CN104702518B - 一种基于无线网络的多卡路由器装置及其数据传输方法 - Google Patents

一种基于无线网络的多卡路由器装置及其数据传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于无线网络的多卡路由器装置及其数据传输方法。多卡路由器装置包括解绑定服务器和若干个多卡路由器,解绑定服务器部署在有线网络中,若干个多卡路由器分别与解绑定服务器无线连接。每一个多卡路由器具有可设置的唯一的网络标识。多卡路由器包括内网物理网卡、设备端网卡驱动模块、设备端复合模块、设备端socket接口和多张无线网卡。解绑定服务器包括第一物理网卡、服务端socket接口、服务端复合模块、虚拟网卡驱动模块、路由模块、服务端网卡驱动模块和第二物理网卡。本发明能够让连接在它上面的任何一种第三方网络应用传输的数据都均衡到多张卡中传输,能够显著的增加传输带宽。

Description

一种基于无线网络的多卡路由器装置及其数据传输方法
技术领域
本发明涉及无线数据传输技术领域,具体涉及一种基于无线网络的多卡路由器装置及其数据传输方法。
背景技术
近年来无线数据传输技术的发展促进了移动互联网应用的繁荣,4G无线技术的应用极大缓解了各种网络应用中带宽瓶颈的限制。然而,在部分应用场合,特别是一些涉及高清视频数据传输的应用中,带宽仍然不能完全满足用户的需要。
对于视频传输的应用,有的人采用多张卡绑定传输的方法增加带宽,如:中国发明专利申请CN101964905B公开了一种利用无线通信网络实现电视新闻直播的终端,但这类装置或方法只能将视频数据从终端设备传输到平台的接收服务器上,面向特定网络应用,并不能让其他第三方的网络应用利用到多张卡绑定传输的好处。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无线网络的多卡路由器装置及其数据传输方法,该装置能够让连接在它上面的任何一种第三方网络应用(包括视频传输类的应用)传输的数据都均衡到多张卡中传输,能够显著的增加传输带宽。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:
一种基于无线网络的多卡路由器装置,包括解绑定服务器和若干个多卡路由器,所述的解绑定服务器部署在有线网络中,若干个多卡路由器分别与解绑定服务器无线连接;每一个多卡路由器具有可设置的唯一的网络标识。
所述的多卡路由器包括内网物理网卡、设备端网卡驱动模块、设备端复合模块、设备端socket接口和多张无线网卡。所述的解绑定服务器包括第一物理网卡、服务端socket接口、服务端复合模块、虚拟网卡驱动模块、路由模块、服务端网卡驱动模块和第二物理网卡。
所述的内网物理网卡,用于多卡路由器和内网的第三方网络应用进行双向数据传输。所述的设备端网卡驱动模块,用于内网物理网卡和设备端复合模块之间的数据及控制交互。所述的设备端复合模块,用于通过内网物理网卡及设备端网卡驱动模块接收来自内网的第三方网络应用的IP头开始的数据,并将该数据通过设备端socket接口均衡到多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中进行发送。所述的设备端复合模块,还用于先接收在多张无线网卡及多张无线网卡绑定的设备端socket接口中均衡传输的来自解绑定服务器的数据,并将数据还原成均衡发送前的数据,再将该数据解包还原出IP头开始的数据,然后再通过内网物理网卡及设备端网卡驱动模块将该数据发送至内网的第三方网络应用。所述的设备端socket接口,用于设备端复合模块和无线网卡之间的数据及控制交互;所述的无线网卡,为3G/4G的不同制式的无线网卡,用于采用无线信号在多卡路由器和解绑定服务器之间进行数据传输。
所述的第一物理网卡,用于接收无线网卡的连接。所述的服务端socket接口,用于第一物理网卡和服务端复合模块之间的数据及控制交互。所述的服务端复合模块,用于先通过服务端socket接口及第一物理网卡接收在多卡路由器的多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中均衡传输的数据,并将数据还原成均衡传输前的数据,再分离出IP头开始的数据,并采用源地址和多卡路由器的网络标识组合,设定一个唯一对应的服务端源地址的方式,建立网络地址转换表,进行网络地址转换,然后将IP包传送至虚拟网卡驱动模块,由虚拟网卡驱动模块模拟成从网络上收到的IP包后传输至路由模块,再由路由模块传递给真正需要发送数据的第二物理网卡,最后由第二物理网卡发送至第三方网络应用目标服务。所述的服务端复合模块,还用于先通过虚拟网卡驱动模块的数据链路层接口接收来自外网的第三方网络应用目标服务的IP头开始的数据,再利用网络地址转换表将目的地址更新成对应的内网的第三方网络应用的IP,并找到对应的多卡路由器的网络标识,最后通过第一物理网卡和服务端socket接口将数据均衡发送至多卡路由器的多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中进行传输。所述的虚拟网卡驱动模块,用于服务端复合模块和路由模块之间的数据及控制交互。所述的路由模块,用于将IP包在第二物理网卡和虚拟网卡驱动模块之间正确路由。所述的服务端网卡驱动模块,用于路由模块和第二物理网卡之间的数据及控制交互。所述的第二物理网卡,用于解绑定服务器和外网的第三方网络应用目标服务之间传输数据。
所述的设备端复合模块,用于将来自内网的第三方网络应用的IP头开始的数据,在多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中,选择一个缓冲区数据最小或者是带重传的UDP数据传输时丢包率最小的子通道进行发送。
所述的服务端复合模块,用于将来自外网的第三方网络应用目标服务的IP头开始的数据,在多卡路由器的多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中,选择一个缓冲区数据最小或者是带重传的UDP数据传输时丢包率最小的子通道进行发送。
本发明还涉及一种上述基于无线网络的多卡路由器装置的数据传输方法,该数据传输方法包括以下步骤:
(1)多卡路由器的设备端复合模块将内网的第三方网络应用发出的数据,均衡到多张无线网卡中向解绑定服务器的第一物理网卡发送,解绑定服务器的第一物理网卡通过服务端socket接口将接收的数据传输到解绑定服务器的服务端复合模块。
(2)解绑定服务器的服务端复合模块,先将来自多卡路由器的均衡传输的数据还原成均衡发送前的数据,分离出IP头开始的数据,并采用源地址和多卡路由器的网络标识组合,设定一个唯一对应的服务端源地址的方式,建立网络地址转换表,进行网络地址转换,然后将IP包传送至虚拟网卡驱动模块,由虚拟网卡驱动模块将IP包模拟成从网络上收到的IP包后传输至路由模块,再由路由模块传递给真正需要发送数据的第二物理网卡,最后由第二物理网卡发送至第三方网络应用目标服务。
(3)解绑定服务器将外网的第三方网络应用目标服务发出的数据传递到解绑定服务器的服务端复合模块,再由服务端复合模块将该数据通过服务端socket接口及第一物理网卡均衡发送至多卡路由器的多张无线网卡中。
(4)多卡路由器的设备端复合模块,先将来自解绑定服务器的均衡传输的数据还原成均衡传输前的数据,再将该数据解包还原出IP头开始的数据,然后再由内网物理网卡及设备端网卡驱动模块将该数据发送至内网的第三方网络应用。
步骤(1)中,所述的多卡路由器的设备端复合模块将内网的第三方网络应用发出的数据,均衡到多张无线网卡中向解绑定服务器的第一物理网卡发送,解绑定服务器的第一物理网卡通过服务端socket接口将接收的数据传输到解绑定服务器的服务端复合模块;具体包括以下步骤:
(11)多卡路由器启动;设每一个多卡路由器的一张无线网卡和解绑定服务器建立的连接为子通道,每一个多卡路由器的全部子通道为该多卡路由器的复合通道。
(12)设备端复合模块通过内网物理网卡的数据链路层接口接收IP头开始的数据。
(13)设备端复合模块判断是否有数据,若是,则执行步骤(14),若否,则返回执行步骤(12)。
(14)设备端复合模块判断是否已建立复合通道;若是,则执行步骤(17),若否,则执行步骤(15)。
(15)多卡路由器建立复合通道,获取该复合通道的唯一ID。
(16)每张无线网卡均与解绑定服务器建立子通道,各个子通道通过设备端socket接口接收传输数据。
(17)设备端复合模块采用数据均衡传输策略选择一个子通道,通过该子通道将数据打包发送到解绑定服务器。
(18)设备端复合模块判断是否需要关闭复合通道,若是,则执行步骤(19),若否,则返回执行步骤(12)。
(19)关闭多卡路由器各个无线网卡的子通道。
步骤(2)中,所述的解绑定服务器的服务端复合模块,先将来自多卡路由器的均衡传输的数据还原成均衡发送前的数据,分离出IP头开始的数据,并采用源地址和多卡路由器的网络标识组合,设定一个唯一对应的服务端源地址的方式,建立网络地址转换表,进行网络地址转换,然后将IP包传送至虚拟网卡驱动模块,由虚拟网卡驱动模块将IP包模拟成从网络上收到的IP包后传输至路由模块,再由路由模块传递给真正需要发送数据的第二物理网卡,最后由第二物理网卡发送至第三方网络应用目标服务;具体包括以下步骤:
(21)解绑定服务器启动;设每一个多卡路由器的一张无线网卡和解绑定服务器建立的连接为子通道,每一个多卡路由器的全部子通道为该多卡路由器的复合通道。
(22)服务端复合模块通过第一物理网卡监听特定端口,等待多卡路由器的无线网卡发来的连接。
(23)服务端复合模块判断是否有连接进来,若是,则执行步骤(24),若否,则返回执行步骤(22)。
(24)服务端复合模块判断是否该连接所在的复合通道是否为已建立的复合通道,若是,则执行步骤(26),若否,则执行步骤(25)。
(25)服务端复合模块建立该连接所在的复合通道,分配唯一的复合通道ID,并将该复合通道的ID返回给该复合通道对应的多卡路由器。
(26)服务端复合模块依次检查每个复合通道的每个子通道。
(27)服务端复合模块判断各个子通道中是否有数据,若是,则执行步骤(28),若否,则返回执行步骤(22)。
(28)服务端复合模块通过服务端socket接口接收数据,将来自多卡路由器的均衡传输的数据还原成均衡发送前的数据,分离出IP头开始的数据,并采用源地址和多卡路由器的网络标识组合,设定一个唯一对应的服务端源地址的方式,建立网络地址转换表,进行网络地址转换。
(29)服务端复合模块将网络地址转换完毕的IP包传送至虚拟网卡驱动模块,由虚拟网卡驱动模块模拟成从网络上收到的IP包后再发送至路由模块,路由模块根据路由配置将IP包传递给真正需要发送数据的第二物理网卡,由第二物理网卡发送至外网的第三方网络应用目标服务。
步骤(3)中,所述的解绑定服务器将外网的第三方网络应用目标服务发出的数据传递到解绑定服务器的服务端复合模块,再由服务端复合模块将该数据通过服务端socket接口及第一物理网卡均衡发送至多卡路由器的多张无线网卡中;具体包括以下步骤:
(31)解绑定服务器启动;设每一个多卡路由器的一张无线网卡和解绑定服务器建立的连接为子通道,每一个多卡路由器的全部子通道为该多卡路由器的复合通道。
(32)服务端复合模块通过虚拟网卡驱动模块的数据链路层接口接收IP头开始的数据。
(33)服务端复合模块判断是否有数据,若是,则执行步骤(34),若否,则返回执行步骤(32)。
(34)服务端复合模块根据目的地址和网络地址转换表,将目的地址更新成对应的内网的第三方网络应用的IP,并找到对应的复合通道ID。
(35)服务端复合模块根据复合通道ID找到该复合通道ID对应的全部子通道。
(36)服务端复合模块采用数据均衡传输策略,选择出发送当前IP数据包的子通道,发送数据。
步骤(4)中,所述的多卡路由器的设备端复合模块,先将来自解绑定服务器的均衡传输的数据还原成均衡传输前的数据,再将该数据解包还原出IP头开始的数据,然后再由内网物理网卡及设备端网卡驱动模块将该数据发送至内网的第三方网络应用;具体包括以下步骤:
(41)多卡路由器启动;设每一个多卡路由器的一张无线网卡和解绑定服务器建立的连接为子通道,每一个多卡路由器的全部子通道为该多卡路由器的复合通道。
(42)设备端复合模块依次尝试从每个无线网卡绑定的设备端socket接口中接收数据。
(43)设备端复合模块判断各个子通道中是否有数据,若是,则执行步骤(44),若否,则返回执行步骤(42)。
(44)设备端复合模块通过设备端socket接口接收数据,并将数据还原成解绑定服务器均衡传输前的数据,再将该数据解包还原出IP头开始的数据。
(45)设备端复合模块通过内网物理网卡的数据链路层接口发送IP头开始的数据;内网物理网卡将该数据作为IP包发送给内网的第三方网络应用。
所述的数据均衡传输策略,具体为选择发送缓冲区中数据最少的子通道发送,或者在采用带重传的UDP传输数据时,选择丢包率最小的子通道发送。
由以上技术方案可知,本发明所述的基于无线网络的多卡路由器装置中的多卡路由器,能够让连接在它上面的任何一种第三方网络应用(包括视频传输类的应用)传输的数据都均衡到该多卡路由器的多张无线网卡中传输。本发明通过在有线网络上部署一台解绑定服务器,能够将多张无线网卡对应的传输通道中接收到的数据还原成均衡发送前的数据,再发送到第三方网络应用的目标服务上去;反过来,解绑定服务器从第三方网络应用的目标服务上接收数据,然后均衡发送到多卡路由器的多张无线网卡上去,多卡路由器将多张无线网卡对应的传输通道中接收到的数据还原成均衡发送前的数据,再发送到第三方网络应用上去。本发明能够显著的增加双向传输带宽,有利于第三方网络应用数据的快速稳定传输。
附图说明
图1是本发明中多卡路由器装置的结构示意图;
图2是多卡路由器上行传输流程示意图;
图3是多卡路由器下行传输流程示意图;
图4是解绑定服务器上行传输流程示意图;
图5是解绑定服务器下行传输流程示意图。
其中:
1、多卡路由器,2、设备端复合模块,3、设备端网卡驱动模块,4、内网物理网卡,5、设备端socket接口,6、内网的第三方网络应用,7、无线网卡一,8、无线网卡N,9、解绑定服务器,10、第一物理网卡,11、服务端socket接口,12、服务端复合模块,13、虚拟网卡驱动模块,14、路由模块,15、服务端网卡驱动模块,16、第二物理网卡,17、外网的第三方网络应用目标服务。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明:
如图1所示的一种基于无线网络的多卡路由器装置,包括解绑定服务器9和若干个多卡路由器1。所述的解绑定服务器9部署在带宽较好的有线网络中,若干个多卡路由器1分别与解绑定服务器9无线连接;每一个多卡路由器1具有可设置的唯一的网络标识。
所述的多卡路由器1包括内网物理网卡4、设备端网卡驱动模块3、设备端复合模块2、设备端socket接口5和多张无线网卡7和8(无线网卡1、.....无线网卡N)。所述的解绑定服务器9包括第一物理网卡10、服务端socket接口11、服务端复合模块12、虚拟网卡驱动模块13、路由模块14、服务端网卡驱动模块15和第二物理网卡16。
所述的设备端复合模块2,负责将内网物理网卡4的IP包和设备端socket接口5的数据包之间进行转换。所述的设备端网卡驱动模块3,是操作系统的标准模块。所述的内网物理网卡4,用于和内网的第三方网络应用进行双向数据传输。所述的设备端socket接口5,是操作系统的标准模块。图1中的6是内网的第三方网络应用,内网中允许多个不同的第三方网络应用同时连网。所述的无线网卡,可以是3G/4G的不同制式的无线网卡。本发明所属的多卡路由器装置支持绑定多个无线网卡上网。
所述的解绑定服务器的第一物理网卡10,用于接收多卡路由器1的多张无线网卡的连接。所述的服务端socket接口11,是操作系统的标准模块。所述的服务端复合模块12,用于在虚拟网卡驱动模块13的IP包和服务端socket接口11的数据包之间进行转换,还用于完成网络地址转换。所述的虚拟网卡驱动模块13,该模块和路由模块14之间的接口就是标准的网卡驱动接口,该模块和服务端复合模块12之间的接口允许以IP包的格式进行双向的数据传送。所述的路由模块14是操作系统的标准模块,通过事先对路由模块的合适配置,可以将IP包在第二物理网卡16和虚拟网卡驱动模块13间正确路由。所述的服务端网卡驱动15是操作系统的标准模块。所述的第二物理网卡16,用于解绑定服务器9和外网的第三方网络应用目标服务17之间传送数据,在实际设备中,可以和第一物理网卡10是一张网卡。图1中的17是外网的第三方网络应用目标服务,一台解绑定服务器9可以同时支持多个第三方网络应用目标服务17。
对于上述基于无线网络的多卡路由器装置的数据传输方法,为了便于描述,设定从内网的第三方网络应用向外网的第三方网络应用目标服务传送数据称为上行传输流程,反之为下行传输流程。每一个路由器的一张无线网卡和解绑定服务器建立的连接称为子通道,每一个路由器的全部子通道称为该路由器的复合通道。
整个数据传输流程主要分为4个,包括:多卡路由器上行传输流程、多卡路由器下行传输流程、解绑定服务器上行传输流程、解绑定服务器下行产生流程。这些流程都是并发工作的,并且相互耦合,下面分别予以描述:
图2是多卡路由器上行传输流程,该流程主要是将内网的第三方网络应用发出的数据传递到解绑定服务的复合模块,具体包含以下步骤:
步骤101,多卡路由器设备启动。
步骤102,设备端复合模块通过内网物理网卡的数据链路层接口接收IP头开始的数据。由于要完整地接收IP包,因此不能通过通常的socket接口完成,必须直接访问设备端网卡驱动模块。
步骤103,设备端复合模块判断是否有数据,若是,则执行步骤104,若否,则返回执行步骤102。
步骤104,设备端复合模块判断是否建立了复合通道,若是,则执行步骤107,若否执行步骤105。
步骤105,建立复合通道,获取唯一复合通道ID。复合通道ID的获取方式主要有以下两种:
(1)由解绑定服务器分配,并通过建立复合通道的响应报文返回给设备。
(2)部署系统时预先分配好。
但在实际应用中,具体采用的方式不限于以上几种,只要保证复合通道ID在解绑定服务器服务的所有多卡路由器中保持唯一即可。
步骤106,每个无线网卡都和解绑定服务建立起子通道。子通道通过设备端socket接口传输数据。建立连接的交互信令中,应该有表明该连接属于哪个复合通道的标识,该标识可以就是复合通道ID,也可以是和复合通道ID唯一对应的标识。
步骤107,根据数据均衡传输策略选择一个子通道,打包发送该数据。数据均衡传输策略具体有以下两种:
(1)选择发送缓冲区中数据最少的子通道发送。
(2)如果采用带重传的UDP传输数据,可选择丢包率最小的子通道发送。
但在实际应用中,具体采用的方式不限于以上几种,只要能够实现将要传送的数据均衡到各个子通道中发送即可。
步骤108,判断是否需要关闭复合通道,若是,则执行步骤109,若否,则返回执行步骤102。判断是否该关闭复合通道的准则有以下两种方式:
(1)当没有任何内网的第三方网络应用连接到多卡路由器时,则关闭复合通道,这样的准则对数据传输的延时影响较小;
(2)当超过一定的时间,在任何子通道上都没有数据传输时,则关闭复合通道,这样的准则对无线网络的承载压力较小。
但在实际应用中,具体采用的准则不限于以上几种,核心是根据实际着重考虑的因素,选取合适的准则。
步骤109,关闭无线网卡的子通道
图3是多卡路由器下行传输流程,该流程主要是将解绑定服务的复合模块发出的数据传递到内网的第三方网络应用,具体包含以下步骤:
步骤201,设备启动。
步骤202,依次尝试从每个无线网卡绑定的socket中接收数据。
步骤203,判断是否有数据,若是,则执行步骤204,若否,则返回执行步骤202。
步骤204,将该数据解包还原出IP头开始的数据。
步骤205,通过内网物理网卡的数据链路层接口发送IP头开始的数据;物理网卡会将该数据作为IP包发送给内网的第三方网络应用。
图4是解绑定服务器上行传输流程,该流程主要是解绑定服务的复合模块通过socket接口接收数据,通过虚拟网卡驱动发出的数据,传递到外网的第三方网络应用目标服务,具体包含以下步骤:
步骤301,服务启动。
步骤302,监听特定端口等待无线网卡来的连接。
步骤303,判断是否有连接进来,若是,则执行步骤304,若否,则返回执行步骤302。
步骤304,判断是否是已建的复合通道,若是,则执行步骤306,若否,则执行步骤305。由于建立复合通道和建立子通道是不同的作用,因此应在信令设计时体现出区别。
步骤305,建立复合通道,分配唯一的复合通道ID并返回给设备。由于同一时间可以有多个多卡路由器连接到解绑定服务器上,建立复合通道的过程中一般需要进行认证,每一个多卡路由器分配一个接入帐号和接入密码。如果不在乎安全性,则可以省去密码验证。至于分配复合通道ID的策略可以参考步骤105。
步骤306,依次检查每个复合通道的子通道。
步骤307,判断是否有数据,若是,则执行步骤308,若否,则返回执行步骤302;
步骤308,分离出IP头开始的数据,将源地址进行网络地址转换。转换的方法是在内存中记录复合通道ID和源地址的组合,唯一对应一个源地址,当出现新的复合通道ID和源地址的组合时,就产生一个新的源地址并记入内存,当遇到已有的复合通道ID和源地址的组合时,则直接使用唯一对应的那个源地址。通过引入复合通道ID就可以防止两个多卡路由器内网的第三方应用的来源地址相同时,会造成混淆的问题。
步骤309,将IP包传入虚拟网卡驱动模块,模拟成从网络上收到的IP包。虚拟网卡驱动收到IP包后,会传入操作系统自身的路由模块,通过事先对路由模块的合适配置,路由模块会将IP包传递给真正需要发送数据的物理网卡,然后再发送给第三方网络应用目标服务。
图5是解绑定服务器下行传输流程,该流程主要是将外网的第三方网络应用目标服务发出的数据传递到服务端复合模块,再通过socket连接传递到多卡路由器,具体包含以下步骤:
步骤401,服务启动。
步骤402,通过虚拟网卡的数据链路层接口接收IP头开始的数据。
步骤403,判断是否有数据,若是,则执行步骤404,若否,则返回执行步骤402。
步骤404,根据目的地址查网络地址转换表,更新成对应的内网的第三方网络应用的IP,并找到对应的复合通道ID。这些数据是操作系统的路由模块路由过来的,目的地址是步骤308中分配的地址。在网络地址转换表中,找到对应的复合通道ID,然后将记录的内网的第三方网络应用的IP作为新的目标地址。
步骤405,根据复合通道ID找到所有的子通道。
步骤406,根据数据传输均衡策略选择出发送当前IP数据包的socket连接,发送数据。数据传输均衡策略和步骤107相同。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于无线网络的多卡路由器装置,其特征在于:包括解绑定服务器和若干个多卡路由器,所述的解绑定服务器部署在有线网络中,若干个多卡路由器分别与解绑定服务器无线连接;每一个多卡路由器具有可设置的唯一的网络标识;
所述的多卡路由器包括内网物理网卡、设备端网卡驱动模块、设备端复合模块、设备端socket接口和多张无线网卡;所述的解绑定服务器包括第一物理网卡、服务端socket接口、服务端复合模块、虚拟网卡驱动模块、路由模块、服务端网卡驱动模块和第二物理网卡;
所述的内网物理网卡,用于多卡路由器和内网的第三方网络应用进行双向数据传输;所述的设备端网卡驱动模块,用于内网物理网卡和设备端复合模块之间的数据及控制交互;所述的设备端复合模块,用于通过内网物理网卡及设备端网卡驱动模块接收来自内网的第三方网络应用的IP头开始的数据,并将该数据通过设备端socket接口均衡到多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中进行发送;所述的设备端复合模块,还用于先接收在多张无线网卡及多张无线网卡绑定的设备端socket接口中均衡传输的来自解绑定服务器的数据,并将数据还原成均衡发送前的数据,再将该数据解包还原出IP头开始的数据,然后再通过内网物理网卡及设备端网卡驱动模块将该数据发送至内网的第三方网络应用;所述的设备端socket接口,用于设备端复合模块和无线网卡之间的数据及控制交互;所述的无线网卡,为3G/4G的不同制式的无线网卡,用于采用无线信号在多卡路由器和解绑定服务器之间进行数据传输;
所述的第一物理网卡,用于接收无线网卡的连接;所述的服务端socket接口,用于第一物理网卡和服务端复合模块之间的数据及控制交互;所述的服务端复合模块,用于先通过服务端socket接口及第一物理网卡接收在多卡路由器的多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中均衡传输的数据,并将数据还原成均衡传输前的数据,再分离出IP头开始的数据,并采用源地址和多卡路由器的网络标识组合,设定一个唯一对应的服务端源地址的方式,建立网络地址转换表,进行网络地址转换,然后将IP包传送至虚拟网卡驱动模块,由虚拟网卡驱动模块模拟成从网络上收到的IP包后传输至路由模块,再由路由模块传递给真正需要发送数据的第二物理网卡,最后由第二物理网卡发送至第三方网络应用目标服务;所述的服务端复合模块,还用于先通过虚拟网卡驱动模块的数据链路层接口接收来自外网的第三方网络应用目标服务的IP头开始的数据,再利用网络地址转换表将目的地址更新成对应的内网的第三方网络应用的IP,并找到对应的多卡路由器的网络标识,最后通过第一物理网卡和服务端socket接口将数据均衡发送至多卡路由器的多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中进行传输;所述的虚拟网卡驱动模块,用于服务端复合模块和路由模块之间的数据及控制交互;所述的路由模块,用于将IP包在第二物理网卡和虚拟网卡驱动模块之间正确路由;所述的服务端网卡驱动模块,用于路由模块和第二物理网卡之间的数据及控制交互;所述的第二物理网卡,用于解绑定服务器和外网的第三方网络应用目标服务之间传输数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的多卡路由器装置,其特征在于:所述的设备端复合模块,用于将来自内网的第三方网络应用的IP头开始的数据,在多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中,选择一个缓冲区数据最小或者是带重传的UDP数据传输时丢包率最小的子通道进行发送。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的多卡路由器装置,其特征在于:所述的服务端复合模块,用于将来自外网的第三方网络应用目标服务的IP头开始的数据,在多卡路由器的多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中,选择一个缓冲区数据最小或者是带重传的UDP数据传输时丢包率最小的子通道进行发送。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的多卡路由器装置的数据传输方法,其特征在于:该数据传输方法包括以下步骤:
(1)多卡路由器的设备端复合模块将内网的第三方网络应用发出的数据,均衡到多张无线网卡中向解绑定服务器的第一物理网卡发送,解绑定服务器的第一物理网卡通过服务端socket接口将接收的数据传输到解绑定服务器的服务端复合模块;
(2)解绑定服务器的服务端复合模块,先将来自多卡路由器的均衡传输的数据还原成均衡发送前的数据,分离出IP头开始的数据,并采用源地址和多卡路由器的网络标识组合,设定一个唯一对应的服务端源地址的方式,建立网络地址转换表,进行网络地址转换,然后将IP包传送至虚拟网卡驱动模块,由虚拟网卡驱动模块将IP包模拟成从网络上收到的IP包后传输至路由模块,再由路由模块传递给真正需要发送数据的第二物理网卡,最后由第二物理网卡发送至第三方网络应用目标服务;
(3)解绑定服务器将外网的第三方网络应用目标服务发出的数据传递到解绑定服务器的服务端复合模块,再由服务端复合模块将该数据通过服务端socket接口及第一物理网卡均衡发送至多卡路由器的多张无线网卡中;
(4)多卡路由器的设备端复合模块,先将来自解绑定服务器的均衡传输的数据还原成均衡传输前的数据,再将该数据解包还原出IP头开始的数据,然后再由内网物理网卡及设备端网卡驱动模块将该数据发送至内网的第三方网络应用。
5.根据权利要求4所述的数据传输方法,其特征在于:步骤(1)中,所述的多卡路由器的设备端复合模块将内网的第三方网络应用发出的数据,均衡到多张无线网卡中向解绑定服务器的第一物理网卡发送,解绑定服务器的第一物理网卡通过服务端socket接口将接收的数据传输到解绑定服务器的服务端复合模块;具体包括以下步骤:
(11)多卡路由器启动;设每一个多卡路由器的一张无线网卡和解绑定服务器建立的连接为子通道,每一个多卡路由器的全部子通道为该多卡路由器的复合通道;
(12)设备端复合模块通过内网物理网卡的数据链路层接口接收IP头开始的数据;
(13)设备端复合模块判断是否有数据,若是,则执行步骤(14),若否,则返回执行步骤(12);
(14)设备端复合模块判断是否已建立复合通道;若是,则执行步骤(17),若否,则执行步骤(15);
(15)多卡路由器建立复合通道,获取该复合通道的唯一ID;
(16)每张无线网卡均与解绑定服务器建立子通道,各个子通道通过设备端socket接口接收传输数据;
(17)设备端复合模块采用数据均衡传输策略选择一个子通道,通过该子通道将数据打包发送到解绑定服务器;
(18)设备端复合模块判断是否需要关闭复合通道,若是,则执行步骤(19),若否,则返回执行步骤(12);
(19)关闭多卡路由器各个无线网卡的子通道。
6.根据权利要求4所述的数据传输方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的解绑定服务器的服务端复合模块,先将来自多卡路由器的均衡传输的数据还原成均衡发送前的数据,分离出IP头开始的数据,并采用源地址和多卡路由器的网络标识组合,设定一个唯一对应的服务端源地址的方式,建立网络地址转换表,进行网络地址转换,然后将IP包传送至虚拟网卡驱动模块,由虚拟网卡驱动模块将IP包模拟成从网络上收到的IP包后传输至路由模块,再由路由模块传递给真正需要发送数据的第二物理网卡,最后由第二物理网卡发送至第三方网络应用目标服务;具体包括以下步骤:
(21)解绑定服务器启动;设每一个多卡路由器的一张无线网卡和解绑定服务器建立的连接为子通道,每一个多卡路由器的全部子通道为该多卡路由器的复合通道;
(22)服务端复合模块通过第一物理网卡监听特定端口,等待多卡路由器的无线网卡发来的连接;
(23)服务端复合模块判断是否有连接进来,若是,则执行步骤(24),若否,则返回执行步骤(22);
(24)服务端复合模块判断是否该连接所在的复合通道是否为已建立的复合通道,若是,则执行步骤(26),若否,则执行步骤(25);
(25)服务端复合模块建立该连接所在的复合通道,分配唯一的复合通道ID,并将该复合通道的ID返回给该复合通道对应的多卡路由器;
(26)服务端复合模块依次检查每个复合通道的每个子通道;
(27)服务端复合模块判断各个子通道中是否有数据,若是,则执行步骤(28),若否,则返回执行步骤(22);
(28)服务端复合模块通过服务端socket接口接收数据,将来自多卡路由器的均衡传输的数据还原成均衡发送前的数据,分离出IP头开始的数据,并采用源地址和多卡路由器的网络标识组合,设定一个唯一对应的服务端源地址的方式,建立网络地址转换表,进行网络地址转换;
(29)服务端复合模块将网络地址转换完毕的IP包传送至虚拟网卡驱动模块,由虚拟网卡驱动模块模拟成从网络上收到的IP包后再发送至路由模块,路由模块根据路由配置将IP包传递给真正需要发送数据的第二物理网卡,由第二物理网卡发送至外网的第三方网络应用目标服务。
7.根据权利要求4所述的数据传输方法,其特征在于:步骤(3)中,所述的解绑定服务器将外网的第三方网络应用目标服务发出的数据传递到解绑定服务器的服务端复合模块,再由服务端复合模块将该数据通过服务端socket接口及第一物理网卡均衡发送至多卡路由器的多张无线网卡中;具体包括以下步骤:
(31)解绑定服务器启动;设每一个多卡路由器的一张无线网卡和解绑定服务器建立的连接为子通道,每一个多卡路由器的全部子通道为该多卡路由器的复合通道;
(32)服务端复合模块通过虚拟网卡驱动模块的数据链路层接口接收IP头开始的数据;
(33)服务端复合模块判断是否有数据,若是,则执行步骤(34),若否,则返回执行步骤(32);
(34)服务端复合模块根据目的地址和网络地址转换表,将目的地址更新成对应的内网的第三方网络应用的IP,并找到对应的复合通道ID;
(35)服务端复合模块根据复合通道ID找到该复合通道ID对应的全部子通道;
(36)服务端复合模块采用数据均衡传输策略,选择出发送当前IP数据包的子通道,发送数据。
8.根据权利要求4所述的数据传输方法,其特征在于:步骤(4)中,所述的多卡路由器的设备端复合模块,先将来自解绑定服务器的均衡传输的数据还原成均衡传输前的数据,再将该数据解包还原出IP头开始的数据,然后再由内网物理网卡及设备端网卡驱动模块将该数据发送至内网的第三方网络应用;具体包括以下步骤:
(41)多卡路由器启动;设每一个多卡路由器的一张无线网卡和解绑定服务器建立的连接为子通道,每一个多卡路由器的全部子通道为该多卡路由器的复合通道;
(42)设备端复合模块依次尝试从每个无线网卡绑定的设备端socket接口中接收数据;
(43)设备端复合模块判断各个子通道中是否有数据,若是,则执行步骤(44),若否,则返回执行步骤(42);
(44)设备端复合模块通过设备端socket接口接收数据,并将数据还原成解绑定服务器均衡传输前的数据,再将该数据解包还原出IP头开始的数据;
(45)设备端复合模块通过内网物理网卡的数据链路层接口发送IP头开始的数据;内网物理网卡将该数据作为IP包发送给内网的第三方网络应用。
9.根据权利要求5或7所述的数据传输方法,其特征在于:所述的数据均衡传输策略,具体为选择发送缓冲区中数据最少的子通道发送,或者在采用带重传的UDP传输数据时,选择丢包率最小的子通道发送。
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