CN102571611A - 一种数据分离方法、***及交换机 - Google Patents

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项赟
师振永
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Abstract

本申请提供一种数据分离方法、***及交换机。一种数据分离方法，包括：解析数据包，获取所述数据包所使用的应用层协议；判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议还是PPP协议；在判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议，则将数据包中的全部数据作为A11信令数据；在判断所述数据包所使用的应用层协议为PPP协议，则从所述数据包中分离出PPP信令数据。与现有技术相比，本申请不受交换机自身负荷和处理资源的限制，改变了现有数据分离方法中对数据进行镜像，实现了基于应用层协议分离数据包中的A11信令数据或者PPP信令数据。

Description

一种数据分离方法、***及交换机
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，特别涉及一种数据分离方法、***及交换机。
背景技术
在电信CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)网络中，信令监测***将用户的一次会话过程中的各条PPP信令消息或者各条A11信令消息，合成为一条完整的信令记录。同时信令监测***保存整个会话过程中的所有原始信令数据包，供用户回看，以重现历史场景来定位故障节点。因此，信令监测***需要对收到的每个原始信令数据包进行分析，从中挑出占比不超过5％的网络信令数据包，再进行合成处理。但是，信令监测***如果能够提前将数据包中的网络信令数据和业务数据分离，只对分离后的网络信令数据进行处理，将大大提高***的处理能力。
目前，信令监测***可以从数据包中分离出A11信令数据，而无法分离出PPP(Point to Point Protocol，点对点协议)信令数据。其中，分离A11信令数据过程为：在骨干交换机上对数据包进行镜像，然后通过交换机端口输出，送给后续的处理设备，以此将A11信令从整个数据包中分离出来。
然而，交换机的流量在1Gb/S以下时，信令监测***才可以利用交换机的镜像功能，进行数据镜像。但是在大流量场景下，交换机本身的设备负荷比较大，处理资源占用率较高，此时，交换机上进行数据镜像，会抢占处理资源，增加设备负荷，严重时会导致交换机丢包。而目前电信CDMA网络中，一台交换机的处理流量通常为几个G，甚至可能达到10G，显然在交换机上无法采用镜像功能，限制了信令监测***对A11信令数据的分离。因此，急需一种不受交换机自身负荷和处理资源的限制，将数据包中的A11信令数据或PPP信令数据分离的数据分离方法。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种数据分离方法，以将数据包中的A11信令数据或者PPP信令数据分离。
本申请还提供一种数据分离***及交换机，用以保证上述方法在实际中的实现及应用。
为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
基于本申请的一方面，提供一种数据分离方法，包括：
解析数据包，获取所述数据包所使用的应用层协议；
判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议还是PPP协议；
在判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议，则将数据包中的全部数据作为A11信令数据；
在判断所述数据包所使用的应用层协议为PPP协议，则从所述数据包中分离出PPP信令数据。
优选地，所述从所述数据包中分离出PPP信令数据包括：
对所述数据包中的PPP层报文进行分析，在PPP层报文的协议字段取值范围在32768至45056之间，以及49512至61440之间，则表明所述PPP层报文为网络信令数据，将从所述数据包中分离所述PPP层报文。
优选地，还包括：对所述A11信令数据或者PPP信令数据进行分析处理。
优选地，所述解析数据包，获取所述数据包所使用的应用层协议包括：
对数据包各层分别使用标准IP网中自身对应的解析算法进行逐层解析；
获取数据包中各层报文使用的协议。
基于本申请的另一方面，还提供一种数据分离***，包括：
解析单元，用于解析数据包，获取所述数据包所使用的应用层协议；
判断单元，用于判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议还是PPP协议；
第一分离单元，用于在判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议，则将数据包中的全部数据作为A11信令数据；
第二分离单元，用于在判断所述数据包所使用的应用层协议为PPP协议，则从所述数据包中分离出PPP信令数据。
优选地，所述第二分离单元具体用于对所述数据包中的PPP层报文进行分析，在PPP层报文的协议字段取值范围在32768至45056之间，以及49512至61440之间，则表明所述PPP层报文为网络信令数据，将从所述数据包中分离所述PPP层报文。
优选地，还包括：分析单元，用于对所述A11信令数据或者PPP信令数据进行分析处理。
优选地，所述解析单元具体用于对所述数据包各层分别使用标准IP网中自身对应的解析算法进行逐层解析，获取数据包中各层报文使用的协议。
基于本申请的再一方面，还提供一种交换机，包括上述数据分离***。
根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
在数据分离之前，首先解析数据包，获取数据包所使用的应用层协议；其次在判断数据包所使用的应用层协议为A11协议或者PPP协议时，对数据包中的数据进行不同的分离处理。与现有技术相比，本申请不受交换机自身负荷和处理资源的限制，改变了现有数据分离方法中对数据进行镜像，实现了基于应用层协议分离数据包中的A11信令数据或者PPP信令数据。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的数据分离方法的流程图；
图2为本申请提供的数据分离方法中步骤101的流程图；
图3为本申请提供的数据分离***的结构示意图。
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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参阅图1，其示出了本申请提供的一种数据分离方法的流程图，可以包括以下步骤：
步骤101：解析数据包，获取所述数据包所使用的应用层协议。
其中，在实际应用场景中，本步骤的具体实现过程请参阅图2，其可以包括以下步骤：
步骤1011：对所述数据包各层分别使用标准IP网中自身对应的解析算法进行逐层解析。
步骤1012：获取数据包中各层报文使用的协议。
以七层协议为例，上述步骤1011和步骤1012具体可以为：首先对最底层报文，即首层报文进行解析，获取首层报文使用的首层协议和相关信息，同时获取首层报文的包头长度和第二层协议类型；其次，从数据包中跳过首层报文的包头长度，获取第二层报文的包头起始点；之后依据从首层解析中获得的第二层协议类型的协议标准，对第二层报文进行解析，获取第二层报文使用的协议的相关信息，同时获取第二层报文的包头长度和第三层协议类型；再从数据包中跳过第二层报文的包头长度，获取第三层报文的包头起始点，依据从第二层中解析获得的第三层协议类型的协议标准，对第三层报文进行解析，获取第三层报文使用的协议的相关信息，同时获取第三层报文的包头长度和第四层协议类型。以此类推，进行七次逐层解析，从而获得各层报文使用的协议及相关信息。
步骤102：判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议还是PPP协议，在应用层协议为A11协议时，执行步骤103，在应用层协议为PPP协议时，执行步骤104。
在本实施例中，步骤102具体可以为根据对数据包逐层解析各层协议的结果，判断数据包使用的应用层协议为A11协议还是PPP协议。
步骤103：将数据包中的全部数据作为A11信令数据。
在电信CDMA网络的A10/A11接口中，在应用层协议为A11协议时，数据包中的全部数据全部为A11信令数据，则在步骤102判断出数据包所使用的应用层协议为A11协议时，则在步骤103将数据包中的全部数据作为A11信令数据。
步骤104：从所述数据包中分离出PPP信令数据。
在电信CDMA网络的A10/A11接口中，在应用层协议为PPP协议时，该数据包可能为网络信令数据包，也可能为业务数据包。因此，在步骤102判断出数据包所使用的应用层协议为PPP协议时，则需要进一步对数据包进行分析。
其中，对数据包分析可以为对数据包中的PPP层报文进行分析。PPP层报文的结构如表1所示。
表1PPP层报文结构
Figure BDA0000140685840000051
PPP层报文中各字段含义如下：
Flag为标志字段，每帧由一个标志字段开始和结束，值为0x7e。所有***不断检测此标记，它用于对帧进行同步。
Address为地址字段，其是一个地址字节，值始终是0xff，也就是“所有站”地址。
Control为控制字段，其是一个字节，值总是0x03。
FCS为校验字段或者帧校验序列，此字段通常包括两个字节，是一个循环冗余校验码，以检测数据帧中的错误。
Protocol Field为协议字段，其可用来区分PPP数据帧中信息域所承载的数据报文的内容。协议域的内容必须依据ISO 3309的地址扩展机制所给出的规定。该扩展机制规定协议域所填充的内容必须为奇数，也即是要求低字节的最低位为”1”，高字节的最低位为”0”。如果当发送端发送的PPP层报文的协议字段不符合上述规定，则接收端会认为此数据帧是不可识别的，则接收端向发送端发送一个Protocol-Reject报文，在该报文尾部将完整地填充被拒绝的报文。协议字段的具体取值如表2所示。
表2协议字段取值
Figure BDA0000140685840000061
由上述PPP层报文结构可知，当PPP层报文的协议字段范围为0x8***-0xb***、0xc***-0xf***，即协议字段取值范围在32768至45056之间，以及49512至61440之间，则表明所述PPP层报文为网络信令数据，将从所述数据包中分离所述PPP层报文。
需要说明的是：从数据包中分离出A11信令数据或者PPP信令数据后，还可以对所述A11信令数据或者PPP信令数据进行分析处理。例如将用户的一次会话过程中的各条PPP信令消息或者各条A11信令消息，合成为一条完整的信令记录。同时信令监测***保存整个会话过程中的所有原始信令数据包，供用户回看，以重现历史场景来定位故障节点。
应用上述技术方案，在数据分离之前，首先解析数据包，获取数据包所使用的应用层协议；其次在判断数据包所使用的应用层协议为A11协议或者PPP协议时，对数据包中的数据进行不同的分离处理。与现有技术相比，本申请不受交换机自身负荷和处理资源的限制，改变了现有数据分离方法中对数据进行镜像，实现了基于应用层协议分离数据包中的A11信令数据或者PPP信令数据。
与上述方法实施例相对应，本申请还提供一种数据分离***，其结构示意图请参阅图3，包括：解析单元11、判断单元12、第一分离单元13和第二分离单元14。其中：
解析单元11，用于解析数据包，获取所述数据包所使用的应用层协议。
在本实施例中，解析单元11具体用于对所述数据包各层分别使用标准IP网中自身对应的解析算法进行逐层解析，获取数据包中各层报文使用的协议。
判断单元12，用于判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议还是PPP协议。
第一分离单元13，用于在判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议，则将数据包中的全部数据作为A11信令数据。
在电信CDMA网络的A10/A11接口中，在应用层协议为A11协议时，数据包中的全部数据全部为A11信令数据，则在判断单元12判断出数据包所使用的应用层协议为A11协议时，则在第一分离单元13将数据包中的全部数据作为A11信令数据。
第二分离单元14，用于在判断所述数据包所使用的应用层协议为PPP协议，则从所述数据包中分离出PPP信令数据。其中，第二分离单元14从数据包中分离出PPP信令数据可以为：对所述数据包中的PPP层报文进行分析，在PPP层报文的协议字段取值范围在32768至45056之间，以及49512至61440之间，则表明所述PPP层报文为网络信令数据，将从所述数据包中分离所述PPP层报文。
在本实施例中，数据分离***还可以包括分析单元，用于对第一分离单元13分离所述A11信令数据或者第二分离单元14分离的PPP信令数据进行分析处理。
本实施例所述的数据分离***可以集成到交换机上，也可以单独作为一个实体与交换机相连，另外，需要说明的是，当本申请所述的方法采用软件实现时，可以作为交换机新增的一个功能，也可以单独编写相应的程序，本申请不限定所述方法或***的实现方式。
需要说明的是，本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于***类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
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。
为了描述的方便，描述以上***时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上对本申请所提供的一种数据分离方法、***及交换机进行详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims (9)

1.一种数据分离方法，其特征在于，包括：
解析数据包，获取所述数据包所使用的应用层协议；
判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议还是PPP协议；
在判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议，则将数据包中的全部数据作为A11信令数据；
在判断所述数据包所使用的应用层协议为PPP协议，则从所述数据包中分离出PPP信令数据。
2.根据权利要求1所述的数据分离方法，其特征在于，所述从所述数据包中分离出PPP信令数据包括：
对所述数据包中的PPP层报文进行分析，在PPP层报文的协议字段取值范围在32768至45056之间，以及49512至61440之间，则表明所述PPP层报文为网络信令数据，将从所述数据包中分离所述PPP层报文。
3.根据权利要求1所述的数据分离方法，其特征在于，还包括：对所述A11信令数据或者PPP信令数据进行分析处理。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的数据分离方法，其特征在于，所述解析数据包，获取所述数据包所使用的应用层协议包括：
对数据包各层分别使用标准IP网中自身对应的解析算法进行逐层解析；
获取数据包中各层报文使用的协议。
5.一种数据分离***，其特征在于，包括：
解析单元，用于解析数据包，获取所述数据包所使用的应用层协议；
判断单元，用于判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议还是PPP协议；
第一分离单元，用于在判断所述数据包所使用的应用层协议为A11协议，则将数据包中的全部数据作为A11信令数据；
第二分离单元，用于在判断所述数据包所使用的应用层协议为PPP协议，则从所述数据包中分离出PPP信令数据。
6.根据权利要求5所述的数据分离***，其特征在于，所述第二分离单元具体用于对所述数据包中的PPP层报文进行分析，在PPP层报文的协议字段取值范围在32768至45056之间，以及49512至61440之间，则表明所述PPP层报文为网络信令数据，将从所述数据包中分离所述PPP层报文。
7.根据权利要求5所述的数据分离***，其特征在于，还包括：分析单元，用于对所述A11信令数据或者PPP信令数据进行分析处理。
8.根据权利要求5至7任意一项所述的数据分离***，其特征在于，所述解析单元具体用于对所述数据包各层分别使用标准IP网中自身对应的解析算法进行逐层解析，获取数据包中各层报文使用的协议。
9.一种交换机，其特征在于，包括权利要求5至8任意一项所述的数据分离***。
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