СЕТЕВАЯ АРХИТЕКТУРА ДЛЯ БЕЗОПАСНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Перекрестные ссылки на родственные заявки

PCT-заявка испрашивает приоритет на основании заявки США № 12/182613, поданной 30 июля 2008 года, озаглавленной "Network Architecture For Secure Data Communications", полное содержимое которой содержится в данном документе по ссылке.

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение относится, в общем, к сетевой архитектуре для безопасной передачи данных, а более конкретно, к сетевой архитектуре с защитой и высоким уровнем доступности для передачи данных между защищенной внутренней сетью и незащищенной внешней сетью.

Описание предшествующего уровня техники

Сетевая периферия особенно уязвима к неавторизованным передачам данных и вторжениям, особенно между внутренней защищенной сетью и общедоступной внешней сетью, такой как Интернет. Неавторизованные передачи данных, такие как вирусы, шпионское программное обеспечение и другие типы вредоносного программного обеспечения, могут быть привнесены из внешней сети во внутреннюю сеть во время передачи данных. Кроме того, неавторизованные злоумышленники из внешней сети могут попытаться получать доступ к конфиденциальной информации внутренней сети.

Наиболее актуальными угрозами безопасности внутренних сетей являются хищение данных, утечка данных и адресный код с целью воровства конфиденциальной информации, которая может быть использована для финансовой прибыли. Например, информация кредитной карты зачастую является целью кражи. В то время как вирус и фишинг могут получать информацию кредитных карт нескольких тысяч держателей карт, неавторизованный доступ в единую большую базу данных внутренней сети предоставляет доступ к миллионам счетов держателей карт.

В ответ на возросшие угрозы были разработаны Стандарты защиты данных индустрии платежных карт (PCI DSS) компаниями American Express, Discover Financial Services, JCB International, MasterCard Worldwide и Visa Inc., чтобы помочь в содействии широкому принятию согласованных мер защиты данных во внутренних сетях, хранящих данные о финансовой деятельности. PCI DSS является набором всесторонних принципов и требований для улучшения защиты данных платежных счетов с помощью конфигурации брандмауэра, антивирусного программного обеспечения, шифрования данных и дополнительных передовых практических методов защиты. Совет по стандартам безопасности PCI, независимая организация, отвечает за разработку и курирование стандартов. Совет по стандартам безопасности PCI является открытым глобальным форумом для непрерывного развития, улучшения, хранения, распространения и реализации стандартов безопасности для защиты данных о счетах. Ядром PCI DSS является группа принципов и сопровождающие требования, вокруг которых организуются конкретные элементы DSS. Первым принципом PCI DSS является "построение и поддержка защищенной сети" с требованием "установки и поддержки конфигурации брандмауэра, чтобы защищать данные держателей карт". Следовательно, существует необходимость в сетевой архитектуре с высоким уровнем доступности и безопасности передач данных между защищенной внутренней сетью и незащищенной внешней сетью, которая защищает внутреннюю сеть от неавторизованных передач данных и вторжений.

Краткое описание нескольких видов чертежей

Фиг. 1 - блок-схема варианта осуществления сетевой архитектуры для передачи данных между внутренней сетью и внешней сетью в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 2 - схема варианта осуществления способа передачи данных между внутренней сетью и внешней сетью в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 3 - блок-схема варианта осуществления прокси-сервера в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 4 - блок-схема варианта осуществления сервера управления в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 5 - логическая схема варианта осуществления способа установления защищенных соединений между внутренней сетью и внешней сетью в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 6 - логическая схема варианта осуществления способа передачи данных с высоким уровнем доступности и балансировкой нагрузки между внутренней сетью и внешней сетью в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 7 - блок-схема варианта осуществления внешнего граничного узла, функционирующего для балансировки нагрузки в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 8 - блок-схема варианта осуществления внутреннего граничного узла, функционирующего для балансировки нагрузки в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 9 - логическая схема варианта осуществления способа передачи данных с высоким уровнем доступности и балансировкой нагрузки между внутренней сетью и внешней сетью в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 10 - схематичное представление другого варианта осуществления сетевой архитектуры для передачи данных с высоким уровнем доступности и балансировкой нагрузки между внутренней сетью и внешней сетью в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 11 - логическая схема другого варианта осуществления способа передачи данных с высоким уровнем доступности и балансировкой нагрузки между внутренней сетью и внешней сетью в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 12 - схематичное представление другого варианта осуществления сетевой архитектуры для передачи данных с высоким уровнем доступности и балансировкой нагрузки между внутренней сетью и внешней сетью в соответствии с настоящим изобретением; и

Фиг. 13 - логическая схема другого варианта осуществления способа передачи данных с высоким уровнем доступности и балансировкой нагрузки между внутренней сетью и внешней сетью в соответствии с настоящим изобретением.

Осуществление изобретения

Фиг. 1 - блок-схема варианта осуществления сетевой архитектуры для передачи данных между внутренней сетью и внешней сетью в соответствии с настоящим изобретением. Сетевая архитектура 100 включает в себя демилитаризованную зону (DMZ) или сеть 102 периметра, подключенную между внутренней сетью 104 и внешней сетью 106. Сеть 102 периметра может быть отдельно управляемой сетью из внутренней сети 104 или подсетью внутренней сети 104. Внутренняя сеть 104 является защищенной сетью, такой как частная или корпоративная локальная вычислительная сеть (LAN) или глобальная вычислительная сеть (WAN). Внешняя сеть 106 является сетью общего пользования, такой как Интернет, или частной сетью неизвестной третьей стороны.

Сеть 102 периметра включает в себя один или более внешних граничных узлов 108a-108n, которые соединяются с внешней сетью 106. Внешние граничные узлы 108a-n могут быть шлюзами, маршрутизаторами, коммутаторами, мостами, серверами или их комбинацией. Сеть 102 периметра также включает в себя множество прокси-серверов 110a-110n, каждый из которых соединяется с одним или более внешними граничными узлами 108a-n. Одни или более внутренних граничных узлов 112a-112n подключаются между множеством прокси-серверов 110a-n и внутренней сетью 104. Внутренние граничные узлы 112a-n могут быть шлюзами, маршрутизаторами, коммутаторами, мостами, серверами или их комбинацией. Внутренние граничные узлы 112a-n соединяются с одним или более внутренними серверами 116 и 118. Внутренняя сеть 104 дополнительно включает в себя внутренний узел 114, который может быть шлюзом, маршрутизатором, коммутатором, мостом, сервером или их комбинацией. Внутренний узел 114 соединяет множество прокси-серверов 110a-n с сервером 120 управления. Сервер 120 управления включает в себя базу 122 данных конфигураций для хранения конфигурационной информации 128 для прокси-серверов 110a-n и базу 124 данных каталога для хранения аутентификационной информации 130 авторизованных пользователей внутренней сети 104. База 122 данных конфигураций и база 124 данных каталога может быть одной или более базами данных, включенными в сервер 120 управления, или могут быть отдельными устройствами, соединенными с сервером 120 управления.

При работе, прокси-серверы 110a-n управляют передачами данных, передаваемых между внешней сетью 106 и внутренней сетью 104. Передачи данных включают в себя передачи файлов или данных, которые передаются с помощью протокола передачи гипертекста (HTTP), протокола передачи файлов (FTP) или другого протокола, используемого для передачи файлов или данных. Сервер 120 управления конфигурирует каждый из множества прокси-серверов 110a-n с помощью, по существу, идентичной конфигурационной информации 128, сохраненной в базе 122 данных конфигураций. Прокси-серверы 110a-n функционируют так, чтобы предоставлять конфигурационную информацию 128 во время аутентификации, чтобы устанавливать защищенные соединения для передачи данных между клиентским устройством 126a-n и внутренней сетью 104.

Когда клиентское устройство 126 запрашивает передачу данных с внутренней сетью 104, один из множества прокси-серверов 110a-n выбирается на основе списка доступных прокси-серверов 110a-n. Выбранный прокси-сервер 110 устанавливает первое защищенное соединение 140 по внешней сети 106 между прокси-сервером 110 и клиентским устройством 126. Защищенное соединение является каналом связи, через одну или более сетей, установленным с помощью протокола защищенного соединения, такого как протокол защищенных сокетов (SSL) или протокол безопасности на транспортном уровне (TLS), который обеспечивает аутентификацию источника или адресата. В варианте осуществления первое защищенное соединение 140 включает в себя взаимную аутентификацию источника и адресата, например клиентского устройства 126 и прокси-сервера 110 на фиг. 1. Взаимная аутентификация источника и адресата обеспечивает повышенную безопасность относительно идентичности устройств, запрашивающих передачу данных. Взаимная аутентификация выполняется посредством обмена идентификациями, такими как цифровые сертификаты, между источником и адресатом. Прокси-сервер 110 функционирует, чтобы предоставлять идентификационную информацию как часть цифрового сертификата или другой формы идентификации во время взаимной аутентификации. Идентификационная информация или цифровой сертификат, предоставленный прокси-сервером 110, включает в себя, по существу, идентичную конфигурационную информацию 128, что и другие прокси-серверы 110a-n, как объяснено более подробно ниже. В варианте осуществления защищенное соединение также обеспечивает шифрование передачи данных.

После того как защищенное соединение 140 установлено между клиентским устройством 126 и прокси-сервером 110, прокси-сервер 110 затем устанавливает второе защищенное соединение 142 между собой и адресатом передачи данных во внутренней сети 104, таким как один из внутренних серверов 116, 118. Второе защищенное соединение 142 также устанавливается с помощью протокола установления защищенного соединения с взаимной аутентификацией и шифрованием. После того как первое и второе защищенные соединения установлены, передача данных от клиентского устройства 126 принимается по первому защищенному соединению 142 через первый порт 132a-n прокси-сервера 110. Прокси-сервер 110 затем переназначает адрес передачи данных на адрес получателя из внутренней сети 104. Прокси-сервер 110 затем передает данные для передачи из второго порта 134a-n прокси-сервера 110 по второму защищенному соединению 142. Блокируя прямой доступ во внутреннюю сеть 104, прокси-сервер 110 обеспечивает безопасность передачи данных из внешней сети 106 во внутреннюю сеть 104. Кроме того, передаваемые данные не хранятся в прокси-сервере 110, что обеспечивает дополнительный уровень безопасности.

Аналогичным образом, когда внутренний сервер 116, 118 запрашивает передачу данных с адресатом по внешней сети 106, таким как одно из клиентских устройств 126a-n, один из множества прокси-серверов 110a-n устанавливает первое защищенное соединение 144 с внутренним сервером 116, 118 с помощью протокола защищенных сокетов (SSL), протокола безопасности на транспортном уровне (TLS) или другого протокола установления защищенного соединения. Прокси-сервер 110 затем устанавливает второе защищенное соединение 146 между прокси-сервером 110 и клиентским устройством 126a-n. После того как первое и второе защищенные соединения установлены, передачи данных от внутреннего сервера 116, 118 принимаются по первому защищенному соединению 144 одним портом 136 прокси-сервера 110 и затем пересылаются из другого порта 138 прокси-сервера 110 по второму защищенному соединению 146 по внешней сети 106 клиентскому устройству 126a-n.

Поскольку конфигурационная информация 128, в форме цифрового сертификата или другой идентификации, предоставленная прокси-серверами 110a-n, по существу, идентична при установлении защищенных соединений, клиентское устройство 126a-n неспособно различать между прокси-серверами 110a-n, и защищенные соединения могут быть установлены любым из множества прокси-серверов 110a-n для передачи данных. Кроме того, передачи данных могут переключаться между прокси-серверами 110a-n в случае, когда один из прокси-серверов становится недоступным. Таким образом, сеть 102 периметра обеспечивает высокий уровень доступности и защиты для передачи данных между внешней сетью 106 и внутренней сетью 104.

Сервер 120 управления функционирует, чтобы наблюдать за множеством прокси-серверов 110a-n и состоянием защищенных соединений с множеством прокси-серверов 110a-n. Сервер 120 управления непрерывно наблюдает за состоянием защищенных соединений на предмет ошибок передачи файлов, исключений и удачных завершений. Когда защищенное соединение успешно не установилось или прерывается, сервер 120 управления предоставляет уведомления или предупреждения, чтобы повторно инициировать установление защищенного соединения. Сервер 120 управления также предоставляет журналы аудита и отчеты по защищенным соединениям с множеством прокси-серверов 110a-n.

Фиг. 2 - логическая схема варианта осуществления способа 150 безопасной передачи данных с высоким уровнем доступности между внутренней сетью 104 и внешней сетью 106 в соответствии с настоящим изобретением. Передаваемые данные принимаются сетью 102 периметра, как показано на этапе 152. На этапе 154 один из множества прокси-серверов выбирается, чтобы принимать передаваемые данные, на основе списка доступных прокси-серверов. В варианте осуществления список доступных прокси-серверов может поддерживаться посредством одного или более внешних граничных узлов 108a-n, одного или более из множества прокси-серверов 110a-n или одного или более узлов балансировки нагрузки, как обсуждается более подробно ниже. В других вариантах осуществления список доступных прокси-серверов может поддерживаться другим узлом или системой управления сетью. На этапе 156 передачи данных передаются выбранному одному из множества прокси-серверов 110a-n в сети 102 периметра. Поскольку каждый из множества прокси-серверов 110a-n сконфигурирован с помощью, по существу, идентичной конфигурационной информации 128, клиентское устройство 126a-n неспособно различать между прокси-серверами 110a-n, и передаваемые данные могут приниматься любым из множества прокси-серверов 110a-n.

На этапе 158 определяется, становится ли один из прокси-серверов 110a-n недоступным. Определение может быть выполнено внешними граничными узлами или одним из доступных прокси-серверов или другими устройствами, как описано ниже. Когда прокси-серверы 110a-n доступны, процесс возвращается к этапу 152, чтобы продолжать принимать передаваемые данные. Когда один из прокси-серверов 110a-n становится недоступным, недоступный прокси-сервер 110 удаляется из списка доступных прокси-серверов, как показано на этапе 160. Передача данных затем продолжается, как показано на этапе 162. Прокси-сервер 110 выбирается для приема передаваемых данных на основе списка из оставшихся одного или более доступных прокси-серверов. На этапе 164 недоступный прокси-сервер отслеживается, чтобы определять его состояние. Когда он становится доступным снова, прокси-сервер добавляется обратно в список доступных прокси-серверов, как показано на этапе 166. Передаваемые данные могут тогда приниматься прокси-сервером снова на основе списка доступных прокси-серверов, как показано на этапе 152.

Таким образом, сеть 102 периметра обеспечивает защищенным соединениям высокий уровень доступности для передачи данных между внешней сетью 106 и внутренней сетью 104. Высокий уровень доступности может быть осуществлен, поскольку каждый из множества прокси-серверов 110a-n имеет, по существу, аналогичную конфигурационную информацию 128. Это сходство между прокси-серверами 110a-n позволяет передавать передачу данных другим доступным прокси-серверам 110a-n в случае отказа одного из прокси-серверов 110a-n.

Фиг. 3 - блок-схема варианта осуществления прокси-сервера 110 в соответствии с настоящим изобретением. Прокси-сервер включает в себя модуль 170 обработки и прикладной модуль 172 передачи файлов. Прикладной модуль 172 передачи файлов включает в себя конфигурируемую память 174, которая хранит конфигурационную информацию 128 для прокси-сервера 110 из сервера 120 управления. Конфигурационная информация 128 включает в себя идентификационную информацию 176 и информацию 178 шифрования. Идентификационная информация 176 включает в себя идентификацию сервера, центр сертификации для проверки идентификации сервера, номер версии формата сертификата, даты, с которой по которую действует идентификационная информация, или другую необходимую информацию для цифрового сертификата или другой формы идентификации, используемой при установлении защищенного соединения. Информация 178 шифрования включает в себя открытый ключ шифрования и закрытый ключ шифрования для системы шифрования с открытым ключом, поддерживаемые алгоритмы обмена ключами, шифры и хэш-функции. Другая информация 178 шифрования может быть сконфигурирована при необходимости, или альтернативная информация 178 шифрования может быть сконфигурирована для других способов шифрования, используемых для шифрования передачи данных в защищенном соединении. Прикладной модуль 172 передачи файлов и модуль 170 обработки функционируют так, чтобы выполнять функции передачи данных и работу, описанную в данном документе.

Фиг. 4 - блок-схема сервера 120 управления. Сервер 120 управления включает в себя модуль 180 конфигурирования и отслеживания и модуль 184 обработки. Сервер 120 управления также включает в себя базу 122 данных конфигураций с конфигурационной информацией 128 для каждого из множества прокси-серверов 110a-n. Конфигурационная информация 128 включает в себя идентификационную информацию 146 и информацию 148 шифрования для каждого из прокси-серверов 110a-n. Сервер 120 управления также включает в себя базу 124 данных каталога, которая включает в себя аутентификационную информацию 130 для авторизованных пользователей внутренней сети 104. Аутентификационная информация 130 включает в себя запись 182a-n для каждого авторизованного пользователя с аутентификационной информацией. Каждая запись 182a-n может включать в себя идентификационную информацию, информацию шифрования или другую информацию для авторизованного пользователя. Прикладной модуль 180 конфигурирования и отслеживания и модуль 184 обработки функционируют так, чтобы выполнять функции и работу сервера 120 управления, описанного в данном документе.

Фиг. 5 - логическая схема примера способа 200 установления защищенных соединений между внутренней сетью 104 и внешней сетью 106. На этапе 202 конфигурационная информация 128 для каждого прокси-сервера 110 передается сервером 120 управления каждому из прокси-серверов 110. Каждый из прокси-серверов 110a-n конфигурируется с помощью, по существу, идентичной конфигурационной информации 128 посредством сервера 120 управления.

Далее, первое защищенное соединение устанавливается с помощью протокола установления защищенного соединения между одним из клиентских устройств 126a-n и одним из множества прокси-серверов 110. Способ начинается, когда один из множества прокси-серверов 110 принимает запрос на передачу данных от одного из клиентских устройств 126a-n, как показано на этапе 204. Когда протокол безопасности включает в себя шифрование, запрос передачи данных включает в себя список поддерживаемых параметров шифрования, таких как алгоритмы обмена ключами, шифры, хэш-функции и т.д. Например, алгоритмы обмена ключами могут включать в себя RSA, метод Диффи-Хелмана, DSA, SRP, PSK или другие такие алгоритмы. Шифры могут включать в себя RC4, Triple DES, AES, Camellia, RC2, IDEA и DES или другие шифры. Хэш-функции могут включать в себя HMAC-MD5 или HMAC-SHA, или другие функции. Другие параметры могут также быть указаны в запросе передачи данных.

Когда прокси-сервер 110 принимает запрос передачи данных, он выбирает среди перечисленных параметров протокола установления защищенного соединения и передает уведомление о выбранных параметрах клиентскому устройству 126, как показано на этапе 206. Прокси-сервер 110 также передает идентификацию с конфигурационной информацией 128, как показано на этапе 208. Идентификация может быть в форме цифрового сертификата, такого как цифровой сертификат ITU-T стандарта X.509, или в другой форме идентификации. Конфигурационная информация 128 в идентификации, передаваемой прокси-сервером 110, включает в себя, по меньшей мере, идентификационную информацию 176, такую как идентификация прокси-сервера 110. Кроме того, идентификация может также включать в себя информацию 178 шифрования, такую как открытый ключ шифрования прокси-сервера.

Прокси-сервер 110 затем запрашивает идентификацию, такую как цифровой сертификат, у клиентского устройства 126a-n на этапе 210 для того, чтобы это защищенное соединение для передачи данных могло быть взаимно аутентифицировано. Клиентское устройство 126a-n передает идентификацию прокси-серверу 110, как показано на этапе 212. В варианте осуществления прокси-сервер 110 проверяет идентичность клиентского устройства 126a-n с помощью центра сертификатов третьей стороны. В другом варианте осуществления прокси-сервер 110a-n передает идентификацию серверу 120 управления для проверки, как показано на этапе 214. Сервер 120 управления проверяет идентичность, осуществляя доступ в базу 122 данных каталога авторизованных пользователей, как показано на этапе 216. На этапе 218 база 132 данных каталога предоставляет запрашиваемую аутентификационную информацию 130 для сервера 120 управления, чтобы определять, соответствует ли идентификация записи 182a-n авторизованного пользователя в базе 124 данных каталога. Когда идентификация проверена, сервер 120 управления передает сообщение о проверке прокси-серверу 110, как показано на этапе 220.

Для того, чтобы формировать сеансовые ключи, используемые для первого защищенного соединения, клиентское устройство 126a-n шифрует случайное число с помощью открытого ключа шифрования прокси-сервера и отправляет результат прокси-серверу 110, как показано на этапе 222. Поскольку каждый из прокси-серверов 110a-n сконфигурирован с помощью, по существу, идентичной конфигурационной информации 128, включающей в себя открытые и закрытые ключи шифрования, любой из прокси-серверов 110a-n может дешифровать случайное число с помощью своего соответствующего закрытого ключа. Из случайного числа клиентское устройство 126a-n и прокси-сервер 110 могут формировать ключевой материал для шифрования и дешифрования. Это включает в себя установление первого защищенного соединения между клиентским устройством 126a-n и прокси-сервером 110. Когда какой-либо из вышеупомянутых этапов завершается неудачей, первое защищенное соединение между прокси-сервером 110 и клиентским устройством 126 не устанавливается, и сообщение об ошибке передается прокси-сервером 110 клиентскому устройству 126, как показано на этапе 224.

Прокси-сервер 110 передает уведомление о первом защищенном соединении серверу 120 управления на этапе 226. Уведомление включает в себя то, было ли соединение успешно установлено, или произошла ли ошибка, и оно не было установлено. Кроме того, уведомление может включать в себя информацию о первом защищенном соединении, такую как ключевой материал для шифрования, необходимую для каждого из множества прокси-серверов 110a-n, чтобы связываться по первому защищенному соединению. Сервер 120 управления сохраняет информацию о первом защищенном соединении в базе 124 данных каталога.

Когда первое защищенное соединение установлено, прокси-сервер 110 устанавливает второе защищенное соединение с одним из внутренних серверов 116, 118 с помощью протокола установления защищенного соединения. Прокси-сервер 110 передает запрос передачи данных одному из внутренних серверов 116, 118, как показано на этапе 228. В варианте осуществления запрос передачи данных включает в себя список поддерживаемых параметров протокола установления защищенного соединения, таких как алгоритмы обмена ключами, шифры, хэш-функции и т.д. Когда внутренний сервер 116, 118 принимает запрос передачи данных, он выбирает среди перечисленных параметров протокола установления защищенного соединения и передает уведомление с выбранными параметрами прокси-серверу 110a-n, как показано на этапе 230. В другом варианте осуществления прокси-сервер 110 и внутренний сервер 116, 118 сконфигурированы с помощью параметров протокола установления защищенного соединения для использования во время установления защищенного соединения. В этом варианте осуществления запросу необходимо лишь включать в себя сконфигурированные поддерживаемые параметры протокола установления защищенного соединения, а уведомление от внутреннего сервера 116, 118 включает в себя подтверждение приема предварительно сконфигурированных параметров протокола установления защищенного соединения.

Далее, прокси-сервер 110a-n передает идентификацию, такую как цифровой сертификат, внутреннему серверу 116, 118, как показано на этапе 232. Как описано выше, каждый из прокси-серверов 110a-n конфигурируется с помощью, по существу, идентичной конфигурационной информации 128 для цифровых сертификатов. Внутренние серверы 116, 118 могут запрашивать проверку идентичности прокси-сервера 110 у сервера 120 управления, как показано на этапе 234. Сервер 120 управления осуществляет доступ к базе 124 данных каталога, чтобы проверять идентичность прокси-сервера 110a-n, на этапе 236. На этапе 238 сервер 120 управления сравнивает запрошенную идентификацию, чтобы определять, совпадает ли идентификация с авторизованным пользователем в базе 124 данных каталога. Когда идентификация проверена, сервер 120 управления передает подтверждение внутреннему серверу 116, 118, как показано на этапе 240. Прокси-сервер 110 может запрашивать идентификацию, такую как цифровой сертификат, у внутреннего сервера 116, 118, так что защищенное соединение для передачи данных может быть взаимно аутентифицировано, как показано на этапе 242. Внутренний сервер 116, 118 передает идентификацию, такую как цифровой сертификат, прокси-серверу 110, как показано на этапе 244. Прокси-сервер 110 запрашивает проверку идентификации у сервера 120 управления, как показано на этапе 246. Сервер 120 управления проверяет идентичность, осуществляя доступ к базе 132 данных каталога на этапе 248 и определяя, соответствует ли идентификация записи 150a-n для авторизованного пользователя в базе 132 данных каталога, как показано на этапе 250. Сервер 120 управления передает сообщение о проверке прокси-серверу 110a-n, как показано на этапе 252.

После проверки, для того, чтобы формировать сеансовые ключи, используемые для защищенного соединения, внутренний сервер 116, 118 шифрует случайное число с помощью открытого ключа шифрования прокси-сервера и отправляет результат прокси-серверу 110, как показано на этапе 254. Поскольку каждый из прокси-серверов 110a-n сконфигурирован с помощью, по существу, идентичной идентификационной информации, включающей в себя открытые и закрытые ключи, любой из прокси-серверов 110a-n может дешифровать случайное число с помощью своего соответствующего закрытого ключа. Из случайного числа внутренний сервер 116, 118 и прокси-сервер 110 могут формировать ключевой материал для шифрования и дешифрования. Это включает в себя установление второго защищенного соединения между одним из прокси-серверов 110a-n и одним из внутренних серверов 116, 118. Когда любой из вышеописанных этапов завершается неудачей, второе защищенное соединение не устанавливается, и сообщение об ошибке передается прокси-сервером 110a-n внутреннему серверу 116, 118, как показано на этапе 256. Прокси-сервер 110 передает уведомление о втором защищенном соединении серверу 120 управления на этапе 258. Уведомление включает в себя то, было ли соединение успешно установлено, или произошла ошибка, и оно не было установлено. Кроме того, уведомление может включать в себя информацию о втором защищенном соединении, такую как ключевой материал для шифрования, необходимую для каждого из множества прокси-серверов 110a-n, чтобы связываться по второму защищенному соединению.

После того как первое и второе защищенные соединения установлены, передачи данных шифруются и дешифруются с помощью ключевого материала до тех пор, пока защищенные соединения не будут закрыты. Передачи данных принимаются одним из прокси-серверов 110a-n, как показано на этапе 260, от одного из клиентских устройств 126a-n по первому защищенному соединению. Передачи данных принимаются через первый порт прокси-сервера 110. Прокси-сервер 110 проверяет адрес получателя передач данных и передает передачи данных во внутреннюю сеть 104 по второму защищенному соединению с помощью второго порта, как показано на этапе 262. В варианте осуществления адрес получателя может быть единственным сетевым IP-адресом для внутренней сети 104, который транслируется одним из внутренних граничных маршрутизаторов 118a-n. В другом варианте осуществления адрес получателя может быть адресом внутренней сети для одного из внутренних серверов 116, 118. Во время вышеописанного процесса прокси-сервер 110 передает индикаторы состояния серверу 120 управления, уведомляющие сервер 120 управления о состоянии первого и второго защищенных соединений и передач данных, как показано на этапе 264. Прокси-сервер 110a-n предоставляет индикаторы состояния, относящиеся к первому и второму защищенным соединениям, например, когда защищенные соединения устанавливаются, завершены или во время установления происходит ошибка. Прокси-сервер 110 также предоставляет индикаторы состояния серверу 120 управления, когда передачи данных начинаются, завершаются или прерываются.

В варианте осуществления настоящего изобретения высокий уровень доступности передач данных реализуется в сети 102 периметра с помощью способа балансировки нагрузки между множеством прокси-серверов 110. Фиг. 6 - логическая схема варианта осуществления способа 300 для высокого уровня доступности и балансировки нагрузки между защищенной внутренней сетью и незащищенной внешней сетью в соответствии с настоящим изобретением. На этапе 302 запрос передачи данных принимается от одного из клиентских устройств 126 по внешней сети 106. На этапе 304 один из множества прокси-серверов выбирается, чтобы принимать запрос передачи данных, на основе списка доступных прокси-серверов и балансировки нагрузки между множеством прокси-серверов 110a-n. Балансировка нагрузки может быть реализована с помощью различных способов, включающих в себя балансировку нагрузки внешними граничными узлами 108 и балансировку нагрузки с помощью способа кластеризации серверов, как описано более подробно ниже. В каждом способе поддерживается список доступных прокси-серверов 110a-n для балансировки нагрузки. На этапе 306 запрос передачи данных передается выбранному одному из множества доступных прокси-серверов 110a-n в сети 102 периметра. На этапе 306 прокси-сервер 110 начинает устанавливать первое защищенное соединение с клиентским устройством 126 и затем второе защищенное соединение с одним из внутренних серверов 116, 118. Защищенные соединения могут быть установлены, как описано выше относительно фиг. 5.

На этапе 308 определяется, установлены ли первое и второе защищенные соединения. В одном варианте осуществления сервер 120 управления выполняет определение в ответ на уведомление об установлении защищенных соединений от прокси-сервера 110 или в ответ на сообщение об ошибке при установлении защищенных соединений от внутреннего сервера 116, 118. В других вариантах осуществления определение может быть выполнено внешним граничным узлом 108 или внутренним граничным узлом 112, или внутренними серверами 116, 118. В случае, когда первое или второе защищенное соединение не удалось установить, определяется, произошла ли неудача из-за прокси-сервера 110, как показано на этапе 310. В одном варианте осуществления внешние граничные узлы 108 наблюдают за прокси-серверами 110, чтобы определять отказ одного из прокси-серверов. В других вариантах осуществления узел балансировки нагрузки или прокси-серверы 110a-n наблюдают за доступностью, чтобы определять отказ прокси-сервера, как объясняется более подробно ниже. Прокси-сервер может быть недоступен из-за отказа в прокси-сервере или в линии связи с прокси-сервером или из-за планового обслуживания прокси-сервера или по другим причинам, которые вызывают неспособность прокси-сервера отвечать или работать эффективно. Когда один из множества прокси-серверов 110 стал недоступным, прокси-сервер удаляется из списка доступных прокси-серверов для балансировки нагрузки, как показано на этапе 312. Способ затем продолжается на этапе 314 повторной попыткой установить первое и второе защищенные соединения для передачи данных.

Когда первое и второе защищенные соединения для передачи данных установлены, прокси-сервер 110 уведомляет сервер 120 управления, как показано на этапе 316. Передача данных начинается, как показано на этапе 316. Во время передачи данных сервер 120 управления принимает уведомления от прокси-сервера 110 и определяет любые ошибки или прерывания в передачах данных, как показано на этапе 318. Когда отказов или ошибок не возникает, передачи данных завершаются, как показано на этапе 320. Когда обнаруживается сбой в передачах данных, предупреждение или уведомление предоставляется серверу 120 управления, чтобы повторно начинать или повторять передачи данных, как показано на этапе 322. На этапе 324 выполняется определение, стал ли один из прокси-серверов 110 недоступным. Когда один из прокси-серверов 110a-n определяется как недоступный, тогда прокси-сервер удаляется из списка доступных прокси-серверов для балансировки нагрузки, как показано на этапе 326. Передачи данных затем передаются снова одному или более доступным прокси-серверам 110a-n, как показано на этапе 316.

В варианте осуществления балансировка нагрузки для высокого уровня доступности реализуется внешними граничными узлами 108a-n и внутренними граничными узлами 112a-n. Таблица маршрутизации со списком доступных прокси-серверов 110a-n для балансировки нагрузки поддерживается каждым из внешних граничных узлов 108a-n и внутренних граничных узлов 112a-n. Передачи данных балансируются по нагрузке между каждым из доступного множества прокси-серверов 110a-n внешними граничными узлами 108a-n и внутренними граничными узлами 112a-n.

Фиг. 7 - блок-схема варианта осуществления внешнего граничного узла 108, функционирующего для балансировки нагрузки в соответствии с настоящим изобретением. Внешний граничный узел 108 включает в себя плоскость 338 данных, которая функционирует, чтобы переключать передачи данных с входных портов 340a-n на выходные порты 342a-n. Внешний граничный узел 108 также включает в себя плоскость 344 управления, которая функционирует, чтобы управлять переключением передач данных в плоскости 338 данных. Плоскость управления включает в себя модуль 350 обработки, прикладной модуль 348 брандмауэра и таблицу 346 маршрутизации.

Плоскость 344 управления функционирует, чтобы обновлять таблицу 346 маршрутизации с помощью таких стандартных протоколов, как протокол маршрутной информации (RIP), протокол внутренней маршрутизации между шлюзами (IGRP) и протокол открытого поиска кратчайшего пути (OSPF), или других протоколов, которые предоставляют сообщения об обновлении маршрутов или топологии. Когда внешний граничный узел 108 принимает сообщение об обновлении маршрутов, которое включает в себя изменения в записи, он обновляет свою таблицу 346 маршрутизации ( см. таблицу 1 ниже), чтобы отражать новый маршрут. Таблица 346 маршрутизации также обновляется множественными записями для адресата, когда определяется более одного маршрута до адресата. Например, таблица 346 маршрутизации включает в себя список адресатов с записью адреса для внутренней сети 104. Таблица 346 маршрутизации тогда включает в себя список доступных прокси-серверов 336 на маршруте до адресата внутренней сети 104.

Дополнительные адреса могут быть добавлены в список для дополнительных доступных прокси-серверов 110. Список доступных прокси-серверов 336 может обновляться через стандартные протоколы маршрутизации или посредством конфигурирования системным администратором. Таблица 346 маршрутизации может включать в себя одну или более таблиц или баз данных, которые существуют в форматах, отличных от иллюстрированной таблицы, описанной в данном документе.

При работе, внешний граничный узел 108 поддерживает список доступных прокси-серверов 336 для адресата внутренней сети 104. Внешний граничный узел 108 использует алгоритм балансировки нагрузки, чтобы распределять передачи данных по списку доступных прокси-серверов 336. Алгоритм балансировки нагрузки может быть алгоритмом кругового обслуживания или другим алгоритмом в зависимости от требуемой реализации. Другим обычным алгоритмом является балансировка нагрузки на основе содержимого запроса передач данных, такого как IP-адрес запрашивающего или другая информация в запросе.

Алгоритм балансировки нагрузки может работать на основе каждого пакета или каждого адресата. При балансировке нагрузки по пакетам граничный узел передает последовательные пакеты данных при передаче данных по различным маршрутам на основе алгоритма балансировки нагрузки. Граничный узел может выбирать передачу одного пакета с адресатом во внутренней сети 104 первому прокси-серверу 110a-n, второго пакета для того же адресата - второму прокси-серверу 110a-n и т.д. Балансировка нагрузки по пакетам гарантирует балансировку нагрузки по множеству прокси-серверов 110a-n во внутреннюю сеть 104. При балансировке нагрузки по каждому адресату граничный узел распределяет пакеты на основе получателя пакетов в передачах данных и алгоритма балансировки нагрузки. Пакеты в передачах данных адресату от одного и того же источника передаются одному и тому же прокси-серверу 110a-n. Например, граничный узел передает пакеты для первого адресата во внутренней сети первому прокси-серверу 110a-n, пакеты для второго адресата во внутренней сети - второму прокси-серверу 110a-n и т.д.

Когда запрос передачи данных с внутренней сетью 104 прибывает в первый порт 340 внешнего граничного узла 108, внешний граничный узел 108 пересылает запрос передачи данных через другой порт 342 одному из множества прокси-серверов 110 на основе списка доступных прокси-серверов 336 и алгоритма балансировки нагрузки.

Балансировка нагрузки внешним граничным узлом 108 также обеспечивает высокий уровень доступности. Когда изменения маршрутизации или топологии происходят в сети, таблица 346 маршрутизации обновляется посредством стандартных протоколов маршрутизации или системным администратором. Кроме того, внешний граничный узел 108 периодически проверяет связь с множеством прокси-серверов 110a-n, чтобы определять их доступность. В случае, когда один из множества прокси-серверов 110a-n становится недоступным, тогда внешний граничный узел 108 удаляет адрес недоступного прокси-сервера из списка доступных прокси-серверов 336 для балансировки нагрузки в таблице 346 маршрутизации. Передачи данных тогда передаются только остающимся доступным одному или более прокси-серверам 110. Передачи данных не передаются недоступному прокси-серверу до тех пор, пока прокси-сервер снова не становится доступным и снова не добавляется в список доступных прокси-серверов 336 для балансировки нагрузки.

Чтобы обеспечивать дополнительную защиту, внешний граничный узел 108 включает в себя прикладной модуль 348 брандмауэра. Прикладной модуль 348 брандмауэра может быть отдельным устройством или может быть объединен с внешним граничным узлом 108. Прикладной модуль 348 брандмауэра функционирует, чтобы предотвращать пересылку TCP/IP-пакетов передачи данных адресату, если TCP/IP-пакеты не соответствуют установленному набору правил для соответствующего адресата. В варианте осуществления прикладной модуль 348 брандмауэра является приложением с контролем состояния и отвергает TCP/IP-пакет, если он не авторизован посредством набора правил. Если TCP/IP-пакет в передаче данных не соответствует существующему защищенному соединению с получателем пакета, он будет оцениваться согласно набору правил для новых соединений. Если TCP/IP-пакет соответствует существующему защищенному соединению на основе сравнения с таблицей состояний в прикладном модуле 348 брандмауэра, тогда TCP/IP-пакет передачи данных может пройти.

Фиг. 8 - блок-схема варианта осуществления внутреннего граничного узла 112, функционирующего для балансировки нагрузки в соответствии с настоящим изобретением. Внутренний граничный узел 112 также включает в себя плоскость 338 данных, которая функционирует, чтобы переключать передачи данных с входных портов 354a-n на выходные порты 356a-n. Внутренний граничный узел 112 также включает в себя плоскость 344 управления, которая функционирует, чтобы управлять переключением передач данных в плоскости 338 данных.

Плоскость 344 управления включает в себя модуль 358 обработки, прикладной модуль 348 брандмауэра и таблицу 346 маршрутизации со списком доступных прокси-серверов 336.

При работе, внутренний граничный узел 112 использует список доступных прокси-серверов 336 для балансировки нагрузки между прокси-серверами 110 для адресатов, соединенных с внешней сетью 106, таких как клиентские устройства 126. Когда запрос передачи данных с клиентским устройством 126 прибывает в первый порт 354 внутреннего граничного узла 112, внутренний граничный узел 112 пересылает запрос передачи данных через другой порт 356 одному из множества прокси-серверов 110 на основе списка доступных прокси-серверов 336 и алгоритма балансировки нагрузки.

В варианте осуществления внутренний граничный узел 112 также включает в себя прикладной модуль 352 трансляции сетевых адресов (NAT). Прикладной модуль 352 NAT может быть отдельным устройством или может быть объединен с внутренним граничным узлом 112. Прикладной модуль 352 NAT помогает предотвращать раскрытие внутренних сетевых адресов внутренней сети 104 сети 102 периметра или внешней сети 106. Прикладной модуль 352 NAT функционирует, чтобы предоставлять один сетевой IP-адрес для внутренней сети 104. По существу, прокси-серверы 110 переназначают входящие передачи данных по защищенному соединению на один сетевой IP-адрес внутренней сети 104 и передают передачи данных по второму защищенному соединению. Когда передачи данных с сетевым IP-адресом принимаются внутренним граничным узлом 112, прикладной модуль 352 NAT функционирует так, чтобы транслировать сетевой IP-адрес в один из множества внутренних IP-адресов, соответствующих требуемому адресату во внутренней сети 104. Таким образом, даже прокси-серверы 110a-n не имеют доступа к внутренним IP-адресам внутренней сети 104, таким как IP-адреса внутреннего сервера 116 и внутреннего сервера 118.

Фиг. 9 иллюстрирует логическую схему варианта осуществления способа 400 для высокого уровня доступности с балансировкой нагрузки посредством внешних граничных узлов 108 и внутренних граничных узлов 112 в сети 102 периметра в соответствии с настоящим изобретением. Способ 400 начинается с этапа 402, когда таблица 346 маршрутизации в граничном узле, либо во внешнем граничном узле 108, либо во внутреннем граничном узле 112, конфигурируется с помощью списка доступных прокси-серверов для балансировки 336 нагрузки. Список доступных прокси-серверов 336 может быть сконфигурирован граничным узлом через стандартные протоколы маршрутизации или посредством конфигурирования системным администратором. На этапе 402 граничный узел принимает передачи данных и выбирает один из множества прокси-серверов 110a-n на основе списка доступных прокси-серверов 336 и алгоритма балансировки нагрузки. Поскольку каждый из множества прокси-серверов 110a-n имеет, по существу, аналогичную идентификационную информацию, балансировка нагрузки передач данных может быть выполнена между прокси-серверами по установленным защищенным соединениям. Граничный узел передает передачи данных выбранному прокси-серверу по защищенному соединению, как показано на этапе 406. На этапе 408 граничный узел наблюдает за состоянием множества прокси-серверов 110a-n. Чтобы наблюдать за прокси-серверами 110a-n, граничный узел периодически передает сообщение о состоянии или проверяет связь с каждым из прокси-серверов. Когда обратное сообщение о состоянии не принимается после предварительно определенного периода времени или числа сообщений о состоянии, тогда граничный узел определяет, что прокси-сервер недоступен, на этапе 410. Прокси-сервер может быть недоступен, например, из-за отказа в прокси-сервере, отказа в линии связи с прокси-сервером, планового обслуживания прокси-сервера и т.д. В дополнение к наблюдению за прокси-серверами граничный узел может определять, что прокси-сервер недоступен, в ответ на сообщение о маршруте согласно стандартным протоколам маршрутизации или конфигурированию системным администратором.

Когда один из прокси-серверов 110a-n становится недоступным, тогда граничный узел обновляет таблицу 346 маршрутизации и удаляет недоступный прокси-сервер из списка доступных прокси-серверов 336, как показано на этапе 412. Граничный узел затем выбирает только прокси-сервер 110a-n для приема передач данных, который остается в списке доступных прокси-серверов 336, как показано на этапе 414. На этапе 416 недоступный прокси-сервер наблюдается, чтобы определять, является ли он все еще недоступным. Когда он становится доступным снова, прокси-сервер добавляется в список доступных прокси-серверов 336, как показано на этапе 418. Передаваемые данные могут затем опять приниматься прокси-сервером на основе списка доступных прокси-серверов 336 и алгоритма балансировки нагрузки, как показано на этапе 404.

Другие способы обеспечения балансировки нагрузки и высокого уровня доступности для множества прокси-серверов могут также быть реализованы в соответствии с настоящим изобретением. Фиг. 10 - схематичное представление другого варианта осуществления сетевой архитектуры для передачи данных с высоким уровнем доступности и балансировкой нагрузки с множеством прокси-серверов между защищенной внутренней сетью и незащищенной внешней сетью в соответствии с настоящим изобретением. В варианте осуществления на фиг. 10 один или более узлов 440a-n балансировки нагрузки подключаются между внешними граничными узлами 108a-n и множеством прокси-серверов 110a-n. Один или более узлов 442a-n балансировки нагрузки могут также быть размещены между внутренними граничными узлами 112a-n и множеством прокси-серверов 110a-n. Узлы 440, 442 балансировки нагрузки включают в себя модуль обработки и модуль балансировки нагрузки, которые функционируют так, чтобы реализовывать алгоритмы балансировки нагрузки. Модуль балансировки нагрузки также включает в себя список доступных прокси-серверов 336.

Фиг. 11 - блок-схема варианта осуществления способа 460 передачи данных с балансировкой нагрузки и высоким уровнем доступности с помощью узлов 440, 442 балансировки нагрузки. При работе, множество прокси-серверов 110a-n функционируют как кластеры серверов для обеспечения возможности балансировки нагрузки передач данных посредством узлов 440, 442 балансировки нагрузки. На этапе 462 узлы 440, 442 балансировки нагрузки функционируют так, чтобы обнаруживать текущие нагрузки прокси-серверов 110a-n. На этапе 464 узлы 440, 442 балансировки нагрузки распределяют передаваемые данные между множеством прокси-серверов 110a-n в соответствии с алгоритмом балансировки нагрузки и списком доступных прокси-серверов 336. На этапе 466 узлы 440, 442 балансировки нагрузки направляют передачу данных выбранному прокси-серверу. На этапе 468 узлы 440, 442 балансировки нагрузки также наблюдают за состоянием доступности множества прокси-серверов 110a-n. На этапе 470 узлы 440, 442 балансировки нагрузки определяют, стал ли один из множества прокси-серверов недоступным. Когда доступность прокси-сервера изменяется, узлы балансировки нагрузки обновляют список доступных прокси-серверов 336, как показано на этапе 472. Например, узлы 440, 442 балансировки нагрузки могут удалять или добавлять прокси-сервер 110a-n из листа доступных прокси-серверов 336, когда прокси-сервер 110a-n изменяет состояние доступности. Узлы 440, 442 балансировки нагрузки затем распределяют передачи данных по доступным узлам в соответствии с алгоритмом балансировки нагрузки и списком доступных прокси-серверов, как показано на этапе 474. Кроме того, также может быть определено, становится ли один из узлов 440a-n, 442a-n балансировки нагрузки недоступным. Определение может быть выполнено другими узлами балансировки нагрузки, которые наблюдают друг за другом, или системным администратором, который принимает уведомления или предупреждения от узлов 440, 442 балансировки нагрузки. Когда узел балансировки нагрузки становится недоступным, оставшиеся узлы 440, 442 балансировки нагрузки могут продолжать работу, чтобы обеспечивать высокий уровень доступности передачи данных, как показано на этапе 478. Узлы 440, 442 балансировки нагрузки, таким образом, гарантируют высокий уровень доступности передачи данных в сети 102 периметра.

Фиг. 12 - блок-схема варианта осуществления кластеризации прокси-серверов для балансировки нагрузки и высокого уровня доступности в соответствии с настоящим изобретением. В варианте осуществления на фиг. 12 каждый из множества прокси-серверов 110a-n включает в себя модуль 450a-n управления кластером. Модули 450a-n управления кластером хранят состояние или список доступных прокси-серверов 336 в кластере. Модули 450a-n управления кластером функционируют так, чтобы обмениваться данными по сети 474, соединяющей множество прокси-серверов 110a-n.

Фиг. 13 - логическая блок-схема варианта осуществления способа 480 кластеризации прокси-серверов, функционирующих так, чтобы обеспечивать балансировку нагрузки и высокий уровень доступности в соответствии с настоящим изобретением. При работе, модули 450a-n управления кластером обмениваются данными, чтобы распределять нагрузку передач данных между доступными прокси-серверами 110a-n в кластере, как показано на этапе 482. Модули 450a-n управления кластером периодически передают сообщения о состоянии, такие как периодические управляющие сообщения, другим модулям 450a-n управления кластером, чтобы обнаруживать какие-либо отказы во множестве прокси-серверов 110a-n, как показано на этапе 484. На этапе 486 модуль 450 управления кластером определяет, стал ли один из прокси-серверов недоступным. Определение может быть в ответ на сбой связи с прокси-сервером в течение периода времени или другие индикаторы. Когда модуль 450 управления кластером обнаруживает, что другой прокси-сервер недоступен, он рассылает сообщение об обновлении другим прокси-серверам, как показано на этапе 488. Каждый прокси-сервер обновляет свой список доступных прокси-серверов 336, чтобы удалять недоступный прокси-сервер, как показано на этапе 490. Таким образом, когда одному из множества прокси-серверов 110a-n не удается ответить, прокси-сервер удаляется из кластера и списка доступных прокси-серверов 336 в каждом модуле 450a-n управления кластером. Модули 450a-n управления кластером оставшихся доступных прокси-серверов затем инициируют процесс перехода на другой ресурс при сбое, как показано на этапе 492. Например, когда прокси-сервер 110 становится недоступным, передачи данных, управляемые прокси-сервером, перенаправляются на один или более доступных прокси-серверов в кластере. Когда определяется, что прокси-сервер снова становится доступным, на этапе 494, модули 450a-n управления кластером добавляют прокси-сервер 110 в список доступных прокси-серверов 336, как показано на этапе 496, и группы ресурсов перемещаются обратно на доступный прокси-сервер.

Сетевая архитектура и способы в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения обеспечивают высокий уровень доступности и безопасности для передачи данных между защищенной внутренней сетью и незащищенной внешней сетью. Защита данных помогает оградить внутреннюю сеть от неавторизованных передач данных и вторжений.

Модуль 170, 184, 350 и 358 обработки в различных устройствах, описанных в данном документе, может быть одним устройством обработки или множеством устройств обработки. Такое устройство обработки может быть микропроцессором, микроконтроллером, процессором цифровых сигналов, микрокомпьютером, центральным процессором, программируемой пользователем вентильной матрицей, программируемым логическим устройством, конечным автоматом, логическими схемами, аналоговыми схемами, цифровыми схемами и/или любым устройством, которое управляет сигналами (аналоговыми и/или цифровыми) на основе жесткого программирования схем и/или операционных инструкций. Модуль обработки может иметь внутреннюю память и/или соединяется с внешней памятью. Внутренняя или внешняя память, каждая, может быть одним запоминающим устройством или множеством запоминающих устройств. Такое запоминающее устройство может быть постоянным запоминающим устройством, оперативным запоминающим устройством, энергозависимой памятью, энергонезависимой памятью, статической памятью, динамической памятью, флэш-памятью, кэш-памятью и/или любым устройством, которое хранит цифровую информацию. Отметим, что, когда модуль обработки реализует одну или более своих функций через конечный автомат, аналоговые схемы, цифровые схемы и/или логические схемы, память, сохраняющая соответствующие операционные инструкции, может быть встроенной или быть внешней по отношению к схеме, содержащей конечный автомат, аналоговой схеме, цифровой схеме и/или логической схеме. Дополнительно отметим, что внутренняя память и/или внешняя память сохраняет, а модуль 170, 184, 350 и 358 обработки в различных устройствах выполняет жестко запрограммированные и/или операционные инструкции, соответствующие, по меньшей мере, некоторым из этапов и/или функций, иллюстрированных на фиг. 1-13 относительно их соответствующего устройства.

Когда может быть использовано в данном документе, выражение "функционирующий так, чтобы" указывает, что объект включает в себя один или более модулей обработки, данные, вход(ы), выход(ы) и т.д., чтобы выполнять одну или более из описанных или необходимых соответствующих функций, и может дополнительно включать в себя логическую связь с одним или более другими объектами, чтобы выполнять описанные или необходимые соответствующие функции. Как может быть дополнительно использовано в данном документе, выражение "ассоциированный с" включает в себя прямую и/или косвенную связь отдельных данных и/или одних данных, включаемых в другой объект.

Настоящее изобретение также было описано выше с помощью этапов способа, иллюстрирующих выполнение конкретных функций и их взаимосвязь. Границы и последовательность этих функциональных составных блоков и этапов способа были произвольно определены в данном документе для удобства описания. Альтернативные границы и последовательности могут быть определены, пока конкретные функции и взаимосвязи выполняются должным образом. Любые такие альтернативные границы или последовательности, таким образом, находятся в рамках и соответствуют духу заявленного изобретения.

Настоящее изобретение было описано с помощью функциональных составляющих блоков, иллюстрирующих выполнение определенных значимых функций. Границы этих функциональных составляющих блоков были произвольно определены для удобства описания. Альтернативные границы могут быть определены, пока определенные значимые функции выполняются должным образом. Аналогичным образом, блоки блок-схемы последовательности операций могли также быть произвольно определены в данном документе, чтобы иллюстрировать определенную значимую функциональность. При использовании, границы и последовательность блоков блок-схемы последовательности операций могли быть определены иначе и при этом выполнять определенную значимую функциональность. Такие альтернативные определения функциональных составляющих блоков и блоков блок-схемы и последовательностей, таким образом, находятся в рамках и соответствуют духу заявленного изобретения. Обычный специалист в данной области техники также поймет, что функциональные составляющие блоки и другие иллюстративные блоки, модули и компоненты в данном документе могут быть реализованы как проиллюстрировано, либо посредством одного или множества дискретных компонентов, сетей, систем, баз данных или модулей обработки, выполняющих соответствующее программное обеспечение и т.п., или любой их комбинацией.

Когда может быть использовано в данном документе, выражение "по существу" предоставляет принятые в отрасли допустимые пределы для соответствующего термина и/или взаимосвязи между объектами. Когда может также быть использовано в данном документе, выражение(я) "соединен с" и/или "соединяющий" включает в себя прямое соединение между объектами и/или косвенное соединение между объектами через объект-посредник (например, объект включает в себя, но не только, компонент, элемент, схему, интерфейс, модуль, узел, сеть и т.д.).