CN106130908B - 报文传输方法和装置、智能终端 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种报文传输方法和装置、智能终端，其中方法包括：接收第一报文，所述第一报文由接入第一设备的第二设备发送，所述第一设备是第二设备的网络接入热点；在所述第一设备的内核层之外，对所述第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述第二报文携带转换后的地址信息；将携带所述地址信息的第二报文发送至外网。本公开降低了地址转换对智能终端的耗电量，提高了报文转发速度。

Description

报文传输方法和装置、智能终端

技术领域

本公开涉及智能设备技术，尤其涉及一种报文传输方法和装置、智能终端。

背景技术

目前很多智能终端都支持自身成为上网热点(即相当于一个接入点AP，AccessPoint)，例如，Android手机也可以提供让手机成为热点，其他终端接入该手机热点进行上网，并且在手机上可以选择“网络共享”下的设置WLAN热点、或者USB共享网络等多种网络共享方式。这种以智能终端作为热点的方式，是通过终端的数据连接到因特网，所有连接终端的客户端收发的报文也都需要经过手机来处理。

以手机为例，接入手机热点的各个客户端可以处于一个局域网中，而经手机的数据网发送到因特网的报文将进入到广域网，报文由局域网到广域网时，需要进行地址转换，例如，将局域网的IP地址转换成广域网的IP地址，即通常的NAT(Network AddressTranslation，网络地址转换)。相关技术中，上述的地址转换由手机执行，比如，某个接入手机热点的终端发送的报文，手机会对该报文进行地址转换后再传输至因特网，而通常手机是通过kernel中的网络协议栈进行地址转换，这使得手机耗电比较严重，负担较重，也降低了报文的转发速度。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种报文传输方法和装置、智能终端，以降低地址转换对智能终端的耗电量，并提高报文转发速度。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种报文传输方法，包括：

接收第一报文，所述第一报文由接入第一设备的第二设备发送，所述第一设备是第二设备的网络接入热点；

在所述第一设备的内核层之外，对所述第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述第二报文携带转换后的地址信息；

将携带所述地址信息的第二报文发送至外网。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种报文传输装置，包括：

报文接收模块，用于接收第一报文，所述第一报文由接入第一设备的第二设备发送，所述第一设备是第二设备的网络接入热点；

报文处理模块，用于在所述第一设备的内核层之外，对所述第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述第二报文携带转换后的地址信息；

报文发送模块，用于将携带所述地址信息的第二报文发送至外网。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种智能终端，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：接收第一报文，所述第一报文由接入第一设备的第二设备发送，所述第一设备是第二设备的网络接入热点；在第一设备的内核层之外，对第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述第二报文携带转换后的地址信息；将携带所述地址信息的第二报文发送至外网。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过在设备的内核层kernel之外，对报文进行NAT地址转换，使得该地址转换的处理不用再经过内核层，设备的CPU可以得到休息，降低了地址转换对智能终端的耗电量，并提高了报文转发速度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种报文转发路径示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种报文传输方法的流程图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种报文传输装置的结构示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种报文传输装置的结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种智能终端的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

由智能终端作为一种网络接入热点AP的方式，将使得人们上网更加方便，比如，人们可以在户外将某个智能手机作为网络接入热点，其他终端可以接入该手机热点进行上网。这种方式可以通过在手机中设置共享网络实现。

以智能终端为手机为例，图1示例了一种手机的部分***框架，如图1所示，手机的硬件层hardware可以包括入口网卡模块11和出口网卡模块12。其中，入口网卡模块11可以是在手机启动“网络共享”设置时(例如，可以是USB共享或者设置WLAN热点)，手机在***中注册的网卡模块，例如，在USB共享方式中，该入口网卡模块11可以是rndis0；在WLAN共享方式中，该入口网卡模块11可以是wlan0。

在手机的硬件层hardware还可以包括出口网卡模块12，该出口网卡模块12是报文从手机发往外网即因特网internet的接口，比如，某一个终端接入到该手机热点，手机会将终端发送的报文发往因特网，即从该出口网卡模块12转发到internet，实现终端的上网。例如，该出口网卡模块12可以是rmnet_data0。报文在手机中即在入口网卡模块11和出口网卡模块12之间交互，手机可以由入口网卡模块11接收接入到手机热点的客户端(即接入手机热点的终端)发送的报文，最终将报文从出口网卡模块12发往因特网。

手机接收的报文可以是局域网中的报文，而因特网是广域网，因此，报文在手机中将进行网络地址转换NAT，即在入口网卡模块11接收报文后，通过出口网卡模块12将报文发往外网之前，需要在手机内对报文进行地址转换。本公开实施例提供的报文传输方法，即是描述智能终端作为网络接入热点时，在接收到接入该热点的其他设备发送的报文时，如何传输该报文的过程，包括智能终端对报文进行网络地址转换NAT的执行过程，目的是降低地址转换对手机的耗电量，提高报文转发速度。

图2描述了本公开实施例的报文传输方法的流程图，如图2所示，包括：

在步骤201中，接收第一报文，所述第一报文由接入第一设备的第二设备发送，所述第一设备是第二设备的网络接入热点。

在步骤202中，在所述第一设备的内核层之外，对所述第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述第二报文携带转换后的地址信息。

在步骤203中，将携带所述地址信息的第二报文发送至外网。

结合图1来看图2所示的报文传输方法：在本例子中，例如，第一设备可以是手机，该手机作为网络接入热点，第二设备可以是接入该手机热点的其他设备，比如其他手机或电脑等。第二设备发往外网的报文都需要经过第一设备即手机热点的转发，并且还要在该手机热点中进行NAT地址转换后，再发出至外网。

本例子中，第二设备向第一设备发送的报文由入口网卡模块11至出口网卡模块12之间要经过NAT地址转换，通常可以走的路径是：由硬件层hardware的入口网卡模块11接收报文后，该报文经过kernel层，经过kernel的网络层中内核协议栈进行NAT转换，NAT转换后的报文再从kernel转发到出口网卡模块12，由出口网卡模块12将报文发往外网。但是这种方式，由kernel的网络协议栈进行地址转换，将导致CPU无法休眠，耗电比较严重，而CPU的负担较大也使得报文的转发速度降低。

而本公开实施例的报文传输方法中，为报文地址转换设置为另一条路径。如图1的箭头所示，入口网卡模块11接收报文后，该报文不经过内核层kernel，而是在内核层之外，由入口网卡模块11发往出口网卡模块12，并在报文由入口网卡模块11发送到出口网卡模块12这条路径上，对报文进行网络地址转换。即报文走的是图1中箭头所示的不经过kernel的路径。

如图1所示，在本公开实施例的箭头所示路径中进行地址转换，可以是根据缓存的地址转换表执行。比如，仍以手机热点为例，如果将手机接收到的第二设备发送的报文称为第一报文，可以获取第一报文中的报文特征，该报文特征例如可以包括：报文的源端口、源IP、目的端口、目的IP，根据这些信息可以确定为该第一报文转换成的转换端口和转换IP，其中，转换IP可以是NAT转换后的在广域网中的IP地址，该广域网中的IP地址可以是手机的数据网接口的IP地址，转换端口可以是用于对不同第二设备的报文进行区分。因此，缓存的地址转换表中可以包括：上述第一报文的报文特征、以及对应的地址转换后的地址信息，该地址信息例如是转换端口和转换IP。这样就可以根据接收到的第一报文的报文特征进行地址转换。可以将经过上述的网络地址转换NAT后的报文称为第二报文，出口网卡模块可以将携带转换后的地址信息的第二报文发往外网。

在一个例子中，上述地址转换所使用的缓存的地址转换表，可以存储在入口网卡模块，由入口网卡模块执行对第一报文的地址转换处理，例如，入口网卡模块对接收到的第一报文获取报文特征，并根据报文特征和缓存的地址转换表进行地址转换，然后将地址转换后的第二报文发往出口网卡模块。

或者，在另一个例子中，还可以是地址转换表存储在出口网卡模块，由出口网卡模块执行对第一报文的地址转换。比如，入口网卡模块在接收到第一报文后，可以将第一报文发送至出口网卡模块，由出口网卡模块获取第一报文的报文特征并进行地址转换得到第二报文，并将第二报文发往外网。

如上只是示例性的实施方式，但并不局限于此，具体实施中也可以采用其他方式。此外，缓存的地址转换表可以是按照如下方式生成并存储：例如，对于某个第二设备发送的第一报文，当该第一报文是首次接收到的该第二设备发送的报文时，该报文可以仍然走图1所示的经过kernel的网络协议栈进行地址转换的路径，kernel可以将转换后的报文信息(该报文信息可以包括第一报文的报文特征、转换后的地址信息等)发送至入口网卡模块或者出口网卡模块，由这些模块在缓存的地址转换表中存储第一报文对应的地址转换表项，该地址转换表项可以包括：上述kernel发送的第一报文的报文特征、以及对应的地址转换后的地址信息。这样当后续再接收到第二设备发送的非首次第一报文时，可以根据如上报文特征，由入口网卡模块或者出口网卡模块根据该缓存的地址转换表项进行地址转换，而不需要再经过kernel。

由上述的地址转换方法的描述可以看到，通过经过图1所示的硬件层的传输路径由入口网卡模块传输报文到出口网卡模块，可以使得地址转换不需要再经过kernel，不再用CPU处理，从而可以增加CPU的休眠时间，减轻CPU的负担，使得手机的耗电量降低，而CPU负担的降低也可以提高报文的转发速度。

此外，为了节省缓存地址转换表的存储空间，可以删除一些长时间不用的地址转换表项。比如，如果经过预定时间间隔，未接收到具有某种报文特征的第一报文，则由所述地址转换表中删除该第一报文对应的地址转换表项。

本公开实施例还提供了一种报文传输装置，例如，该装置可以设置于作为网络接入热点的第一设备，以使得第一设备可以执行本公开实施例的报文传输方法。如图3所示，该装置可以包括：报文接收模块31、报文处理模块32和报文发送模块33。

报文接收模块31，用于接收第一报文，所述第一报文由接入第一设备的第二设备发送，所述第一设备是第二设备的网络接入热点；

报文处理模块32，用于在所述第一设备的内核层之外，对所述第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述第二报文携带转换后的地址信息；

报文发送模块33，用于将携带所述地址信息的第二报文发送至外网。

在一个例子中，如图4所示，该装置还可以包括：地址转换模块34，用于用于在接收到所述第二设备首次发送的第一报文后，通过所述第一设备内核层中的内核协议栈，对所述第一报文进行网络地址转换。还包括：表项管理模块35，用于在缓存的地址转换表中增加第一报文对应的地址转换表项，所述地址转换表项包括第一报文的报文特征与转换后的地址信息的对应关系，以用于根据所述对应关系进行网络地址转换。

在一个例子中，表项管理模块35，还用于在经过预定时间间隔未接收到所述第一报文时，则由所述地址转换表中删除所述第一报文对应的地址转换表项。

图5是根据一示例性实施例示出的一种智能终端500的框图。例如，装置500可以是智能手机，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图5，装置500可以包括以下一个或多个组件：处理组件502，存储器508，电源组件506，多媒体组件508，音频组件510，输入/输出(I/O)的接口512，传感器组件514，以及通信组件516。

处理组件502通常控制装置500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理元件502可以包括一个或多个处理器520来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件502可以包括一个或多个模块，便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如，处理部件502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。

存储器508被配置为存储各种类型的数据以支持在设备500的操作。这些数据的示例包括用于在装置500上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器508可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电力组件506为装置500的各种组件提供电力。电力组件506可以包括电源管理***，一个或多个电源，及其他与为装置500生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件508包括在所述装置500和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备500处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜***或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件510包括一个麦克风(MIC)，当装置500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器508或经由通信组件516发送。在一些实施例中，音频组件510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口512为处理组件502和***接口模块之间提供接口，上述***接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件514包括一个或多个传感器，用于为装置500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件514可以检测到设备500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置500的显示器和小键盘，传感器组件514还可以检测装置500或装置500一个组件的位置改变，用户与装置500接触的存在或不存在，装置500方位或加速/减速和装置500的温度变化。传感器组件514可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件514还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件514还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件516被配置为便于装置500和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置500可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信部件516经由广播信道接收来自外部广播管理***的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信部件516还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置500可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

此外，在本公开的示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由装置的处理器执行以完成上述方法，例如该方法包括：接收第一报文，所述第一报文由接入第一设备的第二设备发送，所述第一设备是第二设备的网络接入热点；在第一设备的内核层之外，对第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述第二报文携带转换后的地址信息；将携带所述地址信息的第二报文发送至外网。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种报文传输方法，其特征在于，所述方法包括：

接收第一报文，所述第一报文由接入第一设备的第二设备发送，所述第一设备是第二设备的网络接入热点；

在所述第一设备的内核层之外，对所述第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述第二报文携带转换后的地址信息；

将携带所述地址信息的第二报文发送至外网；

在接收到所述第二设备首次发送的第一报文后，通过所述第一设备内核层中的内核协议栈，对所述第一报文进行网络地址转换；

在缓存的地址转换表中增加第一报文对应的地址转换表项，所述地址转换表项包括第一报文的报文特征与转换后的地址信息的对应关系，以用于根据所述对应关系进行网络地址转换。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一报文由所述第一设备的入口网卡模块接收，所述第二报文由所述第一设备的出口网卡模块发送。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述第一设备的内核层之外，对所述第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，包括：

所述入口网卡模块根据缓存的地址转换表，对所述第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述地址转换表存储在所述入口网卡模块；

所述方法还包括：所述入口网卡模块在得到第二报文后，将所述第二报文发送至所述出口网卡模块。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述入口网卡模块在接收到第一报文后，将所述第一报文发送至所述出口网卡模块；

所述在第一设备的内核层之外，对所述第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，包括：

所述出口网卡模块根据缓存的地址转换表，对所述第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述地址转换表存储在所述出口网卡模块。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若经过预定时间间隔未接收到所述第一报文，则由所述地址转换表中删除所述第一报文对应的地址转换表项。

6.一种报文传输装置，其特征在于，所述装置包括：

报文接收模块，用于接收第一报文，所述第一报文由接入第一设备的第二设备发送，所述第一设备是第二设备的网络接入热点；

报文处理模块，用于在所述第一设备的内核层之外，对所述第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述第二报文携带转换后的地址信息；

报文发送模块，用于将携带所述地址信息的第二报文发送至外网；

地址转换模块，用于在接收到所述第二设备首次发送的第一报文后，通过所述第一设备内核层中的内核协议栈，对所述第一报文进行网络地址转换；

表项管理模块，用于在缓存的地址转换表中增加第一报文对应的地址转换表项，所述地址转换表项包括第一报文的报文特征与转换后的地址信息的对应关系，以用于根据所述对应关系进行网络地址转换。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述表项管理模块，还用于在经过预定时间间隔未接收到所述第一报文时，则由所述地址转换表中删除所述第一报文对应的地址转换表项。

8.一种智能终端，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：接收第一报文，所述第一报文由接入第一设备的第二设备发送，所述第一设备是第二设备的网络接入热点；在第一设备的内核层之外，对第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述第二报文携带转换后的地址信息；将携带所述地址信息的第二报文发送至外网；

在接收到所述第二设备首次发送的第一报文后，通过所述第一设备内核层中的内核协议栈，对所述第一报文进行网络地址转换；

在缓存的地址转换表中增加第一报文对应的地址转换表项，所述地址转换表项包括第一报文的报文特征与转换后的地址信息的对应关系，以用于根据所述对应关系进行网络地址转换。

9.根据权利要求8所述的智能终端，其特征在于，所述智能终端包括：入口网卡模块和出口网卡模块；

所述入口网卡模块，用于根据缓存的地址转换表，对第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述地址转换表存储在所述入口网卡模块，并将第二报文发送至所述出口网卡模块；

所述出口网卡模块，用于将携带所述地址信息的第二报文发送至外网。

10.根据权利要求8所述的智能终端，其特征在于，所述智能终端包括：入口网卡模块和出口网卡模块；

所述入口网卡模块，用于将接收到的所述第一报文发送至所述出口网卡模块；

所述出口网卡模块，用于根据缓存的地址转换表，对所述第一报文进行网络地址转换，得到第二报文，所述地址转换表存储在所述出口网卡模块，并将携带所述地址信息的第二报文发送至外网。