边缘应用服务器的发现方法、设备、区块链系统及介质与流程

1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及边缘应用服务器的发现方法、设备、区块链系统及介质。


背景技术：

2.部署在边缘计算环境的应用服务器(eas，edge application server)，其dns信息不同于大网或者说中心业务的dns，同时还有应用签约的问题，是否使用mec服务，因此在部署mec的5g网络下，如何找到eas ip地址，从而享用mec的服务成为当务之急。
3.当前3gpp sa2也在积极考虑相关问题，并制定标准，虽然ts23.458已经新增边缘应用服务器发现功能(easdf)网元来单独解决5g网络的dns的发现，从而解决eas ip发现的问题。但是当前r17规范中，easdf是smf选定后告知移动终端(ue)，ue再次发起dns请求对应的目标网元，这样不仅增加smf的工作量，同时ue要等到smf返回easdf地址后才能发起dns请求，极大延长了接入的时延，这与边缘服务高带宽/低时延的目标是相冲突的，因此需要改进。
4.发明消息
5.鉴于以上相关技术的缺点，本技术的目标在于提供边缘应用服务器的发现方法、设备、区块链系统及介质，解决以上技术问题。
6.本技术第一方面提供一种边缘应用服务器的发现方法，应用于为移动通信网络中的用户的移动终端发现边缘应用服务器的网络地址；所述方法包括：以各所述边缘应用服务器发现功能实体作为节点，形成区块链系统；所述区块链系统接收移动终端的dns查询请求；其中，所述移动终端配置有所述区块链系统的接入地址作为dns地址；所述区块链系统通过共识机制得到适合于移动终端的目标节点；所述目标节点向连接所述移动终端的会话管理功能网元创建dns上下文；所述目标节点获取边缘应用服务器的目标网络地址；所述目标节点向终端发送对应所述dns请求的dns查询响应；其中，dns查询响应中携带所述边缘应用服务器的网络地址。
7.在一些实施例中，所述区块链系统通过共识方法得到适合于所述dns查询请求的目标节点，包括：所述区块链系统中超过预设与数量的节点共识得到与所述移动终端距离最近的可用节点作为目标节点。
8.在一些实施例中，所述dns查询请求携带移动终端的网络地址、目标服务器的ip地址或fqdn、以及移动终端的位置信息，以供区块链系统确定所述目标节点。
9.在一些实施例中，所述的边缘应用服务器的发现方法还包括：响应于相关于移动终端位置变化发生的预设事件，所述目标节点与所述会话管理功能网元之间更新所述dns上下文。
10.在一些实施例中，所述边缘应用服务器发现功能实体通过dns匹配规则，以根据所述dns查询请求的内容匹配得到目标节点；其中，所述dns匹配规则为预先配置或由连接所述移动终端的会话管理功能网元。
11.在一些实施例中，所述dns查询请求的内容还包括：移动终端需要访问的数字数据网络以及回调uri。
12.在一些实施例中，所述目标节点获取边缘应用服务器的目标网络地址，包括：响应于已获取所述dns查询请求所需要的边缘应用服务器的目标网络地址，目标节点向移动终端返回目标网络地址；或者，当所述区块链系统未有所述dns查询请求所需要的目标网络地址，目标节点向dns服务器发起dns查询请求以获得目标网络地址。
13.在一些实施例中，所述当所述区块链系统未有所述dns查询请求所需要的目标网络地址，向dns服务器发起dns查询请求以获得目标网络地址，包括：响应于向本地或者远端的dns服务器发起dns查询请求。
14.本技术第二方面提供一种网络设备，包括：通信器、存储器及处理器；所述通信器用于与外部通信；所述存储器用于存储程序指令；所述处理器用于运行所述程序指令以实现为如第一方面任一项所述的边缘应用服务器的发现方法中涉及的区块链系统中的节点。
15.本技术第三方面提供一种区块链系统，包括：由第二方面所述的网络设备实现的节点。
16.本技术第四方面提供一种计算机可读存储介质，存储有程序指令，所述程序指令被运行时实现如第一方面任一项所述的边缘应用服务器的发现方法中涉及的区块链系统中的节点。
17.如上所述，本技术实施例中提供边缘应用服务器的发现方法、设备、区块链系统及介质，通过根据各边缘应用服务器发现功能实体(eas)形成区块链系统即easdf链，以能根据移动终端(ue)的关于eas服务器ip地址的dns查询请求直接给出合适的目标easdf负责对应的会话服务，进而满足ue的dns查询请求。相比于相关技术中，需要通过smf确定目标easdf以及获取eas ip地址的方式，有效提升效率并降低smf负担以及降低延时。
附图说明
18.图1展示本技术一实施例中应用场景的结构示意图。
19.图2展示本技术一实施例中边缘应用服务器的发现方法的流程示意图。
20.图3展示本技术一应用实例中边缘应用服务器的发现方法的信令交互流程示意图。
21.图4展示本技术一实施例中网络设备的结构示意图。
具体实施方式
22.以下通过特定的具体示例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本技术所揭露的消息轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统，本技术中的各项细节也可以根据不同观点与应用系统，在没有背离本技术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，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.下面以附图为参考，针对本技术的实施例进行详细说明，以便本技术所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本技术可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。
24.在本技术的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本技术的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本技术中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
25.此外，术语“第一”、“第二”仅用于表示目标，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本技术的表示中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.为了明确说明本技术，省略与说明无关的器件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。
27.在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
28.虽然在一些示例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、模块、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、模块、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
29.此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本技术。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。
30.虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本技术所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的消息相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。
31.目前，在移动通信网络中，在为用户的移动终端ue提供边缘服务时，会需要寻找发现相应的边缘应用服务器eas的ip地址。虽然目前已有采用边缘应用服务器发现功能网元easdf来负责这一业务，但是，需要smf来负责从各个easdf选择为ue选择合适的目标easdf，增加smf的工作。而且，还需要smf来从目标easdf返回dns查询到的eas ip给ue，存在时延问题。
32.鉴于此，本技术实施例中提供相应的解决方案，通过对各个easdf形成区带有创新
点块链系统，从而自身就能提供目标easdf，来完成eas ip的dns查询工作，无需smf负责easdf选择，从而解决上述问题。
33.如图1所示，展示本技术一实施例中的应用场景示意图。
34.在图1中，移动终端101即ue可以是智能手机、平板电脑等，可以通过无线基站102接入移动通信网络。所述移动通信网络可以是5g网络或者再后代的通信制式网络，例如6g等。
35.所述基站102连接移动核心网网元，用户面功能网元(upf)，用户面功能网络再连接会话管理网元103(smf)。smf负责管理各个upf为对应接入(就近)的ue服务，这些upf可以包括upf(psa)，以及边缘服务使用的upf(l-psa)，upf(ul cl/bp)等，图中以upf(l-psa)，upf(ul cl/bp)
36.各个边缘应用服务器发现功能网元104(easdf)连接形成区块链系统105，在下文会简称为easdf链。所述区块链系统105可以与所述会话管理网元103通信。每个easdf可以连接有dns服务器，例如本地的local dns服务器(ldns)，又例如外部的dns服务器等。
37.ue可以与smf建立pdu会话，smf会帮助ue调用合适upf用于形成信令传递的路径。由此，一些示例中，ue可以在会话中向easdf链发送关于eas的dns查询请求；或者，在另一些示例中，ue可以在会话外向easdf链发送关于eas服务器的dns查询请求，以不占用会话资源。
38.所述dns查询请求中可以包括ue的ue ip地址，还可以包括完整域名fqdn、要访问的数字数据网络dnn、回调uri、ue的位置信息等。easdf链可以根据dnn查询请求，通过dns规则匹配的方式，根据ue ip地址、fqdn、要访问的数字数据网络dnn、回调uri、ue的位置信息等为ue选择最近的easdf，以作为目标easdf，之后再通过目标easdf查询eas ip并返回给ue。
39.需特别说明的是，本技术实施例中只是示意性地展示了一些网元或终端，只是用于说明本技术的实施原理，而非限定只有这些网元。
40.如图2所示，展示本技术一实施例中的边缘应用服务器的发现方法的流程示意图。所述边缘应用服务器的发现方法可应用于所述easdf链及其中的节点。
41.所述方法包括：
42.步骤s201：以各所述边缘应用服务器发现功能实体作为节点，形成区块链系统。
43.步骤s202：所述区块链系统接收移动终端的dns查询请求。
44.其中，所述移动终端配置有所述区块链系统的接入地址作为dns地址，由此，当移动终端存在eas发现需求时，触发向区块链系统的此接入地址发送dns查询请求。
45.步骤s203：所述区块链系统通过共识机制得到适合于移动终端的目标节点。
46.在一些实施例中，所述dns查询请求的内容可以包括ue ip地址，还可以包括：移动终端需要访问的数字数据网络以及回调uri。
47.在一些实施例中，所述共识机制可以是pow、pos与dpos等中的一种。示例性地，所述共识机制可以例如为，每个节点可以具有相同的判断目标节点的方法，比如根据移动终端的ip地址为其寻找距离最近的easdf；进而，各个节点中的超过预设数量，比如2/3，的成员通过此方法得到相同的目标easdf，则达成共识，得到easdf。
48.可见，通过区块链共识的方式，各个easdf可以自行投票得到目标easdf，不必再由
smf去选择，有效降低集中在smf上的负担。
49.在一些实施例中，各个easdf可以根据所述dns查询请求的内容匹配得到目标节点；其中，所述dns匹配规则为预先配置或由连接所述移动终端的会话管理功能网元。
50.步骤s204：所述目标节点向连接所述移动终端的会话管理功能网元创建dns上下文。
51.在一些实施例中，所述目标节点需要通过smf来控制合适upf为目标节点向移动终端在会话中返回dns查询响应形成合适的路径。
52.步骤s205：所述目标节点获取边缘应用服务器的目标网络地址。
53.在一些实施例中，响应于已获取所述dns查询请求所需要的边缘应用服务器的目标网络地址，即可以从本地查询到，目标节点向移动终端返回目标网络地址；或者，当所述区块链系统未有所述dns查询请求所需要的目标网络地址，目标节点向dns服务器发起dns查询请求以获得目标网络地址。
54.进一步可选的，所述当所述区块链系统未有所述dns查询请求所需要的目标网络地址，向dns服务器发起dns查询请求以获得目标网络地址，包括：响应于向本地或者远端的dns服务器发起dns查询请求。
55.步骤s206：所述目标节点向终端发送对应所述dns请求的dns查询响应。
56.其中，dns查询响应中携带所述边缘应用服务器的网络地址。
57.为更加直观说明上述方法的具体实现，可参考例如图3所示，展示本技术一应用实例中边缘应用服务器的发现方法的信令交互流程示意图。
58.需要说明的是，图中的虚线步骤表示可选。
59.在图3中，所述流程包括：
60.步骤1、ue对smf发起pdu建立请求，两者间的pdu会话建立过程，即pdu session establishment pocedure。
61.步骤2、ue向easdf链发出dns query。
62.其中，ue配置了easdf链的接入地址作为默认dns地址，通过接入地址easdf链发起了dns query。
63.步骤3、easdf链根据ue ip地址，fqdn，dnn，callback uri等dns规则适配dns query，最终确定那个easdf来服务本次会话，选定目标easdf。
64.其中，主要是根据ue的ip地址选择离用户最近的easdf作为目标easdf。
65.步骤4～5是目标easdf和smf的dns上下文建立流程，以让smf选择合适的通信路径返回对ue的dns响应。
66.步骤4、选定的目标easdf调用neasdf_dnscontext_create request向smf发起dns上下文建立请求。
67.步骤5.、目标easdf调用服务操作neasdf_dnscontext_create response响应smf。
68.可选的，步骤6～7是目标easdf和smf的dns上下文的更新流程，由于例如ue移动的特点，其位置可能发生变化，而ip地址也可能变化，所以需要更新合适的通信路径。
69.步骤6、smf可以向目标easdf调用neasdf_dnscontext_update request(easdf上下文id,dns消息处理规则)。
70.其中，此更新可能会引发的流动性问题,例如当问题转移到一个新的位置，或者报
告通过与某些fqdn easdf dns查询,或者更新可能引发的插入/删除本地psa,例如更新规则来处理dns信息问题或新的pcc规则信息。
71.步骤7、目标easdf响应neasdf_dnscontext_update response。
72.可选的，步骤8～步骤9受到特定触发执行：
73.步骤8.如果dns query报文符合dns报文处理规则，则目标easdf通过调用neasdf_dnscontext_notify request将dns报文上报给smf；
74.步骤9.smf响应neasdf_dnscontext_notify response；
75.如果目标easdf本地找到dns query需要的目标网络地址eas ip，则进入步骤19直接返回给ue。
76.或者，如果目标easdf未能本地获取此eas ip，则执行步骤12～13,。
77.步骤12、dns query发给dns server；
78.其中，目标easdf处理从ue接收到的dnsquery：对于选项a，目标easdf将edns客户端子网选项添加到rfc 7871[6]中指定的dns查询消息中，并将其发送给远端服务器c-dns服务器；
[0079]
对于选项b，目标easdf将dns query发送给本地dns服务器(ldns)。如果dns消息处理规则(可以是预设，也可以是smf提供的)中没有dns消息检测模板与dns query中请求的fqdn匹配，则easdf可以直接向预先配置好的dns server/resolver发送dns query。
[0080]
步骤13、dns server返回dns response。
[0081]
在获取到eas ip之后，目标easdf需要与smf协商合适的返回给ue的路径。
[0082]
步骤14、如果dns响应消息中eas的ip地址或fqdn与smf提供的报告条件相匹配，则目标easdf可以通过调用neasdf_dnscontext_notify请求向smf发送dns消息，其中包括eas信息。
[0083]
或者，如果目标easdf从所联系的dns服务器接收到多个eas ip地址，则dns报文上报中可能包含多个eas ip地址。dns消息报告可能包含在dns响应消息中接收到的fqdn和ecs选项。根据获取的dns消息处理规则，目标easdf先不向ue发送dns response消息，而是等待步骤17中smf的指令执行发送发送dns response，即先缓存dns response消息。
[0084]
步骤15、smf调用neasdf_dnscontext_notify响应服务操作。
[0085]
步骤16、smf可以进行upf ul-cl/bp和upf local psa(l-psa)选择，并插入upf ul cl/bp和upf local psa。即smf优选合适的upf来形成返回dns response的路径。
[0086]
步骤17、smf调用neasdf_dnscontext_update request。
[0087]
其中，在返回路径确定之后，目标easdf向ue发送步骤14缓存的dns response消息。可能的，neasdf_dnscontext_update request所对应的dns规则可指示目标easdf不发送属于动态arp攻击(dynamic arp inspection)的fqdn范围和/或eas ip地址范围对应的dns response消息；
[0088]
步骤18、目标easdf响应neasdf_dnscontext_update response。
[0089]
步骤19、目标easdf向ue发送dns response消息，其中携带获取到的所述eas ip。
[0090]
需特别说明的是，本技术上述实施例的流程图表示的流程或方法表示可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分。并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出
或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能。
[0091]
例如，图2、图3等实施例中的各个步骤的顺序可能可以在具体场景中加以变化，并非以上述表示为限。
[0092]
如图4所示，展示本技术一实施例中网络设备的电路结构示意图。
[0093]
所述网络设备400可以是服务器、服务器组等。
[0094]
所述网络设备400包括总线401、处理器402、存储器403及通信器404。处理器402、存储器403之间可以通过总线401通信。所述存储器403中可以存储有程序指令。所述处理器402通过运行存储器403中的程序指令来实现例如图1区块链系统中的目标节点，即目标easdf。
[0095]
总线401可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，虽然图1中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0096]
在一些实施例中，处理器402可以为中央处理器(central processing unit，cpu)、微处理单元(mcu)、片上系统(system on chip)、或现场可编程逻辑阵列(fpga)等实现。存储器403可以包括易失性存储器(volatile memory)以用于运行程序时的数据暂存使用，例如随机存取存储器(random access memory，ram)。
[0097]
存储器403还可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)以用于数据存储，例如只读存储器(read-only memory，rom)，快闪存储器，硬盘驱动器(hard disk drive，hdd)或固态盘(solid-state disk，ssd)。
[0098]
所述通信器404用于与外部通信。在具体实例中，所述通信器404可以包括一个或多个有线和/或无线通信电路模块。例如，所述有线通信电路模块可以包括例如有线网卡、usb模块、串行接口模块等中的一种或多种。又例如，无线通信模块所遵循的无线通信协议包括：例如近距离无线通信(nearfield communication，nfc)技术、红外(infared，ir)技术、全球移动通讯系统(global system for mobile communications，gsm)、通用分组无线服务(general packet radio service，gprs)、码分多址引入(code division multipleaccess，cdma)、宽带码分多址(wideband code division multiple access，wcdma)、时分码分多址(time-division code divisionmultipleaccess，td-scdma)、长期演进(long term evolution，lte)、蓝牙(bluetooth，bt)、全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)等中的一种或多种。
[0099]
本技术实施例中还可以提供一种区块链系统，其特征在于，包括：由例如图4所述的网络设备实现的节点。
[0100]
本技术实施例中还可以提供一种计算机可读存储介质，存储有程序指令，所述程序指令被运行时执行之前实施例中的区块链系统中的节点，即easdf。
[0101]
即上述实施例中的方法步骤被实现为可存储在记录介质(诸如cd rom、ram、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此表示的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如asic或fpga)的记录介质上的这样的软件处理。
[0102]
综上，本技术实施例中提供边缘应用服务器的发现方法、设备、区块链系统及介质，通过根据各边缘应用服务器发现功能实体(eas)形成区块链系统即easdf链，以能根据移动终端(ue)的关于eas服务器ip地址的dns查询请求直接给出合适的目标easdf负责对应的会话服务，进而满足ue的dns查询请求。相比于相关技术中，需要通过smf确定目标easdf以及获取eas ip地址的方式，有效提升效率并降低smf负担以及降低延时。
[0103]
上述实施例仅例示性说明本技术的原理及其功效，而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本技术的权利要求所涵盖。