CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se geralmente a acessos a uma rede com base em IP em um gateway e em particular a um gateway que proporciona acessos múltiplos à rede com base em IP com múltiplos provedores de rede.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Esta seção pretende introduzir ao leitor vários aspectos da técnica, que podem estar relacionados a vários aspectos da presente invenção que são descritos e/ou reivindicados abaixo. Acredita-se que essa discussão é útil para fornecer ao leitor informações básicas para facilitar um melhor entendimento dos vários aspectos da presente invenção. Con-sequentemente, deve ser entendido que essas declarações devem ser lidas nesse contexto, e não como admissões da técnica anterior.
Um gateway é um dispositivo de comunicação que faz interface com uma primeira rede, geralmente uma rede de área local, com uma segunda rede, geralmente uma rede pública com base em IP como a Internet. O acesso à Internet é proporcionado por um Provedor de Serviço de Internet, ISP, também denominado um provedor de serviço de rede, NSP. O ISP fornece um endereço público de Internet ao gateway. O gateway obtém o endereço de IP público a partir de um servidor ISP localizado na Internet com o Protocolo de Configuração Dinâmica de Hosts DHCP como definido em IETF RFC 2131 (Força Tarefa de Engenharia da Internet - Pedido de Comentários). O gateway geralmente compreende um servidor DHCP que é adaptado para fornecer endereços privados de IP a dispositivos na rede de área local. O gateway também compreende um roteador de Tradução de Endereços de Porta NAPT compatível com IETF RFC 3022. Isso permite que os dispositivos locais acessem a Internet através do gateway utilizando o endereço global de IP. O acesso à Internet é proporcionado no lado de gateway, qualquer dispositivo na rede de área local.
Se um usuário final desejar se conectar à Internet com mais de um NSP, o mesmo precisa de mais de um gateway, em que cada gateway se conecta com um NSP diferente, sendo que cada NSP utiliza uma sub-rede de IP diferente.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção tenta corrigir alguns dos problemas relacionados à conectividade de redes com bases em IP na técnica anterior, proporcionando um método em um gateway para obter mais de uma conexão para se conectar a uma rede com base em IP.
A presente invenção se refere a um método em um gateway para proporcionar acessos múltiplos a uma rede com base em IP, sendo que o gateway compreende uma in-terface com uma primeira rede, uma interface com uma segunda rede, o gateway é conectado à rede com base em IP com um primeiro provedor de rede em uma primeira conexãoatravés da segunda rede. Para esse propósito, a invenção se refere a um método que com-preende as etapas de detectar uma solicitação de um dispositivo localizado na primeira rede para se conectar à rede com base em IP com um segundo provedor de rede, estabelecer uma segunda conexão à rede com base em IP através da segunda rede com um segundo provedor de rede, e conectar o dispositivo à rede com base em IP com a segunda conexão.
O gateway utiliza uma primeira conexão de um primeiro provedor de rede para se conectar à rede com base em IP. Essa também permite que um dispositivo se conecte à rede com base em IP utilizando um segundo provedor de rede diferente do primeiro provedor de rede. A conexão é automaticamente realizada mediante a detecção de um dispositivo que solicita a conexão à rede com base em IP com um provedor de rede diferente do primeiro provedor de rede. A segunda conexão não utiliza a primeira conexão. Trata-se de uma conexão do mesmo tipo que a primeira conexão, que utiliza um provedor de rede diferente do primeiro provedor de rede. Quando a segunda conexão for estabelecida, o gateway utilize a segunda conexão para a transação da rede com base em IP para e a partir do dispositivo.
Naturalmente, isso também permite que outro dispositivo se conecte à rede com base em IP utilizando outra conexão diferente da primeira e da segunda conexão.
De acordo com uma modalidade da invenção, o método compreende as etapas de detectar uma solicitação de um segundo dispositivo localizado na primeira rede para se co-nectar à rede com base em IP com o segundo provedor de rede; e conectar o segundo dis-positivo à rede com base em IP com a segunda conexão.
Quando um segundo dispositivo local solicitar a conexão com o mesmo segundo provedor de rede, o gateway utiliza a segunda conexão para conectar o segundo dispositivo à rede com base em IP. Não se estabelece uma terceira conexão para conectar o segundo dispositivo com o segundo provedor de rede.
De acordo com uma modalidade da invenção, a etapa de estabelecer uma segunda conexão compreende as etapas de encaminhar a solicitação para estabelecer uma segunda conexão ao dito segundo provedor de rede, utilizando a primeira conexão, e receber, na primeira conexão, uma resposta do segundo provedor de rede, permitindo o uso da segunda conexão.
De acordo com uma modalidade da invenção, a etapa de detectar uma solicitação compreende a etapa de receber uma solicitação DHCP, em que a solicitação DHCP com-preende uma indicação que essa é destinada ao segundo provedor de rede.
De acordo com uma modalidade da invenção, a primeira rede é uma rede de área local e a segunda rede é uma rede de longa distância.
De acordo com uma modalidade da invenção, a etapa de receber uma resposta do segundo provedor de rede compreende a etapa de receber um endereço público do segun-do provedor de rede, e a etapa de conectar o dispositivo à rede com base em IP com a segunda conexão compreende as etapas de alocar um endereço local no dispositivo, e mapear o endereço local com o endereço público, em que o gateway é conectado à rede com base em IP com o endereço público.
De acordo com uma modalidade da invenção, os endereços são os endereços de Protocolo de rede com base em IP.
De acordo com uma modalidade da invenção, o método compreende a etapa de detectar que um dispositivo conectado à rede com base em IP com a segunda conexão deixou a primeira rede ou liberou a conexão à rede com base em IP com o segundo provedor de rede, e se nenhum outro dispositivo for conectado à rede com base em IP com a segunda conexão, liberar a segunda conexão.
Outro objeto da invenção é um gateway para proporcionar acessos múltiplos a uma rede com base em IP, sendo que o gateway compreende uma interface com uma primeira rede, uma interface com uma segunda rede, o gateway é conectado à rede com base em IP com um primeiro provedor de rede nessa com uma primeira conexão através da segunda rede, o gateway compreende detectar meios para detectar uma solicitação de um dispositivo localizado na primeira rede para se conectar à rede com base em IP com um segundo provedor de rede; e conectar meios para estabelecer uma segunda conexão à rede com base em IP com um segundo provedor de rede através da segunda rede, e para conectar o dispositivo à segunda conexão.
De acordo com uma modalidade, os meios de detecção são adaptados para detectar quando nenhum dispositivo está conectado à rede com base em IP com o segundo provedor de rede, e os meios de conexão são adaptados para liberar a segunda conexão.
Determinados aspectos comensuráveis em escopo com as modalidades descritas são apresentados abaixo. Deve ser entendido que esses aspectos são apresentados simplesmente para fornecer ao leitor um breve sumario de algumas formas que a invenção pode assumir e que esses aspectos não pretendem limitar o escopo da invenção. Na verdade, a invenção pode incluir uma variedade de aspectos que pode não ser apresentados abaixo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A invenção será melhor entendida e ilustrada por meio da seguinte modalidade e exemplos de execução, sem caráter limitativo, com referência às figuras em anexo, nas quais:- A Figura 1 representa um sistema de acordo com a modalidade; e- A Figura 2 é um fluxograma de um procedimento de acordo com a modalidade.
Na Figura 1, os blocos representados são entidades puramente funcionais, que não necessariamente correspondem a entidades fisicamente separadas. Ou seja, essas poderiam ser desenvolvidas sob a forma de hardware ou software, ou implementadas em um ou vários circuitos integrados.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS
O sistema de acordo com a modalidade é ilustrado na figura 1. Um gateway 1 é co-nectado a uma rede de área local 4 e uma rede pública 2. A rede de área local é uma rede tipo Ethernet. Naturalmente, essa pode ser qualquer tipo de tecnologia LAN com fio ou sem fio. O gateway também deve compreender mais de uma conexão a mais de uma LAN. A rede pública é uma rede com base em IP. De acordo com a modalidade, a rede com base em IP é a Internet, porém essa pode ser qualquer outro tipo de redes com bases em IP como uma rede IP usada para fornecer IPTV. O gateway obtém uma conexão à Internet com um Provedor de Serviço de Rede, NSP. Um primeiro NSP, o NSP padrão 31, fornece um endereço de IP público padrão A1 ao gateway. Um NSP não padrão 32 fornece um endereço de IP público não padrão A2 ao gateway como descrito mais adiante neste documento. O gateway permite que os dispositivos 51 e 52 da rede de área local 4 acessem a Internet 2. O dispositivo 51 acessa a Internet com o NSP padrão. O dispositivo 52 acessa a Internet com o NSP não padrão.
O NSP padrão é o NSP que proporciona acesso de rede IP ao gateway. O NSP não padrão proporciona serviços de rede IP. O acesso IP proporcionado pelo NSP padrão é usado pelo NSP não padrão para estabelecer a conexão. Mais geralmente o NSP deve ser um provedor de rede que oferece acesso à rede com base em IP.
O dispositivo de gateway 1 da modalidade é um gateway de Linha de Assinante Digital que proporciona acesso de banda larga à Internet através da tecnologia DSL. Naturalmente, o gateway poderia ser qualquer tipo de gateway de banda larga como cabo, fibra ou sem fio. Esse compreende uma interface LAN 14 e uma interface WAN 15. Esse compreende um servidor DHCP 11 para gerenciar um conjunto de endereços privados de IP na local rede 4. Esse compreende um roteador NAPT 13. Esse também compreende um módulo de detecção 12.1 que é adaptado para detectar que um dispositivo localizado na primeira rede solicita a conexão à Internet utilizando um NSPn não padrão para detectar que um dispositivo conectado à Internet com um NSPn não padrão deixou a local rede ou liberou a conexão ao NSPn não padrão. Esse também compreende um módulo de conexão 12.2 para conectar e desconectar o gateway do NSPn. Esse compreende uma memória 12.3 para armazenar a lista de dispositivos conectados a cada NSPn.
De acordo com a modalidade, o módulo de detecção 12.1, o módulo de conexão 12.2 e a memória 12.3 são compreendidos em um módulo de retransmissão 12. Em particular o módulo de retransmissão é um módulo de retransmissão com múltiplos provedores DHCP 12, também Retransmissão DM. Esse interage com o servidor local DHCP 11, e com o servidor DHCP do NSPn. Esse também interage com o roteador NAPT 13 para mapear o endereço de IP público de gateway com o endereço de IP do dispositivo local. Esse atribui um endereço local de IP a um dispositivo local que solicita o acesso à Internet através de um NSPn e passa os dados de configuração de IP necessários recebidos de NSPn para aquele dispositivo local. Mais geralmente, as funções de Retransmissão DM são similares a uma de um agente de retransmissão DHCP como especificado em RFC 3046. Um agente de retransmissão DHCP insere a opção de Informações de Agente de Retransmissão quando os pacotes DHCP originados de cliente forem encaminhados a um servidor DHCP. Adici-onalmente, a Retransmissão DM executa as seguintes funções:- reconhecimento de uma solicitação de um novo NSPn. Isso está baseado em pa-râmetros DHCP particulares indicados mais adiante nesse documento;- alterar os endereços IP de mensagens DHCP recebidas por seu próprio endereço IP mediante a recepção da mensagem DHCP ACK no lado WAN; em particular isso altera o parâmetro de “Seu endereço IP” da mensagem DHCP ACK recebida por um endereço privado do dispositivo e altera o parâmetro de “endereço IP de Gateway” por seu próprio endereço privado IP de lado LAN;- configurar esse “Seu endereço IP” na interface WAN, visto que o endereço público do gateway está relacionado ao NSPn (IP@NSPn), e configurar a função NAPT;- passar os parâmetros de configuração IP para o lado LAN; esses parâmetros podem ser o endereço IP de servidor, o nome de host de servidor e algumas opções de DHCP;- mediante a recepção de uma solicitação para liberar ou renovar o endereço de rede de um dispositivo local, o gateway encaminha a mensagem DHCP para o servidor NSPn DHCP, enquanto substitui o endereço privado de dispositivo com o endereço de IP público IP@NSPn;- quando todos os dispositivos locais conectados a um NSPn abandonarem a co-nectividade a NSPn, o endereço de IP público do gateway relacionado a NSPn é removido da interface WAN de gateway. Alternativamente o gateway mantém a conexão ou armazena o endereço para conexões adicionais àquele NSPn.
A Retransmissão DM também mantém uma lista do NSPn registrado e os endereços IP@NSPn correspondentes.
O procedimento para obter acesso com um NSPn é descrito agora. Um dispositivo local na rede de área local utiliza o acesso de rede de banda larga fornecido pelo NSP1 para autenticar o novo provedor NSPn, utilizando um URL recebido desse novo provedor.
Após a autenticação confirmada, o dispositivo envia uma solicitação DHCP ao ga-teway residencial. Como adicionalmente detalhado mais adiante nesse documento, o gateway residencial encaminha a solicitação DHCP no link WAN para a nova rede de provedor. Quando os dados de configuração de IP DHCP, inclusive o endereço de IP público na nova sub-rede de IP, forem recebidos pelo gateway residencial do servidor de DHCP de provedor, o gateway residencial mantém o endereço de IP público e atribui um endereço local privado ao dispositivo. O endereço de IP público é válido na interface WAN, permitindo o encami-nhamento de IP entre o endereço privado de dispositivo e esse endereço público. A atribuição de endereço de IP privado pode ser realizada ao substituir o endereço de IP público atribuído na mensagem DHCP-ACK recebida com um endereço privado, e passar a mensagem modificada para o dispositivo. A partir disso todas as mensagens recebidas no endereço de IP público são encaminhadas para o dispositivo local juntamente com a aplicação de tradução de endereço de rede.
Quando um segundo dispositivo local enviar uma solicitação DHCP para tal NSPn não padrão que foi registrado no gateway, o gateway atribui um endereço de IP privado a esse segundo dispositivo local. Esse também configura a NAPT em conformidade. Esse liga o endereço de IP privado ao endereço de IP público relacionado àquele NSPn. A função NAPT é configurada para mapear o tráfego a partir de dispositivos locais com IP privado para um endereço de IP público específico. Toda vez que a NAT traduz uma mensagem de saída (LAN->WAN), deve-se lembrar que a tradução pode fazer o oposto para tráfego de entrada a partir da Internet. Nesse caso, o gateway não envia nenhuma mensagem ao servidor NSPn DHCP.
O gateway também está controlando quando um dispositivo libera sua conexão a um NSPn. Para liberar sua conexão com um NSPn, um dispositivo envia uma mensagem de liberação ao servidor DHCP. Em particular, a mensagem de liberação é uma liberação de DHCP. O gateway intercepta essa mensagem, que não é encaminhada ao servidor NSPn DHCP. O gateway também realize a detecção se um dispositivo ainda está conectado à rede local.
Quando o gateway detectar que mais nenhum dispositivo é mapeado em um endereço de IP público de um NSPn, essa libera a conexão àquele NSPn. O endereço de IP público do gateway para NSPn é liberado. O gateway envia uma mensagem de liberação ao servidor NSPn DHCP. Em particular, a mensagem de liberação é uma liberação DHCP. Em particular, o gateway aguarda um retardo antes de liberar a conexão; isso impede que uma conexão seja estabelecida novamente se uma solicitação de dispositivo estabelecer uma conexão durante o retardo.
Um fluxograma de um procedimento em uma Retransmissão de Múltiplos provedores DHCP para estabelecer uma conexão a um NSPn é representado na figura 2.
O módulo de Retransmissão DM do gateway recebe uma mensagem DHCP REQUEST de um dispositivo na LAN, etapa S2. Essa é uma mensagem de broadcast que solicita os parâmetros de um servidor DHCP localizado na Internet, que corresponde a um servidor de NSPn. A mensagem DHCP REQUEST compreende a identificação que a solici-tação é destinada a um NSP particular. Isso é indicado na opção específica do fornecedor 125, como definido em IETF RFC 3925. Naturalmente, isso poderia ser indicado com quaisquer informações transmitidas opcionais de DHCP que poderiam identificar uma solicitação de um NSP particular. Essas poderiam ser então as informações transmitidas da opção 43 ou qualquer opção DHCP que transmite uma identificação de NSP como a opção 60 ou uma opção definida pelos NSPs.
O módulo de Retransmissão DM solicita e obtém um endereço de IP local do servidor local DHCP 11, etapa S3.
A Retransmissão DM então verifica se essa é a primeira solicitação para obter um endereço de IP daquele NSPn, S4. Ou seja, essa verifica na lista de NSPn se aquele NSPn já foi usado por outro dispositivo local. A solicitação de um endereço de IP público a um servidor DHCP de NSPn acontece apenas para o primeiro dispositivo local que precisa de conectividade ao NSPn. Se esse já estiver sido usado, a Retransmissão DM configura a NAPT para conectar o dispositivo local àquele NSPn, etapa S5. Então, essa envia uma mensagem DHCP ACK com o endereço de IP local ao dispositivo local, etapa S6.
Se essa for a primeira solicitação ao NSPn, a Retransmissão DM encaminha DHCP REQUEST ao servidor NSPn DHCP, etapa S7; e aguarda a configuração de IP, etapa S8. Na etapa S9 essa recebe uma mensagem DHCP ACK, que compreende o endereço de IP público, do servidor NSPn DHCP. A Retransmissão DM difunde a DHCP REQUEST na rede WAN; cada servidor NSP DHCP vê a mensagem e sabe se deve ou não responder. Alternativamente a Retransmissão DM envia a descoberta de DHCP para um endereço de IP de servidor NSP DHCP específico de acordo com uma política de encaminhamento de retransmissão DHCP que está fora do escopo da invenção. Essa política é pré-determinada e gerenciada pelo NSP padrão.
O endereço público recebido é armazenado no gateway. A Retransmissão DM con-figure a NAPT para mapear o endereço de IP público até o endereço de IP local no roteador, etapa S10.
Na etapa S11, a Retransmissão DM envia um DHCP ACK ao dispositivo local com o endereço de IP local.
Após a configuração ser realizada, o dispositivo utiliza um endereço de IP privado e recebe todas as opções de DHCP do servidor DHCP do NSPn. À medida que todas as opções são passadas para o dispositivo, o dispositivo pode atuar como se estivesse diretamente conectado à rede. O gateway obteve um endereço de IP público na faixa de sub-rede de IP do novo provedor, que é mapeado até o endereço privado do dispositivo em NAPT. O dispositivo é endereçável através desse endereço público.
A modalidade lida com um NSPn padrão e um NSPn não padrão. Naturalmente, a modalidade poderia compreender mais de um NSPn não padrão. O gateway poderia gerenciar cada NSPn não padrão independentemente uns dos outros. Um dispositivo local poderia acessar a Internet através de mais de um NSPn não padrão, dependendo do aplicativousado no terminal. De maneira ilustrativa, o dispositivo local poderia acessar serviços de vídeo com um primeiro NSPn, e serviços de voz com um segundo NSPn.
Vantajosamente, um dispositivo local estabelece acessos múltiplos à Internet com o mesmo NSPn. Esse estabelece múltiplas conexões à Internet. Por exemplo, esse acessa serviços de vídeo com uma primeira conexão obtida a partir de um NSPn, e serviços de voz com uma segunda conexão obtida a partir do mesmo NSPn.
Também será avaliado que qualquer protocolo exceto o DHCP poderia ser usado para fornecer endereços de rede.
De acordo com a modalidade, um dispositivo local solicita uma conexão a um NSPn não padrão. Naturalmente, a conexão poderia ser solicitada a partir de um aplicativo no ga-teway. O próprio gateway deve então ser considerado como um dispositivo local.
As referências reveladas na descrição, as reivindicações e os desenhos podem ser fornecidos independentemente ou em qualquer combinação adequada. Os aspectos podem ser, quando apropriado, implementados em hardware, software, ou uma combinação dos dois.
A referência aqui a “a modalidade” ou “uma modalidade” significa que um aspecto, estrutura, ou característica particular descrito em conjunto com a modalidade pode ser incluído em ao menos uma implementação da invenção. Os aspectos da frase “em uma modalidade” em vários lugares no relatório descritivo não são necessariamente referentes à mesma modalidade, nem são modalidades separadas ou alternativas necessariamente mutuamente exclusivas de outras modalidades.
As referências numéricas que aparecem nas reivindicações são apresentadas apenas a título de ilustração e não devem possuir efeito limitativo sobre o escopo das reivindicações.