[發明專利]帶有路由功能的嵌入式網絡終端及其路由功能實現方法

有效

• 申請號: 200610113894.0
• 申請日: 2006-10-20
• 公開（公告）號: CN101166141A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 王勁林;張建東;鄧峰;葉曉舟;王玲芳;孫鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所;北京中科智網科技有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L29/06;H04M7/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 高存秀

技術領域

本發明涉及網絡通信領域，特別涉及一種嵌入式網絡終端中路由功能的實現方法。

背景技術

隨著互聯網技術的發展和普及，越來越多的家庭用戶享受到了網絡帶來的服務，并且，隨著嵌入式技術的發展，家庭中也出現了許多嵌入式網絡終端，例如機頂盒、VoIP(Voice?over?Internet?Protocol)適配器、家用路由器等，為家庭用戶提供數據、語音服務。

在互聯通信過程中涉及多種網絡協議，其中，網際協議(IP)是一個網絡層協議，它包含尋址信息和控制信息，可使數據包在網絡中路由。IP協議是TCP/IP協議族中的主要網絡層協議。用戶數據報協議(UDP)是一個簡單的面向數據報的傳輸層協議。傳輸控制協議(TCP)是一種面向連接的、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議。地址解析協議(ARP)是用來實現IP地址與本地網絡認知的物理地址(以太網MAC地址)之間的映射。點到點協議(PPP)是為在同等單元之間傳輸數據包這樣的簡單鏈路設計的鏈路層協議。以太網上的點對點協議(PPPoE)即以太網上傳送PPP數據包的協議。

許多網絡服務提供商向家庭用戶提供ADSL(Asymmetric?Digital?SubscriberLine)的網絡接入服務。ADSL是DSL(Digital?Subscriber?Line)的一種非對稱版本，它利用數字編碼技術從現有銅質電話線上獲取最大數據傳輸容量，同時又不干擾在同一條線上進行的常規話音服務。用戶可以在上網的同時打電話或發送傳真，而不會影響通話質量或降低下載因特網內容的速度。目前，PPPoE(Point-to-Point?Protocolover?Ethernet)技術規范是寬帶接入運營商首選的寬帶接入方式，它利用PPP(Point-to-Point?Protocol)技術直接實現更高速、更可靠、更便捷的ADSL寬帶接入，將現有的寬帶接入服務器與本地以太網絡相結合，兼顧了對用戶終端的硬件要求，提高了ADSL寬帶接入的總體性能。

一般情況下，家庭用戶使用一臺終端，例如PC機，通過ADSL適配器，撥號并登陸到網絡。如果家庭用戶擁有多臺終端，并且有2臺以上的終端需要具有上網功能，例如VoIP適配器和PC機需要同時上網，則購買一個內置撥號功能的家用路由器可以解決這個問題，但這將給用戶帶來額外的投資。

在一些嵌入式網絡終端中，例如某些VoIP適配器，內部集成了撥號功能和家用路由器的功能，其他終端可以通過這臺嵌入式網絡終端作為路由器上網。圖1為現有的帶有路由功能的嵌入式網絡終端的網絡功能部分的結構圖，在該嵌入式網絡終端的網絡功能部分中，包括嵌入式網絡應用模塊、DHCP服務器、TCP/UDP協議處理模塊、IP協議處理模塊、PPP與PPPoE模塊、以太網分組處理模塊、ARP協議處理模塊、WAN網絡接口卡模塊、LAN?NIC模塊、HUB/SWITCH模塊組成。其中，外部的ADSL適配器與WAN?NIC模塊連接，與嵌入式網絡終端相連的子網中的各個終端通過HUB/SWITCH模塊連接到LAN?NIC模塊上。WAN?NIC模塊與PPP與PPPoE模塊連接，LAN?NIC模塊與以太網分組處理模塊連接，PPP與PPPoE模塊和以太網分組處理模塊都連接到IP協議處理模塊上，以太網分組處理模塊還與ARP協議處理模塊連接，IP協議處理模塊則與TCP/UDP協議處理模塊連接，TCP/UDP協議處理模塊則分別與嵌入式網絡應用模塊、DHCP服務器連接。

在現有的帶有路由功能的嵌入式網絡終端中，利用DHCP服務器為其子網中各終端提供IP地址等網絡參數。由于需要向多臺終端提供網絡接入功能，現有的帶有路由功能的嵌入式網絡終端提供的IP地址和網關等網絡參數一般都為私網IP地址，例如“192.168.0.*”。由于采用了私網地址作為終端的IP地址，因此，在現有的帶有路由功能的嵌入式網絡終端中除了需要存儲路由表外，還需要實現網絡地址轉換、穿越等功能。由此會帶來維護路由表、進行內外網地址轉換、分組校驗和重新計算等一系列的操作。這種方式實現路由功能時，對硬件需求較高、軟硬件成本都比較高，并且需要處于內部子網的終端解決由于網絡地址轉換而造成問題。