CN115664891A - 基于5g网络的虚拟二层网络系统、通信方法和介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于5G网络的虚拟二层网络系统、通信方法和介质，该系统包括第一用户端、第一服务器端、第一客户终端设备及第二客户终端设备：第一客户终端设备与第一用户端通信连接，且还与外部5G网络连接；第二客户终端设备与第一服务器端通信连接，且还与外部5G网络连接；其中，第一客户终端设备与第二客户终端设备之间建立有VXLAN隧道以形成虚拟二层网络。基于5G网络，在第一客户终端设备与第二客户终端设备之间建立VXLAN隧道，实现用户端和服务器端能够进行信息互通，不仅完成了5G网络升级，提高了用户端和服务器端之间的信息互通效率，并且由于VXLAN隧道是通过无线技术进行信号传递，避免了在用户端与服务器端之间连线，解决了线路复杂的问题。

Description

基于5G网络的虚拟二层网络系统、通信方法和介质

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种基于5G网络的虚拟二层网络系统、通信方法和介质。

背景技术

随着移动网络的发展，第五代移动通信网络(简称5G)拥有大带宽、高速率、低时延、高可靠、海量连接的特点，传统行业(如工业、农业、医疗等)网络均逐渐与5G网络融合。

目前，在传统行业网络改造或升级过程中，为了降低升级成本，同时也为了减少升级带来的不便，用户和服务器供应商均不希望改动原有的网络配置。然而，为了实现用户端与服务器端的信息互通，需要在用户端与服务器端之间连线，从而导致线路复杂，并且存在诸多浪费。

因此，现有技术中，为了实现用户端与服务器端的信息互通，存在需要在用户端与服务器端之间连线，从而导致线路复杂的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种基于5G网络的虚拟二层网络系统、通信方法和介质，用于解决现有技术中为了实现用户端与服务器端的信息互通，存在需要在用户端与服务器端之间连线，从而导致线路复杂的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种基于5G网络的虚拟二层网络系统，包括第一用户端、第一服务器端、第一客户终端设备及第二客户终端设备：

第一客户终端设备与第一用户端通信连接，且还与外部5G网络连接；

第二客户终端设备与第一服务器端通信连接，且还与外部5G网络连接；

其中，第一客户终端设备与第二客户终端设备之间建立有VXLAN隧道以形成虚拟二层网络。

进一步地，基于5G网络的虚拟二层网络系统还包括第二用户端，其中，第二用户端与第一客户终端设备通信连接。

进一步地，基于5G网络的虚拟二层网络系统还包括第二服务器端，其中，第二服务器端与第二客户终端设备通信连接。

进一步地，基于5G网络的虚拟二层网络系统还包括第三客户终端设备，其中，第三客户终端设备与第二用户端通信连接，且还与外部5G网络连接；

或，第三客户终端设备与第二服务器端通信连接，且还与外部5G网络连接。

进一步地，第一客户终端设备与用户端的连接方式包括有线连接和无线连接；

第二客户终端设备与服务器端的连接方式包括有线连接和无线连接。

为了解决上述问题，本发明还提供一种基于5G网络的虚拟二层网络的通信方法，包括：

设置第一客户终端设备与用户端耦接，获取用户端的私网用户数据；

设置第二客户终端设备与服务器端耦接，获取服务器端的私网服务器数据；

根据第一客户终端设备和第二客户终端设备，基于5G网络，建立用户端与服务器端之间的VXLAN隧道；

根据VXLAN隧道，将私网用户数据与私网服务器数据进行互通。

进一步地，根据第一客户终端设备和第二客户终端设备，基于5G网络，建立用户端与服务器端之间的VXLAN隧道，包括：

根据第一客户终端设备和第二客户终端设备，基于5G网络，分别确定第一5G客户终端设备和第二5G客户终端设备；

根据第一5G客户终端设备和第二5G客户终端设备，分别引用第一Linux内核和第二Linux内核自带的VXLAN功能，分别以用户端和服务器端为隧道端点，建立用户端与服务器端之间的VXLAN隧道。

进一步地，根据VXLAN隧道，将私网用户数据与私网服务器数据进行互通，包括：

获取私网用户初始数据；

根据第一客户终端设备，对私网用户初始数据进行VXLAN封装，得到5G新空口封装私网用户数据；

根据第二客户终端设备，对5G新空口封装私网用户数据进行VXLAN解封装，服务器端得到对应的私网用户数据。

进一步地，根据VXLAN隧道，将私网用户数据与私网服务器数据进行互通，还包括：

获取私网服务器初始数据；

根据第二客户终端设备，对私网服务器初始数据进行VXLAN封装，得到5G新空口封装私网服务器数据；

根据第一客户终端设备，对5G新空口封装私网服务器数据进行VXLAN解封装，用户端得到对应的私网服务器数据。

为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有计算机程序指令，当计算机程序指令被计算机执行时，使计算机执行如上文所述的基于5G网络的虚拟二层网络的通信方法。

采用上述技术方案的有益效果是：本发明提供一种基于5G网络的虚拟二层网络系统、通信方法和介质，该系统包括第一用户端、第一服务器端、第一客户终端设备及第二客户终端设备：第一客户终端设备与第一用户端通信连接，且还与外部5G网络连接；第二客户终端设备与第一服务器端通信连接，且还与外部5G网络连接；其中，第一客户终端设备与第二客户终端设备之间建立有VXLAN隧道以形成虚拟二层网络。基于5G网络，在第一客户终端设备与第二客户终端设备之间建立VXLAN隧道，实现用户端和服务器端能够进行信息互通，不仅完成了5G网络升级，提高了用户端和服务器端之间的信息互通效率，并且由于VXLAN隧道是通过无线技术进行信号传递，避免了在用户端与服务器端之间连接网线，解决了线路复杂的问题。

附图说明

图1为本发明提供的基于5G网络的虚拟二层网络系统一实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的基于5G网络的虚拟二层网络的通信方法一实施例的流程示意图；

图3为本发明提供的建立VXLAN隧道一实施例的流程示意图；

图4为本发明提供的将私网用户数据传输至服务器端一实施例的流程示意图；

图5为本发明提供的将私网服务器初始数据传输至用户端一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。此外，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本发明的描述中，流程之间步骤的执行顺序并不限于文中出现的顺序，其相应的顺序可以调整先后，或者并列出现。

在描述实施例之前，对CPE和VXLAN隧道进行释义：

CPE(Customer Premise Equipment，客户终端设备)是一种接收移动信号并以无线WiFi信号转发出来的的移动信号接入设备，可取代无线网卡等无线客户端设备。可以接收无线路由器，无线AP，无线基站等的无线信号，是一种新型的无线终端接入设备。同时，它也可以将高速4G信号转换成WiFi信号，可支持同时多个移动终端上网。

VXLAN(Virtual eXtensible Local Area Network，虚拟扩展局域网)，是由IETF定义的NVO3(Network Virtualization over Layer 3)标准技术之一，是对传统VLAN协议的一种扩展。VXLAN的特点是将L2的以太帧封装到UDP报文(即L2 over L4)中，并在L3网络中传输。VXLAN本质上是一种隧道技术，在源网络设备与目的网络设备之间的IP网络上，建立一条逻辑隧道，将用户侧报文经过特定的封装后通过这条隧道转发。VXLAN是一种网络协议，包括边界(border)设备和边缘(edge)设备这两种角色的虚拟网络设备，边界设备作为VXLAN的网络出口，负责将VXLAN中的报文转发至其他VXLAN或非VXLAN。边缘设备作为VXLAN的业务接入点，负责将用户设备的报文转发至VXLAN中。边界设备和边缘设备之间、以及边缘设备和边缘设备建立有VXLAN隧道，以实现报文在VXLAN中的转发。

目前，为了使得传统行业网络与5G网络融合，需要对传统行业网络进行改造或升级，为了实现用户端与服务器端的信息互通，需要在用户端与服务器端之间连线。然而，在用户端与服务器端之间连线不仅需要增设大量的连接线，大大提高改造成本，还会导致线路复杂，所以用户和服务器供应商在进行改造或升级的过程中，均不希望改动原有的网络配置。

因此，现有技术中，为了实现用户端与服务器端的信息互通，存在需要在用户端与服务器端之间连线，从而导致线路复杂的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于5G网络的虚拟二层网络系统、通信方法和介质，以下分别进行详细说明。

如图1所示，图1为本发明提供的基于5G网络的虚拟二层网络系统一实施例的结构示意图，基于5G网络的虚拟二层网络系统100包括第一用户端101、第一服务器端104、第一客户终端设备102及第二客户终端设备103。

其中，第一客户终端设备102与第一用户端101通信连接，且还与外部5G网络连接；第二客户终端设备103与第一服务器端104通信连接，且还与外部5G网络连接；另外，第一客户终端设备102与第二客户终端设备103之间建立有VXLAN隧道以形成虚拟二层网络。

本实施例中，通过设置第一客户终端设备102与第一用户端101耦接，第二客户终端设备103与第一服务器端104耦接，在外部5G网络的作用下，能实现在第一客户终端设备102与第二客户终端设备103之间建立VXLAN隧道；通过VXLAN隧道，第一用户端101能直接跟与第一服务器端104进行信息互通。

本实施例中，第一客户终端设备102能通过现有的LAN或者通过无线连接的方式与第一用户端101耦接；第二客户终端设备103也能通过现有的LAN有线或者无线连接的方式与第一服务器端104耦接；第一客户终端设备102与第二客户终端设备103之间通过5G专网进行无线连接；因此，本实施例中几乎没有增加新的连接线，能有效避免铺设复杂线路的问题。

作为优选的实施例，为了提高信息互通的效率，基于5G网络的虚拟二层网络系统100还包括第二用户端，其中，第二用户端与第一客户终端设备通信连接。

通过设置第二用户端，能够实现第一客户终端设备102同时连接多个用户端，不仅提高了第一客户终端设备102的利用率，并且由于第二用户端和第一用户端101同时连接第一客户终端设备102，能够实现第二用户端和第一用户端101之间的信息互通。

作为优选的实施例，为了提高信息互通的效率，基于5G网络的虚拟二层网络系统100还包括第二服务器端，其中，第二服务器端与第二客户终端设备通信连接。

通过设置第二服务器端，能够实现第二客户终端设备103同时连接多个服务器端，不仅提高了第二客户终端设备103的利用率，并且由于第二服务器端和第一服务器端104同时连接第二客户终端设备103，能够实现第二服务器端和第一服务器端104之间的信息互通。

进一步地，在实现了同一客户终端设备能够同时连接多个用户端/服务器端后，由于客户终端设备的信号覆盖范围有限，为了保证通信的顺畅度，基于5G网络的虚拟二层网络系统还包括第三客户终端设备，其中，第三客户终端设备与第二用户端通信连接，且还与外部5G网络连接；

或，第三客户终端设备与第二服务器端通信连接，且还与外部5G网络连接。

也就是说，为了提高各个用户端/服务器端的信息互通效率，提高第一客户终端设备102和第二客户终端设备103的利用率，增设了第三客户终端设备。由于第三客户终端设备与外部5G网络连接，因此，第三客户终端设备能够跟任一客户终端设备进行通信，并建立VXLAN隧道，从而形成新的虚拟二层网络。

那么，基于新的虚拟二层网络，当第三客户终端设备与第二用户端通信连接，且第三客户终端设备与第一客户终端设备102之间建立有VXLAN隧道，能够形成第二用户端与第一用户端101之间的虚拟二层网络，实现第二用户端与第一用户端101之间的信息互通。

当第三客户终端设备与第二服务器端通信连接，且第三客户终端设备与第一客户终端设备102之间建立有VXLAN隧道，能够形成第二服务器端与第一用户端101之间的虚拟二层网络，实现第二服务器端与第一用户端101之间的信息互通。

当第三客户终端设备与第二用户端通信连接，且第三客户终端设备与第二客户终端设备103之间建立有VXLAN隧道，能够形成第二用户端与第一服务器端104之间的虚拟二层网络，实现第二用户端与第一服务器端104之间的信息互通。

当第三客户终端设备与第二服务器端通信连接，且第三客户终端设备与第二客户终端设备103之间建立有VXLAN隧道，能够形成第二服务器端与第一服务器端104之间的虚拟二层网络，实现第二服务器端与第一服务器端104之间的信息互通。

进一步地，为了保证客户终端设备能够与外部5G网络正常连接，需要在上文所述的第一客户终端设备、第二客户终端设备及第三客户终端设备中分别插入SIM卡，从而实现与外部5G网络的数据信息连接。

作为优选的实施例，为了减少新增设备，尽可能利用现有的设备，第一客户终端设备/第二客户终端设备对应耦接多个用户端/服务器端与用户端的连接方式包括有线连接和无线连接；其中，有线连接包括LAN连接，无线连接包括Wi-Fi连接。

也就是说，当现有设备中的用户端/服务器端已经有网线口，并且需要进行信息互通的只有少数几个用户端/服务器端时，客户终端设备完全可以利用现有的网线口进行网线连接，实现与用户端/服务器端的信息互通。

另一方面，当现有设备中的用户端/服务器端没有网线口，或者需要进行信息互通的用户端/服务器端数量较多时，则利用Wi-Fi无线连接技术，实现客户终端设备与用户端/服务器端的信息互通。

通过上述系统，根据用户端对应设置第一客户终端设备，根据服务器端对应设置第二客户终端设备，基于5G网络，在第一客户终端设备与第二客户终端设备之间建立VXLAN隧道，实现其对应的用户端和服务器端能够进行信息互通。通过建立VXLAN隧道，不仅完成了5G网络升级，提高了用户端和服务器端之间的信息互通效率，并且由于VXLAN隧道是通过无线技术进行信号传递，避免了在用户端与服务器端之间连接网线，解决了线路复杂的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于5G网络的虚拟二层网络的通信方法，如图2所示，图2为本发明提供的基于5G网络的虚拟二层网络的通信方法一实施例的流程示意图，包括：

步骤S101：设置第一客户终端设备与用户端耦接，获取用户端的私网用户数据。

步骤S102：设置第二客户终端设备与服务器端耦接，获取服务器端的私网服务器数据。

步骤S103：根据第一客户终端设备和第二客户终端设备，基于5G网络，建立用户端与服务器端之间的VXLAN隧道。

步骤S104：根据VXLAN隧道，将私网用户数据与私网服务器数据进行互通。

本实施例中，首先，设置第一客户终端设备和第二客户终端设备，分别获取私网用户数据和私网服务器数据；然后，基于5G网络，在第一客户终端设备和第二客户终端设备之间建立VXLAN隧道，实现私网用户数据与私网服务器数据的互通。

本实施例中，通过建立VXLAN隧道，将原本需要通过线连接的用户端和服务器端，实现了通过无线连接，避免了在用户端与服务器端之间连接网线，解决了线路复杂的问题。

作为优选的实施例，在步骤S103中，为了建立VXLAN隧道，如图3所示，图3为本发明提供的建立VXLAN隧道一实施例的流程示意图，包括：

步骤S131：根据第一客户终端设备和第二客户终端设备，基于5G网络，分别确定第一5G客户终端设备和第二5G客户终端设备。

步骤S132：根据第一5G客户终端设备和第二5G客户终端设备，分别引用第一Linux内核和第二Linux内核自带的VXLAN功能，分别以用户端和服务器端为隧道端点，建立用户端与服务器端之间的VXLAN隧道。

本实施例中，在第一客户终端设备和第二客户终端设备的基础上，通过5G网络，分别引用对应的第一Linux内核和第二Linux内核自带的VXLAN功能，然后以用户端和服务器端为隧道端点，建立用户端与服务器端之间的VXLAN隧道。

本实施例中，通过在5G网络下，有效利用客户终端设备中的Linux内核自带的VXLAN功能，从而建立起用户端与服务器端之间的VXLAN隧道，避免了在用户端与服务器端之间连接网线，解决了线路复杂的问题。

作为优选的实施例，在步骤S104中，为了将私网用户数据传输至服务器端，如图4所示，图4为本发明提供的将私网用户数据传输至服务器端一实施例的流程示意图，包括：

步骤S141：获取私网用户初始数据。

步骤S142：根据第一客户终端设备，对私网用户初始数据进行VXLAN封装，得到5G新空口封装私网用户数据。

步骤S143：根据第二客户终端设备，对5G新空口封装私网用户数据进行VXLAN解封装，服务器端得到对应的私网用户数据。

本实施例中，通过对私网用户初始数据进行VXLAN封装，使得私网用户初始数据能够直接通过VXLAN隧道从第一客户终端设备传输至第二客户终端设备，然后再进行VXLAN解封装，实现服务器端得到对应的私网用户数据。

作为优选的实施例，在步骤S104中，为了将私网服务器初始数据传输至用户端，如图5所示，图5为本发明提供的将私网服务器初始数据传输至用户端一实施例的流程示意图，包括：

步骤S151：获取私网服务器初始数据。

步骤S152：根据第二客户终端设备，对私网服务器初始数据进行VXLAN封装，得到5G新空口封装私网服务器数据。

步骤S153：根据第一客户终端设备，对5G新空口封装私网服务器数据进行VXLAN解封装，用户端得到对应的私网服务器数据。

本实施例中，通过对私网服务器初始数据进行VXLAN封装，使得私网服务器初始数据能够直接通过VXLAN隧道从第二客户终端设备传输至第一客户终端设备，然后再进行VXLAN解封装，实现用户端得到对应的私网服务器数据。

通过上述方式，利用第一客户终端设备和第二客户终端设备中Linux内核自带的VXLAN功能，实现第一客户终端设备和第二客户终端设备通过VXLAN隧道进行信息数据互通，不仅完成了5G网络升级，提高了用户端和服务器端之间的信息互通效率，并且由于VXLAN隧道是通过无线技术进行信号传递，避免了在用户端与服务器端之间连接网线，解决了线路复杂的问题。

为了解决上述问题，本发明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，其中，当计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行如上述任一技术方案所述的基于5G网络的虚拟二层网络的通信方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于5G网络的虚拟二层网络系统，其特征在于，包括第一用户端、第一服务器端、第一客户终端设备及第二客户终端设备：

所述第一客户终端设备与所述第一用户端通信连接，且还与外部5G网络连接；

所述第二客户终端设备与所述第一服务器端通信连接，且还与外部5G网络连接；

其中，所述第一客户终端设备与所述第二客户终端设备之间建立有VXLAN隧道以形成虚拟二层网络。

2.根据权利要求1所述的基于5G网络的虚拟二层网络系统，其特征在于，所述基于5G网络的虚拟二层网络系统还包括第二用户端，其中，所述第二用户端与所述第一客户终端设备通信连接。

3.根据权利要求1所述的基于5G网络的虚拟二层网络系统，其特征在于，所述基于5G网络的虚拟二层网络系统还包括第二服务器端，其中，所述第二服务器端与所述第二客户终端设备通信连接。

4.根据权利要求2-3任一项所述的基于5G网络的虚拟二层网络系统，其特征在于，所述基于5G网络的虚拟二层网络系统还包括第三客户终端设备，其中，所述第三客户终端设备与所述第二用户端通信连接，且还与外部5G网络连接；

或，所述第三客户终端设备与所述第二服务器端通信连接，且还与外部5G网络连接。

5.根据权利要求1所述的基于5G网络的虚拟二层网络系统，其特征在于，所述第一客户终端设备与所述用户端的连接方式包括有线连接和无线连接；

所述第二客户终端设备与所述服务器端的连接方式包括有线连接和无线连接。

6.一种基于5G网络的虚拟二层网络的通信方法，其特征在于，包括：

设置第一客户终端设备与用户端耦接，获取用户端的私网用户数据；

设置第二客户终端设备与服务器端耦接，获取服务器端的私网服务器数据；

根据所述第一客户终端设备和所述第二客户终端设备，基于5G网络，建立所述用户端与所述服务器端之间的VXLAN隧道；

根据所述VXLAN隧道，将所述私网用户数据与所述私网服务器数据进行互通。

7.根据权利要求6所述的基于5G网络的虚拟二层网络的通信方法，其特征在于，根据所述第一客户终端设备和所述第二客户终端设备，基于5G网络，建立所述用户端与所述服务器端之间的VXLAN隧道，包括：

根据所述第一客户终端设备和所述第二客户终端设备，基于5G网络，分别确定第一5G客户终端设备和第二5G客户终端设备；

根据所述第一5G客户终端设备和所述第二5G客户终端设备，分别引用第一Linux内核和第二Linux内核自带的VXLAN功能，分别以所述用户端和所述服务器端为隧道端点，建立所述用户端与所述服务器端之间的所述VXLAN隧道。

8.根据权利要求6所述的基于5G网络的虚拟二层网络的通信方法，其特征在于，根据所述VXLAN隧道，将所述私网用户数据与所述私网服务器数据进行互通，包括：

获取私网用户初始数据；

根据所述第一客户终端设备，对所述私网用户初始数据进行VXLAN封装，得到5G新空口封装私网用户数据；

根据所述第二客户终端设备，对所述5G新空口封装私网用户数据进行VXLAN解封装，所述服务器端得到对应的所述私网用户数据。

9.根据权利要求6所述的基于5G网络的虚拟二层网络的通信方法，其特征在于，根据所述VXLAN隧道，将所述私网用户数据与所述私网服务器数据进行互通，还包括：

获取私网服务器初始数据；

根据第二客户终端设备，对所述私网服务器初始数据进行VXLAN封装，得到5G新空口封装私网服务器数据；

根据所述第一客户终端设备，对所述5G新空口封装私网服务器数据进行VXLAN解封装，所述用户端得到对应的所述私网服务器数据。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被计算机执行时，使计算机执行根据权利要求6至9中任一项所述的基于5G网络的虚拟二层网络的通信方法。

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