基于標(biāo)記回傳的大流量R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的方法及其裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于標(biāo)記回傳的大流量R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的裝置，包括：前端交換單元、中間解析單元和后端交換單元；在A10/A11網(wǎng)絡(luò)中，前端交換單元將A10的數(shù)據(jù)按照gre_key字段轉(zhuǎn)發(fā)到中間解析單元，將A11的數(shù)據(jù)按照外層IP地址轉(zhuǎn)發(fā)到中間解析單元；中間解析單元會(huì)對(duì)進(jìn)入的流量進(jìn)行進(jìn)一步的解析，部分不屬于本解析單元的流量會(huì)標(biāo)記回傳給前端交換單元；解析單元最終會(huì)解封裝還原用戶數(shù)據(jù)，并將國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼IMSI號(hào)與gre_key標(biāo)記在數(shù)據(jù)包mac字段，轉(zhuǎn)發(fā)給后端交換單元。本發(fā)明專利技術(shù)利用數(shù)據(jù)包標(biāo)記回傳的功能，按照gre_key將不同用戶數(shù)據(jù)負(fù)載均衡到不同的解析單元，實(shí)現(xiàn)了一種大流量R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的方法與裝置。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
基于標(biāo)記回傳的大流量R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的方法及其裝置
本專利技術(shù)涉及CDMA2000網(wǎng)絡(luò)中R-P接口高速網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控領(lǐng)域，尤其是一種利用數(shù)據(jù)包在交換單元和解析單元之間標(biāo)記回傳的特性，將信令數(shù)據(jù)與用戶數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的方法及其裝置。
技術(shù)介紹
PCF（PacketControlFunction，分組控制功能）和PDSN（PacketDataServingNode，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)）是CDMA2000核心網(wǎng)絡(luò)中最重要的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)，PCF端往PDSN端通信的鏈路為上行鏈路，PDSN端往PCF端通信的鏈路為下行鏈路。兩者通過(guò)R-P接口（又稱為A10/A11接口）互聯(lián)。A11為信令接口，負(fù)責(zé)連接的建立，維護(hù)和刪除。A10為數(shù)據(jù)接口，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包是GRE（GenericRoutingEncapsulation，通用路由封裝協(xié)議）封裝后的PPP分片數(shù)據(jù)，且會(huì)有包亂序的情況存在。A10數(shù)據(jù)解封裝后的數(shù)據(jù)有非壓縮數(shù)據(jù)和壓縮數(shù)據(jù)，對(duì)于壓縮數(shù)據(jù)還需要進(jìn)入解壓縮流程。3G移動(dòng)終端的廣泛應(yīng)用為生活帶來(lái)了便捷，也給傳統(tǒng)的流量檢測(cè)和控制技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與還原分析，在業(yè)務(wù)識(shí)別、業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)、流量控制、攻擊行為分析等領(lǐng)域有重要的意義。公開號(hào)CN103024819A《基于用戶終端IP的第三代移動(dòng)通信核心網(wǎng)數(shù)據(jù)分流方法》的處理模型中，提供一種能夠?qū)⑺袛?shù)據(jù)報(bào)文按用戶IP地址均勻分流到與該IP地址對(duì)應(yīng)的后端分析設(shè)備的方法。由于所有3G核心網(wǎng)鏈路報(bào)文都會(huì)串行經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)前端數(shù)據(jù)處理交換單元中的各個(gè)模塊，因此每一個(gè)模塊都可能成為性能的瓶徑，所以并不能適應(yīng)大流量網(wǎng)絡(luò)（20Gbps-40Gbps）處理情況。公開號(hào)CN102497652A《一種碼分多址R-P接口大流量數(shù)據(jù)負(fù)載均衡方法及裝置》的處理模型中，提出了一種10G交換單元按照IP地域歸屬將數(shù)據(jù)均衡發(fā)送10G處理板的方法，這種數(shù)據(jù)均衡的方法粒度較粗，地域流量有顯著差異時(shí)負(fù)載均衡效果必然會(huì)大打折扣，并且，在同一地域流量較大超過(guò)10G處理設(shè)備的處理能力時(shí)會(huì)有用戶數(shù)據(jù)丟失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的問(wèn)題是，在CDMA2000網(wǎng)絡(luò)中R-P接口流量迅速增加的大趨勢(shì)下，提供一種基于標(biāo)記回傳的大流量（20G-40G）R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的裝置，該裝置能滿足大流量下信令和數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)需求。該裝置所采用的基于標(biāo)記回傳的方法，能夠以較細(xì)的粒度將A10數(shù)據(jù)與A11信令均衡分發(fā)到中間解析單元，解決現(xiàn)存技術(shù)中的負(fù)載均衡效果不佳，部署不夠靈活的技術(shù)問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提出一種基于標(biāo)記回傳的大流量R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的裝置，該裝置在高速流量的A10/A11網(wǎng)絡(luò)中，利用前端交換單元將A10的數(shù)據(jù)按照gre_key字段轉(zhuǎn)發(fā)到中間解析單元，將A11的數(shù)據(jù)按照外層IP地址轉(zhuǎn)發(fā)到中間解析單元。中間解析單元會(huì)對(duì)進(jìn)入的流量進(jìn)行進(jìn)一步的解析，部分不屬于本解析單元的流量會(huì)標(biāo)記回傳給前端交換單元。解析單元最終會(huì)解封裝還原用戶數(shù)據(jù)，并將國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（IMSI:InternationalMobileSubscriberIdentificationNumber）號(hào)與gre_key標(biāo)記在數(shù)據(jù)包MAC（MediumAccessControl）字段，轉(zhuǎn)發(fā)給后端交換單元。本裝置輸出的數(shù)據(jù)是原始的用戶數(shù)據(jù)，滿足對(duì)用戶數(shù)據(jù)流量做出進(jìn)一步的分析的處理要求。上述一種基于標(biāo)記回傳的大流量R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的裝置，該裝置包括：1.前端交換單元前端交換單元只進(jìn)行二層，三層協(xié)議，VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）字段以及數(shù)據(jù)中固定偏移的解析。進(jìn)入前端交換單元的數(shù)據(jù)包分為兩類：第一類數(shù)據(jù)包是原始A10/A11數(shù)據(jù)包，第二類數(shù)據(jù)包是經(jīng)過(guò)中間解析單元解析過(guò)帶有Mn標(biāo)記的數(shù)據(jù)包（其中n的取值范圍最小為1，最大為中間解析單元的個(gè)數(shù)）。前端交換單元將原始A10/A11數(shù)據(jù)包進(jìn)入后在包內(nèi)容上置T標(biāo)記，然后將A10，A11數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到中間解析單元。前端交換單元收到帶有Mn標(biāo)記的數(shù)據(jù)包后，解析數(shù)據(jù)中的VLAN字段，會(huì)根據(jù)解析結(jié)果將包轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中間解析單元。2.中間解析單元中間解析單元的處理過(guò)程分為兩個(gè)階段。第一階段主要進(jìn)行g(shù)re_key的解析，根據(jù)gre_key的值來(lái)判斷出該數(shù)據(jù)包是由哪一個(gè)中間解析單元進(jìn)行處理。第二個(gè)階段進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)的分流，解封裝，最后進(jìn)行用戶原始數(shù)據(jù)的還原。進(jìn)入中間解析單元的A10/A11數(shù)據(jù)分為兩類，分別可以與處理過(guò)程的兩個(gè)階段相對(duì)應(yīng)。第一類是帶有T標(biāo)記的A10/A11數(shù)據(jù)包，即只經(jīng)過(guò)前端交換單元處理過(guò)的數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)主要在中間解析單元的第一個(gè)階段進(jìn)行，該階段處理完畢后，會(huì)根據(jù)解析出的gre_key的內(nèi)容決定該數(shù)據(jù)包由哪一個(gè)中間解析單元進(jìn)行下一階段的解析，然后在數(shù)據(jù)包內(nèi)容上置Mn標(biāo)記。如果該數(shù)據(jù)包恰巧是由當(dāng)前的中間解析單元進(jìn)行解析，則將該數(shù)據(jù)包直接送到一下階段。如果數(shù)據(jù)包是由其他的中間解析單元進(jìn)行解析，則將數(shù)據(jù)包回傳到前端交換單元。第二類數(shù)據(jù)包是帶有Mn標(biāo)記的數(shù)據(jù)，該類數(shù)據(jù)包的處理主要在第二個(gè)階段進(jìn)行。第二個(gè)階段解析完成后的用戶數(shù)據(jù)置U標(biāo)記，用戶數(shù)據(jù)的MAC上帶有識(shí)別出的IMSI號(hào)。有現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，設(shè)備一開始接入時(shí)的未識(shí)別出IMSI號(hào)的數(shù)據(jù)，將在MAC上做出另外特定標(biāo)記以作區(qū)分。3.后端交換單元后端交換單元部署在最后方，進(jìn)入的數(shù)據(jù)是帶有U標(biāo)記的數(shù)據(jù)，后端交換單元會(huì)解析數(shù)據(jù)包的MAC地址字段，按照MAC地址的值哈希轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。本專利技術(shù)還提出一種基于標(biāo)記回傳的大流量R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的方法，該方法包括：對(duì)需要處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記，包括對(duì)原始數(shù)據(jù)添加VLAN字段，并對(duì)VLAN字段與MAC字段進(jìn)行修改來(lái)達(dá)到不同標(biāo)記的區(qū)分。進(jìn)入前端交換單元的原始的A10/A11數(shù)據(jù)包置I標(biāo)記。前端交換單元進(jìn)入中間解析單元的數(shù)據(jù)包置T標(biāo)記。前端交換單元預(yù)處理提高轉(zhuǎn)發(fā)到正確的中間解析單元的精度。對(duì)于原始的A10數(shù)據(jù)包,解析出數(shù)據(jù)包中固定偏移內(nèi)容，根據(jù)固定偏移內(nèi)容的32位數(shù)（即大部分包中的gre_key字段）將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到中間解析單元,轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則可以按照一定的哈希算法送到中間解析單元上。對(duì)于原始的A11數(shù)據(jù)包,前端交換單元按照外層IP對(duì)哈希到中間解析單元。利用回傳的方法，確保所有數(shù)據(jù)包被正確的中間解析單元處理。中間解析單元按照GRE協(xié)議規(guī)范識(shí)別出gre_key字段。根據(jù)gre_key字段的值，決定該數(shù)據(jù)包是由哪一個(gè)中間解析單元處理，并將數(shù)據(jù)包置Mn標(biāo)記。中間解析單元回傳給前端交換單元的數(shù)據(jù)包置Mn標(biāo)記。前端交換單元收到帶有Mn標(biāo)記的數(shù)據(jù)包后，會(huì)根據(jù)標(biāo)記內(nèi)容（即解析VLAN字段中vlan_id的值）直接將包轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中間解析單元。用戶數(shù)據(jù)的分流，解封裝，最后進(jìn)行用戶原始數(shù)據(jù)的還原。并將還原后的用戶數(shù)據(jù)MAC字段置U標(biāo)記轉(zhuǎn)發(fā)給后端交換單元。本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本專利技術(shù)將CDMA2000網(wǎng)絡(luò)中整個(gè)R-P數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的過(guò)程分為前端交換單元處理、中間解析單元處理和后端交換單元處理三個(gè)階段，利用數(shù)據(jù)包標(biāo)記回傳的功能，實(shí)現(xiàn)了一種按照gre_key將不同用戶數(shù)據(jù)負(fù)載均衡到不同的解析單元的方法與裝置。該專利技術(shù)可實(shí)現(xiàn)大流量下多條R-P接口數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)過(guò)程完成后，數(shù)據(jù)包的MAC（媒體存取控制）字段會(huì)標(biāo)記上用戶的國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼，同一個(gè)用戶的數(shù)據(jù)將會(huì)從固定的后端交換單元的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于標(biāo)記回傳的大流量R?P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的裝置，其特征在于，包括：前端交換單元、中間解析單元和后端交換單元；在A10/A11網(wǎng)絡(luò)中，前端交換單元將A10的數(shù)據(jù)按照gre_key字段轉(zhuǎn)發(fā)到中間解析單元，將A11的數(shù)據(jù)按照外層IP地址轉(zhuǎn)發(fā)到中間解析單元；中間解析單元會(huì)對(duì)進(jìn)入的流量進(jìn)行進(jìn)一步的解析，部分不屬于本解析單元的流量會(huì)標(biāo)記回傳給前端交換單元；解析單元最終會(huì)解封裝還原用戶數(shù)據(jù)，并將國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼IMSI號(hào)與gre_key標(biāo)記在數(shù)據(jù)包mac字段，轉(zhuǎn)發(fā)給后端交換單元。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于標(biāo)記回傳的大流量R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的裝置，其特征在于，包括：前端交換單元、中間解析單元和后端交換單元；在A10/A11網(wǎng)絡(luò)中，前端交換單元將A10的數(shù)據(jù)按照gre_key字段轉(zhuǎn)發(fā)到中間解析單元，將A11的數(shù)據(jù)按照外層IP地址轉(zhuǎn)發(fā)到中間解析單元；中間解析單元會(huì)對(duì)進(jìn)入的流量進(jìn)行進(jìn)一步的解析，部分不屬于本解析單元的流量會(huì)標(biāo)記回傳給前端交換單元；解析單元最終會(huì)解封裝還原用戶數(shù)據(jù)，并將國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼IMSI號(hào)與gre_key標(biāo)記在數(shù)據(jù)包mac字段，轉(zhuǎn)發(fā)給后端交換單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于標(biāo)記回傳的大流量R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的裝置，其特征在于，所述前端交換單元進(jìn)行二層，三層協(xié)議，VLAN字段以及數(shù)據(jù)中固定偏移的解析。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于標(biāo)記回傳的大流量R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的裝置，其特征在于，進(jìn)入前端交換單元的數(shù)據(jù)包分為兩類：第一類數(shù)據(jù)包是原始A10/A11數(shù)據(jù)包，第二類數(shù)據(jù)包是經(jīng)過(guò)中間解析單元解析過(guò)帶有Mn標(biāo)記的數(shù)據(jù)包，其中n的取值范圍最小為1，最大為中間解析單元的個(gè)數(shù)；前端交換單元將原始A10/A11數(shù)據(jù)包進(jìn)入后在包內(nèi)容上置T標(biāo)記，然后將A10，A11數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到中間解析單元；前端交換單元收到帶有Mn標(biāo)記的數(shù)據(jù)包后，解析數(shù)據(jù)中的VLAN字段，根據(jù)解析結(jié)果將包轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中間解析單元。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于標(biāo)記回傳的大流量R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的裝置，其特征在于，所述中間解析單元處理過(guò)程分為兩個(gè)階段；第一階段進(jìn)行g(shù)re_key的解析，根據(jù)gre_key的值來(lái)判斷出該數(shù)據(jù)包是由哪一個(gè)中間解析單元進(jìn)行處理；第二個(gè)階段進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)的分流，解封裝，最后進(jìn)行用戶原始數(shù)據(jù)的還原。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種基于標(biāo)記回傳的大流量R-P接口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的裝置，其特征在于，進(jìn)入中間解析單元的A10/A11數(shù)據(jù)分為兩類，分別可以與處理過(guò)程的兩個(gè)階段相對(duì)應(yīng)；第一類是帶有T標(biāo)記的A10/A11數(shù)據(jù)包，只經(jīng)過(guò)前端交換單元處理過(guò)的數(shù)據(jù)；這類數(shù)據(jù)主要在中間解析單元的第一個(gè)階段進(jìn)行，該階段處理完畢后，會(huì)根據(jù)解析出的gre_key的內(nèi)容決定該數(shù)據(jù)包由...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐春曉，王聰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海恒為信息科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海;31