CN106034014B - 一种实现丢包请求重传的方法、接收装置和发送装置 - Google Patents

一种实现丢包请求重传的方法、接收装置和发送装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现丢包请求重传的方法、接收装置和发送装置，包括接收侧IPSec协议网关根据接收到的有效的IPSec协议数据报文对应的IPSec协议隧道的当前的接收窗口，确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文；如果有，请求发送侧IPSec协议网关重传需重传的数据报文。通过本发明提供的技术方案，在互联网的三层网络协议中的IPSec协议上实现了丢包请求重传，降低了丢包时请求重传的时间，从而降低了丢包传输时延。

Description

一种实现丢包请求重传的方法、接收装置和发送装置
技术领域
本发明涉及数据网络通信技术，尤指一种实现丢包请求重传的方法、接收装置和发送装置。
背景技术
众所周知，基于网际协议(IP)的互联网日益普及，可以说，人们的生产和生活已经离不开互联网，因此互联网的安全性越来越得到重视。为了提高互联网的安全性，在IP协议基础上制订了IP安全性(IPSec，IP Security)协议。IPSec协议提供了访问控制、无连接的数据完整性、数据保密性、数据源验证、防重放攻击和自动密钥管理等安全服务。
IPsec协议定义了用于封装报文的封装安全载荷(ESP，Encapsulating SecurityPayloads)和认证头(AH，Authentication Headers)协议报文，本文中，ESP协议报文和AH协议报文统称为IPSec协议数据报文。由于IPsec协议均运行在IP层协议之上，提供的是不可靠通信。从网络分层的角度来看，IP协议和IPSec协议均为三层网络协议。
采用IPSec虽然可以提高互联网的安全性，但是由于IPSec协议不支持可靠通信即不支持丢包请求重传，因此当数据报文在网络中被丢弃时，无法通过IPsec协议自身来检测丢包并请求重传。目前，通过在三层网络协议之上采用支持可靠通信的网络协议如四层网络协议中的传输控制协议(TCP，Transmission Control Protocol)实现丢包请求重传。现有互联网中实现丢包请求重传的方法，一方面，由于需要支持三层之上协议，使得协议的处理复杂度和处理时间增加；另一方面，只有解封装出三层以上协议报文，才能确定网络中是否出现丢包，这样使得检测出丢包而请求重传的时间较长，从而使得丢包时传输时延较长。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种实现丢包请求重传的方法、接收装置和发送装置，能够减小协议的处理时间，并降低丢包时传输延时。
为了达到本发明目的，本发明公开了一种实现丢包请求重传的方法，包括：
接收侧网际协议安全IPSec协议网关根据接收到的有效的IPSec协议数据报文对应的IPSec协议隧道的当前的接收窗口，确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文；
如果有，请求发送侧IPSec协议网关重传需重传的数据报文。
所述方法之前还包括：
所述发送侧IPSec协议网关发送所述数据报文，并缓存已发送的所述数据报文。
所述接收侧IPSec协议网关请求发送侧IPSec协议网关重传需重传的数据报文包括：所述接收侧IPSec协议网关向所述发送侧IPSec协议网关发送携带有所述需重传的数据报文的报文序号的请求重传消息。
所述方法之后还包括：所述发送侧IPSec协议网关根据接收到的请求重传消息，确定出缓存的数据报文中需重传的数据报文并重传给所述接收侧IPSec协议网关。
所述方法之前还包括：建立IPSec协议隧道时生成初始的接收窗口，其中，初始的接收窗口的大小和左边界处报文序号分别为预先设置的原始窗口大小参数和起始报文序号，初始的接收窗口中的报文序号的状态均设置为未接收；
所述确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文之前，所述方法还包括：判断出所述当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数且所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口右侧，继续执行所述确定的步骤。
所述确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文包括：确定所述当前的接收窗口是否需要扩大；
所述确定当前的接收窗口是否需要扩大包括：确定出如果向右移动所述当前的接收窗口以使所述当前的接收窗口的右边界处报文序号为所述接收到的数据报文的报文序号且所述当前的接收窗口的大小保持不变，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中是否有状态为未接收的报文序号。
所述确定出未接收到的数据报文中有需重传的数据报文之后，所述请求之前，所述方法还包括：扩大所述当前的接收窗口并更新所述当前的接收窗口。
所述扩大当前的接收窗口包括：将所述当前的接收窗口的左边界处报文序号调整为扩大前的当前的接收窗口中状态为未接收的报文序号中数值最小的报文序号，并将当前的接收窗口的大小从预先设置的原始窗口大小参数扩大为预先设置的扩大窗口大小参数，并将扩大后的当前的接收窗口中新增的报文序号的状态均设置为未接收。
所述确定当前的接收窗口是否需要扩大之后，所述方法还包括：如果不需要扩大，向右移动所述当前的接收窗口并更新所述当前的接收窗口。
所述确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文之前，所述方法还包括：在所述当前的接收窗口的大小为预先设置的扩大窗口大小参数，且确定出所述当前的接收窗口需要向右移动时，向右移动所述当前的接收窗口；
如果确定出需要缩小所述当前的接收窗口，缩小所述当前的接收窗口；
更新所述当前的接收窗口。
所述确定出需要向右移动所述当前的接收窗口包括：确定出如果向右移动所述当前的接收窗口以使所述当前的接收窗口的右边界处报文序号为所述接收到的数据报文的报文序号且所述当前的接收窗口的大小保持不变，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中没有状态为未接收的报文序号时，确定出所述当前的接收窗口需要向右移动。
所述确定出需要缩小当前的接收窗口包括：确定出在向右移动所述当前的接收窗口以使所述当前的接收窗口的右边界处报文序号为移动前的当前的接收窗口中状态为已接收的报文序号中数值最大的报文序号，且将所述当前的接收窗口的大小调整为所述原始窗口大小参数情况下，移动前和移动后的所述当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中没有状态为未接收的报文序号时，确定出需要缩小所述当前的接收窗口；
所述缩小当前的接收窗口包括：将所述当前的接收窗口的右边界处报文序号调整为所述当前的接收窗口中状态为已接收的报文序号中数值最大的报文序号，并将当前的接收窗口的大小调整为原始窗口大小参数。
所述确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文之前，所述方法还包括：在所述当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数，且所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口中时，更新所述当前的接收窗口。
所述更新当前的接收窗口包括：将所述当前的接收窗口中的所述接收到的数据报文的报文序号的状态设置为已接收。
所述向右移动当前的接收窗口包括：将接所述收窗口的右边界处报文序号调整为所述接收到的数据报文的报文序号，调整所述当前的接收窗口的左边界处报文序号以使所述当前的接收窗口的大小保持不变，并将向右移动后的当前的接收窗口中新增的报文序号的状态均设置为未接收。
所述确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文之前，所述方法还包括：如果所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口左侧，丢弃所述接收到的数据报文。
本发明还公开了一种实现丢包请求重传的接收装置，包括重传确定单元和重传请求单元，其中，
重传确定单元，用于根据接收到的有效的IPSec协议数据报文对应的IPSec协议隧道的当前的接收窗口，确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文；
重传请求单元，用于当重传确定单元确定出需重传的数据报文时，请求发送侧IPSec协议网关重传需重传的数据报文。
所述重传请求单元具体用于：向所述发送侧IPSec协议网关发送携带有所述需重传的数据报文的报文序号的请求重传消息。
所述装置还包括窗口建立单元，用于建立IPSec协议隧道时生成初始的接收窗口，其中，初始的接收窗口的大小和左边界处报文序号分别为预先设置的原始窗口大小参数和起始报文序号，初始的接收窗口中的报文序号的状态均设置为未接收；
所述重传确定单元具体用于：根据接收到的有效的IPSec协议数据报文对应的IPSec协议隧道的当前的接收窗口，确定所述当前的接收窗口是否需要扩大；
所述重传确定单元包括第一确定模块、调整模块和更新模块，其中，
第一确定模块，用于在所述当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数且所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口右侧时，确定是否需要扩大所述当前的接收窗口；如果需要扩大，指示扩大所述当前的接收窗口；
调整模块，用于所述第一确定模块指示扩大所述当前的接收窗口时，扩大所述当前的接收窗口，并指示更新所述当前的接收窗口和请求重传；
更新模块，用于当接收到更新所述接收窗口的指示时，更新所述当前的接收窗口，以及将接收到的请求重传的指示发送给所述重传请求单元；
所述重传请求单元具体用于：从接收到的请求重传的指示中获取需重传的数据报文的报文序号，并向所述发送侧IPSec协议网关发送携带有获得的报文序号的请求重传消息。
所述第一确定模块具体用于：在所述当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数且所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口右侧时，确定如果向右移动所述当前的接收窗口以使所述当前的接收窗口的右边界处报文序号为所述接收到的数据报文的报文序号且所述当前的接收窗口的大小保持不变，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中是否有状态为未接收的报文序号；如果有，指示扩大所述当前的接收窗口。
所述调整模块具体用于：当所述第一确定模块指示扩大当前的接收窗口时，将所述当前的接收窗口的左边界处报文序号调整为扩大前的当前的接收窗口中状态为未接收的报文序号中数值最小的报文序号，并将当前的接收窗口的大小从预先设置的原始窗口大小参数扩大为预先设置的扩大窗口大小参数，并将扩大后的当前的接收窗口中新增的报文序号的状态均设置为未接收。
所述第一确定模块还用于：如果没有，指示向右移动所述当前的接收窗口；
所述调整模块还用于：当所述第一确定模块指示向右移动所述当前的接收窗口时，向右移动所述当前的接收窗口，并指示更新所述当前的接收窗口。
所述重传确定单元还包括第二确定模块，用于当接收到所述数据报文，且所述当前的接收窗口的大小为预先设置的扩大窗口大小参数时，确定所述当前的接收窗口是否需要向右移动；如果需要向右移动，指示向右移动所述当前的接收窗口；如果不需要向右移动，指示确定是否需要缩小所述当前的接收窗口；
所述调整模块还用于：当所述第二确定模块指示向右移动当前的接收窗口时，向右移动所述当前的接收窗口，并指示确定是否需要缩小所述当前的接收窗口；
所述重传确定单元还包括第三确定模块，用于当接收到确定是否需要缩小所述当前的接收窗口的指示时，如果确定出需要缩小所述当前的接收窗口，指示缩小所述当前的接收窗口，如果确定出不需要缩小所述当前的接收窗口，指示更新所述当前的接收窗口。
所述第二确定模块具体用于：在所述当前的接收窗口的大小为预先设置的扩大窗口大小参数时，确定如果向右移动所述当前的接收窗口以使所述当前的接收窗口的右边界处报文序号为接收到的数据报文的报文序号且所述当前的接收窗口的大小保持不变，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中是否有状态为未接收的报文序号；如果没有，指示向右移动所述当前的接收窗口；如果有，指示确定是否需要缩小所述当前的接收窗口。
所述第三确定模块具体用于：当接收到需要确定是否需要缩小所述当前的接收窗口的指示时，确定在向右移动所述当前的接收窗口以使所述当前的接收窗口的右边界处报文序号为移动前的当前的接收窗口中状态为已接收的报文序号中数值最大的报文序号，且将所述当前的接收窗口的大小调整为所述原始窗口大小参数情况下，移动前和移动后的所述当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中是否有状态为未接收的报文序号；如果没有，指示缩小所述当前的接收窗口，如果有，指示更新所述当前的接收窗口；
所述调整模块还用于：当所述第三确定模块指示缩小所述当前的接收窗口时，将所述当前的接收窗口的右边界处报文序号调整为所述当前的接收窗口中状态为已接收的报文序号中数值最大的报文序号，并将当前的接收窗口的大小调整为原始窗口大小参数，并指示更新所述当前的接收窗口。
所述重传确定单元还包括第四确定模块，用于在所述当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数且所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口中时，指示更新所述当前的接收窗口。
当接收到更新所述当前的接收窗口的指示时，所述更新模块具体用于：将所述当前的接收窗口中的所述接收到的数据报文的报文序号的状态设置为已接收，以及将接收到的请求重传的指示发送给所述重传请求单元。
当接收到向右移动的指示时，所述调整模块具体用于：将接所述收窗口的右边界处报文序号调整为所述接收到的数据报文的报文序号，调整所述当前的接收窗口的左边界处报文序号以使所述当前的接收窗口的大小保持不变，并将向右移动后的当前的接收窗口中新增的报文序号的状态均设置为未接收；当接收到的向右移动的指示来自于所述第一确定模块时，指示更新所述当前的接收窗口；当接收到的向右移动的指示来自于所述第二确定模块时，指示确定是否需要缩小所述当前的接收窗口。
所述重传确定单元还包括第五确定模块，用于当所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口左侧时，丢弃所述接收到的数据报文。
本发明还公开了一种实现丢包请求重传的发送装置，包括报文缓存单元和重传响应单元，其中，
报文缓存单元，用于缓存已发送的有效的IPSec协议数据报文；
重传响应单元，用于根据接收到的来自接收装置的请求重传消息，确定出缓存的数据报文中需重传的数据报文并重传给所述接收侧IPSec协议网关。
与现有技术相比，本发明技术方案包括：接收侧IPSec协议网关根据接收到的有效的IPSec协议数据报文对应的IPSec协议隧道的当前的接收窗口，确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文；如果有，请求发送侧IPSec协议网关重传需重传的数据报文。本发明技术方案，在互联网的三层网络协议中的IPSec协议上实现了丢包请求重传，可以避免采用互联网的三层以上协议如四层网络协议实现丢包请求重传，降低了协议的处理复杂度和处理时间，并且由于通过三层网络协议数据就可以确定网络中是否出现丢包，相比于通过解封装出三层以上网络协议报文才能确定网络中是否出现丢包，降低了丢包时请求重传的时间，从而降低了丢包传输时延。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实现丢包请求重传的方法的流程图；
图2为本发明的实施例中确定出丢包请求重传的流程图；
图3为本发明实现丢包请求重传的接收装置和发送装置组成的系统的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
IPsec协议的数据报文的头部包有报文序号(SN，Sequence Number)。进行IPSec协议通信前，IPSec协议网关之间需要建立IPSec协议隧道，接收侧IPSec协议网关接收到的数据报文的报文序号是唯一的。其中，IPSec协议网关主要用于加密/加密、封装/解封装、以及路由IPSec协议报文。建立IPSec协议隧道时，接收侧IPSec协议网关建立对应的初始的接收窗口。通常接收到数据报文时更新当前的接收窗口，这里当前的接收窗口为初始的接收窗口或者更新后的当前的接收窗口。当前的接收窗口由连续的报文序号组成，当前的接收窗口的大小即为包括的报文序号的数量。通常，当前的接收窗口中数值最小的报文序号称为当前的接收窗口的左边界处报文序号，类似地，当前的接收窗口中数值最大的报文序号称为当前的接收窗口的右边界处报文序号；当前的接收窗口可以由左边界和右边界处的报文序号及其之间的范围来表示，例如当前的接收窗口[9,72]，代表包括64个报文序号，包括的报文序号分别为9，10，…，72。IPSec协议中，接收窗口用于防重放攻击。
图1为本发明实现丢包请求重传的方法的流程图，如图1所示，包括：
步骤101：接收侧IPSec协议网关根据接收到的有效的IPSec协议数据报文对应的IPSec协议隧道的当前的接收窗口，确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文。
其中，按照目前协议的规定，有效的IPSec协议数据报文为报文序号非零的IPSec协议数据报文。
本步骤之前还包括：发送侧IPSec协议网关发送数据报文，并缓存已发送的数据报文。具体实现，属于本领域技术人员的惯用技术手段，并不用于限定本发明的保护范围，此处不再赘述。
步骤101中的确定之前，还包括：判断出当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数(即当前的接收窗口未扩大)且接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口右侧时，继续执行步骤101中的确定的步骤。
其中，接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口右侧指的是，确定出接收到的数据报文的报文序号大于当前的接收窗口的右边界处报文序号。
步骤101中的确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文包括：确定当前的接收窗口是否需要扩大。可见，确定出当前的接收窗口需要扩大即为确定出未接收到的数据报文中有需重传的数据报文，类似地，确定出当前的接收窗口不需要扩大即为确定出未接收到的数据报文中没有需重传的数据报文。
为了说明如何确定当前的接收窗口是否需要扩大，首先说明何时和如何更新当前的接收窗口。
步骤101之前还包括：建立IPSec协议隧道时生成初始的接收窗口，其中，初始的接收窗口的大小和左边界处报文序号分别为预先设置的原始窗口大小参数和起始报文序号，初始的接收窗口中的报文序号的状态均设置为未接收。这里，报文序号的状态为未接收，说明接收侧IPSec协议网关没有接收到包含该报文序号的数据报文。
为使本发明技术方案更加完整，步骤101中的确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文之前，本方法还包括：在当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数，且接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口中时，更新当前的接收窗口。其中，
接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口中指的是，接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口包括的报文序号中。
更新当前的接收窗口包括：将当前的接收窗口中的接收到的数据报文的报文序号的状态设置为已接收。这里，报文序号的状态为已接收，说明接收侧IPSec协议网关已接收到包含该报文序号的数据报文。至此可以看出，当前的接收窗口中的报文序号的状态为未接收或者已接收。
综上所述，步骤101中通过确定当前的接收窗口是否需要扩大来确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文。其中，确定当前的接收窗口是否需要扩大包括：确定如果向右移动当前的接收窗口以使当前的接收窗口的右边界处报文序号为接收到的数据报文的报文序号且当前的接收窗口的大小保持不变，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中是否有状态为未接收的报文序号。之后，如果有未接收到的数据报文，确定出当前的接收窗口需要扩大。
步骤102：如果有，请求发送侧IPSec协议网关重传需重传的数据报文。具体包括：
如果确定出未接收到的数据报文中有需重传的数据报文，接收侧IPSec协议网关向发送侧IPSec协议网关发送携带有需重传的数据报文的报文序号的请求重传消息。
在本发明的实施例中，请求重传消息封装在报文序号为零的IPSec协议数据报文中。
步骤102之后还包括：发送侧IPSec协议网关根据接收到的请求重传消息，确定出缓存的数据报文中需重传的数据报文并重传给接收侧IPSec协议网关。具体实现，属于本领域技术人员的惯用技术手段，并不用于限定本发明的保护范围，此处不再赘述。
为使本发明技术方案更加完整，步骤102中的确定出未接收到的数据报文中有需重传的数据报文之后，请求之前，还包括：扩大当前的接收窗口并更新当前的接收窗口。
其中，扩大当前的接收窗口包括：将当前的接收窗口的左边界处报文序号调整为扩大前的当前的接收窗口中状态为未接收的报文序号中数值最小的报文序号，并将当前的接收窗口的大小从预先设置的原始窗口大小参数扩大为预先设置的扩大窗口大小参数，并将扩大后的当前的接收窗口中新增的报文序号的状态均设置为未接收。
需要说明的是，步骤101中的确定出的需重传的数据报文指的是，在上述确定出当前的接收窗口需要扩大的步骤中确定出的状态为未接收的报文序号对应的数据报文。
为使本发明技术方案更加完整，上述确定当前的接收窗口是否需要扩大之后，还包括：如果不需要扩大，向右移动并更新当前的接收窗口。
其中，向右移动当前的接收窗口包括：将当前的接收窗口的右边界处报文序号调整为接收到的数据报文的报文序号，调整当前的接收窗口的左边界处报文序号以使当前的接收窗口的大小保持不变，并将向右移动后的当前的接收窗口中新增的报文序号的状态均设置为未接收。
为使本发明技术方案更加完整，确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文之前，还包括：
在当前的接收窗口的大小为预先设置的扩大窗口大小参数(即当前的接收窗口已扩大)，且确定出当前的接收窗口需要向右移动时，向右移动当前的接收窗口；如果确定出需要缩小当前的接收窗口，缩小当前的接收窗口；更新当前的接收窗口。
其中，确定出需要向右移动当前的接收窗口包括：确定出如果向右移动当前的接收窗口以使当前的接收窗口的右边界处报文序号为接收到的数据报文的报文序号且当前的接收窗口的大小保持不变，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中没有状态为未接收的报文序号时，确定出当前的接收窗口需要向右移动。
其中，确定出需要缩小当前的接收窗口包括：确定出在向右移动当前的接收窗口以使当前的接收窗口的右边界处报文序号为移动前的当前的接收窗口中状态为已接收的报文序号中数值最大的报文序号，且将当前的接收窗口的大小调整为原始窗口大小参数情况下，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中没有状态为未接收的报文序号时，确定出需要缩小当前的接收窗口。
其中，缩小当前的接收窗口包括：将当前的接收窗口的右边界处报文序号调整为当前的接收窗口中状态为已接收的报文序号中数值最大的报文序号，并将当前的接收窗口的大小调整为原始窗口大小参数。
为使本发明技术方案更加完整，确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文之前，方法还包括：如果接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口左侧时，丢弃接收到的数据报文。
其中，接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口左侧指的是，接收到的数据报文的报文序号小于当前的接收窗口的左边界处报文序号。
其中，丢弃报文的具体实现，属于本领域技术人员的惯用技术手段，并不用于限定本发明的保护范围，此处不再赘述。
下面结合具体实施例对本发明技术方案进行详细描述。
图2为本发明的实施例中确定出丢包请求重传的流程图。在该流程中，预先设置原始窗口大小参数和扩大窗口大小参数分别为64和128，假设当前的接收窗口为[9,72]。如图2所示，确定出请求重传丢包的具体实现如下：
步骤201～202：接收到有效的IPSec协议报文数据报文时，如果确定出当前的接收窗口已扩大，执行步骤213，否则执行步骤203。
步骤203～204：如果确定出接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口中，更新当前的接收窗口，否则执行步骤205。这里举例来看，假设接收到的数据报文的报文序号为12，当前的接收窗口为[9,72]，这样通过步骤204将当前的接收窗口中的报文序号12的状态设置为已接收。
步骤205～206：如果确定出接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口左侧，丢弃数据报文，如果确定出接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口右侧，执行步骤207。
这里接着上面例子来看，假设接收到的数据报文的报文序号为8，这样接收到的数据报文的报文序号8小于当前的接收窗口[9,72]的左边界处报文序号9，位于当前的接收窗口左侧。假设接收到的数据报文的报文序号为80，这样接收到的数据报文的报文序号80大于当前的接收窗口[9,72]的右边界处报文序号72，位于当前的接收窗口右侧。
容易理解的是，在当前的接收窗口已扩大，且接收到的数据报文位于当前的接收窗口左侧时，丢弃该接收到的数据报文。此情况在图2所示的流程图中为示出。
步骤207：如果确定出当前的接收窗口需要扩大，执行步骤208～210，否则执行步骤211～212。
这里接着上面例子来看，假设接收到的数据报文的报文序号为80，当前的接收窗口[9,72]中的报文序号10和11的状态均为未接收，其它报文序号的状态均为已接收，此时通过步骤207确定出当前的接收窗口需要扩大。
步骤208：扩大当前的接收窗口。这里接着上面例子来看，通过步骤208将当前的接收窗口从[9,72]调整为[10,137]，其大小从64调整为128。
步骤209：更新当前的接收窗口。
步骤210：向发送侧IPSec协议网关发送请求重传消息，其中携带有通过步骤207确定出的状态为未接收的报文序号及其数量即需重传的数据报文的数量。
这里接着上面例子来看，在请求重传消息中携带的状态为未接收的报文序号分别为10和11，携带的状态为未接收的数据报文序号的数量为2。
步骤211：向右移动当前的接收窗口。这里举例来看，假设接收到的数据报文的报文序号为80，当前的接收窗口为[9,72]，当前的接收窗口中的报文序号的状态均为已接收，通过步骤211当前的接收窗口从[9,72]调整为[17,80]。
步骤212：更新当前的接收窗口。
步骤213：如果确定出当前的接收窗口需要向右移动，执行步骤214，否则执行步骤215。
步骤214：向右移动当前的接收窗口。本步骤之后执行步骤215。
步骤215：如果确定出可以缩小当前的接收窗口，执行步骤216，否则执行步骤217。这里举例来看，假设当前的接收窗口为[10,137]，其中报文序号10、12～64、80的状态均为已接收，其它报文序号的状态均为未接收，接收到的数据报文的报文序号为11，此时确定出可以缩小当前的接收窗口。
步骤216：缩小当前的接收窗口。这里接着上面例子来看，缩小后的当前的接收窗口为[17,80]。本步骤之后执行步骤217。
步骤217：更新当前的接收窗口。
图3为本发明实现丢包请求重传的接收装置和发送装置构成的系统的组成结构示意图，其中，接收装置和发送装置均设置在IPSec协议网关中。如图3所示，实现丢包请求重传的接收装置包括重传确定单元和重传请求单元，其中，
重传确定单元，用于根据接收到的有效的IPSec协议数据报文对应的IPSec协议隧道的当前的接收窗口，确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文；
重传请求单元，用于当重传确定单元确定出需重传的数据报文时，请求发送侧IPSec协议网关重传需重传的数据报文。
重传请求单元具体用于：向发送侧IPSec协议网关发送携带有需重传的数据报文的报文序号的请求重传消息。
接收装置还包括窗口建立单元，用于建立IPSec协议隧道时生成初始的接收窗口，其中，初始的接收窗口的大小和左边界处报文序号分别为预先设置的原始窗口大小参数和起始报文序号，初始的接收窗口中的报文序号的状态均设置为未接收；
重传确定单元具体用于：根据接收到的有效的IPSec协议数据报文对应的IPSec协议隧道的当前的接收窗口，确定当前的接收窗口是否需要扩大；
重传确定单元包括第一确定模块、调整模块和更新模块，其中，
第一确定模块，用于在当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数且接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口右侧时，确定是否需要扩大当前的接收窗口；如果需要扩大，指示扩大当前的接收窗口；
调整模块，用于第一确定模块指示扩大当前的接收窗口时，扩大当前的接收窗口，并指示更新当前的接收窗口和请求重传；
更新模块，用于当接收到更新当前的接收窗口的指示时，更新当前的接收窗口，并将接收到的请求重传的指示发送给重传请求单元；
重传请求单元具体用于：从接收到的请求重传的指示中获取需重传的数据报文的报文序号，并向发送侧IPSec协议网关发送携带有获得的报文序号的请求重传消息。
第一确定模块具体用于：在当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数且接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口右侧时，确定如果向右移动当前的接收窗口以使当前的接收窗口的右边界处报文序号为接收到的数据报文的报文序号且当前的接收窗口的大小保持不变，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中是否有状态为未接收的报文序号；如果有，指示扩大当前的接收窗口。
调整模块具体用于：当第一确定模块指示扩大当前的接收窗口时，将当前的接收窗口的左边界处报文序号调整为扩大前的当前的接收窗口中状态为未接收的报文序号中数值最小的报文序号，并将当前的接收窗口的大小从预先设置的原始窗口大小参数扩大为预先设置的扩大窗口大小参数，并将扩大后的当前的接收窗口中新增的报文序号的状态均设置为未接收。
第一确定模块还用于：如果没有，指示向右移动当前的接收窗口；
调整模块还用于：当第一确定模块指示向右移动当前的接收窗口时，向右移动当前的接收窗口，并指示更新当前的接收窗口。
重传确定单元还包括第二确定模块，用于当接收到数据报文，且当前的接收窗口的大小为预先设置的扩大窗口大小参数时，确定当前的接收窗口是否需要向右移动；如果需要向右移动，指示向右移动当前的接收窗口；如果不需要向右移动，指示确定是否需要缩小当前的接收窗口；
调整模块还用于：当第二确定模块指示向右移动当前的接收窗口时，向右移动当前的接收窗口，并指示确定是否需要缩小当前的接收窗口；
相应地，重传确定单元还包括第三确定模块，用于当接收到确定是否需要缩小当前的接收窗口的指示时，如果确定出需要缩小当前的接收窗口，指示缩小当前的接收窗口，如果确定出不需要缩小当前的接收窗口，指示更新当前的接收窗口。
第二确定模块具体用于：在当前的接收窗口的大小为预先设置的扩大窗口大小参数时，确定如果向右移动当前的接收窗口以使当前的接收窗口的右边界处报文序号为接收到的数据报文的报文序号且当前的接收窗口的大小保持不变，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中是否有状态为未接收的报文序号；如果没有，指示向右移动当前的接收窗口；如果有，指示确定是否需要缩小当前的接收窗口。
第三确定模块具体用于：当接收到需要确定是否需要缩小当前的接收窗口的指示时，确定在向右移动当前的接收窗口以使当前的接收窗口的右边界处报文序号为移动前的当前的接收窗口中状态为已接收的报文序号中数值最大的报文序号，且将当前的接收窗口的大小调整为原始窗口大小参数情况下，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中是否有状态为未接收的报文序号；如果没有，指示缩小当前的接收窗口，如果有，指示更新当前的接收窗口；
相应地，调整模块还用于：当第三确定模块指示缩小当前的接收窗口时，将当前的接收窗口的右边界处报文序号调整为当前的接收窗口中状态为已接收的报文序号中数值最大的报文序号，并将当前的接收窗口的大小调整为原始窗口大小参数，并指示更新当前的接收窗口。
重传确定单元还包括第四确定模块，用于在当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数且接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口中时，指示更新当前的接收窗口。
当接收到更新当前的接收窗口的指示时，更新模块具体用于：当接收到更新当前的接收窗口的指示时，将当前的接收窗口中的接收到的数据报文的报文序号的状态设置为已接收，并将接收到的请求重传的指示发送给重传请求单元。
当接收到向右移动的指示时，调整模块具体用于：将当前的接收窗口的右边界处报文序号调整为接收到的数据报文的报文序号，调整当前的接收窗口的左边界处报文序号以使当前的接收窗口的大小保持不变，并将向右移动后的当前的接收窗口中新增的报文序号的状态均设置为未接收；当接收到的向右移动的指示来自于第一确定模块时，指示更新当前的接收窗口；当接收到的向右移动的指示来自于第二确定模块时，指示确定是否需要缩小当前的接收窗口。
重传确定单元还包括第五确定模块，用于当接收到的数据报文的报文序号位于当前的接收窗口左侧时，丢弃接收到的数据报文。
实现丢包请求重传的发送装置包括报文缓存单元和重传响应单元，其中，
报文缓存单元，用于缓存已发送的有效的IPSec协议数据报文；
重传响应单元，用于根据接收到的来自接收装置的请求重传消息，确定出缓存的数据报文中需重传的数据报文并重传给接收侧IPSec协议网关。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (30)

1.一种实现丢包请求重传的方法，其特征在于，包括：
接收侧网际协议安全IPSec协议网关根据接收到的有效的IPSec协议数据报文对应的IPSec协议隧道的当前的接收窗口，确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文；
如果有，请求发送侧IPSec协议网关重传需重传的数据报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法之前还包括：
所述发送侧IPSec协议网关发送所述数据报文，并缓存已发送的所述数据报文。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收侧IPSec协议网关请求发送侧IPSec协议网关重传需重传的数据报文包括：所述接收侧IPSec协议网关向所述发送侧IPSec协议网关发送携带有所述需重传的数据报文的报文序号的请求重传消息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法之后还包括：所述发送侧IPSec协议网关根据接收到的请求重传消息，确定出缓存的数据报文中需重传的数据报文并重传给所述接收侧IPSec协议网关。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法之前还包括：建立IPSec协议隧道时生成初始的接收窗口，其中，初始的接收窗口的大小和左边界处报文序号分别为预先设置的原始窗口大小参数和起始报文序号，初始的接收窗口中的报文序号的状态均设置为未接收；
所述确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文之前，所述方法还包括：判断出所述当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数且所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口右侧，继续执行所述确定的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文包括：确定所述当前的接收窗口是否需要扩大；
确定当前的接收窗口需要扩大包括：确定出如果向右移动所述当前的接收窗口以使所述当前的接收窗口的右边界处报文序号为所述接收到的数据报文的报文序号且所述当前的接收窗口的大小保持不变，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中有状态为未接收的报文序号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定出未接收到的数据报文中有需重传的数据报文之后，所述请求之前，所述方法还包括：扩大所述当前的接收窗口并更新所述当前的接收窗口。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述扩大当前的接收窗口包括：将所述当前的接收窗口的左边界处报文序号调整为扩大前的当前的接收窗口中状态为未接收的报文序号中数值最小的报文序号，并将当前的接收窗口的大小从预先设置的原始窗口大小参数扩大为预先设置的扩大窗口大小参数，并将扩大后的当前的接收窗口中新增的报文序号的状态均设置为未接收。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定当前的接收窗口是否需要扩大之后，所述方法还包括：如果不需要扩大，向右移动所述当前的接收窗口并更新所述当前的接收窗口。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文之前，所述方法还包括：在所述当前的接收窗口的大小为预先设置的扩大窗口大小参数，且确定出所述当前的接收窗口需要向右移动时，向右移动所述当前的接收窗口；
如果确定出需要缩小所述当前的接收窗口，缩小所述当前的接收窗口；
更新所述当前的接收窗口。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述确定出需要向右移动所述当前的接收窗口包括：确定出如果向右移动所述当前的接收窗口以使所述当前的接收窗口的右边界处报文序号为所述接收到的数据报文的报文序号且所述当前的接收窗口的大小保持不变，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中没有状态为未接收的报文序号时，确定出所述当前的接收窗口需要向右移动。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述确定出需要缩小当前的接收窗口包括：确定出在向右移动所述当前的接收窗口以使所述当前的接收窗口的右边界处报文序号为移动前的当前的接收窗口中状态为已接收的报文序号中数值最大的报文序号，且将所述当前的接收窗口的大小调整为所述原始窗口大小参数情况下，移动前和移动后的所述当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中没有状态为未接收的报文序号时，确定出需要缩小所述当前的接收窗口；
所述缩小当前的接收窗口包括：将所述当前的接收窗口的右边界处报文序号调整为所述当前的接收窗口中状态为已接收的报文序号中数值最大的报文序号，并将当前的接收窗口的大小调整为原始窗口大小参数。
13.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文之前，所述方法还包括：在所述当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数，且所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口中时，更新所述当前的接收窗口。
14.根据权利要求7、9、10或13所述的方法，其特征在于，所述更新当前的接收窗口包括：将所述当前的接收窗口中的所述接收到的数据报文的报文序号的状态设置为已接收。
15.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述向右移动当前的接收窗口包括：将所述接收窗口的右边界处报文序号调整为所述接收到的数据报文的报文序号，调整所述当前的接收窗口的左边界处报文序号以使所述当前的接收窗口的大小保持不变，并将向右移动后的当前的接收窗口中新增的报文序号的状态均设置为未接收。
16.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文之前，所述方法还包括：如果所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口左侧，丢弃所述接收到的数据报文。
17.一种实现丢包请求重传的接收装置，其特征在于，包括重传确定单元和重传请求单元，其中，
重传确定单元，用于根据接收到的有效的IPSec协议数据报文对应的IPSec协议隧道的当前的接收窗口，确定未接收到的数据报文中是否有需重传的数据报文；
重传请求单元，用于当重传确定单元确定出需重传的数据报文时，请求发送侧IPSec协议网关重传需重传的数据报文。
18.根据权利要求17所述的接收装置，其特征在于，所述重传请求单元具体用于：向所述发送侧IPSec协议网关发送携带有所述需重传的数据报文的报文序号的请求重传消息。
19.根据权利要求17所述的接收装置，其特征在于，还包括窗口建立单元，用于建立IPSec协议隧道时生成初始的接收窗口，其中，初始的接收窗口的大小和左边界处报文序号分别为预先设置的原始窗口大小参数和起始报文序号，初始的接收窗口中的报文序号的状态均设置为未接收；
所述重传确定单元具体用于：根据接收到的有效的IPSec协议数据报文对应的IPSec协议隧道的当前的接收窗口，确定所述当前的接收窗口是否需要扩大；
所述重传确定单元包括第一确定模块、调整模块和更新模块，其中，
第一确定模块，用于在所述当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数且所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口右侧时，确定是否需要扩大所述当前的接收窗口；如果需要扩大，指示扩大所述当前的接收窗口；
调整模块，用于所述第一确定模块指示扩大所述当前的接收窗口时，扩大所述当前的接收窗口，并指示更新所述当前的接收窗口和请求重传；
更新模块，用于当接收到更新所述接收窗口的指示时，更新所述当前的接收窗口，以及将接收到的请求重传的指示发送给所述重传请求单元；
所述重传请求单元具体用于：从接收到的请求重传的指示中获取需重传的数据报文的报文序号，并向所述发送侧IPSec协议网关发送携带有获得的报文序号的请求重传消息。
20.根据权利要求19所述的接收装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：在所述当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数且所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口右侧时，确定如果向右移动所述当前的接收窗口以使所述当前的接收窗口的右边界处报文序号为所述接收到的数据报文的报文序号且所述当前的接收窗口的大小保持不变，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中是否有状态为未接收的报文序号；如果有，指示扩大所述当前的接收窗口。
21.根据权利要求20所述的接收装置，其特征在于，所述调整模块具体用于：当所述第一确定模块指示扩大当前的接收窗口时，将所述当前的接收窗口的左边界处报文序号调整为扩大前的当前的接收窗口中状态为未接收的报文序号中数值最小的报文序号，并将当前的接收窗口的大小从预先设置的原始窗口大小参数扩大为预先设置的扩大窗口大小参数，并将扩大后的当前的接收窗口中新增的报文序号的状态均设置为未接收。
22.根据权利要求20所述的接收装置，其特征在于，所述第一确定模块还用于：如果没有，指示向右移动所述当前的接收窗口；
所述调整模块还用于：当所述第一确定模块指示向右移动所述当前的接收窗口时，向右移动所述当前的接收窗口，并指示更新所述当前的接收窗口。
23.根据权利要求19所述的接收装置，其特征在于，所述重传确定单元还包括第二确定模块，用于当接收到所述数据报文，且所述当前的接收窗口的大小为预先设置的扩大窗口大小参数时，确定所述当前的接收窗口是否需要向右移动；如果需要向右移动，指示向右移动所述当前的接收窗口；如果不需要向右移动，指示确定是否需要缩小所述当前的接收窗口；
所述调整模块还用于：当所述第二确定模块指示向右移动当前的接收窗口时，向右移动所述当前的接收窗口，并指示确定是否需要缩小所述当前的接收窗口；
所述重传确定单元还包括第三确定模块，用于当接收到确定是否需要缩小所述当前的接收窗口的指示时，如果确定出需要缩小所述当前的接收窗口，指示缩小所述当前的接收窗口，如果确定出不需要缩小所述当前的接收窗口，指示更新所述当前的接收窗口。
24.根据权利要求23所述的接收装置，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：在所述当前的接收窗口的大小为预先设置的扩大窗口大小参数时，确定如果向右移动所述当前的接收窗口以使所述当前的接收窗口的右边界处报文序号为接收到的数据报文的报文序号且所述当前的接收窗口的大小保持不变，移动前和移动后的当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中是否有状态为未接收的报文序号；如果没有，指示向右移动所述当前的接收窗口；如果有，指示确定是否需要缩小所述当前的接收窗口。
25.根据权利要求23所述的接收装置，其特征在于，所述第三确定模块具体用于：当接收到需要确定是否需要缩小所述当前的接收窗口的指示时，确定在向右移动所述当前的接收窗口以使所述当前的接收窗口的右边界处报文序号为移动前的当前的接收窗口中状态为已接收的报文序号中数值最大的报文序号，且将所述当前的接收窗口的大小调整为所述原始窗口大小参数情况下，移动前和移动后的所述当前的接收窗口的左边界处报文序号及其之间的报文序号中是否有状态为未接收的报文序号；如果没有，指示缩小所述当前的接收窗口，如果有，指示更新所述当前的接收窗口；
所述调整模块还用于：当所述第三确定模块指示缩小所述当前的接收窗口时，将所述当前的接收窗口的右边界处报文序号调整为所述当前的接收窗口中状态为已接收的报文序号中数值最大的报文序号，并将当前的接收窗口的大小调整为原始窗口大小参数，并指示更新所述当前的接收窗口。
26.根据权利要求19所述的接收装置，其特征在于，所述重传确定单元还包括第四确定模块，用于在所述当前的接收窗口的大小为预先设置的原始窗口大小参数且所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口中时，指示更新所述当前的接收窗口。
27.根据权利要求19、22、23或25所述的接收装置，其特征在于，当接收到更新所述当前的接收窗口的指示时，所述更新模块具体用于：将所述当前的接收窗口中的所述接收到的数据报文的报文序号的状态设置为已接收，以及将接收到的请求重传的指示发送给所述重传请求单元。
28.根据权利要求23所述的接收装置，其特征在于，当接收到向右移动的指示时，所述调整模块具体用于：将所述接收窗口的右边界处报文序号调整为所述接收到的数据报文的报文序号，调整所述当前的接收窗口的左边界处报文序号以使所述当前的接收窗口的大小保持不变，并将向右移动后的当前的接收窗口中新增的报文序号的状态均设置为未接收；当接收到的向右移动的指示来自于所述第一确定模块时，指示更新所述当前的接收窗口；当接收到的向右移动的指示来自于所述第二确定模块时，指示确定是否需要缩小所述当前的接收窗口。
29.根据权利要求19所述的接收装置，其特征在于，所述重传确定单元还包括第五确定模块，用于当所述接收到的数据报文的报文序号位于所述当前的接收窗口左侧时，丢弃所述接收到的数据报文。
30.一种实现丢包请求重传的发送装置，其特征在于，包括报文缓存单元和重传响应单元，其中，
报文缓存单元，用于缓存已发送的有效的IPSec协议数据报文；
重传响应单元，用于根据接收到的来自接收装置的请求重传消息，确定出缓存的数据报文中需重传的数据报文并重传给接收侧IPSec协议网关。
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