CN112910767A - 选择网关的方法、设备和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种选择网关设备的方法，所述方法包括：终端设备接收来自网关设备的消息，所述消息包括网关设备的标识信息，所述网关设备的标识信息用于指示所述网关设备的信息。所述终端设备确认所述网关设备的标识信息和所述终端设备上预置的网关设备的标识信息一致，将所述网关设备作为选定的网关设备，所述终端设备将数据报文向所述选定的网关设备发送。有助于所述终端设备正确地识别出要去往的网关设备。

Description

选择网关的方法、设备和系统
技术领域
本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种选择网关的方法、设备和系统。
背景技术
随着网络业务和终端设备的不断丰富，不同的终端设备和不同种类的网关接入到同一个二层网络中，不同的终端设备需要使用不同的网关设备接入到不同的业务网络或者不同的运营商提供的网络中。
特别是，近年来随着物联网(Internet of Things,IoT)的蓬勃发展，终端设备(如智能电表、智能水表等)的种类日益增多，相应的不同类型的业务网络也越来越多。比如，一个居民小区的智能电表应该通过电网网关设备接入到电网公司的业务网络，将电表上的数据传输给电网公司的数据中心进行处理。这个居民小区的智能水表应该通过水网网关设备接入到自来水公司的业务网络，将智能水表上的数据传输给自来水公司的数据中心进行处理。但是，这些智能电表和智能水表和电网的网关设备、水网的网关设备接入到同一个二层网络中，而这些终端设备又无法区分出不同网关设备的信息，就会出现智能电表的数据通过水网的网关设备接入到自来水公司的业务网络或者智能水表的数据通过电网的网关设备接入到电网公司的业务网络，导致传输错误和业务不可达。
所以，当多种终端设备与多种网关设备接入到同一个二层网络时，会出现终端设备无法正确地选择网关设备去传输数据。
发明内容
本发明实施例提供的选择网关设备的方法、设备和系统，解决了当多种终端设备与多种网关设备接入到同一个二层网络时，终端设备无法正确地选择网关设备去传输数据的问题。
为了解决上述问题，本发明实施例第一方面提供了一种选择网关设备的方法，所述方法包括：终端设备接收来自网关设备的消息，所述消息包括网关设备的标识信息，所述网关设备的标识信息用于指示所述网关设备的信息；所述终端设备确认所述网关设备的标识信息和所述终端设备上预置的网关设备的标识信息一致，将所述网关设备作为选定的网关设备，所述终端设备将数据报文向所述选定的网关设备发送。
通过设置所述网关设备的标识信息，可以对不同的网关设备进行区分标识，从而便于所述终端设备正确地识别出要去往的网关设备。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述网关设备的标识信息包括所述网关设备接入的网络的业务类型和/或所述网关设备所归属的网络信息。
通过对所述网关设备的标识信息的细分，可以支持对不同网络归属和/或不同业务的网关设备进行区分，对网关设备的标识更灵活，适用场景更丰富。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述终端设备确认所述网关设备的标识信息和所述终端设备上预置的网关设备的标识信息不一致，将所述网关设备识别为不能向其发送数据的网关设备。
通过丢弃消息，可以有效处理上述网关设备的标识信息不一致的情况。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述方法还包括：该消息中还携带了前缀信息，所述终端设备不需要根据该前缀信息生成所述终端设备的全球单播IPv6地址。从而避免了所述终端设备上保存无用的全球单播IPv6地址，节省了存储空间。
结合第一方面或第一方面的第一种至第三种任一可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述消息为路由器通告RA消息，所述RA消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述网关设备的标识信息。
结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述option字段包括类型Type字段、长度Length字段和值Value字段，所述Type字段指示所述option字段的类型为通告所述网关设备的标识信息，所述Length字段指示所述option字段的长度或者所述Value字段的长度，所述Value字段为所述网关设备的标识信息。
通过对RA消息的Option字段的扩展以及TLV格式的采用，简便高效地实现了所述网关设备标识信息的携带。
结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述Value字段包括至少一个子值SubValue字段，所述每个SubValue字段包括类型SubType字段、子长度SubLength字段和子数据SubData字段，所述SubType字段指示所述网关设备的标识信息为所述网关设备接入的网络的业务类型或所述网关设备所归属的网络信息，所述SubLength字段指示所述SubValue字段的长度或者所述SubData字段的长度，所述SubData字段为所述网关设备接入的网络的业务类型的值或所述网关设备所归属的网络信息的值。
通过对RA消息的Option字段中的SubValue格式的扩展，可以支持在各种应用场景下，灵活地承载各种所述网关设备的标识信息，便于用户按需自定义网关设备的标识和开展相关业务/服务。
本发明实施例第二方面提供一种发送消息的方法，所述方法包括：所述网关设备获取所述网关设备的标识信息，所述网关设备的标识信息用于指示所述网关设备的信息；所述网关设备向所述终端设备发送消息，所述消息包括所述网关设备的标识信息。
通过设置所述网关设备的标识信息，可以对不同的网关设备进行区分标识，从而便于被正确的识别。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述网关设备的标识信息包括所述网关设备接入的网络的业务类型和/或所述网关设备所归属的网络信息。
通过对所述网关设备的标识信息的细分，可以支持对不同网络归属和/或不同业务的网关设备进行区分，对网关设备的标识更灵活，适用场景更丰富。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，在所述网关设备向所述终端设备发送所述消息之前，还包括：所述网关设备接收来自所述终端设备的路由器请求RS消息。
结合第二方面或第二方面的第一种至第二种任一可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述消息为路由器通告RA消息，所述RA消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述网关设备的标识信息。
通过在RA消息中携带所述网关设备的标识信息，本发明实施例可以有效利用现有的协议实现所述网关设备标识信息的通告。
结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述option字段包括类型Type字段、长度Length字段和值Value字段，所述Type字段指示所述option字段的类型为通告所述网关设备的标识信息，所述Length字段指示所述option字段的长度或者所述Value字段的长度，所述Value字段为所述网关设备的标识信息。
通过对RA消息的Option字段的扩展以及TLV格式的采用，简便高效地实现了所述网关设备标识信息的携带。
结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述Value字段包括至少一个子值SubValue字段，所述每个SubValue字段包括类型SubType字段、子长度SubLength字段和子数据SubData字段，所述SubType字段指示所述网关设备的标识信息为所述网关设备接入的网络的业务类型或所述网关设备所归属的网络信息，所述SubLength字段指示所述SubValue字段的长度或者所述SubData字段的长度，所述SubData字段为所述网关设备接入的网络的业务类型的值或所述网关设备所归属的网络信息的值。
通过对RA消息的Option字段中的SubValue格式的扩展，可以支持在各种应用场景下，灵活地承载各种所述网关设备的标识信息，便于用户按需自定义网关设备的标识和开展相关业务/服务。
第三方面，本发明提供一种终端设备，所述终端设备用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。具体地，所述终端设备包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的模块。
第四方面，本发明提供一种终端设备，所述终端设备包括：处理器、发送器、随机存取存储器、只读存储器以及总线。其中，处理器通过总线分别耦接发送器、随机存取存储器以及只读存储器。其中，当需要运行终端设备时，通过固化在只读存储器中的基本输入输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导终端设备进入正常运行状态。在终端设备进入正常运行状态后，在随机存取存储器中运行应用程序和操作系统，使得该处理器执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。
第五方面，本发明提供一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。
第六方面，本发明提供一种网关设备，所述网关设备用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。具体地，所述网关设备包括用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法的模块。
第七方面，本发明提供一种网关设备，所述网关设备包括：处理器、发送器、随机存取存储器、只读存储器以及总线。其中，处理器通过总线分别耦接发送器、随机存取存储器以及只读存储器。其中，当需要运行终端设备时，通过固化在只读存储器中的基本输入输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导终端设备进入正常运行状态。在终端设备进入正常运行状态后，在随机存取存储器中运行应用程序和操作系统，使得该处理器执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。
第八方面，提供一种网关设备，所述网关设备包括：主控板和接口板，进一步，还可以包括交换网板。所述网关设备用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。具体地，所述网关设备包括用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法的模块。
第九方面，本发明提供一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。
第十方面，提供一种系统，所述系统包括第三方面至第五方面任一的终端设备和第六方面至第九方面任一的网关设备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面附图中反映的仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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本发明的其他实施方式。而所有这些实施例或实施方式都在本发明的保护范围之内。
图1是本发明实施例的一种网络示意图；
图2a是本发明实施例中一种应用在物联网中的网络示意图；
图2b是本发明实施例中一种应用在二级运营商网络中的网络示意图；
图2c是本发明实施例中又一种应用在物联网中的网络示意图；
图3是本发明实施例中一种选择网关设备的方法流程交互示意图；
图4a是本发明实施例中的RA消息的格式示意图；
图4b是本发明实施例中的Option字段类型的示意图；
图4c是本发明实施例中的Option字段的格式示意图；
图4d是本发明实施例中的Option字段的细化格式示意图；
图5a是本发明实施例中的一种网关设备的结构示意图；
图5b是本发明实施例中的另一种网关设备的结构示意图；
图5c是本发明实施例中的又一种网关设备的结构示意图；
图6a是本发明实施例中的一种终端设备的结构示意图；
图6b是本发明实施例中的另一种终端设备的结构示意图；
图7是本发明实施例中的一种网络系统示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
如图1所示，终端设备与网关设备1和网关设备2部署在同一个二层网络中。该终端设备通过网关设备1可以接入IP承载网1，进而可以访问数据中心1的服务。该终端设备通过网关设备2可以接入IP承载网2，进而可以访问数据中心2的服务。
本申请所涉及到的终端设备为支持互联网通信协议第6版(英文：InternetProtocol version 6，IPv6)协议的起始或者终结节点。例如，可以是移动网络中的基站，宽带接入网络中的PC机、便携机、PAD，IoT网络中的各种传感器、IoT网关等。本申请所涉及到的二层网络是接入网络，用于将终端设备通过网关接入到IP承载网中。例如，该二层网络可以是广播型以太网Ethernet。本申请所涉及到的IP承载网是支持IP协议的传输网，用于将终端设备发来的报文传输到服务端，例如服务器或者数据中心网络中的服务器。该IP承载网可以是IP城域网或IP骨干网。本申请所涉及到的网关设备可以为路由器、交换机等支持IPv6协议的网络设备。
图2a示出了本发明实施例的一种在物联网中的应用场景。物联网(Internet ofThings，IoT)是互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。IoT网络中的终端设备(例如，智能电表)接入二层网络，并通过二层网络中电网的网关设备接入到电网公司的传输网络，从而到达电网公司的数据中心或业务中心，将智能电表的数据传送给电网公司的业务平台(如运行在服务器上的电网相关的业务软件)。然而二层网络中还可以有水网的网关设备，用于将作为终端设备的智能水表接入到自来水公司的传输网络，从而访问自来水公司的业务平台(如运行在服务器上的水网相关的业务软件)。因为小区居民的智能电表、智能电表和电网的网关设备、水网的网关设备接入在同一个二层网络中，智能电表有可能会错误地选择水网的网关设备去传输数据，造成传输错误和业务不可达。此外，智能电表还会根据来自水网的网关设备发送的包含IPv6前缀的消息，生成全球单播IPv6地址(英文：Global IPv6 Address)，但该Global IPv6Address不会被使用，从而浪费了智能电表上的存储空间。
图2b示出了本发明实施例的另一种在二级运营商网络中的应用场景。二级运营商是指那些没有基础网络而经营电信基础业务或者电信增值业务的厂商。二级运营商通过租用中国电信、中国移动等基础电信运营商的网络设施或产品，通过业务代理或者分销等方式向用户提供各种电信增值服务。所以二级运营商根据不同运营商提供的不同的资费等因素，需要灵活地选择不同运营商的网关设备，将自己用户的终端设备接入到不同的IP承载网。例如，中国移动的资费比中国电信的便宜，则选择网关设备1传输来自用户的终端设备的数据报文。然而，用户的终端设备、网关设备1和网关设备2接入在同一个二层网络中，用户的终端设备有可能会错误地选择网关设备2去传输数据，造成传输错误和业务不可达。需要说明的是，除了二级运营商，此场景也可以适用于其它需要租赁基础电信运营商网络的企业，例如，腾讯等提供互联网业务的公司。此外，终端设备还会根据来自网关设备2发送的包含IPv6前缀的消息，生成Global IPv6 Address，但该Global IPv6 Address不会被使用，从而浪费了智能电表上的存储空间。
图2c示出了本发明实施例的又一种在物联网中的应用场景。该场景与图2a所示的场景类似，只是电网公司的传输网络和自来水公司的传输网络不是各自独立的专用传输网络，而是租用基础电信运营商的网络来传输，例如，可以利用虚拟化或虚拟专用网(英文：Virtual Private Network，VPN)等技术，在基础电信运营商提供的公用电信分组传输网中划分或切片出来两个各自独立的虚拟网络或虚拟专线，两个虚拟网络各自独立，分别由电网公司和自来水公司维护。电网公司的智能电表通过中国移动运营商提供的电网的网关设备，接入到中国移动运营商提供的虚拟网络1(即电网公司的传输网络)，从而到达电网公司的数据中心或业务中心。因为小区居民的智能电表、智能电表和电网的网关设备、水网的网关设备接入在同一个二层网络中，智能电表有可能会错误地选择中国电信运营商提供的水网的网关设备，接入到中国电信运营商提供的虚拟网络2(即自来水公司的传输网络)去传输数据，造成传输错误和业务不可达。此外，智能电表还会根据来自中国电信运营商提供的水网的网关设备发送的包含IPv6前缀的消息，生成全球单播IPv6地址(英文：Global IPv6Address)，但该Global IPv6 Address不会被使用，从而浪费了智能电表上的存储空间。
上面描述了本发明涉及的几种可能的应用场景，下面将基于此对本发明实施例进一步详细说明。
图3为本发明实施例提供的一种选择网关设备的方法流程示意图。该方法应用于图1所示的多种终端设备和多种网关设备部署在同一个二层网络中的场景。具体地，可以应用在图2a、2b和2c所示的三种网络场景中。
本发明实施例提供的方案包括301部分、302部分、303部分和304部分，301部分和302部分在网关设备上执行，303部分和304部分在终端设备上执行，下面分别说明。
在301部分，所述网关设备获取所述网关设备的标识信息，所述网关设备的标识信息用于指示所述网关设备的信息。
所述网关设备的标识信息包括所述网关设备接入的网络的业务类型和/或所述网关设备所归属的网络信息。例如，在图2a所示的场景中，网关设备的标识信息包括所述网关设备接入的网络的业务类型，电网的网关设备GW1的标识信息为智能电网业务，水网的网关设备GW2的标识信息为智能水网业务。在图2b所示的场景中，网关设备的标识信息包括所述网关设备所归属的网络信息，网关设备GW1的标识信息为归属中国移动运营商的网络，网关设备GW2的标识信息为归属中国电信运营商的网络。在图2c所示的场景中，网关设备的标识信息包括所述网关设备所归属的网络信息和所述网关设备接入的网络的业务类型，网关设备GW1的标识信息为归属中国移动运营商的网络和智能电网业务，网关设备GW2的标识信息为归属中国电信运营商的网络和智能水网业务。通过对所述网关设备的标识信息的细分，可以支持对不同网络归属和/或不同业务的网关设备进行区分，对网关设备的标识更灵活，适用场景更丰富。
所述网关设备获取所述网关设备的标识信息的方式可以包括但不限于以下几种：
方式一、网络管理员预先规划所述网关设备的标识信息，并通过命令行配置在该网关设备上。具体配置信息的示例，与上述在图2a、2b和2c所示的场景中所述网关设备的标识信息一致，此处不再赘述。
方式二、该网关设备接收其它控制管理设备发来的消息，所述消息中携带所述网关设备的标识信息。该网关设备根据所述消息中携带的所述网关设备的标识信息进行配置。例如，该网关设备可以通过网管协议接收来自管理设备的管理消息，并配置所述网关设备的标识信息，所述网管协议可以是简单网络管理协议(Simple Network ManagementProtocol，SNMP)、网络配置协议(Network Configuration Protocol,NETCONF)等，此处不做限定。该网关设备还可以通过控制通道协议接收来自控制器的控制消息，并配置所述网关设备的标识信息，所述控制通道协议可以是开放流(英文：OpenFlow)协议、路径计算通信协议(英文：Path Computation Element Communication Protocol,PCEP)、边界网关协议(英文：Border Gateway Protocol，BGP)、路由系统接口(英文：Interface to the RoutingSystem，I2RS)等，此处不做限定。
方式三、在开发该网关设备上运行的软件时，预先在软件代码中设置了所述网关设备的标识信息的默认值，例如为归属中国电信运营商的网络。
方式四、该网关设备自身运行所述网关设备的标识信息生成算法，根据该算法软件自动生成网关设备的标识信息(例如，为智能电网业务)，并根据生成的所述网关设备的标识信息完成配置。
通过设置所述网关设备的标识信息，可以对不同归属或支持不同业务的网关设备进行区分标识，从而便于被所述终端设备正确的识别。
在302部分，所述网关设备向所述终端设备发送消息，所述消息包括所述网关设备的标识信息。
可选地，所述消息可以为路由器通告(英文：Router Advertisement，RA)消息。所述网关设备向所述终端设备发送所述RA消息包括但不限于以下两种情况。
情况1、当所述终端设备接入一个已经存在网关设备的二层网络时，所述终端设备启动后，向所述网关设备发送一个路由器请求(英文：Router Solicitation，RS)消息，该RS消息用于学习所述网关设备的配置信息。所述网关设备收到该RS消息后，在该二层网络内通告该RA消息，该RA消息包括所述网关设备的标识信息。
情况2、当所述网关设备刚刚部署(即新加入)到一个二层网络时，所述网关设备向所述终端设备主动发送RA消息，通告所述网关设备的配置信息，所述RA消息包括所述网关设备的标识信息。
通过在RA消息中携带所述网关设备的标识信息，本发明实施例可以有效利用现有的协议实现所述网关设备标识信息的通告。
进一步，可选地，如图4a所示为RA消息的格式，请参考国际互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，IETF)发布的征求意见(英文：Request ForComments，RFC)4191，该文档与此相关部分的内容好像整体复制一般以引入的方式并入本文本中，此处为了简洁，不再赘述。本发明实施例扩展了RA消息中的选项(英文：option)字段，通过在该RA消息中新增一种类型的option字段来携带所述网关设备的标识信息。如图4b所示为option字段的类型举例，最后一行是本发明新增的类型，为路由器标识(英文：Router Identifier)，用于指示通告所述网关设备的标识信息。类型(英文：Type)值可以是互联网数字分配机构(英文：Internet Assigned Numbers Authority，IANA)新分配的一个值，例如可以为41，此处仅仅是一个举例，不做任何限定。图4b中除最后一行以外的其它option类型为现有标准草案中已经定义的部分类型，具体请参考相应的RFC定义，不再赘述。例如，选项名(英文：option name)为源链路层地址(英文：Source Link-LayerAddress)的option字段，类型为1，具体定义在RFC4861中。
通过对RA消息的Option字段的扩展以及TLV格式的采用，简便高效地实现了所述网关设备标识信息的携带。
进一步，可选地，如图4c所示，上述用于携带所述网关设备的标识信息的option字段具体可以包括类型(英文：Type)字段、长度(英文：Length)字段和值(英文：Value)字段，所述Type字段指示所述option字段的类型为通告所述网关设备的标识信息，所述Length字段指示所述option字段的长度或者所述Value字段的长度，所述Value字段为所述网关设备的标识信息。例如，Type字段的取值为41，对应上述图4b中的Option名字(英文：Name)为Router Identifier的新增类型，指示通告所述网关设备的标识信息。
进一步，可选地，所述Value字段可以包括至少一个子值(英文：SubValue)字段，每个SubValue字段包括:子类型(英文：SubType)字段、子长度(英文：SubLength)字段和子数据(英文：SubData)字段，所述SubType字段指示所述网关设备的标识信息为所述网关设备接入的网络的业务类型或所述网关设备所归属的网络信息，所述SubLength字段指示所述SubValue字段的长度或者所述SubData字段的长度，所述SubData为所述网关设备接入的网络的业务类型的值或所述网关设备所归属的网络信息的值。如图4d所示，Type字段和Length字段与上述图4c的描述一致，不再赘述。SubType的取值可以为1-255，具体定义举例如下：
SubType取值为1时，代表服务类型，即所述网关设备接入的网络的业务类型。相应地，SubData为用户自定义数据，用于标识具体的服务类型，比如，1：表示智能电网服务；2：表示智能水网服务；3：表示智能交通服务；等等。
SubType取值为2时，代表运营商标识，即所述网关设备所归属的网络信息。相应地，SubData为用户自定义数据，用于标识具体的基础电信运营商，比如，1：表示中国电信运营商；2：表示中国移动运营商；3：表示中国联通运营商；等等。
SubType1取值为3-255：作为保留，可用于未来根据业务的需要进行扩展使用。
需要说明的是，根据不同的网络部署和业务需要，所述Value字段可以携带一个SubValue，也可以同时携带两个或三个或更多SubValue。例如，在图2a或图2b所示的场景中，GW1发送的RA消息中的所述Value字段只需要携带一个SubValue，分别携带服务类型(如,1：智能电网服务)或者运营商标识(如，2：中国移动运营商)。在图2c所示的场景中，GW1发送的RA消息中的所述Value字段需要同时携带两个SubValue，分别携带服务类型(如,1：智能电网服务)和运营商标识(如，2：中国移动运营商)。
通过对RA消息的Option字段中的SubValue格式的扩展，可以支持在各种应用场景下，灵活地承载各种所述网关设备的标识信息，便于用户按需自定义网关设备的标识和开展相关业务或服务。
在303部分，终端设备接收来自网关设备的消息，所述消息包括网关设备的标识信息，所述网关设备的标识信息的描述与上述301部分的描述一致，不再赘述。
在304部分，所述终端设备确认所述网关设备的标识信息和所述终端设备上预置的网关设备的标识信息一致，将所述网关设备作为选定的网关设备。后续所述终端设备进行数据报文的发送时，将该数据报文转发到该选定的网关设备上，通过该选定的网关设备正确地接入IP传输网。
该选定的网关设备也可以作为默认网关设备，当终端设备找不到可用的网关设备时，就把数据报文发送给该默认指定的网关设备，由该默认网关设备来处理数据报文。
进一步，该消息中还携带了IPv6前缀信息，所述终端设备可以根据该IPv6前缀信息生成所述终端设备的全球单播IPv6地址。
在所述终端设备上预置网关设备的标识信息的方式与上述301部分的所述网关设备获取所述网关设备的标识信息的方式相似，只是配置在所述终端设备上。需要说明的是，上述方式一至方式四中的任一种，均需要保证在所述终端设备和所述网关设备上配置的所述网关设备的标识信息一致(即相同)。例如，对应上述网关设备的方式三，在开发所述终端设备上运行的软件时，在软件代码中设置的所述网关设备的标识信息的默认值要与在网关设备上设置的一致。对应上述网关设备的方式四，所述终端设备自身运行的所述网关设备的标识信息生成算法要和所述网关设备上运行的算法一致，在相同条件下能够生成相同的所述网关设备的标识信息。
通过设置所述网关设备的标识信息，可以对不同的网关设备进行区分标识，从而便于所述终端设备正确地识别出要去往的网关设备。
可选地，当所述终端设备确认所述网关设备的标识信息和所述终端设备上预置的网关设备的标识信息不一致时，将所述网关设备识别为不能向其发送数据的网关设备，所述终端设备可以将所述消息丢弃。
通过丢弃消息，可以有效处理上述网关设备的标识信息不一致的情况。
进一步，可选地，所述终端设备不需要根据该IPv6前缀信息生成所述终端设备的全球单播IPv6地址。从而避免了所述终端设备上保存无用的全球单播IPv6地址，节省了存储空间。
在图2a所示的场景中，所述终端设备预置的所述网关设备的标识信息为智能电网服务。当所述终端设备接收到来自GW1的RA消息中携带的所述网关设备的标识信息为智能电网服务时，则将该GW1作为选定的网关设备。当所述终端设备接收到来自GW2的RA消息中携带的所述网关设备的标识信息为智能水网服务时，则判断网关设备的标识信息不一致，将所述网关设备识别为不能向其发送数据的网关设备(即不会将该GW2作为选定的网关设备)，可以将所述消息丢弃。
在图2b所示的场景中，所述终端设备预置的所述网关设备的标识信息为中国移动运营商。当所述终端设备接收到来自GW1的RA消息中携带的所述网关设备的标识信息为中国移动运营商时，则将该GW1作为选定的网关设备。当所述终端设备接收到来自GW2的RA消息中携带的所述网关设备的标识信息为中国电信运营商时，则判断网关设备的标识信息不一致，将所述网关设备识别为不能向其发送数据的网关设备，可以将所述消息丢弃。
在图2c所示的场景中，所述终端设备预置的所述网关设备的标识信息为中国移动运营商和智能电网服务。当所述终端设备接收到来自GW1的RA消息中携带的所述网关设备的标识信息为中国移动运营商和智能电网服务时，则将该GW1作为选定的网关设备。当所述终端设备接收到来自GW2的RA消息中携带的所述网关设备的标识信息为中国电信运营商和智能水网服务时，则判断网关设备的标识信息不一致，将所述网关设备识别为不能向其发送数据的网关设备，可以将所述消息丢弃。可选地，此种情况，会作两次判断，首先判断运营商标识是否一致，如果运营商标识一致，其次再进一步判断服务类型是否一致。或者同理，判断的顺序可以相反，首先判断服务类型是否一致，如果服务类型一致，其次再进一步判断运营商标识是否一致。
图5a示出了上述实施例中所涉及的网关设备的一种可能的结构示意图。网关设备500A包括：主控板510、接口板530、交换网板520和接口板540。主控板510用于完成系统管理、设备维护、协议处理等功能。交换网板520用于完成各接口板(接口板也称为线卡或业务板)之间的数据交换。接口板530和540用于提供各种业务接口(例如，POS接口、GE接口、ATM接口等)，并实现数据包的转发。主控板510、接口板530和540，以及交换网板520之间通过系统总线与系统背板相连实现互通。接口板530上的中央处理器531用于对接口板进行控制管理并与主控板510上的中央处理器511进行通信。
主控板510上的中央处理器511用于获取所述网关设备的标识信息，生成包括所述网关设备的标识信息的消息，并下发到接口板530或540。所述消息封装的IPv6报文头中包括的目的IPv6地址为终端设备的IPv6地址。接口板530上的网络处理器532根据所述终端设备的IPv6地址查找转发表项存储器534中存储的转发表(保存IPv6地址与出接口的关联关系)，获得与所述终端设备的IPv6地址匹配的转发表项，从而进一步获得与所述终端设备的IPv6地址相对应的出接口1，所述出接口1位于物理接口卡533上。物理接口卡533用于向所述终端设备发送所述消息。
应理解，本发明实施例中接口板540上的操作与所述接口板530的操作一致，为了简洁，不再赘述。应理解，本实施例的网关设备500A可对应于上述图3至图4d所对应的实施例中的网关设备，该网关设备500A中的主控板510、接口板530和/或540可以实现图3至图4d所对应的实施例中的网关设备所具有的功能和/或所实施的各种步骤，为了简洁，在此不再赘述。
值得说明的是，主控板可能有一块或多块，有多块的时候可以包括主用主控板和备用主控板。接口板可能有一块或多块，网关设备的数据处理能力越强，提供的接口板越多。接口板上的物理接口卡也可以有一块或多块。交换网板可能没有，也可能有一块或多块，有多块的时候可以共同实现负荷分担冗余备份。在集中式转发架构下，网关设备可以不需要交换网板，接口板承担整个系统的业务数据的处理功能。在分布式转发架构下，网关设备可以有至少一块交换网板，通过交换网板实现多块接口板之间的数据交换，提供大容量的数据交换和处理能力。所以，分布式架构的网关设备的数据接入和处理能力要大于集中式架构的设备。具体采用哪种架构，取决于具体的组网部署场景，此处不做任何限定。
图5b示出了上述实施例中所涉及的网关设备的又一种可能的结构示意图。网关设备500B包括：处理单元504B和发送单元506B。
处理单元504B用于获取所述网关设备500B的标识信息，并生成消息，所述消息包括所述网关设备500B的标识信息。
发送单元506B，用于向所述终端设备发送所述消息。
本发明实施例的网关设备500B可以实施上述图3至图5a所对应的实施例中的网关设备中的各种实施功能和的步骤，为了简洁，在此不再赘述。
图5c示出了上述实施例中所涉及的网关设备的再一种可能的结构示意图。网关设备500C包括：接收器510C、处理器520C、发送器530C、随机存取存储器540C、只读存储器550C以及总线560C。其中，处理器520C通过总线560C分别耦接接收器510C、发送器530C、随机存取存储器540C以及只读存储器550C。其中，当需要运行网关设备500C时，通过固化在只读存储器550C中的基本输入输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导网关设备500C进入正常运行状态。在网关设备500C进入正常运行状态后，在随机存取存储器540C中运行应用程序和操作系统，使得：
处理器520C用于获取所述网关设备500C的标识信息，并生成消息，所述消息包括所述网关设备500C的标识信息。
发送器530C，用于向所述终端设备发送所述消息。
本发明实施例的网关设备500C可对应于上述图3至图4d所对应的实施例中的网关设备，并且，该网关设备500C中的处理器520C、发送器530C等可以实现图3至图4d所对应的实施例中的网关设备所具有的功能和/或所实施的各种步骤和方法。所述处理器520C用于执行图5b所述网关设备的处理单元504B的所有操作，所述发送器530C用于执行图5b所述网关设备的发送单元506B的所有操作。为了简洁，在此不再赘述。
需要说明的是，本实施例也可以基于通用的物理服务器结合网络功能虚拟化NFV技术实现的网关设备，所述网关设备为虚拟网关(如，虚拟路由器或虚拟交换机)。所述虚拟网关设备可以是运行有用于选择网关设备功能的程序的虚拟机(英文：Virtual Machine，VM)，所述虚拟机部署在硬件设备上(例如，物理服务器)。虚拟机指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。本领域技术人员通过阅读本申请即可结合NFV技术在通用物理服务器上虚拟出具有上述功能的多个网关设备。此处不再赘述。
图6a示出了上述实施例中所涉及的终端设备的一种可能的结构示意图。终端设备600A包括：处理单元604A和接收单元602A。
接收单元602A用于接收来自网关设备的消息，所述消息包括网关设备的标识信息，所述网关设备的标识信息用于指示所述网关设备的信息。
处理单元604A用于确认所述网关设备的标识信息和所述终端设备上预置的网关设备的标识信息一致，将所述网关设备作为选定的网关设备。
发送单元606A用于将数据报文向所述选定的网关设备发送。
本发明实施例的终端设备600A可以实施上述图3至图5a所对应的实施例中的终端设备中的各种实施功能和的步骤，为了简洁，在此不再赘述。
图6b示出了上述实施例中所涉及的终端设备的再一种可能的结构示意图。终端设备600B包括：接收器610B、处理器620B、发送器630B、随机存取存储器640B、只读存储器650B以及总线660B。其中，处理器620B通过总线660B分别耦接接收器610B、发送器630B、随机存取存储器640B以及只读存储器650B。其中，当需要运行终端设备600B时，通过固化在只读存储器650B中的基本输入输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导终端设备600B进入正常运行状态。在终端设备600B进入正常运行状态后，在随机存取存储器640B中运行应用程序和操作系统，使得：
接收器610B用于接收来自网关设备的消息，所述消息包括网关设备的标识信息，所述网关设备的标识信息用于指示所述网关设备的信息。
处理器620B用于确认所述网关设备的标识信息和所述终端设备上预置的网关设备的标识信息一致，将所述网关设备作为选定的网关设备。
发送器630B用于将数据报文向所述选定的网关设备发送。
本发明实施例的终端设备600B可对应于上述图3至图4d所对应的实施例中的终端设备，并且，该终端设备600B中的处理器620B、发送器630B等可以实现图3至图4d所对应的实施例中的终端设备所具有的功能和/或所实施的各种步骤和方法。所述处理器620B用于执行图6a所述终端设备的处理单元604A的所有操作，所述接收器610B用于执行图6a所述终端设备的接收单元602A的所有操作，所述发送器630B用于执行图6a所述终端设备的发送单元606A的所有操作。为了简洁，在此不再赘述。
图7是本发明实施例提供的一种选择网关设备的系统示意图。如图7所示，系统700包括终端设备710和网关设备720。终端设备710为上述图5a、5b、5c所述的任一终端设备，网关设备720为上述图6a、6b所述的任一网关设备或虚拟网关设备。有关系统中各设备的详细描述，请参见上述图5a-5c和图6a-6b等相关章节，此处不再赘述。
应理解，本领域技术人员在阅读本申请文件的基础上，可以针对本申请实施例中所描述的可选的特征、步骤或方法进行不需要付出创造性的组合，都属于本申请公开的实施例，只是由于描述或行文的简单没有重复赘述不同组合。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (29)

1.一种选择网关设备的方法，其特征在于，所述方法包括：
终端设备接收来自网关设备的消息，所述消息包括网关设备的标识信息，所述网关设备的标识信息用于指示所述网关设备的信息，所述消息为路由器通告RA消息；
所述终端设备确认所述网关设备的标识信息和所述终端设备上设置的网关设备的标识信息一致时，将所述网关设备作为选定的网关设备；
所述终端设备将数据报文向所述选定的网关设备发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关设备的标识信息包括所述网关设备接入的网络的业务类型和/或所述网关设备所归属的网络信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述终端设备确认所述网关设备的标识信息和所述终端设备上设置的网关设备的标识信息不一致时，将所述网关设备识别为不能向其发送数据的网关设备。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述RA消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述网关设备的标识信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述option字段包括类型Type字段、长度Length字段和值Value字段，所述Type字段指示所述option字段的类型为通告所述网关设备的标识信息，所述Length字段指示所述option字段的长度或者所述Value字段的长度，所述Value字段为所述网关设备的标识信息。
6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，通过以下任一种方式在所述终端设备上设置所述网关设备的标识信息：
所述终端设备接收命令行，所述命令行包括所述网关设备的标识信息；
所述终端设备接收控制管理设备发来的消息，所述控制管理设备发来的消息包括所述网关设备的标识信息；
预先在所述终端设备的软件代码中设置所述网关设备的标识信息的默认值；
所述终端设备运行所述网关设备的标识信息生成算法，根据所述算法自动生成所述网关设备的标识信息。
7.一种发送消息的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述网关设备获取所述网关设备的标识信息，所述网关设备的标识信息用于指示所述网关设备的信息；
所述网关设备向所述终端设备发送消息，所述消息包括所述网关设备的标识信息，所述消息为路由器通告RA消息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述网关设备的标识信息包括所述网关设备接入的网络的业务类型和/或所述网关设备所归属的网络信息。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述RA消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述网关设备的标识信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述option字段包括类型Type字段、长度Length字段和值Value字段，所述Type字段指示所述option字段的类型为通告所述网关设备的标识信息，所述Length字段指示所述option字段的长度或者所述Value字段的长度，所述Value字段为所述网关设备的标识信息。
11.根据权利要求7-10任一所述的方法，其特征在于，所述网关设备通过以下任一种方式获取所述网关设备的标识信息：
所述网关设备接收命令行，所述命令行包括所述网关设备的标识信息；
所述网关设备接收控制管理设备发来的消息，所述控制管理设备发来的消息包括所述网关设备的标识信息；
预先在所述网关设备的软件代码中设置所述网关设备的标识信息的默认值；
所述网关设备运行所述网关设备的标识信息生成算法，根据所述算法自动生成所述网关设备的标识信息。
12.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：
接收单元，用于接收来自网关设备的消息，所述消息包括网关设备的标识信息，所述网关设备的标识信息用于指示所述网关设备的信息，所述消息为路由器通告RA消息；
处理单元，用于确认所述网关设备的标识信息和所述终端设备上设置的网关设备的标识信息一致时，将所述网关设备作为选定的网关设备；
发送单元，用于将数据报文向所述选定的网关设备发送。
13.根据权利要求12所述的终端设备，其特征在于，所述网关设备的标识信息包括所述网关设备接入的网络的业务类型和/或所述网关设备所归属的网络信息。
14.根据权利要求12或13所述的终端设备，其特征在于，所述处理单元还用于确认所述网关设备的标识信息和所述终端设备上设置的网关设备的标识信息不一致时，将所述网关设备识别为不能向其发送数据的网关设备。
15.根据权利要求12至14任一所述的终端设备，其特征在于，所述RA消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述网关设备的标识信息。
16.根据权利要求15所述的终端设备，其特征在于，所述option字段包括类型Type字段、长度Length字段和值Value字段，所述Type字段指示所述option字段的类型为通告所述网关设备的标识信息，所述Length字段指示所述option字段的长度或者所述Value字段的长度，所述Value字段为所述网关设备的标识信息。
17.根据权利要求12-16任一所述的终端设备，其特征在于，通过以下任一种方式在所述终端设备上设置所述网关设备的标识信息：
所述终端设备接收命令行，所述命令行包括所述网关设备的标识信息；
所述终端设备接收控制管理设备发来的消息，所述控制管理设备发来的消息包括所述网关设备的标识信息；
预先在所述终端设备的软件代码中设置所述网关设备的标识信息的默认值；
所述终端设备运行所述网关设备的标识信息生成算法，根据所述算法自动生成所述网关设备的标识信息。
18.一种网关设备，其特征在于，所述网关设备包括：
处理单元，用于获取所述网关设备的标识信息，并生成消息，所述消息包括所述网关设备的标识信息，所述消息为路由器通告RA消息；
发送单元，用于向所述终端设备发送所述消息。
19.根据权利要求18所述的网关设备，其特征在于，所述网关设备的标识信息包括所述网关设备接入的网络的业务类型和/或所述网关设备所归属的网络信息。
20.根据权利要求18或19所述的网关设备，其特征在于，所述RA消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述网关设备的标识信息。
21.根据权利要求20所述的网关设备，其特征在于，所述option字段包括类型Type字段、长度Length字段和值Value字段，所述Type字段指示所述option字段的类型为通告所述网关设备的标识信息，所述Length字段指示所述option字段的长度或者所述Value字段的长度，所述Value为所述网关设备的标识信息。
22.根据权利要求18-21任一所述的网关设备，其特征在于，所述处理单元通过以下任一种方式获取所述网关设备的标识信息：
接收命令行，所述命令行包括所述网关设备的标识信息；
接收控制管理设备发来的消息，所述控制管理设备发来的消息包括所述网关设备的标识信息；
预先在所述网关设备的软件代码中设置所述网关设备的标识信息的默认值；
运行所述网关设备的标识信息生成算法，根据所述算法自动生成所述网关设备的标识信息。
23.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：
接收器，用于接收来自网关设备的消息，所述消息包括网关设备的标识信息，所述网关设备的标识信息用于指示所述网关设备的信息，所述消息为路由器通告RA消息；
处理器，用于确认所述网关设备的标识信息和所述终端设备上设置的网关设备的标识信息一致时，将所述网关设备作为选定的网关设备；
发送器，用于将数据报文向所述选定的网关设备发送。
24.根据权利要求23所述的终端设备，其特征在于，所述网关设备的标识信息包括所述网关设备接入的网络的业务类型和/或所述网关设备所归属的网络信息。
25.根据权利要求23或24所述的终端设备，其特征在于，所述RA消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述网关设备的标识信息。
26.一种网关设备，其特征在于，所述网关设备包括：
处理单元，用于获取所述网关设备的标识信息，并生成消息，所述消息包括所述网关设备的标识信息，所述消息为路由器通告RA消息；
发送单元，用于向所述终端设备发送所述消息。
27.根据权利要求26所述的网关设备，其特征在于，所述网关设备的标识信息包括所述网关设备接入的网络的业务类型和/或所述网关设备所归属的网络信息。
28.根据权利要求26或27所述的网关设备，其特征在于，所述RA消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述网关设备的标识信息。
29.一种选择网关设备的系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求12至17任一所述的终端设备和如权利要求18至22任一所述的网关设备；或者所述系统包括如权利要求23至25任一所述的终端设备和如权利要求26至28任一所述的网关设备。
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