CN1251466C - 网络设备，网络连接管理设备，和连接新网络设备的方法 - Google Patents

网络设备，网络连接管理设备，和连接新网络设备的方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是简化用户的初始设置操作，如果此时用户正在向建在他的/她的房屋/房间的网络中连接新网络设备；并防止其另外的对所述用户来说是未知的网络设备的连接。当网络连接管理设备从新网络设备接收到网络连接请求时，向其他已经与网络相连的网络设备发送请求，以便在它们的显示装置上显示消息，来提示用户作出确认该请求的操作。用户通过网络设备的输入装置输入的确认数据被发送到网络连接管理设备，该网络连接管理设备于是决定是否允许该网络连接。如果判断的结果是可以(允许)，那么新网络设备连入网络。

Description

网络设备，网络连接管理设备， 和连接新网络设备的方法
技术领域
本发明涉及一种网络设备和一种将新网络设备连接到网络的方法。更具体地说，本发明涉及一种具有以下优化特征的网络设备：能够方便地连入一般家庭网络；能防止任何对用户来说是未知的设备的连接。
背景技术
随着个人电脑(PC)的迅速普及，以及将这些电脑连接到互联网的需求的与日俱增，每位一般家庭PC用户都将建立家庭网络，以便共享对互联网的访问和在家庭网络中的多个PC之间互换数据。近年来，家用电器如AV设备、冰箱、洗衣机等的发展正在普遍化，以便将它们连入互联网，来从中获取信息，和/或通过远程控制或通过互联网而使它们协调运转。
通常，要建立一个一般家庭网络，用户可以使用以下访问介质，例如在办公室、学校校园等中广泛应用的任意一种采用CSMA/CD方法的LAN，如无线LAN，以及另外一种网络，这种网络不需要电力线或电话线布线，这就使得无需额外结构，从而简化了安装。换句话说，用户将广泛应用于互联网的IP(互联网协议)用作通用于各种各样介质的协议，来为连接到互联网的每个设备分配一个IP地址，这样不管该设备实际上是通过什么介质连接的，都可以通过IP包的方式交换数据。
当向这样一种网络连接新设备时，为了避免设备当中的地址重叠，将对该设备分配一个独一无二的IP地址。特别是如果在家庭中也使用该设备，那么应该可以方便地实现对设备的安装，而无需像初始设备安装这样的复杂工作。为了满足这些要求，广泛应用了用来向网络连接新设备的DHCP(动态主机配置协议)，以便通过网络的一台服务器自动对该设备分配一个IP地址。下一代IP协议IPv6规定了自动设置IP地址的另一种方法，该方法是将通过无状态自动配置过程从路由器获得的地址的高位与设备自身生成的地址的低位相结合来获得IP地址。
的确，自动设置IP地址可以显著地节省用户的时间和劳动。然而如果使用无线LAN或者电灯线作为访问介质，那么可能就会出现预料不到的问题；例如，任何人都可能从用户房屋之外有意或无意地将对于用户来说是未知的设备连接到用户的网络中来，通过用户房屋外墙上的无线端口或AC出口就可以实现这种连接，如果用户居住在像公寓房屋这样的复杂环境中，那么从隔壁房间也可以实现这种连接。
为了防止设备意外地连接入网络，应该通过对该系统进行控制，使得每次在用户试图将新的设备连入网络时，可以对其进行授权。官方公告JP-A No.H10-247965和JP-A No.2000-86231公开了一种方法，该方法是在新的通信终端(从)在无绳电话或无线通信终端处注册时，使该终端能够方便地连接入网络；用户只需在该连接过程中同时或交替地操作主、从终端。
在上述的原有技术中，要求用户同时或交替地操作两个通信终端(主、从终端)的按钮。如果在向网络连接新设备时进行类似操作，那么用户需要在服务器或路由器和要连接的设备之间同时或交替地进行操作。新网络设备和服务器/路由器并不总是在用户的房屋/房间内离得很近。有时，网络设备安装在一层，而服务器/路由器安装在二层。在这种情况中，为了连接新网络设备，用户被迫从一层上到二层或从二层下到一层来操作这两台设备。这样，工作就会变得非常麻烦。另外，当对用户来说是未知的网络设备由他人连入时，确认消息仅在服务器/路由器的屏幕上显示。因此，用户无法识别消息。
发明内容
在这种情况下，本发明的目的是提供一种当用户向家庭网络连接新网络设备时，能简化安装工作的方法，以及通过在连接每个新设备时对用户进行通知，来防止对用户来说是未知的新网络设备有意或无意地连入网络。
为了达到上述目的，本发明的网络设备，这些网络设备应用于包含多个网络设备的网络系统，每个都配有一定的装置，其中组成网络系统的多个网络设备每个都具有终端功能，并且至少一个网络连接管理设备具有服务器或路由器功能，本发明的每个网络设备都配有的装置有：用来初始化网络设备地址的配置处理装置；通知接收装置，当有新网络设备连入网络时，该通知接收装置从网络连接管理设备处接收要求用户提供应答的通知；应答判断装置，该应答判断装置从通知接收装置接收到对用户应答的请求，并将该请求发送到显示装置来将该请求通知用户，然后接收用户通过输入装置输入的响应请求的命令，来判断返回网络连接管理设备的响应内容；响应发送装置，该响应发送设备用于接收来自应答判断装置的判断结果，并向网络连接管理设备发送该结果。
网络连接管理设备配有以下装置：允许判断装置，该允许判断装置用于当从新网络设备接收到地址设置请求时，判断是否允许该连接；显示装置，该显示装置用于显示从允许判断装置接收到的地址设置请求，来将请求通知到用户；输入装置，该输入装置用于接收用户相关于所显示消息的命令，并将该命令传递到允许判断装置；通知发送装置，该通知发送装置用于将允许判断装置接收到的请求发送到除新网络设备外的其他网络设备；响应接收装置，该响应接收装置用于接收对应用户命令的响应，而该用户命令相关于送至其他网络设备的请求，并将该响应发送到允许判断装置；注册处理装置，该注册处理装置用于注册新网络设备的相关信息，该新网络设备已通过允许判断装置得到允许而连入网络；设备信息存储装置，该设备信息存储装置用于存储来自注册处理装置的新网络设备的信息。
本发明还包括：
一种网络连接管理设备，包含：
一种用来将网络连接管理设备自身与网络连接的接口；
允许判断装置，该允许判断装置用于接收来自网络设备的连入网络的请求，来判断是否允许该连接，然后将判断结果返回到该网络设备；
显示装置，该显示装置用于显示表示允许判断装置从网络设备接收到连接请求的消息，以便将该接收通知给用户。
输入装置，该输入装置用于使用户能够输入他的/她的响应，而该响应是针对在显示装置上显示的消息的，然后将该用户的响应传递到允许判断装置；和
注册处理装置，该注册处理装置用于根据允许判断装置的判断结果，将连入网络的网络设备的地址信息在设备信息存储装置进行注册；
其中所述网络连接管理设备进一步包含：
通知发送装置，该通知发送装置用于将第一个网络设备请求连入网络通知给用户，通知给除第一个网络设备外的其他设备，来请求用户的确认；
一种连接新网络设备的方法，该方法用于将新网络设备连入一个网络，该网络包含多个网络设备和至少一个网络连接管理设备等组成部分，所述方法包含以下步骤：
将连接请求信息通知给所述网络，该连接请求信息是由新网络设备发出，用以请求得到连入该网络所必需的信息时；
当除请求消息源网络设备外的一个或多个网络设备已经连入网络时，使接收到连接请求消息的网络连接管理设备能够通知一个或多个设备，使该一个或多个设备在屏幕上显示表示新网络设备发出的连接请求的消息，来请求用户的应答；
使接收到应答请求的一个或多个网络设备能够显示消息，来通知它们的用户一个新网络设备正在请求连入网络；
当接收到每个所述用户对于应答请求响应的输入时，使一个或多个网络设备向网络连接管理设备发送它们的响应；
使网络连接管理设备能够根据来自一个或多个网络设备的接收结果，来决定是否允许新网络设备连入网络并将有关所述新网络设备的信息登记到设备信息存储装置；和
使网络连接管理设备能够根据来自一个或多个网络设备的接收结果，来决定是否允许新网络设备连入网络并将有关所述新网络设备的信息登记到设备信息存储装置；和
以及使所述网络连接管理设备发送许可和其他必须信息给所述新网络设备以连入网络。
附图说明
图1是本发明第一实施方式中的网络系统的框图，该网络系统包含一个网关设备和两个网络设备的组成部分；
图2是向图1所示的网络连接新网络设备的操作步骤；
图3是另一种向图1所示的网络连接新网络设备的操作步骤；
图4还是另一种向图1所示的网络连接新网络设备的操作步骤；
图5还是另一种向图1所示的网络连接新网络设备的操作步骤；和
图6是本发明第二实施方式中的一种网络设备的框图。
具体实施方式
下面将参照图1描述本发明的一种优选实施方式。图1展示了本发明实施方式中的网络系统的框图。该网络系统包括一个网关设备100和两个网络设备200a和200b等组成部分。其中的网关设备100在这里起网络连接管理设备的作用。
网关设备100包含使该系统与无线LAN相连接的通信接口1，控制无线LAN和外部网络之间数据传递的路由处理块2，以及使系统与外部广域网连接的外部通信接口3。网关设备100在如家庭网络的内部网络和外部网络之间起接口的作用。允许判断块4通过通信接口1从要连接的新网络设备接收网络连接请求，并在显示块7上显示新设备的连接请求消息，来将该请求通知用户。同时，允许判断块4通过注册处理块5从设备信息存储块6中读取已经连接到网络中的网络设备的地址信息，并通过通知发送块9来将对于用户应答的请求通知给网络设备。响应接收块10通过通信接口1从网络设备接收相关于对用户应答的请求的响应，然后将该响应发送至允许判断块4。然后允许判断块4根据从响应接收块10接收的结果或者用户通过输入块8直接输入网关设备100的针对连接请求的指令，来判断是否允许新网络设备的连接。如果判断为“可以”(允许)，那么允许判断块4通过通信接口1向新网络设备发送允许连接和其他必要信息。允许判断4也通过注册处理块5，将新网络设备的相关信息存储在设备信息存储块6中，并通过对路由处理块下指令，来允许新网络设备被/对外部设备进行访问。
网络设备通过如下的方法断开同网络的连接。当允许判断块4从要断开连接的网络设备接收到断开连接请求时，系统对注册处理块5下指令，以从设备信息存储块6中删除该网络设备的信息。当该网络设备供电关闭，或者设备本身移出服务区域时，因而该设备实际上已经被从网络中断开，而在这两种情况中，网络设备并未提出断开请求。因此为了检测这种情况，允许判断块4保持与该网络设备周期性的通信，以确认该设备与网络相连。如果与该设备的通信中断，允许判断块4就认为该设备从网络中断开，并通过注册处理块5向设备信息存储块6加入标志该设备已被删除的信息。此时，为了区别从网络中删除该设备和该设备与网络的暂时性断开，从设备信息存储块6中实际删除该设备信息还可以延迟一定时间。
显示块7可包含LED或液晶面板来显示连接请求信息；只要用户能识别显示的信息，就可以使用任何显示装置。输入块8可包含用来输入“允许”和“不允许”的专用按钮。这些按钮也可以显示在液晶面板上，与光标键和回车键一起来选择各种各样的功能。
下面将会描述网络设备200a和200b的构成。在网络设备200a和200b中，参考符号21a到29a和21b到29b代表相同的项。应用处理块30a/30b对应于网络设备200a和200b实现了特定的功能。包含这种应用处理块30a和30b的网络设备200a和200b在功能上可能相似或不相似；本发明不受其相似性/不相似性的影响。下面将详细描述网络设备200a的构成。
网络设备200a通过通信接口21a与网络(这里是无线LAN)相连，它可以向/从网关100发送/接收数据。当网络设备200a通电和/或刚连接到网络时，配置处理块22a将自动地或根据用户通过操作面板(未示出)发出的信息，向请求发送块23a请求得到请求连入网络的信息。然后请求发送块23a通过通信接口21a将该请求发送到目标。
允许接受块24a通过网关设备100接收对于连接请求的响应，并将该响应传递到配置处理块22a。当连接请求意味着“允许”时，配置处理块22a就根据从网关设备100接收的信息来设置如网络设备200a的地址等必要信息，这样应用处理块30a就可以与已经与内部/外部网络设备连接起来的网络设备通信，来执行预定的功能。当连接请求意味着“不允许”时，配置处理块就取消连接尝试。这样就要求用户尝试其他方法，例如必要时采用手动网络连接。
当网络设备200a连入网络之后，如果从网关返回另外的新设备为连入网络而发出的用户应答请求，那么通知接收块25a接收该请求，并将其传递至应答判断装置26a，从而在显示块27a上显示另外新网络设备的连接请求消息，来提示用户确认请求内容。然后用户通过输入块28a输入应答，应答判断装置26a根据用户的输入确定其内容，并通过响应处理块29a向网关设备100发送“允许”或“不允许”的应答。显示块27a和输入块28a可包含与网关设备100中的显示块7和输入块8相同的LED和按钮。显示块27a也可将TV监视器屏幕显示操作和通过红外线遥控设备的响应相结合来将信息通知到用户。
下面会描述一种情况，其中新网络设备200a要连接到网络，而网关设备100和网络设备200b已经连入网络。图2显示的是为了将新网络设备200a连入网络，网关设备100、网络设备200a和200b执行的操作步骤。
图2中，当将网络设备200a连入网络时，该网络设备200a通过其多播(multi-casting)功能向路由器发送指示该网络设备200a与网络连接的信息，然后向路由器请求设置其地址所需的信息，并等待路由器的响应。当从网络设备200a接收到地址设置请求时，网关设备100在显示块8上显示由网络设备200a提出的指示新连接请求的信息，并向网络设备200b发送请求用户应答的消息。当网络设备200b接收到该消息时，会在显示块27b上显示通知消息，并等待用户通过输入块28b输入信息。网络设备200b假设用户的输入为预期的响应，并将该响应发送到网关设备100。
当从网络设备200b接收到响应时，网关设备100确定其内容。当内容意味着“允许”时，网关设备100将必需的信息发送至网络设备200a，并取消在显示块7上的显示。如果使用多播功能将连接应答请求发送到了除网络设备200b外的任何网络设备，网关设备100就通知这些设备该连接此时已得到确认。然后网络设备200a根据从网关设备100接收到的信息来设置必需的信息，如该网络设备200a的地址。之后，网络设备200a就可以通过网络发送/接收数据了。当来自网络设备200b的响应意味着“不允许”时，网关设备100向网络设备200a发送一条“不允许”消息，并取消在显示块7上的显示。
图3描述了另一种情况，其中新网络设备200a要连接到网络，而网关设备100和网络设备200b已经连入网络。
在这种情况中，用户向网络设备200b发送一条表示他的/她的应答已完成的消息，该网络设备200b于是取消在显示块上的显示。这里向网络设备200a发送信息的方法与图2中的方法完全一样。
如果网络设备200a是第一个与网关设备100连接的网络设备，网关设备100通过查询设备信息存储块6，来确认无需向任何网络设备发送应答。于是网关设备100既不发送应答请求，也不向任何其他网络设备通知该应答的完成。
图4显示了一种操作步骤，通过这种操作步骤，网关设备100、网络设备200a和200b使用无状态自动配置方法来实现将新设备200a连接到网络。与上面的例子相似，这里假设要将新网络设备200a连接到网络，而网关设备100和网络设备200b已经连入网络。图4中，网络设备200a请求一条必需的路由器公告消息，且当网关设备100接收到路由器请求消息时或在特定时刻，该网关设备100使用多播方法向网络发送路由器公告消息。网络设备200a从来自网关设备100的路由器请求消息中获得网络地址的高位，并将其与自身生成的低位结合，来获得新的地址。然后网络设备200a通过多播功能将该地址通知消息发送到网络中。当从网络设备200a接收到地址通知消息时，网关100显示出表示新网络设备要连入网络的消息，并将对应答的请求发送到网络设备200b。
当接收到通知应答请求的消息时，网络设备200b在显示块27b上显示一条表示新设备要连接的消息，来提示用户通过输入块28b输入必需的信息。用户的输入将作为响应发送至网关100。当来自网络设备200b的响应意味着“允许”时，网关设备100不向网络设备200b发送信息，并取消在显示块7上的显示。当使用多播功能将响应的请求通知到了除网络设备200b外的任何网络设备，网关设备100就通知网络设备200b此时用户响应已经完成。当来自网络设备200b的响应意味着“不允许”时，网关设备100将通知网络设备200a该地址不能使用。当接收到“不允许”消息时，网络设备200a于是将不使用已生成的地址。
图5显示了一种操作步骤，用户通过使用与图4中相同的无状态自动配置，并通过网关设备100侧的输入块8来执行这种操作步骤。这里的操作步骤与图3、4中所示的操作步骤是一样的。
如上面所述，根据图1所示的本发明实施方式，当向网络连接一个新网络设备时，用户只需通过如按一个按钮这样的方式来确认新连接的网络设备；用户不需要进行如复杂的设置操作的任何其他操作。另外，当向网络连接一个新网络设备时，总是需要用户针对网关设备或网络设备屏幕上显示的消息进行必要的操作。因此，即使当连接是在用户的房屋/房间外有意或无意地发现的，用户也不用担心对用户来说是未知的网络设备意外地连入网络。这样，用户通常可以通过距离最近的设备将新设备连入他的/她的家庭网络，这就使得用户可以更多地降低他的/她的为了对设备连接进行应答而承受的负载。
图1所示的网关设备和网络设备的每个装置都可以是一个独立的硬件块。另一方面，每个装置的功能都可以通过软件程序来实现。应当采用上述的哪种方法由设备设计者来决定。
尽管在图1中用来将网络设备与每个其他设备相连的网络访问介质为无线LAN，仍然可以使用双绞线电缆的另一种LAN，或者使用电力线或电话线的网络来替代无线LAN。图6显示了本发明第二实施方式中的网络设备的框图。在图6所示的网络设备300中，参考符号21c到25c和29c表示的块与图1中由21a到25a和29a表示的网络设备的块相同。网络设备300中的应答判断块31通过在显示块32的屏幕上显示消息来通知用户：应用处理块32已从另一个网络设备接收到了连接请求。于是响应判断块32接收到用户通过输入块34和应用处理块32输入的响应，然后将该响应传递到网关设备。
网络设备可以与图6中所示的应用处理块共享显示块和输入块，这样即使不专门提供专用的显示装置或输入装置，网络设备也可以获得与图1所示网络设备相同的效果。
如上面所述，根据本发明，通过简单的操作就可以向网络连接新网络设备。另外，如果有对用户来说是未知的新设备有意或无意地意外地连入网络，该尝试的连接将通过连接在网络上的每个网络设备通知到用户，这样就可以防止意外的连接。

Claims (8)

1.一种网络设备，包含：
通信接口，该通信接口用于将网络设备自身连接到网络；
配置处理装置，该配置处理装置通过执行一定的步骤来获得或生成网络设备的地址信息，其中的地址信息是通过所述网络与其他网络设备进行通信所必需的；
请求发送装置，该请求发送装置用于向与所述网络相连接的网络连接管理设备发送对于必要信息的请求，依据来自所述的配置处理装置的指令发送所述请求；和
允许接收装置，该允许接收装置用于接收来自所述网络连接管理设备对请求的处理结果，并将该结果传递到配置处理装置；
所述网络设备进一步包含：
通知接收装置，该通知接收装置用于接收来自所述网络连接管理设备的连接应答的请求，该请求代表另外的新网络设备正在请求与该网络相连接；
响应发送装置，该响应发送装置用于向所述网络连接管理设备发送对连接应答的请求的处理结果；
显示装置，该显示装置用于显示消息，以此来通知用户接收到了连接应答请求；
输入装置，该输入装置用于输入用户对于在显示装置上显示的消息的响应；和
允许判断装置，该允许判断装置用于将通知接收装置接收到的索取连接应答的请求传递到显示装置，对通过输入装置得到的用户响应输入的内容进行判断，并通过响应发送装置将判断结果发送到网络连接管理设备。
2.根据权利要求1的网络设备，其中，当在所述显示装置中显示对于别的网络设备的连接确认要求的用户的输入期间，在所述通知接收装置中从所述网络连接管理装置接收表示进行用户连接确认的消息的情况下，中止该显示装置的显示。
3.根据权利要求1的网络设备，其中，所述请求发送装置在该网络设备与网络断开连接之前，向网络连接管理设备发送一个网络断开连接请求。
4.一种网络连接管理设备，包含：
一种用来将网络连接管理设备自身与网络连接的接口；
允许判断装置，该允许判断装置用于接收来自网络设备的连入网络的请求，来判断是否允许该连接，然后将判断结果返回到该网络设备；
显示装置，该显示装置用于显示表示允许判断装置从网络设备接收到连接请求的消息，以便将该接收通知给用户；
输入装置，该输入装置用于使用户能够输入他的/她的响应，而该响应是针对在显示装置上显示的消息的，然后将该用户的响应传递到允许判断装置；和
注册处理装置，该注册处理装置用于根据允许判断装置的判断结果，将连入网络的网络设备的地址信息在设备信息存储装置进行注册；
其中所述网络连接管理设备进一步包含：
通知发送装置，该通知发送装置用于将第一个网络设备请求连入网络通知给用户，通知给除第一个网络设备外的其他设备，来请求用户的确认；
响应接收装置，该响应接收装置用于接收用户对于应答请求的响应，并将该用户的响应传递到允许判断装置；和
设备信息存储装置，该设备信息存储装置用于存储有关连接到网络的网络设备的信息。
5.根据权利要求4的网络连接管理设备，其中，当用户通过输入装置对于向网络连入第一个网络设备的请求进行响应时，通知发送装置向除第一个网络设备以外的其他网络设备通知用户应答的完成，其中该请求是通过通知发送装置来进行通知的。
6.根据权利要求4的网络连接管理设备，其中，所述允许判断装置与网络连接的网络设备之间周期性地发送或接收通信消息，确认该网络设备是否保持与网络相连，根据没有对该通信消息作出应答把不能确认对网络的连接的网络设备或根据在网络上接收到断开要求而将发出断开要求的网络设备转达给所述注册处理装置，删除有关在所述信息存储装置中注册了的该网络设备的该设备信息，或在所述信息存储装置中将网络设备的信息与表示该网络设备断开连接的信息一起保留一定时间之后，删除该网络设备信息。
7.一种连接新网络设备的方法，用于将所述新网络设备连入一个网络，该网络包含多个网络设备和至少一个网络连接管理设备组成部分，所述方法包含以下步骤：
将连接请求信息通知给所述网络，该连接请求信息是由新网络设备发出，用以请求得到连入该网络所必需的信息；
当除请求消息源网络设备外的一个或多个网络设备已经连入网络时，使接收到连接请求消息的网络连接管理设备能够通知一个或多个设备，使该一个或多个设备在屏幕上显示表示新网络设备发出的连接请求的消息，来请求用户的应答；
使接收到应答请求的一个或多个网络设备能够显示消息，来通知它们的用户一个新网络设备正在请求连入网络；
当接收到每个所述用户对于应答请求响应的输入时，使一个或多个网络设备向网络连接管理设备发送它们的响应；
使网络连接管理设备能够根据来自一个或多个网络设备的接收结果，来决定是否允许新网络设备连入网络并将有关所述新网络设备的信息登记到设备信息存储装置；和
以及使所述网络连接管理设备发送许可和其他必需信息给所述新网络设备以连入网络。
8.根据权利要求7的方法，其中，所述网络连接管理设备周期性地与连接到网络的设备通信，和
当所述网络连接管理设备与设备通信失败或者从设备接收到断开请求时，所述网络连接管理设备删除有关通信失败或发出了断开请求的网络设备的信息。
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