CN108667838A - 一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法 - Google Patents

一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，在边界会话控制器中，根据通信协议支持的媒体通道数目，设定固定数目的线程池，当发生媒体协商时，利用线程池调度系统资源，完成对数据加密传输。本发明方法在发生媒体协商时，利用线程池灵活调度系统资源，完成对数据加密传输，在进行加密时，利用FPGA对媒体协商携带的媒体信息进行加解密，防止媒体协商数据包被监听窃取篡改及伪造身份、拒绝服务等，保证用户会话过程中通信的安全性。

Description

一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法
技术领域
本发明涉及通信领域技术领域，具体涉及一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法。
背景技术
会话边界控制器（Session Border Controller, SBC）是IP语音网络的边界大门，主要用于解决语音会话在网络地址转换时的穿越问题，提供安全的IP通讯支持，并能提供对语音质量的保障。在FC5853的定义中，SBC被定义为一个B2BUAs（Back-to-Back UserAgents），它可以实现对某些SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)头域消息和SDP媒体协商信息进行修改，同时支持对融合通信的业务能力，包括未来业务的升级和拓展。
IPSec是IP层的一种安全协议，主要作用就是为了解决网络通信中的安全问题。在网络通信中，暴露很多安全问题，比如说数据包被监听窃取，被篡改，以及伪造身份，拒绝服务等。利用FPGA的高性能和低功耗的特点，同时支持多种加密（MD5/AES/SAE）算法，通过设定系统线程池的方式，对底层系统资源进行调度，在保证数据加密的同时，提升整个边界会话控制系统资源的利用率。
在IMS域中，由于终端用户的多样性，终端用户很难控制对端网络，对网络服务，语音质量，安全机制失了可控性。缺乏统一管理的平台机制，导致网络设置和安全机制的设置缺乏一个统一的管理机制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：本发明针对以上问题，提供一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，在边界会话控制器中，根据通信协议支持的媒体通道数目，设定固定数目的线程池，当发生媒体协商时，利用线程池灵活调度系统资源，完成对数据加密传输。
所述边界会话控制器包含有系统支持的最大线程配置表。
所述边界会话控制器包含有FPGA芯片。
所述边界会话控制器在进行加密时，通过FPGA芯片对媒体协商携带的媒体信息进行加解密，防止媒体协商数据包被监听窃取篡改及伪造身份、拒绝服务等，保证用户会话过程中通信的安全性。
所述边界会话控制器通过PCIE接口与系统的CPU连接，并处理收到CPU的加解密请求指令消息。
所述系统支持的最大线程的配置根据当前IMS域SIP协议支持的最大媒体协商通道数进行配置。
当呼叫接通或者发生媒体协商时，所述边界会话控制器收到主叫侧或被叫侧的媒体网关MGW（Media Gate Way）携带的媒体协商信息(比如：invite/200）后，根据当前消息中携带的媒体通道数目，启动空闲的系统线程，利用FPGA对媒体通道携带的SDP信息进行加密，完成媒体数据的加密。
所述边界会话控制器会话媒体通道加密流程包括内容如下：
边界会话控制器启动后，根据SIP媒体协商支持的通道数配置空闲线程数据信息，启动并创建一个一定数目的空闲的业务处理线程池，并创建一个文件描述符句柄，制定侦听事件的大小(即系统能够处理的并发请求消息的能力)；
当呼叫接通或发生媒体协商时，边界会话控制器侦听到来自用户的媒体协商消息，将侦听到的文件描述添加到任务队列中，并唤醒一个空闲的任务进程进行业务处理；
边界会话控制器通过调用OpenCL接口，传入待加密的媒体协商信息（SDP）至FPGA中进行加密，并将加密后信息返回至CPU中，CPU通过调用SIP协议栈消息接口，加密整个数据包。
所述边界会话控制器以IPsec传输模式进行数据传输时，媒体数据部分是封装传送，IP报头不封装即被传送。
所述边界会话控制器以IP sec隧道模式进行传输时，在加密的封包上增加新的头部即是SBC的IP地址和端口号，完成IP sec媒体数据加密信息的封装，进行网络传输。
本发明的有益效果为：
本发明方法在发生媒体协商时，利用线程池灵活调度系统资源，完成对数据加密传输，在进行加密时，利用FPGA对媒体协商携带的媒体信息进行加解密，防止媒体协商数据包被监听窃取篡改及伪造身份、拒绝服务等，保证用户会话过程中通信的安全性。
附图说明
图1为本发明基于IPsec的边界会话控制器结构意图；
图2为基于IP sec的边界会话控制器会话媒体通道加密流程图。
具体实施方式
下面根据说明书附图，结合具体实施方式对本发明进一步说明：
实施例1：
如图1所示，一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，其特征在于，在边界会话控制器中，根据通信协议支持的媒体通道数目，设定固定数目的线程池，当发生媒体协商时，利用线程池灵活调度系统资源，完成对数据加密传输。
所述边界会话控制器包含有系统支持的最大线程配置表。
所述边界会话控制器包含有FPGA芯片。
所述边界会话控制器在进行加密时，通过FPGA芯片对媒体协商携带的媒体信息进行加解密，防止媒体协商数据包被监听窃取篡改及伪造身份、拒绝服务等，保证用户会话过程中通信的安全性。
所述边界会话控制器通过PCIE接口与系统的CPU连接，并处理收到CPU的加解密请求指令消息。
所述系统支持的最大线程的配置根据当前IMS域SIP协议支持的最大媒体协商通道数进行配置。
当呼叫接通或者发生媒体协商时，所述边界会话控制器收到主叫侧或被叫侧的媒体网关MGW（Media Gate Way）携带的媒体协商信息(比如：invite/200）后，根据当前消息中携带的媒体通道数目，启动空闲的系统线程，利用FPGA对媒体通道携带的SDP信息进行加密，完成媒体数据的加密。
实施例2
如图2所示，所述边界会话控制器会话媒体通道加密流程包括内容如下：
边界会话控制器启动后，根据SIP媒体协商支持的通道数配置空闲线程数据信息，启动并创建一个一定数目的空闲的业务处理线程池，并创建一个文件描述符句柄，制定侦听事件的大小(即系统能够处理的并发请求消息的能力)；
当呼叫接通或发生媒体协商时，边界会话控制器侦听到来自用户的媒体协商消息，将侦听到的文件描述添加到任务队列中，并唤醒一个空闲的任务进程进行业务处理；
边界会话控制器通过调用OpenCL接口，传入待加密的媒体协商信息（SDP）至FPGA中进行加密，并将加密后信息返回至CPU中，CPU通过调用SIP协议栈消息接口，加密整个数据包。
所述边界会话控制器以IPsec传输模式进行数据传输时，媒体数据部分是封装传送，IP报头不封装即被传送。
所述边界会话控制器以IP sec隧道模式进行传输时，在加密的封包上增加新的头部即是SBC的IP地址和端口号，完成IP sec媒体数据加密信息的封装，进行网络传输。
实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，其特征在于，在边界会话控制器中，根据通信协议支持的媒体通道数目，设定固定数目的线程池，当发生媒体协商时，利用线程池调度系统资源，完成对数据加密传输。
2.根据权利要求1所述的一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，其特征在于，所述边界会话控制器包含有系统支持的最大线程配置表。
3.根据权利要求2所述的一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，其特征在于，所述边界会话控制器包含有FPGA芯片。
4.根据权利要求3所述的一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，其特征在于，所述边界会话控制器在进行加密时，通过FPGA芯片对媒体协商携带的媒体信息进行加解密。
5.根据权利要求4所述的一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，其特征在于，所述边界会话控制器通过PCIE接口与系统的CPU连接，并处理收到CPU的加解密请求指令消息。
6.根据权利要求5所述的一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，其特征在于，所述系统支持的最大线程的配置根据当前IMS域SIP协议支持的最大媒体协商通道数进行配置。
7.根据权利要求6所述的一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，其特征在于，当呼叫接通或者发生媒体协商时，所述边界会话控制器收到主叫侧或被叫侧的媒体网关MGW携带的媒体协商信息后，根据当前消息中携带的媒体通道数目，启动空闲的系统线程，利用FPGA对媒体通道携带的SDP信息进行加密，完成媒体数据的加密。
8.根据权利要求7所述的一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，其特征在于，所述边界会话控制器会话媒体通道加密流程包括内容如下：
边界会话控制器启动后，根据SIP媒体协商支持的通道数配置空闲线程数据信息，启动并创建一个一定数目的空闲的业务处理线程池，并创建一个文件描述符句柄，制定侦听事件的大小；
当呼叫接通或发生媒体协商时，边界会话控制器侦听到来自用户的媒体协商消息，将侦听到的文件描述添加到任务队列中，并唤醒一个空闲的任务进程进行业务处理；
边界会话控制器通过调用OpenCL接口，传入待加密的媒体协商信息至FPGA中进行加密，并将加密后信息返回至CPU中，CPU通过调用SIP协议栈消息接口，加密整个数据包。
9.根据权利要求8所述的一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，其特征在于，所述边界会话控制器以IPsec传输模式进行数据传输时，媒体数据部分是封装传送，IP报头不封装即被传送。
10.根据权利要求8所述的一种基于IPsec的边界会话控制器的设置方法，其特征在于，所述边界会话控制器以IP sec隧道模式进行传输时，在加密的封包上增加SBC的IP地址和端口号，完成IP sec媒体数据加密信息的封装，进行网络传输。
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