TWI532353B - 社群虛擬網路連線建立方法及網路通信系統 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種社群虛擬網路連線建立方法及網路通信系統,特別是有關於一種點對點連線之社群虛擬網路連線建立方法及網路通信系統。
隨著網際網路的快速普及,在第四版的網際網路協議(Internet Protocol Version 4,IPv4)架構下,公有網際網路協議位址(Public Internet Protocol address,Public IP address)的數量已經不足以供快速出現的大量的網路用戶使用。因此,在私有網路(Private Network)或企業內部網路(Enterprise Intranet)的概念被提出後,如今私有網路已廣為各個組織體系所使用。
由網際網路工程任務組(Internet Engineering Task Force,IETF)所發行的編號1918之徵求修正意見書(Request For Comments,RFC)則對上述的私有網路以及位於私有網路下的虛擬IP之配置進行了定義上的說明。基本上,在私有網路中被配置虛擬IP的主機可利用閘道器等方式與連結至外部的服務,但對外部網路位址是不具有IP層級的連線能力。
目前來說,ZigBee低速短距離傳輸的無線網路協定在一般的電子裝置上具有相當程度的應用。然而,此種網路協定之溝通具有一定範圍的限制;同樣具有ZigBee無線網路協定的不同電子裝置因不在一同樣的定義範圍內,且因不符合IPv4的網路架構,彼此之間便無法相互的通訊。也就
是說,在現有建立通道協議的方法中,必須經由繁瑣的連線以及設定才有可能完成彼此的連線。這樣的網路通訊方式實不符合現今使用者直覺上的使用習慣。
因此,現有的網路通訊技術仍具多個待改進之處,如何發展一種更為方便且直覺的網路連線,以有效滿足使用者之通訊需求的社群虛擬網路連線建立方法及網路通信系統,已成市場應用上之一個刻不容緩的議題。
有鑑於上述習知技藝之問題,本發明之目的就是在提供一種社群虛擬網路連線建立方法及網路通信系統,以解決目前網路通訊技術不盡理想的問題。
根據本發明之目的,提出一種社群虛擬網路連線建立方法,適用於一網路通信系統中一路由裝置,該方法包含下列步驟:傳送一註冊資訊至該網路通信系統的一伺服器,其中該註冊資訊包括一社群虛擬網路資料;傳送一搜尋請求至該伺服器,其中該搜尋請求包含一社群虛擬交換資料及一IPv6(Internet Protocol version 6)芳鄰邀請封包;以及接收從該伺服器回傳的一搜尋結果,並且根據該搜尋結果與一遠端路由裝置建立連線。
根據本發明之目的,再提出一種社群虛擬網路連線建立方法,適用於一網路通信系統中一路由裝置,該方法包含下列步驟:傳送一註冊資訊至該網路通信系統的一伺服器,其中該註冊資訊包括一社群虛擬網路資料;從該伺服器接收一搜尋請求,其中該搜尋請求包含一社群虛擬交換資料及一IPv6芳鄰邀請封包;傳送一搜尋結果至該伺服器,其中該搜尋結果包含一更新後之社群虛擬交換資料及一IPv6芳鄰公告封包;以及與一遠端路由裝置建立連線。
根據本發明之目的,又提出一種網路通信系統,包含一伺服器,其中該網路通信系統執行上述之社群虛擬網路連線建立方法。
本發明前述各方面及其它方面依據下述的非限制性具體實施例詳細說明以及參照附隨的圖式將更趨於明瞭。
1‧‧‧網路通信系統
11‧‧‧網路
12‧‧‧伺服器
13、14、15‧‧‧路由裝置
131、141、151‧‧‧居家
1311、1312、1313、1411、1412、1413、1511、1512、1513‧‧‧電子裝置、服務或檔案
S301~S310‧‧‧步驟
41、51‧‧‧乙太網路標頭
42、52‧‧‧網際協議標頭
43、53‧‧‧用戶數據報協議標頭
44‧‧‧社群虛擬切換標頭
45‧‧‧IPv6芳鄰邀請封包
54‧‧‧更新後的社群虛擬切換標頭
55‧‧‧IPv6芳鄰公告封包
第一圖係一可實作本發明之環境的具體實施例系統圖式。
第二圖係第一圖網路通信系統之實施例之方塊示意圖。
第三圖係本發明社群虛擬網路一實施例之連線建立之時序流程圖。
第四圖為根據本發明一實施例所繪示搜尋請求的資料結構圖。
第五圖為根據本發明一實施例所繪示搜尋結果的資料結構圖。
為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效,茲將本發明配合附圖,並以實施例之表達形式詳細說明如下,而其中所使用之圖式,其主旨僅為示意及輔助說明書之用,未必為本發明實施後之真實比例與精準配置,故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍,合先敘明。
示範性操作環境
請參閱第一圖,其顯示可實作本發明之環境的具體實施例之各項組件。為實作本發明,並非所有組件皆為必要,同時可在該等組件之排置和類型方面加以變化而不致悖
離本發明精神或範圍。即如所示,第一圖之網路通信系統1可包含網路、多個伺服器、多個路由裝置。其中,網路11可提供客戶端與伺服器之間的通訊作業,且可包含一或更多的區域網路(LAN)及/或廣域網路(WAN)。另外,為了說明方便,在本實施例中以一伺服器12及三個路由裝置13、14、15作為代表說明。作為代表說明的伺服器及路由裝置之數量僅為舉例而非限制,實際實施時,並不僅限於此一數量態樣。
在本實施例中,三個路由裝置13、14、15較佳可設置在三個不同的居家環境中(如第一圖所示例)。在所示例的三個不同居家中,每一居家進一步可具有多個電子裝置,該些電子裝置可具有ZigBee低速短距離傳輸的無線網路協定(即該些電子裝置支援IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks,6LoWPANs)。
請參閱第二圖,其係第一圖網路通信系統之實施例之方塊示意圖,用以進一步說明本發明網路通信系統的一基本實施方式與其相應環境之實施。如圖所示,其包含了網路11、伺服器12、路由裝置13、14、15、居家131、141、151及各居家的多個電子裝置、服務或檔案1311、1312、1313、1411、1412、1413、1511、1512、1513。如同前面所敘述,每一居家可具有各自的ZigBee低速短距離傳輸的無線網路協定,以供該居家的多個電子裝置或電子檔案在一定區域範圍內的溝通。
示範性操作
首先,居家131的一成員可透過路由裝置13向伺服器12註冊成為社群虛擬網路(或稱社群)AA、BB及CC的一員;而居家141的一成員可透過路由裝置14向伺服器12註冊成為社群虛擬網路AA、BB的一員;同樣地,居家151的一成員可透過路由裝置15向伺服器12註冊成為社群虛擬網路BB、DD的一員。當一成員透過路由裝置向伺服器註冊成為一社群虛擬網路的一員後,該成員可將其所擁有的電子裝置、服務或檔案做註冊的行為、用以宣告該等電子裝置、
服務或檔案屬於該成員,以定義物件存取關係的劃分,達成與同社群虛擬網路的其他人分享之條件。
更具體地說,不同居家的成員可各自透過路由裝置13、14、15將傳送註冊資訊至伺服器12。其中,註冊資訊中包括辨識字串、此路由裝置的媒體存取控制(Media Access Control Address,MAC)位址。伺服器12在接收到各路由裝置所傳送的註冊資訊後,將各路由裝置的名稱、辨識字串以及MAC位址儲存於一註冊表單之中。
伺服器12可用以同時處理多個社群虛擬網路,可利用辨識字串來辨別各個路由裝置分屬於相同或不同的社群虛擬網路。若是多個路由裝置所傳送的註冊資訊中包括相同的辨識字串,伺服器12便可藉此判斷上述這些具有相同辨識字串的路由裝置為屬於相同的社群虛擬網路。
請一併參閱第三圖,其係本發明社群虛擬網路一實施例之連線建立之時序流程圖,用以進一步說明本發明社群虛擬網路連線建立的一基本實施方式。如前所述,在註冊成為社群虛擬網路的一員後,一居家的成員可透過路由裝置向伺服器12搜尋同一社群虛擬網路之另一居家成員所擁有的電子裝置、服務或檔案。舉例來說,居家131的成員可透過路由裝置13向伺服器12搜尋同為社群虛擬網路BB之居家141的一成員所擁有的電子裝置1412。更具體地說,居家131的成員可透過路由裝置13向伺服器12發送一符合IPv4通訊網路規範的搜尋請求(步驟S302),且該搜尋請求除了包含乙太網路標頭41、網際協議(Internet Protocol,IP)標頭42、用戶數據報協議(User Datagram Protocol,UDP)標頭43外;該搜尋請求更包含一社群虛擬切換(Community Virtual Switch)標頭44以及一IPv6芳鄰邀請封包45(Neighbor Solicitation,NS)(步驟S301);該搜尋請求的資料結構圖可如第四圖所示。
其中,該IPv6芳鄰邀請封包45可包含一目標端
電子裝置的多點傳播(Multicast)位址以及一鏈路本地位址(link-local address);例如,該目標端電子裝置的MAC位址可為居家141的電子裝置1412(在第三圖中示意為節點B)的Zigbee 64位元MAC位址。該鏈路本地位址可為一IPv6鏈路本地位址,例如,其包含一序首(Prefix)及居家131之電子裝置1311(在第三圖中示意為節點A)的Zigbee 64位元MAC位址(例如,在實際實施時,IPv6鏈路本地位址可為FE80::[電子裝置1311之Zigbee 64位元MAC位址])。而該社群虛擬切換標頭44可包含來源端路由裝置13之MAC位址。
順帶一提的是,在路由裝置13向伺服器12傳送符合IPv4通訊網路規範的搜尋請求的同時,路由裝置13也會向居家131中的其他電子裝置(如,1312及1313)發送IPv6芳鄰邀請封包(步驟S3021)。
當伺服器12接收到路由裝置13傳來符合1Pv4通訊網路規範的搜尋請求,伺服器12將會辨識社群虛擬切換標頭44中所包含的路由裝置13之MAC位址,並比對註冊表單,而進一步得知路由裝置13先前已向伺服器12註冊為社群虛擬網路AA、BB及CC的一員。接著,伺服器12將會對註冊表單中屬於社群虛擬網路AA、BB及CC中的所有路由裝置發送該搜尋請求;在本實施例中,伺服器12將會對路由裝置14、15發送該搜尋請求(步驟S303)。
路由裝置14、15在收到搜尋請求後,會辨識該搜尋請求帶有一IPv6芳鄰邀請封包45,並會各別將該IPv6芳鄰邀請封包45進一步發送至居家141、151中具有ZigBee無線網路協定的電子裝置、服務或檔案;在本實施例中,路由裝置14會將該IPv6芳鄰邀請封包45進一步發送至居家141中的電子裝置1412(在第三圖中示意為節點B)(步驟S304)及其他的電子裝置、服務或檔案1411、1413。而路由裝置15會將該IPv6芳鄰邀請封包45進一步發送至居家151中的電
子裝置、服務或檔案1511、1512、1513(在第三圖中示意為節點C、D、E)。因為該IPv6芳鄰邀請封包45所包含的目標端電子裝置的MAC位址為居家141的電子裝置1412之Zigbee 64位元MAC位址,故電子裝置1412會回傳一IPv6芳鄰公告封包(Neighbor Advertisements,NA)至路由裝置14(步驟S305),而其他的電子裝置、服務或檔案1411、1413、1511、1512、1513並不會對此IPv6芳鄰邀請封包有任何回應的行為。
接著,路由裝置14在收到電子裝置1412回傳的IPv6芳鄰公告封包後,路由裝置14會向伺服器12發送一符合IPv4通訊網路規範的搜尋結果(步驟S306),且該搜尋結果除了包含乙太網路標頭51、網際協議(Internet Protocol,IP)標頭52、用戶數據報協議(User Datagram Protocol,UDP)標頭53外;該搜尋請求更包含一更新後的社群虛擬切換標頭54以及一IPv6芳鄰公告封包55;該搜尋結果的資料結構圖可如第五圖所示。
其中,該IPv6芳鄰公告封包55可包含電子裝置1412之Zigbee 64位元MAC位址以及電子裝置1311的Zigbee 64位元MAC位址。而該更新後的社群虛擬切換標頭54可包含一來源端路由裝置14之MAC位址以及一目地端路由裝置13之MAC位址。
當伺服器12接收到路由裝置14傳來符合IPv4通訊網路規範的搜尋結果,伺服器12將會辨識社群虛擬切換標頭54中所包含的目地端路由裝置13之MAC位址。接著,伺服器12會對路由裝置13發送該搜尋結果(步驟S307)。而路由裝置13在收到搜尋結果後,會辨識該搜尋結果帶有一IPv6芳鄰公告封包55,並會將該IPv6芳鄰公告封包55進一步發送至居家131中的電子裝置1311(步驟S308)。
此時,路由裝置13可進一步與路由裝置14建立一社群虛擬網路連線(步驟S309)。更具體地說,路由裝置13會傳送一定位需求至伺服器12;伺服器12會傳送該定位
需求至路由裝置14。路由裝置14會回傳一定位資訊至伺服器12;伺服器12會傳送該定位資訊至路由裝置13。接著,路由裝置13會根據該定位資訊直接傳送一連線要求至路由裝置14,以嘗試直接建立連線;路由裝置14會根據該連線要求傳送一回應訊息至路由裝置13。最後,路由裝置13與路由裝置14建立起一社群虛擬網路連線,透過此社群虛擬網路連線,路由裝置13與路由裝置14將可直接地進行通訊連線。
當路由裝置13與路由裝置14之間的社群虛擬網路連線建立完成後,居家131的電子裝置、服務或檔案將可以不透過伺服器之方式,直接與居家141的電子裝置、服務或檔案進行通訊連線(步驟S310)。也就是說,路由裝置13與路由裝置14之間的連線為一點對點(peer to peer)連線方式。舉例來說,在路由裝置13與路由裝置14之間的社群虛擬網路連線建立完成後,居家131的成員可將數位相機(如本實施例中的電子裝置1311)所拍攝的電子相片檔案直接儲存在居家141的儲存裝置中(如本實施例中的電子裝置1412)。此等通訊連線將不需透過網際網路上的伺服器即能達到資料的傳輸。
在本發明所屬領域中具有通常知識者應當明瞭,前面描述之伺服器、社群虛擬網路、居家、電子裝置、服務或檔案,以及搜尋請求、搜尋結果封包之數量及實施之態樣等僅為舉例而非限制,任何未脫離本發明社群虛擬網路連線建立方法及網路通信系統之精神與範疇,均應被包含於本發明之精神,在此先行敘明。
綜上所述,透過本發明所提出之社群虛擬網路連線建立方法及網路通信系統,一端的使用者即使不具有一目標物件的整體IPv6位址(Global IPv6 Address)依然可以與同一社群虛擬網路之一目標物件所屬的一遠端路由裝置建立一社群虛擬網路連線,進而達到彼此之間電子裝置、服務或檔案的直接分享。如此,將可使得現今的網路連線的使用,
以及多個電子裝置、服務或檔案間的分享更為方便且符合人性。
至此,本發明之社群虛擬網路連線建立方法及網路通信系統的較佳實施例,已經由上述說明以及圖式加以說明。在本說明書中所揭露的所有特徵都可能與其他方法結合,本說明書中所揭露的每一個特徵都可能選擇性的以相同、相等或相似目的特徵所取代,因此,除了特別顯著的特徵之外,所有的本說明書所揭露的特徵僅是相等或相似特徵中的一個例子。經過本發明較佳實施例之描述後,熟悉此一技術領域人員應可瞭解到,本發明實為一新穎、進步且具產業實用性之發明,深具發展價值。本發明得由熟悉技藝之人任施匠思而為諸般修飾,然不脫如附申請範圍所欲保護者。
12‧‧‧伺服器
13、14、15‧‧‧路由裝置
1311、1412、1511、1512、1513‧‧‧電子裝置、服務或檔案
S301~S310‧‧‧步驟
Claims (16)
- 一種社群虛擬網路連線建立方法,適用於一網路通信系統中一路由裝置,該方法包含下列步驟:傳送一註冊資訊至該網路通信系統的一伺服器,其中該註冊資訊包括一社群虛擬網路資料;傳送一搜尋請求至該伺服器,其中該搜尋請求包含一社群虛擬交換資料及一IPv6芳鄰邀請封包;以及接收從該伺服器回傳的一搜尋結果,並且根據該搜尋結果與一遠端路由裝置建立連線。
- 如申請專利範圍第1項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中在傳送該搜尋請求至該伺服器步驟之前,進一步包含下列步驟:接收該IPv6芳鄰邀請封包,該IPv6芳鄰邀請封包包含一來源物件之一鏈路本地位址及一目標物件之媒體存取控制位址;以及將該IPv6芳鄰邀請封包、該社群虛擬交換資料封包在一Ipv4封包之中,以形成該搜尋請求。
- 如申請專利範圍第2項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中該目標物件之媒體存取控制位址符合一低速短距離傳輸的無線網路協定(ZigBee)。
- 如申請專利範圍第2項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中該鏈路本地位址為IPv6鏈路本地位址。
- 如申請專利範圍第1項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中該社群虛擬交換資料進一步包含該路由裝置之媒體存取控制位址。
- 如申請專利範圍第1項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中該路由裝置與該遠端路由裝置建立之連線為一點對點連線方式。
- 如申請專利範圍第1項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中根據該搜尋結果與該遠端路由裝置建立連線之步驟,進一步包含下列步驟:傳送一定位需求至該伺服器;接收從該伺服器回傳的一定位資訊,並且根據該定位資訊傳送一連線要求至該遠端路由裝置;從該遠端路由裝置接收一回應訊息;以及與該遠端路由裝置建立連線。
- 一種社群虛擬網路連線建立方法,適用於一網路通信系統中一路由裝置,該方法包含下列步驟:傳送一註冊資訊至該網路通信系統的一伺服器,其中該註冊資訊包括一社群虛擬網路資料;從該伺服器接收一搜尋請求,其中該搜尋請求包含一社群虛擬交換資料及一IPv6芳鄰邀請封包;傳送一搜尋結果至該伺服器,其中該搜尋結果包含一更新後之社群虛擬交換資料及一IPv6芳鄰公告封包;以及與一遠端路由裝置建立連線。
- 如申請專利範圍第8項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中傳送該搜尋結果至該伺服器步驟之前,進一步包含下列步驟:將該IPv6芳鄰邀請封包進一步傳送至一或多個目標物件,並接收從該目標物件或該等目標物件其中之一傳回之該IPv6芳鄰公告封包;以及將該IPv6芳鄰公告封包與該更新後之社群虛擬交換資料封裝在一Ipv4封包之中,以形成該搜尋結果。
- 如申請專利範圍第8項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中該IPv6芳鄰邀請封包包含一來源物件之一鏈路本地位址及一目標物件之媒體存取控制位址。
- 如申請專利範圍第10項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中該目標物件之媒體存取控制位址符合一低速短距離傳輸的無線網路協定(ZigBee)。
- 如申請專利範圍第10項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中該鏈路本地位址為IPv6鏈路本地位址。
- 如申請專利範圍第8項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中該社群虛擬交換資料進一步包含該遠端路由裝置之媒體存取控制位址,該更新後之社群虛擬交換資料進一步包含該遠端路由裝置之媒體存取控制位址以及該路由裝置之媒體存取控制位址。
- 如申請專利範圍第8項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中該路由裝置與該遠端路由裝置建立之連線為一點對點連線方式。
- 如申請專利範圍第8項所述之社群虛擬網路連線建立方法,其中根據該搜尋結果與該遠端路由裝置建立連線之步驟,進一步包含下列步驟:從該伺服器接收一定位需求;回傳一定位資訊至該伺服器;從該遠端路由裝置接收一連線要求,並且根據該連線要求傳送一回應訊息至該遠端路由裝置;以及與該遠端路由裝置建立連線。
- 一種網路通信系統,包含一伺服器,其中該網路通信系統執行如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之社群虛擬網路連線建立方法。
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