CN102025575B - 电缆调制解调器及利用其连接计算机至网络的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种cable modem及利用其连接计算机至网络的方法。当该cable modem接收一个数据包后，判断该数据包中的源MAC地址是否为其已知计算机的MAC地址。如果该数据包中的源MAC地址为其已知计算机的MAC地址，则该cable modem传送该数据包至网络处理。如果该数据包中的源MAC地址不为其已知计算机的MAC地址，则该cable modem发送一个ARP请求至其已知的计算机，确认该计算机是否处于关机状态。如果该已知的计算机处于关机状态，则该cable modem将所述数据包中的源MAC地址替换为已知计算机的MAC地址后，传送至网络处理。

Description

电缆调制解调器及利用其连接计算机至网络的方法
技术领域
本发明涉及一种调制解调器，尤其是关于一种电缆调制解调器及利用其连接计算机至网络的方法。
背景技术
网络通信离不开传输控制协议/网络协议(transmission control protocol/Internetprotocol，TCP/IP)协议，在TCP/IP网络中，每台计算机要想与网络中的其它设备进行通信，都必须进行必要的网络配置，一些主要参数诸如IP地址、子网掩码、默认网关、网域名称系统(domain name system，DNS)服务器等必不可少。通常，一个IP地址分配给某台计算机后，在其租约期限内，不能再被其它计算机利用。例如，如果计算机A申请了IP地址D1，在其租约期限T1内，即使计算机A处于关机状态，其IP地址D1闲置，也不能被其它计算机利用。其它计算机只能申请未被租约的IP地址，而IP地址是有限资源，申请入网的计算机越多，可分配的IP地址越少。
此外，电缆调制解调器(cable modem)被广泛用于用户端与网络服务器之间的数据包双向传输，例如cable modem转发计算机A申请IP地址D1的数据包至网络服务器，接收网络服务器返回的IP地址D1，从而实现计算机A与网络中其它设备的通信。目前，当该计算机A与一台cable modem处与连接状态时，其它计算机即使连接至该cable modem，也不能其向网络服务器发送数据包，因为其它计算机MAC地址与该cable modem已知计算机A的MAC地址不同，所以其发送的数据包会遭到该cable modem的抛弃。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种cable modem，在与该cable modem连接的一台计算机的IP地址的租约期限内，当该计算机处于关机状态时，该cable modem可以允许其它计算机利用所述IP地址连接至网络。
此外，还有必要提供一种利用cable modem连接计算机至网络的方法，在与该cablemodem连接的一台计算机的IP地址的租约期限内，当该计算机处于关机状态时，可以允许其它计算机利用所述IP地址连接至网络。
一种cable modem，其通过以太网与多个计算机相连接，当该cable modem接收一个数据包后，判断该数据包中的源MAC地址是否为其已知计算机的MAC地址。如果该数据包中的源MAC地址为其已知计算机的MAC地址，该cable modem传送该数据包至网络处理。如果该数据包中的源MAC地址不为其已知计算机的MAC地址，该cable modem发送一个ARP请求至其已知的计算机，确认该计算机是否处于关机状态。如果其已知的计算机处于关机状态，则该cablemodem将所述数据包中的源MAC地址替换为已知计算机的MAC地址后，传送至网络处理。
一种利用cable modem连接计算机至网络的方法，包括如下步骤：(a)接收一个数据包；(b)检查该数据包中的源MAC地址是否与一个已知客户端计算机的MAC地址相同，如果相同，则执行步骤(c)，如果不相同，则执行步骤(d)；(c)通过因特网传送该数据包至网络服务器处理；(d)发送一个ARP请求数据包至所述已知客户端计算机；(e)判断是否接收到所述已知客户端计算机回传的ARP应答数据包，如果接收到ARP应答数据包，则执行步骤(f)，如果未收到ARP应答数据包，则执行步骤(g)；(f)认定所述已知客户端计算机处于开机状态，抛弃所述数据包；(g)认定所述已知客户端计算机处于关机状态，将所述数据包中的源MAC地址替换为已知客户端计算机的MAC地址后，转入步骤(c)。
本发明提供的cable modem及利用其连接计算机至网络的方法，可以在一台计算机的IP地址的租约期限内，当该计算机处于关机状态时，允许其它计算机利用所述IP地址连接至网络，节省IP地址资源。
附图说明
图1是本发明电缆调制解调器较佳实施例的应用环境图。
图2是本发明利用电缆调制解调器连接计算机至网络的方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
如图1所示，是本发明电缆调制解调器较佳实施例的应用环境图。客户端计算机，如图1中示出的计算机10、20，通过以太网(Ethernet)30与电缆调制解调器(cable modem)40通信连接。电缆调制解调器40通过因特网(Internet)50与网络服务器60通信。在本实施例中，计算机10为已经获得网络服务器60分配的IP地址的客户端计算机，电缆调制解调器40已知计算机10的媒体访问控制(media access control，MAC)地址。
在该IP地址的租约期限内，计算机10每次开机后，向电缆调制解调器40发送一个请求数据包，请求电缆调制解调器40转发该请求数据包至网络服务器60，申请继续使用其租约的IP地址进行网络连接。
在本实施例中，电缆调制解调器40的工作原理如下：
电缆调制解调器40收到客户端发送的请求数据包，检查该请求数据包中的源MAC地址为其已知的MAC地址，如果该请求数据包中的源MAC地址为其已知的MAC地址，则判断客户端为已经获得网络服务器60分配的IP地址的计算机10，传送该请求数据包至网络服务器60处理。一般说来，网络中传输的数据包至少包括源地址和目的地址，其中源地址为发送方的地址，如源MAC地址，目的地址为接收方的地址，如目的MAC地址。
如果电缆调制解调器40检查发现所述请求数据包中的源MAC地址与其已知的MAC地址不同，则发送一个地址解析协议(address resolution protocol，ARP)数据包至计算机10，并等候计算机10回传的ARP应答数据包。如果收到计算机10回传的ARP应答数据包，则说明计算机10处于开机状态，电缆调制解调器40抛弃接收到的请求数据包。如果未收到计算机10回传的ARP应答数据包，则说明计算机10处于关机状态，电缆调制解调器40将所述请求数据包中的源MAC地址修改为已知的MAC地址后，将该请求数据包发送至网络服务器60处理。网络服务器60确认数据包中的源MAC地址为已知的MAC地址后，将该数据包当作计算机10发送的数据包处理。这样，当计算机10处于关机状态时，电缆调制解调器40可以使得其它客户端，例如计算机20，借用计算机10闲置的IP地址连接至因特网50。
如图2所示，本发明利用电缆调制解调器连接计算机至网络的方法较佳实施例的流程图。
步骤S201，电缆调制解调器40接收一个数据包。
步骤S203，电缆调制解调器40检查该数据包中的源MAC地址是否与电缆调制解调器40已知的MAC地址相同。例如，在本实施例中，电缆调制解调器40已知的MAC地址为计算机10的MAC地址“00D059AB0301”。若该数据包中的源MAC地址与电缆调制解调器40已知的MAC地址相同，例如该数据包中的源MAC地址为“00D059AB0301”，则流程直接进入步骤S217，电缆调制解调器40将该数据包通过因特网50传送至网络服务器60。否则，若所述数据包中的源MAC地址与电缆调制解调器40已知的MAC地址不同，例如该数据包中的源MAC地址为“00D059AA4240”，则流程进入步骤S205。
步骤S205，电缆调制解调器40发送一个ARP数据包至所述已知MAC地址对应的计算机10，并等候计算机10回传的ARP应答数据包。
步骤S207，电缆调制解调器40判断是否收到计算机10回传的ARP应答数据包。如果收到计算机10回传的ARP应答数据包，则表明计算机10处于开机状态，流程进入步骤S209，电缆调制解调器40抛弃所述数据包。如果未收到计算机10回传的ARP应答数据包，则表明计算机10处于关机状态，流程进入步骤S211。
步骤S211，电缆调制解调器40检查所述数据包是否为动态主机配置协议(dynamic hostconfiguration protocol，DHCP)数据包。与其它类型数据包(例如APR数据包)只在一个栏位记载发送方的MAC地址不同，在DHCP数据包中，客户端识别(client identifier)栏位及客户端以太网地址(client ethernet address，chaddr)栏位均记载了发送方的MAC地址。如果所述数据包为DHCP数据包，则流程进入步骤S213。如果所述数据包不为DHCP数据包，则流程进入步骤S215。
步骤S213，电缆调制解调器40将所述数据包中的chaddr栏位记载的MAC地址替换为所述已知MAC地址，例如“00D059AB0301”。之后，流程进入步骤S215。
步骤S215，电缆调制解调器40将所述数据包中的源MAC地址替换为所述已知MAC地址，例如“00D059AB0301”。之后，流程进入步骤S217。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种电缆调制解调器，该电缆调制解调器通过以太网与多个客户端计算机相连接，并通过因特网与网络服务器通信，其特征在于，该电缆调制解调器包括：
接收模块，用于接收一个数据包；
检查模块，用于检查该数据包中的源媒体访问控制地址是否与一个已知客户端计算机的媒体访问控制地址相同；
发送模块，用于当该数据包中的源媒体访问控制地址与该已知客户端计算机的媒体访问控制地址相同时，通过因特网传送该数据包至网络服务器处理，或者当该数据包中的源媒体访问控制地址与该已知客户端计算机的媒体访问控制地址不同时，发送一个地址解析协议数据包至所述已知客户端计算机；
判断模块，用于判断是否接收到所述已知客户端计算机回传的地址解析协议应答数据包，如果接收到地址解析协议应答数据包，则认定所述已知客户端计算机处于开机状态，抛弃所述数据包，如果未收到地址解析协议应答数据包，则认定所述已知客户端计算机处于关机状态，将所述数据包中的源媒体访问控制地址替换为已知客户端计算机的媒体访问控制地址，由发送模块通过因特网传送该数据包至网络服务器处理。
2.如权利要求1所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述判断模块还用于在认定所述已知客户端计算机处于关机状态后，若所述数据包为动态主机配置协议数据包，则将动态主机配置协议数据包中的客户端以太网地址替换为已知客户端计算机的媒体访问控制地址。
3.一种利用电缆调制解调器连接客户端计算机至网络的方法，其特征在于，该方法包括：
(a)接收一个数据包；
(b)检查该数据包中的源媒体访问控制地址是否与一个已知客户端计算机的媒体访问控制地址相同，如果相同，则执行步骤(g)，如果不相同，则执行步骤(c)；
(c)发送一个地址解析协议数据包至所述已知客户端计算机；
(d)判断是否接收到所述已知客户端计算机回传的地址解析协议应答数据包，如果接收到地址解析协议应答数据包，则执行步骤(e)，如果未收到地址解析协议应答数据包，则执行步骤(f)；
(e)认定所述已知客户端计算机处于开机状态，抛弃所述数据包；
(f)认定所述已知客户端计算机处于关机状态，将所述数据包中的源媒体访问控制地址替换为已知客户端计算机的媒体访问控制地址；及
(g)通过因特网传送该数据包至网络服务器处理。
4.如权利要求3所述的方法，所述步骤(f)还包括：
若所述数据包为动态主机配置协议数据包，则将动态主机配置协议数据包中的客户端以太网地址替换为已知客户端计算机的媒体访问控制地址。
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