CN104581419B - 基于android智能机顶盒的双网实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于android智能机顶盒的双网实现方法，包括具有两层交换机结构的双网交换机，双网交换机具备多个输入端口和多个输出端口，还包括支持802.1Q协议的android智能机顶盒，还包括对应不同网络的网络输入网关，网络输入网关为不支持双网功能的网关，其特征在于：包括以下步骤：信号接入步骤：网段设置步骤：VLAN标记帧格式步骤：打开802.1Q协议步骤：虚拟网卡设置步骤：获取不同网络IP步骤，面向老的家庭网关，使其具备双网的功能，也就同时很大程度的节省了运营商为老用户更换家庭网关的成本。

Description

基于android智能机顶盒的双网实现方法
技术领域
本发明涉及现有家庭网络架设改造技术，即对不支持双网功能的家庭网关进行改造，在不支持双网功能家庭网关的基础上实现双网同时接入的技术，即一种基于android智能机顶盒的双网实现方法。
背景技术
在智能化高速发展的今天，面向中国电信、中国联通、广播电视局等大型运营商，需要机顶盒能够获取到专网IP来访问相应的专网业务，如IPTV、网络点播等，同时也需要获取公网的IP来访问公网上的业务，如公网上的点播业务、淘宝等网上购物业务，那么就需要机顶盒同时获取两个IP，一个专网IP、一个公网IP，对于新增的用户，如果采用支持双网的家庭网关就可以解决这个问题，例如光猫，采用光猫与机顶盒连接就可以是的电视访问IPTV，光猫与普通的路由器连接使得我们可以访问公网，但是在运营商的现网状态下，还有大量的老的家庭网关是不支持双网功能的，那么本专利所提出的方案和设计就是面向这种老的家庭网关，使其也具备双网的功能，也就同时很大程度的节省了运营商为老用户更换家庭网关的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于android智能机顶盒的双网实现方法，面向不支持双网功能的家庭网关实现具备双网功能的网络连接方法。
本发明的目的主要通过以下技术方案实现：
基于android智能机顶盒的双网实现方法，包括具有两层交换机结构的双网交换机，双网交换机具备多个输入端口和多个输出端口，还包括支持802.1Q协议的android智能机顶盒，还包括对应不同网络的网络输入网关，网络输入网关为不支持双网功能的网关，包括以下步骤：
A、信号接入步骤：将不同的网络通过对应的网络输入网关接入到双网交换机内；
B、网段设置步骤：通过双网交换机，采用VLAN技术将网络输入网关从逻辑上划分成一个个网段；从而实现虚拟工作组的数据交换技术。
C、VLAN标记帧格式步骤：通过双网交换机，对各个网络发送来的原始以太网帧插入一个字段，使得原始以太网帧变为具有VLAN标记的原始以太网帧，生成对应不同网络的VLAN ID，当VLAN标记的原始以太网帧在交换机间端口传输时，另一个交换机接收到它之后，将除去VLAN标记，并观察其要求，然后向VLAN成员所连接的android智能机顶盒转发；VLAN标记是用来提供交换机间的关联，
D、打开802.1Q协议步骤：将双网交换机的输出端口连接到android智能机顶盒，android智能机顶盒支持802.1Q协议，通过android内核打开802.1Q协议；
E、虚拟网卡设置步骤：通过802.1Q协议识别VLAN ID，根据VLAN ID建立不同的虚拟网卡，生成虚拟网卡ethA和虚拟网卡ethB，虚拟网卡ethA中的A和虚拟网卡ethB中的B可通过VLAN ID来区别；
F、获取不同网络IP步骤，包括以下步骤：
步骤1：android智能机顶盒内的DHCP客户端以广播方式发送DHCP DISCOVER发现信息来寻找不同网络的DHCP服务器；
步骤2：各个网络中接收到DHCP DISCOVER发现信息的DHCP服务器都会做出响应，DHCP服务器从尚未出租的IP地址中挑选一个分配给DHCP客户端，并向DHCP客户端发送一个包含出租的IP地址和其它设置的DHCP OFFER提供信息，
步骤3：当同一网络中有多台DHCP服务器向DHCP客户端发来的DHCP OFFER提供信息，则DHCP客户端只接受第一个收到的DHCP OFFER提供信息，客户端收到DHCP OFFER提供信息后,会以广播方式回答一个DHCP REQUEST请求信息，所有的DHCP服务器都会收到这个DHCP REQUEST请求信息，该DHCP REQUEST请求信息中包含它所选定的DHCP服务器和服务器提供的IP地址，其他没有被选择的DHCP服务器则会收回发出的IP地址；
步骤4：当选定的DHCP服务器收到DHCP客户端回答的DHCP REQUEST请求信息之后,它便向DHCP客户端发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCP ACK确认信息，告诉DHCP客户端可以使用它所提供的IP地址，DHCP客户端可以使用DHCP服务器所提供的IP地址与网卡绑定；
步骤5：将申请得到的两个IP设置到虚拟网卡ethA和虚拟网卡ethB上，完成两个IP的设置。
本发明的设计原理为：通过双网交换机的VLAN技术，将双网交换机的其中两个端口设置成不同的VLAN ID并作为输入端口，一个输入端口外接普通公网，一个输入端口外接专网，例如一个输入端口连接广播电视局运营商提供的IPTV网络，一个输入端口外接电信运营商提供的Internet公网网络，其它端口设置成输出，在android智能机顶盒中，要求内核支持802.1Q协议，android智能机顶盒通过上述方法实现VLAN ID的自动识别，可以同时支持对两个网段地址的访问，该方法可以继续沿用传统不支持双网的家庭网关，整个技术改造不涉及家庭网关的改造，因此不需要现有家庭改换家庭网关。使得智能机顶盒能够同时获取两个网段的IP地址，以便能够支持开放互联网和运营商专网业务的需求，增强智能机顶盒业务扩展，为用户提供更好的使用体验。
所述字段为4字节的字段。
所述双网交换机有5个网口，端口1连接IPTV网络的网络输入网关、端口2连接LAN网络的网络输入网关，端口3、端口4、端口5连接不同的android智能机顶盒。
将双网交换机的端口进行划分，将端口1设置成VLAN A，将端口2设置成VLAN B，默认端口3、端口4、端口5为输出端口。
双网交换机支持USB-DC电源，可通过机顶盒USB接口供电稳定工作,5V工作电压，功耗低。
本发明的优点在于：结构简单，操作简单，面向老的家庭网关，使其具备双网的功能，也就同时很大程度的节省了运营商为老用户更换家庭网关的成本。
附图说明
图1为本发明的网络架构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示。
基于android智能机顶盒的双网实现方法，包括具有两层交换机结构的双网交换机，双网交换机具备2个输入端口和3个输出端口，还包括支持802.1Q协议的android智能机顶盒，还包括对应专网网络（包括广播电视局运营商提供的广播电视网络、电信或联通运营商的IPTV网络及其它专网网络）的输入网关，对应运营商提供的公网网络（Internet公网网络）的网络输入网关，上述2个网络输入网关都为不支持双网功能的网关，其实现双网同时接入的具体步骤如下：
A、信号接入步骤：将专网网络通过对应的网络输入网关接入到双网交换机的一个输入端口，Internet公网网络通过对应的网络输入网关接入到双网交换机的另一个输入端口；
B、网段设置步骤：通过双网交换机，采用VLAN技术将网络输入网关从逻辑上划分成Internet公网网段和专网网络网段；从而实现虚拟工作组的数据交换技术。
C、VLAN标记帧格式步骤：通过双网交换机，对Internet公网和专网网络发送来的原始以太网帧插入一个字段，使得原始以太网帧变为具有VLAN标记的原始以太网帧，生成对应不同网络的VLAN ID，当VLAN标记的原始以太网帧在交换机间端口传输时，另一个交换机接收到它之后，将除去VLAN标记，并观察其要求，然后向VLAN成员所连接的android智能机顶盒转发；VLAN标记是用来提供交换机间的关联；
D、打开802.1Q协议步骤：将双网交换机的输出端口连接到android智能机顶盒，android智能机顶盒支持802.1Q协议，通过android内核打开802.1Q协议；
E、虚拟网卡设置步骤：通过802.1Q协议识别上述IPTV网络的VLAN ID和Internet公网的VLAN ID，根据VLAN ID生成不同的虚拟网卡，即生成IPTV网络虚拟网卡和Internet公网虚拟网卡，即分别建立虚拟网卡ethA和虚拟网卡ethB；
F、获取不同网络IP步骤，包括以下步骤：
步骤1：android智能机顶盒内的DHCP客户端以广播方式发送DHCP DISCOVER发现信息来寻找Internet公网和IPTV网络的DHCP服务器；
步骤2：Internet公网和IPTV网络中接收到DHCP DISCOVER发现信息的DHCP服务器都会做出响应，Internet公网的DHCP服务器和IPTV网络的DHCP服务器都会从尚未出租的IP地址中挑选一个分配给DHCP客户端，并向DHCP客户端发送一个包含出租的IP地址和其它设置的DHCP OFFER提供信息，
步骤3：当Internet公网或IPTV网络中有多台DHCP服务器向DHCP客户端发来的DHCP OFFER提供信息，则DHCP客户端只接受第一个收到的DHCP OFFER提供信息，客户端收到DHCP OFFER提供信息后,会以广播方式回答一个DHCP REQUEST请求信息，所有的DHCP服务器都会收到这个DHCP REQUEST请求信息，该DHCP REQUEST请求信息中包含它所选定的DHCP服务器和服务器提供的IP地址，其他没有被选择的DHCP服务器则会收回发出的IP地址；
步骤4：当选定的DHCP服务器收到DHCP客户端回答的DHCP REQUEST请求信息之后,它便向DHCP客户端发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCP ACK确认信息，告诉DHCP客户端可以使用它所提供的IP地址，DHCP客户端可以使用DHCP服务器所提供的IP地址与网卡绑定；
步骤5：将申请得到的两个IP设置到虚拟网卡ethA和虚拟网卡ethB上，完成两个IP的设置，IPTV网络的IP设置到ethA上，Internet公网的IP设置到ethB上，建立上述双网功能后，通过上述2个链接通道实现2个网络的通讯数据传递。
本发明的设计原理为：通过双网交换机的VLAN技术，将双网交换机的其中两个端口设置成不同的VLAN ID并作为输入端口，一个输入端口外接普通公网，一个输入端口外接专网，例如一个输入端口连接广播电视局运营商提供的IPTV网络，一个输入端口外接电信运营商提供的Internet公网网络，其它端口设置成输出，在android智能机顶盒中，要求内核支持802.1Q协议，android智能机顶盒通过上述方法实现VLAN ID的自动识别，可以同时支持对两个网段地址的访问，该方法可以继续沿用传统不支持双网的家庭网关，整个技术改造不涉及家庭网关的改造，因此不需要现有家庭改换家庭网关。使得智能机顶盒能够同时获取两个网段的IP地址，以便能够支持开放互联网和运营商专网业务的需求，增强智能机顶盒业务扩展，为用户提供更好的使用体验。专网网络可以用电信IPTV专网、广电专网或其它专网替代。
所述字段为4字节的字段。
所述双网交换机有5个网口，端口1连接IPTV网络的网络输入网关、端口2连接LAN网络的网络输入网关，端口3、端口4、端口5连接不同的android智能机顶盒。
将双网交换机的端口进行划分，将端口1设置成VLAN A，将端口2设置成VLAN B，默认端口3、端口4、端口5为输出端口。
双网交换机支持USB-DC电源，可通过机顶盒USB接口供电稳定工作,5V工作电压，功耗低。
如上所述，则能很好的实现本发明。

Claims (4)

1.基于android智能机顶盒的双网实现方法，包括具有两层交换机结构的双网交换机，双网交换机具备多个输入端口和多个输出端口，还包括支持802.1Q协议的android智能机顶盒，还包括对应不同网络的网络输入网关，网络输入网关为不支持双网功能的网关，其特征在于：包括以下步骤：
信号接入步骤：将不同的网络通过对应的网络输入网关接入到双网交换机内；
网段设置步骤：通过双网交换机，采用VLAN技术将网络输入网关从逻辑上划分成一个个网段；
VLAN标记帧格式步骤：通过双网交换机，对各个网络发送来的原始以太网帧插入一个字段，使得原始以太网帧变为具有VLAN标记的原始以太网帧，生成对应不同网络的VLANID，当VLAN标记的原始以太网帧在交换机间端口传输时，另一个交换机接收到它之后，将除去VLAN标记，并观察其要求，然后向VLAN成员所连接的android智能机顶盒转发；
打开802.1Q协议步骤：将双网交换机的输出端口连接到android智能机顶盒，android智能机顶盒支持802.1Q协议，通过android内核打开802.1Q协议；
虚拟网卡设置步骤：通过802.1Q协议识别VLAN ID，根据VLAN ID建立不同的虚拟网卡，虚拟网卡ethA和虚拟网卡ethB，虚拟网卡ethA中的A和虚拟网卡ethB中的B可通过VLAN ID来区别；
获取不同网络IP步骤，包括以下步骤：
步骤1：android智能机顶盒内的DHCP客户端以广播方式发送DHCP DISCOVER发现信息来寻找不同网络的DHCP服务器；
步骤2：各个网络中接收到DHCP DISCOVER发现信息的DHCP服务器都会做出响应，DHCP服务器从尚未出租的IP地址中挑选一个分配给DHCP客户端，并向DHCP客户端发送一个包含出租的IP地址和其它设置的DHCP OFFER提供信息，
步骤3：当同一网络中有多台DHCP服务器向DHCP客户端发来的DHCP OFFER提供信息，则DHCP客户端只接受第一个收到的DHCP OFFER提供信息，客户端收到DHCP OFFER提供信息后,会以广播方式回答一个DHCP REQUEST请求信息，所有的DHCP服务器都会收到这个DHCPREQUEST请求信息，该DHCP REQUEST请求信息中包含它所选定的DHCP服务器和服务器提供的IP地址，其他没有被选择的DHCP服务器则会收回发出的IP地址；
步骤4：当选定的DHCP服务器收到DHCP客户端回答的DHCP REQUEST请求信息之后,它便向DHCP客户端发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCP ACK确认信息，告诉DHCP客户端可以使用它所提供的IP地址，DHCP客户端可以使用DHCP服务器所提供的IP地址与网卡绑定；
步骤5：将申请得到的两个IP设置到虚拟网卡ethA和虚拟网卡ethB上，完成两个IP的设置。
2.根据权利要求1所述的基于android智能机顶盒的双网实现方法，其特征在于：所述字段为4字节的字段。
3.根据权利要求1所述的基于android智能机顶盒的双网实现方法，其特征在于：所述双网交换机有5个网口，端口1连接IPTV网络的网络输入网关、端口2连接LAN网络的网络输入网关，端口3、端口4、端口5连接不同的android智能机顶盒。
4.根据权利要求1所述的基于android智能机顶盒的双网实现方法，其特征在于：将双网交换机的端口进行划分，将端口1设置成VLAN A，将端口2设置成VLAN B，默认端口3、端口4、端口5为输出端口。
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Denomination of invention: Implementation of dual networks based on android intelligent set-top box

Effective date of registration: 20221222

Granted publication date: 20180821

Pledgee: Shuangliu Sub branch of Bank of Chengdu Co.,Ltd.

Pledgor: CHENGDU ANDROIDMOV TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2022510000324