[发明专利]一种基于SDN的LTE网络高效缓存方法及系统

说明书

本发明涉及通信技术领域，具体为一种基于SDN的LTE网络高效缓存方法及系统；所述方法包括SDN控制器拦截包含HTTP GET请求的GTP数据包；判断所述请求是否为对可缓存内容的请求；若为对可缓存内容的请求，则判断所请求的内容是否被缓存；若被缓存，则将所述请求从GTP隧道中移除，并从原来的TCP连接中移除；再将该请求重定向至缓存服务器；将从缓存服务器上接收到的数据包插入到GTP隧道和TCP连接中。本发明使用SDN技术不需对LTE网络原有架构进行大幅更改，只需在LTE网络中添加SDN交换机和SDN控制器，相比于传统缓存方案，本发明能够灵活地处理LTE网络中的GTP隧道封包问题。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及LTE网络与软件定义网络技术领域，具体为一种基于SDN的LTE网络高效缓存方法及系统。

背景技术

智能手机和平板电脑等移动设备的使用越来越广泛，数据消耗快速增长，导致了更高的带宽和资源需求。运营商给用户提供互联网接入的创建和维护成本在不断增加，而且，用户也不愿再支付更多的移动数据费用。因此，移动运营商需要通过增加网络容量或优化可用资源的方案来解决上述问题。

缓存方式是有线网络中使用的解决方案，通过广泛部署互联网提供商(ISP)以降低带宽消耗并改善客户的用户体验。缓存是服务器添加到网络中，拦截客户的请求，给客户提供服务，尽可能的让客户从本地的缓存获得服务。当一个请求到达时，请求的内容尚未存储在缓存中，缓存会向原始服务器请求该内容，获得该内容后会根据特定条件存储一份副本后再将内容转发给客户。通过这种将内容存储在靠近用户的位置，可以减少网络上的负载，使网络资源不再浪费。从用户角度看，缓存可以改进体验质量，由于内容存储地更近，所以延迟减少，内容会更快下载。

常用部署缓存的方法一般采用正向代理和反向代理的方法，例如现在流行的缓存服务器Squid和Ngnix就是用了这两种方法实现缓存，此外，大规模使用的CDN技术也采用反向代理方法实现基础缓存功能。但在LTE网络中，用户面和控制面的数据包全都是封装在GTP隧道当中，这些数据只有在经过PGW网关后才会还原为普通数据包。如果直接部署缓存服务器与eNB相连，使用常用的反向代理方法对数据进行解析，由于反向代理方法只能解析普通数据包，不能解析经过多次封装过的数据包，则无法解析出LTE网络数据包中的HTTPGET方法，进而无法实现后续的缓存功能。

发明内容

基于现有技术存在的不足，本发明考虑到软件定义网络(SDN)是近几年被广泛提起的一种新型网络创新架构，SDN技术可以将网络设备上的控制权分离出来，由集中的控制器管理，无须依赖底层网络设备(路由器、交换机、防火墙)，屏蔽了来自底层网络设备的差异；所以本发明将SDN技术应用在LTE网络中，则能灵活的解决现今LTE网络缓存部署面临的难题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案包括：

在本方面的第一方面，本发明提出的一种基于SDN的LTE网络高效缓存方法，包括：

SDN控制器拦截客户端向原始服务器发送的或者由缓存服务器发送的包含HTTPGET请求的GTP数据包；

判断所述HTTP GET请求是否为对可缓存内容的请求；

若所述HTTP GET请求为对可缓存内容的请求，则判断所请求的内容是否被缓存；

若所请求的内容被缓存，则将所述HTTP GET请求从GTP隧道中移除，并从原来的TCP连接中移除；再将该请求重定向至缓存服务器；

将从缓存服务器上接收到的数据包插入到GTP隧道和TCP连接中。

在本方面的第二方面，本发明提出的另一种基于SDN的LTE网络高效缓存方法，还可以包括：

a)SDN控制器拦截客户端向原始服务器发送的包含HTTP GET请求的GTP数据包；