CN1454355A - 用于处理网络数据传输的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

叙述了用于通过网络中多个网络接入节点的第一节点提供网络接入的方法和设备。所述网络接入节点每个都有一个关联的在网络中唯一的网络地址，第一网络接入节点有一个关联的第一网络地址(710)。在第一计算机与第一网络接入节点连接的时候，该第一网络地址与该第一计算机关联，由此提供到网络的接入。监测与第一计算机关联的传输以确定地址信息(712)。然后对地址信息作出响应，处理所述传输(714)。

Description

用于处理网络数据传输的方法和设备
相关的申请资料
本申请要求2000年4月3日提交的METHODS AND APPARATUS FORTAGGING HTML TRAFFIC(用于标记HTML业务量的方法和装置)的美国临时专利申请No.60/194,354的优先权，它的全部内容结合在这里，为所有目的作参考。
发明背景
本发明涉及网络通信，更明确地说，涉及用于对网络通信系统中的业务量进行监测、添加标记和重定向的方法。
任何依赖网络通信与客户和总公司保持联系的商务旅行者都喜欢在诸如机场休息室和宾馆房间的遥远的地方有快速和可靠的数据端口。接待行业只是到最近才开始理解为商务旅行者提供这种高速数据连接的必要性。事实上，由于网络技术的爆炸性发展以及商务人员对于这些技术相应的依赖性的快速增加，所以没有转向在客房中提供比得上一般办公室环境的高速连接的宾馆与这样做的宾馆相比将可能失去相当一部分的生意。
遗憾的是，许多宾馆的房间目前没有布线来适应高速数据通信业务。就是说，在1990年之前，事实上所有的宾馆房间都只是布线来提供基本的电话服务。到1995年，不到10％的宾馆房间被布线来处理标准的以太网数据速度。即使到现在，虽然接待行业中的大商家正在寻求高速连接的解决方案，但是大量的宾馆客房和会议室仍使用质量差、单线对的连接来布线。一个明显的解决方案是对每个宾馆设施中的所有客房和会议室进行彻底的重新布线，以提供所需要的数据传输能力。然而，由于这种实施的成本限制，所以需要一种成本较低的解决方案。
即使是实施这样的一种昂贵的重新布线，还存在其它的不能由基础结构升级解决的问题。例如，即使提供了一种与宾馆的主机的高速连接，还经常有这样的情况，就是客人的膝上型电脑可能与宾馆的网络在某些方面不兼容。因此，每个客人的膝上型电脑必须适当地配置，以便与该网络以及外面的因特网进行通信。这可能包括在每次客人想连线时将特殊的软件安装到客人的膝上型电脑上。这种过程不仅对宾馆客人来说是麻烦和讨厌的，而且从客人的角度上看它也可能是不可接受的，因为重新配置膝上型电脑可能不合需要地妨碍当前的配置。
昂贵的布线升级也不能解决与通过宾馆主机提供因特网接入有关的管理和安全的问题。就是说，宾馆客人的高速因特网接入需要一个在宾馆内的网络以及例如T1或T3线的某种宾馆网络和因特网之间的连接。在每个宾馆内还需要一个防火墙来保护内部网络以防止未授权的接入。在每个宾馆都有防火墙，又要求本地网络的大多数控制和管理在宾馆内执行而不是在远处执行，因此表示管理功能的不必要冗余。
另一个与维护作为一个独立的因特网主机的每个宾馆有关的管理困难包括IP地址的管理。全球唯一的32位IP地址的范围由中央因特网权威机构发布给各个组织。这些地址以四个八位位组的格式组成。A类IP地址发布给很大的组织，且使用所述四个八位位组的第一来标识该组织的网络，而使用其余的三个位组来标识在该网络上的各个主机。因此，一个A类地址池包含约1,700万(224)个全球唯一的IP地址。对于B类地址，前两个八位位组用于标识网络而后两个用于标识各个主机，结果对每个组织有64,000(216)个全球唯一的IP地址。最后，对于C类地址，前三个八位位组用于标识网络而最后一个八位位组用于标识各个主机，结果对每个组织只有256(28)个全球唯一的IP地址。
遗憾的是对于许多中等到大型的组织(1,000-10,000个主机)，为它们的网络获得C类以外的地址如果不是不可能也是十分困难的，因为事实上A类地址和B类地址的空间已经几乎全部被锁定了。这个问题通过使用网络地址转换(NAT)协议在一定程度上得到解决。根据这种协议，当一个组织的网络上的一个本地主机请求接入因特网时，它被指配一个来自该组织可用的全球唯一IP地址池的临时IP地址。本地主机只是当它在因特网上发送或接收分组的时候才由所述的全球唯一的地址来标识。一旦本地主机从因特网上断开，该地址就返回到地址池中，可以被该网络上任何其它主机使用。关于这种协议的实现的补充细节请参考K.Evegang和P.Francis的The IP Network Address Translator(NAT)，Request for Comments″RFC″1631(IP网络地址转换(NAT)，请求评注1631)，Cray Communications，NTT，1994年5月，它的全部内容结合在这里，为所有目的作参考。
这种IP地址的动态指配在同时请求接入因特网的用户数目保持小于最大值256的时候对于一些组织可能是足够的。但是，如果例如一个有1200个房间的宾馆正在主办因特网技术研讨会，那么因特网接入的需求非常有可能超过可用的地址池。所有这些还假定大的宾馆链能够为它的每个地产获得一个完全的C类地址池，这不一定是一个合理的假设。
所以需要提供方法和设备，使用这些方法和设备，一个大的宾馆链的每个地产能够以一种安全、便宜和可靠的方式为其每个客房提供高速因特网接入，而对于各个地产没有不适当的管理负担。
发明概述
根据本发明，提供方法和设备，它们使用已有的宾馆布线基础结构为宾馆地产中的每个客房提供安全、高速的数据和因特网接入。根据本发明的一种实施方案，宾馆中的每个客房通过宾馆的现有布线基础结构与本地网络相互连接。当客人希望接入因特网的时候，他将他的膝上型电脑与一个安装在每个客房中的房间内模块连接，该模块临时为客人的膝上型电脑指配一个“假的”本地IP地址。该“假的”本地IP地址与房间内模块关联，并且在宾馆的本地网络上是唯一的。这个地址是“假的”，因为它不是一个有效的因特网地址和它取代膝上型电脑自身的实际IP地址。在膝上型电脑保持与房间内模块连接的时候，所指配的本地IP地址在宾馆网络上唯一地标识客人的膝上型电脑。
宾馆中的头端模块处理分组的路由安排和提供因特网的接入。为方便接入因特网，头端模块响应各房间的因特网接入请求，为备客房中的房间内模块临时指配来自例如C类地址的地址池的全球唯一的IP地址。所指配的IP地址在因特网服务期间保持为一个特定的房间内模块(因此是相关的客人的计算机)所专用。事物处理终止后，这个全球唯一的IP地址与所述的房间内模块解除关联，并放回地址池，用于协助一个后来的任何一个宾馆房间的因特网事物处理。
根据本发明的另一种实施方案，多个宾馆的本地网络通过一个远程服务器相互连接，从而形成一个专用的广域网络或一个虚拟专用网络。该虚拟专用网络为各客房提供高速的数据和因特网接入的操作与上面所述的步骤相似，不同的是房间内模块的“假的”IP地址在整个虚拟专用网络中是唯一的，全球唯一的IP地址的临时指配由远程服务器来执行而不是由宾馆头端执行。这是有优势的，因为与各宾馆网络能够获得的地址池相比，预期远程服务器具有更大的关联这种地址的地址池(例如一个B类地址池)。
这样，因为虚拟专用网络中所有宾馆的IP地址需求扩展到整个远程服务器安装的范围，所以可以适应任何一个地产的超过单个C类地址池容量的突发需求。本发明的虚拟专用网络实施方案还有一个优点是：防火墙安全和其它网络管理功能可以集中和远程执行而不必损害任何单个宾馆网络的安全性。
根据各种另外的实施方案，本发明的房间内模块的处理能力用于监测传向和传自连接的计算机的数据，并根据所监测的传输的特性来提供各种功能。例如，房间内模块通过剖析HTML字符串或检查TCP连接可以确定来自计算机的数据传输的目的地。然后，根据目的地，房间内模块可以执行各种功能，如给传输添加标记、对传输作出响应而给发送到计算机的页面分帧、或使传输重定向用于在比如一个关联的服务器的另外地方进行处理。
因此，根据本发明，提供用于通过网络中许多网络接入节点的第一节点提供网络接入的方法和设备。所述网络接入节点每个都有一个关联的在网络上唯一的网络地址，第一网络接入节点有一个关联的第一网络地址。在第一计算机与第一网络接入节点连接的时候，该第一网络地址与该第一计算机关联，由此提供网络的接入。监测与第一计算机关联的传输以确定地址信息。然后对地址信息作出响应，来处理所述传输。
对于本发明的特点和优点的进一步理解，可以参考下面的详细说明和附图来实现。
附图简述
图1是说明根据本发明一种特定实施方案为宾馆中的客房提供高速的数据和因特网接入的框图；
图2是说明根据本发明一种特定实施方案为宾馆中的客房提供高速的数据和因特网接入的方法的流程图；
图3a和3b是图1的房间内模块和头端模块的更详细的框图；
图4是说明根据本发明一种特定实施方案在单线对导线上合并半双工数据和标准电话数据的框图；
图5是说明根据本发明另一种特定实施方案为宾馆中的客房提供高速的数据和因特网接入的框图；
图6是说明根据本发明再一种特定实施方案为宾馆中的客房提供高速的数据和因特网接入的框图；以及
图7是说明根据本发明一种特定实施方案提供网络接入和数据传输的选择性处理的流程图。
具体实施方案说明
图1是说明根据本发明一种特定实施方案为宾馆网络100中的客房提供高速的数据和因特网接入的框图。在每个客房102内有一个房间内模块(IRM)104，通过它电话106和客人的膝上型电脑108可以与宾馆的布线基础结构连接。根据一种特定实施方案，IRM 104直接插入房间的电话插口并有至少两个附加的端口，一个端口用于房间的电话，例如一个RJ-11插口，一个用于客人的膝上型电脑，例如一个RJ-45以太网端口。根据各种实施方案，IRM 104执行许多功能，包括例如为了通过宾馆的布线基础结构进行传输而合并和分离以太网数据和标准电话信号。根据另外的实施方案和如下所述，IRM 104配置为从一个集中的地点接收控制信息，用于自动控制例如温度和照明的各种房间环境参数。还根据另外的实施方案，IRM 104配置为接收许多其它类型的数据，例如在客房中播放的数字音频和视频之类的数据，或者许多其它的信息服务。
传输线110通过许多种结构中的任何一种将IRM 104与宾馆的头端112连接。在图中所示的实例中，标准电话传输线110将IRM 104与头端112连接。但是应该知道，IRM 104和头端112之间的连线可以采用例如一种四导线的以太网传输线之类的其它的形式。头端112包括一个主配线架(MDF)向下穿孔块116、一个公共交换分机(PBX)向下穿孔块118和一个公共交换分机(PBX)120。插在向下穿孔块116和118之间的是一个HEM向下穿孔块122。标准电话信号通过向下穿孔块122到达PBX 120而半双工以太网数据分组由头端模块(HEM)124发送和接收。这种电话信号和数据分组的分离可以由任何一种如滤波器119和121所代表的各种滤波技术来实现。正如应该知道的，这些滤波器可以并入向下穿孔块122中或者是单独的设备。也可以提供另外的滤波来进一步减轻由于在同一线路上具有声音和数据所带来的不需要的影响。这种滤波也由滤波器119和121来代表。应该知道，图中所示的配置仅仅用于示范说明的目的，不用于限制本发明的范围。
根据本发明的配置，HEM 124执行各种功能，而且根据一些实施方案可以认作是一个具有被程序到其操作系统的附加能力的改进的路由器。就是说，根据这种实施方案，HEM 124用作一个为传向和传出IRM 104的数据分组安排路由的开关，用作传向和传出IRM 104的通信的另一个端，其中以太网数据和电话信号通过单个双绞线对技术合并在一起。根据其它可选的实施方案，HEM 124处理地址的转换和指配、控制网络接入，并用作一个通过宾馆的单个双绞线对结构进行传输的以太网数据的桥。HEM 124有许多端口126，每个端口与相应的IRM 104通信。这个通信可以单独地(由IRM或HEM)监测和控制，因而允许记帐和接入的中央宾馆管理以及能够产生用于故障诊断的报告。
每个IRM 104(因而相应的HEM端口126也是)具有一个固定的IP地址，它可以使用例如简单网络管理协议(SNMP)之类的多种网络管理协议的任何一种进行配置。如果连接到一个特定IRM 104的客人的计算机没有它自己的内部IP地址，那么相应的IRM 104/HEM端口126的固定IP地址就使用动态主机配置协议(DHCP)指配给客人的计算机，以便于接入到网络100。如果客人的计算机已经有了它自己的内部IP地址，那么就在计算机内部IP地址与IRM 104/HEM端口126的固定IP地址之间执行地址转换。根据本发明的各种实施方案，这种地址转换可以由IRM 104或由HEM 124执行。HEM 124具有一个小的用于基本IP通信的引导ROM(图中未画出)和一个大的用于全部功能软件和配置数据的快速ROM(图中未画出)。这使得远程软件升级可以使用例如一种在IP之上的加密协议来进行。
图2是说明使用图1的系统为宾馆中的客房提供高速的数据和因特网接入的一种方法的流程图200。当客人的计算机与任何一间客房中的IRM连接时，与该IRM关联的网络IP地址就与所述计算机关联(204)。如上所述，这种关联在计算机不具有一个内部IP地址的时候可能意味着一个将网络IP地址指配给客人的计算机的DHCP指配。它也可能意味着计算机的内部IP地址被转换成网络IP地址。这种地址指配/转换可以由IRM或HEM来实现。另外，应该知道，根据指配/转换发生的地点它可能在下面所述的步骤206之前或之后。在客人的计算机保持与IRM连接的时候，网络IP地址与客人的计算机相关联。
当将IRM与宾馆网络连接的传输线包括一单个双绞线对的时候，配置IRM和HEM之间的数据通信，使得它们可能在该单个双绞线对上与来自客房电话的标准电话信号基本上同时地传输(206)。实现这种配置的一种具体的技术在下面参考图3a和图4来说明。
一旦建立了连接，为了多种目的，IRM与HEM之间的通信得到周期或连续地监测(208)。宾馆可能将这种信息用于记帐的目的或用于故障诊断和改进宾馆网络的可靠性。
如果客人的计算机请求因特网事务处理，一个来自这种地址池的全球唯一的IP地址使用例如一种网络地址转换协议临时与当前和客人的计算机关联的网络IP地址关联起来(210)。如上所述，地址池可能是例如A类、B类或C类地址。如在下面将要参考图5和图6讨论到的，全球唯一的IP地址的临时关联可以由宾馆中的HEM来执行，或者根据另一种实施方案由一个远程服务器来执行，所述远程服务器在一个广域网络内将一个或多个宾馆地产相互连接。在因特网事务处理完成的时候(212)，所述的全球唯一的IP地址与网络IP地址解除关联，并放回地址池，用于协助后来的任何一个宾馆客房的因特网事务处理(214)。网络IP地址保持与客人的计算机关联直至会话结束，例如计算机与IRM断开或者断电(216)。
图3a和3b分别是图1的IRM 104和HEM 124的更详细的框图。IRM104包括连接电路，用于将IRM与房间的标准电话插口以及房间的电话和客人的计算机连接。根据各种实施方案，连接电路可以包括用于与电话连接的RJ-11端口302和用于与墙上插口连接的RJ-11端口303、一个以太网端口304、一个用于与客人的计算机连接的通用串行总线(USB)端口306、以及一个用于接收各种数据的附加的数据端口307。USB端口306在一些情况下证明比以太网端口304更加方便，因为不必解决某些网络重新配置的问题。另外，许多商务旅行者经常不带着以太网道尔芯片一起出差，而以太网道尔芯片在将他们的膝上型电脑的以太网端口与一个网络的以太网端口连接时是必需的。因此，IRM 104可以将膝上型电脑的传输转换成以太网标准。
根据一种特定实施方案，IRM 104还包括传输电路308，用于在一根大多数宾馆布线基础结构包含的单个双绞线对上发送和接收数据。根据一种实施方案，传输电路308的一部分根据住宅PNA(电话线连网联盟)标准来实现，该标准允许在同一条线路上有半双工数据和电话信号，如图4所示。根据住宅PNA标准，从IRM 104到HEM 124一个端口126的数据传输和从HEM到IRM的传输以4-9MHz的频率范围内的一个频率交替进行，例如7.5MHz。因为标准电话信号在一个与住宅PNA调制频率相比较低的频率上存在，所以所有信号都可以容易地在单个双绞线对上存在。
根据一种特定实施方案，传输电路308可以将与IRM 104关联的网络IP地址和客人的计算机关联。就是说，允许客人接入本地或广域网络的地址转换或指配由IRM中的传输电路来执行。根据一种更具体的实施方案，传输电路308包括一个基于RISC微处理器的处理单元309，该处理单元执行地址转换、为传向头端的传输合并和分离信号、以及将接收到的信号路由给适当的IRM端口。根据一种特定实施方案，处理单元309包括一个Intel 80960VH和适当的支持电路。
根据另一种特定实施方案，IRM 104还包括控制电路310，用于通过宾馆的网络接收控制信息，控制IRM附近的一个或多个控制系统311。这种控制系统可以包括例如房间温度控制、照明和音频系统。在一种实施方案中，控制电路包括转换电路312，用于将接收到的控制信息转换成实际控制房间内的控制系统所需要的控制信号。转换电路可以包括例如一个RF传输元件314(例如一个天线)，用于将RF控制信号传送给各种控制系统。根据一种替代的实施方案，转换电路312包括一个红外传输元件(例如一个IR二极管)，用于将红外控制信号传送给各种控制系统。
传输电路308(使用处理器309)根据数据分组头标中的地址信息区分它所接收到的各种数据并将数据传向IRM 104上适当的端口。根据一种特定实施方案，数字音频和视频通过这里所述的系统可以传送给各房间。数字音频和视频传向附加的数据端口307，为了播放所传送的内容，该端口可能连接了音频和/或视频系统。这样，可以为客人的到达设定周围环境。另外，客人可以通过宾馆网络选择许多娱乐和信息服务，这些服务然后可以通过IRM 104上的辅助数据端口307传送给客房。
IRM 104的特定实施方案还包括一个LED或LCD显示器316，在显示器上状态和其它信息可以告诉客房的居住者他们当前是否被连接。例如，在进行连接之前，显示器316可以用于告诉宾馆的客人所有通过IRM104的可得的服务以及与IRM 104连接的指令。诸如股票价格和气象信息的其它信息也可以连续或周期地呈现。一旦被连接，显示器316就可以传达连接的状态以及连接的时间和当前的连接费用。应该知道，通过显示器316可以呈现许多其它信息。
IRM 104也可以包括一组为用户提供信息的各种色彩的LED 318。这种LED使用红色或绿色LED可以指示例如IRM的连接状态，即它是否与HEM连接。LED 318也可以配置为给用户指示购买状态。就是说，因为连接服务经常按24小时区段来购买，LED 318可以给用户指示她是否在已经付费的时间区段内操作(绿色)、当前的区段终点是否接近了(黄色)、或者她是否已经进入了下一个时间区段(红色)。LED 318还可以指示用户建立的连接是什么类型的，例如USB或以太网。
如上所述，如图3b所示，HEM 124可以认作是一个改进的路由器，它为传向和传出IRM 104的数据分组安排路由，控制网络的接入，用作一个通过宾馆的单个双绞线对结构进行传输的以太网数据的桥，而且根据一些实施方案处理地址的转换和指配。根据各种实施方案，HEM 124的功能性可以通过使用例如一个2611路由器和一个来自Cisco Systems，Inc.的Catalyst 2900以太网交换机中可得的功能性来实现。HEM 124包括一个主中央处理单元(CPU)352、低速和中速接口354以及高速接口356。当在适当的软件或固件的控制之下运行时，CPU 352负责诸如路由表计算和网络管理之类的路由器任务。它也可以负责控制网络接入和传输等。它优选地在包括操作系统(例如Cisco Systems，Inc.的互联网操作系统(IOS))的软件和任何适当的应用软件的控制之下完成所有这些功能。CPU 352可以包括一个或多个微处理器芯片358。在一种特定实施方案中，一个存储器360(诸如非易失的RAM和/或ROM)也构成CPU 352的一部分。但是，将存储器与系统耦合有许多不同的方式。
接口354和356一般作为接口卡(有时称为“线路卡”)来提供。一般来说，它们控制通过网络的数据分组的发送和接收而且有时支持其它与HEM 124一起使用的外围设备。低速和中速接口354包括一个多端口的通信接口362、一个串行通信接口364和一个令牌环接口366。高速接口356包括一个FDDI接口368和一个多端口的以太网接口370。优选地，这些接口(低/中速和高速接口)每个都包括(1)用于与适当的媒体通信的端口，(2)一个独立的处理器，和在一些情况下的(3)易失性RAM。独立处理器控制如分组交换、媒体控制和管理之类的通信的大强度任务。通过为通信的大强度任务提供独立处理器，这种结构使主微处理器352可以有效地执行路由计算、网络诊断和安全功能等。
低速和中速接口354通过数据、控制和地址总线372与主CPU 352耦合。高速接口356通过快速的数据、控制和地址总线374与总线372连接，所述总线374又与总线控制器376连接。
虽然图3b所示的系统是一种可以实施本发明的路由器，但是它决不是实施本发明的仅有的路由器结构。例如，一种具有处理通信和路由计算等的单个处理器的结构也是可以接受的。另外，其它类型的接口和媒体也可以与路由器一起使用。
不管网络设备的配置怎样，都可以使用一个或多个存储器或存储模块(包括存储器360)，它们被配置为贮存程序指令，用于这里所述的网络操作、网络接入和控制功能。例如，程序指令可以指定一个操作系统和一个或多个应用。这种一个或多个存储器也可以配置为贮存例如用于控制房间内的控制系统等的控制信息。
因为这种信息和程序指令可以用于实施这里所述的系统/方法，所以本发明涉及为执行这里所述的各种操作的包含程序指令、状态信息等的机器可读媒体。机器可读媒体的实例包括但不局限于诸如硬盘、软盘和磁带的磁性媒体；如CD-ROM盘的光学媒体；如可光读软磁盘的磁光媒体；以及特别配置为贮存和执行程序指令的硬件设备，如只读存储设备(ROM)和随机存取存储器(RAM)。本发明也可以在载波中实施，所述载波在一种诸如无线电波、光学线路和电线等的适当媒体上通过。程序指令的实例包括两种机器码，如由编译器生成的编码和包含计算机使用翻译器可以执行的更高级的编码的文件。
再参考图3b，HEM 124有每个都与相应的IRM 104通信的许多端口126。当任何一个端口126在使用的时候HEM 124都能够感测到，这样宾馆就可以给用户记帐。这种监测功能对于技术支持、网络带宽需求的估计、记帐估计以及购买型式数据也有用。HEM 124也能够启用和停用各个端口126。当网络100是一个广域网络的一部分的时候(如下面所述)，端口126的监测、启用和停用可以由一个在WAN中心的远程服务器来执行。
如上所述，每个HEM端口126(因而相应的IRM 104也是)具有一个固定的IP地址，该地址可以用例如SNMP之类的多种网络管理协议的任何协议来配置。HEM端口126和IRM 104的固定IP地址使用DHCP指配给客人的计算机。可替代地，一种地址转换在计算机内部IP地址和IRM 104/HEM端口126的固定IP地址之间执行。HEM 124具有一个小的用于基本IP通信的引导ROM 378和一个大的用于全部功能软件和配置数据的快速ROM380。这使得远程软件升级可以使用例如一种在IP之上的加密协议来进行。
根据各种实施方案，HEM 124还包括用于在单个双绞线对上传送和接收数据的传输电路316。这样，在IRM 104上与标准电话信号合并的以太网数据可以拣拾出来并重新配置，用于根据标准的以太网技术来传输。同样，传向IRM 104的数据可以合并，用于通过该单个双绞线对传输。与传输电路308一样，传输电路316可以根据住宅PNA标准来实现。
图5是说明根据本发明一种实施方案为一个宾馆链502中的客房提供高速的数据和因特网接入的框图。使用在上面关于图1所叙述的内部结构，每个宾馆502都有一个局域网(LAN)(图中未画出)，该局域网为每个客房提供因特网504的直接接入。根据这种实施方案，每个宾馆502必须为保护自己的LAN以防火墙506的形式提供自己的安全措施。
图6是说明根据本发明另一种实施方案为一个宾馆链602中的客房提供高速的数据和因特网接入的框图。使用在上面关于图1所叙述的内部结构，每个宾馆602都有一个LAN(图中未画出)，该LAN与其它宾馆602中的其它LAN连接，形成一个在这里称为虚拟专用网络(VPN)604的广域网(WAN)。根据一种特定实施方案，VPN 604建立在采用异步传输模式(ATM)技术传输数据分组的光纤主干之上。但是应该知道，许多传输协议和基础结构的任何一种都可以用于在一个这样的网络中传输数据而不脱离本发明的范围。这些协议可以包括但不局限于帧中继、以太网和FDDI。数据在离开每个宾馆602时由成帧器(图中未画出)以适当的格式配置，所述的成帧器可以是每个宾馆的路由器或文件服务器的一部分或者是与它们联合的。
图6的实施方案与上面关于图5所述的实施方案相比有多个优点。高速接入因特网需要一些例如T1或T3线路之类的与因特网连接的形式。这种连接不仅需要硬件基础结构来支持，还需要例如防火墙形式的网络的某种形式的保护措施。因此，如果该宾馆链中的每个宾馆地产想要与因特网直接连接(如在图5中所示)，那么每个地产就需要有它自己的网络硬件基础结构、防火墙以及技术上和管理上的人员和功能来支持。相比之下，使用VPN 604，则到因特网606的接入通过单个网络中心(由远程网络操作中心(NOC)服务器608代表)来提供，一个或多个防火墙610以及任何其它必要的联网硬件和设备可以在该网络中心中安置和管理。根据一种特定实施方案，在一个不同于第一城市的城市提供一个冗余的网络中心，用于防备一个或另一个网络中心瘫痪的事件。
让每个宾馆地产都直接与因特网连接对于实施从中心位置对宾馆的控制是有问题的。就是说，每个宾馆LAN越是服从来自中心位置的控制，它就越容易受到黑客的攻击。使用VPN 604，则安全措施是完善的，而且集中控制基本上是没有限制的。这使得象远程软件升级这样的事情很方便，因此排除了否则需要很高的现场服务费用的情况。另外，因为多数设备是集中安置的，所以避免了图5的实施方案所必需的在每个宾馆地产处的设备和支持功能的昂贵的冗余。
VPN 604的另一个重要的好处涉及全球唯一的IP地址的管理。如上所述，只有极少量的全球唯一IP地址的地址池足够大，以容纳多数中等到大型组织的网络上的每个主机。例如，一个C类地址的地址池在网络上容纳少于256个同时的用户。这在大多数宾馆的很多时候可能是足够的，但是明显的是在一些可以预见的情况下它是不够的。例如，如上面所述，如果一个有1200个房间的宾馆主办因特网技术研讨会，那么很可能这种地址池是不够的。另外，这个例子假定一个宾馆链(有些包括多于1000个的地产)中的每个地产都可以得到一个C类地址池。
VPN 604解决这个问题是由于它将每个宾馆地产的IP地址需求扩展到整个广域网络资源。因此，例如单个B类地址池即使在宾馆链中的房间总数大大超过可用的全球唯一IP地址的个数时也可能用于满足整个宾馆链的所有因特网接入需求。就是说，大量的IP地址需求突发可以同时在许多宾馆地产发生而不会用尽B类地址池中可用的约64,000个全球唯一的地址。
其它安全服务也可以通过VPN 604来提供。例如，可以为宾馆的客人提供IP上电视电话会议612和IP上语音通信614。另外，通过由公司主机616安排接入到VPN 604，这些公司的各雇员可以从远处安全接入其雇主的网络。例如地产管理服务618之类的其它服务可以提供给宾馆602的管理。
根据一种特定实施方案，例如图3a的IRM 104的本发明的房间内模块的处理能力用于实现各种先进的IP和HTML处理功能。根据各种实施方案，这些功能可能涉及对网络的业务量进行监测、添加标记和重定向。一种这样的功能涉及网站和门户用于追踪传指向它们站点的业务量来源的方式。
许多电子商务网站为转介用户业务量的站点提供收入的分享。这些转介一般通过嵌入该转介站点的页面中的与电子商务站点的链接来完成。通过这种机制转介的业务量一般包括一个识别该转介站点的联营标记。通过使用该联营标记，目的电子商务站点追踪该被转介业务量的来源并确定应付给各个转介联营站点的补偿。
上述方法的一个缺点涉及这样一个事实，即：如果用户使用某些其它的机制而不是使用所提供的链接来接入目标站点，那么收入机会可能被该转介站点丢失。例如，如果用户简单地直接在他的浏览器中键入目标站点的URL，那么即使用户正在观看联营站点的链接页面，该请求也不会被标记为从联营站点发出。因此，根据本发明一种特定实施方案，IRM配置为监测来自关联计算机的请求并将联营链接ID标记加入相应的请求，不管它们是由超链接的选择所产生还是由URL的直接键入所产生。
一般来说，本发明的IRM可以配置为监测从连接的主机发出的业务量并根据被监测业务量的性质依照预定的协议处理该请求。就是说，由于IRM中的处理能力以及对于每个IRM一般只有一台计算机与之关联的事实，所以可以非常详细地分析与该计算机关联的业务量，事实上远远比对于通过一个典型网络节点的业务流所能够进行的分析更详细，所述典型网络节点是例如路由器，它可以对应于数百个或者甚至数千个用户。
图7是说明使用图1的系统为宾馆的客房提供高速的数据和因特网接入的另一种方法的流程图700。当客人的计算机与任何一间客房中的IRM连接时，与该IRM关联的网络IP地址就与所述计算机关联(704)。如上所述，这种关联在计算机不具有一个内部IP地址的时候可能意味着一个将网络IP地址指配给客人的计算机的DHCP指配。它也可能意味着计算机的内部IP地址被转换成网络IP地址。这种地址指配/转换可以由IRM和HEM中的任一个来实现。另外，应该知道，根据指配/转换发生的地点它可能在下面所述的步骤706之前或之后。在客人的计算机保持与IRM连接的时候，网络IP地址与客人的计算机关联。
然后可以配置来自客人的计算机的数据，用于通过宾馆的布线基础结构进行传输(706)。这样，例如，如果将IRM与宾馆网络连接的传输线路包括例如标准电话线的单个双绞线对，那么IRM与HEM之间的数据通信被配置为它们可以与来自该客房中电话的标准电话信号基本上同时地通过该单个双绞线对传送。这可以例如通过使用标准的众所周知的DSL技术来实现。可选地，如果宾馆比较新并包括一个网络通信基础结构，那么数据可以根据例如以太网的许多网络传输协议的任何协议来传送。
一旦建立了连接，为了多种目的，IRM与HEM之间的通信得到周期或连续的监测(708)。宾馆可能将这种信息用于记帐的目的或用于故障诊断和改进宾馆网络的可靠性。
如果客人的计算机请求因特网事务处理，则一个来自这种地址池的全球唯一的IP地址使用例如一种网络地址转换协议临时与当前和客人的计算机关联的网络IP地址关联起来(710)。如上所述，地址池可能是例如A类、B类或C类地址。如在上面参考图5和图6所讨论到的，全球唯一的IP地址的临时关联可以由宾馆中的HEM来执行，或者根据另一种实施方案由一个远程服务器来执行，所述远程服务器在一个广域网络内将一个或多个宾馆相互连接。
可以监测传向和传自与每个IRM连接的每台计算机的数据传输以实现多种功能(712)。就是说，由于IRM中可用的处理能力，所以这些数据传输可以在例如从一直向下到一个HTML字符串的任何网络协议级别上进行评估，用以确定例如该传输指向的目的地或该传输发出的地点。然后这个信息可以用于以从非常简单到非常复杂的许多方式来处理该传输(714)。
由于IRM中可用的处理能力，对于来自客人计算机的传输的监测可以以不同的复杂水平来完成。就是说，关于这些传输的信息可以通过在任何网络通信协议层即从物理层到应用层上评估传输来确定。因此，例如，通过参看网络层，IRM可以识别一个传输所传向的端口，例如端口80。可替代地，通过查看请求中的HTML字符串，IRM可以识别一个传输所指向的网站。应该知道，监测传输的可能方法只受到源自或指向客人计算机的传输的类型数目的限制。
随后处理传输的方法同样有多种。例如，如果传输得到监测以确定万维网请求的目的地，那么这个信息可以以多种方式使用。再例如，如果在目的站点与本发明的网络服务提供者之间有一个联营协定，那么一个联营标记可以与到该目的站点的传输关联。这可以通过将联营标记附加到指定该目的站点的HTML字符串来实现。
可替代地，可以使用关于目的站点的信息来实现在客人计算机上使内容与目的站点以某种方式相关的弹出窗口的产生或网页的构成。这种框架或窗口的内容可以涉及目的站点的业务或竞争者的业务。就是说，如果计算机用户发送一个请求给Coca-Cola网站，那么返回的网页可能与一个来自Coca-Cola的促销报价或一个来自Pepsi的广告一起呈现。
数据传输的处理，不管它涉及添加标记、装配页面，还是涉及其它类型的处理，都可能在IRM自身中发生，或可能可替代地通过让IRM使至少一部分传输重定向通过处理节点而在另一个网络节点(例如HEM、本地服务器或远程服务器)上实现。因此，例如，如果处理功能涉及装配来自特定目的站点的网页，而来自客人计算机的传输被确定为传向这样一个站点，那么这些传输就被重定向，传给与目的站点连接的处理节点，该节点作出响应，将它接收到的页面装配起来用于在客人的计算机上呈现。
一般来说，应该知道，上面所述传向和传自客人的计算机的传输的监测和处理的实例仅仅是示范性的，本发明包含了这两种功能的大量的变化方案。
再参考图7，在因特网事务处理完成的时候(或在没有发送或接收分组的超时时段已期满的时候)(716)，全球唯一的IP地址与网络IP地址解除关联，并放回地址池，用于协助后来的任何一个宾馆客房的因特网服务(718)。网络IP地址保持与客人的计算机关联直至会话结束，该会话结束是例如计算机与IRM断开或者断电(720)。
虽然本发明已经参考这里的特定实施方案得到特别的展示和描述，本领域的技术人员应该知道可以作出这些公开的实施方案的形式和细节上的变化而不背离本发明的精髓或范围。例如，这里所述的许多实施方案已经针对宾馆进行了描述。但是应该知道，本发明采用的技术可以应用于例如学校、办公大楼等的多种结构和组织。另外，这里所述的几种实施方案采用单个双绞线对线路，这种线路是在多数建筑物中可以找到的标准电话线路。但是应该知道，这里所述的技术可以在包括例如以太网和ATM系统的许多布线基础结构的任何一种中实现。因此，本发明的范围应该参考附加的权利要求来确定。

Claims (69)

1、一种使用多个全球唯一的IP地址通过网络中多个网络接入节点的第一节点为第一计算机提供因特网接入的方法，所述网络接入节点每个都有一个关联的在该网络上唯一的网络地址，该第一网络接入节点有一个关联的第一网络地址，该方法包括：
在第一计算机与第一网络接入节点连接的时候将该第一网络地址与该第一计算机关联，由此提供到该网络的接入；
将其中第一全球唯一的IP地址与第一网络地址关联，用于进行因特网事务处理；
监测与因特网事务处理关联的传输，用于确定地址信息；
对该地址信息作出响应而处理所述传输；以及
在因特网事务处理终止时将该第一全球唯一的IP地址与第一网络地址解除关联，所述第一全球唯一的IP地址然后可用于与任何网络地址关联。
2、权利要求1的方法，其中该第一计算机有一个内部IP地址而将该第一网络地址与第一计算机关联包括将第一计算机的内部IP地址转换为该第一网络地址。
3、权利要求1的方法，其中该第一计算机没有一个内部IP地址而将该第一网络地址与第一计算机关联包括将第一网络地址指配给该第一计算机。
4、权利要求1的方法，其中将该第一全球唯一的IP地址与第一计算机关联包括采用一个网络地址转换协议。
5、权利要求4的方法，其中所述的多个全球唯一的IP地址包括一个地址池，该地址池包括多个A类、多个B类或多个C类IP地址中的一类。
6、权利要求1的方法，其中所述网络包括一个局域网络而该第一全球唯一的IP地址的关联和解除关联由一个与该局域网络关联的头端执行。
7、权利要求1的方法，其中所述网络包括一个广域网络而该第一全球唯一的IP地址的关联和解除关联由一个在该广域网络上的远程服务器执行。
8、权利要求1的方法，其中将该第一网络地址与第一计算机关联由该第一网络接入节点执行。
9、权利要求1的方法，其中所述网络的各部分包括单个双绞线对，该方法进一步包括基本同时地通过该单个双绞线对传送半双工数据和标准电话信号。
10、权利要求9的方法，其中半双工数据的传送包括以第一频率传送半双工数据，所述第一频率明显高于发送标准电话信号所用的第二个频率。
11、权利要求1的方法，其中传输的监测和处理由第一网络接入节点执行。
12、权利要求1的方法，其中传输的监测包括剖析与该传输关联的HTML字符串。
13、权利要求1的方法，其中传输的监测包括监测与该传输关联的网络层信息。
14、权利要求1的方法，其中传输的监测包括监测与该传输关联的多个网络通信协议层中的任何一层。
15、权利要求1的方法，其中传输的处理包括在该传输与一个联营对应时将一个联营标记与该传输关联。
16、权利要求15的方法，其中联营标记的关联包括将联营标记附加到与该传输关联的HTML字符串中。
17、权利要求1的方法，其中传输的处理包括产生用于在第一计算机上呈现的内容。
18、权利要求17的方法，其中所述传输涉及第一实体，所述内容也涉及第一实体。
19、权利要求17的方法，其中所述传输涉及第一实体，所述内容涉及与该第一实体竞争的第二个实体。
20、权利要求17的方法，进一步包括在一个弹出窗口中将所述内容呈现在第一计算机上。
21、权利要求17的方法，进一步包括在一个围绕至少一个与所述传输对应的HTML页面的框架中将所述内容呈现在第一计算机上。
22、权利要求1的方法，其中传输的处理包括将该传输重定向到一个服务器来由其处理。
23、权利要求22的方法，其中传输的处理包括装配将在第一计算机上呈现的HTML页面。
24、权利要求22的方法，其中传输的处理包括产生一个将与HTML页面一起在第一计算机上呈现的弹出窗口。
25、一种通过网络中多个网络接入节点的第一节点提供该网络接入的方法，所述网络接入节点每个都有一个关联的在该网络上唯一的网络地址，该第一网络接入节点有一个关联的第一网络地址，该方法包括：
在第一计算机与第一网络接入节点连接的时候将第一网络地址与第一计算机关联，由此提供到该网络的接入；
监测与第一计算机关联的传输，用于确定地址信息；以及
对该地址信息作出响应而处理所述传输。
26、权利要求25的方法，其中第一计算机有一个内部IP地址而将第一网络地址与第一计算机关联包括将第一计算机的内部IP地址转换为第一网络地址。
27、权利要求25的方法，其中第一计算机没有一个内部IP地址而将第一网络地址与第一计算机关联包括将该第一网络地址指配给第一计算机。
28、权利要求25的方法，其中所述网络包括一个局域网络而所述关联由一个与该局域网络关联的头端执行。
29、权利要求25的方法，其中所述网络包括一个广域网络而所述关联由一个控制该广域网络的远程服务器执行。
30、权利要求25的方法，其中所述关联由该第一网络接入节点执行。
31、权利要求25的方法，其中所述网络的各部分包括单个双绞线对，该方法进一步包括基本同时地通过该单个双绞线对传送半双工数据和标准电话信号。
32、权利要求31的方法，其中半双工数据的传送包括以第一频率传送半双工数据，所述第一频率明显高于传送标准电话信号所用的第二个频率。
33、权利要求25的方法，其中传输的监测和处理由第一网络接入节点执行。
34、权利要求25的方法，其中传输的监测和处理包括剖析与该传输关联的HTML字符串。
35、权利要求25的方法，其中传输的监测包括监测与该传输关联的网络层信息。
36、权利要求25的方法，其中传输的监测包括监测与该传输关联的多个网络通信协议层中的任何一层。
37、权利要求25的方法，其中传输的处理包括在该传输与一个联营对应时将一个联营标记与该传输关联。
38、权利要求37的方法，其中联营标记的关联包括将联营标记附加到与该传输关联的HTML字符串中。
39、权利要求25的方法，其中传输的处理包括产生用于在第一计算机上呈现的内容。
40、权利要求39的方法，其中所述传输涉及第一实体，所述内容也涉及该第一实体。
41、权利要求39的方法，其中所述传输涉及第一实体，所述内容涉及与该第一实体竞争的第二个实体。
42、权利要求39的方法，进一步包括在一个弹出窗口中将所述内容呈现在第一计算机上。
43、权利要求39的方法，进一步包括在一个围绕至少一个与所述传输对应的HTML页面的框架中将所述内容呈现在第一计算机上。
44、权利要求25的方法，其中传输的处理包括将该传输重定向到一个服务器来由其处理。
45、权利要求44的方法，其中传输的处理包括装配将在第一计算机上呈现的HTML页面。
46、权利要求44的方法，其中传输的处理包括产生一个将与HTML页面一起在第一计算机上呈现的弹出窗口。
47、一种使用多个全球唯一的IP地址通过多个网络中多个网络接入节点的第一节点为第一计算机提供因特网接入的方法，所述网络接入节点每个都有一个关联的在所述的多个网络中唯一的网络地址，该第一网络接入节点有一个关联的第一网络地址，该方法包括：
将所述的多个网络与一个远程服务器相互连接，由此形成一个广域网络，所述的全球唯一的IP地址与该远程服务器关联；
在第一计算机与该第一网络接入节点连接的时候将该第一网络地址与第一计算机关联；
将其中第一全球唯一的IP地址与该第一网络地址关联，用于进行因特网事务处理；
监测与因特网事务处理关联的传输，用于确定地址信息；
对地址信息作出响应而处理所述传输；以及
在因特网事务处理终止时将该第一全球唯一的IP地址与第一网络地址解除关联，所述第一全球唯一的IP地址然后可用于与任何网络地址关联。
48、一种提供通过多个网络中多个网络接入节点的第一节点接入所述多个网络的方法，所述网络接入节点每个都有一个关联的在所述多个网络中唯一的网络地址，该第一网络接入节点有一个关联的第一网络地址，该方法包括：
将所述的多个网络与一个远程服务器相互连接，由此形成一个广域网络；
在第一计算机与第一网络接入节点连接的时候将该第一网络地址与第一计算机关联，由此提供到广域网络的接入；
监测与第一计算机关联的传输，用于确定地址信息；以及
对地址信息作出响应而处理所述传输。
49、一种网络，包括：
每个都有一个关联的在网络上唯一的网络地址的多个网络接入节点，每个网络接入节点包括一个可以将关联的网络地址和与之连接的计算机关联，并由此为该计算机提供到网络的接入的处理器，每个处理器进一步可以监测与该计算机关联的传输用以确定地址信息，并对地址信息作出响应而处理所述传输；和
一个用于使网络接入节点相互连接的头端模块。
50、一种广域网络，包括：
每个都包括多个网络接入节点的多个网络，每个网络接入节点都有一个关联的在所述多个网络中唯一的网络地址，每个网络接入节点包括一个可以将该关联的网络地址和与之连接的计算机关联并由此为该计算机提供广域网络的接入的处理器，每个处理器进一步可以监测与该计算机关联的传输用以确定地址信息，并对地址信息作出响应而处理所述传输；和
一个用于使所述多个网络相互连接形成广域网络的远程服务器
51、一种用于提供网络接入的网络接入节点，该网络接入节点是所述网络的一个部分，所述网络接入节点有一个关联的在网络上唯一的网络地址，所述网络接入节点包括连接电路和一个处理器，该处理器在计算机通过连接电路与网络接入节点连接由此提供到网络的接入的时候可以将该网络地址与该计算机关联，每个处理器进一步可以监测与计算机关联的传输用以确定地址信息，并对地址信息作出响应而处理所述传输。
52、权利要求51的网络接入节点，其中与所述网络接入节点连接的网络的一部分包括单个双绞线对，所述网络接入节点包括用于基本同时地通过单个双绞线对传送和接收半双工数据和标准电话信号的传输电路。
53、权利要求52的网络接入节点，其中所述传输电路可以以第一频率传送和接收半双工数据，所述第一频率明显高于传送标准电话信号所用的第二个频率。
54、权利要求51的网络接入节点，其中所述连接电路包括配置为与标准电话插口连接的第一连接电路、一个用于与电话机连接的RJ-11端口和一个以太网端口。
55、权利要求54的网络接入节点，其中所述连接电路进一步包括一个通用串行总线(USB)端口，所述网络接入节点可以根据住宅电话线联网联盟标准将通过USB端口接收的信号转换成以太网信号用于传输。
56、权利要求54的网络接入节点，其中所述连接电路进一步包括一个数字数据端口，用于接收任何数字音频信号、视频信号和信息服务数据。
57、权利要求51的网络接入节点，其中所述计算机有一个内部IP地址，而其中所述的处理器可以通过把所述计算机的内部IP地址转换为网络地址而将网络地址与计算机关联。
58、权利要求51的网络接入节点，其中所述计算机没有一个内部IP地址，而其中所述的处理器可以通过将网络地址指配给计算机而使该网络地址与该计算机关联。
59、权利要求51的网络接入节点，其中所述的处理器可以通过剖析与传输关联的HTML字符串来监测传输。
60、权利要求51的网络接入节点，其中所述的处理器可以通过监测与传输关联的网络层信息来监测传输。
61、权利要求51的网络接入节点，其中所述的处理器可以通过监测与传输关联的多个网络通信协议层中的任何一层来监测传输。
62、权利要求51的网络接入节点，其中所述的处理器可以通过在所述传输与一个联营对应时将一个联营标记与该传输关联来处理该传输。
63、权利要求62的网络接入节点，其中所述的处理器可以通过将联营标记附加到所述传输关联的HTML字符串来关联该联营标记。
64、权利要求51的网络接入节点，其中所述的处理器可以通过产生用于在计算机上呈现的内容来处理传输。
65、权利要求64的网络接入节点，其中所述传输涉及第一实体，所述内容也涉及该第一实体。
66、权利要求64的网络接入节点，其中所述传输涉及第一实体，所述内容涉及与该第一实体竞争的第二个实体。
67、权利要求64的网络接入节点，其中所述的处理器进一步可以在一个弹出窗口中将所述内容呈现在计算机上。
68、权利要求64的网络接入节点，其中所述的处理器进一步可以在一个围绕至少一个与所述传输对应的HTML页面的框架中将所述内容呈现在计算机上。
69、权利要求51的网络接入节点，其中所述的处理器可以这样来处理传输，就是使该传输重定向到一个服务器来由其处理。
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