CN102970218A - Mf-tdma卫星终端基于广播型接口进行匿名互联的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种MF-TDMA卫星终端基于广播型接口进行匿名互联的方法，主要包括：终端广域网口不分配IP地址；终端路由协议在广域网口借用本地网口的IP地址进行交互并能正常收敛。本发明应用于卫星终端设备，能够保证终端正常路由和转发数据的同时，节约卫星网IP地址，减轻卫星网内IP地址规划的负担，降低网络管理复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及MF-TDMA卫星通信网络的IP组网和路由技术，具体涉及MF-TDMA卫星网络中使用的组网方式和IPv4动态路由协议RIP或OSPF。
背景技术
MF-TDMA卫星通信体制由于组网灵活、且扩容方便，既可以作为分发网用于节点间组网、又可作为接入网用于中速率综合业务直接面向用户终端的组网应用。
当前MF-TDMA卫星网络既可以通过静态路由配置实现互联，也可以通过动态路由协议RIP或OSPF交互实现数据的互通。RIP协议是互联网使用时间最长的一种动态路由协议。RIP协议使用非常简单，易于实现，对带宽以及网络的配置和管理方面的要求比较少，在某些拓扑简单，跨距较少的网络中，RIP作为优先考虑的路由协议仍存在着广泛的应用。OSPF是为了适应建设大型IP网络的需要，专门制定的一个开放的链路状态路由协议，目前在许多地面网络使用。
MF-TDMA卫星终端组网过程中，规模较大时通过使用动态路由协议RIP或OSPF可以保证路由信息准确的自动化建立及更新，并且耗时少、可靠。规模较小时采用静态路由即可实现IP数据的互通。同时，在用户面，管理面或控制面，都需对使用的网段进行规划，根据应用系统的需要和用户提供的可用IP网段，为网络中的每个终端分配网段。终端的广域网口共同使用一个网段，每个终端的本地网口都要使用一个网段。在许多情况下，尤其是现在通信网络广泛IP化，带来好处的同时，也大大增加了对IP地址的使用需求。由于当时设计人员并未预见IP网络的爆炸性增长，导致IPv4地址空间日益枯竭，而MF-TDMA系统终端的数量可达万计，内部网口互联至少占用了一个B类网段，为广域网口分配IP地址既浪费了宝贵的地址空间，也增加了网络管理和配置的复杂度。
地面网存在点对点的匿名组网技术，用于节约IPv4地址，但只限于点对点链路或点对多点链路，点对点连接中只有一个目的地，那就是连接那一端的设备，在发送数据报时，将软件设置为忽略下一跳地址，底层组帧时也不需要硬件地址，该技术实现方法比较简单，并不能在卫星终端的广播型以太网口上使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决卫星终端设备组网时，广域网口占用IPv4地址空间，网络地址管理配置复杂的问题，提出了一种基于广播网口进行匿名互联的方法。
本发明的技术方案为：
MF-TDMA卫星终端基于广播型接口进行匿名互联的方法，是通过配置接口属性、改进标准动态路由协议RIP，OSPF和改进地址解析过程实现的，其特征在于具体包括以下步骤：
A、卫星终端设备广域网口不配置IP地址，卫星终端设置指向广域网口的路由信息；
B、卫星终端在广域网口发送数据时使用本地网口的IP地址作为源地址；
C、发送数据的卫星终端产生或接收到去往广域网口的IP数据后，查找本卫星终端的路由表，得到接收数据的卫星终端的IP地址信息，通过广域网口向其他卫星终端广播包含有接收数据卫星终端IP地址信息的物理地址解析请求；
D、其他卫星终端各自通过其没有配置IP地址的广域网口接收到物理地址解析请求，对物理地址解析请求进行分析，若物理地址解析请求含有的接收数据卫星终端IP地址信息与本终端的本地网口IP地址信息相一致，则本终端为接收数据的卫星终端，并对发送数据的卫星终端发送响应；否则，不发送响应；
E、发送数据的卫星终端接收响应后，IP数据即可从发送数据的卫星终端的广域网口正确发送给接收数据的卫星终端，至此一次完整的数据转发完成。
其中，步骤A中，卫星终端设有本地网口和广域网口，本地网口和广域网口均为以太网接口，本地网口需配置合适的IPv4地址和掩码，广域网口配置为0.0.0.0的IPv4地址或不配置IPv4地址，地址掩码设置为0.0.0.0。
其中，步骤A中，卫星终端设置指向广域网口的路由信息是指卫星终端配置指向广域网口的默认路由信息，或者配置指向下一跳终端本地网口的主机路由信息。
其中，步骤A中的路由信息既可以静态配置，也可以由动态路由协议生成；由动态路由协议生成路由信息具体包括以下步骤：
A1、RIP或OSPF协议中广域网口配置为匿名互联模式；
B1、RIP或OSPF在广域网口发送路由消息时，源地址采用本地网口的IP地址；
C1、RIP或OSPF在广域网口接收路由消息时，消息源地址进行合法性检查；
D1、RIP或OSPF在广域网口接收到某个终端的路由消息后，同时生成去往该终端的主机路由，并添加入系统路由表，生成路由信息。
其中，步骤A1中，RIP或OSPF协议中广域网口配置为匿名互联模式的具体方式为：广域网口通过配置文件定义为匿名互联模式，同时配置借用本地接口的IPv4地址；匿名互联模式下，接口在没有IPv4地址的情况下处于up状态；广域网口可选择性配置为匿名互联模式和常规模式组网。
其中，步骤C1中，RIP或OSPF在广域网口接收路由消息时，消息源地址进行合法性检查的具体方式为：广域网口网段一致性检查和有效邻居检查都是通过判断报文源地址和本接口地址是否处于同一网段，在匿名组网模式下，广域网口没有自己的IP地址，这里采用可信邻居列表进行检查，源地址在可信邻居IP网段内均为合法。
其中，步骤D1中，生成的主机路由通过RIP或OSPF进程维护，其存活时间与目的卫星终端设备一致；以路由递归查找出口为目的而添加的路由在此均可以使用。
本发明与现有技术相比，所取得的有益效果为：
本发明虽然是为广播接口设计，但亦可应用于点对点链路和点对多点链路。在基于广播接口的卫星终端中，采用匿名互联技术，在广域网口不用配置IP地址的情况下，通过静态配置或使用动态路由协议RIP或OSPF保证网络的互通，可以明显减少IPv4地址的使用，省去配置和维护网络地址的管理和配置负担。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
以下结合图1对本发明的优选实例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1给出了一种MF-TDMA卫星终端互联的典型实施例，若干卫星终端组网通过卫星信道传输IP数据。卫星终端是具有接入与路由功能的一体化设备。卫星终端的本地网口(LAN)和广域网口(WAN)均为以太网口，终端的本地网口与地面网络相连，终端与卫星调制解调器通过广域网口相连接入卫星链路。本发明基于广播型接口进行匿名互联的方法指的就是广域网口匿名互联。
MF-TDMA卫星终端基于广播型接口进行匿名互联的方法，是通过配置接口属性、改进标准动态路由协议RIP，OSPF和改进地址解析过程实现的，其特征在于具体包括以下步骤：
A、卫星终端设备广域网口不配置IP地址，卫星终端设置指向广域网口的路由信息。
图1中，卫星终端设有本地网口和广域网口，本地网口和广域网口均为以太网接口，本地网口需配置合适的IPv4地址和掩码，广域网口配置为0.0.0.0的IPv4地址或不配置IPv4地址，地址掩码设置为0.0.0.0。卫星终端中的广域网口在不配置IPv4地址的情况下均处于UP状态。每个终端的本地网口和广域网口启动RIP或者OSPF动态路由协议，路由协议在启动时，会读取配置文件，获得广域网口的配置模式为匿名互联模式，并获得本地网口的IP地址作为广域网口的借用地址。路由协议广域网口定期发送路由消息，使用的源地址均为各自本地网口的地址，路由协议在广域网口接收路由消息时，消息源地址进行合法性检查的具体方式为：广域网口网段一致性检查和有效邻居检查都是通过判断报文源地址和本接口地址是否处于同一网段，在匿名组网模式下，广域网口没有自己的IP地址，这里采用可信邻居列表进行检查，源地址在可信邻居IP网段内均为合法。路由协议在广域网口收到路由消息后，在向系统添加路由的同时，会先生成去往下一跳终端的主机路由并添加入系统路由表。实施例中也可以通过静态配置生成所需的目的网络路由和相应的主机路由，具体生成方式可供实施方选择。
B、卫星终端在广域网口发送数据时使用本地网口的IP地址作为源地址。
C、发送数据的卫星终端产生或接收到去往广域网口的IP数据后，查找本卫星终端的路由表，得到接收数据的卫星终端的IP地址信息，通过广域网口向其他卫星终端广播包含有接收数据卫星终端IP地址信息的物理地址解析请求。
D、其他卫星终端各自通过其没有配置IP地址的广域网口接收到物理地址解析请求，对物理地址解析请求进行分析，若物理地址解析请求含有的接收数据卫星终端IP地址信息与本终端的本地网口IP地址信息相一致，则本终端为接收数据的卫星终端，并对发送数据的卫星终端发送响应；否则，不发送响应。
E、发送数据的卫星终端接收响应后，IP数据即可从发送数据的卫星终端的广域网口正确发送给接收数据的卫星终端，至此一次完整的数据转发完成。
本领域的普通技术人员可以理解：MF-TDMA卫星网络实现基于广播型接口匿名互联的方法可以通过程序指令相关的硬件或软件来完成，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤。
最后应该说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可对前述实施例的技术方案进行修改，或对其他部分技术特征进行等同替换，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保护范围之内。
Claims (7)
1.MF-TDMA卫星终端基于广播型接口进行匿名互联的方法，是通过配置接口属性、改进标准动态路由协议RIP，OSPF和改进地址解析过程实现的，其特征在于具体包括以下步骤：
A、卫星终端设备广域网口不配置IP地址，卫星终端设置指向广域网口的路由信息；
B、卫星终端在广域网口发送数据时使用本地网口的IP地址作为源地址；
C、发送数据的卫星终端产生或接收到去往广域网口的IP数据后，查找本卫星终端的路由表，得到接收数据的卫星终端的IP地址信息，通过广域网口向其他卫星终端广播包含有接收数据卫星终端IP地址信息的物理地址解析请求；
D、其他卫星终端各自通过其没有配置IP地址的广域网口接收到物理地址解析请求，对物理地址解析请求进行分析，若物理地址解析请求含有的接收数据卫星终端IP地址信息与本终端的本地网口IP地址信息相一致，则本终端为接收数据的卫星终端，并对发送数据的卫星终端发送响应；否则，不发送响应；
E、发送数据的卫星终端接收响应后，IP数据即可从发送数据的卫星终端的广域网口正确发送给接收数据的卫星终端，至此一次完整的数据转发完成。
2.根据权利要求1所述的MF-TDMA卫星终端基于广播型接口进行匿名互联的方法，其特征在于：步骤A中，卫星终端设有本地网口和广域网口，本地网口和广域网口均为以太网接口，本地网口需配置合适的IPv4地址和掩码，广域网口配置为0.0.0.0的IPv4地址或不配置IPv4地址，地址掩码设置为0.0.0.0。
3.根据权利要求1所述的MF-TDMA卫星终端基于广播型接口进行匿名互联的方法，其特征在于：步骤A中，卫星终端设置指向广域网口的路由信息是指卫星终端配置指向广域网口的默认路由信息，或者配置指向下一跳终端本地网口的主机路由信息。
4.根据权利要求1所述的MF-TDMA卫星终端基于广播型接口进行匿名互联的方法，其特征在于：步骤A中的路由信息既可以静态配置，也可以由动态路由协议生成；由动态路由协议生成路由信息具体包括以下步骤：
A1、RIP或OSPF协议中广域网口配置为匿名互联模式；
B1、RIP或OSPF在广域网口发送路由消息时，源地址采用本地网口的IP地址；
C1、RIP或OSPF在广域网口接收路由消息时，消息源地址进行合法性检查；
D1、RIP或OSPF在广域网口接收到某个终端的路由消息后，同时生成去往该终端的主机路由，并添加入系统路由表，生成路由信息。
5.根据权利要求4所述的MF-TDMA卫星终端基于广播型接口进行匿名互联的方法，其特征在于：步骤A1中，RIP或OSPF协议中广域网口配置为匿名互联模式的具体方式为：广域网口通过配置文件定义为匿名互联模式，同时配置借用本地接口的IPv4地址；匿名互联模式下，接口在没有IPv4地址的情况下处于up状态；广域网口可选择性配置为匿名互联模式和常规模式组网。
6.根据权利要求4所述的MF-TDMA卫星终端基于广播型接口进行匿名互联的方法，其特征在于：步骤C1中，RIP或OSPF在广域网口接收路由消息时，消息源地址进行合法性检查的具体方式为：广域网口网段一致性检查和有效邻居检查都是通过判断报文源地址和本接口地址是否处于同一网段，在匿名组网模式下，广域网口没有自己的IP地址，这里采用可信邻居列表进行检查，源地址在可信邻居IP网段内均为合法。
7.根据权利要求4所述的MF-TDMA卫星终端基于广播型接口进行匿名互联的方法，其特征在于：步骤D1中，生成的主机路由通过RIP或OSPF进程维护，其存活时间与目的卫星终端设备一致；以路由递归查找出口为目的而添加的路由在此均可以使用。
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