具备无缝换手机制的网络系统与相关工作方法、控制装置与流程

文档序号:12695175阅读:167来源:国知局
本发明涉及一种基于软件定义网络(SDN)下的网络系统与相关的工作方法、控制装置,且特别是有关于一种具备无缝换手机制的网络系统与相关的工作方法、控制装置。
背景技术
::一般的基础网络由多个网络设备互相连接而成,连接的方式不限定为有线连接或无线连接,其中上述无线连接例如可以是随意网络(Ad-hocNetwork)模式、网状网络模式(meshnetwork)或是其它模式等等。在无线网络的应用情境中,基础网络可包含多个无线接取装置,以为主机装置提供无线上网的功能,且这多个无线接取装置可连接至后端的路由器,以通过这多个路由设备传递主机装置发出的封包。一般而言,为了方便管理网络,网络管理者会将网络切分成许多的子网。当主机装置连接上某个子网时,主机装置会使用该子网下的因特网协议地址(InternetProtocoladdress,IPaddress)。因此,当主机装置移动漫游到不同的子网时,主机装置必须重新取得新子网下的IP地址才可通过新子网上网。另一方面,在传统因特网的架构之中,当主机装置由原先所连接的网络设备转换为连接至新的网络设备时,若先前连接的网络设备与后续连接的网络设备分属于不同的子网,则主机装置需要进行一连串的换手(Handover)程序以顺利递交为连接至新的网络设备,并且前述换手程序包括第三层(Layer3)的换手动作。然而,在第三层的换手动作中,主机装置例如是需要向新的网络设备要求一个新的IP地址,以更新IP地址,从而达到维护网络联机的目的。然而,IP地址的作用有两个,第一个作用是用来当作路由依据。也就是说,当主机装置移动到不同的子网之后,主机装置的IP地址便会改变以达到正确传递封包的目的。第二个作用是用来当作传输层(Transportlayer)和应用层(Applicationlayer)的端点标识符(EndpointIdentifier)。以传输控制协议会话(TCPsession)为例,其是以两组网络插座(socket)来当作联机依据,而socket则是由IP地址与TCPport形成。因此,一旦任何一组socket中的IP地址或TCPPort改变了,这个TCPsession联机就会发生中断。基于前述,如何提供一个网络系统以及相关的工作方法,并使其具有较佳的换手机制,以改善换手程序的花费时间以实现无缝换手,仍为本领域技术人员努力的目标之一。技术实现要素:本发明提供一种基于软件定义网络(SDN)下具备无缝换手机制的网络系统与相关的工作方法、控制装置,其具有较佳的换手机制以降低换手程序的花费时间并且降低换手程序中的封包丢失几率。本发明的一实施例提供一种基于软件定义网络(SDN)下具备无缝换手机制的网络系统。网络系统包括多个网络设备、多个主机装置以及控制装置。网络设备相互连接并形成基础网络。部分网络设备可提供无线接取网络功能,供主机装置以无线方式连接至多个网络设备,部分网络设备提供的无线接取网络则需有相同的服务集标识符(SSID)。主机装置则分别经由无线接取网络连接至网络设备之一。控制装置连接至网络设备。当主机装置中的第一主机装置由网络设备中的第一网络设备改为连接至第二网络设备时,控制装置对第一主机装置发出的地址解析要求封包,并控制网络设备回传地址解析回复封包至第一主机装置,以维持第一主机装置的因特网协议(InternetProtocol,IP)地址。于本发明的一实施例中,前述的控制装置可以通过设置软件定义网络(SDN)下的网络设备的流表(flowtable)并且更动流表内的流登录(flowentry)信息,以动态地调整数据封包或信息封包的传输路径,以维持较佳的传输效率。本发明不采用类似PMIPv6内的行动锚点(AnchorPoint)装置,故无须建立网络信道(Tunnel),由控制装置安排较佳的路径。于本发明的一实施例中,前述的网络设备包括连外路由装置,并且连外路由装置连接至外部网络。当封包的封包目标因特网协议(IP)地址属于外部网络的因特网协议(IP)地址时,网络设备传输封包至连外路由装置,连外路由装置传输封包至外部网络。于本发明的一实施例中,当前述的控制装置经由第二网络设备接收地址解析要求封包时,控制装置判断地址解析要求封包的封包来源因特网协议(IP)地址是否为第一主机装置的因特网协议(IP)地址,或控制装置亦可经由封包的来源媒体存取控制(MAC)地址判断是否为第一主机装置的媒体存取控制(MAC)地址。若地址解析要求封包的封包来源因特网协议(IP)地址为第一主机装置的因特网协议(IP)地址或地址解析要求封包的该封包来源媒体存取控制(MAC)地址为第一主机装置的媒体存取控制(MAC)地址,则控制装置判断地址解析要求封包内的欲解析目标因特网协议(IP)地址是否为第一网络的网络设备或主机装置的因特网协议(IP)地址。若地址解析要求封包内的欲解析目标因特网协议(IP)地址为第一网络的网络设备或主机装置的因特网协议(IP)地址,控制装置找出对应于欲解析目标因特网协议(IP)地址的媒体存取控制(MAC)地址,并将上述找出的媒体存取控制(MAC)地址放入地址解析回复封包内。控制装置经由第二网络设备回传地址解析回复封包至第一主机装置。于本发明的一实施例中,当前述的控制装置经由第一网络设备接收另一地址解析要求封包时,控制装置判断另一地址解析要求封包内的欲解析目标因特网协议(IP)地址是否为第一主机装置的因特网协议(IP)地址。此时的第一主机装置可能已经漫游至第二网络。若另一地址解析要求封包内的欲解析目标因特网协议(IP)地址为第一主机装置的因特网协议(IP)地址,则控制装置将第一主机装置的媒体存取控制(MAC)地址放入另一地址解析回复封包内。控制装置经由第一网络设备回传另一地址解析回复封包至第一网络中的主机装置或网络装置。于本发明的一实施例中,前述的控制装置于回传地址解析回复封包至第一主机装置时,对应更新每一网络设备中的流表,以将所有到第一主机装置的封包导向位于第二网络的第一主机。于本发明的一实施例中,前述的控制装置于回传另一地址解析回复封包至第一网络时,对应更新每一网络设备中的流表,以将要传给第一主机装置的封包传至已漫游到第二网络的第一主机。本发明的另一实施例提供一种网络系统的工作方法。网络系统包括多个网络设备、多个主机装置以及控制装置。网络设备相互连接以型成基础网络,连接的方式可以是有线连接或无线连接。部分网络设备提供无线接取网络,上述无线接取网络具备相同的服务集标识符(SSID),多个主机装置分别经由无线接取网络连接至提供无线接取网络的网络设备之一。控制装置连接至网络设备。工作方法包括下列步骤:当主机装置中的第一主机装置由网络设备中的第一网络设备改为连接至第二网络设备时,由第一主机装置发出地址解析要求封包。对于地址解析要求封包,由控制装置控制网络设备回传地址解析回复封包至第一主机装置,以维持第一主机装置的因特网协议(IP)地址。本发明的又一实施例提供一种控制装置,适用于一种网络系统。网络系统包括多个网络设备以及多个主机装置。网络设备相互连接,部份网络设备提供无线接取网络,多个无线接取网络具备相同的服务集标识符(SSID),主机装置分别经由无线接取网络连接至网络设备之一。控制装置包括网络单元以及处理器。网络设备连接至网络单元。处理器耦接至网络单元。当主机装置中的第一主机装置由网络设备中的第一网络设备改为连接至第二网络设备时,处理器对应于第一主机装置所发出的地址解析要求封包,控制网络设备以回传地址解析回复封包至第一主机装置,以维持第一主机装置的因特网协议(IP)地址。基于上述,本发明实施例所提供的网络系统以及相关的工作方法、控制装置,通过设定使得所有连接至网络系统的网络设备的无线接取网络具备相同的服务集标识符(SSID)。此外,为了让主机装置在无线网络漫游时能维持会谈连续性(SessionContinuity),必需让主机装置在移动前后都维持相同的IP,才能达成无缝换手。进一步而言,于本发明的实施例中,当一个主机装置由原先连接的网络设备转为连接至另一网络设备时,对应于前述主机装置所发出的地址解析要求封包,控制装置控制网络设备以回传地址解析回复封包至第一主机装置,以维持第一主机装置的因特网协议(IP)地址。如此一来,主机装置所执行的换手程序中,不需要进行第三层换手动作,可减少换手程序的时间。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1是依据本发明一实施例所绘示的网络系统的示意图;图2是依据本发明一实施例所绘示的网络设备的示意图;图3是依据本发明一实施例所绘示的封包传输的示意图;图4是依据本发明一实施例所绘示的网络系统的工作流程图;图5是依据本发明一实施例所绘示的网络系统的工作示意图;图6是依据本发明一实施例所绘示的工作方法的详细流程图;图7是依据本发明一实施例所绘示的网络系统的信号传输流程图;图8是依据本发明另一实施例所绘示的网络系统的信号传输流程图。附图标记说明:100-网络系统;120-1~120-4-网络设备;122a-第一联机接口;122b-第二联机接口;122c-第三联机接口;140-1~140-2-主机装置;160-控制装置;162-网络单元;164-处理器;180-网络;ARP_Req-地址解析要求封包;ARP_Res-地址解析回复封包;ICMP_Req-网络控制信息要求封包;ICMP_Res-网络控制信息回复封包;S210、S220、S222、S224、S226、S228、S230、S232、S234、S236、S238-网络系统的工作方法的步骤;S701、S702、S703、S705、S707、S709、S711、S713、S715、S717、S719、S721、S723、S725、S727、S729、S731、S733、S735、S737、S739、S741、S743-网络系统的信号传输方法的步骤;S801、S803、S805、S807、S809、S811、S813、S815、S817、S819、S821、S823、S825、S827、S829、S831、S833、S835、S837、S839、S841、S843、S845、S847、S849、S851、S853、S857-网络系统的信号传输方法的步骤。具体实施方式图1是依据本发明一实施例所绘示的网络系统的示意图。如图1所示,网络系统100包括多个网络设备120-1~120-4、多个主机装置140-1~140-2以及控制装置160。网络设备120-1~120-4相互连接,主机装置140-1~140-2分别连接至前述网络设备120-1~120-4之一。以图1为例,主机装置140-1连接至网络设备120-2,主机装置140-2则连接至网络设备120-3。值得注意的是,主机装置以及网络设备的数量并不以图1所示的网络设备120-1~120-4与主机装置140-1~140-2为限,而是可以基于网络系统100的实际需求以及使用状况而改变。控制装置160则例如是通过网络180连接至网络设备120-1~120-4,网络180是由多个网络设备相互连接(未绘示)而成。于本实施例中,控制装置160至少包括网络单元162以及处理器164。网络单元162为支持各式无线通信标准的通讯装置。无线通信标准例如是包括蓝牙(bluetooth)、WiFi、全球互通微波存取(WiMax)、近场通讯(NearFieldCommunication,NFC)、长期演进技术(LTE)、Wi-Fi等。处理器164耦接至网络单元162,其例如是系统芯片(system-on-chip,SOC)、应用处理器(applicationprocessor)、媒体处理器(mediaprocessor)、微处理器(microprocessor)、中央处理单元(centralprocessingunit,CPU)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor)或其他类似者。网络单元162连接至网络180,网络设备120-1~120-4则通过网络180连接至网络单元162。于本实施例中,网络设备120-1~120-4可具有多个联机接口,以实现路由(Routing)封包的功能,例如是路由器(Router)、交换器(Switch)、无线接取装置(wirelessaccessingpoint)、网关或服务器(Server)装置等等,但本发明不以此为限。于其它实施例中,网络设备120-1~120-4还可以是例如为具有路由封包的功能的电子装置,例如是个人数字助理、智能型移动装置、笔记本电脑、平板计算机与一般桌面计算机。此外,网络设备120-1~120-4也可由上述不同种类的装置组合而成,例如是由无线接取装置与交换器组成,本发明对此并不限制。需特别说明的是,于本实施例中,网络系统中部分网络设备可提供无线存取功能,另一部分网络设备可不提供无线存取功能。具体而言,提供无线接取功能的网络设备位于网络的边缘而提供无线接取网络给欲连接至网络的主机装置。另一方面,单纯作为路由器的网络设备作为网络的骨干而用以传递封包。于图1的实施例中,网络设备120-2、120-3可提供无线存取功能而与主机装置140-1、140-2直接无线相连。或者,网络设备120-2、120-3可以经由提供无线存取功能的其他无线接取装置而与主机装置140-1、140-2间接相连,本发明对此并不限制。然而,为了清楚与简洁说明本发明,以下将以网络设备120-1~120-4提供无线存取功能,而且提供无线存取功能的无线接取网络具备相同的SSID为例进行说明,但本发明并不限制于此。图2是依据本发明一实施例所绘示的网络设备的示意图。如图2所示,网络设备120-1~120-4分别具有第一联机接口122a、第二联机接口122b以及第三联机接口122c。第一联机接口122a、第二联机接口122b以及第三联机接口122c分别为支持各式无线通信标准、有线通讯标准的通讯接口。于本发明的一实施例中,网络设备120-1~120-4间例如是基于第一通讯协议相互连接,第一通讯协议包括无线兼容认证直连(WirelessFidelityDirect,Wi-FiDirect)通讯协议。当网络设备120-1与120-2基于Wi-FiDirect通讯协议而相互连接时,网络设备120-1的第二联机接口122b与网络设备120-2的第一联机接口122a相互连接。然而,于另一实施例中,网络设备120-1则是由第一联机接口122a连接至网络设备120-2的第二联机接口122b。在此,第一联机接口122a例如是Wi-FiDirect通讯协议下的所有者端接口,第二联机接口122b例如是Wi-FiDirect通讯协议下的客户端接口。然而,需要注意的是,前述第一通讯协议并不限于Wi-FiDirect通讯协议,还可以是其他通讯协议。于本发明一实施例中,网络设备120-1~120-4包括连外路由装置,例如是网络设备120-4。连外路由装置(网络设备120-4)连接至外部网络。主机装置140-1~140-2为具有联网能力的电子装置,例如是个人数字助理、智能型移动装置、笔记本电脑、平板计算机与一般桌面计算机等电子装置。于本实施例中,主机装置140-1~140-2可分别连接至网络设备120-1~120-4。需要注意的是,于本发明一实施例中,网络设备120-1~120-4可提供无线接取功能,并且可供主机装置140-1~140-2连入的网络设备120-1~120-4的无线接取网络皆具有相同的服务集标识符(ServiceSetIdentifier,SSID)。以图2的主机装置140-1与网络设备120-2为例,当主机装置140-1首次连入网络系统100时,其例如是连接至网络设备120-2的第三联机接口122c。主机装置140-1所连接的网络设备120-2对应分发IP地址给主机装置140-1,或者是由连接至网络设备120-2的另一网络设备对应分发IP地址给主机装置140-1。在本发明的一实施例中,控制装置160为软件定义网络SDN)控制装置,并且控制装置160基于开放流通讯协议(OpenflowProtocol)联机至网络设备120-1~120-4。换言之,网络180为软件定义网络(SDN),但本发明不限于此。在软件定义网络的环境中,控制装置160的处理器164可以通过设置软件定义网络(SDN)下的网络设备120-1~120-4的流表(flowtable)并且更动流表内的流登录(flowentry)信息,以动态地调整数据封包或信息封包的传输路径,以避免网络堵塞并维持较佳的传输效率。具体而言,流登录信息记录了封包的相关信息(封包来源IP地址、封包来源MAC地址、封包目标IP地址、封包目标MAC地址等)以及对应的动作规则。网络设备120-1~120-4依据流表内的流登录信息来对所接收的封包执行对应的动作,例如是转送所接收的封包至主机装置140-1~140-2或另一网络设备120-1~120-4,又或者是提交所接收的封包至控制装置160。值得注意的是,若网络设备120-1~120-4所接收的封包在流表上没有对应的动作规则,则网络设备120-1~120-4会通过网络180询问控制装置160。也就是说,控制装置160在网络设备120-1~120-4上设定多个流规则,以建立用以传送封包的路由路径,网络设备120-1~120-4可经由查询流表来决定封包该如何转送。图3是依据本发明一实施例所绘示的封包传输的示意图。如图3所示,当主机装置140-1向主机装置140-2发出封包时,封包内的封包来源IP地址为主机装置140-1的IP地址,封包内的封包目标IP地址为主机装置140-2的IP地址。网络设备120-2经由第三联机接口122c接收封包后,依据控制装置160设置的流表,经由第二联机接口122b传输封包至网络设备120-3的第一联机接口122a。最后,网络设备120-3同样通过查询流表而经由第三联机接口122c传输封包至主机装置140-2。相对而言,于另一实施例中,当主机装置140-2向主机装置140-1发出封包时,封包内的封包来源IP地址为主机装置140-2的IP地址,封包内的封包目标IP地址为主机装置140-1的IP地址。网络设备120-3经由第三联机接口122c接收封包后,依据流表,经由第一联机接口122a传输封包至网络设备120-2的第二联机接口122b。最后,网络设备120-2同样通过查询流表而经由第三联机接口122c传输封包至主机装置140-1。值得注意的是,于本发明一实施例中,若网络设备120-1~120-4之间基于Wi-Fi通讯标准或Wi-FiDirect通讯标准相互连接,则在封包传输过程中,封包内的封包来源MAC地址会随着发出与传输封包的装置或联机接口而改变,封包来源IP地址则维持为最初发出封包的装置的IP地址,但本发明不限于此。于本发明另一实施例中,若网络设备120-3的第一联机接口122a与网络设备120-2的第二联机接口122b是工作于Wi-Fi通讯标准或Wi-FiDirect通讯标准下的站点(Station,STA)模式,当第一联机接口122a为所有者端接口,第二联机接口122b为客户端接口时,第二联机接口122b仅会接收封包目标MAC地址为自身的MAC地址的封包。以图3为例,在Wi-Fi通讯标准或Wi-FiDirect通讯标准下,网络设备120-3的第一联机接口122a在送出封包前,需要修改封包目标IP地址所对应的封包目标MAC地址为网络设备120-2的第二联机接口122b的MAC地址。相对的,作为所有者端接口的第一联机接口122a在接收封包时则没有前述限制。换言之,一旦网络设备120-1~120-4的第一联机接口122a与第二联机接口122b都适用于Wi-Fi通讯标准或Wi-FiDirect通讯标准下的STA模式,则前述封包的MAC修正规则就必须应用在所有的网络设备120-1~120-4中。重新参照图1与图3,于本实施例中,若主机装置140-1向外部网络上的装置发出封包时,封包内的封包目标IP地址为外部网络上的IP地址。此时,由于连接外部网络的网络设备120-4(即连外路由装置)通常是固定且不变的,故而在封包传输上,只要通过网络设备120-1~120-4正确地导引封包即可。网络设备120-4接收封包后,进一步传输封包至外部网络。类似地,当来自外部网络的封包的封包目标IP地址为主机装置140-1的IP地址,则网络系统100判断主机装置140-1所连入的网络设备(例如是网络设备120-2),然后由网络设备120-1~120-4正确地导引封包即可。在前述条件下,当主机装置140-1~140-2在网络系统100中由原先连接的网络设备转为连接至另一网络设备时(例如是主机装置140-1由网络设备120-2转为连接至网络设备120-1时),网络系统100还可通过控制装置160的协助而维持主机装置140-1~140-2的IP地址不变,以减少换手(Handover)程序的时间并且降低换手程序中的封包丢失几率。图4是依据本发明一实施例所绘示的网络系统的工作流程图。图5是依据本发明一实施例所绘示的网络系统的工作示意图。参照图1~图5,当主机装置140-1~140-2中的主机装置140-1(即第一主机装置)由网络设备120-1~120-4中的网络设备120-2(即第一网络设备)改为连接至网络设备120-1(即第二网络设备)时,由主机装置140-1发出地址解析要求封包(步骤S210)。对于主机装置140-1发出的地址解析要求封包,由控制装置160的处理器164控制网络设备120-1~120-4回传地址解析回复封包至主机装置140-1,以维持主机装置140-1的因特网协议(IP)地址(步骤S220)。更详细而言,以图1~图5的主机装置140-1为例,当主机装置140-1由原先连接的网络设备120-2改为连接至网络设备120-1而从网络设备120-2下的第一网络移入网络设备120-1下的第二网络时,主机装置140-1认知到连接对象的改变而首先向网络设备120-2发出地址解析要求封包。于本实施例中,前述的地址解析要求封包为地址解析协议(AddressResolutionProtocol,ARP)要求封包。一般而言,地址解析要求封包仅能在网络第二层,例如是局域网络或同一子网的环境下进行传输。因此,若网络设备120-1没有特殊设定,则地址解析要求封包会因为网络设备120-1与网络设备120-2位于不同的子网下而由网络设备120-1所阻绝,导致地址解析要求封包无法向外发送。此时,主机装置140-1便会进行第三层(Layer3)的换手动作。但若网络设备120-1为SDN的openflow路由器时,网络设备120-1是可以将ARP封包转传广播(Flood)出去的,主机装置140-2有可能会接收到ARP封包进而回复。但是因为几率不一定且可能回复时间过长,因此须改采本发明的方式才能确保APR正确回复。然而,如图1~图5所示,于本发明的实施例中,当主机装置140-1由网络设备120-2改为连接至网络设备120-1时,控制装置160的处理器164首先通过主机装置140-1所发出的封包判断主机装置140-1是否移动并且连入不同的网络设备(例如是由网络设备120-2改为连接网络设备120-1)。具体而言,之后,接收到地址解析要求封包的网络设备120-1例如可利用OpenFlow协议中的Packet-In信息将接收到的地址解析要求封包封装后直接发送至控制装置160。控制装置160的处理器164经由网络设备120-1接收主机装置140-1所发出的地址解析要求封包,并依据地址解析要求封包判断主机装置140-1是否移动至不同的子网下。之后,控制装置160的处理器164对应于地址解析要求封包,控制网络设备120-1回传地址解析回复封包至主机装置140-1,以维持主机装置140-1的IP地址。前述的地址解析回复封包为地址解析协议(ARP)回复封包。当主机装置140-1接收到地址解析回复封包后,便不会进行第三层的换手动作并维持于原本的因特网协议(IP)地址。藉此,纵使当主机装置140-1从网络设备120-2改为连入网络设备120-1,主机装置140-1的IP地址也不会改变。另一方面,由控制装置160协助回复地址解析回复封包的方式也取得了类似于地址解析协议代理服务器(ARPProxy)的效果,避免了在串接的网络设备120-1~120-4中可能发生地址解析协议要求泛滥(ARPRequestFlooding)的问题。图6是依据本发明一实施例所绘示的工作方法的详细流程图。须先说明的是,以下实施例采用控制装置判断地址解析要求封包的封包来源因特网协议(IP)地址是否为漫游至另一子网下的主机装置的因特网协议(IP)地址为实施态样进行说明,但本发明并不限制于此。于另一实施例中,控制装置也可判断地址解析要求封包的封包来源媒体存取控制(MAC)地址是否为漫游至另一子网下的主机装置的媒体存取控制(MAC)地址,以得知哪一个主机装置于相异子网间漫游。如图1~图6以及相关的实施例,当主机装置140-1从网络设备120-2改为连入网络设备120-1而从网络设备120-2的第一网络移入网络设备120-1的第二网络时,主机装置140-1、第一网络中的网络设备120-2或第一网络中的其他主机设备发出地址解析要求封包。需特别说明的是,于此,网络设备120-2下的第一网络为网络设备120-2下的子网,网络设备120-1的第二网络为网络设备120-1下的子网。首先,控制装置160的网络单元162经由网络设备120-1接收地址解析要求封包(步骤S222)。接着,由控制装置160的处理器164判断地址解析要求封包的封包来源IP地址。具体而言,在本实施例中,在主机装置140-1移动至网络设备120-1之前,控制装置160早先已于主机装置140-1初次连接至网络设备120-2之时记录有主机装置140-1的IP地址,因而当控制装置160接获响应于主机装置140-1改为连入网络设备120-1而产生的地址解析要求封包时,控制装置160的处理器164判断地址解析要求封包的封包来源IP地址是否为曾经记录过的主机装置140-1的IP地址(步骤S224)。若地址解析要求封包内的欲解析来源IP地址为曾经记录过的主机装置140-1的IP地址(步骤S224判断为是),由控制装置160的处理器164判断地址解析要求封包内的欲解析目标IP地址是否为网络设备120-2与主机装置140-2中的一个的IP地址(步骤S226)。如同前述,当主机装置140-1从网络设备120-2改为连入网络设备120-1时,主机装置140-1发出地址解析要求封包的欲解析的对象应为网络设备120-2。因此,若控制装置160的处理器164判断主机装置140-1所发出的地址解析要求封包内的欲解析目标IP地址为网络设备120-2与主机装置140-2的其中一者的IP地址时(步骤S226判断为是),控制装置160的处理器164取得对应于欲解析目标IP地址的网络设备或主机装置的MAC地址,并且产生包括前述MAC地址的地址解析回复封包(步骤S228)。例如,控制装置160的处理器164取得网络设备120-2的MAC地址,并且产生包括网络设备120-2的MAC地址的地址解析回复封包。控制装置160的网络单元162经由网络设备120-1回传地址解析回复封包至主机装置140-1(步骤S230)。举例而言,控制装置160可通过OpenFlow协议中的Packet-Out信息将地址解析回复封包发送至网络设备120-1,网络设备120-1再将地址解析回复封包回传给主机装置140-1。藉此,主机装置140-1在接收地址解析回复封包后,便会维持原始的IP地址不变。另一方面,控制装置160的处理器164对应更新每一网络设备120-1~120-4中的流表(步骤S232),以将所有到主机装置140-1的封包导向位于第二网络中的主机装置140-1,以维持主机装置140-1在网络系统100中的传输路径。需要注意的是,在本实施例中,若控制装置160的处理器164判断地址解析要求封包内的欲解析目标IP地址不是网络设备120-2与主机装置140-2的IP地址(步骤S226判断为否),则不回应地址解析要求封包而结束工作方法的流程。另一方面,若控制装置160的处理器164判断地址解析要求封包的封包来源IP地址不为主机装置140-1的IP地址(步骤S224判断为否),则判断地址解析要求封包内的欲解析目标IP地址是否为第一主机的IP地址(步骤S234),以处理第一网络内的其它主机装置询问已漫游至第二网络的主机装置140-1的地址解析要求。若步骤S234判断为否,则同样不回应地址解析要求封包而结束对应主机装置140-1的工作方法。若地址解析要求封包内的欲解析目标IP地址为主机装置140-1的IP地址(步骤S234判断为是),则控制装置160的处理器164代替主机装置140-1回传地址解析回复封包至第一网络(步骤S236)。并且,控制装置160的处理器164对应更新每一网络设备120-1~120-4中的流表(步骤S238),以维持在网络系统100中第一网络内的其它主机装置联机到主机装置140-1的传输路径。如图6所示,控制装置160的网络单元162经由网络设备120-1接收地址解析要求封包(步骤S222),并且由控制装置160的处理器164判断地址解析要求封包是否为第一主机所发送。如同前述,在本实施例中,是由主机装置140-1从网络设备120-2转为连入网络设备120-1而从网络设备120-2的子网移入至网络设备120-1的子网,故而实际上是判断地址解析要求封包的封包来源IP地址是否为主机装置140-1的IP地址(步骤S224)。最后,控制装置160的网络单元162经由网络设备120-1回传地址解析回复封包至主机装置140-1(步骤S230)。另一方面,控制装置160的处理器164对应更新每一网络设备120-1~120-4中的流表(步骤S232),以维持主机装置140-1在网络系统100中的传输路径。基于上述,于本发明的实施例中,控制装置160通过观察主机装置140-1所发出的封包的来源MAC地址来判断主机装置140-1是否发生移动,并不用解开封包进行IP地址比对来侦测主机装置140-1的移动。控制装置160会产生ARP回复并且直接通过新的子网传送ARP回复给主机装置140-1。之后,由于主机装置140-1响应于接收到ARP回复而不会进行L3第三层(Layer3)的换手动作,因此是以旧的IP地址继续维持TCP网络联机。于是,后续的封包传递可不用再经过之前的子网,改由控制装置160动态的安排最佳或最短封包绕送路径。图7是依据本发明一实施例所绘示的网络系统的信号传输流程图。如图1~图7所示,于网络系统100中,当主机装置140-1第一次连入网络系统100的网络设备120-2时(步骤S701),控制装置160可以通过主机装置140-1向网络设备120-2发出的第一个封包来辨识主机装置140-1的存在(步骤S703)。另一方面,主机装置140-2则是连入网络设备120-3(步骤S702)。接着,假设主机装置140-1欲与主机装置140-2通讯。若主机装置140-1与主机装置140-2是位于相同的subnet下时,主机装置140-1向网络设备120-2送出地址解析要求封包ARP_Req,地址解析要求封包内的欲解析目标IP地址为主机装置140-2的IP地址。而控制装置160则通过网络设备120-2接收地址解析要求封包ARP_Req(步骤S705)。由于主机装置140-1是第一次连接至网络系统100,故控制装置160控制网络设备120-2回传地址解析回复封包ARP_Res(步骤S707)。反之,若主机装置140-1与主机装置140-2是位于不相同的subnet下时,则没有此一步骤。在主机装置140-1连入网络系统100后,便可与同一网络系统100中的其他主机装置(例如是主机装置140-2)进行封包传输。在此,主机装置140-1例如是以主机装置140-2为对象进行PING程序。于本实施例中,主机装置140-1例如是基于地址解析回复封包ARP_Res内的查找表而向主机装置140-2发出网络控制信息要求封包以进行PING程序。前述的网络控制信息要求封包为网络控制消息协议(InternetControlMessageProtocol,ICMP)要求封包。主机装置140-1发出的网络控制信息要求封包ICMP_Req由网络设备120-2以及控制装置160接收(步骤S709)。于接收前述网络控制信息要求封包ICMP_Req后,控制装置160对应设定主机装置140-1与主机装置140-2间的传输路径(步骤S711)。于本实施例中,具体而言,例如是更新网络设备120-2、网络设备120-3间的流表。接着,控制装置160指示网络设备120-2进行网络控制信息要求封包ICMP_Req的传输(步骤S713)。网络设备120-2传输网络控制信息要求封包ICMP_Req至网络设备120-3(步骤S715),而网络设备120-3传输网络控制信息要求封包ICMP_Req至主机装置140-2(步骤S717)。主机装置140-2接收网络控制信息要求封包ICMP_Req后,对应回传网络控制信息回复封包。网络控制信息回复封包为网络控制消息协议(InternetControlMessageProtocol,ICMP)回复封包。具体而言,主机装置140-2发送网络控制信息回复封包ICMP_Res至网络设备120-3(步骤S719),网络设备120-3发送网络控制信息回复封包ICMP_Res至网络设备120-2(步骤S721),而网络设备120-2发送网络控制信息回复封包ICMP_Res至主机装置140-1(步骤S723)。到此,主机装置140-1以主机装置140-2为对象所进行的PING程序完成。在一段时间后,当主机装置140-2转为连入网络设备120-1(步骤S725)时,主机装置140-2以网络设备120-3的IP地址设置为欲解析目标IP地址并据以发送地址解析要求封包ARP_Req,以使控制装置160判断主机装置140-2是否仍在原有的subnet下。而前述地址解析要求封包ARP_Req由网络设备120-1与控制装置160接收(步骤S727)。控制装置160基于网络设备120-3的IP地址与MAC地址产生地址解析回复封包ARP_Res,并且控制网络设备120-1回传地址解析回复封包ARP_Res(步骤S729)。接着,控制装置160更新网络设备120-1~120-4的流表(步骤S731)。完成前述换手动作后,当主机装置140-1以主机装置140-2为对象进行PING程序时,网络控制信息要求封包ICMP_Req与网络控制信息回复封包ICMP_Res通过网络设备120-1、120-2完成传输(步骤S733、S735、S737、S739、S741、S743)。进一步来说,在主机装置140-2移动后,通过控制装置160产生回传地址解析回复封包ARP_Res来让主机装置140-2认为其还处于旧的网络设备120-3之下(保持主机装置140-2的原IP)。此外,通过设置流表内的动作(Action)来修正封包的目标MAC地址,可以避免网络设备丢弃标标示为不同子网的封包,以确保封包能够正确的传递。图8是依据本发明另一实施例所绘示的网络系统的信号传输流程图。与图7的实施例不同之处在于,图8实施例描绘了主机装置140-1与外部网络上的装置之间的信号传输。如图1~图8所示,于本实施例中,主机装置140-1连入网络设备120-2(步骤S801)。控制装置160可以通过主机装置140-1向网络设备120-2发出的第一个封包来辨识主机装置140-1的存在(步骤S803)。若主机装置140-1是第一次连入网络设备120-2,则需要通过地址解析要求封包ARP_Req与地址解析回复封包ARP_Res来取得IP地址,但图8的实施例不再赘述前述过程。在主机装置140-1连入网络系统100后,同样可与外部网络上的任意装置进行封包传输。在此,主机装置140-1例如是外部网络上的任意装置为对象进行PING程序。于本实施例中,主机装置140-1向外部网络上的任意装置发出网络控制信息要求封包以进行PING程序。前述的网络控制信息要求封包为网络控制消息协议(InternetControlMessageProtocol,ICMP)要求封包。在本实施例中,网络设备140-4连接外部网络。若主机装置140-1欲PING位于外部网络的主机装置时,主机装置140-1发出的网络控制信息要求封包ICMP_Req由网络设备120-2以及控制装置160接收(步骤S805)。于接收前述网络控制信息要求封包ICMP_Req后,控制装置160对应设定主机装置140-1与网络设备140-4间的传输路径(步骤S807)。于本实施例中,具体而言,例如是更新网络设备120-2的流表。接着,控制装置160指示网络设备120-2进行网络控制信息要求封包ICMP_Req的传输(步骤S809)。网络设备120-2传输网络控制信息要求封包ICMP_Req至网络设备120-3(步骤S811),而网络设备120-3传输网络控制信息要求封包ICMP_Req至网络设备120-4(步骤S813)。网络设备120-4接收网络控制信息要求封包ICMP_Req后,传输网络控制信息要求封包ICMP_Req至外部网络上的装置(步骤S815)。外部网络上的装置接收网络控制信息要求封包ICMP_Req后,对应回传网络控制信息回复封包。网络控制信息回复封包为网络控制消息协议(InternetControlMessageProtocol,ICMP)回复封包。具体而言,外部网络上的装置发送网络控制信息回复封包ICMP_Res至网络设备120-4(步骤S817)。网络设备120-4发送网络控制信息回复封包ICMP_Res至网络设备120-3(步骤S819),网络设备120-3发送网络控制信息回复封包ICMP_Res至网络设备120-2(步骤S821),网络设备120-2发送网络控制信息回复封包ICMP_Res至主机装置140-1(步骤S823)。到此,主机装置140-1以外部网络上的任意装置为对象所进行的PING程序完成。在一段时间后,当主机装置140-1转为连入网络设备120-1(步骤S825)时,主机装置140-1以网络设备120-2的IP地址设置为欲解析目标IP地址并据以发送地址解析要求封包ARP_Req,前述地址解析要求封包ARP_Req由网络设备120-1与控制装置160接收(步骤S827)。控制装置160基于网络设备120-2的IP地址与MAC地址产生地址解析回复封包ARP_Res,并且控制网络设备120-1回传地址解析回复封包ARP_Res(步骤S829),主机装置140-1藉此仍使用原有IP。完成前述换手动作后,当主机装置140-1以外部网络上的任意装置为对象进行PING程序时,主机装置140-1发出的网络控制信息要求封包ICMP_Req由网络设备120-1与控制装置160接收(步骤S831)。控制装置160更新路径上每一个网络设备120-1、120-2、120-3及120-4的流表(步骤S833),并且指示网络设备120-1、120-2、120-3及120-4进行网络控制信息要求封包ICMP_Req的传输(步骤S835)。接着,网络控制信息要求封包ICMP_Req与网络控制信息回复封包ICMP_Res通过网络设备120-1、120-2、120-3、120-4完成传输(步骤S837、S839、S841、S843、S845、S847、S849、S851、S853、S857)。综上所述,本发明实施例所提供的网络系统以及相关的工作方法、控制装置,通过设定使得网络系统中的所有的无线接取网络具有相同的服务集标识符(SSID),而不特别限定网络系统的骨干(Backbone)形式。进一步而言,当一个主机装置由原先连接的网络设备转为连接至另一网络设备时,对应于前述主机装置所发出的地址解析要求封包,控制装置控制网络设备以回传地址解析回复封包至第一主机装置,以维持第一主机装置的因特网协议(IP)地址。如此一来,主机装置所执行的换手程序中,不需要进行第三层换手动作,可减少换手程序的时间并且降低换手程序中的封包丢失几率。虽然本发明已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属
技术领域
:中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作多个许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视本案权利要求范围所界定为准。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3 
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