CN110366169B - 漫游方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了漫游方法和装置。本申请中，通过将主机与对端之间建立的TCP/IP连接从原本应绑定本主机当前在第一网络的第一IP地址修改为绑定该第一IP地址中不随主机漫游发生变化的主机地址，以实现主机与对端之间建立的TCP/IP连接关联的所有参数不会因为主机从第一网络漫游至第二网络发生变化，如此，即使主机从第一网络漫游至第二网络，主机与对端之间建立的TCP/IP连接仍然可以继续维持，这保证了主机在漫游前建立的TCP/IP连接不因主机发生漫游而中断，实现主机漫游后通信不中断。

Description

漫游方法和装置
技术领域
本申请涉及网络通信技术，特别涉及漫游方法和装置。
背景技术
在网络通信中，主机(也称客户端)与服务器之间建立的TCP/IP连接与主机的IP地址、服务器的IP地址等绑定。
在实际应用中，主机会从当前一网络漫游至另一网络。当主机漫游至另一网络后，为保证发向主机的流量不中断，则需要修改主机的IP地址，修改后的IP地址属于漫游后的网络对应的IP网段。
但是，因为主机在漫游前建立的TCP/IP连接(具体是主机与服务器之间建立的TCP/IP连接)绑定了主机在漫游前的IP地址，一旦主机的IP地址在漫游后发生修改，则主机在漫游前建立的TCP/IP连接就会中断，主机需利用修改后的IP地址重新与服务器建立TCP/IP连接才能恢复与服务器的通信。
发明内容
本申请提供了漫游方法和装置，以保证主机在漫游前建立的TCP/IP连接不因主机发生漫游而中断，实现主机漫游后通信不中断。
本申请提供的技术方案包括：
一种漫游方法，该方法应用于主机，该方法包括：
将本主机与对端之间建立的TCP/IP连接绑定第一IP地址中的主机地址，以使所述TCP/IP连接在所述第一IP地址因本主机从第一网络漫游至第二网络而发生改变时继续维持，所述第一IP地址为本主机在第一网络中的IP地址，且包括网络地址和所述主机地址，所述网络地址表示所述主机所在的网段，所述主机地址是指所述主机的设备标识，用于唯一标识所述主机；
当本主机从所述第一网络漫游至第二网络时，继续维持所述TCP/IP连接，并获取本主机在所述第二网络的第二IP地址，将所述第二IP地址通知给对端或者将所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端。
一种漫游装置，该装置应用于主机，包括：
连接单元，用于将本主机与对端之间建立的TCP/IP连接绑定第一IP地址中的主机地址，以使所述TCP/IP连接在所述第一IP地址因本主机从第一网络漫游至第二网络而发生改变时继续维持，所述第一IP地址为本主机在第一网络中的IP地址，且包括网络地址和所述主机地址，所述网络地址表示所述主机所在的网段，所述主机地址是指所述主机的设备标识，用于唯一标识所述主机；以及，
当本主机从所述第一网络漫游至第二网络时，继续维持所述TCP/IP连接；
漫游处理单元，用于当本主机从所述第一网络漫游至第二网络时，获取本主机在所述第二网络的第二IP地址，将所述第二IP地址通知给对端或者将所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端。
由以上技术方案可以看出，本申请中，将主机与对端之间建立的TCP/IP连接原本绑定的IP地址变为IP地址中的主机地址(是主机的唯一标识，与主机的网络地址一起组成主机的IP地址)。如此，当主机从第一网络漫游至第二网络，因为主机漫游仅是IP地址中的网络地址发生变化，而主机的主机地址是不会发生变化的，这使得主机与对端之间建立的TCP/IP连接仍然可以继续维持，这保证了主机在漫游前建立的TCP/IP连接不因主机发生漫游而中断，实现主机漫游后通信不中断。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本申请提供的方法流程图；
图2为本申请提供的获取主机在第二网络的第二IP地址的流程图；
图3为本申请提供的装置结构示意图；
图4为本申请提供的图3所示装置的硬件结构示意图。
具体实施方式
在网络通信中，常采用“三角路由”方法保证主机在漫游前建立的TCP/IP连接不因主机发生漫游而中断，实现主机漫游后通信不中断，下面进行描述：
在“三角路由”方法中，当主机从一个网络(记为源网络)漫游到另一个网络(记为目的网络)时，不修改主机的IP地址，而是由主机在目的网络接入的路由器(记为目的路由器)通知主机在源网络接入的路由器(记为源路由器)，如果接收到发向主机(目的IP地址为主机的IP地址)的报文，则转发给目的路由器，由目的路由器再转发到主机。由于报文经过了源路由器、目的路由器才最终到达主机，因此称为三角路由。
在“三角路由”方法中，增加了一跳(由源路由器至目的路由器)，这会导致报文转发效率不高。
为了避免“三角路由”方法中报文转发效率不高的缺陷，还可采用覆盖层(Overlay)方式，具体是：当主机从源网络漫游到目的网络时，不修改主机的IP地址，主机需要注册至目的网络中接入的网关，由该网关将主机所在目的网络接入的目的路由器的IP地址通过BGP发布出去，这样其他路由器收到发向该主机的报文时，不是直接按照报文的目的IP地址(主机的IP地址)进行转发，而是先查找目的路由器的地址，然后将这个报文叠加到一个VXLAN(UDP/IP)报文中，此VXLAN报文的目的IP地址是目的路由器的IP地址，目的路由器收到此报文后，将取出VXLAN报文中的负载发送到主机。
Overlay方式虽然避免了“三角路由”的问题，但是由于网关发布主机在漫游后的目的网络接入的路由器的IP地址，需要为每个主机建立一条转发表项，并随着主机规模的扩大，对路由表资源将消耗巨大。
为了避免上述“三角路由”方法、Overlay方式引起的问题，本申请提出了一种新的主机漫游后通信不中断方法，以保证机在漫游前建立的TCP/IP连接不因主机发生漫游而中断，实现主机漫游后通信不中断。下面通过图1进行描述：
参见图1，图1为本申请提供的方法流程图。该方法应用于主机。这里，作为一个实施例，所述主机可为客户端，也可为其他设备。
假若主机当前处于第一网络。这里，第一网络只是为便于描述而进行的命名，并非用于限定。
如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤101，将本主机与对端之间建立的TCP/IP连接绑定第一IP地址中的主机地址，以使所述TCP/IP连接在所述第一IP地址因本主机从第一网络漫游至第二网络而发生改变时继续维持。
在本申请中，第一IP地址为本主机在第一网络中的IP地址，包括网络地址和所述主机地址，所述网络地址表示所述主机所在的网段，所述主机地址是指所述主机的设备标识，用于唯一标识所述主机。以第一IP地址为IPv6地址为例，IPv6地址的前64个字节表示网络地址，剩下的64个字节表示主机地址。
在现有TCP/IP中，主机与服务器之间建立的TCP/IP连接应与主机在当前所处网络的IP地址以及其他参数比如服务器IP地址等进行绑定。其中，TCP/IP连接绑定的IP地址与其他参数不同，TCP/IP连接绑定的IP地址随着主机漫游至不同网络会发生变化，而TCP/IP连接绑定的其他参数不随主机漫游发生改变。而本申请中，对TCP/IP连接管理机制进行了改进，具体为：主机与服务器之间建立的TCP/IP连接不再与主机在当前所处的第一网络的第一IP地址进行绑定，而是将主机与服务器之间建立的TCP/IP连接从原本应与主机的第一IP地址绑定修改为与主机的第一IP地址中的主机地址绑定，TCP/IP连接绑定的其他参数不变。通过上述改进，则TCP/IP连接绑定的所有参数都不会因为主机漫游发生变化。如此，本申请中，当主机从第一网络漫游至第二网络时，因为TCP/IP连接绑定的所有参数未发生变化，则TCP/IP连接会继续维持，具体见步骤102。
步骤102，当本主机从所述第一网络漫游至第二网络时，继续维持所述TCP/IP连接，并获取本主机在所述第二网络的第二IP地址，将所述第二IP地址通知给对端或者将所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端。
通过上述改进，本申请中，将主机与对端之间建立的TCP/IP连接从原本应绑定本主机当前在第一网络的第一IP地址修改为第一IP地址中的主机地址，使得主机与对端之间建立的TCP/IP连接关联的所有参数不会因为主机从第一网络漫游至第二网络发生变化，如此，即使主机从第一网络漫游至第二网络，主机与对端之间建立的TCP/IP连接仍然可以继续维持，这保证了主机在漫游前建立的TCP/IP连接不因主机发生漫游而中断，实现主机漫游后通信不中断。
至此，完成图1所示流程。
通过图1可以看出，在本申请中，将主机与对端之间建立的TCP/IP连接原本绑定的因主机漫游而发生变化的IP地址修改为未因主机漫游而发生变化的主机地址，这使得即使主机从第一网络漫游至第二网络，主机与对端之间建立的TCP/IP连接仍然可以继续维持，这保证了主机在漫游前建立的TCP/IP连接不因主机发生漫游而中断，实现主机漫游后通信不中断。
在本申请中，当主机从第一网络漫游至第二网络后，主机的第一IP地址因为不属于第二网络对应的IP地址段，则需要重新获取主机在第二网络中的第二IP地址。本申请中，第一IP地址、第二IP地址只是为便于描述而进行的命名，并非用于限定。
作为一个实施例，本申请中，可基于动态主机配置协议(DHCP：Dynamic HostConfiguration Protocol)获取主机在第二网络中的第二IP地址，图2简单示出如何获取第二IP地址：
参见图2，图2为本申请提供的获取主机在第二网络的第二IP地址的流程图。如图2所示，该流程可包括以下步骤：
步骤201，本主机作为DHCP客户端向DHCP服务器发送DHCP请求，以获取本主机在所述第二网络的第二IP地址。
作为一个实施例，这里的DHCP请求可为DHCP中的发现(Discover)报文。
步骤202，本主机作为DHCP客户端接收所述DHCP服务器返回的本主机在所述第二网络的第二IP地址。
至此，完成图2所示流程。
通过图2所示流程，主机可获取本主机在第二网络的第二IP地址。
为了保持主机在第二网络正常通信，在一个实施例中，如步骤102所述，当主机的IP地址从第一IP地址修改为第二IP地址后，可将所述第二IP地址通知给对端，以使对端将已记录的主机的IP地址从第一IP地址修改为第二IP地址。
作为一个优选实施例，在本申请中，不再使用特定报文专门通知第二IP地址给对端，而是借用主机原本应向对端发送的报文将第二IP地址通知给对端。
具体地，上述步骤102中将第二IP地址通知给对端包括：
通过本主机向对端发送的数据报文或者TCP/IP协议报文，将所述第二IP地址通知给对端，所述数据报文或者TCP/IP协议报文的源IP地址为所述第二IP地址。
如此，当对端收到报文时，发现报文的源IP地址为第二IP地址，与本地已记录的第一IP地址不同，则直接将本地已记录的第一IP地址修改为第二IP地址。
在另一个实施例中，当主机的IP地址从第一IP地址修改为第二IP地址后，如步骤102所述，可将第二IP地址相比第一IP地址发生变化的部分通知给对端。这里，第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分是指所述第二IP地址中的网络地址。
作为一个优选实施例，本申请中，可通过TCP/IP协议报文将第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端。如此，上述步骤102中，将第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端可包括：
通过TCP/IP协议报文将第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端。
在一个例子中，上述的TCP/IP协议报文可为TCP/IP中的确认(ACK)报文、请求(REQ)报文、否定应答(NAK)报文等中的一个。
需要说明的是，作为一个实施例，上述的第一IP地址、第二IP地址可为IPv6地址。
以上对本申请提供的方法进行了描述。下面以应用卫星通信环境对本申请提供的方法进行描述：
应用于卫星通信环境，太空中负责通信的卫星所处的IP网段固定，按照本申请提供的方法，卫星与地面终端之间的TCP/IP连接不再与卫星的IP地址绑定，而是与卫星的设备标识绑定，如此，当卫星快速移动时，卫星与服务器之间的TCP/IP连接不会因为卫星移动而中断，这可以提升太空中卫星之间的路由效率。
同样，对于地面终端，即使地面终端的IP地址发生变化，但由于TCP/IP连接不与地面终端的IP地址改变，也不会导致地面终端之间通信的中断。
下面对本申请提供的装置进行描述：
参见图3，图3为本申请提供的装置结构图。该装置应用于主机，包括：
连接单元，用于将本主机与对端之间建立的TCP/IP连接绑定第一IP地址中的主机地址，以使所述TCP/IP连接在所述第一IP地址因本主机从第一网络漫游至第二网络而发生改变时继续维持，所述第一IP地址为本主机在第一网络中的IP地址，且包括网络地址和所述主机地址，所述网络地址表示所述主机所在的网段，所述主机地址是指所述主机的设备标识，用于唯一标识所述主机；以及，
当本主机从所述第一网络漫游至第二网络时，继续维持所述TCP/IP连接；
漫游处理单元，用于当本主机从所述第一网络漫游至第二网络时，获取本主机在所述第二网络的第二IP地址，将所述第二IP地址通知给对端或者将所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端。
作为一个实施例，所述漫游处理单元将第二IP地址通知给对端包括：
通过本主机向对端发送的数据报文或者TCP/IP协议报文，将所述第二IP地址通知给对端，所述数据报文或者TCP/IP协议报文的源IP地址为所述第二IP地址。
作为一个实施例，所述漫游处理单元将第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端包括：
通过TCP/IP协议报文将所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端；其中，所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分是指所述第二IP地址包含的网络地址。
作为一个实施例，所述漫游处理单元获取本主机在所述第二网络的第二IP地址包括：
本主机作为DHCP客户端向DHCP服务器发送DHCP请求，以获取本主机在所述第二网络的第二IP地址；
接收所述DHCP服务器返回的本主机在所述第二网络的第二IP地址。
作为一个实施例，所述第一IP地址、第二IP地址均为IPv6地址。
至此，完成本申请提供的装置结构描述。
参见图4，图4为本申请提供的图3所示装置的硬件结构图。如图4所示，该硬件结构可以包括：机器可读存储介质和处理器，其中：
机器可读存储介质：存储指令代码。
处理器：与机器可读存储介质通信，读取和执行机器可读存储介质中存储的所述指令代码，实现本公开上述示例公开的漫游方法。
至此，完成图4所示装置的硬件结构图。
在本公开中，机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、DVD等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。
上述实施例阐明的装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本公开时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可以由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
而且，这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或者其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种漫游方法，其特征在于，该方法应用于主机，包括：
将本主机与对端之间建立的TCP/IP连接绑定第一IP地址中的主机地址，以使所述TCP/IP连接在所述第一IP地址因本主机从第一网络漫游至第二网络而发生改变时继续维持，所述第一IP地址为本主机在第一网络中的IP地址，且包括网络地址和所述主机地址，所述网络地址表示所述主机所在的网段，所述主机地址是指所述主机的设备标识，用于唯一标识所述主机；
当本主机从所述第一网络漫游至第二网络时，继续维持所述TCP/IP连接，并获取本主机在所述第二网络的第二IP地址，将所述第二IP地址通知给对端或者将所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第二IP地址通知给对端包括：
通过本主机向对端发送的数据报文或者TCP/IP协议报文，将所述第二IP地址通知给对端，所述数据报文或者TCP/IP协议报文的源IP地址为所述第二IP地址。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端包括：
通过TCP/IP协议报文将所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端；其中，所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分是指所述第二IP地址包含的网络地址。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取本主机在所述第二网络的第二IP地址包括：
本主机作为DHCP客户端向DHCP服务器发送DHCP请求，以获取本主机在所述第二网络的第二IP地址；
接收所述DHCP服务器返回的本主机在所述第二网络的第二IP地址。
5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述第一IP地址、第二IP地址均为IPv6地址。
6.一种漫游装置，其特征在于，该装置应用于主机，包括：
连接单元，用于将本主机与对端之间建立的TCP/IP连接绑定第一IP地址中的主机地址，以使所述TCP/IP连接在所述第一IP地址因本主机从第一网络漫游至第二网络而发生改变时继续维持，所述第一IP地址为本主机在第一网络中的IP地址，且包括网络地址和所述主机地址，所述网络地址表示所述主机所在的网段，所述主机地址是指所述主机的设备标识，用于唯一标识所述主机；以及，
当本主机从所述第一网络漫游至第二网络时，继续维持所述TCP/IP连接；
漫游处理单元，用于当本主机从所述第一网络漫游至第二网络时，获取本主机在所述第二网络的第二IP地址，将所述第二IP地址通知给对端或者将所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述漫游处理单元将第二IP地址通知给对端包括：
通过本主机向对端发送的数据报文或者TCP/IP协议报文，将所述第二IP地址通知给对端，所述数据报文或者TCP/IP协议报文的源IP地址为所述第二IP地址。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述漫游处理单元将第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端包括：
通过TCP/IP协议报文将所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分通知给对端；其中，所述第二IP地址相比所述第一IP地址发生变化的部分是指所述第二IP地址包含的网络地址。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述漫游处理单元获取本主机在所述第二网络的第二IP地址包括：
本主机作为DHCP客户端向DHCP服务器发送DHCP请求，以获取本主机在所述第二网络的第二IP地址；
接收所述DHCP服务器返回的本主机在所述第二网络的第二IP地址。
10.根据权利要求6至9任一所述的装置，其特征在于，所述第一IP地址、第二IP地址均为IPv6地址。
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