CN112583736A - 一种信令报文分流方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种信令报文分流方法、装置、设备及介质。其中，信令报文分流方法，包括：识别接收到的NGAP报文的传输方向；当所述NGAP报文是上行报文时，采用所述NGAP报文的目的IP地址进行分流；当所述NGAP报文是下行报文时，采用所述NGAP报文的源IP地址进行分流。本发明实施例的技术方案，根据NGAP报文的传输方向，确定报文分流方式，实现了在用户频繁移动导致基站切换的情况下，将一个用户的NGAP报文分流到同一个网络处理器。
Description
技术领域
本发明实施例涉及网络通信技术，尤其涉及一种信令报文分流方法、装置、设备及介质。
背景技术
5G(5th-Generation，第五代移动通信技术)核心网的N2接口位于5G基站与AMF(Access and Mobility Management Function，接入和移动管理功能)之间，N2接口采用NGAP协议(NG Application Protocol，NG应用协议)进行通信，NGAP信令报文在整个信令数据中占比较大，因此需要把NGAP信令报文分布在多个网络处理器进行处理。
由于各网络处理器之间是相互独立的，因此需要保证同一用户的NGAP信令分流到同一网络处理器。现有技术中，交换系统通常根据NGAP信令报文的源IP地址(InternetProtocol Address，网络之间互连的协议地址)和目的IP地址进行分流，例如，通过计算报文五元组的哈希值进行分流。但是当用户频繁移动时，移动设备会经常从一个基站转换到另一个基站，基站IP发生变化，从而导致上述分流方法，无法保证一个用户的信令报文分流到同一个处理单元。
发明内容
本发明实施例提供一种信令报文分流方法、装置、设备及介质，根据NGAP报文的传输方向，确定报文分流方式，实现了在用户频繁移动导致基站切换的情况下，将一个用户的NGAP报文分流到同一个网络处理器。
第一方面，本发明实施例提供了一种信令报文分流方法，所述方法包括：
识别接收到的NGAP报文的传输方向；
当所述NGAP报文是上行报文时，采用所述NGAP报文的目的IP地址进行分流；
当所述NGAP报文是下行报文时，采用所述NGAP报文的源IP地址进行分流。
第二方面，本发明实施例还提供了一种信令报文分流装置，所述装置包括：
方向识别模块，用于识别接收到的NGAP报文的传输方向；
上行报文分流模块，用于当所述NGAP报文是上行报文时，采用所述NGAP报文的目的IP地址进行分流；
下行报文分流模块，用于当所述NGAP报文是下行报文时，采用所述NGAP报文的源IP地址进行分流。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例提供的信令报文分流方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例提供的信令报文分流方法。
本发明实施例的技术方案，交换系统首先识别接收到的NGAP报文的传输方向，当NGAP报文是上行报文时，采用NGAP报文的目的IP地址进行分流，当NGAP报文是下行报文时，采用NGAP报文的源IP地址进行分流，解决了现有技术中因用户频繁移动导致基站频繁切换，无法将同一用户的NGAP报文分流至同一网络处理器的问题，根据报文传输方向，进行报文分流，保证了同一用户的NGAP信令分流到同一网络处理器。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种信令报文分流方法的流程图；
图2a是本发明实施例二中的一种信令报文分流方法的流程图；
图2b是本发明实施例二中的信令报文的数据流示意图；
图2c是本发明实施例二中的NGAP报文的报文封装格式示意图；
图3是本发明实施例三中的一种信令报文分流装置的结构示意图；
图4是本发明实施例四中的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一中的一种信令报文分流方法的流程图，本实施例的技术方案适用于根据报文传输方向确定报文分流策略的情况，该方法可以由信令报文分流装置执行，具体包括如下步骤：
步骤110、识别接收到的NGAP报文的传输方向。
5G核心网N2接口位于5G基站gNodeB与AMF之间，N2接口采用NGAP协议进行通信，NGAP报文在整个信令数据中占比最大，一个网络处理器无法处理所有的NGAP报文，因此，要把NGAP报文分布在多个网络处理器进行处理，但由于各网络处理器之间是相互独立的，因此，必须要保证将同一个用户的NGAP报文分流到一个网络处理器。
本实施例中，为了避免因用户频繁移动引起基站切换，从而使一个用户的NGAP报文无法分流到同一网络处理器的问题，交换系统在接收到NGAP报文后，首先识别NGAP报文的传输方向，以根据不同的报文传输方向，确定不同的报文分流策略。
步骤120、当NGAP报文是上行报文时，采用NGAP报文的目的IP地址进行分流。
其中，目的IP地址是NGAP报文的五元组中包含的信息；上行报文时指从gNodeB传输到AMF方向的报文。
本实施例中，当判断出NGAP报文的传输方向为从gNodeB传输到AMF，则认为当前接收到的NGAP报文时上行报文，并采用NGAP报文的目的IP地址进行分流。其中，NGAP报文的目的IP是从报文五元组中读取的。
步骤130、当NGAP报文是下行报文时，采用NGAP报文的源IP地址进行分流。
其中，下行报文时指从AMF传输到gNodeB方向的报文。
本实施例中，当判断出NGAP报文的传输方向为从AMF传输到gNodeB方向，则认为当前接收到的NGAP报文是下行报文，并采用NGAP报文的源IP地址进行分流。其中，NGAP报文的源IP是从报文五元组中读取的。综上，本实施例技术方案始终采用AMF侧的IP地址进行分流，以此来避免因用户移动，产生基站切换，从而导致同一用户的NGAP报文无法分流到同一网络处理器的情况。
本发明实施例的技术方案，交换系统首先识别接收到的NGAP报文的传输方向，当NGAP报文是上行报文时，采用NGAP报文的目的IP地址进行分流，当NGAP报文是下行报文时，采用NGAP报文的源IP地址进行分流，解决了现有技术中因用户频繁移动导致基站频繁切换，无法将同一用户的NGAP报文分流至同一网络处理器的问题，根据报文传输方向，进行报文分流，保证了同一用户的NGAP信令分流到同一网络处理器。
实施例二
图2a为本发明实施例二中的一种信令报文分流方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进一步细化，提供了识别接收到的NGAP报文的传输方向的具体步骤，当NGAP报文是上行报文时，采用NGAP报文的目的IP地址进行分流的具体步骤，以及当NGAP报文是下行报文时，采用NGAP报文的源IP地址进行分流的具体步骤。下面结合图2a对本发明实施例二提供的一种信令报文分流方法进行说明，包括以下步骤：
步骤210、将交换系统包含的至少两个端口配置为第一端口组和第二端口组；
其中，第一端口组采用目的IP地址进行分流，第二端口组采用源IP地址进行分流。
本实施例中，为了保证同一个用户的NGAP报文分流到同一个网络处理器，首先将交换系统包含的多个端口配置为两个端口组，其中，第一端口组组采用目的IP地址进行分流，第二端口组采用源IP地址进行分流。其中，信令报文的数据流如图2b所示，首先交换系统对收到的移动互联网报文进行识别，确定发送端口，进而实现NGAP报文分流。
步骤220、获取待分流报文对应的传输层报文的源端口和目的端口。
本实施例中，交换系统获取到待分流报文时，首先读取待分流报文对应的传输层报文的源端口和目的端口，以根据传输层报文的端口号确定待分流报文是否属于NGAP报文。其中，传输层报文的源端口和目的端口是通过读取传输层报文的五元组得到的。
步骤230、当源端口或者目的端口为设定端口时，确定待分流报文是NGAP报文。
本实施例中，在读取到待分流报文对应的传输层报文的源端口和目的端口后，判断源端口或者目的端口为预先设定的端口号时，确定待分流报文时NGAP报文。具体的，当待分流报文对应的传输层报文的源端口和或者目的端口为38412时，确定待分流报文时NGAP报文。其中，NGAP报文对应的传输层报文时SCTP报文。
步骤240、通过读取NGAP报文的报文头，确定NGAP报文的报文类型。
本实施例中，在确定待分流报文时NGAP报文后，通过读取待分流报文的报文头，确定确定NGAP报文的报文类型，以根据报文类型来进一步确定NGAP报文的传输方向。示例性的，NGAP报文的报文封装格式如图2c所示，通过读取报文头中表示报文类型的标志位，以确定NGAP报文的报文类型，在图2c中，“XX”是用来表示NGAP报文类型的标志位。
其中，NGAP报文包括以太头Ethernet header，IP头，SCTP头SCTP header，数据块头Data chunk header，以及NGAP头NGAP header，其中，NGAP头各字节含义如图2c所示，前两个字节“00”表示请求报文，“20”表示成功响应报文，“40”表示失败响应报文，后面两个字节“XX”表示NGAP报文的报文类型。
步骤250、根据报文类型，确定NGAP报文的传输方向。
本实施例中，在确定报文类型后，根据报文类型，结合NGAP报文的NGAP头的前两个字节，确定NGAP报文的传输方向。
可选的，根据报文类型，确定NGAP报文的传输方向，包括：
根据预先设置的用户自定义域(User-Defined Field，UDF)规则和报文类型，确定NGAP报文的传输方向。
本可选的实施例中，提供了根据报文类型，确定NGAP报文的传输方向的具体方式，交换系统中预先配置了UDF规则，UDF规则中包含了NGAP头中表示报文类型的标志位和表示请求/响应的标志位的各组合和报文传输方向的对应关系，将读取到的NGAP报文的报文类型和报文表示请求/响应的标志位的组合，与UDF规则中各组合对比，并将匹配的组合对应的报文传输方向作为当前NGAP报文的传输方向。
示例性的，读取到NGAP报文头为“0x000e”，其中，前两个字段“0x”表示十六进制计数方式，中间第三和第四个字段“00”，表示当前NGAP报文是请求报文，最后两个字段“0e”，表示NGAP报文的类型，则从UDF规则中查找“0x000e”对应的报文传输方向，例如，为下行报文。又示例性的，读取到NGAP报文头为“0x200e”，其中，中间第三和第四个字段“20”表示当前NGAP报文为成功响应报文，最后两个字段“0e”表示NGAP报文的类型，则从UDF规则中查找“0x200e”对应的报文传输方向，例如，为下行报文。
步骤260、当NGAP报文是上行报文时，将NGAP报文发送至第一端口组，通过NGAP报文的目的IP地址进行分流。
本实施例中，当NGAP报文是上行报文，即是从gNodeB发送至AMF的NGAP报文，为了避免因用户移动导致基站切换，造成同一用户的信令报文分流到不同网络处理器进行处理，将NGAP报文发送至第一端口组，以使第一端口组根据NGAP报文的目的IP地址进行分流，即采用不会发生变化的AMF侧的IP地址进行分流。
步骤270、当NGAP报文是下行报文时，将NGAP报文发送至第二端口组，通过NGAP报文的源IP地址进行分流。
本实施例中，当NGAP报文是下行报文，即是从AMF发送至gNodeB的NGAP报文，为了避免因用户移动导致基站切换，造成同一用户的信令报文分流到不同网络处理器进行处理，将NGAP报文发送至第二端口组，以使第二端口组根据NGAP报文的源IP地址进行分流，即始终采用不会发生变化的AMF侧的IP地址进行分流。
本发明实施例的技术方案，首先将交换系统包含的至少两个端口配置为第一端口组和第二端口组，然后获取待分流报文对应的传输层报文的源端口和目的端口，当源端口或者目的端口为设定端口时，确定待分流报文是NGAP报文，进一步的，通过读取NGAP报文的报文头，确定NGAP报文的报文类型，从而确定NGAP报文的传输方向，最终当NGAP报文是上行报文时，将NGAP报文发送至第一端口组，通过NGAP报文的目的IP地址进行分流，当NGAP报文是下行报文时，将NGAP报文发送至第二端口组，通过NGAP报文的源IP地址进行分流，在用户频繁移动导致基站经常切换的情况下，保证了同一用户的NGAP信令分流到同一网络处理器。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种信令报文分流装置的结构示意图，该信令报文分流装置，包括：方向识别模块310、上行报文分流模块320和下行报文分流模块330。
方向识别模块310，用于识别接收到的NGAP报文的传输方向；
上行报文分流模块320，用于当所述NGAP报文是上行报文时，采用所述NGAP报文的目的IP地址进行分流；
下行报文分流模块330，用于当所述NGAP报文是下行报文时，采用所述NGAP报文的源IP地址进行分流。
本发明实施例的技术方案，交换系统首先识别接收到的NGAP报文的传输方向，当NGAP报文是上行报文时，采用NGAP报文的目的IP地址进行分流，当NGAP报文是下行报文时，采用NGAP报文的源IP地址进行分流，解决了现有技术中因用户频繁移动导致基站频繁切换，无法将同一用户的NGAP报文分流至同一网络处理器的问题，根据报文传输方向，进行报文分流，保证了同一用户的NGAP信令分流到同一网络处理器。
可选的，所述信令报文分流装置，还包括：
端口获取模块，用于获取待分流报文对应的传输层报文的源端口和目的端口；
报文确定模块，用于当所述源端口或者目的端口为设定端口时，确定所述待分流报文是NGAP报文。
可选的，方向识别模块310，包括：
报文类型确定单元，用于通过读取所述NGAP报文的报文头，确定所述NGAP报文的报文类型；
报文方向确定单元，用于根据所述报文类型，确定所述NGAP报文的传输方向。
可选的，报文方向确定单元，具体用于：
根据预先设置的用户自定义域UDF规则和所述报文类型，确定所述NGAP报文的传输方向。
可选的，信令报文分流装置，还包括：
端口配置模块，用于将所述交换系统包含的至少两个端口配置为第一端口组和第二端口组；
所述第一端口组采用目的IP地址进行分流，所述第二端口组采用源IP地址进行分流。
可选的，上行报文分流模块320，具体用于：
当所述NGAP报文是上行报文时，将所述NGAP报文发送至第一端口组，通过所述NGAP报文的目的IP地址进行分流。
可选的，优化信下行报文分流模块330，具体用于：
当所述NGAP报文是下行报文时，将所述NGAP报文发送至第二端口组，通过所述NGAP报文的源IP地址进行分流。
本发明实施例所提供的信令报文分流装置可执行本发明任意实施例所提供的信令报文分流方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图，如图4所示，该电子设备包括处理器40和存储器41；设备中处理器40的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器40为例；设备中的处理器40和存储器41可以通过总线或其它方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的一种信令报文分流方法对应的程序指令/模块(例如，信令报文分流装置中的方向识别模块310、上行报文分流模块320和下行报文分流模块330)。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的信令报文分流方法。
该方法包括：
识别接收到的NGAP报文的传输方向；
当所述NGAP报文是上行报文时，采用所述NGAP报文的目的IP地址进行分流；
当所述NGAP报文是下行报文时，采用所述NGAP报文的源IP地址进行分流。
存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其它非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
实施例五
本发明实施例五还提供一种其上存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行一种信令报文分流方法，该方法包括：
识别接收到的NGAP报文的传输方向；
当所述NGAP报文是上行报文时，采用所述NGAP报文的目的IP地址进行分流；
当所述NGAP报文是下行报文时，采用所述NGAP报文的源IP地址进行分流。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述一种信令报文分流装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其它等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种信令报文分流方法，其特征在于，应用于交换系统，包括：
识别接收到的NGAP报文的传输方向；
当所述NGAP报文是上行报文时，采用所述NGAP报文的目的IP地址进行分流；
当所述NGAP报文是下行报文时，采用所述NGAP报文的源IP地址进行分流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在识别接收到的NGAP报文的传输方向之前，还包括：
获取待分流报文对应的传输层报文的源端口和目的端口；
当所述源端口或者目的端口为设定端口时，确定所述待分流报文是NGAP报文。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别接收到的NGAP报文的传输方向，包括：
通过读取所述NGAP报文的报文头，确定所述NGAP报文的报文类型；
根据所述报文类型，确定所述NGAP报文的传输方向。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述报文类型，确定所述NGAP报文的传输方向，包括：
根据预先设置的用户自定义域UDF规则和所述报文类型，确定所述NGAP报文的传输方向。
5.根据权利要求1所述的方法，在识别接收到的NGAP报文的传输方向之前，还包括：
将所述交换系统包含的至少两个端口配置为第一端口组和第二端口组；
所述第一端口组采用目的IP地址进行分流，所述第二端口组采用源IP地址进行分流。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述NGAP报文是上行报文时，采用所述NGAP报文的目的IP地址进行分流，包括：
当所述NGAP报文是上行报文时，将所述NGAP报文发送至第一端口组，通过所述NGAP报文的目的IP地址进行分流。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述NGAP报文是下行报文时，采用所述NGAP报文的源IP地址进行分流，包括：
当所述NGAP报文是下行报文时，将所述NGAP报文发送至第二端口组，通过所述NGAP报文的源IP地址进行分流。
8.一种信令定报文分流装置，其特征在于，包括：
方向识别模块，用于识别接收到的NGAP报文的传输方向；
上行报文分流模块，用于当所述NGAP报文是上行报文时，采用所述NGAP报文的目的IP地址进行分流；
下行报文分流模块，用于当所述NGAP报文是下行报文时，采用所述NGAP报文的源IP地址进行分流。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的信令报文分流优化方法。
10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一所述的信令报文分流方法。
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