CN101197783A - 一种传输数据报文的方法和转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种传输数据报文的方法和转换器。本发明方法包括：通过路由器向目标主机发送源主机所支持路径最大传输单元值的报文；若所述源主机发送的报文大于所述路由器转换路径的最大传输单元值，所述源主机更新路径最大传输单元值重新发送，直到确定源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值；以所述源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值作为发送报文的最大传输单元值，通过所述路由器向所述目标主机发送报文。本发明能够在网络传输的过程中，保证网络最大吞吐量，避免丢包，提高数据传输的性能。

Description

一种传输数据报文的方法和转换器
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种传输数据报文的方法和转换器。
背景技术
在IPv4(Internet Protocol Version 4，网络协议版本为4)网络中，可以用IPv4的PMTU(Path Maximum Transmission Unit，路径最大传输单元)机制进行PMTU的学习，解决IPv4路径沿途节点分组分段问题，PMTU标志着从源到宿的分组转发路径上，允许传递的最大分组长度一般取整条路径上MTU(Maximum Transmission Unit，最大传输单元)的最小值，MTU定义在接口上，指接口能够传送的最大分组长度，但是如果此时沿途节点中有NAT(Network Address Translation，网络地址转换)设备或NATPT(Network AddressTranslation-Protocol Translation，网络地址协议转换)设备，那么IPv4的PMTU机制就不能正常工作而失效。同样在IPV6(Internet Protocol Version 6，网络协议版本为6)网络中，IPV6的PMTU机制也不能够跨越NATPT设备，导致PMTU学习功能的失效。
现有技术中，通过NAT进行公私网之间的通讯，通过NATPT进行IPV6和IPV4之间的互通，动态路径MTU的机制失效，导致网络大量分片和报文的丢失，影响到数据转发的正确性和效率，导致整个网络的性能低下。例如，IPV6到NATPT转换服务器由于没有IPV6的动态PMTU支持，如果IPV6的报文大于NATPT转换服务器的出接口的MTU，将会导致报文的直接丢失，而报文进入IPV4网络后，由于IPV4的PMTU机制不能正常工作，导致路径节点对分组报文直接分段。可见网络中PMTU不能通过NAT或NATPT等地址转换后正常工作，所以在网络中不支持PMTU机制，路经节点如果报文大于出接口MTU，就只能分段处理，也有可能导致多次分段。
在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：在网络中分段，尤其是多次分段，将增加额外开销，因为分段后的每个数据报文都包含它自己的报头，虽然在LAN(Local Area Network，局域网)高速连接中，通常无需担心与分段有关的额外开销，但在低速串行接口上，IPv4报文和IPV6报文经过NATPT地址转换后，由于考虑到费用问题可能会出现分片报文太小而直接丢弃等问题。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种传输数据报文的方法和转换器，能够在报文传输过程中保证网络最大吞吐量，避免丢包。
为解决上述技术问题，本发明实施例是通过以下技术方案来实现的：
本发明实施例提供了一种传输数据报文的方法，包括：
通过路由器向目标主机发送源主机所支持路径最大传输单元值的报文；若所述源主机发送的报文大于所述路由器转换路径的最大传输单元值，所述源主机更新路径最大传输单元值重新发送，直到确定源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值；
以所述源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值作为发送报文的最大传输单元值，通过所述路由器向所述目标主机发送报文。
本发明实施例还提供一种转换器，包括：
接收单元，用于接收发送端发送的报文；
比较单元，用于将所述报文的大小与对应协议要求的报文大小进行比较，若不满足所述转换路径的最大传输单元值的要求；
第一转换单元，用于对经过所述比较单元比较后，满足所述对应协议要求的报文进行网络地址转换和网络地址协议转换；
转发单元，用于对经过所述第一转换单元转换的报文进行转发。
通过以上技术方案可以看出，首先以源主机所支持路径最大传输单元值的大小作为发送报文的最大传输单元值，当接收到路由器返回错误信息时，以错误信息附带的最大传输单元值作为该报文的大小，继续发送，如此重复直到确定源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值，从而能够保证网络最大吞吐量，避免丢包，提高数据传输的性能。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的方法流程图；
图2为本发明实施例二提供的方法流程图；
图3为本发明实施例三提供的一种转换器的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种传输数据报文的方法，用于传输报文时，准确确定整条传输链路上的最大传输单元值，从而保证网络最大吞吐量，避免丢包，大大提高数据转发性能。
为了使本发明技术方案更加清楚，下面分别列举实施例对本发明进行详细描述：
参见图1，为本发明方实施例一提供的流程图，具体如下：
101：源主机根据自己所支持的路径最大传输单元值作为发送报文的最大传输单元值，通过路由器向目标主机发送报文。
102：所述路由器接收所述报文，判断所述报文的大小是否满足对应转换路径的最大传输单元值要求的报文大小，如满足执行步骤103，否则，执行步骤104；
103：所述路由器转换对应源主机的发送报文，并对该报文进行转发，然后执行步骤106；
104：所述路由器向源主机发送错误信息，并附带转换路径最大传输单元值；转105；
105：源主机根据所述错误信息附带的最大传输单元值更新所支持的路径最大传输单元值，并所支持的路径最大传输单元值将该值作为发送报文的最大传输单元值重新发送，然后返回步骤102；
106：判断下游路由器是否返回对应错误信息，若是，执行步骤108，否则，执行步骤107；
107：所述目标主机接收源主机的发送报文后进行重组，并对所述报文进行处理；
108：所述路由器根据错误信息更新对应转换路径的最大传输单元值，转换对应的错误信息并附带最大传输单元值，发送给源主机，然后返回步骤105。
下面对该实施例进行举例说明：
源主机根据自己所支持的路径最大传输单元值作为发送报文的最大传输单元值，通过路由器向目标主机发送报文，将所述报文的大小与对应协议要求的转换路径最大传输单元大小进行比较，若接收的所述报文大于该转换路径最大传输单元的大小，则向源主机发送目标主机未接收到所述报文的信息，如错误信息附带转换路径最大传输单元值，源主机更新路径最大传输单元值。并且如果接收到下游的错误信息，所述路由器根据错误消息更新转换路径的最大传输单元值，转换对应错误信息的报文头和对应路径最大传输单元值选项后发送到源主机，并附带更新后的转换路径最大传输单元值；所述源主机接收到所述路由器发送的错误信息时，该源主机采用错误信息附带的最大传输单元继续发送，直到目标主机接收到报文，确定目标主机接收的第一个报文大小为源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值，所述源主机采用确定的路径最大传输单元值通过路由器向目标单元发送报文。当所述转换后的报文大小小于对应协议要求转换路径最小传输单元值时，对所述第一转换单元转换后的报文进行填充并转发。
其中，对于相同的目的数据报文只有第一个报文需要进行路径最大传输单元的确定、网络地址转换，因此在转发第一个报文时还需建立所述路由器转发的第一个报文的参数：如转换前的源地址、目的地址、转换后的源地址、目的地址、转换路径最大传输单元值、协议号，对于在转发第一个报文后，该路由器接收的报文可根据第一个报文的参数进行转发。
该实施例可以看出，源端主机使用一个最大路径传输单元值来发送报文，使得报文在整个传输过程中不需要分段，减轻了中间路由器的工作压力，避免了丢包，提高数据传输的性能。
参见图2，为本发明实施例二提供的流程图，具体如下：
201：源主机根据自己所支持的路径最大传输单元值作为发送报文的最大传输单元值，通过路由器向目标主机发送报文。
202：所述路由器接收所述报文，判断所述报文的大小是否满足转换路径口的最大传输单元值要求的报文大小，若是，执行步骤205，否则，执行步骤203；
203：所述路由器向源主机发送错误信息，并附带转换路径最大传输单元值；转204；
204：源主机根据所述错误信息附带最大传输单元值，更新所支持的路径最大传输单元值，并作为发送报文的最大传输单元值重新发送，然后返回步骤202；
205：所述路由器转换对应源主机的发送报文后进行重组，然后以所支持的转换路径最大传输单元值作为转发报文大大小进行转发；
206：判断下游路由器是否返回对应错误信息，如是，执行步骤207，否则，执行步骤208；
207：所述路由器根据错误信息更新对应转换路径的最大传输单元值，并作为发送报文的最大传输单元值，重新进行转发，然后返回步骤206；
208：目标主机收到所述路由器转发报文进行重组，然后进行数据报文处理。
下面对该实施例进行举例说明：源主机根据自己所支持的路径最大传输单元值作为发送报文的最大传输单元值，通过路由器向目标主机发送报文，将所述报文的大小与转换路径的最大传输单元值进行比较，若接收的所述报文大于该路由器入接口转换路径的最大传输单元值，则向源主机发送目标主机未接收到所述报文的信息，如错误信息附带转换路径的最大传输单元值。若接收的所述报文小于该转换路径的最大传输单元值，如果是分片报文需要进行重组后再进行转换发送；如果不是分片报文，直接转换发送，并且将转换后的报文采用该路由器转换路径的最大传输单元值作为报文的最大传输单元值转发到目标主机；当所述路由器接收到下游路由器的错误信息，需要根新转换路径的最大传输单元值，并以该值作为报文最大传输单元值重新进行转发。
所述源主机接收到所述路由器发送的错误信息时，该源主机采用错误信息附带的最大传输单元值作为发送报文的最大传输单元值继续发送，直到所述路由器接收到报文，确定该错误信息附带的最大传输单元值为源主机与所述路由器之间所支持的最大传输单元值。对于相同的目的数据报文只有第一个报文需要进行路径最大传输单元的确定、网络地址转换，因此在转发第一个报文时还需建立所述路由器转发的第一个报文的参数：如转换前的源地址、目的地址、转换后的源地址、目的地址、转换路径最大传输单元值、协议号，对于在转发第一个报文后，该路由器接收的报文可根据第一个报文的参数进行转发。
其中，路由器两端网络不同，如源主机到路由器之间采用IPV6网络，IPV6协议中要求的最小传输单元值是1280字节，路由器到目标主机之间采用IPV4网络，IPV4协议中要求的最小路径传输单元值小于1280字节，发送IPV4报文时IPV4的路径最大传输单元功能可用，发送IPV6报文时IPV6的路径最大传输单元功能可用。因此路由器入接口和出接口所支持的路径传输单元的范围可能不同，当路由器两端所支持的路径传输单元值相差比较大时，数据报文可在路由器上进行分片，在接收报文的目标主机进行报文的重组；数据报文也可在源主机上分片，在路由器上进行重组。
该实施例可以看出，该实施例相对实施例一，由于分别学习路由器两侧所支持的路径最大传输单元值，以免转换器两端不同网络的差异比较大，采用该方案，可以使低速局域网不影响高速局域网的报文发送性能。
其中，以上各实施例中的路由器为：具有对报文进行转发和对网络地址协议转换和网络地址转换功能的通信设备。
以上对本发明实施例提供的方法进行了详细描述，下面对本发明实施例提供的装置进行描述：
参见图3，为本发明实施例三提供的一种转换器的装置示意图，具体如下：
本发明实施例提供的转换器包括：
接收单元301，用于接收发送端发送的报文。
比较单元302，用于将所述报文的大小与对应协议要求的报文大小进行比较，若不满足所述转换路径的最大传输单元值的要求，通过所述接收单元301将错误信息返回所述发送端；
第一转换单元303，用于对经过所述比较单元302比较后，满足所述对应协议要求的报文进行网络地址转换和网络地址协议转换；
转发单元304，用于对经过所述第一转换单元303转换的报文进行转发。
进一步，所述转换器还包括：
填充单元305，用于当所述第一转换单元303转换后的报文大小小于对应协议要求最小传输单元值时，对所述第一转换单元303转换后的报文进行填充并转发。
进一步，所述转换器还包括：
记录单元306，用于记录所述转发单元304转发的第一个报文的路径参数，所述转发单元304转发的第一个报文之后的报文根据所述路径参数进行转发。
进一步，所述转换器还包括：
重组单元307，用于所述转换器两端的网络不同时，将所述比较单元比较302后符合对应协议要求的报文进行分片或重组后发送到所述第一转换单元303。
进一步，所述转换器还包括：
第二转换单元308，用于转发报文后，若接收到错误信息报文，对所述错误信息报文的报文头和对应的最大传输单元值选项进行转换，并将转换后的错误报文信息附带转换路径最大传输值通过所述接收单元301返回给所述发送端。
该实施例提供的转换器能够支持路径最大传输单元机制，避免了在报文传输过程中多次分段处理引起的额外开销，以及丢包等问题。
以上实施例看出，由于本发明实施例提供了可以支持路径最大传输单元机制的转换器，通过对该转换器的学习可以确定源主机发送报文的最大传输单元值，从而能够准确确定整条链路上所能够支持的路径最大传输单元，保证网络最大吞吐量，避免丢包，提高数据传输的性能。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上对本发明所提供的一种传输数据报文的方法和转换器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1.一种传输数据报文的方法，其特征在于，包括：
通过路由器向目标主机发送源主机所支持路径最大传输单元值的报文；若所述源主机发送的报文大于所述路由器转换路径的最大传输单元值，所述源主机更新路径最大传输单元值重新发送，直到确定源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值；
以所述源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值作为发送报文的最大传输单元值，通过所述路由器向所述目标主机发送报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值作为发送报文的最大传输单元值，通过所述路由器向所述目标主机发送报文，还包括：
建立所述路由器转发的第一个报文的参数：转换前的源地址、目的地址、转换后的源地址、目的地址、转换路径最大传输单元值、协议号；
所述路由器根据所述第一个报文的参数对转发第一个报文之后接收的报文进行转发。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值作为发送报文的最大传输单元值，通过所述路由器向所述目标主机发送报文之后，还包括：
若所述路由器接收到返回的错误信息，所述路由器根据所述错误信息更新对应转换路径的最大传输单元值，转换对应的错误信息后返回源主机，并附带更新后的最大传输单元值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源主机更新路径最大传输单元值重新发送，直到确定源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值，包括：
根据所述路由器的转换路径的最大传输单元值确定所述源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，以所述源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值作为报文的最大传输单元值，通过所述路由器向所述目标主机发送报文，包括：
所述源主机通过所述路由器以源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值作为报文最大传输单元值向目标主机发送报文；
所述路由器对所述报文进行网络地址转换或网络地址协议转换，以所述路径最大传输单元向目标主机转发转换后的报文。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路由器对所述报文进行网络地址转换或网络地址协议转换，以所述路径最大传输单元向目标主机转发转换后的报文，还包括：
当转换后的报文大小小于对应协议要求转换路径最小传输单元值时，对所述转换后的报文进行填充并转发。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源主机更新路径最大传输单元值重新发送，直到确定源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值，包括：
确定所述源主机到所述路由器的之间支持的路径最大传输单元值，以及确定所述路由器到所述目标主机之间支持的转换路径最大传输单元值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以所述源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值作为报文的最大传输单元值，通过所述路由器向所述目标主机发送报文，包括：
所述源主机向所述路由器发送所述源主机到所述路由器的之间支持的路径最大传输单元值的报文；
所述路由器对所述报文进行网络地址转换和网络地址协议转换，向所述目标主机发送所述路由器到所述目标主机之间支持的转换路径最大传输单元值的报文。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述以所述源主机和目标主机之间所支持的路径最大传输单元值作为发送报文的最大传输单元值，通过所述路由器向所述目标主机发送报文之后，还包括：
若所述路由器接收到返回的错误信息，所述路由器根据所述错误信息更新对应转换路径最大传输单元值，并将所述更新后的转换路径最大传输单元值作为发送报文的最大传输单元值重新进行转发。
10.一种转换器，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收发送端发送的报文；
比较单元，用于将所述报文的大小与对应协议要求的报文大小进行比较，若不满足所述转换路径的最大传输单元值的要求；
第一转换单元，用于对经过所述比较单元比较后，满足所述对应协议要求的报文进行网络地址转换和网络地址协议转换；
转发单元，用于对经过所述第一转换单元转换的报文进行转发。
11.根据权利要求10所述的转换器，其特征在于，所述转换器还包括：
填充单元，用于当所述第一转换单元转换后的报文大小小于对应协议要求最小传输单元值时，对所述第一转换单元转换后的报文进行填充并转发。
12.根据权利要求10所述的转换器，其特征在于，所述转换器还包括：
记录单元，用于记录所述转发单元转发的第一个报文的路径参数，所述转发单元转发的第一个报文之后的报文根据所述路径参数进行转发。
13.根据权利要求10所述的转换器，其特征在于，所述转换器还包括：
重组单元，用于所述转换器两端的网络不同时，将所述比较单元比较后符合对应协议要求的报文进行分片或重组后发送到所述第一转换单元。
14.根据权利要求10所述的转换器，其特征在于，所述转换器还包括：
第二转换单元，用于转发报文后，若接收到错误信息报文，对所述错误信息报文的报文头和对应的最大传输单元值选项进行转换，并将转换后的错误报文信息附带转换路径最大传输值通过所述接收单元返回给所述发送端。
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