CN103139847A - 一种数据传输方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据传输方法和设备，该方法包括：网关设备接收来自用户设备的数据；所述网关设备通过所述数据的目的地址查询预先维护的地址过滤列表，获得所述数据的流量类型，所述地址过滤列表用于记录地址与流量类型的对应关系；所述网关设备根据所述数据的流量类型确定目标PDN网络，并将所述数据进行相应的处理或发送到所述目标PDN网络。本发明实施例中，通过网关设备对数据进行分流处理，只将需要综合网关处理的数据发送给综合网关，从而可以降低综合网关的数据处理压力。

Description

一种数据传输方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据传输方法和设备。

背景技术

移动网络中的UE(User Equipment，用户设备)在使用数据业务时，需要提供相应的APN(Access Point Name，接入点名称)来建立连接，且不同的APN可以为UE提供不同的路由，从而进行不同的数据操作。需要注意的是，运营商通常具有多个APN，且互联网业务与运营商自有业务通常使用不同的APN，具有不同的路由，且进行不同的数据操作。

如图1所示，为UE使用不同APN(如WAP和NET)访问不同PDN(PacketData Network，数据包网络)网络的示意图。对于自有业务访问，UE需要使用WAP(Wireless Application Protocol，无线应用协议)访问WAP网关；对于互联网业务访问，UE需要使用NET访问Internet；由此可知，自有业务访问与互联网业务访问将使用不同的APN，且UE在实现不同业务时，需要手动的切换APN，从而严重影响用户的使用体验。

现有技术中，可通过节省APN切换的方式简化用户操作，基于此，运营商使用同一个APN为UE提供接入；该情况下，由于不能通过不同APN来区分不同路由，因此为了对数据进行恰当的处理，需要综合网关；如图2所示，为通过综合网关统一处理数据的示意图。综合网关与WAP网关的主要区别是：综合网关引入DPI(Deep Packet Inspection，深度数据包检测)功能，对所有经过综合网关的数据进行DPI解析，从而进行路由判别等操作。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

在将所有UE的数据均汇聚到综合网关上进行处理时，很容易造成数据流量的瓶颈；且综合网关缺少负载均衡和容灾备份等机制，若综合网关发生单点故障，则对业务的影响很大。

发明内容

本发明实施例提供一种数据传输方法和设备，以降低综合网关的数据处理压力。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种数据传输方法，包括：

网关设备接收来自用户设备的数据；

所述网关设备通过所述数据的目的地址查询预先维护的地址过滤列表，获得所述数据的流量类型，所述地址过滤列表用于记录地址与流量类型的对应关系；

所述网关设备根据所述数据的流量类型确定目标数据包网络PDN网络，并将所述数据发送到所述目标PDN网络。

本发明实施例提供一种数据传输设备，包括：

接收模块，用于接收来自用户设备的数据；

获取模块，用于通过所述数据的目的地址查询预先维护的地址过滤列表，获得所述数据的流量类型，所述地址过滤列表用于记录地址与流量类型的对应关系；

发送模块，用于根据所述数据的流量类型确定目标数据包网络PDN网络，并将所述数据发送到所述目标PDN网络。

与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：通过网关设备(如GGSN(Gateway GPRS Support Node，网关GPRS支持节点)和PGW(PacketData Gateway，分组数据网关)等)对数据进行分流处理，只将需要综合网关处理的数据发送给综合网关，从而可以降低综合网关的数据处理压力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中UE使用不同APN(如WAP和NET)访问不同PDN网络的示意图；

图2是现有技术中通过综合网关统一处理数据的示意图；

图3是本发明实施例一的应用场景示意图；

图4是本发明实施例一提供的一种数据传输方法流程示意图；

图5是本发明实施例一中利用DNS消息获得地址与流量类型的对应关系，并记录地址与流量类型的对应关系的示意图；

图6是本发明实施例二的应用场景示意图；

图7是本发明实施例三提供的一种数据传输设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例一提供一种数据传输方法，该方法应用于包括网关设备、UE和不同PDN网络的系统中，以图3为本发明应用场景示意图，该网关设备可以为GGSN(实际应用中还可以为PGW)，该PDN网络包括但不限于运营商网络(用于处理运营商自有业务所对应的运营商业务流量)、HTTP(HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议)数据网络(用于处理HTTP流量)、互联网(用于处理互联网业务所对应的流量)等。

基于上述应用场景，如图4所示，该数据传输方法包括以下步骤：

步骤401，网关设备接收来自UE的数据。以图3为例，在UE发送数据的过程中，该数据可通过接入网设备和SGSN(Serving GPRS Support Node，服务GPRS支持节点)发送到GGSN上，由GGSN接收该数据。

步骤402，网关设备通过该数据的目的地址查询预先维护的地址过滤列表，获得数据的流量类型。需要注意的是，该地址过滤列表用于记录地址与流量类型的对应关系，且该流量类型即为业务类型，不同业务类型对应于不同流量类型，后续以流量类型为例进行说明。

本发明实施例中，该流量类型包括但不限于：运营商业务流量、HTTP流量、非运营商业务流量和HTTP流量的其他流量；该运营商业务流量是UE访问运营商自有业务所产生的流量；该HTTP流量是UE访问HTTP数据业务所产生的流量，其是需要适配和压缩的流量；该非运营商业务流量和HTTP流量的其他流量可以是UE访问互联网业务所产生的流量。

基于各流量类型，如表1所示，为地址过滤列表的一种示意情况，在表1中记录有运营商业务流量与相应地址的对应关系，以及HTTP流量与相应地址的对应关系，对于地址过滤列表中未记录的地址，则认为是非运营商业务流量和HTTP流量的其他流量。如表2所示，为地址过滤列表的另一种示意情况，在表2中记录有运营商业务流量与相应地址的对应关系，HTTP流量与相应地址的对应关系，以及其他流量与相应地址的对应关系。在实际应用中，运营商业务流量还可以单独对应一个地址过滤列表，且HTTP流量也可以单独对应另一个地址过滤列表，相应方式不再赘述。

表1

流量类型	地址
		运营商业务流量	地址1、地址2...地址50

HTTP流量

地址51、地址52...地址100

表2

以表1为例，当网关设备获知接收到的数据的目的地址为地址36时，在通过该数据的目的地址查询地址过滤列表后，可以获得数据的流量类型为运营商业务流量；当数据的目的地址为地址136时，在通过地址136查询地址过滤列表后，可以获得数据的流量类型为非运营商业务流量和HTTP流量的其他流量；基于表2的查询方式与表1类似，在此不再赘述。

本发明实施例中，地址过滤列表的维护过程可以采用以下方式：网关设备根据地址与流量类型的对应关系的配置情况，在地址过滤列表中记录地址与流量类型的对应关系；和/或，网关设备监控发送给UE的DNS(Domain NameSystem，域名系统)消息，利用DNS消息获得地址与流量类型的对应关系，并在地址过滤列表中记录获得的地址与流量类型的对应关系。

方式一、网关设备根据地址与流量类型的对应关系的配置情况，在地址过滤列表中记录地址与流量类型的对应关系。

具体的，可通过直接配置的方式设置地址与流量类型的对应关系；例如，直接配置地址1对应运营商业务流量，直接配置地址51对应HTTP流量；又例如，直接配置运营商业务的公有地址对应运营商业务流量，直接配置指定地址(10.0.0.172)对应运营商业务流量，该指定地址为UE配置WAP网关代理时所对应的目的地址。

需要注意的是，在实际应用中，运营商业务流量与地址的对应关系可以通过直接配置的方式实现，继而可以在地址过滤列表中记录地址与流量类型的对应关系。

方式二、网关设备监控发送给UE的DNS消息，利用该DNS消息获得地址与流量类型的对应关系，并在地址过滤列表中记录获得的地址与流量类型的对应关系。如图5所示，为利用DNS消息获得地址与流量类型的对应关系，并记录地址与流量类型的对应关系的示意图，该过程包括以下步骤：

步骤501，网关设备配置URL(Uniform Resource Locator，统一资源定位符)策略路由表，该URL策略路由表用于记录流量类型与URL的对应关系。

本发明实施例中，网关设备可以根据不同PDN网络的信息(如PDN网络的类型和作用)，确定发送到该PDN网络的流量所对应的流量类型，以及该PDN网络所对应的URL；之后，网关设备可以在URL策略路由表中记录该PDN网络对应的流量类型与URL之间的对应关系。

具体的，网关设备可以根据不同PDN网络的类型和作用，配置该PDN网络所对应的URL策略路由表；例如，基于运营商网络的类型和作用，可知URL1对应的数据将发送到运营商网络，因此网关设备可以在URL策略路由表中记录运营商业务流量与URL1的对应关系；又例如，基于HTTP数据网络的类型和作用，可知URL2对应的数据将发送到HTTP数据网络，因此网关设备可以在URL策略路由表中记录HTTP流量与URL2的对应关系。

步骤502，网关设备监控DNS服务器发送给UE的DNS消息(即DNS查询请求消息的响应消息)。

具体的，UE在访问网络的过程中，会向DNS服务器发送DNS查询请求消息，而DNS服务器会向UE返回DNS查询请求消息的响应消息；基于此，网关设备(可通过自身的流量监测模块实现)可监控该过程，并监控到发送给UE的DNS查询请求消息的响应消息。

步骤503，网关设备从DNS消息中获得URL信息，并通过URL信息查询URL策略路由表，获得对应的流量类型。

具体的，网关设备(可通过自身的数据分析模块实现)在监控到DNS查询请求消息的响应消息后，可以从响应消息中获得其携带的URL信息，从而可利用该URL信息查询URL策略路由表，获得对应的流量类型。例如，URL策略路由表中记录有运营商业务流量与URL1的对应关系、以及HTTP流量与URL2的对应关系；当响应消息中携带的URL信息为URL1时，获得对应的流量类型为运营商业务流量；当响应消息中携带的URL信息为URL2时，获得对应的流量类型为HTTP流量。

步骤504，网关设备从DNS消息中获得地址信息，并在地址过滤列表中记录获得的地址与流量类型的对应关系。

具体的，网关设备(可通过自身的地址列表更新模块实现)还可以从DNS查询请求消息的响应消息中获得其携带的地址信息(即UE请求查询的服务器的地址)，从而可以将该获得的地址与步骤503中获得的流量类型的对应关系记录到地址过滤列表中。

需要注意的是，在实际应用中，HTTP流量与地址的对应关系可以通过检测DNS返回的消息的方式(即方式二)实现，继而可以在地址过滤列表中记录地址与流量类型的对应关系。

此外，网关设备可通过对DNS返回的消息进行DPI处理，实现上述图5所示的处理流程，即利用DPI对DNS消息的URL进行分析，从而实现维护地址过滤列表的过程。

此外，考虑到地址过滤列表的存储大小的限制，还可以采用某些合理的方法对地址过滤列表中记录的对应关系进行更新和维护，该过程不再赘述。

步骤403，网关设备根据数据的流量类型确定目标PDN网络，并将数据发送(即路由)到目标PDN网络。

本发明实施例中，当数据的流量类型为运营商业务流量时，网关设备确定目标PDN网络为运营商网络，并将数据发送到运营商网络内的相应处理设备(如WAP网关)上；或者，当数据的流量类型为HTTP流量时(即目标PDN网络为HTTP数据网络)，将数据发送到相应HTTP数据处理设备(如WEB网关)上；或者，当数据的流量类型不是运营商业务流量，且不是HTTP流量时，网关设备确定目标PDN网络为互联网，并将数据发送到相应处理设备上。

进一步的，对于运营商业务流量，在将数据发送到WAP网关之前，网关设备还可在数据中进行插入手机号等处理；对于HTTP流量，在将数据发送到WEB网关之前，网关设备还可对数据进行适配和压缩等处理；对于不是运营商业务流量和HTTP流量的其他流量，网关设备可以直接转发至互联网。

本发明实施例中，上述过程的地址可以为IP地址，也可以为IP地址和端口，以IP地址为例，地址过滤列表中记录有IP地址与流量类型的对应关系；网关设备检测上行数据(即来自UE的数据)的目的IP地址(或和端口号一起)，将目的IP地址与地址过滤列表进行比对；如果目的IP地址对应于运营商业务流量(即对应于运营商自有业务)，则需要将数据发送到WAP网关上；如果目的IP地址对应于HTTP流量(即对应于HTTP数据业务)，则需要将数据发送到WEB网关上；如果目的IP地址未对应于运营商业务流量，且未对应于HTTP流量，则可以直接将数据发送至互联网。

本发明实施例中，如果UE上配置了WAP网关代理，则目的地址(如指向10.0.0.172的地址)为WAP网关地址的数据会发送到WAP网关上，且到达WAP网关上的数据可以为对应于运营商的业务流量，也可以为对应于流向互联网的数据流量，还可以为流向WEB网关进行适配和压缩的数据流量；该情况下，WAP网关(即综合网关)需要对数据进行进一步的区分，以将数据发送到对应的PDN网络上，该过程本发明实施例中不再详加赘述。

综上所述，本发明实施例中，通过网关设备对数据进行分流处理，只将需要综合网关处理的数据发送给综合网关，从而可以降低综合网关的数据处理压力，解决综合网关负载过重的问题，更有效的发挥综合网关的能力。

进一步的，网关设备在连接建立时即为数据进行最优的路由，避免在TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)连接建立后对路由的修改造成TCP连接的中断；而且重用现有网关设备的DPI功能，针对业务需求，进行精细分流，WAP网关无需部署DPI功能；而且可以利用现有PCC(PolicyControl and Charging，策略控制和计费)架构，实现基于用户、位置、忙闲时、网络状态等的压缩适配策略控制。

实施例二

以下结合图6所示的应用场景对本发明实施例进行进一步的说明。在UE通过WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)接入蜂窝网核心网GGSN或者PGW网关的场景中，为了避免所有的流量均发送到核心网GGSN或PGW，则WLAN接入网关可以配置IP地址和/或端口号过滤列表，只对需要到GGSN或PGW的流量进行GTP或PMIP封装，对于不需要到GGSN或PGW的流量，直接通过Internet进行流量卸载。

需要注意的是，上述IP地址和/或端口号过滤列表可通过以下方式实现：1)直接配置的方式；2)配置URL策略，然后检测DNS的返回消息，将URL和IP地址进行对应的方式。

实施例三

基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例中还提供了一种数据传输设备，如图7所示，该设备包括：

接收模块11，用于接收来自用户设备的数据；

获取模块12，用于通过所述数据的目的地址查询预先维护的地址过滤列表，获得所述数据的流量类型，所述地址过滤列表用于记录地址与流量类型的对应关系；

发送模块13，用于根据所述数据的流量类型确定目标数据包网络PDN网络，并将所述数据发送到所述目标PDN网络。

该设备还包括：维护模块14，用于根据地址与流量类型的对应关系的配置情况，在所述地址过滤列表中记录地址与流量类型的对应关系；和/或，

监控发送给所述用户设备的域名系统DNS消息，利用所述DNS消息获得地址与流量类型的对应关系，并在所述地址过滤列表中记录所述获得的地址与流量类型的对应关系。

所述维护模块14，具体用于配置统一资源定位符URL策略路由表，所述URL策略路由表用于记录流量类型与URL的对应关系；

从所述DNS消息中获得URL信息，并通过所述URL信息查询所述URL策略路由表，获得对应的流量类型；

从所述DNS消息中获得地址信息，并在所述地址过滤列表中记录获得的地址与流量类型的对应关系。

所述维护模块14，进一步用于根据不同PDN网络的信息，确定发送到PDN网络的流量所对应的流量类型，以及该PDN网络所对应的URL；

在所述URL策略路由表中记录该PDN网络对应的流量类型与URL之间的对应关系。

所述发送模块13，具体用于当所述数据的流量类型为运营商业务流量时，确定目标PDN网络为运营商网络，并将所述数据发送到所述运营商网络内的相应处理设备上；或者，

当所述数据的流量类型为超文本传输协议HTTP流量时，将所述数据发送到相应HTTP数据处理设备上；或者，

当所述数据的流量类型不是运营商业务流量，且不是HTTP流量时，确定目标PDN网络为互联网，并将所述数据发送到相应处理设备上。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

网关设备接收来自用户设备的数据；

所述网关设备通过所述数据的目的地址查询预先维护的地址过滤列表，获得所述数据的流量类型，所述地址过滤列表用于记录地址与流量类型的对应关系；

所述网关设备根据所述数据的流量类型确定目标数据包网络PDN网络，并将所述数据发送到所述目标PDN网络。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关设备通过所述数据的目的地址查询预先维护的地址过滤列表，之前还包括：

所述网关设备根据地址与流量类型的对应关系的配置情况，在所述地址过滤列表中记录地址与流量类型的对应关系；和/或，

所述网关设备监控发送给所述用户设备的域名系统DNS消息，利用所述DNS消息获得地址与流量类型的对应关系，并在所述地址过滤列表中记录所述获得的地址与流量类型的对应关系。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网关设备利用所述DNS消息获得地址与流量类型的对应关系，并在所述地址过滤列表中记录所述获得的地址与流量类型的对应关系，包括：

所述网关设备配置统一资源定位符URL策略路由表，所述URL策略路由表用于记录流量类型与URL的对应关系；

所述网关设备从所述DNS消息中获得URL信息，并通过所述URL信息查询所述URL策略路由表，获得对应的流量类型；

所述网关设备从所述DNS消息中获得地址信息，并在所述地址过滤列表中记录获得的地址与流量类型的对应关系。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网关设备配置统一资源定位符URL策略路由表，包括：

所述网关设备根据不同PDN网络的信息，确定发送到PDN网络的流量所对应的流量类型，以及该PDN网络所对应的URL；

所述网关设备在所述URL策略路由表中记录该PDN网络对应的流量类型与URL之间的对应关系。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述网关设备根据所述数据的流量类型确定目标PDN网络，并将所述数据发送到所述目标PDN网络，包括：

当所述数据的流量类型为运营商业务流量时，所述网关设备确定目标PDN网络为运营商网络，并将所述数据发送到所述运营商网络内的相应处理设备上；或者，

当所述数据的流量类型为超文本传输协议HTTP流量时，将所述数据发送到相应HTTP数据处理设备上；或者，

当所述数据的流量类型不是运营商业务流量，且不是HTTP流量时，所述网关设备确定目标PDN网络为互联网，并将所述数据发送到相应处理设备上。

6.一种数据传输设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收来自用户设备的数据；

获取模块，用于通过所述数据的目的地址查询预先维护的地址过滤列表，获得所述数据的流量类型，所述地址过滤列表用于记录地址与流量类型的对应关系；

发送模块，用于根据所述数据的流量类型确定目标数据包网络PDN网络，并将所述数据发送到所述目标PDN网络。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括：

维护模块，用于根据地址与流量类型的对应关系的配置情况，在所述地址过滤列表中记录地址与流量类型的对应关系；和/或，

监控发送给所述用户设备的域名系统DNS消息，利用所述DNS消息获得地址与流量类型的对应关系，并在所述地址过滤列表中记录所述获得的地址与流量类型的对应关系。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，

所述维护模块，具体用于配置统一资源定位符URL策略路由表，所述URL策略路由表用于记录流量类型与URL的对应关系；

从所述DNS消息中获得URL信息，并通过所述URL信息查询所述URL策略路由表，获得对应的流量类型；

从所述DNS消息中获得地址信息，并在所述地址过滤列表中记录获得的地址与流量类型的对应关系。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，

所述维护模块，进一步用于根据不同PDN网络的信息，确定发送到PDN网络的流量所对应的流量类型，以及该PDN网络所对应的URL；

在所述URL策略路由表中记录该PDN网络对应的流量类型与URL之间的对应关系。

10.如权利要求6-9任一项所述的设备，其特征在于，

所述发送模块，具体用于当所述数据的流量类型为运营商业务流量时，确定目标PDN网络为运营商网络，并将所述数据发送到所述运营商网络内的相应处理设备上；或者，

当所述数据的流量类型为超文本传输协议HTTP流量时，将所述数据发送到相应HTTP数据处理设备上；或者，

当所述数据的流量类型不是运营商业务流量，且不是HTTP流量时，确定目标PDN网络为互联网，并将所述数据发送到相应处理设备上。

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