用于桥接的住宅网关配置的IPoE双栈订户的制作方法

本申请要求2014年2月23日提交的名称为“IPoE Dual-Stack Subscriber”的美国临时申请No.61/943,447的优先权的权益。对与本申请同日提交并且共同拥有的名称为“IPoE Dual-Stack Subscriber for Routed Residential Gateway Configuration”（代理人案件号No. 4906P42330US2）的共同未决的申请进行交叉引用。交叉引用的申请通过引用结合于本文中。

技术领域

本发明涉及通信领域。更确切地说，本发明涉及支持使用用于桥接的住宅网关配置的单个订户会话在非信道化的媒体上的订户的多个网络服务。

背景技术：

在通信领域，对于包含视频和音频的数据的高速传输的需要已经持续增大。而且，在用户能连接到网络（诸如因特网）的服务的选择上已经存在增长。确切地说，因特网服务提供商（ISP）可通过采用普通老式电话服务（POTS）线允许通过较低速连接以不同速率（诸如56千位/秒）到因特网的连接性。对于以较高速连接到网络的其它选择可包含综合服务数字网络（ISDN）、数字订户线（DSL）服务（二者都使用POTS线）以及射频（RF）电缆线上的电缆调制解调器服务。

对于某些连接服务（包含电缆调制解调器服务）的网络连接性的典型方法使得订户群被集中在一起并且作为单个实体（非信道化媒体）对待。此类方法不允许对于连接到网络的不同订户的个性化记账和/或使用跟踪。相比之下，其它技术（包含数字订户线（DSL）服务）确实允许订户的个性化对待（信道化媒体）。不利的是，这些技术要求专用软件和/或硬件在各个订户/客户端机器上执行以允许这个个性化方法。具体地说，DSL服务通过使用允许以太网(PPPoE)协议上的点对点协议的软件和/或硬件来提供这个个性化对待。因而，此类服务的成本被增大以考虑这个附加软件和/或硬件。

无客户端因特网协议服务（CLIPS）允许非信道化的媒体上的订户的个性化对待。作为结果，可在每个订户的基础上执行各种记账和/或使用跟踪，诸如速率限制、策略值、访问控制列表、服务质量(QoS)和记账。而且，这种对待独立于在客户端装置上安装特定硬件和/或软件的需要。

CLIPSv4基于动态主机配置协议(DHCP)和服务IPv4业务。CLIPSv6基于DHCPv6和服务IPv6业务。许多最终用户装置是具有IPv4 和IPv6能力的，并且从而可建立CLIPSv4会话和CLIPSv6会话。然而，CLIPSv4会话和CLIPSv6会话作为独立会话存在，尽管它们服务于同一订户。

技术实现要素：

描述了一种由网络元件实现的用于使用单个订户会话在非信道化媒体上支持计算装置与网络元件之间的多个网络服务的方法。该方法包含：从计算装置接收包含计算装置的媒体访问控制（MAC）地址的对于第一网络服务的请求，基于计算装置的MAC地址从数据库服务器中检索用户记录，根据用户记录确定计算装置是否支持第一网络服务和第二网络服务，并且在确定计算装置支持第一网络服务和第二网络服务时，创建组合第一网络服务和第二网络服务的单个双栈会话。所述方法进一步包含使计算装置能够访问第一网络服务和第二网络服务。第一网络服务和第二网络服务由单个双栈会话管理。

描述了一种使用单个订户会话在非信道化媒体上支持计算装置与网络元件之间的多个网络服务的网络元件。网络元件包括与住宅网关通信的网络接口以及通信地耦合到网络接口的处理器。处理器配置成执行主机配置组件、认证、授权和记账（AAA）组件以及订户会话管理器组件。主机配置组件配置成从计算装置接收对于第一网络服务的请求，其中所述请求包含计算装置的媒体访问控制（MAC）地址。AAA组件配置成基于计算装置的MAC地址从数据库服务器中检索用户记录，并根据用户记录确定计算装置是否支持第一网络服务和第二网络服务。订户会话管理器组件配置成在确定计算装置支持第一网络服务和第二网络服务时创建组合第一网络服务和第二网络服务的单个双栈会话。主机配置组件进一步配置成使计算装置能够访问第一网络服务和第二网络服务，其中第一网络服务和第二网络服务由单个双栈会话管理。

附图说明

本发明的实施例可通过参考图示此类实施例的如下描述和附图来最好地理解。本文包含的附图的编号方案使得附图中给定元素的首位数字与该附图的编号关联。然而，元素编号对于跨不同附图相同的那些元素是相同的。在附图中：

图1是用于使用单个订户会话在非信道化的媒体上实现订户的多个网络服务的系统的一个实施例的图。

图2A是使订户能够使用单个双栈会话在非信道化的媒体上访问多个网络服务的网络元件的一个实施例的图。

图2B是使订户能够使用单个CLIPS双栈会话在非信道化的媒体上访问IPv4网络服务和IPv6网络服务的网络元件的一个实施例的图。

图3是用于对于路由的住宅网关配置使用单个订户会话在非信道化的媒体上实现订户的多个网络服务的一组操作的一个实施例的流程图。

图4是用于关闭路由的住宅网关配置的双栈会话的一组操作的一个实施例的流程图。

图5是用于使住宅网关能够在单个双栈会话上使用CLIPS在非信道化的媒体上访问IPv4和IPv6网络服务的一组操作的一个实施例的流程图。

图6是用于对于桥接的住宅网关配置使用单个订户会话在非信道化的媒体上实现订户的多个网络服务的一组操作的一个实施例的流程图。

图7是用于关闭桥接的住宅网关配置的双栈会话的一组操作的一个实施例的流程图。

图8是用于使计算装置能够在单个双栈会话上使用CLIPS在非信道化的媒体上访问IPv4和IPv6网络服务的一组操作的一个实施例的流程图。

图9是用于使用单个双栈会话在非信道化的媒体上实现订户的多个网络服务的分离式架构实现的一个实施例的图。

具体实施方式

描述了用于使用单个双栈会话在非信道化的媒体上为订户提供多个网络服务的方法和设备。在如下描述中，阐述了众多特定细节，诸如逻辑实现、操作码、规定操作数的手段、资源分区/共享/复制实现、系统组件的类型和相互关系以及逻辑分区/集成选择，以便提供本发明的更透彻理解。然而，本领域技术人员将认识到，在没有此类特定细节的情况下也可实践本发明。在其它实例中，控制结构、门级电路和完整软件指令序列未详细示出，以免使本发明模糊不清。本领域普通技术人员用所包含的描述将能够实现适当功能性，而不需过多实验。

在说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等指示所描述的实施例可包含具体特征、结构或特性，但每一个实施例可能不一定都包含该具体特征、结构或特性。而且，此类短语不一定是指同一实施例。另外，当结合实施例描述具体特征、结构或特性时，认为结合不管是否明确描述的其它实施例来实现此类特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内。

如本文所使用的，单数形式“一”和“该”打算也包含复数形式，除非上下文另有明确指示。为了简洁和/或清晰起见，众所周知的功能或构造可以不详细描述。术语“和/或”包含关联的列出项目中的一个或多个的任何组合以及所有组合。

在如下说明书和权利要求书中，可使用术语“耦合”和“连接”，连同它们的派生词。应该理解，这些术语不打算作为彼此的同义词。而是，在具体实施例中，“连接”可用于指示两个或更多元件彼此直接物理接触或电接触。“耦合”可意味着两个或更多元件直接物理接触或电接触。然而，“耦合”也可意味着，两个或更多元件彼此不直接接触，但仍彼此协同操作或交互。

如本文所使用的，术语“包括”、“包含”、“具有”或它们的变形是开放式的，并且包含一个或多个所述特征、整体、元素、步骤、组件或功能，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、元素、步骤、组件、功能或它们的组合。另外，本文所用的“例如”可用于介绍或规定之前提到的项目的一个或多个一般示例，并且不打算限制此类项目。“即”可用于规定来自更一般陈述的具体项目。

本文关于计算机实现的方法、设备（系统和/或装置）和/或计算机程序产品的框图和/或流程图图示描述了示范实施例。理解到，框图和/或流程图图示的框以及框图和/或流程图图示中的框组合可通过由一个或多个计算机电路执行的计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机电路、专用计算机电路的处理器电路和/或其它可编程数据处理电路以产生机器，使得经由计算机的处理器和/或其它可编程数据处理设备执行的指令变换并控制晶体管、存储在存储定位的值和此类电路内的其它硬件组件，以实现在框图和/或一个或多个流程图框中规定的功能/动作，并且由此创建用于实现在框图和/或一个或多个流程图框中规定的部件（功能性）和/或结构。

这些计算机程序指令也可存储在可指引计算机或其它可编程数据处理设备以具体方式运行的有形计算机可读媒体中，使得存储在计算机可读媒体中的指令产生包含实现框图和/或一个或多个流程图框中规定的功能/动作的指令的制品。

有形非暂时性计算机可读媒体可包含电、磁、光、电磁或半导体数据存储系统、设备或装置。计算机可读媒体的更特定示例将包含如下：便携式计算机磁盘、随机存取存储器（RAM）电路、只读存储器（ROM）电路、可擦除可编程只读存储器（EPROM或闪存）电路、便携式压缩盘只读存储器（CD-ROM）和便携式数字视频盘只读存储器（DVD/蓝光）。

计算机程序指令也可加载到计算机和/或其它可编程数据处理设备上，以使在计算机和/或其它可编程设备上执行一系列操作步骤来产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在框图和/或一个或多个流程图框中规则的功能/动作的步骤。因而，本公开的实施例可实施在硬件和/或运行在处理器（诸如数字信号处理器）上的软件（包含固件、常驻软件、微代码等）中，它们可统称为“电路”、“模块”、“组件”或它们的变形。

还应该注意到，在一些备选实现中，在框中提到的功能/动作可以不按在流程图中提到的次序发生。例如，取决于所涉及的功能/动作，接连显示的两个框实际上可基本上同时执行，或者这些框有时可按相反次序执行。而且，流程图和/或框图的给定框的功能性可被分成多个框，和/或流程图和/或框图的两个或更多框的功能性至少可部分集成。最后，其它框可被添加/插入在图示的框之间。而且，尽管一些图包含在通信路径上示出通信的主要方向的箭头，但要理解到，通信可以与所描绘的箭头相反的方向发生。

除非另外定义，否则本文所用的所有术语（包含技术和科学术语）都具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的意思。还将理解，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语，应被解释为具有与在本说明书和相关领域的上下文中它们的意思一致的意思，并且将不以理想化或过度正式的意义解释，除非本文明确地如此定义。

本发明的实施例使用单个订户会话实现在非信道化的媒体上递送订户的多个网络服务。在一实施例中，订户会话与现有订户会话合并成单个双栈会话。如将在下面更详细描述的，合并订户会话的决定可基于具有匹配的订户媒体访问控制（MAC）地址。在另一实施例中，组合第一网络服务和第二网络服务的双栈会话基于订户支持第一网络服务和第二网络服务的确定来提供。如将在下面更详细描述的，可基于从数据库服务器检索的用户记录进行订户是否支持第一网络服务和第二网络服务的确定。因而，订户的不同网络服务的网络业务可被单独和共同地管理、跟踪和报告。还有，合并的订户会话需要较少的操作维护，并消耗较少的网络资源。

图1是用于使用单个订户会话在非信道化的媒体上实现订户的多个网络服务的系统160的一个实施例的图。图1示出了包含计算装置140、住宅网关120、网络元件100、数据库服务器130和网络110的系统160。如所示，计算装置140和住宅网络120位于家庭150中。计算装置140通过住宅网关120耦合到网络元件100。计算装置140可以是能够连接到住宅网关120的任何类型装置，包括台式计算机、膝上型计算机、移动装置、平板计算机、服务器和类似装置。计算装置140可使用有线连接、无线连接或无线和无线连接的组合连接到住宅网关120。例如，在一个实施例中，计算装置140可经由以太网电缆连接到住宅网关120。在另一实施例中，计算装置140可经由WiFi连接到住宅网关120。也考虑其它类型的有线和无线连接。网络元件100还耦合到数据库服务器130和网络110。在一个实施例中，网络元件100通过网络110耦合到数据库服务器130。在另一实施例中，网络元件100通过与网络110分开的网络耦合到数据库服务器130。

在一个实施例中，网络110是局域网（LAN）。在另一实施例中，网络110是广域网（WAN）。另外，网络110可以是将网络元件100耦合到其它计算装置140的不同网络与耦合到那的网络元件100的组合。在一个实施例中，网络元件100被耦合以在非信道化的媒体上从计算装置140和/或住宅网关120接收数据。

网络元件100使计算装置140和/或住宅网关120能够连接到网络110。在一个实施例中，网络元件100聚合来自各种订户会话的业务，并将它路由到因特网服务提供商（ISP）的网络110。在一些实施例中，如将在下面更详细描述的，网络元件100包含与存储器一起工作的处理器205，其可执行地址指配，提供AAA（认证、授权和记账）服务，创建并删除订户会话，并使订户能够访问网络服务。

数据库服务器130存储若干订户以及它们关联的订户连接的数据。在一个实施例中，数据库服务器130存储与耦合到网络110内不同网络元件100的订户的认证、授权和记账相关的数据。虽然图1将网络元件100和数据库服务器130图示为两个单独元件，但本发明的实施例不这样受限。例如，在另一实施例中，数据库服务器130和/或其中的记录可被结合到网络元件100中。在一个实施例中，数据库服务器130是用于存储有关订户以及关联的订户连接的数据的远程认证拨入用户服务（RADIUS）服务器。在一些实施例中，网络元件100可连接到多个数据库服务器130以在服务器或网络故障的情况下提供冗余。在一些实施例中，数据库服务器130和网络元件100由因特网服务提供商（ISP）管理和操作。

在一个实施例中，住宅网关120是家庭路由器。在某些实施例中，家庭路由器120能够路由因特网协议版本4(IPv4)业务。在此类实施例中，家庭路由器120可使用动态主机配置协议(DHCP)获得IPv4地址。在一个实施例中，家庭路由器120充当在家庭150处的对于计算装置140的DHCP服务器。当家庭路由器120充当DHCP服务器时，家庭路由器120向计算装置140指配私有IPv4地址，并对于计算装置140执行网络地址转换（NAT）。在某些实施例中，家庭路由器120还可路由因特网协议版本6(IPv6)业务。在此类实施例中，家庭路由器120可使用DHCPv6获得IPv6地址。在另一实施例中，家庭路由器120可使用邻居发现协议(NDP)获得IPv6地址。在一个实施例中，家庭路由器120向计算装置140委派IPv6地址。在此类实施例中，家庭路由器120可使用DHCPv6前缀委派（PD）获得IPv6前缀，并向计算装置140委派来自这个前缀的IPv6地址。在一个实施例中，家庭路由器120可通过执行无状态地址自动配置(SLAAC)向计算装置140委派IPv6地址。家庭路由器120可以是无客户端因特网协议服务(CLIPS)订户，并在网络元件100建立CLIPS会话以代表计算装置140访问网络服务。

在一个实施例中，住宅网关120是桥接网关。在某些实施例中，桥接网关120是将在家庭150处的计算装置140耦合到网络元件100的L2装置。在桥接的网关配置中，每个计算装置140都能被视为直接耦合到网络元件100。在一个实施例中，在桥接网关120后面的计算装置140可使用DHCP获得IPv4地址。在一个实施例中，在桥接网关120后面的计算装置140可使用DHCPv6或NDP获得IPv6地址。在桥接网关120后面的每个计算装置140都可以是CLIPS订户，并在网络元件100处建立它自己的CLIPS会话以访问网络服务。

路由的住宅网关配置

图3是用于对于路由的住宅网关120配置使用单个订户会话在非信道化的媒体上实现订户的多个网络服务的一组操作的一个实施例的流程图。将参考在图1示出的系统160描述流程图的操作。流程图的操作可由网络元件100的各种组件执行，其可用软件、硬件或其组合实现为处理逻辑。然而，应该理解，流程图的操作可由系统和网络元件的实施例执行而不是由参考框图论述的那些执行，并且参考系统160和网络元件100论述的实施例可执行不同于参考流程图论述的操作的操作。

在框310中，接收来自住宅网关120的对于网络服务的请求。在一个实施例中，请求基于DHCP，其允许向耦合到网络的客户端指配因特网协议(IP)地址，这是本领域已知的。在一个此类实施例中，来自住宅网关120的请求是DHCP发现分组，其向网络元件100请求IPv4地址。在某些实施例中，DHCP发现分组在与网络元件100通信的住宅网关120内包含客户驻地设备（诸如网卡）的媒体访问控制（MAC）地址。在一个实施例中，请求基于DHCPv6，其允许向耦合到网络的客户端指配IPv6地址，这是本领域已知的。在一个此类实施例中，来自住宅网关120的请求是DHCP请求（DHCP solicit）分组，其向网络元件100请求IPv6地址。在某些实施例中，DHCP请求分组的分组报头在与网络元件100通信的住宅网关120内包含客户驻地设备（诸如网卡）的MAC地址。返回到图1以帮助说明，对于网络服务消息的请求由住宅网关120传送，住宅网关120可被视为网络服务的订户。

在判定框320，网络元件100对于先前配置的网络服务确定住宅网关120的MAC地址是否匹配现有订户会话的MAC地址。在某些实施例中，现有订户会话被存储在网络元件100中的表数据结构中。然而，本发明的实施例不这样受限。在其它实施例中，订户会话可被存储在其它类型的数据结构中或网络元件100外部。在一个实施例中，现有订户会话是CLIPS会话。

如果住宅网关120的MAC地址不匹配现有订户会话的MAC地址，则在框350，网络元件100根据遗留操作创建网络服务的订户会话。然后，在框360，网络元件使住宅网关120能够访问网络服务。

如果住宅网关120的MAC地址匹配现有订户会话的MAC地址，则在框330，网络元件100将网络服务的订户会话和现有订户会话合并成单个双栈会话。如果住宅网关120的MAC地址匹配现有订户会话的MAC地址，则这指示住宅网关120具有先前配置的网络服务的现有会话。因此，请求的网络服务的会话可与现有订户会话合并成单个双栈会话，而不是创建请求的网络服务的单独会话。在一个实施例中，现有订户会话是IPv4网络服务的CLIPSv4会话，并且请求的网络服务用于IPv6网络服务。在此类实施例中，网络元件100可将CLIPS IPv6会话与现有CLIPS IPv4会话合并成单个双栈会话，而不是创建IPv6网络服务的单独CLIPS IPv6会话。在其它实施例中，现有订户会话是CLIPS IPv6会话，并且请求的网络服务用于IPv4网络服务。以类似方式，CLIPS IPv4会话可与现有CLIPS IPv6会话合并成单个双栈会话。另外，本领域普通技术人员将理解到，其它类型的订户会话和任何数量的订户会话都能基于具有匹配的MAC地址而被合并成单个会话。

在框340，网络元件100使住宅网关120能够访问请求的网络服务，其中请求的网络服务和先前配置的网络服务由单个双栈会话管理。在对于网络服务的请求基于DHCP的实施例中，网络元件100使住宅网关120能够通过向住宅网关120传送DHCP供应消息来访问请求的网络服务。DHCP供应消息向住宅网关120提供它能用于访问IPv4网络服务的IPv4地址。在对于网络服务的请求基于DHCPv6的实施例中，网络元件100可使住宅网关120能够通过经由NDP传送指配给住宅网关120的IPv6前缀来访问请求的网络服务。另外，网络元件100可经由DHCPv6向住宅网关120传送IPv6前缀委派（PD）前缀，使得住宅网关120可向住宅网关120后面的计算装置140委派IPv6地址。作为结果，住宅网关120现在可访问多个网络服务（例如IPv4和IPv6网络服务），并且所有网络服务都由单个双栈会话管理。

图4是用于关闭路由的住宅网关120配置的双栈会话的一组操作的一个实施例的流程图。将参考在图1示出的系统160描述流程图的操作。流程图的操作可由网络元件100的各种组件执行，其可用软件、硬件或其组合实现为处理逻辑。然而，应该理解，流程图的操作可由参考框图论述的那些之外的系统和网络元件的实施例执行，并且参考系统160和网络元件100论述的实施例可执行不同于参考流程图论述的操作的操作。

在框410，接收来自住宅网关120的结束第一网络服务的请求。在一个实施例中，请求是DHCP释放分组。在另一个实施例中，请求是DHCPv6释放分组。在框420，网络元件100关闭对应于第一网络服务的栈。在对应于第一网络服务的栈被关闭之后，订户不再能访问第一网络服务。然而，对应于第二网络的栈仍可操作。因此，订户仍能访问第二网络服务。

在框430，接收来自住宅网关120的结束第二网络服务的请求。在一个实施例中，请求是DHCP释放分组。在另一个实施例中，请求是DHCPv6释放分组。在框440，网络元件100关闭第二网络服务的会话。在一个实施例中，关闭该会话涉及删除CLIPS会话。在第二网络服务的会话被关闭之后，订户不再能访问第一网络服务或第二网络服务，并且会话关闭操作完成。

图2A是使订户能够使用单个双栈会话在非信道化的媒体上访问多个网络服务的网络元件100的一个实施例的图。网络元件100作为示例而不是限制提供。本领域技术人员将理解，具有不同配置的其它网络元件可实现本文描述的过程。

网络元件100可包含一个或多个处理器205、网络接口210和包含功能组件的数据存储装置215。在一个实施例中，网络元件100可实现为服务器或一组服务器，其执行存储在数据存储装置215中的每一个组件，其中包含主机配置组件225、订户会话管理器组件245和AAA组件250。本领域技术人员将理解到，组件是网络元件100的示例组织，并且作为示例而非限制提供，并且功能和组件的其它组织是可能的，并且它们可能被分布在任何数量的各个服务器、处理器或类似硬件组件上。网络元件100可结合任何数量的处理器205或处理装置，它们在实现网络元件100的单个服务器或一组服务器内。这些处理器205执行网络元件100的组件，其可存储在数据存储装置215中，并由处理器205组合网络元件100内的工作存储器和类似资源执行。一个或多个网络接口210允许网络元件100与住宅网关120、计算装置140、数据库服务器130以及通信地耦合到网络元件100的其它装置对接。在一个实施例中，网络元件100是宽带网络网关（BNG），诸如从瑞典斯德哥尔摩的Telefonaktiebolaget L.M.爱立信可得到的智能服务路由器（SSR）。

主机配置组件225能够配置并使主机（例如住宅网关120或计算装置140）能够访问网络服务。在一个实施例中，主机配置组件225可从主机接收对于网络服务的请求。在一些实施例中，请求包含主机的MAC地址。主机配置组件225可通过使主机能够访问网络服务而对这个请求做出响应。在一个实施例中，主机配置协议使主机能够通过给主机提供主机可用于访问网络服务的网络地址来访问网络服务。如下面更详细描述的，在一个实施例中，主机配置组件225是用于基于DHCP配置主机的DHCP组件220和/或DHCPv6 230组件。在一个实施例中，主机配置组件225包含NDP组件260以执行IP的邻居发现和无状态地址自动配置。

订户会话管理组件245能够创建和管理订户会话。在一个实施例中，订户会话管理器组件245维持有关订户和订户会话的信息。例如，订户会话管理器组件245可对于每个订户会话跟踪订户的MAC地址。在一个实施例中，订户会话管理器组件245可对于先前配置的网络服务确定请求网络服务的主机的MAC地址是否匹配现有订户会话的MAC地址。如果发出请求的主机的MAC地址匹配现有订户会话的MAC地址，则订户会话管理器组件245可将请求的网络服务的订户会话和先前配置的网络服务合并成单个双栈会话。请求的网络服务和先前配置的网络服务然后可由单个双栈会话管理。如将在下面更详细描述的，在一个实施例中，订户会话管理组件245是用于创建和管理CLIPS订户会话的CLIPS组件240。

在一个实施例中，订户会话管理器组件245可与AAA组件250（如下所述）交互以获得订户的用户记录，订户的用户记录包含与订户和订户的会话有关的各种属性。在一个实施例中，订户会话管理器组件245可根据用户记录确定主机是否支持第一网络服务和第二网络服务。如果主机支持第一网络服务和第二网络服务，则订户会话管理器组件245可创建组合第一网络服务和第二网络服务的单个双栈会话。第一网络服务和第二网络服务然后可由单个双栈会话管理。

AAA组件250执行订户的认证、授权和记账。AAA组件250通常与数据库服务器130交互以控制对网络资源的访问。在一个实施例中，AAA组件250可向数据库服务器130进行认证请求以认证订户并获得有关订户的会话的数据。AAA组件250还可从数据库服务器130接收认证响应。在一个实施例中，来自数据库服务器130的认证响应包含用户记录。用户记录可包含关于订户和订户的会话属性的信息，诸如订户是否支持具体网络服务。在一个实施例中，AAA组件250可检查订户的用户记录的各种属性以确定订户是否支持一个或多个网络服务。

现在将描述上面描述的系统、组件和过程的更特定实施例以说明本发明。为了图示的简洁和清晰起见，如下示例图示了用于在单个双栈会话上使用CLIPS实现IPv4和IPv6网络服务的操作。然而，本领域技术人员将理解到，本发明可被修改成使用单个会话实现其它类型网络服务和任何数量的网络服务而不脱离本发明的精神和范围。

图2B是使订户能够使用单个CLIPS双栈会话在非信道化的媒体上访问IPv4网络服务和IPv6网络服务的网络元件100的一个实施例的图。网络元件100作为示例而不是限制提供。本领域技术人员将理解，具有不同配置的其它网络元件可实现本文描述的过程。

网络元件100可包含一个或多个处理器205、网络接口210和包含功能组件的数据存储装置215。在一个实施例中，网络元件100可实现为服务器或一组服务器，其执行存储在数据存储装置215中的每一个组件，其中包含DHCP组件220、DHCPv6组件230、CLIPS组件240、AAA组件250和NDP组件260。本领域技术人员将理解到，组件是网络元件100的示例组织，并且作为示例而非限制提供，并且功能和组件的其它组织是可能的，并且它们可能被分布在任何数量的各个服务器、处理器或类似硬件组件上。网络元件100可结合任何数量的处理器205或处理装置，它们在实现网络元件100的单个服务器或一组服务器内。这些处理器205执行网络元件100的组件，其可存储在数据存储装置215中，并由处理器205组合网络元件100内的工作存储器和类似资源执行。一个或多个网络接口210允许网络元件100与住宅网关120、计算装置140、数据库服务器130以及通信地耦合到网络元件100的其它装置对接。在一个实施例中，网络元件100是宽带网络网关（BNG），例如从瑞典斯德哥尔摩的Telefonaktiebolaget L.M.爱立信可得到的智能服务路由器（SSR）。

DHCP组件220能够向主机动态指配IPv4地址，使得主机可访问IPv4网络服务。DHCP组件220可从主机接收对于IPv4网络地址的请求。在一个实施例中，对于IPv4网络地址的请求是DHCP发现分组。DHCP组件220可通过从可用地址池中提供IPv4网络地址来对这个请求做出响应。

DHCPv6组件230能够向主机动态指配IPv6地址，使得主机可访问IPv6网络服务。DHCPv6组件230可从主机接收对于IPv6网络地址的请求。在一个实施例中，对于IPv6网络地址的请求是DHCP请求分组。DHCPv6组件230可通过从可用地址池中提供IPv6网络地址对这个请求做出响应。在一个实施例中，DHCPv6组件230还能够进行IPv6前缀委派。例如，DHCPv6组件230可向家庭路由器120指配IPv6前缀。家庭路由器120又能将来自IPv6前缀的IPv6地址委派给在家庭150处的计算装置140。

CLIPS组件240能够创建和管理CLIPS订户会话。CLIPS允许非信道化的媒体上的订户的个性化对待。在一个实施例中，CLIPS基于计算装置140或路由器120的标识（诸如计算装置140或路由器120内的连网卡的MAC地址）来标识订户。CLIPS组件240可创建并激活订户的新CLIPS会话。CLIPS组件240还可删除订户的CLIPS会话。在一个实施例中，CLIPS组件240包含用于存储一个或多个订户的CLIPS会话的表数据结构。CLIPS会话可包含订户信息，诸如订户的MAC地址和与订户的会话有关的各种属性，诸如访问控制列表、服务质量(QoS)以及订户的会话的个性化对待的其它属性。在一个实施例中，CLIPS组件240可将多个CLIPS会话合并成单个CLIPS会话。在一个实施例中，CLIPS组件240可与AAA组件250（如下所述）交互以获得与订户和订户的会话有关的各种属性。

AAA组件250执行订户的认证、授权和记账。AAA组件250通常与数据库服务器130交互以控制对网络资源的访问。在一个实施例中，AAA组件250可向数据库服务器130进行认证请求以认证订户，并获得有关订户的会话的数据。AAA组件250还可从数据库服务器130接收认证响应。在一个实施例中，来自数据库服务器130的认证响应包含用户记录。用户记录可包含关于订户和订户的会话属性的信息，诸如订户是否支持IPv4和IPv6网络服务。

NDP组件260能够提供主机的IPv6地址。在一个实施例中，NDP组件260执行IP的邻居发现和无状态地址自动配置。在一个实施例中，NDP组件260可向计算装置140发送路由器公告，其包含计算装置140指配的IPv6地址。

图5是用于使住宅网关120能够在单个双栈会话上使用CLIPS在非信道化的媒体上访问IPv4和IPv6网络服务的一组操作的一个实施例的流程图。将参考在图1中示出的系统160和在图2B中示出的网络元件100描述流程图的操作。流程图的操作可由网络元件100的各种组件执行，其可用软件、硬件或其组合实现为处理逻辑。然而，应该理解，流程图的操作可由参考框图论述的那些之外的系统和网络元件的实施例执行，并且参考系统160和网络元件100论述的实施例可执行不同于参考流程图论述的操作的操作。

在框505，住宅网关120向DHCP组件220发送DHCP发现分组以请求IPv4地址。住宅网关120可被视为CLIPS订户。在一个实施例中，DHCP发现分组包含住宅网关120的MAC地址。在框507，DHCP组件220接收DHCP发现分组，并且在框510，CLIPS组件240创建订户的CLIPS会话。在框515，AAA组件250向数据库服务器130发送认证请求以认证订户。在框517，数据库服务器130接收认证请求，并且在框520，数据库服务器130将认证响应发送回AAA组件250。在一个实施例中，如果订户被成功认证和授权，则认证响应可包含用户记录，其包含订户和订户的CLIPS会话的各种属性。在框522，AAA组件250接收认证响应。如果订户被成功认证和授权，则在框525，CLIPS组件240激活CLIPS会话，并且CLIPSv4会话启动。在框530，DHCP 220组件通过向订户发送IPv4地址来完成DHCP过程。在框532，订户接收IPv4地址。订户可使用这个IPv4地址访问IPv4网络服务。订户现在可访问IPv4网络服务，并且订户的IPv4网络服务由CLIPSv4会话管理。

在框535，住宅网关120向DHCPv6组件230发送DHCPv6请求（DHCPv6 solicit）分组。在一个实施例中，DHCPv6请求分组的分组报头（例如以太网报头）包含住宅网关120的MAC地址。在框537，DHCPv6组件230接收DHCPv6请求分组。在框540，CLIPS组件240然后检查住宅网关120的MAC地址是否匹配现有CLIPS会话的MAC地址。在此示例中，住宅网关120的CLIPSv4会话已经如上所述建立。从而，CLIPS组件240将确定住宅网关120的MAC地址匹配现有CLIPSv4会话的MAC地址。响应于确定住宅网关120的MAC地址匹配现有CLIPSv4会话的MAC地址，在框545，CLIPS组件240将IPv6网络服务的CLIPSv6会话和现有CLIPSv4会话合并以创建CLIPS双栈会话。在框550，CLIPS组件240激活CLIPS双栈会话，并且CLIPS双栈会话启动。在框555，DHCPv6组件230通过向订户发送IPv6地址来完成DHCPv6过程。在框557，订户接收IPv6地址。订户可使用这个IPv6地址访问IPv6网络服务。订户现在能访问IPv4和IPv6网络服务，并且这两个网络服务由单个CLIPS双栈会话管理。

具有单个双栈会话（与两个单独会话相对）的优点是节省系统资源。一些网络服务限制了可以在给定时间活动的会话数量。通过合并会话，可支持更多订户。另外，公共服务诸如访问控制列表（ACL）和服务质量(QoS)可被容易地应用到双栈会话中的单个栈或两个栈。例如，对于具有IPv4栈和IPv6栈的双栈会话，可向IPv4业务和IPv6业务应用相同或不同的QoS。具有单个双栈会话的另一个优点是记账可被合并。例如，通过双栈会话，操作人员可容易地单独以及共同地跟踪单个订户的IPv4业务和IPv6的使用统计。

桥接的住宅网关配置

图6是用于对于桥接的住宅网关120配置使用单个订户会话在非信道化的媒体上实现订户的多个网络服务的一组操作的一个实施例的流程图。将参考在图1示出的系统160描述流程图的操作。流程图的操作可由网络元件100的各种组件执行，其可用软件、硬件或其组合实现为处理逻辑。例如，流程图的操作可由在图2A中示出的网络元件的各种组件执行。然而，应该理解，流程图的操作可由参考框图论述的那些之外的系统和网络元件的实施例执行，并且参考系统160和网络元件100论述的实施例可执行不同于参考流程图论述的操作的操作。

在框610，网络元件100从计算装置140接收对于第一网络服务的请求，其包含计算装置140的媒体访问控制（MAC）地址。在一个实施例中，请求基于动态主机配置协议（DHCP），其允许向耦合到网络110的计算装置140指配因特网协议(IP)地址，这是本领域已知的。在一个此类实施例中，来自计算装置140的请求是DHCP发现分组，其正在向网络元件100请求因特网协议版本4（IPv4）地址。在某些实施例中，DHCP发现分组在与网络元件100通信的计算装置140内包含客户驻地设备（诸如网卡）的媒体访问控制（MAC）地址。返回到图1以帮助说明，对于网络服务消息的请求由计算装置140传送，计算装置140可被视为网络服务的订户。

在框620中，网络元件100基于计算装置140的MAC地址从数据库服务器130中检索用户记录。在某些实施例中，用户记录包含与订户（即计算装置140）有关的各种属性。在一个实施例中，用户记录包含指示计算装置140是否支持IPv4网络服务和/或IPv6网络服务的属性。例如，具有为订户配置的DHCP最大地址属性和成帧的IPv6前缀属性或成帧的IPv6池属性的用户记录指示订户支持IPv4和IPv6网络服务。

在判定框630中，网络元件100根据用户记录确定计算装置140是否支持第一网络服务和第二网络服务。在一个实施例中，第一网络服务是IPv4网络服务，并且第二网络服务是IPv6网络服务。在此类实施例中，网络元件100可检查用户记录的各种属性以确定计算装置140是否支持IPv4和IPv6网络服务。例如，如上面所论述的，网络元件100可检查用户记录的DHCP最大地址属性、成帧的IPv6前缀属性或成帧的IPv6池属性以进行这个确定。

如果网络元件100确定计算装置140不支持第二网络服务，则在框660，网络元件100根据遗留操作创建第一网络服务的订户会话。然后，在框360，网络元件使计算装置140能够访问第一网络服务。

如果网络元件确定计算装置140支持第一网络服务和第二网络服务，则在框640，网络元件100创建组合第一网络服务和第二网络服务的单个双栈会话。在一个实施例中，双栈会话包含CLIPS IPv4栈和CLIPS IPv6栈。另外，本领域普通技术人员将理解，其它类型的网络服务和任何数量的网络服务能组合成单个会话。

在框650中，网络元件100使计算装置140能够访问第一网络服务和第二网络服务，其中第一网络服务和第二网络服务由单个双栈会话管理。在对于第一网络服务的请求是基于DHCP协议的对于IPv4网络服务的请求的实施例中，网络元件100使计算装置140能够通过向计算装置140传送DHCP供应消息来访问IPv4网络服务。DHCP供应消息给计算装置140提供它能用于访问IPv4网络服务的IPv4地址。在一个实施例中，网络元件100还使计算装置140能够通过给计算装置140提供它能用于访问IPv6网络服务的IPv6地址来访问IPv6网络服务。在一个实施例中，IPv6地址可经由邻居发现协议(NDP)传送到计算装置140。例如，网络元件100可在多播广播中在以太网电缆上发送包含指配给计算装置140的IPv6地址的消息。计算装置140的MAC地址可被嵌入在多播消息中以将计算装置140标识为接收方。作为结果，计算装置140可访问两个网络服务（例如IPv4和IPv6网络服务），这两个网络服务由单个双栈CLIPS会话管理。

图7是用于关闭桥接的住宅网关120配置的双栈会话的一组操作的一个实施例的流程图。将参考在图1示出的系统160描述流程图的操作。流程图的操作可由网络元件100的各种组件执行，其可用软件、硬件或其组合实现为处理逻辑。然而，应该理解，流程图的操作可由参考框图论述的那些之外的系统和网络元件的实施例执行，并且参考系统160和网络元件100论述的实施例可执行不同于参考流程图论述的操作的操作。

在框710，接收来自计算装置140的结束网络服务的请求。在一个实施例中，请求是DHCP释放分组。在框720，网络元件100关闭双栈会话。在一个实施例中，关闭双栈会话涉及删除CLIPS会话。在双栈会话被关闭之后，订户不能再访问第一网络服务或第二网络服务，并且会话关闭操作完成。

现在将描述上面描述的系统、组件和过程的更特定实施例以说明本发明。为了图示的简洁和清晰起见，如下示例图示了用于在单个双栈会话上使用CLIPS实现IPv4和IPv6网络服务的操作。然而，本领域技术人员将理解，本发明可被修改成使用单个会话实现其它类型网络服务和任何数量的网络服务而不脱离本发明的精神和范围。

图8是用于使计算装置140能够在单个双栈会话上使用CLIPS在非信道化的媒体上访问IPv4和IPv6网络服务的一组操作的一个实施例的流程图。将参考在图1中示出的系统160和在图2B中示出的网络元件100描述流程图的操作。流程图的操作可由网络元件100的各种组件执行，其可用软件、硬件或其组合实现为处理逻辑。然而，应该理解，流程图的操作可由参考框图论述的那些之外的系统和网络元件的实施例执行，并且参考系统160和网络元件100论述的实施例可执行不同于参考流程图论述的操作的操作。

在框805中，计算装置140向DHCP组件220发送DHCP发现分组以请求IPv4地址。计算装置140可被视为CLIPS订户。在一个实施例中，DHCP发现分组包含计算装置140的MAC地址。在框807，DHCP组件220接收DHCP发现分组，并且在框810，CLIPS组件240创建订户的CLIPS会话。在框815，AAA组件250向数据库服务器130发送认证请求以认证订户。在框817，数据库服务器130接收认证请求，并且在框820，数据库服务器130将认证响应发送回AAA组件250。在一个实施例中，如果订户被成功认证和授权，则认证响应可包含用户记录，其包含订户和订户的CLIPS会话的各种属性。在框822，AAA组件250接收认证响应。在框825，AAA组件250通过检查来自数据库服务器130的用户记录来检查订户是否支持IPv4和IPv6网络服务。在一个实施例中，AAA组件250通过检查是否为订户配置了成帧的IPv6前缀属性或成帧的IPv6池属性来确定订户是否支持IPv4和IPv6网络服务。如果AAA组件250确定订户支持IPv4和IPv6网络服务，则在框830，CLIPS组件240创建并激活CLIPS双栈会话，其能管理IPv4网络服务和IPv6网络服务。在框835，NDP组件260发送NDP路由器公告（RA），其包含指配给订户的IPv6地址。在框837，订户接收IPv6地址。订户可使用这个IPv6地址访问IPv6网络服务。在框840，DHCP 组件220通过向订户发送IPv4地址来完成DHCP过程。在框842，订户接收IPv4地址。订户可使用这个IPv4地址访问IPv4网络服务。从而，订户现在能访问IPv4和IPv6网络服务，并且两个网络服务由单个CLIPS双栈会话管理。

具有单个双栈会话（与两个单独会话相对）的优点是节省了系统资源。一些网络服务限制了可以在给定时间活动的会话数量。通过合并会话，可支持更多订户。另外，公共服务诸如访问控制列表（ACL）和服务质量(QoS)可被容易地应用到双栈会话中的单个栈或两个栈。例如，对于具有IPv4栈和IPv6栈的双栈会话，可向IPv4业务和IPv6业务应用相同或不同的QoS。具有单个双栈会话的另一个优点是记账可被合并。例如，用双栈会话，操作人员可容易地单独以及共同地跟踪单个订户的IPv4业务和IPv6的使用统计。

图9是用于使用单个双栈会话在非信道化的媒体上实现订户的多个网络服务的分离式架构实现的一个实施例的图。在一个实施例中，该过程由控制器901在分离式架构中实现，而不是在网络元件100处实现。控制器901管理网络的控制平面功能性，而网络元件100实现网络的数据/转发平面方面。从而，控制平面功能已经从网络元件100重新移动到遥控器901，其可在相对于网络的任何地方，其中网络元件100可定位成使得控制器与每一个网络元件100都通信。

控制器901可包含处理器905以执行DHCP组件220、DHCPv6组件230、CLIPS组件240、AAA组件250和NDP组件260。这些功能可由单个处理器905实现，或由分布在实现控制器901的任何数量的装置上的一组处理器实现。为了简洁起见，描述了具有单个装置和处理器905的示例。AAA组件250可访问数据库服务器130，其可维持在本地或在与控制器901通信的位置。

流控制器910可实现任何流控制协议，以使控制器能够通信并配置网络中的网络元件100，包含将网络元件100配置成建立和管理订户的双栈CLIPS会话，订户诸如住宅网关120和/或连接到住宅网络120的计算装置140（未示出）。在一个示例实施例中，流控制器910可使用开放流（OpenFlow）协议通信并配置网络元件100的流控制元件。本领域技术人员将理解到，可利用任何类似流控制协议，其使控制器能够配置网络元件并控制网络的数据平面。

从而，已经描述了用于使用单个双栈会话在非信道化的媒体上实现订户的多个网络服务的方法和设备。尽管已经参考特定示范实施例描述了本发明，但将显然的是，在不脱离本发明的更广精神和范围的情况下，可对那些实施例进行各种修改和改变。例如，虽然本发明的实施例被描述成使得耦合单独数据库服务器130以存储与订户会话相关的数据，但在其它实施例中此类数据可被存储在网络元件100内。因而，将以说明意义而非限制意义来看待说明书和附图。