APN学习系列Ⅰ— 关于 APN 知识整理
作者：penghuster
1 定义
APN（Access Point Name）：即“接入点名称”，用来标识GPRS的业务种类，是通过手机上网时必须配置的一个参数，其决定了手机通过哪种接入方式来访问网络。
2 移动设备的网络简介
2.1 网络接入方式
手机均是通过GPRS接入网络，其方式分为两种，分别为 WAP 网络 和 NET 网络。
- WAP 是早期专门的一种手机用户访问手机网络的一种方式
- NET 是后面出现，用于手机直接访问互联网的一种方式
2.2 WAP 网络
- WAP网络是早期为手机WAP上网而设立的，通过该接入点可接入一个比较大的移动私网，网内有大量的手机应用下载及资源访问。因为WAP不接入互联网，使用运营商的私网的服务，所以流量费用比较低廉。
- WAP是通过GPRS访问WAP业务， WAP 业务的 APN包括移动的 WAP 网络（即CMWAP，也叫移动梦网）、联通的 WAP 网络（UNIWAP 或 3GWAP）、电信的 WAP 网络（CTWAP）等。
- WAP 网络用户也可以接入互联网， WAP 能否连接互联网需要看 WAP 网关所提供的支持。
- WAP 只是一种 GPRS应用模式，WAP应用采用的实现方式是“终端+WAP网关+WAP服务器”的模式，所有的 WAP 请求都需要通过 WAP 网关转发。主要的目的是通过WAP网关完成WAP-WEB的协议转换以达到节省网络流量和兼容现有WEB应用的目的。
- WAP网关和一般意义上的局域网网关是有差别的，标准的WAP 网关仅仅实现了HTTP代理的功能，并未完成路由、NAT等局域网网关的功能。这就决定了它在应用上所受到的限制。
2.3 NET 网络
- NET 网络是为了移动设备使用 Internet 而设计，其出现是在 WAP 网络之后，随着智能移动终端出现和流量资费的下降而出现。
- NET 通过GPRS连接互联网，通常每个省的运营商会提供若干个Internet出口以供NET拨号用户使用，其流量费用较WAP要高一些。
- NET 使用一般 Internet 的“终端+服务器”的工作模式，智能设备相当于互联网中一个节点。
3 APN 相关基础
3.1 APN 简介
从运营商角度看，APN就是一个逻辑名字，APN一般都部署在GGSN设备上或者逻辑连接到GGSN上，用户使用GPRS上网时，都通过GGSN代理出去到外部网络，因此，APN设置、过滤、统计等，就成为一个对GPRS计费、GPRS资费有重要参考价值的参数之一（因为APN可以区分一个业务或者外部网络）。
对于手机用户来说，可以访问的外部网络类型有很多，例如：Internet、WAP网站、集团企业内部网络、行业内部专用网络。而不同的接入点所能访问的范围以及接入的方式是不同的，网络侧如何知道手机激活以后要访问哪个网络从而分配哪个网段的IP呢，这就要靠APN来区分了，即APN决定了用户的手机通过哪种接入方式来访问什么样的网络。
3.2 APN类别
APN决定了手机通过哪种接入方式来访问网络，用来标识GPRS的业务种类。APN分为两大类：
- WAP业务。
- WAP以外的服务，比如：连接因特网、彩信等。
3.3 普通 SIM 卡支持的 APN
注意：物联网卡的相关信息将在另一篇博文中专门介绍。
| 运营商名 | NET 网络 APN | WEP 网络 APN |
|---|---|---|
| 移动 | CMNET | CMWAP |
| 联通 | UNINET / 3GNET | UNIWAP / 3GWAP |
| 电信 | CTNET | CTWAP |
3.4 APN 的构成
APN在GPRS骨干网中用来标识要使用的外部PDN（Packet data network，分组数据网，即常说的Internet），在GPRS网络中代表外部数据网络的总称。APN由以下两部分组成：
- APN网络标识：是用户通过GGSN/PGW（Gateway GPRS Support Node，GPRS网关支持节点/PDN Gateway ，分组数据网网关）可连接到外部网络的标识，该标识由网络运营者分配给ISP（Internet Service Provider，因特网业务提供者）或公司，与其固定Internet域名一致，是APN的必选组成部分。例如 ， 定义移动用户通过该接入某公司的企业网，则APN的网络标识可以规划为 “www.ABC123.com”。
- APN运营者标识：用于标识GGSN/PGW所归属的网络，是APN的可选组成部分。其形式为“MNCxxxx.MCCyyyy.gprs”（3G网络中），或者“MNCxxxx.MCCyyyy.3gppnetwork.org（4G网络中）。
APN实际上就是对一个外部PDN的标识，这些PDN包括企业内部网、Internet、WAP网站、行业内部网等专用网络。网络侧如何知道手机到底做了激活以后要访问哪个网络呢（因为每个网络分配的IP可能都是不一样的，有的是私网，有的是公网IP），这就要靠APN来区分了，当然各个运营商可能名字不一样。
3.5 APN 原理简介
3.5.1 APN 体系架构
APN 体系解决方案的核心是利用 VDN 平台，为客户建立 VPN 等增值服务。用户不用关心 VPN 繁琐复杂的细节，不用关心路由、密钥、Key协商等等问题，通过独创的 License 管理的方式，把这些复杂的设置变得很简单。
客户可以依托于电信的 VDN 平台，在数分种的时间内，建立安全、快捷、稳定的 VPN 隧道。同时，基于这样的架构，可以为用户建立一种后台运维的系统。可以提供带宽管理、远程服务等功能。下图为简单原理描述。同颜色之间的表示异地的同一个虚拟域（往往是同一个公司），他们之间可以通过APN体系技术建立 VPN 隧道，互联互通。
3.5.2专用 APN
专用APN有一个不同于CMWAP和CMNET的接入点名称，在申请时由移动相关部门进行分配，如SZXJ.GD，并分配一个地址池，一般为一个C类地址池。此专用APN直接以一条专线的形式连接到企业网（图中 L2TP 隧道）。
企业网服务器为双网卡，一条连接到APN专线（暂称为A网卡），另一条连接到移动公司内部网（暂称为B网卡）。其中A、B两网卡配置不同的IP地址，内部网可通过B网卡IP地址进行访问，PDA则通过A网卡的IP地址进行访问，因为A网卡是与专线连接，与公网是隔开的，因此PDA只能通过专用APN访问服务器。PDA想要能拔入专用APN，需要一张全球通卡，并为其开通了此专用APN服务，在使用时只要将GPRS连接的接点名称设置为专用APN接入点名称即可，也就相当于将连接中的接入点由CMNET改成SZXJ.GD。
3.5.3 专用 APN 业务流程
APN通常作为用户签约数据存储在HSS（Home Subscriber Server，归属用户服务器）/HLR（以下简称HLR）中，用户手机在发起分组业务时也可向网络侧SGSN（Serving GPRS Support Node，服务GPRS支持节点）/MME（Mobility Management Entity，移动管理实体）提供APN。SGSN/MME（以下简称SGSN）根据用户所提供的APN，通过DNS（Domain Name Server，域名服务器）进行域名解析，从而获取到GGSN/PGW（以下简称GGSN）的IP地址，将用户接入到APN对应的PDN中。
此外，HLR中也可存储一个通配符，这样用户或SGSN就可以选择接入一个没有在HLR中存储的APN。SGSN存储APN与GGSN地址对应表，通过不同的APN选择不同的GGSN。APN的获取方式如下：用户提供、用户定制、SGSN指定。
用户可以激活多个PDN上下文，每个PDN上下文与一个APN相联系。用户选择不同的APN的目的就是通过不同的GGSN选择PDN（即外部网络）。APN需要通过DNS进行域名解析才能获取GGSN或外部网络节点的真实的IP地址。
GPRS专网系统终端上网登录服务器平台的流程为：
- 用户发出GPRS登录请求，请求中包括由运营商为GPRS专网系统专门分配的专网APN；
- 根据请求中的APN，SGSN向DNS服务器发出查询请求，找到与企业服务器平台连接的GGSN，并将用户请求通过GTP隧道(类似于上图的 L2TP隧道)封装送给GGSN；
- GGSN将用户认证信息（包括手机号码、用户账号、密码等）通过专线送至Radius进行认证；
- Radius认证服务器看到手机号等认证信息，确认是合法用户发来的请求，向DHCP服务器请求分配用户地址；
- Radius认证通过后，由Radius向GGSN发送携带用户地址的确认信息；
- 用户得到了IP地址，就可以携带数据包，对GPRS专网系统信息查询和业务处理平台进行访问。
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