一种在5G网络中应用的MPLS-VPN通信方法
文献发布时间:2023-06-19 12:19:35
技术领域
本发明涉及一种在5G网络中应用的MPLS-VPN通信方法,属于网络通信技术领域。
背景技术
VPN是一种虚拟局域网技术,即在公有的网络上搭建专属的私有网络。目前按照传输方式可以分为两大类,有线VPN和无线VPN。MPLS-VPN由于其特有的优势,例如基于标签交换,可以灵活分配带宽,支持的业务数量多等目前在有线VPN中已大量部署,广泛使用;但是局限于其物理连接的限制,必须使用到有线传输,随着现代科技无线技术的发展,不能适应新的无线技术。无线VPN目前广泛应用的有PP2P和L2TP方式的VPN,通过建立点对点连接通道发送数据,但是PP2P和L2TP不能分配带宽,造成网络资源分配不均,且两种方式通过基于硬件驱动的软件程序交换数据包,即所谓的软转发。当流量较大时,CPU的负载会很大,影响转发效率。因此不适用于大带宽,低时延的5G网络场景。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题,本发明结合了MPLS-VPN的优势,和5G网络的优势,将两者结合在一起,实现了一种在5G网络中的MPLS-VPN通信方法。
实现本发明目的的技术方案为,一种在5G网络中应用的MPLS-VPN通信方法,包括:
根据配置的服务器的IP和端口号来确定一条UDP协议的用户端,UDP协议的目的IP为用户端的IP地址,UDP协议的UDP端口号为用户端的UDP端口号;
根据配置的服务器IP和UDP端口号将用户端的业务信号封装成用户端UDP报文,通过UDP协议将用户端UDP报文发送至服务器端路由器的用户端;
接收用户端UDP报文,并将其进行DMZ转换,将转换后的用户端UDP报文,发送至服务器端5G网关的服务器端路由器;
将转换后的用户端UDP报文发生给服务器端的服务器端5G网关;
接收转换后的用户端UDP报文,并学习其中的服务器的IP和端口号,根据学习后的服务器IP和UDP端口号将服务器端的业务信号封装成服务器端UDP报文,并将服务器端UDP报文发送至基站的服务器端;
接收服务器端UDP报文,在nat表中查找对应的sim卡;并进行服务器IP和UDP端口号的替换,根据新的服务器IP和UDP端口号重新封装报文,将重新封装后的报文传输给用户端模组的基站;
接收重新封装后的报文,将新的服务器IP和UDP端口号替换用户端中配置的服务器的IP和端口号;将重新封装后的报文传输给用户端5G网关的用户端模组;
将重新封装后的报文传输给用户端的用户端5G网关。
对上述技术方案的进一步改进为:所述用户端的业务信号通过AC协议、PW协议、UDP协议进行封装。
且所述服务器端的业务信号通过AC协议、PW协议、UDP协议进行封装。
且所述用户端向服务器端发送含有IMEI号的报文,服务器端收到后,根据IMEI号匹配用户端创建的UDP协议。
且所述用户端定时向服务器端发送心跳报文,若用户端停止工作时的心跳时间超过阈值,则基站收回用户端的IP和端口号。
由上述技术方案可知:(1)本发明交换报文通过用户端、服务器端路由器、服务器端5G网关、服务器端、基站、用户端5G网关等硬件芯片内置驱动程序交换数据,对比与硬件驱动的软件程序交换数据的速度更块。
(2)本方法的基站在收到报文后,会在nat表中查找对应的sim卡,并根据实际需求并进行服务器IP和UDP端口号的替换,来灵活分配带宽,提高网络资源的有效利用率。
(3)本方法的IP和UDP端口号的替换在基站中进行,减轻了用户端、服务器端的硬件压力。
附图说明
图1为本发明提供的一种在5G网络中应用的MPLS-VPN通信方法的示意图:
图2为本发明的封装示意图;
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明,本发明的内容不局限于以下实施例。
参考图1,一种在5G网络中应用的MPLS-VPN通信方法,至少包括如下步骤:
用户端根据配置的服务器的IP和端口号来确定一条UDP协议,UDP协议的目的IP为用户端的IP地址,UDP协议的UDP端口号为用户端的UDP端口号;
服务器端需要协商报文,具体为用户端向服务器端发送含有IMEI号的报文,服务器端收到后,根据IMEI号匹配用户端创建的UDP协议,用户端不需要协商报文。
根据配置的服务器IP和UDP端口号将用户端的业务信号封装成用户端UDP报文,通过UDP协议将用户端UDP报文发送至服务器端路由器的用户端;
参考图2,用户端的业务信号通过AC协议、PW协议、UDP协议进行封装,先封装pw标签,再封装udp头,最后封装IP头,通过封装将业务信号压缩成数据包的形式,减少了文件大小,使传输效率增加。
UDP协议全称是用户数据报协议,在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包,是一种无连接的协议;
服务器端路由器的接收用户端UDP报文,并将其进行DMZ转换,将转换后的用户端UDP报文,发送至服务器端5G网关;DMZ通常为一个过滤的子网,DMZ在内部网络和外部网络之间构造了一个安全地带。
服务器端5G网关将转换后的用户端UDP报文发生给服务器端;
服务器端接收转换后的用户端UDP报文,并学习其中的服务器的IP和端口号,根据学习后的服务器IP和UDP端口号将服务器端的业务信号封装成服务器端UDP报文,并将服务器端UDP报文发送至基站;服务器端的业务信号封装方式与用户端的业务信号的封装方式一致。
基站接收服务器端UDP报文,在nat表中查找用户端对应的sim卡;并根据实际需求并进行服务器IP和UDP端口号的替换,来灵活分配带宽,提高网络资源的有效利用率,根据新的服务器IP和UDP端口号重新封装报文,将重新封装后的报文传输给用户端模组;
本方法的IP和UDP端口号的替换在基站中进行,减轻了用户端、服务器端的硬件压力。
用户端模组接收重新封装后的报文,将新的服务器IP和UDP端口号替换用户端中配置的服务器的IP和端口号;将重新封装后的报文传输给用户端5G网关;
用户端5G网关将重新封装后的报文传输给用户端。
本发明中用户端5G网关为用户端中的硬件设备,服务器端路由器、服务器端5G网关为服务器端的硬件设备。
为了节约网络资源,基站会收回用户端的IP和端口号,因此设定心跳报文用于监视服务器端的运行状态,心跳报文发送字符串信息表示网络存储器的运行状态,若用户端停止工作时的心跳时间超过阈值,则基站收回用户端的IP和端口号。
本发明交换报文通过用户端、服务器端路由器、服务器端5G网关、服务器端、基站、用户端5G网关等硬件芯片内置驱动程序交换数据,对比与硬件驱动的软件程序交换数据的速度更块。且实现了MPLS-VPN跨越5G网络,进行点对点通信;不需要运营商部署专门的网络,方便的利用现有的网络资源。
- 一种在5G网络中应用的MPLS-VPN通信方法
- 网络会议系统、终端、用于选择多个通信方法中的一个通信方法的程序、以及用于选择多个通信方法中的一个通信方法的方法