Способ обмена данными между абонентами коммуникационных сетей без собственных адресов

Изобретение относится к области вычислительной техники и направлено на обеспечение обмена данными, например, сигналами оповещения, признаками состояния или информационными пакетами между абонентами коммуникационных сетей, не имеющими собственных адресов. Технический результат изобретения заключается в обеспечении синхронного обмена данными между абонентами коммуникационной сети. Технический результат достигается тем, что в составе коммуникационной сети содержится ретранслятор, имеющий собственный адрес в данной коммуникационной сети. Абоненты взаимодействуют с ретранслятором по собственному адресу ретранслятора, который обеспечивает передачу запроса информации со стороны одного абонента и оповещение другого абонента о наличии информации для него и запроса информации от него при последующем подключении абонента к ретранслятору. 1 ил

 

1. Область техники

Изобретение относится к области вычислительной техники и направлено на обеспечение синхронного обмена данными (например, сигналами оповещения, признаками состояния или информационными пакетами) между абонентами коммуникационных сетей (например, абонентами глобальной компьютерной сети Интернет), не имеющими собственных адресов.

2. Уровень техники

Развитие коммуникационных сетей (в т.ч. глобальной компьютерной сети Интернет) и мобильных сетей связи привело к необходимости обеспечения взаимодействия большого количества абонентов как с общедоступными ресурсами коммуникационных сетей, так и между собой.

Задача взаимодействия между абонентами любых коммуникационных сетей традиционно решается путем назначения абонентам собственных адресов из адресного пространства коммуникационной сети. Для организации взаимодействия один абонент инициирует соединение с другим абонентом по его собственному адресу. Так организуется взаимодействие абонентов в локальных вычислительных сетях - источник В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. Компьютерные сети: принципы, технологии, протоколы: Учебник. - СПб.: Питер, 2001. - 627 с. (С.367-369).

Рост числа абонентов современных коммуникационных сетей не позволяет выделить каждому абоненту собственный адрес в адресном пространстве коммуникационной сети, что связано с ограниченностью размерности адресного пространства и сложностью администрирования больших сетей. В настоящее время активно применяется такая схема подключения абонентов к коммуникационной сети, при которой каждый абонент подключается к некоторой коммуникационной сети своего провайдера (поставщика услуг доступа к сети), а коммуникационные сети провайдеров взаимодействуют друг с другом через некоторую глобальную коммуникационную сеть.

К недостаткам таких решений следует отнести невозможность синхронного взаимодействия абонентов, не имеющих собственных адресов в адресном пространстве глобальной коммуникационной сети, где адреса выделяются на целую сеть провайдера.

Известные способы взаимодействия абонентов без собственных адресов позволяют организовать асинхронное взаимодействие между ними. Примером такого взаимодействия является система обмена электронными сообщениям (система электронной почты), которая функционирует по следующему принципу:

1. Первый абонент выполняет подключение к серверу электронной почты по протоколу передачи электронных сообщений (например, SMTP) и выполняет передачу на сервер электронной почты сообщения с указанием адреса второго абонента - источник Зиглер Р. Брандмауэры в Linux: Пер. с англ. - М.: Вильямс, 2000. - 384 с. (С.91-92).

2. Второй абонент выполняет подключение к серверу электронной почты по протоколу получения электронных сообщений (например, РОР3) - источник Зиглер Р. Брандмауэры в Linux: Пер. с англ. - М.: Вильяме, 2000. - 384 с. (С.92-95).

3. Сервер электронной почты проверяет наличие данных для второго абонента. В случае наличия данных для второго абонента выполняется отправка данных второму абоненту. При необходимости формируется уведомление для первого абонента о получении электронного сообщения вторым абонентом.

4. Сформированное уведомление передается первому абоненту при следующем его подключении к серверу электронной почты.

Такой обмен информацией носит асинхронный характер, так как все указанные этапы обмена информацией между первым и вторым абонентами и сервером электронной почты являются самостоятельными и функционально законченными и не требуют для своего завершения выполнения последующих шагов - источник Семенов Ю.А. Протоколы Интернет. - М.: Горячая линия - Телеком, 2001. - 1100 с. (С.1025-1038).

Рассмотрим систему охранного видеонаблюдения в качестве примера, иллюстрирующего необходимость организации синхронного взаимодействия абонентов без собственных адресов. Коммуникационной сетью для такого взаимодействия является глобальная компьютерная сеть Интернет, а абонентами: устройство регистрации видеоинформации (источник данных, первый абонент) и мобильный телефон (получатель данных, второй абонент). Для того чтобы второй абонент имел возможность получать видеоизображения от первого абонента, первый абонент должен иметь собственный адрес в пространстве адресов глобальной компьютерной сети Интернет (так называемый выделенный IP-адрес). Выполнение этого условия требует дополнительных финансовых расходов или вообще невозможно, если провайдер услуг доступа к глобальной компьютерной сети Интернет не предоставляет такой услуги.

3. Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении обмена данными (например, сигналами оповещения, признаками состояния или информационными пакетами) между абонентами коммуникационных сетей, не имеющими собственных адресов. Технический результат, достигаемый в результате использования предлагаемого изобретения, заключается в расширении функциональных возможностей известного решения за счет обеспечения синхронного обмена данными между абонентами коммуникационных сетей, не имеющими собственных адресов.

Для обеспечения такого взаимодействия в состав коммуникационной сети вводится дополнительный узел, ретранслятор, имеющий собственный адрес в адресном пространстве коммуникационной сети и реализующий протокол взаимодействия абонента с ретранслятором. Согласно упомянутому протоколу обеспечивается возможность передачи запроса информации со стороны одного абонента и оповещения другого абонента о наличии информации для него и запроса информации от него при следующем его подключении к ретранслятору.

Взаимодействие с ретранслятором со стороны каждого абонента возможно, т.к. ретранслятор имеет собственный адрес в адресном пространстве коммуникационной сети, а следовательно, абоненты могут обратиться к ретранслятору по этому адресу.

Протокол взаимодействия, реализуемый ретранслятором, позволяет осуществить синхронное двустороннее взаимодействие между абонентами. Для достижения указанного технического результата необходимо выполнение следующей последовательности действий:

1. первый абонент подключается к ретранслятору по собственному адресу ретранслятора в адресном пространстве коммуникационной сети, отправляет ретранслятору запрос на получение данных от второго абонента и ожидает получения требуемых данных без разрыва соединения с ретранслятором;

2. второй абонент подключается к ретранслятору по собственному адресу ретранслятора в адресном пространстве коммуникационной сети и проверяет наличие запроса на получение данных от второго абонента, отправленного ретранслятору первым абонентом. Если такой запрос на получение данных первым абонентом от второго абонента имеется на ретрансляторе, то второй абонент передает запрашиваемые данные ретранслятору;

3. при получении ретранслятором данных от второго абонента, которые запросил и ожидает первый абонент, ретранслятор передает данные первому абоненту и разрывает соединение с первым и вторым абонентами.

Таким образом, выполняется сеанс синхронного обмена данными между двумя абонентами коммуникационной сети без собственных адресов в коммуникационной сети.

4. Осуществление изобретения

Схема соединения компонентов при осуществлении способа синхронного обмена данными между абонентами коммуникационных сетей без собственных адресов приведена на чертеже. Для осуществления предлагаемого способа обмена данными между абонентами коммуникационных сетей без собственных адресов необходимы следующие устройства:

абонент 1.1 (например, мобильный телефон - получатель данных, подключаемый к глобальной компьютерной сети Интернет с использованием протокола GPRS);

абонент 1.2 (например, регистратор видеоинформации - источник данных, подключаемый к глобальной компьютерной сети Интернет через модемное соединение);

ретранслятор 2 - персональный компьютер, имеющий собственный выделенный адрес в глобальной компьютерной сети Интернет.

Абонент 1.1 подключается к глобальной компьютерной сети Интернет с использованием протокола GPRS и инициирует соединение с ретранслятором по собственному адресу ретранслятора 2 в адресном пространстве глобальной компьютерной сети Интернет.

Абонент 1.1 оповещает ретранслятор 2 о необходимости получения данных (например, фрейма видеоизображения) от абонента 1.2, передав ретранслятору 2 идентификатор абонента 1.2, указывая при этом параметры запрашиваемых данных.

Абонент 1.2 подключается к глобальной компьютерной сети Интернет через модемное соединение и периодически инициирует соединение с ретранслятором 2 по собственному адресу ретранслятора 2 в адресном пространстве глобальной компьютерной сети Интернет.

Абонент 1.2 выполняет периодическую отправку запроса состояния ретранслятору 2, передавая с запросом свой собственный идентификатор.

Если ретранслятору 2 не было передано запросов на получение данных от абонента 1.2 со стороны абонента 1.1, то в ответ на запрос состояния ретранслятор 2 возвращает тип запрашиваемой операции «данных не требуется».

Если имеется запрос данных от абонента 1.1 и он ожидает данных от абонента 1.2, то в ответ на запрос состояния ретранслятор 2 возвращает тип запрашиваемой операции «требуется фрейм видеоданных» и параметры запрашиваемых данных, полученные от абонента 1.1. Получив такой ответ, абонент 1.2 отправляет ретранслятору 2 запрашиваемые данные.

После получения требуемых данных от абонента 1.2 для абонента 1.1 ретранслятор 2 передает их абоненту 1.1, разрывая соединение с абонентами 1.1 и 1.2, обеспечив синхронный обмен данными между ними при условии достижения указанного технического результата.

Способ обмена данными между абонентами коммуникационных сетей без собственных адресов, заключающийся в том, что в состав коммуникационной сети включают ретранслятор, имеющий собственный адрес в этой сети, отличающийся тем, что абоненты инициируют взаимодействие с ретранслятором по собственному адресу ретранслятора в коммуникационной сети, осуществляют подключение первого абонента к ретранслятору для получения данных от второго абонента, отправляют запрос ретранслятору на получение данных от второго абонента, содержащий идентификатор второго абонента, не разрывая соединения переводят первого абонента в режим ожидания получения необходимых данных, осуществляют периодическое подключение второго абонента к ретранслятору, отслеживают наличие запроса данных от второго абонента со стороны первого абонента, при наличии упомянутого запроса выполняют передачу вторым абонентом запрашиваемых данных ретранслятору, которые после получения ретранслятором передают первому абоненту, после чего разрывают соединение ретранслятора с первым и вторым абонентами.