一种分布式MEC多路径回程路由确定方法及装置

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种分布式MEC多路径回程路由确定方法及装置。

背景技术

现有解决分布式MEC多路径回程路由的方法主要有以下三种方法：

第一种，每个MEC配置一个网关。

第二种，将终端的IP重新分配，使之不在同一网段内，网关上配置多条回程路由。

第三种，在MEC上配置BGP路由。

上述三种方法均存在如下缺点：

一是增加了物料成本；二是增加了配置管理的工作量，当终端移动驻留至其它MEC时，MEC和网关上都需要重新配置。

上述三种方法不适用于现实中高可用专网的使用场景。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明针对现有技术中上述的问题，提出一种分布式MEC多路径回程路由确定方法及装置，解决了现有技术增加成本或者配置管理工作的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种分布式MEC多路径回程路由确定方法：

接收若干MEC设备的上行网络数据，对所述上行网络数据进行分析处理，生成上行网络数据的来源路径；

接收网关设备的下行网络数据，对所述下行网络数据进行分析处理，与所述上行网络数据的来源路径进行比对，确定回程MEC设备。

如上所述的分布式MEC多路径回程路由确定方法，

接收若干MEC设备的上行网络数据，对所述上行网络数据进行分析处理，生成上行网络数据的来源路径的方法为：

监听所述MEC设备，获取所述MEC设备的所有IP报文；根据所述MEC设备的IP报文提取所述MEC设备的关键信息以及MEC设备地址，生成网络数据来源路径表。

如上所述的分布式MEC多路径回程路由确定方法，接收网关设备的下行网络数据，对下行网络数据进行分析处理，根据所述上行网络数据的来源路径，确定下行MEC设备的方法为：

监听所述网关设备；获取所述网关设备的所有IP报文；根据所述网关设备的IP报文提取所述网关设备的关键信息；将所述网关设备的关键信息与所述网络数据来源路径表进行比对，确定下行MEC设备。

如上所述的分布式MEC多路径回程路由确定方法，所述方法包括网络数据来源路径表更新方法：接收若干MEC设备上行IP网络数据的关键信息，生成报文来源路径条目，在所述网络数据来源路径表中有相同项存在时，将所述报文来源路径条目中的MEC设备地址替换所述网络数据来源路径表中的相同项的MEC设备地址；在所述网络数据来源路径表中没有相同项存在时，将所述报文来源路径条目存入所述网络数据来源路径表。

如上所述的分布式MEC多路径回程路由确定方法，所述方法包括配置网络数据来源路径表的容量。

一种分布式MEC多路径回程路由确定装置，所述装置包括：

报文抓取模块，用于接收若干MEC设备的上行网络数据，对所述上行网络数据进行分析处理，生成上行网络数据的来源路径；用于接收网关设备的下行网络数据，对所述下行网络数据进行分析处理；

报文分析对比模块，用于将分析处理后的所述下行网络数据与所述上行网络数据的来源路径进行比对，确定回程MEC设备。

如上所述的分布式MEC多路径回程路由确定装置，所述报文抓取模块包括：

网络接口监听器，用于监听所述MEC设备；用于监听所述网关设备；

报文过滤器，用于获取所述MEC设备的所有IP报文；用于获取所述网关设备的所有IP报文；

报文解析器，用于根据所述MEC设备的IP报文提取所述MEC设备的关键信息以及MEC设备地址，生成网络数据来源路径表；用于根据所述网关设备的IP报文提取所述网关设备的关键信息。

如上所述的分布式MEC多路径回程路由确定装置，所述报文分析对比模块用于将所述网关设备的关键信息与所述网络数据来源路径表进行比对，确定下行MEC设备。

如上所述的分布式MEC多路径回程路由确定装置，所述装置包括网络数据来源路径表更新模块，用于接收若干MEC设备上行IP网络数据的关键信息，生成报文来源路径条目，在所述网络数据来源路径表中有相同项存在时，将所述报文来源路径条目中的MEC设备地址替换所述网络数据来源路径表中的相同项的MEC设备地址；在所述网络数据来源路径表中没有相同项存在时，将所述报文来源路径条目存入所述网络数据来源路径表。

如上所述的分布式MEC多路径回程路由确定装置，所述装置包括信息配置模块，所述信息配置模块用于配置网络数据来源路径表的容量。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明分布式MEC多路径回程路由确定方法：接收若干MEC设备的上行网络数据，对上行网络数据进行分析处理，生成上行网络数据的来源路径；接收网关设备的下行网络数据，对下行网络数据进行分析处理，将分析处理后的下行网络数据与上行网络数据的来源路径进行比对，确定回程MEC设备。本发明记录终端数据流向网关的路径，当网关的数据下发时，根据先前记录的数据流向路径将数据转发给对应的MEC，MEC再转发给终端，从而实现所有的终端正常工作。本发明通过分析上行网络数据的方式完成上行网络数据的来源路径的学习与转发，大大的降低了网络部署成本，采用指定的路径进行数据传输，可以有效地提高带宽利用率，减少了网络延迟。

本发明分布式MEC多路径回程路由确定装置包括：报文抓取模块和报文分析对比模块，报文抓取模块用于接收若干MEC设备的上行网络数据，对上行网络数据进行分析处理，生成上行网络数据的来源路径；用于接收网关设备的下行网络数据，对下行网络数据进行分析处理；报文分析对比模块用于将分析处理后的所述下行网络数据与上行网络数据的来源路径进行比对，确定回程MEC设备。本发明记录终端数据流向网关的路径，当网关的数据下发时，根据先前记录的数据流向路径将数据转发给对应的MEC，MEC再转发给终端，从而实现所有的终端正常工作。本发明通过分析上行网络数据的方式完成上行网络数据的来源路径的学习与转发，大大的降低了网络部署成本，采用指定的路径进行数据传输，可以有效地提高带宽利用率，减少了网络延迟。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为本发明一种具体实施例确定方法的流程图；

图2为本发明具体实施例更新网络数据来源路径表的流程图；

图3为本发明具体实施例的原理框图。

图4为本发明具体实施例的网络架构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，以靠近盖体中心的方向为“内”，反之为“外”。术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

一种分布式MEC多路径回程路由确定方法：

接收若干MEC设备的上行网络数据，对上行网络数据进行分析处理，生成上行网络数据的来源路径；

接收网关设备的下行网络数据，对所述下行网络数据进行分析处理，与上行网络数据的来源路径进行比对，确定回程MEC设备。

其中，接收若干MEC设备的上行网络数据，对上行网络数据进行分析处理，生成上行网络数据的来源路径的方法为：

监听MEC设备，获取MEC设备的所有IP报文；根据MEC设备的IP报文提取MEC设备的关键信息以及MEC设备地址，生成网络数据来源路径表。

具体的，接收多个MEC设备上行IP网络数据，对上行IP网络数据进行分析处理，确定上行IP网络数据的来源MEC设备及每个上行IP网络数据的特征，组成上行IP网络数据来源路径表。

关键信息包括：协议类型、源端口号、目标端口号以及该报文进入装置的接口ID。

网络数据来源路径表如下所示：

获取的IP报文格式如下：

其中，IP报头结构如下：

TCP报头结构如下：

UDP报头结构如下：

接收网关设备的下行网络数据，对下行网络数据进行分析处理，根据上行网络数据的来源路径，确定下行MEC设备的方法为：

监听网关设备；获取网关设备的所有IP报文；根据网关设备的IP报文提取网关设备的关键信息；将网关设备的关键信息与网络数据来源路径表进行比对生成比对确定下行MEC设备。

其中，关键信息包括：协议类型、源端口号、目标端口号。

将关键信息与网络数据来源路径表中的协议类型、源端口号、目标端口号进行匹配是否存在相同项。具体如下：提取出的协议类型与报文来源路径表中协议类型相比较是否相同，提取出的源端口号与报文来源路径表中目标端口号相比较是否相同，提取出的目标端口号与报文来源路径表中源端口号相比较是否相同，若以上三者比较都相同，该装置则根据报文来源路径表中接口ID找到对应的MEC设备，否则，没有匹配项，代表没有选中。

根据上述匹配结果，在有匹配项时，将报文发送至匹配项对应的ID，在没有匹配项时，将报文丢弃。

如图1所示，本实施例包括如下步骤：

S1、监听连接MEC设备的接口。

S2、获取通过MEC设备接口的所有IP报文。

S3、提取MEC设备的IP报文中协议类型、源端口号、目标端口号以及该报文进入装置的接口ID，生成网络数据来源路径表。

S4、将网络数据来源路径表存储至数据库中。

S5、将获取的报文重新发送至网关。

S6、监听网关设备。

S7、获取网关设备的所有IP报文。

S8、提取网关设备的IP报文中的协议类型、源端口号、目标端口号。

S9、将网关设备的提取信息与网络数据来源路径表进行比对。

S10、判断是否有匹配项，若有进入步骤S11，否则，进入步骤S12。

其中，判断是否有匹配项的标准为协议类型、源端口号、目标端口号三者均相同，判断为匹配项，若三者至少有一个不同，则不是匹配项。

S11、将报文从网络数据来源路径表匹配项中对应的接口ID上发出，找到对应的MEC，进行IP报文转发。

S12、丢弃该报文。

若有终端在MEC设备之间发生转移，例如，终端A之前连接在MEC1下，后来终端A移动后，连接在MEC2下，则涉及到的报文来源路径表需更新。

本实施例包括网络数据来源路径表更新方法：接收若干MEC设备上行IP网络数据的关键信息，生成报文来源路径条目，在网络数据来源路径表中有相同项存在时，将报文来源路径条目中的MEC设备地址替换网络数据来源路径表中的相同项的MEC设备地址；在网络数据来源路径表中没有相同项存在时，将报文来源路径条目存入网络数据来源路径表。

具体的，监听连接MEC设备的接口，获取通过接口的所有IP报文，从获取的IP报文中，根据IP报文格式提取出IP报文中的关键信息：协议类型、源端口号、目标端口号以及该报文进入装置的接口ID,生成报文来源路径条目。在存入报文来源路径表中时，根据协议类型、源端口号、目标端口号三项作为KEY去网络数据来源路径表中查询，判断是否有相同项存在，若有相同项存在时，则将当前条目中的接口ID替换掉原条目中的接口ID，若不存在，则将新条目存入至报文来源路径表中。

更新过程为：

收集信息：收集需要更新的报文来源路径表以及新的报文的协议类型、源端口号、目标端口号及接口ID。

分析并比对：对已有的报文来源路径表进行分析，并将新的信息:协议类型、源端口号、目标端口与已有的信息:协议类型、源端口号、目标端口进行比对三者是否完全相同。

修改更新：根据比对结果，对需要更新的部分:接口ID进行更新。

如图2所示，网络数据来源路径表更新方法包括如下步骤：

S1、监听连接MEC设备的接口。

S2、获取通过MEC设备接口的所有IP报文。

S3、从获取的IP报文中，根据IP报文格式提取出IP报文中的关键信息：协议类型、源端口号、目标端口号以及该报文进入装置的接口ID,生成报文来源路径条目。

S4、判断关键信息是否与网络数据来源路径表匹配，若是进入步骤S5，否则，进入步骤S6。

S5、将当前条目中的接口ID替换掉原条目中的接口ID。

S6、将新条目存入网络数据来源路径表。

本实施例的方法还包括配置网络数据来源路径表的容量，包括如下两种方式：

方式一：进入后台，通过命令行方式配置。

方式二：将容量值写入SD卡，从SD卡中获取容量值。

配置网络数据来源路径表容量可以带来以下几个有益效果：

(1)支持更多的报文来源：通过增加路径表容量，可以容纳更多的报文来源。这对于处理大规模的数据流或者支持多个报文来源非常有益。系统可以同时管理和处理更多的报文来源，提高系统的灵活性和扩展性。

(2)提高系统性能：路径表的容量直接影响信息配置模块的性能。当报文来源路径表容量足够大时，系统可以更高效地进行路径查找和匹配操作，减少查找时间和延迟。这样可以提高系统的响应速度和吞吐量。

一种分布式MEC多路径回程路由确定装置，用于确定分布式MEC多路径回程路由，确定装置所在的网络架构如图4所示，在网关与MEC设备之间增加确定装置。确定装置下行连接多个MEC设备，接收多个MEC设备的上行网络数据，对接收的IP网络数据进行分析处理，生成IP网络数据的来源路径。确定装置上行连接网关设备，充当网关设备的下一跳路由地址，接收网关设备下行IP网络数据，对IP网络数据进行分析，根据上行IP网络数据获取地来源路径，充当路由角色，确认出下行出口MEC设备。

如图3所示，确定装置包括报文抓取模块和报文分析对比模块。

报文抓取模块用于接收若干MEC设备的上行网络数据，对上行网络数据进行分析处理，生成上行网络数据的来源路径；用于接收网关设备的下行网络数据，对下行网络数据进行分析处理。

其中，报文抓取模块包括：

网络接口监听器，用于监听MEC设备；用于监听网关设备。用于监听网络接口并捕获进出网络接口的数据包。

报文过滤器，用于获取MEC设备的所有IP报文；用于获取网关设备的所有IP报文；过滤掉其他不需要的报文。

报文解析器，用于根据MEC设备的IP报文提取MEC设备的关键信息以及MEC设备地址，生成网络数据来源路径表；用于根据网关设备的IP报文提取网关设备的关键信息。

关键信息包括：协议类型、源端口号、目标端口号，MEC地址具体为该报文进入装置的接口ID。

其中，协议类型来自IP报头，源端口号及目标端口号来自TCP或UDP报头。处理完毕后，经报文重放器将获取的报文重新发送到网关。

协议信息存储器，用于将获取的报文保存到数据库中。

报文重放器，用于将获取的报文重新发送到网络中。

报文分析对比模块用于将分析处理后的下行网络数据与上行网络数据的来源路径进行比对，确定回程MEC设备。

报文分析对比模块用于将网关设备的关键信息与网络数据来源路径表进行比对确定下行MEC设备。

具体的，将提取出的协议类型与报文来源路径表中协议类型相比较是否相同，提取出的源端口号与报文来源路径表中目标端口号相比较是否相同，提取出的目标端口号与报文来源路径表中源端口号相比较是否相同，若以上三者比较都相同，该装置则根据报文来源路径表中接口ID找到对应的MEC设备，否则代表没有选中。

具体包括协议信息比对器和结果输出器。

协议信息比对器用于将分析处理后的下行网络数据和上行网络数据来源路径表进行比对。

结果输出器，用于将比对结果输出。

报文转发模块，用于根据报文分析比对模块的比对结果，找到对应的回程MEC，完成报文的转发。

获取来自网关的IP报文的协议类型、源端口号、目的端口号,通过报文分析对比模块，与报文来源信息路径表中的协议类型、源端口号、目的端口号进行比对，如果三者完全相同，通过报文转发模块，装置将报文从报文来源路径表中记录的接口ID上发出，找到对应的MEC，经报文重放器，完成IP报文转发。否则，则丢弃该报文。

若有终端在MEC设备之间发生转移，例如，终端A之前连接在MEC1下，后来终端A移动后，连接在MEC2下，则涉及到的报文来源路径表需更新。本实施例确定装置还包括网络数据来源路径表更新模块，用于接收若干MEC设备上行IP网络数据的关键信息，生成报文来源路径条目，在网络数据来源路径表中有相同项存在时，将报文来源路径条目中的MEC设备地址替换网络数据来源路径表中的相同项的MEC设备地址；在网络数据来源路径表中没有相同项存在时，将报文来源路径条目存入网络数据来源路径表。

具体的，通过报文抓取模块中的网络接口监听器监听连接MEC设备的接口，再通过报文过滤器获取通过接口的所有IP报文，从获取的IP报文中，报文解析器根据IP报文格式提取出IP报文中的关键信息：协议类型、源端口号、目标端口号以及该报文进入装置的接口ID,生成报文来源路径条目。在存入报文来源路径表中时，通过报文信息更新模块，根据协议类型、源端口号、目标端口号三项做为KEY去整个表中查询，判断是否有相同项存在，若有相同项存在时，则将当前条目中的接口ID替换掉原条目中的接口ID，若不存在，则将新条目存入至报文来源路径表中。

装置包括信息配置模块，信息配置模块用于配置网络数据来源路径表的容量。根据信息配置模块可配置报文来源路径表容量，报文来源路径表采用MongoDB数据库存储，方式一：进入装置后台，通过命令行方式配置。方式二：将容量值写入SD卡，装置从SD卡中读取容量值。方法为：将容量值直接写入SD卡，将SD口插入装置中，装置从SD卡中读取容量值，保存至MongoDB数据库中。

本装置上电加载成功后，即可自行运行。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。