專利名稱：一種家庭網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字家庭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種家庭網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
隨著Internet的普及與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及各種信息家電的出現(xiàn)，家居生活需 要一個嶄新的控制與管理平臺。在此平臺中，計算機(jī)、音頻、視頻設(shè)備以及其他各種家用電 器和自動子系統(tǒng)連接在一起，實現(xiàn)家居資源的共享與管理。家庭網(wǎng)關(guān)是整個家居網(wǎng)絡(luò)的核 心所在，用以連接信息家電網(wǎng)絡(luò)和Internet外部網(wǎng)絡(luò)，完成內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)間不同通信協(xié)議的轉(zhuǎn) 換以及家庭內(nèi)各信息家電間的智能協(xié)作，實現(xiàn)對家電設(shè)備的智能管理和遠(yuǎn)程控制。
家庭網(wǎng)關(guān)，由物理接口電路、MAC層接口電路和輸出電路構(gòu)成，其特點是物理接 口電路通過光纖或光纖和同軸電纜與家庭外部信號相連接，物理接口電路還通過MAC層接 口電路與家庭內(nèi)無線應(yīng)用終端相連接。利用同軸電纜連通整個家庭各個被隔斷的區(qū)域，采 用無線信號覆蓋家庭各個角落?？赏ㄟ^Internet完成家庭內(nèi)的各個系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)。無論家 庭網(wǎng)關(guān)是專門設(shè)備還是由PC、STB或者甚至有人提出的由手機(jī)來扮演，它都將成為數(shù)字家 庭設(shè)備間的樞紐，地位非同尋常。隨著目前家庭網(wǎng)關(guān)、媒體中心和智能家庭網(wǎng)絡(luò)在功能上的不斷融合，未來的家庭 網(wǎng)關(guān)應(yīng)該滿足如下條件兼容多種外部寬帶網(wǎng)絡(luò)接入方式，成為家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò) 的連接橋梁和門戶；連接并控制家庭內(nèi)部所有可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，成為家庭內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)連接中心 和控制中心；存儲、分發(fā)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的多媒體內(nèi)容，成為家庭內(nèi)部的多媒體中心，而目前 的數(shù)字家庭網(wǎng)關(guān)滿足不了以上需求，無法提供全面的服務(wù)功能。

發(fā)明內(nèi)容
基于本發(fā)明的問題，本發(fā)明實施例提供了一種家庭網(wǎng)關(guān)，可以滿足不同用戶需求。本發(fā)明實施例提供了一種家庭網(wǎng)關(guān)，包括中央處理器，用于與各個模塊間通信實現(xiàn)信號間的處理；虛擬專用網(wǎng)VPN模塊，用于采用標(biāo)準(zhǔn)的IPSec協(xié)議，與其他支持標(biāo)準(zhǔn)IPSec協(xié)議的 VPN網(wǎng)關(guān)設(shè)備建立隧道；QoS模塊，用于實現(xiàn)帶寬流量控制功能，對UTM物理接口所轉(zhuǎn)發(fā)出去的流量進(jìn)行控 制，以及設(shè)置帶寬策略對數(shù)據(jù)報文做帶寬限制和優(yōu)先級別設(shè)定；防火墻功能模塊，用于從區(qū)域、VLAN、地址、用戶、連接、時間多個層面對數(shù)據(jù)報文 進(jìn)行判別和匹配，并針對多種應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行深度內(nèi)容檢測和過濾；日志審計模塊，用于提供完善的日志和報警服務(wù)功能；網(wǎng)絡(luò)管理模塊，用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可視化和實時監(jiān)測分析。所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括一內(nèi)容過濾模塊，用于對數(shù)據(jù)包內(nèi)容的深度過濾實現(xiàn)對應(yīng)用 層更細(xì)粒度的訪問控制。所述內(nèi)容過濾模塊基于應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行深度內(nèi)容檢測包括HTTP、FTP、SMTP、P0P3、IMAP, TELNET ；以及全面支持對即時通訊軟件以及Ρ2Ρ協(xié)議(如BT，eMule)的應(yīng)用 和訪問控制所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊基于圖形化呈現(xiàn)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，讓家庭人員形象直觀地了解網(wǎng) 絡(luò)的運行狀況，分析性能，制訂對應(yīng)的流量控制策略；以及實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中的所有業(yè)務(wù)，分 析網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與業(yè)務(wù)情況，并實時上報統(tǒng)計數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心。所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括一入侵防御模塊，用于實現(xiàn)主機(jī)防護(hù)功能、Anti-DOS功能以 及IDS聯(lián)動功能。所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括反垃圾郵件模塊，用于通過過濾、關(guān)鍵詞過濾、黑白名單和 HASH技術(shù)等方式正確的識別并減少接受垃圾郵件，郵件病毒或者郵件攻擊程序。所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括反病毒功能模塊，用于對使用HTTP、FTP傳輸?shù)奈募约皩?使用SMTP、P0P3和IMAP協(xié)議傳送的郵件正文、附件進(jìn)行病毒檢查過濾；并可根據(jù)文件擴(kuò)展 名選擇過濾或者不過濾的附件類型。所述安全管理模塊負(fù)責(zé)入網(wǎng)用戶的審批、安全管理信息(用戶授權(quán)等)的收集與 分發(fā)、與安全有關(guān)的審計、控制。由于本發(fā)明實施例采用一體化設(shè)計思想，集VPN、防火墻、防病毒、內(nèi)容過濾、入侵 防御、流量管理、防垃圾郵件等多種安全功能于一身，為用戶提供多種安全服務(wù)，在提供專 業(yè)VPN功能的同時，確保企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免受病毒、蠕蟲、木馬、惡意代碼以及黑客攻擊等混 合威脅的侵害，省卻購買多個設(shè)備的高昂費用，用戶可簡便統(tǒng)一地管理各種安全特性及相 關(guān)日志和報告，大大降低了設(shè)備的部署、管理和維護(hù)成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例中的家庭網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中的家庭網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實施例中的家庭網(wǎng)關(guān)軟件體系結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1示出了本發(fā)明實施例中的家庭網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖，該一體化家庭網(wǎng)關(guān)功能模塊 包括中央處理器、VPN、QoS、日志審計、防火墻、帶寬管理、內(nèi)容過濾、入侵防御、反垃圾郵件、 防病毒和安全管理等。中央處理器，用于與各個模塊間通信實現(xiàn)信號間的處理。VPN(Virtual Private Network)虛擬專用網(wǎng)，被定義為通過一個公用網(wǎng)絡(luò)建立的一個臨時的、安全的連接，好比一條穿過非安全網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定的隧道，對所傳輸?shù)臄?shù)據(jù) 進(jìn)行加密保護(hù)。虛擬專用網(wǎng)可以幫助家庭內(nèi)部網(wǎng)建立可信的安全連接，并保證數(shù)據(jù)的安全 傳輸。該一體化家庭網(wǎng)關(guān)具備VPN網(wǎng)關(guān)的一切功能，可作為一臺標(biāo)準(zhǔn)的VPN網(wǎng)關(guān)使用。采 用標(biāo)準(zhǔn)的IPSec協(xié)議，可與其他廠商生產(chǎn)的支持標(biāo)準(zhǔn)IPSec協(xié)議的VPN網(wǎng)關(guān)設(shè)備建立隧道。QoS模塊對于網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，服務(wù)質(zhì)量包括傳輸?shù)膸?、傳送的時延、數(shù)據(jù)的丟包率等。 在網(wǎng)絡(luò)中可以通過保證傳輸?shù)膸?、降低傳送的時延、降低數(shù)據(jù)的丟包率以及時延抖動等 措施來提高服務(wù)質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)資源總是有限的，只要存在搶奪網(wǎng)絡(luò)資源的情況，就會出現(xiàn)服務(wù) 質(zhì)量的要求。該一體化家庭網(wǎng)關(guān)提供帶寬流量控制功能，可以對UTM物理接口所轉(zhuǎn)發(fā)出去 的流量進(jìn)行控制，管理員可以通過設(shè)置帶寬策略對數(shù)據(jù)報文做帶寬限制和優(yōu)先級別設(shè)定。日志審計模塊提供完善的日志和報警服務(wù)功能，方便用戶及時跟蹤一體化家庭網(wǎng) 關(guān)的工作狀態(tài)，并可結(jié)合該一體化家庭網(wǎng)關(guān)的安全審計綜合分析系統(tǒng)(TA)進(jìn)行集中的、可 視的綜合 審計分析，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，提高安全系統(tǒng)成效，并大大提高安全管理的方便 性。防火墻功能模塊可以從區(qū)域、VLAN、地址、用戶、連接、時間等多個層面對數(shù)據(jù)報文 進(jìn)行判別和匹配，而且還可以針對多種應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行深度內(nèi)容檢測和過濾。用戶可以通 過地址轉(zhuǎn)換策略控制內(nèi)外網(wǎng)之間的訪問，如限制外網(wǎng)用戶對內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器的直接訪問以及內(nèi) 網(wǎng)用戶使用私有地址對外網(wǎng)的訪問；通過報文阻斷策略實現(xiàn)簡單的二、三層訪問控制；通 過訪問控制規(guī)則實現(xiàn)靈活、強(qiáng)大的三到七層的訪問控制，還可以設(shè)置深度過濾策略針對應(yīng) 用層的內(nèi)容進(jìn)行更細(xì)顆粒度的訪問控制。寬帶管理模塊提供以下兩種主要的功能1、網(wǎng)絡(luò)可視化圖形化呈現(xiàn)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，讓家庭人員形象直觀地了解網(wǎng)絡(luò)的運 行狀況，分析性能，制訂對應(yīng)的流量控制策略。2、實時監(jiān)測分析實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中的所有業(yè)務(wù)，分析網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與業(yè)務(wù)情況，并可實 時上報統(tǒng)計數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心。內(nèi)容過濾模塊可以通過對數(shù)據(jù)包內(nèi)容的深度過濾實現(xiàn)對應(yīng)用層更細(xì)粒度的訪問 控制。一體化家庭網(wǎng)關(guān)允許用戶對以下應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行深度內(nèi)容檢測HTTP、FTP、SMTP、 P0P3、IMAP、TELNET。全面支持對即時通訊軟件(如MSN，QQ)以及P2P協(xié)議(如BT，eMule) 的應(yīng)用和訪問控制。入侵防御功能包括主機(jī)防護(hù)功能、Anti-DOS功能以及IDS聯(lián)動功能。利用主機(jī) 防護(hù)功能，用戶可以通過設(shè)置SYN代理、并發(fā)連接數(shù)和并發(fā)半連接數(shù)來保證被保護(hù)主機(jī)的 正常工作。IDS模塊，可以有效檢測并抵御常見的攻擊行為，當(dāng)有攻擊事件發(fā)生時可以記錄 日志并具有報警功能，用戶通過簡單設(shè)置即可保護(hù)指定的網(wǎng)絡(luò)對象免于受到以下類型的攻 擊。該一體化家庭網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)與其他廠商入侵檢測系統(tǒng)的聯(lián)動，從而對用戶內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)提 供全面、高效的安全保護(hù)。反垃圾郵件模塊通過過濾、關(guān)鍵詞過濾、黑白名單和HASH技術(shù)等方式正確的識別 并減少接受垃圾郵件，郵件病毒或者郵件攻擊程序等。反病毒功能模塊能夠?qū)κ褂肏TTP、FTP傳輸?shù)奈募约皩κ褂肧MTP、P0P3和IMAP 協(xié)議傳送的郵件正文、附件進(jìn)行病毒檢查過濾。并可根據(jù)文件擴(kuò)展名選擇過濾或者不過濾 的附件類型等。
安全管理模塊負(fù)責(zé)入網(wǎng)用戶的審批、安全管理信息(用戶授權(quán)等)的收集與分發(fā)、 與安全有關(guān)的審計、控制等。主要內(nèi)容是對上網(wǎng)用戶進(jìn)行管理，分配上網(wǎng)證書，如口令或身 份卡等；對用戶注冊的日期和時間進(jìn)行管理；對使用系統(tǒng)的特權(quán)進(jìn)行管理；設(shè)定危及系統(tǒng) 安全的事件和告警方式；提供對網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)的能力。
根據(jù)附圖2，一體化家庭網(wǎng)關(guān)根據(jù)需要以32位RISC處理器的嵌入式微處理為 核心，通過外擴(kuò)存儲器(Flash/SDRAM)、網(wǎng)絡(luò)接口模塊、電話語音控制模塊、液晶顯示屏 (IXD)、小鍵盤、藍(lán)牙模塊等來構(gòu)建硬件平臺.并可實現(xiàn)以下四種控制方式1)在本地用鍵盤及顯示器進(jìn)行控制設(shè)有按鍵和一塊點陣的液晶顯示器，便于用 戶在本地進(jìn)行狀態(tài)的設(shè)置和查詢，如數(shù)據(jù)查詢、電器控制等。2)藍(lán)牙控制模塊網(wǎng)關(guān)和家電終端之間的接口，網(wǎng)關(guān)和家電中斷通過藍(lán)牙傳輸語 音和數(shù)據(jù)信息。3)遠(yuǎn)程的電話語音控制是一種基于公共電話交換網(wǎng)(PSTN)的電話遠(yuǎn)程控 制.語音控制模塊包括雙音頻接收與發(fā)送、振鈴檢測、模擬摘機(jī)、信號音測試等電路，用于 電話的指令控制，如遠(yuǎn)程控制家電、電話報警等。4)基于Internet的遠(yuǎn)程控制采用瀏覽器端/服務(wù)器端結(jié)構(gòu)(B/S結(jié)構(gòu))，用戶可 直接用Windows自帶的瀏覽器作為客戶端程序，因此達(dá)到隨時隨地可以遠(yuǎn)程控制的目的。由附圖3可知，一體化家庭網(wǎng)關(guān)的軟件平臺選擇免費的嵌入式操作系統(tǒng)Linux。網(wǎng) 關(guān)的軟件體系結(jié)構(gòu)可分為三個層次1)硬件驅(qū)動層包括串口驅(qū)動、IXD驅(qū)動、以太網(wǎng)驅(qū)動ROMFS文件系統(tǒng)和其他驅(qū)動。2)Linux內(nèi)核提供進(jìn)程管理、文件管理、內(nèi)存管理、中斷和中斷處理、系統(tǒng)初始化寸。3)應(yīng)用程序?qū)油ㄟ^內(nèi)核的調(diào)用，實現(xiàn)相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)。如串口通信程序、基于 以太網(wǎng)的家居系統(tǒng)的遠(yuǎn)程查詢和控制程序等。綜上，由于本發(fā)明實施例采用一體化設(shè)計思想，集VPN、防火墻、防病毒、內(nèi)容過濾、 入侵防御、流量管理、防垃圾郵件等多種安全功能于一身，為用戶提供多種安全服務(wù)，在提 供專業(yè)VPN功能的同時，確保企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免受病毒、蠕蟲、木馬、惡意代碼以及黑客攻擊 等混合威脅的侵害，省卻購買多個設(shè)備的高昂費用，用戶可簡便統(tǒng)一地管理各種安全特性 及相關(guān)日志和報告，大大降低了設(shè)備的部署、管理和維護(hù)成本。以上對本發(fā)明實施例進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及 實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想； 同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會 有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
一種家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于，包括中央處理器，用于與各個模塊間通信實現(xiàn)信號間的處理；虛擬專用網(wǎng)VPN模塊，用于采用標(biāo)準(zhǔn)的IPSec協(xié)議，與其他支持標(biāo)準(zhǔn)IPSec協(xié)議的VPN網(wǎng)關(guān)設(shè)備建立隧道；QoS模塊，用于實現(xiàn)帶寬流量控制功能，對UTM物理接口所轉(zhuǎn)發(fā)出去的流 量進(jìn)行控制，以及設(shè)置帶寬策略對數(shù)據(jù)報文做帶寬限制和優(yōu)先級別設(shè)定；防火墻功能模塊，用于從區(qū)域、VLAN、地址、用戶、連接、時間多個層面對數(shù)據(jù)報文進(jìn)行判別和匹配，并針對多種應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行深度內(nèi)容檢測和過濾；日志審計模塊，用于提供完善的日志和報警服務(wù)功能；網(wǎng)絡(luò)管理模塊，用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可視化和實時監(jiān)測分析。
2.如權(quán)利要求1所述的家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括一內(nèi)容過濾模塊， 用于對數(shù)據(jù)包內(nèi)容的深度過濾實現(xiàn)對應(yīng)用層更細(xì)粒度的訪問控制。
3.如權(quán)利要求2所述的家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述內(nèi)容過濾模塊基于應(yīng)用層協(xié)議進(jìn) 行深度內(nèi)容檢測包括HTTP、FTP、SMTP、P0P3、IMAP、TELNET ；以及全面支持對即時通訊軟件 以及P2P協(xié)議(如:BT, eMule)的應(yīng)用和訪問控制。
4.如權(quán)利要求1所述的家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊基于圖形化呈現(xiàn)統(tǒng) 計分析數(shù)據(jù)，讓家庭人員形象直觀地了解網(wǎng)絡(luò)的運行狀況，分析性能，制訂對應(yīng)的流量控制 策略；以及實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中的所有業(yè)務(wù)，分析網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與業(yè)務(wù)情況，并實時上報統(tǒng)計數(shù)據(jù)至 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心。
5.如權(quán)利要求1所述的家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括一入侵防御模塊， 用于實現(xiàn)主機(jī)防護(hù)功能、Anti-DOS功能以及IDS聯(lián)動功能。
6.如權(quán)利要求1所述的家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括反垃圾郵件模 塊，用于通過過濾、關(guān)鍵詞過濾、黑白名單和HASH技術(shù)等方式正確的識別并減少接受垃圾 郵件，郵件病毒或者郵件攻擊程序。
7.如權(quán)利要求1所述的家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括反病毒功能模 塊，用于對使用HTTP、FTP傳輸?shù)奈募约皩κ褂肧MTP、P0P3和IMAP協(xié)議傳送的郵件正文、 附件進(jìn)行病毒檢查過濾；并可根據(jù)文件擴(kuò)展名選擇過濾或者不過濾的附件類型。
8.如權(quán)利要求1所述的家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述安全管理模塊負(fù)責(zé)入網(wǎng)用戶的審 批、安全管理信息(用戶授權(quán)等)的收集與分發(fā)、與安全有關(guān)的審計、控制。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種家庭網(wǎng)關(guān)，包括中央處理器，用于與各個模塊間通信實現(xiàn)信號間的處理；虛擬專用網(wǎng)VPN模塊，用于采用標(biāo)準(zhǔn)的IPSec協(xié)議，與其他支持標(biāo)準(zhǔn)IPSec協(xié)議的VPN網(wǎng)關(guān)設(shè)備建立隧道；QoS模塊，用于實現(xiàn)帶寬流量控制功能，對UTM物理接口所轉(zhuǎn)發(fā)出去的流量進(jìn)行控制，以及設(shè)置帶寬策略對數(shù)據(jù)報文做帶寬限制和優(yōu)先級別設(shè)定；防火墻功能模塊，用于從區(qū)域、VLAN、地址、用戶、連接、時間多個層面對數(shù)據(jù)報文進(jìn)行判別和匹配，并針對多種應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行深度內(nèi)容檢測和過濾；日志審計模塊，用于提供完善的日志和報警服務(wù)功能；網(wǎng)絡(luò)管理模塊，用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可視化和實時監(jiān)測分析。通過實施本發(fā)明，大大降低了設(shè)備的部署、管理和維護(hù)成本。
文檔編號H04L29/06GK101969413SQ201010249870
公開日2011年2月9日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者唐青華, 李苗, 殷偉, 王棟, 羅笑南 申請人:東莞環(huán)亞高科電子有限公司;廣州鼎宇電子科技有限公司;中山大學(xué)