CN107872545B - 一种报文传输方法及装置、计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

一种报文传输方法及装置、计算机可读存储介质，该报文传输方法包括：路由设备接收报文，判断所述报文是否为需要加速的报文，如果所述报文为需要加速的报文，查询自定义连接跟踪表获取该报文对应的连接跟踪信息，将所述报文发送至驱动层面处理，所述自定义连接跟踪表包括预先确定要加速的报文类型对应报文的连接跟踪信息。本申请提供的报文传输方法，对需要加速的报文直接从自定义连接跟踪表中查找对应的连接跟踪信息，省略了标准TCP/IP协议栈的复杂处理，从而降低了对CPU的占用，提高了报文传输速率。

Description

一种报文传输方法及装置、计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术，尤指一种报文传输方法及装置、计算机可读存储介质。
背景技术
464XLAT是一种IPv4(Internet Protocol Version 4，互联网协议第四版)<-->IPv6(Internet Protocol Version 6，互联网协议第六版)的报文翻译技术。464XLAT(对应协议RFC6877)包括用户侧翻译(Customer-side translator，简称CLAT)和运营商侧翻译(Provider-side translator，简称PLAT)，CLAT是基于RFC6145的无状态翻译，PLAT是基于RFC6146的有状态翻译，CLAT部署于终端产品(手机、路由器等)，PLAT部署于运营商网络上。
464XLAT的目的是使得客户端发出的访问公网IPv4主机的IPv4数据包被CLAT翻译为IPv6数据包后，穿越单IPv6的网络被发送到PLAT上，再由PLAT将收到的IPv6报文翻译为IPv4报文并将最终的IPv4报文发送到公网的目的IPv4主机。如果CLAT从客户端接收的是IPv6数据包则CLAT无需做翻译处理而直接送往IPv6网络。以上过程如图1所示，图1中点线代表IPv6数据包，虚线代表IPv4数据包流向。因此，部署于CPE(Customer-PremisesEquipment，用户前端设备)上的CLAT当且仅当CPE处于IPv6单栈上网模式的时候才工作，在IPv4单栈、IPv4v6双栈时，无需启动CLAT功能。另外，CLAT还需要将从WAN(Wide AreaNetwork，广域网)侧服务器接收到的IPv6报文翻译为IPv4报文。
但上述报文翻译技术在翻译过程中出现CPU占用率过高、传输速率低的问题，用户体验不好。
发明内容
本发明至少一实施例提供了一种报文传输方法及装置，以及一种计算机可读存储介质，降低CPU占用率，提高传输速率。
为了达到本发明目的，本发明至少一实施例提供了一种报文传输方法，包括：
路由设备接收报文，判断所述报文是否为需要加速的报文，如果所述报文为需要加速的报文，查询自定义连接跟踪表获取该报文对应的连接跟踪信息，将所述报文发送至驱动层面处理，所述自定义连接跟踪表包括预先确定要加速的报文类型对应报文的连接跟踪信息。
在一可选实施例中，所述方法还包括：所述报文为需要加速的报文且所述自定义连接跟踪表中不存在该报文的连接跟踪信息时，对所述报文进行连接跟踪学习，获取所述报文的连接跟踪信息，添加到所述自定义连接跟踪表中。
在一可选实施例中，所述判断所述报文是否为需要加速的报文包括：根据报文的协议类型以及通信过程中使用的端口号确定报文类型，根据报文类型判断所述报文是否为需要加速的报文。
在一可选实施例中，所述报文包括IPv4报文或者IPv6报文。
在一可选实施例中，所述将所述报文发送至驱动层面处理包括：
将所述报文翻译为目标网络类型报文，判断所述目标网络类型报文是否为需要加速的报文，如果所述目标网络类型报文为需要加速的报文，查询所述自定义连接跟踪表获取该目标网络类型报文对应的连接跟踪信息，将所述目标网络类型报文发送至驱动层面处理；
或者，
将所述报文翻译为目标网络类型报文，将所述目标网络类型报文基于标准协议栈处理方式处理后发送至驱动层面处理。
在一可选实施例中，所述报文为来自客户端的IPv4报文，所述目标网络类型报文为IPv6报文，或者，所述报文为来自网络侧的IPv6报文，所述目标网络类型报文为IPv4报文。
在一可选实施例中，将报文发送至驱动层面处理前还包括：
判断所述报文的媒体接入控制层信息是否为空，如果为空，则向所述报文填充媒体接入控制头信息。
本发明一实施例提供一种报文传输装置，包括：
报文接收模块，设置为，接收报文；
加速处理模块，设置为，判断所述报文是否为需要加速的报文，如果所述报文为需要加速的报文，查询自定义连接跟踪表获取该报文对应的连接跟踪信息，将所述报文发送至驱动层面处理，所述自定义连接跟踪表包括预先确定要加速的报文类型对应报文的连接跟踪信息。
在一可选实施例中，所述加速处理模块还设置为，当所述报文为需要加速的报文且所述自定义连接跟踪表中不存在该报文的连接跟踪信息时，对所述报文进行连接跟踪学习，获取所述报文的连接跟踪信息，添加到所述自定义连接跟踪表中。
在一可选实施例中，所述加速处理模块判断所述报文是否为需要加速的报文包括：根据报文的协议类型以及通信过程中使用的端口号确定报文类型，根据报文类型判断所述报文是否为需要加速的报文。
在一可选实施例中，所述报文包括IPv4报文或者IPv6报文。
在一可选实施例中，所述报文传输装置还包括报文识别模块和报文翻译模块，其中：
所述报文识别模块设置为，识别报文类型；
所述报文翻译模块设置为，当所述报文类型与目标网络类型不一致时，将所述报文翻译为目标网络类型报文；
所述加速处理模块将所述报文发送至驱动层面处理包括：判断所述目标网络类型报文是否为需要加速的报文，如果所述目标网络类型报文为需要加速的报文，查询所述自定义连接跟踪表获取该目标网络类型报文对应的连接跟踪信息，将所述目标网络类型报文发送至驱动层面处理；或者，将所述目标网络类型报文基于标准协议栈处理方式处理后发送至驱动层面处理。
在一可选实施例中，所述报文为来自客户端的IPv4报文，所述目标网络类型报文为IPv6报文，或者，所述报文为来自网络侧的IPv6报文，所述目标网络类型报文为IPv4报文。
在一可选实施例中，所述加速处理模块还设置为，将报文发送至驱动层面前，判断所述报文的媒体接入控制层信息是否为空，如果为空，则向所述报文填充媒体接入控制头信息。
本发明一实施例提供一种报文传输装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现上述报文传输方法。
本发明一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述报文传输方法。
与相关技术相比，本发明一实施例提供的方案，将报文分为需要加速和不需要加速的报文，对需要加速的报文直接从自定义连接跟踪表中查找对应的连接跟踪信息，省略了标准TCP/IP协议栈的复杂处理，降低了对CPU的占用，提高了报文传输速率，另外，该方案不用升级硬件，从而不会增加成本。
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为相关技术中IPv4和IPv6组网架构图；
图2为本发明一实施例提供的报文传输控制方法流程图；
图3为本发明一实施例提供的报文传输控制方法流程图；
图4为本发明一实施例提供的报文加速处理流程图；
图5为本发明一实施例提供的报文翻译过程示意图；
图6为本发明一实施例提供的报文传输控制方法流程图；
图7为本发明一实施例提供的报文传输装置框图。
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。
专利《一种数据缓存方法和装置》(CN105450703A)提出，为解决下载速率问题提出缓存技术，在客户端和网关之间部署一个缓存服务器。该缓存服务器可以是旁路缓存服务器，或者是智能型的路由器，该缓存服务器通常需要具备较大的存储空间，并可以支持传统的Tracker协议，来实现数据缓存。
该发明的缓存服务器通过监听客户端向Tracker服务器发送的数据请求，从该数据请求中解析出目标数据对应的键值；再根据所述关键值在本地的数据缓存中查找目标数据；若未查找到目标数据，则分别向Tracker服务器和DHT网络发送下载请求，以获取该目标数据对应的地址索引表，并根据收到的地址索引表中的下载地址将目标数据下载到本地缓存。
上述缓存服务器可以分别向Tracker服务器和DHT网络发送下载请求，因此可以获取到更多的地址索引表，从而提高了下载速率，也使下载数据更加全面，即使在Tracker服务器故障时，依然保证缓存服务不受影响，进而提高了系统稳定性，节约网络带宽资源。
该方案缺点：需要搭建缓存服务器，成本较高，另外，对于家庭网关类产品，搭载缓存服务器销售给普通用户也不现实。
除了如上专利所提出的缓存服务器方案外，其他专利提出通过升级硬件的方法来进行加速，但该方法同样会造成成本升高。
作为客户端的电脑、手机、pad(平板电脑)等终端产品通过网线、wifi等方式接入CPE并从CPE获得网络地址，针对CPE自身以及接入CPE客户端发出的数据包进行IPv4/IPv6翻译的总体处理逻辑如下：
1)如果收到的数据包(包括CPE发来的报文、客户端发来的报文)是IPv6报文则无需做翻译，直接进行转发即可。
2)如果收到的数据包(包括CPE发来的报文、客户端发来的报文)是IPv4报文则CPE需先将IPv4报文翻译为IPv6报文并发送到PLAT翻译器，在收到PLAT翻译器返回的报文后再将IPv6报文翻译为IPv4报文返回给CPE自身或客户端。
XLAT的正常工作需要CLAT与PLAT配合完成，CPE产品作为用户侧设备部署了CLAT翻译器，可以从提高CLAT翻译器的翻译效率入手提升IPv4下载速率。考虑CLAT翻译整个数据流转图，发现就翻译技术CLAT本身要完成的是将收到的IPv4报文翻译为IPv6报文，然后发送出去，翻译过程中需要进行报文识别、构造IPv6报文、发送报文等过程，这些过程本身是消耗大量内存和CPU的。除此之外linux内核netfilter本身也会消耗大量CPU及内存。
标准linux内核对数据包的处理流程包括：
数据包经过LTE(Long Term Evolution，长期演进)空口到达CPE，经过driver(驱动)层处理去掉mac头然后将报文交由netfilter处理。报文先经过mangle表和nat表的PREROUTING链的处理，该处主要进行目的地址转换(Destination Network AddressTranslation，简称DNAT)，即：转换目的IP地址。从网络侧发来的报文其目的IP是CPE的WAN侧IP，经过DNAT处理后目的IP地址被转换成LAN(Local Area Network，局域网)侧客户端的IP地址。经过PREROUTING处理后进行路由选择，如果报文是发往CPE的则经过左侧输入/输出(INPUT/OUTPUT)链处理，如果报文是发往LAN侧某台主机的则经过右侧FORWARD(转发)链处理。在FORWARD链进行防火墙过滤等操作，如果报文没有被过滤掉则会经过POSTROUTING链的处理，此处进行SNAT(Source Network Address Translation，源地址转换)操作。经过以上处理后再将报文交由驱动处理并发往物理网卡。
可以看到，netfilter的处理逻辑非常复杂，复杂的处理逻辑导致CPU占用过高进而造成LTE-->LAN的下载速率下降。因此，可以通过优化netfilter来提升速率。本申请中，对netfilter的优化主要体现在直接接管从驱动发来的IP报文经过内部优化处理再交给驱动然后发送出去，省去中间必须经过的mangle/nat/filter表的PREROUTING/POSTROUTING/FORWARD链的处理。
本发明一实施例提供一种报文传输方法，如图2所示，包括：
步骤201，路由设备接收报文；
步骤202，判断所述报文是否为需要加速的报文，
步骤203，如果所述报文为需要加速的报文，查询自定义连接跟踪表获取该报文对应的连接跟踪信息，将所述报文发送至驱动层面处理，所述自定义连接跟踪表包括预先确定要加速的报文类型对应报文的连接跟踪信息。
本发明实施例提供的报文传输方法，将报文分为需要加速和不需要加速的报文，对需要加速的报文直接从自定义连接跟踪表中查找对应的连接跟踪信息，省略了标准TCP/IP协议栈的复杂处理，降低了对CPU的占用，提高了报文传输速率。相关技术中，不进行是否需要加速的判断，全部报文直接按标准协议栈的处理，对CPU的占用较大。本申请中，对于需要加速的报文，可以直接查询自定义连接跟踪表，如果自定义连接跟踪表中存在其连接跟踪信息，则直接获取其连接跟踪信息后发送至驱动层面进行后续处理，省去了标准协议栈的复杂的PREROUTING/POSTROUTING/FORWARD链处理过程，因此，降低了对CPU的占用，提高了报文传输速率。
其中，所述报文包括IPv4报文或IPv6报文。
在一实施例中，在判断所述报文是否为需要加速的报文前，还对报文进行识别，当报文为目的网络类型报文时，判断报文是否符合翻译条件，如果符合翻译条件，才判断报文是否为需要加速的报文。如果不符合翻译条件，则直接按照标准协议栈处理方式进行处理。
在一实施例中，所述步骤203中还包括：所述报文为需要加速的报文且所述自定义连接跟踪表中不存在该报文的连接跟踪信息时，对所述报文进行连接跟踪学习，获取所述报文的连接跟踪信息，添加到所述自定义连接跟踪表中。跟踪学习的一种方式是执行标准的TCP/IP协议处理。
在一实施例中，如果报文为不需要加速的报文，则按照已有的流程处理，即按照标准的linux协议栈处理流程进行处理，此处不再赘述。
在一实施例中，所述判断所述报文是否为需要加速的报文包括：根据报文的协议类型以及通信过程中使用的端口号确定报文类型，根据报文类型判断所述报文是否为需要加速的报文。具体哪种类型的报文为需要加速的报文可以根据需要设定。比如，可以将HTTP、FTP报文指定为需要加速的报文。
在一实施例中，将所述报文发送至驱动层面处理包括：
将所述报文翻译为目标网络类型报文，判断所述目标网络类型报文是否为需要加速的报文，如果所述目标网络类型报文为需要加速的报文，查询所述自定义连接跟踪表获取该目标网络类型报文对应的连接跟踪信息，将所述目标网络类型报文发送至驱动层面处理；
或者，
将所述报文翻译为目标网络类型报文，将所述目标网络类型报文基于标准协议栈处理方式处理后发送至驱动层面。
比如，报文为IPv4报文，目标网络类型报文为IPv6报文，或者，报文为IPv6报文，目标网络类型报文为IPv4报文。
比如，所述报文为来自客户端的IPv4报文时，将所述IPv4报文发送至驱动层面处理包括：
将所述IPv4报文翻译为IPv6报文，如果所述IPv6报文为需要加速的报文，查询所述自定义连接跟踪表获取该IPv6报文对应的连接跟踪信息，将所述IPv6报文发送至驱动层面处理；
或者，将所述IPv4报文翻译为IPv6报文，将所述IPv6报文基于标准协议栈处理方式处理后发送至驱动层面。
又比如，所述报文为来自网络侧的IPv6报文时，将所述报文发送至驱动层面处理包括：
将所述IPv6报文翻译为IPv4报文，如果所述IPv4报文为需要加速的报文，查询所述自定义连接跟踪表获取该IPv4报文对应的连接跟踪信息，将所述IPv4报文发送至驱动层面处理；
或者，将所述IPv6报文翻译为IPv4报文，将所述IPv4报文基于标准协议栈处理方式处理后发送至驱动层面。
在一实施例中，查询自定义连接跟踪表获取该报文对应的连接跟踪信息后，还包括，更新所述自定义连接跟踪表中该报文的连接跟踪信息的老化时间。
在一实施例中，将报文发送至驱动层面处理前还包括：
判断所述报文的媒体接入控制层信息是否为空，如果为空，则向所述报文填充媒体接入控制头信息。填充的媒体接入控制头信息通过对报文码流分析得出。
下述实施例中，以路由设备为CPE为例进行说明。需要说明的是，路由设备不限于CPE，也可以是其他产品，比如数据卡、智能终端、PAD(平板电脑)等等。
图3为本发明一实施例提供的报文传输方法流程图，如图3所示，包括：
步骤301，CPE上电后进行IPv6单栈拨号。由于CLAT工作过程是将IPv4报文翻译为IPv6报文发送给IPv6单栈网络，即：网络是IPv6单栈网络，因此为了满足CLAT工作场景，CPE需要进行IPv6单栈拨号。
步骤302，CPE接收LAN侧客户端发来的报文。
对于LAN侧客户端来说，如果客户端仅安装了IPv4单栈则CPE为其分配IPv4私有IP地址(如：192.168.0.100)，此时客户端只可能发出IPv4报文；如果客户端安装了IPv6协议栈，则CPE为其分配IPv6前缀此时客户端获得IPv6地址，此时客户端会发出IPv6报文。
步骤303，判断报文是否为IPv4报文，如果不是，即LAN侧客户端发出的是IPv6报文，则CLAT不会对此报文进行翻译，执行步骤308；如果LAN侧客户端发出的是IPv4报文，执行步骤304；
步骤304，判断当前报文是否符合CLAT翻译条件，如果符合，执行步骤306，否则，执行步骤305；
一种判断当前报文是否符合CLAT翻译条件的方法为：如果当前报文的源IP地址是设备网关地址或目的地址是广播地址以及其它不符合翻译条件的地址，则不符合CLAT翻译条件，不会被翻译，否则，符合CLAT翻译条件。
步骤305，按照linux标准协议栈的处理逻辑对报文进行处理，结束。
步骤306，对所述IPv4报文进行加速处理，包括：
如果所述IPv4报文为需要加速的报文，查询自定义连接跟踪表获取该IPv4报文对应的连接跟踪信息，将所述IPv4报文发送至驱动层面处理；
如果所述IPv4报文为需要加速的报文且所述连接跟踪表不存在该IPv4报文的连接跟踪信息时，对所述IPv4报文进行跟踪学习，获取所述报文的连接跟踪信息，添加到所述自定义连接跟踪表中。
步骤307，对所述IPv4报文进行CLAT翻译，得到IPv6报文。
步骤308，对所述IPv6报文进行加速处理，包括：
如果所述IPv6报文为需要加速的报文，查询自定义连接跟踪表获取该IPv6报文对应的连接跟踪信息；
如果所述IPv6报文为需要加速的报文且所述自定义连接跟踪表不存在该IPv6报文的连接跟踪信息时，对所述IPv6报文进行跟踪学习，获取所述报文的连接跟踪信息，添加到所述自定义连接跟踪表中。
其中，对IPv6报文的加速处理类似对IPv4报文的加速过程。
其中，所述IPv6报文可以是客户端直接发来的IPv6报文，也可以是将客户端发来的IPv4报文进行翻译得到的IPv6报文。
当然，也可以仅对IPv6报文进行加速处理，不对IPv4报文进行加速处理。
步骤309，将所述IPv6报文发送到公网IPv6主机。
此处需要说明的是，在本发明其他实施例中，也可以不对IPv6报文进行加速处理，即步骤308中，基于标准协议栈方式对所述IPv6报文进行处理。
本发明一实施例提供一种对IPv4报文进行加速处理方法，如图4所示，包括：
步骤401：linux协议栈接收驱动发来的报文；
本实施例中，该报文为IPv4报文。
步骤402，检查当前报文是否是为需要加速的报文。如果是，转步骤404，否则，转步骤403；
linux标准协议栈有很多种类型的报文，可以只对部分用户经常使用的应用对应的报文进行加速处理，比如：HTTP、FTP等报文。当然，此处仅为示例，需要进行加速的报文也可以是其他类型的报文。检查当前报文是否是可以进行加速的报文的一种方法是查看报文的协议类型以及通信过程中使用的端口，通过报文的协议类型以及通信过程中使用的端口号就可以确定报文类型，进行确定报文是否可以加速。以HTTP报文为例进行解释说明。如果报文是通过TCP协议封装使用目的端口80那么该报文是HTTP报文，如果报文是通过TCP协议封装使用目的端口21那么该报文是FTP报文，此时就把当前报文作为待加速报文。
步骤403，对此类报文按照标准linux协议栈进行转发处理，结束。
步骤404，检查报文是否存在于自定义连接跟踪表中，即检查自定义连接跟踪表中是否存在该报文的连接跟踪信息。如果当前报文不在自定义连接跟踪表中，则执行步骤405，否则执行步骤408；
在一实施例中，自定义连接跟踪表的格式与标准linux连接跟踪表相同。
步骤405，如果报文不在自定义连接跟踪表中，则需要进行学习，学习过程包括：在数据包被TCP/IP标准协议栈处理完毕后发送给驱动程序处理前截获报文，记录报文中的连接跟踪信息，连接跟踪包括以下至少之一：报文的IP、端口、协议等信息；
步骤406，将该报文的连接跟踪信息添加到所述自定义连接跟踪表中。
其中每一条新增的连接跟踪信息都有老化时间，该老化时间遵循标准linux协议栈对老化时间的设置，当然，也可以自定义。超过老化时间的连接跟踪信息将会被删除。
步骤407，按照标准linux协议栈处理方法进行后续处理，结束。
步骤408，如果当前报文存在于自定义连接跟踪表，从该自定义连接跟踪表中获取该报文的连接跟踪信息。
另外，还更新自定义连接跟踪表中该报文的连接跟踪信息的老化时间，比如将老化时间更新为默认的最大值。通过对该自定义连接跟踪表的更新，对下次收到的同样的IP报文时可以在自定义连接跟踪表中找到对应的连接跟踪信息，从而实现对IP报文的直接转发，不需要将报文交由CPU处理，降低CPU负荷，在提高转发效率的同时提高上传下载速率。
步骤409，在发送给驱动层面处理前判断接收报文是否是raw-ip报文，即检查报文中mac层信息是否为空，如果为空，执行步骤410，否则，结束；
步骤410，如果报文是raw-ip报文则需要向报文填充mac头信息，填充的mac头信息通过对报文码流分析得出，结束。
将上述流程中的IPv4报文替换为IPv6报文，即为对IPv6报文的加速处理过程，此处不再赘述。
在一实施例中，步骤307中的翻译过程如图5所示，包括：
192.168.0.100的主机发送报文至CPE，报文的源地址为192.168.0.100，目的地址为3.3.3.3。CPE将该私有IPv4地址192.168.0.100进行SNAT转换为192.0.0.4，然后将该地址翻译为1:1:1:aaaa:0:ffff:192.0.0.4作为IPv6源地址，所发送报文的目的IPv6地址为【PLAT前缀+目的IPv4地址】，即：1:1:1:bbbb:0:ffff:3.3.3.3，其中1:1:1:bbbb:0:ffff::/96是PLAT服务器的96位前缀。报文被发送到网络侧的PLAT，PLAT将源地址进行转换为198.51.100.1，目的地址为3.3.3.3，将报文发送到3.3.3.3的主机。图5中还示出了从3.3.3.3的主机将报文发送到192.168.0.100的主机的过程，翻译过程类似，具体翻译过程可参考相关技术，此处不再赘述。
图6为本发明另一实施例提供的报文传输方法流程图，如图6所示，包括：
步骤601：CPE上电后进行IPv6单栈拨号。由于CLAT工作过程是将IPv4报文翻译为IPv6报文发送给IPv6单栈网络，即：网络是IPv6单栈网络，因此为了满足CLAT工作场景，CPE需要进行IPv6单栈拨号。
步骤602：CPE接收WAN侧服务器发来的报文。
其中，WAN侧发来的报文为IPv6报文。
步骤603：判断当前报文是否符合CLAT翻译条件，如果符合，执行步骤605，否则，执行步骤604；
一种判断当前报文是否符合CLAT翻译条件的方法为：如果当前报文的源IP地址是设备网关地址或目的地址是广播地址以及其它不符合翻译条件的地址，则不符合CLAT翻译条件，不会被翻译，否则，符合CLAT翻译条件。
步骤604，按照linux标准协议栈的处理逻辑对报文进行处理，结束。
步骤605，对IPv6报文进行加速处理。
处理过程请参考图4所示实施例，将其中的IPv4报文替换为IPv6报文即可。
步骤606，完成IPv6加速处理后对所述IPv6报文进行CLAT翻译，得到IPv4报文。
步骤607，对IPv4报文进行加速处理。
其中，对IPv4报文的加速处理请参考图4所示实施例。
此处需要说明的是，在本发明其他实施例中，也可以不对翻译所得的IPv4报文进行加速处理，当然，也可以仅对翻译所得的IPv4报文进行加速处理，不对接收到的IPv6报文进行加速处理。
步骤608：将所述IPv4报文发送到LAN侧客户端。
另外，需要指出的是，也可以结合本申请提供的方案，更换性能较好的CPU等方法实现对速率的进一步提升。
采用上述实施例中提供的报文传输方法，CPE有线宽带模式下进行测试下载速率可以从优化前的44.3Mbps提升到103.7Mbps，在LTE现网下测试下载速率可以从优化前的30Mbps提升到优化后的63Mbps，具体数据对比参见如下表1。
表1.优化前后IPv4下载速率对比
Figure BDA0001419797070000141
从上表1可以看出，采用本申请提供的方案，可以实现在启用CLAT翻译技术后用户下载速率得到大幅提升，现网下提升幅度可以达到33Mbps，提升幅度达到110％。下载速率之所以能够得到如此大幅提升是因为技术上省去了标准协议栈的netfilter的复杂处理逻辑，而采用仅关注部分待翻译报文或感兴趣报文然后对其进行优化处理实现报文的从驱动到驱动的快速处理，从而实现速率提升。
相关技术可以应用于CPE、数据卡、智能移动终端等相关终端产品上。上述实施例中以CPE为例来进行论述的，但实际相关技术方案可以应用于其他终端产品，包括：数据卡、手机、pad等。就技术细节而言，可以应用于所有对速率有要求的相关功能上，包括FTP下载速率测试、speedtest(速率测试)测速等。
本发明一实施例提供一种报文传输装置，如图7所示，包括：
报文接收模块701，设置为，接收报文；
加速处理模块702，设置为，判断所述报文是否为需要加速的报文，如果所述报文为需要加速的报文，查询自定义连接跟踪表获取该报文对应的连接跟踪信息，将所述报文发送至驱动层面处理，所述自定义连接跟踪表包括预先确定要加速的报文类型对应报文的连接跟踪信息。
在一实施例中，所述加速处理模块702还设置为，当所述报文为需要加速的报文且所述自定义连接跟踪表中不存在该报文的连接跟踪信息时，对所述报文进行跟踪学习，获取所述报文的连接跟踪信息，添加到所述自定义连接跟踪表中。
在一实施例中，所述加速处理模块702判断所述报文是否为需要加速的报文包括：根据报文的协议类型以及通信过程中使用的端口号确定报文类型，根据报文类型判断所述报文是否为需要加速的报文。
在一实施例中，所述报文传输装置还包括报文识别模块703和报文翻译模块704，其中：
所述报文识别模块703设置为，识别报文类型；
所述报文翻译模块704设置为，当所述报文类型与目标网络类型不一致时，将所述报文翻译为目标网络类型报文；
所述加速处理模块702将所述报文发送至驱动层面处理包括：判断所述目标网络类型报文是否为需要加速的报文，如果所述目标网络类型报文为需要加速的报文，查询所述自定义连接跟踪表获取该目标网络类型报文对应的连接跟踪信息，将所述目标网络类型报文发送至驱动层面处理；或者，将所述目标网络类型报文基于标准协议栈处理方式处理后发送至驱动层面。
比如，报文为来自客户端的IPv4报文时，目标网络类型报文为IPv6报文；报文为来自网络侧的IPv6报文时，目标网络类型报文为IPv4报文。
比如，报文识别模块703识别到报文为来自客户端的IPv4报文时，报文翻译模块704将IPv4报文翻译为IPv6报文，加速处理模块702判断IPv6报文是否为需要加速的报文，如果所述IPv6报文为需要加速的报文，查询所述自定义连接跟踪表获取该IPv6报文对应的连接跟踪信息，将所述IPv6报文发送至驱动层面处理；或者，将所述IPv6报文基于标准协议栈处理方式处理后发送至驱动层面。报文识别模块703识别到报文为来自客户端的IPv6报文时，此时不需要翻译，加速处理模块702判断该IPv6报文是否为需要加速的报文，如果所述IPv6报文为需要加速的报文，查询所述自定义连接跟踪表获取该IPv6报文对应的连接跟踪信息，将所述IPv6报文发送至驱动层面处理；或者，将所述IPv6报文基于标准协议栈处理方式处理后发送至驱动层面。
又比如，报文识别模块703识别到报文为来自网络侧的IPv6报文时，报文翻译模块704将IPv6报文翻译为IPv4报文，加速处理模块702判断IPv4报文是否为需要加速的报文，如果所述IPv4报文为需要加速的报文，查询所述自定义连接跟踪表获取该IPv4报文对应的连接跟踪信息，将所述IPv4报文发送至驱动层面处理；或者，不进行加速处理，直接将所述IPv4报文基于标准协议栈处理方式处理后发送至驱动层面。
在一实施例中，所述加速处理模块702还设置为，查询所述自定义连接跟踪表获取该报文对应的连接跟踪信息后，更新所述自定义连接跟踪表中该报文的连接跟踪信息的老化时间。
在一实施例中，所述加速处理模块702还设置为，将报文发送至驱动层面前，判断所述报文的媒体接入控制层信息是否为空，如果为空，则向所述报文填充媒体接入控制头信息。
本发明一实施例提供报文传输装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现上述任一实施例所述的报文传输方法。
本发明一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述任一实施例所述的报文传输方法。
所述计算机可读存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述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 (15)

1.一种报文传输方法，包括：
路由设备接收报文，判断所述报文是否为需要加速的报文，如果所述报文为需要加速的报文，查询自定义连接跟踪表获取该报文对应的连接跟踪信息，将所述报文发送至驱动层面处理，所述自定义连接跟踪表包括预先确定要加速的报文类型对应报文的连接跟踪信息；
其中，所述将所述报文发送至驱动层面处理包括：将所述报文翻译为目标网络类型报文，判断所述目标网络类型报文是否为需要加速的报文，如果所述目标网络类型报文为需要加速的报文，查询所述自定义连接跟踪表获取该目标网络类型报文对应的连接跟踪信息，将所述目标网络类型报文发送至驱动层面处理；或者，将所述报文翻译为目标网络类型报文，将所述目标网络类型报文基于标准协议栈处理方式处理后发送至驱动层面处理；其中，查询自定义连接跟踪表获取该报文对应的连接跟踪信息后，还包括，更新所述自定义连接跟踪表中该报文的连接跟踪信息的老化时间。
2.如权利要求1所述的报文传输方法，其特征在于，所述方法还包括：所述报文为需要加速的报文且所述自定义连接跟踪表中不存在该报文的连接跟踪信息时，对所述报文进行连接跟踪学习，获取所述报文的连接跟踪信息，添加到所述自定义连接跟踪表中。
3.如权利要求1所述的报文传输方法，其特征在于，所述判断所述报文是否为需要加速的报文包括：根据报文的协议类型以及通信过程中使用的端口号确定报文类型，根据报文类型判断所述报文是否为需要加速的报文。
4.如权利要求1所述的报文传输方法，其特征在于，所述报文包括IPv4报文或者IPv6报文。
5.如权利要求1所述的报文传输方法，其特征在于，所述报文为来自客户端的IPv4报文，所述目标网络类型报文为IPv6报文，或者，所述报文为来自网络侧的IPv6报文，所述目标网络类型报文为IPv4报文。
6.如权利要求1至5任一所述的报文传输方法，其特征在于，将报文发送至驱动层面处理前还包括：
判断所述报文的媒体接入控制层信息是否为空，如果为空，则向所述报文填充媒体接入控制头信息。
7.一种报文传输装置，其特征在于，包括：
报文接收模块，设置为，接收报文；
加速处理模块，设置为，判断所述报文是否为需要加速的报文，如果所述报文为需要加速的报文，查询自定义连接跟踪表获取该报文对应的连接跟踪信息，将所述报文发送至驱动层面处理，所述自定义连接跟踪表包括预先确定要加速的报文类型对应报文的连接跟踪信息；
其中，所述加速处理模块将所述报文发送至驱动层面处理包括：判断目标网络类型报文是否为需要加速的报文，如果所述目标网络类型报文为需要加速的报文，查询所述自定义连接跟踪表获取该目标网络类型报文对应的连接跟踪信息，将所述目标网络类型报文发送至驱动层面处理；或者，将所述目标网络类型报文基于标准协议栈处理方式处理后发送至驱动层面处理；
所述加速处理模块还设置为，查询所述自定义连接跟踪表获取该报文对应的连接跟踪信息后，更新所述自定义连接跟踪表中该报文的连接跟踪信息的老化时间。
8.如权利要求7所述的报文传输装置，其特征在于，所述加速处理模块还设置为，当所述报文为需要加速的报文且所述自定义连接跟踪表中不存在该报文的连接跟踪信息时，对所述报文进行连接跟踪学习，获取所述报文的连接跟踪信息，添加到所述自定义连接跟踪表中。
9.如权利要求7所述的报文传输装置，其特征在于，所述加速处理模块判断所述报文是否为需要加速的报文包括：根据报文的协议类型以及通信过程中使用的端口号确定报文类型，根据报文类型判断所述报文是否为需要加速的报文。
10.如权利要求7所述的报文传输装置，其特征在于，所述报文包括IPv4报文或者IPv6报文。
11.如权利要求7所述的报文传输装置，其特征在于，所述报文传输装置还包括报文识别模块和报文翻译模块，其中：
所述报文识别模块设置为，识别报文类型；
所述报文翻译模块设置为，当所述报文类型与目标网络类型不一致时，将所述报文翻译为目标网络类型报文。
12.如权利要求11所述的报文传输装置，其特征在于，所述报文为来自客户端的IPv4报文，所述目标网络类型报文为IPv6报文，或者，所述报文为来自网络侧的IPv6报文，所述目标网络类型报文为IPv4报文。
13.如权利要求7至12任一所述的报文传输装置，其特征在于，所述加速处理模块还设置为，将报文发送至驱动层面前，判断所述报文的媒体接入控制层信息是否为空，如果为空，则向所述报文填充媒体接入控制头信息。
14.一种报文传输装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如权利要求1至6任一所述的报文传输方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至6任一所述的报文传输方法。
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