CN1875573B - 提供能够在不同类型的网络之间进行数据通信的隧道服务的方法、节点和服务器 - Google Patents

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Abstract

一种提供能够在不同类型的网络之间进行数据通信的隧道服务的系统。一种在用户节点中设置隧道路由器地址的方法包括：将请求至少一个隧道路由器地址的消息传送给隧道服务支持服务器；从隧道服务支持服务器接收包括至少一个隧道路由器地址的消息；以及存储所接收的消息中包括的隧道路由器地址。根据该系统和方法，可以更容易地设置向用户节点提供隧道服务的隧道路由器的地址，并且甚至在隧道路由器的地址改变或者增加新的隧道路由器时，也可以在用户无需手动改变隧道路由器地址的情况下容易地设置隧道路由器的地址。

Description

提供能够在不同类型的网络之间进行数据通信的隧道服务的方法、节点和服务器
技术领域
本发明涉及一种允许不同类型的网络之间的数据通信的隧道(tunnel)服务系统，特别涉及一种能够容易地设置向用户节点提供隧道服务的隧道路由器的地址的隧道服务系统。 
背景技术
为了改进传统的因特网协议版本4(IPv4)，正在开发因特网协议版本6(IPv6)。IPv6也称为下一代IP。 
IPv6的一个主要特性是IP地址的长度从传统的32位扩展为128位，以便防止随着因特网的快速发展而可能出现的IP地址的短缺。此外，随着报头区的扩展，IPv6允许指定用于认证分组源的机制，从而保证数据的完整性，并且保证安全性。 
图1是传统的隧道服务提供系统的示意图。在图1中示出的用户节点110和目的地节点160中的任何一个都是具有IPv6功能的节点，并且是诸如笔记本式计算机或个人数字助理(PDA)的移动节点、或者诸如台式计算机的具有固定位置的非移动节点。 
为了使位于第一IPv6网络100上的用户节点110通过IPv4网络130将分组传送到位于第二IPv6网络150上的目的地节点160，应当建立用户节点110和目的地节点160之间的隧道。建立用户节点110和目的地节点160之间的隧道被称为隧道服务。隧道服务被提供用来将由支持IPv6的用户节点110生成的IPv6分组通过IPv4网络传送到目的地节点160。 
更具体地说，将由用户节点110生成的IPv6分组传送到第一隧道路由器120。第一隧道路由器120封装所接收的IPv6分组，使得可以通过IPv4网络130将该分组传送到目的地节点160。 
图2是示出传统封装过程的图。参考图2，IPv6分组180包括作为目的地地址的目的地节点160的地址、作为生成该分组所在的本地(home)地址的 用户节点110的地址以及数据。为了将IPv6分组180通过IPv4网络130和第二隧道路由器140传送到目的地节点160，第一隧道路由器120通过将具有符合IPv4的IP地址格式的第二隧道路由器140和第一隧道路由器120的地址添加到IPv6分组180上，来生成IPv4分组190。这一过程被称为封装，并且逆过程被称为解封装。IPv4分组190被第二隧道路由器140解封装，并且随后被传送到目的地节点160。 
根据传统技术，应当在用户节点110中直接设置提供隧道服务的第一隧道路由器120的地址。 
此外，当第一隧道路由器120的地址改变、或者安装了新的隧道路由器时，用户应当在用户节点中直接设置所改变的或新的隧道路由器地址。 
发明内容
技术方案 
根据本发明的一个方面，提供一种设置隧道路由器的地址的方法、以及使用该方法来设置隧道路由器的地址的节点，其中利用所述方法，可以更容易地设置向用户节点提供隧道服务的隧道路由器的地址。 
根据本发明的一个方面，提供一种设置隧道路由器的地址的方法、以及通过使用该方法来向用户节点提供隧道路由器地址的隧道服务支持服务器，其中利用所述方法，可以更容易地设置向用户节点提供隧道服务的隧道路由器的地址。 
有益效果 
根据如上所述的本发明的多个方面，可以更容易地设置向用户节点提供隧道服务的隧道路由器的地址，并且，甚至在隧道路由器的地址改变或者增加新的隧道路由器时，也可以在用户无需手动改变隧道路由器地址的情况下容易地设置隧道路由器的地址。 
附图说明
根据结合附图进行的、对实施例的以下描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得更加明显并且更容易理解，在附图中： 
图1是传统的隧道服务提供系统的示意图； 
图2是示出传统的封装和解封装过程的图； 
图3是根据本发明实施例的隧道服务提供系统的示意图； 
图4是示出由隧道服务支持服务器生成的、包括隧道路由器地址的消息示例的图； 
图5是示出由隧道服务支持服务器生成的、包括隧道路由器地址的消息的另一示例的图； 
图6是在图3中示出的根据本发明实施例的节点的示例的方框图； 
图7是根据本发明实施例的、由设置隧道路由器地址的方法示例执行的操作的流程图； 
图8是在图5中示出的根据本发明实施例的隧道服务支持服务器的示例的方框图；以及 
图9是根据本发明实施例的、由提供隧道路由器地址的方法示例执行的操作的流程图。 
具体实施方式
根据本发明的一个方面，提供一种在用户节点中设置提供隧道建立(tunneling)功能的隧道路由器的地址的方法，该方法包括：将请求至少一个隧道路由器地址的消息传送给隧道服务支持服务器；从隧道服务支持服务器接收包括至少一个隧道路由器地址的消息；以及存储在所接收的消息中包括的隧道路由器地址。 
根据本发明的另一方面，提供一种设置提供隧道建立功能的隧道路由器的地址的节点，该节点包括：数据存储单元；通信单元，其传送向隧道服务支持服务器请求至少一个隧道路由器地址的消息；以及控制单元，其从通信单元接收包括至少一个隧道路由器地址、并由通信单元从隧道服务支持服务器接收的消息，并且将所接收的消息中包括的隧道路由器的地址存储在数据存储单元中。 
根据本发明的另一方面，提供一种在隧道服务支持服务器中提供向用户节点提供隧道建立功能的隧道路由器的地址的方法，该方法包括：从用户节点接收请求至少一个隧道路由器地址的消息；生成包括所述至少一个隧道路由器地址的消息；以及将所生成的消息传送给用户节点。 
根据本发明的另一方面，提供一种隧道服务支持服务器，其提供向用户节点提供隧道建立功能的隧道路由器的地址，该隧道服务支持服务器包括： 数据存储单元，其存储至少一个隧道路由器地址；通信单元，其从用户节点接收请求至少一个隧道路由器地址的消息；以及控制单元，其根据从通信单元输入的消息，读取存储在数据存储单元中的所述至少一个隧道路由器地址，生成包括所述至少一个隧道路由器地址的消息，并且控制通信单元使得将包括所述至少一个隧道路由器地址的消息传送给用户节点。 
本发明的其它方面和/或优点将部分地在以下描述中阐述，并且部分将根据该描述而显而易见，或者可以通过本发明的实践得知。 
现在将对本发明的实施例进行详细介绍，其示例在附图中示出，其中，相同的附图标号自始至终表示相同的元件。下面通过参考附图来描述这些实施例以便解释本发明。 
参考图3，根据本发明实施例的隧道服务提供系统包括具有IPv6功能的用户节点300和隧道服务提供服务器500。 
用户节点是具有IPv6功能的节点，并且是诸如笔记本式计算机或PDA的移动节点、或者诸如台式计算机的具有固定位置的非移动节点。 
隧道服务支持服务器500是提供向用户节点300提供隧道服务的隧道路由器(未示出)的地址的服务器，并且具有动态主机配置协议版本6(DHCPv6)或用于因特网协议版本6的相邻发现(NDIPv6)的功能。 
在本发明的实施例中，通过使用DHCPv6或由NDIPv6提供的路由器公告(RA)来定义新的选项信息。通过将IPv6地址和其它信息传送给节点，具有DHCPv6功能的服务器自动设置该节点，使得具有IPv6功能的节点能够通过IPv6网络传递数据。具有由NDIPv6提供的RA功能的路由器将生成IPv6地址所需的前缀信息和其它信息传送给该节点。 
通过使用该新选项信息，隧道服务支持服务器500生成包括隧道路由器地址的消息，并将该消息传送给用户节点300。用户节点300从隧道服务支持服务器500接收包括隧道路由器地址的消息，从该消息中提取隧道路由器的地址并且存储它。 
图4是示出由隧道服务支持服务器500通过使用在DHCPv6中定义的选项信息生成的、包括隧道路由器地址的消息700的图。图4中示出的消息700包括：选项代码，其指示信息的类型，并且指示在消息700中包括的信息是隧道路由器的地址；选项长度，其指示在消息700中包括的选项信息的长度；以及至少一个或多个隧道路由器地址。当向用户节点300提供隧道服务的隧 道路由器的数目是多个时，隧道服务支持服务器500根据各个隧道路由器向用户节点300提供隧道服务的优先级，将各个隧道路由器的地址写入消息700中。 
图5是示出由隧道服务支持服务器500通过使用在由NDIPv6提供的RA中定义的选项信息生成的、包括隧道路由器地址的消息800的图。图5中示出的消息800包括：‘类型’信息，其指示信息的类型，并且指示在该消息中包括的信息是隧道路由器的地址；关于在该消息中包括的选项信息的长度的‘长度’信息；以及至少一个或多个隧道路由器地址。当向用户节点300提供隧道服务的隧道路由器的数目是多个时，隧道服务支持服务器500根据各个隧道路由器向用户节点300提供隧道服务的优先级，将各个隧道路由器的地址写入消息800中。 
图6是在图3中示出的根据本发明实施例的用户节点300的示例的方框图。参考图6，用户节点300包括存储器310、数据存储单元330、控制单元350和IPv6通信单元370。 
在存储器310中，加载用于使用户节点300通过IPv6网络进行数据通信的IPv6、DHCPv6或RA应用程序。在数据存储单元330中，存储在从隧道服务支持服务器500接收的消息中包括的至少一个隧道路由器地址。IPv6通信单元310充当用于与IPv6网络的消息和数据通信的收发机。 
控制单元350控制存储器310、数据存储单元330和IPv6通信单元370，以便执行根据本发明实施例的设置隧道路由器地址的方法。 
现在将基于在图6中示出的节点300的结构来解释根据本发明实施例的设置隧道路由器地址的方法。 
图7是根据本发明实施例的、由设置隧道路由器地址的方法示例执行的操作的流程图。 
根据控制单元350的控制，在操作400中，IPv6通信单元370将请求至少一个隧道路由器的地址的消息传送给隧道服务支持服务器500。在隧道服务支持服务器500通过使用DHCPv6的选项信息生成包括隧道路由器地址的消息、并且随后将该消息传送给用户节点300的情况下，控制单元350通过使用DHCPv6来生成请求隧道路由器地址的请求消息。然而，在隧道服务支持服务器500通过使用RA的选项信息生成包括隧道路由器地址的消息、并且随后将该消息传送给用户节点300的情况下，控制单元350通过使用路由 器请求(solicitation)消息来请求隧道路由器的地址。 
在操作430中，IPv6通信单元370从隧道服务支持服务器500接收包括至少一个隧道路由器地址的消息。由用户节点300接收的、包括隧道路由器地址的消息如图4或5所示。 
在操作450中，控制单元350从IPv6通信单元370接收包括隧道路由器地址的消息，从该消息中提取隧道路由器地址，并将该地址存储在数据存储单元330中。然后，用户节点300可以通过使用存储在数据存储单元330中的隧道路由器地址来将希望传送的IPv6分组传送给隧道路由器。从用户节点300接收到IPv6分组的隧道路由器封装该IPv6分组以生成IPv4分组，并且随后将该IPv4分组传递到IPv4网络。 
图8是在图3中示出的隧道服务支持服务器500的示例的更详细的方框图。 
在根据本发明实施例的隧道服务支持服务器500具有DHCPv6功能、并且通过使用DHCPv6的选项信息生成包括隧道路由器地址的消息并随后将该消息传送给用户节点300的情况下，隧道服务支持服务器500可以被实现为用户节点300所在的IPv6网络中的DHCPv6服务器、或者被实现为具有DHCPv6功能的路由器，其中该路由器是向用户节点300提供隧道服务的隧道路由器。 
同时，在隧道服务支持服务器500具有RA功能、并且通过使用RA的选项信息生成包括隧道路由器地址的RA消息并随后将该RA消息传送给用户节点300的情况下，隧道服务支持服务器500可以被实现为向用户节点300提供隧道服务的隧道路由器。 
参考图8，隧道服务支持服务器500包括存储器510、IPv6通信单元520、控制单元530、数据存储单元540、分组变换单元550和IPv4通信单元560。 
在存储器510中，加载用于使隧道服务支持服务器500通过IPv6网络或IPv4网络进行数据通信的IPv6、IPv4、DHCPv6或RA应用程序。在数据存储单元540中，存储能够向用户节点300提供隧道服务的至少一个隧道路由器地址。 
IPv6通信单元520和IPv4通信单元560根据控制单元560的控制，分别与IPv6网络和IPv4网络进行通信。分组变换单元550执行如图2所示的封装或解封装。 
控制单元530控制存储器510、IPv6通信单元520、数据存储单元540、分组变换单元550和IPv4通信单元560，以执行根据本发明实施例的提供隧道路由器地址的方法。 
现在将基于图8中示出的隧道服务支持服务器500的结构来解释根据本发明实施例的提供隧道路由器地址的方法。 
图9是根据本发明实施例的、由向用户节点提供隧道路由器地址的方法示例执行的操作的流程图。 
在操作610中，IPv6通信单元520从用户节点300接收请求至少一个隧道路由器地址的消息。所述请求隧道路由器地址的消息由用户节点300根据DHCPv6或NDIPv6生成。 
在操作630中，控制单元530读取存储在数据存储单元540中的至少一个隧道路由器地址，并且生成包括所述至少一个隧道路由器地址的消息。 
当隧道服务支持服务器500是DHCPv6服务器或具有DHCPv6功能的路由器时，通过使用如图4所示的DHCPv6的选项信息来生成包括隧道路由器地址的消息。同时，当隧道服务支持服务器500是具有RA功能的隧道路由器时，通过使用如图5所示的RA的选项信息来生成包括隧道路由器地址的消息。 
在操作650中，控制单元530将在IPv6通信单元520中生成的消息传送给用户节点300。 
本发明也可以被实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。该计算机可读记录介质是可以存储随后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储设备、以及载波(例如通过因特网进行的数据传输)。也可以通过网络耦接的计算机系统来分发该计算机可读记录介质，使得以分布式的方式存储和执行计算机可读代码。 
尽管示出和描述了本发明的几个实施例，但是本领域技术人员将认识到：在不背离本发明的原理和精神的情况下，可以在这些实施例中做出改变，其中本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。 

Claims (28)

1.一种在用户节点中设置提供隧道建立功能的至少一个隧道路由器的地址的方法，该方法包括下列步骤：
将请求与所述至少一个隧道路由器相对应的至少一个隧道路由器地址的第一消息传送给隧道服务支持服务器；
从隧道服务支持服务器接收包括至少一个隧道路由器地址的第二消息；以及
存储在所接收的第二消息中包括的隧道路由器地址，
其中，所述隧道服务支持服务器是提供向用户节点提供隧道服务的隧道路由器的地址的服务器。
2.如权利要求1所述的方法，其中，包括隧道路由器地址的第二消息至少包括指示在第二消息中包括的选项信息的类型的类型信息、和指示选项信息的长度的长度信息。
3.如权利要求1所述的方法，其中，当在从隧道服务支持服务器接收的第二消息中包括两个或多个隧道路由器地址时，根据这两个或多个隧道路由器的优先级，将这两个或多个隧道路由器地址依次记录在第二消息中。
4.如权利要求1所述的方法，其中，隧道服务支持服务器是所述至少一个隧道路由器之一。
5.如权利要求1所述的方法，其中，通过使用由动态主机配置协议版本6 DHCPv6提供的选项来生成包括隧道路由器地址的第二消息。
6.如权利要求1所述的方法，其中，通过使用由用于因特网协议版本6的相邻发现NDIPv6提供的路由器公告选项来生成包括隧道路由器地址的第二消息。
7.如权利要求1所述的方法，其中，用户节点是支持因特网协议版本6IPv6功能的节点，并且所述至少一个隧道路由器是将由用户节点生成并且符合IPv6的分组变换为符合与IPv6不同的协议的另一分组的路由器。
8.一种设置提供隧道建立功能的至少一个隧道路由器的地址的节点，该节点包括：
数据存储单元；
通信单元，其传送请求隧道服务支持服务器提供与所述至少一个隧道路由器相对应的至少一个隧道路由器地址的消息；以及
控制单元，其从通信单元接收对所述消息的响应，并将在所接收的消息中包括的隧道路由器的地址存储在数据存储单元中，所述响应包括至少一个隧道路由器地址、并且由通信单元从隧道服务支持服务器接收，
其中，所述隧道服务支持服务器是提供向用户节点提供隧道服务的隧道路由器的地址的服务器。
9.如权利要求8所述的节点，其中，所述包括隧道路由器地址的响应至少包括指示在该响应中包括的选项信息的类型的类型信息、和指示选项信息的长度的长度信息。
10.如权利要求8所述的节点，其中，当在来自隧道服务支持服务器的响应中包括两个或多个隧道路由器地址时，根据这两个或多个隧道路由器的优先级，将这两个或多个隧道路由器地址依次记录在该响应中。
11.如权利要求8所述的节点，其中，隧道服务支持服务器是所述至少一个隧道路由器之一。
12.如权利要求8所述的节点，其中，通过使用由动态主机配置协议版本6 DHCPv6提供的选项来生成包括所述至少一个隧道路由器地址的响应。
13.如权利要求8所述的节点，其中，通过使用由用于因特网协议版本6的相邻发现NDIPv6提供的路由器公告选项来生成包括所述至少一个隧道路由器地址的响应。
14.如权利要求8所述的节点，其中，所述节点是支持因特网协议版本6 IPv6功能的用户节点，并且所述至少一个隧道路由器是将由用户节点生成并且符合IPv6的分组变换为符合与IPv6不同的协议的另一分组的路由器。
15.一种在隧道服务支持服务器中提供向用户节点提供隧道建立功能的至少一个隧道路由器的地址的方法，该方法包括下列步骤：
从用户节点接收请求至少一个隧道路由器地址的第一消息；
生成包括所述至少一个隧道路由器地址的第二消息；以及
将所生成的第二消息传送给用户节点，
其中，所述隧道服务支持服务器是提供向用户节点提供隧道服务的隧道路由器的地址的服务器。
16.如权利要求15所述的方法，其中，包括隧道路由器地址的第二消息至少包括指示在该消息中包括的信息的类型的类型信息、和指示所包括的信息的长度的长度信息。
17.如权利要求15所述的方法，还包括：
根据两个或多个隧道路由器的优先级，将这两个或多个隧道路由器的地址依次记录在第二消息中。
18.如权利要求15所述的方法，其中，隧道服务支持服务器是与所述至少一个隧道路由器地址相对应的所述至少一个隧道路由器之一。
19.如权利要求15所述的方法，其中，生成包括所述至少一个隧道路由器地址的第二消息包括：根据由动态主机配置协议版本6 DHCPv6提供的选项来生成第二消息。
20.如权利要求15所述的方法，其中，生成包括所述至少一个隧道路由器地址的第二消息包括：根据由用于因特网协议版本6的相邻发现NDIPv6提供的路由器公告选项来生成第二消息。
21.如权利要求15所述的方法，其中，用户节点是支持因特网协议版本6 IPv6功能的节点，并且所述至少一个隧道路由器是将由用户节点生成并且符合IPv6的分组变换为符合与IPv6不同的协议的分组的路由器。
22.一种提供向用户节点提供隧道建立功能的至少一个隧道路由器的地址的隧道服务支持服务器，该隧道服务支持服务器包括：
数据存储单元，其存储至少一个隧道路由器地址；
通信单元，其从用户节点接收请求至少一个隧道路由器地址的消息；以及
控制单元，其根据从通信单元输入的消息，读取存储在数据存储单元中的所述至少一个隧道路由器地址，生成包括所述至少一个隧道路由器地址的响应消息，并且控制通信单元使得将包括所述至少一个隧道路由器地址的响应消息传送给用户节点。
23.如权利要求22所述的服务器，其中，包括隧道路由器地址的响应消息至少包括指示在该响应消息中包括的信息的类型的类型信息、和指示所包括的信息的长度的长度信息。
24.如权利要求22所述的服务器，其中，当在传送给用户节点的响应消息中包括两个或多个隧道路由器地址时，根据这两个或多个隧道路由器的优先级，将这两个或多个隧道路由器的地址依次记录在该响应消息中。
25.如权利要求22所述的服务器，其中，隧道服务支持服务器是所述至少一个隧道路由器之一。
26.如权利要求22所述的服务器，其中，通过使用由动态主机配置协议版本6 DHCPv6提供的选项来生成包括隧道路由器地址的响应消息。
27.如权利要求22所述的服务器，其中，通过使用由用于因特网协议版本6的相邻发现NDIPv6提供的路由器公告选项来生成包括隧道路由器地址的响应消息。
28.如权利要求22所述的服务器，其中，用户节点是支持因特网协议版本6 IPv6功能的节点，并且所述至少一个隧道路由器是将由用户节点生成并且符合IPv6的分组变换为符合与IPv6不同的协议的另一分组的路由器。
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