WO2014169859A1

WO2014169859A1 - 一种网络数据的处理方法、终端和数据卡

Info

Publication number: WO2014169859A1
Application number: PCT/CN2014/076084
Authority: WO
Inventors: 周超; 胡波
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2014-10-23
Also published as: CN104580064A

Abstract

一种网络数据的处理方法、终端和数据卡，该处理方法包括：扫描并嗅探本地网卡的网络连接状态；将所述网络连接状态上报给数据卡；根据所述网络连接状态控制网络地址转换映射对所述数据卡的数据进行转发。

Description

一种网络数据的处理方法、终端和数据卡

技术领域

本发明涉及移动数据卡领域和网络共享领域，尤其涉及一种网络数据的处理方法、终端和数据卡。

背景技术

由于近年来，智能手机、平板电脑等带有无线接入功能移动设备的快速发展和普及，用户对随时随地可以方便建立无线保真（WIFI )热点以供这些移动设备接入互联网有着迫切需求，所以一些带 WIFI热点功能的移动数据卡也已经出现。

但相关的此类数据卡都是通过开启移动数据网络服务来共享给主机和外围的移动设备，在本身有线宽带网络的情况下，却无法把有线宽带网络共享给所建立的 WIFI热点，并且在主机有网络的情况下插入相关的数据卡，经常会导致原有的网络不可用，移动数据连接功能跟主机本身网络连接冲突，不能和谐的一起工作。

发明内容

本发明提供一种网络数据的处理方法、终端和数据卡，以解决在终端有无网络的情况下，相关的 WIFI类型数据卡移动数据连接功能跟终端本身网络连接可能冲突，不能和谐的一起工作的问题。

本发明提供了一种网络数据的处理方法，包括：

扫描并嗅探本地网卡的网络连接状态；

将所述网络连接状态上报给数据卡；以及

根据所述网络连接状态控制网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发。

可选地，上述方法还具有下面特点：所述根据所述网络连接状态控制网络地址转换映射对所述数据卡的数据进行转发，包括：当根据所述网络连接状态判断本地没有网络连接，则关闭网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发；以及

当根据所述网络连接状态判断本地有网络连接，则开启网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发。

可选地，上述方法还具有下面特点：所述开启网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发，包括：

把所述数据卡映射出的网卡通过网络地址转换映射，映射到本地能够上网的网卡的网络地址转换端口；

把所述数据卡映射出的网卡对外网的请求和回复的互联网协议 IP报文，通过本地能够上网的网卡的网络地址转换端口转发到外网；以及

通过本地能够上网的网卡的网络地址转换端口把外网对所述数据卡映射出的网卡的回复和请求的 IP报文转发到所述数据卡映射出的网卡。

可选地，上述方法还具有下面特点：所述嗅探本地网卡的网络连接状态，包括：

获取本地被监测的网卡的 IP地址；

如获取到 IP地址，则创建原始套接字，设置源网卡名字参数为被监测网卡的名字，填写目标 IP为公网公共服务器的 IP地址或者域名；以及

发送网际控制报文协议网络嗅探包，如在指定时间内接收到网际控制报文协议响应包，则判断所述被监测的网卡有网络连接，如在指定时间内未接收到网际控制报文协议响应包，则判断所述被监测的网卡没有网络连接。

本发明还提供了一种终端，其中，包括：

嗅探模块，其设置成扫描并嗅探本地网卡的网络连接状态；

上报模块，其设置成将所述网络连接状态上报给所述数据卡；以及控制模块，其设置成根据所述网络连接状态控制网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发。

可选地，上述终端还具有下面特点：

所述控制模块是设置成当根据所述网络连接状态判断本地没有网络连接时，则关闭网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发；当根据所述网络连接状态判断本地有网络连接时，则开启网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发。

可选地，上述终端还具有下面特点：

所述控制模块通过如下方式开启网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发，包括：把所述数据卡映射出的网卡通过网络地址转换映射，映射到本地能够上网的网卡的网络地址转换端口；把所述数据卡映射出的网卡对外网的请求和回复的互联网协议 IP报文，通过本地能够上网的网卡的网络地址转换端口转发到外网；以及通过本地能够上网的网卡的网络地址转换端口把外网对所述数据卡映射出的网卡的回复和请求的 IP报文转发到所述数据卡映射出的网卡。

可选地，上述终端还具有下面特点：

所述嗅探模块是设置成获取本地被监测的网卡的 IP地址；如获取到 IP 地址，则创建原始套接字，设置源网卡名字参数为被监测网卡的名字，填写目标 IP为公网公共服务器的 IP地址或者域名；以及发送网际控制报文协议网络嗅探包，如在指定时间内接收到网际控制报文协议响应包，则判断所述被监测的网卡有网络连接，如在指定时间内未接收到网际控制报文协议响应包，则判断所述被监测的网卡没有网络连接。

本发明还提供了一种网络数据的处理方法，包括：

接收终端上 ^艮的本地网卡的网络连接状态；以及

根据所述网络连接状态控制移动数据连接。

可选地，上述方法还具有下面特点：所述根据所述网络连接状态控制移动数据连接，包括：

当根据所述网络连接状态判断所述终端本地没有网络连接，则开启移动数据连接；以及

当根据所述网络连接状态判断所述终端本地有网络连接，则关闭移动数据连接。

本发明还提供了一种数据卡，其中，包括：接收模块，其设置成接收终端上报的本地网卡的网络连接状态；以及控制模块，其设置成根据所述网络连接状态控制移动数据连接。

可选地，上述数据卡还具有下面特点：

所述控制模块是设置成当根据所述网络连接状态判断所述终端本地没有网络连接时，则开启移动数据连接；当根据所述网络连接状态判断所述终端本地有网络连接时，则关闭移动数据连接。

本发明还提供了一种终端，其中，包括上述的数据卡。

本发明实施例提供一种网络数据的处理方法、终端和数据卡，解决在终端有网络的情况下，相关的 WIFI类型数据卡移动数据连接功能跟终端本身网络连接冲突，不能和谐的一起工作的问题。因为可以无缝自动在移动数据服务和终端本身网络服务之间动态切换，保证了终端和其他连接到 WIFI热点的无线设备网络享受到不间断的上网服务，而且还可以节省数据卡流量，为用户节省相对比较昂贵的移动流量资费。本发明实施例的方法的动态切换是自动智能的，无需用户交互干预，所用软网关进程开启网络地址转换 NAT映射来实现共享主机网络，比手动创建桥接等其他方法更加通用，且不需要用户手动做复杂的设置，降低了使用难度。

附图概述

图 1为本发明一实施例的一种网络数据的处理方法的流程图；

图 2为本发明另一实施例的一种网络数据的处理方法的流程图；图 3为本发明实施例中的硬件和软件部署框架示意图；

图 4为本发明实施例的数据卡的示意图；

图 5为本发明实施例的终端的示意图；

图 6为本发明实施例一个典型的使用流程图；

图 7为本发明实施例的主机侧的软网关进程工作流程图；

图 8为本发明实施例的终端进程嗅探监测本地其他网卡网络状态的流程图。本发明的较佳实施方式

下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图 1为本发明一实施例的一种网络数据的处理方法的流程图，如图 1所示，本实施例的方法包括：

步骤 11、终端监测到数据卡的插入后，扫描并嗅探本地网卡的网络连接状态；

步骤 12、终端将所述网络连接状态上报给所述数据卡；以及

步骤 13、终端根据所述网络连接状态控制网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发。

图 2为本发明另一实施例的一种网络数据的处理方法的流程图，如图 2 所示，本实施例的方法包括：

步骤 21、数据卡插入终端后，接收终端上报的本地网卡的网络连接状态；步骤 22、根据所述网络连接状态控制移动数据连接。

本发明实施例的主要是通过在主机侧安装的软网关程序，探嗅到网卡的网络状态，上报给数据卡，数据卡根据终端网络状态选择是移动数据或者主机网络作为所建 WIFI热点的网络数据源。

本发明实施例的方法解决在终端有网络的情况下，相关的 WIFI类型数据卡移动数据连接功能跟终端本身网络连接冲突，不能和谐的一起工作的问题。因为可以无缝自动在移动数据服务和终端本身网络服务之间动态切换，保证了终端和其他连接到 WIFI热点的无线设备网络享受到不间断的上网服务，而且还可以节省数据卡流量，为用户节省相对比较昂贵的移动流量资费。本发明实施例的方法的动态切换是自动智能的，无需用户交互干预，所用软网关进程开启 NAT映射来实现共享主机网络，比手动创建桥接等其他方法更加通用，且不需要用户手动做复杂的设置，降低了使用难度。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作详细描述。

如图 3所示为本发明实施例中的硬件和软件部署框架示意图，主要包含以下几个功能部分：

数据卡侧：

( 1 )包含一个无线调制解调器，用来接收和解析运营商基站的数据信号，来实现其移动数据连接功能。

( 2 ) 包含一个无线路由功能模块，用来建立 WIFI热点供外界的无线设备接入。

( 3 ) 包含一定存储空间和内存，用来存储和运行数据卡侧的软件。

( 4 )包含了一个能跟软网关进程通信的 Server (服务器 )程序，该 Server 程序接收来软网关进程的上报主机其他网卡的网络状态信息，根据上报的结果去开启或关闭移动数据连接功能。

其中，如图 4所示，所述数据卡 40可以包括：

接收模块 41，其设置成在所述数据卡插入一终端后开启 wifi热点功能，接收所述终端上报的本地网卡的网络连接状态；

控制模块 42, 其设置成根据所述网络连接状态决定是否开启移动数据连接。

其中，所述控制模块是设置成当根据所述网络连接状态判断所述终端本地没有网卡有网络连接，则开启移动数据连接；当根据所述网络连接状态判断所述终端本地有网卡有网络连接，则关闭移动数据连接。

本发明实施例还提供一种终端，包括上述的数据卡。

主机侧的终端：

( 1 )包含底层数据卡的驱动程序，在数据卡第一次连接到主机上自动安装，以后每次监测到数据卡连接到主机，就把数据卡映射成主机的一个无线网卡。

( 2 ) 包含一个软网关程序（Soft Gate Way ) , 该软网关程序可以被做成虚拟光盘镜像（ISO )的形式放在数据卡的存储空间里面，当用户第一次把数据卡插入到主机时，会映射出该光盘，用户可以安装里面的软网关进程，该软网关程序是以守护进程的形式运行在用户主机上，可以时刻监测主机每个网卡的网络状态，主动把主机网络状态变化上报给数据卡侧的 Server程序，实现移动数据网络和共享主机网络的动态切换。当 NAT ( Network Address Translation, 网络地址转换）映射转发数据功能开启的时候，能够转发数据卡映射出的网卡和主机上网网卡之间的数据请求和回复，以此来达到把主机的网络共享至数据卡建立 WIFI热点的目的。

如图 5所示，主机侧的终端 50可以包括：

嗅探模块 51 , 其设置成在所述监测模块监测到所述数据卡插入后，扫描并嗅探本地网卡的网络连接状态；

上报模块 52, 其设置成将所述网络连接状态上报给所述数据卡；控制模块 53，其设置成根据所述网络连接状态控制网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发。

在一较佳实施例中，所述控制模块是设置成当根据所述网络连接状态判断本地没有网卡有网络连接，则关闭网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发；当根据所述网络连接状态判断本地有网卡有网络连接，则开启网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发。

其中，所述控制模块通过如下方式开启网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发：把所述数据卡映射出的网卡通过网络地址转换映射，映射到本地能够上网的网卡的网络地址转换端口；把所述数据卡映射出的网卡对外网的请求和回复的 ΙΡ ·^艮文，通过本地能够上网的网卡的网络地址转换端口转发到外网；通过本地能够上网的网卡的网络地址转换端口把外网对所述数据卡映射出的网卡的回复和请求的 IP报文转发到所述数据卡映射出的网卡。

外围移动设备侧：

各式各样的无线设备，可以接入数据卡建立的 WIFI热点，享受数据卡提供的共享上网服务。

下面介绍本发明实施例的使用流程和状态迁移的详细过程。

如图 6为本发明实施例中的一个典型的使用流程图，主要包括以下步骤：步骤 201 , 主机插入所述数据卡，所述软网关程序和驱动程序自动安装到主机。

其中，软网关程序以守护进程的方式启动，驱动程序开始工作，把数据卡映射为主机的一个无线网卡，主机侧软网关进程运行。

步骤 202, 数据卡的 WIFI热点开启，并允许其他无线设备接入。

步骤 203 , 运行在主机侧的软网关进程监测到数据卡的插入，扫描并嗅探主机自带网卡的网络连接状态。

步骤 204, 软网关进程把主机的网络连接状态上报给数据卡的 Server程序。

步骤 205, 软网关进程和 Server (服务器）进程对主机的其他网卡的网络连接状况进行判断，判断主机的其他网卡是否可以上网，如是，则转步骤 206, 否则转步骤 207。

步骤 206, 如果主机本身能够上网，软网关进程开启 NAT映射进行数据转发，把主机网络共享至数据卡建立的 WIFI热点，数据卡的 Server进程关闭数据卡的移动数据连接。

可选的， NAT映射进行数据转发包括：把数据卡映射出的网卡通过 NAT 映射到能够上网的主机网卡的 NAT端口；所述数据卡映射出的网卡向主机网卡发送对外网的 IP报文，主机网卡的 NAT端口转发到外网；同时把 NAT端口收到外网 IP报文转发到所述数据卡。

步骤 207, 如果主机本身不能够上网，软网关进程关闭 NAT映射和数据转发功能，数据卡的 Server进程开启数据卡的移动数据连接。

步骤 208, 最终结果状态都是主机和外围的无线设备开始共享上网。步骤 209, 检测主机其他网卡的网络状态是否发生变化，在主机本身突然断网情况下，转到步骤 207; 在检测到主机其他网卡能够上网情况下，转到步骤 206。

图 7为本发明实施例包含的软网关进程工作的流程图，软网关程序是实现共享主机网络和动态切换的关键所在。所述软网关工作流程包括以下步骤：步骤 301 ,注册通用串行总线 USB监听事件，来监听数据卡的插入事件。步骤 302, 获取数据卡映射出的网卡 IP地址，建立和数据卡中 Server的通信通道。

较佳的，其中所述软网关进程与数据卡侧建立通信包括： server 开启监听 80端口、软网关进程获取到了数据卡映射出的网卡和 IP地址、通过 IP和 80端口跟 server建立 Http协议通道。

步骤 303 , 开始嗅探主机其他网卡的网络连接状态。

步骤 304, 上报网卡的网络连接状态给数据卡的 server程序。

步骤 305 , 自身根据其他网卡的网络连接状态做不同的处理，判断主机其他网卡是否可以上网，如是，则转步骤 306; 否则转步骤 307。

步骤 306, 当主机其他网卡有网络连接时，开启 NAT映射进行数据转发。较佳地，把数据卡映射出的网卡通过 NAT映射，映射到能够上网的主机网卡的 NAT端口。把从所述数据卡映射出的网卡对外网的请求和回复 IP报文通过能够上网的主机网卡的 NAT端口转发到外网；同时通过能够上网的主机网卡的 NAT端口把外网对数据卡网卡的回复和请求 IP报文转发到所述数据卡的网卡，这样就实现了共享主机的网络至所述 WIFI热点。

步骤 307 , 当主机其他网卡没有网络连接时，关闭 NAT映射和数据转发功能。

步骤 308, 进入定时监测嗅探主机其他网卡网络状态，并同时监听 USB。步骤 309 , 监测主机的其他网卡的网络状态是否有变化，一旦主机网络有变化，跳转至步骤 304; 如监测的数据卡的拔出，停止工作。

下面详细介绍软网关进程嗅探监测主机其他网卡网络状态的原理图，即对所述步骤 308的详细介绍。主要用到了网络嗅探技术通过原始套接字绑定某个网卡发送 ICMP ( Internet Control Message Protocol , 网际控制报文协议 ) 包模拟实现 ping (拼）命令来监测多网卡主机的该网卡的网络连接情况。

如图 8所示，嗅探监测主机其他网卡网络状态的流程，包含以下步骤：步骤 401 , 调用系统命令 ( ipconfig )获取被监测网卡的 IP地址。

ipconfig是个系统命令，使用它可以获取计算机中网络适配器（即网卡）的 IP地址、子网掩码及默认网关等信息。

步骤 402, 判断是否获取到 IP, 如果没有 IP地址，表明该网卡没有接入网络，则休眠一定时间后，就转入步骤 401。如果有其他网卡，则监测下一个网卡。如果有 IP地址，则转入步骤 403。

步骤 403 , 如果有 IP地址，创建原始套接字， Windows下建立方式如下：

SOCKET sd = WSASocket (AF INET, SOCK— RAW, IPPROTO ICMP, 0, 0, 0);

Type (类型）参数指明为 SOCK_RAW, 表示是一个原始套接字。

步骤 404, 设置源网卡名字参数为被监测网卡的名字，绑定要从这个被监测网卡发出的网络嗅探包，即设置结构体 struct ifreg的 ifr.ifr— name 为被监测网卡名（如 "ethO" ) 。

步骤 405, 填写目标 IP为公网公共服务器的 IP地址或者域名。

要检测从该网卡发出的嗅探包是否能达到公网服务器，可以通过是否能访问公网服务器来判断该网卡是否有上外网能力。

步骤 406, 用 sendto (发送）函数发送 ICMP网络嗅探包。

步骤 407 , 用 recvfrom (接收 ) 函数接收来自网络的 ICMP响应包。

步骤 408, 设置定时器，判断响应包是否为正常应答响应，如是，则转步骤 409, 否则转步骤 401。

较佳地，如果回复超时，则认为该网卡没有上网能力，如果有其他网卡，则监测下一个网卡。没有的话，则休眠一定时间后，就转入步骤 401。

步骤 409, 如果回复应答，则认为该网卡有上网能力。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块 /单元可以釆用硬件的形式实现，也可以釆用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上仅为本发明的较佳实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

工业实用性本发明实施例的方法的动态切换是自动智能的，无需用户交互干预，所用软网关进程开启 NAT映射来实现共享主机网络，比手动创建桥接等其他方法更加通用，且不需要用户手动做复杂的设置，降低了使用难度。

Claims

权利要求书

1、一种网络数据的处理方法，包括：

扫描并嗅探本地网卡的网络连接状态；

将所述网络连接状态上报给数据卡；以及

2、如权利要求 1所述的方法，其中：所述根据所述网络连接状态控制网络地址转换映射对所述数据卡的数据进行转发，包括：

当根据所述网络连接状态判断本地没有网络连接，则关闭网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发；以及

3、如权利要求 2所述的方法，其中：所述开启网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发，包括：

4、如权利要求 1-3任一项所述的方法，其中：所述嗅探本地网卡的网络连接状态，包括：

获取本地被监测的网卡的 IP地址；

5、一种终端，包括：

嗅探模块，其设置成扫描并嗅探本地网卡的网络连接状态；

6、如权利要求 5所述的终端，其中：

7、如权利要求 6所述的终端，其中：

所述控制模块通过如下方式开启网络地址转换映射来对所述数据卡的数据进行转发：把所述数据卡映射出的网卡通过网络地址转换映射，映射到本地能够上网的网卡的网络地址转换端口；把所述数据卡映射出的网卡对外网的请求和回复的互联网协议 IP报文，通过本地能够上网的网卡的网络地址转换端口转发到外网；以及通过本地能够上网的网卡的网络地址转换端口把外网对所述数据卡映射出的网卡的回复和请求的 IP报文转发到所述数据卡映射出的网卡。

8、如权利要求 5-7任一项所述的终端，其中：

9、一种网络数据的处理方法，包括：

接收终端上报的本地网卡的网络连接状态；以及根据所述网络连接状态控制移动数据连接。

10、如权利要求 9所述的方法，其中：所述根据所述网络连接状态控制移动数据连接，包括：

11、一种数据卡，包括：

接收模块，其设置成接收终端上报的本地网卡的网络连接状态；以及控制模块，其设置成根据所述网络连接状态控制移动数据连接。

12、如权利要求 11所述的数据卡，其中：

13、一种终端，包括：如权利要求 11或 12所述的数据卡。