CN1200545C - 用于从虚拟专用网络的服务器向移动节点发送数据的方法 - Google Patents

用于从虚拟专用网络的服务器向移动节点发送数据的方法 Download PDF

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Abstract

一种从虚拟专用网络(VPN)服务器向移动节点(MN)发送数据的方法。移动节点向其所归属的外地代理(FA)请求虚拟专用网络服务注册。外地代理通知连接到外地代理的因特网服务提供商(ISP)路由器：移动节点已经请求了虚拟专用网络服务注册。一旦接收到从虚拟专用网络服务器去往移动节点的虚拟专用网络服务数据，外地代理就将虚拟专用网络服务数据路由到移动节点。

Description

用于从虚拟专用网络的服务器 向移动节点发送数据的方法
优先权
本申请对标题为“从虚拟专用网络的服务器向移动节点发送数据的方法(Method of Transmitting Data from Server of Virtual Private Network to MobileNode)”的申请请求优先权，该申请于2001年10月26日向韩国工业产权办公室提交，且分配了序列号2001-66473，其内容在此引用作为参考。
技术领域
本发明大体涉及虚拟专用网络，具体地说，涉及用于移动节点(MN)通过虚拟专用路由器网络(VPRN)的数据发送/接收方法。
背景技术
正如其名称所暗示的那样，移动节点的特征在于其移动性。在保证移动性的情况下，移动用户使用移动节点进行语音呼叫或数据通信。由于没有位置限制，在漫游时，移动节点允许多个用户接收诸如因特网访问之类的数据服务。用于更可靠地提供移动服务的方法和系统目前正在开发之中。在稳定地提供保证移动性的数据服务中，对移动节点分配永久的因特网协议(IP)地址是必要的。因此，进行了关于对移动节点分配移动因特网协议地址的研究。
图1说明了用于给移动节点分配移动因特网协议地址的移动因特网协议网络的结构。下面将描述这种网络的结构和位置注册。参考图1，在系统初始化或当需要位置注册时，移动节点10对一个基站进行位置注册。由于移动节点10如前所述是移动的，当其离开其本地网络时，其可以，例如，从美国发出位置注册信号，尽管其已经向在韩国的服务提供商注册过了。只要在移动服务提供商之间设置一个特定的服务协议就可以。位置注册将参考图1进行描述。
移动节点10无线地发送注册请求消息到作为基站的外地代理(FA)20。然后，外地代理20，就通过预定的网络25，将包括了外地代理20的地址的注册请求消息传送到移动节点10的归属代理(HA)30。归属代理30把从外地代理20接收的数据中的外地代理20的地址进行存储。也就是说，归属代理30将移动节点的临时地址(其被称作转交地址(care-of-address(COA))进行存储，所述的临时地址是外地代理20的地址。然后，归属代理30将针对注册请求消息的注册应答消息发送到外地代理20。通过这个过程，移动节点10的位置被注册。只有在对归属代理30进行位置注册之后，移动节点10才可以从通信节点(CN)40接收数据。通信节点40是普通网络中的一个主机，其发送数据到移动节点10，以及从移动节点10接收数据。移动节点10与通信节点40之间的数据发送过程将参考图2进行描述。
图2是说明为给移动节点分配移动因特网协议地址而通过网络进行数据发送的概略图。首先，下面将要描述，在上面解释的过程中的移动节点对归属代理30注册之后，通信节点40与移动节点10之间的数据发送。外地代理20与归属代理30之间、归属代理30与通信节点40之间、以及外地代理20与通信节点40之间的网络25可以是相同的或不同的。从某种意义上讲，网络25是因特网协议网络。
通信节点40是将要发送数据到移动节点10的计算机。为进行数据发送，通信节点40通过因特网协议网络25将数据发送到归属代理30。归属代理30具有在其管理之下的外地代理的地址，归属代理30将移动节点10所归属的一个外地代理的地址通过因特网协议网络25传送到外地代理20。然后，外地代理20将数据传送到移动节点10。该数据包括通信节点40的地址。另一方面，当移动节点10将要发送数据到通信节点40时，就将数据发送到外地代理20，外地代理20将数据传送到通信节点40，而不需要通过归属代理30，因为移动节点10已经请求了包括目标地址的数据发送。相应地，数据可以以不同的路由进行发送和接收。
有两种类型的虚拟专用网络：一种是通过永久的链路连接站点的专用的广域网(WAN)，另一种是通过公共交换电话网(PSTN)的使用拨号连接的拨号网络。下面将结合图3描述通过路由器的基于因特网协议的虚拟专用网络之间的连接和通过虚拟专用网络的数据发送。
在图3中，一个因特网协议骨干(backbone)连接着路由器。因特网服务提供商(ISP)路由器120、130、和140是连接客户前端设备(CPE)路由器110、150、160、和170的边缘路由器。客户前端设备路由器在一个特定的点连接移动用户到一个期望的虚拟专用网络，而因特网服务提供商路由器是由因特网服务提供商操作的设备，以把从客户前端设备路由器接收到的数据路由到期望的虚拟专用网络。因特网协议网络100中的因特网服务提供商路由器120、130和140通过因特网协议隧道(tunnel)来执行数据的发送/接收。在一个因特网服务提供商路由器与一个客户前端设备路由器之间建立了一个短线(stub)链路。当需要时，在一个客户前端设备路由器与一个因特网服务提供商路由器之间建立一个备份链路，以及在不同位置的客户前端设备路由器之间建立一个后门(backdoor)链路。相应地，图3中所示的具有一定形式的网络通常提供因特网服务和各种通信。
无论用户位于何处，通过形成因特网协议隧道，现有的虚拟专用网络支持因特网上的用户的数据通信。但是，由于移动节点的漫游，不可能将关于移动节点的所有信息都存储到某一区域内一个因特网服务提供商，来用于数据发送/接收。这意味着，虚拟专用网络中的服务器不能向移动节点起始数据发送。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于使虚拟专用网络中的服务器可以执行对移动节点起始数据发送的方法。
本发明的另一个目的是：提供一种用于使虚拟专用网络中的服务器可以在服务器和移动节点之间没有建立通信链路的情况下对移动节点起始数据发送的方法。
为实现上面的、以及其它目的，提供了一种从虚拟专用网络服务器向移动节点发送数据的方法，该方法包括如下步骤：通过移动节点向移动节点所归属的外地代理请求虚拟专用网络服务注册；通过外地代理，通知连接到外地代理和归属代理的一个或多个因特网服务提供商路由器，移动节点已经请求了虚拟专用网络服务注册；通过连接到客户前端设备路由器的因特网服务提供商路由器，从归属代理获得外地代理的因特网协议地址；以及通过连接到虚拟专用网络服务器的因特网服务提供商路由器，使用外地代理的因特网协议地址，经由外地代理将数据发送到移动节点。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于从虚拟专用网络服务器向移动节点发送数据的方法，包括步骤：通过移动节点向移动节点所归属的一个外地代理请求虚拟专用网络服务注册；通过外地代理，通知一个或多个连接到外地代理上的因特网服务提供商路由器：移动节点已经请求了虚拟专用网络服务注册；以及通过在外地代理通知虚拟专用网络服务注册时发送虚拟专用网络服务标示符，当数据通过虚拟专用网络服务器所属于的客户前端设备路由器从虚拟专用网络服务器去往移动节点时，就经由外地代理将数据发送到移动节点，其中客户前端设备路由器被连接到一个或多个连接到外地代理上的因特网服务提供商路由器。
附图说明
从结合附图的下面的详细的描述，本发明的上述的、以及其它目的、特征和优点将会变得更加明显：
图1概略地说明了用于为移动节点分配移动因特网协议地址的一个移动因特网协议网络的结构；
图2概略地说明了用于为移动节点分配移动因特网协议地址而通过网络的数据发送；
图3概略地说明了通过路由器连接的基于因特网协议的虚拟专用网络的网络的结构；
图4概略地说明了一个虚拟专用网络的结构，服务器通过该虚拟专用网络将数据发送到移动节点；
图5说明了分配有因特网协议地址的图4的设备；
图6说明了典型的注册请求消息的格式，通过该注册请求消息，移动节点经由虚拟专用网络向外地代理注册其位置；
图7说明了根据本发明的一个实施例的虚拟专用网络服务注册请求消息的格式；
图8说明了根据本发明的另一个实施例的、将移动节点的虚拟专用网络服务请求从外地代理通知给相对应的因特网服务提供商边缘路由器的消息的格式；
图9是说明了根据本发明的第三个实施例的、用于通过虚拟专用网络将数据从服务器发送到移动节点的信号流程的图。
具体实施方式
下面，在这里将参照附图描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，已知的功能或结构就不再详细描述，因为它们会在不需要的细节上模糊本发明。
为了描述的清楚，将描述一种虚拟专用网络、虚拟专用路由器网络。定义虚拟专用路由器网络来作为客户站点之间的专用的基于因特网协议路由的网络的仿真。
参考图4，因特网协议骨干连接着路由器。因特网服务提供商边缘路由器411、413、415和417连接到客户前端设备路由器419。该客户前端设备路由器，例如，是用于使在一个特定位置的移动节点421连接到虚拟专用网络的一种设备。因特网服务提供商边缘路由器411、413、415和417是因特网服务提供商操作的设备，用于把从客户前端设备路由器419接收到的数据发送到期望的虚拟专用网络。因特网服务提供商边缘路由器411、413、415和417是一个因特网协议网络，且它们之间的数据传输是通过因特网协议隧道进行的。在客户前端设备路由器419与因特网服务提供商边缘路由器411、413、415和417之间建立了一条短线链路。其后，因特网服务提供商边缘路由器被称为因特网服务提供商路由器。
移动节点421发送注册请求消息到外地代理423，而外地代理423通过因特网协议网络将这个具有外地代理423的地址的注册请求消息传送到移动节点421的归属代理425。归属代理425将移动节点421所处的外地代理423的地址，即，移动节点421的转交地址，进行存储。然后，归属代理425向外地代理423发送针对注册请求消息的注册应答消息。于是，移动节点421就完成其对归属代理425的位置注册。从某种意义上讲，这种注册允许移动节点421从通信节点427接收数据。
从某种意义上讲，当移动节点421发送虚拟专用网络服务注册请求消息到外地代理423时，外地代理423向其连接的因特网服务提供商路由器415和431通知该虚拟专用网络服务注册请求。然后，因特网服务提供商路由器415和431识别出移动节点421可以接收虚拟专用网络服务，也就是说，移动节点421已经注册了虚拟专用网络服务。以此方式，虚拟专用网络服务器可以向归属于外地代理423的移动节点421起始数据发送。
现在，将参照图5描述通过某种虚拟专用网络从虚拟专用网络服务器到移动节点的起始数据发送，所述的虚拟专用网络是对其分配了因特网协议地址的这样构造的虚拟专用网络。图5说明了其分配有因特网协议地址的图4的设备。
参考图5，例如具有因特网协议地址1.1.1.1的移动节点421，将虚拟专用网络服务注册请求消息发送到例如具有因特网协议地址2.2.2.2的外地代理423。稍后将参照图7描述虚拟专用网络服务注册请求消息的格式。外地代理423向因特网服务提供商路由器B 415通知虚拟专用网络服务注册请求。如果多个因特网服务提供商路由器连接到外地代理423，那么，当只有因特网服务提供商路由器B 415被说明是与图5中的外地代理423相关的一个时，虚拟专用网络服务注册请求可以被通知给每一个因特网服务提供商路由器。例如，因特网服务提供商路由器B具有为2.2.X.X的因特网协议地址。稍后将参照图8描述用于通知虚拟专用网络服务注册请求的消息的格式。
在这种情形中，例如，如果具有因特网协议地址5.5.5.5的虚拟专用网络服务器429具有去往移动节点421的数据，则搜索移动节点421所归属的外地代理。为此达到该目的，虚拟专用网络服务器429请求其客户前端设备路由器419搜索移动节点421的外地代理423。在这里，户前端设备路由器419具有一个例如为5.5.5.X的因特网协议地址。然后，客户前端设备路由器419，请求其连接的具有例如为5.5.X.X的因特网协议地址的因特网服务提供商路由器A 411，来搜索移动节点421的外地代理423。
因特网服务提供商路由器A 411依次请求归属代理425来搜索外地代理代理423，以告知移动节点421的因特网协议地址。这将在下面更详细地描述。
为使虚拟专用网络服务器429检测外地代理423的因特网协议地址，因特网服务提供商路由器A 411请求具有例如为1.1.X.X的因特网协议地址的归属代理425，来搜索移动节点421的外地代理423。在这里，因特网服务提供商路由器A 411告诉归属代理425：移动节点421的因特网协议地址1.1.1.1，以使归属代理425来检测外地代理423的因特网协议地址。然后，归属代理425将外地代理423的因特网协议地址通知给因特网服务提供商路由器A411。
一旦接收到移动节点421的外地代理423的因特网协议地址，因特网服务提供商路由器A 411就检测与外地代理423的因特网协议地址相对应的因特网服务提供商路由器，即，在其连接的因特网服务提供商路由器413、415和417之中的因特网服务提供商路由器B 415。例如，因特网服务提供商路由器415具有为2.2.X.X的一个因特网协议地址。然后，因特网服务提供商路由器A 411被连接到因特网服务提供商路由器B 415，并依次连接到客户前端设备路由器419上，以便允许虚拟专用网络服务器429发送数据到因特网服务提供商路由器B 415。一旦接收到数据，因特网服务提供商路由器B 415就根据移动节点421的因特网协议地址选择外地代理423，并将数据发送到外地代理423。然后，外地代理423将数据传送到移动节点421。
图6说明了从移动节点到外地代理方向上的典型的注册请求消息的格式，而图7说明了根据本发明的一个实施例的虚拟专用网络服务注册请求消息的格式。
参照图6，注册请求消息包括：消息类型区域611、生存时间区域613、指示相对应的移动节点的因特网协议地址的本地地址区域615、提供关于归属代理信息的归属代理区域617、指示移动节点所处的外地代理的因特网协议地址的转交地址区域619、标识符(ID)区域621、以及保留区域(未示出)。
通过将图7中所说明的区域增加到图6中所说明的典型的注册请求消息，来形成虚拟专用网络服务注册请求消息。也就是说，在注册请求消息的保留区域715中设置虚拟专用网络服务标示符713。
当移动节点发送虚拟专用网络服务注册请求消息到相对应的外地代理时，外地代理通过一条消息向其连接的因特网服务提供商路由器通知虚拟专用网络服务请求，以便因特网服务提供商路由器识别来自移动节点的虚拟专用网络服务注册请求。
参照图8，将详细描述用于通知虚拟专用网络注册请求的消息。图8说明了根据本发明的一个实施例的虚拟专用网络服务注册请求通知消息的格式。
参照图8，虚拟专用网络服务注册请求通知消息包括：用于指示消息的类型的消息类型区域811、长度区域813、保留区域815、用来指示用于移动节点请求虚拟专用网络服务注册的虚拟专用网络服务标示符的虚拟专用网络服务标示符区域817、用来指示用于发送虚拟专用网络服务注册请求消息的外地代理的转交地址的转交地址区域819、以及用来指示用于请求虚拟专用网络服务注册的移动节点的因特网协议地址的归属代理区域821。
现在，将参照图9描述从虚拟专用网络服务器起始的到移动节点的数据发送。
参照图9，在步骤911中，移动节点421发送虚拟专用网络服务注册请求消息到外地代理423，以接收虚拟专用网络服务。在步骤913中，外地代理423发送虚拟专用网络服务注册请求通告消息给其连接的因特网服务提供商路由器，即，图5中所示的因特网服务提供商路由器B415。
在虚拟专用网络服务注册请求已经完成的状态下，在步骤915中，一旦虚拟专用网络服务器429中产生去往移动节点421的数据，则在步骤917中，客户前端设备路由器419就请求其连接的因特网服务提供商路由器，即，因特网服务提供商路由器A 411，去搜索移动节点421所归属的外地代理。然后，在步骤919中，因特网服务提供商路由器A 411发送外地代理因特网协议地址搜索请求消息到归属代理425。然后，在步骤921中，归属代理425使用包括在外地代理因特网协议地址搜索请求消息中的、移动节点421的因特网协议地址，来检测移动节点421的外地代理423的因特网协议地址。在步骤923中，归属代理425发送包括外地代理423的因特网协议地址的外地代理因特网协议地址应答消息到因特网服务提供商路由器A 411。在步骤925中，因特网服务提供商路由器A 411路由到与外地代理423的因特网协议地址相对应的因特网服务提供商路由器，即，因特网服务提供商路由器B 415。这样，在因特网服务提供商路由器A 411与因特网服务提供商路由器B 415之间、以及客户前端设备路由器419与因特网服务提供商路由器B 415之间就建立了连接。然后，在步骤927中，虚拟专用网络服务器429发送数据到因特网服务提供商路由器B 415，而在步骤929中，因特网服务提供商路由器B 415检测具有在外地代理因特网协议地址应答消息中设置的因特网协议地址的外地代理423，并将数据传送到外地代理423。最后，在步骤923中，外地代理423参照移动节点421的因特网协议地址，将数据传送到移动节点421。
根据如上所描述的本发明，虚拟专用网络中的服务器可以实时地搜索移动节点所归属的外地代理。于是，服务器可以起始到移动节点的数据发送。
虽然已经参考本发明的一定的优选实施例展示和描述了本发明，但是那些本技术领域中的技术人员应该理解，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的实质和范围的前提下，其中可以进行各种形式上的和细节上的改变。

Claims (8)

1.一种用于从虚拟专用网络服务器向移动节点发送数据的方法，包括步骤：
通过移动节点向移动节点所归属的外地代理请求虚拟专用网络服务注册；
通过外地代理，通知连接到外地代理和归属代理的一个或多个因特网服务提供商路由器，移动节点已经请求了虚拟专用网络服务注册；
通过连接到客户前端设备路由器的因特网服务提供商路由器，从归属代理获得外地代理的因特网协议地址；以及
通过连接到虚拟专用网络服务器的因特网服务提供商路由器，使用外地代理的因特网协议地址，经由外地代理将数据发送到移动节点。
2.如权利要求1的方法，其中，当移动节点向外地代理请求虚拟专用网络服务注册时，移动节点就发送指示期望的虚拟专用网络服务的虚拟专用网络服务标示符。
3.如权利要求1的方法，其中，当外地代理通知由移动节点请求的虚拟专用网络服务注册时，外地代理就发送指示期望的虚拟专用网络服务的虚拟专用网络服务标示符。
4.如权利要求3的方法，其中，当外地代理通知由移动节点请求的虚拟专用网络服务注册时，外地代理就发送移动节点的地址。
5.如权利要求1的方法，其中，虚拟专用网络服务器所归属的虚拟专用网络是基于一个因特网协议网络。
6.如权利要求1的方法，其中，当从归属代理检测外地代理的因特网协议地址时，是通过连接到虚拟专用网络服务器所属于的客户前端设备路由器的因特网服务提供商路由器进行的。
7.一种用于从虚拟专用网络服务器向移动节点发送数据的方法，包括步骤：
通过移动节点向移动节点所归属的一个外地代理请求虚拟专用网络服务注册；
通过外地代理，通知一个或多个连接到外地代理上的因特网服务提供商路由器：移动节点已经请求了虚拟专用网络服务注册；以及
通过在外地代理通知虚拟专用网络服务注册时发送虚拟专用网络服务标示符，当数据通过虚拟专用网络服务器所属于的客户前端设备路由器从虚拟专用网络服务器去往移动节点时，就经由外地代理将数据发送到移动节点，其中客户前端设备路由器被连接到一个或多个连接到外地代理上的因特网服务提供商路由器。
8.如权利要求7的方法，其中，当移动节点向外地代理请求虚拟专用网络服务注册时，移动节点就发送指示期望的虚拟专用网络服务的虚拟专用网络服务标示符。
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