電纜數據機及利用其連接計算機至網絡的方法

2023-05-20 18:37:56 1

專利名稱：電纜數據機及利用其連接計算機至網絡的方法
技術領域：
本發明涉及一種數據機，尤其是關於一種電纜數據機及利用其連接計 算機至網絡的方法。
背景技術：
網絡通信離不開傳輸控制協議/網絡協議(transmission control protocol/Internet protocol, TCP/IP)協議，在TCP/IP網絡中，每臺計算機要想與網絡中的其它設備進行通
信，都必須進行必要的網絡配置，一些主要參數諸如IP位址、子網掩碼、默認網關、網 域名稱系統(domain name system，DNS)伺服器等必不可少。通常，一個IP位址分配給 某臺計算機後，在其租約期限內，不能再被其它計算機利用。例如，如果計算機A申請 了 IP位址D1，在其租約期限Tl內，即使計算機A處於關機狀態，其IP位址Dl閒置， 也不能被其它計算機利用。其它計算機只能申請未被租約的IP位址，而IP位址是有限資 源，申請入網的計算機越多，可分配的IP位址越少。此外，電纜數據機(cable modem)被廣泛用於用戶端與網絡伺服器之間的 數據包雙向傳輸，例如cable modem轉發計算機A申請IP位址Dl的數據包至網絡服務 器，接收網絡伺服器返回的IP位址D1，從而實現計算機A與網絡中其它設備的通信。 目前，當該計算機A與一臺cable modem處與連接狀態時，其它計算機即使連接至該 cable modem,也不能其向網絡伺服器發送數據包，因為其它計算機MAC地址與該cable modem已知計算機A的MAC地址不同，所以其發送的數據包會遭到該cable modem的拋 棄。

發明內容
鑑於以上內容，有必要提供一種cable modem，在與該cable modem連接的一臺
計算機的IP位址的租約期限內，當該計算機處於關機狀態時，該cable modem可以允許其 它計算機利用所述IP位址連接至網絡。此外，還有必要提供一種利用cable modem連接計算機至網絡的方法，在與該 cablemodem連接的一臺計算機的IP位址的租約期限內，當該計算機處於關機狀態時，可 以允許其它計算機利用所述IP位址連接至網絡。一種cable modem，其通過乙太網與多個計算機相連接，當該cable modem接收
一個數據包後，判斷該數據包中的源MAC地址是否為其已知計算機的MAC地址。如果 該數據包中的源MAC地址為其已知計算機的MAC地址，該cable modem傳送該數據包 至網絡處理。如果該數據包中的源MAC地址不為其已知計算機的MAC地址，該cable modem發送一個ARP請求至其已知的計算機，確認該計算機是否處於關機狀態。如果其 已知的計算機處於關機狀態，則該cablemodem將所述數據包中的源MAC地址替換為已 知計算機的MAC地址後，傳送至網絡處理。一種利用cable modem連接計算機至網絡的方法，包括如下步驟(a)接收一個數據包；(b)檢查該數據包中的源MAC地址是否與一個已知客戶端計算機的MAC地址相 同，如果相同，則執行步驟(c)，如果不相同，則執行步驟(d); (c)通過網際網路傳送該 數據包至網絡伺服器處理；(d)發送一個ARP請求數據包至所述已知客戶端計算機；(e) 判斷是否接收到所述已知客戶端計算機回傳的ARP應答數據包，如果接收到ARP應答數 據包，則執行步驟(f)，如果未收到ARP應答數據包，則執行步驟(g) ； (f)認定所述已 知客戶端計算機處於開機狀態，拋棄所述數據包；(g)認定所述已知客戶端計算機處於 關機狀態，將所述數據包中的源MAC地址替換為已知客戶端計算機的MAC地址後，轉 入步驟(C)。本發明提供的cablemodem及利用其連接計算機至網絡的方法，可以在一臺計算 機的IP位址的租約期限內，當該計算機處於關機狀態時，允許其它計算機利用所述IP地 址連接至網絡，節省IP位址資源。


圖1是本發明電纜數據機較佳實施例的應用環境圖。圖2是本發明利用電纜數據機連接計算機至網絡的方法較佳實施例的流程 圖。
具體實施例方式如圖1所示，是本發明電纜數據機較佳實施例的應用環境圖。客戶端計算 機，如圖1中示出的計算機10、20，通過乙太網(Ethernet)30與電纜數據機(cable modem)40通信連接。電纜數據機40通過網際網路(Internet) 50與網絡伺服器60通信。 在本實施例中，計算機10為已經獲得網絡伺服器60分配的IP位址的客戶端計算機，電 纜數據機40已知計算機10的媒體訪問控制(media access control, MAC)地址。在該IP位址的租約期限內，計算機10每次開機後，向電纜數據機40發送 一個請求數據包，請求電纜數據機40轉發該請求數據包至網絡伺服器60，申請繼續 使用其租約的IP位址進行網絡連接。在本實施例中，電纜數據機40的工作原理如下電纜數據機40收到客戶端發送的請求數據包，檢查該請求數據包中的源 MAC地址為其已知的MAC地址，如果該請求數據包中的源MAC地址為其已知的MAC 地址，則判斷客戶端為已經獲得網絡伺服器60分配的IP位址的計算機10，傳送該請求 數據包至網絡伺服器60處理。一般說來，網絡中傳輸的數據包至少包括源地址和目的 地址，其中源地址為發送方的地址，如源MAC地址，目的地址為接收方的地址，如目的 MAC地址。如果電纜數據機40檢查發現所述請求數據包中的源MAC地址與其已知的 MAC地址不同，則發送一個地址解析協議(address resolution protocol，ARP)數據包至計
算機10，並等候計算機10回傳的ARP應答數據包。如果收到計算機10回傳的ARP應 答數據包，則說明計算機10處於開機狀態，電纜數據機40拋棄接收到的請求數據 包。如果未收到計算機10回傳的ARP應答數據包，則說明計算機10處於關機狀態，電 纜數據機40將所述請求數據包中的源MAC地址修改為已知的MAC地址後，將該請求數據包發送至網絡伺服器60處理。網絡伺服器60確認數據包中的源MAC地址為已 知的MAC地址後，將該數據包當作計算機10發送的數據包處理。這樣，當計算機10處 於關機狀態時，電纜數據機40可以使得其它客戶端，例如計算機20，借用計算機10 閒置的IP位址連接至網際網路50。如圖2所示，本發明利用電纜數據機連接計算機至網絡的方法較佳實施例 的流程圖。步驟S201，電纜數據機40接收一個數據包。步驟S203，電纜數據機40檢查該數據包中的源MAC地址是否與電纜調 制解調器40已知的MAC地址相同。例如，在本實施例中，電纜數據機40已知 的MAC地址為計算機10的MAC地址「00D059AB0301」。若該數據包中的源MAC 地址與電纜數據機40已知的MAC地址相同，例如該數據包中的源MAC地址為
「00D059AB0301」，則流程直接進入步驟S217，電纜數據機40將該數據包通過因 特網50傳送至網絡伺服器60。否則，若所述數據包中的源MAC地址與電纜數據機 40已知的MAC地址不同，例如該數據包中的源MAC地址為「00D059AA4240」，則流 程進入步驟S205。步驟S205，電纜數據機40發送一個ARP數據包至所述已知MAC地址對應 的計算機10，並等候計算機10回傳的ARP應答數據包。步驟S207，電纜數據機40判斷是否收到計算機10回傳的ARP應答數據 包。如果收到計算機10回傳的ARP應答數據包，則表明計算機10處於開機狀態，流程 進入步驟S209，電纜數據機40拋棄所述數據包。如果未收到計算機10回傳的ARP 應答數據包，則表明計算機10處於關機狀態，流程進入步驟S211。步驟S211，電纜數據機40檢查所述數據包是否為動態主機配置協議 (dynamic hostconfiguration protocol, DHCP)數據包。與其它類型數據包(例如APR數據 包)只在一個欄位記載發送方的MAC地址不同，在DHCP數據包中，客戶端識別(client identifier)欄位及客戶端乙太網地址(client ethemet address，chaddr)欄位均記載了發送方 的MAC地址。如果所述數據包為DHCP數據包，則流程進入步驟S213。如果所述數據 包不為DHCP數據包，則流程進入步驟S215。步驟S213，電纜數據機40將所述數據包中的chaddr欄位記載的MAC地址 替換為所述已知MAC地址，例如「00D059AB0301」。之後，流程進入步驟S215。步驟S215，電纜數據機40將所述數據包中的源MAC地址替換為所述已知 MAC地址，例如「00D059AB0301」。之後，流程進入步驟S217。最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管 參照以上較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以 對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.一種電纜數據機，該電纜數據機通過乙太網與多個客戶端計算機相連 接，並通過網際網路與網絡伺服器通信，其特徵在於，該電纜數據機上電後執行以下 步驟(a)接收一個數據包；(b)檢查該數據包中的源媒體訪問控制地址是否與一個已知客戶端計算機的媒體訪問 控制地址相同，如果相同，則執行步驟(g)，如果不相同，則執行步驟(C);(c)發送一個地址解析協議數據包至所述已知客戶端計算機；(d)判斷是否接收到所述已知客戶端計算機回傳的地址解析協議應答數據包，如果接 收到地址解析協議應答數據包，則執行步驟(e)，如果未收到地址解析協議應答數據包， 則執行步驟(f)；(e)認定所述已知客戶端計算機處於開機狀態，拋棄所述數據包；(f)認定所述已知客戶端計算機處於關機狀態，將所述數據包中的源媒體訪問控制地 址替換為已知客戶端計算機的媒體訪問控制地址；及(g)通過網際網路傳送該數據包至網絡伺服器處理。
2.如權利要求1所述的電纜數據機，其特徵在於，所述步驟(f)還包括若所述數據包為動態主機配置協議數據包，則將動態主機配置協議數據包中的客戶 端乙太網地址替換為已知客戶端計算機的媒體訪問控制地址。
3.—種利用電纜數據機連接客戶端計算機至網絡的方法，其特徵在於，該方法 包括(a)接收一個數據包；(b)檢查該數據包中的源媒體訪問控制地址是否與一個已知客戶端計算機的媒體訪問 控制地址相同，如果相同，則執行步驟(g)，如果不相同，則執行步驟(C);(c)發送一個地址解析協議數據包至所述已知客戶端計算機；(d)判斷是否接收到所述已知客戶端計算機回傳的地址解析協議應答數據包，如果接 收到地址解析協議應答數據包，則執行步驟(e)，如果未收到地址解析協議應答數據包， 則執行步驟(f)；(e)認定所述已知客戶端計算機處於開機狀態，拋棄所述數據包；(f)認定所述已知客戶端計算機處於關機狀態，將所述數據包中的源媒體訪問控制地 址替換為已知客戶端計算機的媒體訪問控制地址；及(g)通過網際網路傳送該數據包至網絡伺服器處理。
4.如權利要求3所述的方法，所述步驟(f)還包括若所述數據包為動態主機配置協議數據包，則將動態主機配置協議數據包中的客戶 端乙太網地址替換為已知客戶端計算機的媒體訪問控制地址。
全文摘要
本發明提供一種cable modem及利用其連接計算機至網絡的方法。當該cable modem接收一個數據包後，判斷該數據包中的源MAC地址是否為其已知計算機的MAC地址。如果該數據包中的源MAC地址為其已知計算機的MAC地址，則該cable modem傳送該數據包至網絡處理。如果該數據包中的源MAC地址不為其已知計算機的MAC地址，則該cable modem發送一個ARP請求至其已知的計算機，確認該計算機是否處於關機狀態。如果該已知的計算機處於關機狀態，則該cable modem將所述數據包中的源MAC地址替換為已知計算機的MAC地址後，傳送至網絡處理。
文檔編號H04L29/12GK102025575SQ20091030695
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月14日 優先權日2009年9月14日
發明者羅佑銘 申請人:國基電子(上海)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司