CN1379946A - 处理因特网域名和地址的系统 - Google Patents

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Abstract

一种定位在家庭、独立于公用因特网的专用因特网或其它内部网络系统中使用的因特网域名的系统。该系统使用一种将域名翻译成对应的因特网兼容的网页地址的方法,该方法在支持用户端的因特网兼容双向通信的处理设备中使用。该方法涉及检验(310)预定用于域名服务器的消息,该域名服务器传送将被翻译成因特网兼容地址的域名。如果所传送的域名与预定截取域名数据库中的条目匹配,则截取(315,317)该消息。使用该截取域名数据库将所截取的域名翻译成(320)因特网兼容地址。可以定位该域名以支持从本地设备至处理设备进行通信,而不需要所定位的域名至非本地服务提供者的通信。

Description

处理因特网域名和地址的系统
本发明涉及一种适于在诸如有线调制解调器(cable modem)、计算机、电视机、录象机、机顶盒或相关外设之类的交互双向通信中使用的系统和用户接口。
逐渐流行的家庭娱乐系统包括涉及多个源和多个目的地的通信的个人计算机和电视功能(PC/TV功能)。这样的系统可以接收来自包含高清晰度电视(HDTV)广播、多点微波分布系统(MMDS)广播和数字视频广播(DVB)的卫星或地面源的数据。这样的系统还可以例如使用有线调制解调器通过广播链路或同轴电缆链路(例如有线电视链路)或使用与ADSL或ISDN(非对称数字用户线或综合业务服务网)兼容的调制解调器通过电话线链路来提供高速因特网接入。家庭娱乐系统还可以与诸如数字化视频光盘(DVD)、CDROM、VHS和数字VHS(DVHSTM)型播放器、PC、机顶盒之类的本地源以及许多其它类型节目源进行通信。
迫切需要一种家庭娱乐系统,支持使用有线和其他类型的调制解调器与因特网兼容地进行双向通信,并能够提供安全性和操作的灵活性。特别地,需要提供一种安全用户接口,以防止非授权因特网访问并在提供适于一般公众的简单命令接口的同时支持复杂的用户交互任务。还需要为用户提供配置家庭娱乐通信功能和定位因特网域名(例如:统一资源定位器-URL)过程中的灵活性以管理和访问家庭娱乐系统的组件和外设,并支持因特网应用程序。这样的应用程序可以涉及包括视频接收机、音频接收机、VCR、DVD、PC、打印机、扫描仪、复印机、电话机、传真机和家电设备的设备,这些设备例如以独立模式运行或在内部网络中运行。这些问题及其所带来的问题都能通过本发明的系统得到解决。
一种系统能够定位在家庭、独立于公用因特网的专用因特网或其它内部网络系统中使用的因特网域名。该系统使用将域名翻译成对应的因特网兼容的网页地址的方法,该网页地址支持用户端的因特网兼容双向通信的处理设备中。该方法涉及检查指定了域名服务器并将传送将域名翻译成因特网兼容地址的消息。如果被所传送的域名与在预定截取域名数据库中的条目匹配,则截取该消息。使用截取域名数据库将该截取域名翻译成因特网兼容的地址。
在另一种特种中,
                     附图简要说明
在附图中,
图1示出了根据本发明的有线调制解调器系统;
图2示出了根据本发明的具有多个PC和一个有线电视系统前端(head-end)的网络环境中有线调制解调器的功能描述;
图3示出了根据本发明的将域名翻译成对应的因特网兼容的网页地址的方法的流程图;
图4示出了根据本发明的使用有线调制解调器禁止和解锁因特网访问的方法的流程图;
图5-8示出了根据本发明的、描述用于提供加锁和解锁因特网访问能力的用户接口菜单的例子的、由图1的有线调制解调器产生的网页;
图9-11示出了根据本发明的、在管理因特网访问中使用的口令和用户名(userid,在电子邮件地址中@符号之前的名称)条目例子的、由图1的有线调制解调器产生的用户接口菜单;
图12和13示出了根据本发明的、由图1的有线调制解调器产生的网页。
                      附图详细说明
图1示出了一有线调制解调器系统,通过为用户提供加锁和解锁调制解调器的因特网通信功能的能力来有利地防止非授权的因特网访问。有线调制解调器系统还具有域名窥探服务器(Domain Name Snoop Server,DNSS),有利地截取域名解析请求并用于将域名翻译成对应的因特网兼容的网页地址。支持这些和其它特点,该调制解调器有利地产生基于图形用户接口的网页以为使用不同标准浏览器应用程序的用户显示该网页。这些调制解调器特点解决了防止非授权因特网访问的问题,并为用户提供了在定位因特网域名中的灵活性,从而使用适于一般公众的简单命令接口进行管理和访问家庭(或其它)内部网系统的组件和外设。
图1的系统12的示范实施例支持在远程CATV前端和例如对该有线调制解调器来说是本地的PC之类的本地局域网(LAN)设备之间的有线调制解调器桥接通信。在系统12和CATV前端之间的双向通信采用多层协议格式。这种多层协议格式涉及QAM(正交幅度调制)或QPSK(正交相移键控调制)物理层。该物理层传送MPEG2(运动图像专家组)传输协议数据,该数据传送DOCSISMAC(媒体访问控制)数据帧。MAC数据传送以太网数据帧或MAC管理数据,并且以太网数据依次传送IP层数据。有线调制解调器还使用以太网协议中返回数据的时分复用的通信来保持至CATV前端的返回通信路径。
从CATV前端向有线调制解调器发送的包括(encompassing)物理层数据被处理并被转换成以太网或USB格式,以便于和连接在对应的以太网或USB端口的LAN设备进行通信。有线调制解调器保持与LAN设备的双向通信并从使用对应的以太网或USB协议的设备接收数据。在系统12与以太网兼容或USB兼容设备(连接至系统12的端口72和82)之间的双向通信涉及与在CATV前端和系统12之间的通信方式相似的多层协议格式。这种多层协议格式根据所服务的应用可以包括以太网/USB帧、HTTP(超文本传输协议)和TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)数据和其它协议。
这里所述的有线调制解调器使用符合称为“MPEG标准”的MPEG2图像编码标准的MPEG兼容协议。该标准由系统编码部分(ISO/IEO 13818-1,1994年6月10日)和视频编码部分(ISO/IEC 13818-2,1995年1月20日)组成。这里所述的因特网TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)和以太网兼容协议提供与1998年3月由国际电信同盟(ITU)批准的、并在RFC 2669(请求推荐文件2669)中指定的多媒体有线网络系统(MCNS)基本要求和DOCSIS 1.0(使用有线服务接口传输数据的规范1.0)要求相兼容。而且在此的关于域名处理的讨论涉及在1994年3月的RFC 1591以及1996年2月的RFC 1918以及其它文件中记载的域名解析处理。这些RFC文件由因特网标准工作组准备并且可通过因特网获得。
本发明的原理可以应用到任何双向通信系统中,并不限于有线、ADSL、ISDN或传统类型的调制解调器。而且,尽管所公开的系统被描述成处理显示网页数据,但是这仅是示例。术语“网页”一般解释为表示可以通过因特网协议(IP)进行通信的来自因特网源的任何形式的数据,并包括任何形式的打包数据,例如包括视频流或音频数据、电话消息、计算机程序、电子邮件或其它通信。
图1的有线调制解调器(系统12)与CATV前端通过在链路10上的双向宽带高速RF链路进行通信,链路10典型地由同轴电缆或混合光纤/同轴(HFC)组成。调制解调器系统12与用户端的设备通过局域网(LAN)进行双向通信。典型的用户端局域网包括通过连接器72附加的Digital/Intel/Xerox以太网兼容网络。其它的用户端设备通过经由连接器82附加的通用串行总线(USB)兼容网络进行通信。例如,附加在以太网和USB网络的用户设备可以包括诸如个人计算机(PC)、网络打印机、视频接收机、音频接收机、VCR、DVD、扫描仪、复印机、电话、传真机和家电设备。
在操作中,图1的有线调制解调器系统12的双工器20从通过有线链路10传送的下传通信(从CATV前端发送至调制解调器12)中分离上传通信(从调制解调器12发送至CATV前端)。双工器20根据上传数据(典型为5-42MHz)和下传数据(典型为92-855MHz)分别采用的不同频率范围从下传数据中分离上传数据。控制器60配置有图1的有线调制解调器12的组件以接收有线链路10上来自CATV前端的MPEG2传输数据并将该数据转换成以太网或USB兼容格式分别通过端口72和82输出。类似地,控制器60配置有图1的有线调制解调器12的组件以接收来自端口72和82的以太网或USB兼容数据并进行转换,在有线链路10上将MPEG2传输协议数据发送到CATV前端。通过使用双向数据和控制信号总线在这些组件内设置控制寄存器值,控制器60配置有系统12的组件。特别地,控制器60配置有调谐器15、齿状滤波器(sawfilter)25、差分放大器30和MCNS(多媒体有线网络系统)接口设备35以在以前识别的RF信道频率上接收DOCSIS格式的信号,DOCSIS格式的信号包括传送包含IP数据内容的以太网兼容数据帧的MPEG2传输协议格式。
控制器60使用初始化处理确定将被配置用于接收的调谐器15的RF信道频率。初始化处理涉及反复调谐至连续候选RF信道频率直到获得DOCSIS兼容信号为止。控制器60通过接收数据的MCNS接口控制器35的正确解码和通过该解码数据的相应合适的误码率来识别候选信道上的顺应(compliant)信号。在初始化过程中,为包括适应地和重复地调整上传和下传通信参数的各种目的,控制器60与MCNS接口35、放大器85和RF变换器(transformer)87一起还发送上传数据到CATV前端。这些参数包括例如有线调制解调器传输功率电平和定时偏移。
随着初始化和正常操作中,使用64或256 QAM(正交幅度调制)将RF载波和MPEG2传输数据进行调制。MPEG2传输数据包括以太网格式的数据,该以太网格式的数据依次包括例如代表用户请求的HTML(超文本标记语言)网页的IP数据。双工器20将MPEG传输数据提供给调谐器15。调谐器15将来自双工器20的输入信号下变换至由齿状滤波器25滤波的较低频带以增强与相邻RF信道的信号隔离。来自单元25的滤波信号被进行电平转换,并由差分放大器30进行缓冲以提供与MCNS接口处理器35兼容的信号。来自放大器30的经下变换、电平转换的结果信号由MCNS处理器35进行解调。在处理器35内还对该解调的数据进行网格解码、映射到排列成数据字段的字节、解交织和瑞德-所罗门纠错。网格解码、解交织和瑞德-所罗门纠错是公知的技术,例如在Lee和Messerschmidt写的参考书《数字通信》(Kluwer学院出版社,波士顿,马塞诸塞州,美国,1988)中有相应的说明。处理器35还将MPEG2格式数据转换成提供给处理器60的以太网数据帧。
处理器60使用从CATV前端配置的滤波器分析和滤波来自单元35的以太网兼容数据。处理器60实现的滤波器将在单元35提供的输入以太网帧包中的IP数据识别符与来自CATV前端的预载的IP识别符值进行匹配。在预先执行的初始化或配置操作中预载IP识别符值。通过该装置,处理器60实现了数据接纳控制功能,将所选择的数据转发至本地LAN设备并丢弃其他所选数据内容。该可配置的滤波器系统有利地可以滤波基于在用于各种目的的输入数据中的元数据项的数据,包括基于:(a)用于家长或其它阻止控制的分级内容;(b)用于定向广告和“按键-内容(push-content)”的预定用户优选选择;(c)防火墙滤波;(d)识别信号源以及(e)数据搜索功能。该滤波的以太网兼容串行数据通过以太网接口65、滤波器/隔离变压器70和端口72与PC进行通信。接口65缓冲和调节来自处理器60的数据,通过单元70进行滤波和变换以便通过端口72将其输出至PC。
以类似的方式,控制器60转换和滤波来自处理器35的IP数据(使用以太网数据帧传送)以便通过端口82使用USB格式输出。在将该USB数据输出至连接到端口82的USB兼容LAN设备之前,通过收发器75缓冲该USB数据并通过噪声和干涉抑制(EMI/ESD)滤波器80对其进行滤波。
例如,调制解调器系统12还将来自附加PC的上传数据传输至CATV前端。为此目的,系统12的控制器60通过端口72、接口65和滤波器/隔离变压器70接收来自附加PC的以太网兼容数据,并将其提供给处理器35。处理器35使用16 QAM或QPSK(正交相移键控调制)将RF载波与所接收的以太网格式数据进行调制。所得的调制数据在有线链路10上被时分复用以通过放大器85、变压器87和双工器20进行上传通信。放大器85使用在先前描述的初始处理中选择的合适的功率电平将该数据输出至CATV前端。当调制解调器12出现故障时或者在调制解调器或所附加设备中出现本地产生的噪声时,变压器87提供故障和噪声隔离的保护等级。
以类似的形式,调制解调器系统12还通过USB端口82从所附加的设备传输上传数据。在一种示范实现中,系统12的控制器60接收来自收发器75的以太网兼容数据,并以先前描述的方式将其提供至处理器35进行上传通信。为此目的,接收器75通过滤波器80从端口82接收USB帧中封装的以太网数据,并移去USB格式数据以便提供以太网格式至控制器60。
除了那些已经描述的功能外,控制器60还响应开机/关机和复位开关90,并执行多种功能。特别地,控制器60控制的调制解调器12有利地:(a)使用户能够加锁调制解调器并防止非授权因特网访问;(b)支持域名解析请求的截取以及将域名翻译成对应的因特网兼容的网页地址;(c)能够定位家庭、独立于公用因特网的专用因特网或其它内部网络系统使用的因特网域名;以及(d)生成交互HTML网页作为图形用户接口。此外,控制器60使用从CATV前端提供的配置信息配置调制解调器12的参数。控制器60还指令系统12在有线链路10上同步和多路复用上传通信,并使用在控制上传数据流量中限制的速率。而且,控制器60双向滤波所接收的数据,并将所选择的数据提供至CATV前端或者附加至端口72和82的LAN设备。控制器60还保持用于缓冲和数据管理目的的TCP/IP数据堆栈,并支持定向和CATV前端进行通信的数据。该定向通信由CATV前端初始化,并包括对单个调制解调器的连续但间隔的轮询以确定状态和识别调制解调器或链路故障。
图2示出在一网络环境中的图1的有线调制解调器的功能说明,该网络环境包括多个PC和一个CATV前端。系统12内所示的图2的功能组件由控制器60(图1)结合图1所述的其余系统12组件来控制。在图2中,有线调制解调器12提供前端上的有线服务提供器240和连接PC 220和265的LAN之间的双向桥接通信。在系统12中,通过接口以及协议转换功能单元225和235提供在不同的输入和输出协议之间的双向桥接通信。单元225和235提供的双向通信路径支持多层协议结构中的协议转换。如前结合图1所做的说明,该协议层涉及分层MPEG2、以太网和IP协议层以及USB协议层和QAM或QPSK调制物理层。此外,TCP/IP堆栈260为网页生成器、服务器和管理功能单元255以及SNMP(简单网络管理协议)通信功能单元245缓冲请求和响应消息数据。而且,SNMP通信功能单元245和网页管理功能单元255响应命令来使用调制解调器数据库250。
SNMP功能单元245接收和截取来自CATV前端240的SNMP通信,并响应这些通信管理系统12的操作。特别地,功能单元245配置有调制解调器12并使用从CATV前端提供的配置信息更新系统参数。功能245还配置有系统12中的双向滤波器,用于分析和转发、重定向或丢弃从PC220、265和CATV前端240接收的消息。功能单元245还支持先前描述的由前端240初始化的定向通信功能,以连续轮询调制解调器12确定该调制解调器状态和操作条件。
网页生成器功能单元255产生下文讨论的图12和13中举例的交互的HTML、网页。所生成的网页包括图形用户接口,使技术人员方便地执行关于系统12和相关网络的诊断测试。例如,功能单元255产生在所附加的用户PC 220上进行显示的HTML网页,允许技术人员直接通过用户PC确定故障和状态。在使用SNMP或另一种协议对远程PC进行口令和用户名授权处理之后,也可以远程访问所生成的网页。通过为用户提供加锁和解锁调制解调器的因特网通信功能,所生成的网页使授权用户可以防止非授权的因特网访问。所生成的网页还提供用户接口,使能够进行浏览和/或更新系统参数和诸如安全警告、特殊事件(推介促销等)、网络流量统计和下溢或上溢条件以及数据传输统计之类的接收数据。该网页还提供诊断、付款、状态、内部配置和其它信息,并能改变调制解调器的配置。在另一个实施例中,由这里描述的所生成的网页执行的功能可以结合在网页浏览器页内。
由功能单元255生成的网页还提供使用户定位因特网域名至专用因特网(与公用因特网相对)的接口。例如该接口使用户定位因特网域名至家庭(或其它)内部网系统中的组件。为此目的,例如,截取域名窥探服务器(DNSS)230响应通过在PC 220上运行的浏览器初始化的用户因特网网页请求的截取。DNSS 230将所截取的域名翻译成对应的专用因特网网页地址,由此能够通过所生成的网页定位专用因特网域名,以用于家庭或其它独立于公用因特网的专用因特网或内部因特网。
图3示出了用于将域名翻译成对应的因特网兼容的网页地址的方法的流程图。该方法由图1的控制器60(结合图1和2的系统12的其它组件)使用,从而通过所生成的网页能够定位因特网域名,以用于家庭或其它专用内部因特网。步骤300开始之后,在步骤303(图3),PC 220(图2)响应用户网页请求通过PC 220上运行的浏览器发送域名解析请求至系统12(图2)。PC 220浏览器发送符合标准因特网解析协议的域名请求。该标准因特网解析协议在RFC文件中有详述,例如RFC 1035、1591、1816以及与这些文件相关的在前和后续的RFC文件,并可通过因特网获得这些RFC文件。
因特网域名解析请求由将域名解析为IP地址中使用的域名服务器(DNS)响应。解析器发送请求至一个或多个DNS以获得特定机器或设备的全部IP地址。例如,在网络浏览器上,用户可以输入RCA.com。接着将其发送到DNS,DNS将其翻译成IP地址157.254.235.215。网络浏览器使用该IP地址连接网站服务器并检索网页信息。注意,这个例子是相当简单的。在实践中,通过安排和循环处理使用几个分层管理的DNS,加上涉及的许多其它处理,包括高速缓存和老化因子处理。
PC 220发送域名解析请求至系统12以转发和将用户输入的域名翻译成所请求的网页的源对应的IP地址。在步骤305,提供截取域名数据库(图2的单元250)用于系统12内部。截取域名数据库将IP地址与内部LAN(专用内部网)上的内网设备的域名相关联,并且截取域名数据库来源于通过系统12生成的网页接口由用户本地定位的域名和IP地址信息。此外,可以使用DHCP(动态主配置协议)从例如CATV前端的远程因特网定位上下载截取域名数据库。在另一个实施例中,可以从例如可能预先存储在系统12中的数据库或本地存储器的本地因特网定位上下载截取域名数据库。
在步骤310中,系统12(图2)的窥探服务器(DNSS)230检测来自PC 220的域名解析请求消息以确定所传送的域名是否与数据库250中的名字匹配。在步骤315中,如果所传送的域名与数据库250(图2)中的名字匹配时,系统12(在图1的控制器60指令下)截取来自PC 220(图2)的域名解析请求。一旦存在这样匹配的域名,在步骤317,系统12禁止进一步将域名解析消息传输到公用因特网域名服务器。在步骤320中,窥探服务器(DNSS)230结合数据库250将所截取的域名翻译成IP兼容地址,并且在步骤323,地址返回到请求源(该例中的PC 220)。而且,在步骤325中,系统12在数据库250中保持域名和IP地址翻译和请求的历史,并收集和编译用于监视或包括例如家长控制、防火墙滤波或累积用户优选数据作为背景操作的其它目的的信息。可获得编译信息用于连续地或在一旦出现通过网页的用户请求时在单元255生成的网页上的显示。图3的处理终止于步骤330。
在另一个实施例中,不执行步骤317,并且系统12将从PC 220接收的域名解析消息传输至公用因特网域名服务器。在这种情况下,系统12可以接收响应的两个IP地址翻译。一个来自DNSS 230,一个来自远程公众域名服务器。所接收的IP地址可以相同,也可以不同,因此,出现了潜在的地址冲突和竞争的条件。为防止这样的竞争条件引起问题,编程系统12选择第一个接收的IP地址响应。一般地,第一个接收的响应是来自本地DNSS 230的响应。此外,可以调整系统12为来自诸如远程服务器的特定源的响应赋予优选权。
截取域名服务器和图3的处理特征提供一种装置,使用户便捷地定位、添加或改变专用因特网中使用的因特网域名,例如使设备添加至专用因特网。这使用户能够通过例如在标准浏览器上运行的网页灵活地管理和改变家庭(或其它)内部网络系统的组件和外设的配置。用户可以有利地在专用因特网上管理域名定位而不必影响公用因特网或没有因不得不使用公用因特网网关和服务提供者(ISP)注册域名定位和改变而带来的繁杂操作和时间耗费。此外,用户请求在专用因特网内生成网页不需要知道该网页的复杂的IP地址。相反,用户可以通过发送一个被截取域名服务器识别为对应的所要求的网页的本地定位专用因特网域名来访问该网页。
截取域名服务器和图3的处理特征还有利地使:(a)为安全或其它目的,动态分配由系统12生成的网页的IP地址或专用因特网上其它信息源或设备的网页的IP地址;(b)将化名(或用户可定制)域名和IP地址分配给信息源提供(enable)系统12(或DNS服务器)以截取和响应例如不直接给出地址的DNS请求;以及(c)支配使用本地定位替代域名的域名。因此,系统12能够使用本地分配的专用因特网域名或IP地址与LAN或子网上的设备进行通信,将该设备识别为在该特定LAN或子网上。如前所述,域名或IP地址可以通过由单元255生成的网页来分配,或者通过本地或远程下载数据至数据库250(图2)来分配。这去除了例如用户为访问系统12中的单元255生成的网页而不得不调整LAN上的PC的IP地址或网络掩码(netmask)的操作。
图4示出了使用有线调制解调器禁止和解锁因特网访问的方法的流程图。用户接口位于附加在以太网端口72的PC上。该方法由图1的控制器60使用(结合图1和2的系统12的其它组件),能够给调制解调器安全加锁以防止非授权的因特网访问。这保证非授权用户(例如,儿童)将不能访问没有人照顾的网络设备。还保证当调制解调器被加锁时用户他/她的PC不能被访问。
在图4的步骤405中,在步骤400开始之后,使能有线调制解调器12的通信桥接能力。如前所述,按照DOCSCIS标准规定,该桥接能力使例如连接到图1的系统12的端口72的PC的以太网设备连接到有线链路10上用于通信的RF网络。DOCSIS规范规定,在连接时调制解调器应该与有线调制解调器终端系统(CMTS)一致地定向(即,保持双向通信)。因此,为去除因特网的连通性,用户需要物理地将调制解调器与RF网络断开,或者需要去除调制解调器的电源。结合图4描述的方法和系统提供一种解锁机构,通过硬件(即锁和密钥)或软件(即用户名和口令)禁止调制解调器的桥接能力。这屏蔽了连接至调制解调器的客户网络设备与外部流量之间的关系,并防止了非授权用户通过调制解调器访问因特网。
在图4的步骤410和415校验用户开始调制解调器加锁的授权。特别地,在步骤415,使用图9的示范菜单校验在步骤410输入的用户名和口令。该菜单和图4使用的其它菜单的处理显示在附加于端口72(图1)的PC上。非正确口令和用户名的输入导致步骤410和415重复执行,以便使用图11的非正确口令处理菜单试图获得特定的号码,直到控制器60(图1)声明校验成功或失败为止。
使用图10所示的改变口令菜单来改变调制解调器的口令。该菜单可以通过分别在图5和图6的所示的调制解调器生成网页中的图标505和605来启用该菜单。图10的口令改变菜单提示用户两次输入原始口令和新口令(确认新口令)。例如,典型的口令可以是多至10个字符的任何字母、数字和非字母数字字符的组合。在初始化调制解调器12时,图10的菜单或类似的菜单可以用来初始设置口令。此外,当口令丢失时,也可以用软件机构、MIB(包括允许远程管理的软件程序的管理信息库)允许前端对口令的重设。在用户手册中详细记载的默认口令(例如,“letmeout”)可以用于启用允许前端重设口令的程序。在这样的系统中,当丢失或忘记口令时,在调制解调器中使能的专用MIB允许从有线前端或由因特网服务提供者控制的网络操作中心操作的管理站将口令重设成默认状态。为此目的,前端的SNMP管理器或网络操作中心重设用户口令或用户名或者重设用户口令和用户名。为启用该程序,用户打电话给有线操作员或网络操作中心,并提供授权的默认口令以请求重设其调制解调器的口令。此外,调制解调器12不处于加锁状态,并且调制解调器12允许所附加的PC和CATV前端之间的桥接通信,那么默认口令可以通过调制解调器12与前端进行通信直接启用基于该程序的MIB重设口令。
在步骤415成功校验之后,在步骤420,用户请求显示网页。所请求的网页用作用户接口允许用户加锁该调制解调器,并禁止因特网访问通信。在步骤425,用户分别通过图5和7网页的图标500和700开始加锁和解锁调制解调器的因特网访问通信功能。此外,用户分别通过图6和8网页的检查框600和800开始解锁和加锁因特网访问通信。在步骤425,用户通过检查框(例如,图8所示的网页的图标800中)或图5网页的图标500开始加锁调制解调器。在另一些实施例中描述的功能,可以使用不同于图5-12中描述的用户接口菜单和网页来激活或禁止。
在步骤430,禁止调制解调器12的因特网访问通信,并且分别以图5和8的图标500和800所示的方式显示一网页表明该禁止状态。调制解调器12通过有利地禁止连接至端口72和82的CATV前端和LAN设备之间的IP数据的桥接通信来禁止因特网访问。在加锁条件下,由客户设备(例如图2的PC 220)上网络浏览器开始的访问因特网的任何试图都被限制在PC自身上所高速缓存的内容或由调制解调器12内部生成的网页上。当调制解调器被加锁时,没有从用户家庭网络或PC(以及专用因特网)至公用因特网和前端的网络RF端的业务流量经过。调制解调器的桥接功能被禁止。
在加锁的情况下,调制解调器12保持与CATV前端进行通信的多层协议以支持DOCSIS标准定向处理并在调制解调器12内支持对数据库(图2的单元250)的SNMP(在RFC 1157中定义的简单网络管理协议)访问。CATV前端开始定向通信处理,并按照DOCSIS射频接口规范描述。定向通信消息包括在OSI(开放系统互联)网络模型中的MAC(介质访问控制)层被传送的周期定向保持消息。数据库通信涉及SNMP,SNMP涉及在OSI模型的会话层上在IP上进行操作的用户数据报协议(UDP)。在加锁模式中,调制解调器12还保持与PC(例如,图2的附加至以太网端口的PC 220)进行通信的多层协议以提供基于用户接口的网页(如图5-8所示)允许用户按照要求解锁和再加锁该调制解调器。
调制解调器12通过使用滤波器机构有利地禁止CATV前端和所附加的LAN设备之间的IP数据的桥接通信来禁止因特网访问。在该实施例中,IP层数据的双向通信是禁止的。但是,在另一个实施例中,可以使用滤波器机构在一个或多个特定协议层中在CATV前端和所附加的LAN设备之间传递数据,同时禁止其它协议层中的通信。而且,使用双向滤波允许一个方向,例如从前端至LAN设备,传递特定的协议层,同时从LAN设备至前端传递一个或多个不同的层。此外,可以禁止所有的桥接通信。滤波器可以可配置的滤波器实现并用于根据(a)内容、(b)协议类型、以及(c)数据源或目的地中的一个或多个双向滤波CATV前端和所附加的LAN设备之间的数据。内容滤波可以根据用于包括那些结合图1已描述的目的在内的各种特定目的的元数据或其它内容或内容衍生项目来实现。
滤波器可以按照RFC 2669中定义的DOCSIS有线设备MIB相似的方式来实现,或者可以使用其它滤波机构来实现,其中RFC 2669定义了docsdevFilter IPDirection对象和docsDevFilterIpDaddr对象。可以使用基本使用这两个对象的滤波器来限制从用户网络浏览器(例如,在图2的PC220上)至前端再至因特网的所有流量,或者所选择的流量。一旦加锁被初始化,调制解调器就滤波数据流量以限制来自浏览器(例如,PC 220中)的、带有匹配网关IP地址(对应于前端中的有线调制解调器终端系统的IP地址)的目的地址的所有流入的流量。此外,根据docsdevFilterIPDirection对象和docsDevFilterIpProtocol对象(或根据其它机构)可以配置这样的滤波器以限制通过调制解调器在任何方向中传递的任何所选的协议或所选的内容。这样保证了用户可以阻止对因特网的访问以及阻止从因特网至用户PC(通过前端)的访问以加强安全性。
在另一个实施例中,在图4的步骤430中,调制解调器12通过禁止在以太网通信协议层上对CATV前端的通信但同时保持MAC协议层上对CATV前端的通信来防止非授权的因特网访问。MAC协议层传递支持定向操作和其它调制解调器和网络管理功能的管理信息。而且,调制解调器12同时保持与PC(例如,图2的附加在调制解调器12的以太网端口的PC 220)进行通信的多层协议以提供基于用户接口的、允许用户按照要求解锁和再加锁调制解调器的网页(如图5-8所示)。
继续图4的处理,在步骤430中加锁调制解调器之后,例如在步骤445,阻止非授权用户进行网上冲浪的任何试图,结果在步骤450终止图4的这个分支的处理。此外,在步骤440、455和460,授权用户可以解锁调制解调器。在这种情况中,响应于步骤440中用户的解锁调制解调器的试图,显示口令提示菜单(例如图9的菜单)。用户可以通过例如激活图7网页的解锁按钮700或者通过检查图8的“网络访问”检查框800来尝试解锁调制解调器。在步骤455输入口令之后,一旦在步骤460确认了正确的口令,在步骤470解锁调制解调器以支持桥接通信并为用户提供因特网访问。图4的这个分支处理终止于步骤475。一旦在步骤460识别出无效口令,在步骤465通过如图11所示的菜单通知用户所输入的口令无效。通过该菜单,在步骤465,用户可以重新尝试开始于步骤440的口令确认或者用户可以取消解锁调制解调器的尝试。如果在步骤465用户取消他的解锁尝试,则处理返回到步骤430并显示网页。
在其它实施例中,可以以其它方式执行用户加锁和解锁调制解调器以提供因特网访问的授权,并且不需要涉及口令或用户名的输入。可以在调制解调器12内提供访问卡机构,用于基于例如数字签名或其它授权或权限数据的授权确认。类似地,调制解调器12可以响应诸如物理的或电子的按键之类的不同访问设备来确定用户授权。
图12和13示出了由图1的有线调制解调器生成的网页。例如,这些网页有利地使技术人员能够确定和调整特定的内部调制解调器的配置。网页支持的交互功能包括(a)配置调制解调器12、(b)请求系统参数显示、(c)选择服务付费选项以及(d)分配因特网地址中的一种功能或多种功能。网页使用类似于先前结合防止非授权因特网访问所描述的口令保护访问。因此,即使非授权用户发现特定网页的URL地址,它也是被口令保护的。该网页还显示为技术人员提供的特定诊断信息,由此技术人员不再需要依靠LED指示和特定诊断仪器就能访问内部状态(例如图13的项目910-920)和设置配置。而且使用这样的网页允许技术人员使用客户的PC访问和配置调制解调器12(图1),从而省去了涉及例如为技术人员配备PC或笔记本电脑之类的费用。技术人员可以设置例如返回频道功率电平(图12的项目913)。网页上可得的信息包括关于客户网络配置的特定信息。特别地,例如包括连接到网络的PC号、调制解调器12的以太网速(100Mb或10Mb)和MAC地址(图13的项目900和902)。以类似的方式,所显示的网页可以指示其它地址信息,诸如(a)网页IP地址、(b)文件传输协议(FTP)地址以及(c)电子邮件地址。网页还提供包括流量和关于网络冲突的详细内容的其它客户网络信息。这有利地不再需要定制诊断设备或软件。
调制解调器12还生成浏览器警告框,用于用户希望被通知的某些网络事件。而且,浏览器允许在检索网页数据时显示特定的HTML信息。在这个时段中,调制解调器12向用户发送关于发生在网络上的某些事件的信息。这些事件包括对用户LAN网络的授权访问、LAN网络流量上溢以及通过调制解调器12的数据传输量。调制解调器12还允许有线因特网服务提供者通过建立配额来限制数据传输,并且也能看见传输的数据总量。警告框还允许用户浏览包括网页检索、DNS请求、FTP(文件传输协议)文件传输、电子邮件等的特殊类型访问的统计。在其它实施例中,没有限制将这些事件和相关信息显示在浏览器上的警告框中,但可以在响应所要求的用户信息检索请求由调制解调器12生成的网页上得到。先前结合图12和13所述的信息项目可以显示在例如图12和13的区域905和907中,或者可以另一种显示格式呈现。
而且,可以使用图12和13中的命令行(项目911)输入和定位域名或IP地址至调制解调器12的外设(本地连接的)。命令行911还可以用在将所输入的域名与涉及更新调制解调器12内的数据库的对应IP地址(或相反)的相关中。外设可以包括:(a)内部网上的设备,以及(b)家庭内部网络上的设备,以及(c)专用网络上的设备。类似地,命令行911提供一数据输入行,使用户输入数据配置调制解调器12内的数据流量滤波器。这样的流量滤波器可以根据(a)家长指导或其它阻止控制的内容分级、(b)用于定向广告和“按键-内容”的预定用户优选选择、(c)防火墙滤波、(d)识别信号源或目的源以及(e)数据搜索功能进行数据滤波。此外,图12和13的网页可以使用例如区域905和907中显示的菜单,特别支持域名和相关IP地址的输入、定位和关系。类似地,区域905和907显示的特定菜单还可以用于激活、禁止和配置数据流量滤波器。
调制解调器12还用作上网冲浪的浏览器代理。这增加了上网冲浪的浏览器速度,尤其是在同一时间内激活多于一个浏览器的情况下(即在客户LAN网络上有超过1台的PC)。调制解调器12预先取得与用户正在浏览的网页相关的网页,并将其进一步放入高速缓存。这通过去除由远程网站或因特网下部构造所造成的延迟来提高因特网冲浪速度。另外,通过配置先前结合图4描述的内部滤波器,调制解调器12用作排除破坏性的和讨厌的流量的防火墙以保护家庭或商业中的用户网络系统免受外部侵入和损坏。
图1和图2的系统的结构不是唯一的。为实现相同目的,根据本发明的原理可以得出其它结构。而且,图1和2的调制解调器12的组件的功能和图3和4的处理步骤可以在控制器60的编程指令中全部或部分实现。此外,本发明的原理可以应用到任何多层协议双向通信系统,并不限于DOCSIS兼容的调制解调器或任何其它类型的调制解调器。

Claims (22)

1.在用户端并提供因特网可兼容的双向通信的处理设备中,一种用于将域名翻译成对应的因特网兼容的网页地址的方法,其特征在于包括下列步骤:
检查预定用于域名服务器的消息,所述消息传送将被翻译成因特网兼容地址的域名;
如果所述域名与预定截取域名数据库中的条目匹配,则截取所述消息;以及
使用所述截取域名数据库将所述截取的域名翻译成因特网兼容地址。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述消息包括来自第一源的域名解析器,并包括步骤:
在所述第一源上将所述翻译的因特网兼容地址传回到所述域名解析器。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述截取步骤包括以下步骤:
禁止将所述消息传送到所述域名服务器。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于包括以下步骤:
将所述域名传送到所述域名服务器和截取域名服务器。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:
所述传送步骤包括将所述域名传送至位于远程的域名服务器和结合在所述处理设备内部的本地截取域名服务器。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述截取域名数据库包括与使用因特网协议(IP)接收的域名相关的映象,并且所述映象是从下面至少一个中得出的:(a)用户输入的本地数据,以及(b)从远程因特网地点下载内容。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述翻译步骤包括以下步骤:
将选择的因特网兼容地址替换成对应于所述截取域名的因特网兼容地址。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于所述替换步骤是响应下列之一而执行的:(a)家长控制功能以及(b)与域名别名的因特网兼容地址相关的域名重映射功能。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述截取域名数据库包括与具有因特网协议(IP)地址的所接收的域名别名相关的映象。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于包括以下步骤:
配置所述截取域名数据库以将域名别名映射到对应的因特网协议(IP)地址。
11.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述处理设备是调制解调器,并包括以下步骤:
通过编辑因特网兼容地址的使用历史来监视通信活动。
12.如权利要求1所述的方法,其特征在于包括以下步骤:
响应以下之一来适应地改变所述截取域名数据库:(a)用户喜好特征(profile);(b)用户数据的因特网兼容地址频率以及(c)因特网兼容地址的最后使用时间。
13.如权利要求1所述的方法,其特征在于包括以下步骤:
响应用户数据输入通过所述处理设备生成的网页配置所述截取域名数据库。
14.在提供因特网可兼容的双向通信的处理设备中,一种用于将域名翻译成对应的因特网兼容的网页地址的方法,其特征在于包括下列步骤:
检查预定用于域名服务器的消息,所述消息传送将被翻译成因特网兼容地址的域名;
提供与用户使用因特网兼容地址可预定的域名相关的截取域名数据库;
如果所述域名与预定截取域名数据库中的条目匹配,则截取所述消息;以及
使用所述截取域名数据库将所述截取的域名翻译成因特网兼容地址。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于包括以下步骤:
定位所述可确定的域名以便从本地设备至所述处理设备进行通信,并排除从所述被定位的域名至非本地服务提供者的通信的需要。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于:
所述从本地设备至所述处理设备进行的通信包括从以下设备中的一个或多个进行的通信:(a)内部网络上的设备;(b)家庭内部网络上的设备。
17.如权利要求14所述的方法,其特征在于包括以下步骤:
定位可确定的域名以支持从所附加的设备至本地网络的通信,并不需要所述被定位的域名至至非本地服务提供者的通信的需要。
18.如权利要求14所述的方法,其特征在于包括以下步骤:
定位域名别名至存在的域名以支持使用多个不同域名与本地设备进行的通信。
19.如权利要求14所述的方法,其特征在于包括以下步骤:
重复和动态地改变本地设备的域名以改进与所述设备进行通信的安全性。
20.在提供因特网可兼容的双向通信的处理设备中,一种用于将域名翻译成对应的因特网兼容的网页地址的方法,其特征在于包括下列步骤:
检查预定用于域名服务器的消息,所述消息传送将被翻译成因特网兼容地址的域名;
定位可决定域名以便从本地设备至所述处理设备进行通信,并排除从所述被定位的域名至非本地服务提供者的通信的需要;
如果所述域名与截取域名数据库中的条目匹配,则截取所述消息;以及
使用所述截取域名数据库将所述截取的域名翻译成因特网兼容地址。
21.如权利要求20所述的方法,其特征在于包括以下步骤:
禁止将所述消息传递给所述域名服务器;
22.如权利要求20所述的方法,其特征在于:
所述从本地设备至所述处理设备的通信包括从以下设备中的一个或多个进行的通信:(a)内部网络上的设备;(b)家庭内部网络上的设备。
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