CN106603374B - 一种自动桥接方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动桥接方法及***，属于无线桥接技术领域。本方法包括如下步骤：桥接器处于未桥接时，向周围路由器广播带触发路由器开启虚拟接口的标识的自动桥接请求报文；路由器收到自动桥接请求报文后，在回复桥接器的数据包中加入上述标识，并打开事先约定的虚拟SSID；桥接器收到回复的数据包后，修改自身桥接参数桥接路由器的虚拟SSID；桥接器连接虚拟SSID成功后，向路由器请求真实的无线参数；路由器收到请求后，将无线参数发送给桥接器，本发明还提供了一种实现上述方法的***。本发明的有益效果为：简化了无线桥接繁琐的操作，避免了上级路由器修改SSID、密码等参数后需要手动重新桥接的不足，且无需增加硬件成本。

Description

一种自动桥接方法及***
技术领域
本发明涉及无线桥接技术，尤其涉及一种自动桥接方法，还涉及一种实现该方法的***。
背景技术
无线桥接是对无线覆盖范围的一个扩展，广泛应用在路由器和桥接器之间，路由器和路由器之间，普遍使用web管理页面进行配置，也有部分产品支持WPS方式配置。
Web管理页面配置无线桥接首先通过网络连接到设备，然后通过web页面触发无线扫描，然后从扫描结果列表中选中需要桥接的SSID并配置密码等参数。
WPS桥接需要在按下设备上的WPS按钮，同时(一般来说是两分钟内)按下上级设备的WPS按钮，即可完成无线桥接配置。
但是，Web页面桥接步骤繁多、过程繁琐。WPS并不是所有设备都支持，且需要特定的硬件按钮。并且，上述两种方法在上级路由器修改密码、SSID等需要重新进行配置，给无线桥接带来不便。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种自动桥接方法，还提供了一种实现该方法的***。
本发明自动桥接方法包括如下步骤：
S1：桥接器处于未桥接时，向周围路由器广播带触发路由器开启虚拟接口的标识的自动桥接请求报文；
S2：路由器收到自动桥接请求报文后，在回复桥接器的数据包中加入上述标识，并打开事先约定的虚拟SSID；
S3：桥接器收到回复的数据包后，修改自身桥接参数桥接路由器的虚拟SSID；
S4：桥接器连接虚拟SSID成功后，向路由器请求真实的无线参数；
S5：路由器收到请求后，将无线参数发送给桥接器。
本发明作进一步改进，在步骤S4和步骤S5中，请求和回复的内容在发送前进行了加密处理，收到方在收到后再解密处理。
本发明作进一步改进，在桥接器与路由器第一次自动桥接时，设定所述桥接器与路由器的距离为一设定值范围内。
本发明作进一步改进，所述桥接器与路由器的距离为1米以内。
本发明作进一步改进，所述路由器的自动桥接状态包括：用于指示自动桥接暂停的UNDO状态、用于指示自动桥接启动及完成初始化的INIT状态及用于指示初始化完毕进入数据交互阶段的DOING状态，所述路由器的自动桥接状态在默认状态下为UNDO状态，所述路由器自动桥接的实现基于自动桥接管理线程和无线驱动，所述自动桥接管理线程在所述无线驱动运行后驱动运行。
本发明作进一步改进，所述自动桥接管理线程的处理方法包括如下步骤：
A1：***启动，建立管理线程；
A2：初始化发送数据接口，获取接口信息；
A3：判断路由器的自动桥接状态是否为INIT状态，如果是，开启虚拟接口，将自动桥接状态切换为DOING状态，然后执行步骤A4，如果否，判断自动桥接状态是否为DOING状态，如果是，回复桥接器请求的数据，然后执行步骤A4，如果否，执行步骤A5；
A4：判断路由器未响应时间是否大于3min，如果是，将自动桥接状态切换为UNDO状态，然后执行步骤A5，如果否，执行步骤A5；
A5：自动桥接管理线程休眠几秒钟，然后返回步骤A3循环执行。
本发明作进一步改进，所述桥接器的自动桥接状态包括：用于指示桥接器未桥接时的UNDO状态、用于修改自身桥接参数并与路由器建立连接的SETDEF状态、用于向路由器请求真实的无线参数的DOING状态及指示桥接成功的DONE状态，如果桥接器超过一段时间未收到路由器的回复，那么自动桥接状态会从UNDO状态开始重新进行新的自动桥接，如果桥接器判断自身配置的SSID为非出厂设置，则自动桥接状态为UNDO状态，如果不是非出厂设置，则自动桥接状态为DONE状态。
本发明作进一步改进，所述桥接器自动桥接的实现基于桥接器端的无线驱动和自动桥接线程，所述自动桥接线程在所述无线驱动运行后驱动运行，所述自动桥接负责向路由器请求真实无线配置，解析路由器回复的配置。
本发明还提供了一种实现该方法的***，包括自动桥接的路由器和桥接器，
所述桥接器包括第一无线驱动模块：用于驱动桥接器无线桥接；
广播模块：用于在所述桥接器处于未桥接时，向周围路由器广播带触发路由器开启虚拟接口的标识的自动桥接请求报文；
修改参数模块：用于在收到路由器回复的数据包后，修改自身桥接参数桥接路由器的虚拟SSID；
请求模块：用于在桥接器连接虚拟SSID成功后，向路由器请求真实的无线参数。
所述路由器包括第二无线驱动模块：用于驱动路由器无线桥接；
报文处理模块：用于在收到自动桥接请求报文后，在回复桥接器的数据包中加入上述标识，并打开事先约定的虚拟SSID；
发送参数模块：用于将无线参数发送给桥接器。
本发明作进一步改进，所述桥接器和路由器还分别包括加密模块：用于对发送的报文进行加密；解密模块：用于对接收到的加密的报文进行解密。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：直接利用无线网卡提供的多SSID功能，通过事先约定的隐藏且加密的虚拟SSID作为桥接器和路由器之间协商真实SSID和密码的桥梁，简化了无线桥接繁琐的操作，避免了上级路由器修改SSID、密码等参数后需要手动重新桥接的不足，且无需增加硬件成本，仅通过软件升级即可对原有设备进行升级。
附图说明
图1为本发明自动桥接方法示意图；
图2为Probe Request报文的部分内容；
图3为路由器自动桥接状态迁移示意图；
图4为路由器无线驱动实现方法流程图；
图5为路由器自动桥接管理线程的处理方法流程图；
图6为桥接器自动桥接状态迁移图；
图7为桥接器无线驱动实现方法流程图；
图8为桥接器自动桥接线程处理方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明利用虚拟SSID交互获取真实无线配置，桥接器与路由器都具有自动桥接的各自角色的功能，SSID是Service Set Identifier的缩写，意思是服务集标识。SSID技术可以将一个无线局域网分为几个需要不同身份验证的子网络，每一个子网络都需要独立的身份验证，只有通过身份验证的用户才可以进入相应的子网络，防止未被授权的用户进入本网络。本例将桥接器作为自动桥接的客户端，将路由器作为自动桥接的服务器端，本发明桥接器和路由器之间的自动桥接方法包括如下步骤：
S1：桥接器处于未桥接时，会在广播的Probe Request报文中增加特殊标识，以便触发环境中存在的支持自动桥接的路由器开启虚拟接口。
无线Probe Request报文用于探测环境中存在哪些802.11网络，Probe Request报文中的特殊标志可以包含元素ID为221的Vendor Specific厂商标识字段，如图2所示，为一个ProbeRequest的部分内容，可以看到其Vendor Specific中OUI值为00-10-18表明broadcom公司，也可以将特殊标志自定义为其他值，如毫无意义的01-02-03，来作为支持自动桥接的标志。
S2：路由器收到自动桥接请求报文后，便在回复Probe Response的数据包中加入上述特殊标识，表明环境中存在支持自动桥接功能的路由器；同时打开事先约定的虚拟SSID。
S3：当桥接器收到回复的数据包，确认了环境中存在支持自动桥接功能的路由器后，并通过事先约定的参数进行连接，桥接器修改自身桥接参数桥接路由器的虚拟SSID。
S4：桥接器连接虚拟SSID成功后，向路由器发送获取主接口参数请求，请求真实的无线参数。
S5：路由器收到请求后，响应自动桥接的桥接器的请求，将无线参数发送给桥接器。
至此，一次比较理想自动桥接完成。
在利用多SSID时，该事先约定的SSID为加密隐藏的。同时在请求和回复无线参数的数据部分也进行了加密。也就是说，在步骤S4和步骤S5中，请求和回复的内容在发送前都进行了加密处理，收到方在收到后再解密处理。
本发明为了确保自动桥接的目标唯一性和安全性，一个桥接器与一个路由器首次（包括恢复出厂后）进行自动桥接需要两者在设定的安全距离内，本例将桥接器与路由器的距离定为1米以内，桥接成功后再次因上级修改无线参数导致桥接器处于未桥接时则不需要此限制，并且自动桥接之前桥接的路由器。
如图3所示，在实际使用的时候可能会遇到其他场景，为了使自动桥接再其他比较苛刻的条件下也能正常运行，本发明中的路由器的自动桥接管理线程设计为状态驱动。所述路由器的自动桥接状态包括： UNDO状态、INIT状态及DOING状态，各状态之间的迁移条件如下：
所述路由器的自动桥接状态在默认状态下为UNDO状态，该状态相当于自动桥接功能暂停，当有处于未桥接状态的客户端靠近时，路由器收到特殊的探测报文，致使状态迁移至INIT，该状态相当于自动桥接功能启动，会完成一些初始化工作比如打开虚拟接口回复特殊探测应答报文等。初始化完毕就进入数据交互阶段DOING，这个阶段桥接器会通过虚拟SSID连接到路由器，并完成参数请求和应答。这个交互过程并不会一直持续，过一段时间不管自动桥接是否完成都会结束这个状态并迁移至UNDO状态，如果该次自动桥接成功则停留在UNDO状态，否则将再次被桥接器触发，启动另一次自动桥接过程，直至桥接成功。
如图4和图5所示，所述路由器自动桥接的实现基于自动桥接管理线程和无线驱动，所述自动桥接管理线程在所述无线驱动运行后驱动运行。
本例的无线驱动过程为：无线启动，判断自动桥接状态是否为UNDO，如果是，接收Probe Request，然后判断自动桥接状态是否为UNDO，并且判断报文是否为桥接器发过来的，如果是，判断RSSI是否大于-20或者是否曾经桥接过的桥接器，如果是，自动桥接状态迁移为INIT，如果否，返回执行判断自动桥接状态是否为UNDO步骤。
与此同时，开始自动桥接管理线程的处理过程，所述自动桥接管理线程的处理方法包括如下步骤：
A1：***启动，建立管理线程；
A2：初始化发送数据接口，获取接口信息；
A3：判断路由器的自动桥接状态是否为INIT状态，如果是，开启虚拟接口，将自动桥接状态切换为DOING状态，然后执行步骤A4，如果否，判断自动桥接状态是否为DOING状态，如果是，回复桥接器请求的数据，然后执行步骤A4，如果否，执行步骤A5；
A4：判断路由器未响应时间是否大于3min，如果是，将自动桥接状态切换为UNDO状态，然后执行步骤A5，如果否，执行步骤A5；
A5：自动桥接管理线程休眠几秒钟，本例设置为休眠3秒钟，然后返回步骤A3前，准备执行步骤A3。
如图6所述，相对于自动桥接路由器而言，桥接器的状态要复杂得多。本例的桥接器的自动桥接状态包括： UNDO状态、SETDEF状态、DOING状态及DONE状态，各状态之间的迁移条件如下：
当桥接器处于未桥接时处于UNDO状态，该状态在于探测环境中是否存在自动桥接服务器，如果存在那么便会被触发启动自动桥接，并给以桥接器相应的回应；于是状态进入SETDEF，该状态修改自身桥接参数尝试与上级虚拟SSID进行连接，并进入DOING状态，在DOING状态时，桥接器会向路由器请求真实的无线参数；如果获得参数则进入到DONE状态至此桥接成功，如果超过一定时间还没有收到路由器回复的无线参数那么便会从UNDO状态开始重新进行一次自动桥接。此外，如果桥接器判断自身配置的SSID为非出厂设置，则自动桥接状态为UNDO状态，如果不是非出厂设置，则自动桥接状态为DONE状态。
如图7和图8所示，所述桥接器自动桥接的实现也是基于桥接器端的无线驱动和自动桥接线程，所述自动桥接线程在所述无线驱动运行后驱动运行。所述桥接器端的无线驱动同样是判断是否满足自动桥接进行的条件如是否有路由器回复，信号强度是否足够或者是曾经桥接过的设备等，而右侧是管理线程部分，主要负责向路由器请求真实无线配置，解析路由器回复的配置等工作。
此外，本发明还提供了一种实现该方法的***，包括自动桥接的路由器和桥接器，
所述桥接器包括第一无线驱动模块：用于驱动桥接器无线桥接；
广播模块：用于在所述桥接器处于未桥接时，向周围路由器广播带触发路由器开启虚拟接口的标识的自动桥接请求报文；
修改参数模块：用于在收到路由器回复的数据包后，修改自身桥接参数桥接路由器的虚拟SSID；
请求模块：用于在桥接器连接虚拟SSID成功后，向路由器请求真实的无线参数。
所述路由器包括第二无线驱动模块：用于驱动路由器无线桥接；
报文处理模块：用于在收到自动桥接请求报文后，在回复桥接器的数据包中加入上述标识，并打开事先约定的虚拟SSID；
发送参数模块：用于将无线参数发送给桥接器。
为了增加请求和回复的内容的安全性，所述桥接器和路由器还分别包括加密模块：用于对发送的报文进行加密；解密模块：用于对接收到的加密的报文进行解密。
简化了无线桥接的繁琐过程，并且可以通过升级软件的方式来获取该功能的支持。本发明直接利用无线网卡提供的多SSID功能，通过事先约定的隐藏且加密的虚拟SSID作为桥接器和路由器之间协商真实SSID和密码的桥梁，简化了无线桥接繁琐的操作，避免了上级路由器修改SSID、密码等参数后需要手动重新桥接的不足，且无需增加硬件成本，仅通过软件升级即可对原有设备进行升级，操作非常方便。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种自动桥接方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：桥接器处于未桥接时，向周围路由器广播带触发路由器开启虚拟接口的标识的自动桥接请求报文；
S2：路由器收到自动桥接请求报文后，在回复桥接器的数据包中加入上述标识，并打开事先约定的虚拟SSID；
S3：桥接器收到回复的数据包后，修改自身桥接参数桥接路由器的虚拟SSID；
S4：桥接器连接虚拟SSID成功后，向路由器请求真实的无线参数；
S5：路由器收到请求后，将无线参数发送给桥接器，
所述路由器的自动桥接状态包括：用于指示自动桥接暂停的UNDO状态、用于指示自动桥接启动及完成初始化的INIT状态及用于指示初始化完毕进入数据交互阶段的DOING状态，所述路由器的自动桥接状态在默认状态下为UNDO状态，所述路由器自动桥接的实现基于自动桥接管理线程和无线驱动，所述自动桥接管理线程在所述无线驱动运行后驱动运行，
所述自动桥接管理线程的处理方法包括如下步骤：
A1：***启动，建立管理线程；
A2：初始化发送数据接口，获取接口信息；
A3：判断路由器的自动桥接状态是否为INIT状态，如果是，开启虚拟接口，将自动桥接状态切换为DOING状态，然后执行步骤A4，如果否，判断自动桥接状态是否为DOING状态，如果是，回复桥接器请求的数据，然后执行步骤A4，如果否，执行步骤A5；
A4：判断路由器未响应时间是否大于3min，如果是，将自动桥接状态切换为UNDO状态，然后执行步骤A5，如果否，执行步骤A5；
A5：自动桥接管理线程休眠几秒钟，然后返回步骤A3循环执行。
2.根据权利要求1所述的自动桥接方法，其特征在于：在步骤S4和步骤S5中，请求和回复的内容在发送前进行了加密处理，收到方在收到后再解密处理。
3.根据权利要求1所述的自动桥接方法，其特征在于：在桥接器与路由器第一次自动桥接时，设定所述桥接器与路由器的距离为一设定值范围内。
4.根据权利要求3所述的自动桥接方法，其特征在于：所述桥接器与路由器的距离为1米以内。
5.根据权利要求1-4任一项所述的自动桥接方法，其特征在于，所述桥接器的自动桥接状态包括：用于指示桥接器未桥接时的UNDO状态、用于修改自身桥接参数并与路由器建立连接的SETDEF状态、用于向路由器请求真实的无线参数的DOING状态及指示桥接成功的DONE状态，如果桥接器超过一段时间未收到路由器的回复，那么自动桥接状态会从UNDO状态开始重新进行新的自动桥接，如果桥接器判断自身配置的SSID为非出厂设置，则自动桥接状态为UNDO状态，如果不是非出厂设置，则自动桥接状态为DONE状态。
6.根据权利要求5所述的自动桥接方法，其特征在于：所述桥接器自动桥接的实现基于桥接器端的无线驱动和自动桥接线程，所述自动桥接线程在所述无线驱动运行后驱动运行，所述自动桥接负责向路由器请求真实无线配置，解析路由器回复的配置。
7.一种实现权利要求1-6任一项所述自动桥接方法的***，其特征在于：包括自动桥接的路由器和桥接器，
所述桥接器包括第一无线驱动模块：用于驱动桥接器无线桥接；
广播模块：用于在所述桥接器处于未桥接时，向周围路由器广播带触发路由器开启虚拟接口的标识的自动桥接请求报文；
修改参数模块：用于在收到路由器回复的数据包后，修改自身桥接参数桥接路由器的虚拟SSID；
请求模块：用于在桥接器连接虚拟SSID成功后，向路由器请求真实的无线参数，所述路由器包括第二无线驱动模块：用于驱动路由器无线桥接；
报文处理模块：用于在收到自动桥接请求报文后，在回复桥接器的数据包中加入上述标识，并打开事先约定的虚拟SSID；
发送参数模块：用于将无线参数发送给桥接器。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于：所述桥接器和路由器还分别包括加密模块：用于对发送的报文进行加密；
解密模块：用于对接收到的加密的报文进行解密。
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