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CN1898918A - 自动转移路由器功能的方法 - Google Patents

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CN1898918A
CN1898918A CNA2004800383253A CN200480038325A CN1898918A CN 1898918 A CN1898918 A CN 1898918A CN A2004800383253 A CNA2004800383253 A CN A2004800383253A CN 200480038325 A CN200480038325 A CN 200480038325A CN 1898918 A CN1898918 A CN 1898918A
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Koninklijke Philips Electronics NV
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Abstract

提供了一种优选遵照现代IPv6/IPv4－标准的不同类通信网络(10)。该网络(10)包括具有一个或多个候选者设备(100，110，130)的若干互连节点。此外，一些节点作为数据路由器(60，100，110)。本发明提供了一种用于动态组织路由器操作的方法，其包括利用候选者设备(100，110)接管路由功能，其中现有路由器节点变得不可操作。此外，该方法利用节点的链接局部路由器广告而知道其存在于网络(10)中。此外，网络(10)采用即为仲裁器的监视器以仲裁哪一个节点可起路由器的作用，并且如果在操作的过程中在路由器的分配中出现了矛盾或冲突，那么节点用于与监视器进行通信。由于其路由器被动态的重新配置，因此使用监视器可使网络(10)更加稳固。

Description

自动转移路由器功能的方法
本发明涉及用于转移路由器功能的方法；尤其是，但非排他地，本发明涉及用于构建诸如互联网这样的通信网络所采用的路由器。此外，本发明还涉及根据该方法的路由器运行。此外，本发明还涉及包括有这种路由器的通信网络。
诸如互联网这样的通信网络包括许多互连的通信节点。此外，这些网络便于数据内容在其中进行通信。数据内容的这种通信需要节点之间可靠的数据路由并且因此需要网络内具有一定程度的相互兼容性。因此，网络利用这样的路由器，该路由器可使数据内容块以受控方式在节点之间进行路由。
众所周知的是上述通信网络易受到其中的节点变化的影响，例如新的节点连接以及由于一个或多个插头断开、功率失常、未预料到的功能故障、以及临时的不可用所造成的节点故障所引起的变化。当节点断开连接时则可能发生插头断开。当供给节点的电源中断或用完时会发生功率失常。未预料到的节点功能故障可能是由于引发(developing)电子故障的构件所造成的。例如，因为逻辑门转换到非期望状态或者处理器遇到了死软件循环，会引起临时节点不可用。通信网络越复杂，网络的至少一部分在任何给定情况下不起作用和/或易受变化的影响的可能性越大。为了应对这种变化和/或不起作用，已为大家所熟知的是提供用于通信网络的路由器，将该路由器重新配置成应对通信网络变化和/或局部故障。
例如，在公开号为EP 1,011,231的欧洲专利申请中，描述了这样一种方法和装置，即利用虚拟路由器冗余协议来向冗余的路由器提供非互联网协议。该专利申请涉及利用数据通信协议套装软件而不是TCP/IP所配置的一个或多个通信网络节点，并且诸如VRRP这样的缺省路由器选举协议对于该通信网络而言是不可用的。TCP/IP是传送“控制协议/网络协议”的缩写。此外，VRRP是“虚拟路由冗余协议”的缩写，例如在1998年4月的网络协会的“请求注解”(RFC)2338中所阐述的，并且VRRP与用于向主虚拟路由器分配响应的选举协议相对应。如果主虚拟路由器变得不可用，那么VRRP在转送响应的过程中提供动态备援。如在该专利申请中所描述的，上述一个或多个节点用于将以其他网络上的节点为目的地的非TCP/IP业务转送到VRRP主虚拟路由器。如果下一跳路由器已被VRRP使能并且下一跳路由器是TCP/IP业务的主虚拟路由器，那么下述基于非TCP/IP的节点将网络层地址分解为下一跳路由器的基于VRRP的MAC层地址，给定下一跳路由器的静态配置网络层地址。非TCP/IP节点对基于VRRP的MAC地址进行高速缓存以供将非TCP/IP业务转送到可用的下一跳路由器之用。此后，非TCP/IP节点将以其他网络上的节点为目的地的业务转送到VRRP主虚拟路由器上。如果主虚拟路由器变得不可用于对基于TCP/IP的业务进行转送，那么它转换为新的备用虚拟路由器，同时备用虚拟路由器转换为用于对基于TCP/IP的业务进行转送的新主虚拟路由器。新主虚拟路由器共享同一基于VRRP的MAC地址。因此，下述基于非TCP/IP的节点将以其他网络上的节点为目的地的业务转送到新主虚拟路由器，所述基于非TCP/IP的节点具有高速缓存的下一跳路由器的基于VRRP的MAC地址。这可消除这样的需要，即为了继续路由由其传送的非TCP/IP业务而干涉或重新配置基于非TCP/IP的节点，即使通过用于下一跳路由器的静态配置网络层地址所标识出的路由器变得不可用。
该发明人已认识到诸如互联网这样的现代通信网络采用遵照许多不同数据结构标准的路由器。例如，就互联网而言，已为大家所熟知的是采用遵照已知网络协议标准IPv4的路由器。在1981采用在文献RFC 741中所定义的IPv4-标准。由于在20年期间内几乎没变化，因此它很好地为互联网群体服务。此外，IPv4标准比随后的打算替换它的OSI协议经久。然而，IPv4标准遭遇到这样的主要缺点，即其地址空间对于网络协议中基本上所有的数据而言是不足够的。因此，在1995采用在文献RFC1883中所定义的更高级的网络协议标准IPv6。IPv6标准亦称为“IP下一代”或者“IPng”。在1998，对IPv6标准进行重新定义的文献RFC 2460使文献RFC 1883过时。
IPv4-标准采用IPv4数据报，该IPv4数据报利用20字节的固定报头、长达40字节长范围的选项数据区、以及长度为64k字节减去所述IPv4报头长度的数据负载区。对照地，IPv6-标准提供了下述扩展的且校订的编址方案，该编址方案由于报头格式简单化、对选项的支持提高了、自动地址结构、移动性支持、与现代IPSec相类似的认证和保密手段、以及新“任意播”地址类型而可容纳增量并且使路由效率增加了。此外，IPv4-标准采用其可产生(yields)4.2×109不同地址的长度为32位的地址，然而IPv6-标准采用其可产生3.4×1038不同地址的长度为128位的地址。
发明人已认识到当前使用的许多通信网络是不同类的，例如采用遵照IPv4-或IPv6-标准的路由器的混合体。这种不同类的结构是由于存在易发展升级到新标准的网络同时要对遵照较早标准的基础结构进行维护的结果。因此，该发明人发明了这样一种方法，该方法可自动接管IPv6-标准路由器功能并将其动态分配到不同类的IPv6/IPv4-标准网络中的IPv6-标准设备上。该方法与相关的现代方法完全不同，现代方法依赖于被静态地分配给路由器设备的IPv4-标准和IPv6-标准路由器。此外，可以预见到该发明人所发明的方法也适用于在数据通信网络中所采用的其他标准而并不仅局限于上述IPv4-和IPv6-标准。
本发明的第一个目的就是提供一种其中包括有一个或多个路由器的通信网络，根据该方法的网络运行可给予其更大的可靠性。
本发明的第二个目的就是提供这样一种监视功能，该监视功能适用于当一个或多个路由器出现故障或者相反变得不可用时对包括路由器的通信网络的操作进行监控并进行引导以增强网络的可靠性。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于自动转移路由器功能性的方法，其特征在于该方法包括步骤：
(a)提供包括有一个或多个候选者设备的数据通信网络，所述候选者设备可动态地分配为网络内的路由器以用于通过其来路由数据业务；
(b)提供监视装置，该监视装置用于对一个或多个候选者设备的活动进行监控并且把权限委托给一个或多个设备以用于在那里提供数据路由功能；
(c)使每个候选者设备包括本地存储在一个或多个路由器中的第一记录，假定它在网络中是有效的；
(d)使每个候选者设备对网络进行监控以确定目前在网络上有效的一个或多个路由器并且产生有效路由器的相应第二记录；
(e)使每个候选者设备对其第一和第二记录进行比较；
(f)当一个或多个候选者设备在步骤(e)中确定出第一与第二记录是不相等时，将一个或多个设备更新为具有来自监视装置的更近的第一记录；
(g)当一个或多个候选者设备在步骤(e)中确定出他们自己的地址与第一记录的地址相匹配时，假定这一个或多个候选者设备在网络内起路由器的作用；以及
(h)按照需要重复步骤(a)至(g)。
本发明的优点在于通过该方法可易于对一个或多个候选者设备进行重新配置以便提高网络内的数据路由可靠性。
更好地，在该方法中，可使一个或多个候选者设备起IPv6-标准路由器的作用。在这方面中，发明人已认识到IPv6-标准就路由稳固性而言呈现出潜在弱点，本发明可很好地解决。
更好地，在该方法中，监视装置和一个或多个候选者设备用于通过在网络内做广播的链接本地数据来在步骤(b)和(d)中对网络内的路由器活动进行监控。对所做广播的链接数据进行分析这可使监视装置和一个或多个候选者设备可确定出网络内的路由路径。
更好地，在该方法中，监视装置用于对网络中的一个或多个候选者设备进行有选择的激活和停用以解决网络内的多个竞争路由器之间的冲突。使监视装置对所采用的路由器的选择采用执行决策的优点在于可降低若干并发操作路由器之间的冲突。
更好地，在该方法中，在网络中没有路由器至少是局部有效的情况下，监视装置用于分配候选者设备之一。这种方法当在初始激发时可给予网络可靠的启动特性。
更好地，该方法适合于应对以不同类的IPv4-/IPv6-标准网络所实现的网络。可应对这种不同类的网络的能力可使网络更与现代混合标准网络相关。
根据本发明的第二方面，提供了一种使在本发明第一方面中所要求的监视装置进行操作的方法，其特征在于该方法包括步骤：
(i)在监视装置从一个或多个候选者设备接收至少一个通信，该至少一个通信包括候选者设备的第一记录的详情；
(j)检查步骤(i)中的第一记录与在监视装置上所保持的候选者路由器的记录相对应以确定是激活和/或停用候选者路由器；
(k)对网络内的至少局部的路由器活动进行监控；
(l)关于候选者设备将是有效的和将是无效的，更新一个或多个候选者设备；以及
(m)更新在监视装置上所保持的候选者路由器的记录。
根据本发明的第三方面，提供了这样一种通信网络，该通信网络包括一个或多个起根据本发明第一方面的方法的路由器作用的候选者设备。
根据本发明的第四方面，提供这样一种候选者设备，该候选者设备可作为根据本发明第一方面的方法的路由器。
根据本发明的第五方面，提供了这样一种路由器监控设备，该路由器监控设备包括根据本发明第二方面方法的可操作的监视装置。
应该理解的是在不脱离本发明的范围的情况下，可以任何组合来对本发明的特征进行组合。
现在参考以下附图仅通过举例的方式来对本发明的实施例进行描述，在附图中：
图1说明了包括有IPv4-标准和IPv6-标准装置的不同类混合体的第一网络；
图2说明了包括有IPv4-标准和IPv6-标准装置的不同类混合体的第二网络；
图3给出了使包括在图1和图2的网络之内的装置或设备接管为用于IPv6路由功能的候选者的方法流程图；以及
图4给出了在结合图3中所描述的方法所需要的用于对受到图3所述方法的装置或设备进行监督即监视的补充方法的流程图。
本发明涉及这样一种方法，该方法可自动接管IPv6标准路由器功能并将其动态分配到不同类的IPv6-/IPv4-标准网络中的IPv6标准装置上。该方法与现代解决方法完全不同，现代方法依赖于被静态地分配给路由器设备的IPv4-标准和IPv6-标准功能。
现代IPv6装置对与此相连的其他IPv6-标准路由器的可用性进行检测，所述现代IPv6装置具有通过他们的供应商而建造在其中的IPv6-标准路由器功能。这种其他IPv6标准路由器对于各种潜在原因可能是不可用的，例如：
(a)拔出插头，即断路；
(b)电源不足或电源中断；
(c)意外的故障，例如内部电子设备故障；或者
(d)临时无响应，例如由于软件死循环所导致的。
现代问题是作为IPv6标准设备群一部分而连接的IPv6路由器不可用性可能会导致整个IPv6标准群完全无响应。家用本地IP网络是设备群的一示例，例如其包括本地互联网无线电、本地个人计算机(PC)、本地互联网电视、以及对通过互联网来发送数据和/或通过互联网来接收来自远程位置的数据敏感的本地盗窃安全系统。这种特性对使IPv6标准设备的结构在使用中与技术需求相比可能更不可靠敏感。
为了解决这一现代问题，本发明人已发明了一种用于对本地网络中的IPv6-标准路由器进行监控的方法，该方法在不可用以及检测出非法IPv6标准路由器的情况下提供自动替换。如果由于上述(a)至(d)的理由而使IPv6-标准路由器变得临时无响应，那么实际上会易于导致不可用和非法路由器。根据该方法的IPv6-标准路由器运行用于接管变为不可用的IPv6路由器的功能直到路由器再次恢复功能。因此，就时间情况而言，该方法可对多个路由器进行检测并且可采用适当的步骤以停止一个或多个路由器以防止IPv6-标准设备群整体变得无用。
为了更好的说明本发明的上下文，现在对图1中的10总体所示的数据通信网络进行描述。网络10包括通过传统IPv4-标准路由器(RT)60而与互联网(INT)50相连的一住宅处所30，其一部分根据现代IPv4标准运行。路由器60用于创建如所说明的住宅30内的IPv4-标准本地通信环境(IPv4)70；IPv4-标准环境70优选作为本地区域无线和/或有线网或者诸如一个或多个多路复用的连接板这样的光纤信号分布装置而实现。
诸如互联网无线电(IR)80和家庭个人计算机(HPC)90这样的多种设备与IPv4-标准环境70相连；无线电80和计算机90还用于依照上述IPv4标准接收来自环境70的数据内容并将数据内容传送到环境70。此外，第一装置(APP1)110和第二装置(APP2)100也与环境70相连。装置100，110均可提供从与该环境有关的IPv4标准向与IPv6标准环境120有关的IPv6标准的转换。当这两个环境70，120作为例如本地区域无线网络而实现时，这两个环境70，120易于在空间上相重叠。在住宅30中，还包括用于遵照IPv6标准而进行通信的第三装置(APP3)130。只要注意到第三装置130，第三装置130对IPv6标准显然是宿主的。
随后对网络10的操作进行进一步的说明。
应该理解的是其子部分对IPv4标准和IPv6标准起作用，网络10是不同类的。此外，例如如图2所说明的，替换的网络配置也是可行的。
在图2中，示出了总体由200所表示的数据通信网络。该网络200包括通过下述多用途路由器(RT)220而相连的住宅处所30，所述多用途路由器可应对来自其根据IPv4标准而起作用的一部分互联网即互联网(INT)50的数据内容以及来自其根据IPv6标准而起作用的一部分互联网即互联网(INT)210的数据内容。多用途路由器220用于分别创建住宅内的IPv4-标准和IPv6-标准环境70，120。互联网无线电(IR)80和家庭个人计算机(HPC)90以及第二装置(APP2)100与IPv4-标准环境70相连。第二装置100也如所说明的可与IPv6-标准环境120相连。遵照IPv6标准的第三装置(APP3)130和第四装置(APP4)230也与虚线箭头所示的IPv6-标准环境120相连。
图1中的路由器60仅遵照IPv4-标准，然而图2中的路由器220遵照IPv4-和IPv6-标准，虽然网络10，200均是不同类的本地网络。这些网络10，200用于提供其仅是IPv4-标准或IPv6-标准或者是双栈IPv6/IPv4标准的主机。例如，在网络10中，第一装置110对包括有第二装置100和第三装置130的装置的IPv6标准群执行IPv6标准路由器的作用。此外，在网络200中，路由器220是遵照IPv4-和IPv6-标准的集成路由器。网络10，200的操作特性是他们的动态可能会引起在其中出现新网络节点以及现有网络节点消失。
在网络10，200中，发明人已认识到存在关于确定IPv6-标准路由器不可用性的问题。由于一个或多个下列理由可产生如也在上文中所说明的这种不可用性：
(a)：“插头断开”，即断开连接；
(b)电源故障；
(c)未预料到的硬件故障；以及
(d)临时无响应，例如软件“锁定”。
网络10，200中的IPv6-标准路由功能的不可用性导致如上文所述的相关IPv6标准装置或设备群断路。发明人还认为要确保网络10，200的稳固性并且由此使用户满意必不可少的是要解决由于他们的相关路由器故障而使设备群变为断开连接这样的问题。在发明人所设想的解决方案中，先决条件是例如如在图1和图2中就住宅30而言所描述的局部网中的IPv4-标准路由器功能性要保持可靠地操作。
为了对本发明进行说明，适宜于采用这样的术语系统，即在该系统中将易于起路由器作用的IPv6-标准装置指定为“IPv6路由器候选者”或者简单地“候选者”；例如图1的网络10中的第一和第二装置110，100以及图2的网络200中的第二装置100被认为是“候选者”。因此，发明人认识到解决整个IPv6-标准群变为断开连接这样的上述问题的方法是对路由器不可用性进行自动检测并且使用一个或多个“候选者”接管IPv6-标准路由器功能性以维护与该群进行通信。这种使用“候选者”需要采用根据本发明的方法以确保网络10，200可靠操作。虽然发明人已认识到在传统上静态地分配IPv6-标准路由器功能性，但是通过利用本发明的方法易于动态地分配IPv6-标准路由器功能性。
在该方法中，通过对在其相关链接局部接口上进行通信的路由器广告进行监控来检测IPv6标准路由器。如果IPv6-标准路由器是可用的，那么与路由器相连的包括有路由器本身的每个IPv6-标准设备将接收包含有IPv6-标准前缀的路由器广告，其每个设备可用于如在1998年12月的文献RFC 2462中所描述的无状态自动配置，通过参考将上述文献引入到这里；在这里，“RFC”是“请求注解”的缩写。例如如在1998年7月的文献RFC 2373中所描述的，接收这些路由器广告的每个设备可对路由器的IPv6-标准链接局部地址进行检索，通过参考将上述文献引入到这里。因此，发明人已认识到不存在上述路由器广告表示IPv6-标准路由器不可用性。
在本发明的方法中，因此需要包括用于对不同类的IPv4/IPv6通信网络中的IPv6-标准路由器活动进行监控的功能。因此，网络10，200包括IPv6-标准路由器监视器以作为当前有效IPv6-标准路由器的IPv6链接局部地址的保持器。在下文中将这种功能性称为监视器。监视器的适当候选者是IPv4-标准路由器这样的IPv4-标准节点，所述IPv4-标准路由器保持操作而与连接的IPv6-标准设备群的状态无关。然而，发明人已认识到仅可对IPv4数据内容进行操作的IPv4-标准监视器不是传统地接收IPv6-标准路由器广告。传统地，IPv4-标准监视器根据其被已知为“API”的交互作用来执行有关于使一设备接管出故障的IPv6-标准路由器这样的判断，所述“API”是“应用编程接口”的缩写，上述“候选者”利用监视器而执行。在下文中用于这种API型交互作用的缩写是“WhoIsIPv6Router”。
发明人认识到用于接管IPv6-标准路由器的功能性的简单方法在表面上可基于这样的简单规则：“不从已建立的IPv6路由器接收路由器广告的IPv6-标准路由器候选者可接管已建立的IPv6路由器的功能”。然而，这种简单方法可能遭遇到这样的问题，即多个IPv6-标准路由器候选者设法同时接管已故障的已建立的IPv6路由器的功能；可能会产生冲突情况。为了防止这种冲突，发明人发明了一种改善的方法，其中使监视器用于允许判断哪一个IPv6-标准候选者路由器开始起IPv6路由器的作用以替换有故障的已建立的IPv6路由器。在改善的方法中，接管IPv6路由器功能性的IPv6候选者是其首先利用经受下述条件的监视器来执行上述“WhoIsIPv6Router”API的一个候选者，所述条件即就是只能在监视器与每个IPv6-标准候选者之间的相关固定时隙之内执行API。
现在根据图1至4对本发明的方法进行更详细的描述。为了说明本发明的方法，在下文中采用表格1所提供的注释。
表1：
 注释：   解释：
 A   执行该方法的候选者的IPv6链接局部地址。为简单起见，在下文中采用术语“候选者A”或者简单地“A”以指“具有地址A的候选者”
 RA   候选者A所监控的IPv6路由器的IPv6链接局部地址；其中候选者A用于将该链接局部地址局部地记录到其存储器中。
 RADV   候选者从路由器广告中检索到的IPv6路由器的IPv6链接局部地址；其中候选者A用于将该链接局部地址局部地记录到其存储器中。
 Rw   监视器所监控的IPv6路由器的IPv6链接局部地址；其中监视器用于将该链接局部地址局部地记录到其存储器中。
 RouterAdv   如果存在路由器广告，那么布尔变量为“真”(T)，否则布尔变量具有的状态为“假”(F)
 T   时间段
网络10，200之内的本发明的方法的操作经受所观察到的某些规则。在表格2中对这些规则进行说明，在表格2中例如具有相关IPv6链接局部地址A的候选者(即候选者A)这样的每个候选者根据下述规则来检查路由器广告。
表2：
  规则：   详细描述：
  1  如果未检测到路由器广告，那么候选者A不能从广告中检索到IPv6路由器的IPv6链接局部地址(RADV)，即RouterAdv＝“假”；候选者A此后请求监视器WhoIsIPv6Router(A，RA，RouterAdv)，在此之后执行规则3。
  2  如果检测到路由器广告，那么候选者A可从广告中检索到IPv6路由器的IPv6标准链接局部地址(RADV)，即RouterAdv＝“真”；候选者A此后如下对局部可用变量RA与从路由器广告中所检索到的变量RADV进行比较：2.1：当RA与RADV相同时，这表示候选者A具有IPv6路由器上的更新信息并且在时间段T之后继续对网络10，200中的IPv6路由器的可用性进行监控。2.2：当RA与RADV不相同时，这表示候选者A具有IPv6路由器上的过时信息；在这种状况下，如果存在两个IPv6路由器并且其中一个是非法的，那么简单的更新为相等RA＝RADV可能会导致死锁。为了避免这种死锁，候选者A利用监视器执行WhoIsIPv6Router(A，RA，RouterAdv)API并且此后转到执行规则3。
  3  候选者A向监视器请求WhoIsIPv6Router(A，RA，RouterAdv)，这会导致监视器对局部可用变量RW与作为参数而传继的变量RA进行比较并且此后执行以下检查：3.1：当RW不等于RA时，将具有与RA不相等的IPv6链接局部地址RW的IPv6节点识别为IPv6路由器；监视器向候选者A返回变量RW，在此之后执行规则4。3.2：当RW等于RA并且RouterAdv是“假”时，将其解释为表示在网络10，200上当前尚没有IPv6路由器是可用的。在这种情况下，监视器执行候选者A可开始作为IPv6路由器这样的判断，在此之后将RW更新为地址A并且将变量RW返回候选者A，在此之后执行规则4。
  3.3：当RW等于RA并且由于RADV不等于RA而使RouterAdv是“真”时，这表示他们处于在网络上的至少两个路由器上。在这样的情况下，监视器确定RW是IPv6路由器并且向候选者A返回RW，此后转到执行规则4。
 4   候选者A从监视器接收RW并且将变量RW与其自己的地址A进行比较以执行以下检查：4.1：如果RW等于A，那么候选者A接管IPv6路由器的功能性，在此之后执行规则5。4.2：如果RW不等于A，那么候选者A将变量RA与其自己的地址A进行比较，其中：4.2.1：RA等于A使候选者A能够检测它是起IPv6路由器的作用，但是当候选者A临时不可用时具有地址RW的另一候选者已接管；因此，候选者A停止作为IPv6路由器并且此后转到执行规则5。4.2.2：RA不等于A可使候选者A检测到具有地址RW的节点是IPv6路由器并且此后转到执行规则5。
 5   候选者A使RA升级为具有监视器所返回的新IPv6路由器地址(RW)，即RA＝RW。候选者A此后转到在时间段T之后对网络10，200上的IPv6路由器的可用性进行监控。
图3中还用图解法表示了表格2中所提供的规则1至5，其中进一步可辨别当执行该方法时出现的判断点。在图3中，使用具有表格3中所定义的相应解释的缩写。
表格3：
  特征号   缩写   解释
  300   BG   开始步骤
  310   CK F IPv6 RT EN   检查IPv6路由器是否被允许？
  320   ED   结束步骤
  330   CK F RT ADV   检查是否存在路由器广告，即RouterAdv advertisements，namelyRouterAdv
  340   RAEQRADV？   RA等于RADV吗？
  350   WHOIS-IPv6-RT   利用IPv6路由器监视器执行协议WholsIPv6Router(A，RA，RouterAdv)以便获得已更新的IPv6路由器的地址Rw
  360   A EQ RW？   A等于Rw？
  370   A CON IPv6RT   确认具有地址A的节点是IPv6路由器
  380   A EQ RA？   A等于RA？
  390   Rw CON IPv6RT   确认具有地址Rw节点是IPv6路由器
  400   STP A RT   使A停止作为路由器
  410   UPD RABYRAEQ RW   更新RA，即RA＝Rw
  FEPT   对于每个时间段T
  Y，N   是，否
  T，F   真，假
现在参考图3对表格2中的规则形式所提供的方法进行描述。
在图3中给出了与本发明的方法相对应的流程图。参考图1的不同类网络10对该流程图进行说明，虽然它同样可应用于图2的网络200。每个候选者可用于执行本发明的方法，例如当启动时在包含在每个候选者之内的计算硬件中。这种启动会引起每个候选者对其中的与当前有效的IPv6-标准路由器有关的信息进行升级或者如果网络10中不存在任何可用的IPv6-标准路由器那么将其本身自动配置为IPv6-标准路由器。
在流程图的步骤300，激发给定候选者，即启动。在随后的步骤310，候选者A进行检查以确定是否可起IPv6-标准路由器的作用；候选者A的厂商例如通过使适当硬件包含在其中和/或相应地设置软件参数来确定它是否可能起路由器的作用。如果候选者A是例如由于拥有有限的处理器(CPU)以及相关存储容量而使资源受限的一装置或者候选者A是专用于执行诸如视频音频流这样的特定功能的一装置，那么厂商认为候选者不适合用于提供IPv6路由器功能性。因此，不能起路由器的作用但是可执行该方法的候选者A转到与结束停止状态相对应的步骤320，所述结束停止状态会导致停止执行其中的方法；相反地，在厂商可使候选者A起路由器作用的情况下，该方法从步骤310前进到步骤330。
在步骤330，候选者A检测在网络10上是否存在任何路由器广告其自己，表示在网络10中已存在操作中的有效IPv6-标准路由器。如果候选者A发现RouterAdv＝“真”以确认存在有效路由器，那么该方法前进到步骤340；相反地，如果候选者A发现RouterAdv＝“假”以确认不存在有效路由器，那么该方法前进到步骤350。
在步骤340，候选者A检测局部可用变量RA(候选者A所监控的地址)是否等于变量RADV(所广告的候选者A所检索的地址)。如果没有一个候选者A当前具有与所采用的IPv6路由器有关的过时信息(即变量RA与RADV不相等)，那么该方法前进到步骤350；相反地，候选者A当前具有IPv6路由器上的更新信息，那么候选者A在时间段T之后回到步骤330以对IPv6路由器的可用性进行监控。
在步骤350，候选者A利用监视器执行WhoIsIPv6Router(A，RA，RouterAdv)以便接收设备或装置可接管的或者已接管IPv6路由器的功能性的信息。返回与这种装置或设备有关的信息以作为变量RW。当步骤350结束时，该方法前进到步骤360。
在步骤360，候选者A进行检查以确定监视器在步骤350所返回的变量RW是否等于其自己的IPv6链接局部地址A。如果确定出相等，即选项“Y”，那么候选者A是IPv6路由器并且该方法随后从步骤360前进到步骤370；否则，该方法从步骤360前进到步骤380，即选项“N”。
在步骤370，确认候选者A是IPv6路由器或候选者A变为IPv6路由器(通过对其自己的局部IPv6地址进行检查)并且该方法此后转到步骤410。
在步骤380，候选者A检测局部可用变量RA是否等于其自己的IPv6链接局部地址A。如果确定出相等，即选项“Y”，那么候选者A检测出它是IPv6路由器，但是当候选者A临时不可用时，具有与变量RW相对应地址的另一装置或设备接管；该方法此后前进到步骤400。相反地，如果确定出不相等，即选项“N”，那么该方法直接前进到步骤390。
在步骤400，当该方法前进到步骤400表示候选者A起非法IPv6路由器的作用时，候选者A停止起IPv6路由器的作用。该方法然后前进到步骤390。
在步骤390，候选者A推断出其地址与参数RW相等的节点是IPv6路由器。此后该方法转到步骤410。
在步骤410，候选者A使变量RW升级为具有监视器所返回的网络10上的新IPv6-标准路由器的地址，即RA＝RW；在时间段T之后，候选者A通过回到图3中所说明的步骤330而继续对网络10上的IPv6路由器的可用性进行监控。
在图3中所描述的方法中，采用监视器所提供的WhoIsIPv6RouterAPI，即“应用编程接口”。候选者A通过即为RFC的“远程过程调用”来调用该API。
从上面参考图3对本发明的方法的描述中应该明白的是该方法可在设备或装置上执行，即其可能对IPv6-标准数据内容路由负责的候选者上执行。图3中所描述的方法对监视器进行访问。该监视器还可根据如图4中所描述的补充方法进行操作以执行上述WhoIsIPv6Router功能。图4中所采用的缩写具有如表格4中所提供的相关解释。
表格4：
  特征号：  缩写：  解释：
  500  BG  开始步骤
  510  RAEQRw？  检查RA是否等于Rw？
  520  RTADV  检查变量RouterAdv的值
  530  UPD RW BY RW EQ A  更新Rw，即Rw＝RA
  540  RETRW  向候选者A返回IPv6路由器的地址
  550  ED  结束步骤
 Y，N  是，否
 T，F  真，假
在图4中，补充方法从在图3的步骤350所调用的步骤500开始。补充方法此后前进到步骤510，在步骤510监视器检查作为参数而传继的变量RA是否等于局部可用变量RW。如果不相等，即“N”选项，那么候选者A具有与所采用的IPv6路由器有关的过时信息，因此新路由器与变量RW相对应；此后补充方法前进到步骤540。相反地，在发现相等的情况下，即“Y”选项，补充方法从步骤510前进到步骤520。
在步骤520，补充方法检测作为参数而传继的变量RouterAdv是否是“真”。如果识别出相等，即出现“真”标识符，那么补充方法前进到步骤540。相反地，如果识别出不相等，即出现“假”标识符，那么补充方法前进到步骤530。
在步骤530，补充方法用于检测具有地址RW的IPv6节点是否是网络10中的IPv6路由器，但是由于他们没有相应广告而使该IPv6路由器不再可用；如果肯定，那么补充方法决定允许具有地址A的IPv6节点接管为IPv6路由器。补充方法此后从步骤530前进到步骤540。
在步骤540，补充方法向候选者A返回IPv6路由器的地址。此后，补充方法前进到结束步骤550。
图3中所说明的作为能够起IPv6路由器作用的设备或者装置所实现的这两个方法以及在图4中所说明的相关补充方法是作为诸如可执行软件这样的算法而实现的。或者，或另外，这些方法还易于作为例如一个或多个专用集成电路这样的定制硬件而实现的。
为了对图3和图4的方法的操作进行进一步说明，现在对网络10内所出现的一些示例方案进行描述。
方案1初始启动
设置：当初始起动网络10，200时，每个候选者上的变量RA的初始值是零，即RA＝0。类似地，监视器上的变量RW的初始值是零，即RW＝0。只有是IPv6标准路由器使能的候选者可使装置开始执行如图3所描述的方法。
方案1.1：首先启动即就是第一装置(APP1)110的候选者A1。随后，候选者A1执行一系列步骤330，350，360，370以及最终的410。在步骤350，监视器执行一系列步骤510，520，530以及最终的540。作为执行这两个系列步骤的结果，即就是装置110的候选者A1开始起IPv6-标准路由器的作用，从而使装置(APP3)130与提供IPv4-标准环境70的路由器60相连。
方案1.2：候选者Ak(k＞1)执行一系列步骤330、任选地340，350，360，380，390以及最终的410。当候选者Ak执行步骤350时，监视器执行步骤510和最终的540。
作为这些系列步骤的结果，即就是装置110的候选者A1开始起IPv6-标准路由器的作用，从而使装置(APP3)130与提供IPv6-标准环境120的路由器60相连。
方案2：现有IPv6路由器变得不可用。例如候选者A1变得无响应
设置：候选者A1起网络10中的有效IPv6路由器的作用并且此后在网络10中突然变得无响应；与网络120有关的类似考虑。即就是每个装置100，110，130的每个候选者上的变量RA值是：RA＝A1。监视器上的变量Rw值是：Rw＝A1。在候选者A1出故障的情况下，位于住宅30中的所有IPv6-标准设备不再接收路由器广告。当即就是装置100，110的候选者检测出不存在广告时，候选者此后执行如在图3中所描述的上述“WhoIsIPv6Router”步骤350。
方案2.1：即就是装置100的候选者A2是检测到即就是装置110的IPv6路由器不可用的第一候选者。随后，候选者A2执行一系列步骤330，350，360，370和最终的410。当执行步骤350时，监视器执行一系列步骤510，520，530和最终的540。
作为这些系列步骤的结果，即就是装置100的候选者A2从即就是装置110的候选者A1接管作为IPv6-标准环境120中的IPv6路由器的功能。
方案2.2：每个下一候选者Ak是不包括有候选者A1和A2的一组候选者，其中下标k＞2(图1中未示出)。随后，每个候选者Ak执行一系列步骤330以及任选地340，350，360，380，390，410，其中下标k＞2；当在候选者Ak执行步骤350时，监视器执行在图4中所描述的补充方法的步骤510和540。
作为这些系列步骤的结果，即就是装置100的候选者A2从即就是装置110的候选者A1接管IPv6-标准环境120中的IPv6路由器的功能。
方案3：多于一个装置或设备发送路由器广告；网络10中存在“非法”路由器；与网络200相关的类似考虑。
设置：
(a)即就是装置110的候选者A1起有效IPv6路由器的作用，但是随后变得不可用；
(b)即就是装置100的候选者A2起IPv6路由器的作用，结果是除了候选者A1之外的每个候选者上的变量值RA变为：RA＝A2，并且监视器上的变量值Rw变为：Rw＝A2；并且
(c)在其不可用的时段之后候选者A1返回并且再次变得有效而无需重新初始化；因此，候选者A1上的变量值RA仍是：RA＝A1。
网络10在某个时间具有两个路由器功能，即两个候选者A1，A2。因此，包括有候选者A1，A2的每个候选者将从候选者A1，A2接收路由器广告，其中这两个候选者A1，A2的一个是非法的。在这种情况下，出现了用于应对图3和图4的方法的若干方案。
方案3.1：候选者A1接收其自己的IPv6路由器广告。它转到执行步骤330，340，在此之后在时间段T之后再次监控网络10。其结果是，不对住宅30内的网络10进行重新配置。
方案3.2：候选者A1从候选者A2接收IPv6路由器广告。随后，候选者A1执行一系列步骤330，340，350，360，380以及最终的410。在步骤350期间，监视器执行一系列步骤510和540。其结果是，候选者A1停止起IPv6路由器的作用并且将其升级为具有候选者A2现在是授权的路由器这样的信息。
方案3.3：候选者A2接收其自己的IPv6路由器广告。它转到执行步骤330，340，在此之后在时间段T之后再次监控网络10。其结果是，不对住宅30内的网络10进行重新配置。
方案3.4：候选者A2从候选者A1接收IPv6路由器广告。随后，候选者A2执行一系列步骤330，340，350，360，370和最终的410。在步骤350期间，监视器执行一系列步骤510，520和最终的540。其结果是，候选者A2保持住宅30中的IPv6路由器；
方案3.5：每个下一候选者Ak从候选者A1接收IPv6路由器广告，其中下标k＞2。随后，候选者Ak执行一系列步骤330，340，350，360，380，390和最终的410。在步骤350，监视器执行一系列步骤510，520和最终的540。其结果是，候选者A2保持住宅30中的IPv6路由器。
方案3.6：每个下一候选者Ak从候选者A2接收IPv6路由器广告，其中下标k＞2。随后，候选者Ak执行一系列步骤330和最终的340并且在时间段T之后再次监控网络10。其结果是，候选者A2保持住宅30中的IPv6路由器。
图3和图4的方法因此提供了用于向网络10提供IPv6-标准路由功能的稳固方法。类似地，该方法还用在网络200及其他相关类型的网络中。此外，图3和图4的方法能够提供IPv6路由器使能的节点，该节点能够自动接管IPv6-标准路由器功能性。
另外，图3和图4的方法可动态改变结构，其中在复杂的不同类的标准网络中路由器随时间可能变为可用的和/或不可用的；这种动态多功能性完全不同于其包括有采用静态拓扑的IPv6路由器的现代网络。
图3和图4的方法因此可提高网络10，200的稳固性。然而，虽然在IPv4-和IPv6-标准环境下对本发明进行了描述，但是可用理解的是本发明还可适用于其他标准。
应该理解是在不脱离所附权利要求所定义的本发明的范围的情况下可对上面所描述的本发明的实施例进行修改。
当对该描述以及其相关权利要求进行说明时，应将诸如“包括”、“包括有”、“组合”、“包含”、“是”、以及“具有”这样的表述解释为非专用方式，即将其解释为还存在未明确定义的其他项或元件。还应将参考单数解释为参考复数反之亦然。

Claims (10)

1.一种用于自动转移路由器功能性的方法，其特征在于该方法包括步骤：
(a)提供包括有一个或多个候选者设备的数据通信网络，所述候选者设备可动态地分配为网络内的路由器用于通过其来路由数据业务；
(b)提供监视装置，该监视装置用于对一个或多个候选者设备的活动进行监控并且把权限(RW)委托给一个或多个设备以在那里提供数据路由功能的；
(c)使每个候选者设备包括一个或多个路由器的其中局部存储的第一记录(RA)，它在网络中呈现是有效的；
(d)使每个候选者设备对网络进行监控以确定目前在网络上有效的一个或多个路由器(RADV)并且产生有效路由器的相应第二记录；
(e)使每个候选者设备对其第一和第二记录进行比较；
(f)当一个或多个候选者设备在步骤(e)中确定第一与第二记录是不相等时，将该一个或多个设备更新为来自监视装置的更近的第一记录；
(g)当一个或多个候选者设备在步骤(e)中确定他们自己的地址与第一记录的地址相匹配时，使这些一个或多个候选者设备呈现在网络内起路由器的作用；以及
(h)按照需要重复步骤(a)至(g)。
2.根据权利要求1的方法，其中一个或多个候选者设备起IPv6-标准路由器的作用。
3.根据权利要求1的方法，其中监视装置和一个或多个候选者设备用于通过在网络内做广告的链接局部数据来在步骤(b)和(d)中对网络内的路由器活动进行监控。
4.根据权利要求1的方法，其中监视装置用于对网络中的一个或多个候选者设备进行有选择的激活和停用以解决网络内的多个竞争路由器之间的冲突。
5.根据权利要求1的方法，其中在网络中没有路由器至少是局部有效的情况下，监视装置用于分配候选者设备之一。
6.根据权利要求1的方法，其中网络是不同类的IPv4-/IPv6-标准网络。
7.一种操作权利要求1所要求的监视装置的方法，其特征在于该方法包括步骤：
(i)在监视装置从一个或多个候选者设备接收至少一个通信，该至少一个通信包括候选者设备的第一记录的详情；
(j)检查步骤(i)中的第一记录与在监视装置上所保持的候选者路由器的记录相对应以确定激活和/或停用候选者路由器；
(k)对至少局部在网络内的路由器活动进行监控；
(l)关于其中哪些候选者设备将是有效的和哪些将是无效的，更新该一个或多个候选者设备；以及
(m)更新在监视装置上所保持的候选者路由器的记录。
8.一种通信网络，该通信网络包括一个或多个起根据权利要求1的方法的路由器作用的候选者设备。
9.一种候选者设备，该候选者设备可操作为根据权利要求1的方法的路由器。
10.一种路由器监控设备，该路由器监控设备包括根据权利要求7的方法可操作的监视装置。
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