CN111818098B - 一种报文编辑方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种报文编辑方法、装置及计算机可读存储介质，所述方法包括获取待编辑报文数据及有效字段标志信息；其中，有效字段标志信息用于标识新协议报文中所要包含的各个新报文头字段；根据预设的报文头字段编辑表及有效字段标志信息，确定各新报文头字段在描述符总线的总线位置信息，并根据各新报文头字段的总线位置信息从描述符总线中提取各新报文头字段；根据各新报文头字段构建新协议报文的报文头，并将新协议报文的报文头与待编辑报文数据的报文实体进行组合，生成新协议报文。通过实施本发明的实施例能够实现报文类型的转化构建基于新协议的报文。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文编辑方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
随着通信网络技术向纵深发展，特别是5G移动互联网、物联网和电信级以太网技术逐渐成熟，产生了大量新业务接入到网络中，例如远程教育、远程医疗、数据中心、虚拟现实、移动支付、自动驾驶、人工智能和无人工厂等。这些新业务对网络的需求各不相同，例如远程医疗和自动驾驶需要低延迟、大带宽、高可靠，而数据中心不同用户需要的代价不一样，有的用户需要高带宽低延迟，有的用户需要低成本等。现有TCP/IP的网络协议不能够满足新业务发展的需要，因此新业务可能会在原来的网络协议上新增一些字段来满足新业务的需要，或者干脆构建一套新的协议来满足新业务的发展。现有的数字通信网络中的交换设备对报文的编辑一般根据分组传输协议定义的字段在事先约定好的位置上插入或修改报文的关键字段，然后将编辑好的报文根据路由查找算法得到的输出端口发送出去。但上述方法无法只能在原协议的范围内在关键字段处进行插入/修改，无法添加用户自定义协议字段，无法构建新的协议，因此无法满足新业务发展的需求。
发明内容
本发明实施例提供一种报文编辑方法、装置及计算机可读存储介质能要实现报文数据协议类型的转化。
本发明一实施例提供一种报文编辑方法，包括：获取待编辑报文数据及有效字段标志信息；其中，所述有效字段标志信息用于标识新协议报文中所要包含的各个新报文头字段；
根据预设的报文头字段编辑表及所述有效字段标志信息，确定各所述新报文头字段在描述符总线的总线位置信息，并根据各所述新报文头字段的总线位置信息从所述描述符总线中提取各所述新报文头字段；其中，所述报文头字段编辑表中，存储有不同协议的各报文头字段在所述描述符总线的总线位置信息；
根据各所述新报文头字段构建所述新协议报文的报文头，并将所述新协议报文的报文头与所述待编辑报文数据的报文实体进行组合，生成所述新协议报文。
进一步地，所述报文头字段编辑表中各报文头字段的总线位置信息按预设的第一顺序进行存储，且所有所述报文头字段的总线位置信息被划分入若干个字段域，每一所述字段域下包括若干所述报文头字段的总线位置信息以及字段域的索引值；其中，所述第一顺序按所需支持的所有协议中报文头字段的顺序进行设定。
进一步地，所述根据预设的报文头字段编辑表及所述有效字段标志信息，确定各所述新报文头字段在描述符总线的总线位置信息，并根据各所述新报文头字段的总线位置信息从所述描述符总线中提取各所述新报文头字段，具体为：
根据所述有效字段标志信息及各字段域的索引值，确定有效字段域；
将所有所述有效字段域下的各报文头字段的总线位置信息，作为所述各新报文头字段的总线位置信息；
根据各所述新报文头字段的总线位置信息，按各所述新报文头字段的总线位置信息的存储顺序逐一从所述描述符总线中提取各所述新报文头字段。
进一步地，所述根据各所述新报文头字段构建所述新协议报文的报文头，具体包括：
按各所述新报文头字段的提取顺序，逐一将各所述新报文头字段进行拼接，完成所述新协议报文的报文头的构建。
在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了装置项实施例；
本发明一实施例提供了一种报文编辑装置，包括数据信息获取模块、新报文头字段提取模块以及报文生成模块；
所述数据信息获取模块，用于获取待编辑报文数据及有效字段标志信息；其中，所述有效字段标志信息用于标识新协议报文中所要包含的各个新报文头字段；
所述新报文头字段提取模块，用于根据预设的报文头字段编辑表及所述有效字段标志信息，确定各所述新报文头字段在描述符总线的总线位置信息，并根据各所述新报文头字段的总线位置信息从所述描述符总线中提取各所述新报文头字段；其中，所述报文头字段编辑表中，存储有不同协议的各报文头字段在所述描述符总线的总线位置信息；
所述报文生成模块，用于根据各所述新报文头字段构建所述新协议报文的报文头，并将所述新协议报文的报文头与所述待编辑报文数据的报文实体进行组合，生成所述新协议报文。
在本发明方法项实施例的基础上，对应提供了存储介质项实施例：
本发明另一实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行本发明任意一项方法项实施例所述的报文编辑方法
通过实施本发明实施例具有如下有益效果：
本发明实施例提供了一种报文编辑方法、装置及计算机可读存储介质，所述方法首先获取需要进行编辑的待编辑报文数据以及有效字段标志信息，有效字段标志信息用于标识后续需要生成的新协议报文中所要求包含的报文头字段，即新报文头字段；然后根据有效字段标志信息结合报文字段编辑表，确定各新报文字段在描述符总线的总线位置信息，在报文字段编辑表中存储有各种不同协议的报文头字段的总线位置信息，根据有效字段标志信息确定新协议报文中所要包含的各个新报文头字段，然后在报文头字段编辑表进行查询，即可获得新协议报文中各新报文字段的总线位置信息，然后进行提取并根据提取的各个新报文头字段构建新协议报文的报文头，最后将新报文头和待编辑报文数据的报文实体进行组合，生成最终的新协议报文。在本申请中报文头字段编辑表存储有各类不同协议的报文头字段的总线位置信息，只要根据有效字段标志信息提取出新协议所需要的报文头字段，然后进行重组就可以组合成新协议报文的报文头，从而实现协议类型的转化，构建出新的协议类型的报文。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种报文编辑方法的流程示意图。
图2是本发明一实施例提供的报文字段编辑表的示意图。
图3是本发明一实施例提供的描述符总线数据的示意图。
图4是本发明一实施例提供的有效字段标志信息的示意图。。
图5是本发明一实施例提供的新协议报文的报文头的示意图。
图6是本发明另一实施例提供的描述符总线数据的示意图。
图7是本发明另一实施例提供的有效字段标志信息的示意图。
图8是本发明另一实施例提供的新协议报文的报文头的示意图。
图9是本发明一实施例提供的报文编辑装置的结构示意图。
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作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。
如图1所示，本发明一实施例提供的一种报文编辑方法，包括：
步骤S101:获取待编辑报文数据及有效字段标志信息；其中，所述有效字段标志信息用于标识新协议报文中所要包含的各个新报文头字段。
步骤S102:根据预设的报文头字段编辑表及所述有效字段标志信息，确定各所述新报文头字段在描述符总线的总线位置信息，并根据各所述新报文头字段的总线位置信息从所述描述符总线中提取各所述新报文头字段；其中，所述报文头字段编辑表中，存储有不同协议的各报文头字段在所述描述符总线的总线位置信息。
步骤S103:根据各所述新报文头字段构建所述新协议报文的报文头，并将所述新协议报文的报文头与所述待编辑报文数据的报文实体进行组合，生成所述新协议报文。
对于步骤S101、首先对有效字段标志信息进行说明；有效字段标志信息的每个比特位对应一个报文头字段，每个比特位上不是1就是0；1表示该比特位对应的字段域(后文再对字段域的概念进行解释)下的报文头字段有效，即表示后续需要生成的新协议报文的报文头中包含该比特位对应的字段域中的报文头字段。0表示改比特为对应的报文头字段无效，即表示后续需要生成的新协议报文的报文头中不包含该比特位对应的字段域中的报文头字段。假设一有效字段标志信息的第一、第二和第四比特位上的数字都为1，表示第一、第二和第四比特位所对应的字段域中的报文头字段有效。第三比特位的数字为0，表示第三比特位所对应的字段域中的报文字段无效。优选的上述有效字段标志信息为256比特位宽，可以理解的是有效字段标志信息的宽度并不一定为256,可以为其他比特位宽度。
对于步骤S102、首先对报文头字段编辑表进行说明：在一个优选的实施例中，所述报文头字段编辑表中各报文头字段的总线位置信息按预设的第一顺序进行存储，且所有所述报文头字段的总线位置信息被划分入若干个字段域，每一所述字段域下包括若干所述报文头字段的总线位置信息以及字段域的索引值；其中，所述第一顺序按所需支持的所有协议中报文头字段的顺序进行设定。
在本发明中预先根据业务需求，确定需要支持/构建哪些协议，然后预先设定所需要支持/构建的所有协议的所有报文头字段在描述符总线上的位置；紧接着将各个报文头字段的在描述符总线上的位置信息存在一个报文字段编辑表中；为了提高后续新协议报文的报文头构建效率，在存储时，按上述第一顺序对各报文头字段进行存储；上述第一顺序是按照所需要支持/构建的所有协议中报文头字段的顺序进行设定，例如若本发明要支持一个UDP类型的报文和一个TCP类型的报文；由于UDP的报文的格式为以太网L2头+IPv4头+UDP头+报文实体；TCP的报文的格式为以太网L2头+IPv4头+TCP头+报文实体，从上述两个协议中可以看出，在上述两个协议中，L2头后面接的必然是IPv4头，而IPv4头后面接可以是TCP头也可以是UDP头；那么按各报文头字段在这两个协议中的先后顺序，最终确定的第一顺序可以为：以太网L2头、IPv4头、TCP头、UDP头；或者，以太网L2头、IPv4头、UDP头、TCP头；即先存储完太网L2头中所有字段的总线位置信息、再存储完IPv4头中所有字段的总线位置信息，再存储完TCP头中所有字段的总线位置信息，最后存储完UDP头中中所有字段的总线位置信息，或者先存储完太网L2头中所有字段的总线位置信息、再存储完IPv4头中所有字段的总线位置信息，再存储完UDP头中所有字段的总线位置信息，最后存储完TCP头中所有字段的总线位置信息。
在各报文头字段总线位置信息存储完毕后，优选的，可以将各报文头字段划入各个字段域中，每个字段域中都包含若干报文头字段，每个字段域代表一种信息，例如可以将报文头中，用于表示目的地地址的所有报文头字段划入一个字段域，形成DA(目的地地址)域，将用于表示报文源MAC地址的所有报文头字段划入一个字段域，形成SA(报文源MAC地址)域；并设置每个域的索引值，索引值按每个字段域的存储顺序进行设置，例如存储在第一位的字段域的索引值可设为0，存储在第二位的字段域的索引值可设为1、以此类推，这样同一个字段域中的每个报文头字段均拥有相同的索引值。
在明晰了报文头字段编辑表的结构后，对新报文字段的提取进行说明：
在一个优先的实施例中，所述根据预设的报文头字段编辑表及所述有效字段标志信息，确定各所述新报文头字段在描述符总线的总线位置信息，并根据各所述新报文头字段的总线位置信息从所述描述符总线中提取各所述新报文头字段，具体为：
根据所述有效字段标志信息及各字段域的索引值，确定有效字段域；
将所有所述有效字段域下的各报文头字段的总线位置信息，作为所述各新报文头字段的总线位置信息；
根据各所述新报文头字段的总线位置信息，按各所述新报文头字段的总线位置信息的存储顺序逐一从所述描述符总线中提取各所述新报文头字段。
具体的，根据有效字段标志信息上各个比特位的数值可以确定每个字段域是否有效，有效字段标志信息上第一个比特位与报文头字段编辑表第一个字段域对应，即与索引值为0的字段域对应，有效字段标志信息上第二个比特位与报文头字段编辑表的第二个字段域对应，即与索引值为1的字段域对应、以此类推；然后根据有效字段标志信息上各个比特位的值就可以确定，对应的字段域是否有效；例如通过步骤S101所示意的有效字段标志信息，可以确定，报文头字段编辑表中，索引值为0、1和3的字段域有效，即报文头字段编辑表中索引值为0、1和3的字段域中的各报文头字段，在后续需要生成的新协议报文的报文头中都有包含。在确定有效字段域后，将有效字段域下的各个报文头字段的总线位置信息，作为新报文头字段的总线位置信息；然后根据新报文头字段的总线位置信息从描述符总线中提取各新报文头字段。为提高后续新报文头的构建效率，提取时按各报文头字段的总线位置信息的存储顺序进行提取，例如依旧以上述为例，先提取索引值为0的字段域下的各个报文头字段，再提取索引值为1的字段域下的各个报文头字段、再提取索引值为3的字段域下的各个报文头字段。(索引值为2的字段域为无效字段域，不需要进行提取)。可以理解的是同个字段域下的各报文头字段的提取顺序也按照存储的顺序进行提取。
对于步骤S103、在一个优选的实施例中，所述根据各所述新报文头字段构建所述新协议报文的报文头，具体包括：按各所述新报文头字段的提取顺序，逐一将各报文头字段进行拼接，完成所述新协议报文的报文头的构建。
即在步骤S102中提取出各个新报文头字段后，按照提取的先后顺序逐一将各个新报文头字段拼接起来即可构建出新协议报文的报文头，新报文头构建完毕之后即实现了报文类型的转换，紧接着将待编辑报文数据中的报文实体与新报文头进行拼接即可。
为更好的说明上述方案，以下列举一实际的报文编辑场景进行说明：
在开始进行报文编辑前，根据业务需求，提前设定好各个协议的报文头字段在描述符总线上的位置；然后将各个报文头字段在描述符总线的位置进行存储在一个数据表中，生成报文字段编辑表。示意性的，一报文字段编辑表如图2所示。
图2中，第一行是有效比特字段域的索引值，第二行是各个报文头各个字段的索引值，第二行最开始的是报文的DA域下各个报文头字段的总线位置信息(40-45)，一共有6个字节，接下来是SA域下各个报文头字段的总线位置信息(0-5)，后面是SVLAN域下各个报文头字段的总线位置信息(90-93)，CVLAN域下各个报文头字段的总线位置信息(80-83)，最后是以太网类型域下各个报文头字段的总线位置信息(64-65)。
在图2所示的报文字段编辑表的基础上，假设现在输入的报文为带一个CVLAN的以太网报文，则此时描述符总线上的数据如图3所示：图3中的第一行是描述符总线的数据内容；第二行为描述符上每个字节的地址(在实际情况中描述符总线数据不存储地址信息，此处只是为了后续方便进行描述)。此时描述符总线上第0到第5个字节存放报文源MAC地址SA，SA为48比特，一共有6个字节，其中SA的最高字节S5存放在描述符的位置5上，SA的次高字节S4存放在描述符的位置4上，其他字节的存放位置，如图2所述：图2中S0-S5字段为SA字段，6个字节；D0-D5为报文的DA(目的地地址)字段，6个字节；E0-E1为报文的以太网类型字段，2个字节；CV0-CV3为以太网报文CVLAN TAG字段，4个字节，包含16比特的CVLAN TAG协议字段，3比特优先级COS字段，1比特CF字段和12比特的CVLAN ID字段。
由于此时要求新构建的报文不再携带CVLAN，则有效字段标志信息为5’b10011，其具体数据结构如图4所示；第一行为有效标志，一共有256比特，每个比特要么为1要么为0,1表示有效，0表示无效。第二行为每个比特的索引(在实际情况有效字段标志信息不存储每个比特的索引信息，此处只是为了后续方便进行描述)实际不存在，只是为了表述方便。
那么在编辑时根据报文头字段编辑表第一行的有效位索引到有有效位字段读取对应字节的有效比特位。根据根据报文头字段编辑表第二行存放的地址从描述符中取出对应字段拼接成报文。对于上述例子，在报文编辑的时候DA的最高字节根据有效位索引0从有效标志字段的第0的位置上取出标志为1，说明该字节是有效的，接着报文编辑数据库第二行取出在描述符的地址45，然后用45作为地址从描述符提取出对应的内容D5，放在报文的最开始字节位置上。接着从报文编辑数据库中取出DA的下一个字节的有效标志，同时根据第二行地址索引44，从描述符的第44位置上取出内容D4，然后拼接在D5的后面，其他字段类似。由于CVLAN对应的有效标志为0，最后将报文中的无效字段压缩掉组装成图5新的报文头。然后用新的报文头拼接原来的报文实体构成的新的数据报文转发出去。
上述案例为一个报文头字段删减的案例，以下列举一个报文头字段添加的案例：
假设输入的报文依旧为带一个CVLAN的以太网报文。但是现在需要在原报文上添加一个SVLAN,则预先在总线描述符中添加了SVLAN的相关数据，最终的描述符总线数据的示意图如图6所示，且将此时有效字段标志信息设置为5’b11111，此时有效字段标志信息的示意图如图7所示。那么在进行报文编辑时，从描述符中取出各个字段并根据有效字段标志信息进行编辑，最开始是报文的DA的字段，一共有6个字节，第一行存储的是DA域对应的有效位索引，第二行存在着DA在描述符的位置。接下来是SA字段在描述符的位置，后面是SVLAN和CVLAN字段在描述符的位置，最后是以太网类型字段在描述符的位置。报文编辑的时候根据报文编辑数据库第一行的有效位索引到有有效位字段读取对应字节的有效比特位。根据报文编辑数据库第二行存放的地址从描述符中取出对应字段拼接成报文。例如报文编辑的时候DA的最高字节根据有效位索引0从有效标志字段的第0的位置上取出标志为1，说明该字节是有效的，接着从报文编辑数据库第二行取出在描述符的地址45，然后用45作为地址从描述符提取出对应的内容D5，放在报文的最开始字节位置上。接着从报文编辑数据库中取出DA的下一个字节的有效标志，同时根据第二行地址索引44，从描述符的第44位置上取出内容D4，然后拼接在D5的后面，其他字段类似。然后用新的报文头拼接原来的报文实体构成的新的数据报文转发出去。最终构成的新报文如图8所示。
现有技术的报文编辑方法，无法新增原协议没有的字段，而通过实施本发明上述实施例，能够实现相比与现有技术能够在报文编辑的过程中，能够对协议的报文头进行字段的变更，可添加原协议中没有的报文头字段，也可删除原协议中已有的报文头字段，从而实现协议类型的转换，实现新协议的构建，从而满足新业务发展需求。
在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了装置项实施例；
如图9所示，本发明一实施例提供了一种报文编辑装置，包括数据信息获取模块、新报文头字段提取模块以及报文生成模块；
所述数据信息获取模块，用于获取待编辑报文数据及有效字段标志信息；其中，所述有效字段标志信息用于标识新协议报文中所要包含的各个新报文头字段；
所述新报文头字段提取模块，用于根据预设的报文头字段编辑表及所述有效字段标志信息，确定各所述新报文头字段在描述符总线的总线位置信息，并根据各所述新报文头字段的总线位置信息从所述描述符总线中提取各所述新报文头字段；其中，所述报文头字段编辑表中，存储有不同协议的各报文头字段在所述描述符总线的总线位置信息；
所述报文生成模块，用于根据各所述新报文头字段构建所述新协议报文的报文头，并将所述新协议报文的报文头与所述待编辑报文数据的报文实体进行组合，生成所述新协议报文。
需要说明的是上述装置项实施例是与本发明上述方法项实施例相对应的，其可以实现本发明上述任意一项方法项实施例所述的报文编辑方法。此外以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了计算机可读存储介质项实施例；本发明一实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行本发明中任意一项方法项实施例所述的报文编辑方法。
所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种报文编辑方法，其特征在于，包括：
获取待编辑报文数据及有效字段标志信息；其中，所述有效字段标志信息用于标识新协议报文中所要包含的各个新报文头字段；
根据预设的报文头字段编辑表及所述有效字段标志信息，确定各所述新报文头字段在描述符总线的总线位置信息，并根据各所述新报文头字段的总线位置信息从所述描述符总线中提取各所述新报文头字段；其中，所述报文头字段编辑表中，存储有不同协议的各报文头字段在所述描述符总线的总线位置信息；
根据各所述新报文头字段构建所述新协议报文的报文头，并将所述新协议报文的报文头与所述待编辑报文数据的报文实体进行组合，生成所述新协议报文。
2.如权利要求1所述的报文编辑方法，其特征在于，所述报文头字段编辑表中各报文头字段的总线位置信息按预设的第一顺序进行存储，且所有所述报文头字段的总线位置信息被划分入若干个字段域，每一所述字段域下包括若干所述报文头字段的总线位置信息以及字段域的索引值；其中，所述第一顺序按所需支持的所有协议中报文头字段的顺序进行设定。
3.如权利要求2所述的报文编辑方法，其特征在于，所述根据预设的报文头字段编辑表及所述有效字段标志信息，确定各所述新报文头字段在描述符总线的总线位置信息，并根据各所述新报文头字段的总线位置信息从所述描述符总线中提取各所述新报文头字段，具体为：
根据所述有效字段标志信息及各字段域的索引值，确定有效字段域；
将所有所述有效字段域下的各报文头字段的总线位置信息，作为所述各新报文头字段的总线位置信息；
根据各所述新报文头字段的总线位置信息，按各所述新报文头字段的总线位置信息的存储顺序逐一从所述描述符总线中提取各所述新报文头字段。
4.如权利要求3所述的报文编辑方法，其特征在于，所述根据各所述新报文头字段构建所述新协议报文的报文头，具体包括：
按各所述新报文头字段的提取顺序，逐一将各所述新报文头字段进行拼接，完成所述新协议报文的报文头的构建。
5.一种报文编辑装置，其特征在于，包括数据信息获取模块、新报文头字段提取模块以及报文生成模块；
所述数据信息获取模块，用于获取待编辑报文数据及有效字段标志信息；其中，所述有效字段标志信息用于标识新协议报文中所要包含的各个新报文头字段；
所述新报文头字段提取模块，用于根据预设的报文头字段编辑表及所述有效字段标志信息，确定各所述新报文头字段在描述符总线的总线位置信息，并根据各所述新报文头字段的总线位置信息从所述描述符总线中提取各所述新报文头字段；其中，所述报文头字段编辑表中，存储有不同协议的各报文头字段在所述描述符总线的总线位置信息；
所述报文生成模块，用于根据各所述新报文头字段构建所述新协议报文的报文头，并将所述新协议报文的报文头与所述待编辑报文数据的报文实体进行组合，生成所述新协议报文。
6.一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包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至4中任意一项所述的报文编辑方法。
Priority Applications (1)
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