TWI449373B

TWI449373B - 區域網路的管理方法及其裝置

Info

Publication number: TWI449373B
Application number: TW097121771A
Authority: TW
Inventors: Fong Chi Chan; Yen Ming Cho
Original assignee: Asustek Comp Inc
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2014-08-11
Also published as: US20090313361A1; TW200952390A

Description

區域網路的管理方法及其裝置

本發明是關於一種區域網路的管理方法及其裝置，且特別是關於一種於區域網路中適時地提供靜態位址給網路終端的管理方法及其裝置。

隨著數位科技及通訊網路的蓬勃發展，帶動了數位家庭生活的新風潮。數位家庭生活的主要特點即為具有智慧型操作介面及良好的通訊能力。在操作介面方面，數位家庭生活跳脫了以往使用開關、鍵盤或者滑鼠等控制介面，採用語音、行為或者情緒等自然指令來操作各種數位家電。而通訊方面為透過將數位家電相互連結或者連結至網際網路，使其能接受外部的命令及通報自身的內部狀態，進而實現家庭保全及遠端控制的功能。

舉例來說，當使用者外出時，可以透過網際網路連接至家中攝影機，來監看是否有外人入侵或者控制電器開關。而數位家電彼此之間的相互連結，更免除了使用者需自行監控之不便。例如當攝影機偵測到有外人入侵時，可以即時地通知錄影裝置錄下入侵者的影像；當冷氣機開關啟動時，便自動地關閉門窗等。而這些都是通訊網路賦予數位家庭生活的新功能及價值。

如上所述，為了能正確地連結到所欲操控的應用裝置，通常為採用動態主機配置協議(dynamic host configuration protocol,DHCP)來提供網際網路協定 (internet protocol,IP)位址給各項應用裝置，藉以透過網際網路進行控制。而動態主機配置協議的主要功能為讓應用裝置透過本身的乙太網路(Ethernet)廣播，向提供動態主機配置協議之服務裝置取得相關的網際網路協定位址、網路遮罩(netmask)、預設閘道(default gateway)等設定。如此一來，透過此服務裝置，使用者便無須於每一項應用裝置上進行各項的網路設定。

然而，上述之服務裝置，例如：網際網路協定分享器(IP sharer)或者網路橋接器(access point,AP)，可能隨時存在或者被移除，甚至可能存在卻被取消提供動態主機配置協議之功能。假使網域之中未提供動態主機配置協議時，使用者必須經過繁雜程序來手動設定各項應用裝置的位址，以架設區域網路使各項應用裝置能相互連結互動，如此是相當地不具人性化的。因此，為了便於使用者能即時地控制應用裝置，必須要有一套自動分配位址之機制。

再者，倘若網域之中有提供動態主機配置協議時，區域網路之中的應用裝置必須採用上述服務裝置所提供之網際網路協定位址，才能連接至網際網路。所以，如何使自動分配位址之機制不衝突於動態主機配置協議也是相當重要的。

本發明提供一種區域網路的管理方法及其裝置，其能適時地且自動地分配不與系統衝突之靜態位址給網路終端，以免除使用者需手動設定網路終端之位址的繁雜程序，以及使網路終端能透過靜態位址於區域網路之中與其他終端連結互動。

本發明提出一種區域網路的管理方法，適用於一網路終端。此管理方法為偵測網路介面是否提供動態主機配置協議。當網路介面並無提供動態主機配置協議，便提供靜態位址給網路終端，且當網路介面提供動態主機配置協議時，取消網路終端之靜態位址。

從另一觀點來看，本發明另提出一種區域網路的管理裝置，適於一網路終端。此管理裝置包括偵測單元及控制單元。偵測單元偵測網路介面是否提供動態主機配置協議。當網路介面並無提供動態主機配置協議時，控制單元便依據預定規格而提供靜態位址給網路終端，且當網路介面提供動態主機配置協議時，控制單元便取消網路終端之靜態位址。

本發明的有益效果為，免除以往需手動設定網路終端之位址的繁雜程序，並使得網路終端能遵循DHCP而運作，以連接至網際網路，且不會因具有不同位址設定而發生衝突性問題。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖1A繪示為本發明之一實施例區域網路管理裝置的架構圖。請參照圖1A，管理裝置110包括偵測單元111、控制單元112及資料庫單元113。在這個實施例中，動態主機配置協議(dynamic host configuration protocol，以下簡稱DHCP)是由服務裝置130所提供，此服務裝置130例如為路由器(router)、無線網路橋接器(access point)或者DHCP伺服器，而網路介面120例如為有線網路卡、無線網路卡、或者紅外線收發機(transceiver)等實體層(physical layer)元件。

在本實施例中，實線箭頭表示網路終端A1~A3透過網路介面120而連結至管理裝置110。在圖1A中，虛線箭頭表示服務裝置130透過網路介面120而連結至管理裝置110，但是服務裝置130可能隨時存在或者被移除。而在另外一些實施例中，虛線箭頭也可能代表服務裝置130的DHCP功能可能被禁能。

請繼續參照圖1A，偵側單元111可以用來偵測網路介面120是否提供DHCP。控制單元112耦接偵測單元111。當偵測單元111偵測到網路介面120並無提供DHCP時，代表服務裝置130可能被移除，或者DHCP功能被禁能。此時，控制單元112可以依據預定規格而提供靜態位址給網路終端A1~A3，其中網路終端A1~A3之靜態位址彼此之間不相同，且不衝突於已存在之網路裝置(容後詳述)。

當偵測單元111偵測到網路介面120提供DHCP時，控制單元112便取消網路終端A1~A3之靜態位址，並且控制網路終端A1~A3要求服務裝置130提供網際網路協定 (internet protocol，以下簡稱IP)位址給網路終端A1~A3，以連接至網際網路。而資料庫單元113耦接控制單元112，用以儲存靜態位址。

圖1B繪示為本發明之一實施例之區域網路的示意圖。請參照圖1A及圖1B，在此假設圖1A之管理裝置110為配置於圖1B之個人電腦100內，然並非用以限定本發明的範圍。在另外一些實施例中，個人電腦100可以也可以由其他具有上網功能的電子裝置所取代。

本實施例為了能透過個人電腦100管理及控制網路終端A1~A3，或者使網路終端A1~A3彼此之間能進行連結互動，必須建構包含個人電腦100及網路終端A1~A3之通訊網路。其中，網路終端A1~A3例如為影音播放裝置、空調裝置、錄影裝置或者個人數位助理(personal digital assistant,PDA)等數位家電。

當偵測單元111一開始偵測到網路介面120提供DHCP時，亦即服務裝置130存在且正常提供DHCP之功能，管理裝置110會將控制權交由服務裝置130來提供IP位址給個人電腦100及網路終端A1~A3。此時，管理裝置110於此網路介面120上不作動。倘若服務裝置130透過有線或者無線傳輸媒介而連結至網路介面120，但卻突然地關機或禁能提供DHCP之功能，採用以往的方式則使用者必須為個人電腦100及網路終端A1~A3手動設定位址，以建構區域網路使其能彼此連結及互動，而此繁雜的設定程序往往造成使用者的困擾。

本實施例之偵測單元111每隔一預設時間便偵測網路介面120是否提供DHCP。倘若偵測單元111偵測到網路介面120並無提供DHCP時，亦即服務裝置130被移除或者禁能其提供DHCP之功能，則控制單元112便依據預定規格而提供靜態位址給個人電腦100及網路終端A1~A3，其中個人電腦100亦視為一網路終端。

值得注意的是，上述之靜態位址必須不衝突於系統及已存在之網路裝置，舉例來說，個人電腦100可能具有兩張網路卡，其一網路卡連結網路終端A1~A3之通訊網路，而另一網路卡連結至其他通訊網路。控制單元112所提供之靜態位址必須不衝突於已存在之網路裝置，以避免影響其他通訊網路之運作。

因此，當偵測單元111偵測到網路介面120並無提供DHCP時，偵測單元111更進一步地偵測個人電腦100及網路終端A1~A3所分別發送之請求封包是否符合預定規格。在此以網路終端A3為例說明。假設網路終端A3之請求封包符合預定規格，則控制單元112計算及管理網路終端A3可與系統連結之不重複的靜態位址，並且發送包含靜態位址之回應封包給網路終端A3。倘若網路終端A3之請求封包不符合預定規格，則表示網路終端A3不屬於管理裝置110所管控之區域網路，因此管理裝置110會忽略此請求封包。藉此，不僅可以從中篩選出屬於管理裝置110所管控之區域網路內的個人電腦100及網路終端A1~A3，也不會影響到其他通訊網路之運作。

接著，在個人電腦100及網路終端A1~A3具有靜態位址的情況下，倘若偵測到網路介面120提供DHCP，亦即服務裝置130恢復其提供DHCP之功能，則管理裝置110必須取消個人電腦100及網路終端A1~A3原本設定之靜態位址，並且控制個人電腦100及網路終端A1~A3重新向服務裝置130要求IP位址，以避免個人電腦100及網路終端A1~A3其一同時存在不同位址之設定而造成衝突性問題。

此時，管理裝置110檢查個人電腦及網路終端A1~A3是否進行初始化程序。以網路終端A1為例說明，假設網路終端A1還未進行初始化程序，亦即網路終端A1為第一次登錄至網際網路，則網路終端A1會發現自己本身沒有IP位址等網路設定。因此，控制單元112便控制網路終端A1發出一DHCP發現封包(“DHCPDISCOVER”packet)，以向網際網路進行廣播。當服務裝置130接收到此DHCP發現封包時，會從本身的資料庫中搜尋還未被租用之IP位址，並連同其他網路設定，例如：網路遮罩、預設閘道等，發送一DHCP提供封包(“DHCPOFFER”packet)給網路終端A1，而此DHCP提供封包亦包含租約期限之資訊。當網路終端A1接收到DHCP提供封包，並且允許服務裝置130所提供之IP位址時，網路終端A1便會發送DHCP請求封包(“DHCPREQUEST”packet)，以告知網際網路上其他提供DHCP之服務裝置，其(即網路終端A1)已採用服務裝置130所提供之資訊。

假設網路終端A1已完成初始化程序，則控制單元112只需控制網路終端A1發出DHCP請求封包即可。當服務裝置130接收到此DHCP請求封包時，服務裝置130會檢查租約期限之資訊是否到期。若租約期限未到期，則服務裝置130便會回應包含原IP位址之DHCP回應封包給網路終端A1。若租約期限到期，則服務裝置130會回應包含新IP位址之DHCP回應封包給網路終端A1。

圖1C繪示為本發明之另一實施例的區域網路之示意圖。請參照圖1A及圖1C，於本實施例中管理裝置110也可配置於集線器140之中，然非用以限定發明範圍。當網路介面120未提供DHCP時，管理裝置110便提供靜態位址給集線器140、個人電腦100及網路終端A1~A3，以建構一區域網路，使其相互連結及互動，其中集線器140及個人電腦100亦視為網路終端。而當網路介面提供DHCP時，集線器140、個人電腦100及網路終端A1~A3便遵循DHCP而運作。

由上述實施例之說明，在此可以歸納為下列的方法流程。圖2繪示為本發明之一實施例的區域網路管理方法之流程圖。請參照圖2，首先，偵測網路介面是否有提供DHCP(步驟S201)，其中網路介面例如為有線網路卡、無線網路卡、或者紅外線收發機等實體層元件。當偵測到網路介面提供DHCP時，則將控制權交由提供DHCP之服務裝置，由服務裝置提供IP位址給網路終端(步驟S202)，其中服務裝置例如為路由器、無線網路橋接器或者DHCP伺服器等。由於提供DHCP之服務裝置可能隨時存在或者被移除，又或者存在卻禁能提供DHCP之功能，因此每隔一預設時間(步驟S203)便偵測網路介面是否提供DHCP(步驟S201)。

倘若偵測到網路介面並無提供DHCP時，便提供不衝突於已存在之網路裝置的靜態位址給網路終端(步驟S204)。接著，每隔一預設時間(步驟S205)即偵測網路介面是否提供DHCP(步驟S206)。此時，若偵測到網路介面提供DHCP時，亦即服務裝置存在且正常提供DHCP之功能，則取消網路終端原本所設定之靜態位址(步驟S207)，並且控制網路終端重新要求服務裝置提供IP位址給網路終端(步驟S208)。

綜上所述，上述實施例為當網域之中未提供DHCP時，則適時地且自動地提供靜態位址給網路終端。經由上述自動分配位址之機制，不僅免除了使用者需逐一為網路終端設定位址之繁雜程序，也能於區域網路之中透過靜態位址而與網路終端連結及互動。值得注意的是，上述實施例在提供靜態位址給網路終端之前，會偵測網路終端所傳送之請求封包是否符合預定規格。若是，則提供靜態位址給網路終端，反之，則忽略網路終端所傳送之請求封包。藉此，可以從中篩選出屬於所管控之區域網路內的網路終端，避免影響其他通訊網路之運作。

而當網域之中有提供DHCP時，便取消網路終端之靜態位址，並控制網路終端重新要求提供DHCP之服務裝置提供IP位址給網路終端。如此一來，網路終端便能遵循DHCP而運作，以連接至網際網路，且也不會因具有不同位址設定而發生衝突性問題。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

A1~A3‧‧‧網路終端

100‧‧‧個人電腦

110‧‧‧管理裝置

111‧‧‧偵測單元

112‧‧‧控制單元

113‧‧‧資料庫單元

120‧‧‧網路介面

130‧‧‧服務裝置

140‧‧‧集線器

S201~S208‧‧‧本發明之一實施例區域網路管理方法之各步驟

圖1A繪示為本發明之一實施例的區域網路管理裝置的架構圖。

圖1B繪示為本發明之一實施例之區域網路之示意圖。

圖1C繪示為本發明之另一實施例的區域網路之示意圖。

圖2繪示為本發明之一實施例的區域網路管理方法之流程圖。

S201~S208‧‧‧本發明之一實施例區域網路管理方法之各步驟

Claims

一種區域網路的管理方法，適用於一網路終端，且該管理方法包括下列步驟：偵測一網路介面是否提供一動態主機配置協議；以及當該網路介面並無提供該動態主機配置協議時，則依據一預定規格而決定是否提供一靜態位址給該網路終端，當該網路介面提供該動態主機配置協議時，取消該網路終端之該靜態位址；其中，當偵測該網路終端所傳送之一請求封包符合該預定規格時，則發出一回應封包，而該回應封包包含該靜態位址；以及當該請求封包不符合該預定規格時，則忽略該請求封包。
如申請專利範圍第1項所述之管理方法，其中該動態主機配置協議是由一服務裝置所提供。
如申請專利範圍第2項所述之管理方法，其中當該網路介面提供該動態主機配置協議時，則取消該網路終端之該靜態位址之步驟，更包括下列步驟：檢查該網路終端是否進行一初始化程序；當該網路終端還未進行該初始化程序時，則使該網路終端進行該初始化程序；當該網路終端已經完成該初始化程序時，則控制該網路終端發出一動態主機配置協議請求封包給該服務裝置，以提供一網際網路協定位址給該網路終端。
如申請專利範圍第3項所述之管理方法，其中提供該網際網路協定位址給該網路終端之步驟，則包括在該服務裝置接收到該動態主機配置協議請求封包時，發出一動態主機配置協議回應封包給該網路終端，而該動態主機配置協議回應封包包含該網際網路協定位址。
如申請專利範圍第3項所述之管理方法，其中該初始化程序，包括下列步驟：控制該網路終端發出一動態主機配置協議發現封包；當該服務裝置接收該動態主機配置協議發現封包時，則發出一動態主機配置協議提供封包給該網路終端；以及當該網路終端接收到該動態主機配置協議提供封包，且允許該服務裝置提供該網際網路協定位址時，則發送該動態主機配置協議請求封包給該服務裝置。
如申請專利範圍第2項所述之管理方法，其中該服務裝置為一路由器、一網路橋接器、或者一動態主機配置協議伺服器三者之任一。
一種區域網路的管理裝置，適於一網路終端，且該管理裝置包括：一偵測單元，偵測一網路介面是否提供一動態主機配置協議；以及一控制單元，耦接該偵測單元，用以在該偵測單元偵測該網路介面並無提供該動態主機配置協議時，依據一預定規格而決定是否提供一靜態位址給該網路終端，且在該網路介面提供該動態主機配置協議時，取消該網路終端之該靜態位址；其中，當該偵測單元偵測到一請求封包符合該預定規格時，該控制單元發出一回應封包給該網路終端，該回應封包包含該靜態位址；以及當該偵測單元偵測到該請求封包不符合該預定規格時，則忽略該請求封包。
如申請專利範圍第7項所述之管理裝置，更包括：一資料庫單元，耦接該控制單元，用以儲存該靜態位址。
如申請專利範圍第7項所述之管理裝置，其中該動態主機配置協議是由一服務裝置所提供。
如申請專利範圍第9項所述之管理裝置，其中當該網路介面提供該動態主機配置協議時，則該控制單元控制該網路終端要求該服務裝置，提供一網際網路位址給該網路終端。
如申請專利範圍第9項所述之管理裝置，其中該服務裝置為一路由器、一網路橋接器、或者一動態主機配置協議伺服器三者之任一。