CN114339719B - 一种dpi数据采集方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种DPI数据采集方法及相关装置，可应用于数据处理领域。本申请提供的技术方案中，控制面网元的探针设备先对获取到的信令面原始码流进行解析，得到M1个信令面数据，然后基于历史信令面数据和M1个信令面数据，将发生变更的M2个信令面数据发送给用户面网元的探针设备；用户面网元的探针设备接收到M2个信令面数据后，将M2个信令面数据与用户面数据进行关联回填，从而得到XDR数据。本申请的方法，不仅可以实现5G核心网的DPI数据采集，还可以避免传输资源的浪费，提高系统资源利用率。

Description

一种DPI数据采集方法及相关装置

技术领域

本申请涉及数据处理领域，尤其涉及一种DPI数据采集方法及相关装置。

背景技术

传统的深度数据包检测(deep packet inspection，DPI)数据采集方法包括：从核心网网元接口处采集用户面和信令面的二进制原始码流；然后将该原始码流通过汇聚分流设备发送给探针系统，探针系统解析该原始码流，得到对应的信令面数据和用户面数据，其中该信令面数据中包括用户设备的互联网地址(internet protocol address，IP地址)、隧道端点标识(tunnel endpoint identifier，TEID)、通用公共用户标识(generic publicsubscription identifier，GPSI)、用户永久标识(subscription permanent identifier，SUPI)、永久设备标识符(permanent equipment identifier，PEI)等信息，而用户面数据中仅包括TEID信息；最后将信令面数据和用户面数据发送给合成系统，合成系统将属于同一用户设备的IP地址、TEID、GPSI、SUPI和PEI等用户信息进行关联，并将IP地址、GPSI、SUPI和PEI等用户信息回填至对应的用户面数据中，从而得到详细记录(x detailed record，XDR)数据。

然而，5G核心网(5G core network，5GC)采用控制面和用户面分离的体系结构，为了实现多接入边缘计算(mobile edge computing，MEC)和网络切片功能，部分用户面功能(user plane function，UPF)网元会下沉至企业机房，而与信令面相关的网元仍部署于核心机房，导致不能在核心机房中同时采集到用户面数据和信令面数据，进一步影响用户信息的关联和回填。

因此，如何实现控制面和用户面分离的5G核心网中的DPI数据采集，成为本申请亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本申请提供一种DPI数据采集方法及相关装置，用以解决现有技术中不能在核心机房中同时采集到用户面数据和信令面数据，进一步影响用户信息的关联和回填的问题。

第一方面，本申请提供一种DPI数据采集方法，包括：控制面网元的探针设备获取信令面原始码流，所述信令面原始码流包括至少一个用户通过用户设备上网时产生的信令面数据流；所述控制面网元的探针设备对所述信令面原始码流进行解析，得到M1个信令面数据，所述M1个信令面数据中的每个信令面数据可以包括以下信息中的任意一种或多种信息：用户设备的IP地址、GUTI、TMSI、TEID、GPSI、SUPI和PEI，M1为正整数；所述控制面网元的探针设备基于历史信令面数据和所述M1个信令面数据向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据，所述M2个信令面数据包括所述M1个信令面数据相比于所述历史信令面数据发生变更的M2个信令面数据，M2为正整数且小于或等于M1。

本方法中，控制面网元的探针设备解析出M1个信令面数据后，与基于历史信令面数据进行对比，得到这M1个信令面数据中相比于历史信令面数据发生变更的M2个信令面数据，然后向用户面网元的探针设备发送这M2个数据，其中，控制面网元及其探针设备可以部署于企业机房，用户面网元及其探针设备可部署于各个企业机房。本方法只有在数据发生更新的时候，将这部分发生变更的数据发送给用户面网元的探针设备，这种按需同步的方法可以避免一些不必要的信息进行重复传输，使得在各企业机房和核心机房之间进行数据传输时，对机房之间传输带宽的要求较低，可以避免传输资源的浪费。

结合第一方面所述的方法，所述M2个信令面数据包括：所述历史信令面数据不包含但所述M1个信令面数据中包含的信令面数据，和，所述历史信令面数据与这M1个信令面数据中同一个用户设备的业务数据的标识信息的信令面数据。

本方法中，M2个信令面数据可以为历史信令面数据不包含但所述M1个信令面数据中包含的信令面数据，也可以为历史信令面数据与这M1个信令面数据中同一个用户设备的业务数据的标识信息的信令面数据，也就是说，将M1个信令面数据中与历史信令面数据相比，那些更改或增加的数据作为M2个信令面数据中的数据。

结合第一方面所述的方法，所述控制面网元的探针设备基于历史信令面数据和所述M1个信令面数据向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据，包括：基于所述历史信令面数据建立关系表，所述关系表记录一个或多个用户设备中每个用户设备的标识信息与所述每个用户设备的业务数据的一种或多种标识信息之间的映射关系，所述用户设备的业务数据的标识信息可以包括所述用户设备的IP地址、GUTI、TMSI、TEID、GPSI、SUPI和PEI等信息中的任意一种信息；将所述M1个信令面数据与所述关系表记录的信息进行对比；当所述关系表不包含但所述M1个信令面数据中包含新用户设备的信令面数据时，和/或，当所述M1个信令面数据与所述关系表中同一个用户设备的业务数据的标识信息不同时，获取M2个信令面数据中业务数据的标识信息发生变更的信令面数据，得到所述M2个信令面数据，并向用户面网元的探针设备发送所述M2个信令面数据。

本方法中，关系表用于记录历史信令面数据中一个或多个用户设备与每个用户设备的业务数据的多种标识信息之间的映射关系，当控制面网元的探针设备解析到M1个信令面数据时，将所述M1个信令面数据与关系表中的信息进行对比，可以快速直观的得到关系表不包含但所述M1个信令面数据中包含的新用户设备的信令面数据，以及可以快速直观的得到M1个信令面数据与所述关系表中同一个用户设备的业务数据的标识信息不同的数据。

除此之外，所述控制面网元的探针设备基于历史信令面数据和所述M1个信令面数据向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据，包括：将所述M2个信令面数据中每个信令面数据分别发送给与所述每个信令面数据对应的用户设备连接的一个或多个用户面网元的探针设备。

本方法中，控制面网元的探针设备向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据时，不需要向每个用户面探针设备都发送这M2个信令面数据，而是将这M2个信令面数据分别发送给各自所对应的用户面网元的探针设备。这种将M2个信令面数据发送给对应的用户面网元的探针设备的方式可以避免向一些用户面网元的探针设备发送不必要的信息，避免传输资源的浪费，进而提高系统资源利用率。

第二方面，本申请提供一种DPI数据采集方法，包括：用户面网元的探针设备接收M2个信令面数据；所述用户面网元的探针设备获取用户面原始码流，所述原始码流用于指示至少一个用户通过用户设备上网时所产生的用户面原始码流；所述用户面网元的探针设备对所述用户面原始码流解析，得到用户面数据，所述用户面数据可以包括TEID信息；所述用户面网元的探针设备对所述用户面数据和所述M2个信令面数据进行关联回填，得到XDR数据。

本方法中，用户面网元的探针设备接收到M2个信令面数据后，将这M2个信令面数据与解析到的用户面数据在各企业机房中进行关联回填，这样可以避免在核心机房中进行关联回填时因核心机房的数据流量过大，导致核心机房的带宽要求较高的问题。

结合第二方面所述的方法，所述对所述用户面数据和所述M2个信令面数据进行关联回填，包括：将所述M2个信令面数据中有关用户设备的互联网协议IP地址、全局唯一的临时用户设备标识GUTI、临时移动设备标识TMSI、隧道端点标识TEID、通用公共用户标识GPSI、用户永久标识SUPI和永久设备标识符PEI和用户面数据中所述用户设备的TEID信息进行关联；将所述用户设备的信令面数据中的IP地址、GPSI、SUPI和PEI信息回填至所述用户设备的用户面数据中。

本方法中，将M2个信令面数据中的属于同一用户设备的信令面数据与用户设备的用户面数据进行关联，并将M2个信令面数据回填至对应的用户面数据中，从而实现将发生更改的数据关联回填至对应的用户面数据中。

除此之外，该方法还包括：用户面网元的探针设备得到所述XDR数据后，向北向系统发送所述XDR数据。

本方法中，用户面网元的探针设备可以直接将XDR数据上传至北向系统，可以避免当信令面网元的探针设备因接收到的来自很多个用户面网元的探针设备的XDR数据时，导致对信令面网元的探针设备所处的企业机房的贷款要求较高，造成浪费系统传输资源的问题。

第三方面，本申请提供一种DPI数据采集装置，包括：获取模块，用于控制面网元的探针设备获取信令面原始码流，所述信令面原始码流包括至少一个用户通过用户设备上网时产生的信令面数据流；解析模块，用于所述控制面网元的探针设备对所述信令面原始码流进行解析，得到M1个信令面数据，所述M1个信令面数据中的每个信令面数据可以包括以下信息中的任意一种或多种信息：IP地址、GUTI、TMSI、TEID、GPSI、SUPI和PEI，M1为正整数；发送模块，用于所述控制面网元的探针设备基于历史信令面数据和所述M1个信令面数据向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据，所述M2个信令面数据包括所述M1个信令面数据相比于所述历史信令面数据发生变更的M2个信令面数据，M2为正整数且小于或等于M1。

第四方面，本申请提供一种DPI数据采集装置，包括：接收模块，用于用户面网元的探针设备接收M2个信令面数据；获取模块，用于所述用户面网元的探针设备获取用户面原始码流，所述原始码流用于指示至少一个用户通过用户设备上网时所产生的用户面原始码流；解析模块，用于所述用户面网元的探针设备对所述用户面原始码流解析，得到用户面数据，所述用户面数据可以包括TEID信息；关联回填模块，用于所述用户面网元的探针设备对所述用户面数据和所述M2个信令面数据进行关联回填，得到XDR数据。

第五方面，本申请提供一种DPI数据采集装置，该装置可以包括用于实现第一方面或第二方面中的方法的各个功能模块。例如，该装置可以包括存储器，以及与存储器耦合的处理器。

处理器用于执行程序指令，以实现第一方面或第二方面中方法所执行的指令；存储器用于存储处理器执行的指令或存储处理器运行指令所需要的输入数据或存储处理器运行指令后产生的数据。

第六方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读介质存储用于处理器执行的程序代码，该程序代码包括用于实现第一方面或第二方面中的方法的指令。

第七方面，本申请提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在处理器上运行时，使得该DPI数据采集装置实现第一方面或第二方面中的方法。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请一个实施例适用的5G核心网系统架构示意图；

图2为本申请实施例适用的一种DPI数据采集系统架构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的DPI数据采集方法流程示意图；

图4为本申请一个实施例提供的更新关系表的示意图；

图5为本申请一个实施例提供的DPI数据采集装置示意图；

图6为本申请另一个实施例提供的DPI数据采集装置示意图；

图7为本申请又一个实施例提供的DPI数据采集装置示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1为本申请一个实施例适用的5G核心网系统架构示意图。如图1所示，该5G核心网系统中包括：控制面网元和用户面网元。例如，控制面网元包括接入和移动管理功能(access and mobility management function，AMF)网元、会话管理功能(sessionmanagement function，SMF)网元、策略控制功能(policy control function，PCF)网元和统一数据管理(unified data manager，UDM)网元等网元，用户面网元包括用户面功能(user plane function，UPF)网元、接入网(access network，AN)和用户设备(userequipment，UE)等，5G核心网系统中的各网元之间可以相互通信。

可以理解的是，图1所示的5G核心网系统架构仅为一种简单的示例，这里示例性地给出了几个重要的网元，实际上的5G核心网系统架构是非常复杂的，并不仅限于图1所示系统架构中的网元。

5G核心网中的用户面和控制面分离，为了实现MEC和网络切片功能，有的用户面网元会下沉至企业侧，例如UPF部署于企业机房或地市机房中，而控制面网元仍部署于核心机房当中。可以理解的是，一个核心机房可以包括多个控制面网元，一个核心机房可以与多个企业机房或地市机房进行连接，这多个企业机房或地市机房中每个企业机房或地市机房可以包括一个UPF。

在传统的DPI数据采集方案中，由于核心网网元中的用户面网元和信令面网元全部部署在核心机房，此时只需要获取核心机房中的用户面和信令面的原始码流，然后对获取的原始码流进行解析、关联和回填，得到XDR数据，并将该XDR数据上传至北向系统即可。

而5G核心网中的用户面网元部署在各个企业机房，信令面网元部署在核心机房，即用户面流量需要从企业机房中采集，信令面流量需要从核心机房中采集，而核心机房和企业机房的传输距离较远，在这种情况下，运用传统的DPI数据采集方法很难将5G核心网中的信令面数据和用户面数据进行关联回填。

5G核心网中的信令面数据和用户面数据关联回填的三种方法如下。

第一种方法中，将从企业机房采集到的用户面原始码流回传至核心机房，同时从核心机房中采集信令面的原始码流，然后在核心机房中进行用户面原始码流和信令面原始码流进行解析、关联和回填，得到XDR数据。

该方法是将实时采集到的用户面原始码流全部回传至核心机房，这会导致企业机房和核心机房传输数据时所需的带宽更大，浪费数据传输资源，影响系统资源利用率。

第二种方法中，将从核心机房采集到的信令面原始码流传输到各企业机房，同时各企业机房中采集用户面的原始码流，然后在企业机房中进行用户面原始码流和信令面原始码流进行解析、关联和回填，得到XDR数据。

该方法是将实时采集到的信令面原始码流全部传输至企业机房，与第一种方法类似，会导致浪费数据传输资源和企业机房中合成系统的使用资源。

第三种方法中，在企业机房中将采集到的用户面原始码流进行解析，得到未关联回填的用户面XDR数据，将该用户面XDR数据上传至核心机房，同时在核心机房中对采集得到的信令面原始码流进行解析，得到信令面XDR数据，然后在核心机房将用户面XDR数据与信令面XDR数据进行关联回填，生成XDR数据。

该方法也是将各企业机房中采集的用户面原始码流全部解析后上传至核心机房，导致数据传输资源的浪费。除此之外，将解析后的用户面原始码流全部上传到核心机房之后，再开始数据关联回填操作，导致数据等待时间较长，增大数据时延，浪费合成系统的IO(输入输出)资源。

因此，本申请提出一种DPI数据采集方法及装置，不仅可以保证用户面和控制面分离部署的5G核心系统下的DPI数据采集需求，还可以解决系统资源利用率较低的问题。

图2为本申请实施例适用的一种DPI数据采集系统架构示意图。如图2所示，该DPI数据采集系统包括一个核心机房和m个企业机房，该核心机房中可以包括分光设备、汇聚分流设备和探针设备，这m个企业机房中的每个企业机房都可以包括分光设备、汇聚分流设备和探针设备。该核心机房的探针设备可以和这m个企业机房的探针设备之间进行相互通信，m为正整数。

核心机房中的分光设备用于采集核心机房中的原始码流。可以理解的是，核心机房中的原始码流也称为信令面原始码流或控制面原始码流。分光设备采集到的信令面原始码流均为二进制的数据流，该原始码流中可以包括多个用户设备的数据。

本实施例中，该核心机房中可以包括多个信令面网元，这多个信令面网元中每个信令面网元的接口处都可以部署一个分光设备，每个信令面网元的接口处所部署的分光设备用于采集该信令面网元所对应的信令面原始码流。

核心机房中的汇聚分流设备可以用于汇聚该核心机房中多个信令面网元或多个信令接口处的原始码流，可选地，该汇聚分流设备还可以用于将信令面数据转发给m个企业机房。

核心机房中的探针设备可以用于解析信令面的原始码流，得到信令面原始码流所对应的信令面数据，并将该信令面数据发送给企业机房。可选地，该探针设备还可以采集信令面原始码流，当探针设备采集信令面原始码流时，该探针设备可以采集核心机房中各信令面网元或各信令接口所对应的信令面原始码流。

对5G核心网而言，信令面数据可以包括用户设备的IP地址、5G全局唯一的临时用户设备标识(5G globally unique temporary UE identity，5G-GUTI)和5G临时移动设备标识(5G temporary mobile station identifier，5G-TMSI)、TEID、GPSI、SUPI和PEI等信息。

其中，IP地址用于指示发送数据的终端设备的IP地址，该IP地址是用户通过终端设备上网时运营商所分配的IP地址，该终端设备可以包括手机、电脑或其它网络终端。用户使用的终端设备也可以称为用户设备。可以理解的是，每个用户设备都有一个唯一对应的介质访问控制(media access control，MAC)地址。当用户通过用户设备进行在网络中传输数据时，都会携带用户设备的MAC地址，故根据该MAC地址可以唯一确认一个用户设备。

5G-GUTI的目的是减少在通信中显示使用用户设备的永久性标识，提高安全性。5G-GUTI由两部分组成：第一部分表示是由哪个AMF分配的5G-GUTI，第二部分表示UE在AMF内唯一的ID。5G-TMSI也是一个临时的标识，5G-TMSI明确标识一个或多个终端，且该终端位于AMF内。

TEID用于表示一条隧道，即一个数据路由，对每一条隧道而言，都包括用户面TEID和信令面TEID，用户面TEID用于标识用户面隧道的隧道端点，信令面TEID用于标识信令面隧道的隧道端点。GPSI为通用公共用户标识，用户如果访问不同的数据网络，就会存在多个GPSI标识。SUPI用于标识用户设备的真实身份。PEI为永久设备标识符，每个UE都有各自对应的永久设备标识符。

m个企业机房中每个企业机房中的分光设备用于采集企业机房中的原始码流。可以理解的是，企业机房中的原始码流也称为用户面原始码流。分光设备采集到的用户面原始码流均为二进制的数据，该原始码流中也可以包括多个用户设备的数据。

可以理解的是，这多个企业机房中的每个企业机房都可以包括多个用户面网元，这多个用户面网元中每个用户面网元的接口处都可以部署一个分光设备，每个用户面网元的接口处所部署的分光设备用于采集该用户面网元所对应的信令面数据。

m个企业机房中每个企业机房的汇聚分流设备可以用于汇聚该企业机房中多个信令面网元中的数据。

m个企业机房中每个企业机房的探针设备可以用于解析该企业机房中的用户面原始码流，得到对应的用户面数据，用户面数据包括用户IP地址和TEID信息。另外，该探针设备还可以将接收到的信令面数据与用户面数据进行关联回填，从而得到XDR数据，然后将XDR数据上传至北向系统。可选地，该探针设备还可以采集用户面原始码流，当探针设备采集用户面原始码流时，可将该探针设备部署在用户面网元接口处，每个用户面网元接口可以对应一个探针设备。

图3为本申请一个实施例提供的DPI数据采集方法流程示意图，如图3所示，该方法包括S301、S302、S303、S304和S305。

S301，控制面网元的探针设备获取信令面原始码流。

本实施例中，控制面网元以及其探针设备可以部署在核心机房中。控制面网元的探针设备可以为图1所示实施例中核心机房的探针设备。信令面原始码流是指从核心机房的网元中采集到的数据流，该原始码流用于指示至少一个用户通过用户设备上网时所产生的信令面原始码流。可以理解的是，信令面原始码流可以为二进制的数据流。

在一种可能的实现方法中，控制面网元的探针设备获取信令面原始码流的方法包括：在核心机房多个网元接口中的每个网元接口处都部署一个分光设备，根据分光设备可以将对应网元接口处的信号进行复制，得到该网元接口的信令面原始码流，将该网元接口的信令面原始码流发送到汇聚分流设备；汇聚分流设备接收到多个网元接口中每个网元接口的信令面原始码流，然后对这些信令面数据进行汇聚整合，将汇聚整合后的信令面原始码流传输给探针设备；探针设备接收该信令面原始码流。

在另一种可能的实现中，控制面网元的探针设备获取信令面原始码流的方法包括：控制面网元的探针设备直接采集核心机房中各信令面网元所对应的信令面原始码流，得到该核心机房中的信令面原始码流。

S302，控制面网元的探针设备对信令面原始码流进行解析，得到M1个信令面数据，M1为正整数。

在控制面网元的探针设备接收到信令面原始码流之后，对信令面原始码流进行解析，得到信令面原始码流所对应的M1个信令面数据，这M1个信令面数据中的每个信令面数据都可以包括以下信息中的任意一种或多种信息：用户设备的IP地址、5G-GUTI、5G-TMSI、TEID、GPSI、SUPI和PEI等业务数据的标识信息。

S303，控制面网元的探针设备基于历史信令面数据和所述M1个信令面数据向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据，所述M2个信令面数据表示所述M1个信令面数据相比于所述历史信令面数据发生变更的M2个信令面数据，M2为正整数且小于或等于M1。相应地，用户面网元的探针设备接收来自控制面网元的探针设备的这M2个信令面数据。

用户面网元和控制面网元可以部署在不同的地理区域。例如，控制面网元和其探针设备部署在省级中心的核心机房中，用户面网元和其探针设备部署在区级、市级、县级或镇级的企业机房中。

本实施例中，向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据是指，将这M2个信令面数据中每个信令面数据发送给对应用户设备所连接的用户面网元的探针设备。

作为示例，接收这M2个信令面数据的探针设备可以是图1所示m个企业机房中的任意一个或多个企业机房中的探针设备。

本申请实施例的一种实现方式中，控制面网元的探针设备基于历史信令面数据和所述M1个信令面数据向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据可以包括：将这M1个信令面数据与历史信令面数据进行对比，获取历史信令面数据不包含但这M1个信令面数据中包含的新用户设备的信令面数据，以及历史信令面数据与这M1个信令面数据中同一个用户设备的业务数据的标识信息不同时获取这M2个信令面数据中业务数据的标识信息发生变更的信令面数据，得到M2个信令面数据，并发送这M2个信令面数据。

本申请实施例的一些实现方式中，可选地，控制面网元的探针设备可以基于历史信令面数据建立关系表。该关系表中记录一个或多个用户设备中每个用户设备的标识信息与该用户设备的业务数据的一种或多种标识信息之间的映射关系。用户设备的业务数据的标识信息为用户设备的IP地址、5G-GUTI、5G-TMSI、TEID、GPSI、SUPI和PEI等信息中的任意一种信息。

图4中的(a)为本申请一个实施例提供的关系表的示意图。如图4中的(a)所示，该关系表的行和列分别表示用户设备的标识信息和用户设备的业务数据的标识信息。

该关系表示例性包含三个用户设备和其中每个用户设备的业务数据的四种标识信息。这三个用户设备记为：用户设备A、用户设备B和用户设备C。业务数据的四种标识信息包括：IP地址信息、TEID信息、5G-GUPI信息和SUPI信息。

当M1个信令面数据中的一个信令面数据指示用户设备A的业务数据的IP地址信息发生更改时，控制面网元的探针设备更新关系表中记录的信令面数据，得到的关系表的示例如图4中的(b)所示。例如，一个信令面数据中指示用户设备A的IP地址为IP_A2，则将该关系表中用户设备A的IP地址信息更改为IP_A2。并且，控制面网元的探针设备将该信令面数据作为这M2个信令面数据中的一个。

S304，用户面网元的探针设备获取用户面原始码流，并对该原始码流进行解析，得到用户面数据。

用户面原始码流是指从企业机房的网元中采集到的数据流，该原始码流用于指示至少一个用户通过用户设备上网时所产生的用户面原始码流。可以理解的是，用户面原始码流为二进制的数据。

用户面网元的探针设备获取用户面原始码流和S201中核心机房的探针设备获取信令面原始码流的方法类似，故不再赘述。

本实施例中，企业机房的探针设备对用户面原始码流解析，得到的用户面数据中可以包括TEID信息。根据该TEID信息可以得到传输用户数据时的路由信息。

S305，用户面网元的探针设备对用户面数据和信令面数据进行关联回填，得到XDR数据。

本实施例中，对用户面数据和信令面数据进行关联回填指的是，将信令面数据中有关用户设备的IP地址、TEID、GPSI、SUPI和PEI等标识信息和用户面数据中用户设备的TEID信息进行关联，并将该用户设备的信令面数据中的IP地址、GPSI、SUPI和PEI等用户信息回填至该用户设备的用户面数据中，从而得到完整的用户信息。

可以理解的是，将用户面数据和信令面数据进行关联回填的方法可以参考现有技术，故不再赘述。

可以理解的是，TEID表示一条数据路由，故TEID信息用于指示传输用户数据时的网络路由信息，其中包括企业机房的TEID(即用户面TEID)信息和核心机房的TEID(即信令面TEID)信息，根据该路由信息中的企业机房的TEID和核心机房的TEID就可以得到这M2个信令面数据与哪个企业机房的用户面数据相对应，然后探针设备将这M2个信令面数据分别发送给对应的企业机房的探针设备。

作为一个示例，假设用户设备A上网时的数据传输路由是由企业机房1传输到核心机房，从企业机房1和核心机房中的原始码流均包括TEID信息，当核心机房中探针设备解析出来用户设备A的IP地址发生变化时，则将改变后的IP地址作为需要关联回填的数据，然后将改变后的IP地址信息发送给企业机房1的探针设备，后续企业机房1的探针设备将改变后的IP地址信息与用户设备A的用户面数据进行关联，并将改变后的IP地址信息回填至用户设备A的用户面数据中。

除此之外，用户面网元的探针设备得到XDR数据后，还可以将XDR数据直接发送给北向系统。

作为一个示例，用户面网元的探针设备可以通过文本传输协议(file transferprotocol，FTP)或安全文本传输协议(secure file transfer protocol，SFTP)直接从企业机房中将XDR数据发送给北向系统，这样不需要通过核心机房就可以将XDR数据发送给北向系统的方式，可以减少核心机房中的数据流量的压力，还可以避免传输资源的浪费。

本申请的技术方案中，通过将核心机房中解析的信令面数据同步到企业机房中，然后在企业机房中完关联回填，这样可以保证5G核心网中信令面数据和用户面数据之间进行关联回填，从而得到XDR数据。

本申请的技术方案中，控制面网元的探针设备先将信令面数据进行解析，然后将解析所得的信令面数据与历史信令面数据进行对比，从而得到发生变更的信令面数据，然后只需要向用户面网元的探针设备同步该发生变更的信用面数据即可。这种按需同步的方法可以避免一些不必要的信息进行重复传输，使得在各企业机房和核心机房之间进行数据传输时，对机房之间传输带宽的要求较低，可以避免传输资源的浪费。另外，该方法还可以避免一些信令面数据和用户面数据进行重复关联，这样不仅可以提高系统资源利用率，还可以防止出现企业机房中因重复数据过多导致数据流过大，进而造成数据拥堵的情况。

本申请的技术方案中，控制面网元的探针设备向用户面网元的探针设备发送发生变更的信令面数据时，不需要向每个用户面探针设备都发送变更的信令面数据，而是将这些发生更改的数据分别发送给各自所对应的用户面网元的探针设备。这种将更改的数据发送给对应的用户面网元的探针设备的方式可以避免向一些用户面网元的探针设备发送不必要的信息，避免传输资源的浪费，进而提高系统资源利用率。

图5为本申请一个实施例提供的DPI数据采集装置示意图，如图5所示，该DPI数据采集装置500包括：获取模块501、解析模块502、发送模块503。

该DPI数据采集装置500可以用于实现图3所示实施例的DPI数据采集方法流程示意图。其中，获取模块501可以用于执行S301获取信令面原始码流的步骤，解析模块502可以用于执行S302中解析信令面原始码流的步骤，发送模块503可以用于执行S303中向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据的步骤。

图6为本申请另一个实施例提供的DPI数据采集装置示意图，如图6所示，该DPI数据采集装置600包括：接收模块601、获取模块602、解析模块603、关联回填模块604。

该DPI数据采集装置600可以用于实现图3所示实施例的DPI数据采集方法流程示意图。其中，接收模块601可以用于执行S303中用户面网元的探针设备接收M2个信令面数据的步骤，获取模块602可以用于执行S304中获取用户面原始码流的步骤，解析模块603可以用于执行S304中解析用户面原始码流的步骤，关联回填模块604可以用于执行S305的步骤。

可选的，该DPI数据采集装置600还可以包括发送模块605，发送模块605可以用于执行S305中将XDR数据上传至北向系统的步骤。

图7为本申请又一个实施例提供的DPI数据采集装置示意图，如图7所示，该DPI数据采集装置700包括：处理器701和接口电路702。处理器701和接口电路702之间相互耦合。可以理解的是，接口电路702可以为收发器或输入输出接口。可选的，该DPI数据采集装置700还可以包括存储器703，用于存储处理器701执行的指令或存储处理器701运行指令所需要的输入数据或存储处理器701运行指令后产生的数据。

作为一个示例，处理器701可以用于实现上述解析模块502的功能，接口电路702可以用于实现上述获取模块501、发送模块503。

作为另一个示例，处理器701可以用于实现上述解析模块603和关联回填模块604的功能，接口电路702可以用于实现上述接收模块601、获取模块602和发送模块605的功能。

可以理解的是，本申请的实施例中的处理器可以是中央处理单元，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其它可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，也可以是任何常规的处理器。

本申请的实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现，也可以由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)中。另外，该专用集成电路可以位于网络设备或终端设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于网络设备或终端设备中。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘。

在本申请的各个实施例中，如果没有特殊说明以及逻辑冲突，不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用，不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。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；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。

可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。

可以理解的是，在本申请的实施例中，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，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围由权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (11)

1.一种DPI数据采集方法，其特征在于，包括：

控制面网元的探针设备获取信令面原始码流，所述信令面原始码流包括至少一个用户通过用户设备上网时产生的信令面数据流；

所述控制面网元的探针设备对所述信令面原始码流进行解析，得到M1个信令面数据，所述M1个信令面数据中的每个信令面数据可以包括以下信息中的任意一种或多种信息：用户设备的互联网协议IP地址、全局唯一的临时用户设备标识GUTI、临时移动设备标识TMSI、隧道端点标识TEID、通用公共用户标识GPSI、用户永久标识SUPI和永久设备标识符PEI，M1为正整数；

所述控制面网元的探针设备基于历史信令面数据和所述M1个信令面数据向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据，所述M2个信令面数据包括所述M1个信令面数据相比于所述历史信令面数据发生变更的M2个信令面数据，M2为正整数且小于或等于M1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述M2个信令面数据包括：所述历史信令面数据不包含但所述M1个信令面数据中包含的信令面数据，和，所述历史信令面数据与这M1个信令面数据中同一个用户设备的业务数据的标识信息的信令面数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制面网元的探针设备基于历史信令面数据和所述M1个信令面数据向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据，包括：

基于所述历史信令面数据建立关系表，所述关系表记录一个或多个用户设备中每个用户设备的标识信息与所述每个用户设备的业务数据的一种或多种标识信息之间的映射关系，所述用户设备的业务数据的标识信息可以包括所述用户设备的IP地址、GUTI、TMSI、TEID、GPSI、SUPI和PEI中的任意一种信息；

将所述M1个信令面数据与所述关系表记录的信息进行对比；

当所述关系表不包含但所述M1个信令面数据中包含新用户设备的信令面数据时，和/或，当所述M1个信令面数据与所述关系表中同一个用户设备的业务数据的标识信息不同时，获取M2个信令面数据中业务数据的标识信息发生变更的信令面数据，得到所述M2个信令面数据，并向用户面网元的探针设备发送所述M2个信令面数据。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制面网元的探针设备基于历史信令面数据和所述M1个信令面数据向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据，包括：

将所述M2个信令面数据中每个信令面数据分别发送给与所述每个信令面数据对应的用户设备连接的一个或多个用户面网元的探针设备。

5.一种DPI数据采集方法，其特征在于，包括：

用户面网元的探针设备接收M2个信令面数据，所述M2个信令面数据包括M1个信令面数据相比于历史信令面数据发生变更的M2个信令面数据，所述M1个信令面数据为控制面网元的探针设备对信令面原始码流进行解析得到的M1个信令面数据，M1为正整数，M2为正整数且小于或等于M1；

所述用户面网元的探针设备获取用户面原始码流，所述原始码流用于指示至少一个用户通过用户设备上网时所产生的用户面原始码流；

所述用户面网元的探针设备对所述用户面原始码流解析，得到用户面数据，所述用户面数据可以包括隧道端点标识TEID信息；

所述用户面网元的探针设备对所述用户面数据和所述M2个信令面数据进行关联回填，得到详细记录XDR数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述用户面数据和所述M2个信令面数据进行关联回填，包括：

将所述M2个信令面数据中有关用户设备的互联网协议IP地址、全局唯一的临时用户设备标识GUTI、临时移动设备标识TMSI、隧道端点标识TEID、通用公共用户标识GPSI、用户永久标识SUPI和永久设备标识符PEI和用户面数据中所述用户设备的TEID信息进行关联；

将所述用户设备的信令面数据中的IP地址、GPSI、SUPI和PEI信息回填至所述用户设备的用户面数据中。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

用户面网元的探针设备得到所述详细记录XDR数据后，向北向系统发送所述XDR数据。

8.一种DPI数据采集装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于控制面网元的探针设备获取信令面原始码流，所述信令面原始码流包括至少一个用户通过用户设备上网时产生的信令面数据流；

解析模块，用于所述控制面网元的探针设备对所述信令面原始码流进行解析，得到M1个信令面数据，所述M1个信令面数据中的每个信令面数据可以包括以下信息中的任意一种或多种信息：用户设备的互联网协议IP地址、全局唯一的临时用户设备标识GUTI、临时移动设备标识TMSI、隧道端点标识TEID、通用公共用户标识GPSI、用户永久标识SUPI和永久设备标识符PEI，M1为正整数；

发送模块，用于所述控制面网元的探针设备基于历史信令面数据和所述M1个信令面数据向用户面网元的探针设备发送M2个信令面数据，所述M2个信令面数据包括所述M1个信令面数据相比于所述历史信令面数据发生变更的M2个信令面数据，M2为正整数且小于或等于M1。

9.一种DPI数据采集装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于用户面网元的探针设备接收M2个信令面数据，所述M2个信令面数据包括M1个信令面数据相比于历史信令面数据发生变更的M2个信令面数据，所述M1个信令面数据为控制面网元的探针设备对信令面原始码流进行解析得到的M1个信令面数据，M1为正整数，M2为正整数且小于或等于M1；

获取模块，用于所述用户面网元的探针设备获取用户面原始码流，所述原始码流用于指示至少一个用户通过用户设备上网时所产生的用户面原始码流；

解析模块，用于所述用户面网元的探针设备对所述用户面原始码流解析，得到用户面数据，所述用户面数据可以包括隧道端点标识TEID信息；

关联回填模块，用于所述用户面网元的探针设备对所述用户面数据和所述M2个信令面数据进行关联回填，得到详细记录XDR数据。

10.一种DPI数据采集装置，其特征在于，包括存储器，以及与存储器耦合的处理器；

所述存储器用于存储程序指令；

所述处理器用于执行所述程序指令，以实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储用于计算机执行的程序代码，该程序代码包括用于实现如权利要求1至7中任一项所述的方法的指令。

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