一種基于iptables工具的Android智能手機拓撲控制管理方法【專利說明】一種基于iptabIes工具的Android智能手機拓撲控制管理方法
技術領域：
[0001]本發明屬于通信
技術領域：
，具體涉及一種基于iptables工具的Android智能手機拓撲控制管理方法。【
背景技術：
】[0002]隨著智能終端的快速普及，終端用戶對于蜂窩網絡流量的需求正成爆炸式增長。這種大規模的流量需求造成了網絡擁塞、影響終端用戶體驗等相關問題，也給運營商核心網和頻譜資源帶來了巨大壓力。移動網絡數據卸載(mobiledataoffloading)技術正是國際通信界解決上述問題的一個重要方法。[0003]移動網絡數據卸載利用多種無線網絡技術卸載蜂窩網絡中的數據流，以提升某些關鍵性能的性能指標。它將傳統的移動蜂窩網絡和Adhoc網絡模式結合到一起，形成了基于蜂窩網絡下的兩跳或多跳的網絡結構。Adhoc網絡模式有多種應用，其中蜂窩網絡流量卸載正是Adhoc網絡的在未來5G蜂窩網絡中的一個重要應用。利用Adhoc網絡通信的本地特性可以將手機等智能終端作為Adhoc節點向媒體服務器請求媒體業務，近距離用戶之間也可以利用Adhoc網絡模式進行數據通信。這樣的本地業務應用可以卸載蜂窩網絡流量，有效節省頻譜資源，緩解運營商核心網的壓力。[0004]組網是Adhoc網絡的一個重要因素，目前在智能手機上組建的Adhoc網絡多集中于利用藍牙或WiFiDirect組建的單跳網絡。相比于單跳模式，多跳Adhoc網絡模式可以卸載更多的網絡流量、提升通信容量以及擴展通信覆蓋范圍，因此多跳的Adhoc網絡更具應用價值。但是目前對于智能手機所組建的多跳Adhoc網絡的具體性能提升表現還并不明確，需要進一步研究。在研究過程中需要設計不同的網絡拓撲結構以測試并改進由智能手機所組建的多跳Adhoc網絡的具體性能表現。[0005]直接通過手機距離和信號強度控制網絡拓撲或者利用iptables工具控制網絡拓撲是目前控制智能手機組建的多跳Adhoc網絡拓撲結構的常用方法。通過手機距離和信號強度控制網絡拓撲的優點是更接近真實的應用場景，測試結果可信度更高。但是由于無線網卡的設計作用范圍是幾百米，如果直接通過手機距離和信號強度控制網絡拓撲，將非常困難。特別是在實驗室等空間有限的環境中，想要構造動態的、多跳的AdHoc網絡環境，難度十分巨大。iptables工具是與Linux內核集成的IP信息包過濾系統，它可以配置有狀態的防火墻并使得用戶可以完全控制防火墻配置和信息包過濾。傳統的iptables工具的使用方法是在每臺手機終端上進行手工設置以實現讓各手機終端過濾指定MAC地址的目的。這種方法需要大量的手工操作，特別是當手機終端數量較多時，如果需要進行多種拓撲結構測試，手工操作將十分復雜且工作量巨大，而且很難滿足動態拓撲結構的要求。【
發明內容】[0006]本發明提出一種基于iptables工具的Android智能手機拓撲控制管理方法，以計算機終端作為拓撲控制中心，簡單有效地利用iptables工具控制Android智能手機終端組建的adhoc網絡拓撲結構;本發明所述方法既實現了在有限的空間內快速有效地組建復雜的、動態的網絡拓撲結構，又克服了傳統的iptables工具使用時需要大量手工操作的缺陷，有效減少了手工操作的工作量，大大提升了在較小的空間環境中利用Android智能手機終端模擬多種復雜網絡拓撲的可能性，同時能夠滿足動態拓撲結構的要求，有利于進行各種網絡測試、模擬仿真和性能評估等相關工作。[0007]為了解決上述技術問題，本發明提供一種基于iptables工具的Android智能手機拓撲控制管理方法，包括一個拓撲控制中心和多個Android智能手機終端;拓撲控制中心根據期望構建的網絡拓撲結構生成各手機終端的MAC地址屏蔽組消息，并將所述MAC地址屏蔽組消息發送給各手機終端;各手機終端接收到各自的MAC地址屏蔽組消息后，調用其內置的iptables工具并執行相應參數規則以過濾指定的MAC地址。[0008]進一步，拓撲控制中心與各手機終端之間通過UDP協議進行通信。[0009]進一步，所有手機終端與拓撲控制中心連通后，拓撲控制中心向所有手機終端發送廣播地址請求消息，請求手機終端向拓撲控制中心通告其IP地址和MAC地址;各手機終端在收到拓撲控制中心的地址請求消息后，向拓撲控制中心回應地址響應消息，通告其地址信息，地址信息包括IP地址和MAC地址；當拓撲控制中心收到各手機終端的地址響應消息后在其圖形化界面中顯示所有手機終端的地址信息。[0010]進一步，如果需要更新期望構建的網絡拓撲結構，則拓撲控制中心向各手機終端廣播拓撲更新消息;各手機終端接收到拓撲更新消息后，調用其內置的iptables工具并執行flush參數規則，清除之前設置的所有iptables過濾規則，然后根據更新后的網絡拓撲結構進行網絡拓撲構建。[0011]本發明與現有技術相比，其顯著優點在于:(1)利用計算機拓撲控制中心可以有效管理手機終端的網絡拓撲結構，構建期望的網絡拓撲，易于管理；(2)實現方法簡單易行，僅需要計算機控制中心根據拓撲連接關系生成MAC地址屏蔽組消息并發生給各手機終端，手機終端自動調用iptables工具進行設置即可以完成復雜的MAC地址過濾工作；(3)相比于傳統的在每臺手機終端上手工設置過濾指定MAC地址來控制網絡拓撲結構的方法，本方法不僅有效減少了手工操作的工作量，同時消除了人工操作中的人為失誤，可靠性更高；(4)大大提升了在較小的空間環境中搭建出多種復雜的、動態的網絡拓撲結構的可能性，有利于進行各種網絡測試，測試效果更加全面、更加高效；(5)本發明具有易于管理，可靠性高和易于實現等特點，適合應用于控制基于Android智能手機通信的Adhoc網絡的網絡拓撲結構。【附圖說明】[0012]圖1為拓撲控制中心與Android智能手機終端連接示意圖；[0013]圖2為拓撲控制中心總體工作流程示意圖；[0014]圖3為手機終端總體工作流程示意圖；[0015]圖4為設備配置及連接過程示意圖；[0016]圖5為拓撲控制中心網絡拓撲構建流程示意圖；[0017]圖6為手機終端網絡拓撲構建流程示意圖；[0018]圖7為拓撲控制中心網絡拓撲更新流程示意圖；[0019]圖8為手機終端拓撲更新流程示意圖。<當前第1頁1 2