CN102387073A

CN102387073A - 一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法和系统

Info

Publication number: CN102387073A
Application number: CN2011103151245A
Authority: CN
Inventors: 伍国祥; 王志波; 汪澜; 王明贵
Original assignee: Shenzhen Gongjin Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Gongjin Electronics Co Ltd
Priority date: 2011-10-18
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2031-10-18
Also published as: CN102387073B

Abstract

一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法和系统，该方法通过配制2个Vnet端口实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法。该系统包括以下模块：设置在内核空间中的虚拟网络设备模块；设置在应用层空间的虚拟网络设备配置模块、核心处理模块、过程控制模块、DHCP守护模块、用户接口模块。本发明具有如下优势：节省PVC通道和上网备份。

Description

一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法和系统

技术领域

本发明涉及网络通信终端领域，特别涉及用户端设备的桥和路由混合连接方式的一种实现方法。

背景技术

我们普遍见到的用户终端（CPE）的连接方式要么就是桥（Bridge）连接（如图1），要么就是路由（Route）连接（如图2），而有的运营商为了实现远程配置管理CPE，会有这样的需求：建立一条连接，用户可以通过这条连接拨号上网，而且运营商可以通过这个连接远程管理和配置这台CPE。用户拨号上网是通过桥接的方式进行拨号，运营商要远程管理和配置CPE只能通过路由的方式进行远程连接，于是，一种新的连接方式诞生了，那就是桥连接方式和路由连接方式混合的一种连接方式，这里称其为桥和路由混合连接方式。

目前，还没有一种能够完成桥和路由混合连接方式的装置。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种能够完成桥和路由混合连接方式的方法，通过该方法，用户端设备实现桥和路由混合连接方式。本方法的桥和路由混合连接就是将桥连接和路由连接两者的功能结合在一起的一种连接，这样网络运营商可以通过路由远程配置管理CPE，用户可以通过桥接拨号上网。

本发明为了实现其发明目的所采用的技术方案是：一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法，用户端设备在接入互联网后，进行以下步骤实现连接方式的桥和路由混合连接：

步骤A、用户端设备通过其虚拟网络设备配置程序创建基于路由的第一虚拟网络接口和基于桥的第二虚拟网络接口；

步骤B、拉起动态主机设置协议守护进程，获取基于路由的第一虚拟网络接口通过动态主机设置协议的公网地址；

步骤C、将LAN接口与基于桥的第二虚拟网络接口加入到桥中， LAN侧的过程控制进程通过以太网承载PPP数据拨号获取基于桥的第二虚拟网络接口(vet2)的公网地址。

进一步的，上述的一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法：在用户端设备在接入互联网后，首先确定用户端设备对桥和路由混合连接的配置请求，将配置绑定LAN侧接口。

进一步的，上述的一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法：所述的步骤A中是按下面步骤完成创建基于路由的第一虚拟网络接口和基于桥的第二虚拟网络接口的：

步骤A01、核心处理进程的WAN模块在收到配置请求后，通过命令行方式调用虚拟网络设备配置程序；

步骤A02、虚拟网络设备配置程序通过设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数的方式与内核交互，向虚拟网络设备内核模块请求创建第一虚拟网络接口和基于桥的第二虚拟网络接口；

步骤A03、虚拟网络设备内核模块处理虚拟网络设备配置程序的设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数请求，在内核空间创建网络设备，并初始其接收和发送数据包函数。

进一步的，上述的一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法：所述的步骤B中包括以下步骤：

步骤B01、核心处理进程的IPCONN模块向过程控制进程发送消息，请求启动DHCP守护进程；

步骤B02、过程控制进程收到请求消息，启动DHCP守护进程；

步骤B03、处理是DHCP守护进程基于路由的第一虚拟网络接口（vet1）发送DHCP请求，最终获取公网IP地址。

进一步的，上述的一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法：所述的步骤C中：处理是在虚拟网络设备（vnet）接口创建成功后，核心处理进程（Logic进程）的IPCONN模块将基于桥的第二虚拟网络接口(vet2)与绑定的LAN侧接口一同加入到桥（br1）当中。

本发明还提供了一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的系统，包括以下模块：

设置在内核空间中的虚拟网络设备；

设置在应用层空间的虚拟网络设备配置模块、核心处理模块、过程控制模块、DHCP守护模块、用户接口模块；

所述的虚拟网络设备负责处理所述的虚拟网络设备配置模块创建虚拟网络设备接口的请求；

所述的DHCP守护模块用于向服务提供商服务器通过DHCP方式获取公网地址；

所述的核心处理模块包括IPCONN模块和WAN模块，负责处理管理员的配置请求，生效桥和路由混合连接的配置，其中所述的WAN模块负责调用虚拟网络设备配置模块创建2个虚拟网络设备接口，所述的IPCONN模块负责发送消息给所述的过程控制模块拉起DHCP守护模块；

所述的过程控制模块拉起相关进程，并监控相关进程的状态。

本发明的桥和路由混合连接方式有以下几个优点：

节省PVC通道（Permanet Virtual Circuit，永久虚电路），用户上网和运营商远程配置管理CPE使用同一PVC通道，不需要另外为远程配置管理CPE预留PVC通道。

上网备份，用户可以通过路由上网，当路由故障时，可以通过桥接拨号上网，如：CPE通过DHCP向DHCP Server获取公网IP地址，这时用户可以通过路由上网，当DHCP Server故障时，用户可以通过桥接向PPPOE Server拨号上网。

下面结合附图对本发明进行详细描述。

附图说明

附图1为目前用户终端（CPE）的连接方式（桥连接）示意图。

附图2为目前用户终端（CPE）的连接方式（路由连接）示意图。

附图3为本发明为目前用户终端（CPE）的连接方式示意图。

附图4为本发明系统框图。

附图5为为本发明桥和路由混合连接的处理详细流程图。

具体实施方式

如图4所示，本实施例是一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的系统，包括以下模块：

设置在内核空间中的虚拟网络设备vnet；

设置在应用层空间的虚拟网络设备配置模块Vnetconfig、核心处理模块Logic 进程、过程控制模块PC进程、DHCP守护模块udhcpd、用户接口模块；

虚拟网络设备vnet负责处理虚拟网络设备配置模块Vnetconfig创建虚拟网络设备接口的请求；

DHCP守护起程udhcpd用于向服务提供商ISP服务器通过DHCP方式获取公网地址；

核心处理模块Logic 进程包括IPCONN模块和WAN模块，负责处理管理员的配置请求，生效桥和路由混合连接的配置，其中WAN模块负责调用虚拟网络设备配置程序Vnetconfig创建2个虚拟网络设备接口， IPCONN模块负责发送消息给所述的过程控制模块拉起DHCP守护进程udhcpd；

过程控制模块拉起相关进程，并监控相关进程的状态。

如图3所示是本实施例系统在网络中的示意图。终端计算机通过本CPE与ISP连接，PC是接到LAN中的，LAN通过桥接bridge和路由route的方式与WAN接口连接，通过WAN与ISP通信。PC通过bridge访问网络，ISP通过route配置CPE。

本系统包括vnetconfig程序，udhcpd进程，PC进程和Logic进程的IPCONN模块和WAN模块。

vnetconfig程序用于基于WAN接口创建2个vnet虚拟接口，达到将路由和桥接2种业务分离到2个vnet虚拟接口上。

Vnet内核模块负责处理vnetconfig创建vnet接口的请求，当vnetconfig通过ioctl的方式请求创建vnet接口时，Vnet模块为其创建net_device，初始化其接收和发送函数等。

udhcpd进程用于向ISP服务器通过DHCP方式获取公网地址。

IPCONN模块和WAN模块负责处理管理员的配置请求，生效桥和路由混合连接的配置，其中WAN模块负责调用vnetconfig程序创建2个vnet接口，而IPCONN模块负责发送消息给PC进程拉起udhcpd进程等。IPCONN模块是Logic进程的一个子模块，负责生效DHCP配置。

PC进程拉起相关进程，并监控相关进程的状态。

如图5所示，是桥和路由混合连接的处理详细流程图，包括如下步骤：

步骤S1：本步骤为桥和路由混合连接的处理流程开始位置，主要用于输入用户对桥和路和混合连接的配置请求，在该步骤会要求配置绑定LAN侧接口，未绑定的接口拨不上号，不允许接入INTERNET。

步骤S2：本步骤主要是处理输入的配置请求，Logic进程的WAN模块在收到配置请求后，通过命令行（command line）方式调用vnetconfig程序分别创建vnet1接口和vnet2接口。

步骤S3：本步骤主要由vnetconfig程序通过设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数ioctl的方式与内核交互，向Vnet内核模块请求创建vnet1接口和vnet2接口。

步骤S4：本步骤Vnet内核模块处理vnetconfig的设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数ioctl请求，在内核空间创建网络设备net_device对象，并初始其接收和发送数据包函数等等。

步骤S5：本步骤主要处理是在vnet接口创建成功后，Logic进程的IPCONN模块将vnet2接口与绑定的LAN侧接口一同加入到桥br1当中。

步骤S6：本步骤主要处理是IPCONN模块向PC进程发送消息，请求启动udhcpd进程。

步骤S7：本步骤PC进程收到消息，启动udhcpd进程

步骤S8：本步骤主要处理是udhcpd进程基于vnet1接口发送DHCP请求，最终获取公网IP地址，该地址用于运营商远程配置管理CPE。

Claims

1.一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法，其特征在于：用户端设备在接入互联网后，进行以下步骤实现连接方式的桥和路由混合连接：

步骤A、用户端设备通过其虚拟网络设备配置程序（Vnetconfig）创建基于路由的第一虚拟网络接口（vet1）和基于桥的第二虚拟网络接口(vet2)；

步骤B、拉起动态主机设置协议(DHCP)守护进程，获取基于路由的第一虚拟网络接口（vnet1）通过动态主机设置协议（DHCP）的公网地址（IP1）；

步骤C、将LAN接口与基于桥的第二虚拟网络接口(vet2)加入到桥（br1）中， LAN侧的终端节点通过以太网承载PPP数据（PPPOE）拨号获取基于桥的第二虚拟网络接口(vet2)的公网地址（IP2）。

2.根据权利要求1所述的一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法，其特征在于：确定用户端设备对桥和路由混合连接的配置请求，将配置绑定LAN侧接口。

3.根据权利要求1所述的一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法，其特征在于：所述的步骤A中是按下面步骤完成创建基于路由的第一虚拟网络接口（vet1）和基于桥的第二虚拟网络接口(vet2)的：

步骤A01、核心处理进程（Logic进程）的WAN模块在收到配置请求后，通过命令行（command line）方式调用虚拟网络设备配置程序（vnetconfig）；

步骤A02、虚拟网络设备配置程序（vnetconfig）通过设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数（ioctl）的方式与内核交互，向虚拟网络设备（Vnet）内核模块请求创建第一虚拟网络接口（vet1）和基于桥的第二虚拟网络接口(vet2)；

步骤A03、虚拟网络设备（Vnet）内核模块处理虚拟网络设备配置程序（vnetconfig）的ioctl请求，在内核空间创建网络设备（net_device对象），并初始其接收和发送数据包函数。

4.根据权利要求1所述的一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法，其特征在于：所述的步骤B中包括以下步骤：

步骤B01、核心处理进程（Logic进程）的IPCONN模块向过程控制进程（PC进程）发送消息，请求启动DHCP守护进程（udhcpd进程）；

步骤B02、过程控制进程（PC进程）收到请求消息，启动DHCP守护进程（udhcpd进程）；

步骤B03、处理是DHCP守护进程（udhcpd进程）基于路由的第一虚拟网络接口（vet1）发送DHCP请求，最终获取公网IP地址。

5.根据权利要求1所述的一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的方法，其特征在于：所述的步骤C中：处理是在虚拟网络设备（vnet）接口创建成功后，核心处理进程（Logic进程）的IPCONN模块将基于桥的第二虚拟网络接口(vet2)与绑定的LAN侧接口一同加入到桥（br1）当中。

6.一种实现用户端设备的桥和路由混合连接方式的系统，其特征在于：包括以下模块：

设置在内核空间中的虚拟网络设备（vnet）；设置在应用层空间的虚拟网络设备配置模块（Vnetconfig）、核心处理模块(Logic 进程)、过程控制模块（PC进程）、DHCP守护模块（udhcpd）、用户接口模块；所述的虚拟网络设备（vnet）负责处理所述的虚拟网络设备配置模块（Vnetconfig）创建虚拟网络设备接口的请求；所述的DHCP守护模块（udhcpd）用于向服务提供商（ISP）服务器通过DHCP方式获取公网地址；所述的核心处理模块(Logic 进程)包括IPCONN模块和WAN模块，负责处理管理员的配置请求，生效桥和路由混合连接的配置，其中所述的WAN模块负责调用虚拟网络设备配置模块（Vnetconfig）创建2个虚拟网络设备接口，所述的IPCONN模块负责发送消息给所述的过程控制模块（PC进程）拉起DHCP守护模块（udhcpd）；所述的过程控制模块（PC进程）拉起相关进程，并监控相关进程的状态。