CN113660167A - 防止无效报文转发方法、装置以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种防止无效报文转发方法、装置以及存储介质，其中的方法包括：在源节点生成环回测试报文并在二层转发路径中发送，用以确定二层转发路径能够支持的最小mtu值；在源节点的MAC转发表中插入路径最大传输单元字段，基于最小mtu值设置路径最大传输单元字段的值；在接收到二层报文时查询MAC转发表，根据路径最大传输单元字段的值对二层报文进行转发或丢弃处理。本公开的方法、装置以及存储介质，通过在起始位置识别出报文为无效报文并进行丢弃，可以有效防止无效报文在网络中转发，防止转发大量无效报文占用二层网络带宽资源，预防网络拥塞的发生。

Description

防止无效报文转发方法、装置以及存储介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种防止无效报文转发方法、装置以及存储介质。

背景技术

在二层网络中，Ethernet报文是不分片的，由于源设备发送的报文大于某台设备端口的MTU(Maximum Transmission Unit，最大传输单元)值，因此，报文在转发到该设备时会被丢弃，导致二层网络转发失败。但是，该报文在二层网络中已经进行了一段路径的转发，占用了网络带宽资源，提高了网络拥塞的发生率，降低了网络带宽资源的利用率。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种防止无效报文转发方法、装置以及存储介质。

根据本公开的第一方面，提供一种防止无效报文转发方法，包括：在源节点生成环回测试报文并在二层转发路径中发送，用以确定所述二层转发路径能够支持的最小mtu值；在所述源节点的MAC转发表中插入路径最大传输单元字段，基于所述最小mtu值设置所述路径最大传输单元字段的值；在接收到二层报文时查询所述MAC转发表，根据所述路径最大传输单元字段的值对所述二层报文进行转发或丢弃处理。

可选地，所述根据所述路径最大传输单元字段的值对所述二层报文进行转发或丢弃处理包括：对所述二层报文进行解析处理，获取所述二层报文携带的mtu值；判断所述二层报文携带的mtu值是否大于所述路径最大传输单元字段的值；如果是，则在所述源节点丢弃所述二层报文，如果否，则在所述源节点转发所述二层报文。

可选地，所述在源节点生成环回测试报文并在二层转发路径中发送包括：在所述源节点依次生成多个环回测试报文并依次发送，直至确定所述二层转发路径对环回测试报文转发失败或成功。

可选地，所述在所述源节点依次生成多个环回测试报文并依次发送包括：在所述源节点依次减小或增大所述多个环回测试报文的大小并依次发送。

可选地，当前环回测试报文的大小为上一次发送的环回测试报文大小的一半。

可选地，所述确定所述二层转发路径能够支持的最小mtu值包括：当确定所述二层转发路径对环回测试报文转发失败或成功时，根据发送的环回测试报文的大小确定所述最小mtu值。

可选地，所述环回测试报文包括：回环消息LBM报文。

根据本公开的第二方面，提供一种防止无效报文转发装置，包括：传输能力确定模块，用于在源节点生成环回测试报文并在二层转发路径中发送，用以确定所述二层转发路径能够支持的最小mtu值；转发信息配置模块，用于在所述源节点的MAC转发表中插入路径最大传输单元字段，基于所述最小mtu值设置所述路径最大传输单元字段的值；报文转发处理模块，用于在接收到二层报文时查询所述MAC转发表，根据所述路径最大传输单元字段的值对所述二层报文进行转发或丢弃处理。

可选地，所述报文转发处理模块，具体用于对所述二层报文进行解析处理，获取所述二层报文携带的mtu值；判断所述二层报文携带的mtu值是否大于所述路径最大传输单元字段的值；如果是，则在所述源节点丢弃所述二层报文，如果否，则在所述源节点转发所述二层报文。

可选地，所述传输能力确定模块，用于在所述源节点依次生成多个环回测试报文并依次发送，直至确定所述二层转发路径对环回测试报文转发失败或成功。

可选地，所述传输能力确定模块，具体用于在所述源节点依次减小或增大所述多个环回测试报文的大小并依次发送。

可选地，当前环回测试报文的大小为上一次发送的环回测试报文大小的一半。

可选地，所述传输能力确定模块，还用于当确定所述二层转发路径对环回测试报文转发失败或成功时，根据发送的环回测试报文的大小确定所述最小mtu值。

可选地，所述环回测试报文包括：回环消息LBM报文。

根据本公开的第三方面，提供一种防止无效报文转发装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上所述的方法。

根据本公开的第四方面，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计算机指令，所述指令被处理器执行如上所述的方法。

本公开的防止无效报文转发方法、装置以及存储介质，通过扩展MAC转发表字段防止无效报文转发，能够在源节点进行无效报文的丢弃；通过在起始位置识别出报文为无效报文并进行丢弃，可以有效防止无效报文在网络中转发，防止转发大量无效报文占用二层网络带宽资源，预防网络拥塞的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为无效的二层报文在二层网络中进行转发的示意图；

图2为根据本公开的防止无效报文转发方法的一个实施例的流程示意图；

图3为LBM报文的取值范围缩减样例的示意图；

图4为原MAC转发表与扩展后的MAC转发表的示意图；

图5为二层报文在起始位置无效报文提前被丢弃的示意图；

图6为根据本公开的防止无效报文转发装置的一个实施例的模块示意图；

图7为根据本公开的防止无效报文转发装置的另一个实施例的模块示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本公开进行更全面的描述，其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

在二层网络中，Ethernet报文是不分片的，当接收到的报文的mtu值大于转发设备的mtu值时，报文不会被转发设备拆分成多个报文，而是直接被丢弃。如图1所示，报文1大小为600字节，报文2大小为760字节，当报文1和报文2经过mtu值为750字节的设备时，报文1的mtu值小于设备的mtu值，报文1正常通过；报文2的mtu值大于设备mtu值，报文2被丢弃。无效报文2在该路径上进行了一段路径转发，占用了网络中的带宽资源。

图2为根据本公开的防止无效报文转发方法的一个实施例的流程示意图，如图2所示：

步骤201，在源节点生成环回测试报文并在二层转发路径中发送，用以确定二层转发路径能够支持的最小mtu值。源节点可以为多种设备，也称为源设备；环回测试报文包括回环消息LBM报文等。

步骤202，在源节点的MAC转发表中插入路径最大传输单元字段，基于最小mtu值设置路径最大传输单元字段的值。

步骤203，在接收到二层报文时查询MAC转发表，根据路径最大传输单元字段的值对二层报文进行转发或丢弃处理。

本公开的防止无效报文转发方法，针对二层网络中的源设备发送的报文过大，导致二层网络转发失败，而大量无效报文进入转发路径中，占用二层网络带宽资源，引起网络拥塞的问题，提出一种通过扩展MAC转发表字段防止无效报文转发的方法，在源节点(报文起始位置)进行无效报文的丢弃，以此预防网络拥塞的发生；通过在起始位置识别出报文为无效报文并进行丢弃，可以有效防止无效报文在网络中的转发。

在一个实施例中，通过扩展MAC转发表的L_mtu字段(路径最大传输单元字段)属性项，源设备通过查询MAC转发表，在源设备处识别出无效报文并对其进行提前丢弃，从而阻止无效报文在二层路径中转发，防止占用大量网络带宽资源，有效预防网络拥塞的发生。

根据路径最大传输单元字段的值对二层报文进行转发或丢弃处理可以采用多种方法。例如，对二层报文进行解析处理，获取二层报文携带的mtu值；判断二层报文携带的mtu值是否大于路径最大传输单元字段的值；如果是，则在源节点丢弃二层报文，如果否，则在源节点转发二层报文。

在源节点生成环回测试报文可以采用多种方法。例如，在源节点依次生成多个环回测试报文并依次发送，直至确定二层转发路径对环回测试报文转发失败或成功。

可以在源节点依次减小或增大多个环回测试报文的大小并依次发送。例如，当前环回测试报文的大小为上一次发送的环回测试报文大小的一半。当确定二层转发路径对环回测试报文转发失败或成功时，根据发送的环回测试报文的大小确定二层转发路径能够支持的最小mtu值。

在一个实施例中，在MAC转发表中扩展一项L_mtu字段(路径最大传输单元字段)属性，当源设备发送报文时，查找二层网络转发表(MAC转发表)。计算二层转发路径中最小的mtu值：基于二层网络中发送报文值大于设备端口的mtu值，报文会被丢弃的原理，通过二分法每次调整mac ping发送LBM报文的大小，每次缩减一半的报文，使报文大小的取值范围不断逼近得到二层转发路径中最小的mtu值。

例如，如图3所示，假定第i次mac ping发送LBM报文值为Xi；取值范围为L，取值条件为：起始点必须满足报文在此处取值时，报文转发失败，终点必须满足报文在此处取值时，报文转发成功。每次都对取值范围进行一半的缩减。

计算二层转发路径中最小的mtu值：(1)给定第1次通过mac ping发送较小的LBM报文为X1(保证报文转发正常)，第2次通过macping发送较大的LBM报文为X2(保证报文转发失败)；(2)第i次(i>2)通过mac ping发送的LBM报文值为本次取值范围L的一半；(3)通过不断改变发送报文的取值，每次缩减一半的报文取值范围L，从而不断逼近计算得到二层转发路径中最小的mtu值即此时发送的报文X。

将计算到的mtu扩展到MAC转发表中：如图4所示，在MAC转发表中扩展一个字段L_mtu，用于表示该条转发路径上设备端口的最小mtu值，形成扩展后的MAC转发表，其中L_mtu值为通过上述计算得到的二层转发路径中设备端口最小的mtu值。

源设备上识别无效报文并提前丢弃该报文：在源设备上对MAC转发表中的L_mtu值进行查询，如果业务报文值大于转发表中的L_mtu，则直接在起始点位置丢弃该无效报文，可以避免该无效报文进入网络转发路径中，防止大量网络带宽资源占用，增加网络拥塞的发生。

在一个实施例中，如图5所示，报文1和报文2在起始点查看MAC转发表，报文1的mtu值600小于转发表中的mtu值，则正常转发，报文2的mtu值760大于转发表中的mtu值，则对无效报文2在源设备处进行提前丢弃，有效防止了无效报文进入网络转发而占用大量网络带宽资源。

本公开的防止无效报文转发方法，首先采用二分法对发送报文的取值范围以每次缩减一半的速度进行逼近，得到该路径中所有设备mtu的最小值，然后再把计算得到的mtu值扩展到MAC转发表中，最后当源设备发送LBM报文时，通过查找MAC转发表里的mtu值，若发送报文大于转发表中的mtu值，则可以提前丢弃该无效报文，反之，则允许报文正常转发，

在一个实施例中，如图6所示，本公开提供一种防止无效报文转发装置60，包括：传输能力确定模块61、转发信息配置模块62和报文转发处理模块63。传输能力确定模块61在源节点生成环回测试报文并在二层转发路径中发送，用以确定二层转发路径能够支持的最小mtu值。环回测试报文包括回环消息LBM报文等。

转发信息配置模块62在源节点的MAC转发表中插入路径最大传输单元字段，基于最小mtu值设置路径最大传输单元字段的值。报文转发处理模块63在接收到二层报文时查询MAC转发表，根据路径最大传输单元字段的值对二层报文进行转发或丢弃处理。

在一个实施例中，报文转发处理模块63对二层报文进行解析处理，获取二层报文携带的mtu值。报文转发处理模块63判断二层报文携带的mtu值是否大于路径最大传输单元字段的值；如果是，则报文转发处理模块63在源节点丢弃二层报文，如果否，则报文转发处理模块63在源节点转发二层报文。

在一个实施例中，传输能力确定模块61在源节点依次生成多个环回测试报文并依次发送，直至确定二层转发路径对环回测试报文转发失败或成功。传输能力确定模块61在源节点依次减小或增大多个环回测试报文的大小并依次发送，例如，当前环回测试报文的大小为上一次发送的环回测试报文大小的一半。当确定二层转发路径对环回测试报文转发失败或成功时，传输能力确定模块61根据发送的环回测试报文的大小确定最小mtu值。

图7为根据本公开的防止无效报文转发装置的另一个实施例的模块示意图。如图7所示，该装置可包括存储器71、处理器72、通信接口73以及总线74。存储器71用于存储指令，处理器72耦合到存储器71，处理器72被配置为基于存储器71存储的指令执行实现上述的防止无效报文转发方法。

存储器71可以为高速RAM存储器、非易失性存储器(non-volatile memory)等，存储器71也可以是存储器阵列。存储器71还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器72可以为中央处理器CPU，或专用集成电路ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)，或者是被配置成实施本公开的防止无效报文转发方法的一个或多个集成电路。

在一个实施例中，本公开提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现如上任一个实施例中的防止无效报文转发方法。

上述实施例中的防止无效报文转发方法、装置以及存储介质，通过扩展MAC转发表字段防止无效报文转发，能够在源节点进行无效报文的丢弃；通过在起始位置识别出报文为无效报文并进行丢弃，可以有效防止无效报文在网络中转发，防止转发大量无效报文占用二层网络带宽资源，预防网络拥塞的发生，容易实现，操作简单。

可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (16)

1.一种防止无效报文转发方法，包括：

在源节点生成环回测试报文并在二层转发路径中发送，用以确定所述二层转发路径能够支持的最小mtu值；

在所述源节点的MAC转发表中插入路径最大传输单元字段，基于所述最小mtu值设置所述路径最大传输单元字段的值；

在接收到二层报文时查询所述MAC转发表，根据所述路径最大传输单元字段的值对所述二层报文进行转发或丢弃处理。

2.如权利要求1所述的方法，所述根据所述路径最大传输单元字段的值对所述二层报文进行转发或丢弃处理包括：

对所述二层报文进行解析处理，获取所述二层报文携带的mtu值；

判断所述二层报文携带的mtu值是否大于所述路径最大传输单元字段的值；

如果是，则在所述源节点丢弃所述二层报文，如果否，则在所述源节点转发所述二层报文。

3.如权利要求1所述的方法，所述在源节点生成环回测试报文并在二层转发路径中发送包括：

在所述源节点依次生成多个环回测试报文并依次发送，直至确定所述二层转发路径对环回测试报文转发失败或成功。

4.如权利要求3所述的方法，所述在所述源节点依次生成多个环回测试报文并依次发送包括：

在所述源节点依次减小或增大所述多个环回测试报文的大小并依次发送。

5.如权利要求4所述的方法，其中，

当前环回测试报文的大小为上一次发送的环回测试报文大小的一半。

6.如权利要求1所述的方法，所述确定所述二层转发路径能够支持的最小mtu值包括：

当确定所述二层转发路径对环回测试报文转发失败或成功时，根据发送的环回测试报文的大小确定所述最小mtu值。

7.如权利要求1至6任一项所述的方法，其中，

所述环回测试报文包括：回环消息LBM报文。

8.一种防止无效报文转发装置，包括：

传输能力确定模块，用于在源节点生成环回测试报文并在二层转发路径中发送，用以确定所述二层转发路径能够支持的最小mtu值；

转发信息配置模块，用于在所述源节点的MAC转发表中插入路径最大传输单元字段，基于所述最小mtu值设置所述路径最大传输单元字段的值；

报文转发处理模块，用于在接收到二层报文时查询所述MAC转发表，根据所述路径最大传输单元字段的值对所述二层报文进行转发或丢弃处理。

9.如权利要求8所述的装置，其中，

所述报文转发处理模块，具体用于对所述二层报文进行解析处理，获取所述二层报文携带的mtu值；判断所述二层报文携带的mtu值是否大于所述路径最大传输单元字段的值；如果是，则在所述源节点丢弃所述二层报文，如果否，则在所述源节点转发所述二层报文。

10.如权利要求8所述的装置，其中，

所述传输能力确定模块，用于在所述源节点依次生成多个环回测试报文并依次发送，直至确定所述二层转发路径对环回测试报文转发失败或成功。

11.如权利要求10所述的装置，其中，

所述传输能力确定模块，具体用于在所述源节点依次减小或增大所述多个环回测试报文的大小并依次发送。

12.如权利要求11所述的装置，其中，

当前环回测试报文的大小为上一次发送的环回测试报文大小的一半。

13.如权利要求8所述的装置，其中，

所述传输能力确定模块，还用于当确定所述二层转发路径对环回测试报文转发失败或成功时，根据发送的环回测试报文的大小确定所述最小mtu值。

14.如权利要求8至13任一项所述的装置，其中，

所述环回测试报文包括：回环消息LBM报文。

15.一种防止无效报文转发装置，包括：

存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

16.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

Images