CN105577566A - 报文汇聚传输的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种报文汇聚传输的方法、装置及系统，该方法包括：根据源目的IP地址，将接收到的各类报文分配成不同的发送队列；根据汇聚协议，将所述发送队列进行组合封装形成巨帧并派送出去。通过本发明解决现有技术中存在的很大的带宽资源浪费和传输效率较低的问题，能够提升了报文的传输效率和带宽利用率。

Description

报文汇聚传输的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及网络设备中IP协议数据传输方面的内容，特别是指一种网络中报文汇聚传输的方法。

背景技术

随着网络传输速率带宽的提升，原有的以太网最小传输单元(MTU)1500字节已经远远不能满足要求，现有的多数以太网MAC器件已经能够支持巨帧模式(Jumbo)，传输时可以达到几十K的规模。

目前在计算机通讯领域，两台网络设备之间，使用同一对IP地址进行通信的协议和链路有很多。其中，每条数据流链接在传输上是独立的，都需要提供独立的MAC头、IP头和上层协议头等。汇聚起始端将各类协议报文逐个封装MAC头和IP头以及协议头，通过网络云等物理链路传送至目的地。汇聚终端设备收到这些报文后，派发到各个协议上层处理模块进行进一步的处理。

但由于目前每条数据流链接在传输时，每一个报文字长都在相对较小的范围内，难以充分利用可用的以太网帧长。从网络设备吞吐量表现上看，报文的帧长越长,可支持的吞吐量越大，带宽利用率才能越高。

针对相关技术中存在的很大的带宽资源浪费和传输效率较低的问题，目前尚未提出有效解决的方案。

发明内容

本发明提供了一种报文汇聚传输的方法及装置，以至少解决现有技术中存在的很大的带宽资源浪费和传输效率较低的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种报文汇聚传输的方法，包括

根据源目的IP地址，将接收到的各类报文分配成不同的发送队列；

根据汇聚协议，将所述发送队列进行组合封装形成巨帧并派送出去。

优选地，根据源目的IP地址，将接收到的各类报文分配成不同的发送队列之后，还包括：根据指定的周期，对所述发送队列进行汇聚。

优选地，所述发送队列中的报文在进行封装时，将添加共有IP头和封装MAC头。

优选地，所述IP头使用标准格式进行各类子协议报文的封装，其中标准格式包括上层协议类型、子协议报文长度和子协议报文内容。

优选地，所述IP头使用UDP协议，在后面加UDP协议头。

根据本发明的另一方面，还提供了一种报文汇聚传输的方法，包括：接收巨帧；根据汇聚协议对所述巨帧进行解压成不同发送队列；根据源目的IP地址，将所述发送队列派送出去。

根据本发明的另一方面，还提供了一种报文汇聚传输的装置，位于发送端，包括：分类模块，用于根据源目的IP地址，将接收到的各类报文分配成不同的发送队列；封装模块，用于根据汇聚协议将所述发送队列进行组合封装形成巨帧并派送出去。

优选地，所述装置还包括：定时模块，用于按照指定的周期，对所述分类模块分配的发送队列进行汇聚。

优选地，所述封装模块对发送队列中的报文进行封装时，将添加共有IP头和封装MAC头。

根据本发明的再一方面，还提供了一种报文汇聚传输的装置，位于接收端，包括：接收模块，用于接收巨帧；解压模块，用于根据汇聚协议对所述巨帧进行解压成不同发送队列；派送模块，用于根据源目的IP地址，将所述发送队列派送出去。

根据本发明的又一方面，还提供了一种报文汇聚传输的系统，包括：上述发送端的报文汇聚传输的装置；上述接收端的报文汇聚传输的装置。

通过本发明，采用根据源目的IP地址，将接收到的各类报文分配成不同的发送队列；根据汇聚协议，将所述发送队列进行组合封装形成巨帧并派送出去，解决了现有技术存在的带宽资源浪费和传输效率较低的问题，使用本发明技术方案能够提升了报文的传输效率和带宽利用率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种报文汇聚传输的方法流程图；

图2是根据本发明实施例的另一种报文汇聚传输的方法流程图；

图3是根据本发明实施例的一种报文汇聚传输的装置的结构框图；

图4是根据本发明实施例的一种报文汇聚传输的装置的优选结构框图；

图5是根据本发明实施例的另一种报文汇聚传输的装置的结构框图；

图6是根据本发明其优选实施例的一种报文汇聚传输系统的示意图；

图7是根据本发明的汇聚协议建议封装格式图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中提供了一种报文汇聚传输的方法，图1是根据本发明实施例的一种报文汇聚传输的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S102，根据源目的IP地址，将接收到的各类报文分配成不同的发送队列；

步骤S104，根据汇聚协议，将所述发送队列进行组合封装形成巨帧并发送出。

通过上述步骤，本发明采用根据源目的IP地址，将接收到的各类报文分配成不同的发送队列；根据汇聚协议，将所述发送队列进行组合封装形成巨帧并派送出。相对于现有技术中，报文字长都在相对较小的范围内，难以充分利用可用的以太网帧长传输的现状，本发明通过将多个协议报文按照源目的IP地址分配成不同的发送队列，统一封装成巨帧后，充分利用巨帧传输报文，提升了网络总体的数据吞吐量，减少了网络上报文数量，降低了中间路由节点的转发压力，解决了现有技术存在的带宽资源浪费和传输效率较低的问题，提升了报文的传输效率和带宽利用率。

在一个优选的实施例中，根据源目的IP地址，将接收到的各类报文分配成不同的发送队列之后，还包括：根据指定的周期，对所述发送队列进行汇聚。通过上述过程，可以限定在一定周期内的待发送报文才可以进行汇聚，该周期的设置以不影响上层业务时延和抖动要求为原则。

在一个优选的实施例中，发送队列中的报文在进行封装时，将添加共有IP头和封装MAC头。采用上述封装方式，可以降低了MAC头、IP头的开销，减少了网络带宽的浪费。

在一个优选的实施例中IP头使用标准格式进行各类子协议报文的封装，其中标准格式包括上层协议类型、子协议报文长度和子协议报文内容。上述封装方式中，IP头是按照以太网协议和IP协议的要求封装，IP协议号需要设置为汇聚协议定义的协议号，该封装对已有系统改动及影响较小。

在一个优选的实施例中，IP头可使用UDP协议，后面加UDP协议头。其端口号为汇聚协议使用的指定端口号，采用上述方式，可以支持NAT(NetworkAddressTranslation,简称NAT)穿越。

在本实施例中还提供了另一种报文汇聚传输的方法，图2是根据本发明实施例另一种报文汇聚传输的方法流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，接收巨帧；

步骤S204，根据汇聚协议对所述巨帧进行解压成不同发送队列；

步骤S206，根据源目的IP地址，将所述发送队列派送出去。

终端接收到巨帧后，按照汇聚协议封装格式，解压分解巨帧队列中的各类协议报文，根据源目的IP地址，派发到对应的协议上层进程进行上层协议处理。

在本实施例中还提供了一种报文汇聚传输的装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图3是根据本发明实施例的一种报文汇聚传输的装置的结构框图，如图3所示，该装置包括分类模块32和封装模块36。下面对该装置进行说明。

分类模块32，用于根据源目的IP地址，将接收到的各类报文分配成不同的发送队列；封装模块36，连接至上述分类模块32，用于根据汇聚协议将所述发送队列进行组合封装形成巨帧并派送出去。

图4是根据本发明实施例的一种报文汇聚传输的装置的优选结构框图，如图4所示，该装置除包括图3所示的所有模块外，还包括限时模块34，下面对该装置进行说明。

定时模块，连接至上述分类模块32，用于按照指定的时间周期对所述发送队列进行汇聚。

根据图3和图4的本发明实施例的一种报文汇聚传输的装置，其中所述封装模块在对发送队列中的报文进行封装时，将添加共有IP头和封装MAC头。

图5是根据本发明实施例的另一种报文汇聚传输的装置的结构框图，如图5所示，该装置包括接收模块、解压模块和派送模块36。下面对该装置进行说明。

接收模块，用于接收巨帧；解压模块，用于根据汇聚协议对所述巨帧进行解压成不同发送队列；派送模块，用于根据源目的IP地址，将所述发送队列派送出去。

本发明实施例还提供一种报文汇聚传输的系统结构图，该系统包括上述发送端的报文汇聚传输的装置；上述接收端的报文汇聚传输的装置。

针对相关技术中所存在的上述问题，下面结合优选实施例进行说明，本优选实施例结合了上述实施例及其优选实施方式。

图6是根据本发明其优选实施方式的报文汇聚传输系统的示意图，包括两台网络设备A和B，中间云团为A和B两者之间的传递网络通信报文的一系列二层集线器或交换机、路由器设备等。

步骤601，起始端设备或协议层A，接收外部或上层交付的IP报文，按照源目的IP地址对进行分类压队，分配不同的汇聚发送队列。

起始端设备和终端设备之间只要是源目的IP地址一致的IP报文，就可以将他们汇聚到一起进行传输。

其中，在起始端设备上设置有计时的定时器，按照指定的周期，对待发队列进行汇聚。

定时器的目的在于限定在定时器区间内的待发送报文才可以进行汇聚，一般定时器周期的设置以不影响上层业务时延和抖动要求为原则。

步骤602，将汇聚发送队列中的待发送报文按照汇聚协议封装要求进行拼装封装，并添加共有IP头，封装MAC头，然后将封装完成后的报文通过物理链路发送出去。

按照协议规则进行组合拼接的待发送报文，形成小于等于当前MTU的一个大包(巨帧)，源目的IP一般可取汇聚多协议链路的共同的源目的IP(也可以使用独立汇聚设备的IP，但是此时需要协议指定内部封装的各个链路的IP)，进行链路汇聚的节点设备可以打开巨帧模式，采用巨帧来传送上层报文。

步骤603：终端设备或协议层B接收到协议报文后，按照汇聚协议封装格式，分解巨帧中的各类协议报文，根据源目的IP地址对进行分配入队列。

步骤604：根据上层协议号，将不同的IP报文派发到不同的协议上层协议栈，上层协议栈就可以继续按照原协议的规则，继续上层协议栈的处理。

图7是根据本发明的汇聚协议建议封装格式图，方法如下：

MAC头和IP头是按照以太网协议和IP协议的要求封装，IP协议号需要设置为汇聚协议定义的协议号，IP净荷中使用标准的TLV格式进行各个子协议报文的封装。T为上层协议类型，L为子协议报文长度，V为子协议报文内容。

如果需要支持NAT穿越，可以使用UDP协议，然后后面加UDP协议头，端口号为汇聚协议使用的指定端口号。

综上所述，通过本发明提供了一种网络中的报文汇聚传输的方法和装置，解决了现有技术中存在的很大的带宽资源浪费和传输效率较低的问题，对已有系统改动及影响较小，可以在不修改现有协议栈IP层的基础上对IP层以下实现队列的分配、报文的封装解析，不会对上层的各类业务产生影响，基本透明。

通过多协议报文的统一封装承载以及充分利用巨帧资源，提升了报文的传输效率和带宽利用率，提升了网络总体的数据吞吐量，减少了网络上报文数量，降低了中间路由节点的转发压力，同时也降低了MAC头、IP头的开销，减少了网络带宽的浪费。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种报文汇聚传输的方法，包括：

根据源目的IP地址，将接收到的各类报文分配成不同的发送队列；

根据汇聚协议，将所述发送队列进行组合封装形成巨帧并派送出去。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据源目的IP地址，将接收到的各类报文分配成不同的发送队列之后，还包括：

根据指定的周期，对所述发送队列进行汇聚。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述发送队列中的报文在进行封装时，将添加共有IP头和封装MAC头。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述IP头使用标准格式进行各类子协议报文的封装，其中标准格式包括上层协议类型、子协议报文长度和子协议报文内容。

5.根据权利要求3所述的多协议汇聚传输的方法，其特征在于：所述IP头使用UDP协议，在后面加UDP协议头。

6.一种报文汇聚传输的方法，其特征在于，包括：

接收巨帧；

根据汇聚协议对所述巨帧进行解压成不同发送队列；

根据源目的IP地址，将所述发送队列派送出去。

7.一种报文汇聚传输的装置，位于发送端，其特征在于，包括：

分类模块，用于根据源目的IP地址，将接收到的各类报文分配成不同的发送队列；

封装模块，用于根据汇聚协议将所述发送队列进行组合封装形成巨帧并派送出去。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

定时模块，用于按照指定的周期，对所述分类模块分配的发送队列进行汇聚。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于：

所述封装模块对发送队列中的报文进行封装时，将添加共有IP头和封装MAC头。

10.一种报文汇聚传输的装置，位于接收端，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收巨帧；

解压模块，用于根据汇聚协议对所述巨帧进行解压成不同发送队列；

派送模块，用于根据源目的IP地址，将所述发送队列派送出去。

11.一种报文汇聚传输的系统，其特征在于，包括：

权利要求7至9任一项所述的发送端的报文汇聚传输的装置；

权利要求10所述接收端的报文汇聚传输的装置。