CN1770718A - 用于建立双向隧道的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种不需要用户辅助而通过隧道终点(TEP)和用户节点之间的直接通信来建立双向隧道的系统和方法。该方法包括：操作用户节点以便建立双向隧道，其中，操作用户节点的步骤包括：向DHCP服务器请求建立双向隧道所必需的网络信息；当用户节点从DHCP服务器接收到所述网络信息时，基于接收到的网络信息建立从用户节点至TEP的单向隧道；请求隧道终点之一建立单向隧道；和当用户节点从被要求建立单向隧道的TEP接收到用户节点希望与其通信的第二网络的路由器通告(RA)消息时，建立第二网络中的所述用户节点的地址。

Description

用于建立双向隧道的方法和系统
本申请要求于2004年10月28日在韩国知识产权局提交的第10-2004-0086547号韩国专利申请的利益，该申请公开于此以资参考。
                         技术领域
本发明涉及一种能够进行不同的通信网络之间的数据通信的隧道业务，更具体地讲，涉及一种用于在隧道终点(TEP)和希望在互联网协议版本4(IPv4)网络环境下使用互联网协议版本6(IPv6)进行通信的用户节点之间建立双向隧道的方法和系统。
                    背景技术
IPv4是使用32位互联网协议(IP)地址的网络层协议。随着互联网用户对可用地址的数量的消耗，从长远来看，IPv4地址短缺看起来是不可避免的。为了解决IPv4地址短缺，称为下一代IP(IPng)的IPv6已由互联网工程任务组(IETF)提出。IPv6使用128位互联网协议地址。IPv6头允许头区域的扩展，从而IPv6的主要动力在于新用途，比如分组可靠性、数据完整性扩展、秘密扩展(privacy extension)等等。
由于IPv4和IPv6是不同的协议，所以当连接到基于IPv4的网络的用户节点希望使用IPv6通信时，必须使用连接到基于IPv4的网络和基于IPv6的网络二者的TEP来建立双向IPv6对IPv4(IPv6-over-IPv4)隧道。所述双向IPv6对IPv4隧道支持基于IPv4的网络中的IPv6连接。
为了建立所述双向IPv6对IPv4隧道，用户节点需要诸如TEP的IPv4地址和用户节点的IPv6地址的网络信息，TEP需要诸如用户节点的IPv4地址和TEP的IPv6地址的网络信息。
然而，由于已有网络并不自动地提供网络信息，所以用户和TEP管理者必须通过电话、信使(messenger)、电子邮件、预先通知等来交换建立双向IPv6对IPv4隧道所必需的网络信息。用户和TEP管理者使用交换的网络信息手动地建立双向IPv6对IPv4隧道。例如，用户和TEP管理者使用所述网络信息准备脚本，将所述脚本存储为文件，并使用存储的脚本文件来建立双向IPv6对IPv4隧道。
因此，当用户节点和TEP的网络信息改变时，用户和TEP管理者必须使用改变的网络信息手动地建立双向IPv6对IPv4隧道。例如，当用户节点移动至另一网络区而这引起用户节点或TEP的网络信息的改变时，用户和TEP管理者必须手动地建立双向IPv6对IPv4隧道。然而，由于TEP是业务实体，所以多个用户节点的网络信息的改变使得难以向TEP管理者提供改变的网络信息。用户节点和TEP的网络信息的改变使得用户和TEP管理者无法掌握彼此的网络信息，这意味着：无法向用户节点提供连续的隧道业务。
                         发明内容
在下面的描述中将部分地阐明本发明另外的方面和/或优点，通过描述，其会变得更加清楚，或者通过实施本发明可以了解。
本发明提供了一种通过在隧道终点(TEP)和希望在互联网协议版本4(IPv4)网络环境下使用互联网协议版本6(IPv6)进行通信的用户节点之间的直接通信而建立双向隧道的方法和系统。
本发明还提供了一种在TEP和用户节点之间建立双向隧道的方法和系统，以便支持用户节点的移动性。
本发明还提供了一种在TEP和用户节点之间建立双向隧道的方法和系统，以便向用户节点提供连续的隧道业务而不必考虑用户节点和TEP的网络信息的变化。
本发明还提供了一种用于建立双向IPv6对IPv4隧道而不需要用户辅助的方法和系统。
根据本发明的一方面，提供了一种在包括用户节点、动态主机配置协议(DHCP)服务器、和一个或多个隧道终点(TEP)的第一网络中建立用户节点和TEP之间的双向隧道的方法，该方法包括：操作用户节点以便建立双向隧道，其中，操作用户节点的步骤包括：向DHCP服务器请求建立双向隧道所必需的网络信息；当用户节点从DHCP服务器接收到所述网络信息时，基于接收到的网络信息建立从用户节点至TEP的单向隧道；请求TEP之一建立单向隧道；和当用户节点从被要求建立单向隧道的TEP接收到用户节点希望与其通信的第二网络的路由器通告(RA)消息时，建立第二网络中的所述用户节点的地址。
根据本发明的另一方面，提供了一种在包括用户节点、DHCP服务器、和一个或多个TEP的第一网络中建立用户节点和TEP之间的双向隧道的方法，该方法包括：操作TEP以便建立双向隧道，其中，操作TEP的步骤包括：当TEP从用户节点接收到隧道配置请求消息时，基于包括在隧道配置请求消息中的网络信息来建立从TEP至用户节点的单向隧道；当TEP建立单向隧道时，将用户节点希望与其通信的第二网络的RA消息发送给用户节点；和当TEP未能建立单向隧道时，将通知单向隧道配置失败的消息发送给用户节点。
根据本发明的另一方面，提供了一种在包括用户节点、DHCP服务器、和一个或多个TEP的第一网络中建立用户节点和TEP之间的双向隧道的方法，该方法包括：用户节点从DHCP服务器请求建立双向隧道所必需的网络信息；当用户节点从DHCP服务器接收到网络信息时，基于接收到的网络信息与TEP之一通信并建立用户节点和TEP之间的双向隧道；和当用户节点从TEP接收到用户节点希望与其通信的第二网络的RA消息时，基于该RA消息建立第二网络中的所述用户节点的地址。
根据本发明的另一方面，提供了一种在包括用户节点、DHCP服务器、和一个或多个TEP的第一网络中建立用户节点和TEP之间的双向隧道的系统，其中，用户节点包括：隧道配置代理，从DHCP服务器接收建立双向隧道所必需的网络信息，基于接收到的网络信息建立从用户节点至TEP的单向隧道，并与TEP通信以便建立双向隧道；地址配置单元，用于当用户节点希望与其通信的第二网络的RA消息从TEP被提供时基于RA消息建立用户节点的第二网络的地址；和双栈，管理用户节点的第一网络的地址和第二网络的地址。
根据本发明的另一方面，提供了一种在包括用户节点、DHCP服务器、和一个或多个TEP的第一网络中建立用户节点和TEP之间的双向隧道的系统，其中，TEP包括：端口，用于与用户节点交换消息以便建立双向隧道；解析器，用于解析通过所述端口接收的消息；控制器，用于基于由解析器解析的消息来进行控制以建立从TEP至用户节点的单向隧道；隧道信息处理器，由所述控制器控制，并管理建立单向隧道所必需的网络信息；和隧道配置单元，基于由隧道信息处理器提供的隧道信息来建立单向隧道。
根据本发明的另一方面，提供了一种在包括用户节点、DHCP服务器、和一个或多个TEP的第一网络中建立用户节点和TEP之间的双向隧道的系统，其中，用户节点包括：第一隧道配置代理，基于从DHCP服务器接收的网络信息来建立从用户节点至TEP的第一单向隧道，并且与TEP通信以建立双向隧道，其中，TEP包括：第二隧道配置代理，基于通过与第一隧道配置代理通信而接收的消息来建立从TEP至用户节点的第二单向隧道。
                        附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：
图1是根据本发明实施例的对其应用用于建立双向隧道的系统的网络的示图；
图2是由图1中示出的IPv4/IPv6用户节点发送给隧道终点(TEP)的用户数据报(UDP)消息的结构示图；
图3是图1中示出的IPv4/IPv6用户节点和TEP的方框图；
图4是显示在新网络中建立双向隧道的IPv4/IPv6用户节点的屏幕；
图5是描述根据本发明实施例的建立双向隧道的方法的流程图；和
图6是描述根据本发明另一实施例的建立双向隧道的方法的流程图。
                         具体实施方式
现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。
现在将参照附图对本发明进行更充分的描述，本发明的优选实施例表示在附图中。
图1是根据本发明实施例的对其应用用于建立双向隧道的系统的网络的示图。
参照图1，该系统建立双向IPv6对IPv4隧道125，所述双向IPv6对IPv4隧道125用于仅使用IPv4的网络100中的IPv4/IPv6用户节点111和IPv6网络130中的IPv6用户节点131之间的数据通信。
作为基于IPv4的互联网通信网络的基于IPv4的网络100包括图1中示出的多个IPv4网络110和120。所述多个IPv4网络110和120是用于IPv4通信的不同子网。IPv4/IPv6用户节点111和隧道终点(TEP)121连接到相同的基于IPv4的网络或不同的基于IPv4的网络。
IPv4网络110包括：IPv4/IPv6用户节点111、动态主机配置协议(DHCP)服务器112、和IPv4路由器113。
IPv4/IPv6用户节点111可具有双栈(dual stack)结构以存储互联网协议地址。更具体地讲，IPv4/IPv6用户节点111在分开的栈中存储基于IPv4的互联网协议地址(以下称为“IPv4地址”)和基于IPv6的互联网协议地址(以下称为“IPv6地址”)，并使用IPv4地址和IPv6地址作为用于数据通信的源地址。
IPv4/IPv6用户节点111可使用静态IPv4地址或动态IPv4地址。如果IPv4/IPv6用户节点111使用静态地址，则IPv4/IPv6用户节点111忽略由DHCP服务器112分配的动态IPv4地址。然而，未对其建立静态IPv4地址的IPv4/IPv6用户节点111使用从DHCP服务器112分配给IPv4/IPv6用户节点111的动态IPv4地址。
在建立双向隧道之后，IPv6地址基于来自TEP 121的IPv6路由器通告(RA)消息而产生。IPv4/IPv6用户节点111解析IPv6RA消息的前缀，并基于解析结果执行IPv6地址自动配置处理以产生IPv6地址。
IPv4/IPv6用户节点111向DHCP服务器112请求建立双向IPv6对IPv4隧道125所必需的网络信息。所述网络信息包括TEP 121的IPv4地址。因此，对网络信息的请求可定义为对TEP 121的IPv4地址的请求。
IPv4/IPv6用户节点111从DHCP服务器112接收包括TEP 121的IPv4地址的网络信息，从该网络信息提取TEP 121的IPv4地址。该网络信息具有DHCP格式。因此，该网络信息可定义为DHCP消息。
IPv4/IPv6用户节点111使用TEP 121的IPv4地址建立从IPv4/IPv6用户节点111到TEP 121的单向隧道。例如，IPv4/IPv6用户节点111使用从所述网络信息提取的TEP 121的IPv4地址来准备脚本，并使用该脚本来建立所述单向隧道。
为了建立从TEP 121到IPv4/IPv6用户节点111的单向隧道，IPv4/IPv6用户节点111经过IPv4路由器113向TEP 121发送隧道配置请求消息。IPv4/IPv6用户节点111能够根据IPv4网络环境使用传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、或者互联网控制消息协议(ICMP)来发送隧道配置请求消息。如果UDP被用于发送隧道配置请求消息，则IPv4/IPv6用户节点111将如图2中所示的UDP消息发送给TEP 121。
当IPv4/IPv6用户节点111在已建立从TEP 121到IPv4/IPv6用户节点111的单向隧道之后从TEP 121接收IPv6RA消息时，其执行IPv6地址自动配置处理。为此，IPv4/IPv6用户节点111包括用于执行IPv6地址自动配置处理的部件(未显示)。由IPv6地址自动配置处理产生的IPv6地址称为IPv4/IPv6用户节点111的全球IPv6地址。随着全球IPv6地址的产生，双向IPv6对IPv4隧道125被完全地建立。IPv4/IPv6用户节点111能够正常地与使用IPv6的IPv6用户节点131通信。
IPv4/IPv6用户节点111可以是比如笔记本电脑或个人数字助理(PDA)的移动主机或者是比如台式电脑的非移动主机。
DHCP服务器112管理由互联网业务提供商(ISP)(未显示)提供的仅使用IPv4的网络100所连接的至少一个TEP的IPv4地址，并根据IPv4/IPv6用户节点111对于网络信息或TEP的地址的请求向IPv4/IPv6用户节点111提供包括至少一个TEP的IPv4地址的DHCP消息。
TEP的IPv4地址可包括在DHCP消息的选项字段中。多个TEP的IPv4地址可包括在DHCP消息的选项字段中。如果DHCP消息的选项字段包括多个TEP的IPv4地址，则IPv4/IPv6用户节点111基于例如循环对比方法(roundrobin method)的预定选择方法选择所述多个TEP的IPv4地址之一。
IPv4路由器113是连接IPv4网络110和IPv4网络120的典型IPv4路由器。如图1中所示，IPv4/IPv6用户节点111通过IPv4路由器113建立与TEP121的IPv6对IPv4隧道125。然而，IPv4/IPv6用户节点111可通过使用未在图1中示出的多个IPv4路由器来建立IPv6对IPv4隧道125。
当TEP 121从IPv4/IPv6用户节点111接收隧道配置请求消息时，它使用ISP固有协议来验证IPv4/IPv6用户节点111，并建立从TEP 121到IPv4/IPv6用户节点111的单向隧道。当TEP 121建立该单向隧道时，它经过该单向隧道向IPv4/IPv6用户节点111发送IPv6RA消息。TEP 121和IPv4/IPv6用户节点111之间的双向IPv6对IPv4隧道125被建立。
IPv4/IPv6用户节点111能够通过TEP 121与IPv6用户节点131进行IPv6数据的通信。
IPv4/IPv6用户节点111和TEP 121被构造为如图3中所示。图3是图1中示出的IPv4/IPv6用户节点111和TEP121的方框图。参照图3，IPv4/IPv6用户节点111包括：隧道配置代理300、IPv6地址自动配置单元320、双栈330、和通信处理单元340。
隧道配置代理300包括：TEP地址接收器301、隧道配置控制器302、隧道信息处理器303、隧道配置单元304、消息创建器和发送器305、和UDP客户机306。
TEP地址接收器301从自DHCP服务器112接收的网络信息中提取TEP121的IPv4地址，并将提取的IPv4地址发送给隧道配置控制器302。
隧道配置控制器302向DHCP服务器112请求用于建立隧道的网络信息或者TEP 121的IPv4地址，控制隧道信息处理器303以便使用从TEP地址接收器301接收的TEP 121的IPv4地址来建立从IPv4/IPv6用户节点111到TEP121的单向隧道，并控制消息创建器和发送器305以便请求建立所述单向隧道和具有与从IPv4/IPv6用户节点111到TEP 121的单向隧道相反的方向的单向隧道。隧道配置控制器302将从DHCP服务器112接收的网络信息中所包括的IPv4/IPv6用户节点111的IPv4地址提供给双栈330。
隧道信息处理器303管理由隧道配置控制器302提供的TEP 121的IPv4地址，并指示隧道配置单元304建立从IPv4/IPv6用户节点111到TEP 121的单向隧道。也就是说，隧道信息处理器303存储由隧道配置控制器302提供的TEP的IPv4地址，如果多个TEP的IPv4地址的每一个都被存储，则隧道信息处理器303能够基于例如，先入先出(FIFO)算法，来选择一个地址。
隧道配置单元304使用由隧道信息处理器303提供的TEP 121的IPv4地址准备脚本，将所述脚本存储为文件，并使用该脚本文件来建立从IPv4/IPv6用户节点111到TEP 121的单向隧道。
消息创建器和发送器305创建将被发送给由隧道配置控制器311控制的TEP 121的单向隧道配置请求消息。该隧道配置请求消息是具有适于TCP、UDP、或ICMP的格式的分组。隧道配置代理300使用UDP发送该隧道配置请求消息。消息创建器和发送器305能够创建具有如图2中所示的UDP格式的分组。消息创建器和发送器305将该消息发送给UDP客户机306。
消息创建器和发送器305从UDP客户机306接收来自TEP 121的消息，并将其发送给隧道配置控制器302。所述来自TEP 121的消息可包括隧道配置完成消息或隧道配置失败消息。
UDP客户机306将从消息创建器和发送器305接收的、用于隧道配置请求的UDP分组发送给TEP 121，并将从TEP 121接收的消息发送给消息创建器和发送器305。
消息创建器和发送器305以及客户机306进行TEP 121和IPv4/IPv6用户节点111之间的数据通信，以便建立双向IPv6对IPv4隧道125。
从TEP 121接收的隧道配置完成消息或隧道配置失败消息经过消息创建器和发送器305以及客户机306而被提供给隧道配置控制器302。隧道配置控制器302分析隧道配置失败消息并向用户通知隧道配置失败，或者使用另一TEP的另一IPv4地址来控制隧道信息处理器303以重新尝试隧道配置建立。
当从TEP 121至IPv4/IPv6用户节点111的单向IPv6对IPv4隧道125被建立时，TEP 121的通信处理单元350广播IPv6RA消息。IPv4/IPv6用户节点111的通信处理单元340接收该IPv6RA消息。
起到用于与IPv6对IPv4隧道125相关的IPv4/IPv6用户节点111和IPv6用户节点131之间的IPv6的数据通信的套接字(socket)的作用的通信处理单元340和通信处理单元350使得能够在TEP 121和IPv4/IPv6用户节点111之间发送和接收1ayer 2(L2)级的分组。通信处理单元340接收IPv6RA消息以将其发送给IPv6地址自动配置单元320，从而允许自动产生IPv4/IPv6用户节点111的IPv6地址。
IPv6地址自动配置单元320从通信处理单元340接收IPv6RA消息，并基于IPv6RA消息的前缀自动产生IPv4/IPv6用户节点111的IPv6地址。产生的IPv6地址被提供给双栈330。
双栈330将由隧道配置代理300提供的IPv4/IPv6用户节点111的IPv4地址和由IPv6地址自动配置单元320提供的IPv6地址存储在分开的栈中。如果静态IPv4地址被存储在双栈330中，则其忽略由隧道配置代理300提供的IPv4/IPv6用户节点111的IPv4地址。
TEP 121包括隧道配置代理310和通信处理单元350。隧道配置代理310包括：隧道配置控制器311、消息解析器312、隧道信息处理器313、UDP端口314、和隧道配置单元315。
隧道配置控制器311控制消息解析器312和隧道信息处理器313，以便建立从TEP 121到IPv4/IPv6用户节点111的单向隧道。
消息解析器312解析经过UDP端口314接收的UDP分组，并将解析的UDP分组发送给隧道配置控制器311。隧道配置控制器311接收从IPv4/IPv6用户节点111发送的隧道配置请求消息。
UDP端口314接收从IPv4/IPv6用户节点111发送的UDP分组，以及将UDP分组发送给IPv4/IPv6用户节点111。UDP端口314预先设置为备用状态以便接收具有与如图2中所示的相同的格式的UDP分组。UDP分组基于先前定义的代码信息来定义消息字段，以便确定其用途。
例如，当从UDP端口314发送给UDP客户机306的UDP分组将消息字段(图2中的消息区域)定义为“01”时，UDP分组是隧道配置请求消息；当UDP分组将消息字段定义为“EE”时，UDP分组是隧道终结请求消息；当UDP分组将消息字段定义为“77”时，UDP分组是隧道配置OK消息；当UDP分组将消息字段定义为“FF”时，UDP分组是由TEP 121的完全槽隙(fullslot)导致的隧道配置失败消息；当UDP分组将消息字段定义为“F0”时，UDP分组是再次请求隧道配置的隧道配置失败消息；当UDP分组将消息字段定义为“FA”时，UDP分组是指示业务不可用的隧道配置失败消息；当UDP分组将消息字段定义为“FD”时，UDP分组是不允许IPv4/IPv6用户节点111的隧道配置的隧道配置失败消息；当UDP分组将消息字段定义为“94”时，UDP分组是指示业务不可用并且同时推荐另一TEP的隧道配置失败消息。UDP分组根据UDP分组的类型基于先前定义的代码信息(01、EE、FF、...)而被配置。隧道配置OK消息和隧道配置失败消息被包括在从TEP 121发送至IPv4/IPv6用户节点111的隧道配置响应消息中。
隧道信息处理器313存储由隧道配置控制器311提供的IPv4/IPv6用户节点111的IPv4地址，请求隧道配置单元315建立从TEP 121至IPv4/IPv6用户节点111的的单向隧道。
隧道配置单元315使用由隧道信息处理器313提供的IPv4/IPv6用户节点111的IPv4地址来建立从TEP 121至IPv4/IPv6用户节点111的单向隧道。隧道配置单元315经过UDP端口314确认从TEP 121至IPv4/IPv6用户节点111的单向隧道建立。
隧道配置代理300和隧道配置代理310使用UDP发送分组。消息创建器和发送器305、UDP客户机306、UDP端口314、和消息解析器312被设计并构造为使用TCP、UDP、或ICMP在IPv4/IPv6用户节点111和TEP 121发送分组。例如，隧道配置代理310还包括用于TCP通信的TCP端口以经过该TCP端口确认隧道配置，或者建立用于ICMP通信的可相互使用的类型以确认隧道配置。隧道配置代理300被设计为发送具有与隧道配置代理310对应的格式的消息。
当从TEP 121至IPv4/IPv6用户节点111的隧道被建立时，通信处理单元350将IPv6RA消息发送给IPv4/IPv6用户节点111。IPv4/IPv6用户节点111使用该IPv6RA消息来产生IPv6地址以在TEP 121和IPv4/IPv6用户节点111之间建立双向IPv6对IPv4隧道125，并经过TEP 121使用IPv6与IPv6用户节点131通信。具有IPv6功能的IPv6用户节点131可以是移动主机或非移动主机。
图4是显示在连接到新网络之后为了IPv6通信而通过隧道配置代理300建立双向隧道的IPv4/IPv6用户节点111的屏幕。图4显示：建立双向隧道不需要用户配置控制。
图5是描述根据本发明实施例的建立双向隧道的方法的流程图。该流程图将参照图1来描述。
IPv4/IPv6用户节点111连接到新的IPv4网络并向DHCP服务器112发送TEP地址请求消息(操作501)。要求在TEP 121和IPv4/IPv6用户节点111之间建立双向隧道所需的网络信息的消息可以是DHCP-DISCOVER或DHCP-REQUEST。如果该IPv4网络具有多个DHCP服务器，则IPv4/IPv6用户节点111选择一个DHCP服务器并将TEP地址请求消息发送给所选择的DHCP服务器。
DHCP服务器112向IPv4/IPv6用户节点111提供包括IPv4/IPv6用户节点111的IPv4地址和TEP 121的IPv4地址的DHCP消息作为TEP地址响应(操作502)，所述DHCP消息可以是DHCP OFFER、DHCP ACK、或网络信息响应。TEP地址响应可包括多个TEP的IPv4地址。所述多个TEP是连接到仅使用IPv4的网络100和IPv6网络130的隧道路由器。所述DHCP消息包括IPv4/IPv6用户节点111的IPv4地址。
IPv4/IPv6用户节点111接收TEP地址响应，使用IPv4/IPv6用户节点111的IPv4地址和TEP 121的IPv4地址来建立从IPv4/IPv6用户节点111至TEP121的单向隧道(操作503)。安装在IPv4/IPv6用户节点111中的隧道配置代理300建立所述单向隧道。
IPv4/IPv6用户节点111将隧道配置请求消息发送给TEP 121(操作504)。该隧道配置请求消息可作为UDP分组来发送。在隧道配置请求消息使用TCP、UDP、或ICMP来发送的同时，如果隧道配置请求消息是UDP分组，则隧道配置请求消息可以是UDP Request。
TEP 121接收隧道配置请求消息并建立从TEP 121至IPv4/IPv6用户节点111的单向隧道(操作505)。也就是说，TEP 121解析接收的隧道配置请求消息以提取IPv4/IPv6用户节点111的IPv4地址，并使用提取的IPv4/IPv6用户节点111的IPv4地址和TEP 121的IPv4地址来建立从TEP 121至IPv4/IPv6用户节点111的单向隧道。
TEP 121建立单向隧道，并将指示单向隧道已被完全建立的隧道配置响应消息发送给IPv4/IPv6用户节点111(操作506)。
TEP 121把被要求与IPv4/IPv6用户节点111通信的IPv6网络的RA消息发送给IPv4/IPv6用户节点111(操作507)。IPv4/IPv6用户节点111基于IPv6 RA消息的前缀自动建立IPv4/IPv6用户节点111的IPv6地址。TEP 121和IPv4/IPv6用户节点111之间的双向IPv6对IPv4隧道125被建立(操作508)，从而IPv4/IPv6用户节点111使用IPv6与IPv6用户节点131通信(操作509)。
图6是描述根据本发明另一实施例的建立双向隧道的方法的流程图。图6中的操作601至604与图5中的操作501至504相同，图6中的操作608至613与图5中的操作504至509相同，因此，将不再对这些操作进行描述。
参照图6，由于TEP 121未能建立从TEP 121至IPv4/IPv6用户节点111的单向隧道，所以另一TEP被用于建立该单向隧道。与图5的TEP 121对应的第一TEP和与另一TEP对应的第二TEP显示在图6中。
IPv4/IPv6用户节点111请求第一TEP建立单向隧道。然而，由于第一TEP未能建立单向隧道(操作605)，所以它将指示建立单向隧道失败的隧道配置响应消息发送给IPv4/IPv6用户节点111(操作606)。第一TEP可能建立单向隧道失败的原因有几种。参照图2，在消息区域中定义的代码信息中描述了这些原因。
IPv4/IPv6用户节点111从第一TEP接收指示建立单向隧道失败的隧道配置响应消息，并向用户通知隧道配置失败(操作607)。IPv4/IPv6用户节点111使用从DHCP服务器112接收的TEP的IPv4地址之中除第一TEP之外的TEP的IPv4地址来发送隧道配置请求消息(操作608)。如果该IPv4地址是第二TEP的IPv4地址，则IPv4/IPv6用户节点111能够将隧道配置请求消息发送给第二TEP。如果除了第一TEP的IPv4地址之外没有IPv4地址，则IPv4/IPv6用户节点111再次将隧道配置请求消息发送给第一TEP。第二TEP如在图5的TEP 121中所述的建立单向隧道(操作609)。
如上所述，用户节点和TEP之间的双向隧道被自动建立而没有用户辅助，从而，尽管连接到用户节点的网络改变，但隧道业务仍被连续提供给用户节点。例如，移动IPv4网络环境下的用户节点能够根据建立双向隧道的方法连续地连接到IPv6网络。
用户不需要知道新网络的TEP信息，TEP管理者不需要知道改变的用户节点的信息。
虽然已参照其优选实施例表示和描述了本发明，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种形式和细节上的改变。
虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原则和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变。

Claims (19)

1、一种在包括用户节点、动态主机配置协议服务器、和一个或多个隧道终点的第一网络中建立用户节点和隧道终点之间的双向隧道的方法，该方法包括：
操作用户节点以便建立双向隧道，
其中，操作用户节点的步骤包括：
向动态主机配置协议服务器请求建立双向隧道所必需的网络信息；
当用户节点从动态主机配置协议服务器接收到所述网络信息时，基于接收到的网络信息建立从用户节点至隧道终点的单向隧道；
请求隧道终点之一建立单向隧道；和
当用户节点从被要求建立单向隧道的隧道终点接收到用户节点希望与其通信的第二网络的路由器通告消息时，建立第二网络中的所述用户节点的地址。
2、如权利要求1所述的方法，其中，所述网络信息包括隧道终点在第一网络上的地址。
3、如权利要求2所述的方法，其中，所述网络信息还包括第一网络中的所述用户节点的地址。
4、如权利要求1所述的方法，其中，操作用户节点的步骤还包括：当用户节点从隧道终点接收到隧道配置失败消息时，向用户通知建立双向隧道失败。
5、如权利要求1所述的方法，其中，操作用户节点的步骤还包括：当用户节点从隧道终点接收到隧道配置失败消息时，使用从动态主机配置协议服务器接收的另一隧道终点的在第一网络上的地址来请求另一隧道终点建立单向隧道。
6、如权利要求1所述的方法，其中，用户节点基于第二网络的路由器通告消息的前缀产生第二网络的地址。
7、如权利要求1所述的方法，其中，第一网络是互联网协议版本4网络，第二网络是互联网协议版本6网络。
8、一种在包括用户节点、动态主机配置协议服务器、和一个或多个隧道终点的第一网络中建立用户节点和隧道终点之间的双向隧道的方法，该方法包括：
操作隧道终点以便建立双向隧道，
其中，操作隧道终点的步骤包括：
当隧道终点从用户节点接收到隧道配置请求消息时，基于包括在隧道配置请求消息中的网络信息来建立从隧道终点至用户节点的单向隧道；和
当隧道终点建立单向隧道时，将用户节点希望与其通信的第二网络的路由器通告消息发送给用户节点。
9、如权利要求8所述的方法，还包括：
当隧道终点未能建立单向隧道时，将通知单向隧道配置失败的消息发送给用户节点。
10、如权利要求9所述的方法，其中，通知建立单向隧道失败的消息使用关于多个预定失败原因的代码信息来构造。
11、如权利要求8所述的方法，其中，第一网络是互联网协议版本4网络，第二网络是互联网协议版本6网络。
12、如权利要求8所述的方法，其中，隧道配置请求消息通过传输控制协议、用户数据报协议、和互联网控制消息协议中的任何一个来发送。
13、一种在包括用户节点、动态主机配置协议服务器、和一个或多个隧道终点的第一网络中建立用户节点和隧道终点之间的双向隧道的方法，该方法包括：
用户节点从动态主机配置协议服务器请求建立双向隧道所必需的网络信息；
当用户节点从动态主机配置协议服务器接收到网络信息时，基于接收到的网络信息与隧道终点之一通信并建立用户节点和隧道终点之间的双向隧道；和
当用户节点从隧道终点接收到用户节点希望与其通信的第二网络的路由器通告消息时，基于该路由器通告消息建立第二网络中的所述用户节点的地址。
14、如权利要求13所述的方法，其中，建立双向隧道的步骤包括：
用户节点建立从用户节点至隧道终点的第一单向隧道；
用户节点向隧道终点发送隧道配置请求消息；和
隧道终点接收隧道配置请求消息并建立从隧道终点至用户节点的第二单向隧道。
15、一种在包括用户节点、动态主机配置协议服务器、和一个或多个隧道终点的第一网络中建立用户节点和隧道终点之间的双向隧道的系统，
其中，用户节点包括：
隧道配置代理，从动态主机配置协议服务器接收建立双向隧道所必需的网络信息，基于接收到的网络信息建立从用户节点至隧道终点的单向隧道，并与隧道终点通信以便建立双向隧道；
地址配置单元，用于当用户节点希望与其通信的第二网络的路由器通告消息从隧道终点被提供时基于路由器通告消息建立用户节点的第二网络的地址；和
双栈，管理用户节点的第一网络的地址和第二网络的地址。
16、如权利要求15所述的系统，其中，隧道配置代理包括：
接收器，用于接收所述网络信息；
控制器，用于控制建立双向隧道；
隧道信息处理器，由所述控制器控制，并管理所述网络信息中用于建立单向隧道的隧道信息；
隧道配置单元，基于由隧道信息处理器提供的隧道信息来建立单向隧道；
消息创建器和发送器，由所述控制器控制并创建为了建立双向隧道而将被提供给隧道终点的消息，并且向所述控制器提供由隧道终点提供的消息；和
客户机，用于将由消息创建器和发送器提供的消息发送给隧道终点，并向消息创建器和发送器提供从隧道终点接收的消息。
17、一种在包括用户节点、动态主机配置协议服务器、和一个或多个隧道终点的第一网络中建立用户节点和隧道终点之间的双向隧道的系统，
其中，隧道终点包括：
端口，用于与用户节点交换消息以便建立双向隧道；
解析器，用于解析通过所述端口接收的消息；
控制器，用于基于由解析器解析的消息来进行控制以建立从隧道终点至用户节点的单向隧道；
隧道信息处理器，由所述控制器控制，并管理建立单向隧道所必需的网络信息；和
隧道配置单元，基于由隧道信息处理器提供的隧道信息来建立单向隧道。
18、如权利要求17所述的系统，其中，隧道终点还包括：
通信处理单元，用于当单向隧道被建立时向用户节点发送第二网络的路由器通告消息。
19、一种在包括用户节点、动态主机配置协议服务器、和一个或多个隧道终点的第一网络中建立用户节点和隧道终点之间的双向隧道的系统，
其中，用户节点包括：
第一隧道配置代理，基于从动态主机配置协议服务器接收的网络信息来建立从用户节点至隧道终点的第一单向隧道，并且与隧道终点通信以建立双向隧道，
其中，隧道终点包括：
第二隧道配置代理，基于通过与第一隧道配置代理通信而接收的消息来建立从隧道终点至用户节点的第二单向隧道。
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