專利名稱：無償?shù)刂方馕鰠f(xié)議在移動性支持方面的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域。更具體的是，本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)移動性。
背景與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議適當(dāng)?shù)乇环Q為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)。IP通過定義用來管理數(shù)據(jù)以IP數(shù)據(jù)包形式從源節(jié)點(diǎn)路由到目的節(jié)點(diǎn)的規(guī)則和過程，將組成互聯(lián)網(wǎng)的各種網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)連接在一起。為確保IP數(shù)據(jù)包被正確地路由，每個節(jié)點(diǎn)賦予一個IP地址，其中IP地址定義了與相應(yīng)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的一個固定網(wǎng)絡(luò)位置。總而言之，IP用來支持固定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的IP數(shù)據(jù)包的路由。
然而，隨著基于無線的節(jié)點(diǎn)的快速發(fā)展，不僅為固定節(jié)點(diǎn)，也為移動終端提供IP支持的需要越來越迫切。固定節(jié)點(diǎn)通常是非移動的，而移動終端能夠在對應(yīng)于如一個子網(wǎng)或局域網(wǎng)(LAN)網(wǎng)段的區(qū)域內(nèi)移動。為做到這一點(diǎn)，移動終端通過不同的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)連續(xù)改變其與子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段的連接點(diǎn)，這點(diǎn)本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易理解；其中每個網(wǎng)絡(luò)主機(jī)作為該移動終端的代理。
為了確保數(shù)據(jù)能被連續(xù)正確地路由到移動終端，盡管事實(shí)上移動終端對子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段的連接點(diǎn)和IP地址不斷在改變，移動終端向其連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段經(jīng)過的每個主機(jī)進(jìn)行注冊。注冊過程通常涉及在移動終端連接經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)上生成和存儲注冊記錄。然后，通過使用這些注冊記錄中包含的信息，網(wǎng)絡(luò)主機(jī)就能夠管理和/或支持移動終端的移動性要求，例如，代表移動終端接收IP數(shù)據(jù)包，然后將IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給移動終端進(jìn)行處理。然而，因?yàn)橐苿咏K端一直在移動，并且經(jīng)歷了被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為“移交”的過程，從一個網(wǎng)絡(luò)主機(jī)到一個新的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，移動終端除了在新網(wǎng)絡(luò)主機(jī)上注冊外，還取消在舊網(wǎng)絡(luò)主機(jī)上的注冊。取消注冊過程通常包括從舊的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中刪除上述注冊記錄。取消移動終端注冊的過程非常重要。例如，取消注冊有助于防止不必要的網(wǎng)絡(luò)資源開銷并且有助于防止安全威脅。而且，移動終端的注銷失敗可能導(dǎo)致無法接受的網(wǎng)絡(luò)行為，如不止一個主機(jī)響應(yīng)作為移動終端的代理，或者IP數(shù)據(jù)包不正確的路由。
按慣例，從網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中注銷移動終端(也就是說，刪除注冊記錄)采用三種常用技術(shù)。這些通用技術(shù)中的第一種涉及只有在做出與網(wǎng)絡(luò)主機(jī)相關(guān)的資源變得有限的確定后，才刪除注冊記錄。通常，該技術(shù)采用時間戳和/或使用測量。例如，每當(dāng)移動終端進(jìn)行需要網(wǎng)絡(luò)主機(jī)協(xié)助的活動時，網(wǎng)絡(luò)主機(jī)就記錄該活動與時間戳和/或使用量(例如，使用的字節(jié)數(shù))一起。如果網(wǎng)絡(luò)主機(jī)隨后確定其資源變得有限，則網(wǎng)絡(luò)主機(jī)可以分析其記錄的信息，并且可以之后基于該信息來刪除注冊記錄。一個簡單的標(biāo)準(zhǔn)，例如，可以涉及識別已經(jīng)有最長的時間沒有與網(wǎng)絡(luò)主機(jī)交互的移動終端。本技術(shù)相關(guān)的一個缺點(diǎn)是監(jiān)測可用資源和分析各種記錄的過程可能非常復(fù)雜，并且有些資源要求自身的權(quán)限。
第二種常用技術(shù)涉及為在網(wǎng)絡(luò)主機(jī)注冊的每個移動終端初始化一個計(jì)時器(例如，一個計(jì)數(shù)器)。該計(jì)時器為相應(yīng)移動終端提供一段特定時間，在這段時間期間移動終端可以保持在網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的注冊。當(dāng)時間期滿時，網(wǎng)絡(luò)主機(jī)取消移動終端的注冊。移動終端可以通過在時間到期之前重新初始化計(jì)時器來防止取消注冊。雖然這是一個相對簡單的方法，其要求為每個移動終端分配一個計(jì)時器。而且，一旦計(jì)時器鎖定，必須采取必要的行動。因此，這種技術(shù)也有些資源密集，特別是當(dāng)有大量的移動終端時。除此之外，如果移動終端連接到新的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，前一個網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中與移動終端相關(guān)的注冊記錄仍然會保留一段時間(例如，直到計(jì)時器相關(guān)的時間到為止)。因此，雖然移動終端不再需要這些資源，注冊記錄仍將占用這些寶貴的資源。
第三種常用技術(shù)涉及在移動終端當(dāng)前連接的新網(wǎng)絡(luò)主機(jī)和以前的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間交換專用取消注冊請求和應(yīng)答消息。根據(jù)這種技術(shù)，新網(wǎng)絡(luò)主機(jī)指示以前的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)刪除與該移動終端相關(guān)的注冊記錄。本技術(shù)與其它技術(shù)相比有一個重要的優(yōu)勢，就是移動終端一連接到新的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，注冊記錄就從以前的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)上被刪除。但是，只為指示以前的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)取消移動終端注冊而生成專用的取消注冊請求消息，以及此后為確認(rèn)取消注冊請求消息而生成的專用取消注冊應(yīng)答消息涉及生成這些消息需要的附加資源，并且涉及對寶貴的帶寬不必要的使用。
因此，需要提供一種比上述常用技術(shù)更有效也更高效的技術(shù)，用于從以前的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中刪除注冊記錄。尤其需要提供一種非資源密集的技術(shù)，當(dāng)移動終端一與新網(wǎng)絡(luò)主機(jī)聯(lián)系在一起就立即刪除注冊記錄，并且不過度使用可用的帶寬。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，更明確地說，涉及用于管理保持在網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中，由網(wǎng)絡(luò)主機(jī)用來支持移動終端移動性需求的注冊記錄的一種技術(shù)?？偠灾?，本發(fā)明利用無償(gratuitous)地址解析協(xié)議(ARP)請求消息中已有的信息，以幫助管理移動終端注冊記錄。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種有效且高效的技術(shù)，用于對移動終端與一個子網(wǎng)或局域網(wǎng)(LAN)網(wǎng)段中的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)連接和/或取消連接的管理。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種技術(shù)，顯示對網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中包含的移動終端注冊記錄管理的更高程度的自動化。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種技術(shù)，顯示對網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中包含的移動終端注冊記錄管理的更高程度的一致性。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，由用來管理移動終端相關(guān)的注冊記錄的系統(tǒng)和/或相關(guān)方法實(shí)現(xiàn)上面確定的以及其它的目的。該系統(tǒng)和/或方法涉及在第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收無償?shù)刂方馕鰠f(xié)議(ARP)消息，其中該第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與子網(wǎng)或局域網(wǎng)(LAN)網(wǎng)段相關(guān)。然后該系統(tǒng)和/或方法涉及識別無償ARP消息中包含的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址，其中IP地址與移動終端相關(guān)聯(lián)。然后做出確定與移動終端相關(guān)的注冊記錄是否由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為無償ARP消息中識別的IP地址的函數(shù)保留。如果是這樣，注冊記錄將從第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)保留的其它注冊記錄中刪除。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，由用來為移動終端在第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)建立注冊記錄的系統(tǒng)和/或相關(guān)方法實(shí)現(xiàn)上面確定的以及其它的目的。該系統(tǒng)和/或方法涉及在子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段內(nèi)廣播一條無償ARP消息；在移動終端通過第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段之后，由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)廣播該無償ARP消息，并且通過本地環(huán)回接口在第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收無償ARP消息。一接收到無償ARP消息，在第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上就基于該無償ARP消息中包含的信息建立了移動終端注冊記錄。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，當(dāng)移動終端改變其對子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段的連接點(diǎn)時，由用來管理移動終端注冊記錄的系統(tǒng)和/或相關(guān)方法實(shí)現(xiàn)上面確定的以及其它的目的。該系統(tǒng)和/或方法涉及由第一個網(wǎng)絡(luò)主機(jī)(HNEW)向子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中的許多節(jié)點(diǎn)廣播一條無償ARP消息，其中移動終端當(dāng)前通過HNEW連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段，并且其中無償ARP消息包含與移動終端相關(guān)的IP地址。接著無償ARP消息被子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中的每個節(jié)點(diǎn)接收，然后判定無償ARP中包含的與移動終端相關(guān)IP地址是否進(jìn)一步包含在子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中任何一個節(jié)點(diǎn)保持的注冊記錄中。如果與移動終端相關(guān)的IP地址包含在與子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段相關(guān)的一個節(jié)點(diǎn)保持的注冊記錄中，則注冊記錄從該節(jié)點(diǎn)保持的任何其它注冊記錄中刪除。
附圖簡述通過閱讀下面與附圖一起的詳細(xì)描述可以理解本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，其中
圖1說明了無償ARP請求消息的示范格式；圖2說明了本發(fā)明的第一示范實(shí)施方案；圖3說明了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示范技術(shù)。
發(fā)明詳述為了更好地理解本發(fā)明，下面的詳細(xì)描述參見相應(yīng)的附圖，其中說明和描述了本發(fā)明優(yōu)選的示范實(shí)施方案。除此之外，在整個描述中使用與附圖中標(biāo)識本發(fā)明關(guān)鍵元件一致的參照數(shù)字。
如上所述，本發(fā)明涉及用來管理(例如刪除和/或建立)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)上注冊記錄的一種技術(shù)，其中注冊記錄由網(wǎng)絡(luò)主機(jī)使用，以支持通過該網(wǎng)絡(luò)主機(jī)連接到特定子網(wǎng)或局域網(wǎng)(LAN)網(wǎng)段的相應(yīng)移動終端的移動性需求。為了克服與管理注冊記錄的傳統(tǒng)技術(shù)相關(guān)的各種問題，其中包括不必要的資源利用以及不必要的帶寬利用，本發(fā)明采用地址解析協(xié)議(ARP)以及，特別是，由無償ARP消息提供的信息，下面對此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
通常，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有互聯(lián)網(wǎng)(IP)數(shù)據(jù)包需要發(fā)送到第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時，第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(也就是發(fā)送節(jié)點(diǎn))必須首先確定與第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的鏈路層地址(也就是48比特硬件地址)。在以太網(wǎng)環(huán)境中，鏈路層地址可以是接收節(jié)點(diǎn)連接的以太網(wǎng)端口的地址。做出這個確定的過程在本領(lǐng)域中稱為地址解析。
ARP是用來完成地址解析的一組規(guī)則和過程。ARP在本領(lǐng)域眾所周知。通常，ARP按下面方式工作。發(fā)送節(jié)點(diǎn)通過其連接的整個子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段廣播ARP請求消息。圖1描繪了ARP請求消息的一個示范格式。如圖所示，除了其它特性外，ARP請求消息包含一個目標(biāo)IP地址域(也就是TARGET IP ADDR)。目標(biāo)IP地址域，如其名字所提示的，包含與預(yù)期接收節(jié)點(diǎn)(也就是，由發(fā)送節(jié)點(diǎn)尋找其鏈路層地址的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))相關(guān)的IP地址。因?yàn)锳RP請求消息在整個子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中廣播，連接到該子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段的大量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，包括預(yù)期的接收節(jié)點(diǎn)，實(shí)際都接收到ARP請求消息。一接收到ARP請求消息，每個節(jié)點(diǎn)就將ARP請求消息目標(biāo)IP地址域中包含的IP地址與其自身的一個或多個IP地址進(jìn)行比較。如果一個節(jié)點(diǎn)確定目標(biāo)IP地址域中包含的IP地址與其自身的IP地址相等(也就是說匹配)，該節(jié)點(diǎn)就產(chǎn)生一條ARP應(yīng)答消息。理論上，ARP請求消息目標(biāo)IP地址域中包含的IP地址應(yīng)該只和預(yù)期的接收節(jié)點(diǎn)相關(guān)的IP地址相匹配。當(dāng)然，ARP應(yīng)答消息包含預(yù)期接收節(jié)點(diǎn)的硬件地址。這樣，發(fā)送節(jié)點(diǎn)現(xiàn)在就有了發(fā)送IP數(shù)據(jù)包到預(yù)期接收節(jié)點(diǎn)所需要的IP地址和硬件地址。
典型地，每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)維護(hù)一個ARP緩存。ARP緩存相應(yīng)地包含一個IP地址列表，例如，與子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段的所有其它節(jié)點(diǎn)相關(guān)的IP地址列表。除此之外，ARP緩存包含每個所列的IP地址與相應(yīng)硬件地址的映射。當(dāng)發(fā)送節(jié)點(diǎn)(也就是廣播ARP請求消息的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))從預(yù)期的接收節(jié)點(diǎn)接收到ARP應(yīng)答消息時，發(fā)送節(jié)點(diǎn)在其ARP緩存中生成一條新的輸入項(xiàng)或更新已有記錄項(xiàng)，其中新的或更新的輸入項(xiàng)提供與預(yù)期接收節(jié)點(diǎn)相關(guān)IP地址與預(yù)期接收節(jié)點(diǎn)相關(guān)硬件地址之間的映射。一般來說，ARP緩存中每個輸入項(xiàng)保持一段特定時間，之后，輸入項(xiàng)被刪除。ARP緩存的用途如下，發(fā)送節(jié)點(diǎn)不必在每次有IP數(shù)據(jù)包要發(fā)送時都廣播ARP請求消息。而是，發(fā)送節(jié)點(diǎn)首先查閱其ARP緩存，并且一旦緩存中包含提供預(yù)期接收節(jié)點(diǎn)的IP地址和硬件地址間映射的輸入項(xiàng)，則發(fā)送節(jié)點(diǎn)就有了發(fā)送IP數(shù)據(jù)包到預(yù)期接收節(jié)點(diǎn)所需要的所有信息，無須廣播ARP請求消息。
根據(jù)ARP，存在一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)代表另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)生成ARP應(yīng)答消息的情況。這種情況的一個例子是，移動終端改變其對子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中代理主機(jī)的連接點(diǎn)，結(jié)果，在IP地址與以前的連接點(diǎn)相關(guān)的情況下自己無法再接收ARP請求消息。因此，一個代表移動終端的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以為移動終端生成合適的ARP應(yīng)答消息。由一個節(jié)點(diǎn)代表另一個生成的ARP應(yīng)答消息，如上所述，被稱為代理ARP消息。
同樣，根據(jù)ARP，節(jié)點(diǎn)可以發(fā)布一個未被請求的ARP應(yīng)答消息，也就是，不是為響應(yīng)ARP請求消息而發(fā)布的ARP應(yīng)答消息。需要發(fā)布未被請求ARP應(yīng)答消息的情況的一個例子是當(dāng)節(jié)點(diǎn)安裝了新的網(wǎng)絡(luò)接口卡，并且其中與新的網(wǎng)絡(luò)接口卡相關(guān)的硬件地址與該節(jié)點(diǎn)以前的網(wǎng)絡(luò)接口卡相關(guān)的硬件地址不同。這種ARP應(yīng)答消息類型背后的主要目的是通知子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中的其它每一個節(jié)點(diǎn)與發(fā)送節(jié)點(diǎn)相關(guān)的硬件地址已經(jīng)改變。于是每個接收節(jié)點(diǎn)可以利用未被請求ARP應(yīng)答消息中的信息更新其ARP緩存。這種類型的ARP應(yīng)答消息被稱為無償ARP消息。值得注意的是如果節(jié)點(diǎn)作為移動終端的代理主機(jī)，則當(dāng)移動終端連接到該代理主機(jī)以更新任意路由或與子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段相關(guān)的其它主機(jī)時，需要廣播無償ARP。而且，永久ARP記錄不象ARP緩存中保持的其它記錄一樣會過期，不能利用無償ARP消息來刪除它們。
如前面所述，本發(fā)明利用ARP，并且特別是無償ARP消息來管理存儲在網(wǎng)絡(luò)主機(jī)并由其使用的移動終端注冊記錄，移動終端利用這些注冊記錄將自己連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段上。一般而言，本發(fā)明通過使用無償ARP消息中已經(jīng)存在的信息來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，無論何時移動終端將其對子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段的連接點(diǎn)從一個網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，這里稱為HOLD改變到另一個網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，這里稱為HNEW時，都生成無償ARP消息。因?yàn)闊o償ARP消息包含移動終端相關(guān)的IP地址，以及在目前情況下稱為HNEW的發(fā)送節(jié)點(diǎn)相關(guān)的硬件地址(例如以太網(wǎng)源地址)，HOLD自然被通知不再需要為移動終端提供移動性支持。因此，HOLD可以刪除在其中包含的與移動終端相關(guān)的所有注冊記錄。結(jié)果，HOLD通過刪除這些注冊記錄立即釋放了通常非常有限的資源，因此這些資源現(xiàn)在可以用來支持，例如，另一個移動終端的移動性需求。
圖2更詳細(xì)地說明了本發(fā)明的第一示范實(shí)施方案。如205行和210行所示，移動終端(MT)將與子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段的連接點(diǎn)從HOLD改為HNEW。一與HNEW建立好連接，如210行所示，HNEW就代表MT在整個子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中廣播一條無償ARP消息。如215行所示，無償ARP消息很可能即使不被與子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段相關(guān)的所有節(jié)點(diǎn)接收，也會被包括HOLD在內(nèi)的許多節(jié)點(diǎn)接收。因?yàn)閺V播無償ARP消息的主要目的是通知子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中的所有節(jié)點(diǎn)MT已經(jīng)改變了其連接點(diǎn)，因此節(jié)點(diǎn)可按上述說明更新其ARP緩存，以便能夠?qū)P數(shù)據(jù)包正確地路由到移動終端的代理主機(jī)，除此之外，HOLD可以利用這樣的事實(shí)，即無償ARP自然地通知HOLD目前MT是通過HNEW而非HOLD連接在子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段上。因此，可以刪除與MT相關(guān)的所有注冊記錄，當(dāng)MT通過HOLD連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段時，HOLD曾利用這些注冊記錄支持MT的移動性要求。
圖3更詳細(xì)地說明了實(shí)施本發(fā)明的一個特定過程。如第一程序步驟301所示，移動終端改變其對子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段的連接點(diǎn)，例如，作為移交過程的一部分，因此其從HOLD上分離(也就是第一主機(jī)或外部代理)，然后重新連接到HNEW(也就是第二網(wǎng)絡(luò)主機(jī))上。一旦移動終端確實(shí)實(shí)際連接到HNEW上，HNEW代表(也就是說作為代理)該移動終端產(chǎn)生一條無償ARP，如程序步驟305所示。如前所述，無償ARP實(shí)際上在整個子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段進(jìn)行廣播；因此，按照程序步驟310，該無償ARP很可能被包括HOLD在內(nèi)的大量其它節(jié)點(diǎn)接收。這些大量節(jié)點(diǎn)中的每個節(jié)點(diǎn)，包括HOLD，如程序步驟315所示，則從無償ARP的TARGET IPADDR數(shù)據(jù)域提取移動終端的IP地址。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案，HNEW可利用IP包過濾器隔離無償ARP消息，并且從中提取移動終端的IP地址。在S.McCanne和V.Jacobsen的1993年Winter USENIX會議的會議錄“BSD包過濾器(The BSD Packet Filter)”259至269頁，可以找到關(guān)于IP包過濾器的詳細(xì)描述，該文在此包含作為參考。雖然使用IP包過濾器被相信是優(yōu)選的，但應(yīng)該理解，通過在其中設(shè)置被稱為混雜模式的硬件接口(例如，以太網(wǎng)接口)，其中節(jié)點(diǎn)接收到的每個IP數(shù)據(jù)包都被單獨(dú)隔離，無償ARP消息同樣被隔離并且從中提取IP地址。
一旦包括HOLD在內(nèi)的每個節(jié)點(diǎn)都從無償ARP中提取出與移動終端相關(guān)的IP地址，每個節(jié)點(diǎn)就將提取的IP地址與其維護(hù)的各種注冊記錄中相關(guān)的IP地址進(jìn)行比較，如程序步驟320所示。如果一個節(jié)點(diǎn)確定提取的IP地址與其維護(hù)的注冊記錄中任何一個都不匹配，根據(jù)確定步驟325的NO路徑，該節(jié)點(diǎn)僅僅忽略該無償ARP。也就是，該節(jié)點(diǎn)對其維護(hù)的注冊記錄不采取任何行動。但是，如果一個節(jié)點(diǎn)確定提取的IP地址與其維護(hù)的注冊記錄中的一條相匹配，根據(jù)確定步驟325的YES路徑，則該節(jié)點(diǎn)刪除對應(yīng)該IP地址(也就是與移動終端相關(guān)的IP地址)的所有注冊記錄，如程序步驟335所示。雖然子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中的每個節(jié)點(diǎn)一接收到無償ARP消息就執(zhí)行上述步驟，但只有HOLD(也就是，移動終端以前連接的節(jié)點(diǎn))還包含對應(yīng)于移動終端IP地址的注冊記錄。
注冊記錄包含主機(jī)管理和/或支持移動終端的移動性要求使用的信息，因此移動終端可以繼續(xù)以無間斷方式進(jìn)行通信以及接收其訂購的服務(wù)。這些記錄可能包含IP數(shù)據(jù)包路由表中的一條或多條輸入項(xiàng)；包含代表移動終端生成代理ARP消息需要的信息的一個或多個ARP記錄；由包過濾器用來將特定IP數(shù)據(jù)包路由或阻塞到移動終端的IP數(shù)據(jù)包過濾記錄；以及用來支持如IPSEC協(xié)議隧道的加密和鑒別記錄。
圖2還說明了本發(fā)明的另一個方面。如220行所示，由HNEW初始生成的無償ARP消息將通過本地回送接口回送到HNEW。需要理解的是，本地回送接口是在大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)的一個功能。而且，本地回送接口允許位于相同節(jié)點(diǎn)上的客戶端和服務(wù)器端互相通信。HNEW一通過其本地回送接口接收到無償ARP，就可以基于給無償ARP消息的內(nèi)容建立管理和/或支持移動終端的移動性需求所需要的注冊記錄。HNEW創(chuàng)建的管理和/或支持移動終端注冊記錄中有IP數(shù)據(jù)包路由表中的一條或多條輸入項(xiàng)；以及IP數(shù)據(jù)包過濾器記錄。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是其簡化了管理和/或支持移動終端的移動性需求的過程。本發(fā)明通過利用當(dāng)移動終端改變其連接點(diǎn)時生成的無償ARP消息中存在的信息簡化了該過程。
已參考各種示范實(shí)施方案對本發(fā)明進(jìn)行了說明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以很明顯地看到，在不背離本發(fā)明精神的情況下，可以采用與上述不同的特定形式來具體實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。示范實(shí)施方案是說明性的，而不應(yīng)當(dāng)被以任何方式看作是限制性的。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求給出，而不是前面的描述，并且落在權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有變動和等同物都包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種用于管理與移動終端相關(guān)的注冊記錄的方法，所述方法包括步驟在第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收無償?shù)刂方馕鰠f(xié)議(ARP)消息，其中第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段相關(guān)；識別無償ARP消息中包含的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址，該IP地址與移動終端相關(guān)；確定與移動終端相關(guān)的注冊記錄是否由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為無償ARP消息中包含的已識別IP地址的函數(shù)來維護(hù)；以及如果確定與移動終端相關(guān)的注冊記錄由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)維護(hù)，則從由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)維護(hù)的任何其它注冊記錄中刪除該注冊記錄。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述確定與移動終端相關(guān)的注冊記錄是否由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為無償ARP消息中包含的已識別IP地址的函數(shù)來維護(hù)的步驟包含以下步驟將無償ARP消息中包含的識別的IP地址與由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)維護(hù)的其它注冊記錄相關(guān)的任何IP地址進(jìn)行比較。
3.權(quán)利要求1的方法還包括以下步驟從第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)向整個子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段廣播無償ARP消息。
4.權(quán)利要求3的方法，其中移動終端當(dāng)前通過第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段上。
5.權(quán)利要求3的方法還包括以下步驟在第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過本地回送接口接收無償ARP消息；并且在第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基于無償ARP消息中包含的信息建立一條新的注冊記錄。
6.權(quán)利要求1的方法還包括以下步驟從移動終端在整個子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中廣播無償ARP消息。
7.一種用于為移動終端在第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上建立注冊記錄的方法，包括步驟在子網(wǎng)或局域網(wǎng)(LAN)網(wǎng)段中廣播無償?shù)刂方馕鰠f(xié)議(ARP)消息，該無償ARP消息在移動終端通過第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段后，由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)廣播；通過本地回送接口在第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收無償ARP消息；并且基于無償ARP消息中包含的信息，在第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上建立移動終端注冊記錄。
8.權(quán)利要求7的方法還包括以下步驟在第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收無償ARP消息；其中移動終端通過第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段之前，該移動終端通過第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段；并且從第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)刪除作為無償ARP消息中包含信息的一個函數(shù)的注冊記錄。
9.權(quán)利要求8的方法還包括以下步驟從第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)向第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送無償ARP消息。
10.一種用于當(dāng)移動終端改變其對子網(wǎng)或局域網(wǎng)(LAN)網(wǎng)段的連接點(diǎn)時管理移動終端注冊記錄的方法，所述方法包括步驟從第一網(wǎng)絡(luò)主機(jī)(HNEW)向子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中多個節(jié)點(diǎn)廣播無償?shù)刂方馕鰠f(xié)議(ARP)消息，其中移動終端當(dāng)前通過HNEW連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中，并且其中無償ARP消息包含與移動終端相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址；在子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中的所述多個節(jié)點(diǎn)中的每一個上接收無償ARP消息；確定無償ARP中包含的與移動終端相關(guān)的IP地址，是否進(jìn)一步包含在整個子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中所述任一節(jié)點(diǎn)維護(hù)的注冊記錄中；并且如果做出確定與移動終端相關(guān)的IP地址包含在由子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段相關(guān)的節(jié)點(diǎn)中的一個維護(hù)的注冊記錄中，則從該節(jié)點(diǎn)維護(hù)的任何其它注冊記錄中刪除該注冊記錄。
11.權(quán)利要求10的方法，其中移動終端以前通過第二個網(wǎng)絡(luò)主機(jī)(HOLD)連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段上，并且其中HOLD是接收到由HNEW廣播的無償ARP消息的子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中多個節(jié)點(diǎn)中的一個。
12.權(quán)利要求11的方法，其中做出確定與移動終端相關(guān)的IP地址包含在HOLD維護(hù)的注冊記錄中，并且其中將包含與移動終端相關(guān)的IP地址的注冊記錄從HOLD中被刪除。
13.權(quán)利要求10的方法還包括以下步驟將無償ARP消息與子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中每個節(jié)點(diǎn)接收到的任何其它IP數(shù)據(jù)包隔離開；并且從無償ARP消息中的目標(biāo)IP地址域中提取與移動終端相關(guān)的IP地址。
14.權(quán)利要求10的方法還包括以下步驟對于子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中的每個節(jié)點(diǎn)，如果做出確定其維護(hù)的任何注冊記錄中沒有包含與移動終端相關(guān)的IP地址，則忽略接收到的無償ARP消息。
15.權(quán)利要求10的方法，其中注冊記錄是路由表中的一條輸入項(xiàng)。
16.權(quán)利要求10的方法，其中注冊記錄是一條ARP記錄。
17.權(quán)利要求10的方法，其中注冊記錄包含IP數(shù)據(jù)包過濾器控制信息。
18.權(quán)利要求10的方法，其中注冊記錄包含IPSEC加密和鑒別信息。
19.一種能夠管理與移動終端相關(guān)的注冊記錄的通信系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡(luò)包括用于在第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收無償?shù)刂方馕鰠f(xié)議(ARP)消息的裝置，其中第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段相關(guān)聯(lián)；用于識別無償ARP消息中包含的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址的裝置，該IP地址與移動終端相關(guān)聯(lián)；用于確定與移動終端相關(guān)的注冊記錄是否由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為無償ARP消息中包含的已識別IP地址的一個函數(shù)來維護(hù)的裝置；以及如果確定與移動終端相關(guān)的注冊記錄由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來維護(hù)，則用于從由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)維護(hù)的任何其它注冊記錄中刪除該注冊記錄的裝置。
20.權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其中所述用于確定與移動終端相關(guān)的注冊記錄是否由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為無償ARP消息中包含的已識別IP地址的一個函數(shù)來維護(hù)的裝置包括用來將無償ARP消息中包含的已識別IP地址與第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)維護(hù)的其它注冊記錄相關(guān)的任何IP地址相比較的裝置。
21.權(quán)利要求19的系統(tǒng)還包括用于從第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)向子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段廣播無償ARP消息的裝置。
22.權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中移動終端當(dāng)前通過第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接在子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段上。
23.權(quán)利要求21的系統(tǒng)還包括用來在第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過本地回送接口接收無償ARP消息的裝置；以及用來基于無償ARP消息中包含的信息在第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上為移動終端建立新的注冊記錄的裝置。
24.權(quán)利要求19的系統(tǒng)還包括用來在子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段廣播來自移動終端的無償ARP消息的裝置。
25.一種能夠在第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上為移動終端建立注冊記錄的通信系統(tǒng)包括用來在子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中廣播無償?shù)刂方馕鰠f(xié)議(ARP)消息的裝置，該無償ARP消息在移動終端通過第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段后由第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)廣播；用來通過本地回送接口在第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收無償(ARP)消息的裝置；以及用來基于無償ARP消息中包含的信息在第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上建立移動終端注冊記錄的裝置。
26.權(quán)利要求25的系統(tǒng)還包括用于在第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收無償(ARP)消息的裝置；其中移動終端通過第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段之前，該移動終端通過第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段；以及用于從第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)刪除作為無償(ARP)消息中包含信息的一個函數(shù)的注冊記錄的裝置。
27.權(quán)利要求26的系統(tǒng)還包括用于從第二個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)向第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送無償ARP消息的裝置。
28.一種當(dāng)移動終端改變其對子網(wǎng)或局域網(wǎng)(LAN)網(wǎng)段的連接點(diǎn)時能夠管理移動終端注冊記錄的通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于從第一網(wǎng)絡(luò)主機(jī)(HNEW)向整個子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中多個節(jié)點(diǎn)廣播無償?shù)刂方馕鰠f(xié)議(ARP)消息的裝置，其中移動終端當(dāng)前通過HNEW連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中，并且其中無償ARP消息包含與移動終端相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址；用于在子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中的所述多個節(jié)點(diǎn)中的每一個上接收無償ARP消息的裝置；用于確定無償ARP中包含的與移動終端相關(guān)的IP地址，是否進(jìn)一步包含在整個子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中任一節(jié)點(diǎn)維護(hù)的注冊記錄中的裝置；以及如果做出確定與移動終端相關(guān)的IP地址包含在由子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段相關(guān)的多個節(jié)點(diǎn)中的一個維護(hù)的注冊記錄中，則用于從該節(jié)點(diǎn)維護(hù)的任何其它注冊記錄中刪除該注冊記錄的裝置。
29.權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中移動終端以前通過第二網(wǎng)絡(luò)主機(jī)(HOLD)連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段上，并且其中H0LD是接收到由HNEW廣播的無償ARP消息的子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中多個節(jié)點(diǎn)中的一個。
30.權(quán)利要求29的系統(tǒng)，其中做出確定與移動終端相關(guān)的IP地址包含在HOLD維護(hù)的注冊記錄中，并且其中包含與移動終端相關(guān)的IP地址的注冊記錄從HOLD中被刪除。
31.權(quán)利要求28的系統(tǒng)還包括用于將無償ARP消息與子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中每個節(jié)點(diǎn)接收到的任何其它IP數(shù)據(jù)包隔離開的裝置；以及用于從無償ARP消息中的目標(biāo)IP地址域中提取與移動終端相關(guān)的IP地址的裝置。
32.權(quán)利要求28的系統(tǒng)還包括對于子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段中的每個節(jié)點(diǎn)，如果做出確定其維護(hù)的任何注冊記錄中沒有包含與移動終端相關(guān)的IP地址，則用于忽略接收到的無償ARP消息的裝置。
33.權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中注冊記錄是路由表中的一個輸入項(xiàng)。
34.權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中注冊記錄是一條ARP記錄。
35.權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中注冊記錄包含IP數(shù)據(jù)包過濾器控制信息。
36.權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中注冊記錄包含IPSEC加密和鑒別信息。
全文摘要
通過利用無償?shù)刂方馕鰠f(xié)議(ARP)消息中包含的信息,可以在網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中有效和高效地建立或刪除移動終端注冊記錄。當(dāng)移動終端將其在子網(wǎng)或局域網(wǎng)(LAN)網(wǎng)段的連接點(diǎn)從第一網(wǎng)絡(luò)主機(jī)改變?yōu)榈诙W(wǎng)絡(luò)主機(jī)時,由第二個網(wǎng)絡(luò)主機(jī)生成一條無償ARP消息,其中該無償ARP消息包含與移動終端相關(guān)的IP地址。因?yàn)橐苿咏K端不再通過第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接到子網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)段,所以一旦第一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)識別到無償ARP消息中包含的該移動終端的IP地址,就執(zhí)行刪除與該移動終端相關(guān)的任何和所有注冊記錄的任務(wù),這些記錄利用移動終端的IP地址從由第一個節(jié)點(diǎn)維護(hù)的其它注冊記錄中識別和區(qū)別出來。
文檔編號H04L29/12GK1346562SQ00806059
公開日2002年4月24日 申請日期2000年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月10日
發(fā)明者D·耶雷斯塔姆, L·比約魯普, M·巴斯勒, M·林曼 申請人:艾利森電話股份有限公司