CN105027512B - 数据传输方法、传输控制方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种数据传输方法、传输控制方法及设备。一种SDN包括：网络控制器、第一边缘节点和至少一个第二边缘节点；网络控制器向第一边缘节点提供目标路由规则，第一边缘节点接收需要传输的数据包，确定目标边缘节点，根据目标边缘节点从网络控制器获取目标路由规则，并根据目标路由规则，将数据包发送到目标边缘节点；至少一个第二边缘节点在作为目标边缘节点时，接收第一边缘节点发送的数据包，完成数据包的传输。本发明技术方案可以提高SDN的通信效率。

Description

数据传输方法、传输控制方法及设备
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种数据传输方法、传输控制方法及设备。
背景技术
软件定义网络(Software Defined Network，简称为SDN)是一种新型网络创新架构，目的是实现网络的可编程，为网络及应用的创新提供良好的平台，其本质是将网络的控制从物理设备中分离出来，并聚合形成控制中枢，物理设备只剩策略执行和简单的数据转发功能。当前的SDN方案是将网络中的功能网元，主要是交换机、路由器等设备的控制面剥离出来使其作为用户面设备实现，并集中部署分离的控制面设备，即网络控制器。
集中控制是SDN的一个优势，但也会带来问题和挑战。如果用户面设备不断的需要网络控制器做出决策，那么用户面设备和网络控制器之间将会产生大量的信令，大量信令开销将极大的降低整体网络的通信效率。
发明内容
本发明实施例提供一种数据传输方法、传输控制方法及设备，用以提高SDN的通信效率。
第一方面提供一种软件定义网络SDN，包括：网络控制器、第一边缘节点和至少一个第二边缘节点；
所述第一边缘节点，用于接收需要传输的数据包，确定目标边缘节点，根据所述目标边缘节点从所述网络控制器获取目标路由规则，并根据所述目标路由规则，将所述数据包发送到所述目标边缘节点，以使所述目标边缘节点完成所述数据包的传输；其中，所述目标边缘节点是指传输所述数据包过程中需要经过的第二边缘节点；所述目标路由规则是指所述第一边缘节点到所述目标边缘节点的路由规则；
所述至少一个第二边缘节点，用于在作为所述目标边缘节点时，接收所述第一边缘节点根据所述目标路由规则发送的所述数据包，并完成所述数据包的传输；
所述网络控制器，用于向所述第一边缘节点提供所述目标路由规则。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一边缘节点为网关设备，所述数据包为发往用户设备的下行数据包，所述第二边缘节点为基站设备。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一边缘节点用于确定目标边缘节点，包括：
所述网关设备具体用于确定所述下行数据包所属的会话标识，根据所述下行数据包所属的会话标识，查询会话标识与基站设备之间的对应关系，确定目标基站设备。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述网关设备还用于接收所述下行数据包对应的上行数据包，并在识别出所述上行数据包所属的会话属于新会话且使用缺省承载时，根据所述上行数据包在本地生成用于所述下行数据包的目标过滤规则，并生成所述上行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；
所述网关设备用于确定所述下行数据包所属的会话标识，包括：所述网关设备具体用于根据用于所述下行数据包的目标过滤规则，确定所述下行数据包所属的会话标识。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述网关设备还用于接收所述网络控制器发送的用于所述下行数据包的目标过滤规则，将所述目标过滤规则存储在本地，并接收所述网络控制器发送的所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；
所述网关设备用于确定所述下行数据包所属的会话标识，包括：所述网关设备具体用于根据用于所述下行数据包的目标过滤规则，确定所述下行数据包所属的会话标识；
所述网络控制器还用于在获知所述下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后生成用于所述下行数据包的目标过滤规则，将所述目标过滤规则发送给所述网关设备，并生成所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系，将所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系发送给所述网关设备。
第二方面提供一种网络设备，位于软件定义网络SDN中，所述网络设备为第一边缘节点，具体包括：
接收模块，用于接收需要传输的数据包；
确定模块，用于确定目标边缘节点，所述目标边缘节点是指传输所述数据包过程中需要经过的所述SDN中的第二边缘节点；
路由规则模块，用于根据所述目标边缘节点从所述SDN中的网络控制器获取目标路由规则，所述目标路由规则是指所述第一边缘节点到所述目标边缘节点的路由规则；
发送模块，用于根据所述目标路由规则，将所述数据包发送到所述目标边缘节点，以使所述目标边缘节点完成所述数据包的传输。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述第一边缘节点为网关设备，所述数据包为发往用户设备的下行数据包，所述第二边缘节点为基站设备。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述确定模块具体用于确定所述下行数据包所属的会话标识，根据所述下行数据包所属的会话标识，查询会话标识与基站设备之间的对应关系，确定所述目标基站设备。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述接收模块还用于在接收所述下行数据包之前，接收所述下行数据包对应的上行数据包；
所述网络设备还包括：
过滤规则生成模块，用于在识别出所述上行数据包所属的会话是新会话且使用缺省承载时，根据所述上行数据包在本地生成用于所述下行数据包的目标过滤规则，并生成所述上行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；
所述确定模块用于确定所述下行数据包所属的会话标识，包括：所述确定模块具体用于根据用于所述下行数据包的目标过滤规则，确定所述下行数据包所属的会话标识。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述接收模块还用于接收所述网络控制器发送的用于所述下行数据包的目标过滤规则，将所述目标过滤规则存储在本地，并接收所述网络控制器发送的所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；其中，所述目标过滤规则是所述网络控制器在获知所述下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后为所述下行数据包生成的；
所述确定模块用于确定所述下行数据包所属的会话标识，包括：所述确定模块具体用于根据用于所述下行数据包的目标过滤规则，确定所述下行数据包所属的会话标识。
第三方面提供一种网络控制器，位于软件定义网络SDN中，所述网络控制器包括：
路由规则模块，用于为所述SDN中的第一边缘节点配置路由信息，所述路由信息包括所述第一边缘节点到所述SDN中每个第二边缘节点的路由规则；
发送模块，用于将所述路由信息发送给所述第一边缘节点，以使所述第一边缘节点在接收到的需要传输的数据包时基于所述路由信息确定到目标边缘节点的目标路由规则，所述目标边缘节点是传输所述数据包过程中需要经过的第二边缘节点。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述第一边缘节点为网关设备，所述数据包为发往用户设备的下行数据包，所述第二边缘节点为基站设备。
结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述网络控制器还包括：专用承载模块，用于在获知所述下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后生成用于所述下行数据包的目标过滤规则，并生成所述下行数据包所属的会话标识和当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；
所述发送模块还用于将所述目标过滤规则发送给所述网关设备，以使所述网关设备根据所述目标过滤规则确定所述下行数据包所属的会话标识，并将所述下行数据包所属的会话标识和当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系发送给所述网关设备，以使所述网关设备确定目标基站设备。
第四方面提供一种数据传输方法，包括：
软件定义网络SDN中的第一边缘节点接收需要传输的数据包；
所述第一边缘节点确定目标边缘节点，所述目标边缘节点是指传输所述数据包过程中需要经过的第二边缘节点；
所述第一边缘节点根据所述目标边缘节点从网络控制器获取目标路由规则，所述目标路由规则是指所述第一边缘节点到所述目标边缘节点的路由规则；
所述第一边缘节点根据所述目标路由规则，将所述数据包发送到所述目标边缘节点，以使所述目标边缘节点完成所述数据包的传输。
结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述第一边缘节点为网关设备，所述数据包为发往用户设备的下行数据包，所述第二边缘节点为基站设备。
结合第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述第一边缘节点确定目标边缘节点，包括：
所述网关设备确定所述下行数据包所属的会话标识；
所述网关设备根据所述下行数据包所属的会话标识，查询会话标识与基站设备之间的对应关系，确定所述目标基站设备。
结合第四方面的第二种可能的实现方式，在第四方面的第三种可能的实现方式中，所述方法还包括：
所述网关设备接收所述下行数据包对应的上行数据包，并在识别出所述上行数据包所属的会话是新会话且使用缺省承载时，根据所述上行数据包在本地生成用于所述下行数据包的目标过滤规则，并生成所述上行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；
所述网关设备确定所述下行数据包所属的会话标识，包括：
所述网关设备根据用于所述下行数据包的目标过滤规则，确定所述下行数据包所属的会话标识。
结合第四方面的第二种可能的实现方式，在第四方面的第四种可能的实现方式中，所述方法还包括：
所述网关设备接收所述网络控制器发送的用于所述下行数据包的目标过滤规则，将所述目标过滤规则存储在本地，并接收所述网络控制器发送的所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；其中，所述目标过滤规则是所述网络控制器在获知所述下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后为所述下行数据包生成的；
所述网关设备确定所述下行数据包所属的会话标识，包括：
所述网关设备根据用于所述下行数据包的目标过滤规则，确定所述下行数据包所属的会话标识。
第五方面提供一种传输控制方法，包括：
软件定义网络SDN中的网络控制器为所述SDN中的第一边缘节点配置路由信息，所述路由信息包括所述第一边缘节点到所述SDN中每个第二边缘节点的路由规则；
所述网络控制器将所述路由信息发送给所述第一边缘节点，以使所述第一边缘节点在接收到的需要传输的数据包时基于所述路由信息确定到目标边缘节点的目标路由规则，所述目标边缘节点是传输所述数据包过程中需要经过的第二边缘节点。
结合第五方面，在第五方面的第一种可能的实现方式中，所述第一边缘节点为网关设备，所述数据包为发往用户设备的下行数据包，所述第二边缘节点为基站设备。
结合第五方面的第一种可能的实现方式，在第五方面的第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：
所述网络控制器在获知所述下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后，生成用于所述下行数据包的目标过滤规则，并生成所述下行数据包所属的会话标识和当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；
所述网络控制器将所述目标过滤规则发送给所述网关设备，以使所述网关设备根据所述目标过滤规则确定所述下行数据包所属的会话标识，并将所述下行数据包所属的会话标识和当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系发送给所述网关设备，以使所述网关设备确定目标基站设备。
本发明实施例提供的数据传输方法、传输控制方法及设备，SDN中的第一边缘节点接收到需要传输的数据包后，从SDN中的第二边缘节点中确定传输该数据包需要经过的目标边缘节点，然后从网络控制器获取第一边缘节点到该目标边缘节点的目标路由规则，通过该目标路由规则将数据包发送给目标边缘节点，使目标边缘节点完成该数据包的传输。在该过程中，由第一边缘节点从第二边缘节点中确定传输数据包需要经过的目标边缘节点，可以适应因用户设备的移动性造成目标边缘节点发生变化的情况，而网络控制器只负责第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，不需要因为用户设备位置的变化而实时调整第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，有效的减少了网络控制器的处理负担，优化了控制面与用户面之间的信令交互，提升了SDN的通信效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种SDN应用场景示意图；
图2为本发明实施例提供的一种SDN的架构图；
图3为本发明实施例提供的另一种SDN的架构图；
图4为本发明实施例提供的又一种SDN的架构图；
图5为本发明实施例提供的又一种SDN的架构图；
图6为本发明实施例提供的又一种SDN的架构图；
图7为本发明实施例提供的又一种SDN的架构图；
图8为本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的另一种网络设备的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的又一种网络设备的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种网络控制器的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的另一种网络控制器的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的又一种网络控制器的结构示意图；
图14为本发明实施例提供的一种数据传输方法的流程图；
图15为本发明实施例提供的一种传输控制方法的流程图；
图16为本发明实施例提供的另一种数据传输方法的流程图；
图17为本发明实施例提供的又一种数据传输方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作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。
考虑到无线网络中用户的移动性，本发明实施例分别提供了数据传输方法、传输控制方法，用以优化控制面与用户面之间的信令交互，以提升SDN的通信效率。举例说明，SND的一种系统架构如图1所示，该SDN包括：网络控制器11和用户面设备12。网络控制11器作为SDN的控制面设备，主要负责用户接入管理、移动性管理、调度整个SDN的数据传输路径等。用户面设备12主要负责策略执行和数据转发。在本实施例中，用户面设备12分为两类，一类位于网络中间位置(如图1中虚线圈所示)，一类位于网络边缘位置(如图1中的实线圈所示)。另外，本实施例的SDN与普通的SND相比，本实施例中的用户面设备12不仅包括交换机和路由器，还包括无线网络中核心网和接入网的其他设备，例如网关设备和基站设备。其中，在一个SDN中，网关设备可以是一个或多个，基站设备也可以是一个或多个。网关设备和基站设备均位于SDN的边缘位置，且基站设备直接面对SDN中的用户设备(如图1中空心实线圈所示)，网关设备主要面对互联网等其他PDN网络或者数据中心(如图1中中间带点的实线圈所示)。其中，下行数据包一般是从互联网等其他PDN网络或者数据中心进入SDN的网关设备，网关设备在网络控制器11的控制下，将下行数据包发送给SDN的基站设备，再由基站设备转发给用户设备。
在此说明，本发明实施例所述的网关设备可以是分组数据网络网关(Packet DataNetwork GateWay，简称为PDN-GW)，网关通用分组无线服务(General Packet RadioService，简称为GPRS)支持节点(Gateway GPRS Support Node，简称为GGSN)或服务网关(Serving GateWay，简称为S-GW)等。
另外，本发明各实施例对网关设备到基站设备之间使用的传输技术不做限定，例如可以是使用端到端的的通用数据传输平台(General Data Transfer Platform，简称为GTP)或移动IP(Mobile IP，简称为MIP)隧道技术、虚拟专用网络(Virtual PrivateNetwork，简称为VPN)、多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，简称为MPLS)技术等，也可以是在中间某一段使用专线或者隧道技术进行传输，等等。
图1所示无线SDN为本发明实施方式的一种应用环境，当图1中所示用户设备从A点移动到了B点之后，相应的数据转发路径也会发生变化，图1中虚线所示为用户设备在A点的数据转发路径，图1中实线所示为用户设备移动到B点时的数据转发路径。如果用户设备从A点移动到B点后仍要正常通信，则需要网络控制器11根据用户设备的移动实时更新数据转发路径，这将使用户面设备12与网络控制器11之间产生大量的信令，降低整体网络的通信效率。为解决该问题，本发明以下实施例提供了一种新的SDN架构。
图2为本发明实施例提供的一种SDN的架构图。如图2所示，该SDN包括：网络控制器21、第一边缘节点22和至少一个第二边缘节点23。进一步，该SDN还可以包括：其他节点24，其他节点24可以是中间节点。
第一边缘节点22，用于接收需要传输的数据包，确定目标边缘节点，根据该目标边缘节点从网络控制器21获取目标路由规则，根据获取的目标路由规则，将接收的数据包发送到目标边缘节点，以使目标边缘节点完成该数据包的传输。其中，目标边缘节点是指传输上述数据包过程中需要经过的第二边缘节点23。目标路由规则是指第一边缘节点22到目标边缘节点的路由规则。
至少一个第二边缘节点23，用于在作为目标边缘节点时，接收第一边缘节点22根据目标路由规则发送的数据包，并完成该数据包的传输。
网络控制器21是该SDN的控制面设备，负责控制该SDN，主要用于向第一边缘节点22提供目标路由规则。
其中，第一边缘节点22可以是一个或多个。目标边缘节点是至少一个第二边缘节点23其中一个。
在本实施例提供的SDN中，第一边缘节点接收到需要传输的数据包后，从第二边缘节点中确定传输该数据包需要经过的目标边缘节点，然后从网络控制器获取到该目标边缘节点的目标路由规则，通过该路由规则将数据包发送给目标边缘节点，使目标边缘节点完成该数据包的传输。由此可见，在本实施例提供的SDN中，由第一边缘节点从第二边缘节点中确定传输数据包需要经过的目标边缘节点，可以适应因用户设备的移动性造成目标边缘节点发生变化的情况，而网络控制器只负责第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，不需要因为用户设备位置的变化而实时调整到第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，有效的减少了网络控制器的处理负担，优化了控制面与用户面之间的信令交互，提升了SDN的通信效率。
在一可选实施方式中，第一边缘节点22可以是网关设备，第二边缘节点23可以是基站设备，则第一边缘节点22接收的数据包可以是发往用户设备的下行数据包。
在一可选实施方式中，第一边缘节点22可以是基站设备，第二边缘节点23可以是网关设备，则第一边缘节点22接收的数据包可以是用户设备发送的上行数据包。
可选的，上述网关设备可以是PDN-GW，GGSN或S-GW等。
在一可选实施方式中，第一边缘节点22用于根据目标边缘节点从网络控制器获取目标路由规则，包括：第一边缘节点22具体用于从网络控制器21预先发送的路由信息中，获取目标路由规则，该路由信息包括第一边缘节点22与SDN中每个第二边缘节点23的路由规则。相应的，网络控制器21用于向第一边缘节点22提供目标路由规则包括：网络控制器21具体用于预先向第一边缘节点22发送路由信息。可选的，网络控制器21可以采用路由表的形式，将路由信息提供给第一边缘节点22，但并不限于路由表这一种形式。
在一可选实施方式中，第一边缘节点22用于根据目标边缘节点从网络控制器21获取目标路由规则，包括：第一边缘节点22具体用于在收到数据包后，向网络控制器21发送请求目标路由规则的请求消息，并接收网络控制器21根据该请求消息发送的目标路由规则。相应的，网络控制器21用于向第一边缘节点22提供目标路由规则包括：网络控制器21具体用于接收第一边缘节点22发送的请求消息，并根据该请求消息向第一边缘节点21返回目标路由规则。该请求消息可以包括目标边缘节点的标识，用于供网络控制器21确定第一边缘节点22请求获取的是到哪个第二边缘节点23的路由规则。
基于上述可选实施方式，本发明实施例提供的另一种SDN的架构如图3所示，该SDN包括：网络控制器31、网关设备32、基站设备33和其他节点34。
网络控制器31主要用于控制该SDN。在一个SDN中，网关设备32可以是一个或多个，基站设备33也可以是一个或多个。
具体在本实施方式中，如图3所示，网络控制器31可以包括路由规则模块，用于预先确定并保存任意一个网关设备32与任意一个基站设备33之间的路由规则，以便于网关设备32在接收到需要转发的数据包并确定了目标基站设备时获取该网关设备32与该目标基站设备之间的路由规则，或者，以便于基站设备33在接收到需要转发的数据包并确定了目标网关设备时获取该基站设备33与该目标网关设备之间的路由规则。
可选的，网络控制器31可以预先将任意一个网关设备32到任意一个基站设备33的路由规则下发给网关设备32和基站设备33。或者，网络控制器31也可以根据网关设备32或基站设备33实时发送的用于请求路由规则的请求消息，向网关设备32或基站设备33发送路由规则。
进一步可选的，网络控制器31可以采用路由表的形式将相应的路由规则下发给网关设备32和基站设备33。
本实施例提供的SDN中的网关设备32或者基站设备33，主要用于从网络控制器31获取路由规则，以便于在接收到需要转发的数据包时使用该路由规则完成数据包的传输。例如，对网关设备32来说，网关设备32接收发往用户设备的下行数据包，从基站设备33中确定传输该下行数据包需要经过的目标基站设备，根据所确定的目标基站设备从网络控制器31获取网关设备32到该目标基站设备的目标路由规则，根据该目标路由规则将下行数据包发送给目标基站设备，进而使目标基站设备将该下行数据包发送给用户设备。例如，对基站设备33来说，基站设备33接收用户设备发送的上行数据包，从网关设备32中确定目标网关设备，根据所确定的目标网关设备从网络控制器31获取基站设备到目标网关设备的目标路由规则，根据该目标路由规则将上行数据包发送给目标网关设备，进而使目标网关设备将该上行数据包转发出去。
可选的，网关设备32可以针对用户设备的每个下行数据包都从网络控制器31获取目标路由规则。或者，如果对于发往用户设备的某类下行数据包，网关设备32使用相同的目标路由规则，而在此之前已经查询获得同类下行数据包的目标路由规则，则在处理后续同类下行数据包时，就无需再次从网络控制器31获取目标路由规则，可以直接使用针对之前同类下行数据包获取的目标路由规则。对于基站设备33可以采用同样的处理方式。
在上面提供的SDN中，基站设备和网关设备在网络拓扑中的位置是不变的，因此，连接基站设备和网关设备的网络拓扑也是相对稳定的。基于此，SDN中的网络控制器保存的任意一个网关设备与任意基站设备之间的路由规则是相对静态的，不需要因为用户位置的变化而实时调整网关设备到基站设备之间的路由规则，有效的减少了网络控制器的处理负担，另外网络控制器不需要频繁向网关设备或基站设备提供路由规则，因此有利于减轻控制面设备(即网络控制器)与用户面设备(网关设备或基站设备)之间的信令交互，进而有利于提高整个SDN的通信效率。与此同时，该SDN中用户位置信息可以是动态的，在数据包的转发过程中，由于网关设备采用了用户当前的位置信息(当前所在的基站设备)进行路由，有效地确保了用户移动过程中的数据传输。
在图3所示实施例的基础上，本实施例提供一种网关设备从基站设备中确定目标基站设备的实施方式，包括：网关设备32具体用于确定下行数据包所属的会话标识，根据该下行数据包所属的会话标识，查询会话标识与基站设备之间的对应关系，从而确定目标基站设备。其中，目标基站设备是指与该下行数据包所属的会话标识对应的基站设备。
在此说明，在本实施例中，一个会话标识可以对应一个会话，也可以对应多个会话。对于一个会话标识对应多个会话的情况，适用于会话聚合的场景。
通常，对于基于会话粒度的数据包来说，有些会话要求有QoS保障，具有持续时间较长等特征，这类会话属于长会话；另有一些会话，例如目前主流业务之一的网页浏览业务中产生大量的会话大多持续时间相对较短，这类会话是短会话。长会话一般需要建立专用承载来承载，另外由于持续时间较长，所以用户设备在此期间发生移动的概率较高，因此长会话对移动性要求较高；短会话不需要建立专用承载，可以承载在缺省承载上，同时由于持续时间较短，用户设备发生移动的概率较小，即使用户设备发生了移动，用户设备也会在传输层或者应用层重新发起业务请求，对用户体验影响也很小，因此短会话对移动性要求也较低。
由此可见，对于长会话来说，可以由网络控制器根据用户设备的移动实时更新上述会话标识与基站设备之间的对应关系，以保证这些长会话对移动性的要求。而对于短会话，则可以不用网络控制器参与对会话标识与基站设备之间的对应关系的更新，而是由网关设备自行对短会话业务进行处理，从而减轻网络控制器的负担。
基于上述，在下行数据包所属的会话是短会话的情景下，网关设备32还用于在接收下行数据包之前，接收下行数据包对应的上行数据包，并在识别出上行数据包所属的会话属于新会话且使用缺省承载时，根据该上行数据包在本地生成用于该下行数据包的目标过滤规则，并生成该上行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。
另外，在下行数据包所属的会话是长会话的情景下，网络控制器31还用于在获知网关设备32接收到的发往用户设备的下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后生成用于该下行数据包的目标过滤规则，将该目标过滤规则发送给网关设备32，并生成该下行数据包所属的会话标识与当前为该用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系，将该下行数据包所属的会话标识与当前为该用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系发送给网关设备32。
对于网关设备32来说，还用于接收网络控制器31发送的用于该下行数据包的目标过滤规则，将该目标过滤规则存储在本地，并接收网络控制器31发送的该下行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。
在上述两种情景下，网关设备32用于确定下行数据包所属的会话标识，包括：网关设备32具体用于根据用于该下行数据包的目标过滤规则，确定该下行数据包所属的会话标识。区别在于：在短会话场景下，该目标过滤规则是网关设备32自己生成的，而在长会话场景下，该目标过滤规则是网络控制器31生成并下发给网关设备32的。
通常，不同会话对应不同的过滤规则，因此数据包所属的会话标识可以由该数据包使用的过滤规则来确定。因此，网关设备32具体可用于根据下行数据包的包头信息，在本地存储的过滤规则中进行匹配，获取用于该下行数据包的目标过滤规则，根据该目标过滤规则确定下行数据包所属的会话标识。其中，过滤规则一般是根据数据包的包头信息生成。下行数据包的包头信息主要包括该数据包所包含的各种协议栈的头信息，比如介质访问控制(Media Access Control，简称为MAC)协议头、IP协议头信息等，进一步如IP协议头信息中包括源地址、目的地址、协议类型等信息。
在图3所示SDN架构的基础上，本发明实施例提供的又一种SDN架构如图4所示，该SDN除了包括网络控制器31、网关设备32、基站设备33、其他节点34之外，还包括：用户位置数据库35。
具体在本实施方式中，用户位置数据库35主要用于存储上述会话标识与基站设备之间的对应关系。该用户位置数据库35实际上是一个用户设备发起的会话所属的会话标识与用户设备当前所在基站设备之间对应关系的存储集合。该用户位置数据库35的主要作用是：供网关设备32在接收到发往用户设备的下行数据包后，基于该下行数据包所属的会话标识确定转发该下行数据包所需的目标基站设备。用户位置数据库35与网关设备32之间的信令交互如图4中带箭头的实线所示。
考虑到不同会话对应不同的过滤规则，因此数据包所属的会话标识可以由该数据包使用的过滤规则来确定。基于此，在用户位置数据库35的基础上，网关设备32在接收到发往用户设备的下行数据包后，具体可以根据该下行数据包的包头信息，在本地存储的过滤规则中进行匹配，获取用于该下行数据包的目标过滤规则，根据该目标过滤规则确定下行数据包所属的会话标识，根据下行数据包所属的会话标识，查询用户位置数据库35，从而确定目标基站设备。该目标基站设备实际上是与下行数据包所属的会话对应的基站设备，也就是当前为用户设备提供服务的基站设备。
可选的，如果下行数据包所属的会话属于新会话且使用缺省承载，则网关设备32具体可以在接收下行数据包之前，接收该下行数据包对应的上行数据包，在识别出该上行数据包所属的会话是新会话且使用缺省承载时，根据该上行数据包的包头信息在本地生成用于该下行数据包的过滤规则，该过滤规则即为目标过滤规则。同时，网关设备32还要将该上行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系存储到用户位置数据库35中。
在此说明，上述下行数据包与该下行数据包对应的上行数据包属于同一会话，所以所属的会话标识也是相同的。
可选的，如果下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载，则网络控制器31具体可以在获知该下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后生成用于该下行数据包的目标过滤规则，并将该目标过滤规则发送给网关设备32。同时，网络控制器31还要将该下行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系存储到用户位置数据库35中。
可选的，该SDN中的用户位置数据库35，可以统一的耦合至网络控制器31，便于维护和管理。或者，用户位置数据库35也可以分散的设置在各个网关设备32，这样每个网关设备32独享一个用户位置数据库35，有利于提高网关设备32使用用户位置数据库35的效率。
可选的，如图4所示，网络控制器31还可以包括更新模块，用于根据用户设备的移动，更新用户位置数据库35中该下行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。例如，网络控制器31的更新模块具体可以根据基站设备33上报的当前接入该基站设备33的用户设备的信息，控制更新用户位置数据库35中当前为用户设备提供服务的基站设备。例如，在无线网络中，用户设备在接入基站设备33，或者在切换到新的基站设备33时，切换的信令交互过程都涉及网络控制器31，在信令交互过程中基站设备33会将当前接入该基站设备33的用户设备的信息上报给网络控制器31，这样网络控制器31就会获取用户设备当前是从哪个基站设备33接入或切换到哪个基站设备33的信息。用户位置数据库35与网络控制器31之间的信令交互如图4中带箭头的实线所示。
进一步可选的，网络控制器31的更新模块可以直接更新用户位置数据库35中的当前为用户设备提供服务的基站设备，或者可以向网关设备32发送更新消息，以使网关设备32根据该更新消息更新用户位置数据库35中的当前为用户设备提供服务的基站设备。该更新消息是网络控制器31的更新模块根据基站设备33上报的当前接入该基站设备33的用户设备的信息生成的。
在本实施方式提供的SDN中，通过用户位置数据库存储会话标识与基站设备之间的对应关系，并由网络控制器或网关设备实施对用户位置数据库中当前为用户设备提供服务的基站设备的信息进行更新，这样网关设备在下行数据包的转发过程中，可以根据该用户位置数据库确定出用户设备当前所在的基站设备，进而基于确定出的基站设备进行路由，有效地确保了用户移动过程中的数据传输。
图3和图4所示实施例简单介绍了短会话和长会话的场景，下面将通过不同实施例分别对短会话和长会话的处理过程做进一步进行说明。
如图5所示为本实施例提供的又一种SDN的架构，该SDN架构主要用于短会话场景。如图5所示，该SDN包括：网络控制器51、网关设备52、第一基站设备53、第二基站设备54、其他节点55和用户位置数据库56。
具体在本实施方式中，网络控制器51用于控制该SDN，主要用于向网关设备52、第一基站设备53和第二基站设备54提供路由规则，该路由规则或者指示发往用户设备的下行数据包从网关设备52到第一基站设备53或第二基站设备54的路由，或者可以指示用户设备发送的上行数据包从第一基站设备53或第二基站设备54到网关设备52的路由。在本实施例中，网络控制器51具体用于预先将网关设备52到第一基站设备53和第二基站设备54之间的路由规则下发给网关设备52，并将第一基站设备53和第二基站设备54分别到网关设备52的路由规则也预先下发给第一基站设备53和第二基站设备54。基于此，如图5所示，网络控制器51与网关设备52、第一基站设备53以及二基站设备54之间的信令交互如图5中带箭头的实线所示。
用户位置数据库56主要用于存储会话标识与基站设备之间的对应关系。
在本实施方式中，假设用户设备从第一基站设备53接入网络，并在网关设备52和第一基站设备53之间发起短会话业务，该短会话业务的上行数据包首先在第一基站设备53进行处理。第一基站设备53可以包括路由规则模块，主要用于接收网络控制器51发送的路由规则，以便于在接收到用户设备发送的上行数据包时使用该路由规则将上行数据包转发给网关设备52，同时在该上行数据包中携带该第一基站设备53的标识信息。
网关设备52可以包括路由规则模块和过滤规则生成模块。网关设备52的过滤规则生成模块，主要用于发现第一基站设备53发送的上行数据包所属的会话是新会话且使用缺省承载(即是短会话业务)，根据该上行数据包的包头信息为该上行数据包所属的短会话业务生成一个过滤规则，并根据该上行数据包中携带的第一基站设备53的标识信息将该上行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的第一基站设备53的对应关系存储到用户位置数据库56中。可选的，网关设备52的过滤规则生成模块具体可以将该上行数据包所属的会话标识和该上行数据包中携带的第一基站设备53的标识信息对应存储到用户位置数据库56中。可选的，网关设备52的过滤规则生成模块具体可以将上行数据包的目的地址作为过滤规则的源地址，将上行数据包的源地址作为过滤规则的目的地地址，将上行数据包的协议类型作为过滤规则的协议类型，但并不限于这一种生成过滤规则的方式。
进一步，网关设备52的过滤规则生成模块，还用于在网关设备52接收到发往用户设备的下行数据包时，根据上述生成的过滤规则识别出该下行数据包所属的会话标识，根据该下行数据包所属的会话标识查询用户位置数据库56，从中获取与该下行数据包所属的会话标识对应的基站设备(即第一基站设备53)作为目标基站设备。网关设备52的路由规则模块，主要用于接收网络控制器51发送的路由规则，以便于在接收到发往用户设备的下行数据包时使用该路由规则将下行数据包转发给过由网关设备52的过滤规则生成模块确定的第一基站设备53。第一基站设备53将下行数据包转发给用户设备。
进一步说明，对于采用非专用承载的短会话过程，可能存在用户设备在下行数据包到达之前发生移动的情况，即在下行数据包的传输过程中用户设备所在的基站设备发生变更，例如，假设用户设备在下行数据包到达之前，从第一基站设备53移动到第二基站设备54，那么第一基站设备53接收到下行数据包后将无法直接发送给用户设备。在这样情况下可以采用以下方式保证下行数据包成功到达用户设备：
第一种方式是：基站设备之间进行转发，即用户设备在基站设备间切换时，原基站设备(即第一基站设备53)和新切入的基站设备(即第二基站设备54)是需要进行信令交互的，因此原基站设备是知道目标用户设备新切入的基站设备的，因此当该用户设备的下行数据包到达原基站设备后，原基站设备(即第一基站设备53)可以将下行数据包转发到新切入的基站设备(即第二基站设备54)。但是，该方式要求原基站设备和新切入的基站设备之间存在传输业务数据的通路，以及发生多次切换的场景下的高转发处理复杂度。
第二种方式是：丢弃触发重发，即原基站设备(即第一基站设备53)可以直接丢弃该用户设备的下行数据包，这样用户设备发现下行数据包没有到达，会因为超时而通过新切入的基站设备(即第二基站设备54)重新发起业务请求来获取下行数据包(这里重新发起的业务请求包括了传输层或者应用层的重传请求)，这样新切入的基站设备将业务请求转发到网关设备，网关设备会发现已经存在与该业务请求对应的过滤规则于是识别出对应的会话，但是发送业务请求的基站设备发生了变化，于是网关设备可以进行用户位置数据库56中当前为该用户设备提供服务的基站设备的更新，从而使得下行数据包能够发送到用户设备新切入的基站设备(即第二基站设备54)，进而由新切入的基站设备将下行数据包转发给用户设备。
在图5中，带箭头的细虚线表示用户设备发生移动前的数据交互；带箭头的粗虚线表示用户设备移动后的数据交互。
图6所示为本实施例提供的又一种SDN的架构，该SDN架构主要用于长会话场景。如图6所示，该SDN包括：网络控制器61、网关设备62、第一基站设备63、第二基站设备64、其他节点65和用户位置数据库66。
具体在本实施方式中，假设用户设备从第一基站设备63接入网络，并且在网关设备62和第一基站设备63之间发起会话业务，且该会话属于长会话。
网络控制器61包括路由规则模块，主要用于向网关设备62、第一基站设备63和第二基站设备64提供路由规则，该路由规则或者指示发往用户设备的下行数据包从网关设备62到第一基站设备63或第二基站设备64的路由，或者可以指示用户设备发送的上行数据包从第一基站设备63或第二基站设备64到网关设备62的路由。在本实施例中，网络控制器61具体用于预先将网关设备62到第一基站设备63和第二基站设备64之间的路由规则下发给网关设备62，并将第一基站设备63和第二基站设备64分别到网关设备62的路由规则也预先下发给第一基站设备63和第二基站设备64。基于此，如图6所示，网络控制器61与网关设备62、第一基站设备63以及二基站设备64之间的信令交互如图6中带箭头的实线所示。
用户位置数据库66主要用于存储会话标识与基站设备之间的对应关系。
进一步，网络控制器61还包括专用承载模块。网络控制器61的专用承载模块，用于在获知发往用户设备的下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载(即该会话是长会话)后，该下行数据包所属的会话分配需要专用承载，并生成用于该下行数据包的目标过滤规则，将该目标过滤规则发送给网关设备62以使网关设备62根据该目标过滤规则确定下行数据包所属的会话标识。另外，网络控制器61的专用承载模块，还可用于将下行数据包所属的会话标识和当前为用户设备提供服务的第一基站设备63之间的对应关系存储到用户位置数据库66中，以使网关设备62可以根据确定出的下行数据包所属的会话标识查询用户位置数据库66确定当前为用户设备提供服务的第一基站设备63。
网关设备62可以包括确定模块和路由规则模块。网关设备62的确定模块，主要用于根据接收到的发往用户设备的下行数据包的包头信息，确定用于该下行数据包的目标过滤规则，进而确定下行数据包所属的会话标识，根据该下行数据包所属的会话标识，查询用户位置数据库66确定当前为用户设备提供服务的第一基站设备63。网关设备62的路由规则模块，主要用于接收网络控制器61发送的路由规则，以便于在接收到发往用户设备的下行数据包时使用该路由规则将下行数据包转发给第一基站设备63。
进一步，网络控制器61还可以包括更新模块，主要用于根据用户设备的移动，更新用户位置数据库66中下行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。假设，用户设备从第一基站设备63切换到第二基站设备64，则网络控制器61的更新模块将用户位置数据库66中当前为用户设备提供服务的基站设备更新为第二基站设备64。这样，网关设备62在接收到下行数据包后，其确定模块就可以从用户位置数据库66中确定出第二基站设备64，其路由规则模块会从网络控制器61获取到第二基站设备64的路由规则，使用该路由规则将下行数据包转发给第二基站设备64，进而由第二基站设备64将下行数据包转发给用户设备。
在图6中，带箭头的细虚线表示用户设备发生移动前的数据交互；带箭头的粗虚线表示用户设备移动后的数据交互。
在上述实施方式中，网络控制器61的专用承载模块获知发往用户设备的下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载的方式包括但不限于以下几种：
第一种：用户设备需要建立专用承载时，会向网络控制器61发送专用承载会话请求，这样网络控制器61的专用承载模块就会获知用户设备需要建立专用承载。
第二种：如图7所示，该SDN还可以包括深度包检测(Deep Packet Inspection，简称为DPI)设备67，由该DPI设备67通过DPI技术确定用户设备发起的会话是否需要建立专用承载，并将确定结果通知网络控制器61。例如可以预先设定需要建立专用承载的业务类型，例如视频、IP电话(Voice over Internet Protocol，简称为VOIP)等，则当DPI设备67识别出用户设备发起的会话是VOIP业务时可以确定需要建立专用承载，进而通知网络控制器61。在具体实现上，该DPI设备67可以部署在网关设备62、第一基站设备63或第二基站设备64上，或者也可以独立部署。
在此说明，在上述各实施方式中，网关设备可以采用源路由技术，根据目标路由规则将下行数据包发送给目标基站设备。源路由是指在发送节点就指定数据包的部分或者全部途径数据节点，源路由一般在各节点间相互信任的网络内部使用。源路由分为两种，严格源路由和松散源路由。严格源路由指的是数据包必须经过指定路径上的每一个节点，且相邻的节点间不允许出现任何中间节点，经过节点的顺序也不允许更改。松散源路由则没有这些限制。本发明实施例既可以采用严格源路由，也可以采用松散源路由。
以严格源路由为例，源路由的路由规则可以是简单的一系列端口号，例如2|4|5|2|组合，首节点将路由规则即2|4|5|2|组合添加到数据包的包头中发送出去，接收到该数据包的第一个节点将按路由规则中的第一路由指示2执行转发，并将去掉第一个路由指示删除，获得剩余的路由规则即4|5|2|的组合。其中，接收到该数据包的第一个节点将按第一路由指示2执行，是指从该节点的端口2将数据包转发出去，由于端口2连接的下一跳节点是确定的，因此实现了严格的数据路径转发。同样接收到数据包的下一个节点也会按照第一个路由指示进行转发，并且把第一个路由指示从包头中删除，这样数据包的转发路径既可以得到严格的执行，发送节点也不需要向每个节点发送路由规则。
对于发往用户设备的下行数据包来说，网关设备采用源路由技术的过程为：网关设备可以将目标路由规则添加到下行数据包中，然后将携带有所述目标路由规则的下行数据包发送出去，从而将下行数据包发送到目标基站设备。本实施例的网关设备采用源路径技术可以有效的减少网关设备与传输路径上各节点之间因传输路由规则而进行的信令交互，相当于网关设备只需与基站设备交互即可，可以进一步提高整个SDN的通信效率。
图8为本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图。该网络设备位于SDN中，且网络设备为第一边缘节点，如图8所示，该网络设备包括：接收模块81、确定模块82、路由规则模块83和发送模块84。
接收模块81，用于接收需要传输的数据包。
确定模块82，用于确定目标边缘节点，该目标边缘节点是指传输接收模块81接收的数据包过程中需要经过的SDN中的第二边缘节点。
路由规则模块83，与确定模块82连接，用于根据确定模块82确定的目标边缘节点从SDN中的网络控制器获取目标路由规则，该目标路由规则是指第一边缘节点到确定模块82所确定的目标边缘节点的路由规则。
发送模块84，与接收模块81和路由规则模块83连接，用于根据路由规则模块83获取的目标路由规则，将接收模块81接收的数据包发送到目标边缘节点，以使该目标边缘节点完成数据包的传输。
在一可选实施方式中，第一边缘节点可以为网关设备，则接收模块81接收的数据包可以为发往用户设备的下行数据包，第二边缘节点可以为基站设备。
在另一可选实施方式中，第一边缘节点可以为基站设备，第二边缘节点可以为网关设备，则接收模块81接收的数据包可以为用户设备发送的上行数据包。
在一可选实施方式中，网络控制器可以将路由信息预先下发给第一边缘节点，该路由信息包括第一边缘节点与SDN中每个第二边缘节点的路由规则。基于此，路由规则模块83具体可用于从网络控制器预先发送的路由信息中，获取目标路由规则。
在另一可选实施方式中，网络控制器也可以不将路由信息下发给第一边缘节点，而是根据第一边缘节点的实时请求向第一边缘节点返回目标路由规则。基于此，路由规则模块83具体可用于在接收模块81收到数据包后，向网络控制器发送请求目标路由规则的请求消息，并接收网络控制器根据该请求消息发送的目标路由规则。该请求消息可以包括目标边缘节点的标识，用于供网络控制器确定第一边缘节点请求获取的是到哪个第二边缘节点的路由规则。
在一可选实施方式中，在第一边缘节点为网关设备，第二边缘节点为基站设备的情况下，确定模块82具体可用于确定下行数据包所属的会话标识，根据该下行数据包所属的会话标识，查询会话标识与基站设备之间的对应关系，从而确定目标基站设备。其中，目标基站设备是指与该下行数据包所属的会话标识对应的基站设备。可选的，SDN中设置有用户位置数据库，该用户位置数据库可用于存储会话标识与基站设备之间的对应关系。
在此说明，在本实施例中，一个会话标识可以对应一个会话，也可以对应多个会话。对于一个会话标识对应多个会话的情况，适用于会话聚合的场景。
进一步可选的，如果接收模块81接收的下行数据包所属的会话使用缺省承载(即是短会话)，则可由第一边缘节点自身生成用于该下行数据包的过滤规则。具体的，接收模块81在接收下行数据包之前，还可用于接收该下行数据包对应的上行数据包。基于此，如图9所示，该网络设备还包括：过滤规则生成模块85。过滤规则生成模块85，与确定模块82连接，用于向确定模块82提供目标过滤规则。该过滤规则生成模块85用于在识别出接收模块81接收的上行数据包所属的会话是新会话且使用缺省承载时，根据该上行数据包在本地生成用于该下行数据包的目标过滤规则，并生成该上行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。在此说明，下行数据包与该下行数据包对应的上行数据包属于同一会话，所以所属的会话标识也相同。
进一步可选的，如果接收模块81接收的下行数据包所属的会话使用专用承载(即是长会话)，则用于该下行数据包的过滤规则可由网络控制器生成并下发给第一边缘节点。基于此，接收模块81还用于接收网络控制器发送的目标过滤规则，并将目标过滤规则存储在本地，并接收网络控制器发送的下行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。其中，目标过滤规则是网络控制器在获知该下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后为该下行数据包生成的。
基于上述两种情况，确定模块82用于确定下行数据包所属的会话标识，包括：确定模块82具体可用于根据用于下行数据包的目标过滤规则，确定该下行数据包所属的会话标识。区别在于，在短会话场景下，用于下行数据包的目标过滤规则是第一边缘节点(即网关设备)自己生成的，而在长会话场景下，用于下行数据包的目标过滤规则是网络控制器生成并下发给网关设备的。
本实施例提供的网络设备基于上述各功能模块所实现的工作流程可参见前述系统实施例的描述，在此不再赘述。
本实施例提供的网络设备可作为SDN中的第一边缘节点，在接收到需要传输的数据包后，从SDN中的第二边缘节点中确定传输该数据包需要经过的目标边缘节点，然后从网络控制器获取第一边缘节点到该目标边缘节点的目标路由规则，通过该路由规则将数据包发送给目标边缘节点，使目标边缘节点完成该数据包的传输。本实施例提供的第一边缘节点，在数据传输过程中从第二边缘节点中确定传输数据包需要经过的目标边缘节点，可以适应因用户设备的移动性造成目标边缘节点发生变化的情况，使得网络控制器只负责第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，且不需要因为用户设备位置的变化而实时调整到第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，有效的减少了网络控制器的处理负担，优化了控制面与用户面之间的信令交互，提升了SDN的通信效率。
图10为本发明实施例提供的又一种网络设备的结构示意图。该网络设备位于SDN中，且该网络设备为第一边缘节点，如图10所示，该网络设备包括：接收器1001、处理器1002、存储器1003和发射器1004。
接收器1001，用于接收需要传输的数据包。
存储器1003可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器1002提供指令和数据。存储器1003的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。
存储器1003存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者它们的子集，或者它们的扩展集：
操作指令：包括各种操作指令，用于实现各种操作。
操作系统：包括各种系统程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。
在本发明实施例中，处理器1002通过调用存储器1003存储的操作指令(该操作指令可存储在操作系统中)，执行如下操作：
确定目标边缘节点，根据确定的目标边缘节点从SDN中的网络控制器获取目标路由规则，该目标边缘节点是指传输接收模块81接收的数据包过程中需要经过的SDN中的第二边缘节点，该目标路由规则是指第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则。
发射器1004，用于根据处理器1002获取的目标路由规则，将接收器1001接收的数据包发送到目标边缘节点，以使该目标边缘节点完成数据包的传输。
可选的，处理器1002可以控制本实施例第一边缘节点的操作，处理器1002还可以称为CPU。存储器1003可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器1002提供指令和数据。存储器1003的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。具体的应用中，本实施例基站设备的各个组件通过总线系统1005耦合在一起，其中总线系统1005除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统1005。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器1002中，或者由处理器1002实现。处理器1002可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1002中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1002可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1003，处理器1002读取存储器1003中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
在一可选实施方式中，第一边缘节点可以为网关设备，则接收器1001接收的数据包可以为发往用户设备的下行数据包，第二边缘节点可以为基站设备。
在另一可选实施方式中，第一边缘节点可以为基站设备，第二边缘节点可以为网关设备，则接收器1001接收的数据包可以为用户设备发送的上行数据包。
在一可选实施方式中，网络控制器可以将路由信息预先下发给第一边缘节点，该路由信息包括第一边缘节点与SDN中每个第二边缘节点的路由规则。基于此，接收器1001还用于接收网络控制器预先发送的路由信息。处理器1002具体可用于从网络控制器预先发送的路由信息中，获取目标路由规则。
在另一可选实施方式中，网络控制器也可以不将路由信息下发给第一边缘节点，而是根据第一边缘节点的实时请求向第一边缘节点返回目标路由规则。基于此，处理器1002具体可用于在接收器1001收到数据包后，通过发射器1004向网络控制器发送请求目标路由规则的请求消息，并通过接收器1001接收网络控制器根据该请求消息发送的目标路由规则。相应的，发射器1004还用于向网络控制器发送请求目标路由规则的请求消息，接收器1001还用于接收网络控制器根据该请求消息发送的目标路由规则。该请求消息可以包括目标边缘节点的标识，用于供网络控制器确定第一边缘节点请求获取的是到哪个第二边缘节点的路由规则。
在一可选实施方式中，在第一边缘节点为网关设备，第二边缘节点为基站设备的情况下，处理器1002具体可用于确定下行数据包所属的会话标识，根据该下行数据包所属的会话标识，查询会话标识与基站设备之间的对应关系，从而确定目标基站设备。其中，目标基站设备是指与该下行数据包所属的会话标识对应的基站设备。可选的，SDN中设置有用户位置数据库，该用户位置数据库可用于存储会话标识与基站设备之间的对应关系。
在此说明，在本实施例中，一个会话标识可以对应一个会话，也可以对应多个会话。对于一个会话标识对应多个会话的情况，适用于会话聚合的场景。
进一步可选的，如果接收器1001接收的下行数据包所属的会话使用缺省承载(即是短会话)，则可由第一边缘节点自身生成用于该下行数据包的过滤规则。具体的，接收器1001在接收下行数据包之前，还可以接收该下行数据包对应的上行数据包。基于此，处理器1002还用于向在识别出接收器1001接收的上行数据包所属的会话是新会话且使用缺省承载时，根据该上行数据包的包头信息，在本地生成用于该上行数据包的目标过滤规则，并生成该上行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。在此说明，下行数据包与该下行数据包对应的上行数据包属于同一会话，所以所属的会话标识也相同。
进一步可选的，如果接收器1001接收的下行数据包所属的会话使用专用承载(即是长会话)，则用于该下行数据包的过滤规则可由网络控制器生成并下发给第一边缘节点。基于此，接收器1001还用于接收网络控制器发送的目标过滤规则，并将目标过滤规则存储在本地，并接收网络控制器发送的下行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。其中，目标过滤规则是网络控制器在获知该下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后为该下行数据包生成的。
基于上述两种情况，处理器1002用于确定下行数据包所属的会话标识，包括：处理器1002具体可用于根据用于下行数据包的目标过滤规则，确定该下行数据包所属的会话标识。区别在于，在短会话场景下，用于下行数据包的目标过滤规则是第一边缘节点(即网关设备)自己生成的，而在长会话场景下，用于下行数据包的目标过滤规则是网络控制器生成并下发给网关设备的。
本实施例提供的网络设备所实现的工作流程可参见前述系统实施例的描述，在此不再赘述。
本实施例提供的网络设备可作为SDN中的第一边缘节点，在接收到需要传输的数据包后，从SDN中的第二边缘节点中确定传输该数据包需要经过的目标边缘节点，然后从网络控制器获取第一边缘节点到该目标边缘节点的目标路由规则，通过该路由规则将数据包发送给目标边缘节点，使目标边缘节点完成该数据包的传输。本实施例提供的网络设备，在数据传输过程中从第二边缘节点中确定传输数据包需要经过的目标边缘节点，可以适应因用户设备的移动性造成目标边缘节点发生变化的情况，使得网络控制器只负责第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，且不需要因为用户设备位置的变化而实时调整到第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，有效的减少了网络控制器的处理负担，优化了控制面与用户面之间的信令交互，提升了SDN的通信效率。
图11为本发明实施例提供的一种网络控制器的结构示意图。该网络控制器位于SDN中，如图11所示，该网络控制器包括：路由规则模块1101和发送模块1102。
路由规则模块1101，用于为SDN中的第一边缘节点配置路由信息，该路由信息包括第一边缘节点到SDN中每个第二边缘节点的路由规则。
发送模块1102，与路由规则模块1101连接，用于将路由规则模块1101配置的路由信息发送给第一边缘节点，以使第一边缘节点在接收到的需要传输的数据包时基于该路由信息确定到目标边缘节点的目标路由规则，该目标边缘节点是传输该数据包过程中需要经过的第二边缘节点。
在一可选实施方式中，第一边缘节点可以为网关设备，则第一边缘节点接收的数据包可以为发往用户设备的下行数据包，第二边缘节点可以为基站设备。
在另一可选实施方式中，第一边缘节点可以为基站设备，第二边缘节点可以为网关设备，则第一边缘节点接收的数据包可以为用户设备发送的上行数据包。
在一可选实施方式中，如图12所示，该网络控制器还包括：专用承载模块1103。
专用承载模块1103，用于在获知下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后生成用于下行数据包的目标过滤规则，生成该下行数据包所属的会话标识和当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。
相应的，发送模块1102还与专用承载模块1103连接，用于将专用承载模块1103生成的目标过滤规则发送给网关设备，以使网关设备根据目标过滤规则确定下行数据包所属的会话标识，并将该下行数据包所属的会话标识和当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系发送给网关设备，以使网关设备确定目标基站设备。
进一步，如图12所示，该网络控制器还包括：更新模块1104。更新模块1104，用于根据用户设备的移动，更新该下行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。
本实施例提供的网络控制器基于上述各功能模块所实现的工作流程可参见前述系统实施例的描述，在此不再赘述。
本实施例提供的网络控制器，只需负责第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，不需要因为用户设备位置的变化而实时调整到第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，其处理负担较轻，有利于优化控制面与用户面之间的信令交互，提升SDN的通信效率。
图13为本发明实施例提供的又一种网络控制器的结构示意图。该网络控制器位于SDN，如图13所示，该网络控制器包括：处理器1301、存储器1302和发射器1303。
存储器1302可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器1301提供指令和数据。存储器1302的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。
存储器1302存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者它们的子集，或者它们的扩展集：
操作指令：包括各种操作指令，用于实现各种操作。
操作系统：包括各种系统程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。
在本发明实施例中，处理器1301通过调用存储器1302存储的操作指令(该操作指令可存储在操作系统中)，执行如下操作：
为SDN中的第一边缘节点配置路由信息，该路由信息包括第一边缘节点到SDN中每个第二边缘节点的路由规则。
发射器1303，用于将处理器1301配置的路由信息发送给第一边缘节点，以使第一边缘节点在接收到的需要传输的数据包时基于该路由信息确定到目标边缘节点的目标路由规则，该目标边缘节点是传输该数据包过程中需要经过的第二边缘节点。
可选的，处理器1301可以控制本实施例网络控制器的操作，处理器1301还可以称为CPU。存储器1302可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器1301提供指令和数据。存储器1302的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。具体的应用中，本实施例的网络控制器的各个组件通过总线系统1305耦合在一起，其中总线系统1305除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统1305。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器1301中，或者由处理器1301实现。处理器1301可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1301中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1301可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1302，处理器1301读取存储器1302中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
在一可选实施方式中，第一边缘节点可以为网关设备，则第一边缘节点接收的数据包可以为发往用户设备的下行数据包，第二边缘节点可以为基站设备。
在另一可选实施方式中，第一边缘节点可以为基站设备，第二边缘节点可以为网关设备，则第一边缘节点接收的数据包可以为用户设备发送的上行数据包。
可选的，在第一边缘节点可以为网关设备，第二边缘节点可以为基站设备的情况下，处理器1301，还可用于在获知下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后生成用于该下行数据包的目标过滤规则，并生成该下行数据包所属的会话标识和当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。
相应的，发射器1303还用于将处理器1301生成的目标过滤规则发送给网关设备，以使网关设备根据目标过滤规则确定下行数据包所属的会话标识，并将该下行数据包所属的会话标识和当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系发送给网关设备，以使网关设备确定目标基站设备。
进一步，处理器1301还用于根据用户设备的移动，更新用户位置数据库中下行数据包所属的会话与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。
如图13所示，该网络控制器还包括：接收器1304。接收器1304与发射器1303相配合，实现网络控制器与其他设备之间的通信。
本实施例提供的网络控制器所实现的工作流程可参见前述系统实施例的描述，在此不再赘述。
本实施例提供的网络控制器，只需负责第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，不需要因为用户设备位置的变化而实时调整到第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，其处理负担较轻，有利于优化控制面与用户面之间的信令交互，提升SDN的通信效率。
图14为本发明实施例提供的一种数据传输方法的流程图。如图14所示，该方法包括：
1401、SDN中的第一边缘节点接收需要传输的数据包。
1402、第一边缘节点确定目标边缘节点，该目标边缘节点是指传输上述数据包过程中需要经过的第二边缘节点。
1403、第一边缘节点根据目标边缘节点从网络控制器获取目标路由规则，该目标路由规则是指第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则。
1404、第一边缘节点根据上述目标路由规则，将上述数据包发送到目标边缘节点，以使目标边缘节点完成上述数据包的传输。
在本实施例中，第一边缘节点可以是一个或多个；第二边缘节点也可以是一个或多个。目标边缘节点是其中一个第二边缘节点。
在本实施例中，网络控制器是该SDN的控制面设备，负责控制该SDN，主要用于预先确定并存储任意一个第一边缘节点到任意一个第二边缘节点的路由规则，并向第一边缘节点提供所需的目标路由规则。
第一边缘节点接收到需要传输的数据包后，从第二边缘节点中确定传输该数据包需要经过的目标边缘节点，然后从网络控制器获取到该目标边缘节点的目标路由规则，通过该路由规则将数据包发送给目标边缘节点，使目标边缘节点完成该数据包的传输。
在一可选实施方式中，第一边缘节点可以是网关设备，第二边缘节点可以是基站设备，则第一边缘节点接收的数据包可以是发往用户设备的下行数据包。
在一可选实施方式中，第一边缘节点可以是基站设备，第二边缘节点可以是网关设备，则第一边缘节点接收的数据包可以是用户设备发送的上行数据包。
可选的，上述网关设备可以是PDN-GW，GGSN或S-GW等。
在一可选实施方式中，网络控制器可以预先向第一边缘节点发送路由信息，该路由信息中包括第一边缘节点与SDN中的每个第二边缘节点的路由规则。基于此，步骤1403可以包括：第一边缘节点从网络控制器预先发送的路由信息中，获取目标路由规则。
在另一可选实施方式中，网络控制器可以不预先向第一边缘节点发送路由信息，而是根据第一边缘节点的实时请求向第一边缘节点返回目标路由规则。基于此，步骤1403可以包括：第一边缘节点在收到数据包后，向网络控制器发送请求目标路由规则的请求消息；网络控制器接收第一边缘节点发送的请求消息，并根据该请求消息向第一边缘节点返回目标路由规则；第一边缘节点接收网络控制器根据该请求消息发送的目标路由规则。该请求消息可以包括目标边缘节点的标识，用于供网络控制器确定第一边缘节点请求获取的是到哪个第二边缘节点的路由规则。
在第一边缘节点是网关设备，第二边缘节点是基站设备的情况下，步骤1402的一种实施方式包括：网关设备确定下行数据包所属的会话标识；根据下行数据包所属的会话标识，查询会话标识与基站设备之间的对应关系，确定目标基站设备。
通常，对于基于会话粒度的数据包来说，有些会话要求有QoS保障，具有持续时间较长等特征，这类会话属于长会话；另有一些会话，例如目前主流业务之一的网页浏览业务中产生大量的会话大多持续时间相对较短，这类会话是短会话。长会话一般需要建立专用承载来承载，另外由于持续时间较长，所以用户设备在此期间发生移动的概率较高，因此长会话对移动性要求较高；短会话不需要建立专用承载，可以承载在缺省承载上，同时由于持续时间较短，用户设备发生移动的概率较小，即使用户设备发生了移动，用户设备也会在传输层或者应用层重新发起业务请求，对用户体验影响也很小，因此短会话对移动性要求也较低。
由此可见，对于长会话来说，可以由网络控制器根据用户设备的移动实时更新上述会话标识与基站设备之间的对应关系，以保证这些长会话对移动性的要求。而对于短会话，则可以不用网络控制器参与对会话标识与基站设备之间的对应关系的更新，而是由网关设备自行对短会话业务进行处理，从而减轻网络控制器的负担。
基于上述，在下行数据包所属的会话是短会话的情景下，本实施例提供的方法还可以包括：网关设备在接收发往用户设备的下行数据包之前，接收下行数据包对应的上行数据包，并在识别出该上行数据包所属的会话是新会话且使用缺省承载时，根据该上行数据包在本地生成用于下行数据包的目标过滤规则，并生成上行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。
基于上述，在下行数据包所属的会话是长会话的情景下，本实施例提供的方法还可以包括：网关设备接收网络控制器发送的用于下行数据包的目标过滤规则，将目标过滤规则存储在本地，并接收网络控制器发送的下行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；其中，目标过滤规则是网络控制器在获知下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后为下行数据包生成的。
在上述两种情景下，网关设备确定下行数据包所属的会话标识的实施过程可以包括：网关设备根据用于下行数据包的目标过滤规则，确定下行数据包所属的会话标识。区别在于：在短会话场景下，该目标过滤规则是网关设备自己生成的，而在长会话场景下，该目标过滤规则是网络控制器生成并下发给网关设备的。
通常，不同会话对应不同的过滤规则，因此数据包所属的会话标识可以由该数据包使用的过滤规则来确定。因此，网关设备具体可用于根据下行数据包的包头信息，在本地存储的过滤规则中进行匹配，获取用于该下行数据包的目标过滤规则，根据该目标过滤规则确定下行数据包所属的会话标识。其中，过滤规则一般是根据数据包的包头信息生成。下行数据包的包头信息主要包括该数据包所包含的各种协议栈的头信息，比如MAC协议头、IP协议头信息等，进一步如IP协议头信息中包括源地址、目的地址、协议类型等信息。
由此可见，在本实施例提供的方法中，由第一边缘节点从第二边缘节点中确定传输数据包需要经过的目标边缘节点，可以适应因用户设备的移动性造成目标边缘节点发生变化的情况，而网络控制器只负责第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，不需要因为用户设备位置的变化而实时调整到第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，有效的减少了网络控制器的处理负担，优化了控制面与用户面之间的信令交互，提升了SDN的通信效率。
图15为本发明实施例提供的一种传输控制方法的流程图。如图15所示，该方法包括：
1501、SDN中的网络控制器为SDN中的第一边缘节点配置路由信息，该路由信息包括第一边缘节点到SDN中每个第二边缘节点的路由规则。
1502、网络控制器将路由信息发送给第一边缘节点，以使第一边缘节点在接收到的需要传输的数据包时基于该路由信息确定到目标边缘节点的目标路由规则，该目标边缘节点是传输上述数据包过程中需要经过的第二边缘节点。
具体在本实施方式中，网络控制器预先确定并保存任意一个第一边缘节点与任意一个第二边缘节点之间的路由规则，并预先将意一个第一边缘节点与任意一个第二边缘节点之间的路由规则下发给第一边缘节点，以便于第一边缘节点在接收到需要转发的数据包并确定了目标边缘节点时获取该第一边缘节点与该目标边缘节点之间的目标路由规则，进而基于该目标路由规则将数据包发送给目标边缘节点。
在一可选实施方式中，第一边缘节点可以是网关设备，第二边缘节点可以是基站设备，则第一边缘节点接收的数据包可以是发往用户设备的下行数据包。
在一可选实施方式中，第一边缘节点可以是基站设备，第二边缘节点可以是网关设备，则第一边缘节点接收的数据包可以是用户设备发送的上行数据包。
可选的，上述网关设备可以是PDN-GW，GGSN或S-GW等。
基于上述基站设备和网关设备，网络控制器预先确定并保存任意一个网关设备与任意一个基站设备之间的路由规则，并将任意一个网关设备与任意一个基站设备之间的路由规则下发给网关设备和基站设备，以便于网关设备在接收到需要转发的数据包并确定了目标基站设备时获取该网关设备与该目标基站设备之间的路由规则，或者，以便于基站设备在接收到需要转发的数据包并确定了目标网关设备时获取该基站设备与该目标网关设备之间的路由规则。
可选的，网络控制器可以采用路由表的形式将相应的路由规则下发给网关设备和基站设备。
在一可选实施方式中，为了进一步减轻网络控制器的处理负担，网络控制器可以仅针对长会话进行移动性管理。具体的，网络控制器在获知网关设备接收的下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载(即长会话)后，生成用于该下行数据包的目标过滤规则，并生成该下行数据包所属的会话标识和当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；然后，将目标过滤规则发送给网关设备，以使网关设备根据该目标过滤规则确定下行数据包所属的会话标识，并将下行数据包所属的会话标识和当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系发送给网关设备，以使网关设备确定目标基站设备。在该实施方式中，网关设备基于用于下行数据包的目标过滤规则确定下行数据包所属的会话标识，进而基于下行数据包所属的会话标识查询会话标识与基站设备之间的对应关系，确定该下行数据包所属的会话标识对应的基站设备作为目标基站设备。
基于上述，网络控制器还可以根据用户设备的移动，更新下行数据包所属的会话标识与当前为用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系，以保证网关设备所确定的目标基站设备就是当前为用户设备提供服务的基站设备，保证数据包的正确转发。
在本实施例提供的方法中，网络控制器只需负责第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，不需要因为用户设备位置的变化而实时调整到第一边缘节点到目标边缘节点的路由规则，其处理负担较轻，有利于优化控制面与用户面之间的信令交互，提升SDN的通信效率。
图16为本发明实施例提供的另一种数据传输方法的流程图。在该实施方式中，第一边缘节点为网关设备，第二边缘节点为基站设备。如图16所示，该方法包括：
1600、网络控制器预先确定任意一个网关设备与任意一个基站设备之间的路由规则。
1601、网络控制器向网关设备和基站设备分别发送路由信息，其中，发送给网关设备的路由信息包括网关设备与每个基站设备之间的路由规则，发送给基站设备的路由信息包括基站设备与每个网关设备之间的路由规则。
在此说明，网络控制器除了预先将路由信息发送给网关设备和基站设备之外，还可以根据网关设备或基站设备实时发送的请求消息，向网关设备和基站设备返回路由规则。
1602、用户设备发起专用承载会话请求到网络控制器。
1603、网络控制器为该用户设备分配专用承载，生成用于该用户设备的下行数据包的目标过滤规则，并生成该用户设备的下行数据包所属的会话标识与当前为该用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。
例如，网络控制器可以根据用户信息和网络当前状况，决策可以为该用户设备分配专用承载。
1604、网络控制器将用于该用户设备的下行数据包的目标过滤规则下发给网关设备，并将该用户设备的下行数据包所属的会话标识与当前为该用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系发送给网关设备。
1605、网关设备接收发往用户设备的下行数据包。
1606、如果用户设备在此期间发生移动，网络控制器根据用户设备的移动，更新该用户设备的下行数据包所属的会话标识与当前为该用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。
1607、网关设备根据下行数据包所属的会话标识，查询会话标识与基站设备之间的对应关系，从而确定与该下行数据包所属的会话标识对应的基站设备作为目标基站设备，该目标基站设备是指传输上述下行数据包过程中需要经过的基站设备。
在本实施例中，假设用户设备发生了移动，则网关设备所确定的目标基站设备与之前为用户设备提供服务的基站设备不相同。图16中的基站设备是指在用户设备发生移动之前为用户设备提供服务的原基站设备，图16中的目标基站设备是指用户设备发生移动之后为用户设备提供服务的基站设备。
1608、网关设备根据目标基站设备从网络控制器预先下发的路由信息中，获取目标路由规则，该目标路由规则是指网关设备到目标基站设备的路由规则。
1609、网关设备根据上述目标路由规则，将上述下行数据包发送到目标基站设备，以使目标基站设备完成上述下行数据包的传输。
1610、目标基站设备将下行数据包发送给用户设备。
本实施例提供的方法尤其适用于长会话场景，但不限于此。
在本实施例提供的方法中，基站设备和网关设备在网络拓扑中的位置是不变的，因此，连接基站设备和网关设备的网络拓扑也是相对稳定的。基于此，SDN中的网络控制器保存的任意一个网关设备与任意基站设备之间的路由规则是相对静态的，不需要因为用户位置的变化而实时调整网关设备到基站设备之间的路由规则，有效的减少了网络控制器的处理负担，另外网络控制器不需要频繁向网关设备或基站设备提供路由规则，因此有利于减轻控制面设备(即网络控制器)与用户面设备(网关设备或基站设备)之间的信令交互，进而有利于提高整个SDN的通信效率。与此同时，该SDN中用户设备的位置信息可以是动态的，在数据包的转发过程中，由于网络控制器更新用户设备发起的会话的标识与用户设备当前所在基站设备之间的对应关系，使得网关设备采用了用户设备当前的位置信息(当前所在的基站设备)进行路由，有效地确保了用户移动过程中的数据传输。
图17为本发明实施例提供的又一种数据传输方法的流程图。在该实施方式中，第一边缘节点为网关设备，第二边缘节点为基站设备。如图17所示，该方法包括：
1700、网络控制器预先确定任意一个网关设备与任意一个基站设备之间的路由规则。
1701、网络控制器向网关设备和基站设备分别发送路由信息，其中，发送给网关设备的路由信息包括网关设备与每个基站设备之间的路由规则，发送给基站设备的路由信息包括基站设备与每个网关设备之间的路由规则。
在此说明，网络控制器除了预先将路由信息发送给网关设备和基站设备之外，还可以根据网关设备或基站设备实时发送的请求消息，向网关设备和基站设备返回路由规则。
1702、第一基站设备接收用户设备发往网关设备的上行数据包。这里的上行数据包可以是业务请求，但不限于此。
1703、第一基站设备根据网络控制器预先发送的路由信息，确定到网关设备的目标路由规则，根据目标路由规则将上行数据包发送给网关设备，并在上行数据包中携带第一基站设备的标识信息。
1704、网关设备接收到上行数据包后，识别该上行数据包所属的会话是新会话且使用缺省承载，则在本地生成用于该上行数据包对应的下行数据包的过滤规则，并根据该上行数据包携带的第一基站设备的标识信息生成该上行数据包所属的会话标识与第一基站设备的对应关系并存储在本地。
1705、网关设备将上行数据包转发出去。
1706、网关设备接收发往用户设备的下行数据包。
1707、网关设备根据该下行数据包所属的会话标识，查询之前存储的上行数据包所属的会话标识与第一基站设备的对应关系，确定传输该下行数据包需要经过的目标基站设备，即第一基站设备。
1708、网关设备根据网络控制器预先下发的路由信息，确定到第一基站设备的目标路由规则。
1709、网关设备根据所确定的到第一基站设备的目标路由规则，将下行数据包发送给第一基站设备。
可选的，如果在该过程中，用户设备未发生移动，则步骤1709之后，可以执行步骤1710；如果在该过程中，用户设备发生了移动，例如从第一基站设备移动到第二基站设备，则可以执行步骤1711和1712，或者执行步骤1713-步骤1717。
1710、第一基站设备将下行数据包转发给用户设备。
1711、第一基站设备将下行数据包转发给第二基站设备，以使第二基站设备将下行数据包转发给用户设备。
1712、第二基站设备将下行数据包发送给用户设备。
1713、第一基站设备丢弃该下行数据包。
1714、用户设备通过第二基站设备重新向网关设备发送上行数据包，该上行数据包可以是业务请求，该上行数据包携带有第二基站设备的标识信息。
1715、网关设备接收到第二基站设备发送上行数据包后，识别出该上行数据包属于已经存在的会话，但该上行数据包所属的会话标识对应的基站设备发生了变化，于是将该上行数据包所属的会话标识对应的基站设备由第一基站设备更新为第二基站设备。
1716、网关设备根据更新后的会话标识与基站设备之间的对应关系，将下行数据包发送给第二基站设备。
1717、第二基站设备将下行数据包发送给用户设备。
本实施例提供的方法尤其适用于短会话场景，但不限于此。
在本实施例提供的方法中，基站设备和网关设备在网络拓扑中的位置是不变的，因此，连接基站设备和网关设备的网络拓扑也是相对稳定的。基于此，SDN中的网络控制器保存的任意一个网关设备与任意基站设备之间的路由规则是相对静态的，不需要因为用户位置的变化而实时调整网关设备到基站设备之间的路由规则，有效的减少了网络控制器的处理负担，另外网络控制器不需要频繁向网关设备或基站设备提供路由规则，因此有利于减轻控制面设备(即网络控制器)与用户面设备(网关设备或基站设备)之间的信令交互，进而有利于提高整个SDN的通信效率。与此同时，该SDN中网络控制器不需要更新用户设备发起的会话的标识与用户设备当前所在基站设备之间的对应关系，可以进一步减轻网络控制器的处理负担。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (35)

1.一种软件定义网络SDN，其特征在于，包括：网络控制器、第一边缘节点和至少一个第二边缘节点；
所述第一边缘节点，用于接收需要传输的数据包，确定目标边缘节点，根据所述目标边缘节点从所述网络控制器获取目标路由规则，并根据所述目标路由规则，将所述数据包发送到所述目标边缘节点，以使所述目标边缘节点完成所述数据包的传输；其中，所述目标边缘节点是指传输所述数据包过程中需要经过的第二边缘节点；所述目标路由规则是指所述第一边缘节点到所述目标边缘节点的路由规则；
所述至少一个第二边缘节点，用于在作为所述目标边缘节点时，接收所述第一边缘节点根据所述目标路由规则发送的所述数据包，并完成所述数据包的传输；
所述网络控制器，用于向所述第一边缘节点提供所述目标路由规则；
其中，所述第一边缘节点为网关设备，所述第二边缘节点为基站设备；或者，所述第一边缘节点为基站设备，所述第二边缘节点为网关设备。
2.根据权利要求1所述的SDN，其特征在于，所述第一边缘节点为网关设备，所述第二边缘节点为基站设备，所述数据包为发往用户设备的下行数据包。
3.根据权利要求1所述的SDN，其特征在于，所述第一边缘节点为基站设备，所述第二边缘节点为网关设备，所述数据包为用户设备发送的上行数据包。
4.根据权利要求1-3任一项所述的SDN，其特征在于，所述第一边缘节点用于根据所述目标边缘节点从所述网络控制器获取目标路由规则，包括：
所述第一边缘节点具体用于从所述网络控制器预先发送的路由信息中，获取所述目标路由规则，所述路由信息包括所述第一边缘节点与所述SDN中每个第二边缘节点的路由规则；
所述网络控制器具体用于预先向所述第一边缘节点发送所述路由信息。
5.根据权利要求1-3任一项所述的SDN，其特征在于，所述第一边缘节点用于根据所述目标边缘节点从所述网络控制器获取目标路由规则，包括：
所述第一边缘节点具体用于在收到所述数据包后，向所述网络控制器发送请求所述目标路由规则的请求消息，并接收所述网络控制器根据所述请求消息发送的所述目标路由规则；
所述网络控制器具体用于接收所述请求消息，并根据所述请求消息向所述第一边缘节点返回所述目标路由规则。
6.根据权利要求2所述的SDN，其特征在于，所述第一边缘节点用于确定目标边缘节点，包括：
所述网关设备具体用于确定所述下行数据包所属的会话标识，根据所述下行数据包所属的会话标识，查询会话标识与基站设备之间的对应关系，确定目标基站设备。
7.根据权利要求6所述的SDN，其特征在于，所述网关设备还用于接收所述下行数据包对应的上行数据包，并在识别出所述上行数据包所属的会话属于新会话且使用缺省承载时，根据所述上行数据包在本地生成用于所述下行数据包的目标过滤规则，并生成所述上行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；
所述网关设备用于确定所述下行数据包所属的会话标识，包括：所述网关设备具体用于根据用于所述下行数据包的目标过滤规则，确定所述下行数据包所属的会话标识。
8.根据权利要求6所述的SDN，其特征在于，所述网关设备还用于接收所述网络控制器发送的用于所述下行数据包的目标过滤规则，将所述目标过滤规则存储在本地，并接收所述网络控制器发送的所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；
所述网关设备用于确定所述下行数据包所属的会话标识，包括：所述网关设备具体用于根据用于所述下行数据包的目标过滤规则，确定所述下行数据包所属的会话标识；
所述网络控制器还用于在获知所述下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后生成用于所述下行数据包的目标过滤规则，将所述目标过滤规则发送给所述网关设备，并生成所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系，将所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系发送给所述网关设备。
9.根据权利要求8所述的SDN，其特征在于，所述网络控制器还用于根据所述用户设备的移动，更新所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。
10.一种网络设备，位于软件定义网络SDN中，其特征在于，所述网络设备为第一边缘节点，具体包括：
接收模块，用于接收需要传输的数据包；
确定模块，用于确定目标边缘节点，所述目标边缘节点是指传输所述数据包过程中需要经过的所述SDN中的第二边缘节点；
路由规则模块，用于根据所述目标边缘节点从所述SDN中的网络控制器获取目标路由规则，所述目标路由规则是指所述第一边缘节点到所述目标边缘节点的路由规则；
发送模块，用于根据所述目标路由规则，将所述数据包发送到所述目标边缘节点，以使所述目标边缘节点完成所述数据包的传输；
其中，所述第一边缘节点为网关设备，所述第二边缘节点为基站设备；或者，所述第一边缘节点为基站设备，所述第二边缘节点为网关设备。
11.根据权利要求10所述的网络设备，其特征在于，所述第一边缘节点为网关设备，所述第二边缘节点为基站设备，所述数据包为发往用户设备的下行数据包。
12.根据权利要求10所述的网络设备，其特征在于，所述第一边缘节点为基站设备，所述第二边缘节点为网关设备，所述数据包为用户设备发送的上行数据包。
13.根据权利要求10-12任一项所述的网络设备，其特征在于，所述路由规则模块具体用于从所述网络控制器预先发送的路由信息中，获取所述目标路由规则，所述路由信息包括所述第一边缘节点与所述SDN中每个第二边缘节点的路由规则。
14.根据权利要求10-12任一项所述的网络设备，其特征在于，所述路由规则模块具体用于在所述接收模块收到所述数据包后，向所述网络控制器发送请求所述目标路由规则的请求消息，并接收所述网络控制器根据所述请求消息发送的所述目标路由规则。
15.根据权利要求11项所述的网络设备，其特征在于，所述确定模块具体用于确定所述下行数据包所属的会话标识，根据所述下行数据包所属的会话标识，查询会话标识与基站设备之间的对应关系，确定所述目标基站设备。
16.根据权利要求15所述的网络设备，其特征在于，
所述接收模块还用于在接收所述下行数据包之前，接收所述下行数据包对应的上行数据包；
所述网络设备还包括：
过滤规则生成模块，用于在识别出所述上行数据包所属的会话是新会话且使用缺省承载时，根据所述上行数据包在本地生成用于所述下行数据包的目标过滤规则，并生成所述上行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；
所述确定模块用于确定所述下行数据包所属的会话标识，包括：所述确定模块具体用于根据用于所述下行数据包的目标过滤规则，确定所述下行数据包所属的会话标识。
17.根据权利要求15所述的网络设备，其特征在于，
所述接收模块还用于接收所述网络控制器发送的用于所述下行数据包的目标过滤规则，将所述目标过滤规则存储在本地，并接收所述网络控制器发送的所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；其中，所述目标过滤规则是所述网络控制器在获知所述下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后为所述下行数据包生成的；
所述确定模块用于确定所述下行数据包所属的会话标识，包括：所述确定模块具体用于根据用于所述下行数据包的目标过滤规则，确定所述下行数据包所属的会话标识。
18.一种网络控制器，位于软件定义网络SDN中，其特征在于，所述网络控制器包括：
路由规则模块，用于为所述SDN中的第一边缘节点配置路由信息，所述路由信息包括所述第一边缘节点到所述SDN中每个第二边缘节点的路由规则；
发送模块，用于将所述路由信息发送给所述第一边缘节点，以使所述第一边缘节点在接收到的需要传输的数据包时基于所述路由信息确定到目标边缘节点的目标路由规则，所述目标边缘节点是传输所述数据包过程中需要经过的第二边缘节点；
其中，所述第一边缘节点为网关设备，所述第二边缘节点为基站设备；或者，所述第一边缘节点为基站设备，所述第二边缘节点为网关设备。
19.根据权利要求18所述的网络控制器，其特征在于，所述第一边缘节点为网关设备，所述第二边缘节点为基站设备，所述数据包为发往用户设备的下行数据包。
20.根据权利要求18所述的网络控制器，其特征在于，所述第一边缘节点为基站设备，所述第二边缘节点为网关设备，所述数据包为用户设备发送的上行数据包。
21.根据权利要求19所述的网络控制器，其特征在于，还包括：
专用承载模块，用于在获知所述下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后生成用于所述下行数据包的目标过滤规则，并生成所述下行数据包所属的会话标识和当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；
所述发送模块还用于将所述目标过滤规则发送给所述网关设备，以使所述网关设备根据所述目标过滤规则确定所述下行数据包所属的会话标识，并将所述下行数据包所属的会话标识和当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系发送给所述网关设备，以使所述网关设备确定目标基站设备。
22.根据权利要求21所述的网络控制器，其特征在于，还包括：
更新模块，用于根据所述用户设备的移动，更新所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。
23.一种数据传输方法，其特征在于，包括：
软件定义网络SDN中的第一边缘节点接收需要传输的数据包；
所述第一边缘节点确定目标边缘节点，所述目标边缘节点是指传输所述数据包过程中需要经过的第二边缘节点；
所述第一边缘节点根据所述目标边缘节点从网络控制器获取目标路由规则，所述目标路由规则是指所述第一边缘节点到所述目标边缘节点的路由规则；
所述第一边缘节点根据所述目标路由规则，将所述数据包发送到所述目标边缘节点，以使所述目标边缘节点完成所述数据包的传输；
其中，所述第一边缘节点为网关设备，所述第二边缘节点为基站设备；或者，所述第一边缘节点为基站设备，所述第二边缘节点为网关设备。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一边缘节点为网关设备，所述第二边缘节点为基站设备，所述数据包为发往用户设备的下行数据包。
25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一边缘节点为基站设备，所述第二边缘节点为网关设备，所述数据包为用户设备发送的上行数据包。
26.根据权利要求23-25任一项所述的方法，其特征在于，所述第一边缘节点根据所述目标边缘节点从网络控制器获取目标路由规则，包括：
所述第一边缘节点从所述网络控制器预先发送的路由信息中，获取所述目标路由规则；所述路由信息中包括所述第一边缘节点与所述SDN中的每个第二边缘节点的路由规则。
27.根据权利要求23-25任一项所述的方法，其特征在于，所述第一边缘节点根据所述目标边缘节点从网络控制器获取目标路由规则，包括：
所述第一边缘节点在收到所述数据包后，向所述网络控制器发送请求所述目标路由规则的请求消息，所述第一边缘节点接收所述网络控制器根据所述请求消息发送的所述目标路由规则。
28.根据权利要求24所述的方法，所述第一边缘节点确定目标边缘节点，包括：
所述网关设备确定所述下行数据包所属的会话标识；
所述网关设备根据所述下行数据包所属的会话标识，查询会话标识与基站设备之间的对应关系，确定所述目标基站设备。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括：
所述网关设备接收所述下行数据包对应的上行数据包，并在识别出所述上行数据包所属的会话是新会话且使用缺省承载时，根据所述上行数据包在本地生成用于所述下行数据包的目标过滤规则，并生成所述上行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；
所述网关设备确定所述下行数据包所属的会话标识，包括：
所述网关设备根据用于所述下行数据包的目标过滤规则，确定所述下行数据包所属的会话标识。
30.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括：
所述网关设备接收所述网络控制器发送的用于所述下行数据包的目标过滤规则，将所述目标过滤规则存储在本地，并接收所述网络控制器发送的所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；其中，所述目标过滤规则是所述网络控制器在获知所述下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后为所述下行数据包生成的；
所述网关设备确定所述下行数据包所属的会话标识，包括：
所述网关设备根据用于所述下行数据包的目标过滤规则，确定所述下行数据包所属的会话标识。
31.一种传输控制方法，其特征在于，包括：
软件定义网络SDN中的网络控制器为所述SDN中的第一边缘节点配置路由信息，所述路由信息包括所述第一边缘节点到所述SDN中每个第二边缘节点的路由规则；
所述网络控制器将所述路由信息发送给所述第一边缘节点，以使所述第一边缘节点在接收到的需要传输的数据包时基于所述路由信息确定到目标边缘节点的目标路由规则，所述目标边缘节点是传输所述数据包过程中需要经过的第二边缘节点；
其中，所述第一边缘节点为网关设备，所述第二边缘节点为基站设备；或者，所述第一边缘节点为基站设备，所述第二边缘节点为网关设备。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述第一边缘节点为网关设备，所述第二边缘节点为基站设备，所述数据包为发往用户设备的下行数据包。
33.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述第一边缘节点为基站设备，所述第二边缘节点为网关设备，所述数据包为用户设备发送的上行数据包。
34.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，还包括：
所述网络控制器在获知所述下行数据包所属的会话是新会话且使用专用承载后，生成用于所述下行数据包的目标过滤规则，并生成所述下行数据包所属的会话标识和当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系；
所述网络控制器将所述目标过滤规则发送给所述网关设备，以使所述网关设备根据所述目标过滤规则确定所述下行数据包所属的会话标识，并将所述下行数据包所属的会话标识和当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系发送给所述网关设备，以使所述网关设备确定目标基站设备。
35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，还包括：
所述网络控制器根据所述用户设备的移动，更新所述下行数据包所属的会话标识与当前为所述用户设备提供服务的基站设备之间的对应关系。
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