[发明专利]基于策略路由的流定向传输方法

说明书

技术领域

基于策略路由的流定向属于移动IP技术应用领域。

背景技术

高速增长的移动业务需求极大促进了无线接入技术的快速发展。然而传 统的IP技术是针对静态主机所设计的，其IP地址不仅标明了主机的身份，同 时也标明了主机的位置，因此不能支持主机的移动性。即当移动主机从一个 网络漫游到另一个网络时，由于IP地址发生了变化，而通信的对端主机又无 法获知移动节点的新的IP地址，最终导致路由失效使得移动节点的通信中断。

针对传统IP的缺陷，互联网工程工作小组(Internet Engineering Task Force， 简称IETF)提出了移动IP的概念。在移动IP网络中部署家乡代理的实体，每 个移动节点都有一个家乡地址。当用户离开了原来的网络(称为家乡网络)， 获得一个新的接入网络地址后，移动节点必须向家乡代理发起注册，并建立 之间的双向隧道，这样通信对端所有发往移动节点的数据分组都会被家乡代 理截获，所有的分组将通过家乡代理转发给移动节点，具体工作过程如附图4 所示。在此基础上，近年来互联网工程任务组又提出了支持多接口注册的移 动IP，可以为拥有多个接口的移动主机的每一个接口提供移动性支持。这些 主机可以通过多个接口接入网络。对于用户来说，就希望能同时利用主机的 多个接口接入到网络中去。在接入网络中时，用户会访问不同的资源，如访 问流媒体、访问网页、收发邮件等。用户在上网过程中，要发送数据，也要 接收数据。当发送数据时，对于重要的信息，用户希望发送的信息能安全可 靠的传输到目的地，这时用户就希望发送的数据能走可靠的有线链路。当接 收数据时，用户可能考虑就费用问题，无线上网费用较高，所以用户就希望 从家乡代理转发的数据流量大的数据，走费用低的有线接口。对于服务质量 而言，对于质量高的应用，用户希望数据能走高质量保证的有线链路。对于 浏览网页等质量要求不高的应用，可能希望让这些数据不占用有线的带宽， 就希望这些让数据走无线接口。总之，用户希望能利用已配备的多接口上网， 但对于不同的网络应用，用户有不同上网策略。

传统的路由方式都是基于目的地址的匹配规则来进行，即路由器只根据 所收到的IP报文中目的地址字段来进行路由匹配，而不能根据源地址或者是 协议类型，端口号等信息进行路由选择。但是具有多个接口的移动主机要同 时使用多个接口，或者需要按照用户指定的策略让具有特定类型的数据分组 从相应的不同接口转发出去，这就需要根据源地址，协议类型，端口号等信 息进行路由匹配，很显然传统的路由策略是完全不能满足的要求的。在这种 情况下，如何根据用户制定的策略，通过策略路由的方式让特定的数据分组 从指定的接口进行传输。即基于策略路由的流定向是急待解决的问题。

本发明用到了netfilter、策略路由和Linux的iptable与iproute2函数方面 的知识。分别介绍如下：

Netfilter介绍：netfilter是操作系统内核数据分组处理工具，工作在内核 内部，是内核的一部分，由一些信息包过滤表组成，这些表包含内核用来控 制信息包过滤处理的规则集，以及下述五个钩子函数。

当一个数据包进入系统后要进行IP校验，数据包经过netfilter中的第一 个钩子函数(1)NF_IP_PRE_ROUTING进行处理，处理后把数据包转进路由 代码，由路由代码决定该数据包是需要转发的，还是要发给本机的；若该数 据包是发给本机的，则该数据经过钩子函数(2)NF_IP_LOCAL_IN处理以后， 传递给上层协议；若该数据包转发则它被(3)NF_IP_FORWARD处理；经 过转发的数据包经过最后一个钩子函数(4)NF_IP_POST_ROUTING处理以 后，再传输到网络上。本地产生的数据经过钩子函数(5)NF_IP_LOCAL_OUT 处理后进行路由处理，然后，经过NF_IP_POST_ROUTING处理后发送到网 络上。如附图5所示。

策略路由介绍：目前在计算机网络中使用的传统路由算法都是根据IP数 据包的目的地址进行路由选择。然而在现实应用中经常有这样的需求：进行 路由选择时不仅仅根据数据报的目的地址，而且根据数据报的其他一些特性 如：源地址、IP协议、传输层端口，甚至是数据包的负载部分内容，这种类 型的路由选择被称作基于策略的路由。