[发明专利]一种TCP连接与SCTP连接互通的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及信令通信的技术领域，特别是涉及一种TCP连接与SCTP连接互通的方法及一种TCP连接与SCTP连接互通的装置。

背景技术

在过去的20年内，作为一种可靠的数据传输方式，TCP提供了许多应用服务，但随着IP网的多业务化，尤其是VolP的发展，TCP出现了很多局限性，例如对于VolP信令及异步基于事务应用的处理。为适应IP网成为电信运营核心网的发展趋势，IETF的信令传输工作组(SIGTRAN)一直在研究和制定IP网新一代的传输协议，并在IETF RFC 2960中定义了流控制传输协议(SCTP，Stream Control Transmission Protocol)。SCTP是面向连接的可靠传送协议，它向上层应用提供了下列服务：应用数据的无错误无重复的可靠传输；根据检测到的MTU长度进行数据包分段处理，避免IP层的分段；在多个流间的用户消息有序递交及单用户消息按到达顺序递交的选项；以及，通过支持关联的多宿端特性，实现网络级容错。

目前，1EFT将SCTP传输层协议作为主要研究目的，与TCP和UDP共筑于IP层之上。同TCP一样，SCTP提供面向连接的、点到点的可靠传输，它继承了TCP强大的拥塞控制、数据包丢失发现等功能，任何在TCP上运行的应用都可被移至SCTP上运行。不同于TCP的是，SCTP提供了许多对于信令传输很重要的功能，同时，对于其他一些对性能和可靠性有额外需要的应用，它能提供传输优势来满足这些需要。SCTP和TCP最大的区别在于SCTP对多宿(multihoming)和部分有序(partialordering)的支持。SCTP的多宿使得每个端点可被多个传输地址访问到，选择不同传输地址会导致两个端点间不同的数据路径。

由于TCP协议使用非常广泛而且历史悠久，基于TCP协议开发的上层应用程序非常丰富，并广泛地使用在各种通信设备系统中；而SCTP协议是一种新的传输协议，相比于TCP协议有很多优势，如安全性、多归属、多流等特性。但是，由于SCTP协议及其上层应用的开发是比较新的，而且很多功能特性也在逐渐完善中，很多上层应用协议，如Diameter协议、SIP协议就规定其底层传输协议既可以使用TCP协议，也可以使用SCTP协议。在这种情况下，有些厂商使用的底层传输协议是TCP协议，而另外一些厂商使用的底层传输协议却是SCTP协议。如果把使用TCP协议的上层应用协议强制升级为使用SCTP协议作为底层传输协议，则会耗费很大的人力、物力和成本，同时需要对正在使用的设备进行升级。因而，如何采用一个TCP协议和SCTP协议互通的机制来完成底层传输协议的屏蔽，实现上层应用协议的正常信令通信，成为本领域技术人员迫切希望解决的一个技术问题。

现有技术中，有一个开源的TCP协议和SCTP协议互通转换方法(Transparent TCP-to-SCTP Translation Shim Layer)，其互通转换方法原理为：将TCP协议的Socket操作映射到SCTP协议的Socket操作上，即在Shim Layer层将TCP的函数，如connect、recv和send等，映射为SCTP协议的函数，如sctp_connectx、sctp_recvmsg及sctp_sendmsg等，其本质上是在Shim Layer层中实现了一个模拟层，将TCP协议的Socket请求映射成为SCTP协议的Socket请求，其最终使用的传输协议还是SCTP协议。

具体可以参考图1所示的一个TCP客户机(TCP Client)和SCTP服务器(SCTP Server)使用Shim Layer来TCP连接与SCTP连接互通的示意图。在网络上传输的协议是SCTP协议，上层应用是调用TCP协议的Socket接口(TCP Socket)来实现TCP客户机和SCTP服务器之间的通信。为了实现二者的互通，通过Shim Layer层将上层应用调用的TCP协议Socket操作(TCP Socket)映射为SCTP协议的Socket操作(SCTPSocket)，这样上层应用真实调用的Socket操作实际为SCTP协议的操作，Shim Layer层实现了TCP协议和SCTP协议共性的封装，屏蔽了二者差异的部分，最终实现了与SCTP服务器建立传输连接(SCTPASSOCIATION)。

可以理解，采用这种方法，对上层应用如Diameter协议其调用的是TCP协议的Socket接口操作，而实际上通过一个Shim Layer(中介层)将其映射到SCTP协议的Socket操作上，最终底层的传输协议的是SCTP协议。

然而，这种现有技术存在以下技术缺陷：