CN101374101B - 一种传输复用报文的方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域一种防止复用报文分片的方法，包括：检测所述复用报文是否可能被分片；根据检测结果调整当前复用报文的路径最大传输单元，传输所述复用报文。本发明还相应提供一种防止复用报文分片的设备及系统。本发明实施例通过在复用技术中采用自动分片检测，在使得复用报文的长度达到最大化的同时，保证了复用报文不会被分片，实现了复用报文的安全传输，且提高了网络的使用效率。

Description

一种传输复用报文的方法、设备及系统 

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种传输复用报文的方法、设备及系统。 

背景技术

目前，关于IP头复用有两个标准。一个是ITU的G769，另一个是3GPP的29.414。两个标准中的思路是一样的，都是将多个RTP(实时传输协议)报文承载到一个IP报文中。RTP报文协议栈的格式如下表所示： 

RTP
	UDP
IPv4 or IPv6

由上表可以看出，每一个报文都包含三个固定的头(IP头，UDP头和RTP头)。这三个头加起来的长度为40个字节。也就是每传送语音报文都会格外增加40个字节的开销。为了减少这种开销，业界提出将多个RTP复用到一个IP报文中传送。格式示意如下： 

IP头

UDP头

复用头1

RTP1

复用头2

RTP2

……

复用头n

RTPn

从上述结构可以看出，n越大，带宽的利用率越高。整个复用报文大小是有PMTU(路径最大传输单元)限定的，也就是整个复用报文大小不能大于PMTU。 

在没有所述复用技术之前，语音报文的长度是有限的，最大大致为200个字节左右。在使用所述复用技术后，复合报文的长度可以达到很长，理论上可以达到65535个字节(实际上报文不会超过1500字节)。为了达到好的复用效果，复用报文越长越好。但是对于比语音报文大的复用报文，其在传送过程中有可能被分片。由于不是所有的媒体网关都支持分片语音报文，因此如何防止报文被分片是目前有待解决的问题。 

而目前的标准中，对于复用报文的长度只是要求不大于媒体网关发送接口的MTU。然而仅仅将复用报文大小限定到小于媒体网关发送接口的MTU，仍然不能避免报文被中间的转发节点分片。因此，当前复用报文的传输由于可能被中间的转发节点分片而存在传输不安全的问题。 

发明内容

本发明实施例提供一种传输复用报文的方法、设备及系统，解决了现有技术中复用报文被分片的问题，有效实现了复用报文的安全传输。 

本发明实施例是通过以下技术方案实现的： 

本发明实施例提供一种传输复用报文的方法，包括： 

检测复用报文是否可能被分片；具体通过主动探测机制来实现，具体为： 

在复用报文的路径最大传输单元小于首节点出接口最大传输单元时，首节点向目的节点发送长度大于当前复用报文长度的探测报文； 

若接收到所述探测报文的正确回应报文，则确定所述探测报文没有被分片；若没有接收到回应报文或接收到表示出错的回应报文，则确定所述探测报文可能被分片； 

根据检测结果调整当前复用报文的路径最大传输单元，传输所述复用报文；所述调整当前复用报文的路径最大传输单元的方法包括： 

若确定所述探测报文没有被分片，则以所述探测报文的长度为复用报文的路径最大传输单元传输复用报文，并在保证路径最大传输单元小于首节点出接口最大传输单元前提下，继续通过探测调整当前复用报文的路径最大传输单元；或， 

若确定复用报文可能被分片，则保持当前的路径最大传输单元传输所述复用报文，或以减小探测报文调整幅值的方式继续探测，调整当前复用报文的路径最大传输单元。 

本发明实施例提供一种复用报文发送节点，包括： 

分片检测模块，用于检测发送的复用报文是否可能被分片；具体通过主 动探测机制来实现，具体为：在复用报文的路径最大传输单元小于首节点出接口最大传输单元时，首节点向目的节点发送长度大于当前复用报文长度的探测报文；若接收到所述探测报文的正确回应报文，则确定所述探测报文没有被分片；若没有接收到回应报文或接收到表示出错的回应报文，则确定所述探测报文可能被分片； 

路径最大传输单元调整模块，用于接收所述分片检测模块的检测结果，根据所述检测结果调整当前复用报文的路径最大传输单元；所述调整当前复用报文的路径最大传输单元具体为： 

若确定所述探测报文没有被分片，则以所述探测报文的长度为复用报文的路径最大传输单元传输复用报文，并在保证路径最大传输单元小于首节点出接口最大传输单元前提下，继续通过探测调整当前复用报文的路径最大传输单元；或， 

若确定复用报文可能被分片，则保持当前的路径最大传输单元传输所述复用报文，或以减小探测报文调整幅值的方式继续探测，调整当前复用报文的路径最大传输单元。 

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过在复用技术中采用自动分片检测，在使得复用报文的长度达到最大化的同时，保证了复用报文不会被分片，实现了复用报文的安全传输，且提高了网络的使用效率。 

附图说明

图1为本发明实施例一采用主动探测传输复用报文方法流程图； 

图2为本发明实施例二采用被动检测传输复用报文方法流程图； 

图3为本发明实施例四系统结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

本发明实施例通过在报文复用后，发送所述复用报文时进行报文自动分片检测，在发现报文被分片后采取相应措施(如减小复用长度等)来解决所述分片问题，实现了及时发现报文分片，根据检测结果选择合理的报文复用长度，最终实现带宽的有效利用。 

本实施例所述报文自动分片检测包括：主动探测机制和被动检测机制的任意一种或其组合。所述主动探测机制，是指在发送复用报文过程中，为实现报文复用的长度足够长，充分利用带宽资源，在复用报文的PMTU小于出接口MTU时，首节点向目的节点发送探测报文，所述探测报文的长度为当前复用报文的PMTU调整一个幅值，并根据收到的回应报文，确定探测报文是否可能被分片，若接收到所述探测报文的正确回应报文，则确定所述探测报文没有被分片；若没有接收到回应报文或接收到表示出错的回应报文，则确定所述探测报文可能被分片。并根据判断结果相应调整当前复用报文长度。所述被动检测机制，是指复用报文的转发节点在需要对复用报文进行分片时，发送一个通知报文给首节点，所述首节点根据该通知报文的信息相应调整当前复用报文的长度。 

下面以具体实施例来对本发明的技术方案进行详细介绍。 

实施例一提供的防止复用报文分片的方法主要采用主动探测机制，如图1所示，在发送复用报文前，为所述复用报文设置不可分片标志，并将当前报文发送首节点的接口的MTU值作为复用报文的PMTU的上限。所述防止复用报文分片的方法具体包括如下步骤： 

步骤1：令当前发送的复用报文的PMTU值小于所述上限值，发送复用报文； 

所述首次发送复用报文的PMTU值可以由用户配置或者由设备内部选定。所述选择的首次发送复用报文的PMTU值可以小一些，也就是不必接近上限值，从而保证刚发送的复用报文不会被分片。 

当然也可以选择所述上限值作为首次发送复用报文的PMTU，则后续在所有转发节点正常转发复用报文的情况下，保持以所述上限值作为PMTU发 送复用报文，若选择所述上限值作为首次发送复用报文的PMTU时，复用报文仍然被分片，则逐步调低所述PMTU。 

步骤2：在所述当前发送报文的PMTU小于出接口MTU时，首节点向目的节点发送探测报文，该探测报文的长度大于当前复用报文的PMTU； 

为了尽可能的提高复用的效果，实现报文复用的长度足够长，充分利用带宽资源，因此需要调高PMTU，其调高方法可以为：在复用报文的PMTU小于首节点出接口的MTU时，首节点向目的节点发送一个长度大于当前PMTU的探测报文。所述调高的幅度范围可以预先设置，也就是每次调高的幅度不超过该幅度范围，并保证调高后的PMTU值小于首节点的MTU。转发节点在接收到所述探测报文后，判断是否需要对所述探测报文分片，由于该探测报文中设置有不可分片标志，因此所述转发节点在需要对探测报文分片时，也不会直接对该探测报文分片，而是根据判断结果发送相应的回应报文。若需要分片，转发节点可以不发送回应报文，或发送表示出错的回应报文给首节点；若不需要分片，则发送表示探测报文被正确转发的回应报文。 

步骤3：所述首节点根据接收所述探测报文的回应报文，判断探测报文是否可能被分片； 

如果所述首节点接收到表示探测报文被正确转发的探测报文的回应报文，则可确定传输路径上的最小MTU仍然大于当前PMTU，此时用探测报文的长度作为复用报文的PMTU发送复用报文，并返回步骤2； 

如果没有收到所述探测报文的回应报文，或者收到表示出错的回应报文，则可确定以所述探测报文的长度发送复用报文有可能被分片，则执行步骤4。 

根据不同的协议所述回应报文所携带的信息不同，因此可以根据不同节点的能力，在所述回应报文中选择携带当前节点的MTU。 

步骤4：维持当前的(本次调整PMTU前)PMTU值不变发送复用报文， 或者选择调高幅度小于上一次调高幅度的幅度值来调高当前的PMTU值，并以所述调整后的PMTU发送探测报文，之后返回步骤3，直到所述探测报文调高的幅值小于预定门限值，例如小于当前采用的衡量单位的最小刻度。 

若所述回应报文中携带有当前节点的MTU，则首节点可以根据所述MTU调整所述PMTU，例如，首节点以所述MTU作为探测报文的PMTU继续探测。 

本实施例通过自动探测机制实现了在保证当前PMTU小于所有转发节点MTU的情况下，尽量增大复用报文的长度，有效防止复用报文长度设置不当造成的被分片，提高了复用的效果，达到了充分利用带宽资源的目的。 

本实施例仅以调高幅值为例进行了说明，若在首次发送复用报文时选择的PMTU等于首节点出接口MTU时，若出现复用报文被分片的情况，则同样可以在后续采用探测报文的形式，调低PMTU直到不被分片，并结合上述调高的方案使其提高复用效果。 

上述实施例一是在发送复用报文过程中执行的探测过程，当然本实施例并不排除在正式的发送所述复用报文前，采用所述探测方式确定一个合适的复用报文的PMTU来发送复用报文。 

实施例二提供的防止复用报文分片的方法主要采用被动探测机制，如图2所示，在发送复用报文前，为所述复用报文设置不可分片标志，并将当前报文发送首节点的接口的MTU值作为复用报文的PMTU的上限。所述防止报文分片的方法具体包括如下步骤： 

步骤1：令当前发送的复用报文的PMTU值小于所述上限值，发送复用报文； 

所述首次发送复用报文的PMTU值可以由用户配置或者由设备内部选定。所述选择的首次发送复用报文的PMTU值可以小一些，也就是不必接近 上限值，从而保证刚发送的复用报文不会被分片。为保证复用效果，可以根据实际情况针对不同的目的网段设置不同的首次发送复用报文的PMTU值。当然本实施例并不排除可以选择等于所述上限值作为首次发送复用报文的PMTU。 

步骤2：转发所述复用报文的节点在需要对所述复用报文分片时，由于所述复用报文已经设置了不可分片标志，则所述节点丢弃所述复用报文，并回送一个通知报文给首节点； 

所述转发复用报文的节点可能在接收到所述复用报文后发现该复用报文的PMTU大于当前节点出接口MTU，则需要对该复用报文分片处理，而由于该报文设置有不可分片标志，因此对该复用报文执行分片是不可行的，因此，所述节点丢弃该复用报文，并回送一个通知报文给首节点，如回送一个IMCP报文。所述通知报文相当于实施例一中表示出错的回应报文。 

根据不同的协议所述回应的通知报文所携带的信息不同，也就是有些节点可以支持在所述回送的通知报文中选择携带当前节点的MTU。 

步骤3：首节点检测是否接收到所述通知报文，并根据所述通知报文所携带的信息调整当前发送报文的PMTU； 

若所述通知报文中携带有需要对复用报文进行分片处理的节点的MTU，则所述首节点根据所述MTU调整当前PMTU； 

若所述通知报文中没有携带需要对复用报文进行分片处理的节点的MTU，则所述首节点根据一定策略调整PMTU，例如可以设置每次调低PMTU的幅度范围，使每次调低的幅度不超过该范围。 

本实施例通过被动检测机制，在转发节点需要对报文分片时能够通知首节点，使首节点调整当前PMTU，避免复用报文PMTU选择不当造成被分片。 

实施例三是在发送复用报文时同时执行主动探测与被动检测机制。所述主动探测与被动检测的方法分别同实施例一和实施例二中所述。其中，首次发送复用报文的PMTU可以任选一个小于等于上限的值。在当前发送复用报文的PMTU小于首节点MTU时，首节点尝试调高复用报文长度的同时，由于IP网络的报文传送模型为存储转发方式，每一个转发节点都要根据目的IP选择报文的传送方向。当网络发生变化(报文传送路径发生变化)的时候，报文的流向也有可能随之变换，因此一个原本正常发送的复用报文可能由于路径的改变，需要被分片。因此，在执行主动探测机制选择合理的PMTU的同时，执行被动检测机制，这样当复用报文经过某一节点需要被分片时，该节点可以在丢弃报文的同时通知首节点，使首节点及时调整当前发送复用报文的PMTU。 

本实施例通过两种检测机制的结合使用，不但可以在满足PMTU小于路径上所有转发节点MTU的同时，选择最大的PMTU来复用报文，充分利用带宽资源，而且可以在网络发生变化，从而导致最小MTU发生变化时，及时通知首节点调整当前的PMTU，进一步保证了复用报文传输过程的安全性，实现了最大程度的提高复用效果。 

实施例四提供一种防止复用报文分片的系统，如图3所示，所述系统包括多个节点，所述节点可以为路由器，所述多个节点中包括首节点(即复用报文发送节点)和转发节点(即复用报文转发节点)。所述首节点用于为复用报文设置不可分片标志，及检测复用报文是否可能被分片，并调整复用报文的PMTU，为实现所述功能，在所述首节点中至少设置有： 

分片检测模块，用于检测发送的复用报文是否可能被分片； 

路径最大传输单元调整模块，用于接收所述分片检测模块的检测结果，根据所述检测结果调整当前复用报文的路径最大传输单元。 

所述分片检测模块具体包括： 

回应报文接收子模块，用于接收回应报文； 

回应报文分析子模块，用于根据所述接收的回应报文判断发送的复用报文是否可能被分片。 

所述首节点还可以包括： 

不可分片标志设置模块，用于为发送的复用报文设置不可分片标志。 

所述首节点还可以包括： 

路径最大传输单元初始值设置模块，用于设置首次发送复用报文时的路径最大传输单元。 

所述转发节点用于转发复用报文，并根据所述复用报文的长度及本身节点出接口的最大传输单元判断是否需要对报文进行分片，并根据判断结果转发报文或发送回应报文给所述首节点。为完成上述功能，所述转发节点上至少设置有： 

分片判断模块，用于根据接收的复用报文的PMTU及本身节点出接口的MTU判断是否需要对所述复用报文分片； 

回应报文发送模块，用于接收所述分片判断模块的判断结果，并根据所述判断结果发送相应的回应报文。例如，若不需要分片，则发送复用报文正确转发报文，若需要分片，则不发送回应报文，或发送表示出错的回应报文。而且，根据不同的协议所述回应报文所携带的信息不同，因此可以根据不同节点的能力，在所述回送的通知报文中选择携带当前节点的MTU。 

所述回应报文发送模块具体包括： 

回应报文发送子模块一，用于在所述判断结果为不需要分片时发送正确回应报文；和/或， 

回应报文发送子模块二，用于在所述判断结果为需要分片时发送表示出错的回应报文。 

上述首节点及转发节点为相对而言，在实际操作中作为一个需要发送的报文的首节点，对于其他报文来说可能是转发节点，同理，所述转发节点可以作为其他报文发送的首节点，因此，所述首节点可以同时设置所述转发节点中的各模块，所述转发节点上可以同时设置所述首节点中的各模块。 

综上所述，本发明实施例通过在复用技术中采用自动分片检测保证了复用报文不会被分片。并通过自动探测实现主动发现传送路径上的最小MTU，使得复用报文的长度达到最大化，提高了复用的效果，通过被动检测机制及时感知由于网络变化导致的最小MTU变化，实现了复用报文的安全传输，且提高了网络的使用效率。 

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。 

Claims (9)

1.一种传输复用报文的方法，其特征在于，包括：

检测复用报文是否可能被分片；具体通过主动探测机制来实现，具体为：

在复用报文的路径最大传输单元小于首节点出接口最大传输单元时，首节点向目的节点发送长度大于当前复用报文长度的探测报文；

若接收到所述探测报文的正确回应报文，则确定所述探测报文没有被分片；若没有接收到回应报文或接收到表示出错的回应报文，则确定所述探测报文可能被分片；

根据检测结果调整当前复用报文的路径最大传输单元，传输所述复用报文；所述调整当前复用报文的路径最大传输单元的方法包括：

若确定所述探测报文没有被分片，则以所述探测报文的长度为复用报文的路径最大传输单元传输复用报文，并在保证路径最大传输单元小于首节点出接口最大传输单元前提下，继续通过探测调整当前复用报文的路径最大传输单元；或，

若确定复用报文可能被分片，则保持当前的路径最大传输单元传输所述复用报文，或以减小探测报文调整幅值的方式继续探测，调整当前复用报文的路径最大传输单元。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述接收到的回应报文中包含转发节点的最大传输单元，则根据所述转发节点的最大传输单元调整探测报文的路径最大传输单元进行探测。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述复用报文是否可能被分片的方法包括：被动检测机制，具体包括：

复用报文的转发节点判断是否需要对接收的复用报文分片；

在需要对复用报文进行分片时，发送回应报文给首节点。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述回应报文中包含转发节点的最大传输单元，则根据所述转发节点的最大传输单元调整当前复用报文的路径最大传输单元。

5.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

为所述复用报文设置不可分片标志，转发节点在接收到设置有所述不可分片标志的复用报文后，判断是否需要对复用报文分片，根据所述判断结果发送相应的回应报文。

6.一种复用报文发送节点，其特征在于，包括：

分片检测模块，用于检测发送的复用报文是否可能被分片；具体通过主动探测机制来实现，具体为：在复用报文的路径最大传输单元小于首节点出接口最大传输单元时，首节点向目的节点发送长度大于当前复用报文长度的探测报文；若接收到所述探测报文的正确回应报文，则确定所述探测报文没有被分片；若没有接收到回应报文或接收到表示出错的回应报文，则确定所述探测报文可能被分片；

路径最大传输单元调整模块，用于接收所述分片检测模块的检测结果，根据所述检测结果调整当前复用报文的路径最大传输单元；所述调整当前复用报文的路径最大传输单元具体为：

若确定所述探测报文没有被分片，则以所述探测报文的长度为复用报文的路径最大传输单元传输复用报文，并在保证路径最大传输单元小于首节点出接口最大传输单元前提下，继续通过探测调整当前复用报文的路径最大传输单元；或，

若确定复用报文可能被分片，则保持当前的路径最大传输单元传输所述复用报文，或以减小探测报文调整幅值的方式继续探测，调整当前复用报文的路径最大传输单元。

7.如权利要求6所述的节点，其特征在于，所述分片检测模块具体包括：

回应报文接收子模块，用于接收回应报文；

回应报文分析子模块，用于根据所述接收的回应报文判断发送的复用报文是否可能被分片。

8.如权利要求6所述的节点，其特征在于，还包括：

不可分片标志设置模块，用于为发送的复用报文设置不可分片标志。

9.如权利要求6所述的节点，其特征在于，还包括：

路径最大传输单元初始值设置模块，用于设置首次发送复用报文时的路径最大传输单元。

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