多邏輯節點設備的製作方法
2023-06-14 22:42:21
專利名稱：多邏輯節點設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於通過使用單個物理網絡裝置實現多個邏輯節點的多邏輯節點設備，具體地說，涉及一種能夠在各個邏輯節點中設置不同的MAC地址(媒體訪問控制地址唯一分配給網卡等的物理地址)的多邏輯節點設備。
背景技術：
存在與用於實現多個邏輯節點或多個終端模擬器的多邏輯節點設備相關的現有技術，例如JP-A-03-147044、JP-A-06-224916、JP-A-09-146886、JP-A-10-069461、JP-A-2000-057096和JP-A-2004-062700。
圖10為表示其中將網絡系統劃分為七層以定義各個層的作用和功能的OSI(開放系統互連)的示圖。在圖10中，參考符號「LY01」代表定義用於物理介質的電子接口等的物理層。圖10中的參考符號「LY02」代表定義數據分組、傳送/接收協議等的數據鏈路層。類似的，圖10中的參考符號「LY03」、「LY04」、「LY05」、「LY06」和「LY07」分別代表網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
在網絡層中，對兩個節點之間的數據傳輸協議進行了定義。在傳輸層中定義了進程之間的數據傳輸協議。在會話層中定義了會話層級的協議。在表示層中定義了數據表示格式協議。在應用層中定義了應用層級的通信協議。
在通過如圖10所示的OSI參考模型中定義的節點中操作的網絡應用中的進程(此後，簡單的稱之為進程)是所有進程在OSI參考模型的基礎上都被看作是附加有唯一IP(網際網路協議)地址和唯一MAC(媒體訪問控制地址唯一地分配給網卡等的物理地址)的通信。
例如，圖11是用於說明在通過OSI參考模型所定義的節點中操作的網絡應用的進程操作的說明圖。在圖11中，當通過圖11中所示的各個層「LY07」至「LY01」執行每個通信「CM11」、「CM12」和「CM13」時，節點的唯一IP位址和唯一MAC地址被附加給由「PR11」、「PR12」和「PR13」指示的每個進程。
結果，在單節點的情況下，當多個進程彼此進行通信時，傳送被附加有單節點的唯一IP位址和唯一MAC地址的通信數據。
另外，JP-A-2004-062700披露了一個以這樣一種方式模擬多個節點的發明，即通過對單節點中的每個進程使用任意的IP位址來執行通信。圖12為用於說明現有技術的一個示例的說明圖。
在圖12中，共同使用圖10的參考符號「LY01」至「LY07」。參考符號「VN21」、「VN22」和「VN23」代表用於通過各個進程控制應用層(「LY07」)到網絡層(「LY03」)的虛擬節點。
在圖12中，由「VN21」、「VN22」和「VN23」表示的虛擬節點彼此是獨立的，並且在用於控制各個虛擬節點的每個進程的通信中附加與單個進程相應的任意IP位址。
圖13為用於說明上述的現有技術的一個示例的操作的說明圖。在圖13中，共同使用圖12的參考符號「LY01」、「LY02」、「VN21」、「VN22」和「VN23」，並且「PR31」、「PR32」和「PR33」代表進程。
例如，當執行圖13中所示的通信「CM31」、「CM32」和「CM33」時，在由圖12的「VN21」、「VN22」和「VN23」指示的虛擬節點中執行各自的通信直到網絡層(「LY03」)，並分別將虛擬節點的唯一IP位址附加給由圖13中的「PR31」、「PR32」和「PR33」表示的進程。
另外，例如，當通信經過通過圖13中的「LY02」表示的數據鏈路層時，附加單節點的唯一MAC地址。
例如，當「PR31」、「PR32」和「PR33」指示的進程執行圖13中所示的通信「CM31」、「CM32」和「CM33」時，分別將通信數據表示為圖14中所示的「CD41」、「CD42」和「CD43」。
圖14為表示通信數據結構的一個示例的說明圖，其中通信數據「CD41」由MAC地址「MAC001」、IP位址「IP001」和通信數據「DT001」構成。
類似的，圖14中的通信數據「CD42」由MAC地址「MAC001」、IP位址「IP002」和通信數據「DT002」構成。通信數據「CD43」也是由MAC地址「MAC001」、IP位址「IP003」和通信數據「DT003」構成。
也就是說，不同的IP位址(「IP001」至「IP003」)被附加給各個進程，並且附加有單節點的唯一MAC地址(「MAC001」)的通信數據被傳送給例如通信電纜之類的網絡介質。
結果，任意IP位址就以這樣一種方式被附加給關於單節點的各個進程，即用於通過單獨進程控制從應用層到網絡層的多個虛擬節點被提供有將關於單節點進行操作的每個進程。然後就將被附加有單節點的唯一MAC地址的通信數據傳送給例如通信電纜之類的網絡介質。
另外，網絡裝置(例如多個網卡)僅被提供有單節點，因此將任意IP位址和任意MAC地址附加給每個網絡裝置的通信數據能被傳送給例如通信電纜之類的網絡介質。
圖15為表示網絡裝置(例如多個網卡)被提供有前述的單節點的情況下的節點的一個示例的結構框圖。在圖15中，參考數字1代表單節點；2代表將在節點1中進行操作的OS(作業系統此後簡單的稱為OS)；3代表將在OS2下操作的應用程式；4和5代表裝置驅動程序；6和7代表例如網卡之類的網絡裝置網卡；以及8代表例如通信電纜之類的網絡介質。
物理網絡裝置6和7(例如網卡)被安裝在節點1上，並且二者都與網絡介質8連接。
相反，OS2在節點1中進行操作。由多個進程構成的應用程式3也在OS2下操作。另外，裝置驅動程序4和5被併入在OS2中，由OS2通過裝置驅動程序4和5來控制物理網絡裝置6和7。
裝置驅動程序4和5實現與OSI參考模型中的從應用層(「LY07」)到數據鏈路層(「LY02」)相應的作用和功能。網絡裝置6和7實現與物理層(「LY01」)相應的作用和功能。
這裡，將使用圖16和17來解釋圖15中所示的操作，其中圖16為用於說明通信流程的說明圖，圖17為表示通信數據結構的一個示例的說明圖。
在圖16中，共同使用圖15中所示的參考數字1到8。當如圖16所示執行通信「CM51」時，通信數據通過裝置驅動程序4流入到網絡裝置6中。因此，在裝置驅動程序4中，網絡裝置6的唯一IP位址被附加給通信數據，而網絡裝置6的唯一MAC地址被附加給通信數據。
相反，當如圖16所示執行通信「CM52」時，通信數據通過裝置驅動程序5流入到網絡裝置7中。因此，在裝置驅動程序5中，網絡裝置7的唯一IP位址被附加給通信數據，而網絡裝置7的唯一MAC地址被附加給通信數據。
這樣，當如圖16所示執行通信「CM51」和「CM52」時，通信數據就被表示為圖17中所示的「CD61」和「CD62」。
在圖17中，由「CD61」指示的通信數據由MAC地址「MAC101」、IP位址「IP101」和通信數據「DT101」構成。類似的，由「CD62」指示的通信數據由MAC地址「MAC102」、IP位址「IP102」和通信數據「DT102」構成。
在這種情況下，圖17中的參考符號「MAC101」和「IP101」是用於物理網絡裝置6的唯一值。圖17中的參考符號「MAC102」和「IP102」是用於物理網絡裝置7的唯一值。因此，通過每個網絡裝置被附加了任意IP位址和任意MAC地址的通信數據能被傳送給類似通信電纜的網絡介質。
然而，在JP-A-2004-062700所述的現有技術的情況中，為了模擬多個節點，即使每個虛擬節點(具體地說，網絡層)中的不同的任意IP位址被附加給用於在單節點中進行操作的進程的通信，但對數據鏈路層中的通信卻附加相同的MAC地址(單節點的唯一MAC地址)。因此，這種通信在類似通信電纜的網絡電纜中被處理為單節點的通信。由於這個原因，就會存在通信不能以與實際執行的多個節點的通信相同的方式進行處理的問題。
另外，在圖15所示例子的情況中，對於每個物理網絡裝置附加任意IP位址和任意MAC地址的通信數據能被傳送給類似通信電纜的網絡介質。然而，就必須對大量所需的節點安裝物理網絡裝置。當通過單節點模擬所述多個節點時就會出現類似成本增加的問題。
發明內容
本發明就是考慮了上述情形做出的，並且提供一種對於各個邏輯節點能夠設置不同MAC地址的多邏輯節點設備。
在一些實施方式中，本發明的多邏輯節點設備包括在所述多邏輯節點設備中操作的作業系統；在所述作業系統下操作的應用程式；用於與一網絡介質執行通信的物理網絡裝置，所述物理網絡裝置被安裝在所述多邏輯節點設備上；通過軟體實現的至少一個虛擬網絡裝置；用於控制所述物理網絡裝置的第一裝置驅動程序，所述第一裝置驅動程序被併入在所述作業系統中；和用於控制所述虛擬網絡裝置的至少一個第二裝置驅動程序，所述第二裝置驅動程序被併入在所述作業系統中，其中所述應用程式中的第一進程將所述物理網絡裝置選擇為用於傳送通信數據的網絡裝置；所述應用程式中的第二進程將所述虛擬網絡裝置選擇為用於傳送通信數據的網絡裝置；和通過使用物理網絡裝置的通信部分而將通信數據從虛擬網絡裝置傳送給網絡介質，所述通信部分與網絡介質進行通信。
由此，可將對於每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。
本發明的多邏輯節點設備包括多個虛擬網絡裝置和第二裝置驅動程序對。
由此，可將對於每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。
在本發明的多邏輯節點設備中所述應用程式中的一個進程選擇物理網絡裝置或虛擬網絡裝置來傳送通信數據，所述作業系統將所選擇的物理網絡裝置或虛擬網絡裝置的唯一IP(網際網路協議)地址附加給通信數據的頭部，當物理網絡裝置被選擇時，所述第一裝置驅動程序將物理網絡裝置的唯一MAC(媒體訪問控制)地址附加給通信數據的頭部，當虛擬網絡裝置被選擇時，所述第二裝置驅動程序將虛擬網絡裝置的唯一MAC地址附加給通信數據的頭部，所選擇的物理網絡裝置或虛擬網絡裝置將通信數據傳送給所述網絡介質。
由此，可將對於每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。
在一些實施方式中，本發明的多邏輯節點設備包括在所述多邏輯節點設備中操作的作業系統；在所述作業系統下操作的應用程式；用於與一網絡介質執行通信的物理網絡裝置，所述物理網絡裝置被安裝在所述多邏輯節點設備上；通過軟體實現的第一和第二虛擬網絡裝置；用於控制所述第一虛擬網絡裝置的第一裝置驅動程序，所述第一裝置驅動程序被併入在所述作業系統中；和用於控制所述第二虛擬網絡裝置的第二裝置驅動程序，所述第二裝置驅動程序被併入在所述作業系統中，其中所述應用程式中的第一進程將所述第一虛擬網絡裝置選擇為用於傳送通信數據的網絡裝置；所述應用程式中的第二進程將所述第二虛擬網絡裝置選擇為用於傳送通信數據的網絡裝置；和通過使用物理網絡裝置的通信部分而將通信數據分別從所述第一和第二虛擬網絡裝置傳送給網絡介質，所述通信部分與網絡介質進行通信。
由此，可將對於每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。
在本發明的多邏輯節點設備中所述應用程式中的一個進程選擇所述第一或第二虛擬網絡裝置來傳送通信數據，所述作業系統將所選擇的第一或第二虛擬網絡裝置的唯一IP(網際網路協議)地址附加給通信數據的頭部，當第一虛擬網絡裝置被選擇時，所述第一裝置驅動程序將所述第一虛擬網絡裝置的唯一MAC(媒體訪問控制)地址附加給通信數據的頭部，當第二虛擬網絡裝置被選擇時，所述第二裝置驅動程序將所述第二虛擬網絡裝置的唯一MAC地址附加給通信數據的頭部，和所選擇的第一或第二虛擬網絡裝置將通信數據傳送給所述網絡介質。
由此，可將對於每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。
在本發明的多邏輯節點設備中所述第一裝置驅動程序通過具有第一節點類型信息的網絡層而被併入在所述作業系統中；和所述第二裝置驅動程序通過具有第二節點類型信息的網絡層而被併入在所述作業系統中。
所述節點類型信息可指示節點是路由器還是主機。
由此，可將對於每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。另外，因為可在每個網絡裝置中設置節點類型信息，所以可開發具有不同節點類型信息的多個邏輯節點。
本發明的多邏輯節點設備包括多個虛擬網絡裝置和第二裝置驅動程序對。
由此，可將對於每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。另外，因為可在每個網絡裝置中設置節點類型信息，所以可開發具有不同節點類型信息的多個邏輯節點。
在本發明的多邏輯節點設備中當所述多邏輯節點設備接收鄰居請求時，所述作業系統確定虛擬網絡裝置是否接收鄰居請求，當所述作業系統確定物理網絡裝置接收鄰居請求時，所述作業系統基於與物理網絡裝置相應的第一節點類型信息設置用於鄰居通告的節點類型指示符(被稱作IsRouter標記)，當所述作業系統確定虛擬網絡裝置接收鄰居請求時，所述作業系統基於與虛擬網絡裝置相應的第二節點類型信息設置用於鄰居通告的節點類型指示符(被稱作IsRouter標記)，和物理網絡裝置或虛擬網絡裝置將鄰居通告傳送給網絡介質。
由此，可將對於每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。另外，因為可在每個網絡裝置中設置節點類型信息，所以可開發具有不同節點類型信息的多個邏輯節點。
在本發明的多邏輯節點設備中第一裝置驅動程序通過具有第一節點類型信息的網絡層而被併入在所述作業系統中；和第二裝置驅動程序通過具有第二節點類型信息的網絡層而被併入在所述作業系統中。
由此，可將對於每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。另外，因為可在每個網絡裝置中設置節點類型信息，所以可開發具有不同節點類型信息的多個邏輯節點。
在本發明的多邏輯節點設備中
當所述多邏輯節點設備接收鄰居請求時，所述作業系統確定第一虛擬網絡裝置是否接收鄰居請求，當所述作業系統確定第一虛擬網絡裝置接收鄰居請求時，所述作業系統基於與第一虛擬網絡裝置相應的第一節點類型信息設置用於鄰居通告的節點類型指示符(被稱作IsRouter標記)，當所述作業系統確定第二虛擬網絡裝置接收鄰居請求時，所述作業系統基於與第二虛擬網絡裝置相應的第二節點類型信息設置用於鄰居通告的節點類型指示符(被稱作IsRouter標記)，和所述第一或第二虛擬網絡裝置將鄰居通告傳送給網絡介質。
由此，可將對於每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。另外，因為可在每個網絡裝置中設置節點類型信息，所以可開發具有不同節點類型信息的多個邏輯節點。
在本發明的多邏輯節點設備中根據一個模型來執行所述應用程式，所述模型包括OSI(開放系統互連)參考模型中的物理層；和布置在物理層的較高層級上的多個邏輯節點，並且對於所述應用程式中的每個進程，所述多個邏輯節點分別用作OSI參考模型中的從應用層到數據鏈路層。
圖1為表示根據本發明的多邏輯節點設備的一個實施例的結構框圖；圖2是用於說明所述實施例的操作的說明示圖；圖3是用於說明所述實施例的操作的說明示圖；圖4為用於說明作為多邏輯節點設備的節點的操作的流程圖；圖5為用於說明通信流程的說明圖；圖6為表示通信數據結構的一個示例的說明圖；圖7為表示節點類型信息的說明圖；圖8為表示根據本發明的多邏輯節點設備的另一個實施例的結構框圖；圖9為用於說明作為多邏輯節點設備的節點的操作的流程圖；圖10為OSI(開放系統互連)參考模型；圖11是用於說明構成在OSI參考模型中所定義的節點上操作的網絡應用程式的進程操作的說明圖；圖12為用於說明現有技術的一個示例的說明圖；圖13為用於說明所述現有技術的一個示例的操作的說明圖；圖14為表示通信數據結構的一個示例的說明圖；圖15為表示多個網絡裝置被提供有一單節點的情況下的節點的一個示例的結構框圖；圖16為用於說明通信流程的說明圖；圖17為表示通信數據結構的一個示例的說明圖。
具體實施例方式
此後，將參照附圖解釋本發明。圖1為表示關於本發明的多邏輯節點設備的一個實施例的結構框圖。
在圖1中，參考數字9代表作為多邏輯節點設備的單節點，10代表將在節點9中進行操作的OS，11代表將在OS 10下進行操作的應用程式12和13代表裝置驅動程序，14代表由軟體實現的邏輯虛擬網絡裝置，15代表物理網絡裝置(例如，單一物理網卡)，以及16代表網絡介質(例如，通信電纜)。
網絡裝置15(例如，物理網卡)安裝在節點9上並與網絡介質16連接。
另一方面，OS 10在節點9中操作。應用程式11由也在OS 10下進行操作的多個進程構成。另外，裝置驅動程序12被併入到OS 10中，並且邏輯虛擬網絡裝置14也被併入到裝置驅動程序13中。
那麼OS 10就會通過裝置驅動程序12控制物理網絡裝置15，還通過裝置驅動程序13控制邏輯虛擬網絡裝置14。此時，虛擬網絡裝置14類似於一個橋來與物理網絡裝置15相聯繫，使得來自虛擬網絡裝置14的通信數據通過物理網絡裝置15而傳送給網絡介質16。
順便提及，前述的橋意味著虛擬網絡裝置14通過僅使用用於與物理網絡裝置15的網絡介質16進行通信的通信功能(通信部分)，將附加有虛擬網絡裝置14的唯一IP位址和唯一MAC地址的通信數據傳送給網絡介質16，而與物理網絡裝置15的唯一IP位址和唯一MAC地址無關。
應用程式11、OS 10、裝置驅動程序12、裝置驅動程序13和虛擬網絡裝置14實現與OSI參考模型中的從應用層(「LY07」)到數據鏈路層(「LY02」)相應的作用和功能。物理網絡裝置15還實現與物理層(「LY01」)相應的作用和功能。
這裡，將參照圖2、圖3、圖4、圖5和圖6說明圖1中所示實施例的操作。圖2和圖3是用於說明所述實施例的操作的說明示圖。圖4為用於說明作為多邏輯節點設備的節點9的操作的流程圖。圖5為用於說明通信流程的說明圖。圖6為表示通信數據結構的一個示例的說明圖。
在圖2中，共同使用圖7中所示的參考符號「LY01」至「LY07」。在圖2中，參考符號「VN71」、「VN72」和「VN73」代表虛擬節點(邏輯節點)，其中每個都用於通過單獨的進程控制從應用層(「LY07」)到數據鏈路層(「LY02」)。
由圖2中的「VN71」、「VN72」和「VN73」表示的虛擬節點(邏輯節點)彼此是獨立的。在用於控制各個虛擬節點的進程中，將與各自的進程相應的任意IP位址和任意MAC地址附加給通信數據。
在圖3中，共同使用圖2中所示的參考符號「LY01」、「VN71」、「VN72」和「VN73」，並且參考符號「PR81」、「PR82」和「PR83」代表構成應用程式11的進程。
例如，在由圖3中的「PR81」、「PR82」和「PR83」指示的應用程式11的進程中，當執行由圖3的「CM81」、「CM82」和「CM83」指示的通信時，在由圖3的「VN71」、「VN72」和「VN73」指示的虛擬節點(邏輯節點)中處理單獨的通信一直到數據鏈路層(「LY02」)。分別將虛擬節點(邏輯節點)的各自唯一IP位址附加給所述進程，並且將虛擬節點(邏輯節點)的各自唯一MAC地址也附加給所述進程。
將參照圖4進一步說明前述的通信操作。在圖4中的步驟「S001」，節點9(具體地說，為構成應用程式11的各個進程)檢查是否執行數據傳送。當確定將要執行數據傳送時，在步驟「S002」節點9產生用於傳送的數據。在步驟「S003」，節點9(具體地說，為構成應用程式11的各個進程)選擇用於傳送所產生的數據的網絡裝置(虛擬網絡裝置14或物理網絡裝置15)。
如上所述，從應用層(「LY07」)到數據鏈路層(「LY02」)的各個虛擬節點(邏輯節點)邏輯上是以這樣一種方式形成的，即節點9(具體地說，為構成應用程式11的各個進程)選擇用於傳送通信數據的網絡裝置。
在步驟「S004」，如果節點9(具體地說為OS 10)確定沒有選擇虛擬網絡裝置14，換句話說，選擇了物理網絡裝置15，則在步驟「S005」節點9(具體地說為OS 10)將物理網絡裝置15的唯一IP位址附加給通信數據的頭部。在步驟「S006」，節點9(具體地說為裝置驅動程序12)也將物理網絡裝置15的唯一MAC地址附加給通信數據的頭部。
相反，如果在步驟「S004」節點9(具體地說為OS 10)確定選擇了虛擬網絡裝置14，則在步驟「S008」，節點9(具體地說為OS 10)將虛擬網絡裝置14的唯一IP位址附加給通信數據的頭部。在步驟「S009」，節點9(具體地為裝置驅動程序13)將虛擬網絡裝置14的唯一MAC地址附加給通信數據的頭部。
最後，在步驟「S007」，節點9(具體地為物理網絡裝置15或虛擬網絡裝置14)將所產生的通信數據傳送給網絡介質16。
在圖5中，參考數字9到16與附加給圖1的相同。當構成應用程式11的預定進程執行圖5中「CM91」所指示的通信時，通信數據通過裝置驅動程序12流入到物理網絡裝置15中。因此，在裝置驅動程序12中，物理網絡裝置15的唯一IP位址被附加給通信數據，並且物理網絡裝置15的唯一MAC地址被附加給通信數據。
相反，當構成應用程式11的預定進程執行如圖5中所示的為「CM92」的通信時，通信數據通過裝置驅動程序13流入到虛擬網絡裝置14中。那麼，在裝置驅動程序13中，所述虛擬網絡裝置14的唯一IP位址被附加給通信數據，並且所述虛擬網絡裝置14的唯一MAC地址被附加給通信數據。
另外，通過僅使用用於與物理網絡裝置15的網絡介質16進行通信的通信功能(通信部分)，將來自虛擬網絡裝置14的通信數據傳送給網絡介質16。
這樣，當構成應用程式11的預定進程執行如圖5中所示的「CM91」和「CM92」的通信時，通信數據就會由如圖6中所示的「CD101」和「CD102」來表示。
圖6中所示的通信數據「CD101」由MAC地址「MAC301」、IP位址「IP301」和通信數據「DT301」構成。類似的，圖6中的通信數據「CD102」由MAC地址「MAC302」、IP位址「IP302」和通信數據「DT302」構成。
在這種情況下，圖6中的「MAC301」和「IP301」是關於物理網絡裝置15唯一的值。圖6中的「MAC302」和「IP302」是關於虛擬網絡裝置14唯一的值。對於每個物理網絡裝置或者虛擬網絡裝置都附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據可被傳送給類似通信電纜的網絡介質。
換句話說，構成應用程式11的各個進程為了傳送通信數據的目的而選擇一個不同的網絡裝置(物理網絡裝置15或虛擬網絡裝置14)。因此，可將針對每個物理網絡裝置或者虛擬網絡裝置都附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。
結果，所述單物理網絡裝置被安裝在單節點上，並通過第一網絡驅動程序對其進行控制。所述虛擬網絡裝置通過一第二網絡驅動程序進行控制。通過僅使用用於與物理網絡裝置的網絡介質進行通信的通信功能(通信部分)，將來自虛擬網絡裝置的通信數據傳送給網絡介質。因此針對每個物理網絡裝置或者虛擬網絡裝置都附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據可被傳送給類似通信電纜的網絡介質。
也就是，為了傳送通信數據的目的，構成應用程式11的各個進程選擇所述不同的網絡裝置(物理網絡裝置15或虛擬網絡裝置14)。因此，形成各個虛擬節點(邏輯節點)，並可在各個虛擬節點(邏輯節點)中設置一個不同的MAC地址。
另外，所述虛擬網絡裝置是通過軟體實現的。因此，可將任意數量的虛擬網絡裝置併入到OS中，而與物理網絡裝置的數量無關，從而可降低成本增加。
另外，可由OS 10通過裝置驅動程序控制所述虛擬網絡裝置，因此可將其作為普通的物理網絡裝置進行處理。由於這個原因，在所述節點中操作的應用程式可使用多個虛擬節點(邏輯節點)，而不使用特定種類的API(應用程式接口)。
另外，通過所述各個對的裝置驅動程序來控制MAC地址。因此，可在每個虛擬網絡裝置中設置一個不同的MAC地址。
順便提及，在圖1所示的實施例中，為了說明簡化的目的，所述裝置驅動程序12和一對裝置驅動程序13以及虛擬網絡裝置14被併入到OS 10中。當然，也可將裝置驅動程序13和虛擬網絡裝置14對併入到用於模擬所需的多個虛擬節點(邏輯節點)的OS 10中。
另外，在圖1所示的實施例中，用於直接控制物理網絡裝置15的裝置驅動程序12也被併入到OS 10中。當然，也可將所有虛擬網絡裝置併入到所有裝置驅動程序中，通過各個裝置驅動程序來控制虛擬網絡裝置，並可以將各個虛擬網絡裝置與單個物理網絡裝置橋接。
另外，可在單節點中模擬任意數量的虛擬節點(邏輯節點)，而不使用特定種類的API。因此可將該應用程式用於網絡裝置中的高層協議應用的適應測試器。
另外，當將IPv6(網際網路協議版本6)用作網絡層時，在用於網絡層地址和數據鏈路層地址的映射中使用為IPv6的唯一功能的鄰居發現功能。
在鄰居發現功能中，所述行為依據節點是主機還是路由器而不同。因此，需要指示節點是主機還是路由器。
由於這個原因，某一節點通過使用鄰居發現功能向一多點傳送地址傳送鄰居請求(用於詢問數據鏈路層地址的分組)。對鄰居請求做出響應的節點將鄰居通告(具有指示主機或路由器的節點指示符(標記)而不是數據鏈路層地址的分組)發送回已經傳送了鄰居請求的節點。
接收相鄰響應的節點通過檢查相鄰響應中包含的節點指示符而可識別所述節點是否為主機或路由器。
更加具體地說，如果節點指示符(標記)的值是真的，則就將所述節點指示為路由器。如果節點指示符(標記)的值是假的，則就將所述節點指示為主機。因此，接收相鄰響應的節點通過判斷指示真或假的節點指示符(標記)而能夠識別出所述節點是主機還是路由器。
如上所述的用於設置節點指示符(標記)的節點類型信息被保存在每個節點單元上的網絡層中。圖7為用於說明前述節點類型信息的說明示圖。參考數字9、10、11、12、13、14、15和16與附加給圖1的那些參考數字相同。參考數字17代表保存在網絡層中的節點類型信息。
應用程式11、OS 10、裝置驅動程序12、裝置驅動程序13、虛擬網絡裝置14和節點類型信息17實現與OSI參考模型中的從應用層(「LY07」)到數據鏈路層(「LY02」)相應的作用和功能。
另外，圖7中的連接和結合關係基本上與圖1中所示的實施例相同。與圖1不同之處在於裝置驅動程序12和13通過具有節點類型信息17的網絡層(網絡層通過應用程式11、OS 10和節點類型信息17進行操作)而被結合在OS 10中。
在圖7的說明示圖中，如前所述，可將對於每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。因此可實現能夠在各個邏輯節點中設置不同MAC地址的多邏輯節點設備。
在這點上，節點類型信息17甚至對於物理網絡裝置或虛擬網絡裝置都是單一信息。即使將對於每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質，所述節點也只能用作主機或路由器。
圖8為表示考慮IPv6的根據本發明的多邏輯節點設備的另一個實施例的結構框圖。
在圖8中，共同使用圖1中所示的參考數字9、10、11、12、13、14、15和16。參考數字18和19代表保存在網絡層中的節點類型信息。
應用程式11、OS 10、裝置驅動程序12、裝置驅動程序13、虛擬網絡裝置14、節點類型信息18和19實現與OSI參考模型中的從應用層(「LY07」)到數據鏈路層(「LY02」)相應的作用和功能。
另外，圖8中的連接和結合關係基本上與圖1中所示的實施例相同。與圖1不同之處在於裝置驅動程序12通過具有節點類型信息18的網絡層(網絡層通過應用程式11、OS 10和節點類型信息18進行操作)而被結合在OS 10中，裝置驅動程序13通過具有節點類型信息19的網絡層(網絡層通過應用程式11、OS 10和節點類型信息19進行操作)而被結合在OS 10中。
這裡，將參照圖9說明圖8中所示實施例的操作。圖9為用於說明作為多邏輯節點設備的節點的操作的流程圖。
在圖9的步驟「S101」，節點9(具體地說為OS 10)確定是否接收了鄰居請求。當接收了鄰居請求時，在步驟「S102」，節點9(具體地說為OS 10)確定虛擬網絡裝置14是否接收鄰居請求。
在圖9的步驟「S102」，當確定物理網絡裝置15接收鄰居請求時，在圖9的步驟「S103」，節點9(具體地說為OS 10)在與物理網絡裝置15相應的節點類型信息18的基礎上設置鄰居通告的節點指示符(IsRouter標記)。
在圖9的步驟「S102」，當確定虛擬網絡裝置14接收鄰居請求時，在圖9的步驟「S104」，節點9(具體地說為OS 10)在與虛擬網絡裝置14相應的節點類型信息19的基礎上設置鄰居通告的節點指示符(IsRouter標記)。
最後，在圖9的步驟「S105」，節點9(具體地說為物理網絡裝置15或虛擬網絡裝置14)將所產生的鄰居通告傳送給網絡介質16。
結果，就將單物理網絡裝置安裝在單節點上。由併入在OS中的第一網絡驅動程序通過具有第一節點類型信息的網絡層來控制物理網絡裝置。由併入在OS中的第二網絡驅動程序通過具有第二節點類型信息的網絡層來控制虛擬網絡裝置。通過僅使用用於與物理網絡裝置的網絡介質進行通信的通信功能(通信部分)，將來自虛擬網絡裝置的通信數據傳送給網絡介質。因此，能夠將針對每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置附加有任意IP位址和任意MAC地址的通信數據傳送給類似通信電纜的網絡介質。
另外，可在每個物理網絡裝置或虛擬網絡裝置中設置節點類型信息，從而能夠開發具有不同節點類型信息的多個邏輯節點，具體地說，每個邏輯節點都可用作主機或路由器。
對於本領域技術人員來說顯而易見的是，在不脫離本發明的精神或範圍的情況下能夠對本發明的所述優選實施例做出各種修改和變形。因此，本發明意圖覆蓋與所附權利要求及其等價內容的範圍相一致的本發明的所有修改和變形。
權利要求
1.一種多邏輯節點設備，包括在所述多邏輯節點設備中操作的作業系統；在所述作業系統下操作的應用程式；用於與一網絡介質執行通信的物理網絡裝置，所述物理網絡裝置被安裝在所述多邏輯節點設備上；通過軟體實現的至少一個虛擬網絡裝置；用於控制所述物理網絡裝置的第一裝置驅動程序，所述第一裝置驅動程序被併入在所述作業系統中；和用於控制所述虛擬網絡裝置的至少一個第二裝置驅動程序，所述第二裝置驅動程序被併入在所述作業系統中，其中所述應用程式中的第一進程將所述物理網絡裝置選擇為用於傳送通信數據的網絡裝置；所述應用程式中的第二進程將所述虛擬網絡裝置選擇為用於傳送通信數據的網絡裝置；和通過使用物理網絡裝置的通信部分而將通信數據從虛擬網絡裝置傳送給網絡介質，所述通信部分與網絡介質進行通信。
2.根據權利要求1所述的多邏輯節點設備，包括多個虛擬網絡裝置和第二裝置驅動程序對。
3.根據權利要求1所述的多邏輯節點設備，其中所述應用程式中的一個進程選擇物理網絡裝置或虛擬網絡裝置來傳送通信數據，所述作業系統將所選擇的物理網絡裝置或虛擬網絡裝置的唯一IP(網際網路協議)地址附加給通信數據的頭部，當物理網絡裝置被選擇時，所述第一裝置驅動程序將物理網絡裝置的唯一MAC(媒體訪問控制)地址附加給通信數據的頭部，當虛擬網絡裝置被選擇時，所述第二裝置驅動程序將虛擬網絡裝置的唯一MAC地址附加給通信數據的頭部，所選擇的物理網絡裝置或虛擬網絡裝置將通信數據傳送給所述網絡介質。
4.一種多邏輯節點設備，包括在所述多邏輯節點設備中操作的作業系統；在所述作業系統下操作的應用程式；用於與一網絡介質執行通信的物理網絡裝置，所述物理網絡裝置被安裝在所述多邏輯節點設備上；通過軟體實現的第一和第二虛擬網絡裝置；用於控制所述第一虛擬網絡裝置的第一裝置驅動程序，所述第一裝置驅動程序被併入在所述作業系統中；和用於控制所述第二虛擬網絡裝置的第二裝置驅動程序，所述第二裝置驅動程序被併入在所述作業系統中，其中所述應用程式中的第一進程將所述第一虛擬網絡裝置選擇為用於傳送通信數據的網絡裝置；所述應用程式中的第二進程將所述第二虛擬網絡裝置選擇為用於傳送通信數據的網絡裝置；和通過使用物理網絡裝置的通信部分而將通信數據分別從所述第一和第二虛擬網絡裝置傳送給網絡介質，所述通信部分與網絡介質進行通信。
5.根據權利要求4所述的多邏輯節點設備，其中所述應用程式中的一個進程選擇所述第一或第二虛擬網絡裝置來傳送通信數據，所述作業系統將所選擇的第一或第二虛擬網絡裝置的唯一IP(網際網路協議)地址附加給通信數據的頭部，當第一虛擬網絡裝置被選擇時，所述第一裝置驅動程序將所述第一虛擬網絡裝置的唯一MAC(媒體訪問控制)地址附加給通信數據的頭部，當第二虛擬網絡裝置被選擇時，所述第二裝置驅動程序將所述第二虛擬網絡裝置的唯一MAC地址附加給通信數據的頭部，和所選擇的第一或第二虛擬網絡裝置將通信數據傳送給所述網絡介質。
6.根據權利要求1所述的多邏輯節點設備，其中所述第一裝置驅動程序通過具有第一節點類型信息的網絡層而被併入在所述作業系統中；和所述第二裝置驅動程序通過具有第二節點類型信息的網絡層而被併入在所述作業系統中。
7.根據權利要求6所述的多邏輯節點設備，包括多個虛擬網絡裝置和第二裝置驅動程序對。
8.根據權利要求6所述的多邏輯節點設備，其中當所述多邏輯節點設備接收鄰居請求時，所述作業系統確定虛擬網絡裝置是否接收鄰居請求，當所述作業系統確定物理網絡裝置接收鄰居請求時，所述作業系統基於與物理網絡裝置相應的第一節點類型信息設置用於鄰居通告的節點類型指示符(被稱作IsRouter標記)，當所述作業系統確定虛擬網絡裝置接收鄰居請求時，所述作業系統基於與虛擬網絡裝置相應的第二節點類型信息設置用於鄰居通告的節點類型指示符(被稱作IsRouter標記)，和物理網絡裝置或虛擬網絡裝置將鄰居通告傳送給網絡介質。
9.根據權利要求4所述的多邏輯節點設備，其中第一裝置驅動程序通過具有第一節點類型信息的網絡層而被併入在所述作業系統中；和第二裝置驅動程序通過具有第二節點類型信息的網絡層而被併入在所述作業系統中。
10.根據權利要求9所述的多邏輯節點設備，其中當所述多邏輯節點設備接收鄰居請求時，所述作業系統確定第一虛擬網絡裝置是否接收鄰居請求，當所述作業系統確定第一虛擬網絡裝置接收鄰居請求時，所述作業系統基於與第一虛擬網絡裝置相應的第一節點類型信息設置用於鄰居通告的節點類型指示符(被稱作IsRouter標記)，當所述作業系統確定第二虛擬網絡裝置接收鄰居請求時，所述作業系統基於與第二虛擬網絡裝置相應的第二節點類型信息設置用於鄰居通告的節點類型指示符(被稱作IsRouter標記)，和所述第一或第二虛擬網絡裝置將鄰居通告傳送給網絡介質。
11.根據權利要求1所述的多邏輯節點設備，其中根據一個模型來執行所述應用程式，所述模型包括OSI(開放系統互連)參考模型中的物理層；和布置在物理層的較高層級上的多個邏輯節點，並且對於所述應用程式中的每個進程，所述多個邏輯節點分別用作OSI參考模型中的從應用層到數據鏈路層。
12.根據權利要求4所述的多邏輯節點設備，其中根據一個模型來執行所述應用程式，所述模型包括OSI(開放系統互連)參考模型中的物理層；和布置在物理層的較高層級上的多個邏輯節點，並且對於所述應用程式中的每個進程，所述多個邏輯節點分別用作OSI參考模型中的從應用層到數據鏈路層。
13.根據權利要求6所述的多邏輯節點設備，其中根據一個模型來執行所述應用程式，所述模型包括OSI(開放系統互連)參考模型中的物理層；和布置在物理層的較高層級上的多個邏輯節點，並且對於所述應用程式中的每個進程，所述多個邏輯節點分別用作OSI參考模型中的從應用層到數據鏈路層。
14.根據權利要求9所述的多邏輯節點設備，其中根據一個模型來執行所述應用程式，所述模型包括OSI(開放系統互連)參考模型中的物理層；和布置在物理層的較高層級上的多個邏輯節點，並且對於所述應用程式中的每個進程，所述多個邏輯節點分別用作OSI參考模型中的從應用層到數據鏈路層。
全文摘要
一種多邏輯節點設備包括在所述多邏輯節點設備中操作的OS；在所述OS下操作的應用程式；用於與一網絡介質執行通信的物理網絡裝置，所述物理網絡裝置被安裝在所述多邏輯節點設備上；通過軟體實現的虛擬網絡裝置；用於控制所述物理網絡裝置的第一裝置驅動程序，所述第一裝置驅動程序被併入在所述OS中；和用於控制所述虛擬網絡裝置的第二裝置驅動程序，所述第二裝置驅動程序被併入在所述OS中。
文檔編號H04L12/56GK101052051SQ200610149718
公開日2007年10月10日 申請日期2006年11月20日 優先權日2006年4月5日
發明者秋定徵世 申請人:橫河電機株式會社