CN110289979B - 桥接器及网络的管理方法 - Google Patents

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Abstract

一种桥接器及网络的管理方法，桥接器包括：第一网络界面、网络位址控制单元以及应用单元。第一网络界面用以接收第一网络中的第一装置所发出的第一封包。网络位址控制单元包括位址判断单元与位址替换单元。位址判断单元用以判断第一封包的目的网络位址(Internet Protocol Address,IP Address)栏位是否为桥接器的网络位址。位址替换单元用以当第一封包的目的网络位址栏位为桥接器的网络位址时，将第一封包的来源网络位址栏位由第一装置的网络位址替换成虚拟网络位址(virtual IP address)。应用单元用以从网络位址控制单元接收已替换的第一封包，且处理已替换的第一封包。

Description

桥接器及网络的管理方法
技术领域
本发明涉及一种网络管理技术，且特别涉及一种桥接器及网络的管理方法。
背景技术
随着网络通信的发展，常见的其中一种方式就是利用网络桥接器连接两个或多个相同或不相同形态的网络，通过桥接器可以让数据封包从一个网络传递到另一个网络。然而，当用户终端(例如个人电脑或服务器)已经具有一个网际网络协定(internetprotocol，IP)位址时，而且跟桥接器所属的网域不同，此用户终端想要管理桥接器的设定，则需要另外设置一个网际网络协定(internet protocol，IP)位址，例如是私用IP(privateIP)位址，以使此用户终端跟桥接器处于相同网域，才能跟桥接器进行沟通或操作，但在某些情况下，用户终端可能不具备设置或变更IP位址的权限，或是用户必须经过繁杂程序来手动设定，因此造成不便。
发明内容
本公开提供一种桥接器及网络的管理方法，具有对来自不同网域主机的数据封包的目的IP位址的判断机制，并且通过把数据封包的来源IP位址替换成跟桥接器相同网域(domain)的虚拟IP，以达到在主机IP位址可维持与桥接器不同网域的状况下对桥接器进行管理的目的，借此简化对桥接器的控制或设定的步骤。
本公开的桥接器，包括：第一网络界面、网络位址控制单元以及应用单元。第一网络界面用以接收连接于第一网络的第一装置所发出的第一封包。网络位址控制单元包括位址判断单元与位址替换单元。位址判断单元用以判断第一封包的目的网络位址(InternetProtocol Address，IP Address)栏位是否为桥接器的网络位址。位址替换单元用以当第一封包的目的网络位址栏位为桥接器的网络位址时，将第一封包的来源网络位址栏位由第一装置的网络位址替换成虚拟网络位址(virtual IP address)。应用单元用以从网络位址控制单元接收已替换的第一封包，且处理已替换的第一封包。
本公开的一种网络的管理方法，适用于桥接器，包括：接收连接于第一网络的第一装置的第一封包并且判断第一封包的目的网络位址栏位是否为桥接器的网络位址；当第一封包的目的网络位址栏位为桥接器的网络位址时，将第一封包的来源网络位址栏位由第一装置的网络位址替换成虚拟网络位址，且处理已替换的第一封包。
基于上述，于本公开的桥接器及网络的管理方法中，由于桥接器具有对数据封包的目的IP位址的判断机制，当桥接器判断出目的IP位址与桥接器相同时，将数据封包的来源IP位址替换成与桥接器同网域的虚拟IP位址，因此，即使第一装置的IP位址与桥接器不同网域，第一装置仍旧可以与桥接器直接通信，进而进行管理或操作。基此，本公开的桥接器及网络的管理方法简化了用户操作或管理桥接器的方法，无需在用户终端上另外设置一组IP位址或变动IP位址来跟桥接器沟通。
为让本公开的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。
附图说明
图1示出本公开一实施例网络系统的概要示意图。
图2示出本公开一实施例桥接器的方框示意图。
图3示出本公开一实施例网络的管理方法的流程图。
附图标记说明：
100 网络系统
110 第一装置
112 第一网络
120 第二装置
122 第二网络
130 桥接器
132 第一网络界面
134 第二网络界面
136 网络位址控制单元
1361 位址判断单元
1362 位址替换单元
138 应用单元
S202～S220 网络的管理方法的步骤
具体实施方式
图1示出本公开一实施例网络系统的概要示意图。请参照图1，网络系统100包括第一装置110、第二装置120以及桥接器130。第一装置110耦接第一网络112，第二装置120耦接第二网络122，桥接器130耦接于第一网络112与第二网络122之间，其中第一网络112的网域不同于桥接器130的网域，也就是说第一装置110与桥接器130的IP位址属于不同的网域。除此之外，第一网络112与第二网络122可以属于相同网域或是不相同的网域，本公开对此并不限制。
桥接器130为一种网络桥接器，可以整合不同的传输实体，且允许连接不同网络标准，例如，但不限于，连接两个以太网络(Ethernet)或是连接一环状区域网络(Token Ring)至以太网络。在本实施例中，桥接器130可以将由第一网络112中的第一装置110发送出的数据封包转送(Forwarding)至第二网络122中的第二装置120。
在本实施例中，桥接器130接收不同网域的第一装置110所发出的第一封包，并且判断第一封包的目的IP位址栏位的IP位址是否与桥接器130本身的IP位址相同，当第一封包中的目的IP位址与桥接器130的IP位址相同时，将第一封包的来源网络位址栏位由第一装置110的网络位址替换成虚拟网络位址(virtual IP address)，使得桥接器130认为第一封包是相同的网域的主机所发出的，其中虚拟IP位址与桥接器130的IP位址属于相同的网域；当第一封包的目的网络位址栏位非桥接器130的IP位址且第一封包的目的网络位址栏位为第二装置120的IP位址时，桥接器130直接转送第一封包至位于第二网络122的第二装置120。以下将详细阐述本公开的实施方式。
在本实施例中，第一装置110与第二装置120为实体的主机，例如是台式电脑(Desktop)、笔记本电脑(Notebook)、平板电脑(Tablet PC)、超级移动电脑(Ultra MobilePC，UMPC)、个人秘书(PDA)、智能移动电话(Smart Phone)、移动电话(Mobile Phone)、携带式游戏机(PSP)、工作站(Work Station)、或服务器(Server)等，本公开并不加以限制。此外，第一装置110与第二装置120的其中之一也可以是具有实现路由(Routing)封包的功能的装置，例如路由器(Router)、闸道器(Gateway)或线缆数据机(Cable Modem，CM)装置等等，本公开不以此为限。
第一网络112与第二网络114可以是有线或无线网络或是网际网络(Internet)，本公开对此并不加以限制，例如，第一网络112与第二网络114的其中之一为通过同轴电缆(Hybrid fiber-coaxial，HFC)作为传输媒体的有线网络，第一网络112与第二网络114的其中另一则是以光纤(optical fiber)作为传输媒体的有线网络、网际网络或是无线区域网络(Wireless Local Area Network，WLAN)等等。
在一实施例中，第一装置110例如是移动装置，第二装置120例如是闸道器以及桥接器130例如是线缆数据机，桥接器130通过同轴电缆与第二装置120连接，且通过有线或无线方式与第一装置110连接。
图2示出本公开一实施例桥接器的方框示意图，图3示出本公开一实施例网络的管理方法的流程图。接下来，请搭配图1并且参照图2与图3，图3的管理方法可适用于与图1与图2所示的实施例，以下将进一步说明本公开一实施例的桥接器以及网络的管理方法的实施方式。
桥接器130包括第一网络界面132、第二网络界面134、网络位址控制单元136与应用单元138。应用单元138耦接网络位址控制单元136，网络位址控制单元136耦接应用单元138、第一网络界面132与第二网络界面134。网络位址控制单元136包括位址判断单元1361与位址替换单元1362。桥接器130分别通过第一网络界面132与第二网络界面134与第一网络112的第一装置110跟第二网络122的第二装置120进行数据传输。
第一网络界面132与第二网络界面134例如是有线或无线网络界面卡，但不限于此。第一网络界面132与第二网络界面134分别连接到第一网络112与第二网络122，以在第一网络112或第二网络122存取数据封包。应用单元138与网络位址控制单元136可以例如是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、微处理器(Microprocessor)、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可程序化逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他具备运算能力的硬件装置或上述装置的组合，本公开不限于此。位址判断单元1361与位址替换单元1362可使用软件或硬件来实施，例如以电路的方式执行，或是由当网络位址控制单元136为处理器时执行位址判断指令与位址替换指令来执行功能。应用单元138用以执行应用程序以提供第一网络112与第二网络122的桥接功能，上述的应用程序例如桥接器管理系统、桥接器通信协定等等上层应用软件。网络位址控制单元136则用以通过第一网络界面132或第二网络界面134接收或传送数据封包，并分析所接收的讯框(frame)或是数据封包的目的IP位址、目的MAC位址等等，并且根据桥接器130的端状态(port state)，来决定是否要过滤(filtering)或转送(forwarding)上述数据封包。
首先，由步骤S202开始，第一装置110发送第一封包至桥接器130，接着在步骤S204中，网络位址控制单元136通过第一网络界面132接收由第一装置110发送的第一封包，在步骤S206中，由网络位址控制单元136中的位址判断单元1361判断第一封包的目的IP位址栏位的IP位址是否为桥接器130的IP位址，当位址判断单元1361判断第一封包中的目的IP位址与桥接器130的IP位址相同时，继续步骤S208，反之，进入步骤S218。
在步骤S208中，网络位址控制单元136记录第一封包的来源IP位址以作为桥接器130的客户端IP位址(Client IP address)。详细来说，网络位址控制单元136除了记录第一封包的来源IP位址栏位为第一装置110的IP位址，还可以另外记录第一封包的目的媒体存取控制(Media Access Control,MAC)位址栏位的初始值为桥接器130的远端媒体存取控制(Remote MAC)位址。需说明的是，在其他的实施例中，网络位址控制单元136可以省略记录第一封包的目的MAC位址的步骤。
接着，在步骤S210中，位址替换单元1362将第一封包的来源IP位址栏位由第一装置110的IP位址替换成虚拟IP位址(virtual IP address)，其中，用来替换的虚拟IP位址与桥接器130的IP位址属于相同的网域。除此之外，位址替换单元1362还可以一并将第一封包的目的MAC位址栏位设定成桥接器130的MAC位址。
接着，在步骤S212中，在第一封包的来源IP位址与目的MAC位址已被设置成与桥接器130同网域的虚拟IP位址与桥接器130的MAC位址之后，网络位址控制单元136将第一封包传送至应用单元138，应用单元138从网络位址控制单元136接收已替换的第一封包，且处理已替换的第一封包。此时第一封包的来源IP已被转换成跟桥接器130的网域相同的IP位址，因此可以与桥接器130直接通信，而应用单元138可以依据第一封包内的数据进行操作。因此，本实施例中的第一装置110可以实施对桥接器130的管理。
在步骤S214中，应用单元138回传第二封包。第二封包先被发送至网络位址控制单元136，需注意的是应用单元138所发送的第二封包的目的IP位址为步骤S210中虚拟IP位址。对应用单元138来说，认为发出第一封包的主机与桥接器130属于相同网域，因此第二封包的目的IP位址是虚拟IP位址，第二封包的目的MAC位址则例如为第一装置110的MAC位址。位址替换单元1362接收第二封包后，将第二封包中的目的IP位址栏位换成客户端IP位址，亦即将第二封包中的目的IP位址栏位由虚拟IP位址替换为第一装置110的IP位址。在一实施例中，第二装置120为具有处理通信协定功能的装置，例如是闸道器(但不限于此)，位址替换单元1362还可将第二封包中的来源MAC位址由桥接器130的MAC位址换回第二装置120的MAC位址，亦即第一封包中原先的目的MAC位址；在另一实施例中，网络位址控制单元136也可以不替换第二封包中的来源MAC位址，让第二封包中的来源MAC位址维持桥接器130的MAC位址。简言之，第二封包的来源MAC位址栏位可为桥接器130的MAC位址或为第二网络122中的第二装置120的MAC位址。
之后，在步骤S216中，网络位址控制单元136通过第一网络界面132将第二封包回传给第一装置110以进入步骤S220，完成此次通信。
当位址判断单元1361判断第一封包的目的IP栏位非桥接器130的IP位址，且第一封包的目的IP位址栏位为第二装置120的IP位址时，实行步骤S218，网络位址控制单元136通过第二网络界面134将第一封包转送至第二装置120。
综上所述，于本公开的桥接器及网络的管理方法中，与桥接器属于不同网域的第一装置发送第一封包给桥接器，桥接器判断第一封包目的IP位址是否与桥接器相同，若是相同，桥接器通过将第一封包的来源IP位址以及目的MAC位址分别替换成与桥接器同网域的虚拟IP位址与桥接器的MAC位址，使得桥接器的应用单元可根据替换过的第一封包进行设定，并且桥接器回传第二封包给第一装置，以完成与第一装置的通信。通过桥接器自动转换第一封包的来源IP位址以及目的MAC位址，本公开的桥接器及网络的管理方法简化了用户操作或管理桥接器的流程。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (14)

1.一种桥接器，其特征在于，包括：
第一网络界面，用以接收连接于第一网络的第一装置所发出的第一封包；
网络位址控制单元，包括：
位址判断单元，用以判断所述第一封包的目的网络位址栏位是否为所述桥接器的网络位址；以及
位址替换单元，用以当所述第一封包的目的网络位址栏位为所述桥接器的网络位址时，将所述第一封包的来源网络位址栏位由所述第一装置的网络位址替换成虚拟网络位址；以及
应用单元，用以从所述网络位址控制单元接收已替换的所述第一封包，且处理已替换的所述第一封包，
其中，所述虚拟网络位址与所述桥接器的网络位址属于相同的网域。
2.如权利要求1所述的桥接器，其特征在于，所述应用单元回传第二封包，当所述位址替换单元接收所述第二封包时，所述位址替换单元将所述第二封包的目的网络位址栏位由所述虚拟网络位址替换为所述第一装置的网络位址。
3.如权利要求2所述的桥接器，其特征在于，所述第二封包的来源媒体存取控制位址栏位为所述桥接器的媒体存取控制位址或为第二网络中的第二装置的媒体存取控制位址。
4.如权利要求3所述的桥接器，其特征在于，还包括：
第二网络界面，用以与所述第二网络的所述第二装置进行数据传输。
5.如权利要求1所述的桥接器，其特征在于，所述网络位址控制单元更用以记录所述第一封包的来源网络位址栏位为所述第一装置的网络位址。
6.如权利要求1所述的桥接器，其特征在于，当所述位址判断单元判断所述第一封包的目的网络位址栏位非所述桥接器的网络位址，且所述第一封包的目的网络位址栏位为第二装置的网络位址时，所述桥接器转送所述第一封包至所述第二装置，其中所述第二装置位于第二网络。
7.如权利要求1所述的桥接器，其特征在于，当所述位址判断单元判断所述第一封包的目的网络位址栏位为所述桥接器的网络位址时，所述位址替换单元更将所述第一封包的目的媒体存取控制位址栏位设定为所述桥接器的媒体存取控制位址。
8.如权利要求7所述的桥接器，其特征在于，所述网络位址控制单元更将所述第一封包的媒体存取控制位址栏位的初始值记录为所述桥接器的远端媒体存取控制位址。
9.如权利要求3或4或6所述的桥接器，其特征在于，所述第一装置包括移动装置，所述第二装置包括闸道器以及所述桥接器包括线缆数据机，所述桥接器通过同轴电缆与所述第二装置连接，且通过有线或无线方式与所述第一装置连接。
10.一种网络的管理方法，适用于桥接器，其特征在于，包括：
接收连接于第一网络的第一装置的第一封包并且判断所述第一封包的目的网络位址栏位是否为所述桥接器的网络位址；
当所述第一封包的目的网络位址栏位为所述桥接器的网络位址时，将所述第一封包的来源网络位址栏位由所述第一装置的网络位址替换成虚拟网络位址，且处理已替换的所述第一封包，
其中，所述虚拟网络位址与所述桥接器的网络位址属于相同的网域。
11.如权利要求10所述的管理方法，其特征在于，当所述第一封包的目的网络位址栏位非所述桥接器的网络位址，且所述第一封包的目的网络位址栏位为第二装置的网络位址时，转送所述第一封包至所述第二装置，其中所述第二装置位于第二网络。
12.如权利要求10所述的管理方法，其特征在于，当所述第一封包的目的网络位址栏位为所述桥接器的网络位址时，将所述第一封包的来源网络位址栏位由所述第一装置的网络位址替换成虚拟网络位址的步骤还包括：
将所述第一封包的目的媒体存取控制位址栏位设定为所述桥接器的媒体存取控制位址。
13.如权利要求12所述的管理方法，其特征在于，将所述第一封包的目的媒体存取控制位址栏位设定为所述桥接器的媒体存取控制位址的步骤包括：
将所述第一封包的媒体存取控制位址栏位的初始值记录为所述桥接器的远端媒体存取控制位址。
14.如权利要求12所述的管理方法，其特征在于，所述桥接器回传第二封包，并且将所述第二封包的目的网络位址栏位由所述虚拟网络位址替换为所述第一装置的网络位址，其中所述第二封包的来源媒体存取控制位址栏位为所述桥接器的媒体存取控制位址或为第二网络中的第二装置的媒体存取控制位址。
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