核心网数据传输方法及系统技术方案

技术编号:29412944 阅读:16 留言:0更新日期:2021-07-23 22:54
本发明专利技术实施例提供了一种核心网数据传输方法及系统,所述方法包括:基于Netfilter框架的关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数,对核心网设备接收的数据面数据包进行处理;将处理后的数据面数据包经所述Netfilter框架的关键点FORWARD,从所述Netfilter框架的关键点POST_ROUTING输出。通过关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数对核心网设备接收的数据面数据包进行处理,使对数据面数据包的处理下移至内核态,在Linux内核中实现数据面数据包的处理,减少了内核态和用户态的频繁切换,提升核心网的处理能力。

【技术实现步骤摘要】
核心网数据传输方法及系统
本专利技术涉及无线通信
,更具体地,涉及核心网数据传输方法及系统。
技术介绍
目前,核心网设备分为信令面和数据面。信令面通过对各信令的处理,生成数据传输业务的转换规则,数据面则利用信令面生成的转换规则,完成上行数据传输业务以及下行数据传输业务在核心网设备内的处理,上述均在用户态完成。但是由于数据传输是基于网络(IP)层的,数据需要由核心网设备的Linux内核从网卡驱动接收然后经过TCP/IP协议栈在内核态完成接收处理后,通过socket进入用户态并进行处理,用户态按照转换规则完成处理后,还需通过socket发送至内核态,再由网卡驱动发送出去。数据传输业务处理流程可以由图1表示。现有技术中,每一个数据传输业务的数据包在核心网设备处,都需要经历由TCP/IP协议栈到用户态,再由用户态到内核协议栈两次内核态和用户态的切换,而内核态和用户态之间切换,会消耗核心网设备的大量系统资源。当数据包的数量很大时,核心网设备会在内核态和用户态频繁切换,消耗核心网设备内的大量中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)资源,使核心网设备负载变重,也会成为整个核心网处理能力的瓶颈。因此,现急需提供一种核心网数据传输方法及系统。
技术实现思路
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题,本专利技术实施例提供了一种核心网数据传输方法及系统。第一方面,本专利技术实施例提供了一种核心网数据传输方法,包括:基于Netfilter框架的关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数,对核心网设备接收的数据面数据包进行处理;将处理后的数据面数据包经所述Netfilter框架的关键点FORWARD,从所述Netfilter框架的关键点POST_ROUTING输出;其中,所述Netfilter框架位于所述核心网设备的Linux内核中。优选地,所述基于Netfilter框架的关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数,对核心网设备接收的数据面数据包进行处理,具体包括:若判断获知所述核心网设备接收的数据面数据包为上行数据包,则基于所述核心网设备的用户态信息,对所述核心网设备接收的数据面数据包中的标识信息进行有效性验证和解封装处理。优选地,所述基于Netfilter框架的关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数,对核心网设备接收的数据面数据进行处理,还包括:若判断获知所述核心网设备接收的数据面数据包为下行数据包,则基于所述核心网设备的用户态信息,对所述核心网设备接收的数据面数据包进行协议封装。优选地,所述对所述核心网设备接收的数据包进行协议封装,具体包括:对所述核心网设备接收的数据面数据包进行GTP-U协议封装。优选地,所述核心网设备的用户态和内核态之间通过内核态和用户态通信技术进行信息传递。第二方面,本专利技术实施例提供了一种核心网数据传输系统,包括:处理模块和传输模块。其中,处理模块用于基于Netfilter框架的关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数,对核心网设备接收的数据面数据包进行处理;传输模块用于将处理后的数据面数据包经所述Netfilter框架的关键点FORWARD,从所述Netfilter框架的关键点POST_ROUTING输出;其中,所述Netfilter框架位于所述核心网设备的Linux内核中。第三方面,本专利技术实施例提供了一种电子设备,包括:存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的核心网数据传输方法的步骤。第四方面,本专利技术实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的核心网数据传输方法的步骤。本专利技术实施例提供的一种核心网数据传输方法及系统,核心网数据传输方法包括:基于Netfilter框架的关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数,对核心网设备接收的数据面数据包进行处理;将处理后的数据面数据包经所述Netfilter框架的关键点FORWARD,从所述Netfilter框架的关键点POST_ROUTING输出。通过关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数对核心网设备接收的数据面数据包进行处理,使对数据面数据包的处理下移至内核态,在Linux内核中实现数据面数据包的处理,减少了内核态和用户态的频繁切换,提升核心网的处理能力。而且,由于并不需要涉及Netfilter框架中的关键点LOCAL_IN、Linux内核上层协议栈以及关键点LOCAL_OUT。经过处理后的数据面数据包经过输入包路由,进入关键点FORWARD,然后从关键点POST_ROUTING输出,可以缩短数据面数据包在核心网设备内的传输路径,加快核心网设备内数据面数据包的传输速率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的数据传输业务处理流程示意图;图2为本专利技术实施例提供的一种核心网数据传输方法的流程示意图;图3为本专利技术实施例使用的一种核心网数据传输方法中Linux内核中的Netfilter架构示意图;图4为本专利技术实施例提供的一种核心网数据传输系统的结构示意图;图5为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。图2所示,本专利技术实施例提供了一种核心网数据传输方法,包括:S1,基于Netfilter框架的关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数,对核心网设备接收的数据面数据包进行处理;S2,将处理后的数据面数据包经所述Netfilter框架的关键点FORWARD,从所述Netfilter框架的关键点POST_ROUTING输出;其中,所述Netfilter框架位于所述核心网设备的Linux内核中。具体地,本专利技术实施例中提供的核心网数据传输方法,其执行主体为核心网设备。核心网通过核心网设备管理多个基站,核心网可以实现数据网和基站之间的数据传输。也就是说,数据网和基站之间通过核心网设备进行通信。本专利技术实施例中核心网设备的操作系统为Linux系统,Netfilter架构位于Linux内核中。本专利技术实施例中提供的核心网数据传输方法,执行主体具体为核心网设备的Linux内核,在核心网设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核心网数据传输方法,其特征在于,包括:/n基于Netfilter框架的关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数,对核心网设备接收的数据面数据包进行处理;/n将处理后的数据面数据包经所述Netfilter框架的关键点FORWARD,从所述Netfilter框架的关键点POST_ROUTING输出;/n其中,所述Netfilter框架位于所述核心网设备的Linux内核中。/n

【技术特征摘要】
1.一种核心网数据传输方法,其特征在于,包括:
基于Netfilter框架的关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数,对核心网设备接收的数据面数据包进行处理;
将处理后的数据面数据包经所述Netfilter框架的关键点FORWARD,从所述Netfilter框架的关键点POST_ROUTING输出;
其中,所述Netfilter框架位于所述核心网设备的Linux内核中。


2.根据权利要求1所述的核心网数据传输方法,其特征在于,所述基于Netfilter框架的关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数,对核心网设备接收的数据面数据包进行处理,具体包括:
若判断获知所述核心网设备接收的数据面数据包为上行数据包,则基于所述核心网设备的用户态信息,对所述核心网设备接收的数据面数据包中的标识信息进行有效性验证和解封装处理。


3.根据权利要求1所述的核心网数据传输方法,其特征在于,所述基于Netfilter框架的关键点PRE_ROUTING处的钩子Hook函数,对核心网设备接收的数据面数据包进行处理,还包括:
若判断获知所述核心网设备接收的数据面数据包为下行数据包,则基于所述核心网设备的用户态信息,对所述核心网设备接收的数据面数据包进行协议封装。


4.根据权利要求3所述的核心网数据传输方法,其特征在于,所述对所述核心网设备接收的数据面数据包进行...

【专利技术属性】
技术研发人员:裴彩云
申请(专利权)人:普天信息技术有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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