基于安全网关的通信方法、装置、存储介质及电子设备与流程

所属的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。下面参照图11来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备1100。图11显示的电子设备1100仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图11所示，电子设备1100以通用计算设备的形式表现。电子设备1100的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元1110、上述至少一个存储单元1120、连接不同系统组件(包括存储单元1120和处理单元1110)的总线1130。其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元1110执行，使得所述处理单元1110执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元1110可以执行上述方法实施例的如下步骤：监测会话管理功能smf网元和用户面功能upf网元之间接口的运行状态，smf网元通过一个安全网关seg与upf网元建立会话；根据smf网元和upf网元之间接口的运行状态，确定seg是否发生故障；若seg发生故障，则向网络存储功能nrf网元发送服务注册更新请求，以请求删除nrf网元上存储的发生故障的seg关联的会话配置信息，使移动管理功能amf网元根据所述nrf网元上更新后的会话配置信息选择对应的smf网元建立会话。存储单元1120可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)11201和/或高速缓存存储单元11202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)11203。存储单元1120还可以包括具有一组(至少一个)程序模块11205的程序/实用工具11204，这样的程序模块11205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线1130可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备1100也可以与一个或多个外部设备1140(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备1100交互的设备通信，和/或与使得该电子设备1100能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口1150进行。并且，电子设备1100还可以通过网络适配器1160与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器1160通过总线1130与电子设备1100的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备1100使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于安全网关的通信方法。在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。其上存储有能够实现本公开上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。本公开中的计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可选地，计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。在具体实施时，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开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所附的权利要求指出。

背景技术：

1、在5g专网应用中，为了实现专用网络的安全隔离，在边缘upf(user planefunction，用户面功能)网元与运营商smf(session management function，会话管理功能)网元之间部署了n4接口seg(security gateway，安全网关)，同时，采用了单dc(datacenter，数据中心)容灾方式进行容灾备份部署；在单dc容灾方式中，每个smf网元仅与一个seg对接，边缘upf网元可以与多个seg连接。

2、虽然单dc容灾方式可以减少smf网元的n4接口数量和ip地址需求，但是seg如果宕机，相当于与seg连接的smf网元故障；而此时，网络存储功能(network repositoryfunction，nrf)网元侧仍能监测到smf网元是可以正常工作的，因此当边缘upf网元对应的用户需要建立新的会话时，在会话建立过程中仍可能根据nrf网元的监测结果选择与宕机的seg连接smf网元，以为用户提供服务；这种场景的出现会导致会话建立失败的概率提升，为此，需要一种能够在seg故障时仍保证会话建立成功的通信方法。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开提供一种基于安全网关的通信方法、装置、存储介质及电子设备，至少在一定程度上克服现有的smf网元通过一个安全网关与upf网元建立会话的通信方法，在安全网关发生故障时容易导致会话建立失败的技术问题。

2、本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

3、根据本公开的一个方面，提供了一种基于安全网关的通信方法，包括：

4、监测会话管理功能smf网元和用户面功能upf网元之间接口的运行状态，所述smf网元通过一个安全网关seg与所述upf网元建立会话；

5、根据所述smf网元和所述upf网元之间接口的运行状态，确定所述seg是否发生故障；

6、若所述seg发生故障，则向网络存储功能nrf网元发送服务注册更新请求，以请求删除所述nrf网元上存储的发生故障的seg关联的会话配置信息，使移动管理功能amf网元根据所述nrf网元上更新后的会话配置信息选择对应的smf网元建立会话。

7、在一些实施例中，所述监测smf网元和upf网元之间接口的运行状态，包括：

8、监测所述seg定时向所述smf网元发送的心跳信号是否满足预设条件。

9、在一些实施例中，所述根据所述smf网元和所述upf网元之间接口的运行状态，确定所述seg是否发生故障，包括：

10、若所述seg定时向所述smf网元发送的心跳信号满足预设条件，则确定所述seg未发生故障；

11、若所述seg定时向所述smf网元发送的心跳信号不满足预设条件，则确定所述seg发生故障。

12、在一些实施例中，所述向网络存储功能nrf网元发送服务注册更新请求，包括：

13、获取发生故障的seg关联的会话配置信息，其中，发生故障的seg关联的会话配置信息为通过发生故障的seg建立的会话的会话配置信息；

14、将发生故障的seg关联的会话配置信息发送到所述nrf网元；

15、向所述nrf网元发送所述服务注册更新请求。

16、在一些实施例中，所述会话配置信息中包含：网络切片标识信息、数据网名称和跟踪区信息；

17、其中，所述网络切片标识信息用于使所述amf网元在建立会话时选择支持所述网络切片标识信息对应的网络切片的smf网元；

18、所述数据网名称和所述跟踪区信息用于使被所述amf网元选中的smf网元根据所述数据网名称和所述跟踪区信息选择对应的upf网元建立会话。

19、在一些实施例中，在向网络存储功能nrf网元发送服务注册更新请求之后，所述方法还包括：

20、释放所述smf网元上通过故障seg与所述upf网元建立的会话。

21、根据本公开的另一个方面，还提供了一种基于安全网关的通信方法，应用于nrf网元，包括：

22、接收第一smf网元发送的服务注册更新请求，其中，所述第一smf网元通过发生故障的seg与upf网元建立会话，所述服务注册更新请求用于请求删除所述nrf网元上存储的发生故障的seg关联的会话配置信息，使移动管理功能amf网元根据所述nrf网元更新后的会话配置信息选择第二smf网元建立会话；

23、根据所述服务注册更新请求，删除所述nrf网元上存储的发生故障的seg关联的会话配置信息。

24、根据本公开的另一个方面，还提供了一种一种网元设备，包括：

25、状态监测模块，被配置为监测会话管理功能smf网元和用户面功能upf网元之间的接口的运行状态，其中，所述smf网元通过一个安全网关seg与所述upf网元建立会话；

26、故障判断模块，被配置为根据所述smf网元和所述upf网元间接口的运行状态，判断所述seg是否发生故障；

27、服务更新模块，被配置为若所述seg发生故障，则向网络存储功能nrf网元发送服务注册更新请求，其中，所述服务注册更新请求用于使所述nrf网元从存储的会话配置信息中删除发生故障的seg关联的会话配置信息，以使移动管理功能amf网元根据所述nrf网元更新后的会话配置信息选择对应的smf网元建立会话。

28、根据本公开的另一个方面，还提供了一种网元设备，包括：

29、请求接收模块，被配置为接收第一smf网元发送的服务注册更新请求，其中，所述第一smf网元通过发生故障的seg与upf网元建立会话，所述服务注册更新请求用于请求删除nrf网元上存储的发生故障的seg关联的会话配置信息，使移动管理功能amf网元根据所述nrf网元更新后的会话配置信息选择第二smf网元建立会话；

30、请求执行模块，被配置为根据所述服务注册更新请求，删除所述nrf网元上存储的发生故障的seg关联的会话配置信息。

31、根据本公开的另一个方面，还提供了一种通信系统，包括：upf网元、nrf网元、amf网元、多个smf网元以及与每个smf网元连接的seg；

32、其中，所述nrf网元，用于存储多个seg关联的会话配置信息；

33、amf网元，与nrf网元通信，用于根据所述nrf网元上存储的会话配置信息，从所述多个smf网元中选择与所述upf网元建立会话的smf网元；

34、所述smf网元，用于监测smf网元和upf网元之间接口的运行状态，并根据所述smf网元和所述upf网元之间接口的运行状态，确定所述seg是否发生故障，在所述seg发生故障的情况下，向网络存储功能nrf网元发送服务注册更新请求；

35、其中，所述nrf网元还用于根据服务注册更新请求删除所述nrf网元上存储的发生故障的seg关联的会话配置信息。

36、根据本公开的另一个方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的基于安全网关的通信方法。

37、根据本公开的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的基于安全网关的通信方法。

38、根据本公开的另一个方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项的基于安全网关的通信方法。

39、本公开的实施例中提供的基于安全网关的通信方法、装置、存储介质及电子设备，通过监测5g网络中的smf网元和upf网元之间接口的运行状态，并根据接口状态确定seg是否出现故障；当seg出现故障时，根据出现故障的seg获取其关联的会话配置信息，并根据这些会话配置信息向nrf网元发送服务注册更新请求，以使nrf网元根据服务注册更新请求更新自身存储好的会话配置信息，从而使amf网元在根据nrf网元上存储的会话配置信息选择smf网元建立会话时，避免因选择到与故障seg关联的smf网元导致会话建立失败，提升了网络的可靠性，使得seg故障不会影响到用户对5g网络的正常使用，达到了维持5g网络通信的稳定的目的。

40、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。