一种网关的网络连接方法、装置及系统与流程

本发明涉及通信领域，特别涉及一种网关的网络连接方法、装置及系统。

背景技术：

随着宽带网络的发展，网关，特别是智能家庭网关已经悄然走进普通用户家中。它借助现有的计算机网络技术，将家庭网关设备通过拨号接入互联网，并通过客户终端设备广域网管理协议(customerpremiseequipmentwanmanagementprotocol，cwmp)或者其他基于传输控制协议(transmissioncontrolprotocol,tcp)方式的协议连接网管平台，从而实现远程管理、远程监控的目的。

然而随着终端用户数不断递增，运营商网络布局日渐复杂；此外，随着市场竞争的日趋激烈，品牌划分和结合变得非常普遍，运营商网络被人为地划分为几个子网络。在一个典型实施例中，一个运营商网络里包含子网络a，b，c，特定的网络对应特定的版本，因品牌不同，定制不同，定制的智能家庭网关设备在子网络a和子网络b中不能通用。子网络a中的虚拟局域网vlan配置和子网络b中的vlan配置不同，定制为a版本的智能家庭网关设备接入子网络b，广域网wan连接无法获取地址，造成用户无法上网；子网络a和子网络b的语音服务器设置也有不同，定制为a版本的智能家庭网关设备接入子网络b，话机就无法通话了。

如何在当前日趋庞大和复杂的网络中对智能家庭网关设备进行管理，使得网关能够在不同的子网络中进行网络连接是让运营商头疼的问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种网关的网络连接方法、装置及系统，实现了同一网关在不同的子网络中进行网络连接，并进行网络升级。

本发明实施例的技术方案具体如下：

一种网关的网络连接方法，包括以下步骤：

网关依据广域网wan连接的配置信息向服务器发送用于获取ip地址的请求消息，其中，所述网关中存储有多个网络的所述wan连接的配置信息，所述服务器包括点对点协议ppp服务器和/或动态主机配置协议dhcp服务器；

所述网关依据所述服务器返回的ip地址进行网络连接。

进一步的，在所述网关依据所述服务器返回的ip地址进行网络连接之后，所述方法还包括：

所述网关向网管服务器发送用于连接所述网管服务器的连接请求报文，其中，所述连接请求报文中携带有标识所述网关当前连接网络的标识位信息；

所述网关依据所述网管服务器返回的连接请求响应报文与所述网管服务器进行连接。

进一步的，所述标识位信息包括：源ip地址和/或所述网关当前连接网络的虚拟局域网标识vlanid。

进一步的，在所述网关依据所述网管服务器返回的连接请求响应报文与所述网管服务器进行连接之后，所述方法还包括：

所述网关接收所述网管服务器发送的软件升级版本的特征信息，所述特征信息包括所述软件升级版本的名称以及下载地址；

所述网关依据所述特征信息获取所述软件升级版本；

所述网关依据所述软件升级版本进行软件升级，并将第二配置区中存储的软件基础版本对应的第一配置信息替换为所述软件升级版本对应的第二配置信息，所述第二配置信息为所述网关当前连接网络的wan连接的配置信息；

其中，所述网关中设置有第一配置区和所述第二配置区，所述第一配置区中存储有所述第一配置信息，所述第一配置信息为所述网关中存储的所有网络的wan连接的配置信息，所述第一配置区中的所述第一配置信息在软件升级过程中维持不变。

进一步的，在依据所述软件升级版本进行软件升级之后，所述方法还包括：

将所述第二配置区中存储的所述第二配置信息替换为所述第一配置区存储的所述第一配置信息；或者，

通过将所述软件升级版本恢复至所述软件基础版本，将所述第二配置区中存储的所述第二配置信息替换为所述第一配置信息。

本发明实施例还提供了一种网关的网络连接装置，包括：

第一发送模块，用于依据广域网wan连接的配置信息向服务器发送用于获取ip地址的请求消息，其中，所述网关中存储有多个网络的所述wan连接的配置信息，所述服务器包括点对点协议ppp服务器和/或动态主机配置协议dhcp服务器；

网络连接模块，用于依据所述服务器返回的ip地址进行网络连接。

进一步的，所述装置还包括：

第二发送模块，用于所述网关依据所述服务器返回的ip地址进行网络连接后，向网管服务器发送用于连接所述网管服务器的连接请求报文，其中，所述连接请求报文中携带有标识所述网关当前连接网络的标识位信息；

连接模块，用于依据所述网管服务器返回的连接请求响应报文与所述网管服务器进行连接。

进一步的，所述装置还包括：

接收模块，用于在依据所述网管服务器返回的连接请求响应报文与所述网管服务器进行连接之后，接收所述网管服务器发送的软件升级版本的特征信息，所述特征信息包括所述软件升级版本的名称以及下载地址；

获取模块，用于依据所述特征信息获取所述软件升级版本；

升级模块，用于依据所述软件升级版本进行软件升级，并将第二配置区中存储的软件基础版本对应的第一配置信息替换为所述软件升级版本对应的第二配置信息，所述第二配置信息为所述网关当前连接网络的wan连接的配置信息；

其中，所述网关中设置有第一配置区和所述第二配置区，所述第一配置区中存储有所述第一配置信息，所述第一配置信息为所述网关中存储的所有网络的wan连接的配置信息，所述第一配置区中的所述第一配置信息在软件升级过程中维持不变。

进一步的，所述装置还包括：

恢复模块，用于在依据所述软件升级版本进行软件升级之后，依据以下方式之一恢复所述第一配置信息：

将所述第二配置区中的所述第二配置信息替换为所述第一配置区存储的所述第一配置信息；或者，

通过将所述软件升级版本恢复至所述软件基础版本，以获取所述软件基础版本对应的所述第一配置信息。

本发明实施例还提供了一种网关的网络连接系统，包括网关与服务器：

所述网关，用于依据广域网wan连接的配置信息向服务器发送用于获取ip地址的请求消息，其中，所述网关中存储有多个网络的所述wan连接的配置信息，所述服务器包括点对点协议ppp服务器和/或动态主机配置协议dhcp服务器；用于依据所述服务器返回的ip地址进行网络连接。

所述服务器，用于接收所述网关发送的所述请求消息；返回所述ip地址。

本发明实施例通过在网关中预先设置各种子网络的wan连接配置，从而保证网关接入到每种网络中，都可以获取ip地址，并依据这个ip地址连接到网管上，进行软件版本升级。

附图说明：

图1是根据本发明实施例的一种网关的网络连接方法一；

图2是根据本发明实施例的一种网关的网络连接装置框图一；

图3是根据本发明实施例的一种网关的网络连接装置框图二；

图4是根据本发明实施例的一种网关的网络连接装置框图三；

图5是根据本发明实施例的一种网关的网络连接装置框图四；

图6是根据本发明实施例的一种网关的网络连接系统框图；

图7是本发明实施例的一种典型网络场景；

图8是根据本发明实施例的一种网关的网络连接装置框图五；

图9是根据本发明实施例的一种网关的网络连接方法流程图二；

图10是根据本发明实施例的一种网关的网管服务器连接方法流程图；

图11是根据本发明实施例的一种网关的软件版本管理方法流程图；

图12是根据本发明实施例的一种网关的软件版本分区图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供了一种网关的网络连接方法，在网关中预先设置各种子网络的wan连接配置，从而保证网关接入到每种网络中，都可以获取ip地址。图1是根据本发明实施例的一种网关的网络连接方法一，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤s102：网关依据广域网wan连接的配置信息向服务器发送用于获取ip地址的请求消息，其中，该网关中存储有多个网络的该wan连接的配置信息，该服务器包括点对点协议ppp服务器和/或动态主机配置协议dhcp服务器；

步骤s104：该网关依据该服务器返回的ip地址进行网络连接。

通常情况下，接入的是某一子网络，所有wan连接也只有一条可以与之适配，因此只有其中一条wan连接可以获取地址。其中，网关可以采用以下方式进行网络连接：第一，网关同时向点对点协议ppp服务器和动态主机配置协议dhcp服务器发送wan连接的连接请求，进行网络连接，请求中携带有所有的网络wan连接的配置信息；第二，网关向服务器发送wan连接的连接请求，连接请求中携带部分wan连接的配置信息，如果依据这部分wan连接配置信息连接不上网络，再发送其他的wan连接的配置信息。

通过上述方法，即在网关中预先设置各种子网络的wan连接配置，从而保证网关接入到每种网络中，都可以获取ip地址。

进一步的，在该网关依据该服务器返回的ip地址进行网络连接之后，该方法还包括：

该网关向网管服务器发送用于连接该网管服务器的连接请求报文，其中，该连接请求报文中携带有标识该网关当前连接网络的标识位信息；

该网关依据该网管服务器返回的连接请求响应报文与该网管服务器进行连接。

在网关接入到具体的子网络之后，通过上述方法，可以使网关获得与网管服务器的连接，进行后续的上网操作。

进一步的，该标识位信息包括：源ip地址和/或该网关当前连接网络的虚拟局域网标识vlanid。

标识位信息不局限于上述两种信息，凡是能够体现网关当前所连接网络的信息都可以作为标识位信息发送给网管服务器。网管服务器依据标识位信息可以判断出网关接入的是哪个子网络，并根据升级策略向该网关发送软件版本升级请求，待软件升级版本通常为该子网络对应的最新软件版本。软件版本升级后，该网关就可以提供更全面的网络服务。

进一步的，在该网关依据该网管服务器返回的连接请求响应报文与该网管服务器进行连接之后，该方法还包括：

该网关接收该网管服务器发送的软件升级版本的特征信息，该特征信息包括该软件升级版本的名称以及下载地址；

该网关依据该特征信息获取该软件升级版本；

该网关依据该软件升级版本进行软件升级，并将第二配置区中存储的软件基础版本对应的第一配置信息替换为该软件升级版本对应的第二配置信息，该第二配置信息为该网关当前连接网络的wan连接的配置信息；

其中，该网关中设置有第一配置区和该第二配置区，该第一配置区中存储有该第一配置信息，该第一配置信息为该网关中存储的所有网络的wan连接的配置信息，该第一配置区中的该第一配置信息在软件升级过程中维持不变。

网关中至少存在上述两个配置区。第一配置区中存储的是软件基础版本对应的配置信息，这个配置信息当中最重要的是第一配置信息，即所有网络的wan连接的配置信息，这个配置区里的所有信息是不会因为软件版本的升级而发生改变的。

网关启动时，第二配置区中存储的同样是软件基础版本对应的配置信息，包括了第一配置信息。但随着网关接入具体的网络之后，第二配置区的信息会随着软件版本升级而改变为软件升级版本对应的配置信息，这个配置信息当中包括了第二配置信息，即网关当前连接网络的wan连接的配置信息。第二配置区的配置信息用于提供真正的网络服务。

进一步的，在依据该软件升级版本进行软件升级之后，该方法还包括：

将该第二配置区中存储的该第二配置信息替换为该第一配置区存储的该第一配置信息；或者，

通过将该软件升级版本恢复至该软件基础版本，将该第二配置区中存储的该第二配置信息替换为该第一配置信息。

上述第一种方式主要通过特殊组合按键(如reset键+hestel键)或通过远程网管服务器发送指令模拟组合按键操作的方式完成配置信息的替换。

通过上述方式恢复如见基础版本后，该网关放入任何子网络，都可以重新完成识别wan连接，并完成相应子网络软件版本的升级过程。达到网络维护和运营商网络变更的要求。

本发明实施例还提供了一种网关的网络连接装置，图2是根据本发明实施例的一种网关的网络连接装置框图一，如图2所示，该装置包括：

第一发送模块22，用于依据广域网wan连接的配置信息向服务器发送用于获取ip地址的请求消息，其中，该网关中存储有多个网络的该wan连接的配置信息，该服务器包括点对点协议ppp服务器和/或动态主机配置协议dhcp服务器；

网络连接模块24，用于依据该服务器返回的ip地址进行网络连接。

进一步的，图3是根据本发明实施例的一种网关的网络连接装置框图二，如图3所示，该装置还包括：

第二发送模块32，用于在该网关依据该服务器返回的ip地址进行网络连接之后，向网管服务器发送用于连接该网管服务器的连接请求报文，其中，该连接请求报文中携带有标识该网关当前连接网络的标识位信息；

连接模块34，用于依据该网管服务器返回的连接请求响应报文与该网管服务器进行连接。

进一步的，图4是根据本发明实施例的一种网关的网络连接装置框图三，如图4所示，该装置还包括：

接收模块42，用于在依据该网管服务器返回的连接请求响应报文与该网管服务器进行连接之后，接收该网管服务器发送的软件升级版本的特征信息，该特征信息包括该软件升级版本的名称以及下载地址；

获取模块44，用于依据该特征信息获取该软件升级版本；

升级模块46，用于依据该软件升级版本进行软件升级，并将第二配置区中存储的软件基础版本对应的第一配置信息替换为该软件升级版本对应的第二配置信息，该第二配置信息为该网关当前连接网络的wan连接的配置信息；

其中，该网关中设置有第一配置区和该第二配置区，该第一配置区中存储有该第一配置信息，该第一配置信息为该网关中存储的所有网络的wan连接的配置信息，该第一配置区中的该第一配置信息在软件升级过程中维持不变。

进一步的，图5是根据本发明实施例的一种网关的网络连接装置框图四，如图5所示，该装置还包括：

恢复模块52，用于在依据该软件升级版本进行软件升级之后，依据以下方式之一恢复该第一配置信息：

将该第二配置区中的该第二配置信息替换为该第一配置区存储的该第一配置信息；或者，

通过将该软件升级版本恢复至该软件基础版本，以获取该软件基础版本对应的该第一配置信息。

本发明实施例还提供了一种网关的网络连接系统，图6是根据本发明实施例的一种网关的网络连接系统框图，如图6所示，该系统包括网关与服务器：

该网关62，用于依据广域网wan连接的配置信息向服务器发送用于获取ip地址的请求消息，其中，该网关中存储有多个网络的该wan连接的配置信息，该服务器包括点对点协议ppp服务器和/或动态主机配置协议dhcp服务器；用于依据该服务器返回的ip地址进行网络连接。

该服务器64，用于接收该网关发送的该请求消息；返回该ip地址。

实施例一

在运营商网络中，包含了一些子网络，子网络a，子网络b，子网络c…，每个子网络下面都有众多智能家庭网关设备。在运营商网络中，网络管理系统，即网络管理服务器负责对众多的智能家庭网关设备进行管理，包括配置参数，版本升级等。附图7是本发明实施例的一种典型网络场景。

以下结合本案例一典型实施例，具体说明本发明的实现方法。

图8是根据本发明实施例的一种网关的网络连接装置框图五，在附图8中，智能家庭网关的众多模块中，与本发明强相关的模块，包括wan连接模块82，网络管理模块84和升级管理模块86。

wan连接模块82：智能家庭网关包含适用于所有子网络的wan连接配置，wan连接模块82依据这些连接配置信息发起网络连接，获取地址。

网络管理模块84：wan连接获取地址后，通过模块网络管理模块84发送建立连接请求的消息到运营商网络中的网络管理服务器；网络管理服务器识别智能家庭网关设备所在子网络后，向智能家庭网关发送软件版本升级请求。

升级管理模块86：升级管理模块86依据网管服务器发送的软件版本的名称、地址等信息下载软件版本，擦写flash芯片内容，完成升级流程。

图9是根据本发明实施例的一种网关的网络连接方法流程图二，下面结合附图9，详细介绍一典型实施例中wan连接模块82工作流程。

步骤s902：智能家庭网关的所有wan连接同时发起拨号请求；

智能家庭网关上电启动并通过连接上行线接入某运营商子网络后，默认配置中的所有wan连接同时向网络中的点对点协议ppp服务器或动态主机配置协议(dynamichostconfigurationprotocol，dhcp)服务器发送连接请求。其中，ppp服务器可以为基于以太网的点到点协议pppoe服务器或者基于异步传输网络的点到点协议pppoa服务器。

步骤s904：依据某一wan连接配置信息获取当前网络的ip地址。智能家庭网关包含适用于所有子网络的wan连接配置。例如在某一典型网络实施例中，子网络a环境中要求的wan连接为pppoe类型，vlan为100的wan连接，而在子网络b环境中要求的wan连接为dhcp类型，vlan为200的wan连接。在针对该运营商的基础版本中，包含了两条wan连接，pppoe类型、vlan为100的wan连接，和dhcp类型、vlan为200的wan连接。wan连接模块82所有的wan连接同时发起连接，尝试获取ip地址：

对于pppoe方式的连接，wan连接模块82发出pppoe发现初始报文，pppoe服务器发出pppoe发现提供报文，wan连接模块82收到后发出pppoe发现请求报文，ppp服务器返回pppoe发现会话确认报文。在会话阶段wan连接获取地址。

而对于dhcp方式，wan连接模块82发起动态主机配置协议(dhcp，全称dynamichostconfigurationprotocol)报文交互，wan连接模块821发出dhcpdiscover向dhcp服务器请求地址，dhcp服务器回dhcpoffer包含分配的地址，wan连接模块82收到后回dhcprequest，dhcp服务器确认后发出dhcpack，wan连接可以获取地址。

如果所有wan连接均无法获取地址，间隔一定时间后，所有的wan连接再次同时向网络中的pppoe服务器或dhcp服务器发送请求；通常情况下，接入的是某一子网络，所有wan连接也只有一条可以与之适配，因此只有其中一条wan连接可以获取地址。在该wan连接获取到地址后，则wan连接模块停止继续拨号。

图10根据本发明实施例的一种网关的网管服务器连接方法流程图，下面结合附图10，详细介绍一典型实施例中网络管理模块84工作流程。

步骤s1002：智能家庭网关设备使用步骤s904中wan连接获得的地址，向运营商网络中的网络管理服务器发送建立连接请求的消息报文，发起连接请求；

如果无法连接，则继续连接的过程。如果可以连接，则和运营商网络中的网络管理服务器完成连接的过程。

步骤s1004：网络管理服务器通过该设备发送的请求消息报文中的标识位信息，例如网管请求的源ip地址所在不同的地址段、获取地址的wan连接的vlanid或其他标识位信息，可以判断出智能家庭网关接入的是哪个子网络，并根据升级策略向该智能家庭网关发送升级请求，待软件升级版本通常为该子网络对应的最新版本；

步骤s1006：网络管理模块84收到网络管理服务器发出的升级请求后，通知升级管理模块86获取软件升级版本并进行升级。

升级管理模块86升级完成，通知网络管理模块84。网络管理模块84收到升级管理模块86发出的升级完成后，通知网络管理服务器。

图11根据本发明实施例的一种网关的软件版本管理方法流程图，下面结合附图11，详细介绍一典型实施例中升级管理模块86工作流程。

该网关的升级管理模块86区分为启动装载bootloader区，版本1区和版本2区。

其中版本1区为主版本区，版本2区为备版本区。这么设计的目的是为了增加智能家庭网关升级过程的可靠性，避免因为断电，版本错误等而引起产品无法正常启动等无法恢复的故障。这仅为本专利中典型案例的实现方式，与本专利关系不大，这里不再赘述。图12是根据本发明实施例的一种网关的软件版本分区图。

在版本1区里，分为4个部分：

分区501：基础版本默认配置区，

分区502：当前配置文件区，

分区503：出厂默认配置区，

分区504：软件版本区。

在该典型案例的智能家庭网关产品默认出厂时，版本1区内加载的是基础版本的版本和相关配置，各分区加载情况：

分区501基础版本默认配置区，加载的是该软件基础版本的默认配置，默认配置中包含了所有子网络的wan连接。

分区502当前配置文件区，在出厂时与基础版本默认配置区(501)一致，其中配置信息中包含了所有子网络的wan连接。如果用户对产品做了任何配置，配置会保存到该当前配置文件区。

分区503出厂默认配置区，在出厂时与基础版本默认配置区(501)的配置一致，其中配置信息中包含了所有子网络的wan连接。

分区504软件版本区，加载的版本为该基础版本。

升级管理模块86工作流程如下：

步骤s1102：在升级管理模块86收到网络管理模块84的通知后，升级管理模块86进行版本1区的擦写操作，完成软件版本的升级。

在擦写flash结束，智能家庭网关启动完成后，该版本1区发生了变化，此时的智能家庭网关可以在对应子网络中正常使用。下面介绍各分区的情况：

基础版本默认配置区(分区501)是唯一未发生变化的，加载的是仍为基础版本的默认配置，默认配置中包含了所有子网络的wan连接。这为后期的产品维护和运营商网络重规划留下了火种；

当前配置文件区(分区502)，软件版本升级后，与出厂默认配置区(分区503)的配置信息一致。后期，如果用户对产品做了任何配置，配置会保存到该当前配置文件区；

出厂默认配置区(分区503)，软件版本升级后，基础版本的默认配置变为当前连接子网络版本对应的默认配置；

软件版本区(分区504)：为升级策略要求的软件升级版本，一般为该子网络对应的最新版本。

用于真正提供网络服务的配置是当前配置文件区(分区502)的配置，页面可以看到配置的也是502区的配置。

501区存储的是基础版本的默认配置，503区存储的是出厂默认配置。升级子网络版本之前，501区和503区的配置是相同的，都是基础软件版本对应的配置信息。升级之后，503区变为子网络版本对应的配置信息，501仍为基础版本的配置信息。501和503存储的目的是为了可以在某种场景下将其中的配置信息复制到502区。这样的实现可以用来：

(1)在需要恢复出厂配置信息时，可以503区的配置信息复制到502区，家庭网关以子网络默认配置启动；

(2)在需要恢复基础版本默认配置时，又可以取出501的配置，复制到502区，家庭网关以基础版本默认配置启动。

步骤s1104：采用组合按键复制配置信息的方式或者将软件升级版本恢复至基础软件版本以获取对应配置信息的方式，将该当前配置文件区(分区502)的配置信息变为基础软件版本的默认配置。

上述第一种方式主要通过特殊组合按键(如reset键+hestel键)或通过远程网管服务器发送指令模拟组合按键操作的方式将分区501对的配置信息复制到分区502，完成配置信息的替换。

第二种方式，可以远程升级将现有的软件升级版本恢复到基础版本，也可以通过本地页面方式恢复版本。将当前软件升级版本恢复到基础版本后，家庭网关默认恢复到基础版本的默认配置。

智能家庭网关重新启动后，家庭网关将会以基础版本的默认配置启动。

按键或升级基础版本后，该产品放入任何子网络，都可以重新完成识别wan连接，升级相应子网络版本的过程。达到网络维护和运营商网络变更的要求。

以上该仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。