CN102769862B - 点对点协议vj压缩数据还原方法 - Google Patents

Abstract

为解决现有网络监测技术从R-P接口采集和分析信令数据，同时从PDSN与互联网之间的接口Pi采集和分析业务数据所存在的增加***采集接口和重复采集的总流量，给***稳定性带来隐患等问题，本发明提出一种点对点协议VJ压缩数据还原方法。本发明方法从R-P接口采集点对点PPP数据，建立该连接号、通用路由封装协议GRE？Key、GRE下层源IP、GRE下层目的IP与PPP上层源IP、PPP上层目的IP、源端口号和目的端口号之间的映射关系表，并以连接号、GRE？Key、GRE下层源IP、GRE下层目的IP为组合索引键。本发明方法的有益技术效果是能够在R-P接口采集PPP数据同时实现信令和业务数据的监测与分析，并使网络监测结果更接近实际，更具代表性。

Description

点对点协议VJ压缩数据还原方法

技术领域

本发明涉及到第三代移动通信***的网络监测技术领域，特别涉及到第三代移动通信***中点对点协议VJ压缩数据还原方法。

背景技术

CDMA20001x/EV-DO是第三代移动通信的标准之一(以下简称为C网)，C网又分为电路域CS(以下简称为CS)和分组域PS(以下简称为PS)，CS提供话音业务和低速数据业务，PS提供高速上网业务。随着数据业务的日益普及，流量增长每年都超过100％，因此，分组域PS网络质量和业务内容的监测以及流量分析越来越受到运营商的重视。

R-P接口是C网分组域PS最核心的一个网络接口，也是C网监测最重要的接口，通过分析R-P接口数据可以再现移动用户拨号上网的PPP连接建立过程。R-P接口位于分组控制功能PCF和分组数据服务节点PDSN设备之间，又称为A10/A11接口。其中，PDSN是C网最核心的交换设备，负责移动终端IP地址的分配，A10连接的建立和维护，以及业务数据的转发等。手机上网，首先必须在终端和PDSN之间建立点对点PPP连接(以下简称为PPP连接)，然后，才能通过此连接访问互联网。PPP连接建立过程分为三个阶段：链路控制协议LCP认证、口令认证协议PAP/挑战握手认证协议CHAP认证和IP控制协议IPCP协商。经过这些过程后，手机将获得IP地址以及传输链路属性，然后，进行业务内容的传递。终端PPP连接建立过程在R-P接口透传，因此，通过在PDSN侧R-P接口进行数据采集能够捕获到全网的PPP连接建立过程。

由于空中链路带宽有限，业务内容传递时常常采用传输控制协议/网际协议TCP/IP(以下简称为TCP/IP)报头压缩技术，最常用的就是VanJacobsonTCP/IP报头压缩技术，即VJ压缩技术，而采用VJ压缩技术处理的数据被称为VJ压缩数据。采用VJ压缩后，点对点协议PPP中直接封装传输控制协议TCP净荷，而源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号都将被省略。这些省略给R-P接口的分组域PS网络质量和业务内容的监测以及流量分析带来困难。因此，现有网络监测技术往往是从R-P接口采集和分析信令数据，同时，从PDSN与互联网之间的接口Pi采集和分析业务数据。这种监测方法将增加***采集接口和重复采集的总流量，给***稳定性带来隐患。

发明内容

为了解决现有网络监测技术从R-P接口采集和分析信令数据，同时，从PDSN与互联网之间的接口Pi采集和分析业务数据，存在着增加***采集接口和重复采集的总流量，给***稳定性带来隐患等问题，本发明提出一种点对点协议VJ压缩数据还原方法。本发明点对点协议VJ压缩数据还原方法，从位于分组控制功能PCF和分组数据服务节点PDSN设备之间的R-P接口采集点对点PPP数据，根据点对点PPP数据中的Protocol字段取值判断所接收的数据是否为VanJacobson传输控制协议/网际协议TCP/IP报头压缩数据，即VJ压缩数据；如果是非VJ压缩数据，则取PPP连接上层IP头中的protocol字段作为连接号，并建立该连接号、通用路由封装协议GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP与PPP上层源IP、PPP上层目的IP、源端口号和目的端口号之间的映射关系表，即映射关系表，并以连接号、GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP为组合索引键；并将PPP上层IP头中的Protocol字段的值修改为0x06，即指示PPP连接上层IP之上的传输控制协议TCP，即TCP协议；如果是VJ压缩数据，则提取每个VJ压缩数据帧携带的连接号与GREKey、GRE下层源IP和GRE下层目的IP生成组合索引键，在前述非VJ压缩数据时所建立的映射关系表中进行搜索，成功匹配后即可获取PPP上层的源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号。

进一步的，本发明点对点协议VJ压缩数据还原方法包括以下步骤：

⑴从位于分组控制功能PCF和分组数据服务节点PDSN设备之间的R-P接口采集点对点PPP数据，解析PPP数据中Protocol字段的取值：

⑵PPP数据中的Protocol字段值为0x0021，即IP地址，则将数据帧直接交给上层IP协议层处理，返回执行步骤⑴；

⑶PPP数据中的Protocol字段值为0x002f，即为非VJ压缩数据，一方面将PPP上层IP头中的Protocol字段的值修改为0x06，即指示PPP连接上层IP之上的传输控制协议TCP，即TCP协议，并将数据帧直接交给上层IP协议层处理；另一方面从PPP协议层的上层IP协议层中直接获取protocol字段，将其作为连接号；从通用路由封装协议GRE协议层获取GREKey，从GRE下层的IP协议层获取GRE下层源IP和GRE下层目的IP，从PPP上层IP协议分析层获取PPP上层源IP和PPP上层目的IP；并建立连接号、GREKey、GRE下层源IP和GRE下层目的IP与PPP上层源IP、PPP上层目的IP、源端口号和目的端口号之间的映射关系表，即映射关系表，并以连接号、GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP为组合索引键，返回执行步骤⑴；

⑷PPP数据中的Protocol字段值为0x002d，即为VJ压缩数据，一方面完成从压缩TCP/IP头中获取连接号，从GRE协议层提取GREKey，GRE下层的IP协议层获取GRE下层源IP、GRE下层目的IP，另一方面将连接号、GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP生成组合索引键，并以此在步骤⑶所建立的映射关系表中进行搜索，成功匹配后即可获取映射关系表中的PPP上层的源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号，也即VJ压缩时被省略的源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号；根据端口号获得相应协议类型，得到协议类型后再将数据交给对应的协议层次处理，返回执行步骤⑴；

⑸PPP数据中的Protocol字段值为0x0c21，即为链路控制协议LCP，若为LCP终止连接请求，即PPP连接释放请求，则在此过程，清除建立在该PPP连接上的所有组合索引键与PPP上层目的IP、源端口号和目的端口号之间的映射关系以释放内存，并结束PPP连接；若非LCP终止连接请求，返回执行步骤⑴；

⑹PPP数据中的Protocol字段值为步骤⑵至⑸所述四种情况以外的值，则提交网络中相应的协议层处理，返回执行步骤⑴。

本发明点对点协议VJ压缩数据还原方法的有益技术效果是能够在位于分组控制功能PCF和分组数据服务节点PDSN设备之间的R-P接口采集点对点PPP数据同时实现信令和业务数据的监测与分析，解决了现有网络监测技术从R-P接口采集和分析信令数据，同时，从PDSN与互联网之间的接口Pi采集和分析业务数据，存在的增加***采集接口和重复采集的总流量，给***稳定性带来隐患等问题，并使网络监测结果更接近实际，更具代表性。

附图说明

附图1为本发明点对点协议VJ压缩数据还原方法流程图。

下面附图和具体实施方式对本发明点对点协议VJ压缩数据还原方法做进一步的说明。

具体实施方式

附图1为本发明点对点协议VJ压缩数据还原方法流程图，由图可知，本发明点对点协议VJ压缩数据还原方法，从位于分组控制功能PCF和分组数据服务节点PDSN设备之间的R-P接口采集点对点PPP数据，根据点对点PPP数据中的Protocol字段取值判断所接收的数据是否为VanJacobson传输控制协议/网际协议TCP/IP报头压缩数据，即VJ压缩数据；如果是非VJ压缩数据，则取PPP连接上层IP头中的protocol字段作为连接号，并建立该连接号、通用路由封装协议GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP与PPP上层源IP、PPP上层目的IP、源端口号和目的端口号之间的映射关系表，即映射关系表，并以连接号、GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP为组合索引键；并将PPP上层IP头中的Protocol字段的值修改为0x06，即指示PPP连接上层IP之上的传输控制协议TCP，即TCP协议；如果是VJ压缩数据，则提取每个VJ压缩数据帧携带的连接号与GREKey、GRE下层源IP和GRE下层目的IP生成组合索引键，在前述非VJ压缩数据时所建立的映射关系表中进行搜索，成功匹配后即可获取PPP上层的源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号。

具体而言，本发明点对点协议VJ压缩数据还原方法包括以下步骤：

⑴从位于分组控制功能PCF和分组数据服务节点PDSN设备之间的R-P接口采集点对点PPP数据，解析PPP数据中Protocol字段的取值：

⑵PPP数据中的Protocol字段值为0x0021，即IP地址，则将数据帧直接交给上层IP协议层处理，返回执行步骤⑴；

⑶PPP数据中的Protocol字段值为0x002f，即为非VJ压缩数据，一方面将PPP上层IP头中的Protocol字段的值修改为0x06，即指示PPP连接上层IP之上的传输控制协议TCP，即TCP协议，并将数据帧直接交给上层IP协议层处理；另一方面从PPP协议层的上层IP协议层中直接获取protocol字段，将其作为连接号；从通用路由封装协议GRE协议层获取GREKey，从GRE下层的IP协议层获取GRE下层源IP和GRE下层目的IP，从PPP上层IP协议分析层获取PPP上层源IP和PPP上层目的IP；并建立连接号、GREKey、GRE下层源IP和GRE下层目的IP与PPP上层源IP、PPP上层目的IP、源端口号和目的端口号之间的映射关系表，即映射关系表，并以连接号、GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP为组合索引键，返回执行步骤⑴；

⑷PPP数据中的Protocol字段值为0x002d，即为VJ压缩数据，一方面完成从压缩TCP/IP头中获取连接号，从GRE协议层提取GREKey，GRE下层的IP协议层获取GRE下层源IP、GRE下层目的IP，另一方面将连接号、GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP生成组合索引键，并以此在步骤⑶所建立的映射关系表中进行搜索，成功匹配后即可获取映射关系表中的PPP上层的源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号，也即VJ压缩时被省略的源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号；根据端口号获得相应协议类型，得到协议类型后再将数据交给对应的协议层次处理，返回执行步骤⑴。例如：将80端口的数据交付给HTTP协议层。另外，还需说明的是，根据rfc1144标准规定压缩数据方法，在收到压缩数据之前必将先收到非VJ压缩数据，此时，连接号、GREKey、GRE下层源IP和GRE下层目的IP与PPP上层源IP、PPP上层目的IP、源端口号和目的端口号之间的映射关系表已经建立，即映射关系表已经建立，此时根据连接号、GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP生成的组合索引键在映射关系表中搜索，必将搜索到匹配的PPP上层的源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号。

⑸PPP数据中的Protocol字段值为0x0c21，即为链路控制协议LCP，若为LCP终止连接请求，即PPP连接释放请求，则在此过程，清除建立在该PPP连接上的所有组合索引键与PPP上层目的IP、源端口号和目的端口号之间的映射关系以释放内存，并结束PPP连接；若非LCP终止连接请求，返回执行步骤⑴；

⑹PPP数据中的Protocol字段值为步骤⑵至⑸所述四种情况以外的值，则提交网络中相应的协议层处理，返回执行步骤⑴。

显然，本发明点对点协议VJ压缩数据还原方法的有益技术效果是能够在位于分组控制功能PCF和分组数据服务节点PDSN设备之间的R-P接口采集点对点PPP数据，同时实现信令和业务数据的监测与分析，解决了现有网络监测技术从R-P接口采集和分析信令数据，同时，从PDSN与互联网之间的接口Pi采集和分析业务数据，存在的增加***采集接口和重复采集的总流量，给***稳定性带来隐患等问题，并使网络监测结果更接近实际，更具代表性。

Claims (2)

1.一种点对点协议VJ压缩数据还原方法，其特征在于：从位于分组控制功能PCF和分组数据服务节点PDSN设备之间的R-P接口采集点对点PPP数据，根据点对点PPP数据中的Protocol字段取值判断所接收的数据是否为VanJacobson传输控制协议/网际协议TCP/IP报头压缩数据，即VJ压缩数据；如果是非VJ压缩数据，则取PPP连接上层IP头中的protocol字段作为连接号，并建立该连接号、通用路由封装协议GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP与PPP上层源IP、PPP上层目的IP、源端口号和目的端口号之间的映射关系表，即映射关系表，并以连接号、GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP为组合索引键；并将PPP上层IP头中的Protocol字段的值修改为0x06，即指示PPP连接上层IP之上的传输控制协议TCP，即TCP协议；如果是VJ压缩数据，则提取每个VJ压缩数据帧携带的连接号与GREKey、GRE下层源IP和GRE下层目的IP生成组合索引键，在前述非VJ压缩数据时所建立的映射关系表中进行搜索，成功匹配后即可获取PPP上层的源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号。

2.根据权利要求1所述点对点协议VJ压缩数据还原方法，其特征在于：该点对点协议VJ压缩数据还原方法包括以下步骤：

⑴从位于分组控制功能PCF和分组数据服务节点PDSN设备之间的R-P接口采集点对点PPP数据，解析PPP数据中Protocol字段的取值：

⑵PPP数据中的Protocol字段值为0x0021，即IP地址，则将数据帧直接交给上层IP协议层处理，返回执行步骤⑴；

⑶PPP数据中的Protocol字段值为0x002f，即为非VJ压缩数据，一方面将PPP上层IP头中的Protocol字段的值修改为0x06，即指示PPP连接上层IP之上的传输控制协议TCP，即TCP协议，并将数据帧直接交给上层IP协议层处理；另一方面从PPP协议层的上层IP协议层中直接获取protocol字段，将其作为连接号；从通用路由封装协议GRE协议层获取GREKey，从GRE下层的IP协议层获取GRE下层源IP和GRE下层目的IP，从PPP上层IP协议分析层获取PPP上层源IP和PPP上层目的IP；并建立连接号、GREKey、GRE下层源IP和GRE下层目的IP与PPP上层源IP、PPP上层目的IP、源端口号和目的端口号之间的映射关系表，即映射关系表，并以连接号、GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP为组合索引键，返回执行步骤⑴；

⑷PPP数据中的Protocol字段值为0x002d，即为VJ压缩数据，一方面完成从压缩TCP/IP头中获取连接号，从GRE协议层提取GREKey，GRE下层的IP协议层获取GRE下层源IP、GRE下层目的IP，另一方面将连接号、GREKey、GRE下层源IP、GRE下层目的IP生成组合索引键，并以此在步骤⑶所建立的映射关系表中进行搜索，成功匹配后即可获取映射关系表中的PPP上层的源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号，也即VJ压缩时被省略的源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号；根据端口号获得相应协议类型，得到协议类型后再将数据交给对应的协议层次处理，返回执行步骤⑴；

⑸PPP数据中的Protocol字段值为0x0c21，即为链路控制协议LCP，若为LCP终止连接请求，即PPP连接释放请求，则在此过程，清除建立在该PPP连接上的所有组合索引键与PPP上层目的IP、源端口号和目的端口号之间的映射关系以释放内存，并结束PPP连接；若非LCP终止连接请求，返回执行步骤⑴；

⑹PPP数据中的Protocol字段值为步骤⑵至⑸所述四种情况以外的值，则提交网络中相应的协议层处理，返回执行步骤⑴。