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CN1437363A - 网关装置及其控制方法 - Google Patents

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CN1437363A
CN1437363A CN03102503A CN03102503A CN1437363A CN 1437363 A CN1437363 A CN 1437363A CN 03102503 A CN03102503 A CN 03102503A CN 03102503 A CN03102503 A CN 03102503A CN 1437363 A CN1437363 A CN 1437363A
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

提供了IPoE/PPPoE前向表106，用于注册网络地址、协议类型、在IPoE中使用的目的IP地址以及在PPPoE中使用的PPPoE会话检索索引，选择协议类型，使其对应于IPoE/PPPoE前向表106中的网络地址，而所述网络地址与包括在输入帧IP分组头信息中的目的IP地址相匹配，并且当所选协议类型是PPPoE时，进一步从对应所述网络地址的检索索引中选择PPPoE会话。

Description

网关装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种支持PPPoE(基于以太网的点对点通讯协议)的网关装置和一种控制这种装置的方法。
背景技术
从传统观点看，网关装置被用来在公司内建的网络和外部网络之间实现相互通信。例如，网关装置被用作相互连接的不同通信协议网络间的协议转换器。网关装置结构的例子有：仅仅支持IPoE(基于以太网(R)的因特网协议)作为外部网络协议的网关装置结构、和既支持IPoE又支持PPPoE作为外部网络协议的网关装置结构。
图1说明了仅仅支持IPoE的网关装置1100的结构。图2是用来说明连接了仅仅支持IPoE的网关装置1100的网络结构的例子的例图。
如图2所示，网关装置1100在其一个接口处连接到使用IPoE作为协议的网络1201至1204。网关装置1100与分别安装在网络1201至1204上的网关1205至1208通信。在其另一个接口，网关装置1100进一步连接到终端1209至1211，诸如使用IPoE作为协议的个人计算机(此后称作＂PC＂)。
在如图1所示的网关装置1100中，帧发送/接收部件1101和1102把向以太网(R)I/F发送帧，或者从以太网(R)I/F接收帧。IPoE帧装/拆部件1103和1104在识别IPoE帧结构的同时，组装和拆分IPoE帧。
前向控制部件1105基于包括在输入IPoE帧IP分组头信息中的目的IP地址，控制IPoE帧的输出。在控制IPoE帧的输出的过程中，前向控制部件1105使用IPoE前向表1106和ARP(地址解析协议)表1107。
如图3所示，用IPoE前向表1106注册彼此相关的网络地址、输出接口编号(输出IF编号)、路由类型(直接/间接路由)以及在间接路由中的目的IP地址(下一跳IP地址)。
如图4所示，用ARP表1107注册彼此相关的目的IP地址、源MAC地址以及目的MAC地址。此外，在源MAC地址中，由于通常使用网关装置1100的MAC地址，所以所有项都有相同值。因此，有可能以单独注册的方式提供网关装置1100的MAC地址，而不提供ARP表1107中的源MAC地址域。
下面将描述对具有上述结构且仅支持IPoE的网关装置1100的操作。这里说明了把IPoE帧输入到帧发送/接收部件1101的情形。
当把IPoE帧输入到帧发送/接收部件1101时，IPoE帧装/拆部件1103识别IPoE帧结构，并把识别出的IPoE帧结构提供给前向控制部件1105。
前向控制部件1105将在IPoE帧IP分组头信息中包括的目的IP地址与在IPoE前向表1106中注册的网络地址作比较。
当表1106的网络地址和目的IP地址相同时，部件1105就采集在IPoE前向表1106中与网络地址相关的输出IF编号和路由类型信息(表明路由是直接路由还是间接路由的信息)，并且，当表明是间接路由时，进一步采集目的IP地址(下一跳IP地址)。此外，当表明是直接路由时，部件1105就采集IP分组的IP头的IP地址。接着，前向控制部件1105利用检索出的目的IP地址，搜索ARP表1107，以检索IPoE帧的源MAC地址和目的MAC地址。把检索出的源MAC地址和目的MAC地址提供给IPoE帧装/拆部件1104。利用源MAC地址和目的MAC地址，IPoE帧装/拆部件1104对IPoE帧再组装。把已被再组装的IPoE帧提供给帧发送/接收部件1102，并从该部件1102输出。这样，在仅支持IPoE的网关装置1100中前传IPoE帧。
图5是用来说明支持PPPoE的网关装置1500的结构例图。此外，在图5中被指定与图1中相同参考编号的部件其功能也相同，故忽略对其的描述。图6是用来说明连接了支持PPPoE的网关装置1500的网络结构的例子的例图。
如图6所示，网关装置1500在其一个接口处连接到利用IPoE作为协议的网络1601和利用PPPoE作为协议的网络1602至1604。网关装置1500与安装在网络1601的网关1605以及分别安装在网络1602至1604的PPPoE服务器1606至1608通信。网关装置1500进一步在其另一个接口处连接到终端1609至1611，诸如以IPoE作为协议用的个人计算机。
在如图5所示的网关装置1500中，IPoE/PPPoE帧装/拆部件1501和1502在识别IPoE帧结构和PPPoE帧结构的同时，组装和拆分IPoE帧和PPPoE帧。
前向控制部件1503在基于输入PPPoE帧的PPPoE头信息，控制PPPoE的输出的同时，基于包括在输入IPoE帧IP分组头信息中的源IP地址或者目的IP地址，控制IPoE或者PPPoE帧的输出。在控制IPoE或者PPPoE帧输出的过程中，前向控制部件1503除了利用IPoE前向表1106和ARP表1107外，还利用PPPoE前向表1504和PPPoE会话表1505。
如图7所示，PPPoE前向表1504有彼此相关的源IP地址、输出IF编号以及PPPoE会话索引(下文中称作＂PPPoE会话索引＂)。
如图8所示，PPPoE会话表1505有彼此相关的PPPoE会话索引、客户MAC地址、服务器MAC地址以及PPPoE会话ID。
下面将描述对具有上述结构并支持PPPoE的网关装置1500的操作。这里分别地说明了把IPoE帧输入到帧发送/接收部件1101，以及把PPPoE输入到该部件1101的情形。
当把任一帧输入到帧发送/接收部件1101时，IPoE/PPPoE帧装/拆部件1501识别该帧的结构，并把该识别出的帧结构提供给前向控制部件1503。
当输入帧是IPoE帧时，前向控制部件1503将IPoE帧IP分组头信息中包括的源IP地址与PPPoE前向表1504中注册的源IP地址作比较。
当表1504的源IP地址与在IPoE帧IP分组头信息中包括的源IP地址相同时，部件1503就采集在PPPoE前向表1504的与源IP地址相关的输出IF编号和PPPoE会话索引。
接着，前向控制部件1503利用检索出的PPPoE会话索引搜索PPPoE会话表1505，并采集诸如源MAC地址、目的MAC地址以及PPPoE会话ID的信息，以生成PPPoE帧。把用来生成PPPoE帧的检索出的信息提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件1502。
此外，在PPPoE会话表1505中不存在源MAC地址和目的MAC地址的方向信息。采集客户MAC地址作为源MAC地址，并采集服务器MAC地址作为目的MAC地址。
基于用来生成PPPoE帧的所述信息，IPoE/PPPoE帧装/拆部件1502把输入IPoE帧再组装成PPPoE帧。把该再组装的PPPoE帧提供给帧发送/接收部件1102，并从部件1102输出。
当与包括在IPoE帧IP分组的头信息中的源IP地址相同的源IP地址没有在PPPoEQ前向表1504中注册时，前向控制部件1503就将在IP分组的头信息中包括的目的IP地址与IPoE前向表1106中注册的网络地址作比较。
当表1106具有与目的IP地址相同的网络地址时，部件1105就检索在IPoE前向表1106与网络地址相关的输出IF编号和路由类型信息(表明路由是直接路由还是间接路由的信息)，并且当表明是间接路由时，进一步检索目的IP地址(下一跳IP地址)。此外，当表明是直接路由时，部件1105检索IP分组的IP头的目的IP地址。
接着，前向控制部件1503利用检索出的目的IP地址，搜索ARP表1107，以检索IPoE帧的源MAC地址和目的MAC地址。把检索出的源MAC地址和目的MAC地址提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件1502。
利用源MAC地址和目的MAC地址，IPoE/PPPoE帧装/拆部件1502对IPoE帧再组装。把已被再组装的IPoE帧提供给帧发送/接收部件1102，并从该部件1102输出。
同时，当输入帧是PPPoE帧时，前向控制部件1503就将PPPoE帧的PPPoE头信息与PPPoE会话表1505的项作比较。
当PPPoE帧的PPPoE头信息与PPPoE会话表1505中注册的项相匹配时，部件1503将包括在PPPoE帧IP分组头信息中的目的IP地址与在IPoE前向表1106中已注册的网络地址作比较。
当表1106网络地址与目的IP地址相同时，部件1503就检索与该网络地址相关的输出IF编号和路由类型信息(表明路由是直接路由还是间接路由的信息)，并且当表明是间接路由时，进一步检索目的IP地址(下一跳IP地址)。此外，当表明是直接路由时，部件1503检索IP分组的IP头的目的IP地址。
接着，前向控制部件1503利用检索出的目的IP地址，搜索ARP表1107，以检索源MAC地址和目的MAC地址。把检索出的源MAC地址和目的MAC地址提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件1502。
利用源MAC地址和目的MAC地址，IPoE/PPPoE帧装/拆部件1502把PPPoE帧再组装成IPoE帧。把该再组装的IPoE帧提供给帧发送/接收部件1102，并从该部件1102输出。
因此，支持PPPoE的网关装置1500，在按PPPoE帧输出，并且选择与在IPoE帧IP分组的头信息中包括的源IP地址对应的PPPoE会话的同时，按IPoE地址转发IPoE帧，其中IPoE地址取决于与在IPoE帧IP分组头信息中包括的目的IP地址相对应的网络地址。
然而，仅支持IPoE的网关装置1100存在不能转发除了IPoE帧以外的帧的问题。而且，支持PPPoE的网关装置1500选择与在IPoE帧IP分组的头信息中包括的源IP地址对应的PPPoE会话。由此出现了因为每个终端(1609至1611)不能同时选择多个PPPoE会话，所以不可能访问多个PPPoE服务器的问题。而且，还有另一个问题，当源IP地址匹配时，由于IPoE帧是按PPPoE帧自动输出的，所以不可能访问使用IPoE的网络。
发明内容
本发明的目的是提供一种支持PPPoE的网关装置和控制这样一种装置的方法，该装置使连接到该装置的终端能在PPPoE和IPoE之间选择使用的协议，并且能够同时选择多个PPPoE会话。
即，根据本发明的网关装置具有用来注册网络地址、协议类型、在IPoE中使用的目的IP地址、以及在PPPoE中使用的PPPoE检索索引的IPoE/PPPoE前向表，选择与IPoE/PPPoE前向表中的网络地址对应的协议类型，其中所述网络地址与在输入帧IP分组头信息中包括的目的IP地址相匹配，并且当被选择的协议类型是PPPoE时，能够从对应于网络地址的检索索引中选择PPPoE会话。
此外，根据本发明的网关装置，具有用来注册输入方源MAC地址和PPPoE会话ID以及输出方目的MAC地址和PPPoE会话ID的PPPoE代理表，并把输入PPPoE帧转发到以PPPoE作为协议的网络。
附图说明
下文中结合附图的描述，使得本发明的上述以及其他的目的和特性更充分的显现，其中附图用举例的方法说明一个例子，其中：
图1是仅仅支持IPoE的传统网关装置的结构示意图；
图2是连接了仅仅支持IPoE的传统网关装置的网络结构的例子的示意图；
图3是说明在传统网关装置中提供的IPoE前向表结构的表格；
图4是说明在传统网关装置中提供的ARP表结构的表格；
图5是支持PPPoE的传统网关装置的结构示意图；
图6是连接了支持PPPoE的传统网关装置的网络结构的例子的示意图；
图7是说明在传统网关装置中提供的PPPoE前向表结构的表格；
图8是说明在传统网关装置中提供的PPPoE会话表结构的表格；
图9是根据本发明的第一实施例的网关装置的结构示意图；
图10是连接了根据本发明的第一实施例的网关装置的网络结构的例子的示意图；
图11是说明在根据本发明的第一实施例的网关装置中提供的IPoE/PPPoE前向表结构的表格；
图12是说明在根据本发明的第一实施例的网关装置中提供的缺省路由表结构的表格；
图13是根据本发明的第二实施例的网关装置的结构示意图；
图14是连接了根据本发明的第二实施例的网关装置的网络结构的例子的示意图；
图15是说明在根据本发明的第二实施例的网关装置中提供的PPPoE代理表结构的表格。
图16是根据本发明的第三实施例的网关装置的结构示意图；
图17是连接了根据本发明的第三实施例的网关装置的网络结构的例子的示意图。
图18是说明在根据本发明的第一至第三实施例中的每个实施例的网关装置中提供的地址转换表结构的表格；
具体实施方式
下面将具体参照附图描述本发明的实施例。
(第一实施例)
图9是根据本发明的第一实施例的网关装置100的结构示意图。图10是连接了根据本发明的第一实施例的网关装置100的网络结构的例子的示意图。
如图10所示，网关装置100在其一个接口处连接到以IPoE作为协议使用的网络201，以及以PPPoE作为协议使用的网络202至204。网关装置100与安装在网络201的网关205以及分别安装在网络202至204的PPPoE服务器206至208通信。网关装置100进一步在其另一个接口处连接到终端209至211，诸如以IPoE作为协议用的个人计算机。
在如图9所示的网关装置100中，帧发送/接收部件101和102向以太网(R)I/F发送帧，或者从以太网(R)I/F接收帧。IPoE/PPPoE帧装/拆部件103和104在识别IPoE帧结构和PPPoE帧结构的同时，组装和拆分IPoE帧和PPPoE帧。
前向控制部件105在基于输入PPPoE帧的PPPoE头信息控制IPoE或者PPPoE的输出的同时，基于包括在输入IPoE帧IP分组头信息中的源IP地址或者目的IP地址，控制IPoE或者PPPoE帧的输出。在控制IPoE或者PPPoE帧输出的过程中，前向控制部件105使用IpoE/PPPoE前向表106、缺省路由表107、ARP表108、以及PPPoE会话表109。
用IPoE/PPPoE前向表106注册在传统IPoE前向表(见图3)中包括的信息、在传统PPPoE前向表(见图7)中包括的信息、以及在输出中使用的协议(层2协议)。
具体地说，如图11所示，有彼此相关的网络地址、输出IF编号、在选择IPoE为协议类型时的路由类型(直接/间接路由)、在选择间接路由作为IPoE中的路由类型时的目的IP地址(下一跳IP地址)、在输出中使用的协议类型(层2类型)、以及在选择PPPoE为协议类型时的PPPoE会话索引。
缺省路由表107有向其注册的信息，其中，源IP地址代替在IPoE/PPPoE前向表106中的网络地址，并且，在这一方面，其与IPoE/PPPoE前向表106不同。
具体地说，如图12所示，有彼此相关的源IP地址、输出IF编号，在选择IPoE为协议类型时的路由类型(直接/间接路由)、在选择间接路由作为IPoE中的路由类型时的目的IP地址(下一跳IP地址)、在输出中使用的协议类型(层2类型)、以及在选择PPPoE为协议类型时的PPPoE会话索引。
此外，ARP表108和PPPoE会话表109分别含有与如上所述的图4和图8中相同的信息，因此忽略对其的描述。在ARP表108的源MAC地址中，由于通常使用网关装置100的MAC地址，所以所有项都有相同值。因此，有可能以单独注册的方式提供MAC地址，而不提供ARP表108中的源MAC地址域。
下面将描述对具有前述结构的网关装置100的操作。这里分别说明了把IPoE帧输入到帧发送/接收部件101和把PPPoE帧输入到部件101的情形。
当把任一帧输入到帧发送/接收部件101时，IPoE/PPPoE帧装/拆部件103识别该帧的结构，并把该识别出的帧结构提供给前向控制部件105。
当输入帧是IPoE帧时，前向控制部件105将IPoE帧IP分组头信息中包括的目的IP地址与IPoE/PPPoE前向表106中已注册的网络地址作比较。
当表106的网络地址与目的IP地址相同时，部件105就检索与该网络地址相关的输出IF编号和在输出中使用的协议类型(PPPoE或者IPoE)。当检索出的协议类型是IPoE时，部件105检索路由类型(直接路由或者间接路由)，并且，在间接路由的情形，进一步检索目的IP地址(下一跳IP地址)。此外，在直接路由的情形，部件105就检索包括在IP分组的IP头信息中的目的IP地址。同时，当检索协议类型是PPPoE时，部件105检索PPPoE会话索引。
当检索出的协议类型是IPoE时，前向控制部件105利用检索出的目的IP地址，搜索ARP表108，以检索目的MAC地址。并把检索出的目的MAC地址提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件104。
利用该目的MAC地址，IPoE/PPPoE帧装/拆部件104再组装IPoE帧。并把该再组装帧提供给帧发送/接收部件102，并从该部件102输出。
同时，当检索出的协议类型是PPPoE时，部件105利用PPPoE会话索引搜索PPPoE会话表109，并检索用于生成PPPoE帧的信息诸如源MAC地址、目的MAC地址以及PPPoE会话ID。把检索出的结果提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件104。
基于检索出的结果，IPoE/PPPoE帧装/拆部件104把IPoE帧再组装成PPPoE帧。把该再组装PPPoE帧提供给帧发送/接收部件102，并从该部件102输出。
同时，当该输入帧是PPPoE帧时，前向控制部件105将PPPoE帧的PPPoE头信息与在PPPoE会话表109中的项作比较。
当PPPoE帧的PPPoE头信息与PPPoE会话表109中注册的项相匹配时，部件105将在PPPoE帧的IP分组头信息中的目的IP地址与由IPoE/PPPoE前向表106注册的网络地址作比较。
当表106的网络地址和包括在所述头信息中的目的IP地址相同时，部件105检索在输出中使用的与网络地址相关的IF编号和协议类型(PPPoE或者IPoE)。当检索出的协议类型是IPoE时，部件105检索路由类型(直接路由或者间接路由)，并且，在间接路由的情形中，检索目的IP地址(下一跳IP地址)。此外，在直接路由的情形中，部件105检索包括在所述IP分组头信息中的目的IP地址。同时，当检索出的协议是PPPoE时，部件105检索PPPoE会话索引。
当检索出的协议类型是IPoE时，前向控制部件105利用检索出的目的IP地址搜索ARP表108，以检索目的MAC地址。把检索出的目的MAC地址提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件104。
利用目的MAC地址，IPoE/PPPoE帧装/拆部件104把PPPoE帧再组装成IPoE帧。把已被再组装的IPoE帧提供给帧发送/接收部件102，并从部件102输出。
同时，当检索出的协议类型是PPPoE时，部件105利用PPPoE会话索引搜索PPPoE会话表，并且检索用于生成PPPoE帧的信息，诸如源MAC地址、目的MAC地址以及PPPoE会话ID。把该检索结果提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件104。
基于检索结果，IPoE/PPPoE帧装/拆部件104对PPPoE帧再组装。把已被再组装的PPPoE帧提供给帧发送/接收部件102，并从部件102输出。
从而，根据第一实施例的网关装置100，前向控制部件105选择在输出中使用的对应于与包括在输入帧头信息中的目的IP地址相关的网络地址的协议类型(IPoE/PPPoE)，并且当所述协议类型是PPPoE时，进一步选择PPPoE会话。因此，装置100能够恰当地利用IPoE和PPPoE中一个协议，使其对应于作为输入帧目的地的网络，并且当协议是PPPoE时，能够恰当地选择PPPoE会话。
此外，在搜索IPoE/PPPoE前向表106中，当网络地址与没有具体分配的网络地址，即缺省路由项相匹配时，前向控制部件105就利用IP分组的源IP地址搜索缺省路由表107。
当注册了相同的源IP地址时，前向控制部件105就使用缺省路由表107的搜索结果而代替IPoE/PPPoE前向表106的检索结果。
换言之，对应于源IP地址，前向控制部件105选择在输出中使用的协议类型(IPoE或者PPPoE)，并且当协议类型是PPPoE时，进一步选择PPPoE会话。因此，即使当没有检索出一般的网络地址时，部件105也能识别与源IP地址对应的终端，选择用于每个终端的协议类型(IPoE或者PPPoE)，并且，当协议类型是PPPoE时，进一步选择PPPoE会话。所以，假定终端用户事先注册了所希望的ISP(因特网服务提供商)信息，则所述装置即使在没有检索出一般网络地址的情形下，也能够为每个终端正确地使用ISP。
(第二实施例)
图13是根据本发明的第二实施例的网关装置500的结构示意图。图14是连接了根据本发明的第二实施例的网关装置500的网络结构的例子的示意图。此外，在图13中，被指定与图9相同的参考编号的部件也具有相同的功能，故省略对其的描述。
如图14所示，网关装置500在其一个接口处连接到以IPoE作为协议的网络601至603和以PPPoE作为协议的网络604。网关装置500和分别安装在网络601至603上的网关605至607以及安装在网络604上的PPPoE服务器608通信。在其另一个接口，网关装置500进一步连接到终端609至610诸如以IPoE作为协议使用的个人计算机，和终端611诸如以PPPoE作为协议使用的个人计算机。
在如图13所示的网关装置500中，前向控制部件501在基于输入PPPoE帧的PPPoE信息控制IPoE或者PPPoE帧的输出的同时，基于包括在输入IPoE帧IP分组头信息中的目的IP地址控制IPoE或者PPPoE帧的输出。在控制IPoE或者PPPoE帧的输出的过程中，前向控制部件501使用IPoE前向表502、ARP表508以及PPPoE代理表503。
此外，IPoE前向表502包括前面提及的图3中描述的相同信息，故省略对其的描述。
如图15所示，在PPPoE代理表503中，有彼此相关的输入IF编号，源MAC地址①、目的MAC地址①、PPPoE会话ID①、输出IF编号、源MAC地址②、目的MAC地址②、PPPoE会话ID②。
此外，在源MAC地址①和目的MAC地址①中，由于通常使用网关装置500的MAC地址，所以所有项都有相同值。因此，有可能以单独注册的方式提供网关装置500的MAC地址，而不提供在PPPoE代理表503中输入方的目的MAC地址①和输出方目的MAC地址②的区域。
下面将描述具有上述结构的网关装置500的操作。这里分别说明了把IPoE帧输入到帧发送/接收部件101和把PPPoE帧输入到部件101的情形。
当把任一帧输入到帧发送/接收部件101时，IPoE/PPPoE帧装/拆部件103识别该帧的结构，并把该已被识别的帧结构提供给前向控制部件501。
当输入帧是IPoE帧时，前向控制部件501将IPoE帧IP分组头信息中包括的目的IP地址与IPoE前向表502中已注册的网络地址作比较。
当表502的网络地址与在该头信息中包括的目的IP地址相同时，部件501就检索与该网络地址相关的输出IF编号和路由类型信息(表明路由是直接路由还是间接路由信息)，并且当表明是间接路由时，进一步检索目的IP地址(下一跳IP地址)。此外，当表明是直接路由时，部件501就检索包括在IP分组的IP头中的目的IP地址。
接着，前向控制部件501利用检索出的目的IP地址，搜索ARP表108，以检索目的MAC地址。并把检索出的目的MAC地址提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件104。
利用该目的MAC地址，IPoE/PPPoE帧装/拆部件104再组装IPoE帧。并把该再组装帧提供给帧发送/接收部件102，并从该部件102输出。
同时，当该输入帧是PPPoE帧时，前向控制部件501用在PPPoE代理表503中的项和PPPoE帧的PPPoE头信息比较。
当PPPoE帧的PPPoE头信息与PPPoE代理表503中注册的项相匹配时，部件501从PPPoE代理表503检索用于生成PPPoE帧的信息，诸如输出IF编号、源MAC地址、目的MAC地址和PPPoE会话ID。并把检索结果提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件104。
基于检索结果，IPoE/PPPoE帧装/拆部件104对PPPoE帧再组装。把已被再组装的PPPoE帧提供给帧发送/接收部件102，并从部件102输出。
从而，根据第二实施例的网关装置500，对应于和包括在输入IPoE帧头信息中的目的IP地址相关的网络地址，前传IPoE帧。同时，把与PPPoE代理表503中注册的信息相对应的输入PPPoE帧转发到以PPPoE作为协议使用的网络。因此，即使网络主要使用IPoE作为协议，也有可能灵活地处理使用对应于终端协议选择的PPPoE的网络接入。
(第三实施例)
根据第三实施例的网关装置800兼有第一和第二实施例两者的功能。图16是根据本发明的第三实施例网关装置800的结构示意图。图17是连接了根据本发明的第三实施例的网关装置800的网络结构的例子的示意图。此外，在图16中，被指定与图9中相同参考编号的部件具有相同的功能，故省略对其的描述。
如图17所示，网关装置800在其一个接口处连接到以IPoE作为协议的网络901和以PPPoE作为协议的网络902至904。网关装置800和安装在网络901的网关905以及分别安装在网络902至904上的PPPoE服务器906至908通信。在其另一个接口，网关装置800进一步连接到终端909至910，诸如以PPPoE作为协议使用的个人计算机。
在如图16所示的网关装置800中，前向控制部件801在基于输入PPPoE帧的PPPoE头信息控制IPoE或者PPPoE帧的输出的同时，基于包括在输入IPoE帧IP分组头信息中的源IP地址和目的IP地址，控制IPoE或者PPPoE帧的输出。在控制IPoE或者PPPoE帧的输出的过程中，前向控制部件801使用IPoE/PPPoE前向表106、缺省路由表107、ARP表108、PPPoE会话表109和PPPoE代理表503。
下面将描述具有上述结构的网关装置800的操作。这里分别说明了把IPoE帧输入到帧发送/接收部件101和把PPPoE帧输入到部件101的情形。
当把任一帧输入到帧发送/接收部件101时，IPoE/PPPoE帧装/拆部件103识别该帧的结构，并把该已被识别的帧结构提供给前向控制部件801。
当输入帧是IPoE帧时，前向控制部件801将IPoE帧IP分组头信息中包括的目的IP地址与IPoE/PPPoE前向表106中已注册的网络地址作比较。
当表106的网络地址与包括在所述头信息中的目的IP地址相同时，部件801就检索与该网络地址相关的输出IF编号和在输出中使用的协议类型(PPPoE或者IPoE)。当检索出的协议类型是IPoE时，部件801检索路由类型(直接路由或者间接路由)，并且，在间接路由的情形，进一步检索目的IP地址(下一跳IP地址)。此外，在直接路由的情形下，部件801检索包括在IP分组的头信息中的目的IP地址。同时，当检索出协议类型是PPPoE时，部件801检索PPPoE会话索引。
当检索出协议类型是IPoE时，前向控制部件801利用检索出的目的IP地址搜索ARP表108，以便检索目的MAC地址。并把检索出的目的MAC地址提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件104。
利用该目的MAC地址，IPoE/PPPoE帧装/拆部件104再组装IPoE帧。并把该再组装帧提供给帧发送/接收部件102，并从该部件102输出。
同时，当检索出协议类型是PPPoE时，部件801利用PPPoE会话索引搜索PPPoE会话表109，并检索用于生成PPPoE帧的信息，诸如源MAC地址、目的MAC地址以及PPPoE会话ID。把检索出的结果提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件104。
基于检索结果，IPoE/PPPoE帧装/拆部件104把IPoE帧再组装成PPPoE帧。把该再组装PPPoE帧提供给帧发送/接收部件102，并从该部件102输出。
同时，当该输入帧是PPPoE帧时，前向控制部件801将PPPoE帧的PPPoE头信息与在PPPoE代理表503中的项作比较。
当PPPoE帧的PPPoE头信息与PPPoE代理表503中注册的项相匹配时，部件801从PPPoE代理表503检索用于生成PPPoE帧的信息，诸如输出IF编号、源MAC地址、目的MAC地址以及PPPoE会话ID。并把检索结果提供给IPoPPPPoE帧装/拆部件104。
基于检索结果，IPoE/PPPoE帧装/拆部件104对PPPoE帧再组装。把已被再组装的PPPoE帧提供给帧发送/接收部件102，并从部件102输出。
同时，当PPPoE帧的PPPoE头信息与PPPoE代理表503中注册的项不匹配时，前向控制部件801将PPPoE帧的PPPoE头信息与PPPoE会话表109中的项作比较。
当PPPoE帧的PPPoE头信息与PPPoE会话表109中注册的项相匹配时，前向控制部件801将PPPoE帧的IP分组头信息中的目的IP地址与由IPoE/PPPoE前向表106注册的网络地址作比较。
当表106的网络地址和包括在所述头信息中的目的IP地址相同时，部件801检索与网络地址相关的输出IF编号和在输出中使用的协议类型(PPPoE或者IPoE)。当检索出的协议类型是IPoE时，部件801检索路由类型(直接路由或者间接路由)，并且，在间接路由的情形中，检索目的IP地址(下一跳IP地址)。此外，在直接路由的情形下，部件801检索包括在所述IP分组头信息中的目的IP地址。同时，当检索出的协议是PPPoE时，部件801检索PPPoE会话索引。
当检索出的协议类型是IPoE时，前向控制部件801利用检索出的目的IP地址搜索ARP表108，以检索目的MAC地址。把检索出的目的MAC地址提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件104。
利用目的MAC地址，IPoE/PPPoE帧装/拆部件104把PPPoE帧再组装成IPoE帧。把已被再组装的IPoE帧提供给帧发送/接收部件102，并从部件102输出。
同时，当检索出的协议类型是PPPoE时，部件801利用PPPoE会话索引搜索PPPoE会话表109，并且检索用于生成PPPoE帧的信息，诸如源MAC地址、目的MAC地址以及PPPoE会话ID。把该检索结果提供给IPoE/PPPoE帧装/拆部件104。
基于检索结果，IPoE/PPPoE帧装/拆部件104对PPPoE帧再组装。把已被再组装的PPPoE帧提供给帧发送/接收部件102，并从部件102输出。
从而，根据第三实施例的网关装置800，前向控制部件801选择在输出中使用的对应于与包括在输入帧头信息中的目的IP地址相关的网络地址的协议类型(IPoE或者PPPoE)，并且当所述协议类型是PPPoE时，进一步选择PPPoE会话。因此，装置800能够恰当地利用IPoE和PPPoE中一个协议，使其对应于作为输入帧目的地的网络，并且当协议是PPPoE时，能够恰当地选择PPPoE会话。
而且，根据第三实施例的网关装置800，对应于用PPPoE代理表503注册的信息，把输入PPPoE帧转发到以PPPoE作为协议使用的网络。因此，即使在主要使用IPoE作为协议的网络中，也有可能灵活地处理使用对应于终端协议选择的PPPoE的网络接入。
此外，在搜索IPoE/PPPoE前向表106的过程中，当网络地址与没有具体分配的网络地址，即缺省路由项相匹配时，前向控制部件801就利用IP分组的源IP地址搜索缺省路由表107。
当注册了相同的源IP地址时，前向控制部件801就使用缺省路由表107的搜索结果代替IPoE/PPPoE前向表106的检索结果。
换言之，对应于源IP地址，前向控制部件801选择在输出中使用的协议类型(IPoE或者PPPoE)，并且当协议类型是PPPoE时，进一步选择PPPoE会话。因此，即使在没有检索出一般的网络地址时，部件801也能识别与源IP地址对应的终端，选择用于每个终端的协议类型(IPoE或者PPPoE)，并且，在协议类型是PPPoE时，进一步选择PPPoE会话。所以，假定终端用户事先注册了所希望的ISP(因特网服务提供商)信息，则所述装置即使在没有检索出一般网络地址的情形，也能够为每个终端正确地使用ISP。
此外，把网关装置100(500，800)恰当地应用到使用本地IP地址和全球IP地址的网络是可能的。在此情况中，把如图18所示的地址变换表提供给网关装置，并在本地IP地址和全球IP地址之间执行相互的地址转换，以使其生效。
而且，本领域的普通技术人员应该明白，能够利用带有按照在上述实施例中描述的技术编写的程序的商业可用通用数字计算机和微处理器实现本发明。此外，本领域的普通技术人员应该明白，本发明包括由本领域的普通技术人员基于按照上述实施例描述的技术编写的计算机程序。
此外，本发明在其范围内包括计算机程序产品，即包括了为实现本发明而在计算机编程中使用的指令的存储介质。所述存储介质包括，例如，但不限于，这样一些盘，诸如软盘，光盘，CDROM(Compact-Disk Read-OnlyMemory，光盘只读存储器)和磁盘，ROM(Read-Only Memory，只读存储器)，RAM(Random-access memory，随机存取存储器)，EPROM(ErasableProgrammable Read-Only Memory，可擦可编程只读存储器)，EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)，磁光盘，存储卡和DVD(Digital Video Disc，数字通用光盘)。
如上所述，按照所述网关装置及其控制方法，被连接到该装置的终端能够在PPPoE和IPoE之间选择协议来使用，并且，能够同时选择多个PPPoE会话。
本发明不限于如上所述之实施例，且在不脱离本发明的所述范围的情况下，有可能作各种变化和修改。
本申请书基于2002年2月8目提交的日本专利申请，其申请号为2002-032813，其全部内容合并如此，作为参考。

Claims (15)

1.一种网关装置，包括：
一张IPoE/PPPoE前向表，通过该表注册网络地址、协议类型、在IPoE中使用的目的IP地址以及在PPPoE中使用的PPPoE会话检索索引；
一张PPPoE会话表，通过该表注册检索索引、目的MAC地址以及PPPoE会话ID；
一张ARP表，通过该表注册目的IP地址和目的MAC地址；以及
一个控制部件，用来利用由所述IPoE/PPPoE前向表、所述PPPoE会话表以及所述ARP表注册的信息，控制输入帧的输出，
其中所述控制部件选择协议类型，使其对应于IPoE/PPPoE前向表中的网络地址，所述网络地址与包括在输入帧IP分组的头信息中目的IP地址相匹配，
并且，当所选协议类型是IPoE时，基于对应于所述网络地址的目的IP地址或者所述ARP表中与包括在所述头信息中的目的IP地址相关的目的MAC地址，控制IPoE帧的输出，而当所选协议类型是PPPoE时，基于目的MAC地址和PPPoE会话表中与对应于所述网络地址的检索索引相关的PPPoE会话ID，控制PPPoE帧的输出。
2.如权利要求1所述的网关装置，其中，当输入PPPoE帧，并且用所述PPPoE会话表注册与所述PPPoE帧头信息匹配的项时，所述控制部件将包括在所述PPPoE帧IP分组头信息中的目的IP地址与IPoE/PPPoE前向表中的每个网络地址作比较，而当输入IPoE帧时，将包括在所述IPoE帧IP分组头信息中的目的IP地址与IPoE/PPPoE前向表中的每个网络地址作比较。
3.如权利要求1所述的网关装置，还包括：
缺省路由表，用于注册源IP地址、协议类型、在IPoE中使用的目的IP地址以及在PPPoE中使用的PPPoE会话的检索索引，
其中，当包括在所述输入帧IP分组的头信息中的目的IP地址和在IPoE/PPPoE前向表中作为缺省路由注册的网络地址相匹配时，所述控制部件选择协议类型，使其对应于所述缺省路由表中的源IP地址，所述缺省路由表中的源IP地址与包括在所述头信息中的源IP地址相匹配，并且，当所选协议类型是IPoE时，基于对应于所述源IP地址的目的IP地址或者在所述ARP表中与包括在所述头信息中的目的IP地址相关的目的MAC地址，控制IPoE帧的输出，而当所选协议类型是PPPoE时，基于目的MAC地址和在PPPoE会话表中与对应于所述源IP地址的检索索引相关的PPPoE会话ID，控制PPPoE帧的输出。
4.一种网关装置，包括：
IPoE前向表，用于注册网络地址和目的IP地址；
PPPoE代理表，用于注册输入方源MAC地址和PPPoE会话ID以及输出方目的MAC地址和PPPoE会话ID；
ARP表，用于注册目的IP地址和目的MAC地址；以及
一个控制部件，用于利用所述IPoE前向表、所述PPPoE代理表以及所述ARP表，控制输入帧的输出，
其中，当输入PPPoE帧，并且用所述PPPoE代理表注册与所述PPPoE帧头信息匹配的项时，所述控制部件，基于以所述项注册的输出方MAC地址和PPPoE会话ID，控制所述PPPoE帧的输出，而当输入IPoE帧时，选择与在IPoE前向表中的网络地址相关的目的IP地址，所述网络地址与包括在IPoE帧IP分组头信息中的另一个目的IP地址相匹配，并且，基于所述目的IP地址或者在ARP表中的与包括在所述头信息中的另一个目的IP地址相匹配的目的MAC地址，控制所述IPoE帧的输出。
5.如权利要求1所述的网关，还包括：
PPPoE代理表，用于注册输入方源MAC地址和PPPoE会话ID以及输出方目的MAC地址和PPPoE会话ID；
其中，当输入PPPoE帧并且用所述PPPoE代理表注册和所述PPPoE帧匹配的项时，基于以所述项注册的输出方目的MAC地址和PPPoE会话ID，控制所述PPPoE帧的输出，而当输入PPPoE帧，未在所述PPPoE代理表中注册与所述PPPoE帧头信息匹配的项，而在所述PPPoE会话表中注册与所述PPPoE帧头信息匹配的项时，将包括在所述PPPoE帧IP分组头信息中的目的IP地址与IPoE/PPPoE前向表中的每个网络地址作比较。
6.一种用于网关装置的控制方法，所述网关装置具有：IPoE/PPPoE前向表，用于注册网络地址、协议类型、IPoE中使用的目的IP地址以及在PPPoE中使用的PPPoE会话的检索索引；PPPoE会话表，用于注册所述检索索引、目的MAC地址和PPPoE会话ID；以及ARP表，用于注册目的IP地址和目的MAC地址的，所述控制方法包括：
选择协议类型，使其对应于在所述IPoE/PPPoE前向表中的网络地址，所述网络地址与包括在输入帧IP分组头信息中的目的IP地址相匹配；
当所选协议类型是IPoE时，基于对应于所述网络地址的目的IP地址或者在所述ARP表中与包括在所述头信息中的目的IP地址相关的目的MAC地址，控制IPoE帧的输出；以及
当所选协议类型是PPPoE时，基于在PPPoE会话表中与对应于所述网络地址的检索索引相关的目的MAC地址和PPPoE会话ID，控制PPPoE帧的输出。
7.如权利要求6所述的网关装置控制方法，其中，当输入PPPoE帧，并且用所述PPPoE会话表注册与所述PPPoE帧头信息匹配的项时，将包括在所述PPPoE帧IP分组头信息中的目的IP地址与IPoE/PPPoE前向表中的每个网络地址作比较，而当输入IPoE帧时，将包括在所述IPoE帧IP分组头信息中的目的IP地址与IPoE/PPPoE前向表中的每个网络地址作比较。
8.如权利要求6所述的网关装置控制方法，其中，所述网关装置还具有缺省路由表，用于注册源IP地址、协议类型、在IPoE中使用的目的IP地址以及在PPPoE中使用的PPPoE会话的检索索引，
当包括在所述输入帧IP分组的头信息中的目的IP地址和在IPoE/PPPoE前向表中作为缺省路由注册的网络地址相匹配时，选择协议类型，使其对应于在缺省表中的源IP地址，所述在缺省表中的源IP地址与包括所述头信息中的源IP地址相匹配，而
当所选协议类型是IPoE时，基于对应于所述源IP地址的目的IP地址或者在所述ARP表中与包括在所述头信息中的目的IP地址相关的目的MAC地址，控制IPoE帧的输出，而当所选协议类型是PPPoE时，基于目的MAC地址和在PPPoE会话表中与对应于所述源IP地址的检索索引相关的PPPoE会话ID，控制PPPoE帧的输出。
9.一种用于网关装置的控制方法，该网关装置具有：IPoE前向表，用于注册网络地址和目的IP地址；PPPoE代理表，用于注册输入方源MAC地址和PPPoE会话ID以及输出方目的MAC地址和PPPoE会话ID；以及ARP表，用于注册目的IP地址和目的MAC地址，所述方法包括：
当输入PPPoE帧，并且用PPPoE代理表注册与PPPoE帧头信息匹配的项时，基于用所述项注册的输出方MAC地址和PPPoE会话ID，控制PPPoE帧的输出；以及
当输入IPoE帧时，选择与IPoE前向表中的网络地址相关的目的IP地址，所述网络地址与包括在IPoE帧IP分组头信息中的另一个目的IP地址相匹配，并且，基于所述目的IP地址或者在ARP表中的与包括在所述头信息中的另一个目的IP地址相匹配的目的MAC地址，控制所述IPoE帧的输出。
10.如权利要求6所述的网关装置控制方法，其中所述网关装置还具有PPPoE代理表，用于注册输入方源MAC地址和PPPoE会话ID以及输出方目的MAC地址和PPPoE会话ID，
当输入PPPoE帧，并且用所述PPPoE代理表注册与所述PPPoE帧头信息匹配的项时，基于以所述项注册的输出方MAC地址和PPPoE会话ID，控制PPPoE帧的输出，而当输入PPPoE帧，没有用所述PPPoE代理表注册与所述PPPoE帧头信息匹配的项，而用所述PPPoE会话表注册与所述PPPoE帧头信息匹配的项时，将包括在所述PPPoE帧IP分组头信息中的目的IP地址与IPoE/PPPoE前向表中的每个网络地址作比较。
11.一种用于网关装置的程序，该网关装置具有：IPoE/PPPoE前向表，用于注册网络地址、协议类型、在IPoE中使用的目的IP地址以及在PPPoE中使用的PPPoE会话的检索索引；PPPoE会话表，用于注册所述检索索引、目的MAC地址以及PPPoE会话ID；以及ARP表，用于注册目的IP地址和目的MAC地址，所述程序使计算机执行如下步骤：
选择协议类型，使其对应于在所述IPoE/PPPoE前向表中的网络地址，所述网络地址与包括在输入帧IP分组头信息中的目的IP地址相匹配；
当所选协议类型是IPoE时，基于对应于所述网络地址的目的IP地址或者在所述ARP表中与包括在所述头信息中的目的IP地址相关的目的MAC地址，控制IPoE帧的输出；并且，
当所选协议类型是PPPoE时，基于目的MAC地址和在PPPoE会话表中与对应于所述网络地址的检索索引相关的PPPoE会话ID，控制PPPoE帧的输出。
12.如权利要求11所述的用于网关装置的程序，还包括：
当输入PPPoE帧，并且用所述PPPoE会话表注册与所述PPPoE帧头信息匹配的项时，将包括在所述PPPoE帧IP分组头信息中的目的IP地址与IPoE/PPPoE前向表中的每个网络地址作比较；以及
当输入IPoE帧时，将包括在所述IPoE帧IP分组头信息中的目的IP地址与IPoE/PPPoE前向表中的每个网络地址作比较。
13.如权利要求11所述的用于网关装置的程序，其中所述网关装置还具有缺省路由表，用来注册源IP地址、协议类型、在IPoE中使用的目的IP地址以及在PPPoE中使用的PPPoE会话的检索索引，而所述程序还使所述计算机执行如下步骤：
当包括在所述输入帧IP分组的头信息中的目的IP地址和在IPoE/PPPoE前向表中作为缺省路由注册的网络地址匹配时，选择协议类型，使其对应于缺省路由表中的源IP地址，所述缺省路由表中的源IP地址与包括所述头信息中源IP地址相匹配；
当所选协议类型是IPoE时，基于对应于所述源IP地址的目的IP地址或者在所述ARP表中与包括在所述头信息中的目的IP地址相关的目的MAC地址，控制IPoE帧的输出；以及
当所选协议类型是PPPoE时，基于目的MAC地址和在PPPoE会话表中与对应于所述源IP地址的检索索引相关的PPPoE会话ID，控制PPPoE帧的输出。
14.一种用于网关装置的程序，该网关装置具有：IPoE前向表，用于注册网络地址和目的IP地址；PPPoE代理表，用于注册输入方源MAC地址和PPPoE会话ID以及输出方目的MAC地址和PPPoE会话ID；以及ARP表，用于注册目的IP地址和目的MAC地址，所述程序使得计算机执行如下步骤：
当输入PPPoE帧，并且用PPPoE代理表注册与PPPoE帧头信息匹配的项时，基于用所述项注册的输出方MAC地址和PPPoE会话ID，控制PPPoE帧的输出；以及
当输入IPoE帧时，选择与在IPoE前向表中的网络地址相关的目的IP地址，所述网络地址与包括在IPoE帧IP分组头信息中的另一个目的IP地址相匹配，并且，基于所述目的IP地址或者在ARP表中的与包括在所述头信息中的另一个目的IP地址相匹配的目的MAC地址，控制所述IPoE帧的输出。
15.如权利要求11所述的用于网关装置的程序，其中所述网关装置还具有PPPoE代理表，用于注册输入方源MAC地址和PPPoE会话ID以及输出方目的MAC地址和PPPoE会话ID，而所述程序还使得所述计算机执行如下步骤：当输入PPPoE帧，并且用所述PPPoE代理表注册与所述PPPoE帧头信息匹配的项时，基于以所述项注册的输出方MAC地址和PPPoE会话ID，控制PPPoE帧的输出；而当输入PPPoE帧，没有用所述PPPoE代理表注册与所述PPPoE帧头信息匹配的项，而用所述PPPoE会话表注册与所述PPPoE帧头信息匹配的项时，将包括在所述PPPoE帧IP分组头信息中的目的IP地址与IPoE/PPPoE前向表中的每个网络地址作比较。
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