Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ РЕТРАНСЛЯТОРА DHCP

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к сетевому устройству широкополосного доступа, которое динамически назначает адреса IP пользователям DHCP (протокол динамического конфигурирования сервера) посредством использования ретранслятора (средства ретрансляции) DHCP в среде Ethernet. Устройство получает адрес IP для клиента через внешний сервер DHCP и требует реализации управления и администрирования процессом назначения адреса пользователям DHCP.

Предшествующий уровень техники

С развитием технологии широкополосной сети появилось множество сетевых устройств широкополосного доступа, таких как беспроводной АС (КД; контроллер доступа), широкополосный AS (СД; сервер доступа) и маршрутизатор широкополосного доступа. Обычно эти сетевые устройства имеют режим доступа пользователя DHCP+WEB PORTAL и тому подобный. Причем в широкополосном режиме доступа пользователя DHCP+WEB PORTAL пользователю, осуществляющему доступ, должен быть назначен адрес IP, и необходимо управлять адресом IP. В современных реализациях эти сетевые устройства широкополосного доступа главным образом обеспечивают функцию назначения динамических адресов IP внутреннему клиенту DHCP с помощью внешнего сервера DHCP через ретранслятор DHCP.

Однако, как управлять пользователем ретранслятора DHCP, когда ретранслятор DHCP задействован в устройстве широкополосного доступа, не учтено в протоколах, связанных с DHCP. Например, в протоколе DHCP широковещательное взаимодействие между клиентом DHCP и внешним сервером DHCP выполняют через ретранслятор DHCP, в то время как однонаправленное взаимодействие выполняют непосредственно между клиентом DHCP и внешним сервером DHCP, и не требуется передавать с помощью ретранслятора, расположенного на уровне приложения протокола TCP/IP. Становится трудной проблемой, как управлять пользователем ретранслятора DHCP, т. е. как дать возможность устройству широкополосного доступа управлять и администрировать взаимодействие между пользователем DHCP и внешним сервером DHCP, изменять параметры сети пользователя DHCP и обнаруживать пользователя DHCP в интерактивном режиме и т. д. В настоящее время многие способы, используемые, чтобы решать эту проблему в устройстве широкополосного доступа, поддерживающем ретранслятор DHCP, идентифицируют и классифицируют пакеты данных DHCP для индивидуальной и специальной обработки на нижнем уровне протокола TCP/IP (протокол управления передачей/протокол Internet), таком как уровень линии передачи данных. Такие способы могут требовать изменение стека протокола TCP/IP или в зависимости от связанной конкретной функции перехвата (Hook Function), обеспеченной с помощью стека протокола TCP/IP, выполнять связанную специальную обработку. Кроме того, такие способы не могут быть реализованы, когда исходные коды стека протокола TCP/IP являются недоступными или когда стек протокола TCP/IP не обеспечивает связанную конкретную функцию перехвата.

В предшествующем уровне техники не найдено решение вышеупомянутой проблемы.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения - предоставить способ работы устройства широкополосного доступа для управления пользователем ретранслятора DHCP, причем этот способ может решить проблему, заключающуюся в том, что трудно выполнять управление и администрирование взаимодействия между клиентом DHCP и сервером DHCP, поскольку однонаправленное взаимодействие выполняется непосредственно между клиентом DHCP и сервером DHCP и не требует ретранслятора DHCP, расположенного на уровне приложения протокола TCP/IP.

Чтобы выполнить вышеупомянутую задачу, настоящее изобретение предоставляет способ работы устройства широкополосного доступа для управления пользователем ретранслятора DHCP, чтобы реализовать управление и администрирование взаимодействия между клиентом DHCP и сервером DHCP с помощью устройства широкополосного доступа, причем способ содержит этап, на котором модифицируют поля протокола во всех сообщениях DHCP, переданных между ретранслятором DHCP и клиентом DHCP и сервером DHCP в течение фазы инициирования взаимодействия DHCP на уровне приложения протокола TCP/IP таким образом, что все сообщения DHCP, переданные между клиентом и сервером, могут проходить через ретранслятор DHCP.

Способ отличается тем, что этап, на котором модифицируют поля протокола, дополнительно содержит следующие этапы.

Этап 1, на котором после приема любых сообщений DHCP для запроса, посланных от клиента DHCP в сервер DHCP, ретранслятор DHCP заполняет поля, связанные с ретранслятором DHCP в сообщении DHCP для запроса, таким образом, что любые сообщения DHCP для ответа, возвращенные из сервера DHCP клиенту DHCP, могут проходить через ретранслятор.

Этап 2, на котором после приема первого сообщения для ответа, возвращенного из сервера DHCP клиенту DHCP, ретранслятор DHCP извлекает и запоминает параметры сервера DHCP в полях, связанных с сервером DHCP в первом сообщении DHCP для ответа, затем заменяет параметры сервера DHCP параметрами ретранслятора DHCP и посылает первое сообщение DHCP для ответа клиенту DHCP.

Этап 3, на котором ретранслятор DHCP обрабатывает любые принятые следующие сообщения DHCP для ответа, посланные из сервера DHCP клиенту DHCP, определяет, содержат ли следующие сообщения DHCP для ответа поля, связанные с сервером DHCP, если нет, посылает следующие сообщения DHCP для ответа непосредственно клиенту DHCP, иначе заменяет параметры сервера DHCP в полях параметрами ретранслятора DHCP и посылает следующие сообщения DHCP для ответа клиенту DHCP таким образом, что любые следующие сообщения DHCP для запроса, посланные от клиента DHCP в сервер DHCP, могут проходить через ретранслятор DHCP.

Этап 4, на котором ретранслятор DHCP обрабатывает следующие сообщения DHCP для запроса, определяет, содержат ли следующие сообщения DHCP для запроса поля, связанные с сервером DHCP, если нет, посылает следующие сообщения DHCP для запроса непосредственно в сервер DHCP, иначе заполняет поля, связанные с сервером DHCP, параметрами сервера DHCP, запомненными на этапе 2, и посылает следующие сообщения DHCP для запроса в сервер DHCP таким образом, что следующие сообщения DHCP для запроса могут проходить проверку корректности с помощью сервера DHCP.

Способ отличается тем, что дополнительно содержит этап 5, на котором ретранслятор DHCP управляет и администрирует взаимодействие между клиентом DHCP и сервером DHCP, изменяет параметры сети клиента DHCP и обнаруживает клиента DHCP в интерактивном режиме в соответствии с требованиями стратегии управления пользователем.

Способ отличается тем, что на этапе 1 для сообщения DHCPDISCOVER или DHCPREQEST, посланного от клиента DHCP в сервер DHCP, ретранслятор DHCP заполняет поля, связанные с ретранслятором DHCP, значениями таким образом, что ответ DHCPOFFER, DHCPPACK или DHCPNAK на запрос из сервера DHCP клиенту DHCP может быть послан в ретранслятор DHCP.

Способ отличается тем, что на этапе 2 ретранслятор DHCP принимает ответ DHCPOFFER, DHCPPACK или DHCPNAK, извлекает и запоминает параметры сервера DHCP в ответе DHCPOFFER, DHCPPACK или DHCPNAK и заменяет параметры сервера DHCP параметрами ретранслятора DHCP таким образом, что однонаправленный запрос в сервер DHCP по-прежнему посылают в ретранслятор DHCP после того, как клиент DHCP сконфигурировал адрес IP.

Способ отличается тем, что на этапе 3 ретранслятор DHCP принимает следующие сообщения DHCP для ответа, если содержатся поля, связанные с сервером DHCP, заменяет значение полей, связанных с сервером DHCP, адресом IP ретранслятора DHCP.

Способ отличается тем, что следующие сообщения DHCP для ответа являются сообщением DHCPPACK в протоколе динамического конфигурирования сервера.

Способ отличается тем, что следующие сообщения DHCP для запроса являются сообщением DHCPREQUEST, сообщением DHCPINFORM или сообщением DHCPRELEASE в протоколе динамического конфигурирования сервера.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 изображает блок-схему последовательности этапов модификации связанных полей в сообщении DHCP в способе в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 изображает схему временной последовательности получения клиентом DHCP характеристик сети в настоящем изобретении.

Фиг.3 изображает схему сети доступа ISP (поставщик услуг Internet), реализующей настоящее изобретение.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Теперь настоящее изобретение будет описано далее более подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых изображены предпочтительные варианты осуществления изобретения.

Ссылаясь на фиг.1, модификация полей в сообщении DHCP в настоящем изобретении содержит следующие этапы.

Этап 100, после того как ретранслятор (средство ретрансляции) DHCP принимает любое сообщение DHCP для запроса, посланное от клиента DHCP в сервер DHCP, ретранслятор DHCP заполняет поля, связанные с ретранслятором DHCP, в начальном сообщении DHCP для запроса таким образом, что любые сообщения DHCP для ответа, возвращаемые из сервера DHCP клиенту DHCP, могут проходить через ретранслятор DHCP.

Этап 200 - ретранслятор DHCP принимает первое сообщение DHCP для ответа, возвращаемое из сервера DHCP клиенту DHCP, затем ретранслятор DHCP извлекает и запоминает параметры сервера DHCP из полей, связанных с сервером DHCP, в первом сообщении DHCP для ответа, и ретранслятор DHCP заменяет параметры сервера DHCP своими параметрами ретранслятора DHCP и посылает первое сообщение DHCP для ответа клиенту DHCP.

Этап 301 - ретранслятор DHCP обрабатывает любые принятые следующие сообщения DHCP для ответа, возвращаемые из сервера DHCP клиенту DHCP, и определяет, содержат ли следующие сообщения DHCP для ответа поля, связанные с сервером DHCP. Если нет, выполняют этап 303. Если да, выполняют этап 302.

Этап 302 - используют параметры ретранслятора DHCP, чтобы заменить параметры сервера DHCP в полях таким образом, что любые следующие DHCP сообщения для запроса, посланные от клиента DHCP в сервер DHCP, могут проходить через ретранслятор DHCP.

Этап 303 - следующие сообщения DHCP для ответа посылают клиенту DHCP.

Этап 401 - ретранслятор DHCP обрабатывает следующие сообщения DHCP для запроса и определяет, содержат ли следующие DHCP сообщения для запроса поля, связанные с сервером DHCP. Если нет, выполняют этап 403. Если да, выполняют этап 402.

Этап 402 - параметры сервера DHCP, запомненные на этапе 200, записывают в поля, связанные с сервером DHCP, таким образом, что любые следующие DHCP сообщения для запроса могут проходить проверку корректности с помощью сервера DHCP.

Этап 403 - следующие сообщения DHCP для ответа посылают в сервер DHCP.

Однонаправленный запрос DHCP, посланный от клиента DHCP в сервер DHCP, фактически посылают в ретранслятор DHCP после обработки этапов с 200 по 403.

В последующей обработке устройство широкополосного доступа может управлять и администрировать взаимодействие между пользователем DHCP и внешним сервером DHCP, изменять параметры сети пользователя DHCP и обнаруживать пользователя DHCP в интерактивном режиме в соответствии с требованиями стратегии управления пользователями.

Обработка, описанная выше, может давать возможность всего взаимодействия DHCP между клиентом DHCP и внешним сервером DHCP, а не только пакетов широковещательной передачи, посланных от клиента DHCP, чтобы проходить через ретранслятор DHCP и удовлетворять требованиям протокола DHCP. Также она может давать возможность устройству широкополосного доступа реализовывать управление и администрирование взаимодействия между клиентом DHCP и сервером DHCP.

Как изображено на фиг.2, она изображает схему временной последовательности способа в соответствии с настоящим изобретением. Из фигуры видно, что для сообщения DHCPDISCOVER, посланного от клиента DHCP (клиент) в сервер DHCP (сервер), ретранслятор DHCP должен только заполнить поля, связанные с ретранслятором DHCP, значениями таким образом, что сервер DHCP может возвратить ответ для клиента DHCP в ретранслятор DHCP. Во время приема ответа DHCPOFFER, возвращаемого из сервера DHCP клиенту DHCP, ретранслятор DHCP должен запомнить значения полей, связанных с сервером DHCP, и заменяет их своими параметрами ретранслятора DHCP таким образом, что однонаправленный запрос в сервер DHCP по-прежнему может быть послан в ретранслятор DHCP после того, как клиент DHCP сконфигурировал адрес IP. В следующем взаимодействии при приеме сообщения DHCP для запроса от клиента DHCP ретранслятор DHCP должен заполнить поля, связанные с ретранслятором DHCP. Между тем, если сообщение DHCP содержит поля, связанные с сервером DHCP, ретранслятор DHCP заполнит поля ранее запомненными значениями полей, связанных с сервером DHCP. Также, когда ретранслятор DHCP принимает сообщение DHCP для ответа из сервера DHCP, если сообщение DHCP содержит поля, связанные с сервером DHCP, ретранслятор DHCP должен заменить значения полей, связанных с сервером DHCP, своим адресом IP.

Далее этапы способа настоящего изобретения описаны в сочетании с беспроводной системой доступа. В соответствии с требованиями сервер широкополосного доступа должен поддерживать режим аутентификации на основании портала DHCP+WEB (DHCP+WEB PORTAL) для пользователей широкополосной сети. Чтобы упростить администрирование, ISP размещает сервер DHCP, служащий для назначения адреса IP в сети. Необходимо, чтобы пользователи, которые требуют портал WEB как режим аутентификации доступа, могли автоматически получать характеристики сети, такие как адрес IP, посредством использования внешнего сервера DHCP. Следовательно, способ настоящего изобретения применим, когда разработан модуль ретранслятора DHCP, для того чтобы динамически назначать IP адрес пользователю на стороне пользователя с помощью внешнего сервера DHCP и управлять/администрировать взаимодействие между сервером DHCP и клиентом DHCP по требованию.

Как изображено на фиг.3, она изображает схему сети доступа ISP. На фиг.3 использованы два устройства АС (КД), которыми являются АС1 и АС2, чтобы осуществлять доступ для пользователей DHCP. Число устройств AC связано с числом пользователей (фиг.3 изображает только структуру одной сети, включающую в себя множество устройств AC). Сервер RADIUS (служба аутентификации удаленных пользователей по коммутируемым каналам связи) используют, чтобы аутентифицировать пользователей и выписывать счета для пользователей. Сервер DHCP используют, чтобы назначать адреса IP пользователям DHCP, осуществившим доступ с помощью двух устройств AC. А устройство маршрутизации используют, чтобы осуществлять доступ в Internet. Для того чтобы упростить описание этапов в "способе работы устройства широкополосного доступа для управления и администрирования пользователей ретранслятора DHCP", в качестве примера использовано взаимодействие между клиентом 1 DHCP и сервером DHCP через AC (КД) 1 (другие взаимодействия между клиентом DHCP и внешним сервером DHCP через AC, соединенный с клиентом DHCP, являются такими же).

Этапы обработки способа настоящего изобретения, реализованного с помощью AC 1, являются такими, как приведены ниже.

1) Когда клиент 1 DHCP инициирует аренду динамического адреса IP, клиент 1 DHCP сначала посылает сообщение DHCPDISCOVER, передаваемое широковещательным способом ограниченно через локальную сеть. После приема сообщения DHCPDISCOVER, посланного от клиента 1 DHCP, ретранслятор DHCP в устройстве AC 1 заполняет поля, связанные с ретранслятором DHCP, и посылает сообщение DHCPDISCOVER во внешний сервер DHCP.

2) Внешний сервер DHCP посылает сообщение DHCPOFFER в ретранслятор DHCP в устройстве AC 1 после завершения обработки. После приема ответного сообщения DHCPOFFER, возвращенного из сервера DHCP, ретранслятор DHCP в устройстве AC 1 извлекает и запоминает значения полей, связанных с сервером DHCP, и заменяет значения полей, связанных с сервером DHCP, параметрами ретранслятора DHCP. А затем сообщение DHCPOFFER посылают клиенту 1 DHCP.

3) При приеме сообщения DHCPOFFER клиент 1 DHCP проверяет параметры сети, а затем посылает сообщение DHCPREQUEST, передаваемое широковещательным способом ограниченно через локальную сеть. После приема сообщения DHCPREQUEST, посланного от клиента 1 DHCP, ретранслятор DHCP в устройстве AC 1 должен заполнить поля, связанные с ретранслятором DHCP. Между тем, если сообщение DHCP содержит поля, связанные с сервером DHCP, значения полей, связанных с сервером DHCP, в пакете DHCP заменяют значениями полей, связанных с сервером DHCP, запомненными на этапе 2), чтобы провести проверку корректности с помощью сервера DHCP. А затем сообщение DHCPREQUEST посылают во внешний сервер DHCP.

4) При приеме сообщения DHCPREQUEST внешний сервер DHCP управляет назначением адреса IP, а затем возвращает сообщение DHCPPACK в ретранслятор DHCP в устройстве AC 1. После приема сообщения DHCPPACK, посланного из сервера DHCP, ретранслятор DHCP в устройстве AC 1 заменяет значения полей, связанных с сервером DHCP, параметрами ретранслятора DHCP, если сообщение DHCP содержит поля, связанные с сервером DHCP. А затем сообщение DHCPPACK посылают клиенту 1 DHCP.

5) Перед тем как завершено конфигурирование адреса IP клиента 1 DHCP, при приеме сообщения, такого как DHCPREQUEST, посланного от клиента 1 DHCP, ретранслятор DHCP в устройстве AC 1 заполняет поля, связанные с ретранслятором DHCP. Между тем, если сообщение DHCP содержит поля, связанные с сервером DHCP, поля, связанные с сервером DHCP, в сообщении DHCP заменяют значениями полей, связанных с сервером DHCP, запомненными на этапе 2, чтобы провести проверку корректности с помощью сервера DHCP.

6) После того как завершено конфигурирование адреса IP клиента 1 DHCP, при приеме сообщения DHCPREQUEST, DHCPINFORM или DHCPRELEASE для возобновления аренды, посланного от клиента 1 DHCP, ретранслятор DHCP в устройстве AC 1 заполняет поля, связанные с ретранслятором DHCP. После того как конфигурирование адреса IP завершено, если сообщение DHCP не содержит поля, связанные с сервером DHCP, поля, связанные с сервером DHCP, не требуется обрабатывать.

7) После того как завершено конфигурирование адреса IP клиента 1 DHCP, при приеме сообщения для возобновления аренды, такого как DHCPPACK, посланного из сервера DHCP, ретранслятор DHCP в устройстве AC 1 должен заменить значения полей, связанных с сервером DHCP, параметрами ретранслятора DHCP, если сообщение DHCP содержит поля, связанные с сервером DHCP. А затем сообщение DHCPPACK посылают клиенту 1 DHCP.

8) В результате обработки, описанной выше, все сообщения DHCP между клиентом 1 DHCP и внешним сервером DHCP могут проходить через ретранслятор DHCP в устройстве AC 1 прозрачно таким образом, что устройство широкополосного доступа может реализовывать управление и администрирование взаимодействия DHCP между клиентом 1 DHCP и сервером DHCP.

9) Во время описанного выше процесса ретранслятор DHCP в устройстве AC 1 широкополосного доступа может управлять и администрировать взаимодействие между пользователем DHCP и внешним сервером DHCP, изменять параметры сети пользователя DHCP и обнаруживать пользователя DHCP в интерактивном режиме в соответствии с требованиями стратегии управления пользователями.

Технический эффект настоящего изобретения заключается в том, что всем сообщениям DHCP, переданным между клиентом DHCP и сервером DHCP, дают возможность проходить через ретранслятор DHCP посредством модифицирования полей пакетов данных, посланных от клиента DHCP и сервера DHCP, и это может быть легко реализовано, чтобы управлять и администрировать взаимодействие между клиентом DHCP и внешним сервером DHCP, изменять параметры сети пользователя DHCP, обнаруживать пользователя DHCP в интерактивном режиме и тому подобное в соответствии с требованиями стратегии управления пользователями посредством управления ретранслятором DHCP. Кроме того, в настоящем изобретении необходимо обрабатывать только уровень приложения протокола ТСР/IP, чтобы достичь предопределенной цели управления/администрирования. Отсутствует отличие от обычного сетевого программного обеспечения уровня приложения. Для настоящего изобретения не требуется модифицировать стек протокола ТСР/IP или зависеть от связанной функции перехвата, обеспеченной стеком протокола ТСР/IP.