專利名稱：：一種融合通信系統(tǒng)中rtp媒體流的代理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，特別是涉及一種融合通信系統(tǒng)中，高效代理RTP媒體流的方法。
背景技術(shù)：
：融合通信，UnifiedCommunication，簡稱UC，也常翻譯為統(tǒng)一通信。融合通信是指，把計算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)通信技術(shù)融合一體的新通信模式，融合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)在一個網(wǎng)絡(luò)平臺上，實(shí)現(xiàn)電話、傳真、數(shù)據(jù)傳輸、音視頻會議、呼叫中心、即時通信等眾多應(yīng)用服務(wù)。融合通信中，媒體流(語音、視頻流)采用RTP協(xié)議(實(shí)時傳送協(xié)議)進(jìn)行傳送。RTP基于UDP傳輸協(xié)議實(shí)現(xiàn)。一般情況下，融合通信的終端間可以讓媒體流直通，如圖1所7J\ο當(dāng)需要對通話進(jìn)行錄音或穿透防火墻時，需要對RTP媒體流進(jìn)行代理，如圖2所7J\οRTP代理服務(wù)器是NTX系統(tǒng)中提供呼叫媒體流代理的服務(wù)器軟件。當(dāng)NTX呼叫控制服務(wù)器接收到呼叫，并確定主被叫終端所處的網(wǎng)絡(luò)位置不能滿足媒體流點(diǎn)點(diǎn)互通時，呼叫控制服務(wù)器就會通過RTP代理服務(wù)器的服務(wù)接口創(chuàng)建一個媒體代理實(shí)體，該媒體代理實(shí)體的作用是接收主被叫終端的媒體數(shù)據(jù)(語音包)，并將其轉(zhuǎn)發(fā)到主被叫終端中的另一方。一般的RTP代理服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)方法是在應(yīng)用層讀取網(wǎng)絡(luò)層的UDP數(shù)據(jù)包，然后在應(yīng)用層按照指定的目的進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)邏輯如圖3所示，應(yīng)用層沒有修改RTP數(shù)據(jù)包即媒體數(shù)據(jù)包中的任何內(nèi)容，僅僅是對RTP包進(jìn)行了一個重定向(轉(zhuǎn)發(fā))，但是RTP數(shù)據(jù)包卻需要經(jīng)過鏈路層一系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層一應(yīng)用層一系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層一鏈路層的多次拷貝操作，這對RTP代理服務(wù)器的性能提出了較高的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題是提供一種RTP媒體流的代理方法，以減少在應(yīng)用層代理RTP數(shù)據(jù)包造成的性能開銷，提高RTP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的效率。為解決上述問題，本發(fā)明提供了融合通信系統(tǒng)中一種RTP媒體流的代理方法，該方法利用操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層直接轉(zhuǎn)發(fā)RTP媒體流(UDP數(shù)據(jù)包)，以達(dá)到提高轉(zhuǎn)發(fā)效率的目的。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種融合通信系統(tǒng)中RTP媒體流的代理方法，其包括以下步驟主叫終端的媒體流進(jìn)入RTP代理服務(wù)器的鏈路層，再從鏈路層進(jìn)入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層；應(yīng)用層通過對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層的控制命令，直接控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層將RTP媒體流數(shù)據(jù)的目的地修改后，返還給鏈路層，最終發(fā)送到被叫終端。作為優(yōu)化，所述應(yīng)用層對所述系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層的控制是通過對IPTABLES的控制完成的，所述IPTABLES用于對Linux內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)棧收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行相關(guān)處理。3如上所述，本發(fā)明使用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)收發(fā)器的功能，而控制網(wǎng)絡(luò)層去轉(zhuǎn)發(fā)媒體數(shù)據(jù)包，是通過控制IPTABLES來實(shí)現(xiàn)的。IPTABLES用于對Linux內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)棧收到的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行相關(guān)處理，其中包括NAT。這些處理邏輯由一些IPTABLES規(guī)則來描述，而這些規(guī)則是可以由應(yīng)用層軟件(譬如媒體代理實(shí)體)通過IPTABLES命令來定義的。本發(fā)明提供一種使用IPTABLES配置NAT功能中的PRER0UTING表的方法，包括以下步驟Si、提供收發(fā)器A和收發(fā)器B，收發(fā)器A用于接收主叫終端的媒體數(shù)據(jù)，并將自收發(fā)器B接收到的發(fā)自被叫終端的媒體數(shù)據(jù)發(fā)送到主叫終端；收發(fā)器B用于接收被叫終端的媒體數(shù)據(jù)，并將自收發(fā)器A接收到的發(fā)自主叫終端的媒體數(shù)據(jù)發(fā)送到被叫終端；收發(fā)器A和B分別打開一個UDP網(wǎng)絡(luò)套接字，并將各自的網(wǎng)絡(luò)地址綁定到各自打開的套接字，收發(fā)器A和收發(fā)器B使用各自打開的UDP套接字進(jìn)行收與發(fā)的操作；S2、收發(fā)器A和B開始偵聽各自的UDP套接字，當(dāng)一個收發(fā)器接收到其套接字的第一個RTP數(shù)據(jù)包時，該收發(fā)器提取并記錄該數(shù)據(jù)包的源地址，此時該收發(fā)器與該終端網(wǎng)絡(luò)地址建立了關(guān)聯(lián)；當(dāng)兩個收發(fā)器都收到一個媒體數(shù)據(jù)包，并建立了到終端的網(wǎng)絡(luò)地址關(guān)聯(lián)后，執(zhí)行下一步；S3、通過iptables命令設(shè)置來自主叫終端的媒體數(shù)據(jù)包的NAT規(guī)則對經(jīng)過PRER0UTING鏈源地址為主叫終端收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)地址的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行DNAT操作，將該數(shù)據(jù)包的目的地址轉(zhuǎn)換為被叫終端收發(fā)器的網(wǎng)絡(luò)地址；對經(jīng)過P0STR0UTING鏈目的源地址為主叫終端收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)地址的媒體進(jìn)行SNAT操作，將該數(shù)據(jù)包的源地址轉(zhuǎn)換為媒體代理實(shí)體收發(fā)器B的網(wǎng)絡(luò)地址；S4、媒體代理實(shí)體通過iptables命令自動設(shè)置來自被叫終端的媒體數(shù)據(jù)包的NAT規(guī)則通過iptables命令設(shè)置來自被叫終端的媒體數(shù)據(jù)包的NAT規(guī)則對經(jīng)過PRER0UTING鏈源地址為被叫終端收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)地址的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行DNAT操作，將該數(shù)據(jù)包的目的地址轉(zhuǎn)換為主叫終端收發(fā)器的網(wǎng)絡(luò)地址對經(jīng)過P0STR0UTING鏈目的源地址為主叫終端收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)地址的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行SNAT操作，將該數(shù)據(jù)包的源地址轉(zhuǎn)換為媒體代理實(shí)體收發(fā)器A的網(wǎng)絡(luò)地址S5、呼叫結(jié)束，通過iptables命令刪除S4和S5設(shè)置的NAT規(guī)則。所述PRER0UTING鏈?zhǔn)穷A(yù)路由鏈，其為IPTABLES內(nèi)建鏈之一；默認(rèn)情況下，IPTABLES將IP包的處理過程分為5個階段，每個階段稱為一個鏈，每個鏈可設(shè)置不同的包處理規(guī)則，PRER0UTING是IPTABLES處理IP包的第一個鏈，在該鏈中對IP包進(jìn)行IP地址變換操作，從而設(shè)置NAT規(guī)則。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點(diǎn)由于RTP代理服務(wù)器對RTP數(shù)據(jù)進(jìn)行的拷貝行為減少了，RTP數(shù)據(jù)包僅需要經(jīng)過鏈路層一系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層一鏈路層，大大提高了RTP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)效率，減低了對代理服務(wù)器硬件的要求。在X86800MHZCPU的處理能力下，采用舊方法最多能進(jìn)行30路的RTP媒體流代理，采用新的方法則可提高到100路。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的兩臺多媒體話機(jī)間端到端的媒體流流向4圖2是現(xiàn)有技術(shù)的使用了“RTP代理服務(wù)器”時的兩臺多媒體話機(jī)間的媒體流流向圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的一般的“RTP代理服務(wù)器”實(shí)現(xiàn)方法下的兩臺多媒體話機(jī)間的媒體流流向圖；圖4是采用本發(fā)明的“RTP代理服務(wù)器”實(shí)現(xiàn)方法下的兩臺多媒體話機(jī)間的媒體流流向圖；圖5是本發(fā)明媒體代理實(shí)體與主、被叫終端的信息連通關(guān)系示意圖；圖6本發(fā)明使用IPTABLES配置NAT功能中的PRER0UTING表的方法一個具體實(shí)施例的流程圖。具體實(shí)施例方式如圖4所示，假設(shè)話機(jī)A的媒體流需要經(jīng)過RTP媒體代理發(fā)送到話機(jī)B，本發(fā)明實(shí)施例之融合通信系統(tǒng)中RTP媒體流的代理方法為話機(jī)A的媒體流首先進(jìn)入RTP代理服務(wù)器的鏈路層，再從鏈路層進(jìn)入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層；此時應(yīng)用層并不會把RTP數(shù)據(jù)從系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層復(fù)制到應(yīng)用層，而是通過對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層的控制命令，直接控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層將RTP媒體流數(shù)據(jù)的目的地修改后，返還給鏈路層，最終發(fā)送到話機(jī)B。以上方法中，使用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)收發(fā)器的功能，而控制網(wǎng)絡(luò)層去轉(zhuǎn)發(fā)媒體數(shù)據(jù)包，是通過控制IPTABLES(IP信息包過濾系統(tǒng))來實(shí)現(xiàn)的。IPTABLES用于對Linux內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)棧收到的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行相關(guān)處理，其中包括NAT。這些處理邏輯由一些IPTABLES規(guī)則來描述，而這些規(guī)則是可以由應(yīng)用層軟件(譬如媒體代理實(shí)體)通過IPTABLES命令來定義的。本發(fā)明主要使用了IPTABLES來配置NAT功能中的ROUTING表，以此達(dá)到轉(zhuǎn)發(fā)媒體數(shù)據(jù)包的功能，具體步驟如下Si、提供一媒體代理實(shí)體，其包括收發(fā)器A和收發(fā)器B，收發(fā)器A用于接收主叫終端的媒體數(shù)據(jù)，并將自收發(fā)器B接收到的發(fā)自被叫終端的媒體數(shù)據(jù)發(fā)送到主叫終端；收發(fā)器B用于接收被叫終端的媒體數(shù)據(jù)，并將自收發(fā)器A接收到的發(fā)自主叫終端的媒體數(shù)據(jù)發(fā)送到被叫終端；收發(fā)器A和B分別打開一個UDP網(wǎng)絡(luò)套接字，并將各自的網(wǎng)絡(luò)地址綁定到各自打開的UDP網(wǎng)絡(luò)套接字，收發(fā)器A和收發(fā)器B使用各自打開的UDP套接字進(jìn)行收與發(fā)的操作；S2、收發(fā)器A和B開始偵聽各自的UDP套接字，當(dāng)一個收發(fā)器接收到其套接字的第一個RTP數(shù)據(jù)包時，該收發(fā)器提取并記錄數(shù)據(jù)包的源地址，此時該收發(fā)器與該終端網(wǎng)絡(luò)地址建立了關(guān)聯(lián)；當(dāng)兩個收發(fā)器都收到一個媒體數(shù)據(jù)包，并建立了到終端的網(wǎng)絡(luò)地址關(guān)聯(lián)后，執(zhí)行下一步；S3、媒體代理實(shí)體通過IPTABLES命令自動設(shè)置來自主叫終端的媒體數(shù)據(jù)包的NAT規(guī)則對經(jīng)過PRER0UTING鏈源地址為主叫終端收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)地址的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行DNAT操作(DNAT操作是設(shè)置IP包的目的網(wǎng)絡(luò)地址變換規(guī)則)，將媒體數(shù)據(jù)包的目的地址(轉(zhuǎn)換前的目的地址為媒體代理實(shí)體的地址)轉(zhuǎn)換為被叫終端收發(fā)器的網(wǎng)絡(luò)地址，所述PRER0UTING鏈?zhǔn)穷A(yù)路由鏈，其為IPTABLES內(nèi)建鏈之一；默認(rèn)情況下，IPTABLES將IP包的處理過程分為5個階段，每個階段稱為一個鏈，每個鏈可設(shè)置不同的包處理規(guī)則，PRER0UTING是IPTABLES處理IP包的第一個鏈，在該鏈中可以設(shè)置NAT規(guī)則(即對包進(jìn)行IP地址變換操作)；對經(jīng)過P0STR0UTING鏈目的源地址為主叫終端收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)地址的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行SNAT操作(SNAT操作是設(shè)置IP包的源網(wǎng)絡(luò)地址變換規(guī)則)，將媒體數(shù)據(jù)包的源地址(轉(zhuǎn)換前為主叫終端的網(wǎng)絡(luò)地址)轉(zhuǎn)換為媒體代理實(shí)體收發(fā)器B的網(wǎng)絡(luò)地址；S4、媒體代理實(shí)體通過IPTABLES命令自動設(shè)置來自被叫終端的媒體數(shù)據(jù)包的NAT規(guī)則對經(jīng)過PRER0UTING鏈源地址為被叫終端收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)地址的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行DNAT操作，將媒體數(shù)據(jù)包的目的地址(轉(zhuǎn)換前為媒體代理實(shí)體的網(wǎng)絡(luò)地址)轉(zhuǎn)換為主叫終端收發(fā)器的網(wǎng)絡(luò)地址；對經(jīng)過P0STR0UTING鏈目的源地址為主叫終端收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)地址的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行SNAT操作，將媒體數(shù)據(jù)包的源地址(轉(zhuǎn)換前為被叫終端的網(wǎng)絡(luò)地址)轉(zhuǎn)換為媒體代理實(shí)體收發(fā)器A的網(wǎng)絡(luò)地址；S5、呼叫結(jié)束，通過IPTABLES命令刪除S3和S4設(shè)置的NAT規(guī)則。如圖5所示，其為本發(fā)明的RTP媒體流的代理轉(zhuǎn)發(fā)過程的一個具體應(yīng)用實(shí)施例的流程圖，包括以下步驟媒體代理實(shí)體的收發(fā)器A與收發(fā)器B分別打開一個UDP套接字用于接收與發(fā)送；主叫終端發(fā)送RTP數(shù)據(jù)，源地址為主叫終端網(wǎng)絡(luò)地址，目的地址為媒體代理實(shí)體；收發(fā)器A的接收器收到了第一個RTP數(shù)據(jù)，源地址為主叫終端網(wǎng)絡(luò)地址，目的地址為媒體代理實(shí)體網(wǎng)絡(luò)地址，此時媒體代理實(shí)體知道了主叫終端的網(wǎng)絡(luò)地址；被叫終端發(fā)送RTP數(shù)據(jù)，源地址為被叫終端網(wǎng)絡(luò)地址，目的地址為媒體代理實(shí)體；收發(fā)器B的接收器收到了第一個RTP數(shù)據(jù)，源地址為被叫終端網(wǎng)絡(luò)地址，目的地址為媒體代理實(shí)體網(wǎng)絡(luò)地址。此時媒體代理實(shí)體知道了被叫終端的網(wǎng)絡(luò)地址；媒體代理實(shí)體通過IPTABLES對主叫終端發(fā)來的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行了兩項(xiàng)操作進(jìn)行DNAT操作將媒體數(shù)據(jù)包的目的地址轉(zhuǎn)換為被叫終端，進(jìn)行SNAT操作將媒體數(shù)據(jù)包的源地址轉(zhuǎn)換為媒體代理實(shí)體，然后通過收發(fā)器B的發(fā)送器發(fā)送出去；媒體代理實(shí)體通過IPTABLES對被叫終端發(fā)來的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行了兩項(xiàng)操作進(jìn)行DNAT操作將媒體數(shù)據(jù)包的目的地址轉(zhuǎn)換為主叫終端，進(jìn)行SNAT操作將媒體數(shù)據(jù)包的源地址轉(zhuǎn)換為媒體代理實(shí)體，然后通過收發(fā)器A的發(fā)送器發(fā)送出去。權(quán)利要求1.一種融合通信系統(tǒng)中RTP媒體流的代理方法，其特征在于，其包括以下步驟主叫終端的媒體流進(jìn)入RTP代理服務(wù)器的鏈路層，再從鏈路層進(jìn)入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層；應(yīng)用層通過對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層的控制命令，直接控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層將RTP媒體流數(shù)據(jù)的目的地修改后，返還給鏈路層，最終發(fā)送到被叫終端。2.一種使用IPTABLES配置NAT功能中的PRER0UTING表的方法，其特征在于，包括以下步驟.51、提供收發(fā)器A和收發(fā)器B，收發(fā)器A用于接收主叫終端的媒體數(shù)據(jù)，并將自收發(fā)器B接收到的發(fā)自被叫終端的媒體數(shù)據(jù)發(fā)送到主叫終端；收發(fā)器B用于接收被叫終端的媒體數(shù)據(jù)，并將自收發(fā)器A接收到的發(fā)自主叫終端的媒體數(shù)據(jù)發(fā)送到被叫終端；收發(fā)器A和B分別打開一個UDP網(wǎng)絡(luò)套接字，并將各自的網(wǎng)絡(luò)地址綁定到各自打開的套接字，收發(fā)器A和收發(fā)器B使用各自打開的UDP套接字進(jìn)行收與發(fā)的操作；.52、收發(fā)器A和B開始偵聽各自的UDP套接字，當(dāng)一個收發(fā)器接收到其套接字的第一個媒體數(shù)據(jù)包時，該收發(fā)器提取并記錄該數(shù)據(jù)包的源地址，此時該收發(fā)器與該終端網(wǎng)絡(luò)地址建立了關(guān)聯(lián)；當(dāng)兩個收發(fā)器都收到一個媒體數(shù)據(jù)包，并建立了到終端的網(wǎng)絡(luò)地址關(guān)聯(lián)后，執(zhí)行下一步；.53、通過iptables命令設(shè)置來自主叫終端的媒體數(shù)據(jù)包的NAT規(guī)則對經(jīng)過PRER0UTING鏈源地址為主叫終端收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)地址的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行DNAT操作，將該媒體數(shù)據(jù)包的目的地址轉(zhuǎn)換為被叫終端收發(fā)器的網(wǎng)絡(luò)地址；對經(jīng)過P0STR0UTING鏈目的源地址為主叫終端收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)地址的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行SNAT操作，將該媒體數(shù)據(jù)包的源地址轉(zhuǎn)換為媒體代理實(shí)體收發(fā)器B的網(wǎng)絡(luò)地址；.54、媒體代理實(shí)體通過iptables命令自動設(shè)置來自被叫終端的媒體數(shù)據(jù)包的NAT規(guī)則通過iptables命令設(shè)置來自被叫終端的媒體數(shù)據(jù)包的NAT規(guī)則對經(jīng)過PRER0UTING鏈源地址為被叫終端收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)地址的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行DNAT操作，將媒體數(shù)據(jù)包的目的地址轉(zhuǎn)換為主叫終端收發(fā)器的網(wǎng)絡(luò)地址；對經(jīng)過P0STR0UTING鏈目的源地址為主叫終端收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)地址的媒體數(shù)據(jù)包進(jìn)行SNAT操作，將媒體數(shù)據(jù)包的源地址轉(zhuǎn)換為媒體代理實(shí)體收發(fā)器A的網(wǎng)絡(luò)地址；.55、呼叫結(jié)束，通過iptables命令刪除S4和S5設(shè)置的NAT規(guī)則。全文摘要本發(fā)明提供一種融合通信系統(tǒng)中RTP媒體流的代理方法，其特征在于，其包括以下步驟主叫終端的媒體流進(jìn)入RTP代理服務(wù)器的鏈路層，再從鏈路層進(jìn)入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層；應(yīng)用層通過對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層的控制命令，直接控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層將RTP媒體流數(shù)據(jù)的目的地修改后，返還給鏈路層，最終發(fā)送到被叫終端。本發(fā)明還提供一種使用IPTABLES配置NAT功能中的PREROUTING表的方法。本發(fā)明大大提高了RTP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)效率，減低了對代理服務(wù)器硬件的要求。在X86800MHzCPU的處理能力下，采用舊方法最多能進(jìn)行30路的RTP媒體流代理。采用新的方法則可提高到100路。文檔編號H04L12/56GK102420835SQ20121000667公開日2012年4月18日申請日期2012年1月10日優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日發(fā)明者吳天勇申請人:廣東佳和通信技術(shù)有限公司