CN115766687A - 一种家庭网关ipv6文件系统及其交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家庭网关ipv6文件系统及其交互方法，该系统包括ipv6文件模块、smd主进程模块和httpd核心进程模块，其中，所述ipv6文件模块用以控制应用层ipv6数据和内核层数据的传递交互，统一管理应用层和内核层；所述smd主进程模块用以管理应用层中进程的收发消息；所述httpd核心进程模块用以进行wan业务的配置和web显示wan连接成功后的地址信息和dns信息。本发明家庭网关支持到双栈业务，更好的管控ipv6的应用层地址显示、多ipv6 wan连接策略路由、默认路由的统一配置，以及后续应用层对ipv6地址相关的开发。

Description

一种家庭网关ipv6文件系统及其交互方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种家庭网关ipv6文件系统及其交互方法。

背景技术

解决ipv4地址枯竭问题，引入ipv6技术，目前要求骨干网络、城域网络和接入网新增三层设备需支持ipv6协议，二层设备支持ipv6透传。家庭网关现网使用的老ONU设备在维护升级过程中逐渐支持到ipv6。新入网的家庭网关必须要支持到双栈，用户同时接入ipv4和ipv6的网络，来访问不同的资源，可以有效的避免在两种协议间切换。

现有技术当中，存在以下技术问题：

无法进行内核和应用层的ipv6地址以及默认网关地址信息交互。

发明内容

本发明的目的在于提供一种家庭网关ipv6文件系统及其交互方法，以解决现有技术当中无法进行内核和应用层的ipv6地址以及默认网关地址信息交互的技术问题。

本发明的目的是采用以下技术方案实现的：一种家庭网关ipv6文件系统，包括ipv6文件模块、smd主进程模块和httpd核心进程模块，其中，所述ipv6文件模块用以控制应用层ipv6数据和内核层数据的传递交互，统一管理应用层和内核层；所述smd主进程模块用以管理应用层中进程的收发消息；所述httpd核心进程模块用以进行wan业务的配置和web显示wan连接成功后的地址信息和dns信息。

进一步的，还包括netlink事件模块，所述netlink事件模块用以监听内核层发送的事件，当内核层获取到来自wan侧数据有更新时，ipv6文件模块就会发送net link事件给到smd主进程模块处理。

进一步的，还包括tr69进程模块，所述tr69进程模块为一个itms平台管理进程，可以配置wan连接业务和查询。

进一步的，所述tr69进程模块用以处理局方远端的olt注册、业务下发以及指定节点查询，方便现网大规模升级统一管理。

进一步的，所述smd主进程模块会将受到内核层的消息进行统一处理，生成无状态的ipv6地址，配置静态路由、默认路由、策略路由以及ipv6功能转发。

一种家庭网关ipv6文件系统的交互方法，包括如下步骤：

S1：家庭网关ONU正常上电启动，在初始化linux内核协议栈的时候注册ipv6文件系统以及路由netlink消息；

S2：网关ONU注册成功olt到itms平台，由itms/web新建ipv6的wan连接，配置ipv6wan连接的属性是有状态还是无状态到ipv6文件系统对应的结构中，传入内核；

S3：内核收到wan侧server发来的icmpv6 ra通告报文后，根据ipv6文件系统里面对应的m/o进行ipv6地址的生成；

S4：将wan接口生成的ipv6全局地址、默认网关封装到ipv6 文件系统，并通告netlink消息发送到应用层；

S5：应用层监听内核netlink消息，收到该消息进行itms节点显示、web页面显示、策略路由配置以及其他有关ipv6地址功能的处理。

本发明的有益效果在于：本发明家庭网关支持到双栈业务，更好的管控ipv6的应用层地址显示、多ipv6 wan连接策略路由、默认路由的统一配置，以及后续应用层对ipv6地址相关的开发；本发明将内核生成的ipv6地址以及默认网关同步到tr69维护节点，便于web显示，以及特殊业务上报；本发明更方便同步wan的状态，由于无状态获模式，ipv6地址和网关是通过icmpv6 ra来进行生成，而dns和pd前缀代理地址是dhcpv6来下发，不同使用场景下，由于下发不同步，导致应用层设置策略路由出问题，有了这个后，可以方便判定，当两者都下发获取后，再设置wan状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为家庭网关ipv6文件系统框图；

图2为家庭网关ipv6文件系统注册流程；

图3为家庭网关应用层和内核协议栈ipv6文件系统的交互流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

参阅图1，一种家庭网关ipv6文件系统，包括ipv6文件模块、netlink事件模块、smd主进程模块、httpd核心进程模块以及tr69进程模块，其中，ipv6文件模块在内核协议栈初始化建立生成，主要用来控制应用层ipv6数据和内核层数据的传递交互，使得应用层和内核层方便统一管理；netlink事件模块在系统中进行监听内核发送的事件，当内核获取到来自wan侧数据有更新时，ipv6文件模块就会发送net link事件给到应用层smd处理。

在本实施例当中，smd主进程模块是整个应用层的主进程，系统起来后第一个拉起的进程，该进程主要管理应用层其他进程的收发消息，可以理解为一个路由中转。在该设计中，smd会将受到内核的消息进行统一处理，生成无状态的ipv6地址，配置静态路由、默认路由、策略路由、以及ipv6一些特殊的功能转发。

在本实施例当中，httpd核心进程模块是web的核心进程，主要用来进行wan业务的配置和web显示wan连接成功后的地址信息dns信息以及其他显示。

在本实施例当中，tr69进程模块是一个itms平台管理进程，和httpd类似都是可以配置wan连接业务，和查询的。该进程主要处理局方远端的olt注册、业务下发、以及指定节点查询，方便现网大规模升级统一管理。

一种家庭网关ipv6文件系统的交互方法，包括如下步骤：

S1：家庭网关ONU正常上电启动，在初始化linux内核协议栈的时候注册ipv6文件系统以及路由netlink消息；

S2：网关ONU注册成功olt到itms平台，由itms/web新建ipv6的wan连接，配置ipv6wan连接的属性是有状态还是无状态到ipv6文件系统对应的结构中，传入内核；

S3：内核收到wan侧server发来的icmpv6 ra通告报文后，根据ipv6文件系统里面对应的m/o进行ipv6地址的生成；

S4：将wan接口生成的ipv6全局地址、默认网关封装到ipv6 文件系统，并通告netlink消息发送到应用层；

S5：应用层监听内核netlink消息，收到该消息进行itms节点显示、web页面显示、策略路由配置以及其他有关ipv6地址功能的处理

进一步的，参阅图2，家庭网关ipv6文件系统注册流程：当ONU设置正常上电启动后，初始化内核协议栈的时候进行ipv6文件系统和路由netlink消息的注册。ipv6 proc 文件系统是一个虚拟文件系统，通过它可以使用一种新的方法在 Linux® 内核空间和用户空间之间进行通信。在 ipv6 proc 文件系统中，我们可以将对虚拟文件的读写作为与内核中实体进行通信的一种手段，但是与普通文件不同的是，这些虚拟文件的内容都是动态创建的。具体实现如下：

S1：ipv6_proc_init()初始化文件系统；

S2：填充struct file_operations ipv6_proc结构数据，实现应用层内核态的接口调用，比如，ipv6_proc_read()进行对应用层发来的数据进行读取，ipv6_proc_write()进行内核态到应用层的发送；

S3：调用proc_create()函数进行ipv6_proc具体文件系统的创建，并将ipv6_proc注册；

S4：处理ipv6_proc_exit()退出处理进行注册，该函数会将ipv6_proc文件系统删除。

更进一步的，参阅图3，家庭网关应用层和内核协议栈ipv6文件系统的交互流程，该流程实现了应用层和内核层的数据共享。

具体的，网关ONU注册成功olt到itms平台，由itms/web新建ipv6的wan连接。这时候在应用层要通过ipv6_proc文件系统的ipv6_write来进行配置对应的ipv6wan连接的属性是有状态还是无状态到对应的结构中，传入内核，此外还可以将需不需要网关地址信息也可以一起传入。具体实现如下：

当建立wan连接是会先调用cfg_ipv6_proc_by_wan()函数，此函数会先进行判断ipv6有没有使能，ipv6的地址获取方式是DHCPV6有状态还是SLAAC无状态，以及对应的wan业务类型，是internet上网还是其他。接着会继续调用proc_cfg_enable()函数，该函数是应用层真正的处理函数。它首先会去通过read_proc去打开wan接口对应的ipv6_proc文件系统，并将wan接口，是DHCPV6模式还是SLAAC模式，是否需要获取网关等信息写入文件系统。最后调用write_proc()函数进行通知到内核模式。

当ONU收到来自wan侧服务器的ipv6的数据报文后会进入内核协议栈。协议栈在处理icmpv6的通告报文时会根据之前配置的ipv6地址获取模式来进行处理。如果是无状态，内核会根据协议栈收到的wan侧前缀段生成全局ipv6唯一地址，此时还将带有默认网关的地址一并下发，这个默认网关就是用来生成默认路由用的，这里我们不在协议栈中生成，避免多ipv6业务默认网关不统一问题，我们交由应用层去做统一处理；有状态的话，这里只需要将默认网关通知到应用曾即可。

接着将内核生成的无状态地址，和网关地址，wan对应的接口一起封装到proc文件系统结构数据。这样应用层就可以直接调用对应的文件系统接口进行读取，另外内核还注册了路由的netlink消息，也可以直接发送该数据信息到应用层的smd管理进程。该进程有权限去处理后续的tr69节点配置，默认路由，策略路由配置，以及相关的ipv6功能处理。

本发明家庭网关支持到双栈业务，更好的管控ipv6的应用层地址显示、多ipv6wan连接策略路由、默认路由的统一配置，以及后续应用层对ipv6地址相关的开发。

本发明将内核生成的ipv6地址以及默认网关同步到tr69维护节点，便于web显示，以及特殊业务上报；本发明更方便同步wan的状态。由于无状态获模式，ipv6地址和网关是通过icmpv6 ra来进行生成，而dns和pd前缀代理地址是dhcpv6来下发。不同使用场景下，由于下发不同步，导致应用层设置策略路由出问题，有了这个后，可以方便判定，当两者都下发获取后，再设置wan状态。

需要说明的是，对于前述的实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请所必须的。

上述实施例中，描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种家庭网关ipv6文件系统，其特征在于，包括ipv6文件模块、smd主进程模块和httpd核心进程模块，其中，所述ipv6文件模块用以控制应用层ipv6数据和内核层数据的传递交互，统一管理应用层和内核层；所述smd主进程模块用以管理应用层中进程的收发消息；所述httpd核心进程模块用以进行wan业务的配置和web显示wan连接成功后的地址信息和dns信息。

2. 如权利要求1所述的一种家庭网关ipv6文件系统，其特征在于，还包括netlink事件模块，所述netlink事件模块用以监听内核层发送的事件，当内核层获取到来自wan侧数据有更新时，ipv6文件模块就会发送net link事件给到smd主进程模块处理。

3.如权利要求1所述的一种家庭网关ipv6文件系统，其特征在于，还包括tr69进程模块，所述tr69进程模块为一个itms平台管理进程，可以配置wan连接业务和查询。

4.如权利要求3所述的一种家庭网关ipv6文件系统，其特征在于，所述tr69进程模块用以处理局方远端的olt注册、业务下发以及指定节点查询，方便现网大规模升级统一管理。

5.如权利要求1所述的一种家庭网关ipv6文件系统，其特征在于，所述smd主进程模块会将受到内核层的消息进行统一处理，生成无状态的ipv6地址，配置静态路由、默认路由、策略路由以及ipv6功能转发。

6.一种家庭网关ipv6文件系统的交互方法，基于权利要求1~5任意一项所述的一种家庭网关ipv6文件系统实现，其特征在于，包括如下步骤：

S1：家庭网关ONU正常上电启动，在初始化linux内核协议栈的时候注册ipv6文件系统以及路由netlink消息；

S2：网关ONU注册成功olt到itms平台，由itms/web新建ipv6的wan连接，配置ipv6wan连接的属性是有状态还是无状态到ipv6文件系统对应的结构中，传入内核；

S3：内核收到wan侧server发来的icmpv6 ra通告报文后，根据ipv6文件系统里面对应的m/o进行ipv6地址的生成；

S4：将wan接口生成的ipv6全局地址、默认网关封装到ipv6 文件系统，并通告netlink消息发送到应用层；

S5：应用层监听内核netlink消息，收到该消息进行itms节点显示、web页面显示、策略路由配置以及其他有关ipv6地址功能的处理。

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