CN101141422B - 一种访问家庭网关的方法和系统以及家庭网关 - Google Patents

Abstract

一种访问家庭网关的方法和系统以及家庭网关，包括：由家庭网关与互联网连接获取当前IP地址，将所述IP地址和家庭网关身份标识发送到动态域名服务器DDNS；由DDNS服务器保存所述IP地址和身份标识的对应关系，并将其上报给域名解析服务器DNS；根据用户请求中的所述身份标识，DNS服务器解析所述身份标识对应的IP地址，访问至家庭网关。本发明使用户简单、方便地访问家庭网关及其上的应用，提高用户对家庭应用的使用满意度。

Description

一种访问家庭网关的方法和系统以及家庭网关

技术领域

本发明涉及远程访问家庭以及中小企业的网关设备的方法和系统以及家庭网关。

背景技术

随着IP网络的不断发展，网络信息服务和应用也不断增加，家庭中的网络终端也随之变得纷繁复杂，家庭网关设备也从传统的一个网络接入设备逐渐转变为一个集成多种应用的可管理的统一接入终端，用户可以通过网关远程访问到家中各种终端所提供的应用。

用户在远程访问家庭应用的传统方式是，家庭网关上根据不同应用配置了相应的端口映射(Port Forwarding)，用户通过网关的IP地址及应用的端口号远程使用家庭应用。

上述这种访问方式其缺点主要有两方面：一、运营商大都采用PPPoE拨号的方式为用户提供宽带服务，网关每次拨号连接成功后都会被分配到一个不同的IP地址，而目前IP资源十分紧缺，因此连接断开后IP地址自动释放，用户每次必须记下新的IP地址方可远程访问网关下的家庭应用，并且若使用期间网关断线重拨又获得一个新的IP地址，用户则无法再通过原先的IP地址访问到网关；二、IP地址复杂难记，即使运营商能为每个用户分配其专用的IP地址，用户使用起来仍非常困难，效果不佳。这就给运营商开发新业务、发展宽带用户带来极大的困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种访问家庭网关的方法和系统以及家庭网关，使用户在动态IP地址的环境下，可以简单、方便地访问家庭网关及其上的应用，从而提高用户对家庭应用的使用满意度。

为了解决上述问题，本发明提出了一种访问家庭网关的方法，包括以下步骤：

(1)由家庭网关与互联网连接获取当前IP地址，将所述IP地址和家庭网关身份标识发送到动态域名服务器DDNS；

(2)由DDNS服务器保存所述IP地址和身份标识的对应关系，并将其上报给域名解析服务器DNS；

(3)根据用户请求中的所述身份标识，DNS服务器解析所述身份标识对应的IP地址，访问至家庭网关。

进一步，上述访问家庭网关的方法还可具有以下特点，步骤(1)还包括：当用户申请DDNS服务时，由运营商为其分配参数，包括：用户名、密码和身份标识，将所述参数发送到DDNS服务器，并将所述参数和所述DDNS服务器地址下发配置到家庭网关中。

进一步，上述访问家庭网关的方法还可具有以下特点，步骤(1)包括：(11)家庭网关的拨号模块上电拨号获取IP地址，将所述IP地址发送到家庭网关的DDNS客户端；(12)由家庭网关的DDNS客户端根据DDNS服务器地址，向所述DDNS服务器上报IP地址以及对应的身份标识。

进一步，上述访问家庭网关的方法还可具有以下特点，步骤(1)还包括：由家庭网关的管理模块对家庭网关的DDNS客户端进行本地或远程家庭网关参数配置。

进一步，上述访问家庭网关的方法还可具有以下特点，步骤(12)中，向所述DDNS服务器上报IP地址以及对应的身份标识之前，还包括：(121)由所述DDNS客户端向DDNS服务器发送身份验证请求，在该请求中包括用户名和密码；(122)DDNS服务器将接收到的用户名和密码与自身保存的用户名和密码进行比较，如果一致，则向DDNS客户端发送验证通过响应。

进一步，上述访问家庭网关的方法还可具有以下特点，步骤(2)中，由DDNS服务器保存所述IP地址和身份标识的对应关系，并将其上报给域名解析服务器DNS后，还包括：(21)DDNS服务器向DDNS客户端发送更新响应，在其中附带心跳参数，包括：超时时间和验证密钥；(22)DDNS客户端在设定的超时时间内发送心跳通信请求，并附带验证密钥；(23)DDNS服务器收到心跳请求后，向DDNS客户端回复心跳响应，包括：超时时间和验证密钥。

进一步，上述访问家庭网关的方法还可具有以下特点，步骤(2)中，DDNS客户端在设定的超时时间内发送心跳通信请求后，还包括：当家庭网关断开连接时，即DDNS服务器在设定的超时时间内没有收到心跳通信请求，则将删除所述家庭网关的IP地址与域名的对应信息，并将其更新至DNS服务器。

进一步，上述访问家庭网关的方法还可具有以下特点，包括：所述身份标识包括域名。

本发明还提出了一种访问家庭网关的系统，包括：

家庭网关，用于与互联网连接获取当前IP地址，并将所述IP地址和身份标识发送到动态域名服务器DDNS；

DDNS服务器，用于保存IP地址和身份标识的对应关系，并将其上报给域名解析服务器DNS；

DNS服务器，用于根据用户请求中的身份标识，解析所述身份标识对应的IP地址，访问至家庭网关。

进一步，上述访问家庭网关的系统还可具有以下特点，DDNS服务器用于根据运营商分配的参数进行配置并保存，参数包括：用户名、密码、以及身份标识；家庭网关用于根据运营商分配的参数进行配置，参数包括：用户名、密码、身份标识以及所述DDNS服务器地址。

进一步，上述访问家庭网关的系统还可具有以下特点，家庭网关包括：拨号模块，用于上电拨号获取IP地址，将该IP地址发送到家庭网关的DDNS客户端；DDNS客户端，用于根据DDNS服务器地址，向所述DDNS服务器上报IP地址以及对应的身份标识。

进一步，上述访问家庭网关的系统还可具有以下特点，家庭网关还包括：管理模块，用于根据运营商的配置对DDNS客户端进行本地或远程参数配置。

进一步，上述访问家庭网关的系统还可具有以下特点，所述DDNS客户端用于向DDNS服务器发送身份验证请求，在该请求中包括用户名和密码；DDNS服务器将接收到的用户名和密码与其保存的用户名和密码进行比较，如果一致，则向DDNS客户端发送验证通过响应。

进一步，上述访问家庭网关的系统还可具有以下特点，DDNS服务器用于向DDNS客户端发送更新响应，在其中附带心跳参数，包括：超时时间和验证密钥；DDNS客户端用于在设定的超时时间内发送心跳通信请求，并附带验证密钥；DDNS服务器用于在收到心跳请求后，向DDNS客户端回复心跳响应，包括：超时时间和验证密钥。

进一步，上述访问家庭网关的系统还可具有以下特点，DDNS服务器用于在家庭网关断开连接，即在设定的超时时间内没有收到心跳通信请求时，删除所述家庭网关的IP地址与域名的对应信息，并将其更新至DNS服务器。

进一步，上述访问家庭网关的系统还可具有以下特点，所述身份标识包括域名。

本发明还提出了一种家庭网关，包括：拨号模块，用于上电拨号获取IP地址，将该IP地址发送到家庭网关的DDNS客户端；DDNS客户端，用于保存IP地址和家庭网关身份标识绑定关系，将IP地址和身份标识经由动态域名服务器发送到域名解析服务器。

进一步，上述访问家庭网关的系统还可具有以下特点，管理模块，用于根据运营商的配置对DDNS客户端进行本地或远程家庭网关参数配置，所述参数包括：身份标识。

进一步，上述访问家庭网关的系统还可具有以下特点，所述身份标识包括域名。

与现有技术相比，本发明针对动态IP地址，在家庭网关中使用动态域名DDNS技术，在家庭网关中预置DDNS客户端，为每个用户配置其专用的域名来作为其身份的标识，并将IP地址与域名的对应关系通过DDNS客户端发送到DNS服务器。不论用户身在何处都可通过DNS服务器解析出要访问的家庭网关当时的IP地址，从而进行家庭网关的访问，享用运营商提供的各种宽带业务，如家庭监控、VPN、存储共享、打印共享、家庭博客等。从而简单、方便地访问家庭网关及其上的应用，提高用户对家庭应用的使用满意度。

附图说明

现在参照附图描述范例系统、方法和设备，其中在几个附图中，相同的参考标号用来指相同的元件。在下面的描述中，为了解释的目的，阐述大量特定的细节，以便帮助完全了解系统、方法、设备等。然而，可以显而易见的是，可以实践所述的例子，而没有这些特定的细节。在其它的例子中，为了简化描述，以框图的形式示出常用的结构和装置。对于拥有在说明书和附图中所陈述的教导的益处的本领域技术人员来说，可以想到很多修改和其它实施例。因此，应该理解，本发明不局限于所公开的特定实施例，另外可选的实施例应当包含在本发明的范围和范例发明构思内。虽然特定术语可以用于本文，但是仅仅为了一般的描述的意义而不是为了限制的目的。

图1是实施例中访问家庭网关的系统图；

图2是实施例中访问家庭网关的方法流程图；

图3是实施例中DDNS客户端向DDNS服务器上报IP地址的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细描述本发明，使本领域技术人员更易于理解本发明，但不是用来限定本发明的范围。

如图1所示，一种访问家庭网关的系统，包括：家庭网关，DDNS服务器和DNS服务器，其中，

-家庭网关，用于配置家庭网关相关参数，包括：用户名、密码、DDNS服务器地址、以及用作身份标识的域名；与互联网连接获取当前IP地址，并将所述IP地址和身份标识发送到DDNS服务器；

-DDNS服务器，用于配置并保存DDNS服务相关参数，包括：用户名、密码、以及用作身份标识的域名；用于保存IP地址和身份标识的对应关系，并将其上报DNS；

-DNS服务器，用于根据用户请求中的身份标识，解析该身份标识对应的IP地址，访问至家庭网关。

家庭网关进一步包括：PPPoE拨号模块、DDNS客户端和管理模块，其中，

-PPPoE拨号模块，用于与互联网连接获取当前IP地址，将此IP地址发送到DDNS客户端；

-DDNS客户端，用于接收家庭网关相关配置参数，所述参数包括：用户名、密码、DDNS服务器地址、以及用作身份标识的域名；将所述IP地址和身份标识发送到DDNS服务器；

DDNS客户端用于在接收到IP地址时向DDNS服务器发送身份验证请求，在该请求中包括用户名和密码；在验证通过后向DDNS服务器上报IP地址与身份标识；用于根据DDNS服务器的更新响应参数向其发送心跳通信请求。相应地，DDNS服务器根据DDNS客户端的验证请求进行验证，并在验证通过后向其发送验证通过响应；用于将IP地址与身份标识的绑定关系上报到DNS服务器，并向DDNS客户端发送更新响应，在其中附带心跳参数，包括：超时时间和验证密钥；用于向DDNS客户端回复心跳响应，在其中携带超时时间和验证密钥。

-管理模块，用于对家庭网关进行加载、卸载和参数配置管理，并将配置参数发送到DDNS客户端，进一步包括：WEB配置模块，TR069模块，应用管理模块，其中

--WEB配置模块，用于在本地配置家庭网关参数，所述参数包括：用户名、密码、域名、DDNS服务器地址等；

--TR069模块，用于接收运营商通过远程管理系统下发的配置参数，对家庭网关内的各模块进行管理和配置，包括远程管理DDNS客户端的加载启用和配置DDNS客户端参数。TR069模块下发的配置参数包括用户名、密码、域名和DDNS服务器地址，还包括参数设置、读取、网关升级、重启等，可以对网关终端进行综合管理；例如，向网关内的一些应用模块(包括DDNS客户端)下发参数设置、读取等命令，来设置或者读取这些模块的参数。

--应用管理模块，用于对应用程序进行管理，实现模块的加载和配置等。例如，当网关中没有DDNS客户端时，通过应用管理服务器对网关进行操作就可以将DDNS客户端远程下载到网关内并运行起来，同时对其参数进行配置，来完成这个业务的开通。同样，如果用户取消了DDNS业务，应用服务器可远程将DDNS客户端卸载，在网关中删除。

图2示出了一种访问家庭网关的方法，包括以下步骤：

步骤210，由DDNS服务器从WEB服务器获取DDNS服务相关参数，所述参数包括用户名、密码、域名，并将其保存在数据库中；

由DDNS服务器向WEB服务器发送获取DDNS服务相关参数的申请请求，或者WEB服务器直接通知DDNS服务器相关参数。其中，WEB服务器与DDNS服务器可以是同一台服务器主机，也可以是分开的两台主机。

步骤220，由运营商通过远程管理系统或家庭网关管理模块配置DDNS客户端参数，所述参数包括用户名、密码、域名，DDNS服务器地址；

当用户申请DDNS服务时，为其分配的参数包括：用户名、密码、域名(对应一个用户可以开多个域名)，并将上述参数保存在DDNS服务器的数据库中。运营商通过管理途径将用户名、密码、域名、DDNS服务器地址(运营商是知道自己所部署的所有DDNS服务器的地址的)等参数下发配置到DDNS客户端中，DDNS客户端根据这个服务器地址去连接DDNS服务器。

由运营商通过WEB配置模块进行家庭网关本地web页面配置或通过TR069模块进行家庭网关远程配置，如果家庭网关中没有DDNS客户端，则用户申请了DDNS业务后，由应用管理服务器将DDNS客户端远程下载到网关内并对其参数进行配置。同样，如果用户取消了DDNS业务，则应用服务器可远程将DDNS客户端卸载，在网关中予以删除。在家庭网关内可以有一个或多个上述模块用于设置DDNS客户端参数，而远程管理系统和本地Web页面配置是最常用的方法之一。

步骤230，家庭网关的PPPoE拨号模块上电拨号获取IP地址，将该IP地址发送到家庭网关的DDNS客户端；

步骤240，由家庭网关的DDNS客户端向DDNS服务器上报IP地址以及对应的域名；

步骤250，DDNS服务器将所述域名与IP地址对应关系上报给DNS服务器；

步骤260，当用户远程通过域名访问家庭网关时，经DNS解析其域名对应的IP地址，访问至家庭网关。

进一步参见图3，步骤240还包括以下步骤：

步骤2401，由DDNS客户端向DDNS服务器发送身份验证请求，在该请求中包括用户名和密码；

步骤2402，DDNS服务器根据验证请求对DDNS客户端进行身份验证，并在验证通过后向DDNS客户端发送验证通过响应；

DDNS客户端将用户名和密码传递给DDNS服务器，DDNS服务器将收到的用户名和密码与自己数据库中的进行比较，如果匹配则验证通过，否则是非法用户。

步骤2403，DDNS客户端向DDNS服务器上报更新的IP地址以及对应的域名。

如果IP地址没有更新，则DDNS客户端与DDNS服务器之间一直执行心跳操作。即更新成功之后一直维持心跳，直到下一次IP地址更新后才做更新。

在步骤250中，还包括以下步骤：

步骤2501，DDNS服务器将更新的IP地址及域名上报到DNS服务器后，向DDNS客户端发送更新响应，在其中附带进行心跳的参数，包括：超时时间和验证密钥；

步骤2502，DDNS客户端在设定的超时时间内发送心跳通信请求，并附带验证密钥；

步骤2503，DDNS服务器每收到心跳便向DDNS客户端回复心跳响应，响应中包括：超时时间和验证密钥。

当家庭网关断开连接，DDNS客户端便停止与DDNS服务器通信，当DDNS服务器监测到在超时时间内没有收到心跳请求，将删除与之对应的域名与IP对应信息，并将其更新至DNS服务器，以确保域名与IP地址的一一对应的可靠性。

相应于上述实现本发明的方法和系统，本发明还提出了一种家庭网关，用于与互联网连接获取当前IP地址，并保存所述IP地址和该家庭网关身份标识的绑定关系。所述家庭网关包括：

拨号模块，用于上电拨号获取IP地址，将该IP地址发送到家庭网关的DDNS客户端；

DDNS客户端，用于保存IP地址和家庭网关身份标识绑定关系。

管理模块，用于根据运营商的配置对DDNS客户端进行本地或远程家庭网关参数配置，所述参数包括：身份标识。

本发明所述家庭网关身份标识包括域名，但不限于此，只要能表明家庭网关身份即可。

应该认识到，本发明的过程和方法中的一些或者全部涉及电子和/或软件应用，所述应用可以是动态的、灵活的过程，从而，它们可以以与本文所述的那些不同的其它序列执行。本领域的技术人员也会认识到，使用诸如机器语言、程序的、面向对象的和/或人工智能技术之类的各种编程方法，可以实施体现为软件的元件。

通过如数字信号处理器电路、软件控制微处理器或者专用集成电路之间的功能等效电路也可以实施本文所述的处理、分析和/或其它功能。实施为软件的部件不局限于任何特定的编程语言。相反，本文的描述提供本领域技术人员可以用来制造电路或者产生计算机软件和/或结合硬件技术以执行系统处理的信息。应该认识到，本系统和方法的功能和/或行为的一些或者全部可以实施为如上所定义的逻辑。

应当理解，尽管是参考典型的具体实施方式对本发明进行的描述，但应该理解本发明并不限于所披露的典型具体实施方式。下述权利要求的范围符合最宽泛的解释，以至于包括所有修改、等价结构和功能。

Claims (19)

1.一种访问家庭网关的方法，包括：

(1)通过家庭网关与互联网连接获取当前IP地址，将所述IP地址和家庭网关身份标识发送到动态域名服务器DDNS；

(2)由DDNS服务器保存所述IP地址和身份标识的对应关系，并将其上报给域名解析服务器DNS；

(3)DNS服务器接收用户的访问请求，并根据用户请求中的所述身份标识，确定所述身份标识对应的IP地址以访问至相应家庭网关。

2.如权利要求1所述访问家庭网关的方法，步骤(1)还包括：

为用户分配参数，包括：用户名、密码和身份标识，将所述参数发送到DDNS服务器，并将所述参数和所述DDNS服务器地址下发配置到家庭网关中。

3.如权利要求2所述访问家庭网关的方法，步骤(1)包括：

(11)家庭网关获取的IP地址被发送到家庭网关的DDNS客户端；

(12)由家庭网关的DDNS客户端根据DDNS服务器地址，向所述DDNS服务器上报IP地址以及对应的身份标识。

4.如权利要求2所述访问家庭网关的方法，步骤(1)还包括：

由家庭网关的管理模块对家庭网关的DDNS客户端进行本地或远程家庭网关参数配置。

5.如权利要求3所述访问家庭网关的方法，步骤(12)中，向所述DDNS服务器上报IP地址以及对应的身份标识之前，还包括：

(121)所述DDNS客户端向DDNS服务器发送身份验证请求，在该请求中包括用户名和密码；

(122)DDNS服务器将接收到的用户名和密码与自身保存的用户名和密码进行比较，如果一致，则向DDNS客户端发送验证通过响应。

6.如权利要求3所述访问家庭网关的方法，步骤(2)中，由DDNS服务器保存所述IP地址和身份标识的对应关系，并将其上报给域名解析服务器DNS之后，还包括：

(21)DDNS服务器向DDNS客户端发送更新响应，在其中附带心跳参数，包括：超时时间和验证密钥；

(22)DDNS客户端在设定的超时时间内发送心跳通信请求，并附带验证密钥；

(23)DDNS服务器收到心跳请求后，向DDNS客户端回复心跳响应，包括：超时时间和验证密钥。

7.如权利要求6所述访问家庭网关的方法，步骤(2)中，DDNS客户端在设定的超时时间内发送心跳通信请求之后，还包括：

当家庭网关断开连接时，即DDNS服务器在设定的超时时间内没有收到心跳通信请求，则将删除所述家庭网关的IP地址与域名的对应信息，并将其更新至DNS服务器。

8.如权利要求1至7中任一所述访问家庭网关的方法，包括：

所述身份标识包括域名。

9.一种访问家庭网关的系统，包括：

家庭网关，用于与互联网连接获取当前IP地址，并将所述IP地址和身份标识发送到动态域名服务器DDNS；

DDNS服务器，用于保存IP地址和身份标识的对应关系，并将其上报给域名解析服务器DNS；

DNS服务器，用于根据用户请求中的身份标识，解析所述身份标识对应的IP地址，访问至家庭网关。

10.如权利要求9所述访问家庭网关的系统，还包括：

DDNS服务器配置并保存运营商分配的参数，参数包括：用户名、密码、以及身份标识；

家庭网关用于根据运营商分配的参数进行配置，参数包括：用户名、密码、身份标识以及所述DDNS服务器地址。

11.如权利要求10所述访问家庭网关的系统，家庭网关包括：

拨号模块，用于上电拨号获取IP地址，将该IP地址发送到家庭网关的DDNS客户端；

DDNS客户端，用于根据DDNS服务器地址，向所述DDNS服务器上报IP地址以及对应的身份标识。

12.如权利要求11所述访问家庭网关的系统，家庭网关还包括：

管理模块，用于根据运营商的配置对DDNS客户端进行本地或远程参数配置。

13.如权利要求11所述访问家庭网关的系统，其中：

所述DDNS客户端用于向DDNS服务器发送身份验证请求，在该请求中包括用户名和密码；

DDNS服务器将接收到的用户名和密码与其保存的用户名和密码进行比较，如果一致，则向DDNS客户端发送验证通过响应。

14.如权利要求11所述访问家庭网关的系统，其中：

DDNS服务器用于向DDNS客户端发送更新响应，在其中附带心跳参数，包括：超时时间和验证密钥；

DDNS客户端用于在设定的超时时间内发送心跳通信请求，并附带验证密钥；

DDNS服务器用于在收到心跳请求后，向DDNS客户端回复心跳响应，包括：超时时间和验证密钥。

15.如权利要求12所述访问家庭网关的系统，其中：

DDNS服务器用于在家庭网关断开连接，即在设定的超时时间内没有收到心跳通信请求时，删除所述家庭网关的IP地址与域名的对应信息，并将其更新至DNS服务器。

16.如权利要求9至15中任一所述访问家庭网关的系统，其中：

所述身份标识包括域名。

17.一种家庭网关，包括：

拨号模块，用于上电拨号获取IP地址，将该IP地址发送到家庭网关的DDNS客户端；

DDNS客户端，用于保存IP地址和家庭网关身份标识绑定关系，将IP地址和身份标识绑定关系发送到域名解析服务器。

18.如权利要求17所述家庭网关，还包括：

管理模块，用于根据运营商的配置对DDNS客户端进行本地或远程家庭网关参数配置，所述参数包括：身份标识。

19.如权利要求17或18所述家庭网关，包括：

所述身份标识包括域名。

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