碼信息時，使用更簡單的固定長度分組，其在類型字段403之后只包括緩沖指針和緩沖長度信息。
本發(fā)明的一個方面在于對于定義所需密碼學(xué)的參數(shù)提供了附加的類型/長度/值三元組，這些參數(shù)例如用于對要發(fā)送分組或分組一部分加密和對接收到的經(jīng)加密分組或分組一部分解密。在一個實施例中，用于密碼學(xué)的附加的類型/長度/值三元組的存在使得交換機(jī)執(zhí)行所請求的密碼學(xué)。在優(yōu)選實施例中，第一種類的分組400總是包括要被傳遞到密碼引擎321的信息。一組這樣的數(shù)據(jù)被預(yù)定義以不進(jìn)行加密。此外，如果引擎321利用類型/長度/值三元組正確地配置，則某些密碼操作會發(fā)生。如果其不被配置，或者被不正確地配置，則其應(yīng)當(dāng)充當(dāng)空(NULL)加密操作，并且不受影響地傳遞數(shù)據(jù)。
圖4A的第一種類的分組400包括用于三個加密參數(shù)的三個附加的類型/長度/值三元組。第一三元組441定義了密鑰標(biāo)識符，其是指向密鑰存儲345的指針。第一元素ID_KID 419將元素標(biāo)識為密鑰標(biāo)識符(KID)，字段421表示為Length_KID，其指示密鑰指針數(shù)據(jù)(KID)的長度。下一字段423是密鑰標(biāo)識符(KID)自身，其指向密鑰存儲345中的密鑰。
下一三元組443定義了所用的加密方法和用于該方法的密鑰長度。不同的加密方法和不同的密鑰長度也被存儲在密鑰存儲345中，從而使由三元組443發(fā)送的信息也是指向表的指針的形式。第一元素ID_CrypLen 425將元素標(biāo)識為用于方法和密鑰長度，字段427表示為Length_CrypLen，其指示方法和密鑰長度數(shù)據(jù)的長度。下一字段429是指針自身，其指向密鑰存儲345中的加密方法和密鑰長度。這標(biāo)識了要用于加密(或者在接收的情形中是解密)的加密方法和密鑰長度。在替換實施例中，使用了兩個三元組而不是一個來定義加密方法和密鑰長度一個三元組用于方法，另一個三元組用于密鑰長度。
圖4A示出了描述所用的密鑰管理和完整性的另一個三元組445。在一個實施例中，由三元組445傳輸?shù)男畔⒁彩侵赶蚪粨Q機(jī)中的表的指針的形式，其描述不同的方法。第一元素ID_Integr 431將元素標(biāo)識為用于完整性和/或認(rèn)證方法，字段433表示為Length_Integr，其指示完整性和/或認(rèn)證方法數(shù)據(jù)的長度。下一字段435是指針自身，其指向密鑰存儲345中的密碼完整性和/或認(rèn)證方法。這標(biāo)識了要用于加密(或者在接收的情形中是解密)的完整性和/或認(rèn)證方法。
在替換實施例中，使用了更多或更少的三元組。例如，對于完整性可以使用單獨(dú)的一個三元組，而對于認(rèn)證使用另一個三元組。
無線安全性被涉及到。許多密碼選項可用，并且正在開發(fā)和引入新的選項，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的。本發(fā)明的一個方面在于可以利用這里描述的結(jié)構(gòu)提供許多不同形式的加密和認(rèn)證。這里所描述的方法和裝置不應(yīng)當(dāng)被解釋為限于一種方法或另一種。在遵從IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)的情形中，可以使用以下方法中的一種或多種RC4、AES-CTR、AES-CBC。本發(fā)明并不限于任何特定方法。
依賴于應(yīng)用和舒適級別，可以有多種方式來保護(hù)無線LAN。WLAN的安全性不僅涉及數(shù)據(jù)加密，還涉及消息完整性校驗(MIC)和相互認(rèn)證。
下面對此進(jìn)行簡要討論，這些主題中的許多對本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。
靜態(tài)有線等同隱私(WEP)協(xié)議提供了一定的安全性。利用靜態(tài)WEP，所有用戶和其關(guān)聯(lián)的所有AP都有相同的加密密鑰。這使密鑰能被工具(例如，在因特網(wǎng)上可免費(fèi)獲得的工具)破解而降低了安全性。靜態(tài)WEP也沒有提供消息完整性和認(rèn)證。
動態(tài)WEP通過給予每個用戶以唯一的單播密鑰，并且給予所有用戶以相同的廣播密鑰，而改進(jìn)了靜態(tài)WEP。AP維護(hù)用戶的單播密鑰和VLAN的廣播密鑰。動態(tài)WEP比靜態(tài)WEP強(qiáng)大。然而，仍然存在可獲得的用于破解這種方法的工具。動態(tài)WEP沒有消息完整性，但是利用802.1X和可擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議(EAP)提供了強(qiáng)大的相互認(rèn)證。
臨時密鑰完整性協(xié)議(TKIP)被認(rèn)為是對動態(tài)WEP的改進(jìn)，但是并沒有解決所有安全性問題。其被設(shè)計為用來克服靜態(tài)和動態(tài)WEP中的弱點(diǎn)的權(quán)宜措施。TKIP通過利用加密原語修復(fù)WEP具有的某些問題，而改進(jìn)了安全性。TKIP包括被稱為“Michael”的內(nèi)建消息完整性校驗。盡管TKIP關(guān)閉了對WEP開放的攻擊路徑，但是其也打開了其自身的某一攻擊路徑。某些人相信Michael完整性校驗在密碼上是弱的，并且通過相當(dāng)?shù)呐?，可以偽造消息?br> 為了防止這點(diǎn)發(fā)生，TKIP包括這樣的對策，該對策在在彼此的一分鐘內(nèi)檢測到兩個MIC故障的情況下，要求AP關(guān)閉整個基礎(chǔ)服務(wù)集(BSS)60秒。這使得AP易受到拒絕服務(wù)(DoS)攻擊。與動態(tài)WEP類似，TKIP通過實現(xiàn)802.1X和EAP提供了強(qiáng)大的相互認(rèn)證。
為了最大的安全性，IEEE 802.11i計數(shù)器模式/CBC-MAC協(xié)議(CCMP)提供了基于高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)的加密和消息認(rèn)證。CCMP使用AES中的計數(shù)器模式以用于數(shù)據(jù)加密，并使用AES中的密碼塊鏈接-消息認(rèn)證模式(CBC-MAC)以用于消息完整性。AES作為一種強(qiáng)大安全的算法，全世界的密碼專家對其進(jìn)行了大量分析。
因為由第一種類的特殊分組描述的密碼交換機(jī)制允許實現(xiàn)密碼所要求的盡可能多的附加類型/長度/值三元組，所以本發(fā)明的一個方面是能夠適應(yīng)所有這些不同方法的能力。
例如，用于遵從IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)的可能密碼選項包括RC4、AES-CTR、AES-CBC。用于遵從IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)的可能完整性選項包括Michael、AES-CBC-MAC。本發(fā)明并不限于任何特定方法。
關(guān)于密鑰管理，當(dāng)前的密鑰管理由AP處理。有時客戶端臺站導(dǎo)出其自身和認(rèn)證服務(wù)器之間的密鑰。然后，認(rèn)證服務(wù)器將該密鑰傳遞給AP。在替換安排中，AP和客戶端臺站可以相互地導(dǎo)出密鑰。
因為本發(fā)明的各方面提供了邊緣路由器來維護(hù)密鑰，而不是AP，并且由于由這里描述的結(jié)構(gòu)所提供的靈活性，所以不同的實現(xiàn)方式允許在AP和交換機(jī)之間實現(xiàn)不同級別的知識分割。
圖4B示出了第二種類的分組450，網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338建立該第二種類的分組450，以用于發(fā)送在第一種類的控制分組400中定義的數(shù)據(jù)。前序、幀定界符開始、目的地地址和源地址字段同樣是標(biāo)準(zhǔn)的。例如，源地址是交換機(jī)329的地址，目的地地址是臺站300的地址。下一字段453被用作類型字段，并且包括用于另一種不同于控制分組400中所用類型的新類型的表示為類型2的代碼。這里可以使用任何先前未使用的值，只要該值足夠大以定義類型，并且未用于其他目的。分組450的剩余部分提供了用于數(shù)據(jù)傳送的指針和長度信息。列表長度字段455指示列表長度，在該分組450的情況下，其依賴于發(fā)送的數(shù)據(jù)量。在列表長度字段455之后是每個元素(這種情況下是指針元素、長度元素和傳送的數(shù)據(jù))的一組類型/長度/值三元組。分別用于指針和長度的類型/長度/值三元組457和459與請求包括的數(shù)據(jù)的相應(yīng)控制分組400中的相同。接著跟有密碼信息類型/長度/值三元組461、463和465。在密碼信息之后是字段471和字段473，字段471承載標(biāo)識符，表示為ID_data，其將元素標(biāo)識為傳送的數(shù)據(jù)，字段473表示為Length_data，其指示數(shù)據(jù)的長度。下一字段475是被傳送的來自交換機(jī)存儲器的數(shù)據(jù)。
從而，對于發(fā)送路徑，AP 300生成存儲器請求。智能DMA引擎324包括信令方法，從而以附加三元組的形式傳遞密碼細(xì)節(jié)。在一個實施例中，這些在以上內(nèi)容中已有描述，并且將一個或多個指針傳送到密鑰存儲345。在另一個實施例中，密碼信息包括用于一個或多個指針的三元組，指針指向該密碼信息被存儲在交換機(jī)335的存儲器中的位置處。在另一個實施例中，作為指向密鑰存儲345的一個或多個指針形式的密碼信息被維護(hù)在AP的本地主機(jī)存儲器315中，并且在形成第一種類的特殊分組以發(fā)起流式網(wǎng)絡(luò)DMA請求時，指針的值被網(wǎng)絡(luò)DMA引擎封裝為密碼信息的三元組。從而，附加類型/長度/值三元組中的附加密碼信息被添加到請求。交換機(jī)中的過濾器337識別特殊類型的分組，并且建立網(wǎng)絡(luò)分組和使DMA引擎338來執(zhí)行從交換機(jī)存儲器的DMA傳送。此外，利用密碼的附加類型/長度/值三元組，響應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)分組，DMA引擎還使密碼引擎321根據(jù)存儲在密鑰存儲345中的信息按請求的進(jìn)行加密。
注意，在發(fā)送數(shù)據(jù)時，使用第二類型的分組。如在父申請中一樣，一個實施例只發(fā)送數(shù)據(jù)。指針和長度三元組被用于充當(dāng)AP識別響應(yīng)的引用。從而，在一個實施例中，當(dāng)形成對要發(fā)送數(shù)據(jù)的請求的響應(yīng)時，交換機(jī)仍然使用該請求，而僅是將類型從請求(第一種類特殊分組)改變?yōu)轫憫?yīng)(第二種類特殊分組)，并且添加數(shù)據(jù)類型/長度/值三元組，而保持其他不變。
注意，以上描述對應(yīng)于用于由主機(jī)DMA控制器307執(zhí)行的存儲器取回的分組。
相同的特殊類型分組(在一個實施例中僅僅是其中之一)可用于DMA數(shù)據(jù)寫入，DMA數(shù)據(jù)寫入是在臺站300接收數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行的。
在接收的情形中，交換機(jī)329發(fā)送信息，臺站300接受信息，該信息描述了將無線接收到的分組的數(shù)據(jù)元素(例如，接收到的分組的緩沖描述符的緩沖描述符鏈)寫入到交換機(jī)存儲器335中的何處。每個接收到的緩沖描述符定義了交換機(jī)存儲器中用于數(shù)據(jù)元素的交換機(jī)存儲器位置和的一定量的數(shù)據(jù)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，對數(shù)據(jù)解密所必需的密碼信息被包括在第一和第二種類的分組中。
接收到的緩沖描述符鏈被存儲在低層MAC存儲器319中。
當(dāng)接收到分組時，分組/DMA引擎323建立來自無線接收到的分組的數(shù)據(jù)元素的分散/聚集DMA傳送。用于DMA傳送的信息被傳輸?shù)街鳈C(jī)DMA控制器307，主機(jī)DMA控制器307建立各個數(shù)據(jù)元素傳送。實際的數(shù)據(jù)傳送作為接收期間的數(shù)據(jù)流進(jìn)行，并且包括從無線接收的分組中提取數(shù)據(jù)元素，然后經(jīng)由主機(jī)總線作為DMA傳送傳送到網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324(回想一下，這對于主機(jī)總線和DMA控制器來說表現(xiàn)為存儲器接口)。
在低層MAC引擎(其中加密發(fā)生在無線臺站處)中，根據(jù)密碼需求，數(shù)據(jù)可以傳遞過耦合到低層MAC處的分組和DMA引擎的加密引擎。然而，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，解密在網(wǎng)絡(luò)連接328另一端的交換機(jī)中執(zhí)行。從而，密碼信息被傳遞，使得加密引擎321執(zhí)行任何解密。
考慮要寫入到交換機(jī)存儲器335中的存儲器地址的鄰接塊中的單個數(shù)據(jù)塊的傳送。根據(jù)DMA請求中的指針地址，主機(jī)DMA控制器307確定出該地址是針對網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324的，網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324對于某一地址范圍對DMA控制器307來說表現(xiàn)為存儲器接口。
來自主機(jī)DMA控制器307的DMA請求被網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324翻譯為第二特殊類型的分組，該分組包括用于傳送的指針和長度數(shù)據(jù)，以及要寫入到交換機(jī)存儲器中的傳送的數(shù)據(jù)元素。此外，對分組解密所需的密碼信息也被以附加三元組的形式包括在內(nèi)。第二類型的分組(包括密碼信息)被經(jīng)由以太網(wǎng)MAC和PHY接口和網(wǎng)絡(luò)鏈路327通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到交換機(jī)329。
在交換機(jī)處，第二類型的分組被以太網(wǎng)MAC和PHY接口336接收，該接口336包括過濾器337，過濾器337過濾出第二類型的分組，并將其中的信息(包括數(shù)據(jù))傳遞到網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338。網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338解釋請求，建立并將數(shù)據(jù)寫入到交換機(jī)存儲器335中的存儲器位置。另外，在寫入之前，網(wǎng)絡(luò)DMA引擎338解釋密碼信息，并建立加密引擎321和指向密鑰存儲345中的數(shù)據(jù)的指針，以在將數(shù)據(jù)寫入到交換機(jī)存儲器335中的存儲器位置期間執(zhí)行所需的解密操作。
從而，從無線臺站到交換機(jī)存儲器的經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的數(shù)據(jù)流式傳輸在接收期間實時發(fā)生，包括實時地對在接收期間的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。
注意，盡管在圖示實施例中，交換機(jī)和無線臺站中的網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324和338(其解釋特殊分組，并將特殊分組轉(zhuǎn)換為存儲器流請求)各自都被示為網(wǎng)絡(luò)控制器的分組引擎的一部分，但是在替換實施例中，這些方面在交換機(jī)和無線臺站的每一個中的獨(dú)立設(shè)備中執(zhí)行。
盡管當(dāng)今的處理器使得網(wǎng)絡(luò)DMA引擎324和338以及加密引擎321可能是位于特殊硬件中，但是發(fā)明人認(rèn)識到未來的可編程處理器可能足夠快以實現(xiàn)這種網(wǎng)絡(luò)DMA引擎。從而，網(wǎng)絡(luò)DMA和加密/解密功能可以實現(xiàn)在硬件中，可以實現(xiàn)在軟件(包括固件)中作為運(yùn)行在可編程處理器上的一個或多個代碼段，或者可以實現(xiàn)在硬件和軟件的組合中。
類似地，盡管在一個實施例中，分組/DMA引擎323實現(xiàn)在硬件中，但是發(fā)明人認(rèn)識到未來的可編程處理器可能足夠快以實現(xiàn)分組/DMA引擎323的功能的某些或全部。從而，分組/DMA引擎功能可以實現(xiàn)在硬件中，可以實現(xiàn)在軟件(包括固件)中作為運(yùn)行在可編程處理器上的一個或多個機(jī)器可讀代碼段，或者可以實現(xiàn)在硬件和軟件的組合中。
還要注意，盡管圖示實施例將密鑰存儲包括為單元331中的單獨(dú)硬件元件，但是在替換實施例中，存儲345的加密數(shù)據(jù)可被存儲為作為交換機(jī)存儲器335的一部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
圖3示出了包括低層MAC和MAC主機(jī)的接入點(diǎn)芯片的芯片邊界。在一個實施例中，主機(jī)處理器311是MIPS 5K處理器內(nèi)核，主機(jī)總線是“SOC-it”總線(兩者都來自于CA，Mountain View的MIPSTechnologies，Inc.)。
在發(fā)送期間意味著在包括被流式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的分組正被發(fā)送的期間。例如，“在發(fā)送期間”排除了被流式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被包括在在臺站的主機(jī)存儲器中排隊的分組中以用于后續(xù)發(fā)送的情形。
在接收期間意味著在分組正被接收的期間，例如，在只有一個MAC處理器的情形中，在下一個接收的分組被MAC處理器在MAC級別處理之前。
這里所描述的每個方法的一個實施例是以指示機(jī)器實現(xiàn)方法的一組指令的形式存在的。從而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會意識到，本發(fā)明的實施例可以實現(xiàn)為方法、諸如專用裝置之類的裝置、諸如數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之類的裝置、或者載體介質(zhì)，例如計算機(jī)程序產(chǎn)品。載體介質(zhì)承載用于控制處理系統(tǒng)的處理器以實現(xiàn)方法的一個或多個計算機(jī)可讀代碼段。因此，本發(fā)明的各方面可以采用方法的形式、完全硬件實施例的形式、完全軟件實施例的形式或者組合軟件和硬件方面的實施例的形式。此外，本發(fā)明可以采用承載實現(xiàn)在介質(zhì)中的計算機(jī)可讀程序代碼段的載體介質(zhì)(例如，計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上的計算機(jī)程序產(chǎn)品)的形式?？梢允褂冒ù鎯ζ髟趦?nèi)的任何合適的計算機(jī)可讀介質(zhì)。
應(yīng)當(dāng)理解，在一個實施例中，所討論的方法的步驟是由執(zhí)行存儲在存儲介質(zhì)中的指令(代碼段)的處理(例如計算機(jī))系統(tǒng)的適當(dāng)?shù)?一個或多個)處理器執(zhí)行的。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于任何特定的實現(xiàn)方式或編程技術(shù)，并且本發(fā)明可以利用用于實現(xiàn)這里描述的功能的任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來實現(xiàn)。本發(fā)明并不限于任何特定的編程語言或操作系統(tǒng)。
整篇說明書中提及的“一個實施例”或“實施例”意味著結(jié)合實施例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。從而，在整篇說明書中各處出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”或“在實施例中”并不一定都是指相同的實施例。此外，特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以在一個或多個實施例中以任何合適的方式加以組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員從本公開中可以清楚這一點(diǎn)。
類似地，應(yīng)當(dāng)意識到，在本發(fā)明的示例性實施例的以上描述中，本發(fā)明的各種特征有時在單個實施例、附圖或其描述中被組合在一起，以使公開文件流暢并有助于理解各種創(chuàng)造性方面中的一個或多個。然而，該公開的方法并不是要解釋為反映出要求保護(hù)的發(fā)明需要比每個權(quán)利要求中明確表達(dá)的特征更多的特征。相反，如下面的權(quán)利要求所反映的，創(chuàng)造性方面比在前述單個公開實施例的所有特征少。從而，權(quán)利要求被結(jié)合在該具體實施方式
中，其中每個權(quán)利要求自身代表本發(fā)明的單獨(dú)實施例。
還應(yīng)當(dāng)意識到，盡管在耦合到接入點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的上下文中描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于這種上下文，而是可以用在各種其他應(yīng)用和系統(tǒng)中，例如用在包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的任何無線臺站的系統(tǒng)中。此外，本發(fā)明并不限于任何一種類型的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和封裝方法，而是可以與其他網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)/協(xié)議中的一種或其組合結(jié)合使用。
注意，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)對于當(dāng)前可獲得的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)，至少與G比特以太網(wǎng)一樣快的以太網(wǎng)提供了所需的等待時間。然而，本發(fā)明并不限于使用以太網(wǎng)作為臺站和無線設(shè)備之間的鏈路，而是可以使用G比特以太網(wǎng)或更快的鏈路。例如，可以使用無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，該協(xié)議足夠慢，從而使得可以使用100MB以太網(wǎng)鏈路。另外，可以引入需要至少10GB以太網(wǎng)鏈路的更快的無線協(xié)議。所有這些都被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
這里提到的所有公開、專利和專利申請都通過引用結(jié)合于此。
從而，盡管已經(jīng)描述了被認(rèn)為是本發(fā)明優(yōu)選實施例的實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，在不脫離本發(fā)明的精神的前提下可以對其進(jìn)行其他和進(jìn)一步的修改，并且所有這些變化和修改都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，以上給出的任何規(guī)則僅僅代表可以使用的流程。可以向框圖中添加功能，從框圖中刪除功能，并且可以交換各功能塊之間的操作。對于在本發(fā)明的范圍內(nèi)描述的方法，可以向其添加步驟或者從其刪除步驟。
權(quán)利要求
1.一種用于在無線網(wǎng)絡(luò)的臺站處的無線發(fā)送或無線接收期間，通過耦合所述臺站到包括存儲器的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)鏈路，流式傳輸來自或去往所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器的數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括接受信息，該信息在發(fā)送情形中描述從何處取回包括要無線發(fā)送的分組的至少一些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素，或者在接收情形中描述將包括來自無線接收到的分組的至少一些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素寫到何處，所接受的信息包括定義所述網(wǎng)絡(luò)存儲器中用于所述數(shù)據(jù)元素的存儲器位置和數(shù)據(jù)量的信息，所接受的信息在發(fā)送情形中還包括指定要執(zhí)行的任何加密的信息，并且在接收情形中還包括指定要執(zhí)行的任何解密的信息；在發(fā)送情形中建立所述要無線發(fā)送的分組的數(shù)據(jù)元素的DMA傳送，在接收情形中建立所述來自無線接收到的分組的數(shù)據(jù)元素的DMA傳送，所述建立使用定義信息，所述建立在發(fā)送情形中包括指定要執(zhí)行的任何加密，并且在接收情形中包括指定要執(zhí)行的任何解密；以及在發(fā)送情形中將所述定義信息轉(zhuǎn)換為第一類型分組以通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳輸；經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)鏈路將所述第一類型分組發(fā)送到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處，所述第一類型分組被解釋來根據(jù)所述定義信息發(fā)送來自所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器的數(shù)據(jù)元素，包括對信息加密；響應(yīng)于發(fā)送所述第一類型分組，接收第二類型分組，所述第二類型分組包括按照指定加密的所述數(shù)據(jù)元素；將所述第二類型分組轉(zhuǎn)換為所述數(shù)據(jù)元素；以及將所述數(shù)據(jù)元素并入到分組中以用于發(fā)送，或者，在接收情形中從所述無線接收到的分組中提取出所述數(shù)據(jù)元素；轉(zhuǎn)換所述定義信息，并將所述數(shù)據(jù)元素封裝到所述第二類型分組中，以通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳輸要被寫入到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器中的所述數(shù)據(jù)元素；以及將所述第二類型分組發(fā)送到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處，所述第二類型分組被解釋來使得所述被封裝數(shù)據(jù)根據(jù)所述定義信息被寫入到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器中，從而使在發(fā)送情形中，包括任何加密在內(nèi)的通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送并入到所述要無線發(fā)送的分組中的數(shù)據(jù)元素在發(fā)送期間實時發(fā)生，而在接收情形中，包括任何解密在內(nèi)的對所述來自無線接收到的分組的數(shù)據(jù)元素的傳送在接收期間實時發(fā)生，并且從而使對所述數(shù)據(jù)元素的任何加密在通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送具有所述數(shù)據(jù)元素的分組之前發(fā)生，而任何解密在通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送具有所述數(shù)據(jù)元素的分組之后發(fā)生。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是包括存儲器的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，在無線發(fā)送期間數(shù)據(jù)從所述存儲器流式傳輸，或者在無線接收期間數(shù)據(jù)流逝傳輸?shù)剿龃鎯ζ鳌?br> 3.一種用于通過網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到無線網(wǎng)絡(luò)中的無線臺站的包括存儲器的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，在所述臺站處的無線發(fā)送或無線接收期間，通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路流式傳輸來自或去往所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器的數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路將信息發(fā)送到所述無線臺站，該信息在發(fā)送情形中描述從何處取回包括要無線發(fā)送的分組的至少一些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素，或者在接收情形中描述將包括來自無線接收到的分組的至少一些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素寫到何處，所接受的信息包括定義所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲器中用于所述數(shù)據(jù)元素的存儲器位置和數(shù)據(jù)量的信息；所接受的信息在發(fā)送情形中描述如何對要無線發(fā)送的分組的至少一些數(shù)據(jù)加密，或者在接收情形中描述如何對來自無線接收到的分組的至少一些數(shù)據(jù)解密；以及在要發(fā)送的分組的數(shù)據(jù)的情形中，響應(yīng)于接收到第一類型分組經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)鏈路接收來自所述無線臺站的第一類型分組，所述第一種類分組包括描述從何處取回所述數(shù)據(jù)元素和如何加密的信息；從所述存儲器取回所述數(shù)據(jù)元素；形成包括所取回的數(shù)據(jù)的第二類型分組，包括所請求的加密數(shù)據(jù)；以及響應(yīng)于所述接收將所述第二類型分組發(fā)送到所述無線臺站，或者，在來自接收到的分組的數(shù)據(jù)的情形中接收來自所述無線臺站的第二類型分組，所述第二類型分組封裝所述數(shù)據(jù)元素，并且包括描述向何處寫入所述數(shù)據(jù)元素和如何對所述數(shù)據(jù)元素解密的信息；從所述第二類型分組中提取出所封裝的數(shù)據(jù)，包括對所述數(shù)據(jù)元素解密；根據(jù)所接收到的第二種類的分組中的信息將所提取出的數(shù)據(jù)寫入到所述存儲器中，從而使在發(fā)送情形中，包括任何加密在內(nèi)的通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送并入到要無線發(fā)送的分組中的數(shù)據(jù)在發(fā)送期間實時發(fā)生，而在接收情形中，包括任何解密在內(nèi)的通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送來自無線接收到的分組的數(shù)據(jù)在接收期間實時發(fā)生。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
5.一種用于無線發(fā)送信息分組的方法，所述方法包括在發(fā)送期間通過網(wǎng)絡(luò)鏈路流式傳輸包括所述分組的至少一些內(nèi)容的數(shù)據(jù)元素，所述流式傳輸包括在通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送之前實時加密所述數(shù)據(jù)；以及發(fā)送所述信息分組。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述發(fā)送是由無線網(wǎng)絡(luò)的臺站執(zhí)行，并且所述流式傳輸是從通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到所述臺站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備去往所述臺站。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是包括存儲器的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，在無線發(fā)送期間數(shù)據(jù)所述數(shù)據(jù)從從所述存儲器流式傳輸。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括存儲器，在無線發(fā)送期間所述數(shù)據(jù)從所述存儲器流式傳輸，所述方法還包括形成對所述數(shù)據(jù)元素的DMA請求和加密信息；將所形成的DMA請求和所述加密信息轉(zhuǎn)換為第一分組，以通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳輸；通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路將所述第一分組發(fā)送到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路接收來自所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的第二分組，所述第二分組包含根據(jù)所述加密信息加密的所述數(shù)據(jù)元素；以及以來自所述第二分組的所述數(shù)據(jù)元素對所形成的DMA請求作出響應(yīng)，從而使利用所述第二分組流式傳輸所述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素，并且使所述加密在流式傳輸期間實時發(fā)生。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收關(guān)于要無線發(fā)送的數(shù)據(jù)駐留在所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲器中何處的信息。
10.一種用于無線接收信息分組的方法，所述方法包括無線接收信息分組；在接收期間通過網(wǎng)絡(luò)鏈路流式傳輸包括所述分組的至少一些內(nèi)容的數(shù)據(jù)元素；以及在所述流式傳輸期間實時對所述數(shù)據(jù)元素解密，所述解密在通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送之后發(fā)生。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述接收由無線網(wǎng)絡(luò)的臺站執(zhí)行，并且所述流式傳輸是從所述臺站去往通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到所述臺站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是包括存儲器的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，在無線接收期間數(shù)據(jù)流式傳輸?shù)剿龃鎯ζ鳌?br> 13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括存儲器，在無線發(fā)送期間數(shù)據(jù)流式傳輸?shù)剿龃鎯ζ?，所述方法還包括形成用于寫入所述數(shù)據(jù)元素的DMA請求和加密信息；將所形成的DMA請求和加密信息轉(zhuǎn)換為第一分組，以通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳輸；通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路將所述第一分組發(fā)送到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；將根據(jù)所述加密信息加密的所述數(shù)據(jù)元素封裝到第二分組中，以通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳輸?shù)剿鼍W(wǎng)絡(luò)設(shè)備；以及通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路將所述第二分組發(fā)送到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以根據(jù)所形成的DMA請求寫入到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲器中，從而使利用所述第二分組流式傳輸所述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收關(guān)于無線接收到的數(shù)據(jù)要寫入到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲器中何處的信息，從而使利用所接收的信息形成所述DMA請求。
15.如權(quán)利要求1-2中任何一個所述的方法，其中建立所述DMA傳送是建立多個數(shù)據(jù)元素的分散/聚集DMA傳送的一部分。
16.如權(quán)利要求3-4中任何一個所述的方法，其中關(guān)于從何處取回數(shù)據(jù)元素或者將數(shù)據(jù)元素寫到何處的信息被用于建立DMA傳送，并且其中建立所述DMA傳送是建立多個數(shù)據(jù)元素的分散/聚集DMA傳送的一部分。
17.如權(quán)利要求1-4、6-9、11-16中任何一個所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)鏈路是G比特以太網(wǎng)鏈路，或者至少與G比特以太網(wǎng)鏈路一樣快的以太網(wǎng)鏈路。
18.如權(quán)利要求1-4、6-9、11-17中任何一個所述的方法，其中所述臺站是所述無線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)。
19.如權(quán)利要求1-4、6-9、11-18中任何一個所述的方法，其中所述無線網(wǎng)絡(luò)遵從IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)或其衍生標(biāo)準(zhǔn)之一。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述分組是802.11MAC分組。
21.如權(quán)利要求8、9、13或14中任何一個所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)鏈路是G比特以太網(wǎng)鏈路，或者至少與G比特以太網(wǎng)鏈路一樣快的以太網(wǎng)鏈路，并且所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述無線網(wǎng)絡(luò)是遵從IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)或其衍生標(biāo)準(zhǔn)之一的網(wǎng)絡(luò)，所述第一和第二分組分別是第一類型和第二類型的以太網(wǎng)分組。
22.一種可在無線網(wǎng)絡(luò)中工作的無線臺站中的裝置，所述裝置包括本地存儲器，其能夠接收描述獲得包括要無線發(fā)送的分組的至少一些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素的位置的信息，所述位置位于通過網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到所述無線臺站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲器中；耦合到所述本地存儲器的分組/DMA引擎，所述分組/DMA引擎能夠建立所述要無線發(fā)送的分組的數(shù)據(jù)的DMA傳送，所述建立利用所述存儲器中的接收到的信息，并且形成定義所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲器中的一組至少一個位置以及定義密碼信息的信息；以及耦合到所述分組/DMA引擎的網(wǎng)絡(luò)接口，所述網(wǎng)絡(luò)接口包括網(wǎng)絡(luò)DMA引擎，所述網(wǎng)絡(luò)DMA引擎能夠接受對數(shù)據(jù)傳送的DMA請求，并且能夠?qū)⒍x信息轉(zhuǎn)換為第一類型分組，并致使所述網(wǎng)絡(luò)接口通過所述網(wǎng)絡(luò)接口耦合到的網(wǎng)絡(luò)鏈路發(fā)送所述第一種類分組，從而使兼容的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以解釋并取回由所述定義信息定義的數(shù)據(jù)，包括解釋所述密碼信息并相應(yīng)地對所述數(shù)據(jù)加密，所述網(wǎng)絡(luò)接口還能夠識別并向所述網(wǎng)絡(luò)DMA引擎提供通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路接收到的第二類型分組，所述第二類型分組包括由定義信息定義的數(shù)據(jù)，所述網(wǎng)絡(luò)DMA引擎還能夠?qū)⑺峁┑牡诙愋头纸M轉(zhuǎn)換為其中包括的數(shù)據(jù)，從而使在所述臺站耦合到第一網(wǎng)絡(luò)并且通過所述第一網(wǎng)絡(luò)從也耦合到所述第一網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到所述第二類型的第一分組的情形中，所述接收第二類型的第一分組是響應(yīng)于發(fā)送第一種類的第一分組而進(jìn)行的，并且所述發(fā)送第一分組是所述網(wǎng)絡(luò)DMA引擎接受第一DMA請求的結(jié)果，所述第一DMA請求定義要從所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲器取回的數(shù)據(jù)，并且定義要執(zhí)行的任何加密，所述網(wǎng)絡(luò)DMA引擎以在所述第一DMA請求中定義的數(shù)據(jù)來對所述第一DMA請求作出響應(yīng)，并且從而使通過所述第一網(wǎng)絡(luò)傳送并入到要無線發(fā)送的分組中的數(shù)據(jù)可以在發(fā)送期間實時發(fā)生，包括在通過所述第一網(wǎng)絡(luò)傳送之前進(jìn)行加密。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述本地存儲器還能夠接收描述將來自無線接收到的分組的數(shù)據(jù)元素的寫到的位置的信息，所述位置位于通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到所述無線臺站的所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲器中，其中所述分組/DMA引擎利用所述本地存儲器中的接收到的信息還能夠建立包括所述無線接收到的分組的至少一些內(nèi)容的數(shù)據(jù)元素的DMA傳送，所述建立包括定義描述如何對接收到的數(shù)據(jù)解密的密碼信息，其中所述網(wǎng)絡(luò)DMA引擎還能夠形成第二類型分組，所述第二類型分組包括由DMA請求中的定義信息定義的數(shù)據(jù)元素，并且包括由所述網(wǎng)絡(luò)DMA引擎接受的密碼信息，并且其中所述網(wǎng)絡(luò)接口還能夠發(fā)送所形成的第二類型分組，從而使在所述臺站耦合到所述第一網(wǎng)絡(luò)并且所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也耦合到所述第一網(wǎng)絡(luò)的情形中，作為所述網(wǎng)絡(luò)DMA引擎接受第二DMA請求的結(jié)果，第二類型的第二分組通過所述第一網(wǎng)絡(luò)被發(fā)送到所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述第二DMA請求定義了要被發(fā)送到所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲器的數(shù)據(jù)，包括如何對數(shù)據(jù)解密，并且從而使通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送來自無線接收到的分組的數(shù)據(jù)在接收期間實時發(fā)生，其中任何實時解密在通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送之后發(fā)生。
24.如權(quán)利要求22所述的裝置，所述裝置還包括耦合到主機(jī)總線子系統(tǒng)的主機(jī)處理器；和耦合到所述主機(jī)子系統(tǒng)的主機(jī)DMA控制器，其中所述分組/DMA引擎也耦合到所述主機(jī)總線子系統(tǒng)，并且能夠與所述主機(jī)DMA控制器進(jìn)行通信，從而使所述分組/DMA引擎建立DMA傳送包括所述分組/DMA引擎指示所述主機(jī)DMA控制器建立所述DMA傳送，并且從而使所述網(wǎng)絡(luò)DMA引擎對所述主機(jī)DMA控制器表現(xiàn)為存儲器接口，其中所述本地存儲器還能夠接收將來自無線接收到的分組的數(shù)據(jù)元素存儲到的位置的信息，所述位置位于通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到所述無線臺站的所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲器中，其中所述分組/DMA引擎利用所述本地存儲器中的接收到的信息還能夠建立包括所述無線接收到的分組的至少一些內(nèi)容的數(shù)據(jù)元素的DMA傳送，其中所述網(wǎng)絡(luò)DMA引擎還能夠形成第二類型分組，所述第二類型分組包括由DMA請求中的定義信息定義的數(shù)據(jù)元素，并且其中所述網(wǎng)絡(luò)接口還能夠發(fā)送所形成的第二類型分組。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中所述分組/DMA引擎包括用來建立多個數(shù)據(jù)元素的傳送的分散/聚集DMA控制器。
26.如權(quán)利要求22-25中任何一個所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是包括存儲器的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，在無線發(fā)送期間數(shù)據(jù)從所述存儲器流式傳輸。
27.如權(quán)利要求22-26中任何一個所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)鏈路是G比特以太網(wǎng)鏈路，或者至少與G比特以太網(wǎng)鏈路一樣快的以太網(wǎng)鏈路。
28.一種無線發(fā)送信息分組的裝置，所述裝置包括用于無線發(fā)送信息分組的裝置；以及用于在發(fā)送期間通過網(wǎng)絡(luò)鏈路流式傳輸包括所述分組的至少一些內(nèi)容的數(shù)據(jù)元素的裝置，其中所述流式傳輸包括在通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送之前實時對所述數(shù)據(jù)加密。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其中所述發(fā)送在無線網(wǎng)絡(luò)的臺站中執(zhí)行，并且所述流式傳輸是來自于通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到所述無線臺站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
30.一種無線接收信息分組的裝置，所述裝置包括用于無線接收信息分組的裝置；用于在發(fā)送期間通過網(wǎng)絡(luò)鏈路流式傳輸包括接收到的分組的至少一些內(nèi)容的數(shù)據(jù)元素的裝置；以及用于在所述流式傳輸期間實時對所述數(shù)據(jù)元素進(jìn)行解密的裝置，所述解密在通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送之后進(jìn)行。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其中所述接收在無線網(wǎng)絡(luò)的臺站中執(zhí)行，并且所述流式傳輸是去往通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到所述無線臺站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
32.如權(quán)利要求22-27、29或31中任何一個所述的裝置，其中所述臺站是所述無線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)。
33.如權(quán)利要求22-32中任何一個所述的裝置，其中所述無線網(wǎng)絡(luò)遵從IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)或其衍生標(biāo)準(zhǔn)之一。
34.如權(quán)利要求22-27中任何一個所述的裝置，其中所述無線網(wǎng)絡(luò)遵從IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)或其衍生標(biāo)準(zhǔn)之一，并且要無線發(fā)送的分組是802.11 MAC分組。
35.一種承載指示機(jī)器執(zhí)行用于無線發(fā)送信息分組的方法的一組機(jī)器可讀指令的載體介質(zhì)，所述方法包括在發(fā)送期間通過網(wǎng)絡(luò)鏈路流式傳輸包括所述分組的至少一些內(nèi)容的數(shù)據(jù)元素，所述流式傳輸包括在通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送之前實時對所述數(shù)據(jù)加密。
36.如權(quán)利要求35所述的載體介質(zhì)，其中所述發(fā)送在無線網(wǎng)絡(luò)的臺站中執(zhí)行，并且所述流式傳輸是來自通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到所述無線臺站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
37.一種承載指示機(jī)器執(zhí)行用于無線接收信息分組的方法的一組機(jī)器可讀指令的載體介質(zhì)，所述方法包括在發(fā)送期間通過網(wǎng)絡(luò)鏈路流式傳輸包括接收到的分組的至少一些內(nèi)容的數(shù)據(jù)元素；以及在所述流式傳輸期間實時對所述數(shù)據(jù)元素進(jìn)行解密，所述解密在通過網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送之后進(jìn)行。
38.如權(quán)利要求37所述的載體介質(zhì)，其中所述接收在無線網(wǎng)絡(luò)的臺站中執(zhí)行，并且所述流式傳輸是去往通過所述網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到所述無線臺站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線發(fā)送或接收信息分組的方法，和一種無線發(fā)送或接收信息分組的裝置。在接收情形中，該方法包括在接收期間通過網(wǎng)絡(luò)鏈路流式傳輸包括接收到的分組的至少一些內(nèi)容的數(shù)據(jù)元素，包括在通過網(wǎng)絡(luò)鏈路傳送之后，在流式傳輸期間對數(shù)據(jù)元素進(jìn)行實時解密。發(fā)送和接收是由無線網(wǎng)絡(luò)的臺站(300)執(zhí)行的，并且流式傳輸是從通過網(wǎng)絡(luò)鏈路耦合到臺站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(329)去往臺站的，或者從臺站去往該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的。
文檔編號H04L12/28GK1879435SQ200480032985
公開日2006年12月13日 申請日期2004年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日
發(fā)明者馬克·克里斯徹爾, 菲利普·J·雷恩, 邁克爾·J·韋布 申請人:思科技術(shù)公司