CN110505316A - 互联网协议ip地址的分配方法及无线路由设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种互联网协议IP地址的分配方法及无线路由设备，其中，所述方法包括：应用处理器AP保留网桥中的第一网卡，禁用网桥中的第二网卡；其中，所述第一网卡为网线网卡，第二网卡为无线保真WIFI网卡；或者，所述第一网卡为WIFI网卡，第二网卡为网线网卡；所述AP获得公网IP地址；所述AP接收到客户端发送的动态主机配置协议DHCP请求，通过所述第一网卡将所述公网IP地址分配给所述客户端。通过本发明实施例，实现了为客户端分配公网IP地址的效果，满足了老的设备以及企业级应用需要，而且针对非RAW IP和RAW IP的无线路由设备都可适用，同时也可以适配下行的路由器，以实现这些路由器的安全性和移动化。

Description

互联网协议IP地址的分配方法及无线路由设备

技术领域

本申请涉及通信领域，尤指一种IP(Internet Protocol，互联网协议)地址的分配方法及无线路由设备。

背景技术

随着互联网的快速发展，尤其是3G/4G、WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)业务的快速发展与普及，无线路由设备(例如CPE(Customer PremiseEquipment，客户终端设备)、Ufi(即MiFi，移动WIFI)等)作为较为便携式的通讯终端，能够为一个或多个用户提供网络接入的功能。

虽然大多设备直接可以通过私网IP地址访问，但是仍然有部分设备只能通过公网IP地址才能访问，(比如比较旧的平板设备或者需要适配下行的路由器，以实现这些路由器的移动化的设备)；另外对于一些企业级的用户，需要在接入无线路由设备后，获得拨号成功之后网络侧分配的公网IP地址(如：74.125.239.15)，而不是无线路由设备分配的私网IP地址，进而实现企业级应用。

目前为接入无线路由设备的客户端分配公网IP地址的方法通常是将无线路由设备充当网线，使得通过网线接入无线路由设备的客户端直接向固网申请IP地址。将此时的无线路由设备称为处于“传统桥模式”。传统桥模式下虽然可以为接入无线路由设备的客户端分配公网IP地址，但是所有接入无线路由设备的客户端(包括部分非企业级用户)无法访问无线路由设备的内网资源；从传统桥模式切换到其它模式需要手动指定IP地址等过于复杂的操作，用户体验不好。

还有一种方案采用CPE上的桥模式，这种方案由于需要客户端与WAN(Wide AreaNetwork，广域网)直接通信，因此将LAN(Local Area Network，局域网)和WAN通过网桥进行桥接，此时将WAN的IP地址作为唯一的DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)地址池中的地址分配给客户端。由于LAN和WAN处于网桥下，因此客户端的数据报文在发送到LAN，等同于将报文通过网桥直接发送到了WAN。但是对于WAN是RAW IP(即无MAC(Media Access Control，媒体访问控制)地址，只有IP地址报头数据)的设备，无法将WAN加入到网桥设备中。原因是网桥工作在数据链路层，将两个LAN连起来，根据MAC地址来转发帧，可以看作一个“低层的路由器”(路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发)。由于网桥工作在MAC层的特殊性，该方案无法直接在WAN是RAW IP的设备上使用。

发明内容

本发明实施例提供了一种IP地址的分配方法及无线路由设备，以实现为客户端分配公网IP地址。

本发明实施例提供了一种互联网协议IP地址的分配方法，包括：

应用处理器AP保留网桥中的第一网卡，禁用网桥中的第二网卡；其中，所述第一网卡为网线网卡，第二网卡为无线保真WIFI网卡；或者，所述第一网卡为WIFI网卡，第二网卡为网线网卡；

所述AP获得公网IP地址；

所述AP接收到客户端发送的动态主机配置协议DHCP请求，通过所述第一网卡将所述公网IP地址分配给所述客户端。

本发明实施例还提供一种无线路由设备，包括：

应用处理器AP；

用于与所述AP和无线网络通信的无线调制解调器；

用于存储所述AP和无线调制解调器可执行指令的存储器；

其中，所述AP用于执行以下操作：

保留网桥中的第一网卡，禁用网桥中的第二网卡；其中，所述第一网卡为网线网卡，第二网卡为无线保真WIFI网卡；或者，所述第一网卡为WIFI网卡，第二网卡为网线网卡；

获得公网IP地址；

接收到客户端发送的动态主机配置协议DHCP请求，通过所述第一网卡将所述公网IP地址分配给所述客户端。

本发明实施例包括：应用处理器AP保留网桥中的第一网卡，禁用网桥中的第二网卡；其中，所述第一网卡为网线网卡，第二网卡为无线保真WIFI网卡；或者，所述第一网卡为WIFI网卡，第二网卡为网线网卡；所述AP获得公网IP地址；所述AP接收到客户端发送的动态主机配置协议DHCP请求，通过所述第一网卡将所述公网IP地址分配给所述客户端。通过本发明实施例，实现了为客户端分配公网IP地址的效果，满足了老的设备以及企业级应用需要，而且针对非RAW IP和RAW IP的无线路由设备都可适用，同时也可以适配下行的路由器，以实现这些路由器的安全性和移动化。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为无线路由设备处于4G网关模式的示意图；

图2为本发明实施例的IP地址的分配方法的流程图；

图3为本发明应用实例的对无线路由设备进行配置的示意图；

图4为本发明应用实例的无线路由设备传输信息的示意图；

图5为本发明应用实例的无线路由设备在两个模式之间进行切换的流程图。

具体实施方式

下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1为无线路由设备处于4G网关模式的示意图，其中，无线路由设备拨号成功后从无线网络(例如LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络)的基站获得的IP地址(如：1.1.1.1)分配给WAN口设备；WIFI(Wireless-Fidelity，无线保真)用户、网线用户分别通过LAN侧WIFI网卡和网线网卡接入无线路由设备，两张网卡WIFI网卡、网线网卡挂载在同一个网桥(bridge)下，客户端(例如PC(Personal Computer，个人计算机))获得无线路由设备分配的私有IP(如：192.168.0.100)。用户通过客户端访问外网时私网IP数据包到达网桥，无线路由设备内部进行NAT(Network Address Translation，网络地址转换)，将私有IP192.168.0.100转换成公网IP 1.1.1.1然后发送到外网，从而实现对网络的访问。

这种网桥结构只能通过无线路由设备为客户端分配私有IP，无法将网络侧的公网IP分配给客户端。

如图2所示，本发明实施例的IP地址的分配方法，应用于无线路由设备，包括如下步骤：

步骤101，AP(Application Processor，应用处理器)保留网桥中的第一网卡，禁用网桥中的第二网卡；其中，所述第一网卡为网线网卡，第二网卡为WIFI网卡；或者，所述第一网卡为WIFI网卡，第二网卡为网线网卡。

本发明实施例可应用于例如CPE、Ufi等无线路由设备。如图1所示，在无线路由设备中，包括AP和无线调制解调器两个模块，其中，所述AP可以包括两个网卡，网线网卡和WIFI网卡，网线网卡可以是以太网卡或者USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)网卡。

在4G网关模式下，会把两个网卡均加入网桥，而在本发明实施例的针对客户端分配公网IP地址模式下，仅保留其中一个网卡在网桥。

在一实施例中，所述第一网卡为WIFI网卡时，所述AP设置所述第一网卡仅允许一个客户端接入。

通过所述AP设置所述第一网卡仅允许一个客户端接入，保证只有一个客户端分配到公网IP地址。

步骤102，所述AP获得公网IP地址。

其中，所述AP获得公网IP地址可以包括：

所述AP接收无线调制解调器从无线网络获得的所述公网IP地址。其中，无线调制解调器通过拨号向无线网络获得的所述公网IP地址，并发送至所述AP。

在一实施例中，所述AP获得公网IP地址之后，所述AP确定网关地址，将所述网关地址分配给所述第一网卡。

其中，所述AP可以根据所述公网IP地址和预设的子网掩码(例如255.255.255.252)确定所述网关地址。

另外，由于所述第一网卡占用了网关地址，则将AP设置所述WAN口设备的IP地址为内网地址，以及，为了实现无线调制解调器和无线网络通信，所述AP设置所述无线调制解调器中的WAN口设备为默认路由设备。

步骤103，所述AP接收到客户端发送的DHCP请求，通过所述第一网卡将所述公网IP地址分配给所述客户端。

其中，当无线路由设备与客户端连接，AP接收到客户端的DHCP请求，由于第二网卡已禁用，则通过所述第一网卡把本地保存的公网IP地址分配给客户端。

在一实施例中，所述AP接收到客户端发送的DHCP请求之后，所述方法还包括：将所述网关地址告知所述客户端。

其中，可以通过在一消息中同时携带所述公网IP地址和所述网关地址，以使所述客户端获知自身的IP地址和网关地址，也可以通过两个消息分别发送所述公网IP地址和所述网关地址。

在一实施例中，所述方法还包括：

所述无线调制解调器接收到所述客户端经所述第一网卡发送给所述无线网络的信息时，通过SNAT(Source Network Address Translation，源地址转换)将所述信息中的WAN口设备的IP地址转换为所述公网IP地址，将转换后的信息发送至所述无线网络。

由于WAN口设备的IP地址为内网地址，则通过SNAT进行转换，以将信息发送至无线网络。

在一实施例中，所述步骤101之前，所述方法还包括：

所述AP确定无线路由设备的当前模式为针对客户端分配公网IP地址模式。

其中，所述无线路由设备可以设置至少两种模式，一种是针对客户端分配公网IP地址模式，一种是4G网关模式，在无线路由设备启动时，先进行判断，若判断为针对客户端分配公网IP地址模式，则执行本发明实施例的操作步骤。

在一实施例中，所述方法还包括：

所述AP接收到客户端通过网页应用程序用户界面webUI发送的模式切换请求时，根据所述模式切换请求，进行模式切换。

当需要修改当前模式时，客户端可以登陆webUI进行模式切换。这规避了传统桥模式下必须要通过手动指定IP地址等繁琐的操作，不同模式之间的切换更加方便，用户体验更好。

通过本发明实施例，实现了为客户端分配公网IP地址的效果，满足了老的设备以及企业级应用需要，而且针对非RAW IP和RAW IP的无线路由设备均可适用。

另外，本发明实施例的无线路由设备下行可以再连接一个路由器，由该下行的路由器连接客户端，这样该下行的路由器只要能发起DHCP请求，就能获取到公网IP，该下行的路由器可以保留原有配置无需修改，另外也不会把该下行的路由器暴露给网络，由无线路由设备保证安全性。

本发明实施例还提供一种无线路由设备，包括：

应用处理器AP；

用于与所述AP和无线网络通信的无线调制解调器；

用于存储所述AP和无线调制解调器可执行指令的存储器；

其中，所述AP用于执行以下操作：

保留网桥中的第一网卡，禁用网桥中的第二网卡；其中，所述第一网卡为网线网卡，第二网卡为无线保真WIFI网卡；或者，所述第一网卡为WIFI网卡，第二网卡为网线网卡；

获得公网IP地址；

接收到客户端发送的动态主机配置协议DHCP请求，通过所述第一网卡将所述公网IP地址分配给所述客户端。

在一实施例中，所述AP用于还执行如下操作：

确定网关地址，将所述网关地址分配给所述第一网卡；

将所述网关地址告知所述客户端。

在一实施例中，所述AP用于还执行如下操作：

设置所述无线调制解调器中的广域网WAN口设备为默认路由设备，设置所述WAN口设备的IP地址为内网地址。

在一实施例中，所述无线调制解调器还用于执行如下操作：

接收到所述客户端经所述第一网卡发送给所述无线网络的信息时，通过源地址转换SNAT将所述信息中的WAN口设备的IP地址转换为所述公网IP地址，将转换后的信息发送至所述无线网络。

下面以一个应用实例进行说明。

如图3所示，对于无线路由设备可以划分LAN侧(也即AP侧)和WAN侧(也即无线调制解调器侧)，对LAN侧和WAN侧分别进行设置。

1、针对LAN侧：

1)选取合适的接入驱动：一个公网的IP地址分配到一台客户端上，所以网线和WIFI接入都可以。从实际工作场景出发，设备形态本身是一个移动性设备，在只接入一个用户的情况下，网线接入更适合。WIFI由于接入用户可以有多个，会导致先接入的客户端获取到公网地址，而不是期望的客户端获得IP地址，所以如果是WIFI接入，则限制只能1个用户接入。本应用实例中，以网线接入为例进行说明。

2)选取获取IP的方式：由于网桥里面只有一个网线网卡，因此网桥也可以作为网线网卡来使用了。无线路由设备拨号成功以后，从无线网络获取到公网IP地址，按照公网IP地址和子网掩码(255.255.255.252)计算确定所述网关地址，将所述网关地址分配到网线网卡，客户端使用DHCP的形式来获取公网IP地址和网关地址。

3)配置网线网卡接入方式，即配置DHCP的几个属性：

a:客户端侧的IP地址是公网IP地址，例如1.1.1.1；

b：由于客户端要有默认网关，因此掩码为255.255.255.252(因为局域网只有实际2台主机在工作)，网关地址为1.1.1.2；

c:默认网关，从原始的路由来看，AP侧与Modem侧存在一个默认网关，可以直接作为客户端侧的默认网关来使用。

d:DNS服务器，当被分配为公网地址后，原来的默认网关(如192.168.0.1)对于客户端来讲就是外网地址了，因此仍然使用原来的网关作为DNS服务器是可取的，如192.168.0.1，也即网桥地址；

e:如果用户想要在web UI上做设置操作，由于默认网关仍然可以访问，所以，可以用原来的默认网关访问。

由于LAN侧的默认网关并没有变化，所以用户如果想切换到路由模式，可以通过web UI切换，不需要手动指定IP等过于复杂的操作，提升用户体验。

2、针对WAN侧：

1)WAN口设备(本例中为Rmnet0)是整个***的唯一出口；

即路由以WAN口设备(Rmnet0)为默认设备，由于网关已经被LAN侧使用，因此无法使用原来的路由方案，可以使用默认设备路由的方式来做，如router add default devrmnet0。

2)WAN口设备(Rmnet0)设置内网IP地址；

WAN口原有的公网IP地址已经被LAN侧占用，因此WAN口设备(Rmnet0)无法使用。由于LAN侧已经分配到网关地址(该网关地址为一公网IP地址，例如1.1.1.2)，可以直接连接外网了，这个WAN口的地址已经不再重要，可以分配一个内网地址来做临时地址使用，客户端外发信息到Modem的时候，再使用SNAT换掉。如下给WAN口配置地址

#Assign a link local IP to WWAN Interface iface

ifconfig rmnet0 169.254.3.2netmask 255.255.255.255up

3)外发为公网IP地址；

原有方案上，使用了NAT作内外网的转换，在现在状况下，公网IP已经不可用，因此要将公网的IP地址转换回来，可以使用NAT的SNAT转换的来实现这个目标：

#Add SNAT entry

IPtables-t nat-I POSTROUTING-o rmnet0-j SNAT--to 1.1.1.1；

至此，LAN侧和WAN侧已经配置完成。

如图4所示，在客户端发送信息时，可以通过SNAT将所述信息中的WAN口设备的IP地址转换为公网IP地址，将转换后的信息发送至所述无线网络。

另外，当用户希望将由“针对客户端分配公网IP地址模式”切换到其它模式时，只需要在webUI上进行相应操作，然后设备自动重启完成模式切换，省去了“传统桥模式”将客户端通过网线或者USB线接入移动互联设备，然后手动指定IP实现登陆webUI等专业而繁琐的操作。

如图5所示，为本发明应用实例的无线路由设备在两个模式之间进行切换的流程图，包括如下步骤：

步骤201，无线路由设备开机；

步骤202，进行模式判断，判断为针对客户端分配公网IP模式，执行步骤203，判断为4G网关模式，执行步骤208；

步骤203，按照前面所述配置LAN侧和WAN侧；

步骤204，无线路由设备拨号，获取公网IP地址；此处的拨号动作通过用户登陆到无线路由设备的webUI完成；

步骤205，接入客户端，将该公网IP地址分配给客户端；

步骤206，客户端可以使用该公网IP地址访问外网，无线路由设备进行SNAT转换；

步骤207，若用户需要进行模式切换，则通过客户端登陆到webUI发送模式切换请求，无线路由设备收到模式切换请求，执行步骤213；

步骤208，进行4G网关模式初始化；

步骤209，无线路由设备拨号，获取公网IP地址，该公网IP地址在WAN侧使用；此处的拨号动作通过用户登陆到无线路由设备的webUI完成；

步骤210，接入客户端，为客户端分配私网地址；

步骤211，客户端通过无线路由设备访问外网；

步骤212，若用户需要进行模式切换，则通过客户端登陆到webUI发送模式切换请求，无线路由设备收到模式切换请求，执行步骤213；

步骤213，进行模式切换，重启无线路由设备后切换成功。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行所述IP地址的分配方法。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种互联网协议IP地址的分配方法，包括：

应用处理器AP保留网桥中的第一网卡，禁用网桥中的第二网卡；其中，所述第一网卡为网线网卡，第二网卡为无线保真WIFI网卡；或者，所述第一网卡为WIFI网卡，第二网卡为网线网卡；

所述AP获得公网IP地址；

所述AP接收到客户端发送的动态主机配置协议DHCP请求，通过所述第一网卡将所述公网IP地址分配给所述客户端。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述AP获得公网IP地址之后，所述方法还包括：所述AP确定网关地址，将所述网关地址分配给所述第一网卡；

所述AP接收到客户端发送的DHCP请求之后，所述方法还包括：

将所述网关地址告知所述客户端。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AP获得公网IP地址，包括：

所述AP接收无线调制解调器从无线网络获得的所述公网IP地址。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述AP确定网关地址，包括：

所述AP获得根据所述公网IP地址和预设的子网掩码确定所述网关地址。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述AP设置所述无线调制解调器中的广域网WAN口设备为默认路由设备，设置所述WAN口设备的IP地址为内网地址。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

无线调制解调器接收到所述客户端经所述第一网卡发送给所述无线网络的信息时，通过源地址转换SNAT将所述信息中的WAN口设备的IP地址转换为所述公网IP地址，将转换后的信息发送至所述无线网络。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一网卡为WIFI网卡时，所述AP设置所述第一网卡仅允许一个客户端接入。

8.如权利要求1～7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述AP保留网桥中的第一网卡，禁用网桥中的第二网卡之前，还包括：

所述AP确定无线路由设备的当前模式为针对客户端分配公网IP地址模式。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述AP接收到客户端通过网页应用程序用户界面webUI发送的模式切换请求时，根据所述模式切换请求，进行模式切换。

10.一种无线路由设备，其特征在于，包括：

应用处理器AP；

用于与所述AP和无线网络通信的无线调制解调器；

用于存储所述AP和无线调制解调器可执行指令的存储器；

其中，所述AP用于执行以下操作：

保留网桥中的第一网卡，禁用网桥中的第二网卡；其中，所述第一网卡为网线网卡，第二网卡为无线保真WIFI网卡；或者，所述第一网卡为WIFI网卡，第二网卡为网线网卡；

获得公网IP地址；

接收到客户端发送的动态主机配置协议DHCP请求，通过所述第一网卡将所述公网IP地址分配给所述客户端。