CN103999427A

CN103999427A - 通过路由器提供虚拟化的可见性

Info

Publication number: CN103999427A
Application number: CN201280050163.XA
Authority: CN
Inventors: W.哈达; J.哈尔佩恩
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2032-10-09
Also published as: EP2745489B1; CN103999427B; US20130091254A1; KR102000310B1; US8751614B2; KR20140072908A; JP5996660B2; WO2013054261A1; EP2745489A1; JP2014534692A

Abstract

一种由网络元件实现的跟踪家庭网络中装置的IPv6地址的方法，其中网络元件向家庭网络提供DHCPv6服务，并且家庭网络上的家庭网络路由器使用由DHCPv6服务提供的前缀将IPv6地址分配给装置，方法包括：接收来自家庭网络路由器对前缀委托的DHCPv6请求；向家庭网络路由器发送包括分配的前缀的DHCPv6消息，DHCPv6消息包括对配置的IPv6地址的通知的请求；接收来自家庭网络路由器的包括用于配置的装置的MAC地址和对应的IPv6地址的第一ICMP消息；以及向家庭网络路由器发送第二ICMP消息以确认记录用于配置的装置的IPv6地址，从而使得网络元件能够直接向配置的装置提供服务和转发业务。

Description

通过路由器提供虚拟化的可见性

相关申请交叉引用

对与本申请在相同日期提交并且共同拥有的由Wassim Haddad等人的共同未决专利申请“用于虚拟化的家庭IP服务传递的体系结构”(ARCHITECTURE FOR VIRTUALIZED HOME IP SERVICE DELIVERY)进行交叉引用。交叉引用的申请通过引用结合于本文中。

技术领域

本发明的实施例涉及因特网协议版本6 (IPv6)地址的分配。具体而言，本发明的实施例涉及由路由器分配IPv6地址到家庭网络中的装置，使得因特网服务提供商具有上游路由器的分配的IPv6地址的可见性。

背景技术

家庭网络用于将家庭中的装置相互连接和连接到因特网。这些家庭网络经称为住宅网关(RGW)的装置连接到住宅因特网服务提供商。此装置在家庭网络与接入网络（即，因特网服务提供商的核心网络，包括因特网服务提供商的接入控制装置，如宽带远程接入服务器(BRAS)路由器或宽带网络网关(BNG)）之间提供物理和协议连接性。

RGW能够为家庭网络提供桥接或路由选择支持。它通常也提供另外的服务，如防火墙保护和网络地址转换。RGW能够使用有线和无线协议和连接与家庭中的装置连接。RGW能够提供以太网连接的集合及使用IEEE 802.11 (a/b/g/n)的无线局域网。RGW也能够是用于诸如因特网协议话音(VOIP)等服务的服务传递点，或者对如共享电视传递的服务解复用点。

在一些情况下，家庭网络能够附接有不止一个路由器。这些另外的路由器形成分层结构或树，其中RGW形成基（base）或根。虽然优选的体系结构是避免此类路由器，但它对因特网服务提供商具有这样的家庭网络拓扑内的装置（当它们被使用时）的可见性是有帮助的。然而，由于路由器而不是RGW最靠近配置用于装置的IP地址的装置，连接到这些拓扑中的路由器的装置的地址被隐藏。

发明内容

一种由因特网服务提供商的网络元件实现的跟踪家庭网络中的装置的因特网协议版本6 (IPv6)地址的方法，其中网络元件向家庭网络提供动态主机配置协议版本6 (DHCPv6)服务，并且家庭网络上的家庭网络路由器使用由DHCPv6服务提供的前缀将IPv6地址分配给装置，方法包括以下步骤：由网络元件接收来自家庭网络路由器对前缀委托的DHCPv6请求，包括对IPv6地址分配通知请求的支持的指示符；由网络元件向家庭网络路由器发送包括分配的前缀的DHCPv6消息，DHCP消息包括对配置用于家庭网络中的装置的IPv6地址的通知的请求；由网络元件接收来自家庭网络路由器的第一因特网控制消息协议(ICMP)消息，ICMP消息包括用于配置的装置的媒体接入控制(MAC)地址和对应的IPv6地址；以及由网络元件向家庭网络路由器发送第二ICMP消息，ICMP消息确认记录用于配置的装置的IPv6地址，从而使得网络元件能够直接向配置的装置提供服务和转发业务。

一种跟踪家庭网络中装置的因特网协议版本6 (IPv6)地址的因特网服务提供商的网络元件，其中网络元件向家庭网络提供动态主机配置协议版本6 (DHCPv6)服务，并且家庭网络上的家庭网络路由器使用由DHCPv6服务提供的前缀将IPv6地址分配给装置，网络元件包括：存储装置，用于存储主机IPv6地址表；网络处理器，其耦合到存储装置，网络处理器执行因特网协议服务路由器来为因特网服务订户提供数据面板服务，IP服务路由器包括虚拟网关控制器以向家庭网络中的家庭网络路由器提供DHCPv6服务；DHCPv6服务响应于接收来自第一家庭网络路由器对前缀委托的DHCPv6请求（包括对IPv6地址分配通知请求的支持的指示符）而分配前缀给第一家庭网络路由器，其中DHCPv6服务发送DHCPv6消息（包括分配的前缀和对配置用于家庭网络中装置的IPv6地址的通知的请求），虚拟网关的DHCPv6服务接收来自第一家庭网络路由器的第一因特网控制消息协议(ICMP)消息，ICMP消息包括用于配置的装置的媒体接入控制(MAC)地址和对应的IPv6地址，虚拟网关在主机IPv6地址表中记录IPv6配置，并且向第一家庭网络路由器发送第二ICMP消息，第二ICMP消息确认记录用于配置的装置的IPv6地址，从而使得IP服务路由器能够提供数据面板服务到配置的装置。

附图说明

通过示例的方式而不是限制的方式在附图中示出本发明，图中相似的标号表示类似的元件。应注意，在本公开中对“一”或“一个”实施例的不同引用不一定是指相同的实施例，并且这样的引用意指至少一个。此外，结合实施例描述特定特征、结构或特性时，认为结合无论是否明确描述的其它实施例，影响这样的特征、结构或特性是在本领域技术人员的认知之内。

图1是通过路由器实现虚拟化的可见性的网络的一个实施例的图。

图2是在家庭网络路由器与虚拟网关控制器之间的消息传递的一个实施例的图。

图3是用于通过住宅路由器使能虚拟化的可见性的过程的一个实施例的流程图。

图4是用于接口连接（interfacing）虚拟网关控制器的机器到机器系统的体系结构的一个实施例的图。

具体实施方式

在下面的描述中，陈述了许多特定细节。然而，理解的是，可在没有这些特定细节的情况下实践本发明的实施例。在其它情况下，公知的电路、结构和技术未详细示出以免混淆对此描述的理解。然而，本领域的技术人员将领会到，可无需此类特定细节而实践本发明。通过包括的描述，本领域普通技术人员将能够在不进行不当实验的情况下实现适当的功能性。

将参照图1和2的示范实施例描述流程图的操作。然而，应理解图3中流程图的操作能通过除了参照图1和2讨论的那些以外的本发明的实施例执行，并且参照图1和2讨论的实施例能执行与参照图3的流程图讨论的那些不同的操作。

附图中所示技术可使用一个或多个电子装置（例如，终端站、网络元件、服务器或类似电子装置）上存储和执行的代码和数据来实现。此类电子装置使用非暂时性机器可读或计算机可读媒体来存储和传递（在内部和/或通过网络与其它电子装置）代码和数据，所述非暂时性机器可读或计算机可读媒体例如非暂时性机器可读或计算机可读存储媒体（例如，磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪速存储器装置及相变存储器）。另外，此类电子装置通常包括耦合到诸如一个或多个存储装置、用户输入/输出装置（例如，键盘、触摸屏和/或显示器）和网络连接的一个或多个其它组件的一个或多个处理器的集合。处理器的集合与其它组件的耦合通常是通过一个或更多个总线和桥接器（也称为总线控制器）。存储装置表示一个或更多个非暂时性机器可读或计算机可读存储媒体和非暂时性机器可读或计算机可读通信媒体。因此，给定电子装置的存储装置通常存储代码和/或数据用于在该电子装置的一个或多个处理器的集合上执行。当然，本发明的实施例的一个或多个部分可使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现。

如本文中使用的，网络元件（例如，路由器、交换器、桥接器或类似连网装置）是一件连网设备，包括在通信上与网络上的其它设备（例如，其它网络元件、终端站或类似连网装置）互连的硬件和软件。一些网络元件是“多服务网络元件”，其为多个连网功能（例如，路由选择、桥接、交换、第2层聚合、会话边界控制、多播和/或订户管理）提供支持和/或为多个应用服务（例如，数据收集）提供支持。

本发明的实施例提供用于避免现有技术的缺点的方法和系统。随着家庭连网的需要已经发展，对住宅网关的需求已增大。因此，住宅网关已变得更复杂、容易出错和昂贵。而且，为了提供新特征给住宅网关购买者或因特网服务提供商的客户，要求执行对住宅网关的软件升级，许多家庭用户发觉这是个难题。这能够阻止许多家庭用户利用这些新服务。

适当配置住宅网关和其它家中连网装置的复杂性已增大到许多用户有严重的困难使他们的家庭网络和附接装置得到配置。这导致因特网服务提供商和住宅网关制造商的支持成本增大。

即使当住宅网关具有有限功能性时，如当住宅网关只是充当桥接器时，如果家庭网络内有另外的路由器附接到住宅网关，则产生了两个相当大的困难。第一个困难是这些另外的路由器需要因特网协议版本6地址前缀来与它们支持的子网（即，它们自己的局域网 (LAN)）一起使用。第二个困难是此类路由器对上游路由器和服务提供商完全隐藏它们支持的LAN上的任何装置。这使得服务提供商难以对这些隐藏装置提供或监视某些服务。

本发明的实施例克服了现有技术的这些缺点。本发明的实施例不使用带有由家庭用户配置的许多软件功能的复杂住宅网关，而是在诸如宽带远程接入服务器(BRAS)或宽带网络网关(BNG)的上游装置或其它上游服务传递平台使用简单的住宅网关装置，该装置将所有复杂的处理推迟到因特网服务提供商。本发明的实施例包含用于传递此服务的体系结构和组件。上游服务传递平台执行充当虚拟住宅网关的控制逻辑的集合，其提供订户希望从因特网服务提供商的网络得到的服务，包括将因特网的剩余部分用于服务。控制逻辑控制上游服务传递平台和住宅网关。

网络体系结构允许对家庭网络的充分的可见性，使得因特网服务提供商能够透明地提供服务，好象它们由家庭中的装置传递一样。家庭用户具有以自然和易于使用的方式提供对其网络环境的完全控制的web接口，而不是配置个别的装置，这是因为它集成所有其设备并且提供对服务视图的公共、结构良好的接入，而无需担心如何配置每个装置。服务升级然后变成网页上的请求问题；因特网服务提供商然后能够修改应用到该家庭网络的配置。另外，通过已经将住宅网关虚拟化，相同的服务集能够提供到其它位置中的用户。适当鉴权的对家庭网络的远程接入然后变成整个网络体系结构的自然部分。

家中路由器依赖对带有前缀委托（prefix delegation）的动态主机配置协议版本6 (DHCPv6)的使用时，通过虚拟网关控制器向网络中的装置提供服务受地址分配影响。带有前缀委托的DHCPv6为家中路由器提供用于它们支持的LAN上的装置的配置信息和前缀的集合。前缀委托是带有共享前缀的IPv6地址范围的分配（即，前导数字集合），例如，2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:xxxx，其中，xxxx表示可分配的地址范围。

为了向因特网服务提供商提供对家庭网络上的最终装置的可见性，存在合并到DHCPv6中的另外标志和另外行为。另外的行为是无论何时家庭网络中的路由器检测到新装置出现在路由器的本地LAN上，该路由器将通知发送给在BNG或BRAS的虚拟住宅控制器。为了触发此类通知，在DHCPv6地址委托消息中包括有标志，指示需要这些通知。为了一致，在DHCPv6前缀请求消息中也有标志，指示路由器能够执行此行为。

图1是使用虚拟住宅网关和支持用于住宅路由器的虚拟化的可见性的网络体系结构的一个实施例的图。虚拟化的可见性的实现分割在三个主要组件与若干项目中。三个主要组件是住宅网关(RGW) 115、上游IP服务路由器105（即，在BNG 101、BRAS或等同物中）和虚拟网关控制器107。

BNG 101是其中应用带宽和服务质量(QoS)策略的IP边缘路由器；由BRAS执行的功能是BNG执行的那些功能的超集。BRAS是BNG 101，并且是用于订户业务的聚合点。它在接入网络与因特网服务提供商131的核心网络111之间提供聚合能力（例如，IP、PPP、以太网）。除了它的聚合功能外，BRAS也是用于接入网络中策略管理和IP QoS的注入点（injection point）。为清晰起见，提供了使用BNG 101实现IP服务路由器105的网络的示例。然而，本领域技术人员将理解，也能够使用BRAS或类似装置。为清晰起见，也示出了带有单个BNG 101和RGW 115的因特网服务提供商网络131。本领域技术人员将理解，BNG 101能够将任何数量的家庭网络121和RGW 115连接到核心网络111及普通因特网113。此外，因特网服务提供商131能够包括任何数量的BNG 101和BRAS或类似装置以连接到家庭网络121和RGW 115的集合。

虚拟网关控制器107能够以多种方式实现。虚拟网关控制器107能够是IP服务路由器103的控制面板的一部分，所述IP服务路由器由BNG或类似装置的网络处理器103执行。虚拟网关控制器107能够在IP服务路由器105的机箱中的叶片上传递（例如，在BNG 101中），或者它能够是经网络协议(IP)连接到IP服务路由器107的单独装置109。此装置负责维持订户的虚拟操作状态。这包括确定所有数据面板功能的操作状态。这意味着对状态建模和配置诸如RGW 10和BNG 101等适当装置以传递需要的行为。

因此，虚拟网关控制器107负责在BNG 101上配置防火墙功能141。它负责为RGW 115上的无线接入配置SSID 151及其策略。它负责管理在两个装置上的多播过滤器153以便在降低不必要的业务的同时提供所需的连接性。虚拟网关控制器107也能够提供诸如UPnP控制器157的房屋控制功能。它能够提供支持服务，如创建DNS条目155。虚拟网关控制器的操作与因特网服务提供商使用的现有授权基础设施117（例如，RAIDUS和/或Diameter）捆绑在一起。这使能另外的授权操作，如用于固定移动聚合或用于支持基于SIM的住宅网关的需要的那些操作。

IP服务路由器105是传递用于订户的数据面板服务的路由器。它处理所有订户数据面板分组。它执行许多功能，如网络地址转换(NAT)和防火墙功能，这些功能是传统上由RGW 115传递的功能。这些功能的操作由虚拟网关控制器107控制。此装置也执行数据面板功能，如业务监管和QoS传递，这些功能当前在此类平台上传递。然而，在此实施例中，此类功能的操作是在虚拟网关控制器的控制下，但每订户基础操作能够委托到IP服务路由器105。IP服务路由器105或用于此装置的适合的控制器参与运营商的IP网络的IP路由选择，并且能够代表订户发送和接收业务。

住宅网关115提供家中的各种媒体（以太网、802.11 b/g/n Wifi、Zigbee和类似媒体）之间的物理连接性，并且提供到服务提供商的连接性（DSL、电缆、无源光、LTE和类似技术）。住宅网关115提供它能够在家庭中的装置与IP服务提供商网络之间提供分组通信的足够的逻辑操作。此装置能够由订户或运营商拥有。然而，它由运营商管理的虚拟网关控制器107控制。

家庭网络121中的其它装置能够使用与虚拟网关控制器交互的协议。通常，此交互在家庭网络装置内不改变；然而，该功能性从RGW到虚拟网关控制器的转移改进了操作的管理性和有效性。例如，家庭网络121上的装置能够使用通用即插即用协议(UPnP) 157以到达虚拟网关控制器，或者发现家庭网络121上的存储服务，这在以前完全在家庭网络121内实现。通过使用虚拟网关控制器，UPnP 157和包括域名服务155、DHCP 159、SSID配置151、多播配置153和类似服务的其它服务好像是在家庭网络121中或在RGW实现，但实际上可由因特网服务运营商通过因特网服务提供商网络131中的虚拟网关控制器107或类似装置从BNG 101传递。虚拟网关控制器的控制面板和RGW的数据面板分离的分离式体系结构的使用使得因特网服务提供商网络131的服务显得对于用户可易于发现并且可透明接入。此类服务能够包括IP话音(VOIP)使能服务、存储服务或应用服务。类似地，当用户使用诸如因特网服务提供商提供的鉴权服务器117等另外的软件进行鉴权和关联而从其它网络访问家庭网络时，对家庭网络121和基于家庭网络的服务的接入能够更容易地提供给用户。

在虚拟网关控制器107的控制操作中涉及两个主要概念。第一个概念是控制协议，虚拟网关控制器107通过它控制BNG 101和RGW 115的功能。此第一控制协议能够是诸如由国际工程任务组(IETF)标准化的ForCES协议的修改等协议。ForCES协议能够被增强以表示所需功能。包括诸如简单网络管理协议(SNMP)或NETConf或甚至基于web的交互的计算机使用等传统网络管理协议的其它协议能够用于此控制。

虚拟网关控制器107的控制操作中涉及的第二主要概念是控制协议，虚拟网关控制器通过它能够成为用于诸如DHCP、IPv6邻居发现和UPnP发现机制等网络操作协议的控制元件。

在一些家庭网络121中，将存在与家庭网络121内的住宅网关分离的路由器181。这些路由器181能够配置成使用DHCPv6接收IPv6前缀以用于它们正支持的主机（即，最终装置183）。通过在发送到RGW 115并且然后转发到BNG 101上的虚拟网关控制器107的它们的DHCPv6请求中包括标志，支持虚拟化的可见性的另外家庭网络路由器181将指示此支持。虚拟网关控制器107提供DHCPv6服务159。当响应于已指示它们支持虚拟化的可见性的路由器时，虚拟网关控制器107将设置标志，指示在分配到新主机183的地址被发现时，它们将被报告给虚拟网关控制器107。

支持虚拟化可见性的家庭网络路由器181将监视和维持有关附接到其LAN上的家庭网络路由器181的主机183的状态。这些家庭网络路由器181提供的LAN能够是有线和无线LAN的任何组合。每个路由器181将通过监视它们中继的IPv6邻居发现请求和IPv6 DHCPv6请求来支持虚拟化的可见性。当发现新主机183时，通知消息由路由器181发送到虚拟网关控制器107。当认为主机183不再存在时，再次将通知发送到虚拟网关控制器107。虚拟网关控制器107通过确认消息响应这些通知。在一个实施例中，重新发送通知直至收到确认为止。这些消息能够使用ICMP或其它控制协议发送。在其它实施例中，能够使用UDP或在到虚拟网关控制器的TCP连接上的协议。无论何时发送此类消息，消息中能够包括所有未经确认的信息以提高效率。

通过在家庭网络路由器存储的有关其主机的条目上具有重新验证时间和使用期限，在使用无状态的地址自动配置(SLAAC)时能够检测主机移除。此信息能够存储在主机IPv6表185或类似数据结构中。在到达重新验证时间时，家庭网络路由器181将发送IPv6邻居请求消息以检验LAN上主机183的持续存在，并且然后将设置新的时间限制。在主机183未能做出响应的情况下，家庭网络路由器181将重新发送消息。在若干次重新传送消息之后，路由器181将宣布主机183已移除，并且将通知虚拟网关控制器107。虚拟网关控制器107能够跟踪主机IPv6表109中家庭网络中的主机183。能够为每个连接的家庭网络或分配的前缀保持表的单独实例。

如果家庭网络路由器通过诸如6LowPan等其它主机通知协议支持通信的其它媒体，则来自那些媒体的过程能够用于检测主机183的存在，并且确定向虚拟网关控制器107注册所需的信息。主机183能够是任何类型的已连网装置，如个人计算机、电视、诸如平板计算机和蜂窝电话的手持式装置、网络存储装置、器具及类似装置。在一个实施例中，家庭网络121也能够支持机器到机器通信。机器到机器通信能够用于从连接到家庭网络路由器181的传感器的集合收集数据。使用机器到机器通信与传感器和装置进行通信的中间件161通常由住宅网关执行，但也能够移动到虚拟网关控制器。

此网络体系结构提供用于虚拟化的住宅网关和虚拟化的家庭服务传递的相干系统。配置、增强和一致的远程服务及对家庭信息和资源的远程接入全部变成相干体系结构的自然部分。此体系结构的重要优点是为运营商提供对连接到家庭网络121中的住宅网关的所有装置的足够可见性。这使得因特网服务提供商能够提供不同（无缝）服务到家庭，例如，网络管理、服务传递和类似服务。另一优点是使得因特网服务提供商能够帮助例如公用事业提供商或器具制造商等第三方通过家庭网络121接入正确的装置。例如，电力公用事业公司可需要接入家庭网络121以配置恒温器或者接通/断开家庭的电力系统中的特定装置。在一个实施例中，这能够通过机器到机器中间件161或其实例进行。

图2是家庭网络路由器与虚拟网关控制器之间的消息传递的一个实施例的图。在示例实施例中，家庭网络121连接到提供虚拟网关控制器(VGC) 107的BNG 101。在其它实施例中，虚拟网关控制器107能够位于因特网服务提供商131内的BNG 101的外部。家庭网络121包括住宅网关(RGW) 115和家庭网络路由器的集合181A-C。家庭网络路由器181A和181C在嵌套或级联配置中。这在提供用于家庭网络121的DHCP服务的VGS 107与诸如主机183A等主机（即，最终装置）之间创建多个级别的间接。附图提供由家庭网络路由器181C发现的主机183A的示例。

在此示例中，已经间接通过发送到中间家庭网络路由器181A的DHCPv6前缀请求，由VGC 107的DHCP服务为家庭网络路由器181C提供了前缀。DHCPv6前缀请求包括对虚拟化的可见性的支持的标志或类似指示符。此DHCPv6前缀请求由中间路由器181A转发，该路由器然后通过在如上所述的这个体系结构中充当桥接器的RGW，将它转发到VGC。VGC然后使用DHCPv6消息，通过分配的前缀或分配到中间家庭网络路由器181A的前缀的子集做出响应，所述DHCPv6消息指示对于发现的主机要求通知。中间家庭网络路由器181A然后记录此地址范围或前缀，并且将消息转发到请求家庭网络路由器181C。

主机183A能够使用任何类型的邻居发现协议来发现。一旦发现，家庭网络路由器181C基于由VGC 107的DHCPv6服务分配到路由器181C的前缀，为主机183A提供IPv6地址。然而，除了VGC 107已要求新主机发现的通知外，此新分配的IPv6地址将对VGC 107将是未知的。通知能够采用ICMP消息或类似类型的控制协议消息的形式。在一个实施例中，家庭网络路由器生成称为ICMP_NTY消息201A的通知消息。ICMP_NTY消息201A能够包括主机183A的分配的IPv6地址、主机183A的MAC地址、使用期限或许可到期数据以及类似信息以使得VGC 107能够跟踪主机183A。中间家庭网络路由器181A和VGC 107在主机IPv6表中记录此信息。

VGC 107然后生成确认消息。确认消息能够是ICMP消息。ICMP消息能够是在本文中称为ICMP_NTA消息203A的通知确认消息。ICMP_NTA消息203A被发送到中间家庭网络路由器181A，在这里它被转发到家庭网络路由器181C。家庭网络路由器181C将继续重新发送ICMP_NTY消息201A，直至作为回答收到ICMP_NTA消息203A为止。

类似地，提供了更简单的情形，其中第三家庭网络路由器181B发现主机183B。在此情况下，由家庭网络路由器181B和VGC 107交换相同类型的ICMP_NTY 201B和ICMP_NTA 203B消息而无需任何中间路由器的参与。通知的过程因此能够涉及任何布置中任何数量的家庭网络路由器，包括级联路由器的任何分层深度。

图3是用于通过住宅路由器使能虚拟化的可见性的过程的一个实施例的流程图。所示过程陈述由虚拟网关控制器为实现虚拟化的可见性系统而采取的动作。在一个实施例中，响应于接收来自家庭网络路由器对前缀委托的DHCPv6请求，启动过程（框301）。请求能够包括诸如标志或集字段（set field）等表示对虚拟化的可见性系统的支持的指示符。

VGC通过将包括分配的前缀的DHCPv6消息发送到家庭网络路由器来响应收到的请求（框303）。响应消息能够包括采用标志或集字段的形式的指示符，指示符指示要求向VGC报告主机发现或IPv6地址配置的通知。此消息能够通过住宅网关和任何数量的中间家庭网络路由器发送到请求家庭网络路由器。

过程还能够响应于家庭网络路由器发现主机和配置用于主机的IPv6地址而随时接收来自家庭网络路由器的ICMP_NTY通知消息（框305）。ICMP_NTY消息能够包括主机的IPv6地址、主机的MAC地址、使用期限或许可到期及有关主机IPv6配置的类似信息。此信息能够记录在主机IPv6表中以促进到主机的数据面板转发和服务提供。然后，VGC生成并且发送ICMP_NTA消息到家庭网络路由器（框307）。ICMP_NTA消息确认对来自ICMP_NTA消息的数据的接收和记录，包括主机的IPv6地址和MAC地址。

图4是用于接口连接虚拟网关控制器的机器到机器系统的体系结构的一个实施例的图。在一个实施例中，虚拟网关控制器107包括或支持中间件403，其使用机器到机器通信或机器到机器通信网络使能通信或从家庭内的传感器401收集数据。传统上由住宅网关405执行的中间件403已移动到虚拟网关控制器107。也能够应用如上所述用于可见性的过程和网络的一般功能，以通过取代这些系统中RGW的功能的虚拟网关控制器支持这些机器到机器网络。

中间件405能够继续与第三方实体413进行通信。通过虚拟网关控制器107，此功能在安全性和灵活性方面得以增强。虚拟网关控制器107能够提供到中间件405及因此到家庭中的传感器网络的接入，而不赋予第三方实体到家庭网络或RGW的实际接入。中间件405的单独实例能够提供用于单独的第三方接入。

要理解的是，上述描述旨在是说明性而不是限制性的。在阅读和理解上述描述后，对于本领域的技术人员来说，许多其它实施例将是显而易见的。因此，本发明的范围应参照所附权利要求连同这样的权利要求被授权的等同物的完整范围来确定。

Claims

1. 一种由因特网服务提供商的网络元件实现的跟踪家庭网络中装置的因特网协议版本6 (IPv6)地址的方法，其中所述网络元件向所述家庭网络提供动态主机配置协议版本6 (DHCPv6)服务，并且所述家庭网络上的家庭网络路由器使用由所述DHCPv6服务提供的前缀将IPv6地址分配给所述装置，所述方法包括以下步骤：

由所述网络元件接收来自家庭网络路由器对前缀委托的DHCPv6请求，所述DHCPv6请求包括对IPv6地址分配通知请求的支持的指示符；

由所述网络元件向所述家庭网络路由器发送包括分配的前缀的DHCPv6消息，所述DHCP消息包括对配置用于所述家庭网络中所述装置的IPv6地址的通知的请求；

由所述网络元件接收来自所述家庭网络路由器的第一因特网控制消息协议(ICMP)消息，所述ICMP消息包括用于配置的装置的媒体接入控制(MAC)地址和对应的IPv6地址；以及

由所述网络元件向所述家庭网络路由器发送第二ICMP消息，所述ICMP消息用于确认记录用于所述配置的装置的所述IPv6地址，从而使得所述网络元件能够直接向所述配置的装置提供服务和转发业务。

2. 如权利要求1所述的方法，其中所述第一ICMP消息由所述网络元件从充当所述因特网服务提供商网络与所述家庭网络之间的桥接器的住宅网关接收。

3. 如权利要求1所述的方法，其中所述第一ICMP消息在由所述家庭网络路由器与所述网络元件之间的另一家庭网络路由器转发后由所述网络元件接收。

4. 如权利要求1所述的方法，其中从所述家庭网络路由器接收的所述MAC地址由所述家庭网络路由器使用重复地址检测过程确定。

5. 如权利要求1所述的方法，其中所述第一ICMP消息包括所述配置的装置的使用期限或重新验证时间，以使能由所述网络元件检测所述配置的装置从所述家庭网络的断开。

6. 一种跟踪家庭网络中装置的因特网协议版本6 (IPv6)地址的因特网服务提供商的网络元件，其中所述网络元件向所述家庭网络提供动态主机配置协议版本6 (DHCPv6)服务，并且所述家庭网络上的家庭网络路由器使用由所述DHCPv6服务提供的前缀将IPv6地址分配给所述装置，所述网络元件包括：

存储装置，用于存储主机IPv6地址表；

网络处理器，其耦合到所述存储装置，所述网络处理器用于执行因特网协议服务路由器以为因特网服务订户提供数据面板服务，所述IP服务路由器包括虚拟网关控制器以向所述家庭网络中的家庭网络路由器提供所述DHCPv6服务，

响应于接收来自所述第一家庭网络路由器对前缀委托的DHCPv6请求，所述DHCPv6请求包括对IPv6地址分配通知请求的支持的指示符，所述DHCPv6服务将前缀分配到第一家庭网络路由器，其中所述DHCPv6服务发送DHCPv6消息，所述DHCPv6消息包括分配的前缀和对配置用于所述家庭网络中所述装置的IPv6地址的通知的请求，所述虚拟网关的所述DHCPv6服务接收来自所述第一家庭网络路由器的第一因特网控制消息协议(ICMP)消息，所述ICMP消息包括用于配置的装置的媒体接入控制(MAC)地址和对应的IPv6地址，所述虚拟网关在所述主机IPv6地址表中记录所述IPv6配置并且向所述第一家庭网络路由器发送第二ICMP消息，所述第二ICMP消息确认记录用于所述配置的装置的所述IPv6地址，从而使得所述IP服务路由器能够提供数据面板服务到所述配置的装置。

7. 如权利要求6所述的网络元件，其中所述第一ICMP消息由所述虚拟网关从充当所述因特网服务提供商网络与所述家庭网络之间的桥接器的住宅网关接收。

8. 如权利要求6所述的网络元件，其中所述第一ICMP消息在由所述家庭网络路由器与所述网络元件之间的另一家庭网络路由器转发后由所述虚拟网关接收。

9. 如权利要求6所述的网络元件，其中从所述家庭网络路由器接收的所述MAC地址由所述家庭网络路由器使用重复地址检测过程确定。

10. 如权利要求6所述的网络元件，其中所述第一ICMP消息包括用于所述配置的装置的使用期限或重新验证时间，以使能由所述网络元件检测所述配置的装置从所述家庭网络的断开。