CN110417603B - 基于pon上行家庭网关实现多wan连接业务处理的方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法，包括网关设备注册并通过管理平台下发添加业务WAN连接，家庭网关系统将VLAN信息传递至VLAN配置处理模块；家庭网关用户态对WAN连接进行添加、修改、删除管理，并添加相关的过滤规则要求；将相关的报文根据对应WAN连接的预设规则进行处理。本发明还涉及一种基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的系统。采用了本发明的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法及其系统，实现同一条WAN连接在不同模式下的VLAN处理，同时满足国内电信运行商的业务需求；同时该模块可移植性比较好，能够适配大部分PON上行芯片的家庭网关解决方案，减少开发周期，节约开发成本，降低维护成本。

Description

基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法及其 系统
技术领域
本发明涉及电信数据处理领域，尤其涉及家庭网关业务处理领域，具体是指一种基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法及其系统。
背景技术
本发明是基于按照业务VLAN进行划分PON上行家庭网关的WAN连接即不同的业务走不同的WAN连接通道。诸如中国国内电信运行商家庭网关基本都是提供多业务服务如：TR069、INTERNET、VOIP、VOICE等业务，相关业务都是基于VLAN进行划分，VLAN处理都是基于Linux Kernel的802.1Q VLAN Module进行处理；该模块能够基本满足网关业务功能需求，但是对于复杂的业务处理还是有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足开发周期短、成本低、适用范围较为广泛的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法及其系统。
为了实现上述目的，本发明的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法及其系统如下：
该基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)网关设备注册并通过管理平台下发添加业务WAN连接，家庭网关系统将VLAN信息传递至VLAN配置处理模块；
(2)家庭网关用户态对WAN连接进行添加、修改、删除管理，并添加相关的过滤规则要求；
(3)将相关的报文根据对应WAN连接的预设规则进行处理，并转发至WAN侧，通过PON口发送。
较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)分别在LAN和WAN侧初始化VLAN设备根节点，指定报文接收设备；
(2.2)家庭网关用户态通过访问内核设备驱动的形式创建WAN连接；
(2.3)根据配置要求设定WAN连接为路由或桥接模式；
(2.4)根据配置要求添加相关的过滤规则要求。
较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)接收LAN侧端口的报文进入VLAN设备管理模块；
(3.2)根据初始化信息解析报文的信息更新至对应虚拟网络设备的私有数据区域中，去除VLAN信息并重新放入内核接收处理队列；
(3.3)判断报文是否进入桥接模块或路由是否向WAN侧转发，如果是，则根据VLAN信息和WAN连接的过滤规则进行处理；否则，继续步骤(3.2)；
(3.4)对应的WAN连接根据自身信息转发并通过PON口发送。
较佳地，所述的步骤(3.2)中的报文的信息为真实设备接口和vlan端口的信息。
较佳地，所述的步骤(3.3)中的处理方式为透传转发、加tag转发和剥tag转发。
较佳地，所述的WAN的收报处理过程和LAN的收报处理过程相同。
该基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的系统，其主要特点是，所述的系统包括：
WAN连接配置管理模块，用于对WAN连接添加、修改、删除管理；
报文传输处理模块，与所述的WAN连接配置管理模块相连接，用于进行WAN和LAN的收报处理；
处理程序，所述的处理程序在不同模式下进行VLAN处理，具体进行以下步骤处理：
(1)网关设备注册并通过管理平台下发添加业务WAN连接，家庭网关系统将VLAN信息传递至VLAN配置处理模块；
(2)家庭网关用户态对WAN连接进行添加、修改、删除管理，并添加相关的过滤规则要求；
(3)将相关的报文根据对应WAN连接的预设规则进行处理，并转发至WAN侧，通过PON口发送。
较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)分别在LAN和WAN侧初始化VLAN设备根节点，指定报文接收设备；
(2.2)家庭网关用户态通过访问内核设备驱动的形式创建WAN连接；
(2.3)根据配置要求设定WAN连接为路由或桥接模式；
(2.4)根据配置要求添加相关的过滤规则要求。
较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)接收LAN侧端口的报文进入VLAN设备管理模块；
(3.2)根据初始化信息解析报文的信息更新至对应虚拟网络设备的私有数据区域中，去除VLAN信息并重新放入内核接收处理队列；
(3.3)判断报文是否进入桥接模块或路由是否向WAN侧转发，如果是，则根据VLAN信息和WAN连接的过滤规则进行处理；否则，继续步骤(3.2)；
(3.4)对应的WAN连接根据自身信息转发并通过PON口发送。
较佳地，所述的步骤(3.2)中的报文的信息为真实设备接口和vlan端口的信息。
较佳地，所述的步骤(3.3)中的处理方式为透传转发、加tag转发和剥tag转发。
较佳地，所述的WAN的收报处理过程和LAN的收报处理过程相同。
采用了本发明的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法及其系统，本发明内容是取代现有网络中WAN连接的管理和处理方法，基于此背景下实现的一种基于VLAN的WAN连接处理模块，该模块实现同一条WAN连接在不同模式(路由、桥接)下的VLAN处理，同时满足国内电信运行商(电信、联通、广电、移动)的业务需求；同时该模块可移植性比较好，能够适配大部分PON上行芯片的家庭网关解决方案。减少开发周期，节约开发成本，降低维护成本。
附图说明
图1为本发明的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法的结构图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法，其中包括以下步骤：
(1)网关设备注册并通过管理平台下发添加业务WAN连接，家庭网关系统将VLAN信息传递至VLAN配置处理模块；
(2)家庭网关用户态对WAN连接进行添加、修改、删除管理，并添加相关的过滤规则要求；
(2.1)分别在LAN和WAN侧初始化VLAN设备根节点，指定报文接收设备；
(2.2)家庭网关用户态通过访问内核设备驱动的形式创建WAN连接；
(2.3)根据配置要求设定WAN连接为路由或桥接模式；
(2.4)根据配置要求添加相关的过滤规则要求；
(3)将相关的报文根据对应WAN连接的预设规则进行处理，并转发至WAN侧，通过PON口发送。
(3.1)接收LAN侧端口的报文进入VLAN设备管理模块；
(3.2)根据初始化信息解析报文的信息更新至对应虚拟网络设备的私有数据区域中，去除VLAN信息并重新放入内核接收处理队列；
(3.3)判断报文是否进入桥接模块或路由是否向WAN侧转发，如果是，则根据VLAN信息和WAN连接的过滤规则进行处理；否则，继续步骤(3.2)；
(3.4)对应的WAN连接根据自身信息转发并通过PON口发送。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3.2)中的报文的信息为真实设备接口和vlan端口的信息。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3.3)中的处理方式为透传转发、加tag转发和剥tag转发。
作为本发明的优选实施方式，所述的WAN的收报处理过程和LAN的收报处理过程相同。
该基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的系统，其中，所述的系统包括：
WAN连接配置管理模块，用于对WAN连接添加、修改、删除管理；
报文传输处理模块，与所述的WAN连接配置管理模块相连接，用于进行WAN和LAN的收报处理；
处理程序，所述的处理程序在不同模式下进行VLAN处理，具体进行以下步骤处理：
(1)网关设备注册并通过管理平台下发添加业务WAN连接，家庭网关系统将VLAN信息传递至VLAN配置处理模块；
(2)家庭网关用户态对WAN连接进行添加、修改、删除管理，并添加相关的过滤规则要求；
(2.1)分别在LAN和WAN侧初始化VLAN设备根节点，指定报文接收设备；
(2.2)家庭网关用户态通过访问内核设备驱动的形式创建WAN连接；
(2.3)根据配置要求设定WAN连接为路由或桥接模式；
(2.4)根据配置要求添加相关的过滤规则要求；
(3)将相关的报文根据对应WAN连接的预设规则进行处理，并转发至WAN侧，通过PON口发送。
(3.1)接收LAN侧端口的报文进入VLAN设备管理模块；
(3.2)根据初始化信息解析报文的信息更新至对应虚拟网络设备的私有数据区域中，去除VLAN信息并重新放入内核接收处理队列；
(3.3)判断报文是否进入桥接模块或路由是否向WAN侧转发，如果是，则根据VLAN信息和WAN连接的过滤规则进行处理；否则，继续步骤(3.2)；
(3.4)对应的WAN连接根据自身信息转发并通过PON口发送。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3.2)中的报文的信息为真实设备接口和vlan端口的信息。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3.3)中的处理方式为透传转发、加tag转发和剥tag转发。
作为本发明的优选实施方式，所述的WAN的收报处理过程和LAN的收报处理过程相同。
本发明的具体实施方式中，本发明的该基于PON上行家庭网关多WAN连接业务处理方法，PON上行的网关设备成功注册并通过OAM、OMCI以及TR069管理平台下发添加业务WAN连接，家庭网关系统用户态将相关VLAN信息传递至内核的VLAN配置处理模块，对WAN连接继续添加、修改、删除等一系列操作处理；WAN创建成功之后，相关的报文根据对应WAN连接的预设规则进行处理最终转发至WAN侧最终通过PON口发送出去。本发明的权利要求及说明书中的VLAN_CTL处理模块代表VLAN设备管理模块，eal dev代表真实设备接口，WAN指广域网，PON指无源光网络，VLAN指虚拟局域网,LAN指局域网。
本发明涉及到的处理方法下步骤如下：
一、WAN连接的配置管理处理：
VLAN设备管理驱动模块提供对WAN连接添加、修改、删除管理以及对WAN连接VLANFilter的规则等操作管理的CMD命令接口。
其中操作步骤如下：
1)分别在LAN、WAN侧初始化VLAN设备根节点，指定真实的报文接收设备；
2)用户态通过访问内核设备驱动以ioctl的形式访问VLAN设备管理模块创建WAN连接；
3)根据配置要求设定WAN连接为路由或桥接模式；
4)根据配置要求添加相关的VLAN Filter过滤规则要求。
二、上行LAN->WAN报文处理流程逐步如下：
1)在内核收报netif_receive_skb()接口收到LAN侧端口的报文进入VLAN设备管理模块
2)根据skb的初始化信息解析报文的真实设备接口、vlan、端口等一系列信息更新至对应虚拟网络设备的vlan_cmd_info私有数据区域之中，然后剥掉skb data中的VLAN信息重新放入内核接收处理队列；
3)当报文进入bridge模块或者路由转发处理向WAN侧转发时，根据vlan_cmd_info信息并结合WAN连接的VLAN Filter规则进行处理，主要处理方式有透传转发、加tag转发、剥tag转发
4)对应的WAN连接根据自身信息转发至真实设备接口最后通过PON口发送出去；
5)对应WAN的收报处理同LAN处理基本一样。
采用了本发明的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法及其系统，本发明内容是取代现有网络中WAN连接的管理和处理方法，基于此背景下实现的一种基于VLAN的WAN连接处理模块，该模块实现同一条WAN连接在不同模式(路由、桥接)下的VLAN处理，同时满足国内电信运行商(电信、联通、广电、移动)的业务需求；同时该模块可移植性比较好，能够适配大部分PON上行芯片的家庭网关解决方案。减少开发周期，节约开发成本，降低维护成本。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)网关设备注册并通过管理平台下发添加业务WAN连接，家庭网关系统将VLAN信息传递至VLAN配置处理模块；
(2)家庭网关用户态对WAN连接进行添加、修改、删除管理，并添加相关的过滤规则要求；
(3)将相关的报文根据对应WAN连接的预设规则进行处理，并转发至WAN侧，通过PON口发送；
所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)分别在LAN和WAN侧初始化VLAN设备根节点，指定报文接收设备；
(2.2)家庭网关用户态通过访问内核设备驱动的形式创建WAN连接；
(2.3)根据配置要求设定WAN连接为路由或桥接模式；
(2.4)根据配置要求添加相关的过滤规则要求。
2.根据权利要求1所述的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)接收LAN侧端口的报文进入VLAN设备管理模块；
(3.2)根据初始化信息解析报文的信息更新至对应虚拟网络设备的私有数据区域中，去除VLAN信息并重新放入内核接收处理队列；
(3.3)判断报文是否进入桥接模块或路由是否向WAN侧转发，如果是，则根据VLAN信息和WAN连接的过滤规则进行处理；否则，继续步骤(3.2)；
(3.4)对应的WAN连接根据自身信息转发并通过PON口发送。
3.根据权利要求2所述的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3.2)中的报文的信息为真实设备接口和vlan端口的信息。
4.根据权利要求2所述的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3.3)中的处理方式为透传转发、加tag转发和剥tag转发。
5.根据权利要求1所述的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的方法，其特征在于，所述的WAN的收报处理过程和LAN的收报处理过程相同。
6.一种基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的系统，其特征在于，所述的系统包括：
WAN连接配置管理模块，用于对WAN连接添加、修改、删除管理；
报文传输处理模块，与所述的WAN连接配置管理模块相连接，用于进行WAN和LAN的收报处理；
处理程序，所述的处理程序在不同模式下进行VLAN处理，具体进行以下步骤处理：
(1)网关设备注册并通过管理平台下发添加业务WAN连接，家庭网关系统将VLAN信息传递至VLAN配置处理模块；
(2)家庭网关用户态对WAN连接进行添加、修改、删除管理，并添加相关的过滤规则要求；
(3)将相关的报文根据对应WAN连接的预设规则进行处理，并转发至WAN侧，通过PON口发送；
所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)分别在LAN和WAN侧初始化VLAN设备根节点，指定报文接收设备；
(2.2)家庭网关用户态通过访问内核设备驱动的形式创建WAN连接；
(2.3)根据配置要求设定WAN连接为路由或桥接模式；
(2.4)根据配置要求添加相关的过滤规则要求。
7.根据权利要求6所述的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的系统，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)接收LAN侧端口的报文进入VLAN设备管理模块；
(3.2)根据初始化信息解析报文的信息更新至对应虚拟网络设备的私有数据区域中，去除VLAN信息并重新放入内核接收处理队列；
(3.3)判断报文是否进入桥接模块或路由是否向WAN侧转发，如果是，则根据VLAN信息和WAN连接的过滤规则进行处理；否则，继续步骤(3.2)；
(3.4)对应的WAN连接根据自身信息转发并通过PON口发送。
8.根据权利要求7所述的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的系统，其特征在于，所述的步骤(3.2)中的报文的信息为真实设备接口和vlan端口的信息。
9.根据权利要求7所述的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的系统，其特征在于，所述的步骤(3.3)中的处理方式为透传转发、加tag转发和剥tag转发。
10.根据权利要求6所述的基于PON上行家庭网关实现多WAN连接业务处理的系统，其特征在于，所述的WAN的收报处理过程和LAN的收报处理过程相同。
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