一种基于无线网络的多卡路由器装置及其数据传输方法
【专利说明】一种基于无线网络的多卡路由器装置及其数据传输方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及无线数据传输技术领域，具体涉及一种基于无线网络的多卡路由器装置及其数据传输方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]近年来无线数据传输技术的发展促进了移动互联网应用的繁荣，4G无线技术的应用极大缓解了各种网络应用中带宽瓶颈的限制。然而，在部分应用场合，特别是一些涉及高清视频数据传输的应用中，带宽仍然不能完全满足用户的需要。
[0005]对于视频传输的应用，有的人采用多张卡绑定传输的方法增加带宽，如:中国发明专利申请CN101964905B公开了一种利用无线通信网络实现电视新闻直播的终端，但这类装置或方法只能将视频数据从终端设备传输到平台的接收服务器上，面向特定网络应用，并不能让其他第三方的网络应用利用到多张卡绑定传输的好处。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种基于无线网络的多卡路由器装置及其数据传输方法，该装置能够让连接在它上面的任何一种第三方网络应用(包括视频传输类的应用)传输的数据都均衡到多张卡中传输，能够显著的增加传输带宽。
[0008]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
一种基于无线网络的多卡路由器装置，包括解绑定服务器和若干个多卡路由器，所述的解绑定服务器部署在有线网络中，若干个多卡路由器分别与解绑定服务器无线连接；每一个多卡路由器具有可设置的唯一的网络标识。
[0009]所述的多卡路由器包括内网物理网卡、设备端网卡驱动模块、设备端复合模块、设备端socket接口和多张无线网卡。所述的解绑定服务器包括第一物理网卡、服务端socket接口、服务端复合模块、虚拟网卡驱动模块、路由模块、服务端网卡驱动模块和第二物理网卡。
[0010]所述的内网物理网卡，用于多卡路由器和内网的第三方网络应用进行双向数据传输。所述的设备端网卡驱动模块，用于内网物理网卡和设备端复合模块之间的数据及控制交互。所述的设备端复合模块，用于通过内网物理网卡及设备端网卡驱动模块接收来自内网的第三方网络应用的IP头开始的数据，并将该数据通过设备端socket接口均衡到多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中进行发送。所述的设备端复合模块，还用于先接收在多张无线网卡及多张无线网卡绑定的设备端socket接口中均衡传输的来自绑定服务器的数据，并将数据还原成均衡发送前的数据，再将该数据解包还原出IP头开始的数据，然后再通过内网物理网卡及设备端网卡驱动模块将该数据发送至内网的第三方网络应用。所述的设备端socket接口，用于设备端复合模块和无线网卡之间的数据及控制交互；所述的无线网卡，为3G/4G的不同制式的无线网卡，用于采用无线信号在多卡路由器和解绑定服务器之间进行数据传输。
[0011]所述的第一物理网卡，用于接收无线网卡的连接。所述的服务端socket接口，用于第一物理网卡和服务端复合模块之间的数据及控制交互。所述的服务端复合模块，用于先通过服务端socket接口及第一物理网卡接收在多卡路由器的多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中均衡传输的数据，并将数据还原成均衡传输前的数据，再分离出IP头开始的数据，并采用源地址和多卡路由器的网络标识组合，设定一个唯一对应的服务端源地址的方式，建立网络地址转换表，进行网络地址转换，然后将IP包传送至虚拟网卡驱动模块，由虚拟网卡驱动模块模拟成从网络上收到的IP包后传输至路由模块，再由路由模块传递给真正需要发送数据的第二物理网卡，最后由第二物理网卡发送至第三方网络应用目标服务。所述的服务端复合模块，还用于先通过虚拟网卡驱动模块的数据链路层接口接收来自外网的第三方网络应用目标服务的IP头开始的数据，再利用网络地址转换表将目的地址更新成对应的内网的第三方网络应用的IP，并找到对应的多卡路由器的网络标识，最后通过第一物理网卡和服务端socket接口将数据均衡发送至多卡路由器的多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中进行传输。所述的虚拟网卡驱动模块，用于服务端复合模块和路由模块之间的数据及控制交互。所述的路由模块，用于将IP包在第二物理网卡和虚拟网卡驱动模块之间正确路由。所述的服务端网卡驱动模块，用于路由模块和第二物理网卡之间的数据及控制交互。所述的第二物理网卡，用于解绑定服务器和外网的第三方网络应用目标服务之间传输数据。
[0012]所述的设备端复合模块，用于将来自内网的第三方网络应用的IP头开始的数据，在多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中，选择一个缓冲区数据最小或者是带重传的UDP数据传输时丢包率最小的子通道进行发送。
[0013]所述的服务端复合模块，用于将来自外网的第三方网络应用目标服务的IP头开始的数据，在多卡路由器的多张无线网卡与第一物理网卡建立的多个无线子通道中，选择一个缓冲区数据最小或者是带重传的UDP数据传输时丢包率最小的子通道进行发送。
[0014]本发明还涉及一种上述基于无线网络的多卡路由器装置的数据传输方法，该数据传输方法包括以下步骤:
(I)多卡路由器的设备端复合模块将内网的第三方网络应用发出的数据，均衡到多张无线网卡中向解绑定服务器的第一物理网卡发送，解绑定服务器的第一物理网卡通过服务端socket接口将接收的数据传输到解绑定服务器的服务端复合模块。
[0015](2)解绑定服务器的服务端复合模块，先将来自多卡路由器的均衡传输的数据还原成均衡发送前的数据，分离出IP头开始的数据，并采用源地址和多卡路由器的网络标识组合，设定一个唯一对应的服务端源地址的方式，建立网络地址转换表，进行网络地址转换，然后将IP包传送至虚拟网卡驱动模块，由虚拟网卡驱动模块将IP包模拟成从网络上收到的IP包后传输至路由模块，再由路由模块传递给真正需要发送数据的第二物理网卡，最后由第二物理网卡发送至第三方网络应用目标服务。
[0016](3)解绑定服务器将外网的第三方网络应用目标服务发出的数据传递到解绑定服务器的服务端复合模块，再由服务端复合模块将该数据通过服务端socket接口及第一物理网卡均衡发送至多卡路由器的多张无线网卡中。
[0017](4)多卡路由器的设备端复合模块，先将来自解绑定服务器的均衡传输的数据还原成均衡传输前的数据，再将该数据解包还原出IP头开始的数据，然后再由内网物理网卡及设备端网卡驱动模块将该数据发送至内网的第三方网络应用。
[0018]步骤(I)中，所述的多卡路由器的设备端复合模块将内网的第三方网络应用发出的数据，均衡到多张无线网卡中向解绑定服务器的第一物理网卡发送，解绑定服务器的第一物理网卡通过服务端socket接口将接收的数据传输到解绑定服务器的服务端复合模块；具体包括以下步骤:
(11)多卡路由器启动；设每一个多卡路由器的一张无线网卡和解绑定服务器建立的连接为子通道，每一个多卡路由器的全部子通道为该多卡路由器的复合通道。
[0019](12)设备端复合模块通过内网物理网卡的数据链路层接口接收IP头开始的数据。
[0020](13)设备端复合模块判断是否有数据，若是，则执行步骤(14)，若否，则返回执行步骤(12)。
[0021](14)设备端复合模块判断是否已建立复合通道；若是，则执行步骤(17)，若否，则执行步骤(15)。
[0022](15)多卡路由器建立复合通道，获取该复合通道的唯一 ID。
[0023](16)每张无线网卡均与解绑定服务器建立子通道，各个子通道通过设备端socket接口接收传输数据。
[0024](17)设备端复合模块采用数据均衡传输策略选择一个子通道，通过该子通道将数据打包发送到解绑定服务器。
[0025](18)设备端复合模块判断是否需要关闭复合通道，若是，则执行步骤(19)，若否，则返回执行步骤(12)。
[0026](19)关闭多卡路由器各个无线网卡的子通道。
[0027]步骤(2)中，所述的解绑定服务器的服务端复合模块，先将来自多卡路由器的均衡传输的数据还原成均衡发送前的数据，分离出IP头开始的数据，并采用源地址和多卡路由器的网络标识组合，设定一个唯一对应的服务端源地址的方式，建立网络地址转换表，进行网络地址转换，然后将IP包传送至虚拟网卡驱动模块，由虚拟网卡驱动模块将IP包模拟成从网络上收到的IP包后传输至路由模块，再由路由模块传递给真正需要发送数据的第二物理网卡，最后由第二物理网卡发送至第三方网络应用目标服务；具体包括以下步骤:
(21)解绑定服务器启动；设每一个多卡路由器的一张无线网卡和解绑定服务器建立的连接为子通道，每一个多卡路由器的全部子通道为该多卡路由器的复合通道。
[0028](22)服务端复合模块通过第一物理网卡监听特定端口，等待多卡路由器的无线网卡发来的连接。
[0029](23)服务端复合模块判断是否有连接进来，若是，则执行步骤(24)，若否，则