网关设备的自动配置方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种网关设备的自动配置方法，包括：启用自动配置进程为WAN侧的每个IPv6接口建立一个状态机；在第一次收到RA报文或本次接收的RA报文中的M/O标识位信息与前次接收的M/O标识位信息不一致时状态机进入接收路由公告本文状态，内核将RA报文中的M/O标识位信息告知自动配置进程；内核根据RA报文生成全局地址和DNS信息；内核将全局地址和DNS信息告知自动配置进程；自动配置进程将全局地址和DNS信息告知网关管理进程以完成自动配置。本发明还公开了一种网关设备的自动配置系统。本发明使网关设备能够监控各个WAN接口的ipv6自动配置状态，进而实现ipv6相关应用进程和链路状态间的同步。
【专利说明】网关设备的自动配置方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种网关设备的自动配置方法及系统，特别是涉及一种IPv6 (IPv6是Internet Protocol Version 6 的缩写，其中 Internet Protocol 译为“互联网协议”,IPv6是IETF (互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议)网络中网关设备的自动配置方法及系统。
【背景技术】
[0002]为了解决IP地址枯竭等问题，IPv6在1994年就已被IETF指定作为IPv4的下一代标准，经过多年的发展，IPv6基本标准日益成熟，各种不同类型的支持IPv6的网络设备相继问世，并逐渐进入商业应用。在运营领域，国外部分电信运营商已经建立IPv6网络，并开始提供接入服务以及一些基于IPv6的增值业务，我国在2003年底启动了中国的下一代互联网工程一直在大力推进IPv6的发展，政府部门频频出台推进政策，而运营商也已着手布局并确了 IPv6发展目标。
[0003]家庭网关、企业网关凭借接入能力和地址转换成为电信网络中不可或缺的设备。后续发展起来的远程管理能力(TR069)，更加方便了运营商对终端设备的管理和新业务的布局。在IPv6网络中网关设备的接入能力和远程管理能力同样无可替代，因此网关设备对IPv6的支持是下一代互联网演进的必要环节。
[0004]自动配置(例如IPv6全局地址和DNS的自动配置，其中全局地址是指在因特网上可以被任意网段主机直接访问的地址，相对于全局地址的本地链路地址只能在本链路内使用，不能在不同链路间使用)是IPv6相较于IPv4的主要优势之一，使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷，IPv6主机(IPv6主机是指支持IPv6协议的网络终端设备，可以是个人电脑，手机，机顶盒等)只有在完成了自动配置之后才能和骨干网进行通信，而IPv6全局地址和DNS (Domain Name System,域名系统)的自动配置正是自动配置中的两个重要部分。目前大部分的网关软件都是基于Linux (Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统(UNIX操作系统，是美国AT&T公司于1971年在TOP-1l上运行的操作系统。具有多用户、多任务的特点，支持多种处理器架构，最早由肯.汤普逊(Kenneth Lane Thompson)、丹尼斯?里奇(Dennis MacAlistair Ritchie)和 Douglas McIlroy 于 1969 年在 AT&T 的贝尔实验室开发))实现的，但目前Linux系统没有完整的关于IPv6全局地址和DNS的自动配置方案。
[0005]参与IPv6自动配置的主体和角色主要有以下两类:服务申请者(ipv6主机、DHCPv6客户端)，服务提供者(ipv6路由器、DHCPv6服务器)。家庭网关和企业网关在ipv6网络中兼有这两类角色:网关设备的WAN侧相对于WAN侧的ISP网络是服务申请者；网关设备的LAN侧相对于LAN侧PC、家庭设备等是服务提供者(DHCPv6协议，即动态主机配置协议(DHCP)曾设计用来处理向计算机分配IP地址和其他网络信息，以便计算机可以在网络上自动通信，通过使用IPv6网络，DHCP for IPv6 (DHCPv6)可以向IPv6主机提供有状态的地址配置或无状态的配置设置)。[0006]对于网关设备而言，有两个自动配置过程，一个是WAN (广域网，Wide AreaNetwork)侧的自动配置过程，另一个是LAN (局域网，Local Area Network)侧的自动配置过程。在WAN侧的自动配置过程中网关设备WAN侧的ipv6主机和DHCPv6客户端需要和ISP网络中的IPv6路由器和DHCPv6服务器进行一系列的报文交互。IPv6提供了三种关于地址的自动配置方法:无状态自动配置、全状态自动配置以及两者混合的状态。其中，无状态方式为IPv6主机根据RA报文(RA是Router Advertisement的缩写，即路由公告,RA报文的发送端为IPv6路由器，接收端为IPv6主机，RA报文的作用为通告路由器的存在、网络前缀、DNS信息、全局地址和D N S的配置方式等信息)中的前缀生成全局地址；而全状态方式为IPv6主机通过DHCPv6客户端向DHCPv6服务器请求；混合方式，是前两种的叠加情形。关于DNS的自动配置，也有两种方法:根据RA报文的RDNSS字段和通过DHCPv6客户端向DHCPv6服务器请求。IPv6主机是否用DHCPv6客户端请求全局地址和DNS，是由IPv6路由器下发的RA报文中的M/0标识位的值决定的，详细情形在表1中。(其中，RDNSS字段即为DNS服务器地址信息字段，该RDNSS字段中DNS服务器地址用16的整数倍个字节表示，16个字节刚好对应一个用16进制表示的完整的ipv6地址，如果是I个DNS服务器用16个字节表示，如果是2个DNS服务器地址用32个字节表示，以次类推。M/0标识位中M标识位用来指示全局地址的获取方式，O标识位用来指示DNS的获取方式，详细的情形见表1)
[0007]表1:1Pv6主机的四种自动配置过程
[0008]
【权利要求】
1.一种网关设备的自动配置方法，其特征在于，该网关设备包括DHCPV6客户端，该自动配置方法包括以下步骤: 步骤S1、启用一自动配置进程为该网关设备的WAN侧的每个IPv6接口建立一个状态机，该状态机用于记录该IPv6接口的自动配置状态，该自动配置状态包括:接收到路由公告本文状态、获得全局地址状态、获得DNS信息状态、获得全局地址和DNS信息状态； 步骤S2、内核接收RA报文，若是第一次收到RA报文或者本次接收的RA报文中的M/0标识位信息与前次接收的RA报文中的M/Ο标识位信息不一致，则进入步骤S3 ； 步骤S3、该状态机进入该接收到路由公告本文状态，内核将该RA报文中的M/Ο标识位信息告知该自动配置进程； 步骤S4、该内核根据该RA报文生成全局地址和DNS信息；或者，该内核根据该RA报文生成全局地址或DNS信息，并且该自动配置进程生成该DHCPv6客户端的配置文件并发起DHCPv6客户端的一实例进程向ISP网络中的服务器请求DNS信息或全局地址； 步骤S5、该内核将全局地址和DNS信息告知该自动配置进程；或者，该内核将全局地址或DNS信息告知该自动配置进程，并且DHCPv6客户端将DNS信息或全局地址告知该自动配置进程，该状态机进入该获得全局地址和DNS信息状态； 步骤S6、该自动配置进程将全局地址和DNS信息告知一网关管理进程以完成自动配置。
2.如权利要求1所述的网关设备的自动配置方法，其特征在于， 步骤S4包括以下步骤时:该内核根据该RA报文生成全局地址，并且该自动配置进程生成该DHCPv6客户端的配置文件并发起DHCPv6客户端的一实例进程向ISP网络中的服务器请求DNS信息； 步骤S5包括以下步骤:该内核将全局地址告知该自动配置进程，该状态机进入该获得全局地址状态；DHCPv6客户端将DNS信息告知该自动配置进程，该状态机从该获得全局地址状态进入该获得全局地址和DNS信息状态；或者，DHCPv6客户端将DNS信息告知该自动配置进程，该状态机进入该获得DNS信息状态；该内核将全局地址告知该自动配置进程，该状态机从该获得DNS信息状态进入该获得全局地址和DNS信息状态； 或者，步骤S4包括以下步骤时:该内核根据该RA报文生成DNS信息，并且该自动配置进程生成该DHCPv6客户端的配置文件并发起DHCPv6客户端的一实例进程向ISP网络中的服务器请求全局地址； 步骤S5包括以下步骤:该内核将DNS信息告知该自动配置进程，该状态机进入该获得DNS信息状态；DHCPv6客户端将全局地址告知该自动配置进程，该状态机从该获得DNS信息状态进入该获得全局地址和DNS信息状态；或者，DHCPv6客户端将全局地址告知该自动配置进程，该状态机进入该获得全局地址状态；该内核将DNS信息告知该自动配置进程，该状态机从该获得全局地址状态进入该获得全局地址和DNS信息状态。
3.如权利要求1所述的网关设备的自动配置方法，其特征在于，步骤S4中该内核根据该RA报文的前缀生成该全局地址，根据该RA报文的OPTION字段生成该DNS信息。
4.如权利要求1所述的网关设备的自动配置方法，其特征在于，步骤S5中该内核通过netlink消息将全局地址和/或DNS信息告知该自动配置进程。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的网关设备的自动配置方法，其特征在于，步骤S1之前还包括:步骤Stl、该网关管理进程新建IPv6接口，并发送消息通告至该自动配置进程以告知该自动配置进程为新建的该IPv6接口建立一个状态机。
6.一种网关设备的自动配置系统，其特征在于，该网关设备包括DHCPv6客户端，该自动配置系统还包括: 一自动配置装置，用于启用一自动配置进程为该网关设备的WAN侧的每个IPv6接口建立一个状态机，该状态机用于记录该IPv6接口的自动配置状态,该自动配置状态包括:接收到路由公告本文状态、获得全局地址状态、获得DNS信息状态、获得全局地址和DNS信息状态； 一内核，用于接收RA报文，若是第一次收到RA报文或者本次接收的RA报文中的M/0标识位信息与前次接收的RA报文中的M/Ο标识位信息不一致，则更新该状态机以进入该接收到路由公告本文状态，该内核还用于将该RA报文中的M/Ο标识位信息告知该自动配置进程；以及，该内核还用于根据该RA报文生成全局地址和/或DNS信息，以及将全局地址和DNS信息告知该自动配置进程； 该自动配置进程还用于生成该DHCPv6客户端的配置文件并发起DHCPv6客户端的一实例进程向ISP网络中的服务器请求DNS信息和/或全局地址； 该DHCPv6客户端用于将DNS信息和/或全局地址告知该自动配置进程； 该自动配置进程还用于在该状态机进入该获得全局地址和DNS信息状态后将全局地址和DNS信息告知一网关管理进程以完成自动配置。
7.如权利要求6所述的网关设备的自动配置系统，其特征在于， 该内核用于根据该RA报文生成全局地址，并且该自动配置进程生成该DHCPv6客户端的配置文件并发起DHCPv6客户端的一实例进程向ISP网络中的服务器请求DNS信息时， 该内核还用于将全局地址告知该自动配置进程以使得该状态机进入该获得全局地址状态；并且该DHCPv6客户端还用于将DNS信息告知该自动配置进程以使得该状态机从该获得全局地址状态进入该获得全局地址和DNS信息状态；或者，该DHCPv6客户端用于将DNS信息告知该自动配置进程以使得该状态机进入该获得DNS信息状态；该内核还用于将全局地址告知该自动配置进程以使得该状态机从该获得DNS信息状态进入该获得全局地址和DNS信息状态； 或者，该内核用于根据该RA报文生成DNS信息，并且该自动配置进程生成该DHCPv6客户端的配置文件并发起DHCPv6客户端的一实例进程向ISP网络中的服务器请求全局地址时， 该内核还用于将DNS信息告知该自动配置进程以使得该状态机进入该获得DNS信息状态；该DHCPv6客户端还用于将全局地址告知该自动配置进程以使得该状态机从该获得DNS信息状态进入该获得全局地址和DNS信息状态；或者，该DHCPv6客户端用于将全局地址告知该自动配置进程以使得该状态机进入该获得全局地址状态；该内核还用于将DNS信息告知该自动配置进程以使得该状态机从该获得全局地址状态进入该获得全局地址和DNS信息状态。
8.如权利要求6所述的网关设备的自动配置系统，其特征在于，该内核还用于根据该RA报文的前缀生成该全局地址，根据该RA报文的OPTION字段生成该DNS信息。
9.如权利要求6所述的网关设备的自动配置系统，其特征在于，该内核还用于通过netlink消息将全局地址和/或DNS信息告知该自动配置进程。
10.如权利要求6-9中任意一项所述的网关设备的自动配置系统，其特征在于，该自动配置系统还包括:一网关管理装置，用于启用该网关管理进程新建IPv6接口，并发送消息通告至该自动配置进程以告·知该自动配置进程为新建的该IPv6接口建立一个状态机。
【文档编号】H04L29/12GK103581353SQ201210273687
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月2日 优先权日:2012年8月2日
【发明者】管建智, 张晓冰, 王海涛 申请人:上海斐讯数据通信技术有限公司