2层与3层业务混合转发的多链路通信系统方法及系统与流程

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种2层与3层业务混合转发的多链路通信系统方法及系统。


背景技术：

2.随着信息化技术的不断发展和完善，现有的基于地面通信和卫星通信所带来的便利已经不能满足人们的需要，通信系统的结构已经越来越趋于立体化，机载通信技术作为立体化信息系统的一个重要环节，已经成为近年来的研究热点。同时，在信息化、网络化作战环境下机载通信网络作为信息的载体，具有举足轻重的作用。在军事应用中，机载通信网络具有异构节点、多通信链路，以及网络拓扑动态变化等特征。随着机载通信网络对数据传输性能的要求日益增高，从而提出mrmc(multi-radiomulti-channel，多接口多信道)技术，形成mrmc机载通信网络。在mrmc机载通信网络，通常包括一个主通信设备和多个从属通信设备，主通信设备可以同时与多个从属通信设备建立链路，进行数据传输。mrmc机载通信网络具有提高数据传输速率、增强数据传输的可靠性等优点。
3.目前的多链路通信设备可支持2层模式或者3层模式独立工作，即接收和转发2层或者3层模式的业务数据，但是随着业务流程的不断扩展，其业务数据需要要求2层和3层同时支持，而现有的单个多链路设备无法满足需求，需要两台或者更多台共同工作方可实现业务数据的处理，提高了繁琐度和容错率，同时也大大损耗了人力成本和物力成本，降低了工作效率。


技术实现要素：

4.针对上述所显示出来的问题，本发明提供了一种2层与3层业务混合转发的多链路通信系统方法及系统用以解决背景技术中提到的单个多链路设备无法满足需求，需要两台或者更多台共同工作方可实现业务数据的处理，提高了繁琐度和容错率，同时也大大损耗了人力成本和物力成本，降低了工作效率的问题。
5.一种2层与3层业务混合转发的多链路通信方法，包括以下步骤：
6.创建第一原始套接字和第二原始套接字；
7.将所述第一原始套接字与业务口相互绑定，将所述第二原始套接字与veth接口进行绑定；
8.启动预设线程来分别监听两个原始套接字的传输业务数据包；
9.对所述传输业务数据包利用预设规则进行转分处理。
10.优选的，所述第一原始套接字和第二原始套接字的所属领域为af_packet，类型为sock_raw，草案为eth_p_all。
11.优选的，所述创建第一原始套接字和第二原始套接字，包括：
12.接收目标多链路设备发送的连接请求；
13.基于所述连接请求，确定所述目标多链路设备的第一连接标识符；
14.确认所述第一连接标识符是否属于与预设数据库历史交互的多个第二连接标识符，若是，无需进行后续操作，否则，断开与目标多链路设备的连接；
15.针对目标多链路设备的2层工作模式创建所述第一原始套接字，针对目标多链路设备的3层工作模式创建所述第二原始套接字。
16.优选的，所述启动预设线程来分别监听两个原始套接字的传输业务数据包，包括：
17.调用三个预设线程，在所述三个预设线程筛选出第一预设线程和第二预设线程分别对所述第一套接字和veth接口进行配置；
18.检测所述目标多链路设备的业务口的连接状态；
19.当连接状态为空闲时，利用第三预设线程接通与所述业务口的连接；
20.利用所述第一预设线程和第二预设线程分别监听第一原始套接字和veth接口的传输业务数据包；
21.其中，所述第三预设线程为三个预设线程中除第一预设线程和第二预设线程之外的预设线程。
22.优选的，在启动预设线程来分别监听两个原始套接字的传输业务数据包之后，对所述传输业务数据包利用预设规则进行转分处理之前，所述方法还包括：
23.当监听到传输业务数据包后，获取所述传输业务数据包的源ip和目的ip；
24.确定所述veth接口的ip地址；
25.根据所述传输业务数据包的源ip和目的ip以及veth接口的ip地址将所述传输业务数据包进行过滤，获取过滤结果；
26.利用所述预设线程对所述过滤结果进行处理。
27.优选的，对所述传输业务数据包利用预设规则进行转分处理，包括：
28.获取所述传输业务数据包的目的mac，确认所述目的mac是否为veth接口的预设mac，若是，将所述传输业务数据包通过所述第二原始套接字发送至veth接口；
29.确认所述传输业务数据包的源ip与veth接口的ip地址将是否在同一网段内，若是，将所述传输业务数据包通过所述第二原始套接字发送至veth接口；
30.确认所述传输业务数据包的目的ip与veth接口的ip地址将是否在同一网段内，若是，将所述传输业务数据包通过所述第二原始套接字发送至veth接口；
31.将除上述情况的传输业务数据包通过所述第一原始套接字发送至目标多链路设备的业务接口。
32.优选的，所述方法还包括：
33.将所述传输业务数据包转化为自定义格式业务数据包；
34.确定所述自定义格式数据包对应的目标业务属性；
35.基于所述目标业务属性与自定义格式业务数据包，利用预设业务模型获得传输业务数据包的分析逻辑；
36.利用所述分析逻辑对传输业务数据包中的业务数据进行分析处理，获得处理结果；
37.将所述处理结果转化为模型分析结果以进行显示。
38.优选的，所述方法还包括：
39.实时检测所述传输业务数据包的转分状态；
40.根据所述转发状态确认传输业务数据包是否转分成功，若是，无需进行后续操作，否则，获取转发业务端所接收到的当前数据传输结果；
41.将所述当前数据传输结果与标准数据传输结果进行比较以对预设传输参数进行调整，所述预设传输参数包括；传输效率和传输周期；
42.调整完毕后，为每个转发业务端的数据传输通道生成保护路径；
43.获取每个转发业务端的保护路径对应的配置信息；
44.将业务转分指令导入到每个转发业务端的保护路径对应的配置信息中；
45.获取每个转发业务端的数据传输标识并进行解析，获取解析结果；
46.根据每个转发业务端的解析结果确认该转发业务端的标准化数据传输周期；
47.根据每个转发业务端的标准化数据传输周期与预设传输参数中的传输周期设置每个转发业务端的数据传输开始时间点；
48.检测每个转发业务端在其数据传输开始时间点前预设时长是否处于数据传输状态，若是，无需进行后续操作，否则，生成提醒指令发送至未处于数据传输状态的目标转发业务端以提醒其开启数据传输状态；
49.在到达每个转发业务端的数据传输开始时间点时，通过所述保护路径重新对每个转发业务端进行传输数据包的转发工作。
50.一种2层与3层业务混合转发的多链路通信系统，该系统包括：
51.创建模块，用于创建第一原始套接字和第二原始套接字；
52.绑定模块，用于将所述第一原始套接字与业务口相互绑定，将所述第二原始套接字与veth接口进行绑定；
53.监听模块，用于启动预设线程来分别监听两个原始套接字的传输业务数据包；
54.转发模块，用于对所述传输业务数据包利用预设规则进行转分处理。
55.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
56.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
57.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
58.图1为本发明所提供的2层与3层业务混合转发的多链路通信方法的工作流程图；
59.图2为本发明所提供的2层与3层业务混合转发的多链路通信方法的另一工作流程图；
60.图3为本发明所提供的2层与3层业务混合转发的多链路通信方法的又一工作流程图；
61.图4为本发明所提供的2层与3层业务混合转发的多链路通信方法的结构示意图。
具体实施方式
62.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公开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、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
63.随着信息化技术的不断发展和完善，现有的基于地面通信和卫星通信所带来的便利已经不能满足人们的需要，通信系统的结构已经越来越趋于立体化，机载通信技术作为立体化信息系统的一个重要环节，已经成为近年来的研究热点。同时，在信息化、网络化作战环境下机载通信网络作为信息的载体，具有举足轻重的作用。在军事应用中，机载通信网络具有异构节点、多通信链路，以及网络拓扑动态变化等特征。随着机载通信网络对数据传输性能的要求日益增高，从而提出mrmc(multi-radiomulti-channel，多接口多信道)技术，形成mrmc机载通信网络。在mrmc机载通信网络，通常包括一个主通信设备和多个从属通信设备，主通信设备可以同时与多个从属通信设备建立链路，进行数据传输。mrmc机载通信网络具有提高数据传输速率、增强数据传输的可靠性等优点。
64.目前的多链路通信设备可支持2层模式或者3层模式独立工作，即接收和转发2层或者3层模式的业务数据，但是随着业务流程的不断扩展，其业务数据需要要求2层和3层同时支持，而现有的单个多链路设备无法满足需求，需要两台或者更多台共同工作方可实现业务数据的处理，提高了繁琐度和容错率，同时也大大损耗了人力成本和物力成本，降低了工作效率。为了解决上述问题，本实施例公开了一种2层与3层业务混合转发的多链路通信方法。
65.一种2层与3层业务混合转发的多链路通信方法，如图1所示，包括以下步骤：
66.步骤s101、创建第一原始套接字和第二原始套接字；
67.步骤s102、将所述第一原始套接字与业务口相互绑定，将所述第二原始套接字与veth接口进行绑定；
68.步骤s103、启动预设线程来分别监听两个原始套接字的传输业务数据包；
69.步骤s104、对所述传输业务数据包利用预设规则进行转分处理；
70.在本实施例中，上述第一原始套接字用来处理2层模式的业务数据，第二原始套接字用来处理3层模式的套接字。
71.上述技术方案的工作原理为：创建第一原始套接字和第二原始套接字，将所述第一原始套接字与业务口相互绑定，将所述第二原始套接字与veth接口进行绑定，启动预设线程来分别监听两个原始套接字的传输业务数据包，对所述传输业务数据包利用预设规则进行转分处理。
72.上述技术方案的有益效果为：通过构建不同模式对应的套接字进而来实现对于业务数据的接收和转发可以实现在同一台设备上对多个模式的业务数据进行处理和转发工作，实现了软交换与软路由的功能，硬件不需要改变，就能提供更加灵活强大的转发服务，提高了工作效率，降低了设备成本和人力成本以及容错率，提高了数据处理效率和处理稳定性，解决了现有技术中由于单个多链路设备无法满足需求，需要两台或者更多台共同工作方可实现业务数据的处理，提高了繁琐度和容错率，同时也大大损耗了人力成本和物力成本，降低了工作效率的问题。
73.在一个实施例中，所述第一原始套接字和第二原始套接字的所属领域为af_packet，类型为sock_raw，草案为eth_p_all。
74.上述技术方案的有益效果为：通过设定第一原始套接字和第二原始套接字的参数可以限定其所要处理的业务数据的范围和类型，避免了无用数据的干扰，进一步地提高了稳定性和工作效率。
75.在一个实施例中，如图2所示，所述创建第一原始套接字和第二原始套接字，包括：
76.步骤s201、接收目标多链路设备发送的连接请求；
77.步骤s202、基于所述连接请求，确定所述目标多链路设备的第一连接标识符；
78.步骤s203、确认所述第一连接标识符是否属于与预设数据库历史交互的多个第二连接标识符，若是，无需进行后续操作，否则，断开与目标多链路设备的连接；
79.步骤s204、针对目标多链路设备的2层工作模式创建所述第一原始套接字，针对目标多链路设备的3层工作模式创建所述第二原始套接字。
80.上述技术方案的有益效果为：通过根据目标多链路设备的连接标识来确定其是否有连接预设数据库的权限，可以保证预设数据库内存储业务数据的安全性和隐私性，降低了数据泄露风险，提高了稳定性，进一步地，通过根据目标多链路设备的不同工作模式设置不同的套接字可以使得每个工作模式对应一个独有的套接字进行数据处理，进一步地提高了工作效率。
81.在一个实施例中，所述启动预设线程来分别监听两个原始套接字的传输业务数据包，包括：
82.调用三个预设线程，在所述三个预设线程筛选出第一预设线程和第二预设线程分别对所述第一套接字和veth接口进行配置；
83.检测所述目标多链路设备的业务口的连接状态；
84.当连接状态为空闲时，利用第三预设线程接通与所述业务口的连接；
85.利用所述第一预设线程和第二预设线程分别监听第一原始套接字和veth接口的传输业务数据包；
86.其中，所述第三预设线程为三个预设线程中除第一预设线程和第二预设线程之外的预设线程。
87.上述技术方案的有益效果为：通过调用预设线程来连接业务口和veth接口可以实现对于业务数据不同操作流程的单个稳定控制，进一步地提高了为稳定性，同时也实现了对于业务数据的完整稳定接收和转发，保证了数据接收和住转发的完整性。
88.在一个实施例中，在启动预设线程来分别监听两个原始套接字的传输业务数据包之后，对所述传输业务数据包利用预设规则进行转分处理之前，所述方法还包括：
89.步骤s301、当监听到传输业务数据包后，获取所述传输业务数据包的源ip和目的ip；
90.步骤s302、确定所述veth接口的ip地址；
91.步骤s303、根据所述传输业务数据包的源ip和目的ip以及veth接口的ip地址将所述传输业务数据包进行过滤，获取过滤结果；
92.步骤s304、利用所述预设线程对所述过滤结果进行处理；
93.在本实施例中，上述根据所述传输业务数据包的源ip和目的ip以及veth接口的ip地址将所述传输业务数据包进行过滤，获取过滤结果，包括：
94.针对第一预设线程，对需要走3层处理的数据包进行过滤，过滤规则是：获取到的
传输业务数据包的源ip和目的ip不在同一网段内，则丢弃该包，等待3层抓包线程处理，其他情况走2层处理流程；
95.针对第二预设线程，对需要走2层处理的数据包进行过滤，过滤规则是：获取到的传输业务数据包的源ip和目的ip在同一网段内，并且数据包的源ip和目的ip与内部的veth内部转发网关ip地址不在同一网段内，则丢弃该包，等待2层抓包线程处理，其他情况走3层处理流程。
96.上述技术方案的有益效果为：通过对传输业务数据包进行过滤处理可以有效地区分出第一原始套接字和第二原始套接字的处理数据，避免数据混杂导致处理错误情况的发生，进一步地提高了稳定性。
97.在一个实施例中，对所述传输业务数据包利用预设规则进行转分处理，包括：
98.获取所述传输业务数据包的目的mac，确认所述目的mac是否为veth接口的预设mac，若是，将所述传输业务数据包通过所述第二原始套接字发送至veth接口；
99.确认所述传输业务数据包的源ip与veth接口的ip地址将是否在同一网段内，若是，将所述传输业务数据包通过所述第二原始套接字发送至veth接口；
100.确认所述传输业务数据包的目的ip与veth接口的ip地址将是否在同一网段内，若是，将所述传输业务数据包通过所述第二原始套接字发送至veth接口；
101.将除上述情况的传输业务数据包通过所述第一原始套接字发送至目标多链路设备的业务接口。
102.上述技术方案的有益效果为：可进一步地区分出第一原始套接字和第二原始套接字各自对应的处理数据，进一步地提高了工作稳定性以及工作效率，同时也将传输业务数据包进行了精准地划分，避免了数据处理流程错误到最后数据丢失等情况的发生，提高了业务数据的安全性和完整性。
103.在一个实施例中，所述方法还包括：
104.将所述传输业务数据包转化为自定义格式业务数据包；
105.确定所述自定义格式数据包对应的目标业务属性；
106.基于所述目标业务属性与自定义格式业务数据包，利用预设业务模型获得传输业务数据包的分析逻辑；
107.利用所述分析逻辑对传输业务数据包中的业务数据进行分析处理，获得处理结果；
108.将所述处理结果转化为模型分析结果以进行显示。
109.上述技术方案的有益效果为：通过对传输业务数据包进行数据分析以确定其数据类型和数据信息方便存储以后续进行记录查询，同时也可以进一步地监测业务数据是否为合理的业务数据。
110.在一个实施例中，所述方法还包括：
111.实时检测所述传输业务数据包的转分状态；
112.根据所述转发状态确认传输业务数据包是否转分成功，若是，无需进行后续操作，否则，获取转发业务端所接收到的当前数据传输结果；
113.将所述当前数据传输结果与标准数据传输结果进行比较以对预设传输参数进行调整，所述预设传输参数包括；传输效率和传输周期；
114.调整完毕后，为每个转发业务端的数据传输通道生成保护路径；
115.获取每个转发业务端的保护路径对应的配置信息；
116.将业务转分指令导入到每个转发业务端的保护路径对应的配置信息中；
117.获取每个转发业务端的数据传输标识并进行解析，获取解析结果；
118.根据每个转发业务端的解析结果确认该转发业务端的标准化数据传输周期；
119.根据每个转发业务端的标准化数据传输周期与预设传输参数中的传输周期设置每个转发业务端的数据传输开始时间点；
120.检测每个转发业务端在其数据传输开始时间点前预设时长是否处于数据传输状态，若是，无需进行后续操作，否则，生成提醒指令发送至未处于数据传输状态的目标转发业务端以提醒其开启数据传输状态；
121.在到达每个转发业务端的数据传输开始时间点时，通过所述保护路径重新对每个转发业务端进行传输数据包的转发工作。
122.上述技术方案的有益效果：通过检测每个转发业务端是否完整地接收到了传输业务数据包可以实时地了解到每个转发业务端的数据转发工作是否完成，提高了实用性，进一步地，通过更改预设传输参数可以使得传输业务数据包在重发过程中完整地被每个转发业务端接收到，提高了工作效率，进一步地，通过设置保护路径以及每个转发业务端的数据转发开始时间点来进一步地保证传输业务数据包的稳定和安全传输，以确保每个转发业务端可以完整地接收到转发的传输业务数据包，进一步地提高了工作效率的同时也提高了用户的体验感。
123.在一个实施例中，包括：
124.2层数据直接从业务口获取，3层数据，使用veth接口进行过滤，veth接口相当于设备的内部转发网关，需要3层转发的数据最后会流到这个接口，分别创建两个domain是af_packet，type是sock_raw，protocol是eth_p_all的原始套接字，记为sock_l2,sock_l3，sock_l2与业务口绑定，sock_l3与veth接口绑定，启动3个线程，一个线程用来监听sock_l2数据包，记为l2_monitor，一个线程用来监听veth接口的数据，记为l3_monitor，一个线程用来向业务口发送数据使用，记为send_to_user；
125.用户业务数据接收处理：
126.l2_monitor线程，对需要走3层处理的数据包进行过滤，过滤规则是，获取到的数据包的源ip和目的ip不在同一网段内，则丢弃该包，等待3层抓包线程处理，其他情况走2层处理流程；
127.l3_monitor线程，对需要走2层处理的数据包进行过滤，过滤规则是，获取到的数据包的源ip和目的ip在同一网段内，并且数据包的源ip和目的ip与内部的veth内部转发网关ip不在同一网段内，则丢弃该包，等待2层抓包线程处理，其他情况走3层处理流程；
128.用户业务数据发送处理：
129.send_to_user线程接收重组后的用户数据，使用如下过滤规则进行分发处理：
130.如果数据包的目的mac是内部转发网关veth的mac，则将数据包通过sock_l3发送到veth接口；
131.如果数据包的源ip与内部转发网关veth的ip在同一网段内，则将数据包通过sock_l3发送到veth接口；
132.如果数据包的目的ip与内部转发网关veth的ip在同一网段内，则将数据包通过sock_l3发送到veth接口；
133.其他情况，通过sock_l2发送到设备对外的业务接口。
134.上述技术方案可以取得以下有益效果：通过2,3层混合转发通信技术，在单一设备上同时实现了软交换与软路由的功能，硬件不需要改变，就能提供更加灵活强大的转发服务。
135.本实施例还公开了一种2层与3层业务混合转发的多链路通信系统，如图4所示，该系统包括：
136.创建模块401，用于创建第一原始套接字和第二原始套接字；
137.绑定模块402，用于将所述第一原始套接字与业务口相互绑定，将所述第二原始套接字与veth接口进行绑定；
138.监听模块403，用于启动预设线程来分别监听两个原始套接字的传输业务数据包；
139.转发模块404，用于对所述传输业务数据包利用预设规则进行转分处理。
140.上述技术方案的工作原理及有益效果在方法权利要求中已经说明，此处不再赘述。
141.本领域技术用户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、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公开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，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
142.应当理解的是，本公开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。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。