[发明专利]带有路由功能的嵌入式网络终端及其路由功能实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，特别涉及一种嵌入式网络终端中路由功能的实现方法。

背景技术

随着互联网技术的发展和普及，越来越多的家庭用户享受到了网络带来的服务，并且，随着嵌入式技术的发展，家庭中也出现了许多嵌入式网络终端，例如机顶盒、VoIP(Voice over Internet Protocol)适配器、家用路由器等，为家庭用户提供数据、语音服务。

在互联通信过程中涉及多种网络协议，其中，网际协议(IP)是一个网络层协议，它包含寻址信息和控制信息，可使数据包在网络中路由。IP协议是TCP/IP协议族中的主要网络层协议。用户数据报协议(UDP)是一个简单的面向数据报的传输层协议。传输控制协议(TCP)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。地址解析协议(ARP)是用来实现IP地址与本地网络认知的物理地址(以太网MAC地址)之间的映射。点到点协议(PPP)是为在同等单元之间传输数据包这样的简单链路设计的链路层协议。以太网上的点对点协议(PPPoE)即以太网上传送PPP数据包的协议。

许多网络服务提供商向家庭用户提供ADSL(Asymmetric Digital SubscriberLine)的网络接入服务。ADSL是DSL(Digital Subscriber Line)的一种非对称版本，它利用数字编码技术从现有铜质电话线上获取最大数据传输容量，同时又不干扰在同一条线上进行的常规话音服务。用户可以在上网的同时打电话或发送传真，而不会影响通话质量或降低下载因特网内容的速度。目前，PPPoE(Point-to-Point Protocolover Ethernet)技术规范是宽带接入运营商首选的宽带接入方式，它利用PPP(Point-to-Point Protocol)技术直接实现更高速、更可靠、更便捷的ADSL宽带接入，将现有的宽带接入服务器与本地以太网络相结合，兼顾了对用户终端的硬件要求，提高了ADSL宽带接入的总体性能。

一般情况下，家庭用户使用一台终端，例如PC机，通过ADSL适配器，拨号并登陆到网络。如果家庭用户拥有多台终端，并且有2台以上的终端需要具有上网功能，例如VoIP适配器和PC机需要同时上网，则购买一个内置拨号功能的家用路由器可以解决这个问题，但这将给用户带来额外的投资。

在一些嵌入式网络终端中，例如某些VoIP适配器，内部集成了拨号功能和家用路由器的功能，其他终端可以通过这台嵌入式网络终端作为路由器上网。图1为现有的带有路由功能的嵌入式网络终端的网络功能部分的结构图，在该嵌入式网络终端的网络功能部分中，包括嵌入式网络应用模块、DHCP服务器、TCP/UDP协议处理模块、IP协议处理模块、PPP与PPPoE模块、以太网分组处理模块、ARP协议处理模块、WAN网络接口卡模块、LAN NIC模块、HUB/SWITCH模块组成。其中，外部的ADSL适配器与WAN NIC模块连接，与嵌入式网络终端相连的子网中的各个终端通过HUB/SWITCH模块连接到LAN NIC模块上。WAN NIC模块与PPP与PPPoE模块连接，LAN NIC模块与以太网分组处理模块连接，PPP与PPPoE模块和以太网分组处理模块都连接到IP协议处理模块上，以太网分组处理模块还与ARP协议处理模块连接，IP协议处理模块则与TCP/UDP协议处理模块连接，TCP/UDP协议处理模块则分别与嵌入式网络应用模块、DHCP服务器连接。

在现有的带有路由功能的嵌入式网络终端中，利用DHCP服务器为其子网中各终端提供IP地址等网络参数。由于需要向多台终端提供网络接入功能，现有的带有路由功能的嵌入式网络终端提供的IP地址和网关等网络参数一般都为私网IP地址，例如“192.168.0.*”。由于采用了私网地址作为终端的IP地址，因此，在现有的带有路由功能的嵌入式网络终端中除了需要存储路由表外，还需要实现网络地址转换、穿越等功能。由此会带来维护路由表、进行内外网地址转换、分组校验和重新计算等一系列的操作。这种方式实现路由功能时，对硬件需求较高、软硬件成本都比较高，并且需要处于内部子网的终端解决由于网络地址转换而造成问题。