專利名稱：使用調(diào)制解調(diào)器的動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議電子欺騙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)通信中點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議電子欺騙(spoofing)，尤其涉及在xDSL調(diào)制解調(diào)器中使用PPPoA(基于異步傳輸模式的點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議)的PPPoA電子欺騙。
背景技術(shù)：
首字母縮詞xDSL是對所有類型(協(xié)議)的數(shù)字用戶線路(DSL)的統(tǒng)稱，例如，不對稱數(shù)字用戶線路(ADSL)、單線數(shù)字用戶線路(SDSL)、甚高速數(shù)字用戶線路(VDSL)、高比特率數(shù)字用戶線路(HDSL)、通用數(shù)字用戶線路(UDSL)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)數(shù)字用戶線路(IDSL)和速率自適應(yīng)數(shù)字用戶線路(RADSL)。DSL調(diào)制解調(diào)器將用戶個人計(jì)算機(jī)(PC)橋接或路由(連接)到互聯(lián)網(wǎng)提供商或互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)的路線。
數(shù)字用戶線路通過模擬電話線，在用戶端將數(shù)字電路網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)。因?yàn)閿?shù)字用戶線路提供了多個相互分離的用于傳輸如聲音、電傳等語音電話信號的信道，通過常規(guī)電話線，數(shù)字用戶線路可提供高速發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)通信，或同時(shí)發(fā)送和接收語音電話信號和高速數(shù)據(jù)通信。
數(shù)字用戶線路分配0千赫(KHz)到4KHz的第一頻段，用于模擬語音信號(POTS“簡易老式電話服務(wù)”)，以及4KHz到2.2兆赫(MHz)的第二頻段，用于數(shù)據(jù)通信。
常規(guī)調(diào)制解調(diào)器不能同時(shí)用于語音電話信號和數(shù)據(jù)通信。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)可同時(shí)用于語音電話傳輸和數(shù)據(jù)通信，但降低了通信和傳輸速度。參閱Rajiv Bhatia等的美國專利U.S.Patent No.6,028,848.題為“使用ISDNLAN調(diào)制解調(diào)器的裝置和方法，其中ISDN LAN調(diào)制解調(diào)器使用內(nèi)部DNS和DHCP服務(wù)器，將本地主機(jī)名透明地轉(zhuǎn)換為IP地址”。
然而xDSL可以使高速數(shù)據(jù)通信與語音電話信號傳輸一同進(jìn)行，這是因?yàn)檎Z音電話信號傳輸占據(jù)低的頻段而高速數(shù)據(jù)通信占據(jù)較高頻段。避免了串線和干擾，又沒有降低通信和傳輸速度。
另一類型的調(diào)制解調(diào)器是在有線電視系統(tǒng)(CATV)上用于互聯(lián)網(wǎng)訪問的電纜調(diào)制解調(diào)器，其中一些用同軸電纜進(jìn)行下行通信并用電話線對進(jìn)行上行通信。參閱John G.Fijolek等的美國專利U.S.No.6,185,624.題為“用于纜上數(shù)據(jù)系統(tǒng)的電纜調(diào)制解調(diào)器的管理的方法和系統(tǒng)”。
ADSL代表不對稱數(shù)字用戶線路，之所以不對稱是因?yàn)殡娫捑峙c用戶之間的數(shù)據(jù)交換速度彼此不同。圖1示出了通過常規(guī)電話線傳輸?shù)恼Z音電話信號和ADSL信號的分布。如圖1所示，ADSL使用具有寬頻帶的下行數(shù)據(jù)信道而非上行數(shù)據(jù)信道。與能夠提供具有相同通信速度的下行和上行數(shù)據(jù)信道的高速數(shù)據(jù)通信能力的CATV系統(tǒng)相比，盡管ADSL的通信速度只是CATV系統(tǒng)的三分之一，但當(dāng)用戶數(shù)量增加時(shí)，并不降低通信速度。使用ADSL的用戶的通信速度可高達(dá)每秒12兆比特。
圖2示出了使用基于ATM的點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議(PPPoA)的ADSL網(wǎng)絡(luò)。參見網(wǎng)絡(luò)工作組征求意見文件2364“AAL5上的PPP”和2001.6.20的互聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)對點(diǎn)擴(kuò)展工作組草案“AAL2上的PPP”。
圖2中，在網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器(NAS參見網(wǎng)絡(luò)工作組征求意見文件2881“下一代(NASREQNG)NAS模型的網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器要求”)40和客戶機(jī)10之間有兩種不同的網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器和ADSL調(diào)制解調(diào)器20之間有一個公共網(wǎng)絡(luò)(全局IP地址200.0.0.0)，在客戶機(jī)10和ADSL調(diào)制解調(diào)器20之間有專用網(wǎng)絡(luò)(局部IP地址10.0.0.0)。
IP網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換器(NAT參見網(wǎng)絡(luò)工作組征求意見文件1631(RFC1631))，用于在ADSL調(diào)制解調(diào)器20上，在局部互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址(用于局域網(wǎng)(LAN))和IP全局地址(用于互聯(lián)網(wǎng)訪問)之間的地址轉(zhuǎn)換。在ADSL調(diào)制解調(diào)器20通過ADSL調(diào)制解調(diào)器20上的PPP層，以PPP方式連接到NAS 40之后，局部IP地址和網(wǎng)關(guān)IP地址被送給ADSL調(diào)制解調(diào)器20，并被設(shè)置作為WAN(廣域網(wǎng)絡(luò))端口信息。
用戶需向客戶PC 10輸入局部IP地址和子網(wǎng)掩碼作為IP配置信息，并輸入一個或兩個域名服務(wù)(DNS)服務(wù)器地址和ADSL調(diào)制解調(diào)器20的局部IP地址作為網(wǎng)關(guān)IP地址。當(dāng)客戶PC 10與NAS 40通信時(shí)，IP地址被ADSL調(diào)制解調(diào)器20中的NAT路由并轉(zhuǎn)換為全局IP地址，通過數(shù)字用戶線路訪問多路復(fù)用器(DLSAM)30與NAS 40相連接。NAS 40是一種計(jì)算機(jī)服務(wù)器，它是互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)給連接的客戶提供互聯(lián)網(wǎng)訪問的。
以下討論圖2的系統(tǒng)存在的問題。NAT用于在ADSL上路由NAS 40和客戶PC 10之間的兩種不同的網(wǎng)絡(luò)。因此，在NAT上存在如RFC 1631所述的以下限制(a)響應(yīng)NAT表中表目(entry)數(shù)量的大量增加，性能下降。每一個NAT具有一個包括局部IP地址和全局IP地址對的表。IP地址并非全局唯一；(b)錯誤尋址(mis-addressing)的可能性增加；(c)在IP信息包有效載荷上使用具有IP地址的特殊應(yīng)用過程中，當(dāng)使用NAT時(shí)，會發(fā)生問題。它將中斷某些應(yīng)用程序(或至少使得它們很難運(yùn)行)；(d)主機(jī)標(biāo)識被隱藏，雖這樣有益于保密，但總體而言是負(fù)面影響；以及(e)SNMP、DNS等伴隨的某些問題。
即使客戶PC 10被關(guān)閉，客戶ADSL處于加電狀態(tài)，這樣NAS 40也無法收回分配給用戶的全局IP地址。因而NAS 40不能將同一全局IP地址分配給另一用戶。因此圖2所示的系統(tǒng)無法對IP地址耗盡問題(RFC 1631)提供有效解決方案。
用戶至少應(yīng)重新設(shè)置一次IP配置，如IP地址、網(wǎng)關(guān)地址、子網(wǎng)掩碼和DNS服務(wù)器地址。
如果ISP提供以基于太網(wǎng)的PPP(PPPoE參見網(wǎng)絡(luò)工作組征求意見文件2516)，PPPoE不存在上述在PPPoA模式中的問題，但會出現(xiàn)以下問題(a)用戶需要在用戶的計(jì)算機(jī)(客戶PC 10)中，安裝具有PPPoE驅(qū)動程序的互聯(lián)網(wǎng)連接軟件；(b)ISP和用戶要為互聯(lián)網(wǎng)連接軟件額外付費(fèi)；(c)當(dāng)用于互聯(lián)網(wǎng)連接軟件的個人文件和公共文件被刪除時(shí)，用戶應(yīng)在用戶的計(jì)算機(jī)中重新安裝軟件；(d)即使重新安裝后，互聯(lián)網(wǎng)連接軟件中使用的公共文件也會與其它應(yīng)用程序發(fā)生沖突。因此，為排除軟件中的沖突問題而會加重ISP售后服務(wù)的負(fù)擔(dān)。
(e)用戶PC需要在客戶PC10內(nèi)，為互聯(lián)網(wǎng)連接軟件分配資源，并且在互聯(lián)網(wǎng)連接前必須裝載互聯(lián)網(wǎng)連接軟件；以及(f)用戶需要保守互聯(lián)網(wǎng)連接軟件的ID和口令的秘密以免用戶的風(fēng)險(xiǎn)。ID和口令可能暴露給此PC的任何用戶。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是在NAS和客戶PC之間提供單一網(wǎng)絡(luò)。在ADSL調(diào)制解調(diào)器中去掉了用于路由另一不同網(wǎng)絡(luò)的NAT。因此，當(dāng)ADSL調(diào)制解調(diào)器以PPP方式連接到NAS時(shí)，獲得的全局IP地址和網(wǎng)關(guān)IP地址從ADSL發(fā)送至客戶PC。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的和更進(jìn)一步的目的，在ADSL調(diào)制解調(diào)器中提供了動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP參見網(wǎng)絡(luò)工作組征求意見文件2131‘動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議’，R.Droms，1997.3)服務(wù)器。在NAS和客戶PC之間提供橋接功能的ADSL調(diào)制解調(diào)器，在NAS和客戶PC之間傳輸數(shù)據(jù)。因而ADSL在性能上得到了改善。
ADSL調(diào)制解調(diào)器的DHCP，相應(yīng)包含在客戶PC操作系統(tǒng)內(nèi)的DHCP客戶端，作為服務(wù)器。有利之處是用戶不必直接重新設(shè)置IP配置。因?yàn)閺腘AS獲得的全局IP地址被用在客戶PC內(nèi)，ADSL調(diào)制解調(diào)器不再需要具有IP地址。如果ADSL調(diào)制解調(diào)器和客戶PC的任一個關(guān)機(jī)，由NAS動態(tài)分配給客戶PC的全局IP地址被收回。因此從NAS發(fā)布的全局IP地址的數(shù)量減少了。


通過參考以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，隨著進(jìn)一步理解，會更全面理解本發(fā)明及本發(fā)明的眾多優(yōu)點(diǎn)，附圖中相似的參考符號表示相同或類似的成分，其中圖1示出了通過常規(guī)電話線傳輸?shù)恼Z音電話信號和ADSL信號的頻譜；圖2示出了使用基于ATM的點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議(PPPoA)的ADSL網(wǎng)絡(luò)；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明原理，使用DHCP的ADSL調(diào)制解調(diào)器內(nèi)的協(xié)議結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明原理，使用PPPoA電子欺騙的ADSL調(diào)制解調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明原理，處理DHCP消息的流程；圖6示出了在PPPoA模式中使用NAT的常規(guī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議堆棧；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的原理，使用PPPoA電子欺騙功能構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議堆棧。
具體實(shí)施例方式
圖3示出了本發(fā)明的ADSL調(diào)制解調(diào)器內(nèi)的協(xié)議堆棧(層)和數(shù)據(jù)流如下DHCP-動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議NSM-協(xié)商狀態(tài)機(jī)HGE-報(bào)頭產(chǎn)生/提取LCP-鏈路控制協(xié)議
AUTH-認(rèn)證IPCP-互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議控制協(xié)議ATM-異步傳輸模式 UDP-用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議IP-互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議PPP-點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議LLC-邏輯鏈路控制 MAC-媒體訪問控制ARP1-地址解析協(xié)議AAL-ATM適配層ADSL調(diào)制解調(diào)器50中的每個元素在以上列出，除了技術(shù)上已眾所周知，不需作詳細(xì)說明的DHCP。本發(fā)明從ADSL調(diào)制解調(diào)器50中去除了NAT，并作為替代，如圖3所示，添加了動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)服務(wù)器52。
DHCP是一種通信協(xié)議，在一個組織的網(wǎng)絡(luò)中，使網(wǎng)絡(luò)管理員進(jìn)行中央管理并自動分配互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，能連接到互聯(lián)網(wǎng)的每一臺計(jì)算機(jī)需要一個唯一的IP地址。當(dāng)某組織將其計(jì)算機(jī)用戶與互聯(lián)網(wǎng)建立連接時(shí)，必須給每臺計(jì)算機(jī)分配IP地址。沒有DHCP，每臺計(jì)算機(jī)必須手動輸入IP地址，如果計(jì)算機(jī)被移到網(wǎng)絡(luò)的另一部分的另一位置，必須輸入新的IP地址。當(dāng)計(jì)算機(jī)被接入到網(wǎng)絡(luò)中的不同位置時(shí)，DHCP使得網(wǎng)絡(luò)管理人員從中央位置指導(dǎo)并分配IP地址，并自動發(fā)送新的IP地址。
客戶PC 10內(nèi)所需的IP配置，在常規(guī)PPP層53上發(fā)送給DHCP服務(wù)器52。因?yàn)橛糜趥鬏擜DSL調(diào)制解調(diào)器50中的IP信息包的PPP通信是在NAS 40和ADSL調(diào)制解調(diào)器50之間進(jìn)行的，所以加入HGE 56以去掉PPP報(bào)頭。
圖4示出了以PPPoA模式使用PPPoA電子欺騙的ADSL調(diào)制解調(diào)器50的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因?yàn)閺腘AS 40獲得的全局IP地址是通過PPP層53的IPCP 54(圖3)和ADSL調(diào)制解調(diào)器50的DHCP服務(wù)器52(圖3)，傳輸給客戶PC 10的，因此在NAS 40和客戶PC 10之間形成了單一的網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)工作組征求意見文件1332“PPP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議控制協(xié)議(IPCP)”G.McGregor，1992.5中討論了IPCP 54。圖4中，作為舉例，有NAS 40和客戶PC 10之間存在一個公共網(wǎng)絡(luò)(200.0.0.0)。
當(dāng)啟動時(shí)，客戶PC 10中的應(yīng)用層100(見圖7)的DHCP客戶端向網(wǎng)絡(luò)廣播DHCPDISCOVER信息包(見圖5)，以定位DHCP服務(wù)器。由于遇到的DHCP服務(wù)器只是ADSL調(diào)制解調(diào)器50中的DHCP服務(wù)器52，所以收到DHCPDISCOVER信息包的DHCP服務(wù)器52，操作面向NAS 40和ADSL調(diào)制解調(diào)器50打開的PPP會話，并從IPCP 54獲得IP配置信息，如全局IP地址、網(wǎng)關(guān)IP地址和DNS服務(wù)器地址。
響應(yīng)DHCPDISCOVER信息包，ADSL調(diào)制解調(diào)器50將打包進(jìn)DHCPOFFER和DHCPACK信息包的子網(wǎng)掩碼及從NAS 40接收到的IP配置信息一起發(fā)送給DHCP客戶端。客戶PC 10的DHCP客戶端，響應(yīng)DHCPACK將IP配置信息設(shè)置到客戶PC 10中。
由于通過將IP配置信息設(shè)置到客戶PC 10中，在客戶PC 10和NAS 40之間形成了單一網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)在客戶PC 10和NAS 40之間的通信過程中，不需ADSL調(diào)制解調(diào)器50的附加路由處理，就可執(zhí)行橋接操作。
如果在預(yù)定的時(shí)間段(租用時(shí)間(lease time)×3)內(nèi)，沒有來自客戶PC 10的DHCPREQUEST來更新全局IP地址的租用時(shí)間，DHCP服務(wù)器52將終止與客戶PC 10的PPP會話連接，并從客戶PC 10上收回全局IP地址。以下詳細(xì)描述該處理的每一步驟(1)當(dāng)ADSL調(diào)制解調(diào)器50啟動時(shí)，DHCP服務(wù)器52已準(zhǔn)備好提供服務(wù)；(2)當(dāng)客戶PC 10啟動后，執(zhí)行以下操作(a)包含在客戶PC 10操作系統(tǒng)中的DHCP客戶端被激活，并廣播一個DHCPDISCOVER信息包以查找DHCP服務(wù)器52；(b)響應(yīng)接收到的DHCPDISCOVER信息包，ADSL調(diào)制解調(diào)器50的DHCP服務(wù)器52激活用于在NAS 40和ADSL調(diào)制解調(diào)器50之間打開PPP會話的程序；(c)當(dāng)PPP會話建立后，IPCP 54獲得包括IP地址、網(wǎng)關(guān)IP地址和DNS服務(wù)器地址的所有在客戶PC 10內(nèi)使用的IP配置信息。盡管處理IPCP 54的算法和流程中利用了常規(guī)系統(tǒng)，當(dāng)ADSL調(diào)制解調(diào)器50向NAS 40發(fā)送配置請求時(shí)，主DNS地址和次DNS地址被添加到系統(tǒng)中。NAS 40對ADSL調(diào)制解調(diào)器50作出響應(yīng)，并處理配置請求。從NAS 40接收的IP配置信息如下-局部IP地址由NAS 40分配給客戶PC 10的全局地址；-遠(yuǎn)程IP地址分配給客戶PC 10的網(wǎng)關(guān)IP地址，即NAS 40的IP地址，客戶PC 10與具有此網(wǎng)關(guān)IP地址的NAS 40通信；以及-DNS服務(wù)器地址ADSL調(diào)制解調(diào)器50請求NAS 40向ADSL發(fā)送主DNS地址和次DNS地址。如果因?yàn)镹AS 40沒有設(shè)置發(fā)布主DNS地址和次DNS地址而ADSL不能從DNS 40接收到主DNS地址和次DNS地址，則存儲在ADSL調(diào)制解調(diào)器50的快閃存儲器(未示出)中的DNS服務(wù)器地址將被用作DNS服務(wù)器地址；(d)在上述項(xiàng)(1)中，IPCP 54向ADSL調(diào)制解調(diào)器50的DHCP服務(wù)器52傳送IP配置信息；(e)響應(yīng)DHCPDISCOVER信息包，ADSL調(diào)制解調(diào)器50的DHCP服務(wù)器52，通過DHCPOFFER信息包，向客戶PC 10傳送包括ADSL調(diào)制解調(diào)器50的缺省地址的IP配置信息的相關(guān)信息。傳送給客戶PC 10的信息包包括下列內(nèi)容-從NAS 40獲得的全局地址、網(wǎng)關(guān)地址和DNS服務(wù)器地址(如可得到，包括主DNS地址和次DNS地址)；-租用時(shí)間值、租用更新時(shí)間(T1)和租用更新時(shí)間(T2)。(根據(jù)測試結(jié)果，在客戶PC 10中，5秒的時(shí)間段對于快速應(yīng)用上述項(xiàng)(c)的值是合理的)；以及-子網(wǎng)掩碼的最小值來自網(wǎng)關(guān)IP地址和全局IP地址的組合。
<pre listing-type="program-listing"> 　　 -----------產(chǎn)生子網(wǎng)掩碼的例行程序---------　　for(int n_count 31；n_count＞0；n_count{　　 if((Global_IP_Address＞＞n_count) ！＝(Gateway_IP_Address＞＞n_count)){　　 n_count ++；　　 break；　　 }　　 }　　 subMask＝(0xFFFFFFFF＞＞n_count)；　　 subMask＝(subMask＜＜n_count)；　　 --------------------------------------------------</pre>(f)響應(yīng)DHCPOFFER信息包，客戶PC 10廣播DHCPREQUEST信息包；(g)響應(yīng)DHCPREQUEST信息包，ADSL調(diào)制解調(diào)器50的DHCP服務(wù)器52向客戶PC10的單播以太網(wǎng)地址發(fā)送在上述步驟(e)中獲得的IP配置信息，并裝載入DHCPACK信息包中；(h)響應(yīng)DHCPACK信息包，客戶PC 10的DHCP客戶端將IP配置信息安裝到客戶PC 10中；(i)與上述消息處理步驟一起的ARP(地址解析協(xié)議64)程序與常規(guī)處理過程相似，并且DHCP消息處理按照RFC2131執(zhí)行。
ARP程序如果(信息包是關(guān)于網(wǎng)關(guān)的ARP請求)
ARP答復(fù)發(fā)送(生成信息包PC網(wǎng)關(guān)IP和ADSL調(diào)制解調(diào)器50硬件地址映射) DHCP消息處理圖5示出了處理DHCP消息的流程；(j)當(dāng)租用更新時(shí)間用盡后，為得到新的租用時(shí)間，客戶PC 10的DHCP客戶端向ADSL調(diào)制解調(diào)器50的缺省IP地址發(fā)送一DHCPREQUEST信息包；(k)響應(yīng)來自客戶PC 10的DHCP客戶端的DHCPREQUEST信息包，ADSL調(diào)制解調(diào)器50的DHCP服務(wù)器52向客戶PC 10相應(yīng)的單播以太網(wǎng)地址發(fā)送與上述步驟(g)的DHCPACK信息包類似的DHCPACK信息包，。
(3)以下的過程表示在ADSL調(diào)制解調(diào)器50中，相應(yīng)上述項(xiàng)目(2)的DHCP信息包的處理過程(a)在ADSL調(diào)制解調(diào)器50的數(shù)據(jù)鏈路層LLC 66中，處理所有從客戶PC10接收到的幀的例行程序中如果是DHCP信息包，上層作為套接口(socket)載入到DHCP信息包，以便允許DHCP服務(wù)器52接收和處理DHCP信息包，否則執(zhí)行IP信息包處理(b)在處理DHCP服務(wù)器52任務(wù)中的套接的例行程序中，依據(jù)消息類型選擇預(yù)定的處理例行程序。接收的信息包是不包括IP報(bào)頭和UDP(60)報(bào)頭的DHCP數(shù)據(jù)信息包。
(實(shí)例) 如果是DHCPDISCOVER信息包，調(diào)用查找功能產(chǎn)生并送出DHCPOFFER信息包。
如果是DHCPREQUEST信息包，調(diào)用請求功能產(chǎn)生并送出DHCPACK或DHCPNAK信息包。
(c)在發(fā)送DHCP信息包的功能中 加入U(xiǎn)DP和IP地址。IP地址是ADSL調(diào)制解調(diào)器50的缺省IP地址。
信息包被發(fā)送到下層；數(shù)據(jù)鏈路層。
(4)響應(yīng)發(fā)自客戶PC 10的IP信息包，ADSL調(diào)制解調(diào)器50中數(shù)據(jù)的處理流程描述如下。
(a)在ADSL調(diào)制解調(diào)器50的數(shù)據(jù)鏈路層內(nèi)，處理從客戶PC 10接收的所有幀的例行程序中如果檢查到是DHCP信息包。
信息包被裝載到作為套接口的上層，以便允許DHCP服務(wù)器52任務(wù)來接收和處理信息包。
否則/*DHCP以外的信息包*/調(diào)用EtherRxMsg函數(shù)。
(b)在EtherRxMsg函數(shù)中，以隊(duì)列形式發(fā)送相應(yīng)的幀。
(c)在接收和處理插入到上述步驟(b)的隊(duì)列的幀的EtherRxMsg函數(shù)中，如果幀的類型為ARP，調(diào)用ARP處理例行程序。
否則如果幀的類型為IP信息包，調(diào)用user_ip_sys函數(shù)處理幀。
(d)user_ip_sys函數(shù)作為ADSL調(diào)制解調(diào)器50的PPP層53的HGE模塊56的函數(shù)，生成PPP報(bào)頭。然后通過ATM SAR(AAL5分段和重組層)59，將PPP幀發(fā)送到ATM層58以便將ATM信元發(fā)送到NAS 40。
(5)響應(yīng)發(fā)自NAS 40的IP信息包，ADSL調(diào)制解調(diào)器50中數(shù)據(jù)的處理流程描述如下。
(a)在ADSL調(diào)制解調(diào)器50的ATM層中接收的所有來自NAS 40的數(shù)據(jù)幀，以隊(duì)列發(fā)送以便在PPP層進(jìn)行處理。
(b)在PPP層接收并處理插入上述步驟(a)所述隊(duì)列中的數(shù)據(jù)幀的例行程序中，如果PPP報(bào)頭的協(xié)議是PPP IP，{丟棄RIP信息包。
去掉PPP報(bào)頭。(作為ADSL調(diào)制解調(diào)器50的PPP層53的HGE模塊中PPP報(bào)頭的提取功能)調(diào)用SendMsg2Ether Tx函數(shù)。
}否則像常規(guī)系統(tǒng)所作的那樣，執(zhí)行PPP協(xié)商。
(c)在SendMsg2Ether Tx函數(shù)中，幀被發(fā)送到數(shù)據(jù)鏈路層以便將幀發(fā)送給客戶PC 10。
(6)當(dāng)客戶PC 10關(guān)機(jī)時(shí)，執(zhí)行如下程序。
(a)因?yàn)榭蛻鬚C 10關(guān)機(jī)，DHCP服務(wù)器52不能在預(yù)定的時(shí)間段(租用時(shí)間×3)內(nèi)接收到來自客戶PC 10的DHCPREQUEST信息包。
(b)那么DHCP服務(wù)器52終止與客戶PC 10的PPP會話連接，并收回分配給客戶PC 10的全局IP地址。
圖6示出了在PPPoA模式中，使用NAT 22的常規(guī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議層。
由NAS 40或ISP所提供的全局IP地址，被分配作為ADSL調(diào)制解調(diào)器20的WAN端口的IP地址。ADSL調(diào)制解調(diào)器20的LAN端口的IP地址成為局域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)地址，與客戶PC 10相同，客戶PC 10的局部IP地址通過ADSL調(diào)制解調(diào)器20的NAT 22轉(zhuǎn)換成全局IP地址。從NAS 40發(fā)送的IP信息包中獲得的全局IP地址也通過ADSL調(diào)制解調(diào)器20的NAT 22轉(zhuǎn)換成客戶PC 10地址的局部IP地址。當(dāng)IP信息包從客戶PC 10向NAS 40傳輸時(shí)，ADSL調(diào)制解調(diào)器20對IP信息包中加入PPP報(bào)頭信息，并且當(dāng)IP信息包從NAS 40向客戶PC 10傳輸時(shí)，ADSL調(diào)制解調(diào)器20對IP信息包中去掉PPP報(bào)頭信息。
圖7示出了根據(jù)在PPPoA模式中使用PPPOA電子欺騙功能的本發(fā)明的原理，所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議層。
通過PPP連接從NAS 40獲得的IP配置信息，被發(fā)送給ADSL調(diào)制解調(diào)器50內(nèi)的DHCP服務(wù)器52。DHCP服務(wù)器52傳輸此IP配置信息給客戶PC 10。由于在客戶PC 10和NAS 40之間形成了單一網(wǎng)絡(luò)，在客戶PC 10和NAS 40之間通信時(shí)，在ADSL調(diào)制解調(diào)器50中不需要常規(guī)的路由處理(IP地址轉(zhuǎn)換)，但執(zhí)行了橋接功能。
根據(jù)本發(fā)明的上述方面，客戶PC 10啟動后不用改變或安裝互聯(lián)網(wǎng)連接軟件，就可與互聯(lián)網(wǎng)連接。去掉了由用戶的誤操作和客戶PC 10的錯誤所引發(fā)的所有問題。ADSL調(diào)制解調(diào)器50不需要圖6的NAT 22(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)，以及它所固有的限制。因?yàn)锳DSL調(diào)制解調(diào)器50中沒有使用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，所以改善了ADSL調(diào)制解調(diào)器50的性能。
根據(jù)本發(fā)明原理所構(gòu)建的ADSL調(diào)制解調(diào)器50，與具有圖6中的NAT 22的常規(guī)ADSL調(diào)制解調(diào)器20相比，如表1所示，下載和上傳速度改善了大約33％。表1所述的測試結(jié)果代表單一文件的上傳和下載速度。盡管具有NAT的常規(guī)ADSL調(diào)制解調(diào)器20中的下載和上傳速度在長時(shí)間運(yùn)行測試中被降低，但根據(jù)本發(fā)明原理所構(gòu)建的ADSL調(diào)制解調(diào)器50中的下載和上傳速度的性能在長時(shí)間運(yùn)行測試中，未表現(xiàn)出任何變化。

表1.測試結(jié)果為當(dāng)下載大小為100M的文件和上傳另一大小為10M的文件時(shí)的每秒的平均速度。
在NAS 40和客戶PC 10之間形成單一的網(wǎng)絡(luò)。由于客戶PC 10能夠使用由NAS 40提供的全局IP地址和DNS服務(wù)器地址，而不再需要任何其它局部IP地址。因此，用戶不必管理任何其它附加IP地址。
當(dāng)ADSL調(diào)制解調(diào)器50與客戶PC 10中任一個關(guān)機(jī)或租用時(shí)間用盡時(shí)，全局IP地址被收回。因此，減少了NAS 40公布的全局IP地址的數(shù)量。
因?yàn)镈HCP服務(wù)器52執(zhí)行用于通過PPP IPCP 54自動地和動態(tài)地從NAS 40獲得IP配置信息的PPPoA電子欺騙功能，所以ADSL調(diào)制解調(diào)器50的DHCP服務(wù)器52不再需要IP池。因此，用戶不必管理DHCP服務(wù)器52的IP池。
權(quán)利要求
1.一種在不對稱數(shù)字用戶線(ADSL)調(diào)制解調(diào)器中的PPPoA(基于異步傳輸模式(ATM)的點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議(PPP))電子欺騙功能的方法，包括以下步驟通過當(dāng)客戶PC開機(jī)時(shí)允許ADSL調(diào)制解調(diào)器建立與NAS的PPP連接，并通過允許NAS將包括全局IP地址的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)配置信息，經(jīng)過PPP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議控制協(xié)議(IPCP)傳輸給ADSL調(diào)制解調(diào)器的DHCP服務(wù)器，并通過允許ADSL將從NAS接收的IP配置信息發(fā)送給客戶PC，在客戶個人計(jì)算機(jī)(PC)和網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器(NAS)之間形成單一網(wǎng)絡(luò)；ADSL調(diào)制解調(diào)器在客戶PC和NAS之間形成一個網(wǎng)橋，并在客戶PC和NAS之間傳送IP信息包；以及當(dāng)客戶PC和ADSL調(diào)制解調(diào)器中的其中一個關(guān)機(jī)時(shí)，允許NAS收回分配給客戶PC的全局IP地址。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，形成單一網(wǎng)絡(luò)的步驟包括產(chǎn)生全局IP地址和網(wǎng)關(guān)地址組合而成的最小于網(wǎng)掩碼的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，在客戶PC和NAS之間傳送IP信息包的步驟包括以下步驟當(dāng)IP信息包從客戶PC向NAS傳送時(shí)，允許NAS將PPP報(bào)頭加入到IP信息包中；和當(dāng)IP信息包從NAS向客戶PC傳送時(shí)，允許ADSL調(diào)制解調(diào)器從IP信息包中刪除PPP報(bào)頭。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，形成單一網(wǎng)絡(luò)的步驟包括以下步驟從客戶PC發(fā)送DHCPDISCOVER消息到ADSL調(diào)制解調(diào)器。作為對DHCPDISCOVER消息的響應(yīng)，從ADSL調(diào)制解調(diào)器發(fā)送DHCPOFFER消息到客戶PC，所述DHCPOFFER消息包括所述IP配置信息。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟在租用更新時(shí)間用盡后，發(fā)送DHCPREQUEST消息到ADSL調(diào)制解調(diào)器以便獲得新的租用時(shí)間，以防止NAS收回分配給客戶PC的全局IP地址；以及從ADSL調(diào)制解調(diào)器發(fā)送DHCPACK消息到客戶PC，所述DHCPACK消息包括所述IP配置信息。
6.一種用于在PPPoA系統(tǒng)中執(zhí)行PPPoA(基于異步傳輸模式(ATM)的點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議(PPP))電子欺騙功能的裝置，該裝置包括客戶個人計(jì)算機(jī)(PC)；網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器(NAS)；和不對稱數(shù)字用戶線路(ADSL)調(diào)制解調(diào)器，該不對稱數(shù)字用戶線路(ADSL)調(diào)制解調(diào)器包括ATM層、PPP層、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)層、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)層和DHCP服務(wù)器，通過當(dāng)所述客戶PC啟動時(shí)形成PPP連接到所述NAS，通過在所述DHCP服務(wù)器經(jīng)所述PPP層的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議控制協(xié)議(IPCP)接收從所述NAS傳輸?shù)陌腥諭P地址的IP配置信息，并通過將從NAS接收的IP配置信息傳送給客戶PC，以便使所述ADSL調(diào)制解調(diào)器能在所述客戶PC和所述NAS之間形成一個網(wǎng)橋，以允許IP信息包在所述客戶PC和所述NAS之間傳送，所述ADSL調(diào)制解調(diào)器在所述客戶PC和所述NAS之間完成單一網(wǎng)絡(luò)連接。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，當(dāng)客戶PC和ADSL調(diào)制解調(diào)器中的一個關(guān)機(jī)時(shí)，所述NAS收回分配給客戶PC的全局IP地址。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述IP配置信息包括所述全局IP地址和網(wǎng)關(guān)地址組合而成的子網(wǎng)掩碼。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，當(dāng)從客戶PC向NAS傳送IP信息包時(shí)，所述ADSL調(diào)制解調(diào)器的所述PPP層的報(bào)頭生成/提取(HGE)部分，將PPP報(bào)頭加入到IP信息包中；以及當(dāng)從NAS向客戶PC傳送IP信息包時(shí)，所述ADSL調(diào)制解調(diào)器的所述PPP層的報(bào)頭生成/提取(HGE)部分將PPP頭部從IP信息包中刪除。
10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述客戶PC發(fā)送DHCPDISCOVER消息給ADSL調(diào)制解調(diào)器，作為對DHCPDISCOVER消息的響應(yīng)，所述DHCP服務(wù)器發(fā)送DHCPOFFER消息給所述客戶PC，所述DHCPOFFER消息包括所述IP配置信息。
11.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，為了防止租用更新時(shí)間用盡后，NAS收回分配給客戶PC的全局IP地址，所述客戶PC發(fā)送DHCPREQUEST消息給ADSL調(diào)制解調(diào)器以便獲得新的租用時(shí)間，作為對DHCPREQUEST消息的響應(yīng)，所述DHCP服務(wù)器發(fā)送DHCPACK消息給客戶PC，所述DHCPACK消息包括所述IP配置信息以便允許更新所述租用時(shí)間。
12.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，當(dāng)租用時(shí)間用盡時(shí)，所述NAS收回分配給客戶PC的全局IP地址。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，為了防止NAS在租用更新時(shí)間用盡后收回分配給客戶PC的全局IP地址，所述客戶PC發(fā)送DHCPREQUEST消息給ADSL調(diào)制解調(diào)器以便獲得新的租用時(shí)間，作為對DHCPREQUEST消息的響應(yīng)，所述DHCP服務(wù)器發(fā)送DHCPACK消息給客戶PC，所述DHCPACK消息包括所述IP配置信息以便允許更新所述租用時(shí)間。
14.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述IP配置信息包括由主DNS地址和次DNS地址組成的域名系統(tǒng)(DNS)服務(wù)器地址。
全文摘要
一種PPPoA(基于異步傳輸模式(ATM)的點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議(PPP))電子欺騙功能，它應(yīng)用不對稱數(shù)字用戶線路(ADSL)調(diào)制解調(diào)器，通過允許客戶PC啟動時(shí)ADSL調(diào)制解調(diào)器建立與NAS的PPP連接，通過允許NAS將包含有全局IP地址的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)配置信息經(jīng)PPP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議控制協(xié)議(IPCP)傳輸給ADSL調(diào)制解調(diào)器的DHCP服務(wù)器，以及通過允許ADSL將從NAS接收的IP配置信息傳送給客戶PC，在客戶PC和網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器(NAS)之間形成單一網(wǎng)絡(luò)，因此在客戶PC和NAS之間，通過ADSL調(diào)制解調(diào)器形成一個網(wǎng)橋，以便能在客戶PC和NAS之間傳送IP信息包。
文檔編號H04L12/28GK1404265SQ0212016
公開日2003年3月19日 申請日期2002年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月4日
發(fā)明者盧應(yīng)錫 申請人:三星電子株式會社