[发明专利]采用多种物理连接的客户机到网关虚拟连接

说明书

本发明涉及一种计算机系统，更具体来说，涉及操作这样一种计算机系统的方法、装置和计算机程序，这种计算机系统以对用户透明的方式、采用多种物理连接支持客户机到网关之间的虚拟连接。物理连接可以随若干因素而发生变化。定义图形用户界面，使用户能监视连接信息。

计算机工作站通过网络连接远程主机在今天已是十分普通的事情，许多连接技术都可以使用，例如，使用工作站的调制解调器通过电话线建立连接，利用诸如令牌网或以太网这样的局域网(LAN)卡，利用合适的设备建立无线连接，等等。工作站可以是具有处理和通信能力的任何类型的计算机处理机，包括膝上型、手持或移动式计算机，车载设备，桌面计算机，主计算机等。同样，远程主机也可以是具有处理和通信能力的不同类型计算机中的一种。这些技术在该技术领域中是众所周知的，而且所用的硬件和软件也是很容易得到的。此后，所用术语“工作站”或“主机”指的是这些类型的计算机设备中的任何一种。

当工作站连接远程主机时，需要通过一个或多个网络建立联系，网络可以是局域网或广域网(WAN)。正如这里所用到的，开始请求连接的设备被称为“客户机”，而接收到该请求的设备将称之为“网关”。网关计算机(即，由计算机实现的网关功能)被用作进入网络的入口点，作为一种逻辑的端到端通信，具有在客户机和网关之间的信息流动能力。网络可以通过一个或多个网关进行访问。客户机通常为移动设备，多个客户机可以通过某个给定的网关来连接网络。

目前，客户机和它所连接的网关之间的联系是利用某种特定的预定物理连接方式建立的。这种连接可以使用有线介质，也可以利用无线介质。(注意，无线连接在此也采用“物理”连接的说法，虽然这种连接可以利用无线电波、微波等，以便在引用中区别这种“基础”连接和在其之上运行的较高级逻辑连接)。例如，可以在公用交换电话网络(PSTN)等上建立有线连接，也可以利用若干其他技术来建立无线连接，例如蜂窝式电话、分组无线网络(可以是公用网络或专用网络)、卫星、微波等。可以在建立TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)连接的过程期间建立起物理连接。这种TCP/IP连接(以下称为“逻辑连接”)使得在客户机和网关机上运行的应用软件能够以一种有效的方式交换信息。然而，这种逻辑的TCP/IP连接局限于在逻辑连接期间只能使用一种基础的物理连接。如果物理连接被中断(例如，连接中途断开或降级超出预定的容差)，TCP/IP实施工具将终止逻辑连接。为了继续通信，客户机和网关必须重新开始连接建立过程。这样做可能很费时间，因为可能需要若干处理过程，从检测可用的物理介质(当前面用的介质失效时，作为一种替换品)到执行复杂的特定应用请求，例如通信参数的认证和协议。此外，通信中断将增加使应用软件正在处理的数据丢失的可能性。并且，如果用户正在和应用软件对话，这样的中断可能会引起极大的挫伤和烦恼。

也有一些技术能够在物理连接中断时提供继续逻辑连接的功能，例如来自国际商业机器公司(“IBM”)的“Short-Hold Mode”，但这种已知的技术要求利用同类连接性来重新建立物理连接。这种限制可能导致重新建立连接的完全失败-例如，当调制解调器这样的物理设备失效时，即使有许多其他的介质可用，也不可能连接客户机和网关。另外，这种限制使之无法在变化的环境下换到另一种更合适的介质上。例如，假定一场雷雨导致正在使用的电话线出现无法忍受的噪音时，虽然可以在电话线上重新建立连接，但最好是换到其他可用的介质上，例如无线的分组无线网或其他的有线连接，因为在这些环境下可以执行得更好。

因此，需要这样一种技术，在基础的物理网络连接出现中断或失效时，能维持逻辑网络连接。这种技术必须使得随后的物理连接能够利用不同的物理介质，同时以对用户透明的方式完整无损地保持应用软件的状态和数据。所提出的这种技术在客户机和网关之间定义了一种虚拟连接，不依赖基础物理连接的持续连接性，即使在一种不同类型的介质上建立物理连接，也能够继续运行。此外，本发明的技术即使在物理连接不被中断的情况下也能使物理介质变化。介质的变化取决于若干因素例如服务的质量或传输速度，这些都可以被监视。定义一个图形用户界面(“GUI”)，通过该界面，用户可以观察到各种可用物理连接的说明、相应的状态信息以及有关当前正在使用的特定物理连接的进一步信息，等等。此外，GUI在不出现逻辑连接中断的情况下，也允许用户主动改变正在使用的物理连接。

本发明的一个目的是提供一种技术，当基础物理网络连接中断或失效时能够透明地维持逻辑网络连接。