CN102136977A - 一种拨号设备以及根据用户需求实现虚拟拨号的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拨号设备以及根据用户需求实现虚拟拨号的方法。拨号设备，包括一个或多个逻辑网口、一个或多个物理网口，以及连接于所述逻辑网口与物理网口之间的拨号池；所述拨号池包括与逻辑网口相同数目的一一对应的拨号池记录，所述拨号池记录中包括逻辑网口与物理网口的映射关系，每一拨号池记录配置对应一个或多个物理网口；在拨号时，根据业务数据选择逻辑网口，从拨号池中与所述逻辑网口关联的物理网口中选择一个物理网口完成拨号。本发明对业务层屏蔽了底层的物理实现，并在数据收发上根据配置将业务承载在不同的逻辑通道上，实现数据流的分离，完成按用户需求来拨号的功能。

Description

一种拨号设备以及根据用户需求实现虚拟拨号的方法
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及基于以太网IP拨号上网技术的一种拨号设备以及根据用户需求实现虚拟拨号的方法。
背景技术
随着因特网(Internet)的不断发展，各种宽带无线/有线接入的技术也不断涌现，越来越多的终端设备和接入设备都要求能够支持拨号接入。对于有线接入的环境，不论是xDSL(Digital Subscriber Line：数字用户线路，以下简称xDSL)还是Cable(有线电视网线)使用最多的拨号协议是PPPoE协议(Point-to-Point Protocol Over Ethernet，以太网上的点对点协议)，PPPoE协议是由IETF(The Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组)发布的RFC2516(Request For Comments，请求评述)，以及后续一些补充文件，如RFC3816，RFC4638等协议组成。
普通拨号设备一般是PC(Personal Computer，个人电脑)通过调制解调器(Modem)连接到ISP(Internet Service Provider，互联网服务提供商)的服务器上，然后通过一系列认证和计费审核后接入Internet。目前常见的拨号方式就是一个用户或者终端设备配有一个网口，所有的上层数据都从这个物理网口发送出去。如图1所示，给出了现在普通使用的拨号策略，即上层用户的业务直接绑定在某个物理网口上，拨号成功后，不经过逻辑转换直接从设备物理网口上发送出去。
随着应用场景的变化，一些其它设备如无线家用型基站或者小型路由器等，可能会放置在普通家庭或者公司办公楼内部等处，这样要求基站或者路由器能够直接使用一般的拨号端口实现接入Internet，再连接到电信局专有网络。一般而言，普通PC机只有一个物理网口，传统的PC机拨号，只能实现单一网口上建立一个拨号通道的功能。基站和路由器可能会有多个物理网口，某些基站的上层业务可能要求不同的业务能够承载在不同的底层通道上，并且彼此间的业务流不相互干扰，因而路由器(或者某些手持设备)不同端口可能连接到不同的ISP服务器，用户只希望当前设备能够接入Internet即可，用户不清楚也不关心具体从哪个网口接入。传统的PC机拨号实现单一网口接入的方法并不能满足上述情形的应用。因此，新的应用对拨号协议提出了新的要求，如何实现根据用户需要达到按需拨号的虚拟化拨号，成为需要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种拨号设备以及根据用户需求实现虚拟拨号的方法，用于解决现有技术中存在多个物理接口网络设备时，只能通过单一网口接入而无法按需拨号的问题。
为了解决上述问题，本发明提出了一种拨号设备，包括：一个或多个逻辑网口、一个或多个物理网口，以及连接于所述逻辑网口与物理网口之间的拨号池；
所述拨号池包括与逻辑网口相同数目的拨号池记录，所述拨号池记录中包括逻辑网口与物理网口的映射关系，每一拨号池记录配置对应一个或多个物理网口。
所述拨号池记录中包括但不限于下述信息：
逻辑网口端口号、源MAC、目的MAC、当前正在拨号网口的物理网口端口号、Host-Uniq，Session ID，配置了优先级的物理网口集合。
所述拨号设备在拨号时，根据业务数据选择逻辑网口，根据Host-Uniq关联到一个拨号池记录，拨号池根据该条记录中配置的物理网口的优先级从当前拨号池中配置的物理网口集合中逐一寻找物理网口开始拨号，如果有一个网口拨号成功，则记录当前物理网口的编号、目的MAC、协商得到的SessionID，并停止在其余物理网口上的拨号尝试。
所述拨号设备在发现阶段接收数据时，根据Host-Uniq唯一索引到对应的拨号池记录，从而将接收数据递交给该拨号池记录对应的逻辑网口。
所述拨号设备在会话阶段接收数据时，根据源MAC、目的MAC、SessionID选项唯一索引到对应的拨号池记录，从而将接收数据递交给该拨号池记录对应的逻辑网口。
本发明还提供一种根据用户需求实现虚拟拨号的方法，包括：
为一个或多个物理网口配置对应的一个或多个逻辑网口，所述逻辑网口与物理网口之间通过拨号池关联，所述拨号池包括与逻辑网口相同数目的一一对应的拨号池记录，所述拨号池记录中包括逻辑网口与物理网口的映射关系，每一拨号池记录配置对应一个或多个物理网口；
在拨号时，根据业务数据选择逻辑网口，从拨号池中与所述逻辑网口关联的物理网口中选择一个物理网口完成拨号。
所述拨号池记录中包括但不限于下述信息：逻辑网口端口号、源MAC、目的MAC、当前正在拨号网口的物理网口端口号、Host-Uniq，Session ID，配置了优先级的物理网口集合。
在拨号时，是根据业务数据选择逻辑网口后，先根据逻辑网口与拨号池记录的对应关系找到相应拨号池记录，再根据该条记录中配置的物理网口的优先级从当前拨号池中配置的物理网口集合中逐一寻找物理网口开始拨号，如果有一个网口拨号成功，停止在其余物理网口上的拨号尝试。
在拨号时，根据逻辑网口与拨号池记录的对应关系找到相应拨号池记录，是根据Host-Uniq关联到一个拨号池记录；如果有一个网口拨号成功，则记录当前物理网口的编号、目的MAC、协商得到的Session ID。
所述方法进一步包括：
在发现阶段接收数据时，根据Host-Uniq唯一索引到对应的拨号池记录，从而将接收数据递交给该拨号池记录对应的逻辑网口；
在会话阶段接收数据时，根据源MAC、目的MAC、Session ID选项唯一索引到对应的拨号池记录，从而将接收数据递交给该拨号池记录对应的逻辑网口。
本发明的拨号设备以及根据用户需求实现虚拟拨号的方法，通过拨号池建立逻辑网口与一个或多个物理网口的映射关系，而逻辑网口与业务层建立一一对应关系，在拨号时，根据业务数据选择唯一对应的逻辑网口，进行通过拨号池找到对应的物理网口，从物理网口中选择一个网口完成拨号，选择物理网口时可按照优先级来逐个拨号尝试，找到一个物理网口拨号成功后，则停止尝试。应用本发明，对业务层屏蔽了底层的物理实现，并在数据收发上根据配置将业务承载在不同的逻辑通道上，实现数据流的分离，完成按用户需求来拨号的功能。
附图说明
图1是现有技术中普通拨号设备所使用的拨号策略示意图；
图2是具体实施例中逻辑网口、拨号池、物理网口的对应关系示意图；
图3是具体实施例中应用拨号池完成按需虚拟拨号的工作流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。
本发明为解决针对存在多个物理网口的设备上，如何实现按需拨号的虚拟化拨号的问题，提出一种虚拟化拨号方法，通过简单的配置，根据上层需求提供虚拟网口，并屏蔽底层的物理网口，从而达到按需拨号上网的目的。
在采用PPPoE协议(Point-to-Point Protocol Over Ethernet，以太网上的点对点协议)实现拨号过程中，包括两个阶段：即发现阶段(PPPoE DiscoveryStage)和会话阶段(PPPoE Session Stage)。
对于PPPoE的会话阶段，可以认为和PPP(Point-to-Point Protocol：点对点协议)的会话过程基本一样，只是在数据封装的格式上有少量区别，如PPPoE不推荐协商地址压缩域等。
对于PPPoE的发现阶段，如果主机(Host)要开始一个PPPoE会话，该主机首先在网络上发送一个广播，通过广播寻找一个AC(AccessConcentration，访问集中器)。当网络上存在多个AC时，主机根据AC所能提供的服务或用户预先配置的信息进行相应的选择。
在选定AC后，主机(Host)开始与所选择的AC建立一个PPPoE会话进程。在这一过程中，AC会为每一个PPPoE会话分配一个唯一的会话ID(Session ID(identification))，会话建立后就开始了PPPoE的会话阶段。
在PPPoE的会话阶段，已建立好点对点(逻辑点对点)连接的双方采用PPP协议交换数据报文，从而完成一系列PPP协商的过程，最终将在这个点对点的逻辑通道上进行网络层数据包的传送。
根据RFC2516协议，一个典型的发现阶段分为4个步骤：客户端发送PADI(PPPoE Active Discovery Initiation)帧；服务器端回送PADO(PPPoEActive Discovery Offer)帧；客户端再发PADR(PPPoE Active DiscoveryRequest)帧；服务器端回送PADS(PPPoE Active Discovery SessionConfirmation)帧，服务器在PADS帧中分配一个会话身份标识(Session ID)，在发现阶段结束后，双方根据会话身份标识进入到PPPoE会话阶段。
在上述的PPPoE发现过程中，如果能够充分利用发现阶段交互报文的一个用户标识标签(Host-Uniq Tag)，则可以在单个网口上实现多重拨号的功能。RFC协议中对于Host-Uniq的说明是：Host使用Host-Uniq将一个AC应答(PADO/PADS帧)和一个Host请求(PADI/PADR)关联起来。这个用户标识标签(Host-Uniq Tag)的值是一个任意的二进制值，长度由Host自己选择，该标签将不被AC解析。Host在一个PADI和PADR中包含一个Host-Uniq标签，如果AC收到这个标签，则AC在随后的PADO和PADS报文中都将携带这个标签，而不能修改。因为PPPoE会话的主动发起者是Host，所以如果同一个Host能够携带多个不同的Host-Uniq标签，AC端能够将这个标签作为区分Host身份的一部分，则可以完成在单一Host上实现多个拨号路径的功能。
如果某个设备有多个网口接入到拨号端口，用户并不希望每次使用都配置上层业务和物理网口的对应关系，否则更换设备或者网卡端口配置有变化时，用户上层业务的配置也不得不更改。用户希望有一个或者多个逻辑网口固定和业务层面对应，业务只从逻辑网口上处理数据，这样在完成一次配置后就可以完全屏蔽底层硬件。根据需要，可以事先将拨号网口配置在一个拨号池中，并配置优先级，每次从逻辑网口上就按照优先级由高到低来拨号，如果某一个网口拨号成功，则保持在此网口上通信，并停止其余网口的拨号尝试。这样就可以完成一个逻辑网口对应多个物理网口的虚拟拨号功能。
综上所述，如果能够充分利用协议规定的用户标识标签(Host-Uniq Tag)字段，可以实现在一个物理网口上多个虚拟网口的拨号需求，通过配置优先级的方式，也可以实现在多个物理网口上提供一个逻辑网口的需求。
本发明综合考虑这两种方法，通过用户配置拨号池方式，简化为用户操作，屏蔽底层硬件，实现更为复杂的，直接根据用户需求来实现拨号的功能。
为实现按需的虚拟拨号，本发明实施例的一种拨号设备，包括：一个或多个逻辑网口、一个或多个物理网口，以及连接于所述逻辑网口与物理网口之间的拨号池；
所述拨号池包括与逻辑网口相同数目的拨号池记录，所述拨号池记录中包括逻辑网口与物理网口的映射关系，每一拨号池记录配置对应一个或多个物理网口。
所述拨号池记录中包括但不限于下述信息：逻辑网口端口号、源MAC、目的MAC、当前正在拨号网口的物理网口端口号、Host-Uniq，Session ID，配置了优先级的物理网口集合。
所述拨号设备在拨号时，根据业务数据选择逻辑网口，根据Host-Uniq关联到一个拨号池记录，拨号池根据该条记录中配置的物理网口的优先级从当前拨号池中配置的物理网口集合中逐一寻找物理网口开始拨号，如果有一个网口拨号成功，则记录当前物理网口的编号、目的MAC、协商得到的SessionID，并停止在其余物理网口上的拨号尝试。
所述拨号设备在发现阶段接收数据时，根据Host-Uniq唯一索引到对应的拨号池记录，从而将接收数据递交给该拨号池记录对应的逻辑网口。
所述拨号设备在会话阶段接收数据时，根据源MAC、目的MAC、SessionID选项唯一索引到对应的拨号池记录，从而将接收数据递交给该拨号池记录对应的逻辑网口。
如图2所示，给出了根据上层需求配置拨号池资源，实现虚拟拨号的功能的系统架构图。由于上层业务只关心配置的逻辑网口，而不关心底层的物理网口，因而在图2中用户可通过配置拨号池，利用逻辑网口到物理网口的映射通过拨号池来实现关联。其中：
拨号池：指逻辑网口和物理网口间的映射关系集合。主要由逻辑网口端口号、源MAC、目的MAC、当前正在拨号网口的端口号、Host-Uniq，SessionID，配置了优先级的物理网口集合等组成。
所述逻辑网口端口号是唯一标识一个逻辑网口；所述源MAC(MAC地址：Media Access Control)和目的MAC可以关联到2个具体的物理网卡，对应一条物理链路；所述当前正在拨号的物理网口端口号，用于记录从拨号池中物理网口拨号成功的物理网口的端口号，唯一标识于当前设备的某一个物理网口；所述Host-Uniq是PPPoE拨号时发现阶段带给AC端的用户唯一标签，同一个设备拨号池中每条记录的Host-Uniq都是不同的，并且和一个逻辑网口一一对应。所述Session ID，用于表示PPPoE会话阶段AC分配的一个会话ID，在会话阶段可以唯一标识一个PPPoE会话。
物理网口可以形成物理网口队列，即按照优先级配置物理网口队列，每个物理网口端口唯一标识一个物理网口。
对于物理网口优先级，由于每个逻辑网口可以对应多个物理网口，每个物理网口依次配置优先级，每次拨号，逻辑网口优先从高优先级的物理网口开始拨号，如果高优先级的物理网口拨号失败，则再在次优先级物理网口上拨号，依次类推。如果全部物理网口都尝试完，则从最高优先级再次尝试。不管哪个网口拨号成功，都停止在其它网口上的拨号尝试。
为实现按需的虚拟拨号，本发明实施例的一种根据用户需求实现虚拟拨号的方法，包括：
为一个或多个物理网口配置对应的一个或多个逻辑网口，所述逻辑网口与物理网口之间通过拨号池关联，所述拨号池包括与逻辑网口相同数目的一一对应的拨号池记录，所述拨号池记录中包括逻辑网口与物理网口的映射关系，每一拨号池记录配置对应一个或多个物理网口；
在拨号时，根据业务数据选择逻辑网口，根据逻辑网口与拨号池记录的对应关系找到相应拨号池记录，根据该条记录中配置的物理网口的优先级从当前拨号池中配置的物理网口集合中逐一寻找物理网口开始拨号，如果有一个网口拨号成功，停止在其余物理网口上的拨号尝试。
所述拨号池记录中包括但不限于下述信息：逻辑网口端口号、源MAC、目的MAC、当前正在拨号网口的物理网口端口号、Host-Uniq，Session ID，配置了优先级的物理网口集合。
在拨号时，根据逻辑网口与拨号池记录的对应关系找到相应拨号池记录，是根据Host-Uniq关联到一个拨号池记录；如果有一个网口拨号成功，则记录当前物理网口的编号、目的MAC、协商得到的Session ID。
所述方法进一步包括：在发现阶段接收数据时，根据Host-Uniq唯一索引到对应的拨号池记录，从而将接收数据递交给该拨号池记录对应的逻辑网口。
所述方法进一步包括：在会话阶段接收数据时，根据源MAC、目的MAC、Session ID选项唯一索引到对应的拨号池记录，从而将接收数据递交给该拨号池记录对应的逻辑网口。
如图1所示，给出了用户配置拨号池及使用虚拟拨号的步骤流程图，包括如下步骤：
步骤301，确定出上层业务需要逻辑网口的数目和本设备拥有物理拨号网口的数目；
步骤302，根据逻辑网口的数目，在拨号池中添加与逻辑网口相同数目的记录，即每条记录对应一个逻辑网口；
步骤303，配置拨号池中记录与物理网口之间的对应关系，例如可以按照优先级配置多个物理网口和一条拨号池记录对应；
步骤304，开始阶段，用户需要配置拨号池中的选项有逻辑网口端口号，源MAC，Host-Uniq选项；
步骤305，用户拨号后，业务数据选择不同的逻辑网口，每个逻辑网口关联到一个拨号池记录，拨号池根据该条记录中配置的物理网口的优先级从当前拨号池中逐一寻找物理网口开始拨号，如果有一个网口拨号成功，则记录当前物理网口的编号和相关信息，如目的MAC、协商得到的Session ID等，并停止在其余物理网口上的拨号尝试，不成功则等待定时器超时再次从高优先级网口开始重新拨号；
步骤306，发现阶段接收数据时，因为每个拨号池中的Host-Uniq标签也是唯一的，根据源MAC、目的MAC，还有Host-Uniq选项，可以唯一索引到对应的拨号池记录，从而递交给该拨号池记录对应的逻辑网口；
步骤307，会话阶段接收数据时，则根据源MAC、目的MAC，还有SessionID选项，也可以唯一索引到对应的拨号池记录，从而递交给该拨号池记录对应的逻辑网口。
经过上述步骤后，可以对业务层屏蔽底层的物理实现，并在数据收发上根据配置将业务承载在不同的逻辑通道上，实现数据流的分离，完成按用户需求来拨号的功能。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种拨号设备，包括：一个或多个逻辑网口、一个或多个物理网口，以及连接于所述逻辑网口与物理网口之间的拨号池；
所述拨号池包括与逻辑网口相同数目的拨号池记录，所述拨号池记录中包括逻辑网口与物理网口的映射关系，每一拨号池记录配置对应一个或多个物理网口。
2.如权利要求1所述的拨号设备，其特征在于，所述拨号池记录中包括但不限于下述信息：
逻辑网口端口号、源MAC、目的MAC、当前正在拨号网口的物理网口端口号、Host-Uniq，Session ID，配置了优先级的物理网口集合。
3.如权利要求2所述的拨号设备，其特征在于，
所述拨号设备在拨号时，根据业务数据选择逻辑网口，根据Host-Uniq关联到一个拨号池记录，拨号池根据该条记录中配置的物理网口的优先级从当前拨号池中配置的物理网口集合中逐一寻找物理网口开始拨号，如果有一个网口拨号成功，则记录当前物理网口的编号、目的MAC、协商得到的SessionID，并停止在其余物理网口上的拨号尝试。
4.如权利要求2或3所述的拨号设备，其特征在于，
所述拨号设备在发现阶段接收数据时，根据Host-Uniq唯一索引到对应的拨号池记录，从而将接收数据递交给该拨号池记录对应的逻辑网口。
5.如权利要求2或3所述的拨号设备，其特征在于，
所述拨号设备在会话阶段接收数据时，根据源MAC、目的MAC、SessionID选项唯一索引到对应的拨号池记录，从而将接收数据递交给该拨号池记录对应的逻辑网口。
6.一种根据用户需求实现虚拟拨号的方法，包括：
为一个或多个物理网口配置对应的一个或多个逻辑网口，所述逻辑网口与物理网口之间通过拨号池关联，所述拨号池包括与逻辑网口相同数目的一一对应的拨号池记录，所述拨号池记录中包括逻辑网口与物理网口的映射关系，每一拨号池记录配置对应一个或多个物理网口；
在拨号时，根据业务数据选择逻辑网口，从拨号池中与所述逻辑网口关联的物理网口中选择一个物理网口完成拨号。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述拨号池记录中包括但不限于下述信息：
逻辑网口端口号、源MAC、目的MAC、当前正在拨号网口的物理网口端口号、Host-Uniq，Session ID，配置了优先级的物理网口集合。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
在拨号时，是根据业务数据选择逻辑网口后，先根据逻辑网口与拨号池记录的对应关系找到相应拨号池记录，再根据该条记录中配置的物理网口的优先级从当前拨号池中配置的物理网口集合中逐一寻找物理网口开始拨号，如果有一个网口拨号成功，停止在其余物理网口上的拨号尝试。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，
在拨号时，根据逻辑网口与拨号池记录的对应关系找到相应拨号池记录，是根据Host-Uniq关联到一个拨号池记录；如果有一个网口拨号成功，则记录当前物理网口的编号、目的MAC、协商得到的Session ID。
10.如权利要求7或9所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在发现阶段接收数据时，根据Host-Uniq唯一索引到对应的拨号池记录，从而将接收数据递交给该拨号池记录对应的逻辑网口；
在会话阶段接收数据时，根据源MAC、目的MAC、Session ID选项唯一索引到对应的拨号池记录，从而将接收数据递交给该拨号池记录对应的逻辑网口。
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