CN108243409A - 一种数传输方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种数据传输方法及设备,应用于在传输点和网关之间设置有移动边缘设备的网络,移动边缘设备从与传输点之间的接口接收第一报文后,根据第一报文内层封装的第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表,得到与该源地址对应的由移动边缘设备分配的用户本地IP地址,根据该用户本地IP地址以及分流规则,得到与用户本地IP地址对应的本地服务器,并将第一用户报文进行NAT处理后发送给本地服务器。由于移动边缘设备针对源地址分配对应的用户本地IP地址,因此可保证用户IP地址在移动边缘设备范围内的唯一性,进而移动边缘设备以其分配的用户本地IP地址作为查询分流规则的依据进行数据分流,从而可以避免地址冲突,实现数据分流。
Description
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及设备。
背景技术
在长期演进(Long Term Evolution,简称LTE)网络中,为提升终端的服务质量,以及降低日益增长的业务量对网络的压力,移动通信网络运营商会选择在演进型基站(evolved NodeB,简称eNB)和服务网关(Serving GateWay,简称SGW)之间部署移动边缘设备(Mobility Edge Computing,简称MEC),通过移动边缘设备将终端要访问的业务流尽可能分流到移动边缘设备所在位置部署的服务器上,而不再由互联网上部署的服务器来提供服务,具体如图1所示。
参见图1,在部署移动边缘设备的网络中包括:用户终端(User Equipment,简称UE)、MEC、分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway,简称PGW)、网络地址转换(Network Address Translation,简称NAT)设备。其中,每个PGW配置有私网IP地址池,可为其所辖的UE分配私网IP地址。
由于在MEC部署的位置上用户的业务报文均封装在通用分组无线服务隧道协议用户面(GPRS Tunneling Protocol User Plane,简称GTPU)隧道中传送,为了将UE的业务报文直接交给本地服务器,需要对GTPU隧道解封装以获取UE的业务报文,再将其交由本地服务器处理。在基站和服务网关之间部署了MEC之后,由PGW为UE分配的IP地址在本地应用服务器可见。而在LTE网络上运营商为了节省移动用户对公网IP地址的过度占用,通常情况下会在PGW到核心网之间部署NAT设备。当UE的业务报文经由PGW到核心网时,NAT设备将业务报文中的私网IP地址转换为公网IP地址,当来自核心网的报文经由PGW到基站时,NAT设备将报文中的公网IP地址转换为私网IP地址。
由此可见,GTPU隧道中传输的业务报文的地址为私网IP地址。这样一来,UE移动时就存在图1所示的情形:UE2接入时由PGW2分配私网IP地址(图中表示为IP2),UE1接入时由PGW1分配私网IP地址(图中表示为IP1)。当UE1移动到PGW2所辖范围内时,UE1和UE2经过相同的基站连接至同一服务网关,但为它们分配地址的PGW却不相同。由于PGW1和PGW2各自规划自己的私网IP地址池,这样就存在IP1和IP2相同的可能。若两个UE使用相同IP地址,MEC就无法为它们提供本地服务。
基于以上所述,如何避免地址冲突,以保证MEC实现数据分流,是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种数据传输方法及设备,用以避免地址冲突,以实现数据分流。
本发明实施例提供的数据传输方法,应用于在传输点和网关之间设置有移动边缘设备的网络,该方法包括:
移动边缘设备从与传输点之间的接口接收第一报文,所述第一报文包括外层的封装信息以及内层的第一用户报文;
所述移动边缘设备根据所述第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表,得到与所述源地址对应的由所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;其中,所述源地址为用户IP地址,所述转发信息表用于保存用户承载信息与用户本地IP地址之间的对应关系,所述用户承载信息中包括用户IP地址;
所述移动边缘设备根据所述用户本地IP地址以及分流规则,得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器;
所述移动边缘设备将所述第一用户报文进行网络地址转换NAT处理后发送给所述本地服务器。
可选地,若所述移动边缘设备根据所述第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表,未得到与所述源地址对应的由所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址,则还包括:
所述移动边缘设备根据所述源地址查询用户承载信息与国际移动用户识别码IMSI的第一映射表,得到与所述源地址对应的IMSI,根据所述IMSI查询IMSI与用户本地IP地址的第二映射表,得到与所述IMSI对应的用户本地IP地址;或者,
根据所述源地址查询用户IP地址与用户本地IP地址的第三映射表,得到与所述源地址对应的用户本地IP地址;
所述移动边缘设备根据所述查询到的用户本地IP地址以及分流规则,得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器;
所述移动边缘设备将所述第一用户报文进行NAT处理后发送给所述本地服务器。
可选地,若未查询到与所述源地址对应的用户本地IP地址,则还包括:
所述移动边缘设备根据用户本地IP地址池,为所述源地址分配对应的用户本地IP地址;
所述移动边缘设备根据分配的用户本地IP地址以及所述源地址,生成所述第三映射表中的表项;或者,根据分配的用户本地IP地址以及查询到的IMSI,生成所述第二映射表中的表项。
可选地,还包括:
所述移动边缘设备根据所述源地址,查询到与所述源地址对应的用户承载信息;
所述移动边缘设备根据所述源地址、查询到的用户本地IP地址以及查询到的用户承载信息,生成转发信息表中的表项。
可选地,所述移动边缘设备中包括多个业务处理节点,当前接收到所述第一报文的业务处理节点为第一业务处理节点;
所述得到与所述源地址对应的用户本地IP地址之后,还包括:
所述第一业务处理节点根据得到的用户本地IP地址确定分配该地址的第二业务处理节点;
所述第一业务处理节点指示所述第二业务处理节点保存该用户本地IP地址与所述第一业务处理节点的对应关系信息,并指示所述第二业务处理节点清除所述第二业务处理节点维护的转发信息表中该用户本地IP地址对应的转发信息表项。
可选地,若所述移动边缘设备根据所述用户本地IP地址以及分流规则,未得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器,则还包括:
所述移动边缘设备对所述第一用户报文进行封装,将封装后的报文从与网关之间的接口发送出去。
可选地,还包括:
所述移动边缘设备从与本地服务器之间的接口接收第二报文,所述第二报文为第二用户报文,所述第二用户报文中的目的IP地址为所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;
所述移动边缘设备根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息;
根据查询到的用户承载信息,将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与传输点之间的接口发送出去。
可选地,所述移动边缘设备中包括多个业务处理节点,每个业务处理节点维护有各自的转发信息表;
所述方法还包括:
若所述移动边缘设备中的第一业务处理节点根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,未得到对应的用户承载信息,则还包括:
所述第一业务处理节点根据所述目的IP地址查询用户本地IP地址与业务处理节点的映射表,得到对应的第二业务处理节点;其中,所述用户本地IP地址与业务处理节点的映射表用于保存用户设备的用户本地IP地址与该用户设备当前所在的业务处理节点之间的对应关系;
所述第一业务处理节点将所述第二用户报文发送给所述第二业务处理节点;
所述第二业务处理节点根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息,根据查询到的用户承载信息,将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与传输点之间的接口发送出去。
可选地,还包括:
所述移动边缘设备从与本地服务器之间的接口接收第二报文,所述第二报文为第二用户报文,所述第二用户报文中的源IP地址为所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;
所述移动边缘设备根据所述源IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息;
所述移动边缘设备根据查询到的用户承载信息,则将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与网关之间的接口发送出去。
可选地,还包括:
所述移动边缘设备从与网关之间的接口接收第三报文,所述第三报文包括外层的封装信息以及内层的第三用户报文;
所述移动边缘设备根据所述第三用户报文中的目的地址查询所述转发信息表,得到用户本地IP地址;
所述移动边缘设备根据所述用户本地IP地址以及分流规则,若得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器,则将所述第三用户报文进行NAT处理后发送给所述本地服务器;否则,将所述第三用户报文进行封装后从与传输点之间的接口发送出去。
本发明实施例提供的移动边缘设备,应用于在传输点和网关之间设置有移动边缘设备的网络,其特征在于,所述设备包括:
第一接口模块:用于从与传输点之间的接口接收第一报文,其中,所述第一报文包括外层的封装信息以及内层的第一用户报文;
业务处理模块:用于根据所述第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表,得到与所述源地址对应的由所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;其中,所述源地址为用户IP地址,所述转发信息表用于保存用户承载信息与用户本地IP地址之间的对应关系,所述用户承载信息中包括用户IP地址;以及,
根据所述用户本地IP地址以及分流规则,得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器;
第二接口模块:用于将所述第一用户报文进行网络地址转换NAT处理后发送给所述本地服务器。
可选地,所述业务处理模块还用于:
若根据所述第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表,未得到与所述源地址对应的由所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址,则执行以下步骤:
根据所述源地址查询用户承载信息与国际移动用户识别码IMSI的第一映射表,得到与所述源地址对应的IMSI,根据所述IMSI查询IMSI与用户本地IP地址的第二映射表,得到与所述IMSI对应的用户本地IP地址;或者,
根据所述源地址查询用户IP地址与用户本地IP地址的第三映射表,得到与所述源地址对应的用户本地IP地址;
根据所述查询到的用户本地IP地址以及分流规则,得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器;
所述第二接口模块用于:将所述第一用户报文进行NAT处理后发送给所述本地服务器。
可选地,所述业务处理模块还用于:
若根据所述源地址查询用户承载信息与国际移动用户识别码IMSI的第一映射表,得到与所述源地址对应的IMSI,根据所述IMSI查询IMSI与用户本地IP地址的第二映射表,未得到与所述源地址对应的用户本地IP地址,或者,根据所述源地址查询用户IP地址与用户本地IP地址的映射表,未得到与所述源地址对应的用户本地IP地址,则执行以下步骤:
根据用户本地IP地址池,为所述源地址分配对应的用户本地IP地址;
根据分配的用户本地IP地址以及所述源地址,生成所述第三映射表中的表项;或者,根据分配的用户本地IP地址以及查询到的IMSI,生成所述第二映射表中的表项。
可选地,所述业务处理模块还用于:
根据所述源地址,查询到与所述源地址对应的用户承载信息;
根据所述源地址、查询到的用户本地IP地址以及查询到的用户承载信息,生成转发信息表中的表项。
可选地,还包括第三接口模块:
所述业务处理模块还用于:若根据所述用户本地IP地址以及分流规则,未得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器,则对所述第一用户报文进行封装,将封装后的报文通过所述第三接口模块从与网关之间的接口发送出去。
可选地,所述第二接口模块还用于:
从与本地服务器之间的接口接收第二报文,其中,所述第二报文为第二用户报文,所述第二用户报文中的目的IP地址为所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;
所述业务处理模块还用于:根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息;
所述第一接口模块还用于:根据查询到的用户承载信息,将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与传输点之间的接口发送出去。
可选地,所述业务处理模块具体用于:
所述业务处理模块包括多个业务处理节点,每个业务处理节点维护有各自的转发信息表;
若所述业务处理模块中的第一业务处理节点根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,未得到对应的用户承载信息,则执行以下操作:
所述第一业务处理节点根据所述目的IP地址查询用户本地IP地址与业务处理节点的映射表,得到对应的第二业务处理节点;其中,所述用户本地IP地址与业务处理节点的映射表用于保存用户设备的用户本地IP地址与该用户设备当前所在的业务处理节点之间的对应关系;
所述第一业务处理节点将所述第二用户报文发送给所述第二业务处理节点;
所述第二业务处理节点根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息,根据查询到的用户承载信息,将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与传输点之间的接口发送出去。
可选地,所述第二接口模块还用于:
从与本地服务器之间的接口接收第二报文,所述第二报文为第二用户报文,所述第二用户报文中的源IP地址为所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;
所述业务处理模块还用于:根据所述源IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息;
所述第一接口模块还用于:根据查询到的用户承载信息,则将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与网关之间的接口发送出去。
可选地,还包括:
第三接口模块:用于从与网关之间的接口接收第三报文,其中,所述第三报文包括外层的封装信息以及内层的第三用户报文;
所述业务处理模块还用于:根据所述第三用户报文中的目的地址查询所述转发信息表,得到用户本地IP地址;
所述匹配模块还用于:根据所述用户本地IP地址以及分流规则,若得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器,则将所述第三用户报文进行NAT处理后发送给所述本地服务器;否则,将所述第三用户报文进行封装后从与传输点之间的接口发送出去。
本发明实施例提供的数据传输方法及设备,应用于在传输点和网关之间设置有移动边缘设备的网络,移动边缘设备从与传输点之间的接口接收第一报文后,根据第一报文内层封装的第一用户报文中携带的源地址(由PGW网关分配的用户IP地址)查询转发信息表,得到与该源地址对应的由移动边缘设备分配的用户本地IP地址,根据该用户本地IP地址以及分流规则,得到与用户本地IP地址对应的本地服务器,并将第一用户报文进行NAT处理后发送给本地服务器。由于移动边缘设备针对PGW网关分配的用户IP地址分配对应的用户本地IP地址,因此可保证用户IP地址在移动边缘设备范围内的唯一性,进而移动边缘设备以其分配的用户本地IP地址作为查询分流规则的依据进行数据分流,从而可以避免地址冲突,实现数据分流。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,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,对于本领域的普通技术人员来讲,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为现有技术中在网络中部署移动边缘设备的示意图;
图2为现有技术中移动边缘设备的功能划分示意图;
图3为本发明实施例中移动边缘设备的功能划分示意图;
图4位本发明实施例提供的将数据报文分流至本地服务器的方法流程示意图;
图5A为本发明实施例中移动边缘设备获取ULA的方法流程示意图;
图5B为本发明实施例中移动边缘设备查询承载信息和ULA的方法流程示意图;
图6为本发明实施例提供的数据报文从本地服务器传输至传输点的方法流程示意图;
图7为本发明另外的实施例提供的数据报文从本地服务器传输至传输点的方法流程示意图;
图8为本发明实施例提供的数据报文从网关传输至传输点的方法流程示意图;
图9为本发明实施例提供的移动边缘设备提供的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
为了提升网络的增值价值,移动通信网络需要与移动互联网业务深度融合,另外,为了缓解因为移动数据流量的激增,以及移动用户对业务体验要求的不断提升,对移动运营商传统网络造成的网络承载能力,需要在网络中引入MEC。图1示例性的示出了在网络中部署MEC的示意图。
从图1可以看出,MEC设置在基站和服务网关之间。其中,基站可以是演进系统中的演进型基站(Evolutional Node B,简称为eNB或e-NodeB)、宏基站、微基站(也称为“小基站”或“小站”)、微微基站、接入站点(Access Point,简称为AP)或传输站点(TransmissionPoint,简称为TP)等,也可以是传输点。
目前MEC依照第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,简称3GPP)在基站和服务网关之间有S1接口。其S1接口又分为两个接口,一个接口用于控制平面(称为S1-MME接口),另一个接口用于控制用户平面(称为S1-U接口),其中,S1-MME用于连接基站和移动性管理实体(Mobility Management Entity,简称MME),主要完成S1接口的无线接入承载控制、接口专用的操作维护等功能;S1-U用于连接基站和服务网关,完成传送用户数据和相应的用户平面控制帧。MEC利用S1-MME信令或S1-U业务面自学习,或其它方式获取用户承载信息,比如获取UE-IP和用户上行和下行的隧道端点标识(Tunnel EndpointIdentifier,简称TEID)的信息关系,以实现本地服务器和UE之间的通信。其中,UE-IP为PGW为UE分配的私网IP地址,也称用户IP地址。
MEC的功能模块划分如图2所示。MEC与基站、服务网关以及本地服务器(Local AppServer,简称LAS)相连,其中,图2中仅示出了本地服务器1和本地服务器2,当然本地服务器的数量也可以更多,本发明实施例对此不做限制。从图2可以看出,MEC的功能模块划分为:分流规则配置模块(Breakout Rules configuration,简称BRC)和业务处理模块(TrafficProcess,简称TP),模块的功能如下:
分流规则配置模块:用于根据本地服务器的要求配置对应的分流规则(BreakoutRule,简称BR),该分流规则基于PGW分配的UE-IP来设置,MEC根据UE-IP等查询该分流规则以确定本地服务器,该分流规则基于报文的五元组信息进行配置,其中,报文的五元组信息具体指报文的:源IP地址,源端口,目的IP地址,目的端口和传输层协议。
业务处理模块:用于维护用户承载信息(UE Bearer Information,简称UBI)表,该表用于保存UE-IP以及eNB-IP(基站的IP地址)、eNB-TEID(eNB-Tunnel EndpointIdentifier,基站隧道端点标识)、SGW-IP(网关IP地址)、SGW-TEID(eNB-Tunnel EndpointIdentifier,网关隧道端点标识)等信息。业务处理模块还用于基于分流规则配置模块所配置的分流规则进行本地分流处理。
基于以上所述可以看出,MEC进行本地分流时,是基于UE-IP等信息查询分流规则进行处理的,若两个UE的UE-IP相同,MEC就无法为它们提供本地服务。
为解决上述提到的问题,本发明实施例提出了一种数据传输方法。
本发明实施例提供的技术方案,一方面,由MEC为UE分配用户本地IP地址,因此可保证用户本地IP地址在MEC的范围内的唯一性;另一方面,分流规则是基于MEC分配的用户本地IP地址设置的,进而MEC以其分配的用户本地IP地址等作为查询分流规则的依据进行数据分流,从而可以避免地址冲突,实现数据分流。
参见图3,为本发明实施例中MEC中的功能模块划分示意图。
如图3所示,MEC与基站、服务网关以及本地服务器相连。MEC的功能模块划分为:用户承载信息管理(UE Bearer Information Management,简称UBM)模块、地址管理(AddressManagement,简称AM)模块、分流规则配置模块、业务处理节点(Traffic Process Node,简称TPN)。其中,为了提升MEC的处理能力,在MEC上可部署多个TPN,图中示出了TPN1、TPN2。MEC的各个模块的功能如下:
用户承载信息管理模块(UBM模块):用于通过S1-MME信令或S1-U业务面自学习,或其它方式获取用户承载信息(UBI)表。用户承载信息表可用于保存用户承载信息与IMSI之间的映射关系,用户承载信息中包括PGW为UE分配的UE-IP。用户承载信息表如表1所示,也可称为UBI表或第一映射表。
表1(UBI表或第一映射表)
表1中的参数:
UE-IP:表示由PGW为UE分配的IP地址;
eNB-IP:表示基站的IP地址;
eNB-TEID(eNB-Tunnel Endpoint Identifier):表示基站的隧道端点标识;
SGW-IP:表示网关的IP地址;
SGW-TEID(SGW-Tunnel Endpoint Identifier):表示网关的隧道端点标识;
IMSI:表示国际移动用户识别码,用以识别某一移动通信网中的移动用户。
地址管理模块(AM模块):用于为使用本地服务器提供的服务的UE分配用户本地IP地址,以下描述中将MEC分配的用户本地IP地址称为ULA(User Local Address)。地址管理模块还维护有IMSI与ULA的映射表,即IMSI-ULA映射表(也称为IUM,IMSI&ULA Mapping,或者称为第二映射表),该表如表2所示:
表2(IUM表或第二映射表)
IMSI | ULA |
在IMSI信息获取难度大时,如果仅能获取到UE-IP、eNB-IP、eNB-TEID、SGW-IP、SGW-TEID信息,而无法获取到IMSI,考虑到不同PGW为移动到MEC所辖范围内的UE分配的IP地址发生冲突的概率小于用户在基站之间移动的概率,本发明实施例中,可建立UE-IP与ULA之间的映射表,该映射表即为UE-IP-ULA映射表(UUM,UE-IP&ULA Mapping,也可称为第三映射表),该表如表3所示:
表3(UUM表或第三映射表)
业务处理节点(TPN):负责接收来自基站、服务网关的报文并进行本地分流;接收本地服务器发送的报文并进行NAT处理、封装,发往基站或服务网关。为了提升MEC的处理能力,在MEC上部署了多个TPN,每个TPN分别规划地址池,并且TPN为由其接入的UE分配其规划的地址池中的地址。每个TPN维护各自的用户本地地址池,一个地址池中的地址属于一个子网,不同地址池属于不同的子网。TPN与用户本地地址池的映射表如表4所示,该表称为用户本地地址池(UE Local Address Pool,简称ULAP)表:
表4(ULAP表)
表4中的参数:
TPN:表示业务处理节点,可有多个TPN,表中示出了TPN1、TPN2;
UE-Local-Address-Pool:表示TPN规划的地址池,通过子网(Subnet)判断分配的IP地址所属的TPN;
TPN control address:示出每个TPN的IP地址。
需要说明的是:表4根据用户地址池全局规划来配置,由各TPN据表4为UE分配ULA,并将分配的ULA告知地址管理模块,由地址管理模块将分配的ULA记录在上述的表2或表3中。
在每个TPN节点上配置了连接基站和服务网关的物理端口对应关系表(ENB-SGWPort Mapping,简称ESPM),如表5所示:
表5(ESPM表)
eNB-side-Port | SGW-side-Port |
表5的参数:
eNB-side-Port:表示基站侧的物理端口;
SGW-side-Port:表示网关侧的物理端口。
在每个TPN节点上,还维护有如下所示的转发信息表,即用户隧道转发信息(UETunnel Forwarding Information,UTFI)表,该转发信息表可用于保存用户承载信息与ULA之间的对应关系。如表6所示:
表6(UTFI表)
表6中LinkLayerInformation:表示物理链路信息,其中可包括eNB-side-PhyPort、Enb-side-MAC、SGW-side-PhyPort、SGW-side-MAC、虚拟局域网等信息中的一种或多种。其中,eNB-side-PhyPort和SGW-side-PhyPort之间的对应关系是事先规划好的,如表5所示。表6中的LinkLayerInformation的信息可通过上行或下行GTPU报文所对应的以太帧获得。
在MEC上部署有多个TPN的情况下,UE可能会在TPN之间切换,对于这种情况,表6中的“ULA1”字段中记录的ULA是UE当前所在的TPN分配的,“ULA2”字段中记录的ULA是UE切换之前所在的TPN分配的。在MEC上仅部署一个TPN的情况下,表6中仅包括一个ULA1字段即可。
每个TPN上还可维护有各自的UTB(ULA-TPN BOP)表,用于保存ULA和UE当前所在的TPN分流口(Breakout Port,简称BOP)地址的映射关系,其中,TPN分流口地址在其所在的MEC上可唯一标识一个TPN。UE在TPN之间发生切换时,源TPN所维护的该表中保存有该源TPN为UE分配的ULA和UE当前所在的TPN的BOP地址之间的映射关系,该映射关系在UE在TPN之间切换的过程中生成并填入,并在用户承载信息删除时清除。UTB表可如表7所示。
表7(UTB表)
ULA | TPN BOP interface address(BOA) |
每个TPN节点还配置有分流口信息表(TPN-BOP表),其中包括相应TPN上配置的分流口(BOP)以及分流口的接口地址(Interface Address)。TPN的分流口的地址根据本地网络地址统一规划,不同的TPN对应不同的分流口接口地址。TPN-BOP表可如表8所示:
表8(TPN-BOP表)
TPN | BOP | Interface Address |
分流规则配置模块(BRC模块):用于配置分流规则。不同的本地服务器提供的不同的服务,该分流策略可体现在分流规则信息(Breakout Rule Information,简称BRI)表中。表9示出了一种分流规则表。
表9(BRI表)
表9中的参数:
Local Service Type:表示本地服务类型,该表以Web Cache(web缓存)为例;
Traffic Direction:表示业务流方向,取值有UpLink(上行)、DnLink(下行);
Protocol Type:表示协议类型,取值有互联网控制报文协议(Internet ControlMessage Protocol,简称ICMP),传输控制协议(Transmission Control Protocol,简称TCP),用户数据报协议(User Datagram Protocol,简称UDP)等,该表以TCP为例;
Source IP:表示源IP地址,即GTPU报文中封装的用户报文的源地址;
Source Port:表示源端口号,即GTPU报文中封装的用户报文中TCP的源端口;
Destination IP:表示目的IP地址,即GTPU报文中封装的用户报文目的IP地址;
Destination Port:表示目的端口号,即GTPU报文中封装的用户报文中TCP目的端口;
BOCA(Breakout Consumer Address,简称BOCA):表示分流业务消费者地址,即处理分流业务的本地服务器IP地址。
需要说明的是,上述MEC的模块划分方式仅为一种示例,本发明实施例对MEC的模块划分方式不作限制,只要能够实现相同或相似功能,均应在本发明的保护范围内。
本发明以下的实施例中以传输点和网关之间进行数据报文的传输为例,描述将数据报文分流至本地服务器的传输过程。
参见图4,为本发明实施例提供的将数据报文分流至本地服务器的方法流程示意图,具体的,该方法以将数据报文从传输点分流至本地服务器为例进行描述,该流程由MEC执行,具体地可由MEC中的TPN执行,具体包括以下步骤:
步骤401:MEC从与传输点之间的接口接收第一报文。
其中,第一报文包括外层的封装信息以及内层的第一用户报文,第一用户报文携带源地址,该源地址为用户IP地址。
其中,第一报文可以是GTPU报文,以第一报文为GTPU报文为例,该步骤中,MEC在eNB-side-PhyPort端口上从eNB接收到GTPU报文,按照外层到内层的顺序,该GTPU报文中可包括:
链路层信息(LinkLayerInfo):包括源MAC地址(srcMac)和目的MAC地址(dstMAC)以及虚拟局域网(Virtual Local Area Network,简称VLAN)编号,其中,srcMac为基站侧的MAC地址(eNB-side-MAC),dstMAC为网关侧的MAC地址(SGW-side-MAC);
GTPU头(GTPU header):包括源IP地址(srcIP):eNb-IP、目的IP地址(dstIP):SGW-IP、eNB-TEID;
用户报文:报文头中包括:源IP地址和目的IP地址,其中源IP地址为PGW分配的UE-IP。
步骤402:MEC根据第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表(如表6),若查询到与该源地址对应的由MEC分配的ULA,则转入步骤403,否则,转入步骤404。
在具体实施时,如果基站与网关之间建立有一条隧道,则该步骤中,MEC可根据第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表,若基站与网关之间可建立有多条隧道,则MEC可根据第一报文中的封装信息(比如GTPU header)以及源IP地址查询转发信息表。
步骤403:MEC根据查询得到的ULA查询分流规则表(如表9),若查询到与该ULA对应的本地服务器,则转入步骤405,否则,转入步骤406。
该步骤中,MEC用ULA查找分流规则表中的业务流方向的上行条目,若该ULA与该业务流方向的上行条目匹配,则转入步骤405,否则,转入步骤406。
步骤404:MEC获取ULA,得到ULA后转入步骤405。
该步骤中,MEC获取ULA的具体步骤可参见下面图5A所示的流程。
步骤405:MEC将第一用户报文进行NAT处理后发送给本地服务器。
该步骤中,MEC将第一用户报文中的源地址转换为对应的ULA,然后根据分流规则表匹配到的分流业务消费者地址查找路由路径,将处理后的第一用户报文发送到本地服务器。
步骤406:MEC对第一用户报文进行封装,将封装后的报文从与网关之间的接口发送出去。
下面以在MEC上部署有多个TPN的架构为例描述TPN获取ULA的过程。
参见图5A,为本发明实施例中MEC获取ULA的方法流程示意图,该流程由MEC执行,具体可由MEC中的TPN执行,具体步骤可参见以下描述:
步骤501A:TPN根据源地址查询用户承载信息与IMSI的第一映射表(如表1),得到与该源地址对应的IMSI,根据查询得到的IMSI查询IMSI与ULA的第二映射表(如表2);若得到与该IMSI以及源地址对应的ULA,则转入步骤502A,否则,转入步骤503A。
步骤501A的一种替代实现方式包括:MEC根据源地址查询UE-IP与ULA的第三映射表(如表3),若得到与该源地址对应的ULA,则转入步骤502A,否则,转入步骤503A。
步骤502A:TPN确定得到的ULA是否是该TPN分配的ULA。若是,则转入步骤504A,否则,转入步骤505A。
该步骤中,确定得到的ULA是否是该TPN分配的ULA,具体地,可以通过子网(Subnet)判断ULA所属的TPN,如可以通过查询TPN与用户本地地址池的映射表(如表4)得到该ULA所属的TPN。
步骤503A:TPN基于用户本地地址池,为该源地址分配对应的ULA。
该步骤中,MEC上部署有多个TPN节点,每个TPN节点各自规划地址池,接入第一用户报文的TPN查找用户本地地址池配置表(如表4),得到为第一用户报文分配ULA的子网(subnet),然后从中为其分配一个尚未分配过的ULA,并将该ULA填入转发信息表(如表6)中,同时,TPN根据分配的ULA以及源地址,生成UUM表或第三映射表(如表3)中的表项;或者,根据分配的ULA以及查询到的IMSI,生成第二映射表(如表2)中的表项。
步骤504A:TPN根据分配的ULA,生成与该源地址对应的转发信息表项,将分配的ULA填入该表项中的“ULA1”字段,此时该表项中的“ULA2”字段可为空。
步骤505A:TPN根据分配的ULA,生成与该源地址对应的转发信息表项,将分配的ULA填入该表项中的“ULA2”字段,此时该表项中的“ULA1”字段可为空。
图5A是基于部署有多个TPN的架构描述的流程,在仅部署有1个TPN的架构中,步骤502可以省略,即,TPN查询到与源地址对应的ULA后,可根据分配的ULA,生成与该源地址对应的转发信息表项,将分配的ULA填入该表项中的“ULA”字段。需要说明的是,在仅部署有一个TPN的架构中,转发信息表中仅包含一个ULA字段。
具体实施时,以图3所示的架构为例,上述流程中的步骤501A的具体实现过程可依据图5B所示的流程图,该流程图由地址管理(AM)模块执行,具体包括以下步骤:
步骤501B:AM模块接收到TPN发起的查询用户承载信息和ULA地址信息请求,其中,该请求中携带GTPU头信息和UE-IP。
步骤502B:AM模块根据请求消息中携带的GTPU头信息和UE-IP查询用户承载信息表(如表1),若得到UE的用户承载信息,则转入步骤503B,否则,转入步骤504B。
步骤503B:AM模块根据查询到的用户承载信息表项中的IMSI查询IUM(第二映射表)获取UE的ULA,若得到ULA则转入步骤505B,否则,转入步骤506B。
步骤503B的另一种替代实现可以是:AM模块根据UE-IP查询UUM(第三映射表)获取UE的ULA,若得到ULA则转入步骤504B,否则,转入步骤505B。
步骤504B:AM模块向TPN返回没有该UE的用户承载信息的消息,TPN根据该响应丢弃当前接收到的第一报文。
步骤505B:AM模块向TPN返回有该UE的用户承载信息和ULA的消息。
步骤506B:AM模块向TPN返回有该UE的用户承载信息,同时说明没有该UE的ULA。AM模块向TPN返回的消息中携带用户承载信息,TPN接收到该响应消息后,为该UE(源地址)分配ULA,并根据该响应消息中携带的用户承载信息以及当前分配的ULA,进一步依据基站和服务网关的物理端口对应关系表(如表5)得到对应的端口信息,根据上述信息形成与该源地址对应的转发信息表项(如表6)。
MEC依据图5A和图5B所示的流程为源地址分配ULA后,继续执行图4所示的步骤405、步骤406,在此不做详细的介绍。
进一步地,若在步骤501A中,查询到与该源地址对应的由MEC分配的ULA,则还可执行以下步骤(以下流程以TPN2为执行主体描述):
由于TPN2根据第一报文中的源地址查询转发信息表,未得到对应的ULA,则表明TPN2未给该UE分配过ULA,因此TPN2根据表1、表2或表3查询到的ULA是其他TPN分配的,因此,TPN2执行以下流程:
TPN2根据该ULA,查询各TPN维护的用户本地地址池(如表4所示),确定分配该ULA的原TPN(这里将该原TPN记为TPN1),然后将此ULA地址和TPN2的接口地址通知给TPN1(如通过UDP报文将前述信息发送至TPN1所对应的TPN Control Address上)。TPN1收到该通知后,清除其本地维护的此UE的转发信息表中该ULA对应的UTFI条目,同时在其维护的UTB表(如表7所示)中建立一个条目,即记录此ULA和TPN2的接口地址。这样一来,TPN1从本地服务器收到发往已切换走的该UE的业务报文时,就可将根据表7,得到该UE当前所在的TPN2,从而将该报文转发至UE当前所在的TPN2,以通过TPN2对该报文进行处理。可以看出,UE的业务被路由至原TPN(上述TPN1)下,但其业务GTPU隧道封装处理需在新的TPN(上述的TPN2)下进行。
进一步地,当TPN1确认UE承载信息删除时,可清除UTB表(如表7所示)中该UE的ULA与TPN之间的映射关系。
参见图6和图7,分别为本发明实施例提供的数据报文从本地服务器传输至传输点的方法流程示意图。该流程可由MEC执行,具体地可由MEC中的TPN执行。MEC从与本地服务器之间的接口接收第二报文后,可首先判断该第二报文中的源地址和目的地址中的哪个地址是MEC分配的ULA,如果目的地址是MEC分配的ULA则后续流程可如图6所示,如果源地址是MEC分配的ULA则后续流程可如图7所示。其中,MEC中的TPN可以判断源地址和目的地址中的哪个地址与该TPN的子网匹配,从而确定哪个地址是MEC分配的ULA。
如图6所示,该流程具体包括以下步骤:
步骤601:MEC从与本地服务器之间的接口接收第二报文。其中,第二报文为第二用户报文,第二用户报文的目的IP地址为MEC分配的ULA。
步骤602:MEC根据第二用户报文的目的IP地址查询转发信息表,若得到对应的用户承载信息,则转入步骤603,否则,转入步骤604。
步骤603:MEC根据查询到的用户承载信息,将第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与传输点之间的接口发送出去。
其中,NAT处理是MEC将第二用户报文中的目的地址转换为对应的UE-IP。
步骤604:根据目的IP地址查询ULA与UE当前所在的TPN的BOP地址之间的映射关系表(如表7),若查询到与该ULA对应的TPN,则该TPN即为UE当前所在的TPN,则转入步骤605,否则,转入步骤606。
步骤605:TPN将第二用户报文发送给步骤604中查询到的TPN,此后的处理可参照前述流程。
步骤606:丢弃接收到的第二用户报文。
如图7所示,该流程具体包括以下步骤:
步骤701:MEC从与本地服务器之间的接口接收第二报文。其中,第二报文为第二用户报文,所述第二用户报文的源地址为MEC分配的ULA。
步骤702:MEC根据源地址查询转发信息表,若得到对应的用户承载信息,则转入步骤703,否则,转入步骤704。
步骤703:MEC根据查询到的用户承载信息,将第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与传输点之间的接口发送出去。
其中,NAT处理是MEC将第二用户报文中的源地址转换为对应的UE-IP。
步骤704:根据源地址查询ULA与UE当前所在的TPN的BOP地址之间的映射关系表(如表7),若查询到对应的TPN,则该TPN为该UE当前所在的TPN,则转入步骤705,否则,转入步骤706。
步骤705:TPN将第二用户报文发送给步骤704中查询到的TPN,此后的处理可参照前述流程。
步骤706:丢弃接收到的第二用户报文。
参见图8,为本发明实施例提供的数据报文从网关侧传输至传输点的方法流程示意图。该流程可由MEC执行,具体地,可由MEC中的TPN执行,具体包括以下步骤:
步骤801:MEC从与网关之间的接口接收第三报文。
其中,第三报文包括外层的封装信息以及内层的第三用户报文,第三用户报文携带目的IP地址。
其中,第三报文可以是GTPU报文,以第三报文为GTPU报文为例,该步骤中,MEC在SGW-side-PhyPort端口上从SGW接收到GTPU报文,按照外层到内层的顺序,该GTPU报文中可包括:
链路层信息(LinkLayerInfo):包括源MAC地址(srcMac)和目的MAC地址(dstMAC)以及虚拟局域网(Virtual Local Area Network,简称VLAN)编号,其中,srcMac为网关侧的MAC地址(SGW-side-MAC),dstMAC为基站侧的MAC地址(eNB-side-MAC);
GTPU头(GTPU header):包括源IP地址(srcIP):SGW-IP、目的IP地址(dstIP):eNB-IP、SGW-TEID;
用户报文:报文头中包括:目的IP地址即UE-IP。
步骤802:MEC根据第三用户报文中的目的IP地址查询所述转发信息表,得到ULA。
在具体实施时,如果基站与网关之间建立有一条隧道,则该步骤中,MEC可根据第三用户报文中携带的目的IP地址查询转发信息表,若基站与网关之间可建立有多条隧道,则MEC可根据第三报文中的封装信息(比如GTPU header)以及目的IP地址查询转发信息表。
步骤803:根据查询得到的ULA查询分流规则表(如表9),若得到与该ULA对应的本地服务器,则转入步骤804,否则,转入步骤805。
该步骤中,用ULA查询分流规则表(如表9)中业务流方向的下行条目,若ULA与业务流方向的下行条目匹配,则转入步骤804,否则,转入步骤805。
步骤804:将第三用户报文进行NAT处理后发送给所述本地服务器。
该步骤中,NAT处理是指将第三用户报文的目的IP地址转换为ULA。
步骤805:将第三用户报文进行封装后从与网关之间的接口发送出去。
本发明的一些实施例中,对于从本地服务器发往核心网的上行业务转发,若本地服务器支持策略路由配置(即基于源地址路由配置),则可基于先考量策略路由,再考量普通路由(即基于目的IP地址的路由),最后选择默认路由的顺序选择路由转发业务。按照上述路由配置本地服务器即可把UE的业务报文定向发往它可直接封装的业务处理节点上,避免业务报文中转。
在本地服务器无配置策略路由情况下,按照默认路由进行业务转发。这种情况下就存在,虽然UE的业务报文的封装处理在UE当前所属的TPN下进行,但其业务可能被路由至原TPN的情况。针对这种情况,原TPN可将用户报文发送给新的TPN进行封装转发等处理。
从上述实施例的描述中可以看出,MEC针对PGW网关分配的用户IP地址分配对应的ULA,保证了用户IP地址在MEC范围内的唯一性,进而MEC以其分配的ULA作为查询分流规则的依据进行数据分流,从而可以避免地址冲突,实现数据分流,且MEC在处理本地服务器下发的下行报文时,通过应用路由配置将下发的下行报文定向发送至合适的业务处理节点,从而有效的提升了设备的性能。
基于相同的技术构思,本发明实施例提供了移动边缘设备的结构示意图。
参见图9,为本发明实施例提供的移动边缘设备的结构示意图。该移动边缘设备应用于在传输点和网关之间设置有移动边缘设备的网络,可实现上述实施例描述的流程示意图。
本发明实施例提供的移动边缘设备,应用于在传输点和网关之间设置有移动边缘设备的网络,所述设备包括:
第一接口模块901:用于从与传输点之间的接口接收第一报文,其中,所述第一报文包括外层的封装信息以及内层的第一用户报文;
业务处理模块902:用于根据所述第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表,得到与所述源地址对应的由所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;其中,所述源地址为用户IP地址,所述转发信息表用于保存用户承载信息与用户本地IP地址之间的对应关系,所述用户承载信息中包括用户IP地址;以及,
根据所述用户本地IP地址以及分流规则,得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器;
第二接口模块903:用于将所述第一用户报文进行网络地址转换NAT处理后发送给所述本地服务器。
可选地,所述业务处理模块还用于:
若根据所述第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表,未得到与所述源地址对应的由所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址,则执行以下步骤:
根据所述源地址查询用户承载信息与国际移动用户识别码IMSI的第一映射表,得到与所述源地址对应的IMSI,根据所述IMSI查询IMSI与用户本地IP地址的第二映射表,得到与所述IMSI对应的用户本地IP地址;或者,
根据所述源地址查询用户IP地址与用户本地IP地址的第三映射表【表3】,得到与所述源地址对应的用户本地IP地址;
根据所述查询到的用户本地IP地址以及分流规则,得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器;
所述第二接口模块用于:将所述第一用户报文进行NAT处理后发送给所述本地服务器。
可选地,所述业务处理模块还用于:
若根据所述源地址查询用户承载信息与国际移动用户识别码IMSI的第一映射表【表1】,得到与所述源地址对应的IMSI,根据所述IMSI查询IMSI与用户本地IP地址的第二映射表,未得到与所述源地址对应的用户本地IP地址,或者,根据所述源地址查询用户IP地址与用户本地IP地址的映射表,未得到与所述源地址对应的用户本地IP地址,则执行以下步骤:
根据用户本地IP地址池,为所述源地址分配对应的用户本地IP地址;
根据分配的用户本地IP地址以及所述源地址,生成所述第三映射表中的表项;或者,根据分配的用户本地IP地址以及查询到的IMSI,生成所述第二映射表中的表项。
可选地,所述业务处理模块还用于:
根据所述源地址,查询到与所述源地址对应的用户承载信息;
根据所述源地址、查询到的用户本地IP地址以及查询到的用户承载信息,生成转发信息表中的表项。
可选地,还包括第三接口模块:
所述业务处理模块还用于:若根据所述用户本地IP地址以及分流规则,未得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器,则对所述第一用户报文进行封装,将封装后的报文通过所述第三接口模块从与网关之间的接口发送出去。
可选地,所述第二接口模块还用于:
从与本地服务器之间的接口接收第二报文,其中,所述第二报文为第二用户报文,所述第二用户报文中的目的IP地址为所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;
所述业务处理模块还用于:根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息;
所述第一接口模块还用于:根据查询到的用户承载信息,将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与传输点之间的接口发送出去。
可选地,所述业务处理模块具体用于:
所述业务处理模块包括多个业务处理节点,每个业务处理节点维护有各自的转发信息表;
若所述业务处理模块中的第一业务处理节点根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,未得到对应的用户承载信息,则执行以下操作:
所述第一业务处理节点根据所述目的IP地址查询用户本地IP地址与业务处理节点的映射表【7】,得到对应的第二业务处理节点;其中,所述用户本地IP地址与业务处理节点的映射表用于保存用户设备的用户本地IP地址与该用户设备当前所在的业务处理节点之间的对应关系;
所述第一业务处理节点将所述第二用户报文发送给所述第二业务处理节点;
所述第二业务处理节点根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息,根据查询到的用户承载信息,将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与传输点之间的接口发送出去。
可选地,所述第二接口模块还用于:
从与本地服务器之间的接口接收第二报文,所述第二报文为第二用户报文,所述第二用户报文中的源IP地址为所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;
所述业务处理模块还用于:根据所述源IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息;
所述第一接口模块还用于:根据查询到的用户承载信息,则将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与网关之间的接口发送出去。
可选地,还包括:
第三接口模块904:用于从与网关之间的接口接收第三报文,其中,所述第三报文包括外层的封装信息以及内层的第三用户报文;
所述业务处理模块还用于:根据所述第三用户报文中的目的地址查询所述转发信息表,得到用户本地IP地址;
所述匹配模块还用于:根据所述用户本地IP地址以及分流规则,若得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器,则将所述第三用户报文进行NAT处理后发送给所述本地服务器;否则,将所述第三用户报文进行封装后从与传输点之间的接口发送出去。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (19)
1.一种数据传输方法,应用于在传输点和网关之间设置有移动边缘设备的网络,其特征在于,包括:
移动边缘设备从与传输点之间的接口接收第一报文,所述第一报文包括外层的封装信息以及内层的第一用户报文;
所述移动边缘设备根据所述第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表,得到与所述源地址对应的由所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;其中,所述源地址为用户IP地址,所述转发信息表用于保存用户承载信息与用户本地IP地址之间的对应关系,所述用户承载信息中包括用户IP地址;
所述移动边缘设备根据所述用户本地IP地址以及分流规则,得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器;
所述移动边缘设备将所述第一用户报文进行网络地址转换NAT处理后发送给所述本地服务器。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述移动边缘设备根据所述第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表,未得到与所述源地址对应的由所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址,则还包括:
所述移动边缘设备根据所述源地址查询用户承载信息与国际移动用户识别码IMSI的第一映射表,得到与所述源地址对应的IMSI,根据所述IMSI查询IMSI与用户本地IP地址的第二映射表,得到与所述IMSI对应的用户本地IP地址;或者,
根据所述源地址查询用户IP地址与用户本地IP地址的第三映射表,得到与所述源地址对应的用户本地IP地址;
所述移动边缘设备根据所述查询到的用户本地IP地址以及分流规则,得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器;
所述移动边缘设备将所述第一用户报文进行NAT处理后发送给所述本地服务器。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,若未查询到与所述源地址对应的用户本地IP地址,则还包括:
所述移动边缘设备根据用户本地IP地址池,为所述源地址分配对应的用户本地IP地址;
所述移动边缘设备根据分配的用户本地IP地址以及所述源地址,生成所述第三映射表中的表项;或者,根据分配的用户本地IP地址以及查询到的IMSI,生成所述第二映射表中的表项。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:
所述移动边缘设备根据所述源地址,查询到与所述源地址对应的用户承载信息;
所述移动边缘设备根据所述源地址、查询到的用户本地IP地址以及查询到的用户承载信息,生成转发信息表中的表项。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述移动边缘设备中包括多个业务处理节点,当前接收到所述第一报文的业务处理节点为第一业务处理节点;
所述得到与所述源地址对应的用户本地IP地址之后,还包括:
所述第一业务处理节点根据得到的用户本地IP地址确定分配该地址的第二业务处理节点;
所述第一业务处理节点指示所述第二业务处理节点保存该用户本地IP地址与所述第一业务处理节点的对应关系信息,并指示所述第二业务处理节点清除所述第二业务处理节点维护的转发信息表中该用户本地IP地址对应的转发信息表项。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述移动边缘设备根据所述用户本地IP地址以及分流规则,未得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器,则还包括:
所述移动边缘设备对所述第一用户报文进行封装,将封装后的报文从与网关之间的接口发送出去。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
所述移动边缘设备从与本地服务器之间的接口接收第二报文,所述第二报文为第二用户报文,所述第二用户报文中的目的IP地址为所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;
所述移动边缘设备根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息;
根据查询到的用户承载信息,将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与传输点之间的接口发送出去。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述移动边缘设备中包括多个业务处理节点,每个业务处理节点维护有各自的转发信息表;
所述方法还包括:
若所述移动边缘设备中的第一业务处理节点根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,未得到对应的用户承载信息,则还包括:
所述第一业务处理节点根据所述目的IP地址查询用户本地IP地址与业务处理节点的映射表,得到对应的第二业务处理节点;其中,所述用户本地IP地址与业务处理节点的映射表用于保存用户设备的用户本地IP地址与该用户设备当前所在的业务处理节点之间的对应关系;
所述第一业务处理节点将所述第二用户报文发送给所述第二业务处理节点;
所述第二业务处理节点根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息,根据查询到的用户承载信息,将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与传输点之间的接口发送出去。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
所述移动边缘设备从与本地服务器之间的接口接收第二报文,所述第二报文为第二用户报文,所述第二用户报文中的源IP地址为所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;
所述移动边缘设备根据所述源IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息;
所述移动边缘设备根据查询到的用户承载信息,则将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与网关之间的接口发送出去。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
所述移动边缘设备从与网关之间的接口接收第三报文,所述第三报文包括外层的封装信息以及内层的第三用户报文;
所述移动边缘设备根据所述第三用户报文中的目的地址查询所述转发信息表,得到用户本地IP地址;
所述移动边缘设备根据所述用户本地IP地址以及分流规则,若得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器,则将所述第三用户报文进行NAT处理后发送给所述本地服务器;否则,将所述第三用户报文进行封装后从与传输点之间的接口发送出去。
11.一种移动边缘设备,应用于在传输点和网关之间设置有移动边缘设备的网络,其特征在于,所述设备包括:
第一接口模块:用于从与传输点之间的接口接收第一报文,其中,所述第一报文包括外层的封装信息以及内层的第一用户报文;
业务处理模块:用于根据所述第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表,得到与所述源地址对应的由所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;其中,所述源地址为用户IP地址,所述转发信息表用于保存用户承载信息与用户本地IP地址之间的对应关系,所述用户承载信息中包括用户IP地址;以及,
根据所述用户本地IP地址以及分流规则,得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器;
第二接口模块:用于将所述第一用户报文进行网络地址转换NAT处理后发送给所述本地服务器。
12.如权利要求11所述的移动边缘设备,其特征在于,所述业务处理模块还用于:
若根据所述第一用户报文中携带的源地址查询转发信息表,未得到与所述源地址对应的由所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址,则执行以下步骤:
根据所述源地址查询用户承载信息与国际移动用户识别码IMSI的第一映射表,得到与所述源地址对应的IMSI,根据所述IMSI查询IMSI与用户本地IP地址的第二映射表,得到与所述IMSI对应的用户本地IP地址;或者,
根据所述源地址查询用户IP地址与用户本地IP地址的第三映射表,得到与所述源地址对应的用户本地IP地址;
根据所述查询到的用户本地IP地址以及分流规则,得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器;
所述第二接口模块用于:将所述第一用户报文进行NAT处理后发送给所述本地服务器。
13.如权利要求12所述的移动边缘设备,其特征在于,所述业务处理模块还用于:
若根据所述源地址查询用户承载信息与国际移动用户识别码IMSI的第一映射表,得到与所述源地址对应的IMSI,根据所述IMSI查询IMSI与用户本地IP地址的第二映射表,未得到与所述源地址对应的用户本地IP地址,或者,根据所述源地址查询用户IP地址与用户本地IP地址的映射表,未得到与所述源地址对应的用户本地IP地址,则执行以下步骤:
根据用户本地IP地址池,为所述源地址分配对应的用户本地IP地址;
根据分配的用户本地IP地址以及所述源地址,生成所述第三映射表中的表项;或者,根据分配的用户本地IP地址以及查询到的IMSI,生成所述第二映射表中的表项。
14.如权利要求13所述的移动边缘设备,其特征在于,所述业务处理模块还用于:
根据所述源地址,查询到与所述源地址对应的用户承载信息;
根据所述源地址、查询到的用户本地IP地址以及查询到的用户承载信息,生成转发信息表中的表项。
15.如权利要求11所述的移动边缘设备,其特征在于,还包括第三接口模块:
所述业务处理模块还用于:若根据所述用户本地IP地址以及分流规则,未得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器,则对所述第一用户报文进行封装,将封装后的报文通过所述第三接口模块从与网关之间的接口发送出去。
16.如权利要求11所述的移动边缘设备,其特征在于,所述第二接口模块还用于:
从与本地服务器之间的接口接收第二报文,其中,所述第二报文为第二用户报文,所述第二用户报文中的目的IP地址为所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;
所述业务处理模块还用于:根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息;
所述第一接口模块还用于:根据查询到的用户承载信息,将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与传输点之间的接口发送出去。
17.如权利要求16所述的移动边缘设备,其特征在于,所述业务处理模块具体用于:
所述业务处理模块包括多个业务处理节点,每个业务处理节点维护有各自的转发信息表;
若所述业务处理模块中的第一业务处理节点根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,未得到对应的用户承载信息,则执行以下操作:
所述第一业务处理节点根据所述目的IP地址查询用户本地IP地址与业务处理节点的映射表,得到对应的第二业务处理节点;其中,所述用户本地IP地址与业务处理节点的映射表用于保存用户设备的用户本地IP地址与该用户设备当前所在的业务处理节点之间的对应关系;
所述第一业务处理节点将所述第二用户报文发送给所述第二业务处理节点;
所述第二业务处理节点根据所述目的IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息,根据查询到的用户承载信息,将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与传输点之间的接口发送出去。
18.如权利要求11所述的移动边缘设备,其特征在于,所述第二接口模块还用于:
从与本地服务器之间的接口接收第二报文,所述第二报文为第二用户报文,所述第二用户报文中的源IP地址为所述移动边缘设备分配的用户本地IP地址;
所述业务处理模块还用于:根据所述源IP地址查询所述转发信息表,得到对应的用户承载信息;
所述第一接口模块还用于:根据查询到的用户承载信息,则将所述第二用户报文进行NAT处理,对NAT处理后的报文进行封装,将封装后的报文从与网关之间的接口发送出去。
19.如权利要求11所述的移动边缘设备,其特征在于,还包括:
第三接口模块:用于从与网关之间的接口接收第三报文,其中,所述第三报文包括外层的封装信息以及内层的第三用户报文;
所述业务处理模块还用于:根据所述第三用户报文中的目的地址查询所述转发信息表,得到用户本地IP地址;
所述匹配模块还用于:根据所述用户本地IP地址以及分流规则,若得到与所述用户本地IP地址对应的本地服务器,则将所述第三用户报文进行NAT处理后发送给所述本地服务器;否则,将所述第三用户报文进行封装后从与传输点之间的接口发送出去。
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