CN116566897B - 一种寻址路由方法、装置、设备及介质 - Google Patents
一种寻址路由方法、装置、设备及介质Info
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Abstract
本申请公开了一种寻址路由方法、装置、设备及介质，涉及多模态通信技术领域。应用于核心网用户面功能系统，该方法包括：在以太网二层配置数据平面开发套件网口并获取多模态数据报文；根据多模态数据报文的模态类型确定相应的处理线程以及对应的模态数据包；利用处理线程处理模态数据包，提取多模态数据报文中的目标数据信息并与转发表进行匹配确定出目标表项，以便根据目标表项确定下一跳地址；根据下一跳地址设置多模态数据报文的目的地址，并通过数据平面开发套件网口将多模态数据报文转发至目的地址。通过本申请的技术方案，可以面向移动通信场景进行多模态寻址，打破网络发展单一化的困境，实现多种路由混合寻址进行数据报文的转发。
Description
技术领域
本发明涉及多模态通信技术领域，特别涉及一种寻址路由方法、装置、设备及介质。
背景技术
在万物互联的产业互联网时代，诸多业务对网络提供了高带宽、低时延、高可靠性等更高要求。传统的TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)/IP(InternetProtocol，网际互连协议)仍基于端到端的传输方式提供服务，且仅支持单一IP的寻址模式，逐渐在移动性、标识语义、安全性、网络资源复用等方面暴露缺陷，比如：移动性支持性差，高速下的高可靠性、IP地址资源耗尽等，越来越难以满足多样化场景对网络服务质量的需求。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种寻址路由方法、装置、设备及介质，能够面向移动通信场景进行多模态寻址，打破网络发展单一化的困境，实现多种路由混合寻址进行数据报文的转发。其具体方案如下：
第一方面，本申请公开了一种寻址路由方法，应用于核心网用户面功能系统，包括：
在以太网二层配置数据平面开发套件网口，并通过所述数据平面开发套件网口获取多模态数据报文；
根据所述多模态数据报文的模态类型确定相应的处理线程以及与所述模态类型对应的模态数据包；其中，所述核心网用户面功能系统维护统一的转发表，不同的所述模态数据包维护不同的转发规则表；
利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址；
根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址。
可选的，所述在以太网二层配置数据平面开发套件网口，并通过所述数据平面开发套件网口获取多模态数据报文，包括：
在以太网二层配置数据平面开发套件网口，并通过所述数据平面开发套件网口获取第一模态数据报文，或第二模态数据报文，或第三模态数据报文；
其中，所述第一模态数据报文为通用分组无线服务技术隧道协议的上行/下行报文；所述第二模态数据报文为命名数据网络的兴趣/数据报文；所述第三模态数据报文为地理广播报文。
可选的，所述不同的所述模态数据包维护不同的转发规则表，包括：
当所述多模态数据报文为所述第一模态数据报文时，所述模态数据包维护报文检测规则表和转发行为规则表；
当所述多模态数据报文为所述第二模态数据报文时，所述模态数据包维护内容缓存表和待定兴趣分组表；
当所述多模态数据报文为所述第三模态数据报文时，所述模态数据包维护基站位置信息表。
可选的，所述利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址，包括：
利用所述处理线程处理与所述第一模态数据报文对应的模态数据包，通过控制面接口接收所述报文检测规则表和所述转发行为规则表；
根据所述报文检测规则表和所述转发行为规则表对所述第一模态数据报文进行处理，以得到处理后报文；
提取所述处理后报文中的目的网际互连协议，并将所述目的网际互连协议与所述转发表进行匹配，通过最长前缀匹配规则确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址。
可选的，所述利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址，包括：
利用所述处理线程处理与所述第二模态数据报文对应的模态数据包，获取第一命名数据网络消费者发送的所述兴趣/数据报文，并将所述兴趣/数据报文的内容名称存储至所述待定兴趣分组表；
对所述兴趣/数据报文进行解析，提取所述兴趣/数据报文的内容名称，并将所述内容名称与所述转发表进行匹配，通过最长前缀匹配规则确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址；
相应的，所述根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址，包括：
根据所述下一跳地址设置所述兴趣/数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述兴趣/数据报文转发至所述目的地址，以便命名数据网络生产者根据所述待定兴趣分组表将生成的应答数据包返回至所述第一命名数据网络消费者；
并且，所述根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址的过程中，还包括：
获取内容缓存表，当第二命名数据网络消费者发送和所述第一命名数据网络消费者相同内容名称的兴趣/数据报文时，直接将所述内容缓存表返回至所述第二命名数据网络消费者。
可选的，所述利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址，包括：
利用所述处理线程处理与所述第三模态数据报文对应的模态数据包，获取所述地理广播报文；
确定出所述地理广播报文维护的所述基站位置信息表，并对所述地理广播报文进行解析，提取所述地理广播报文中的目的位置地址；
利用预设转发算法确定出所述基站位置信息表中与所述目的位置地址最近的目标基站，以便根据所述目标基站，确定下一跳地址。
可选的，所述将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址的过程中，还包括：
如果所述目标数据信息与所述转发表没有匹配的目标表项，则将所述目标数据信息对应的模态数据包丢弃。
第二方面，本申请公开了一种寻址路由装置，应用于核心网用户面功能系统，包括：
报文获取模块，用于在以太网二层配置数据平面开发套件网口，并通过所述数据平面开发套件网口获取多模态数据报文；
类型确定模块，用于根据所述多模态数据报文的模态类型确定相应的处理线程以及与所述模态类型对应的模态数据包；其中，所述核心网用户面功能系统维护统一的转发表，不同的所述模态数据包维护不同的转发规则表；
报文处理模块，用于利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址；
报文转发模块，用于根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址。
第三方面，本申请公开了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现如前所述的寻址路由方法。
第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的寻址路由方法。
本申请提供了一种寻址路由方法，应用于核心网用户面功能系统，包括：在以太网二层配置数据平面开发套件网口，并通过所述数据平面开发套件网口获取多模态数据报文；根据所述多模态数据报文的模态类型确定相应的处理线程以及与所述模态类型对应的模态数据包；其中，所述核心网用户面功能系统维护统一的转发表，不同的所述模态数据包维护不同的转发规则表；利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址；根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址。可见，本申请的技术方案应用于核心网用户面功能系统，在以太网二层通过数据平面开发套件网口收发报文，这样可以不再依赖于传统的Linux内核协议栈，数据报文的处理规则全部在用户态实现。如此一来，在数据报文的转发阶段，不同模态类型的数据报文应用不同的模态数据包，实现多模态数据报文的寻址转发。另外，不同的多模态数据包通过核心网用户面功能系统维护统一的转发表，而各模态数据包也维护各自特有的转发规则表，当利用不同的处理线程处理相应的模态数据包时，不同模态的数据报文可以匹配到不同的转发表的表项内容，进而根据匹配到的目标表项寻找到下一跳地址，然后设置正确的以太网二层目的地址将多模态数据报文转发。这样在转发数据报文寻址过程中，无论是哪一种模态类型的数据报文，只要根据该目的地址就能通过数据平面开发套件网口发送到正确的位置，实现多种路由混合寻址进行数据报文的转发。
此外，本申请提供的一种寻址路由装置、设备及存储介质，与上述寻址路由方法对应，效果同上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请公开的一种寻址路由方法流程图；
图2为本申请公开的一种寻址路由示意图；
图3为本申请公开的一种具体的寻址路由方法流程图；
图4为本申请公开的一种寻址路由转发场景示意图；
图5为本申请公开的一种具体的寻址路由方法流程图；
图6为本申请公开的一种具体的寻址路由方法流程图；
图7为本申请公开的一种寻址路由装置结构示意图；
图8为本申请公开的一种电子设备结构图。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
当前，基于传统的单一IP寻址模式越来越难以满足多样化场景对网络服务质量的需求。为此，本申请提供了一种寻址路由方案，能够向移动通信场景进行多模态寻址，打破网络发展单一化的困境，实现多种路由混合寻址进行数据报文的转发。
本发明实施例公开了一种寻址路由方法，参见图1所示，应用于核心网用户面功能系统，该方法包括：
步骤S11：在以太网二层配置数据平面开发套件网口，并通过所述数据平面开发套件网口获取多模态数据报文。
为解决现有互联网瓶颈问题，我国开始探索基于新发展范式构建多模态网络环境，发现将每种新型网络体系定义为一种网络模态，将各种新型网络和传统IP网络互联互通，实现各种网络体系的优势互补，能够极大地丰富网络空间的多样性。
UPF(User Plane Function，用户面功能)作为5G(5th Generation MobileNetworks，第五代移动通信技术)核心网的用户面NF(Network Function，网络功能)，主要负责5G核心网用户面上GTP-U(GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)协议的封装与解封装、数据包的分组路由与转发、数据和业务识别、动作和策略执行。本申请实施例中，在核心网UPF系统中实现多模态寻址路由，使得数据报文在转发的过程中不再依赖于传统的Linux内核协议栈，而是在用户态实现，如此一来，不仅可以支持GTP-UTunnel Protocol-User Plane，GPRS隧道传输协议用户平面部分)报文的IP寻址转发，还支持其他非IP类型报文的寻址转发。
本申请实施例中，UPF配置DPDK(Data Plane Development Kit，数据平面开发套件)网口，在以太网二层通过DPDK网口进行多模态数据报文的收发，以DPDK的MBUF(Memorybuffer，存储器缓存)内存块作为数据报文存储的最基本载体，如此一来，报文的收发和转发处理规则全部在用户态实现，而不再依赖于传统的Linux内核协议栈。进一步的，DPDK网口支持三种多模态报文的处理：第一模态数据报文、第二模态数据报文、第三模态数据报文。第一模态数据报文为GTP上行/下行报文，或IP上行/下行报文；第二模态数据报文为NDN(Named Data Networking，命名数据网络)的兴趣/数据报文；第三模态数据报文为GEO(Geographically Scoped Broadcast，地理广播报文)。
步骤S12：根据所述多模态数据报文的模态类型确定相应的处理线程以及与所述模态类型对应的模态数据包；其中，所述核心网用户面功能系统维护统一的转发表，不同的所述模态数据包维护不同的转发规则表。
本申请实施例中，对获取到的数据报文进行模态识别，识别出来的三种不同模态的数据报文对应三种不同的模态类型，然后根据所述模态类型确定相应的处理线程，以将多模态数据报文分发给不同的处理线程。需要指出的是，不同模态类型的数据报文即不同的模态数据包，将多模态数据报文发送给多模态处理线程后，则根据模态类型的不同处理不同模态的模态数据包。
本申请实施例中，不同的多模态网络需要维护统一的FIB(Forward InformationBase，转发表)。由于支持对三种多模态数据报文的处理，分别是GTP上行/下行报文、NDN兴趣/数据报文以及GEO报文，因此，本申请实施例中的转发表的表项内容有：{哈希索引，IP地址，内容名称，位置信息，下一跳地址}。其中，多模态数据报文根据自身的模态类型用到其中的IP地址项、内容名称项或者位置信息项。具体的，IP地址对应对GTP上行/下行报文解析后的搜索表项，内容名称对应对NDN兴趣/数据报文解析后的搜索表项，位置信息对应对GEO报文解析后的搜索表项。每个表项都存在唯一的哈希索引与其对应，借助哈希索引可以大大的提高检索速度，增强效率。
本申请实施例中，转发表作为黏合路由表，其中，不同的多模态网络也有各自特有的转发规则表需要维护。在第一种具体的实施方式中，当所述多模态数据报文为所述第一模态数据报文时，那么GTP报文对应的模态数据包的转发需要维护PDR(Packet DetectionRule，报文检测规则表)和FAR(Forwarding Action Rule，转发行为规则表)；在第二种具体的实施方式中，当所述多模态数据报文为所述第二模态数据报文时，那么NDN的报文对应的模态数据包的转发需要维护CS(Content Store，内容缓存表)和PIT(Pending InterestTable，待定兴趣分组表)；在第三种具体的实施方式中，当所述多模态数据报文为所述第三模态数据报文时，那么GEO报文对应的模态数据包的转发需要维护基站位置信息表。在转发数据报文阶段，各种模态转发规则应用于不同的模态数据包。
步骤S13：利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址。
本申请实施例中，核心网UPF系统把多模态数据报文送到不同的处理线程，将各种模态转发规则应用于不同的模态数据包，然后提取出报文中的目标数据信息。当多模态数据报文为第一模态数据报文时，提取出来的是目的IP地址；当多模态数据报文为第二模态数据报文时，提取出来的是内容名称；当多模态数据报文为第三模态数据报文时，提取出来的是目的位置信息。进一步的，利用提取出来的目标数据信息与转发表进行匹配，确定出目标表项，然后根据匹配到的目标表项计算出下一跳地址。需要指出的是，在计算下一跳地址时，按照最长前缀匹配规则(Longest Prefix Matching，LPM)或者转发算法进行寻址，找到下一跳地址，通过DPDK发送出去。
步骤S14：根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址。
本申请实施例中，核心网UPF系统会根据下一跳地址设置报文的二层目的地址并通过DPDK将报文转发出去。另外，如果在与转发表进行表项匹配的过程中，找不到相匹配的目标表项，那么则将用来匹配的目标数据信息对应的模态数据包丢弃。
如图2所示为整体进行多模态寻址路由的示意图。首先UPF配置网口为DPDK模式，通过DPDK网口获取多模态数据报文；然后解析包头，判断收到的多模态数据报文的模态类型；UPF将各种模态转发规则应用于不同模态数据包，针对转发表执行匹配操作，判断是否存在匹配结果；如果存在匹配结果，则读取该匹配项对应的转发规则表进行数据包转发；最后UPF通过DPDK将报文转发出去。可见，在网络体系结构中内嵌了新型的寻址与路由功能要素，支持IP、内容标识、身份标识、地理空间标识等多模态标识的共存与协同。如此一来，实现可同时支持多模态GTP报文、NDN报文和GEO报文的寻址转发。无论是哪一种模态类型的数据报文，只要根据路由信息设置正确的以太网二层地址，就能通过DPDK正常的接收，也能通过DPDK发送到正确的位置。
本申请提供了一种寻址路由方法，应用于核心网用户面功能系统，包括：在以太网二层配置数据平面开发套件网口，并通过所述数据平面开发套件网口获取多模态数据报文；根据所述多模态数据报文的模态类型确定相应的处理线程以及与所述模态类型对应的模态数据包；其中，所述核心网用户面功能系统维护统一的转发表，不同的所述模态数据包维护不同的转发规则表；利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址；根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址。可见，本申请的技术方案应用于核心网用户面功能系统，在以太网二层通过数据平面开发套件网口收发报文，这样可以不再依赖于传统的Linux内核协议栈，数据报文的处理规则全部在用户态实现。如此一来，在数据报文的转发阶段，不同模态类型的数据报文应用不同的模态数据包，实现多模态数据报文的寻址转发。另外，不同的多模态数据包通过核心网用户面功能系统维护统一的转发表，而各模态数据包也维护各自特有的转发规则表，当利用不同的处理线程处理相应的模态数据包时，不同模态的数据报文可以匹配到不同的转发表的表项内容，进而根据匹配到的目标表项寻找到下一跳地址，然后设置正确的以太网二层目的地址将多模态数据报文转发。这样在转发数据报文寻址过程中，无论是哪一种模态类型的数据报文，只要根据该目的地址就能通过数据平面开发套件网口发送到正确的位置，实现多种路由混合寻址进行数据报文的转发。
在一种具体的实施方式中，以IPv4(Internet Protocol Version 4，网际协议版本4)/IPv6(Internet Protocol Version 6，网际协议版本6)为基础的寻址和路由具有较强的灵活性和快速处理能力，在新型网络中仍将持续发挥重要作用。因此，针对第一模态数据报文进行寻址路由时，参见图3所示，所述利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址，包括：
步骤S21：利用所述处理线程处理与所述第一模态数据报文对应的模态数据包，通过控制面接口接收所述报文检测规则表和所述转发行为规则表；
步骤S22：根据所述报文检测规则表和所述转发行为规则表对所述第一模态数据报文进行处理，以得到处理后报文；
步骤S23：提取所述处理后报文中的目的网际互连协议，并将所述目的网际互连协议与所述转发表进行匹配，通过最长前缀匹配规则确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址。
本申请实施例中，当利用核心网UPF系统处理GTP报文时，如图4为例，实现GTP报文在基站和DN(Data Networks)之间的相互转发；其中，基站对应sender，DN对应receiver。具体的，首先核心网UPF系统接收N4口，也即控制面接口的PDR和FAR规则的方式不变，将接收的PDR和FAR规则保存到用户态；由于核心网UPF系统配置新的DPDK网口用于接收基站发送的报文，那么利用匹配到的PDR和FAR转发规则对报文做相应处理；处理后核心网UPF系统解析报文的目的IP地址，将数据包的目的IP地址与转发表中的表项按照前缀长度由高到低执行前缀匹配操作进行逐位查找，直到找到匹配度最长的条目，确定下一跳地址。最后，核心网UPF系统可以根据下一跳地址设置报文的二层目的地址并通过DPDK将报文转发出去。
在一种具体的实施方式中，针对第二模态数据报文进行寻址路由时，以内容标识为基础进行寻址和路由。将内容本身看作网络中的主导实体，在转发路由机制中通过对内容数据的名字匹配检索获取信息，实现了直接以内容互联的方式而非主机互联。以身份标识为基础的寻址和路由。该方式通过身份与位置分离、资源与位置分离、接入与核心分离，综合有效解决安全性、移动性、可扩展性、用户体验等问题。参见图5所示，所述利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址，包括：
步骤S31：利用所述处理线程处理与所述第二模态数据报文对应的模态数据包，获取第一命名数据网络消费者发送的所述兴趣/数据报文，并将所述兴趣/数据报文的内容名称存储至所述待定兴趣分组表；
步骤S32：对所述兴趣/数据报文进行解析，提取所述兴趣/数据报文的内容名称，并将所述内容名称与所述转发表进行匹配，通过最长前缀匹配规则确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址。
本申请实施例中，当利用核心网UPF系统处理第二模态数据报文时，第二模态数据报文分为兴趣报文和数据报文两种类型，不包含地址，核心是名字。因此，以图4为例，其中NAME对应核心网UPF系统查找转发表在消费者和生产者之间转发NDN报文的场景；其中，消费者对应sender，生产者对应receiver。具体的，第一命名数据网络消费者NDN consumer1发送NDN兴趣/数据报文传递到达核心网UPF系统，NDN兴趣/数据报文的内容名称被存储在PIT表中；核心网UPF系统解析报文内容名称并查找转发表，根据最长前缀匹配规则找到匹配长度最大的FIB条目作为目标表项，进而找到下一跳地址并根据PIT表可以将报文发送给命名数据网络生产者。
本申请实施例中，命名数据网络生产者NDN producer在收到数据包后会生成相应的应答数据包返回至核心网UPF系统，核心网UPF系统收到NDN producer的数据包之后，根据PIT表转回给NDN consumer1。需要指出的是，NDN producer生成的应答数据包对应着内容缓存表，如果存在其他消费者如NDN consumer2，发送和NDN consumer1同样名称的兴趣/数据报文到达核心网UPF系统后，不用再重复之前的操作，而是直接将CS缓存数据返回给NDN consumer2。
具体的，所述根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址，包括：根据所述下一跳地址设置所述兴趣/数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述兴趣/数据报文转发至所述目的地址，以便命名数据网络生产者根据所述待定兴趣分组表将生成的应答数据包返回至所述第一命名数据网络消费者。所述根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址的过程中，还包括：获取内容缓存表，当第二命名数据网络消费者发送和所述第一命名数据网络消费者相同内容名称的兴趣/数据报文时，直接将所述内容缓存表返回至所述第二命名数据网络消费者。
在一种具体的实施方式中，针对第三模态数据报文进行寻址路由时，以空间坐标位置标识为中心进行寻址和路由。该方式基于地球的经度纬度位置信息进行寻址，主要面向地理位置进行通信。参见图6所示，所述利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址，包括：
步骤S41：利用所述处理线程处理与所述第三模态数据报文对应的模态数据包，获取所述地理广播报文；
步骤S42：确定出所述地理广播报文维护的所述基站位置信息表，并对所述地理广播报文进行解析，提取所述地理广播报文中的目的位置地址；
步骤S43：利用预设转发算法确定出所述基站位置信息表中与所述目的位置地址最近的目标基站，以便根据所述目标基站，确定下一跳地址。
本申请实施例中，当利用核心网UPF系统处理GEO报文时，如图4为例，实现将GEO报文在基站之间的相互转发。具体的，模拟GEO发包，发送GEO报文到核心网UPF系统。确定出所述地理广播报文维护的所述基站位置信息表，并且核心网UPF系统解析出GEO报文的目的位置地址；核心网UPF系统会利用预设转发算法查找基站位置信息表，如贪婪转发算法，根据目的位置地址找出最近的基站并获取下一站基站的地址。核心网UPF系统修改报文的下一跳二层地址，通过DPDK转发出去。
相应的，本申请实施例还公开了一种寻址路由装置，参见图7所示，应用于核心网用户面功能系统，该装置包括：
报文获取模块11，用于在以太网二层配置数据平面开发套件网口，并通过所述数据平面开发套件网口获取多模态数据报文；
类型确定模块12，用于根据所述多模态数据报文的模态类型确定相应的处理线程以及与所述模态类型对应的模态数据包；其中，所述核心网用户面功能系统维护统一的转发表，不同的所述模态数据包维护不同的转发规则表；
报文处理模块13，用于利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址；
报文转发模块14，用于根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址。
其中，关于上述各个模块更加具体的工作过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
由此可见，通过本实施例的上述方案，应用于核心网用户面功能系统，包括：在以太网二层配置数据平面开发套件网口，并通过所述数据平面开发套件网口获取多模态数据报文；根据所述多模态数据报文的模态类型确定相应的处理线程以及与所述模态类型对应的模态数据包；其中，所述核心网用户面功能系统维护统一的转发表，不同的所述模态数据包维护不同的转发规则表；利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址；根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址。可见，本申请的技术方案应用于核心网用户面功能系统，在以太网二层通过数据平面开发套件网口收发报文，这样可以不再依赖于传统的Linux内核协议栈，数据报文的处理规则全部在用户态实现。如此一来，在数据报文的转发阶段，不同模态类型的数据报文应用不同的模态数据包，实现多模态数据报文的寻址转发。另外，不同的多模态数据包通过核心网用户面功能系统维护统一的转发表，而各模态数据包也维护各自特有的转发规则表，当利用不同的处理线程处理相应的模态数据包时，不同模态的数据报文可以匹配到不同的转发表的表项内容，进而根据匹配到的目标表项寻找到下一跳地址，然后设置正确的以太网二层目的地址将多模态数据报文转发。这样在转发数据报文寻址过程中，无论是哪一种模态类型的数据报文，只要根据该目的地址就能通过数据平面开发套件网口发送到正确的位置，实现多种路由混合寻址进行数据报文的转发。
进一步的，本申请实施例还公开了一种电子设备，图8是根据一示例性实施例示出的电子设备20结构图，图中内容不能认为是对本申请的使用范围的任何限制。
图8为本申请实施例提供的一种电子设备20的结构示意图。该电子设备20，具体可以包括：至少一个处理器21、至少一个存储器22、电源23、通信接口24、输入输出接口25和通信总线26。其中，所述存储器22用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器21加载并执行，以实现前述任一实施例公开的寻址路由方法中的相关步骤。另外，本实施例中的电子设备20具体可以为计算机。
本实施例中，电源23用于为电子设备20上的各硬件设备提供工作电压；通信接口24能够为电子设备20创建与外界设备之间的数据传输通道，其所遵循的通信协议是能够适用于本申请技术方案的任意通信协议，在此不对其进行具体限定；输入输出接口25，用于获取外界输入数据或向外界输出数据，其具体的接口类型可以根据具体应用需要进行选取，在此不进行具体限定。
另外，存储器22作为资源存储的载体，可以是只读存储器、随机存储器、磁盘或者光盘等，其上所存储的资源可以包括操作系统221、计算机程序222及数据223等，数据223可以包括各种各样的数据。存储方式可以是短暂存储或者永久存储。
其中，操作系统221用于管理与控制电子设备20上的各硬件设备以及计算机程序222，其可以是Windows Server、Netware、Unix、Linux等。计算机程序222除了包括能够用于完成前述任一实施例公开的由电子设备20执行的寻址路由方法的计算机程序之外，还可以进一步包括能够用于完成其他特定工作的计算机程序。
进一步的，本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，这里所说的计算机可读存储介质包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、内存、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、磁碟或者光盘或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质。其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述寻址路由方法。关于该方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
结合本文中所公开的实施例描述的寻址路由或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种寻址路由方法、装置、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种寻址路由方法，其特征在于，应用于核心网用户面功能系统，包括：
在以太网二层配置数据平面开发套件网口，并通过所述数据平面开发套件网口获取多模态数据报文；所述多模态数据报文包括第一模态数据报文、第二模态数据报文或第三模态数据报文；其中，所述第一模态数据报文为通用分组无线服务技术隧道协议的上行/下行报文；所述第二模态数据报文为命名数据网络的兴趣/数据报文；所述第三模态数据报文为地理广播报文；
根据所述多模态数据报文的模态类型确定相应的处理线程以及与所述模态类型对应的模态数据包；其中，所述核心网用户面功能系统维护统一的转发表，不同的所述模态数据包维护不同的转发规则表；所述转发表的表项内容有：{哈希索引，IP地址，内容名称，位置信息，下一跳地址}，IP地址对应对第一模态数据报文解析后的搜索表项，内容名称对应对第二模态数据报文解析后的搜索表项，位置信息对应对第三模态数据报文解析后的搜索表项；第一模态数据报文对应的模态数据包维护报文检测规则表和转发行为规则表；第二模态数据报文对应的模态数据包维护内容缓存表和待定兴趣分组表；第三模态数据报文对应的模态数据包维护基站位置信息表；
利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址；
根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址。
2.根据权利要求1所述的寻址路由方法，其特征在于，所述利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址，包括：
利用所述处理线程处理与所述第一模态数据报文对应的模态数据包，通过控制面接口接收所述报文检测规则表和所述转发行为规则表；
根据所述报文检测规则表和所述转发行为规则表对所述第一模态数据报文进行处理，以得到处理后报文；
提取所述处理后报文中的目的网际互连协议，并将所述目的网际互连协议与所述转发表进行匹配，通过最长前缀匹配规则确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址。
3.根据权利要求1所述的寻址路由方法，其特征在于，所述利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址，包括：
利用所述处理线程处理与所述第二模态数据报文对应的模态数据包，获取第一命名数据网络消费者发送的所述兴趣/数据报文，并将所述兴趣/数据报文的内容名称存储至所述待定兴趣分组表；
对所述兴趣/数据报文进行解析，提取所述兴趣/数据报文的内容名称，并将所述内容名称与所述转发表进行匹配，通过最长前缀匹配规则确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址；
相应的，所述根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址，包括：
根据所述下一跳地址设置所述兴趣/数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述兴趣/数据报文转发至所述目的地址，以便命名数据网络生产者根据所述待定兴趣分组表将生成的应答数据包返回至所述第一命名数据网络消费者；
并且，所述根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址的过程中，还包括：
获取内容缓存表，当第二命名数据网络消费者发送和所述第一命名数据网络消费者相同内容名称的兴趣/数据报文时，直接将所述内容缓存表返回至所述第二命名数据网络消费者。
4.根据权利要求1所述的寻址路由方法，其特征在于，所述利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址，包括：
利用所述处理线程处理与所述第三模态数据报文对应的模态数据包，获取所述地理广播报文；
确定出所述地理广播报文维护的所述基站位置信息表，并对所述地理广播报文进行解析，提取所述地理广播报文中的目的位置地址；
利用预设转发算法确定出所述基站位置信息表中与所述目的位置地址最近的目标基站，以便根据所述目标基站，确定下一跳地址。
5.根据权利要求1至4任一项所述的寻址路由方法，其特征在于，所述将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址的过程中，还包括：
如果所述目标数据信息与所述转发表没有匹配的目标表项，则将所述目标数据信息对应的模态数据包丢弃。
6.一种寻址路由装置，其特征在于，应用于核心网用户面功能系统，包括：
报文获取模块，用于在以太网二层配置数据平面开发套件网口，并通过所述数据平面开发套件网口获取多模态数据报文；所述多模态数据报文包括第一模态数据报文、第二模态数据报文或第三模态数据报文；其中，所述第一模态数据报文为通用分组无线服务技术隧道协议的上行/下行报文；所述第二模态数据报文为命名数据网络的兴趣/数据报文；所述第三模态数据报文为地理广播报文；
类型确定模块，用于根据所述多模态数据报文的模态类型确定相应的处理线程以及与所述模态类型对应的模态数据包；其中，所述核心网用户面功能系统维护统一的转发表，不同的所述模态数据包维护不同的转发规则表；所述转发表的表项内容有：{哈希索引，IP地址，内容名称，位置信息，下一跳地址}，IP地址对应对第一模态数据报文解析后的搜索表项，内容名称对应对第二模态数据报文解析后的搜索表项，位置信息对应对第三模态数据报文解析后的搜索表项；第一模态数据报文对应的模态数据包维护报文检测规则表和转发行为规则表；第二模态数据报文对应的模态数据包维护内容缓存表和待定兴趣分组表；第三模态数据报文对应的模态数据包维护基站位置信息表；
报文处理模块，用于利用所述处理线程处理所述模态数据包，提取所述多模态数据报文中的目标数据信息，并将所述目标数据信息与所述转发表进行匹配，确定出目标表项，以便根据所述目标表项，确定下一跳地址；
报文转发模块，用于根据所述下一跳地址设置所述多模态数据报文的目的地址，并通过所述数据平面开发套件网口将所述多模态数据报文转发至所述目的地址。
7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至5任一项所述的寻址路由方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序；其中所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的寻址路由方法。
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