用以减少集中的第二层网络的无线网络包的方法和系统技术方案

一种操作通信系统的方法，包括以下步骤：从第一网络接口中接收第一OSI第二层包；确定所述第一OSI第二层包的传输类型；根据所述第一OSI第二层包的所述传输类型、起源和目的地确定是否发送第二OSI第二层包；当确定发送所述第二OSI第二层包时，确定所述第二OSI第二层包的目标地址和传输类型；并且当确定发送所述第二OSI第二层包时，通过第二网络接口发送所述第二OSI第二层包；其中当所述第一OSI第二层包被封装在至少一个第三层包中时，所述第二OSI第二层包未被封装在任何OSI第三层包中；并且其中当所述第一OSI第二层包未被封装在任何开放系统互连(OSI)第三层包中时，所述第二OSI第二层包被封装在至少一个OSI第三层包中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用以减少集中的第二层网络的无线网络包的方法和系统专利技术概沭能够建立和终止至少一个第二层隧道(例如，通过使用第二层隧道协议(L2TP)建立的VPN)的通信系统通过将第一个第二层包从广播或组播转换成单播第二层包而减少广播或组播包并且将单播第二层包转换成广播或组播包。所述通信系统根据传输类型、第一个第二层包的起源或第一个第二层包的目的地确定是否进行所述转换。根据本专利技术各实施例中的一者，通信系统可以确定不发送广播或组播第二层包。根据本专利技术各实施例中的一者，通信系统通过在预定端口号处交换用户数据协议(UDP)包而了解单播第二层包的目标地址。通信系统拦截到达特定UDP端口处的任何UDP包并且检查这些UDP包的有效负载。如果有效负载匹配预定格式或内容，则通信系统能够将UDP包的发送器的第二层和第三层地址识别为用于第二层单播目标地址的地址。
技术介绍
使主机能够经由光缆、铜缆或无线电链路通信的无线网络通信系统的使用已广泛普及。主机被嵌入到无线通信电子设备中，以与其他主机通信，并且还经由接入点连接到核心网络上，例如，局域网(LAN)以及因特网。接入点转送主机与核心网络之间以及主机之间的网络包。 主机和基站使用开放系统互连(OSI)第二层技术(例如，以太网)与核心网络通信，并且在处理广播和组播网络包时彼此效率较低。互联网协议(IP)网络上的一种类型的广播网络包属于地址解析协议(ARP)协议网络包。对于组播网络包，互联网组管理协议(IGMP)是由主机和相邻路由器使用以建立组播组成员的多个通信协议中的一者。 由于历史技术的发展，属于相同第二层网络的主机通常是靠近的并且分享相同的通信信道或彼此通信的成本较低。因此，第二层网络中的广播和组播包尚未成为重要的关注问题。当第二层网络通过第三层网络形成时，随着包的数量增加，第二层网络中的广播和组播包会成为关注的问题。ARP代理、代理服务器、LAN分段、高速缓存是减少第二层广播和组播包的常用方法。 当第二层包通过例如第二层隧道协议(L2TP)和虚拟专用网络(VPN)封装在第三层包中时，广播和组播包的数量会对第三层网络性能产生严重的负面影响。此外，当无线电频谱用于传输第三层包时，可能不具有转变广播和组播包的足够能力。 现有技术ARP代理、代理服务器、LAN分段、高速缓存以及其他广播和多播包减少技术不允许选择性地传输广播和多播包，且尤其是源自移动网络装置的广播和多播包通过第三层网络的传输。 美国专利7，356，032揭示了一种用于通过使用高速缓冲存储器来将以太网/IP地址对存储在每个基站中而减少移动单元之间的广播包的系统和方法。然而，如果移动单元使用OSI第二层协议通过第三层网络连接到核心网络上，则美国专利7，356，032无法减少广播包。此外，美国专利7，356，032依靠无线接入点来管理ARP包。这也会增加无线接入点的设计的复杂性。 图1图示了网络环境，其中通信系统和主机，例如，客户端计算机111、112、113和114直接联接到广域网(WAN)或互联网。在此特定的网络环境中，所属领域的技术人员将理解，当客户端计算机111通过以下步骤将OSI第三层包发送到互联网:第一，客户端计算机111通过无线电链路121将OSI第三层包发送到无线接入点(AP) 101 (计算机第二层包)，其中第二层包封装来自计算机111的第三层包(计算机第三层包)；第二，APlOl通过互连网络(例如，互联网103)通过使用第三层包(AP第三层包)与隧道终止网关104通信，以封装计算机第二层包；第三，隧道终止网关104去封装AP第三层包，以重新得到计算机第二层包并且通过专用网络105将计算机第二层包发送到互联网网关106 ;最后，互联网网关106去封装计算机第二层包，以重新得到计算机第三层包并且将计算机第三层包发送到互联网103。 当存在来自互联网103的客户端计算机111的OSI第三层包时:第一，互联网网关106从互联网103接收第三层包(互联网包)并且通过将互联网包封装在第二层包(网关第二层包)中而将互联网包发送到隧道终止网关104 ;第二，隧道终止网关104将网关第二层包封装在第三层包中(隧道第三层包)并且通过互联网103将隧道第三层包发送到APlOl ；第三，APlOl去封装隧道第三层包，以重新得到网关第二层包并且通过无线电链路121将网关第二层包发送到客户端计算机111 ;最后，客户端计算机111通过从网关第二层包中去封装互联网包而重新得到互联网包。 APlOl和隧道终止网关104通过使用第三层包通过第二层隧道连接。第二层隧道可以通过使用L2TP或其他隧道协议来实施。本专利技术的普通技术人员将理解如何使用第三层包在两个通信系统之间建立第二层隧道的多种其他组合和排列。 通过客户端计算机112与互联网103通信的步骤类似于通过客户端计算机111与互联网103通信的步骤。相同的步骤应用于计算装置113和114，然而替代APlOl而使用AP102。与互联网103通信的步骤同样如何通过无线接入点、隧道终止网关104、专用网络105和互联网网关106应用于主机、客户端计算机、计算装置和通信系统对所属领域的技术人员而言是明了的。 可以注意到，服务器115和客户端计算机111、112、113和114都属于相同的第二层网络，因为它们通过APlOl与隧道终止网关104之间以及AP102与隧道终止网关104之间的第三层网络连接。因此，当服务器115发送第二层广播或组播包时，广播或组播包随后由隧道终止网关104、APlOl和AP102复制，并且被发送到客户端计算机111、112、113和114。这种类型的广播或组播网络包可以容易地消耗APlOl与互联网103之间、AP102与互联网103之间、隧道终止网关104与互联网103之间的网络资源、APlOl的无线电频谱以及AP102的无线电频谱的重要部分。本专利技术旨在减少刚刚描述的网络环境中的广播和组播网络包。 【具体实施方式】 随后的说明仅提供优选的示例性实施例，并且并不意图限制本专利技术的范围、适用性或配置。相反，优选的示例性实施例的随后说明将为所属领域的技术人员提供用于实施本专利技术的优选示例性实施例的授权说明。应了解，在不脱离所附权利要求书所阐释的本专利技术的精神和范围的前提下，可以在元件的功能和布置上对本专利技术作各种变化。 在以下描述中，给出具体的细节以提供对各实施例的彻底了解。然而，所属领域的技术人员将了解，可以在没有这些特定细节的情况下实践各实施例。例如，电路可以以框图示出，以便不以不必要的细节混淆实施例。在其他情况下，已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有提供不必要的细节，从而避免混淆实施例。 还应注意，各实例可以被描述为一个过程，所述过程被描绘为流程图、流程图表、数据流程图表、结构图，或框图。虽然流程图可以将操作描述为顺序过程，但是许多操作可以并行地或同时地执行。另外，操作顺序可以被重新布置。当完成其操作时过程被终止，但是所述过程可以具有不包括在图中的额外步骤。过程可以指代方法、函数、步骤、子例程、子程序等。当过程对应于函数时，其终止对应于所述函数到调用函数或主函数的返回。 此外，如本文中所揭示，术语“计算机存储媒体”可以表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作通信系统的方法，包括以下步骤：从第一网络接口中接收第一开放系统互连(OSI)第二层包；确定所述第一OSI第二层包的传输类型；根据所述第一OSI第二层包的所述传输类型、起源和目的地确定是否发送第二OSI第二层包，其中所述第二OSI第二层包的内容是基于所述第一OSI第二层包的内容确定的；当确定发送所述第二OSI第二层包时，确定所述第二OSI第二层包的目标地址和传输类型；并且当确定发送所述第二OSI第二层包时，通过第二网络接口发送所述第二OSI第二层包；其中当所述第一OSI第二层包被封装在至少一个第三层包中时，所述第二OSI第二层包未被封装在任何OSI第三层包中；并且其中当所述第一OSI第二层包未被封装在任何开放系统互连(OSI)第三层包中时，所述第二OSI第二层包被封装在至少一个OSI第三层包中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种操作通信系统的方法，包括以下步骤:从第一网络接口中接收第一开放系统互连(OSI)第二层包；确定所述第一 OSI第二层包的传输类型；根据所述第一 OSI第二层包的所述传输类型、起源和目的地确定是否发送第二 OSI第二层包，其中所述第二 OSI第二层包的内容是基于所述第一 OSI第二层包的内容确定的；当确定发送所述第二 OSI第二层包时，确定所述第二 OSI第二层包的目标地址和传输类型；并且当确定发送所述第二 OSI第二层包时，通过第二网络接口发送所述第二 OSI第二层包；其中当所述第一 OSI第二层包被封装在至少一个第三层包中时，所述第二 OSI第二层包未被封装在任何OSI第三层包中；并且其中当所述第一 OSI第二层包未被封装在任何开放系统互连(OSI)第三层包中时，所述第二OSI第二层包被封装在至少一个OSI第三层包中。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二OSI第二层包的内容从计算机存储媒体中重新得到。3.根据权利要求1所述的方法，其中第一第二层包封装互联网协议(IP)地址解析协议(ARP)包。4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括存储包含在所述第一OSI第二层包中的所述IP ARP包，其中所述第一 OSI第二层包的传输类型是单播的并且其中所述第一 OSI第二层包是ARP回复。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一第二层包封装IP动态主机配置协议(DHCP)包。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一第二层包和所述第二OSI第二层包包括以下通信标准中的 一者或多者:以太网、高速分组接入(HSPA)、HSPA+、长期演进(LTE)、WiMax, GPRS, EDGE、GSM、CDMA、WiF1、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA, BLUETOOTH 以及 WiBRO。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述通信系统是无线接入点。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述任何第三层包和所述至少一个OSI第三层包是IP包。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二OSI第二层包的所述目标地址通过在预定端口数处用户数据协议(UDP)包的交换来确定。10.根据权利要求8所述的方法，其中当所述第二OSI第二层包的传输类型经确定以进行广播或组播并且第二 OSI第二层包被封装在至少一个IP包中时，所述至少一个IP包的端口数被设置到预定值，用于识别所述第二 OSI第二层包的所述传输类型是广播的还是组播的。11.根据权利要求1所述的方法，其中当所述第一OSI第二层包被封装在至少一个OSI第三层包中时，所述第一 OSI第二层包从虚拟专用网络(VPN)中接收到，并且其中当所述第二 OSI第二层包被封装在至少一个OSI第三层包中时，所述第二 OSI第二层包通过VPN发送。12.一种通信系统，其包括至少两个网络接口、至少一个处理单元以及包括由所述至少一个处理单元可执行的程序指令的计算机存储媒体，以执行以下操作:从第一网络接口中接收第一 OSI第二层包；确定所述第一 OSI第二层包的传输类型；根据所述第一 OSI第二层包的所述传输类型、起源和目的地...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴锦超，杨瑜，廖家祺，
申请(专利权)人：柏思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81