CN105164990A - 将客户端设备从第一网关重定向到第二网关以用于访问网络节点功能 - Google Patents

Abstract

本发明使得网络运营商能够选择这样的网关：所述网关提供合期望的操作参数来访问由客户端所请求的网络节点中的网络节点功能。网络服务提供商检测客户端设备正在请求或使用什么服务并且选择网关（例如PDN-GW）来递送所述服务。用信号通知客户端设备来使用所选网关进行与网络的新连接，例如通过连接到与递送所述服务的PDN-GW相关联的APN。

Description

将客户端设备从第一网关重定向到第二网关以用于访问网络节点功能

技术领域

本发明涉及经由网关而访问网络节点功能。更具体地，本发明涉及一种将客户端设备从第一网关重定向到第二网关以用于访问远离客户端设备的网络节点功能的方法、一种服务检测软件功能、一种服务网关选择软件功能、一种服务重定向软件功能、一种服务布置软件功能以及一种客户端设备，所述客户端设备可通信地连接到第一网关并且可通信地连接到第二网关以用于经由第二网关而访问远离客户端设备的网络节点功能。

背景技术

已知网络开销可以影响客户端-服务器应用的端对端性能，特别是当单个客户端请求需要对数据库、应用服务器或客户端自身的多个调用时。网络开销由在服务器和客户端设备之间的网络、中间网络、以及网络元件或者服务客户端设备的运营商的网络的操作参数（例如等待时间、带宽、跳（hop）、亲和性（affinity）、数据处理容量、存储、地理距离）引起。当客户端与服务器之间的地理距离和/或网络的数目、网络元件的数目增加时，网络开销的影响可能增加。例如，当单个用户请求需要对数据库、应用服务器和/或客户端的多个调用时，由客户端和服务器之间的距离所引起的网络延迟可以显著降低客户端的体验质量。供应给客户端设备的云服务也受网络开销影响。

在云计算的情况下，客户端设备使用云服务提供商处的云服务。云服务是这样的服务：其通过使用任何连接的设备（其使用云计算技术）、经由任何接入网络、在任何时间按需被递送和消费。云服务用户（CSU）是典型地通过使用客户端设备来消费所递送的云服务的人员或组织。CSU可以包括中间用户，所述中间用户将把由云服务提供商（CSP）所提供的云服务递送给云服务的实际用户，即最终用户。最终用户可以是人员、机器或应用。云计算是用于使得服务用户能够具有对可配置计算资源（例如网络、服务器、存储、应用和服务）的共享池的按需网络访问的模型，所述可配置计算资源可以典型地以最小管理努力或服务-提供商交互而被供应和释放。云计算使得能够实现云服务。从电信的视角认为，用户不是在购买物理资源而是由云计算环境实现的云服务。云基础设施即服务（IaaS）是云服务的类别，其中由云服务提供商提供给云服务用户的能力是要供应虚拟处理、存储、云内网络连接性服务（例如，VLAN、防火墙、负载平衡器和应用加速）、以及其中云服务用户能够部署和运行任意应用的云基础设施的其它基础计算资源。云间计算允许云资源（包括计算、存储和网络）的按需分配以及通过云系统的互通而传递工作负载。从CSP的观点来看，云间计算可以以不同的方式来实现，包括云间对等化、云间服务代理、以及云间联合（federation）。这些方式对应于当与其它CSP交互时CSP可以扮演的不同的可能角色。云间对等化提供在两个CSP之间的直接互连。云间服务代理（ISB）提供通过互连CSP实现的两个（或更多个）CSP之间的间接互连，其除了提供在互连的CSP之间的互通服务功能之外，还为互连的CSP中的一个（或多个）提供代理服务功能。ISB还覆盖其中接收代理服务的所互连的实体中的一个（或多个）是云服务用户（CSU）的情况。代理服务功能一般包括但不限于以下三个类别：服务中介、服务聚合以及服务仲裁（arbitrage）。云间联合是实现云间计算的一种方式，其中相互信任的云通过使它们的资源成整体而逻辑上结合在一起。云间联合允许CSP响应于需求变化而将资源动态地外包（outsource）给其它CSP。

移动云是其中通过使用云计算技术来对移动应用（即用于移动设备的应用）进行构建、供电以及主控的模型。客户端设备可以充当设备上的网关，其使得用户能够访问在云内存储和处理的信息。移动云应用可以向位于云中的服务器发送处理或存储任务，接收并显示结果，以及使用云资源来存储数据或运行通常由客户端设备执行的功能（例如，预处理网页以供在移动设备上的最优显示、转码、存储应用数据）。移动云应用可以在客户端设备上被下载或者经由web（网络）浏览器（例如使用HTML5和Javascript）而被直接访问并且利用客户端设备能力和传感器（诸如摄像机的、GPS或麦克风）以递送服务。

移动云应用提供商典型地不能控制云服务器和客户端设备之间的网络，尽管在客户端设备和云服务器之间的通信需要宽带连接性。此外，流媒体或游戏应用可能需要在某个等待时间和抖动限度内的网络连接性。随着对于更快的网络的越来越多地需要以支持新的和更多需求的应用，网络服务提供商典型地增加网络容量以满足需求。诸如把业务区分优先次序之类的其它选项需要高级网络管理并且仅在网络服务提供商的界限内改进服务质量。但是在网络服务提供商的界限外的拥塞、延迟、错误和故障可能仍消极地影响应用性能。

云间计算使得最终用户能够在许多云服务提供商（CSP）上创建和迁移服务器。该能力允许最终用户实现三个功能：负载平衡、云爆发和故障转移（fail-over）。在负载平衡设置中，在多个云服务器提供商上复制服务器。代理服务器在服务器上分布客户端请求。云爆发使得服务器能够在多个云服务提供商上分布工作负载，如果本地资源不足以处置工作负载的话。负载平衡可以用于分布客户端请求，但是服务器也可以处置工作负载的部分以处理客户端请求。当可以在多个资源提供商上分布服务器时，最终用户还可以实现故障转移机制。

云间服务代理增添在云服务提供商之间进行中介、聚合以及仲裁的能力。取决于应用要求（例如，位置、定价、资源），云间服务代理提供将云资源购买者（例如，最终用户、云服务提供商或经销商）与云资源销售者（例如云服务提供商或经销商）匹配的功能性。目标是要提供在所供应的和所需要的资源之间的最佳可能的匹配来运行服务器以及将单独的云服务提供商抽象成对于云服务的单个入口点。需要云间服务代理向最终用户提供用于在云间实现负载平衡、云爆发和故障转移的能力。

云服务代理可以用于将服务器要求（例如价格、CPU、存储器、位置）与云位置进行匹配。云服务代理没有客户端和服务器之间的网络的概念并且也不对客户端设备的网络上下文特定的细节进行建模。因此，云服务代理并不显著降低由遍历网络服务提供商的（一个或多个）网络所引起的开销，其消极地影响客户端-服务器通信（例如网络等待时间、传播延迟、网络设备中的缓冲/排队、错误、故障）。

用于移动通信的3GPP标准中新近的发展涉及长期演进（LTE）网络和设备。LTE，也已知为4G（即第四代）移动通信标准，是用于移动电话和数据终端的高速数据的无线通信的标准。它是GSM/EDGE（也已知为2G或2.5G）和UMTS/HSPA（也已知为3G）网络技术的后继物，其通过使用不同的无线电接口连同核心网络改进而增加容量和速度。

用户设备（UE）是由最终用户直接用于通信的任何设备。它可以是手持式电话、配备有移动宽带适配器的膝上型计算机、或任何其它设备。术语“UE”、“终端”和“客户端设备”是同义的。

客户端设备（诸如移动网络中的移动终端）典型地通过请求与建立与分组数据网络（PDN）网关的隧道的接入点名称（APN）的连接而连接到互联网网关，所述分组数据网络网关提供实际的IP服务，诸如寻址和互联网网关功能性。可替换地，网络服务提供商的网络中的（归属（home））路由器或H（e）NodeB（即LTE基站）可以起互联网网关的作用。取决于在网络服务提供商的网络中的位置，互联网网关上的业务在被路由到互联网之前通过回程（即，将基站或（归属）路由器连接到核心网络的网络）而被路由到核心网络。

在已知的3GPP提议中，H(e)NodeB可以被配置成通过局域网而将数据业务重定向到本地设备或者通过另一互联网服务提供商的网络来重定向业务。这样的提议的示例可以在题为“LocalIPAccessandSelectedIPTrafficOffload(LIPA/SIPTO)（本地IP接入和所选的IP业务卸载（LIPA/SIPTO））”的3GPP规范TR23.829版本10中找到。LIPA/SIPTO的目标是要通过在可用的固定宽带网络上重定向业务来避免回程或核心网络中的拥塞，以及要支持利用本地设备（诸如家用打印机或媒体中心）的IP通信。客户端设备通过作为互联网网关的H(e)NodeB、（归属）路由器或PDN网关而连接到互联网。所述互联网网关支持分组过滤和通过网络地址转换或其它机制对业务的重定向。

从3GPPTS23.401标准，包括其中完成PDN-GW选择和连接的场景的演进分组核心（EPC）的结构和组件是已知的。本文中PDN是提供IP连接性的IP网络。EPC的重要任务是要向移动终端提供IP连接性以用于数据和语音服务二者，这通过在移动终端执行附着过程时连接到由APN所标识的PDN而实现。当用户订阅了例如LTE移动网络上的增强的分组服务（EPS）时，运营商典型地用适当的服务标识符（即APN）来配置移动终端以用于连接到网络。可替换地，最终用户人工地用它已经（例如经由网页或邮件）从移动运营商获得的服务标识符来配置移动终端。

运营商可以提供对具有不同服务的不同PDN的访问。一个PDN可以例如是公共互联网。如果用户建立了与该“互联网PDN”的PDN连接，则用户可以浏览互联网上的网站、连接到互联网上的云服务提供商或访问互联网上可得到的其它服务。另一PDN可以是特定的IP网络，所述特定的IP网络由电信运营商建立以提供例如基于IP多媒体子系统（IMS）的运营商特定的服务。另一PDN可以是企业IP网络。

当用户建立了与特定PDN的PDN连接时，仅提供对在该PDN上提供的服务的访问。

终端可以每次访问单个PDN，或者它可以具有同时开放的多个PDN连接，例如用以同时访问互联网和IMS服务，如果那些服务碰巧被部署在不同的PDN上。在后一情况中，终端典型地具有多个IP地址，对于每个PDN连接有一个（或两个，如果使用了IPv4和IPv6二者的话）IP地址。每个PDN连接表示唯一的IP连接，具有其自己的IP地址（或IPv4地址和IPv6前缀对）。

PDN-GW在LTE系统架构中起到两个作用：提供与外部网络的连接性以及充当在3GPP和非3GPP技术之间的锚定。另外，运营商可以通过PDN-GW而提供特定的IP服务。移动终端可以支持多个PDN-GW连接，以使得可以在PND-GW的IP服务之间进行区分。

当前实践是PDN-GW连接限于小数目的PDN-GW并且PDN-GW连接是UE驱动的（即，UE触发对特定分组服务的连接请求，例如通过最终用户）。因此，运营商实际上不能经由可用的PDN-GW选择机制而使新的或更好的服务可用于终端。

在网络操作的当前实践中，PDN-GW被认为是用于分组服务的锚点。目的是要在切换和漫游的情况下保持连接到所选的PDN-GW。因此，网络服务提供商供应被集中在关键位置处的有限数目的PDN-GW以服务订户。

然而，存在这样的情况，其中集中式或默认的PDN-GW是不充足的。一些服务可能依赖于高速数据速率或要求低的网络等待时间。可能由于到PDN-GW的接入技术中的限制（例如，不足的容量、拥塞）或由于在PDN-GW和UE之间的地理距离而不可能满足服务要求。同样，如果例如服务功能对于UE而言是本地的但是集中式PDN-GW很远，则经由集中式PDN-GW的路由可能导致网络内低效的路由（转接（tromboning））。取决于对于服务递送和对于UE所感知的体验质量而言可能是至关紧要的所选服务来选择特定PDN-GW是不可能的。

APN和相关联的PDN-GW可以被布置成递送本地化的服务（例如，由LIPA/SIPTO所提供的本地网络）、应用特定的服务（例如专用存储网络、加速的web、内容递送或云服务）、或PDN-GW连接的在线优化和重排序（即当来自UE的业务可能超过PDN-GW容量时）。问题是UE没有关于在进行了（默认）PDN-GW连接之后可能还易受改变的本地化的服务、应用特定的服务或PDN-GW容量的知识。因此，UE不能触发对可以提供附加的服务或比预先已知（例如，在UE中被配置、被交给UE、或通过一些其它手段提供）的PDN-GW更好的服务的PDN-GW的连接请求。

存在对于这样的解决方案的需要：所述解决方案克服以上标识的问题并且更具体地使得网络运营商能够选择提供合期望的操作参数来访问由客户端所请求的服务的网关。

发明内容

本发明使得网络运营商能够选择提供合期望的操作参数来访问由客户端所请求的网络节点功能的网关。

根据本发明的方面，提出了将客户端设备从第一网关重定向到第二网关以用于访问远离客户端设备的网络节点功能的方法。客户端设备可以通信地连接到第一网关。客户端设备可以可通信地连接到第二网关。第二网关可以可通信地连接到网络节点功能。所述方法可以包括拦截经由第一网关从客户端设备传输的数据信号。数据信号可以包括用于使用网络节点功能的数据。所述方法还可以包括分析数据以确定网络节点功能和获得分析结果，所述分析结果包括网络节点功能的指示。所述方法还可以包括基于分析结果而选择对第二网关的引用并且生成包括所述引用的配置数据。所述方法还可以包括将配置数据传输到客户端设备，以将客户端设备配置成经由第二网关传输用于使用网络节点功能的另外的数据。

本发明因此使得能够选择具有合期望的操作参数来用于访问网络节点功能的网关，所述网络节点功能操作于网络节点中。所选网关（即第二网关）与客户端设备或服务客户端设备的运营商的网络相关地来提供比第一网关的操作参数更好的合期望的操作参数（例如等待时间、带宽、跳、亲和性、数据处理容量、存储）。对第二网关的选择可以基于预定义的策略。

互联网网关是例如（归属）路由器、PDN-GW或H(e)NodeB。

网络节点功能可以操作于任何网络节点中。当经由第一网关或经由第二网关来访问网络节点功能时，网络节点功能操作于其中的网络节点可以是相同的。可能的是，当经由不同网关来访问网络节点功能时，网络节点功能操作于不同的网络节点上。

网络节点的示例是服务器、路由器和交换机。网络节点功能的示例是应用或网络服务（的部分）。应用服务是例如web服务器、HTTP代理、数据库、web服务（例如REST、SOAP）、数据存储、或内容高速缓存（例如CDN服务）。网络服务的示例是互联网网关、DHCP服务器、防火墙、网络元件功能（例如HSS、MME、PDN-GW）、网络控制/信令功能（例如IMS控制功能、分组转发、路径计算）和协议实现（OSPF、BGP、IPv4、IPv6）。

网络节点可以提供设施（例如管理程序（hypervisor））来使资源虚拟化。可以在提供对资源池的访问的云服务提供商或云网络中组织多个网络节点。网络节点功能然后可以被实现为虚拟机（或被供应来访问虚拟化资源的其它抽象，例如虚拟化的交换机、路由器）的部分，或者多个网络节点功能可以被组合成单个虚拟机。

在实施例中，分析可以包括以下中的一个或多个：确定网络层协议；确定应用层协议；以及深度分组检查（inspection），其中将数据中的二进制模式（pattern）与相关联于网络节点功能的预定义的二进制模式进行比较。

这使得能够实现在协议栈的各个层级处的各种分析可能性。

在实施例中，选择还可以基于客户端设备的一个或多个属性。

这使得能够在网关的选择中使用设备属性，诸如小区位置、策略和/或订户信息。

在实施例中，拦截和分析可以由服务检测功能来执行。选择可以由服务网关选择功能来执行。将配置数据传输到客户端设备可以由服务重定向功能来执行。服务检测功能、服务网关选择功能和服务重定向功能可以是在单个网络节点中或在一个或多个物理上分离的并通信地连接的网络节点中的计算机实现的软件功能。

这使得所述方法的部分能够由特定的软件功能来执行。

在实施例中，所述方法还可以包括将分析结果传输到服务布置功能。服务布置功能可以是在网络节点功能的提供商的第一网络节点中的计算机实现的软件功能。所述方法还可以包括由服务布置功能基于分析结果使能对网络节点功能的访问。

服务布置功能可以用于与（运营商的）网络、UE、和/或诸如资源可用性、安全性和策略之类的可能的其它属性相关地来选择、分配和/或配置资源，包括网络控制/信令（MPLS、SDN、IMS）。在相关数据结构不存在或不是最新的情况下，服务布置功能可以更新这些数据结构来引用新的服务。

在实施例中，访问的使能可以包括将引用从服务布置功能传输到服务网关选择功能。

这使得服务布置功能能够在例如缺失数据或不是最新数据的情况下被配置有引用。

在实施例中，访问的使能可以包括在第二网络节点上加载和/或执行网络节点功能。

这使得在网络节点功能不存在于第二网络节点中的情况下网络节点功能在第二网络节点中可用。

可能的是，第一网络节点和第二网络节点是同一个。

在实施例中，第二网关可以是移动网络中的分组数据网络网关并且引用是接入点名称。可替换地，第二网关可以是无线本地网络中的接入点并且引用是服务集标识符。

这使得能够实现移动电信网络和/或WiFi网络中的网关选择以用于访问移动电信网络和/或WiFi网络中的网络节点功能。

根据本发明的方面，提出了服务检测软件功能，其当被处理器执行时操作用于如上述方法中的拦截和分析。

根据本发明的方面，提出了服务网关选择软件功能，其当被处理器执行时操作用于如上述方法中的选择。

根据本发明的方面，提出了服务重定向软件功能，其当被处理器执行时操作用于如上述方法中的将配置数据传输到客户端设备。

根据本发明的方面，提出了服务布置软件功能，其当被处理器执行时操作用于如上述方法中的使能对网络节点功能的访问。

根据本发明的方面，提出了一种客户端设备，其可通信地连接到第一网关并且可通信地连接到第二网关以用于经由第二网关而访问远离客户端设备的网络节点功能。客户端设备可以被配置成经由第一网关而传输数据信号。数据信号可以包括用于使用网络节点功能的数据。客户端设备还可以被配置成作为响应而接收配置数据并且向第二网关传输用于使用网络节点功能的另外的数据。根据如上述的方法，配置数据可以被生成并且传输到客户端设备。

在下文中，将进一步详细地描述本发明的实施例。然而，应当领会到，这些实施例可以不被解释为限制对于本发明的保护范围。

附图说明

将通过参考附图中所示的示例性实施例来更加详细地解释本发明的各方面，在附图中：

图1示出了本发明的示例性实施例的简化网络架构；

图2示出了本发明的示例性实施例的功能组件；

图3示出了本发明的示例性实施例的流程图；

图4示出了本发明的示例性实施例的网络架构；以及

图5示出了本发明的示例性实施例的时序图。

具体实施方式

参考图1，本发明使得客户端设备1能够使用第二网关3来递送服务或连接到服务，其中第二网关3不同于客户端设备1所连接到的当前或默认第一网关2。服务可以是由任何网络节点提供的任何网络节点功能4。当经由第一网关2或经由第二网关3来访问网络节点功能4时，网络节点功能4操作于其中的网络节点可以是相同的。可能的是，当经由不同的网关2、3来访问网络节点功能4时，网络节点功能4操作于不同的网络节点上。

网络节点功能例如是由服务器或由云服务提供商提供的服务器功能或者路由器功能。网络服务提供商可以检测客户端设备1正在请求或使用什么服务并且可以选择网关3（例如PDN-GW）来递送服务。可以用信号通知客户端设备1来通过使用所选网关3而进行与网络的新连接（例如，通过连接到与递送服务的PDN-GW3相关联的APN）。

网络节点的示例是服务器、路由器和交换机。网络节点功能的示例是网络服务或应用（的部分）。应用服务是例如web服务器、HTTP代理、数据库、web服务（例如REST、SOAP）、数据存储、或内容高速缓存（例如CDN服务）。网络服务的示例是互联网网关、DHCP服务器、防火墙、网络元件功能（例如HSS、MME、PDN-GW）、网络控制/信令功能（例如IMS控制功能、分组转发、路径计算）以及协议实现（OSPF、BGP、IPv4、IPv6）。

网络节点可以提供设施（例如管理程序）来使资源虚拟化。可以在提供对资源池的访问的云网络或云服务提供商中组织多个网络节点。网络节点功能然后可以实现为虚拟机（或被供应来访问虚拟化资源的其它抽象，例如虚拟化的交换机、路由器）的部分，或者多个网络节点功能可以被组合成单个虚拟机。

在以下示例中，向客户端设备提供网络节点功能的网络节点与服务器相关。示例类似地可适用于其它类型的网络节点和网络节点功能，诸如路由器和路由器功能。网络节点可以是包括云服务提供商处的虚拟服务器或服务器的任何种类的服务器。

本发明提供一种方法来向UE1提供连接配置信息（例如APN、SSID、以及可能地其它相关数据，诸如过滤和路由规则）以请求与网关3的新连接用于特定服务。典型地，这样的连接由引用例如演进分组核心网络中的PDN-GW的APN来标识，但是连接配置还可以包括与其它类型的网络（诸如WiFi）的连接。注意到，APN可以指向供应多于一个服务的PDN-GW3，因此在APN和PDN-GW3之间不存在严格的一对一相关。取决于实现方式，APN可以解析到用于多个服务、单个服务（例如每个服务一个PDN-GW）的单个PDN-GW、或者到用于单个服务的多个PDN-GW（例如供应相同服务的多于一个的PDN-GW，但是例如在不同的位置处）。

图2示出了本发明的示例性实施例，其中示出了四个主要的功能组件：服务检测功能（SDF）6、服务网关选择功能（SGSF）7、服务重定向功能（SRF）8、以及可选的服务布置功能（SPF）9。

服务检测功能（SDF）6触发网关重定向。UE1或运营商可以通过与UE的直接连接或经由UE1用来与服务交互的中间系统（例如网络设备、查询系统、服务器）发起网关重定向（在其可以通过已知机制而进行连接之前使得APN对UE1是已知的）。

SDF6可以利用网络业务检查。利用网络业务检查，在业务流中任何地方处的网络设备（例如深度分组检查装置、防火墙、NAT路由器、PDN-GW）可以检查UE业务并且执行用于特定模式（例如DNS查询、IP地址范围、URL）的业务分析功能。当业务分析功能与相关联于服务的模式匹配时，它可以向服务网关选择功能（SGSF）7发送具有关于UE1和匹配的服务的信息的请求。例如，当网络设备从UE接收到IPv6邻居发现协议消息时，可以检测支持IPv6的UE能力的指示。SDF6可以通知SGSF7：可以为UE进行IPv6网关重定向。作为另一示例，网络设备可以寻找UE业务中的特定URL（例如https://storage.provider.com/bigfile.zip）。SDF6然后可以通知SGSF7以寻找能够更优地处置请求的服务器（例如使用用于UE1的较少资源或者因为默认PDN-GW2可能变得过载）。

SDF6可以利用网络控制和信令。利用网络管理，网络服务提供商可以使用UE特定的属性（例如小区位置、策略、订户信息）来发起网关重定向。例如，当UE1在某个小区（例如由（归属）eNodeB所定义的）、地理位置或区域（例如城市、办公室）内时或者当UE1运行特定软件时，UE1可以获得对PDN-GW3及其相关联的服务的访问。网络监视器6可以相应地通知SGSF7。

SDF6可以利用DNS。UE1可以使用DNS解析服务的IP地址。DNS解析器功能例如由UE1最初与其建立连接的默认PDN-GW2提供。网络服务提供商可以监听UE1的DNS请求以用于检测服务（例如www.kpn.com、maps.google.com）。网络服务提供商可以实现对DNS名称的特定格式化以指示附加功能。例如，将后缀“.local”添加到URL（如在www.kpn.com.local中那样）可以指示对本地PDN-GW3（如果可用的话）而不是默认PDN-GW2的请求。例如，将后缀“.my”添加到URL（如在www.kpn.com.my中那样）可以指示对具有个性化的特定网络上下文以处置服务请求的PDN-GW3的请求。例如，将城市后缀（诸如“.amsterdam”）添加到URL（如在www.kpn.com.amsterdam中那样）可以指示对来自阿姆斯特丹的用以处置服务请求的服务器和PDN-GW3的请求。例如，将后缀“.wifi”添加到URL（如在www.kpn.com.wifi中那样）可以指示对使用WiFi网络和WiFi接入点3以处置服务请求的服务器的请求。

从UE1接收服务请求的服务器可以请求网络服务提供商将UE1重定向到另一网关（例如，通过联系UE被连接到的网络运营商）或者请求UE1发起新的网关连接（例如，在HTTP响应中或作为应用协议的部分）。

UE1可以通过包含APN的列表和当前在网络服务提供商处可用的相关联的服务的服务器或网页而访问SRF8并且从列表中选择与它希望使用的服务相关联的APN。UE1可以使用web门户上的信息来选择新的APN或可以针对特定服务的APN而查询APN服务器。

与UE触发的APN连接请求的当前方法的差异在于当选择服务时可以由SDF6或服务器来触发PDN-GW重定向以及用户可以不需要人工输入APN（或具有对APN的知识）。此外，APN服务（例如网页）可以呈现仅仅与UE的当前上下文相关的信息（例如位置、订阅、账户信息）。例如，用户可以通过在服务的描述上点击（例如通过超链接）而对服务进行订阅。这可以导致递送特定服务的UE1上的PDN-GW重定向（例如APN服务处的SDF6向SPSF7发送请求）（例如在支付了订阅费用之后）。可替换地，重定向可以导致从UE1到例如附近的WiFi接入点3的新连接。

可选地，SDF6可以向SPF9发送请求（例如，当检测到服务时或当服务在运营商的网络中不可用时），以准备服务器和相关联的配置（例如，请求服务提供商以向PDN-GW3卸载工作负载）并且使得服务器及其相关联的配置对SGSF7已知。该机制可以用于发起资源的分配和服务器的配置以按需优化服务请求。

SGSF7例如从诸如数据库之类的存储器中选择网关3（例如PDN-GW或WiFi接入点）以及相关联的配置来建立与网关3的连接（例如APN以及路由和过滤规则）。运营商可以在新的服务变得可用时人工更新数据库；可选地SPF9可以更新数据库。SGSF7可以注意到，没有合适的资源和/或网关可用于特定的服务请求。在该情况下，SGSF7可以向SPF9发送请求以在特定网关之后的特定资源上实例化新的服务并且做出必要的更新。

可选地，当没有合适的（例如本地）服务可用时，SGSF7请求服务或服务布置的新的实例化来处置服务请求。在该情况下，SPF9与（运营商的）网络、UE1和/或可能地其它属性（诸如资源可用性、安全性和策略）相关地来选择、分配和配置资源。SPF9可以更新相关的数据结构来引用新的服务。例如，SPF9可以用新的APN和对应的PDN-GW3来配置用于APN解析的基础设施内部DNS（其不同于正常的公共互联网DNS）。SPF9还可以用新的连接配置（例如APN、SSID、路由、过滤）通知SGSF7。SGSF7或SPF9可以用新的或经更新的连接配置来更新数据库。

服务重定向功能（SRF）8向UE1发送具有连接配置数据的请求，以创建新的网关连接（例如，到PDN-GW3或Wifi接入点3）。可以通过客户端程序或服务器程序、IMS和EPC的会话管理功能来发送请求，或者将其嵌入在其它的互联网或网络控制功能中。例如，当UE1解析地址以访问服务时，默认PDN-GW2连接的DNS服务器可以用APN以及响应的DNS资源记录中（例如TXT记录中）的附加配置参数来进行响应。UE1可以处理资源记录以构造针对新的网关连接的请求。SRF8的部分可以在UE处实现。

图3示出了本发明的示例性实施例的流程图。UE1经由默认网关2而做出服务请求101。SDF6拦截102a并且分析102b服务请求。可选地确定107是否要用信号通知SPF9。如果不使用SPF9，那么SGSF7确定103要用于所请求的服务的网关3的配置。如果SGSF7不能找到所请求的服务（这在步骤111中被可选地确定），则SPF9可以用于供应缺失的数据。如果不使用SPF9，那么SRF8发送104配置数据以用于建立从UE1到网关3的连接。UE请求并且配置105新的网关连接并且将对服务的新请求重定向106到新的网关连接。可以确定109是否要向服务提供商请求服务4、12、13。如果情况不是这样，那么过程可以停止110。SPF9可选地请求108服务提供商加载和执行服务4、12、13。

在以下的示例中，网关重定向是基于DNS的。运营商可以使得多个物理位置（例如，特定建筑物（具有归属eNodeB）、特定区域内的或具有特定覆盖的PDN-GW）对于服务提供商可用（例如通过应用编程接口），所述物理位置允许服务提供商与运营商的网络、UE以及可能地其它属性（诸如资源可用性、安全性和策略）相关地来选择、分配和配置资源。可替换地，运营商可以人工地配置来自其网络中的服务提供商的服务器（例如web服务器）。

在图4中示出SPF9的实现方式的示例。在从源6（例如从服务提供商10、SDF6或SGSF7）接收到请求时，SPF9可以请求服务提供商10主控用于外部网络15中的服务12、13的服务器。服务12、13的服务器的运营商可以通过应用编程接口而向服务提供商10供应计算机资源11。为了接收服务请求，可以通过向网络服务提供商16传输配置更新请求来更新网络配置。例如，PDN-GW3可能需要附加的路由和过滤规则并且DNS服务14的DNS服务器可能需要被更新。

SDF6和SGSF7可以被实现为可以与UE1的默认连接（例如默认PDN-GW2）相关联的DNS服务14的DNS服务器的部分。可以通过扩展DNS服务器后端（例如开源PowerDNS）来实现SDF6和SGSF7。

当UE1发送服务请求（例如HTTP或SIP请求）时，它必须解析服务的位置（例如IP地址）。因此，服务请求典型地导致对由SDF6检测的、由默认连接配置所建立的DNS服务14的DNS服务器的DNS查询。对SGSF7（以及可选地SPF9）的请求然后可以被发起作为UE的DNS查询的结果。

根据UE的DNS查询（至少包含UE想要访问的服务的名称，以及可能地UE的身份，诸如其IP地址），SGSF7从数据库（所述数据库可以包含与特定服务相关联的连接配置的列表）中选择网关3，并且用被附加到正常查询响应的连接配置来创建DNS资源记录。这样的DNS资源记录的示例是RFC1464兼容的DNS记录，其包含例如如下的连接配置。

DNS资源记录作为对UE的DNS查询的响应而被返回。UE1可以使用DNS资源记录来确定它是否应当创建新的PDN-GW连接、切换到Wifi接入点、或者什么也不做。如果UE1请求新的PDN-GW或WiFi接入点连接，则它可以使用已知的机制来通过使用来自DNS资源记录的信息（例如PDN-GW连接请求）而创建和建立连接。一旦建立了新的网关连接，就可以通过新的网关3来发送网关特定的服务请求。

图5示出了本发明的示例性实施例的时序图。可选地，例如从服务提供商10，向网络服务提供商16处的SPF9传输服务布置请求。SPF9可选地向DNS服务14发送用于更新DNS服务器的数据的更新消息。在该示例中，SDF6、SGSF7和SRF8位于与DNS服务14的DNS服务器相同的服务器上。客户端设备1经由客户端设备1所连接到的默认PDN-GW2而向DNS服务14的DNS服务器发送数据信号，在该示例中为DNS查找消息。由SDF6拦截DNS查找。SDF6分析DNS查找消息并且分析结果被SGSF7使用以选择最优的PDN-GW3。SRF8经由默认PDN-GW2向客户端设备1传输配置数据，所述配置数据具有对最优网关3的引用。在该示例中，配置数据是响应于DNS查找而被传输到客户端设备1的DNS资源记录的部分。客户端设备1，可能地使用客户端设备1中的SRF部分8而被配置成连接到最优网关3并且向网络服务提供商16发送网关连接请求以用于建立与最优网关3的连接。网络服务提供商16利用网关连接响应而进行响应。客户端设备1完成网关连接建立，其用框17来指示，在此之后，经由最优PDN-GW3传输从客户端设备1到服务4的服务器的服务请求以及从服务4的服务器到客户端设备1的服务器响应。

可以在其中网关重定向跨越多个域的场景中使用本发明。在该情况中，SDF6、SGSF7、SRF8以及可选地SPF9可能需要与网络服务提供商16进行通信。例如，SDF6可以检测服务，所述服务可以通过创建与不同网络的网关连接而被优化。关于用以处置服务请求的可能网关的可用性可以被置于基础设施DNS中（例如在RFC1464兼容的DNS记录中），其在网络服务提供商之中共享。通过使用基础设施DNS来存储连接配置信息，SGSF7可以从跨越多个服务提供商网络的可能网关中做出选择。

用于UE1的IP连接性是通过PDN-GW还是通过其它接入技术（例如WiFi）而被提供对于本发明的工作而言是不相关的。功能组件可以例如与针对PDN-GW所描述的内容类似地实现在WiFi中。

从移动网络连接创建与Wifi接入点3的连接可以实现如下。SDF6检测服务请求。SGSF7针对服务UE1的当前小区的地理位置而查询移动管理实体（MME）。SGSF7确定可能在UE1的当前位置的范围中的Wifi接入点（即，wifi接入点也与地理位置相关联）。SGSF7查询WiFi接入点以建立是否注册了UE1的MAC地址。如果在特定的WiFi接入点3处注册了MAC地址并且信号强度足够，则SGSF7返回特定接入点3的SSID。SRF8可以请求UE1连接到wifi接入点3。

SGSF7可以用于优化网络属性，诸如选择不同的路径来路由特定的服务或通过提供不同的服务质量。在该情况下SRF8于是可以用于创建新的连接配置，所述新的连接配置将附加信息附到服务请求（例如，IP业务中的令牌，类似于MLPS或VLAN）或用于应用特定的网络服务（例如源路由）。

本发明的一个实施例可以实现为供计算机系统使用的程序产品。程序产品的（一个或多个）程序定义实施例的功能（包括本文所述的方法）并且可以被包含在各种非暂时性计算机可读存储介质上。说明性的计算机可读存储介质包括但不限于（i）其上永久存储信息的非可写存储介质（例如计算机内的只读存储器设备，诸如由CD-ROM驱动装置可读的CD-ROM盘、ROM芯片或任何类型的固态非易失性半导体存储器）；以及（ii）其上存储可变更信息的可写存储介质（例如，闪速存储器、磁盘驱动装置或硬盘驱动装置内的软盘、或任何类型的固态随机存取半导体存储器）。

Claims (13)

1.一种将客户端设备（1）从第一网关（2）重定向到第二网关（3）以用于访问远离客户端设备（1）的网络节点功能（4）的方法，其中客户端设备（1）通信地连接到第一网关（2），其中客户端设备（1）可通信地连接到第二网关（3）并且其中第二网关（3）可通信地连接到网络节点功能（4），所述方法包括：

拦截（102a）经由第一网关（2）从客户端设备（1）传输的数据信号，其中数据信号包括用于使用网络节点功能（4）的数据；

分析（102b）所述数据以确定网络节点功能（4）并且获得分析结果，所述分析结果包括网络节点功能（4）的指示；

基于分析结果而选择（103）对第二网关（3）的引用，并且生成包括所述引用的配置数据；

将配置数据传输（104）到客户端设备（1），以将客户端设备（1）配置（105）成经由第二网关（3）传输（106）用于使用网络节点功能（4）的另外的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述分析（102b）包括以下中的一个或多个：

确定网络层协议；

确定应用层协议；以及

深度分组检查，其中将数据中的二进制模式与相关联于网络节点功能的预定义的二进制模式进行比较。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述选择（103）还基于客户端设备（1）的一个或多个属性。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：

拦截（102a）和分析（102b）由服务检测功能（6）来执行；

选择（103）由服务网关选择功能（7）来执行；以及

将配置数据传输（104）到客户端设备（1）由服务重定向功能（8）来执行，

并且其中服务检测功能（6）、服务网关选择功能（7）以及服务重定向功能（8）是在单个网络节点中或在一个或多个物理上分离的并通信地连接的网络节点中的计算机实现的软件功能。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：

向服务布置功能（9）传输（107）分析结果，其中服务布置功能（9）是网络节点功能（4）的提供商的第一网络节点中的计算机实现的软件功能；以及

由服务布置功能（9）基于分析结果而使能（108）对网络节点功能（4）的访问。

6.根据权利要求4和权利要求5所述的方法，其中访问的使能（108）包括将所述引用从服务布置功能（9）传输到服务网关选择功能（7）。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其中访问的使能（108）包括由服务布置功能（9）在第二网络节点上加载和/或执行网络节点功能（4）。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：

第二网关（2）是移动网络中的分组数据网络网关并且所述引用是接入点名称；或者

第二网关（2）是无线本地网络中的接入点并且所述引用是服务集标识符。

9.一种服务检测软件功能（6），其在被处理器执行时操作用于在根据权利要求1-8中任一项的方法中的拦截和分析。

10.一种服务网关选择软件功能（7），其在被处理器执行时操作用于在根据权利要求1-8中任一项的方法中的选择。

11.一种服务重定向软件功能（8），其在被处理器执行时操作用于在根据权利要求1-8中任一项的方法中的将配置数据传输到客户端设备（1）。

12.一种服务布置软件功能（9），其在被处理器执行时操作用于在根据权利要求5-8中任一项的方法中的使能对网络节点功能（4）的访问。

13.一种客户端设备（1），其可通信地连接到第一网关（2）并且可通信地连接到第二网关（3）以用于经由第二网关（3）而访问远离客户端设备（1）的网络节点功能（4），其中客户端设备（1）被配置成：

经由第一网关（2）而传输（101）数据信号，所述数据信号包括用于使用网络节点功能（4）的数据；以及

作为响应，接收（104）配置数据并且经由第二网关（3）而传输（106）用于使用网络节点功能（4）的另外的数据，

其中根据权利要求1-8中任一项的方法来生成配置数据并且将其传输到客户端设备（1）。