基于UDP协议的网关重选方法及系统与流程

基于udp协议的网关重选方法及系统
技术领域
1.本发明涉及网络网关技术领域，尤其涉及一种基于udp协议的网关重选方法及系统。


背景技术：

2.目前，在工业物联网中常见的网络无线协议包括zigbee/mqtt等，各终端设备需要通过网关设备实现网络互联，实现在设备侧以网关身份控制不同终端设备的效果。现有终端设备对应的网关设备是单一固定的，若当前负责网络互联的网关设备出现断电、故障等离线现象，与该网关设备连接的终端设备均会由于网关设备无法正常工作处于掉线状态，因此，需要在网关设备无法正常工作时，对网关设备进行重选，通过备选网关继续实现网络互联。
3.但是，若终端设备的网络模块出现故障，也会导致终端设备无法连接网络，网关重选前对网关设备或终端设备分别进行故障排查，排查步骤繁琐，排查效率较低，降低了网关重选的易用性。


技术实现要素：

4.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明公开了一种基于udp协议的网关重选方法及系统，以提高网关重选的易用性。
6.本发明提供了一种基于udp协议的网关重选方法，包括：根据终端设备和网关设备建立目标网络，其中，所述网关设备包括所述终端设备对应的当前网关和备选网关，所述目标网络支持udp通信协议；若所述终端设备与所述当前网关之间的通信中断，触发所述终端设备向所述目标网络广播网关重选信息，其中，若所述当前网关接收到所述网关重选信息，则通过所述当前网关向所述目标网络广播重选拒绝信息；若所述备选网关接收到所述网关重选信息，且，所述备选网关未接收到所述重选拒绝信息，则将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述备选网关。
7.可选地，通过以下方法确定所述终端设备与所述当前网关之间的通信中断：通过所述终端设备向所述当前网关发送心跳检测信息，触发所述当前网关反馈所述心跳检测信息对应的心跳确认信息；若所述终端设备未接收到所述当前网关反馈的心跳确认信息，记录所述心跳确认信息的传输丢失次数；若所述传输丢失次数小于预设的丢失次数阈值，则重新通过所述终端设备向所述当前网关发送心跳检测信息；若所述传输丢失次数大于或等于预设的丢失次数阈值，则确定所述终端设备与所述当前网关之间的通信中断。
8.可选地，将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述备选网关，包括：从所述备选网关中确定目标网关，通过所述目标网关向所述目标网络广播所述备选网关的网
关上线消息；若所述终端设备接收到所述网关上线消息，则通过所述终端设备向所述目标网关发送设备入网请求，使得所述目标网关反馈所述设备入网请求对应的入网许可信息，其中，所述入网许可信息携带有所述目标网关的网关地址信息；若所述终端设备未接收到所述目标网关反馈的入网许可信息，则在预设的等待时间段之后，通过所述终端设备重新向所述目标网关发送设备入网请求；若所述终端设备接收到所述目标网关反馈的入网许可信息，则根据所述网关地址信息将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述目标网关。
9.可选地，从所述备选网关中确定目标网关，包括：若所述备选网关的数量为一个，则将所述备选网关确定为目标网关；若所述备选网关的数量为多个，则获取各所述备选网关对应的网关权重，并分别通过各所述备选网关向所述目标网络广播携带有各自网关权重的网关权重信息，以根据所述网关权重信息中的网关权重从各所述备选网关中确定目标网关。
10.可选地，预先基于所述udp通信协议设置网络消息格式，其中，所述网络消息格式包括操作符字段、设备标识字段和消息体中的至少一种，所述方法还包括以下至少一种：根据所述网络消息格式生成所述网关重选信息，其中，所述网关重选信息的操作符字段用于承载预设的网关重选标识符，所述网关重选信息的设备标识字段用于承载所述终端设备的mac地址；根据所述网络消息格式生成所述重选拒绝信息，其中，所述重选拒绝信息的操作符字段用于承载预设的重选拒绝标识符，所述重选拒绝信息的设备标识字段用于承载所述当前网关的mac地址；根据所述网络消息格式生成所述心跳检测信息，其中，所述心跳检测信息的操作符字段用于承载预设的心跳检测标识符，所述心跳检测信息的设备标识字段用于承载所述终端设备的mac地址；根据所述网络消息格式生成所述心跳确认信息，其中，所述心跳确认信息的操作符字段用于承载预设的心跳确认标识符，所述心跳确认信息的设备标识字段用于承载所述当前网关的mac地址。
11.可选地，将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述备选网关时，所述方法还包括以下至少一种：根据所述网络消息格式生成所述网关上线消息，其中，所述网关上线消息的操作符字段用于承载预设的网关上线标识符，所述网关上线消息的设备标识字段用于承载所述目标网关的mac地址，所述网关上线消息的消息体用于承载所述目标网关的ip地址；根据所述网络消息格式生成所述设备入网请求，其中，所述设备入网请求的操作符字段用于承载预设的入网请求标识符，所述设备入网请求的设备标识字段用于承载所述终端设备的mac地址；根据所述网络消息格式生成所述入网许可信息，其中，所述入网许可信息的操作符字段用于承载预设的入网许可标识符，所述入网许可信息的设备标识字段用于承载所述目标网关的mac地址，所述入网许可信息的消息体用于承载所述目标网关的ip地址。
12.可选地，从所述备选网关中确定目标网关时，所述方法还包括：根据所述网络消息格式生成所述网关权重信息，其中，所述网关权重信息的操作符字段用于承载预设的网关权重标识符，所述网关权重信息的设备标识字段用于承载备选网关的mac地址，所述网关权重信息的消息体用于承载所述备选网关的网关权重。
13.可选地，通过所述终端设备向所述目标网络广播网关重选信息，包括：预先设置所述终端设备的广播次数阈值；按照所述广播次数阈值向所述目标网络多次广播网关重选信
息。
14.可选地，若所述备选网关接收到所述网关重选信息，且，所述备选网关未接收到所述重选拒绝信息，则将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述备选网关，包括：所述备选网关接收所述终端设备广播的网关重选信息，直到接收到网关重选信息的数量等于所述广播次数阈值，若所述备选网关在每次接收到所述网关重选信息之后均未接收到所述重选拒绝信息，则将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述备选网关。
15.本发明提供了一种基于udp协议的网关重选系统，包括：建立模块，用于根据终端设备和网关设备建立目标网络，其中，所述网关设备包括所述终端设备对应的当前网关和备选网关，所述目标网络基于udp协议进行通信；广播模块，用于若所述终端设备与所述当前网关之间的通信中断，触发所述终端设备向所述目标网络广播网关重选信息，其中，若所述当前网关接收到所述网关重选信息，则通过所述当前网关向所述目标网络广播重选拒绝信息；重选模块，用于若所述备选网关接收到所述网关重选信息，且，所述备选网关未接收到所述重选拒绝信息，则将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述备选网关。
16.本发明的有益效果：
17.通过终端设备和网关设备建立目标网络，通过终端设备向目标网络广播网关重选信息，并通过当前网关在接收到网关重选信息时向目标网络广播重选拒绝信息，若备选网关接收到网关重选信息，且未接收到重选拒绝信息，将终端设备的主网关从当前网关重选为备选网关。这样，通过终端设备向目标网络广播网关重选信息，若备选网关接收到网关重选信息，则说明终端设备的网络功能正常，同时，通过当前网关在接收到网关重选信息时向目标网络广播重选拒绝信息，若备选网关未接收到网关重选信息，则说明当前网关的网络功能异常，从而在终端设备的网络功能正常、当前网关的网络功能异常的情况下对终端设备进行网关重选，简化了网络异常的原因排查步骤，提高网关重选的易用性。
附图说明
18.图1是本发明实施例中一个用于实施基于udp协议的网关重选方法的应用环境的结构示意图；
19.图2是本发明实施例中一个基于udp协议的网关重选方法的流程示意图；
20.图3是本发明实施例中一个网络消息格式的结构示意图；
21.图4是本发明实施例中一个网关心跳检测方法的流程示意图；
22.图5是本发明实施例中一个终端设备入网方法的流程示意图；
23.图6是本发明实施例中另一个基于udp协议的网关重选方法的流程示意图；
24.图7是本发明实施例中一个基于udp协议的网关重选系统的结构示意图。
具体实施方式
25.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的子样本可以相互组合。
26.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
27.在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。
28.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
29.除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
30.本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
31.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
32.对本发明实施例进行进一步详细说明之前，对本发明实施例中涉及的名词和术语进行说明，本发明实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。
33.网关(gateway)，又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。
34.udp(user datagram protocol，用户数据报协议)协议，被internet协议集支持的一个无连接传输协议，为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的ip数据包的方法。
35.mac(media access control address)地址，直译为媒体存取控制位址，也称为局域网地址(lan address)，以太网地址(ethernet address)或物理地址(physical address)，它是一个用来确认网络设备位置的位址。在osi模型中，第三层网络层负责ip地址，第二层数据链路层则负责mac位址。mac地址用于在网络中唯一标示一个网卡，一台设备若有一或多个网卡，则每个网卡都需要并会有一个唯一的mac地址。
36.ip(internet protocol address)地址，是ip协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。
37.结合图1所示，本公开实施例提供了一种应用环境，用于实施基于udp协议的网关重选方法，包括目标网络和服务平台，其中，目标网络包括终端设备和网关设备，网关设备包括终端设备对应的当前网关和备选网关；终端设备用于若终端设备与当前网关之间的通信中断，向目标网络广播网关重选信息；当前网关用于在接收到网关重选信息的情况下，通过当前网关向目标网络广播重选拒绝信息；备选网关用于在接收到网关重选信息，且，备选网关未接收到重选拒绝信息的情况下，将终端设备的主网关从当前网关重选为备选网关；
服务平台用于通过主网关向终端设备发送平台指令；终端设备还用于通过主网关向服务平台发送平台指令对应的设备上报信息。
38.结合图2所示，本公开实施例提供了一种基于udp协议的网关重选方法，包括：
39.步骤s201，根据终端设备和网关设备建立目标网络；
40.其中，网关设备包括终端设备对应的当前网关和备选网关；
41.其中，目标网络支持udp通信协议；
42.步骤s202，若终端设备与当前网关之间的通信中断，触发终端设备向目标网络广播网关重选信息；
43.其中，若当前网关接收到网关重选信息，则通过当前网关向目标网络广播重选拒绝信息；
44.步骤s203，若备选网关接收到网关重选信息，且，备选网关未接收到重选拒绝信息，则将终端设备的主网关从当前网关重选为备选网关。
45.采用本公开实施例提供的基于udp协议的网关重选方法，通过终端设备和网关设备建立目标网络，通过终端设备向目标网络广播网关重选信息，并通过当前网关在接收到网关重选信息时向目标网络广播重选拒绝信息，若备选网关接收到网关重选信息，且未接收到重选拒绝信息，将终端设备的主网关从当前网关重选为备选网关。这样，通过终端设备向目标网络广播网关重选信息，若备选网关接收到网关重选信息，则说明终端设备的网络功能正常，同时，通过当前网关在接收到网关重选信息时向目标网络广播重选拒绝信息，若备选网关未接收到网关重选信息，则说明当前网关的网络功能异常，从而在终端设备的网络功能正常、当前网关的网络功能异常的情况下对终端设备进行网关重选，简化了网络异常的原因排查步骤，提高网关重选的易用性。
46.可选地，该方法还包括：预先设置网络消息格式，网络消息格式包括操作符字段和设备标识字段，其中，操作符字段用于承载预设的功能标识符，设备标识字段用于承载终端设备或网关设备对应的预设设备标识；通过网络消息格式生成目标网络信息，其中，目标网络信息包括网关重选信息、重选拒绝信息、心跳检测信息、心跳确认信息、网关上线消息、设备入网请求、入网许可信息、入网许可信息、平台指令、设备上报信息中的一种或多种。
47.可选地，预先基于udp通信协议设置网络消息格式，其中，网络消息格式包括操作符字段、设备标识字段和消息体中的至少一种。
48.在一些实施例中，基于udp协议传输目标网络信息。
49.在一些实施例中，网络消息格式如图3所示，包括操作符字段、设备标识字段、消息体和消息体长度组成；操作符字段承载的功能标识符如表1所示，功能标识符占一个字符，并由数值1至10分别表示；设备标识字段承载的预设设备标识为终端设备或网关设备对应的mac地址；消息体用于承载消息具体内容，长度为32767；消息体长度占两个字符，用于承载消息体的长度，以根据消息体长度从目标网络信息中提取消息体的内容，若消息体无承载内容，则消息体长度由00代替。
50.表1
51.功能标识符含义1入网请求标识符2入网许可标识符
3心跳检测标识符4心跳确认标识符5网关重选标识符6重选拒绝标识符7网关权重标识符8网关上线标识符9平台指令标识符10设备上报标识符
52.在一些实施例中，设备入网请求如表2所示，设备入网请求的操作符字段用于承载入网请求标识符，设备入网请求的设备标识字段用于承载终端设备的mac地址(aabbccdd)。
53.表2
[0054][0055]
在一些实施例中，入网许可信息如表3所示，入网许可信息的操作符字段用于承载入网许可标识符，入网许可信息的设备标识字段用于承载目标网关的mac地址(eeffgghh)，入网许可信息的消息体用于承载目标网关的ip地址。
[0056]
表3
[0057][0058]
在一些实施例中，心跳检测信息如表4所示，心跳检测信息的操作符字段用于承载心跳检测标识符，心跳检测信息的设备标识字段用于承载终端设备的mac地址。
[0059]
表4
[0060][0061]
在一些实施例中，心跳确认信息如表5所示，心跳确认信息的操作符字段用于承载心跳确认标识符，心跳确认信息的设备标识字段用于承载当前网关的mac地址。
[0062]
表5
[0063][0064]
在一些实施例中，网关重选信息如表6所示，网关重选信息的操作符字段用于承载网关重选标识符，网关重选信息的设备标识字段用于承载终端设备的mac地址。
[0065]
表6
[0066]
[0067]
在一些实施例中，重选拒绝信息如表7所示，重选拒绝信息的操作符字段用于承载重选拒绝标识符，重选拒绝信息的设备标识字段用于承载当前网关的mac地址。
[0068]
表7
[0069][0070]
在一些实施例中，网关权重信息如表8所示，网关权重信息的操作符字段用于承载网关权重标识符，网关权重信息的设备标识字段用于承载备选网关的mac地址，网关权重信息的消息体用于承载备选网关的网关权重。
[0071]
表8
[0072][0073]
在一些实施例中，在网关上线消息中，网关上线消息的操作符字段用于承载网关上线标识符，网关上线消息的设备标识字段用于承载目标网关的mac地址，网关上线消息的消息体用于承载目标网关的ip地址。
[0074]
表9
[0075][0076]
在一些实施例中，在平台指令中，平台指令的操作符字段用于承载平台指令标识符，平台指令的设备标识字段用于承载终端设备的mac地址，平台指令的消息体用于承载平台指令内容。
[0077]
在一些实施例中，在设备上报信息中，设备上报信息的操作符字段用于承载设备上报标识符，设备上报信息的设备标识字段用于承载终端设备的mac地址，设备上报信息的消息体用于承载平台指令对应的指令执行结果。
[0078]
这样，基于自定义的网络消息格式生成目标网络信息，并通过udp协议传输目标网络信息，不依赖于任何现有网络协议，具有即插即用的特点，提高适用性。
[0079]
可选地，该方法还包括：目标网络连接有服务平台；终端设备通过终端设备的主网关接收服务平台发送的平台指令；执行平台指令，并生成平台指令对应的设备上报信息；通过终端设备的主网关将设备上报信息发送至服务平台。
[0080]
可选地，根据终端设备和网关设备建立目标网络之后，通过终端设备向目标网络广播网关重选信息之前，该方法还包括：通过终端设备向当前网关发送心跳检测信息，触发当前网关反馈心跳检测信息对应的心跳确认信息；若终端设备未接收到当前网关反馈的心跳确认信息，记录心跳确认信息的传输丢失次数；若传输丢失次数小于预设的丢失次数阈值，则重新通过终端设备向当前网关发送心跳检测信息；若传输丢失次数大于或等于预设的丢失次数阈值，则通过终端设备向目标网络广播网关重选信息。
[0081]
在一些实施例中，预设的丢失次数阈值包括3-5次。
[0082]
结合图4所示，本公开实施例提供了一种网关心跳检测方法，包括：
[0083]
步骤s401，终端设备向当前网关发送心跳检测信息；
[0084]
步骤s402，若接收到心跳检测信息，当前网关反馈心跳确认信息；
[0085]
步骤s403，判断终端设备是否接收到当前网关反馈的心跳确认信息，若是，跳转步骤s404，若否，跳转步骤s405；
[0086]
步骤s404，在预设的第一时间段之后，跳转步骤s401。
[0087]
步骤s405，终端设备向目标网络广播网关重选信息。
[0088]
可选地，通过终端设备向目标网络广播网关重选信息，包括：预先设置终端设备的广播次数阈值；按照广播次数阈值向目标网络多次广播网关重选信息。
[0089]
可选地，若备选网关接收到网关重选信息，且，备选网关未接收到重选拒绝信息，则将终端设备的主网关从当前网关重选为备选网关，包括：备选网关接收终端设备广播的网关重选信息，直到接收到网关重选信息的数量等于广播次数阈值，若备选网关在每次接收到网关重选信息之后均未接收到重选拒绝信息，则将终端设备的主网关从当前网关重选为备选网关。
[0090]
可选地，将终端设备的主网关从当前网关重选为备选网关，包括：从备选网关中确定目标网关，通过目标网关向目标网络广播备选网关的网关上线消息；若终端设备接收到网关上线消息，则通过终端设备向目标网关发送设备入网请求，使得目标网关反馈设备入网请求对应的入网许可信息，其中，入网许可信息携带有目标网关的网关地址信息；若终端设备未接收到目标网关反馈的入网许可信息，则在预设的等待时间段之后，通过终端设备重新向目标网关发送设备入网请求；若终端设备接收到目标网关反馈的入网许可信息，则根据网关地址信息将终端设备的主网关从当前网关重选为目标网关。
[0091]
这样，在进行网关重选时，目标网关向目标网络中的终端设备广播网关上线信息和网关地址信息，而终端设备通过网关地址信息入网，完成网关重选，不需要获取备选网关的网关地址信息，自动完成对各终端设备的网关配置。
[0092]
在一些实施例中，预设的等待时间段为10s。
[0093]
在一些实施例中，目标网关的网关地址信息包括mac地址和ip地址。
[0094]
结合图5所示，本公开实施例提供了一种终端设备入网方法，包括：
[0095]
步骤s501，终端设备向目标网关发送设备入网请求；
[0096]
步骤s502，若接收到设备入网请求，目标网关向终端设备反馈入网许可信息；
[0097]
其中，入网许可信息携带有目标网关的网关地址信息；
[0098]
步骤s503，判断终端设备是否在等待时间段内接收到入网许可信息，若是，跳转步骤s504，若否，跳转步骤s501；
[0099]
步骤s504，终端设备记录目标网关的网关地址信息，完成入网。
[0100]
可选地，从备选网关中确定目标网关，包括：若备选网关的数量为一个，则将备选网关确定为目标网关；若备选网关的数量为多个，则获取各备选网关对应的网关权重，并分别通过各备选网关向目标网络广播携带有各自网关权重的网关权重信息，以根据网关权重信息中的网关权重从各备选网关中确定目标网关。
[0101]
在一些实施例中，若任一备选网关接收到网关权重信息中的网关权重均小于该备选网关的网关权重，则将该备选网关确定为目标网关。
[0102]
这样，若存在多个备选网关，在主网关下线后，备选网关自动通过网关权重完成选
举，并通知终端设备进行网关切换，提高了网关重选的灵活性。
[0103]
结合图6所示，本公开实施例提供了一种基于udp协议的网关重选方法，包括：
[0104]
步骤s601，终端设备向当前网关发送心跳检测信息，触发当前网关反馈心跳确认信息；
[0105]
其中，根据终端设备和网关设备建立目标网络，其中，网关设备包括终端设备对应的当前网关和备选网关；
[0106]
步骤s602，判断终端设备是否接收到心跳确认信息，若是，跳转步骤s601，若否，跳转步骤s603；
[0107]
步骤s603，判断心跳确认信息的传输丢失次数是否大于或等于预设的丢失次数阈值，若是，跳转步骤s604，若否，跳转步骤s601；
[0108]
步骤s604，终端设备按照预设的广播次数阈值向目标网络广播网关重选信息，触发当前网关在接收到网关重选信息的情况下，向目标网络广播重选拒绝信息；
[0109]
步骤s605，判断备选网关是否接收到网关重选信息，若是，跳转步骤s606，若否，跳转步骤s613；
[0110]
步骤s606，判断备选网关是否接收到重选拒绝信息，若是，跳转步骤s613，若否，跳转步骤s607；
[0111]
步骤s607，判断备选网关接收到网关重选信息的次数是否小于广播次数阈值，若是，跳转步骤s605，若否，跳转步骤s608；
[0112]
步骤s608，备选网关向目标网络广播网关权重信息，以从备选网关中确定目标网关；
[0113]
步骤s609，目标网关向目标网络广播网关上线信息；
[0114]
步骤s610，终端设备向目标网关发送设备入网请求，触发目标网关向终端设备发送入网许可信息；
[0115]
步骤s611，终端设备记录终端设备中的网关地址信息，完成网关重选。
[0116]
步骤s612，中止网关重选。
[0117]
采用本公开实施例提供的基于udp协议的网关重选方法，通过终端设备和网关设备建立目标网络，通过终端设备向目标网络广播网关重选信息，并通过当前网关在接收到网关重选信息时向目标网络广播重选拒绝信息，若备选网关接收到网关重选信息，且未接收到重选拒绝信息，将终端设备的主网关从当前网关重选为备选网关，具有以下优点：
[0118]
第一、通过终端设备向目标网络广播网关重选信息，若备选网关接收到网关重选信息，则说明终端设备的网络功能正常，同时，通过当前网关在接收到网关重选信息时向目标网络广播重选拒绝信息，若备选网关未接收到网关重选信息，则说明当前网关的网络功能异常，从而在终端设备的网络功能正常、当前网关的网络功能异常的情况下对终端设备进行网关重选，简化了网络异常的原因排查步骤，提高网关重选的易用性；
[0119]
第二、基于自定义的网络消息格式生成目标网络信息，并通过udp协议传输目标网络信息，不依赖于任何现有网络协议，具有即插即用的特点，提高适用性；
[0120]
第三、在进行网关重选时，目标网关向目标网络中的终端设备广播网关上线信息和网关地址信息，而终端设备通过网关地址信息入网，完成网关重选，不需要获取备选网关的网关地址信息，自动完成对各终端设备的网关配置；
[0121]
第四、若存在多个备选网关，在主网关下线后，备选网关自动通过网关权重完成选举，并通知终端设备进行网关切换，提高了网关重选的灵活性。
[0122]
结合图7所示，本公开实施例提供了一种基于udp协议的网关重选系统，包括建立模块701、广播模块702、重选模块703。
[0123]
建立模块701用于根据终端设备和网关设备建立目标网络，其中，网关设备包括终端设备对应的当前网关和备选网关，目标网络支持udp通信协议。
[0124]
广播模块702用于若终端设备与当前网关之间的通信中断，触发终端设备向目标网络广播网关重选信息，其中，若当前网关接收到网关重选信息，则通过当前网关向目标网络广播重选拒绝信息。
[0125]
重选模块703用于若备选网关接收到网关重选信息，且，备选网关未接收到重选拒绝信息，则将终端设备的主网关从当前网关重选为备选网关。
[0126]
采用本公开实施例提供的基于udp协议的网关重选系统，通过终端设备和网关设备建立目标网络，通过终端设备向目标网络广播网关重选信息，并通过当前网关在接收到网关重选信息时向目标网络广播重选拒绝信息，若备选网关接收到网关重选信息，且未接收到重选拒绝信息，将终端设备的主网关从当前网关重选为备选网关。这样，通过终端设备向目标网络广播网关重选信息，若备选网关接收到网关重选信息，则说明终端设备的网络功能正常，同时，通过当前网关在接收到网关重选信息时向目标网络广播重选拒绝信息，若备选网关未接收到网关重选信息，则说明当前网关的网络功能异常，从而在终端设备的网络功能正常、当前网关的网络功能异常的情况下对终端设备进行网关重选，简化了网络异常的原因排查步骤，提高网关重选的易用性。
[0127]
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选地，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和子样本可以被包括在或替换其他实施例的部分和子样本。而且，本技术中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和
“”
(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本技术中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本技术中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的子样本、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它子样本、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
…”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。
[0128]
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公
开实施例的范围。技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0129]
本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些子样本可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0130]
附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

技术特征：
1.一种基于udp协议的网关重选方法，其特征在于，包括：根据终端设备和网关设备建立目标网络，其中，所述网关设备包括所述终端设备对应的当前网关和备选网关，所述目标网络支持udp通信协议；若所述终端设备与所述当前网关之间的通信中断，触发所述终端设备向所述目标网络广播网关重选信息，其中，若所述当前网关接收到所述网关重选信息，则通过所述当前网关向所述目标网络广播重选拒绝信息；若所述备选网关接收到所述网关重选信息，且，所述备选网关未接收到所述重选拒绝信息，则将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述备选网关。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方法确定所述终端设备与所述当前网关之间的通信中断：通过所述终端设备向所述当前网关发送心跳检测信息，触发所述当前网关反馈所述心跳检测信息对应的心跳确认信息；若所述终端设备未接收到所述当前网关反馈的心跳确认信息，记录所述心跳确认信息的传输丢失次数；若所述传输丢失次数小于预设的丢失次数阈值，则重新通过所述终端设备向所述当前网关发送心跳检测信息；若所述传输丢失次数大于或等于预设的丢失次数阈值，则确定所述终端设备与所述当前网关之间的通信中断。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述备选网关，包括：从所述备选网关中确定目标网关，通过所述目标网关向所述目标网络广播所述备选网关的网关上线消息；若所述终端设备接收到所述网关上线消息，则通过所述终端设备向所述目标网关发送设备入网请求，使得所述目标网关反馈所述设备入网请求对应的入网许可信息，其中，所述入网许可信息携带有所述目标网关的网关地址信息；若所述终端设备未接收到所述目标网关反馈的入网许可信息，则在预设的等待时间段之后，通过所述终端设备重新向所述目标网关发送设备入网请求；若所述终端设备接收到所述目标网关反馈的入网许可信息，则根据所述网关地址信息将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述目标网关。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，从所述备选网关中确定目标网关，包括：若所述备选网关的数量为一个，则将所述备选网关确定为目标网关；若所述备选网关的数量为多个，则获取各所述备选网关对应的网关权重，并分别通过各所述备选网关向所述目标网络广播携带有各自网关权重的网关权重信息，以根据所述网关权重信息中的网关权重从各所述备选网关中确定目标网关。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，预先基于所述udp通信协议设置网络消息格式，其中，所述网络消息格式包括操作符字段、设备标识字段和消息体中的至少一种，所述方法还包括以下至少一种：根据所述网络消息格式生成所述网关重选信息，其中，所述网关重选信息的操作符字段用于承载预设的网关重选标识符，所述网关重选信息的设备标识字段用于承载所述终端
设备的mac地址；根据所述网络消息格式生成所述重选拒绝信息，其中，所述重选拒绝信息的操作符字段用于承载预设的重选拒绝标识符，所述重选拒绝信息的设备标识字段用于承载所述当前网关的mac地址；根据所述网络消息格式生成所述心跳检测信息，其中，所述心跳检测信息的操作符字段用于承载预设的心跳检测标识符，所述心跳检测信息的设备标识字段用于承载所述终端设备的mac地址；根据所述网络消息格式生成所述心跳确认信息，其中，所述心跳确认信息的操作符字段用于承载预设的心跳确认标识符，所述心跳确认信息的设备标识字段用于承载所述当前网关的mac地址。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述备选网关时，所述方法还包括以下至少一种：根据所述网络消息格式生成所述网关上线消息，其中，所述网关上线消息的操作符字段用于承载预设的网关上线标识符，所述网关上线消息的设备标识字段用于承载所述目标网关的mac地址，所述网关上线消息的消息体用于承载所述目标网关的ip地址；根据所述网络消息格式生成所述设备入网请求，其中，所述设备入网请求的操作符字段用于承载预设的入网请求标识符，所述设备入网请求的设备标识字段用于承载所述终端设备的mac地址；根据所述网络消息格式生成所述入网许可信息，其中，所述入网许可信息的操作符字段用于承载预设的入网许可标识符，所述入网许可信息的设备标识字段用于承载所述目标网关的mac地址，所述入网许可信息的消息体用于承载所述目标网关的ip地址。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，从所述备选网关中确定目标网关时，所述方法还包括：根据所述网络消息格式生成所述网关权重信息，其中，所述网关权重信息的操作符字段用于承载预设的网关权重标识符，所述网关权重信息的设备标识字段用于承载备选网关的mac地址，所述网关权重信息的消息体用于承载所述备选网关的网关权重。8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，通过所述终端设备向所述目标网络广播网关重选信息，包括：预先设置所述终端设备的广播次数阈值；按照所述广播次数阈值向所述目标网络多次广播网关重选信息。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，若所述备选网关接收到所述网关重选信息，且，所述备选网关未接收到所述重选拒绝信息，则将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述备选网关，包括：所述备选网关接收所述终端设备广播的网关重选信息，直到接收到网关重选信息的数量等于所述广播次数阈值，若所述备选网关在每次接收到所述网关重选信息之后均未接收到所述重选拒绝信息，则将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述备选网关。10.一种基于udp协议的网关重选系统，其特征在于，包括：建立模块，用于根据终端设备和网关设备建立目标网络，其中，所述网关设备包括所述
终端设备对应的当前网关和备选网关，所述目标网络基于udp协议进行通信；广播模块，用于若所述终端设备与所述当前网关之间的通信中断，触发所述终端设备向所述目标网络广播网关重选信息，其中，若所述当前网关接收到所述网关重选信息，则通过所述当前网关向所述目标网络广播重选拒绝信息；重选模块，用于若所述备选网关接收到所述网关重选信息，且，所述备选网关未接收到所述重选拒绝信息，则将所述终端设备的主网关从所述当前网关重选为所述备选网关。

技术总结
本发明涉及网络网关技术领域，公开了一种基于UDP协议的网关重选方法及系统，该方法通过终端设备向目标网络广播网关重选信息，并通过当前网关在接收到网关重选信息时向目标网络广播重选拒绝信息，若备选网关接收到网关重选信息，且未接收到重选拒绝信息，将终端设备的主网关从当前网关重选为备选网关，若备选网关接收到网关重选信息，则说明终端设备的网络功能正常，同时，若备选网关未接收到网关重选信息，则说明当前网关的网络功能异常，从而在终端设备的网络功能正常、当前网关的网络功能异常的情况下对终端设备进行网关重选，简化了网络异常的原因排查步骤，提高网关重选的易用性。性。性。


技术研发人员：王晓虎 吕林
受保护的技术使用者：浙江吉利控股集团有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/10/7