CN104202313A - 数据转发方法及网关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据转发方法及网关。本发明数据转发方法，包括：网关接收第一网络发送的通信数据；网关解析通信数据，获得第一网络标识以及第二网络标识；网关将第一网络标识以及第二网络标识发送给控制服务器；网关接收控制服务器根据第一网络标识及第二网络标识确定的通信数据转换指令；网关根据控制服务器发送的通信数据转换指令转换通信数据的通信协议，并将转换后的通信数据发送给第二网络。本发明，通过网关根据从控制服务器获取的通信数据转换指令转换通信数据的通信协议，解决了现有网关通用性差的技术问题。

Description

数据转发方法及网关

技术领域

本发明涉及计算机技术，尤其涉及一种数据转发方法及网关。

背景技术

随着网络通信的极大发展，涌现出了数量众多的网络类型，例如，航空电信网络(Aeronautical Telecommunication Network，简称ATN)、基于国际空间数据系统咨询委员会(Consultative Committee for Space Data Systems，简称CCSDS)协议的空间网络等。

在现有技术中，通常在两个不同类型的网络之间加设网关(Gateway，简称GW)，对两种类型网络间传输的数据进行协议转换，从而实现两个不同类型的网络之间的互联互通。

然而，由于现有技术中的网关是预先定制的，只适用于某两个类型的网络之间或者某一些类型的网络之间的互联互通，通用性差。

发明内容

本发明提供一种数据转发方法及网关，以克服现有技术中网关通用性的技术问题。

本发明提供一种数据转发方法，包括：

网关接收第一网络发送的通信数据；

所述网关解析所述通信数据，获得所述第一网络标识以及第二网络标识；

所述网关将所述第一网络标识以及所述第二网络标识发送给控制服务器；

所述网关接收所述控制服务器发送的通信数据转换指令，所述控制服务器发送的通信数据转换指令为所述控制服务器根据所述第一网络标识以及所述第二网络标识确定的；

所述网关根据所述控制服务器发送的通信数据转换指令转换所述通信数据的通信协议，并且，将转换后的通信数据发送给所述第二网络。

本发明还提供一种网关，包括：

接收模块，用于接收第一网络发送的通信数据，接收控制服务器发送的通信数据转换指令，所述控制服务器发送的通信数据转换指令为所述控制服务器根据第一网络标识以及第二网络标识确定的；

解析模块，用于解析所述通信数据获得所述第一网络标识以及第二网络标识；

发送模块，用于将所述第一网络标识以及所述第二网络标识发送给控制服务器；

转换模块，用于根据所述控制服务器发送的通信数据转换指令转换所述通信数据的通信协议，并且，将转换后的通信数据发送给所述第二网络。

本发明的技术效果是：通过网关根据从控制服务器获取的通信数据转换策略转换通信数据的通信协议，解决了现有网关通用性差的技术问题，提高了网关的灵活性。

附图说明

图1为本发明数据发送方法实施例的流程图；

图2为本发明数据发送方法实施例的网络架构示意图；

图3为本发明数据发送方法实施例的另一网络架构示意图；

图4为本发明数据发送方法实施例的协议栈示意图；

图5为本发明网关实施例的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明数据发送方法实施例的流程图。如图1所述，本实施例的方法可以包括：

步骤101、网关接收第一网络发送的通信数据。

具体地，本实施例采用如图2所示的网络架构，其中，包括第一网络1、第二网络2、网关3以及控制服务器4。其中，网关3连接在第一网络1与第二网络2之间，网关3通过通用接口(Application Programming Interface，简称API)与控制服务器4连接。网关3用于实现第一网络1与第二网络2之间的互联互通。此外，本领域技术人员可以理解的是，在该网络架构中，还可以包括与网关3连接的第三网络5、与网关3连接的第四网络6，如图3所示。

该网络架构包括三个层次：子网层(由第一网络1、第二网络2、第三网络5以及第四网络6等异构子网构成)、网关层(在该网络架构中可存在多于一个网关，网络架构中所有网关的集合构成该网关层)以及控制层(在该网络架构中可存在多于一个控制服务器，网络架构中所有控制服务器的集合构成该控制层)。

网关连接在第一网络与第二网络之间，第一网络与第二网络是采用不同通信协议类型的网络，例如可以是采用IP协议的网络、采用CCSDS协议的空间网络、ATN等等。

步骤102、所述网关解析所述通信数据，获得所述第一网络标识以及第二网络标识。

具体地，网关接收到第一网络的通信数据后，对通信数据进行分析，并从该通信数据中解析出第一网络标识、第二网络标识。本领域技术人员可以理解的是，网关可采用任何现有技术对从第一网络接收到的通信数据进行解析，本实施例对此不作限定。

步骤103、所述网关将所述第一网络标识以及所述第二网络标识发送给控制服务器。

具体地，网关将获取的第一网络标识以及第二网络标识发送给控制服务器。本实施例的网关具有与控制服务器的通信接口，本实施例的网关能够与控制服务器进行通信，也即本实施例的网关可以向控制服务器发送数据，并且可以接收控制服务器发送的数据。需要说明的是，网关可以通过有线的通信方式或者无线的通信方式与控制服务器进行通信，本领域技术人员可以根据实际需求设置网关与控制服务器的通信方式，本实施例对此不作限定。

步骤104、所述网关接收所述控制服务器发送的通信数据转换指令，所述控制服务器发送的通信数据转换指令为所述控制服务器根据所述第一网络标识以及所述第二网络标识确定的。

具体地，控制服务器接收到网关发送的第一网络标识以及所述第二网络标识后，可根据第一网络标识以及所述第二网络标识，确定第一网络的通信协议类型以及第二网络的通信协议类型，根据第一网络的通信协议类型以及第二网络的通信协议类型确定通信数据转换指令，并将确定的通信数据转换指令下发给网关，相应地，网关执行接收控制服务器发送的通信数据转换指令的操作。

步骤105、所述网关根据所述控制服务器发送的通信数据转换指令转换所述通信数据的通信协议，并且，将转换后的通信数据发送给所述第二网络。

具体地，网关接收到控制服务器下发的通信数据转换指令后，根据该通信数据转换指令转换从第一网络接收到的通信数据的通信协议，也即将符合第一网络通信协议的通信数据转换为符合第二网络通信协议的通信数据，使得转换后的通信数据能够在第二网络中传输。网关完成通信数据的通信协议的转换后，将转换后的通信数据发送给第二网络。

本实施例，通过网关从控制服务器获取与第一网络以及第二网络对应的通信数据转换指令，根据该通信数据转换策略转换从第一网络接收到的通信数据，并将转换后的通信数据发送到第二网络，实现了第一网络与第二网络之间的数据转发。从而解决了现有网关通用性差的技术问题，提高了网关的灵活性。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述网关根据所述控制服务器发送的通信数据转换指令转换所述通信数据的通信协议，包括：

所述网关根据所述控制服务器下发的所述通信数据转换指令，从通信数据转换策略表调取通信数据转换策略；

所述网关根据所述通信数据转换策略转换所述通信数据的通信协议。

具体地，网关可以在本地存储通信数据转换策略表，该通信数据转换策略表中存储了多种通信协议之间的转换关系，通过控制服务器发送的与第一网络标识以及第二网络标识相对应的通信数据转换指令，网关能够从通信数据转换策略表调取通信数据转换策略，并基于该通信数据转换策略转换通信数据的通信协议。

在上述实施例的基础上，进一步地，还包括：

若所述通信数据转换策略表未存储与所述通信数据转换指令对应的通信数据转换策略，则所述网关通过用户接口获得与所述通信数据转换指令对应的通信数据转换策略。

具体地，网关还具有用户接口，技术人员能够通过该用户接口向通信数据转换策略表写入与通信数据转换指令对应的通信数据转换策略。

在上述实施例的基础上，进一步地，还包括：

所述网关从所述通信数据中获得所述通信数据的目的地址；

所述网关将所述目的地址发送给所述控制服务器；

所述网关接收所述控制服务器下发的传输策略，所述传输策略是所述控制服务器根据所述第二网络标识、所述目的地址以及当前各网络的拥塞状态确定的；

所述网关根据所述传输策略，将所述转换后的通信数据发送给所述第二网络。

具体地，网关还可从通信数据中解析出目的地址，并将该目的地址发送给控制服务器。控制服务器能够通过与其连接的多个网关采集各个网络的拥塞状态，并根据各网络当前的拥塞状态以及通信数据的目的地址规划通信数据的传输策略。并将传输策略下发给网关，网关根据该传输策略传输转换后的通信数据，其中，所述传输策略包括：所述转换后的通信数据的传输链路，和/或，所述转换后的通信数据的传输速率。

更为具体地，通信数据的传输速率具体包括网络间的速率适配以及网络间的时隙与等效带宽的匹配。其中，网络间的速率适配指的是：若通信数据依次流经带宽为B₁的第一网络、带宽为B₂的第二网络以及带宽为B₃的第三网络，并且B₁>B₂>B₃，控制服务器可根据第一网络、第二网络以及第三网络的带宽进行速率适配，使得该通信数据流在传输时都以B₃的速度传输，从而减少对带宽资源的浪费。网络间的时隙与等效带宽的匹配指的是：如果第一网络是电路交换，第二网络是分组交换，在第一网络与第二网络之间进行通信时，需要进行时隙与带宽的匹配，时隙转换为等效可用带宽的表达式为：

需要说明的是，本实施例中各节点均具有在在全局范围内唯一的网络地址，示例性地可采用网络标识与IP地址的组合。

通过控制服务器根据各网络的拥塞状态为转换后的通信数据确定传输链路和/或传输速率可以提高网络资源的利用率。

优选地，控制服务器在确定传输策略时，还可采用拓扑折叠算法以及链路失真补偿分析简化链路数据，进一步简化控制服务器的运算量。

图4为本发明数据发送方法实施例的协议栈示意图。如图4所示，网关(图中未示出)在对采用不同通信协议类型的第一网络与第二网络间进行数据转发时，关键在于适配层的协议转换和地址映射，该地址即为每个对象全局范围内的唯一网络地址。第一网络、第二网络内部分别使用独立的通信协议，需要通信时，则通过网关完成地址映射与协议转换。该协议体系具有普适性，整合了当前异构子网间多种协议共存，转换复杂的现状。还需要说明的是，在第一网络、第二网络内部通信数据可使用任何现有技术标识各网络节点的网络地址，例如IP地址。由于在第一网络与第二网络之间可能存在具有相同IP地址的网络节点，因此，在第一网络与第二网络之间转发数据时，还需要根据IP地址与网关标识的组合确定的网络地址对各节点进行标识。

图5为本发明网关实施例的结构示意图。如图5所示，网关包括：接收模块501、解析模块502、发送模块503以及转换模块504。

其中，接收模块501，用于接收第一网络发送的通信数据，接收控制服务器发送的通信数据转换指令，所述控制服务器发送的通信数据转换指令为所述控制服务器根据第一网络标识以及第二网络标识确定的。

解析模块502，用于解析所述通信数据获得所述第一网络标识以及第二网络标识。

发送模块503，用于将所述第一网络标识以及所述第二网络标识发送给控制服务器。

转换模块504，用于根据所述控制服务器发送的通信数据转换指令转换所述通信数据的通信协议，并且，将转换后的通信数据发送给所述第二网络。

本实施例的客户端，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

在上述实施例的基础上，进一步地，转换模块504，具体用于：

根据所述控制服务器下发的所述通信数据转换指令，从通信数据转换策略表调取通信数据转换策略，根据所述通信数据转换策略转换所述通信数据的通信协议。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述转换模块504，还用于若所述通信数据转换策略表中未存储与所述通信数据转换指令对应的通信数据转换策略，则通过用户接口获得与所述通信数据转换指令对应的通信数据转换策略。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述解析模块502，还用于从所述通信数据中获得所述通信数据的目的地址；

所述发送模块503，还用于将所述目的地址发送给所述控制服务器；

所述接收模块501，还用于接收所述控制服务器下发的传输策略，所述传输策略是所述控制服务器根据所述第二网络标识、所述目的地址以及当前各网络状态的拥塞状态确定的；

所述转换模块504，还用于根据所述传输策略，将所述转换后的通信数据发送给所述第二网络。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述传输策略，包括：

所述转换后的通信数据的传输链路，和/或，所述转换后的通信数据的传输速率。

上述实施例的实现原理和技术效果类似均与方法实施例相同，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种数据转发方法，其特征在于，包括：

网关接收第一网络发送的通信数据；

所述网关解析所述通信数据，获得所述第一网络标识以及第二网络标识；

所述网关将所述第一网络标识以及所述第二网络标识发送给控制服务器；

所述网关接收所述控制服务器发送的通信数据转换指令，所述控制服务器发送的通信数据转换指令为所述控制服务器根据所述第一网络标识以及所述第二网络标识确定的；

所述网关根据所述控制服务器发送的通信数据转换指令转换所述通信数据的通信协议，并且，将转换后的通信数据发送给所述第二网络。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关根据所述控制服务器发送的通信数据转换指令转换所述通信数据的通信协议，包括：

所述网关根据所述控制服务器下发的所述通信数据转换指令，从通信数据转换策略表调取通信数据转换策略；

所述网关根据所述通信数据转换策略转换所述通信数据的通信协议。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述通信数据转换策略表中未存储与所述通信数据转换指令对应的通信数据转换策略，则所述网关通过用户接口获得与所述通信数据转换指令对应的通信数据转换策略。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

所述网关从所述通信数据中获得所述通信数据的目的地址；

所述网关将所述目的地址发送给所述控制服务器；

所述网关接收所述控制服务器下发的传输策略，所述传输策略是所述控制服务器根据所述第二网络标识、所述目的地址以及当前各网络的拥塞状态确定的；

所述网关根据所述传输策略，将所述转换后的通信数据发送给所述第二网络。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传输策略，包括：

所述转换后的通信数据的传输链路，和/或，所述转换后的通信数据的传输速率。

6.一种网关，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收第一网络发送的通信数据，接收控制服务器发送的通信数据转换指令，所述控制服务器发送的通信数据转换指令为所述控制服务器根据第一网络标识以及第二网络标识确定的；

解析模块，用于解析所述通信数据获得所述第一网络标识以及第二网络标识；

发送模块，用于将所述第一网络标识以及所述第二网络标识发送给控制服务器；

转换模块，用于根据所述控制服务器发送的通信数据转换指令转换所述通信数据的通信协议，并且，将转换后的通信数据发送给所述第二网络。

7.根据权利要求6所述的网关，其特征在于，转换模块，具体用于：

根据所述控制服务器下发的所述通信数据转换指令，从通信数据转换策略表调取通信数据转换策略，根据所述通信数据转换策略转换所述通信数据的通信协议。

8.根据权利要求7所述的网关，其特征在于，

所述转换模块，还用于若所述通信数据转换策略表中未存储与所述通信数据转换指令对应的通信数据转换策略，则通过用户接口获得与所述通信数据转换指令对应的通信数据转换策略。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的网关，其特征在于，

所述解析模块，还用于从所述通信数据中获得所述通信数据的目的地址；

所述发送模块，还用于将所述目的地址发送给所述控制服务器；

所述接收模块，还用于接收所述控制服务器下发的传输策略，所述传输策略是所述控制服务器根据所述第二网络标识、所述目的地址以及当前各网络状态的拥塞状态确定的；

所述转换模块，还用于根据所述传输策略，将所述转换后的通信数据发送给所述第二网络。

10.根据权利要求9所述的网关，其特征在于，所述传输策略，包括：

所述转换后的通信数据的传输链路，和/或，所述转换后的通信数据的传输速率。