CN107547687B - 一种报文传输方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种报文传输方法和装置，该方法包括：获取待发送的数据报文，从终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址，将数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址，根据与所述选择的IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文；若在预设时间内接收到差错报文，则从多个IPv6地址中选择另一个IPv6地址，并将所述数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址；若在预设时间内未接收到差错报文，则记录所述数据报文的目的IPv6地址、所述数据报文的源IPv6地址、所述网关地址的对应关系。通过本申请的技术方案，可以节省网关设备的资源，减轻网关设备的负担，提升网关设备的处理性能。

Description

一种报文传输方法和装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文传输方法和装置。

背景技术

企业用户或者校园网用户在接入Internet时，可以接入两个运营商网络，这两个运营商网络互为备份，当一个运营商网络发生故障时，还可以访问另一个运营商网络。而且，运营商网络可以配置URPF(Unicast Reverse Path Forwarding，单播反向路径转发)，用来防止源地址欺骗攻击和分布式拒绝服务攻击。基于此，终端设备访问运营商网络时，需要使用这个运营商网络分配的地址范围。

终端设备通过网关设备A接入运营商网络A，通过网关设备B接入运营商网络B时，终端设备需要使用运营商网络A分配的地址范围访问运营商网络A的服务器，需要使用运营商网络B分配的地址范围访问运营商网络B的服务器。

为了实现上述功能，则在网关设备配置NAT(Network Address Translation，网络地址转换)功能。例如，网关设备A配置有运营商网络A分配的地址范围A，网关设备A在接收到终端设备发送的报文后，对报文进行NAT处理，即将报文的私网地址转换为地址范围A内的公网地址，并将转换后的报文发送至运营商网络A，由于报文的源地址是地址范围A内的公网地址，因此运营商网络A可以正确处理该报文。此外，网关设备B的处理与网关设备A的处理类似。

但是，网关设备对所有报文进行NAT处理时，会消耗网关设备的大量资源。

发明内容

本申请提供一种报文传输方法，应用于终端设备，所述终端设备通过不同的网关设备接入不同的运营商网络，所述方法包括：

获取待发送的数据报文，从所述终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址，并将所述数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址，并根据与所述选择的IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文；

若在预设时间内接收到差错报文，则从所述多个IPv6地址中选择另一个IPv6地址，并执行将所述数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址的过程；

若在预设时间内未接收到差错报文，则记录所述数据报文的目的IPv6地址、所述数据报文的源IPv6地址、所述网关地址的对应关系。

本申请提供一种报文传输方法，应用于网关设备，终端设备通过不同的网关设备接入不同的运营商网络，所述方法包括：

接收终端设备发送的数据报文，并获取所述数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址；若所述目的IPv6地址是所述网关设备直连的运营商网络内的IPv6地址，且所述源IPv6地址是利用所述网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段生成，则向所述网关设备直连的运营商网络发送所述数据报文；

否则，向终端设备发送差错报文，所述差错报文用于使终端设备修改数据报文的源IPv6地址，并根据修改后的源IPv6地址对应的网关地址发送数据报文。

本申请提供一种报文传输装置，应用于终端设备，所述终端设备通过不同的网关设备接入不同的运营商网络，所述装置包括：

处理模块，用于获取待发送的数据报文，从终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址，将所述数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址；

发送模块，用于根据与该IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文；

所述处理模块，还用于当在预设时间内接收到差错报文时，则从所述多个IPv6地址中选择另一个IPv6地址，并将所述数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址；当在预设时间内未接收到差错报文时，则记录所述数据报文的目的IPv6地址、所述数据报文的源IPv6地址、所述网关地址的对应关系。

本申请提供一种报文传输装置，应用于网关设备，终端设备通过不同的网关设备接入不同的运营商网络，所述装置包括：

接收模块，用于接收终端设备发送的数据报文；

获取模块，用于获取所述数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址；

发送模块，用于当所述目的IPv6地址是所述网关设备直连的运营商网络内的IPv6地址，且所述源IPv6地址是利用所述网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段生成时，则向所述网关设备直连的运营商网络发送所述数据报文；

否则，向终端设备发送差错报文，所述差错报文用于使终端设备修改数据报文的源IPv6地址，并根据修改后的源IPv6地址对应的网关地址发送数据报文。

基于上述技术方案，本申请实施例中，在IPv6双归属网络中，终端设备可以使用存储的IPv6地址设置数据报文的源IPv6地址，并将数据报文发送给网关设备。网关设备在接收到数据报文后，不用对数据报文进行NAT处理，即不需要将数据报文的源IPv6地址修改为运营商网络分配的地址范围内的IPv6地址，从而可以节省网关设备的资源，减轻网关设备的负担，提升网关设备的处理性能。而且，当数据报文的源IPv6地址不是运营商网络分配的地址范围内的IPv6地址时，网关设备可以向终端设备发送差错报文，使得终端设备修改数据报文的源IPv6地址，这样，最终发送给运营商网络的数据报文的源IPv6地址，是运营商网络分配的地址范围内的IPv6地址，从而避免运营商网络丢弃该数据报文。

附图说明

为了更加清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据本申请实施例的这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施方式中的应用场景示意图；

图2是本申请一种实施方式中的报文传输方法的流程图；

图3是本申请另一种实施方式中的报文传输方法的流程图；

图4是本申请一种实施方式中的报文传输装置的结构图；

图5是本申请一种实施方式中的终端设备的硬件结构图；

图6是本申请另一种实施方式中的报文传输装置的结构图；

图7是本申请一种实施方式中的网关设备的硬件结构图。

具体实施方式

在本申请实施例使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而非限制本申请。本申请和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

参见图1所示，为本申请实施例的应用场景示意图，以两个运营商网络为例进行说明，在实际应用中，运营商网络的数量可以更多，对此不做限制。此外，终端设备的数量可以更多，每个终端设备的处理流程相同，后续以终端设备101为例进行说明。终端设备101通过网关设备111接入运营商网络121，并使用运营商网络121分配的地址范围访问运营商网络121内的服务器(如服务器131)；终端设备101通过网关设备112接入运营商网络122，并使用运营商网络122分配的地址范围访问运营商网络122内的服务器(如服务器132)。

在IPv4(Internet Protocol Version 4，互联网协议版本4)网络中，可以在网关设备配置NAT功能，终端设备101访问服务器131时，向网关设备111和网关设备112分别发送报文，该报文的源地址为终端设备101的私网地址，目的地址为服务器131的地址。网关设备112在收到报文后，由于目的地址不是运营商网络122内服务器的地址，因此丢弃报文。网关设备111在收到该报文后，由于目的地址是运营商网络121内服务器的地址，因此对报文进行NAT处理。

针对“网关设备111对报文进行NAT处理”的过程，可以在网关设备111配置运营商网络121分配的地址范围(以地址范围121为例进行说明)，该地址范围121可以包括多个公网地址。网关设备111可以从该地址范围121内选择一个空闲的公网地址A，并将报文的源地址(即终端设备101的私网地址)转换为该公网地址A，并记录终端设备101的私网地址与该公网地址A的对应关系，将该公网地址A标记为非空闲，并将转换后的报文发送至运营商网络121。

运营商网络121内的设备在接收到该报文后，由于该报文的源地址是地址范围121内的公网地址，因此可以正确处理该报文，并最终将该报文发送给服务器131。服务器131向终端设备101发送针对该报文的响应报文时，该响应报文的目的地址为公网地址A。网关设备111在接收到该响应报文后，通过公网地址A查询上述对应关系，得到终端设备101的私网地址，将该响应报文的目的地址转换为终端设备101的私网地址，并将该响应报文发送给终端设备101。

显然，经过上述处理，不仅可以实现NAT功能，以解决IPv4地址资源有限的问题，而且还可以将报文的源地址转换为地址范围121内的地址，从而使得运营商网络121可以正确处理报文，避免URPF的检查出现错误等问题。

在IPv6(Internet Protocol Version 6，互联网协议版本6)网络中，也可以在网关设备111/网关设备112实现NAT功能，转换报文的源地址，使得运营商网络121/运营商网络122可以正确处理报文，避免URPF的检查出现错误等问题。IPv6网络中的实现方式与IPv4网络中的实现方式类似，在此不再重复赘述。

在IPv4网络中，由于IPv4地址的资源有限，因此，在网关设备实现NAT功能时，可以节省IPv4地址的资源。在IPv6网络中，由于IPv6地址的资源充足，因此，即使不在网关设备实现NAT功能，IPv6地址的数量也可以满足需求。

基于此，本申请实施例中提出一种报文传输方法，可以应用于IPv6双归属网络中，即终端设备通过不同的网关设备接入不同的运营商网络，且终端设备、网关设备、运营商网络均使用IPv6地址实现报文传输。如图1所示，终端设备101、网关设备111、网关设备112、服务器131、服务器132均使用IPv6地址。

其中，终端设备101没有IPv6地址；网关设备111的IPv6地址为FE80::2，这个IPv6地址FE80::2也可以称为网关设备111的网关地址；网关设备112的IPv6地址为FE80::3，这个IPv6地址FE80::3也可以称为网关设备112的网关地址；服务器131的IPv6地址为80::1，且服务器132的IPv6地址为90::1。

其中，运营商网络121可以分配前缀网段10::，并将前缀网段10::发送给网关设备111，而网关设备111可以在本地存储与本网关设备111直连的运营商网络121分配的前缀网段10::，该前缀网段10::也就是上述运营商网络121分配的地址范围，当数据报文的源IPv6地址属于该前缀网段10::时，运营商网络121内的各设备才可以正常处理该数据报文，并将该数据报文发送给服务器131。

其中，运营商网络122可以分配前缀网段20::，并将前缀网段20::发送给网关设备112，而网关设备112可以在本地存储与本网关设备112直连的运营商网络122分配的前缀网段20::，该前缀网段20::也就是上述运营商网络122分配的地址范围，当数据报文的源IPv6地址属于该前缀网段20::时，运营商网络122内的各设备才可以正常处理该数据报文，并将该数据报文发送给服务器132。

综上所述，网关设备111可以从运营商网络121获取到前缀网段10::，并记录前缀网段10::与运营商网络121的对应关系。网关设备112可以从运营商网络122获取到前缀网段20::，并记录前缀网段20::与运营商网络122的对应关系。

终端设备在上线时，可以采用广播方式发送RS(Router Solicitation，路由请求)报文，该RS报文用于使网关设备回应RA(Router Advertisement，路由通告)报文。网关设备在接收到该RS报文后，向终端设备发送RA报文，该RA报文携带本网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段、本网关设备的网关地址。由于每个网关设备均可以接收到RS报文，即每个网关设备都会回应RA报文，也就是说，终端设备可以接收每个网关设备发送的RA报文，并从RA报文中解析出网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段、网关设备的网关地址。

在一个例子中，终端设备还可以利用每个RA报文携带的前缀网段生成IPv6地址，并记录生成的IPv6地址与该RA报文携带的网关地址的对应关系，并在终端设备存储生成的每个IPv6地址。此外，终端设备还可以在路由表中添加一个路由表项，该路由表项的目的IP地址可以为指定IP地址，且下一跳地址可以为每个网关设备的网关地址；其中，上述指定IP地址可以包括：能够与所有IPv6地址均匹配的IP地址，例如，指定IP地址为全0，且子网掩码为全0。

例如，终端设备101可以采用广播方式发送RS报文，网关设备111在接收到该RS报文之后，可以向终端设备101回应RA报文，该RA报文可以携带与本网关设备111直连的运营商网络121分配的前缀网段10::、以及本网关设备111的网关地址FE80::2。网关设备112在接收到该RS报文之后，可以向终端设备101回应RA报文，该RA报文可以携带与本网关设备112直连的运营商网络122分配的前缀网段20::、以及本网关设备112的网关地址FE80::3。

进一步的，终端设备101在接收到网关设备111发送的RA报文后，可以利用该RA报文携带的前缀网段10::生成IPv6地址，如生成IPv6地址10::123，并在本终端设备存储所述IPv6地址10::123，并记录IPv6地址10::123与该RA报文携带的网关地址FE80::2的对应关系。此外，终端设备101在接收到网关设备112发送的RA报文后，可以利用该RA报文携带的前缀网段20::生成IPv6地址，如生成IPv6地址20::123，并在本终端设备存储所述IPv6地址20::123，并记录IPv6地址20::123与该RA报文携带的网关地址FE80::3的对应关系。

此外，终端设备101还可以在路由表中添加路由表项，该路由表项的目的IP地址为指定IP地址，如0:0:0:0:0:0:0:0，且下一跳地址为网关设备111的网关地址FE80::2、网关设备112的网关地址FE80::3，如表1所示的示例。其中，

该路由表项具有最低的优先级，只有当数据报文的目的IPv6地址没有与路由表中的其它路由表项匹配时，才会与该路由表项匹配，基于该路由表项转发。

表1

在一个例子中，针对“利用RA报文携带的前缀网段生成IPv6地址”的过程，终端设备可以根据该前缀网段和接口标识(即RA报文的接收接口的标识)生成IPv6地址，对此IPv6地址生成过程不做限制。例如，IPv6地址的前64位是前缀网段，后64位是接口标识，该接口标识可以基于48位的MAC(Media Access Control，介质访问控制)地址生成。其中，利用48位的MAC地址生成64位的接口标识的一个策略示例可以包括：将十六进制数0xFF-FE插入到MAC地址的第三和第四字节之间，并对“全局/本地”位(MAC地址开始字节的第二个最低位)求反，如果是1，则可以将其置为0，如果它是0，则可以将其置为1。例如，对于MAC地址00-60-08-52-F9-D8，将十六进制数0xFF-FE插入0x08(第三字节)和0x52(第四字节)之间，形成64位地址00-60-08-FF-FE-52-F9-D8；然后，对“全局/本地”位(即0x00(首字节)的第二个最低位)求反，由于0x00的第二个最低位是0，因此求反后为1，即将第一个字节0x00变成0x02，综上，对应于MAC地址00-60-08-52-F9-D8的接口标识是02-60-08-FF-FE-52-F9-D8。

在上述应用场景下，参见图2所示，为本申请实施例中提出的报文传输方法的流程图，该报文传输方法可以应用于终端设备，且该方法可以包括：

步骤201，获取待发送的数据报文，从本终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址，并将该数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址，并根据与所述选择的IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文。

在一个例子中，终端设备从本终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址之前，可以先从该数据报文中解析出目的IPv6地址，并判断本终端设备是否记录有与该目的IPv6地址对应的源IPv6地址和网关地址。如果是，则可以直接将该数据报文的源IPv6地址设置为与该目的IPv6地址对应的源IPv6地址，并根据与该目的IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文。如果否，则执行从本终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址的过程。

例如，当终端设备101首次访问服务器131时，可以获取到数据报文，该数据报文的目的IPv6地址为服务器131的IPv6地址80::1，且终端设备101当前没有记录与该目的IPv6地址80::1对应的源IPv6地址和网关地址，从终端设备101存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址。当终端设备101不是首次访问服务器131时，数据报文的目的IPv6地址为服务器131的IPv6地址80::1，且终端设备101当前已经记录与该目的IPv6地址80::1对应的源IPv6地址和网关地址，对此记录过程和数据报文的发送过程，将在后续过程中介绍。

在一个例子中，针对“从本终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址”的过程，可以包括但不限于如下方式：终端设备获取到待发送的数据报文之后，通过该数据报文的目的IPv6地址查询路由表。若与该目的IPv6地址匹配的是默认路由表项，则从终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址。

例如，在表1中，目的IP地址为0:0:0:0:0:0:0:0的路由表项称为默认路由表项，而其它路由表项不是默认路由表项。终端设备101通过目的IPv6地址80::1查询路由表时，得到与目的IPv6地址80::1匹配的路由表项。若得到的路由表项不是默认路由表项，则基于得到的路由表项转发数据报文，对此过程不做限制。若得到的路由表项是默认路由表项，则从本终端设备101存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址，并将该数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址，并根据与所述选择的IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文。

在上述过程中已经介绍，终端设备101存储有IPv6地址10::123和IPv6地址20::123，并记录IPv6地址10::123与网关地址FE80::2的对应关系、IPv6地址20::123与网关地址FE80::3的对应关系，基于此，终端设备101可以从IPv6地址10::123和IPv6地址20::123中选择一个IPv6地址，如选择IPv6地址20::123，然后，终端设备101可以将该数据报文的源IPv6地址设置为IPv6地址20::123，并根据与IPv6地址20::123对应的网关地址FE80::3发送修改后的数据报文。

步骤202，判断在预设时间内是否接收到差错报文。若在预设时间内接收到差错报文，执行步骤203；若在预设时间内未接收到差错报文，执行步骤204。

在一个例子中，网关设备在接收到终端设备发送的数据报文之后，可以获取该数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址。若目的IPv6地址是本网关设备直连的运营商网络内的IPv6地址，且源IPv6地址是利用本网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段生成，则网关设备可以向本网关设备直连的运营商网络发送数据报文；在此情况下，则终端设备可以在预设时间内未接收到差错报文。否则，网关设备可以向终端设备发送差错报文，而该差错报文用于使终端设备修改数据报文的源IPv6地址，并根据修改后的源IPv6地址对应的网关地址发送该数据报文。在此情况下，则终端设备可以在预设时间内接收到差错报文。

例如，终端设备101将数据报文的源IPv6地址设置为IPv6地址20::123，并根据网关地址FE80::3发送数据报文后，网关设备112可以接收到该数据报文。虽然源IPv6地址20::123是利用网关设备112直连的运营商网络122分配的前缀网段20::生成，但是数据报文的目的IPv6地址80::1不是网关设备112直连的运营商网络122的IPv6地址，因此网关设备112向终端设备101发送差错报文。

又例如，终端设备101将数据报文的源IPv6地址设置为IPv6地址10::123，并根据网关地址FE80::2发送数据报文后，网关设备111可以接收到该数据报文。由于源IPv6地址10::123是利用本网关设备111直连的运营商网络121分配的前缀网段10::生成，且该数据报文的目的IPv6地址80::1是本网关设备111直连的运营商网络121的IPv6地址，因此，网关设备111不会向终端设备101发送差错报文，而是向本网关设备111直连的运营商网络121发送该数据报文。

在上述实施例中，该差错报文可以包括但不限于ICMPv6(Internet ControlManagemet Protocol Version 6，互联网控制信息协议版本六)差错报文，且所述ICMPv6差错报文携带源地址不可达选项，这个ICMPv6差错报文表示源地址不可达，从而使终端设备修改数据报文的源IPv6地址，并重新发送数据报文。

步骤203，从多个IPv6地址中选择另一个IPv6地址，并将该数据报文的源IPv6地址设置为重新选择的IPv6地址，并根据与所述选择的IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文。在本步骤203之后，可以返回执行步骤202。

例如，终端设备101将数据报文的源IPv6地址设置为IPv6地址20::123，并根据与IPv6地址20::123对应的网关地址FE80::3发送修改后的数据报文之后，由于终端设备101可以接收到网关设备112发送的差错报文，因此终端设备101从多个IPv6地址中选择另一个IPv6地址(如IPv6地址20::123之外的另一个IPv6地址10::123)，并将数据报文的源IPv6地址设置为重新选择的IPv6地址10::123，并根据与IPv6地址10::123对应的网关地址FE80::2发送数据报文。当再次执行步骤202时，由于在预设时间内未接收到差错报文，因此，执行步骤204。

步骤204，记录数据报文的目的IPv6地址、数据报文的源IPv6地址、网关地址的对应关系。例如，终端设备101可以在转发表项中记录数据报文的目的IPv6地址80::1、数据报文的源IPv6地址10::123、网关地址FE80::2的对应关系。

当终端设备101再次访问服务器131时，由于数据报文的目的IPv6地址为服务器131的IPv6地址80::1，且终端设备的转发表项中已经记录有目的IPv6地址80::1、源IPv6地址10::123、网关地址FE80::2的对应关系，因此，终端设备101可以直接将该数据报文的源IPv6地址设置为转发表项中的10::123，并根据所述网关地址FE80::2发送修改后的数据报文，而不是执行上述步骤201-204。

基于上述技术方案，本申请实施例中，在IPv6双归属网络中，终端设备可以使用存储的IPv6地址设置数据报文的源IPv6地址，并将数据报文发送给网关设备。网关设备在接收到数据报文后，不用对数据报文进行NAT处理，即不需要将数据报文的源IPv6地址修改为运营商网络分配的地址范围内的IPv6地址，从而可以节省网关设备的资源，减轻网关设备的负担，提升网关设备的处理性能。而且，当数据报文的源IPv6地址不是运营商网络分配的地址范围内的IPv6地址时，网关设备可以向终端设备发送差错报文，使得终端设备修改数据报文的源IPv6地址，这样，最终发送给运营商网络的数据报文的源IPv6地址，是运营商网络分配的地址范围内的IPv6地址，从而避免运营商网络丢弃该数据报文。

在一个例子中，对于某些协议来说，如FTP协议，数据报文的数据载荷中也可能包含IPv6地址，因此，终端设备在发送数据报文之前，还可以将上述源IPv6地址10::123添加到数据报文的数据载荷中，对此过程不做限制。

基于与上述方法同样的申请构思，本申请实施例中还提出另一种报文传输方法，参见图3所示，为本申请实施例中提出的另一种报文传输方法的流程图，该报文传输方法可以应用于网关设备，且该方法可以包括以下步骤：

步骤301，接收终端设备发送的数据报文，并获取该数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址。例如，目的IPv6地址为80::1，源IPv6地址为20::123。

步骤302，判断目的IPv6地址是否为本网关设备直连的运营商网络内的IPv6地址。如果是，则执行步骤303，如果否，则执行步骤305。

步骤303，判断源IPv6地址是否为利用本网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段生成。如果是，则执行步骤304，如果否，则执行步骤305。

步骤304，向本网关设备直连的运营商网络发送数据报文。

也就是说，若该目的IPv6地址是本网关设备直连的运营商网络内的IPv6地址，且该源IPv6地址是利用本网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段生成，则网关设备向本网关设备直连的运营商网络发送数据报文。

步骤305，向终端设备发送差错报文，该差错报文用于使终端设备修改数据报文的源IPv6地址，并根据修改后的源IPv6地址对应的网关地址发送数据报文。

也就是说，若该目的IPv6地址不是本网关设备直连的运营商网络内的IPv6地址，和/或，该源IPv6地址不是利用本网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段生成，则网关设备向终端设备发送差错报文(如ICMPv6差错报文等)。

在一个例子中，网关设备在获取该数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址之后，可以先判断会话表项中是否存在该目的IPv6地址和该源IPv6地址。如果是，则网关设备可以直接根据该目的IPv6地址发送数据报文，即执行步骤304，而不再执行步骤302和步骤303。如果否，则执行步骤302和步骤303。

在一个例子中，网关设备向本网关设备直连的运营商网络发送数据报文之后，还可以在会话表项中记录该数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址。

以网关设备111为例进行说明，网关设备111首次接收到源IPv6地址为10::123，目的IPv6地址为80::1的数据报文时，由于会话表项中没有记录源IPv6地址10::123和目的IPv6地址80::1，因此执行步骤302和步骤303，然后向本网关设备111直连的运营商网络121发送数据报文，并在会话表项中记录源IPv6地址10::123和目的IPv6地址80::1。网关设备111再次接收到源IPv6地址为10::123，目的IPv6地址为80::1的数据报文时，由于会话表项中已经记录源IPv6地址10::123和目的IPv6地址80::1，因此不再执行步骤302和步骤303，利用目的IPv6地址80::1向本网关设备111直连的运营商网络121发送数据报文。

具体的，网关设备可以包括处理器和转发芯片，转发芯片可以存储会话表项。转发芯片在首次接收到源IPv6地址为10::123，目的IPv6地址为80::1的数据报文时，查询会话表项，由于会话表项中没有记录源IPv6地址10::123和目的IPv6地址80::1，因此，将数据报文上送给处理器，由处理器执行步骤302和步骤303，向本网关设备111直连的运营商网络121发送数据报文，并在转发芯片的会话表项中记录源IPv6地址10::123和目的IPv6地址80::1。然后，转发芯片再次接收到源IPv6地址为10::123，目的IPv6地址为80::1的数据报文时，由于会话表项中已经记录源IPv6地址10::123和目的IPv6地址80::1，因此，利用目的IPv6地址80::1向本网关设备111直连的运营商网络121发送数据报文。

在一个例子中，由于数据报文的源IPv6地址为10::123，目的IPv6地址为80::1，网关设备111将该数据报文发送给运营商网络121后，由于源IPv6地址10::123属于前缀网段10::，因此，运营商网络121内的各设备可以正常处理该数据报文，而不会丢弃该数据报文，最终该数据报文被发送给服务器131。

以下结合具体应用场景，对本申请实施例中的报文传输方法进行说明。

步骤1、终端设备101在上线时，采用广播方式发送RS报文。

步骤2、网关设备111收到RS报文后，向终端设备101回应RA报文，其中携带运营商网络121分配的前缀网段10::、网关设备111的网关地址FE80::2。

步骤3、网关设备112收到RS报文后，向终端设备101回应RA报文，其中携带运营商网络122分配的前缀网段20::、网关设备112的网关地址FE80::3。

步骤4、终端设备101接收到网关设备111、网关设备112发送的RA报文后，利用RA报文携带的前缀网段10::生成IPv6地址10::123，并记录IPv6地址10::123与RA报文携带的网关地址FE80::2的对应关系；利用RA报文携带的前缀网段20::生成IPv6地址20::123，并记录IPv6地址20::123与RA报文携带的网关地址FE80::3的对应关系，并存储IPv6地址10::123和IPv6地址20::123。

步骤5、终端设备101在路由表中添加路由表项，该路由表项的目的IP地址为0:0:0:0:0:0:0:0，下一跳地址为网关地址FE80::2、网关地址FE80::3。

步骤6、当终端设备101需要访问服务器131时，可以获取待发送的数据报文，并确定该数据报文的目的IPv6地址为服务器131的IPv6地址80::1。

步骤7、终端设备101判断终端设备101是否记录了与该目的IPv6地址80::1对应的源IPv6地址和网关地址。如果是，执行步骤14；如果否，执行步骤8。

步骤8、终端设备101从路由表中查询出与该目的IPv6地址80::1匹配的路由表项；若该路由表项不是默认路由表项，则利用该路由表项发送该数据报文；若该路由表项是默认路由表项(即全0的路由表项)，则执行步骤9。

步骤9、终端设备101可以从IPv6地址10::123和IPv6地址20::123中选择一个IPv6地址，如IPv6地址20::123，将数据报文的源IPv6地址设置为IPv6地址20::123，并根据与IPv6地址20::123对应的网关地址FE80::3发送修改后的数据报文，即将数据报文发送给网关地址FE80::3对应的网关设备112。

步骤10、网关设备112在接收到该数据报文后，虽然该数据报文的源IPv6地址20::123是利用本网关设备112直连的运营商网络122分配的前缀网段20::生成的，但是，该数据报文的目的IPv6地址80::1不是网关设备112直连的运营商网络122的IPv6地址，因此网关设备112向终端设备101发送差错报文。

步骤11、终端设备101在接收到差错报文后，从IPv6地址10::123和IPv6地址20::123中选择IPv6地址10::123，将数据报文的源IPv6地址设置为IPv6地址10::123，并根据与IPv6地址10::123对应的网关地址FE80::2发送修改后的数据报文，即将数据报文发送给网关地址FE80::2对应的网关设备111。

步骤12、网关设备111在接收到数据报文后，由于源IPv6地址10::123是利用本网关设备111直连的运营商网络121分配的前缀网段10::生成，且数据报文的目的IPv6地址80::1是本网关设备111直连的运营商网络121的IPv6地址，因此，网关设备111向本网关设备111直连的运营商网络121发送该数据报文。

网关设备111可以将该数据报文发送给运营商网络121，由于源IPv6地址10::123属于前缀网段10::，因此，运营商网络121内的各设备均可以正常处理该数据报文，而不会丢弃该数据报文，最终可以将该数据报文发送给服务器131。

步骤13、终端设备101在预设时间内未接收到网关设备111发送的差错报文，因此，终端设备101可以在转发表项记录该数据报文的目的IPv6地址80::1、该数据报文的源IPv6地址10::123、以及网关地址FE80::2的对应关系。

步骤14、由于终端设备101记录了与该目的IPv6地址80::1对应的源IPv6地址10::123和网关地址FE80::2，因此，终端设备101将该数据报文的源IPv6地址设置为10::123，并根据所述网关地址FE80::2发送修改后的数据报文。

基于与上述方法同样的申请构思，本申请实施例中提出一种报文传输装置，应用于终端设备，所述终端设备通过不同的网关设备接入不同的运营商网络，如图4所示，为本申请提出的报文传输装置的结构图，所述装置包括：

处理模块401，用于获取待发送的数据报文，从终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址，将数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址；发送模块402，用于根据与该IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文；

所述处理模块401，还用于当在预设时间内接收到差错报文时，则从所述多个IPv6地址中选择另一个IPv6地址，并将所述数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址；当在预设时间内未接收到差错报文时，则记录所述数据报文的目的IPv6地址、所述数据报文的源IPv6地址、所述网关地址的对应关系。

所述处理模块401，还用于从数据报文中解析出目的IPv6地址，并判断所述终端设备是否记录有与所述目的IPv6地址对应的源IPv6地址、以及网关地址；如果是，则将数据报文的源IPv6地址设置为与所述目的IPv6地址对应的源IPv6地址；如果否，则从所述终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址；

所述发送模块402，还用于当记录有与目的IPv6地址对应的源IPv6地址、网关地址时，根据与所述目的IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文。

在一个例子中，所述发送模块402，还用于以广播方式发送RS报文，所述RS报文用于使网关设备回应RA报文；

所述处理模块401，还用于接收每个网关设备发送的RA报文，RA报文携带网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段、网关设备的网关地址；利用每个RA报文携带的前缀网段生成IPv6地址，记录生成的IPv6地址与RA报文携带的网关地址的对应关系，在终端设备存储生成的每个IPv6地址；在路由表中添加路由表项，所述路由表项的目的IP地址为指定IP地址，下一跳地址为每个网关设备的网关地址，所述指定IP地址为能够与所有IPv6地址匹配的IP地址；

所述处理模块401，还用于在从终端设备存储的多个IPv6地址选择一个IPv6地址的过程中，通过数据报文的目的IPv6地址查询路由表，若与目的IPv6地址匹配的是所述路由表项，从终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址。

本申请实施例提供的终端设备，从硬件层面而言，其硬件架构示意图具体可以参见图5所示。包括：机器可读存储介质和处理器，其中：

机器可读存储介质：存储指令代码。

处理器：与机器可读存储介质通信，读取和执行机器可读存储介质中存储的所述指令代码，实现本申请上述示例公开的报文传输操作。

这里，机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(RadomAccess Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

基于与上述方法同样的申请构思，本申请实施例中提出一种报文传输装置，应用于网关设备，终端设备通过不同的网关设备接入不同的运营商网络，如图6所示，为本申请提出的报文传输装置的结构图，所述装置包括：

接收模块601，用于接收终端设备发送的数据报文；

获取模块602，用于获取所述数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址；

发送模块603，用于当所述目的IPv6地址是所述网关设备直连的运营商网络内的IPv6地址，且所述源IPv6地址是利用所述网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段生成时，则向所述网关设备直连的运营商网络发送所述数据报文；

否则，向终端设备发送差错报文，所述差错报文用于使终端设备修改数据报文的源IPv6地址，并根据修改后的源IPv6地址对应的网关地址发送数据报文。

所述接收模块601，还用于接收终端设备以广播方式发送的RS报文；

所述发送模块603，还用于向所述终端设备发送RA报文，所述RA报文携带所述网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段、以及所述网关设备的网关地址；其中，所述RA报文用于使所述终端设备利用所述前缀网段生成IPv6地址，并记录生成的IPv6地址与所述RA报文携带的网关地址的对应关系。

所述发送模块603，还用于在获取模块获取所述数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址后，判断会话表项中是否存在所述目的IPv6地址和所述源IPv6地址；如果是，根据所述目的IPv6地址发送所述数据报文；如果否，判断所述目的IPv6地址是否为所述网关设备直连的运营商网络内的IPv6地址，判断所述源IPv6地址是否为利用所述网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段生成；

在一个例子中，所述报文传输装置还可以包括(在图中未视出)：

记录模块，用于在所述发送模块向所述网关设备直连的运营商网络发送数据报文后，在会话表项中记录所述数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址。

本申请实施例提供的网关设备，从硬件层面而言，其硬件架构示意图具体可以参见图7所示。包括：机器可读存储介质和处理器，其中：

机器可读存储介质：存储指令代码。

处理器：与机器可读存储介质通信，读取和执行机器可读存储介质中存储的所述指令代码，实现本申请上述示例公开的报文传输操作。

这里，机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(RadomAccess Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可以由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

而且，这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或者其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种报文传输方法，其特征在于，应用于终端设备，所述终端设备通过不同的网关设备接入不同的运营商网络，所述方法包括：

获取待发送的数据报文，从所述终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址，并将所述数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址，并根据与所述选择的IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文；

若在预设时间内接收到差错报文，则从所述多个IPv6地址中选择另一个IPv6地址，并执行将所述数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址的过程；

若在预设时间内未接收到差错报文，则记录所述数据报文的目的IPv6地址、所述数据报文的源IPv6地址、所述网关地址的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址之前，所述方法还包括：

从所述数据报文中解析出目的IPv6地址，并判断所述终端设备是否记录有与所述目的IPv6地址对应的源IPv6地址、以及网关地址；

如果是，则将数据报文的源IPv6地址设置为与所述目的IPv6地址对应的源IPv6地址，并根据与所述目的IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文；如果否，执行从所述终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址的过程。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述获取待发送的数据报文之前，所述方法还包括：

以广播方式发送路由请求RS报文，所述RS报文用于使网关设备回应路由通告RA报文；

接收每个网关设备发送的RA报文，所述RA报文携带所述网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段、以及所述网关设备的网关地址；

利用每个RA报文携带的前缀网段生成IPv6地址，记录生成的IPv6地址与RA报文携带的网关地址的对应关系，并在终端设备存储生成的每个IPv6地址。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述接收每个网关设备发送的RA报文后，所述方法还包括：在路由表中添加路由表项，所述路由表项的目的IP地址为指定IP地址，下一跳地址为每个网关设备的网关地址；所述指定IP地址为能够与所有IPv6地址匹配的IP地址；

所述从所述终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址的过程，包括：通过数据报文的目的IPv6地址查询路由表，若与所述目的IPv6地址匹配的是所述路由表项，则从所述终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址。

5.一种报文传输方法，其特征在于，应用于网关设备，终端设备通过不同的网关设备接入不同的运营商网络，所述方法包括：

接收终端设备发送的数据报文，并获取所述数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址；若所述目的IPv6地址是所述网关设备直连的运营商网络内的IPv6地址，且所述源IPv6地址是利用所述网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段生成，则向所述网关设备直连的运营商网络发送所述数据报文；

否则，向终端设备发送差错报文，所述差错报文用于使终端设备修改数据报文的源IPv6地址，并根据修改后的源IPv6地址对应的网关地址发送数据报文。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述接收终端设备发送的数据报文之前，所述方法还包括：

接收终端设备以广播方式发送的路由请求RS报文；

向所述终端设备发送路由通告RA报文，所述RA报文携带所述网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段、以及所述网关设备的网关地址；

其中，所述RA报文用于使所述终端设备利用所述前缀网段生成IPv6地址，并记录生成的IPv6地址与所述RA报文携带的网关地址的对应关系。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述获取所述数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址后，所述方法还包括：判断会话表项中是否存在所述目的IPv6地址和所述源IPv6地址；如果是，则根据所述目的IPv6地址发送所述数据报文；如果否，则判断所述目的IPv6地址是否为所述网关设备直连的运营商网络内的IPv6地址，并判断所述源IPv6地址是否为利用所述网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段生成；

所述向所述网关设备直连的运营商网络发送所述数据报文后，所述方法还包括：在会话表项中记录所述数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址。

8.一种报文传输装置，其特征在于，应用于终端设备，所述终端设备通过不同的网关设备接入不同的运营商网络，所述装置包括：

处理模块，用于获取待发送的数据报文，从终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址，将所述数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址；

发送模块，用于根据与该IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文；

所述处理模块，还用于当在预设时间内接收到差错报文时，则从所述多个IPv6地址中选择另一个IPv6地址，并将所述数据报文的源IPv6地址设置为选择的IPv6地址；当在预设时间内未接收到差错报文时，则记录所述数据报文的目的IPv6地址、所述数据报文的源IPv6地址、所述网关地址的对应关系。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述处理模块，还用于从所述数据报文中解析出目的IPv6地址，并判断所述终端设备是否记录有与所述目的IPv6地址对应的源IPv6地址、以及网关地址；如果是，则将数据报文的源IPv6地址设置为与所述目的IPv6地址对应的源IPv6地址；如果否，则从所述终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址；

所述发送模块，还用于当记录有与所述目的IPv6地址对应的源IPv6地址、网关地址时，根据与所述目的IPv6地址对应的网关地址发送修改后的数据报文。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述发送模块，还用于以广播方式发送路由请求RS报文，所述RS报文用于使网关设备回应路由通告RA报文；

所述处理模块，还用于接收每个网关设备发送的RA报文，所述RA报文携带网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段、网关设备的网关地址；利用每个RA报文携带的前缀网段生成IPv6地址，记录生成的IPv6地址与RA报文携带的网关地址的对应关系，在终端设备存储生成的每个IPv6地址；在路由表中添加路由表项，所述路由表项的目的IP地址为指定IP地址，下一跳地址为每个网关设备的网关地址，所述指定IP地址为能够与所有IPv6地址匹配的IP地址；

所述处理模块，还用于在从终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址的过程中，通过数据报文的目的IPv6地址查询路由表，若与目的IPv6地址匹配的是所述路由表项，从终端设备存储的多个IPv6地址中选择一个IPv6地址。

11.一种报文传输装置，其特征在于，应用于网关设备，终端设备通过不同的网关设备接入不同的运营商网络，所述装置包括：

接收模块，用于接收终端设备发送的数据报文；

获取模块，用于获取所述数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址；

发送模块，用于当所述目的IPv6地址是所述网关设备直连的运营商网络内的IPv6地址，且所述源IPv6地址是利用所述网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段生成时，则向所述网关设备直连的运营商网络发送所述数据报文；

否则，向终端设备发送差错报文，所述差错报文用于使终端设备修改数据报文的源IPv6地址，并根据修改后的源IPv6地址对应的网关地址发送数据报文。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

所述接收模块，还用于接收终端设备以广播方式发送的路由请求RS报文；

所述发送模块，还用于向所述终端设备发送路由通告RA报文，所述RA报文携带所述网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段、以及所述网关设备的网关地址；

其中，所述RA报文用于使所述终端设备利用所述前缀网段生成IPv6地址，并记录生成的IPv6地址与所述RA报文携带的网关地址的对应关系。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

所述发送模块，还用于在获取模块获取所述数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址后，判断会话表项中是否存在所述目的IPv6地址和所述源IPv6地址；如果是，根据所述目的IPv6地址发送所述数据报文；如果否，判断所述目的IPv6地址是否为所述网关设备直连的运营商网络内的IPv6地址，并判断所述源IPv6地址是否为利用所述网关设备直连的运营商网络分配的前缀网段生成；

所述装置包括：记录模块，用于在向所述网关设备直连的运营商网络发送数据报文后，在会话表项中记录所述数据报文的目的IPv6地址和源IPv6地址。

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