专利名称：一种网络无缝切换装置、系统及计算机终端的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及网络切换领域，特别是指一种网络无缝切换装置、系统及计算机 终端。
背景技术：
随着通信技术的发展，通过各种通用协议实现通信业务的融合以及通信网络的融 合，已成为发展的方向，其目的就是使得用户通信更加方便。切换技术是通信网络提供服务 所需的技术，它使终端可以在任何时候、任何地方都能得到在线连接和服务。目前网络方式 越来越多，用户的移动性也越来越大，常常需要在不同的网络间进行切换，在进行网络切换 时往往会导致网络应用程序完全断开，从而影响用户体验。因此基于网络无缝切换的技术 越来越多，现有的网络无缝切换技术有UMA(Unlicensed Mobile Access，未授权的移动接 入)技术、VCC(Voice Call Continuity，连续语音呼叫)技术、MIP(移动IP)技术、802. 21 等网络切换技术。发明人在实现本发明实施例的过程中发现，现有技术中至少存在以下缺点现有 的网络切换技术都是针对ISPanternet Service Provider，因特网服务提供商)的实现， 虽然都能成功的实现网络的无缝切换，但都存在架构复杂、涉及行业和部门多、成本大、实 现复杂等诸多问题，因此，切近需要一种实现简单的网络无缝切换方案。
发明内容
本发明实施例提出一种网络无缝切换装置、系统及计算机终端，能够在不改变现 有网络架构的基础上实现网络的无缝切换。本发明实施例的技术方案是这样实现的一种网络无缝切换装置，应用于通过虚拟专用网络连接企业网关的终端中，包 括切换控制代理模块，所述切换控制代理模块位于传输控制协议/网际协议TCP/IP 协议栈和网卡之间，用于在进行网络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网卡的即插即 用PNP事件，并在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关。优选的，所述切换控制代理模块包括切换子模块，用于接收一控制信息，根据所述控制信息进行网络切换，并在进行网 络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网卡的PNP事件；重联子模块，用于在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关。优选的，所述切换控制代理模块还包括分配子模块，用于给所述TCP/IP协议栈分配一个静态IP地址；通信子模块，用于进行所述静态IP地址与网络真实地址的转换，完成所述TCP/IP 协议栈和所述网卡之间的通信。优选的，还包括
监控模块，用于监控当前网络以及可用网络的运行状态，产生状态监控信息；控制模块，用于根据所述监控模块的状态监控信息和网络切换策略产生所述控制 fn息ο一种计算机终端，包括传输控制协议/网际协议TCP/IP协议栈和网卡，还包括虚拟专用网络装置，用于通过虚拟专用网络将所述计算机终端连接到企业网关；网络无缝切换装置，所述网络无缝切换装置包括切换控制代理模块，所述切换控 制代理模块位于所述TCP/IP协议栈和所述网卡之间，用于在进行网络切换时向所述TCP/ IP协议栈屏蔽所述网卡的即插即用PNP事件，并在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络 重联所述企业网关。优选的，所述切换控制代理模块包括切换子模块，用于接收一控制信息，根据所述控制信息进行网络切换，并在进行网 络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网卡的PNP事件；重联子模块，用于在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关。优选的，所述切换控制代理模块还包括分配子模块，用于给所述TCP/IP协议栈分配一个静态IP地址；通信子模块，用于进行所述静态IP地址与网络真实地址的转换，完成所述TCP/IP 协议栈和所述网卡之间的通信。优选的，所述网络无缝切换装置还包括监控模块，用于监控当前网络以及可用网络的运行状态，产生状态监控信息；控制模块，用于根据所述监控模块的状态监控信息和网络切换策略产生所述控制 fn息ο一种网络无缝切换系统，包括计算机终端和企业网关；所述计算机终端包括传输控制协议/网际协议TCP/IP协议栈、网卡、虚拟专用网 络装置和网络无缝切换装置；所述虚拟专用网络装置，用于通过虚拟专用网络将所述计算机终端连接到所述企 业网关；所述网络无缝切换装置包括切换控制代理模块，所述切换控制代理模块位于所述 TCP/IP协议栈和所述网卡之间，用于在进行网络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网 卡的即插即用PNP事件，并在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关；所述企业网关，用于在所述计算机终端通过所述虚拟专用网络连接成功后将所述 计算机终端的网络访问请求发送至网络服务器。优选的，所述切换控制代理模块包括切换子模块，用于接收一控制信息，根据所述控制信息进行网络切换，并在进行网 络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网卡的PNP事件；重联子模块，用于在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关。优选的，所述切换控制代理模块还包括分配子模块，用于给所述TCP/IP协议栈分配一个静态IP地址；通信子模块，用于进行所述静态IP地址与网络真实地址的转换，完成所述TCP/IP协议栈和所述网卡之间的通信。优选的，所述企业网关还包括代理模块，用于在所述企业网关的同一个端口中传输所述计算机终端和所述网络 服务器之间的网络数据。本发明实施例所述技术方案在进行网络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网 卡的PNP事件，保持网络切换对本地TCP/IP协议栈的透明，从而保证网络应用程序不会掉 线，并且将所有的网络访问都通过VPN从公司网关发送至网络服务器，从而保证网络对端 的IP地址不变，双方的连接也就不会断开，从而能够在不改变现有网络架构的基础上实现 网络的无缝切换，提高了用户体验。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其 他的附图。图1为本发明一种网络无缝切换装置优选实施例的组成结构示意图；图2为本发明一种计算机终端优选实施例的组成结构示意图；图3为本发明一种网络无缝切换系统优选实施例的组成结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。对于IP (Internet Protocol,网络互连协议)网络，理论上只要通讯双方的IP地 址不变，双方的网络连接就不会断开，因此只要做到以下两点即可实现网络无缝切换，1、 网络切换后传输给网络对端(如网络中的文件服务器)的IP报文的IP地址不变；2、在 PC (Personal Computer，个人计算机)端做网络切换时，保持对本地TCP/IP CTransmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议，又叫网络通讯协议)协 议栈透明，即避免本地TCP/IP协议栈因为网络切换时网卡发出的PNP(Plug and Play,即插 即用)事件，导致本地TCP/IP协议栈终止网络连接。在本发明各实施例中，针对所述第1点(IP地址不变)，提出通过公司的 VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)，即所有的网络访问都通过VPN从公司的网 关进行，通过公司的网关对外保持IP地址不变；针对所述第2点(保持对本地TCP/IP协议 栈透明)，通过屏蔽/过滤本地网卡的PNP事件，来欺骗本地TCP/IP协议栈。传统的通过广域网专线、远程拨号等接入异地机构的互通互联方式，加大了企业 的异地机构管理成本。随着网络技术的发展及为了降低成本，目前，企业普遍采用VPN连接 远程办事机构、出差工作人员及业务合作伙伴。VPN是利用公共网络来构建的私人专用网 络，用户可以通过VPN方便地将异地机构及人员连接在一起，可以依靠公共网络的资源方便地管理异地机构及人员，节省企业的私有专用网络建设成本，同时可以通过VPN隧道像 企业的私有专用网络一样安全、可靠和可管理地传输数据。参照图1，示出了本发明一种网络无缝切换装置优选实施例的组成结构示意图。所 述网络无缝切换装置100应用于通过虚拟专用网络连接企业网关的终端中。所述网络无缝切换装置100包括切换控制代理模块110 (Handover ControlAgent)，所述切换控制代理模块110位于TCP/IP协议栈和网卡之间，用于在进行网 络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网卡的即插即用PNP事件，并在网络切换成功后通 过所述虚拟专用网络重联所述企业网关。所述切换控制代理模块110在Windows操作系统 下可采用虚拟网卡实现。具体说来，所述切换控制代理模块110包括切换子模块111，用于接收一控制信息，根据所述控制信息进行网络切换，并在进 行网络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网卡的PNP事件。重联子模块112，用于在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关。在本发明的另一实施例中，所述切换控制代理模块110还包括分配子模块113，用于给所述TCP/IP协议栈分配一个静态IP地址。所述分配子模块113给所述TCP/IP协议栈分配一个静态IP地址(StaticIP)，比 如169.的IP地址，从而接管所有网络，并对IP层保持固定IP地址不变通信子模块114，用于进行所述静态IP地址与网络真实地址的转换，完成所述 TCP/IP协议栈和所述网卡之间的通信。所述通信子模块114完成IP数据包的NAT(静态 IP地址到网络真实地址的转换)。优选的，所述网络无缝切换装置100还包括监控模块(图1中未示出)，用于监控当前网络以及可用网络的运行状态，产生状 态监控信息。控制模块(图1中未示出)，用于根据所述监控模块的状态监控信息和网络切换策 略产生所述控制信息。所述网络切换策略可以人为设定；也可以根据各网络的运行状态自 动设定，如在有线网络环境下将无线网线切换至有线网线的网络切换策略，从而可以节省 移动终端的电池消耗，或将运行状态不好的网络切换到运行状态良好的网络，从而提高网 络服务质量。本发明实施例所述技术方案在进行网络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网 卡的PNP事件，保持网络切换对本地TCP/IP协议栈的透明，从而保证网络应用程序不会掉 线，并且将所有的网络访问都通过VPN从公司网关发送至网络服务器，从而保证网络对端 的IP地址不变，双方的连接也就不会断开，从而能够在不改变现有网络架构的基础上实现 网络的无缝切换，提高了用户体验。参照图2，示出了本发明一种计算机终端优选实施例的组成结构示意图。所述计算 机终端200包括传输控制协议/网际协议TCP/IP协议栈210、网卡220、虚拟专用网络VPN 装置230和网络无缝切换装置(图2中未示出)。所述虚拟专用网络装置230，用于通过虚拟专用网络将所述计算机终端200连接 到企业网关。
所述网络无缝切换装置包括切换控制代理模块110，所述切换控制代理模块110 位于TCP/IP协议栈210和网卡220之间，用于在进行网络切换时向所述TCP/IP协议栈210 屏蔽所述网卡220的即插即用PNP事件，并在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联 所述企业网关。所述切换控制代理模块110在Windows操作系统下可采用虚拟网卡实现。具体说来，所述切换控制代理模块110包括切换子模块，用于接收一控制信息，根据所述控制信息进行网络切换，并在进行网 络切换时向所述TCP/IP协议栈210屏蔽所述网卡220的PNP事件。重联子模块，用于在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关。在本发明的另一实施例中，所述切换控制代理模块110还包括分配子模块，用于给所述TCP/IP协议栈210分配一个静态IP地址。所述分配子模块给所述TCP/IP协议栈210分配一个静态IP地址(StaticIP)，比 如169.的IP地址，从而接管所有网络，并对IP层保持固定IP地址不变通信子模块，用于进行所述静态IP地址与网络真实地址的转换，完成所述TCP/IP 协议栈210和所述网卡220之间的通信。所述通信子模块完成IP数据包的NAT(静态IP 地址到网络真实地址的转换)。优选的，所述网络无缝切换装置还包括监控模块，用于监控当前网络以及可用网络的运行状态，产生状态监控信息。控制模块，用于根据所述监控模块的状态监控信息和网络切换策略产生所述控制 信息。所述网络切换策略可以人为设定；也可以根据各网络的运行状态自动设定，如在有线 网络环境下将无线网线切换至有线网线的网络切换策略，从而可以节省移动终端的电池消 耗，或将运行状态不好的网络切换到运行状态良好的网络，从而提高网络服务质量。在本发明的另一实施例中，所述监控模块和所述控制模块也可以不是所述网络无 缝切换装置的组成部分，即所述监控模块和所述控制模块只是所述计算机终端200的组成 部分。参照图3，示出了本发明一种网络无缝切换系统优选实施例的组成结构示意图。所述网络无缝切换系统包括计算机终端200和企业网关300。所述计算机终端200包括传输控制协议/网际协议TCP/IP协议栈210、网卡220、 虚拟专用网络装置230和网络无缝切换装置(图3中未示出)。所述虚拟专用网络装置230，用于通过虚拟专用网络将所述计算机终端200连接 到所述企业网关300。所述网络无缝切换装置包括切换控制代理模块110，所述切换控制代理模块110 位于所述TCP/IP协议栈210和所述网卡220之间，用于在进行网络切换时向所述TCP/IP 协议栈210屏蔽所述网卡220的即插即用PNP事件，并在网络切换成功后通过所述虚拟专 用网络重联所述企业网关300。所述企业网关300，用于在所述计算机终端200通过所述虚拟专用网络连接成功 后将所述计算机终端200的网络访问请求发送至网络服务器。所述企业网关300为用户保护原有资源(IP或端口)一段时间，如果在预定时间 内用户使用VPN重新登录，则为该用户重新分配原有资源。具体说来，所述切换控制代理模块110包括
切换子模块，用于接收一控制信息，根据所述控制信息进行网络切换，并在进行网 络切换时向所述TCP/IP协议栈210屏蔽所述网卡220的PNP事件。重联子模块，用于在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关 300。在本发明的另一实施例中，所述切换控制代理模块110还包括分配子模块，用于给所述TCP/IP协议栈210分配一个静态IP地址。所述分配子模块给所述TCP/IP协议栈210分配一个静态IP地址(StaticIP)，比 如169.的IP地址，从而接管所有网络，并对IP层保持固定IP地址不变通信子模块，用于进行所述静态IP地址与网络真实地址的转换，完成所述TCP/IP 协议栈210和所述网卡220之间的通信。所述通信子模块完成IP数据包的NAT(静态IP 地址到网络真实地址的转换)。优选的，所述网络无缝切换装置还包括监控模块，用于监控当前网络以及可用网络的运行状态，产生状态监控信息。控制模块，用于根据所述监控模块的状态监控信息和网络切换策略产生所述控制 信息。所述网络切换策略可以人为设定；也可以根据各网络的运行状态自动设定，如在有线 网络环境下将无线网线切换至有线网线的网络切换策略，从而可以节省移动终端的电池消 耗，或将运行状态不好的网络切换到运行状态良好的网络，从而提高网络服务质量。在本发明的另一实施例中，所述监控模块和所述控制模块也可以不是所述网络无 缝切换装置的组成部分，即所述监控模块和所述控制模块只是所述计算机终端200的组成 部分。如果企业网关端采用DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配 置协议)服务器，则实现本发明各实施例所述技术时无需对企业网关端进行任何改动。如果企业网关采用非DHCP服务器，则所述企业网关还包括代理模块(图未示)，用于在所述企业网关的同一个端口中传输所述计算机终端 200和所述网络服务器之间的网络数据。即在企业网关端通过所述代理模块完成同一 VPN 用户的数据始终从同一端口传输出网关。下面对本发明所述网络无缝切换系统的工作过程和工作原理进行描述(1)启用无缝切换时，切换控制代理模块110 (Handover Control Agent)接管所有 真实网卡&VPN，并给本地TCP/IP协议栈210分配一个static IP (比如169.的IP地址)。(2) IP数据包通过时，切换控制代理模块110完成数据包的NAT(虚拟地址到网络 真实地址的转换)。(3)切换控制代理模块110继续forward数据包给VPN。(4) VPN完成数据包的VPN封装。(5) VPN继续forward数据包给网卡220。(6)网卡220发送数据包到企业网关。(7)企业网关解VPN数据包，并forward数据包给网络服务器。切换控制代理模块110根据用户配置主动进行网络切换，或者用户的网络因故发 生切换，切换控制代理模块110过滤PNP事件，对本地TCP/IP栈保持透明(保持连接)。物 理网络切换完毕后，切换控制代理模块110重联VPN。企业网关为该用户保持原有资源(IP或端口)一段时间，在预定时间内如果该用户使用VPN重新登录，则为该用户重新分配原有 资源。(8)切换控制代理模块110继续网络数据包的NAT，继续VPN过程。此全过程中用户网络程序对网络切换透明，网络连接一直保持。本发明实施例所述技术方案在进行网络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网 卡的PNP事件，保持网络切换对本地TCP/IP协议栈的透明，从而保证网络应用程序不会掉 线，并且将所有的网络访问都通过VPN从公司网关发送至网络服务器，从而保证网络对端 的IP地址不变，双方的连接也就不会断开，从而能够在不改变现有网络架构的基础上实现 网络的无缝切换，提高了用户体验。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种网络无缝切换装置，应用于通过虚拟专用网络连接企业网关的终端中，其特征 在于，包括切换控制代理模块，所述切换控制代理模块位于传输控制协议/网际协议TCP/IP协议 栈和网卡之间，用于在进行网络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网卡的即插即用PNP 事件，并在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关。
2.根据权利要求1所述的网络无缝切换装置，其特征在于，所述切换控制代理模块包括切换子模块，用于接收一控制信息，根据所述控制信息进行网络切换，并在进行网络切 换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网卡的PNP事件；重联子模块，用于在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关。
3.根据权利要求2所述的网络无缝切换装置，其特征在于，所述切换控制代理模块还 包括分配子模块，用于给所述TCP/IP协议栈分配一个静态IP地址； 通信子模块，用于进行所述静态IP地址与网络真实地址的转换，完成所述TCP/IP协议 栈和所述网卡之间的通信。
4.根据权利要求3所述的网络无缝切换装置，其特征在于，还包括监控模块，用于监控当前网络以及可用网络的运行状态，产生状态监控信息； 控制模块，用于根据所述监控模块的状态监控信息和网络切换策略产生所述控制信肩、ο
5.一种计算机终端，包括传输控制协议/网际协议TCP/IP协议栈和网卡，其特征在于， 还包括虚拟专用网络装置，用于通过虚拟专用网络将所述计算机终端连接到企业网关； 网络无缝切换装置，所述网络无缝切换装置包括切换控制代理模块，所述切换控制代 理模块位于所述TCP/IP协议栈和所述网卡之间，用于在进行网络切换时向所述TCP/IP协 议栈屏蔽所述网卡的即插即用PNP事件，并在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联 所述企业网关。
6.根据权利要求5所述的计算机终端，其特征在于，所述切换控制代理模块包括 切换子模块，用于接收一控制信息，根据所述控制信息进行网络切换，并在进行网络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网卡的PNP事件；重联子模块，用于在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关。
7.根据权利要求6所述的计算机终端，其特征在于，所述切换控制代理模块还包括 分配子模块，用于给所述TCP/IP协议栈分配一个静态IP地址；通信子模块，用于进行所述静态IP地址与网络真实地址的转换，完成所述TCP/IP协议 栈和所述网卡之间的通信。
8.根据权利要求7所述的计算机终端，其特征在于，所述网络无缝切换装置还包括 监控模块，用于监控当前网络以及可用网络的运行状态，产生状态监控信息； 控制模块，用于根据所述监控模块的状态监控信息和网络切换策略产生所述控制信肩、ο
9.一种网络无缝切换系统，其特征在于，包括计算机终端和企业网关；所述计算机终端包括传输控制协议/网际协议TCP/IP协议栈、网卡、虚拟专用网络装 置和网络无缝切换装置；所述虚拟专用网络装置，用于通过虚拟专用网络将所述计算机终端连接到所述企业网关；所述网络无缝切换装置包括切换控制代理模块，所述切换控制代理模块位于所述TCP/ IP协议栈和所述网卡之间，用于在进行网络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网卡的 即插即用PNP事件，并在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关；所述企业网关，用于在所述计算机终端通过所述虚拟专用网络连接成功后将所述计算 机终端的网络访问请求发送至网络服务器。
10.根据权利要求9所述的网络无缝切换系统，其特征在于，所述切换控制代理模块包括切换子模块，用于接收一控制信息，根据所述控制信息进行网络切换，并在进行网络切 换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网卡的PNP事件；重联子模块，用于在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关。
11.根据权利要求10所述的网络无缝切换系统，其特征在于，所述切换控制代理模块 还包括分配子模块，用于给所述TCP/IP协议栈分配一个静态IP地址； 通信子模块，用于进行所述静态IP地址与网络真实地址的转换，完成所述TCP/IP协议 栈和所述网卡之间的通信。
12.根据权利要求11所述的网络无缝切换系统，其特征在于，所述企业网关还包括 代理模块，用于在所述企业网关的同一个端口中传输所述计算机终端和所述网络服务器之间的网络数据。
全文摘要
本发明实施例公开了一种网络无缝切换装置、系统及计算机终端。所述装置应用于通过虚拟专用网络连接企业网关的终端中，包括切换控制代理模块，所述切换控制代理模块位于传输控制协议/网际协议TCP/IP协议栈和网卡之间，用于在进行网络切换时向所述TCP/IP协议栈屏蔽所述网卡的即插即用PNP事件，并在网络切换成功后通过所述虚拟专用网络重联所述企业网关。本发明所述技术方案能够在不改变现有网络架构的基础上实现网络的无缝切换。
文档编号H04L29/12GK102055638SQ20091023715
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者周超, 过晓冰 申请人:联想(北京)有限公司