CN112888022A - 数据迁移方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种数据迁移方法及装置,应用于终端通信的用户面网关由源用户面网关切换到目标用户面网关的场景,目标用户面网关接收控制面网关发送的终端的地址,所述目标用户面网关根据所述终端的地址,获取以太网数据包,所述目标用户面网关将所述以太网数据包发送给以太网接口,以使交换机通过所述以太网接口获取所述以太网数据包,并根据所述以太网数据包更新MAC地址表。这样通过使交换机及时更新MAC地址表,交换机根据更新后的MAC地址表可以将需要发送给终端的下行数据通过正确的端口发送数据,可以有效的防止将发送给终端的下行数据丢失。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种数据迁移方法及装置。
背景技术
在终端通过4G或者5G等移动网络进行以太网类型的数据的发送和接收过程中,需要通过相应的以太网交换机进行数据的接收和转发。如图1a所示,以太网交换机是基于以太网地址传输数据的交换机,以太网交换机的每个端口都直接与主机相连,并且一般都工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对端口,使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样,进行无冲突地传输数据。
以太网交换机在接收到需要转发的以太网帧时,根据以太网帧上帧头的目的媒体访问控制(Media Access Control,MAC)地址查找MAC地址表,获取目的MAC地址在以太网交换机上对应的端口,然后将该以太网帧通过该端口将该以太网帧转发出去,从而实现数据交换。如果目的MAC地址不在MAC地址表中,以太网交换机则向所有端口“洪泛”该以太网帧。当接收端与以太网之间通信的端口发生改变时,以太网交换机通过地址解析协议(AddressResolution Protocol,ARP)/空数据包(Null Data Packet,NDP)以太网帧更新MAC地址列表。
当终端与演进分组***(Evolved Packet System,EPS)建立支持以太网类型的分组数据网络(Packet Date Network,PDN)会话连接时,终端附着后,终端发送的以太网帧会通过EPC的通用分组无线服务(General Packet Radio Service,GPRS)隧道协议(GPRSTunneling Protocol,GTP)隧道,用户面网关(User Plane Gateway,UP GW)将以太网帧发送给SGi接口,以太网交换机从SGi接口中获取以太网帧。然而,当终端发生移动时,EPC可能会切换与终端会话的用户面网关,由于此时以太网交换机的地址列表未能及时更新,使得以太网交换机仍旧会在短时间内继续向源UP GW转发向终端发送的下行以太网帧,造成为终端服务的目标UP GW不能获取到终端下行以太网帧,从而导致数据的丢失。
发明内容
为克服相关技术中在以太网类型的数据连接迁移过程中导致数据丢失的问题,本发明提供一种数据迁移方法及装置。
第一方面,提供了一种数据迁移方法,在控制面网关将与终端通信的用户面网关由源用户面网关切换到目标用户面网关时,所述方法包括:
所述目标用户面网关接收控制面网关发送的所述终端的地址;
所述目标用户面网关根据所述终端的地址,获取以太网数据包,所述以太网数据包包括:地址解析协议ARP报文或者所述终端发送的上行数据;
所述目标用户面网关将所述以太网数据包发送给以太网接口,以使交换机通过所述以太网接口获取所述以太网数据包,并根据所述以太网数据包更新媒体访问控制MAC地址表。
这样可以使交换机通过以太网接口获取ARP报文或者上行数据,并根据ARP报文或上行数据更新媒体访问控制MAC地址表,并更改发送给终端数据的端口,避免发送给终端的下行数据丢失。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:
所述目标用户面网关通过单向传输通道获取所述源用户面网关发送的第一下行数据,所述单向传输通道为所述源用户面网关与所述目标用户面网关之间建立的单向临时传输隧道;
所述目标用户面网关根据所述终端的地址,向所述终端发送所述第一下行数据。
这样可以避免因交换机的MAC地址表未能及时更新导致发送给终端的下行数据丢失或发送延迟等问题。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:
所述目标用户面网关通过所述以太网接口获取待发送给所述终端的第二下行数据,所述第二下行数据携带所述终端的地址;
若所述第二下行数据携带的所述终端的地址与所述控制面网关发送的所述终端的地址匹配成功,则所述目标用户面网关释放所述单向传输通道。
当第二下行数据携带终端的地址与控制面网关发送的终端的MAC地址相匹配时,可以确定交换机的MAC地址表已更新,这样目标用户面网关就可以释放源用户面网关与目标用户面网关之间的传输通道。
在一种可能的设计中,所述终端的地址包括以下至少一种:所述终端的IP地址和所述终端的MAC地址。
在一种可能的设计中,所述目标用户面网关根据所述终端的地址,所述获取以太网数据包,包括:
所述目标用户面网关接收所述终端发送的包含所述终端的地址的ARP报文;
或者,所述目标用户面网关生成包含所述终端的地址的ARP报文。
在一种可能的设计中,所述终端的地址为IP地址,所述终端的地址为IP地址,所述目标用户面网关根据所述终端的地址获取所述终端发送的ARP报文,包括:
所述目标用户面网关向所述终端发送ARP请求消息,所述ARP请求消息包括所述终端的IP地址和源MAC地址,所述源MAC地址是广播MAC地址;
所述目标用户面网关接收所述终端发送的所述ARP报文,所述ARP报文携带所述终端的目的MAC地址,所述目的MAC地址是所述ARP请求消息包括的源MAC地址。
在一种可能的设计中,所述目标用户面网关根据所述终端的地址获取所述终端发送的ARP报文,包括:
所述目标用户面网关接收终端发送的免费ARP报文;
若所述免费ARP报文中携带所述终端的地址,则所述免费APR报文为所述终端发送的ARP报文。
在一种可能的设计中,在演进分组***EPS中,所述目标用户面网关位于演进分组***EPS,所述以太网接口为SGi接口;或者,所述目标用户面网关位于下一代NexGen***,所述以太网接口为NG6接口。
第二方面,还提供了一种数据迁移方法,所述方法包括:
控制面网关获取所述终端的MAC地址;
所述控制面网关将所述终端的MAC地址发送给所述目标用户面网关。
第三方面,提供了一种用户面网关应用于终端通信的用户面网关由源用户面网关切换到所述用户面网关的场景,所述用户面网关包括:
接收单元,用于接收控制面网关发送的所述终端的地址;
处理单元单元,还用于根据所述接收单元接收的所述终端的地址,获取以太网数据包,所述以太网数据包包括:地址解析协议ARP报文或者所述终端发送的上行数据;
发送单元,用于将所述处理器获取的所述以太网数据包发送给以太网接口,以使交换机通过所述以太网接口获取所述以太网数据包,并根据所述以太网数据包更新媒体访问控制MAC地址表。
在一种可能的设计中,所述接收单元,还用于通过单向传输通道获取所述源用户面网关发送的第一下行数据,所述单向传输通道为所述源用户面网关与所述目标用户面网关之间建立的单向临时传输隧道;
所述发送单元,还用于根据所述接收单元接收的所述终端的地址,向所述终端发送所述第一下行数据。
在一种可能的设计中,
所述接收单元,还用于通过所述以太网接口获取待发送给所述终端的第二下行数据,所述第二下行数据携带所述终端的地址;
所述处理单元,用于若在所述接收单元接收的所述第二下行数据携带的所述终端的地址与所述控制面网关发送的所述终端的地址匹配成功,则所述目标用户面网关释放所述单向传输通道。
在一种可能的设计中,所述终端的地址包括以下至少一种:所述终端的IP地址和所述终端的MAC地址。
在一种可能的设计中,所述接收单元,还用于接收所述终端发送的包含所述终端的地址的ARP报文;
或者,所述处理单元,还用于生成包含所述终端的地址的ARP报文。
在一种可能的设计中,述终端的地址为IP地址,
所述发送单元,还用于向所述终端发送ARP请求消息,所述ARP请求消息包括所述终端的IP地址和源MAC地址,所述源MAC地址是广播MAC地址;
所述接收单元,还用于接收所述终端发送的所述ARP报文,所述ARP报文携带所述终端的目的MAC地址,所述目的MAC地址是所述ARP请求消息包括的源MAC地址。
在一种可能的设计中,所所述接收单元,还用于接收终端发送的免费ARP报文;若所述免费ARP报文中携带所述终端的地址,则所述免费APR报文为所述终端发送的ARP报文。
在一种可能的设计中所述目标用户面网关位于演进分组***EPS,所述以太网接口为SGi接口;或者,所述目标用户面网关位于下一代NexGen***,所述以太网接口为NG6接口。
第四方面,还提供了一种控制面网关,所述控制面网关包括:
处理单元,用于获取所述终端的MAC地址;
发送单元,用于将处理单元获取的所述终端的MAC地址发送给所述目标用户面网关。
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1a是以太网交换机的应用场景示意图;
图1b是本发明实施例中提供的应用场景示意图;
图2是本发明又一实施例中提供的一种数据迁移方法的流程图;
图3是本发明又一实施例中提供的一种数据迁移方法的流程图;
图4是本发明又一实施例中提供的一种数据迁移方法的流程图;
图5是发明实施例中步骤S220的流程图;
图6是本发明实施例中步骤S221的流程图;
图7是本发明又一实施例中提供的一种数据迁移方法的流程图;
图8是本发明又一实施例中提供的一种数据迁移方法的信令流程图;
图9是本发明又一实施例中提供的一种数据迁移方法的信令流程图;
图10是本发明又一实施例中提供的一种数据迁移方法的信令流程图;
图11是本发明又一实施例中提供的一种数据迁移方法的信令流程图;
图12是本发明实施例中提供的一种目标用户面网关的结构示意图;
图13是本发明实施例中提供的一种数据迁移装置示意图;
图14是本发明实施例中提供的一种控制面网关的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的实施例进行描述。
为了增强网络的灵活性和可伸缩性,通常将EPC中的功能项分解为控制面网关和用户面网关。其中,用户面网关主要用于数据报文的处理;控制面网关主要用于定义用户面网关对数据报文的处理动作,控制面网关向用户面网关发送数据包的处理rule(规则),当数据包到达用户面网关时,用户面网关根据控制面网关下发的转发rule对数据包进行相应处理,从而完成对终端数据包的处理和发送等。
图1为本发明实施例中提供的一种场景应用示意图,如图1所示,在终端300处于位置A时,终端与基站100通信,终端300通过基站100向源用户面网关500发送或接收数据,源用户面网关500可以向以太网接口发送数据,或者源用户面网关500获取以太网接口发送的数据。同样,交换机700可以从该以太网接口中获取数据,或者将数据发送到该以太网接口。即源用户面网关500通过以太网接口与交换机700通信,同样的,目标用户面网关600也可以通过以太网接口与交换机700通信。示例性的,在演进分组***(Evolved Packet System,EPS)中,该以太网接口为SGi接口;在下一代(Next Generation,NexGen)***中,该以太网接口为NG6接口。
在终端300由图1b中的位置A移动到位置B时,可能会发生小区切换或小区重选,这时与终端300通信的基站由基站100切换到基站200,控制面网关400为了优化终端与用户面网关的通信路径,控制面网关将与终端300通信的用户面网关由源用户面网关500切换到目标用户面网关600。然而,现有技术当中,由于此时交换机700的MAC地址表未及时更新,会导致交换机700继续按照未更新的MAC地址表向源用户面网关发送下行数据,造成此时与终端300会话的目标用户面网关无法获取到需要发送给终端的下行数据,进而导致数据的丢失。
为了解决上述现有技术中的问题,本发明提供的一种数据迁移方法及装置。
结合图1b所示,在控制面网关400将与终端300通信的用户面网关由源用户面网关500切换到目标用户面网关600时,控制面网关400获取终端300的地址,其中,该终端的地址可以是终端的IP地址或MAC地址,或者是终端的IP地址和MAC地址。控制面网关400获取终端300的地址方式,可以是控制面网关400通过自身存储终端的上下文中获取,或者目标用户面网关400从源用户面网关500中获取,也可以是目标用户面网关400从终端300的信令中获取等等。
控制面网关400将获取到终端300的地址发送给目标用户面网关600,目标用户面网关600在获取到控制面网关400发送的终端300的地址时,目标用户面网关600根据终端300的地址获取终端300发送的上行数据。其中,该上行数据携带终端的MAC地址。
目标用户面网关600将终端300发送的上行数据发送给与交换机700通信的以太网接口,交换机700从该以太网接口中获取终端发送的上行数据。交换机700通过获取该上行数据中终端的MAC地址及与目标用户面网关通信的端口,来更新交换机700中的MAC地址表。另外,交换机700还可以根据该上行数据中携带的终端的MAC地址及对应交换机700对应的端口地址,来判断交换机700中的MAC地址表是否更新,如果没有更新,那么更新MAC地址表。这样,本发明实施例通过及时更新交换机的MAC地址表,在与终端通信的用户面网关发生改变时,交换机可以根据更新后的MAC地址表,及时切换向终端发送数据的通信端口,保证发送给终端的下行数据不丢失。
另外,目标用户面网关600还可以获取ARP报文,该ARP报文携带终端的IP地址和MAC地址。目标用户面网关600将该ARP报文通过以太网接口发送给交换机700,交换机700根据该ARP报文及对应的通信端口地址更新地址列表。
其中,目标用户面网关600获取ARP报文的方式可以包括但不限于以下几种方式:
第一种方式,控制面网关400向终端300发送MAC地址更新指示,终端300根据接收到的该MAC地址更新指示生成包含终端300的MAC地址的地址解析协议(AddressResolution Protocol,ARP)报文,该ARP报文可以是免费ARP报文。终端300将该ARP报文发送给目标用户面网关600,目标用户面网关600接收终端300发送的ARP报文。其中,目标用户面600通过解析接收到的ARP报文,将接收到的APR报文中与终端300的MAC地址相匹配的ARP报文确定为终端300发送的ARP报文。
第二种方式,目标用户面网关600向终端300发送包含终端300的地址的ARP请求,其中,该ARP请求将广播MAC地址作为ARP的源MAC地址。终端300在接收到目标用户面网关600发送的ARP请求时,终端300向目标用户面网关600发送ARP响应报文,目标用户面网关600接收终端300发送的ARP响应报文。其中该ARP响应报文携带终端300的M目标MAC地址是ARP请求的源MAC地址。该ARP响应报文即为终端300发送的ARP报文。目标用户面网关700将该ARP报文转发给交换机700,交换机700根据接收到的该ARP报文更新MAC地址表。
第三种方式,目标用户面网关600生成携带终端的地址的ARP报文,并将该ARP报文转发给交换机700,交换机700根据接收到的该ARP报文更新MAC地址表。
结合图1b所示,为了将交换机700更新MAC地址表之前向源用户面网关500的第一下行数据转发给目标用户面网关600,以便目标用户面网关600可以将该第一下行数据及时发送给终端300,避免第一下行数据的丢失。在本发明提供的又一实施例中,结合上述各实施例,在本发明的该实施例中,在源用户面网关500与目标用户面网关600之间建立单向临时传输隧道,及数据只能从源用户面网关500向目标用户面网关600发送,该单向临时传输隧道可以是预先建立,还可以是根据需要随时建立,本发明实施例不限于此。
需要说明的是,该单行临时传输隧道为交换机700的MAC地址表为更新时创建的,在控制面网关400将与终端300通信的用户面网关从源用户面网关500切换到目标用户面网关600时,用来临时传输源用户面网关500中需要发送给终端300的下行数据。这时源用户面网关500通过建立的单向临时传输隧道向目标用户面网关600发送该下行数据,目标用户面网关600在接收到该下行数据后,目标用户面网关600将该下行数据发送给终端300,避免因控制面网关400在切换与终端300通信的用户面网关时,因交换机700未能及时更新地址表而导致交换机仍旧向源用户面网关500发送下行数据而导致下行数据丢失的问题。
在本发明提供的又一实施例中,还提供的一种数据迁移方法,该方法应用于终端通信的用户面网关由源用户面网关切换到目标用户面网关的场景,目标用户面网关侧的执行流程,如图2所示,包括以下步骤:
在步骤S210中,目标用户面网关接收控制面网关发送的所述终端的地址。
其中,该终端的地址可以是终端的IP地址,还可以是终端的MAC地址,或者是终端的IP地址和MAC地址。
在步骤S220中,目标用户面网关根据所述终端的地址,获取以太网数据包。
其中,以太网数据包包括:ARP报文或者终端发送的上行数据。该APR报文可以是目标用户面网关接收终端发送的包含该终端的地址的ARP报文,或者是目标用户面网关生成的包含该终端的地址的ARP报文。另外,目标用户面网关还可以接收终端发送的包含该终端的地址的上行数据。
目标用户网关在通过对接收到的上行数据进行解析,将包含终端的地址的上行数据确定给终端发送的上行数据。在目标控制面网关中,将接收到的ARP报文中,包含终端的地址的ARP报文确定为终端发送的ARP报文。
目标用户面网关将包含该终端的地址的上行数据确定给该终端发送的上行数据。另外,目标用户面网关获取APR报文的方式,可以通过上述获取ARP报文的三种方式获取,这里不再赘述,具体参见上述实施例。
需要说明的是,本发明提供的各个实施例,可以相关结合、相互解释。
在步骤S230中,目标用户面网关将所述以太网数据包发送给以太网接口。
由于目标用户面网关根据终端的地址获取以太网数据包,具体可以接收终端发送的包含该终端的地址的上行数据,或者是接收终端发送的包含该终端的地址的ARP报文。另外,目标用户面网关还可以生成包含该终端的地址的ARP报文。这样使得以太网交换机通过以太网接口获取到目标用户面网关发送的包含终端的地址的ARP报文或者包含终端的地址的上行数据时,可以及时更新MAC地址表,并根据更新后的MAC地址表向目标用户面转发终端的下行数据,避免数据的丢失。
其中,目标用户面网关位于演进分组***EPS,所述以太网接口为SGi接口;或者,所述目标用户面网关位于下一代NexGen***,所述以太网接口为NG6接口。
作为图2方法的细化,在本发明提供的又一实施例中,如图3所示,该方法还可以包括如下步骤:
在步骤S240中,目标用户面网关通过单向传输通道获取源用户面网关发送的第一下行数据。
其中,传输通道为源用户面网关与目标用户面网关之间建立的单向临时传输隧道。
在步骤S250中,目标用户面网关根据终端的地址,向终端发送第一下行数据。
可以参见图1b,在源用户面网关500与目标用户面网关600之间建立用于数据临时单向传输的传输隧道,将源用户面网关500中需要发送给终端300的下行数据通过该单向临时传输隧道发送给目标用户面网关600,目标用户面网关在接收到该下行数据后,目标用户面网关将该下行数据发送给终端300,避免因交换机的MAC地址表未能及时更新导致发送给终端的下行数据丢失或发送延迟等问题。其中,第一下行数据包含终端的地址。
作为图3方法的细化,在本发明提供的又一实施例中,如图4所示,该方法还可以包括如下步骤:
在步骤S260中,目标用户面网关通过以太网接口获取待发送给终端的第二下行数据。
其中,第二下行数据携带终端的地址。
在步骤S270中,目标用户面网关将第二下行数据携带终端的地址与控制面网关发送的终端的地址进行匹配。
若第二下行数据携带的终端的地址与控制面网关发送的终端的地址匹配成功,则在步骤S280中,目标用户面网关释放所述单向传输通道。
当第二下行数据携带终端的地址与控制面网关发送的终端的MAC地址相匹配时,可以确定交换机的MAC地址表已更新,这样目标用户面网关就可以释放源用户面网关与目标用户面网关之间的传输通道。
该实施例主要是目标用户面网关通过获取发送给终端的第二下行数据,将第二下行数据中携带的终端的地址,与从控制面网关获取到的终端的地址进行匹配,来判断交换机的MAC地址表是否更新。如果判断到交换机的MAC地址表未能更新,那么交换机仍旧会按照未更新的MAC地址表中的地址向源用户面网关发送下行数据,那么这时源用户面网关可以将交换机发送的下行数据通过建立的单向临时传输隧道向目标用户面网关发送该下行数据,目标用户面网关在接收到该下行数据后,将该下行数据发送给终端,防止数据的丢失。
在目标用户面网关通过上述方式判断到交换机的MAC地址表已经更新时,说明交换机可以通过更新后的MAC地址表将发送给终端的下行数据正确的发送给目标用户面网关,这是就不需要通过建立的单向临时传输隧道来传输下行数据,那么这时目标用户面网关就可以将该单向临时传输隧道释放,或者发起单向临时传输隧道释放的执行流程。
作为图2方法的细化,在本发明提供的又一实施例中,如图5所示,步骤S220还可以包括如下步骤:
在步骤S221中,目标用户面网关获取终端发送的包含该终端的地址的ARP报文。
目标用户面网关通过对接收到的ARP报文中的地址进行解析,当ARP报文包含终端的地址时,确定接收到的该报文为终端发送的ARP报文。
或者,在步骤S222中,目标用户面网关生成包含所述终端的地址的ARP报文。
目标用户面网关获取终端发送的ARP报文或者生成ARP报文已经在上述实施例中详述,这里不再赘述。
作为图5方法的细化,在本发明提供的又一实施例中,如图6所示,终端的地址为IP地址,步骤S221还可以包括如下步骤:
在步骤S2211中,目标用户面网关根据终端的IP地址向终端发送ARP请求
消息。
其中,ARP请求消息的源MAC地址是广播MAC地址。该APR请求中携带终端的IP地址。
在步骤S2212中,目标用户面网关接收终端发送的ARP报文。
其中,目标用户面网关接收的是终端发送的ARP响应报文,该ARP响应报文包含终端的IP地址和源MAC地址,源MAC地址是广播MAC地址。目标用户面网关通过对ARP报文的解析,将包含终端的地址的APR报文确定为终端发送的ARP报文。
具体参见上述实施例中的详述,这里不再赘述。
在本发明提供的又一实施例中,如图7所示,提供了一种数据迁移方法,所述方法应用于终端通信的用户面网关由源用户面网关切换到目标用户面网关的场景,该方法包括以下步骤:
在步骤S710中,控制面网关获取终端的MAC地址。
在步骤S720中,控制面网关将终端的MAC地址发送给目标用户面网关。
其中,控制面网关获取终端的地址方式,可以是控制面网关通过自身存储终端的上下文中获取,或者目标用户面网关从源用户面网关中获取,也可以是目标用户面网关从与终端通信的信令中获取等等。
通过以上的方法实施例的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明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,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
为了详述上述各实施例中的实现过程,本发明提供的以下三个实施例,分别与上述各实施例相对应。需要说明的是,本发明提供的实施例可以相互解释,相互补充,相互结合。
为了详述上述目标用户面网关600通过向交换机700发送终端发送的上行数据,以使交换机700可以根据该上行数据及时更新MAC地址表,在本发明提供的实施例中,如图8所示,提供了一种数据迁移方法,包括以下步骤:
在步骤801中,终端向控制面网关发送切换(Handover/Handoff,HO)/跟踪区更新(Tacking Area Update,TAU)请求。
在步骤802中,控制面网关在接收到终端发送的HO/TAU请求时,向目标用户面网关发送终端的MAC地址。
其中,控制面网关在分组数据网(Packet Data Network,PDN)会话中向目标用户面网关发送终端的MAC地址。
在步骤803中,终端向目标用户面发送包含终端的地址的上行数据。
在步骤804中,控制面网关向终端发送HO/TAU响应。
在步骤805中,目标用户面网关将接收到的终端发送的上行数据发送给交换机。
在步骤806中,交换机根据目标用户面网关发送的上行数据更新MAC地址表,并更改向终端发送数据的端口。
在步骤807中,目标用户面网关接收交换机发送的终端的下行数据。
在步骤808中,目标用户面网关将该下行数据发送给终端,该下行数据包含终端的地址。
在步骤809中,目标用户面网关向控制面网关发送包含交换机的MAC地址表更新完成的信息。
本发明实施例提供的数据迁移方法,通过目标用户面网关根据终端的地址,获取终端发送的上行数据,该上行数据包含终端的地址,目标用户面网关将该上行数据包发送给以太网接口,以使交换机通过以太网接口获取上行数据,并根据上行数据更新MAC地址表。这样通过使交换机及时更新MAC地址表,交换机根据更新后的MAC地址表可以将需要发送给终端的下行数据通过正确的端口发送数据,可以有效的防止将发送给终端的下行数据丢失。
为了详述上述目标用户面网关600向终端300发送ARP报文请求,目标用户面网关600将从终端300接收到的ARP相应报文发送给交换机700,以便交换700根据该ARP响应报文更新MAC地址表,在本发明提供的实施例中,如图9所示,提供了一种数据迁移方法,包括以下步骤:
在步骤901中,终端向控制面网关发送HO/TAU请求。
在步骤902中,控制面网关在PDN会话中向目标用户面网关发送终端的地址。
在步骤903中,控制面网关向终端发送HO/TAU响应。
在步骤904中,目标用户面网关向终端发送ARP请求,其中,该ARP请求携带终端的IP地址。
在步骤905中,终端向目标用户面网关发送ARP响应,其中,该ARP响应包含终端的IP地址和MAC地址。
在步骤906中,目标用户面网关将ARP响应发送给交换机。
在步骤907中,交换机根据ARP响应更新MAC地址表,并更改发送给终端数据的端口。
本发明实施例提供的数据迁移方法,通过目标用户面网关根据终端的地址,获取终端发送的ARP报文,该ARP报文包含终端的地址,目标用户面网关将该ARP报文包发送给以太网接口,以使交换机通过以太网接口获取ARP报文,并根据ARP报文更新MAC地址表。这样通过使交换机及时更新MAC地址表,交换机根据更新后的MAC地址表可以将需要发送给终端的下行数据通过正确的端口发送数据,可以有效的防止将发送给终端的下行数据丢失。
为了详述上述目标用户面网关600将终端300生成的免费ARP报文发送给交换机700,以便交换700根据该免费ARP报文更新MAC地址表,在本发明提供的实施例中,如图10所示,提供了一种数据迁移方法,包括以下步骤:
在步骤1001中,终端向控制面网关发送HO/TAU请求。
在步骤1002中,控制面网关向终端发送HO/TAU响应。
在步骤1003中,控制面网关在PDN会话中向目标用户面网关发送终端的地址。
其中,终端的地址包括终端的IP地址和MAC地址。
在步骤1004中,终端向目标用户面网关发送ARP报文。
其中,该ARP报文携带终端的地址,且ARP报文为免费ARP报文。
在步骤1005中,目标用户面网关将终端发送的ARP报文发送给交换机;
在步骤1006中,交换机根据ARP报文更新MAC地址表,并更改发送给终端数据的端口。
本发明实施例提供的数据迁移方法,通过目标用户面网关根据终端的地址,获取终端发送的ARP报文,该ARP报文包含终端的地址,目标用户面网关将该ARP报文包发送给以太网接口,以使交换机通过以太网接口获取ARP报文,并根据ARP报文更新MAC地址表。这样通过使交换机及时更新MAC地址表,交换机根据更新后的MAC地址表可以将需要发送给终端的下行数据通过正确的端口发送数据,可以有效的防止将发送给终端的下行数据丢失。
为了详述上述目标用户面网关600生成ARP报文,并将该ARP报文发送给交换机700,以便交换700根据该免费ARP报文更新MAC地址表,在本发明提供的实施例中,如图11所示,提供了一种数据迁移方法,包括以下步骤:
在步骤1101中,终端向控制面网关发送HO/TAU请求。
在步骤1102中,控制面网关向终端发送HO/TAU响应。
在步骤1103中,控制面网关在PDN会话中向目标用户面网关发送终端的IP地址和MAC地址。
在步骤1104中,目标用户面网关生成包含终端的MAC地址的ARP报文。
在步骤1105中,目标用户面网关将ARP报文发送给交换机。
在步骤1106中,交换机根据ARP报文更新MAC地址表,并更改发送给终端数据的端口。
本发明实施例提供的数据迁移方法,通过根据终端的地址,目标用户面网关生成包含终端的地址的ARP报文,目标用户面网关将该ARP报文包发送给以太网接口,以使交换机通过以太网接口获取ARP报文,并根据ARP报文更MAC地址表。这样通过使交换机及时更新MAC地址表,交换机根据更新后的MAC地址表可以将需要发送给终端的下行数据通过正确的端口发送数据,可以有效的防止将发送给终端的下行数据丢失。
另外,作为对上述各实施例的实现,本发明实施例还提供了一种用户面网关,应用于在终端通信的用户面网关由源用户面网关切换到该用户面网关的场景,该用户面网关可以用于执行图2-11中任一附图所示实施例中目标用户面网关执行的动作,如图12所示,包括:
接收单元11,用于接收控制面网关发送的所述终端的地址;
处理单元12,还用于根据接收单元11接收的所述终端的地址,获取以太网数据包,所述以太网数据包包括:地址解析协议ARP报文或者所述终端发送的上行数据;
发送单元13,用于将处理单元12获取的所述以太网数据包发送给以太网接口,以使交换机通过所述以太网接口获取所述以太网数据包,并根据所述以太网数据包更新MAC地址表。
这样可以使交换机通过以太网接口获取ARP报文或者上行数据,并根据ARP报文或上行数据更新媒体访问控制MAC地址表,并更改发送给终端数据的端口,避免发送给终端的下行数据丢失。
在本发明提供的又一实施例中,
接收单元11,还用于通过单向传输通道获取所述源用户面网关发送的第一下行数据,所述单向传输通道为所述源用户面网关与所述目标用户面网关之间建立的单向临时传输隧道;
发送单元13,还用于根据所述接收单元11接收的所述终端的地址,向所述终端发送所述第一下行数据。
这样可以避免因交换机的MAC地址表未能及时更新导致发送给终端的下行数据丢失或发送延迟等问题。
在本发明提供的又一实施例中,接收单元11,还用于通过所述以太网接口获取待发送给所述终端的第二下行数据,所述第二下行数据携带所述终端的地址;
处理单元12,还用于若在接收单元11接收的所述第二下行数据携带的所述终端的地址与所述控制面网关发送的所述终端的地址匹配成功,则所述目标用户面网关释放所述单向传输通道。
当第二下行数据携带终端的地址与控制面网关发送的终端的MAC地址相匹配时,可以确定交换机的MAC地址表已更新,这样目标用户面网关就可以释放源用户面网关与目标用户面网关之间的传输通道。
在本发明提供的又一实施例中,所述终端的地址包括以下至少一种:所述终端的IP地址和所述终端的MAC地址。
在本发明提供的又一实施例中,
接收单元11,还用于根据所述终端的地址获取所述终端发送的ARP报文;
处理单元12,还用于生成包含所述终端的地址的ARP报文。
在本发明提供的又一实施例中,所述终端的地址为IP地址,
发送单元13,还用于根向所述终端发送ARP请求消息,所述ARP请求消息包括所述终端的IP地址和源MAC地址,所述源MAC地址是广播MAC地址;
接收单元11,还用于接收所述终端发送的所述ARP报文,所述ARP报文携带所述终端的目的MAC地址,所述目的MAC地址是所述ARP请求消息包括的源MAC地址。
在本发明提供的又一实施例中,
接收单元11,还用于接收终端发送的免费ARP报文;若所述免费ARP报文中携带所述终端的地址,则所述免费APR报文为所述终端发送的ARP报文。
在本发明提供的又一实施例中,在演进分组***EPS中,所述目标用户面网关位于演进分组***EPS,所述以太网接口为SGi接口;或者,所述目标用户面网关位于下一代NexGen***,所述以太网接口为NG6接口。
在可选的实施例中,处理单元12可以为处理器510,接收单元11和发送单元13可以为通信接口520,同时,用户面网关还可以包括存储器530,所述存储器530用于存储用户面网关的程序代码和数据,具体如图13所示,所述用户面网关包括处理器510,通信接口520,以及存储器530。
作为对上述各实施例的实现,本发明实施例还提供了一种控制面网关,在控制面网关将与终端通信的用户面网关由源用户面网关切换到目标用户面网关时,该控制面网关可以用于执行上述方法实施例中控制面网关执行的动作。如图14所示,该控制面网关包括:
处理单元21,用于获取所述终端的MAC地址;
发送单元22,用于将处理单元21获取的所述终端的MAC地址发送给所述目标用户面网关。
在可选的实施例中,发送单元22可以为通信接口520,同时,控制面网关还可以包括存储器530,所述存储器530用于存储控制面网关的程序代码和数据,具体如图13所示,所述控制面网关包括处理器510,通信接口520,以及存储器530。
可以理解的是,本发明可用于众多通用或专用的计算***环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器***、基于微处理器的***、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何***或设备的分布式计算环境等等。
本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
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。
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发明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 (27)
1.一种数据迁移方法,所述方法应用于终端通信的用户面网关由源用户面网关切换到目标用户面网关的场景,其特征在于,所述方法包括:
所述目标用户面网关接收来自控制面网关的所述终端的媒体访问控制MAC地址;
所述目标用户面网关根据所述终端的MAC地址,获取以太网数据包,所述以太网数据包包含所述终端的MAC地址;
所述目标用户面网关通过以太网接口发送所述以太网数据包,所述以太网数据包用于交换机的MAC地址表更新。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以太网数据包为:包含所述终端的MAC地址的地址解析协议ARP报文,或包含所述终端的MAC地址的上行数据包。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述目标用户面网关根据所述终端的MAC地址,所述获取以太网数据包,包括:
所述目标用户面网关生成包含所述终端的MAC地址的ARP报文。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述ARP报文为免费ARP报文。
5.根据权利要求1至4中任一所述的方法,其特征在于,所述目标用户面网关位于演进分组***EPS,所述以太网接口为SGi接口;或者,所述目标用户面网关位于下一代NexGen***,所述以太网接口为NG6接口。
6.根据权利要求1至5中任一所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述交换机通过所述以太网接口获取所述以太网数据包;
所述交换机根据所述以太网数据包,更新MAC地址表。
7.根据权利要求1至6中任一所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述控制面网关获取所述终端的MAC地址,并向所述目标用户面网关发送所述终端的MAC地址。
8.一种数据迁移方法,所述方法应用于终端通信的用户面网关由源用户面网关切换到目标用户面网关的场景,其特征在于,所述方法包括:
交换机通过以太网接口获取来自所述目标用户面网关的以太网数据包,所述以太网数据包包含所述终端的媒体访问控制MAC地址;
所述交换机根据所述以太网数据包,更新MAC地址表。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述以太网数据包为:包含所述终端的MAC地址的地址解析协议ARP报文,或含所述终端的MAC地址的上行数据包。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述ARP报文为免费ARP报文。
11.根据权利要求8至10中任一所述的方法,其特征在于,所述目标用户面网关位于演进分组***EPS,所述以太网接口为SGi接口;或者,所述目标用户面网关位于下一代NexGen***,所述以太网接口为NG6接口。
12.根据权利要求8至11中任一所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述交换机根据更新后的MAC地址表,向所述目标用户面转发所述终端的下行数据。
13.一种用户面网关,应用于终端通信的用户面网关由源用户面网关切换到所述用户面网关的场景,其特征在于,所述用户面网关包括:
接收单元,用于接收来自控制面网关的所述终端的媒体访问控制MAC地址;
处理单元,还用于根据所述接收单元接收的所述终端的MAC地址,获取以太网数据包,所述以太网数据包包含所述终端的MAC地址;
发送单元,用于通过以太网接口发送所述以太网数据包,所述以太网数据包用于交换机的媒体访问控制MAC地址表更新。
14.根据权利要求13所述的用户面网关,其特征在于,所述以太网数据包为:包含所述终端的MAC地址的地址解析协议ARP报文,或包含所述终端的MAC地址的上行数据包。
15.根据权利要求14所述的用户面网关,其特征在于,
所述处理单元,还用于生成包含所述终端的MAC地址的ARP报文。
16.根据权利要求14或15所述的用户面网关,其特征在于,所述ARP报文为免费ARP报文。
17.根据权利要求13至16中任一所述的用户面网关,其特征在于,所述目标用户面网关位于演进分组***EPS,所述以太网接口为SGi接口;或者,所述目标用户面网关位于下一代NexGen***,所述以太网接口为NG6接口。
18.一种通信***,其特征在于,所述通信***包括:控制面网关和目标用户面网关;
所述控制面网关,用于获取终端的媒体访问控制MAC地址,并向所述目标用户面网关发送所述终端的MAC地址;
所述目标用户面网关,用于接收所述终端的MAC地址,并根据所述终端的MAC地址获取以太网数据包,所述以太网数据包包含所述终端的MAC地址;
所述目标用户面网关,还用于通过以太网接口发送所述以太网数据包,所述以太网数据包用于交换机的媒体访问控制MAC地址表更新。
19.根据权利要求18所述的***,其特征在于,所述以太网数据包为:包含所述终端的MAC地址的地址解析协议ARP报文,或包含所述终端的MAC地址的上行数据包。
20.根据权利要求19所述的***,其特征在于,
所述处理单元,还用于生成包含所述终端的MAC地址的ARP报文。
21.根据权利要求19或20所述的***,其特征在于,所述ARP报文为免费ARP报文。
22.根据权利要求18至21中任一所述的***,其特征在于,所述目标用户面网关位于演进分组***EPS,所述以太网接口为SGi接口;或者,所述目标用户面网关位于下一代NexGen***,所述以太网接口为NG6接口。
23.根据权利要求18至22中任一所述的***,其特征在于,还包括所述交换机;
所述交换机,用于通过所述以太网接口获取所述以太网数据包,并根据所述以太网数据包,更新MAC地址表。
24.一种用户面网关,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器用于存储程序代码,所述处理器用于调用所述程序代码,以使得所述用户面网关实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。
25.一种交换机,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器用于存储程序代码,所述处理器用于调用所述程序代码,以使得所述交换机实现如权利要求8至12中任一项所述的方法。
26.一种计算机程序产品,其特征在于,包括程序代码,所述程序代码用于实现如权利要求1至5、以及8至12中任一项所述的方法。
27.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储程序代码,所述程序代码用于实现如权利要求1至5、以及8至12中任一项所述的方法。
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