CN108075978A - 一种报文发送方法、节点配置方法以及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开一种报文发送方法、节点配置方法以及相关设备，该方法包括：叶节点接收上一跳节点发送的报文，报文的报头携带目的节点的目的地址以及索引位图，报文的正文携带传输数据包，索引位图根据源路由中继地址压缩而成，源路由中继地址为传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；叶节点判断叶节点的地址与目的地址是否相同；若叶节点的地址与目的地址不相同，叶节点根据预先配置的地址压缩参数对叶节点的地址进行压缩计算，得到至少一个地址元素；叶节点判断索引位图中与至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值；若是，叶节点转发报文。实施本发明实施例，能够节省报头开销。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文发送方法、节点配置方法以及相关设备。
背景技术
大规模组网网络，如无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)、电力线通信网络(Power Line Communication，PLC)等，是由大量的节点组成的多跳网络系统，支持节点的接入与删除。大规模组网网络一般由一个根节点和多个叶节点组成，根节点负责维护全网网络的拓扑结构，可以向全网的叶节点发送数据包。
当根节点向叶节点发送数据包时，根节点首先根据全网络拓扑结构，在发送报文时，将发送的数据包经过的每一跳的中继地址封装在报文的报头中发给叶节点；当叶节点接收到报文后，判断自己的地址与源路由报文中的中继地址是否匹配，若是，则转发报文；若否，则丢弃报文。在数据包的传输过程中，由于在报头中记录了每一跳的地址，导致报头开销较大。
发明内容
本发明实施例公开了一种报文发送方法、节点配置方法以及相关设备，用于解决报头开销较大的问题。
本发明实施例第一方面公开一种报文发送方法，包括：
叶节点接收上一跳节点发送的报文，所述报文的报头携带目的节点的目的地址以及索引位图，所述报文的正文携带传输数据包，所述索引位图根据源路由中继地址压缩而成，所述源路由中继地址为所述传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；
所述叶节点判断所述叶节点的地址与所述目的地址是否相同；
若所述叶节点的地址与所述目的地址不相同，所述叶节点根据预先配置的地址压缩参数对所述叶节点的地址进行压缩计算，得到至少一个地址元素；
所述叶节点判断所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值；
若所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素全为所述预设比特值，所述叶节点转发所述报文。
其中，由于报文的报头仅携带目的节点的目的地址和索引位图，与现有技术中报头携带数据包经过的每一跳的中继地址相比，当网络规模较大时，能够大幅度减少报头中的中继地址带来的开销，进而节省报头开销。
可选的，所述方法还包括：
若所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素不全为所述预设比特值，所述叶节点丢弃所述报文。
其中，当至少一个地址元素与索引位图中对应的元素不匹配时，表明该叶节点不是中继节点，直接丢弃报文。
可选的，所述方法还包括：
若所述叶节点的地址与所述目的地址相同，所述叶节点接收所述报文，并获取所述报文的正文携带的所述传输数据包。
其中，叶节点的地址与目的地址相同时，表明该叶节点为目的节点，接收报文，并获取报文的正文携带的传输数据包。
可选的，所述叶节点接收上一跳节点发送的报文之前，所述方法还包括：
所述叶节点接收根节点发送的所述地址压缩参数，完成节点配置，所述地址压缩参数包括哈希函数个数以及哈希函数编号列表。
其中，本发明实施例在执行报文发送流程之前，需要预先进行节点配置，通过向叶节点发送地址压缩参数完成节点配置，方便叶节点后续收到报文时利用地址压缩参数判断自身是否为中继节点。
本发明实施例第二方面公开一种报文发送方法，包括：
根节点接收源节点发送的传输数据包和目的节点的目的地址；
所述根节点根据全网拓扑信息和所述目的地址确定源路由中继地址，所述源路由中继地址为所述传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；
所述根节点将所述源路由中继地址压缩成索引位图，并将所述索引位图、和所述目的地址封装到报文的报头中，将所述传输数据包封装在所述报文的正文中；所述索引位图包括多个元素，所述节点地址集合中的任一个节点地址对应所述索引位图中的至少一个元素；
所述根节点向下一跳叶节点发送所述报文。
其中，根节点可以根据全网拓扑信息和源路由中继地址进行地址压缩运算，得到索引位图，索引位图与源路由中继地址相比，数据量得到了大幅压缩，可以节省报头开销。
本发明实施例第三方面公开一种节点配置方法，包括：
当配置节点入网时，配置节点接收根节点发送的初始全网信息，所述初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址；
所述配置节点根据所述初始全网信息计算初始地址压缩参数；
所述配置节点向所述根节点发送初始压缩参数配置包，所述初始压缩参数配置包携带所述初始地址压缩参数和初始转发请求，所述初始转发请求用于所述根节点将所述初始地址压缩参数转发给全网叶节点，所述初始地址压缩参数用于所述全网叶节点完成初始节点配置。
其中，叶节点完成初始节点配置之后，根节点在后续发送的报文中无需携带大量的中继节点的地址，可以节省报头开销。
可选的，所述配置节点向所述根节点发送初始压缩参数配置包之后，所述方法还包括：
所述配置节点接收所述根节点发送的网络拓扑更新包，所述网络拓扑更新包携带更新的全网信息；
所述配置节点判断所述更新的全网信息与所述初始全网信息是否相同；
若不相同，所述配置节点根据所述更新的全网信息计算更新地址压缩参数；
所述配置节点向所述根节点发送更新压缩参数配置包，所述更新压缩参数配置包携带所述更新地址压缩参数和更新转发请求，所述更新转发请求用于所述根节点将所述更新地址压缩参数转发给当前全网叶节点，所述更新的地址压缩参数用于所述当前全网叶节点完成更新节点配置。
其中，当全网信息(例如网络拓扑信息)发生变化时，配置节点可以重新配置节点信息，以使叶节点能够利用更新地址压缩参数进行计算，提高叶节点判断自身是否为中继节点的准确率。叶节点完成更新节点配置之后，根节点在后续发送的报文中无需携带大量的中继节点的地址，可以节省报头开销。
可选的，所述配置节点接收所述根节点发送的网络拓扑更新包之前，所述方法还包括：
所述配置节点向所述根节点发送网络拓扑更新查询包；
所述配置节点接收所述根节点发送的网络拓扑更新包包括：
所述配置节点接收所述根节点响应所述网络拓扑更新查询包发送的所述网络拓扑更新包。
本发明实施例提供了一种获取网络拓扑更新包的方法，可以由配置节点主动获取网络拓扑更新包，以使配置节点主动的更新的全网信息，能够更快的获取更新的全网信息。
可选的，所述初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
可选的，所述更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
本发明实施例第四方面公开一种节点配置方法，包括：
当根节点入网时，根节点收集初始全网信息，所述初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址；
所述根节点根据所述初始全网信息计算初始地址压缩参数；
所述根节点向全网叶节点发送所述初始地址压缩参数，所述初始地址压缩参数用于所述全网叶节点完成初始节点配置。
其中，叶节点完成初始节点配置之后，根节点在后续发送的报文中无需携带大量的中继节点的地址，可以节省报头开销。
可选的，所述根节点向全网叶节点发送所述初始地址压缩参数之后，所述方法还包括：
所述根节点确定所述初始全网信息发生变化时，根据更新的全网信息计算更新地址压缩参数；
所述根节点向当前全网叶节点发送所述更新地址压缩参数，所述更新地址压缩参数用于所述当前全网叶节点完成更新节点配置。
叶节点完成更新节点配置之后，根节点在后续发送的报文中无需携带大量的中继节点的地址，可以节省报头开销。
可选的，所述初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
可选的，所述更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
本发明实施例第五方面公开一种叶节点，包括：
通信单元，用于接收上一跳节点发送的报文，所述报文的报头携带目的节点的目的地址以及索引位图，所述报文的正文携带传输数据包，所述索引位图根据源路由中继地址压缩而成，所述源路由中继地址为所述传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；
处理单元，用于判断所述叶节点的地址与所述目的地址是否相同；
所述处理单元，还用于当所述叶节点的地址与所述目的地址不相同时，根据预先配置的地址压缩参数对所述叶节点的地址进行压缩计算，得到至少一个地址元素；
所述处理单元，还用于判断所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值；
所述通信单元，还用于当所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素全为所述预设比特值时，转发所述报文。
可选的，所述处理单元，还用于当所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素不全为所述预设比特值时，丢弃所述报文。
可选的，所述通信单元，还用于当所述叶节点的地址与所述目的地址相同时，接收所述报文；
所述处理单元，还用于获取所述报文的正文携带的所述传输数据包。
可选的，所述通信单元，还用于接收根节点发送的所述地址压缩参数，完成节点配置，所述地址压缩参数包括哈希函数个数以及哈希函数编号列表。
本发明实施例第六方面公开一种根节点，包括：
通信单元，用于接收源节点发送的传输数据包和目的节点的目的地址；
处理单元，用于根据全网拓扑信息和所述目的地址确定源路由中继地址，所述源路由中继地址为所述传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；
所述处理单元，还用于将所述源路由中继地址压缩成索引位图，并将所述索引位图、和所述目的地址封装到报文的报头中，将所述传输数据包封装在所述报文的正文中；所述索引位图包括多个元素，所述节点地址集合中的任一个节点地址对应所述索引位图中的至少一个元素；
所述通信单元，还用于向下一跳叶节点发送所述报文。
本发明实施例第七方面公开一种配置节点，包括：
通信单元，用于当配置节点入网时，接收根节点发送的初始全网信息，所述初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址；
处理单元，用于根据所述初始全网信息计算初始地址压缩参数；
所述通信单元，还用于向所述根节点发送初始压缩参数配置包，所述初始压缩参数配置包携带所述初始地址压缩参数和初始转发请求，所述初始转发请求用于所述根节点将所述初始地址压缩参数转发给全网叶节点，所述初始地址压缩参数用于所述全网叶节点完成初始节点配置。
可选的，所述通信单元，还用于接收所述根节点发送的网络拓扑更新包，所述网络拓扑更新包携带更新的全网信息；
所述处理单元，还用于判断所述更新的全网信息与所述初始全网信息是否相同；
所述处理单元，还用于当所述更新的全网信息与所述初始全网信息不相同时，根据所述更新的全网信息计算更新地址压缩参数；
所述通信单元，还用于向所述根节点发送更新压缩参数配置包，所述更新压缩参数配置包携带所述更新地址压缩参数和更新转发请求，所述更新转发请求用于所述根节点将所述更新地址压缩参数转发给当前全网叶节点，所述更新的地址压缩参数用于所述当前全网叶节点完成更新节点配置。
可选的，所述通信单元，还用于向所述根节点发送网络拓扑更新查询包；
所述通信单元接收所述根节点发送的网络拓扑更新包的方式具体为：
所述通信单元接收所述根节点响应所述网络拓扑更新查询包发送的所述网络拓扑更新包。
可选的，所述初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
可选的，所述更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
本发明实施例第八方面公开一种配置节点，包括：
通信单元，用于当根节点入网时，收集初始全网信息，所述初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址；
处理单元，用于根据所述初始全网信息计算初始地址压缩参数；
所述通信单元，还用于向全网叶节点发送所述初始地址压缩参数，所述初始地址压缩参数用于所述全网叶节点完成初始节点配置。
可选的，所述处理单元，还用于确定所述初始全网信息发生变化时，根据更新的全网信息计算更新地址压缩参数；
所述通信单元，还用于向当前全网叶节点发送所述更新地址压缩参数，所述更新地址压缩参数用于所述当前全网叶节点完成更新节点配置。
可选的，所述初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
可选的，所述更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
本发明实施例第九方面公开一种叶节点，包括处理器、存储器和通信接口，所述存储器用于存储指令，
所述处理器调用存储在所述存储器中的指令执行如下操作：
利用所述通信接口接收上一跳节点发送的报文，所述报文的报头携带目的节点的目的地址以及索引位图，所述报文的正文携带传输数据包，所述索引位图根据源路由中继地址压缩而成，所述源路由中继地址为所述传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；
判断叶节点的地址与所述目的地址是否相同；
若所述叶节点的地址与所述目的地址不相同，根据预先配置的地址压缩参数对所述叶节点的地址进行压缩计算，得到至少一个地址元素；
判断所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值；
若所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素全为所述预设比特值，利用所述通信接口转发所述报文。
可选的，所述处理器还用于，
当所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素不全为所述预设比特值时，丢弃所述报文。
可选的，所述处理器还用于，
当所述叶节点的地址与所述目的地址相同时，利用所述通信接口接收所述报文，并获取所述报文的正文携带的所述传输数据包。
可选的，所述处理器还用于，
利用所述通信接口接收根节点发送的所述地址压缩参数，完成节点配置，所述地址压缩参数包括哈希函数个数以及哈希函数编号列表。
本发明实施例第十方面公开一种根节点，包括处理器、存储器和通信接口，所述存储器用于存储指令，
所述处理器调用存储在所述存储器中的指令执行如下操作：
利用所述通信接口接收源节点发送的传输数据包和目的节点的目的地址；
根据全网拓扑信息和所述目的地址确定源路由中继地址，所述源路由中继地址为所述传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；
将所述源路由中继地址压缩成索引位图，并将所述索引位图、和所述目的地址封装到报文的报头中，将所述传输数据包封装在所述报文的正文中；所述索引位图包括多个元素，所述节点地址集合中的任一个节点地址对应所述索引位图中的至少一个元素；
利用所述通信接口向下一跳叶节点发送所述报文。
本发明实施例第十一方面公开一种配置节点，包括处理器、存储器和通信接口，所述存储器用于存储指令，
所述处理器调用存储在所述存储器中的指令执行如下操作：
当配置节点入网时，利用所述通信接口接收根节点发送的初始全网信息，所述初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址；
根据所述初始全网信息计算初始地址压缩参数；
利用所述通信接口向所述根节点发送初始压缩参数配置包，所述初始压缩参数配置包携带所述初始地址压缩参数和初始转发请求，所述初始转发请求用于所述根节点将所述初始地址压缩参数转发给全网叶节点，所述初始地址压缩参数用于所述全网叶节点完成初始节点配置。
可选的，所述处理器还用于，
利用所述通信接口接收所述根节点发送的网络拓扑更新包，所述网络拓扑更新包携带更新的全网信息；
判断所述更新的全网信息与所述初始全网信息是否相同；
若不相同，根据所述更新的全网信息计算更新地址压缩参数；
利用所述通信接口向所述根节点发送更新压缩参数配置包，所述更新压缩参数配置包携带所述更新地址压缩参数和更新转发请求，所述更新转发请求用于所述根节点将所述更新地址压缩参数转发给当前全网叶节点，所述更新的地址压缩参数用于所述当前全网叶节点完成更新节点配置。
可选的，所述处理器还用于，
利用所述通信接口向所述根节点发送网络拓扑更新查询包；
利用所述通信接口接收所述根节点发送的网络拓扑更新包包括：
利用所述通信接口接收所述根节点响应所述网络拓扑更新查询包发送的所述网络拓扑更新包。
可选的，所述初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
可选的，所述更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
本发明实施例第十二方面公开一种根节点，包括处理器、存储器和通信接口，所述存储器用于存储指令，
所述处理器调用存储在所述存储器中的指令执行如下操作：
当根节点入网时，收集初始全网信息，所述初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址；
根据所述初始全网信息计算初始地址压缩参数；
利用所述通信接口向全网叶节点发送所述初始地址压缩参数，所述初始地址压缩参数用于所述全网叶节点完成初始节点配置。
可选的，所述处理器还用于，
确定所述初始全网信息发生变化时，根据更新的全网信息计算更新地址压缩参数；
利用所述通信接口向当前全网叶节点发送所述更新地址压缩参数，所述更新地址压缩参数用于所述当前全网叶节点完成更新节点配置。
可选的，所述初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
可选的，所述更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
本发明实施例第十三方面公开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多个计算机程序，所述叶节点通过运行所述一个或多个计算机程序来执行上述第一方面的报文发送方法，重复之处不再赘述。
本发明实施例第十四方面公开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多个计算机程序，所述根节点通过运行所述一个或多个计算机程序来执行上述第二方面的报文发送方法，重复之处不再赘述。
本发明实施例第十五方面公开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多个计算机程序，所述配置节点通过运行所述一个或多个计算机程序来执行上述第三方面的节点配置方法，重复之处不再赘述。
本发明实施例第十六方面公开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多个计算机程序，所述根节点通过运行所述一个或多个计算机程序来执行上述第四方面的节点配置方法，重复之处不再赘述。
本发明实施例中，由于报文的报头仅携带目的节点的目的地址和索引位图，与现有技术中报头携带数据包经过的每一跳的中继地址相比，当网络规模较大时，能够大幅度减少报头中的中继地址带来的开销，进而节省报头开销。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例公开的一种大规模组网网络的网络架示意图；
图2是本发明实施例公开的一种报文发送方法的流程示意图；
图3是本发明实施例公开的另一种报文发送方法的流程示意图；
图4是本发明实施例公开的一种节点配置方法的流程示意图；
图5是本发明实施例公开的另一种节点配置方法的流程示意图；
图6是本发明实施例公开的另一种节点配置方法的流程示意图；
图7是本发明实施例公开的另一种节点配置方法的流程示意图；
图8是本发明实施例公开的一种叶节点的结构示意图；
图9是本发明实施例公开的一种根节点的结构示意图；
图10是本发明实施例公开的一种配置节点的结构示意图；
图11是本发明实施例公开的另一种叶节点的结构示意图；
图12是本发明实施例公开的另一种根节点的结构示意图；
图13是本发明实施例公开的另一种配置节点的结构示意图。
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做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。
本发明实施例公开了一种报文发送方法、节点配置方法以及相关设备，用于解决报头开销较大的问题。以下分别进行说明。
为了更好的理解本发明实施例，下面先对本发明实施例公开的一种大规模组网网络的网络架构进行描述。请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种大规模组网网络的网络架示意图。图1所示的大规模组网网络可以是无线传感器网络(Wireless SensorNetwork，WSN)、电力线通信网络(Power Line Communication，PLC)等。
WSN网络是由大量的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。WSN网络中的节点可以感知、采集、传输和处理网络覆盖区域内被感知对象的信息，并发送给观察者。WSN网络的节点数目十分庞大，可达上千甚至上万，由于节点容易受到环境和能量耗尽的影响，容易出现故障，因此WSN网络的网络拓扑结构经常性的发生变化。
PLC网络是指利用电力线，通过载波方式将模拟信号或数字信号极性传输的通信网络。PLC网络的节点规模也十分庞大，这些节点容易受到环境的影响，比如电力线干扰等，因此PLC网络的网络拓扑结构也会经常性的发生变化。
如图1所示，该大规模组网网络包括根节点、配置节点以及叶节点，其中，根节点可以是汇聚或主控设备(例如，PLC网络中的数据集中器、WSN网络中的管理器等)，配置节点主要承担网络配置和管理，可以是独立设备，也可以是根节点的一部分(图1中仅示出了配置节点为独立设备的情况)，叶节点是网络中的终端设备，例如传感器、PLC电表等。
根节点可以了解并维护全网网络拓扑结构，例如，叶节点可以随时或者定时上报与自身相邻的节点的信息(例如节点地址)，根节点根据各个叶节点发送的相邻的节点信息了解全网网络拓扑结构。配置节点与根节点相连，配置节点具有较强的计算和存储能力，可以通过根节点了解全网信息(例如全网拓扑信息、全网节点数量、全网节点地址等等)，并向全网节点发送管理和配置信息。
以下公开的方法实施例都可以基于图1的网络架构来实施。
请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种报文发送方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括如下步骤。
201，叶节点接收上一跳节点发送的报文，报文的报头携带目的节点的目的地址以及索引位图，报文的正文携带传输数据包，索引位图根据源路由中继地址压缩而成，源路由中继地址为传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合。
本发明实施例中，索引位图可以由多个元素组成，每个元素可以为0或1。索引位图根据源路由中继地址压缩而成。例如，源路由中继地址包括A、B、C，A为132.132.43.56，B为132.132.43.47，C为132.132.43.50，索引位图是根据中继地址A、B、C按照预设的压缩算法压缩而成的，预设的压缩算法例如可以为Bloom Filters压缩算法。举例来说，例如初始索引位图为“0000000000000000”，首先从哈希函数库中选择3个哈希函数，利用这3个哈希函数对中继地址A分别做哈希运算后得到值为1、2、4，则将索引位图的第1位、第2位和第4位设置为“1”，索引位图变为“1101000000000000”，然后利用上述3个哈希函数对中继地址B分别做哈希运算后得到值为5、8、13，则将索引位图的第5位、第8位和第13位设置为“1”，索引位图变为“1101100100001000”，最后利用上述3个哈希函数对中继地址C分别做哈希运算后得到值为5、9、14，则将索引位图的第5位、第9位和第14位设置为“1”，由于索引位图的第5位已经为“1”，所以索引位图的第5位保持不变，最终的索引位图变为“1101100110001100”。传输数据包，即报文中携带的数据包，是由源节点与目的节点进行通信时需要传输的数据包。
可选的，在执行步骤201之前，还可以执行如下步骤。
叶节点接收根节点发送的地址压缩参数，完成节点配置，地址压缩参数包括哈希函数个数以及哈希函数编号列表。
本发明实施例中，叶节点在收发数据之前，需要由根节点或配置节点进行节点配置，配置的过程具体包括：叶节点接收根节点发送的地址压缩参数，完成节点配置，其中，地址压缩参数包括哈希函数个数以及哈希函数编号列表。以Bloom Filters压缩算法为例，叶节点中预先存储有Bloom Filters压缩算法需要用到的所有的哈希函数，根节点根据网络拓扑结构等全网信息计算出网络中每一个叶节点需要用到的哈希函数，例如，所有的叶节点均使用相同的哈希函数，若哈希函数的总数为5个(哈希函数1、哈希函数2、哈希函数3、哈希函数4和哈希函数5)，全网叶节点需要用到哈希函数1、哈希函数3和哈希函数5，则根节点向全网叶节点发送的地址压缩参数为“011”和“00001、00011、00101”，其中，“011”代表哈希函数个数为3个，“00001、00011、00101”构成的哈希函数编号列表代表叶节点A的需要用到的哈希函数为：哈希函数1、哈希函数3和哈希函数5。可选的，网络中每一个叶节点需要用到的哈希函数也有可能不同。
202，叶节点判断叶节点的地址与目的地址是否相同；若相同，执行步骤206，若不同，执行步骤203。
本发明实施例中，叶节点根据报头携带目的节点的目的地址判断叶节点的地址与目的地址是否相同，若相同，则表明该叶节点为目的节点，执行步骤206，叶节点接收报文，并获取报文的正文携带的传输数据包；若不相同，则执行步骤203，进一步判断该节点是否为中继节点(即报文在传输过程中确定经过的叶节点)。
203，叶节点根据预先配置的地址压缩参数对叶节点的地址进行压缩计算，得到至少一个地址元素。
本发明实施例中，如果叶节点的地址与目的地址不相同，进一步判断该节点是否为中继节点，具体的，叶节点判断自身是否为中继节点的方式为：叶节点根据预先配置的地址压缩参数对叶节点的地址进行压缩计算，得到至少一个地址元素。以Bloom Filters压缩算法为例，假定预先配置的地址压缩参数中包括三个哈希函数(例如：哈希函数1、哈希函数3和哈希函数5)。如果将叶节点A的节点地址按照哈希函数1进行哈希运算得到地址元素为“1”，将叶节点A的节点地址按照哈希函数3进行哈希运算得到地址元素“2”，将叶节点A的节点地址按照哈希函数5进行哈希运算得到地址元素“4”，也就是说，叶节点根据预先配置的地址压缩参数对叶节点的地址进行压缩计算后，得到3个地址元素(地址元素“1”、地址元素“2”和地址元素“4”)。
204，叶节点判断索引位图中与至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值；若匹配，则执行步骤205，若不匹配，则执行步骤207。
本发明实施例中，当叶节点计算得到至少一个地址元素后，判断索引位图中与至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值，若是，表明该叶节点为中继节点，该叶节点将报文转发给下一跳节点，若否，则表明该节点不是叶节点，丢弃报文。其中，预设比特值可以为“0”或“1”。
举例来说，如果索引位图为“1101100110001100”，索引位图的第一个元素为“1”、第二个元素为“1”、第三个元素为“0”、第四个元素为“1”、...第十五个元素为“0”，第十六个元素为“0”。索引位图中的每一个元素对应一个地址元素，例如第一个元素对地址元素“1”、第二个元素对应地址元素“2”、...以此类推。假定该叶节点预先配置的地址压缩参数中包括三个哈希函数(例如：哈希函数1、哈希函数3和哈希函数5)。如果将叶节点A的节点地址按照哈希函数1进行哈希运算得到地址元素“1”，将叶节点A的节点地址按照哈希函数3进行运算得到地址元素“2”，将叶节点A的节点地址按照哈希函数5进行运算得到地址元素“4”，也就是说，叶节点根据预先配置的地址压缩参数对叶节点的地址进行压缩计算后，得到3个地址元素(地址元素“1”、地址元素“2”和地址元素“4”)。地址元素“1”对应索引位图的第一个元素；地址元素“2”对应索引位图的第二个元素；地址元素“4”对应索引位图的第四个元素；如果索引位图的第一个元素、第二个元素和第四个元素都为“1”，则表明该叶节点为中继节点，该叶节点将报文转发给下一跳节点；如果索引位图的第一个元素、第二个元素和第四个元素中至少有一个不为“1”，则表明该节点不是叶节点，丢弃报文。
205，叶节点转发报文。
本发明实施例中，如果叶节点根据预先配置的地址压缩参数对叶节点的地址进行压缩计算得到的至少一个地址元素与索引位图中对应的元素匹配，则表明该叶节点为中继节点，该叶节点将报文转发给下一跳节点。
206，叶节点接收报文，并获取报文的正文携带的传输数据包。
本发明实施例中，如果叶节点的地址与目的地址相同，则表明该叶节点为目的节点，无需进行下一步的传输，直接获取报文的正文携带的传输数据包。
207，叶节点丢弃报文。
如果索引位图中与至少一个地址元素对应的元素不全为预设比特值，则表明该叶节点不是中继节点，该叶节点丢弃报文。
实施图2所示的方法，报文在传输过程中，叶节点接收到报文后，首先叶节点根据报头携带的目的节点的目的地址判断自身是否为目的节点，若是，则接收报文，并获取报文的正文携带的传输数据包；若否，则利用预先配置的地址压缩参数对叶节点的地址进行压缩计算，计算得到至少一个地址元素，并判断索引位图中与上述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值，若是，则表明该叶节点为中继节点，该叶节点将报文转发给下一跳节点，若否，则表明该节点不是叶节点，丢弃报文。由于报文的报头仅携带目的节点的目的地址和索引位图，与现有技术中报头携带数据包经过的每一跳的中继地址相比，当网络规模较大时，能够大幅度减少报头中的中继地址带来的开销，进而节省报头开销。
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的另一种报文发送方法的流程示意图。如图3所示，该方法包括如下步骤。
301，根节点接收源节点发送的传输数据包和目的节点的目的地址。
本发明实施例中，所有的数据包的传输，都需要经过根节点。当源节点需要将传输数据包传输给目的节点时，源节点首先将传输数据包和目的节点的目的地址发给根节点，交给根节点处理。
302，根节点根据全网拓扑信息和目的地址确定源路由中继地址，源路由中继地址为传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合。
本发明实施例中，根节点接收源节点发送的传输数据包和目的节点的目的地址之后，根节点根据全网拓扑信息和目的地址确定源路由中继地址，其中，源路由中继地址为传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合，全网拓扑信息可以由根节点向叶节点发送网络拓扑信息获取请求进行获取，也可以是各个叶节点向根节点进行上报后由根节点确定最终的全网拓扑信息。根节点可以根据全网拓扑信息和目的地址确定一条最优的传输路径，最优的传输路径经过的叶节点的地址即为源路由中继地址，最优的传输路径可以是经过的叶节点的数量最少的一条传输路径。全网拓扑信息，即全网的所有节点之间的连接关系，每个叶节点可以向根节点上报自身的网络拓扑，根节点根据所有叶节点各自上报的网络拓扑生成全网拓扑信息。
303，根节点将源路由中继地址压缩成索引位图，并将索引位图、和目的地址封装到报文的报头中，将传输数据包封装在报文的正文中；索引位图包括多个元素，节点地址集合中的任一个节点地址对应索引位图中的至少一个元素。
本发明实施例中，根节点将源路由中继地址压缩成索引位图，索引位图可以由多个元素组成，每个元素可以为0或1。例如，源路由中继地址包括叶节点A的节点地址、叶节点B的节点地址和叶节点C的节点地址，索引位图是根据叶节点A的节点地址、叶节点B的节点地址和叶节点C的节点地址按照预设的压缩算法压缩而成的，预设的压缩算法例如可以为Bloom Filters压缩算法，例如索引位图为“1010101010101010”，索引位图的第一个元素为“1”、第二个元素为“0”、第三个元素为“1”、第四个元素为“0”、...第十五个元素为“1”，第十六个元素为“0”。节点地址集合中的任一个节点地址对应索引位图中的至少一个元素，例如，叶节点A对应索引位图中的第一个元素、第三个元素和第五个元素；叶节点B对应索引位图中的第一个元素、第四个元素和第七个元素；叶节点C对应索引位图中的第七个元素、第八个元素和第九个元素。需要注意的是，任意两个叶节点对应的索引位图中的至少一个元素不完全相同。
304，根节点向下一跳叶节点发送报文。
本发明实施例中，下一跳节点可以是与根节点有网络连接的至少一个叶节点。
实施图3所示的方法，当源节点需要将传输数据包传输给目的节点时，源节点首先将传输数据包和目的节点的目的地址发给根节点，根节点根据全网拓扑信息和目的地址确定源路由中继地址，其中，源路由中继地址为传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；根节点将源路由中继地址压缩成索引位图，并将索引位图、和目的地址封装到报文的报头中，将传输数据包封装在报文的正文中；最后，根节点将封装好的报文发给下一跳叶节点。图3公开了一种根节点发送报文的方法，根节点可以根据全网拓扑信息和源路由中继地址进行地址压缩运算，得到索引位图，索引位图与源路由中继地址相比，数据量得到了大幅压缩，可以节省报头开销。
请参阅图4，图4是本发明实施例公开的一种节点配置方法的流程示意图。如图4所示，该方法包括如下步骤。
401，当配置节点入网时，配置节点接收根节点发送的初始全网信息，初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址。
本发明实施例中，配置节点与根节点相连，配置节点可以接收根节点发送的全网信息，全网信息可以包括全网拓扑信息、全网节点数量、全网节点地址等等。当配置节点初次入网，或者配置节点断电重启入网后，配置节点可以获取初始全网信息，配置节点可以主动向根节点索取初始全网信息，例如，配置节点向根节点发送初始全网信息获取请求，以使根节点向配置节点发送初始全网信息。配置节点也可以被动接收根节点发送的初始全网信息，例如，当根节点检测到配置节点入网后，根节点向配置节点发送初始全网信息。初始全网信息是根节点第一次向配置节点发送的全网信息，是根节点向配置节点发送的当前全网信息。
402，配置节点根据初始全网信息计算初始地址压缩参数。
本发明实施例中，配置节点可以根据初始全网信息按照预设的压缩算法计算全网叶节点的初始地址压缩参数，预设的压缩算法可以是Bloom Filters压缩算法。一般而言，全网拓扑结构越复杂、全网节点数量越多，全网叶节点的地址压缩参数越复杂。
可选的，初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
本发明实施例中，以Bloom Filters压缩算法为例，举例来说，假定全网叶节点包括叶节点A、叶节点B、叶节点C等，配置节点根据初始全网信息和Bloom Filters压缩算法计算全网叶节点的初始地址压缩参数为哈希函数1、哈希函数3和哈希函数5。
一般而言，全网拓扑结构越复杂、全网节点数量越多，叶节点的地址压缩参数中的哈希函数个数越多。
403，配置节点向根节点发送初始压缩参数配置包，初始压缩参数配置包携带初始地址压缩参数和初始转发请求，初始转发请求用于根节点将初始地址压缩参数转发给全网叶节点，初始地址压缩参数用于全网叶节点完成初始节点配置。
本发明实施例中，配置节点根据初始全网信息计算出全网叶节点的初始地址压缩参数之后，配置节点向根节点发送初始压缩参数配置包，其中，初始压缩参数配置包携带初始地址压缩参数和初始转发请求。根节点接收到初始压缩参数配置包之后，向全网叶节点发送上述初始地址压缩参数，以使全网叶节点完成初始节点配置。例如，根节点根据上述初始转发请求向第一叶节点发送上述初始地址压缩参数，以使第一叶节点完成初始节点配置；根节点根据上述初始转发请求向第二叶节点发送上述初始地址压缩参数，以使第二叶节点完成初始节点配置，等等。其中，第一叶节点、第二叶节点都是全网叶节点中的叶节点。叶节点完成初始节点配置之后，后续可以利用配置的初始地址压缩参数对自身的地址进行压缩计算，计算得到至少一个地址元素，判断索引位图中与上述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值，以验证该叶节点是否为中继节点。
本发明实施例中，当配置节点初次入网时，配置节点根据根节点发送的初始全网信息计算初始地址压缩参数，并将该初始地址压缩参数发给全网叶节点，以使全网叶节点完成初始节点配置。由于全网叶节点都进行了初始节点配置，叶节点可以直接利用初始地址压缩参数计算得到至少一个地址元素，当该叶节点接收到报文中的索引位图时，判断索引位图中与上述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值，以验证该叶节点是否为中继节点。叶节点完成初始节点配置之后，根节点在后续发送的报文中无需携带大量的中继节点的地址，可以节省报头开销。
请参阅图5，图5是本发明实施例公开的另一种节点配置方法的流程示意图。如图5所示，该方法包括如下步骤。
501，当配置节点入网时，配置节点接收根节点发送的初始全网信息，初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址。
502，配置节点根据初始全网信息计算初始地址压缩参数。
503，配置节点向根节点发送初始压缩参数配置包，初始压缩参数配置包携带初始地址压缩参数和初始转发请求，初始转发请求用于根节点将初始地址压缩参数转发给全网叶节点，初始地址压缩参数用于全网叶节点完成初始节点配置。
本发明实施例中的步骤501至步骤503的具体实施方式可以参见图4所示的步骤401至步骤403，此处不再赘述。
504，配置节点接收根节点发送的网络拓扑更新包，网络拓扑更新包携带更新的全网信息。
本发明实施例中，配置节点可以主动向根节点询问全网信息是否更新，例如，配置节点向根节点发送网络拓扑更新包获取请求，如果根节点判断网络拓扑发生了变化，则将网络拓扑更新包发给配置节点；如果根节点判断网络拓扑没有发生了变化，则向配置节点发送全网拓扑信息未发生变化的应答信息。配置节点也可以被动接收根节点发送的网络拓扑更新包，当根节点判断网络拓扑发生变化(根节点可以根据叶节点发送的网络拓扑判断网络拓扑是否发生变化)时，根节点生成网络拓扑更新包并发送给配置节点；或者根节点定时的向配置节点发送当前的全网拓扑信息。
可选的，在执行步骤504之前，还可以执行如下步骤。
配置节点向根节点发送网络拓扑更新查询包。
本发明实施例中，配置节点可以主动向根节点发送网络拓扑更新查询包，以使根节点响应该网络拓扑更新查询包向配置节点发送网络拓扑更新包。
505，配置节点判断更新的全网信息与初始全网信息是否相同；若不相同，则执行步骤506至步骤507，若相同，则结束本流程。
本发明实施例中，配置节点判断更新的全网信息与初始全网信息是否相同，如果不相同，配置节点根据更新的全网信息重新计算地址压缩参数；如果相同，则表明全网拓扑信息没有更新，则结束本流程。
506，配置节点根据更新的全网信息计算更新地址压缩参数。
本发明实施例中，当全网信息发生变化时，配置节点根据更新的全网信息计算全网叶节点的更新地址压缩参数，重新向根节点发送更新压缩参数配置包。
可选的，更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
本发明实施例中，以Bloom Filters压缩算法为例，举例来说，假定全网叶节点包括叶节点A、叶节点B、叶节点C等，配置节点初次入网时，配置节点根据初始全网信息和Bloom Filters压缩算法计算全网叶节点的初始地址压缩参数为哈希函数1、哈希函数3和哈希函数5。当全网信息发生变化之后，配置节点根据更新的全网信息和Bloom Filters压缩算法计算全网叶节点的更新地址压缩参数为哈希函数1、哈希函数2和哈希函数6。一般而言，全网拓扑结构越复杂、全网节点数量越多，叶节点的地址压缩参数中的哈希函数个数越多。
507，配置节点向根节点发送更新压缩参数配置包，更新压缩参数配置包携带更新地址压缩参数和更新转发请求，更新转发请求用于根节点将更新地址压缩参数转发给当前全网叶节点，更新的地址压缩参数用于当前全网叶节点完成更新节点配置。
本发明实施例中，配置节点根据更新的全网信息计算出全网叶节点的更新地址压缩参数之后，配置节点向根节点发送更新压缩参数配置包，其中，更新压缩参数配置包携带更新地址压缩参数和更新转发请求。根节点接收到更新压缩参数配置包之后，向全网叶节点发送上述更新地址压缩参数，以使全网叶节点完成更新节点配置。例如，根节点根据上述更新转发请求向第一叶节点发送上述更新地址压缩参数，以使第一叶节点完成更新节点配置；根节点根据上述更新转发请求向第二叶节点发送上述更新地址压缩参数，以使第二叶节点完成更新节点配置，等等。其中，第一叶节点、第二叶节点都是全网叶节点中的叶节点。叶节点完成更新节点配置之后，后续可以利用配置的更新地址压缩参数对自身的地址进行压缩计算，计算得到至少一个地址元素，判断索引位图中与上述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值，以验证该叶节点是否为中继节点。
本发明实施例中，当全网信息发生变化时，配置节点根据更新的全网信息计算更新地址压缩参数，并将该更新地址压缩参数发给全网叶节点，以使全网叶节点完成更新节点配置。由于全网叶节点都进行了更新节点配置，叶节点可以直接利用更新地址压缩参数计算得到至少一个地址元素，当该叶节点接收到报文中的索引位图时，判断索引位图中与上述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值，以验证该叶节点是否为中继节点。叶节点完成更新节点配置之后，根节点在后续发送的报文中无需携带大量的中继节点的地址，可以节省报头开销。
请参阅图6，图6是本发明实施例公开的另一种节点配置方法的流程示意图。如图6所示，该方法包括如下步骤。
601，当根节点入网时，根节点收集初始全网信息，初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址。
本发明实施例中没有配置节点，根节点具有图4和图5中配置节点的功能，可以进行网络配置和管理。根节点收集初始全网信息具体可以为：当根节点入网时，全网叶节点上报自身的网络拓扑，根节点根据全网叶节点上报的网络拓扑生成初始全网信息，其中，初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址。
602，根节点根据初始全网信息计算初始地址压缩参数。
本发明实施例中，根节点可以根据初始全网信息按照预设的压缩算法计算全网叶节点的初始地址压缩参数，预设的压缩算法可以是Bloom Filters压缩算法。一般而言，全网拓扑结构越复杂、全网节点数量越多，叶节点的地址压缩参数越复杂。
可选的，初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
本发明实施例中，以Bloom Filters压缩算法为例，举例来说，假定全网叶节点包括叶节点A、叶节点B、叶节点C等，根节点根据初始全网信息和Bloom Filters压缩算法计算全网叶节点的初始地址压缩参数为哈希函数1、哈希函数3和哈希函数5一般而言，全网拓扑结构越复杂、全网节点数量越多，叶节点的地址压缩参数中的初始哈希函数个数越多。
603，根节点向全网叶节点发送初始地址压缩参数，初始地址压缩参数用于全网叶节点完成初始节点配置。
本发明实施中，根节点根据初始全网信息计算出全网叶节点的初始地址压缩参数之后，根节点向全网叶节点发送初始地址压缩参数，以使全网叶节点完成初始节点配置。例如，根节点向第一叶节点发送上述初始地址压缩参数，以使第一叶节点完成初始节点配置；根节点向第二叶节点发送上述初始地址压缩参数，以使第二叶节点完成初始节点配置，等等。其中，第一叶节点、第二叶节点都是全网叶节点中的叶节点。叶节点完成初始节点配置之后，后续可以利用配置的初始地址压缩参数对自身的地址进行压缩计算，计算得到至少一个地址元素，判断索引位图中与上述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值，以验证该叶节点是否为中继节点。
本发明实施例中，当根节点初次入网时，根节点根据初始全网信息计算全网叶节点的初始地址压缩参数，并将该初始地址压缩参数发给全网叶节点，以使全网叶节点完成初始节点配置。由于全网叶节点都进行了初始节点配置，叶节点可以直接利用初始地址压缩参数计算得到至少一个地址元素，当该叶节点接收到报文中的索引位图时，判断索引位图中与上述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值，以验证该叶节点是否为中继节点。叶节点完成初始节点配置之后，根节点在后续发送的报文中无需携带大量的中继节点的地址，可以节省报头开销。
请参阅图7，图7是本发明实施例公开的另一种节点配置方法的流程示意图。如图7所示，该方法包括如下步骤。
701，当根节点入网时，根节点收集初始全网信息，初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址。
702，根节点根据初始全网信息计算初始地址压缩参数。
可选的，初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
703，根节点向全网叶节点发送初始地址压缩参数，初始地址压缩参数用于全网叶节点完成初始节点配置。
本发明实施例中的步骤701至步骤703的实施方式可以参见图6所示的步骤601至步骤603，此处不再赘述。
704，根节点确定初始全网信息发生变化时，根据更新的全网信息计算更新地址压缩参数。
本发明实施例中，初始全网信息发生变化时，根据更新的全网信息计算全网叶节点的更新地址压缩参数，如果相同，则表明全网拓扑信息没有更新，则结束本流程。
可选的，更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
本发明实施例中，以Bloom Filters压缩算法为例，举例来说，假定全网叶节点包括叶节点A、叶节点B、叶节点C等，根节点初次入网时，根节点根据初始全网信息和BloomFilters压缩算法计算全网叶节点的初始地址压缩参数为哈希函数1、哈希函数3和哈希函数5。当全网信息发生变化之后，根节点根据更新的全网信息和Bloom Filters压缩算法计算全网叶节点的更新地址压缩参数为哈希函数1、哈希函数2和哈希函数6。一般而言，全网拓扑结构越复杂、全网节点数量越多，叶节点的地址压缩参数中的更新的哈希函数个数越多。
705，根节点向当前全网叶节点发送更新地址压缩参数，更新地址压缩参数用于当前全网叶节点完成更新节点配置。
本发明实施例中，根节点根据更新的全网信息计算出全网叶节点的更新地址压缩参数之后，向全网叶节点发送更新地址压缩参数，以使全网叶节点完成更新节点配置。例如，根节点向第一叶节点发送上述更新地址压缩参数，以使第一叶节点完成更新节点配置；根节点向第二叶节点发送上述更新地址压缩参数，以使第二叶节点完成更新节点配置，等等。其中，第一叶节点、第二叶节点都是全网叶节点中的叶节点。叶节点完成更新节点配置之后，后续可以利用配置的更新地址压缩参数对自身的地址进行压缩计算，计算得到至少一个地址元素，判断索引位图中与上述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值，以验证该叶节点是否为中继节点。
本发明实施例中，当全网信息发生变化时，根节点根据更新的全网信息计算更新地址压缩参数，并将该更新地址压缩参数发给全网叶节点，以使全网叶节点完成更新节点配置。由于全网叶节点都进行了更新节点配置，叶节点可以直接利用更新地址压缩参数计算得到至少一个地址元素，当该叶节点接收到报文中的索引位图时，判断索引位图中与上述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值，以验证该叶节点是否为中继节点。叶节点完成更新节点配置之后，根节点在后续发送的报文中无需携带大量的中继节点的地址，可以节省报头开销。
上述图2至图3的实施例为报文发送流程，图4至图7的实施例为节点配置流程，节点配置流程可以由配置节点发起(图4和图5)，也可以直接由根节点发起(图6和图7)。
请参阅图8，图8是本发明实施例公开的一种叶节点的结构示意图，如图8所示，该叶节点包括处理单元801和通信单元802。
通信单元802，用于接收上一跳节点发送的报文，报文的报头携带目的节点的目的地址以及索引位图，报文的正文携带传输数据包，索引位图根据源路由中继地址压缩而成，源路由中继地址为传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合。
处理单元801，用于判断叶节点的地址与目的地址是否相同。
处理单元801，还用于当叶节点的地址与目的地址不相同时，根据预先配置的地址压缩参数对叶节点的地址进行压缩计算，得到至少一个地址元素。
处理单元801，还用于判断索引位图中与至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值。
通信单元802，还用于当索引位图中与至少一个地址元素对应的元素全为预设比特值时，转发报文。
实施图8所示的叶节点，由于报文的报头仅携带目的节点的目的地址和索引位图，与现有技术中报头携带数据包经过的每一跳的中继地址相比，当网络规模较大时，能够大幅度减少报头中的中继地址带来的开销，进而节省报头开销。
基于同一发明构思，由于该叶节点解决问题的原理与本申请方法实施例中的报文发送方法相似，因此该叶节点的实施可以参见图2所示方法的实施，重复之处不再赘述。
请参阅图9，图9是本发明实施例公开的一种根节点的结构示意图，如图9所示，该根节点包括处理单元901和通信单元902。
通信单元902，用于接收源节点发送的传输数据包和目的节点的目的地址。
处理单元901，用于根据全网拓扑信息和目的地址确定源路由中继地址，源路由中继地址为传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合。
处理单元901，还用于将源路由中继地址压缩成索引位图，并将索引位图、和目的地址封装到报文的报头中，将传输数据包封装在报文的正文中；索引位图包括多个元素，节点地址集合中的任一个节点地址对应索引位图中的至少一个元素。
通信单元902，还用于向下一跳叶节点发送报文。
实施图9所示的根节点，根节点可以根据全网拓扑信息和源路由中继地址进行地址压缩运算，得到索引位图，索引位图与源路由中继地址相比，数据量得到了大幅压缩，可以节省报头开销。
基于同一发明构思，由于该根节点解决问题的原理与本申请方法实施例中的报文发送方法相似，因此该根节点的实施可以参见图3所示方法的实施，重复之处不再赘述。
请参阅图10，图10是本发明实施例公开的一种配置节点的结构示意图，如图10所示，该配置节点包括处理单元1001和通信单元1002。
通信单元1002，用于当配置节点入网时，接收根节点发送的初始全网信息，初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址。
处理单元1001，用于根据初始全网信息计算初始地址压缩参数。
通信单元1002，还用于向根节点发送初始压缩参数配置包，初始压缩参数配置包携带初始地址压缩参数和初始转发请求，初始转发请求用于根节点将初始地址压缩参数转发给全网叶节点，初始地址压缩参数用于全网叶节点完成初始节点配置。
实施图10所示的配置节点，配置节点根据根节点发送的初始全网信息计算初始地址压缩参数，并将该初始地址压缩参数发给全网叶节点，以使全网叶节点完成初始节点配置。叶节点完成初始节点配置之后，根节点在后续发送的报文中无需携带大量的中继节点的地址，可以节省报头开销。
基于同一发明构思，由于该配置节点解决问题的原理与本申请方法实施例中的节点配置方法相似，因此该配置节点的实施可以参见图4和图5所示方法的实施，重复之处不再赘述。
请参阅图11，图11是本发明实施例公开的另一种叶节点的结构示意图。如图11所示，该叶节点110包括至少一个处理器1101，至少一个存储器1102、至少一个通信接口1103。此外，该叶节点110还可以包括天线等通用部件，在此不再详述。
处理器1101可以是通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制以上方案程序执行的集成电路。
通信接口1103，用于与其他设备(如其他叶节点、根节点)或通信网络通信，如以太网，无线接入网(RAN)，无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)等。
存储器1102可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
其中，所述存储器1102用于存储执行以上方案的应用程序代码，并由处理器1101来控制执行。所述处理器1101用于执行所述存储器1102中存储的应用程序代码，执行如下操作：
利用所述通信接口1103接收上一跳节点发送的报文，所述报文的报头携带目的节点的目的地址以及索引位图，所述报文的正文携带传输数据包，所述索引位图根据源路由中继地址压缩而成，所述源路由中继地址为所述传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；
判断叶节点的地址与所述目的地址是否相同；
若所述叶节点的地址与所述目的地址不相同，根据预先配置的地址压缩参数对所述叶节点的地址进行压缩计算，得到至少一个地址元素；
判断所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值；
若所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素全为所述预设比特值，利用所述通信接口1103转发所述报文。
在一个实施例中，所述处理器1101还用于，
当所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素不全为所述预设比特值时，丢弃所述报文。
在一个实施例中，所述处理器1101还用于，
当所述叶节点的地址与所述目的地址相同时，利用所述通信接口1103接收所述报文，并获取所述报文的正文携带的所述传输数据包。
在一个实施例中，所述处理器1101还用于，
利用所述通信接口1103接收根节点发送的所述地址压缩参数，完成节点配置，所述地址压缩参数包括哈希函数个数以及哈希函数编号列表。
实施图11所示的叶节点，由于报文的报头仅携带目的节点的目的地址和索引位图，与现有技术中报头携带数据包经过的每一跳的中继地址相比，当网络规模较大时，能够大幅度减少报头中的中继地址带来的开销，进而节省报头开销。
请参阅图12，图12是本发明实施例公开的另一种根节点的结构示意图。如图12所示，该根节点120包括至少一个处理器1201，至少一个存储器1202、至少一个通信接口1203。此外，该根节点120还可以包括天线等通用部件，在此不再详述。
处理器1201可以是通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制以上方案程序执行的集成电路。
通信接口1203，用于与其他设备(如叶节点、配置节点)或通信网络通信，如以太网，无线接入网(RAN)，无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)等。
存储器1202可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
其中，所述存储器1202用于存储执行以上方案的应用程序代码，并由处理器1201来控制执行。所述处理器1201用于执行所述存储器1202中存储的应用程序代码，执行如下操作：
利用所述通信接口1203接收源节点发送的传输数据包和目的节点的目的地址；
根据全网拓扑信息和所述目的地址确定源路由中继地址，所述源路由中继地址为所述传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；
将所述源路由中继地址压缩成索引位图，并将所述索引位图、和所述目的地址封装到报文的报头中，将所述传输数据包封装在所述报文的正文中；所述索引位图包括多个元素，所述节点地址集合中的任一个节点地址对应所述索引位图中的至少一个元素；
利用所述通信接口1203向下一跳叶节点发送所述报文。
实施图12所示的根节点，根节点可以根据全网拓扑信息和源路由中继地址进行地址压缩运算，得到索引位图，索引位图与源路由中继地址相比，数据量得到了大幅压缩，可以节省报头开销。
请参阅图13，图13是本发明实施例公开的另一种配置节点的结构示意图。如图13所示，该配置节点130包括至少一个处理器1301，至少一个存储器1302、至少一个通信接口1303。此外，该配置节点130还可以包括天线等通用部件，在此不再详述。
处理器1301可以是通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制以上方案程序执行的集成电路。
通信接口1303，用于与其他设备(如根节点)或通信网络通信，如以太网，无线接入网(RAN)，无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)等。
存储器1302可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
其中，所述存储器1302用于存储执行以上方案的应用程序代码，并由处理器1301来控制执行。所述处理器1301用于执行所述存储器1302中存储的应用程序代码，执行如下操作：
当配置节点入网时，利用所述通信接口1303接收根节点发送的初始全网信息，所述初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址；
根据所述初始全网信息计算初始地址压缩参数；
利用所述通信接口1303向所述根节点发送初始压缩参数配置包，所述初始压缩参数配置包携带所述初始地址压缩参数和初始转发请求，所述初始转发请求用于所述根节点将所述初始地址压缩参数转发给全网叶节点，所述初始地址压缩参数用于所述全网叶节点完成初始节点配置。
在一个实施例中，所述处理器1301还用于，
利用所述通信接口1303接收所述根节点发送的网络拓扑更新包，所述网络拓扑更新包携带更新的全网信息；
判断所述更新的全网信息与所述初始全网信息是否相同；
若不相同，根据所述更新的全网信息计算更新地址压缩参数；
利用所述通信接口1303向所述根节点发送更新压缩参数配置包，所述更新压缩参数配置包携带所述更新地址压缩参数和更新转发请求，所述更新转发请求用于所述根节点将所述更新地址压缩参数转发给当前全网叶节点，所述更新的地址压缩参数用于所述当前全网叶节点完成更新节点配置。
在一个实施例中，所述处理器1301还用于，
利用所述通信接口1303向所述根节点发送网络拓扑更新查询包；
利用所述通信接口1303接收所述根节点发送的网络拓扑更新包包括：
利用所述通信接口1303接收所述根节点响应所述网络拓扑更新查询包发送的所述网络拓扑更新包。
在一个实施例中，所述初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
在一个实施例中，所述更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
实施图13所示的配置节点，配置节点根据根节点发送的初始全网信息计算全网叶节点的初始地址压缩参数，并将每个叶节点的初始地址压缩参数发给对应的叶节点，以使叶节点完成初始节点配置。叶节点完成初始节点配置之后，根节点在后续发送的报文中无需携带大量的中继节点的地址，可以节省报头开销。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(ReAd-Only Memory，ROM)、随机存储器(RAndom Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(ProgrAmmAble ReAd-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErAsAble ProgrAmmAble ReAd Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time ProgrAmmAble ReAd-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(ElectricAlly-ErAsAble ProgrAmmAble ReAd-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompActDisc ReAd-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
以上对本发明实施例公开的一种报文发送方法、节点配置方法以及相关设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (28)
1.一种报文发送方法，其特征在于，包括：
叶节点接收上一跳节点发送的报文，所述报文的报头携带目的节点的目的地址以及索引位图，所述报文的正文携带传输数据包，所述索引位图根据源路由中继地址压缩而成，所述源路由中继地址为所述传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；
所述叶节点判断所述叶节点的地址与所述目的地址是否相同；
若所述叶节点的地址与所述目的地址不相同，所述叶节点根据预先配置的地址压缩参数对所述叶节点的地址进行压缩计算，得到至少一个地址元素；
所述叶节点判断所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值；
若所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素全为所述预设比特值，所述叶节点转发所述报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素不全为所述预设比特值，所述叶节点丢弃所述报文。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述叶节点的地址与所述目的地址相同，所述叶节点接收所述报文，并获取所述报文的正文携带的所述传输数据包。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述叶节点接收上一跳节点发送的报文之前，所述方法还包括：
所述叶节点接收根节点发送的所述地址压缩参数，完成节点配置，所述地址压缩参数包括哈希函数个数以及哈希函数编号列表。
5.一种报文发送方法，其特征在于，包括：
根节点接收源节点发送的传输数据包和目的节点的目的地址；
所述根节点根据全网拓扑信息和所述目的地址确定源路由中继地址，所述源路由中继地址为所述传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；
所述根节点将所述源路由中继地址压缩成索引位图，并将所述索引位图、和所述目的地址封装到报文的报头中，将所述传输数据包封装在所述报文的正文中；所述索引位图包括多个元素，所述节点地址集合中的任一个节点地址对应所述索引位图中的至少一个元素；
所述根节点向下一跳叶节点发送所述报文。
6.一种节点配置方法，其特征在于，包括：
当配置节点入网时，配置节点接收根节点发送的初始全网信息，所述初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址；
所述配置节点根据所述初始全网信息计算初始地址压缩参数；
所述配置节点向所述根节点发送初始压缩参数配置包，所述初始压缩参数配置包携带所述初始地址压缩参数和初始转发请求，所述初始转发请求用于所述根节点将所述初始地址压缩参数转发给全网叶节点，所述初始地址压缩参数用于所述全网叶节点完成初始节点配置。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述配置节点向所述根节点发送初始压缩参数配置包之后，所述方法还包括：
所述配置节点接收所述根节点发送的网络拓扑更新包，所述网络拓扑更新包携带更新的全网信息；
所述配置节点判断所述更新的全网信息与所述初始全网信息是否相同；
若不相同，所述配置节点根据所述更新的全网信息计算更新地址压缩参数；
所述配置节点向所述根节点发送更新压缩参数配置包，所述更新压缩参数配置包携带所述更新地址压缩参数和更新转发请求，所述更新转发请求用于所述根节点将所述更新地址压缩参数转发给当前全网叶节点，所述更新的地址压缩参数用于所述当前全网叶节点完成更新节点配置。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述配置节点接收所述根节点发送的网络拓扑更新包之前，所述方法还包括：
所述配置节点向所述根节点发送网络拓扑更新查询包；
所述配置节点接收所述根节点发送的网络拓扑更新包包括：
所述配置节点接收所述根节点响应所述网络拓扑更新查询包发送的所述网络拓扑更新包。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
10.根据权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于，所述更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
11.一种节点配置方法，其特征在于，包括：
当根节点入网时，根节点收集初始全网信息，所述初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址；
所述根节点根据所述初始全网信息计算初始地址压缩参数；
所述根节点向全网叶节点发送所述初始地址压缩参数，所述初始地址压缩参数用于所述全网叶节点完成初始节点配置。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根节点向全网叶节点发送所述初始地址压缩参数之后，所述方法还包括：
所述根节点确定所述初始全网信息发生变化时，根据更新的全网信息计算更新地址压缩参数；
所述根节点向当前全网叶节点发送所述更新地址压缩参数，所述更新地址压缩参数用于所述当前全网叶节点完成更新节点配置。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
14.根据权利要求12-13任一项所述的方法，其特征在于，所述更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
15.一种叶节点，其特征在于，包括：
通信单元，用于接收上一跳节点发送的报文，所述报文的报头携带目的节点的目的地址以及索引位图，所述报文的正文携带传输数据包，所述索引位图根据源路由中继地址压缩而成，所述源路由中继地址为所述传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；
处理单元，用于判断所述叶节点的地址与所述目的地址是否相同；
所述处理单元，还用于当所述叶节点的地址与所述目的地址不相同时，根据预先配置的地址压缩参数对所述叶节点的地址进行压缩计算，得到至少一个地址元素；
所述处理单元，还用于判断所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素是否全为预设比特值；
所述通信单元，还用于当所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素全为所述预设比特值时，转发所述报文。
16.根据权利要求15所述的叶节点，其特征在于，
所述处理单元，还用于当所述索引位图中与所述至少一个地址元素对应的元素不全为所述预设比特值时，丢弃所述报文。
17.根据权利要求15或16所述的叶节点，其特征在于，
所述通信单元，还用于当所述叶节点的地址与所述目的地址相同时，接收所述报文；
所述处理单元，还用于获取所述报文的正文携带的所述传输数据包。
18.根据权利要求15-17任一项所述的叶节点，其特征在于，
所述通信单元，还用于接收根节点发送的所述地址压缩参数，完成节点配置，所述地址压缩参数包括哈希函数个数以及哈希函数编号列表。
19.一种根节点，其特征在于，包括：
通信单元，用于接收源节点发送的传输数据包和目的节点的目的地址；
处理单元，用于根据全网拓扑信息和所述目的地址确定源路由中继地址，所述源路由中继地址为所述传输数据包传输过程中确定经过的叶节点的节点地址集合；
所述处理单元，还用于将所述源路由中继地址压缩成索引位图，并将所述索引位图、和所述目的地址封装到报文的报头中，将所述传输数据包封装在所述报文的正文中；所述索引位图包括多个元素，所述节点地址集合中的任一个节点地址对应所述索引位图中的至少一个元素；
所述通信单元，还用于向下一跳叶节点发送所述报文。
20.一种配置节点，其特征在于，包括：
通信单元，用于当配置节点入网时，接收根节点发送的初始全网信息，所述初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址；
处理单元，用于根据所述初始全网信息计算初始地址压缩参数；
所述通信单元，还用于向所述根节点发送初始压缩参数配置包，所述初始压缩参数配置包携带所述初始地址压缩参数和初始转发请求，所述初始转发请求用于所述根节点将所述初始地址压缩参数转发给全网叶节点，所述初始地址压缩参数用于所述全网叶节点完成初始节点配置。
21.根据权利要求20所述的配置节点，其特征在于，
所述通信单元，还用于接收所述根节点发送的网络拓扑更新包，所述网络拓扑更新包携带更新的全网信息；
所述处理单元，还用于判断所述更新的全网信息与所述初始全网信息是否相同；
所述处理单元，还用于当所述更新的全网信息与所述初始全网信息不相同时，根据所述更新的全网信息计算更新地址压缩参数；
所述通信单元，还用于向所述根节点发送更新压缩参数配置包，所述更新压缩参数配置包携带所述更新地址压缩参数和更新转发请求，所述更新转发请求用于所述根节点将所述更新地址压缩参数转发给当前全网叶节点，所述更新的地址压缩参数用于所述当前全网叶节点完成更新节点配置。
22.根据权利要求21所述的配置节点，其特征在于，
所述通信单元，还用于向所述根节点发送网络拓扑更新查询包；
所述通信单元接收所述根节点发送的网络拓扑更新包的方式具体为：
所述通信单元接收所述根节点响应所述网络拓扑更新查询包发送的所述网络拓扑更新包。
23.根据权利要求20-22任一项所述的配置节点，其特征在于，所述初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
24.根据权利要求21-23任一项所述的配置节点，其特征在于，所述更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
25.一种根节点，其特征在于，包括：
通信单元，用于当根节点入网时，收集初始全网信息，所述初始全网信息包括初始全网拓扑信息、初始全网节点数量以及初始全网节点地址；
处理单元，用于根据所述初始全网信息计算初始地址压缩参数；
所述通信单元，还用于向全网叶节点发送所述初始地址压缩参数，所述初始地址压缩参数用于所述全网叶节点完成初始节点配置。
26.根据权利要求25所述的根节点，其特征在于，
所述处理单元，还用于确定所述初始全网信息发生变化时，根据更新的全网信息计算更新地址压缩参数；
所述通信单元，还用于向当前全网叶节点发送所述更新地址压缩参数，所述更新地址压缩参数用于所述当前全网叶节点完成更新节点配置。
27.根据权利要求25或26所述的根节点，其特征在于，所述初始地址压缩参数包括初始哈希函数个数以及初始哈希函数编号列表。
28.根据权利要求26或27所述的根节点，其特征在于，所述更新地址压缩参数包括更新的哈希函数个数以及更新的哈希函数编号列表。
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