CN116668551A - 一种数据传输网络中的数据传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本说明书公开了一种数据传输网络中的数据传输方法及装置。首先，获取在数据传输网络中待传输的目标数据，以及与目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息。其次，针对与数据传输网络所采用的网络层协议对应的数据帧格式进行自定义配置，以在数据帧格式中扩展出与数据传输场景对应的自定义字段，并将自定义传输控制信息添加至自定义字段。最后，基于目标数据以及添加了自定义传输控制信息的数据帧格式，生成与目标数据对应的目标数据帧，并在数据传输网络中传输目标数据帧。本方法可以提高了数据帧的载荷比，从而，提高了数据传输的效率。

Description

一种数据传输网络中的数据传输方法及装置

技术领域

本说明书涉及计算机技术领域，尤其涉及一种数据传输网络中的数据传输方法及装置。

背景技术

目前，互联网技术采用的是1980年定义的互联网协议第四版(Internet Protocolversion4，IPv4)。但随着互联网的高速发展，IPv4技术出现了IPv4地址枯竭、转发效率低下等问题，严重制约了互联网的应用和发展。因此，互联网工程任务组(IETF)设计了用于替代IPv4的互联网协议第六版(Internet Protocol Version 6，IPv6)。IPv6对IPv4进行了不少的改进，例如，采用128位地址，采用扩展报头等。

IPv4与IPv6这两种协议都是通用的互联网协议，在面对不同应用领域时，只能通过额外增加字段或扩展报头的方法实现不同应用领域所需的功能。例如，IPv4需要通过选项字段，实现应用领域所需的功能。IPv6需要通过下一报头字段，在IPv6报头之后增加扩展报头，以实现应用领域所需的功能。这就导致数据帧的载荷比较低，从而降低了数据传输的效率。

因此，如何能够提高数据帧的载荷比，从而提高数据传输的效率，则是一个亟待解决的问题。

发明内容

本说明书提供一种数据传输网络中的数据传输方法、装置、电子设备及机器可读存储介质，以提高数据帧的载荷比，从而提高数据传输的效率。

本说明书采用下述技术方案：

本说明书提供了一种数据传输网络中的数据传输方法，包括：

获取在所述数据传输网络中待传输的目标数据，以及与所述目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息；

针对与所述数据传输网络所采用的网络层协议对应的数据帧格式进行自定义配置，以在所述数据帧格式中扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段，并将所述自定义传输控制信息添加至所述自定义字段；

基于所述目标数据以及添加了所述自定义传输控制信息的所述数据帧格式，生成与所述目标数据对应的目标数据帧，并在所述数据传输网络中传输所述目标数据帧。

可选地，获取与所述目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息，包括：

对所述目标数据进行数据解析，并根据数据解析结果确定与所述目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息。

可选地，所述数据帧格式包括：自定义报文头以及报文载荷；

所述自定义报文头包括版本字段；所述版本字段包含与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位；比特位对应的取值包含第一取值以及第二取值，所述第一取值用于表示启用自定义字段，所述第二取值用于表示不启用自定义字段；

针对与所述数据传输网络所采用的网络层协议对应的数据帧格式进行自定义配置，以在所述数据帧格式中扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段，包括：

将所述版本字段包含的与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以将所述数据帧格式中的所述预设字段扩展为与所述数据传输场景对应的自定义字段。

可选地，所述网络层协议为IPv6协议；所述预设字段包括与IPv6协议对应的数据帧格式中包含的流量类别字段和流标签字段。

可选地，所述自定义报文头还包括：下一报头字段；所述下一报头字段对应的取值用于表示位于所述自定义报文头之后的下一个报头的报头类型；

针对与所述数据传输网络所采用的网络层协议对应的数据帧格式进行自定义配置，以在所述数据帧格式中扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段，包括：

基于所述数据帧格式中包含的所述下一报头字段中的预留比特位，扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段。

可选地，将所述版本字段包含的与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以将所述数据帧格式中的所述预设字段扩展为与所述数据传输场景对应的自定义字段，包括：

确定所述自定义传输控制信息对应的比特位的位数是否大于所述预设字段包含的比特位的位数；

如果否，进一步将所述版本字段包含的与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以将所述数据帧格式中的所述预设字段扩展为与所述数据传输场景对应的自定义字段；

如果是，则在所述数据帧格式中包含的所述预设字段的基础上为所述自定义传输控制信息新增比特位，并进一步将所述版本字段包含的与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以及将所述预设字段和新增的比特位扩展为自定义长度字段和所述自定义字段；其中，所述自定义长度字段的取值用于表示所述自定义字段对应的比特位的位数。

可选地，所述自定义报文头还包括：目的地址字段；

所述基于所述目标数据以及添加了所述自定义传输控制信息的所述数据帧格式，包括：

确定所述目标数据中包含的目的网络地址对应的比特位的位数是否大于所述目的地址字段对应的比特位的位数；如果否，将所述目的网络地址添加至所述目的地址字段；如果是，将所述目的网络地址映射为对应的比特位的位数与所述目的地址字段对应的比特位的位数相同的地址，并将映射之后的地址添加至所述目的地址字段。

可选地，所述目的地址字段对应的比特位的位数为32位；所述目标数据中包含的目的网络地址为IPv4地址或者IPv6地址；

将所述目的网络地址映射为对应的比特位的位数与所述目的地址字段对应的比特位的位数相同的地址，包括：

将所述目的网络地址由IPv6地址映射为比特位的位数为32位的IPv6地址。

可选地，所述目标数据帧对应的数据帧格式中不包括MAC帧；所述数据传输网络中的传输设备的MAC地址预先分配了唯一对应的IP地址；

在所述数据传输网络中传输所述目标数据帧，包括：

获取所述目标数据帧对应的数据帧格式中的目的地址字段中添加的IP地址；

确定与所述IP地址唯一对应的MAC地址，并在所述数据传输网络中，按照所述MAC地址传输所述目标数据帧。

可选地，所述自定义报文头还包括校验字段；所述校验字段用于填充针对所述自定义报文头进行完整性校验的校验和。

本说明书提供了一种数据传输网络中的数据传输装置，包括：

获取模块，用于获取在所述数据传输网络中待传输的目标数据，以及与所述目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息；

配置模块，用于针对与所述数据传输网络所采用的网络层协议对应的数据帧格式进行自定义配置，以在所述数据帧格式中扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段，并将所述自定义传输控制信息添加至所述自定义字段；

传输模块，用于基于所述目标数据以及添加了所述自定义传输控制信息的所述数据帧格式，生成与所述目标数据对应的目标数据帧，并在所述数据传输网络中传输所述目标数据帧。

本说明书提供了一种电子设备，包括通信接口、处理器、存储器和总线，所述通信接口、所述处理器和所述存储器之间通过总线相互连接；

所述存储器中存储机器可读指令，所述处理器通过调用所述机器可读指令，执行上述数据传输网络中的数据传输方法。

本说明书提供了一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可读指令，所述机器可读指令在被处理器调用和执行时，实现上述数据传输网络中的数据传输方法。

本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

在本说明书提供的数据传输网络中的数据传输方法中，通过对数据帧格式中的已有的预设字段进行扩展，得到与数据传输场景对应的自定义字段，再将数据传输场景相关的自定义传输控制信息添加至自定义字段，无需在面对不同的数据传输场景时，通过额外增加字段或扩展报头的方法实现不同的数据传输场景所需的功能。这提高了数据帧的载荷比，从而提高了数据传输的效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解，构成本说明书的一部分，本说明书的示意性实施例及其说明用于解释本说明书，并不构成对本说明书的不当限定。在附图中：

图1是一示例性的实施例示出的一种数据传输网络中的数据传输方法的流程图；

图2是一示例性的实施例示出的一种数据帧格式的示意图；

图3是一示例性的实施例示出的一种数据传输场景下的数据帧格式的示意图；

图4是一示例性的实施例示出的另一种数据传输场景下的数据帧格式的示意图；

图5是一示例性的实施例示出的一种添加了传输层头部的数据帧格式的示意图；

图6是一示例性的实施例示出的另一种添加了传输层头部的数据帧格式的示意图；

图7是一示例性的实施例示出的数据传输网络中的数据传输装置所在电子设备的结构示意图；

图8是一示例性的实施例示出的一种数据传输网络中的数据传输装置的框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都应当属于本说明书保护的范围。

需要说明的是：在其他实施例中并不一定按照本说明书示出和描述的顺序来执行相应方法的步骤。在一些其他实施例中，其方法所包括的步骤可以比本说明书所描述的更多或更少。此外，本说明书中所描述的单个步骤，在其他实施例中可能被分解为多个步骤进行描述；而本说明书中所描述的多个步骤，在其他实施例中也可能被合并为单个步骤进行描述。

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书实施例中的技术方案，下面先对本说明书实施例涉及的相关技术，进行简要说明。

开放系统互连参考模型(Open System Interconnection，OSI)，该体系结构标准定义了网络互连的七层框架(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层)。本说明书中主要涉及其中的数据链路层以及网络层。

数据帧可以是指数据链路层的协议数据单元，包括三部分：帧头，数据部分，帧尾。其中，帧头和帧尾包含有传输控制信息，例如，同步信息、地址信息、差错控制信息等。数据部分包含有网络层的数据，例如，IP数据包(首部和数据两部分组成)等。

IPv6的数据帧格式中包括：版本字段(Version)、流量类别字段(Traffic Class)、流标签字段(Traffic Class)、载荷长度字段(Payload Length)、下一报头字段(NextHeader)、跳数限制字段(Hop Limit)、源地址字段(Destination Address)、目的地址字段(Destination Address)。本说明书中的数据帧格式参考了IPv6的数据帧格式中的部分字段。

其中，流量类别字段对应的取值可以用于对数据包的数据类别进行标识。流标签字段对应的取值可以用于标识属于同一数据流的包。当服务端发送数据包时，若标识数据包属于特定的流，则在流标签字段添加相应的流编号。流标签字段对应的取值为0的数据包不属于任何流。

在实际应用中，IPv4与IPv6这两种通用的互联网协议，在面对不同应用领域时，只能通过额外增加字段或扩展报头的方法实现不同应用领域所需的功能。例如，IPv4需要通过选项字段，实现应用领域所需的功能。IPv6需要通过下一报头字段，在IPv6报头之后增加扩展报头，以实现应用领域所需的功能。这就导致数据帧的载荷比较低，从而降低了数据传输的效率。

基于此，本说明书提出了一种通过对数据帧格式中的已有的预设字段进行扩展，得到与数据传输场景对应的自定义字段，再将数据传输场景相关的自定义传输控制信息添加至自定义字段的技术方案。

以下结合附图，详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。

图1是一示例性的实施例示出的一种数据传输网络中的数据传输方法的流程图，具体包括以下步骤：

S100：获取在所述数据传输网络中待传输的目标数据，以及与所述目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息。

在本说明书实施例中，数据传输网络中的数据传输方法应用于数据传输网络，执行主体可以是服务端。服务端的物理载体通常是服务器或服务器集群。为了便于描述，下面仅以服务端为执行主体，对本说明书提供的数据传输网络中的数据传输方法进行说明。

在本说明书实施例中，服务端可以获取在数据传输网络中待传输的目标数据，以及与目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息。这里提到的自定义传输控制信息可以是指在数据传输场景中，用户需要实现的自定义功能所需的传输控制信息。例如，若数据传输场景中需要实现拥塞控制，则传输控制信息可以为链路状态信息。这里提到的链路状态信息可以是指与链路状态相关的信息等，如网络带宽、时延、丢包率等。再例如，若数据传输场景中需要实现分析数据传输网络状态，则传输控制信息可以为时间戳，时间戳可以记录路由器处理数据报的时间，以估算数据报从一个路由器传送到另一个路由器所花费的时间，进而分析数据传输网络的吞吐率以及负载。

进一步的，服务端可以对目标数据进行数据解析，并根据数据解析结果确定与目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息。

当然，与目标数据的数据传送场景相关的自定义传输控制信息也可以是技术人员根据专家经验进行设定的。

S102：针对与所述数据传输网络所采用的网络层协议对应的数据帧格式进行自定义配置，以在所述数据帧格式中扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段，并将所述自定义传输控制信息添加至所述自定义字段。

在本说明书实施例中，服务端可以针对与数据传输网络所采用的网络层协议对应的数据帧格式进行自定义配置，以在数据帧格式中扩展出与数据传输场景对应的自定义字段，并将自定义传输控制信息添加至自定义字段。

在实际应用中，若确定目标数据中包含有自定义传输控制信息，则服务端可以对数据帧格式中的已有的预设字段进行扩展，得到与数据传输场景对应的自定义字段。若确定目标数据中不包含有自定义传输控制信息，则服务端可以将目标数据添加至数据帧格式中的已有的预设字段。

基于此，服务端需要通过数据帧格式中的用于表示是否启用自定义字段的字段，判断是否启用自定义字段。

在本说明书实施例中，数据帧格式包括：自定义报文头以及报文载荷。自定义报文头包括版本字段，其中，版本字段包含与数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位。比特位对应的取值包含第一取值以及第二取值。第一取值用于表示启用自定义字段，第二取值用于表示不启用自定义字段。

其中，第一取值可以为1，第二取值可以为0。当然，技术人员也可以根据具体的需求，对第一取值以及第二取值进行更改。

服务端可以将版本字段包含的与数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以将数据帧格式中的预设字段扩展为与数据传输场景对应的自定义字段。

同样的，服务端可以将版本字段包含的与数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第二取值，应用数据帧格式中的预设字段。

进一步的，网络层协议可以为IPv6协议。预设字段包括与IPv6协议对应的数据帧格式中包含的流量类别字段和流标签字段。

在实际应用中，下一报头字段中除了IPv6中存在的报头类型之外，还存在有预留比特位。因此，服务端可以将下一报头字段中的预留比特位，扩展出与数据传输场景对应的自定义字段。

在本说明书实施例中，自定义报文头还包括：下一报头字段。下一报头字段对应的取值用于表示位于自定义报文头之后的下一个报头的报头类型。服务端可以基于数据帧格式中包含的下一报头字段中的预留比特位，扩展出与数据传输场景对应的自定义字段。

在实际应用中，OSI七层模型中的数据链路层对应的数据帧为MAC帧，MAC帧中的源地址以及目的地址均为MAC地址。MAC地址可以是指物理地址或硬件地址，由网络设备制造商生产时烧录在网卡(Network lnterface Card)的EPROM(一种闪存芯片，通常可以通过程序擦写)。MAC地址对应的比特位的位数为48位。OSI七层模型中的网络层对应的数据帧为IP报文，IP报文中的源地址以及目的地址均为IP地址(IPv4地址或IPv6地址)。

其中，IP地址的分配是基于网络拓扑的，一个IP地址对应有多个MAC地址，在数据传输过程中，服务端发送的数据帧需要先确定IP地址，再通过地址解析协议(AddressResolution Protocol，ARP)，将IP地址转换为MAC地址，最后，根据MAC地址对数据帧进行发送。地址解析协议是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。服务端发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有服务端，并接收返回消息，以此确定服务端的物理地址。

由于，本说明书中的数据传输网络中的数据传输方法应用于规模较小的数据传输网络，服务端可以为数据传输网络中的每个传输设备的MAC地址分配唯一对应的IP地址。在数据传输的过程中，服务端可以根据IP地址对目标数据帧进行发送。基于此，本说明书提出了一种数据帧格式，该数据帧格式删除了数据链路层的MAC帧，基于IP地址对数据帧进行发送。该数据帧格式缩短了数据帧的长度，从而提升数据帧的载荷比，进而提高数据传输的效率。

在本说明书实施例中，目标数据帧对应的数据帧格式中不包括MAC帧。数据传输网络中的传输设备的MAC地址预先分配了唯一对应的IP地址。服务端可以获取目标数据帧对应的数据帧格式中的目的地址字段中添加的IP地址。

然后，服务端可以确定与IP地址唯一对应的MAC地址，并在数据传输网络中，按照MAC地址传输目标数据帧。

进一步的，由于数据帧格式删除了数据链路层的MAC帧，且IPv6中不包含有校验字段。因此，数据帧格式中需要存在校验字段，以对自定义报文头进行校验，避免目标数据在传输中丢失或被改变。

在本说明书实施例中，自定义报文头可以还包括校验字段。校验字段用于填充针对自定义报文头进行完整性校验的校验和。需要说明的是，校验字段对自定义报文头进行校验的方法有多种，例如，首部校验和、帧校验序列(frame check sequence，FCS)等。本说明书不对校验字段的具体校验方法进行限定。

基于上述提到的自定义报文头中的自定义字段、流量类别字段、流标签字段、下一报头字段、目的地址字段、校验字段以及IPv6对应的数据帧格式中的部分字段，确定本说明书中应用的数据传输网络中的数据传输方法所需的数据帧格式。具体如图2所示。

图2是一示例性的实施例示出的一种数据帧格式的示意图。

在图2中，版本字段对应的比特位的位数为4位。第一位比特位用于表示流标签字段是否扩展为自定义字段。第二位比特位用于表示流量类别字段是否扩展为自定义字段。第三位至第四位比特位用于表示版本协议。例如，版本字段中添加的数据为“1100”，则数据帧对应的版本协议是与“00”对应的版本协议，流标签字段与流量类别字段为自定义字段。再例如，若版本字段中添加的数据为“0011”，则数据帧对应的版本协议是与“11”对应的版本协议，流标签字段与流量类别字段为本身功能。

其中，版本协议对应的比特位的位置为2位，数据帧对应的版本协议可以有四种。若版本协议的数量超过四种，服务端可以增加版本字段对应的比特位的位数。

流量类别字段对应的比特位的位数为8位。流量类别字段对应的取值可以用于对数据包的数据类别进行标识，以确定数据包的类别和优先级。第一位至第三位比特位用于表示数据包的优先级，定义8个服务等级。例如，111–Network Control(网络控制)、110–Internetwork Control(网间控制)、101–Critic(关键)、100–Flash Override(疾速)、011–Flash(闪速)、010–Immediate(快速)、001–Priority(优先)、000–Routine(普通)。第四位至第七位比特位用于表示数据包的类别，定义延迟、吞吐量和可靠性。例如，0000–normalservice(一般服务)、1000–minimize delay(最小时延)、0100–maximize throughput(最大吞吐量)、0010–maximize reliability(最高可靠性)、0001–minimize monetary cost(最小费用)。第八位比特位被保留，取值为0.

流标签字段对应的比特位的位数为4位。流标签字段对应的取值可以用于标识属于同一数据流的包。转发路径上的路由器可以根据流标签来区分流并进行处理。

载荷长度字段对应的比特位的位数为16位。载荷长度字段对应的取值可以用于表示扩展报头以及报文载荷的长度。

下一报头字段对应的比特位的位数为8位。下一报头字段对应的取值可以用于表示位于自定义报文头之后的下一个报头的报头类型。下一报头字段中的报头类型包括：逐跳可选项报头、目的可选项报头、路由报头、分段报头、认证报头、封装安全有效载荷报头、上层报头等。这里提到的报头类型的具体作用与IPv6中的报头类型的具体作用相同，这里就不一一赘述了。

跳数限制字段对应的比特位的位数为8位。跳数限制字段对应的取值可以用于表示在数据传输过程中经由路由器转发的最大数量。当数据帧进行传输时，会对跳数限制字段添加设定的值。当数据帧经过一个路由器时，该路由器会将数据帧的跳数限制字段中的值减少1。如果跳数限制字段中的值减少为0，则数据帧会被丢弃。

校验字段对应的比特位的位数为16位。校验字段用于填充针对自定义报文头进行完整性校验的校验和。由于经过每个路由都要改变跳数限制字段的值，所以路由器会为每个通过的数据帧重新计算校验字段对应的取值。

源地址字段对应的比特位的位数为32位。源地址字段对应的取值用于表示数据帧的源地址。

目的地址字段对应的比特位的位数为32位。目的地址字段对应的取值用于表示数据帧的目的地址。

在实际应用中，IPv4地址对应的比特位的位数为32位，随着互联网的高速发展，IPv4技术出现了IPv4地址枯竭的问题。为了解决这一问题，IPv6地址对应的比特位的位数为128位。但是，由于本说明书中的数据传输网络中的数据传输方法应用于规模较小的数据传输网络，IPv4地址对应的比特位的位数已经可以满足地址数量的需求。因此，本说明书中的数据帧格式内的目的地址字段以及源地址字段对应的比特位的位数均为32位。

但是，为了兼容IPv6地址，服务端可以将比特位的位数为128位的IPv6地址映射为比特位的位数为32位的IPv6地址，以传输目标数据帧。

在本说明书实施例中，自定义报文头还包括：目的地址字段以及源地址。服务端可以确定目标数据中包含的目的网络地址对应的比特位的位数是否大于目的地址字段对应的比特位的位数。

如果否，将目的网络地址添加至目的地址字段。

如果是，将目的网络地址映射为对应的比特位的位数与目的地址字段对应的比特位的位数相同的地址，并将映射之后的地址添加至目的地址字段。

进一步的，目的地址字段对应的比特位的位数为32位。源地址字段对应的比特位的位数为32位。目标数据中包含的目的网络地址为IPv4地址或者IPv6地址。服务端可以将目的网络地址由IPv6地址映射为比特位的位数为32位的IPv6地址。

需要说明的是，在本说明书中目的网络地址的映射方法有多种。例如，服务端可以将目的网络地址由IPv6地址“2000：0：0：0：0：0：0：1”映射为比特位的位数为32位的IPv6地址“0：0：0：1”。再例如，服务端可以将目的网络地址由IPv6地址“2000：0：0：0：0：0：0：1”映射为比特位的位数为32位的IPv6地址“2000：0：0：1”。本说明书不对目的网络地址的映射方法进行限定。

在实际应用中，由于流量类别字段以及流标签字段对应的比特位的位数有限，可能出现需要添加的自定义传输控制信息对应的比特位的位数大于流量类别字段以及流标签字段对应的比特位的位数的情况，因此，服务端可以将流量类别字段以及流标签字段和新增的比特位扩展为自定义长度字段和自定义字段。

在本说明书实施例中，服务端可以确定自定义传输控制信息对应的比特位的位数是否大于预设字段包含的比特位的位数。

如果否，服务端可以进一步将版本字段包含的与数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以将数据帧格式中的预设字段扩展为与数据传输场景对应的自定义字段。具体如图3所示。

图3是一示例性的实施例示出的一种数据传输场景下的数据帧格式的示意图。

在图3中，流量类别字段以及流标签字段扩展为自定义字段，以添加自定义传输控制信息。

如果是，服务端可以则在数据帧格式中包含的预设字段的基础上为自定义传输控制信息新增比特位，并进一步将版本字段包含的与数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以及将预设字段和新增的比特位扩展为自定义长度字段和自定义字段。其中，自定义长度字段的取值用于表示自定义字段对应的比特位的位数。具体如图4所示。

图4是一示例性的实施例示出的另一种数据传输场景下的数据帧格式的示意图。

在图4中，将流量类别字段、流标签字段以及新增的比特位扩展为自定义长度字段和自定义字段，以添加自定义传输控制信息。

S104：基于所述目标数据以及添加了所述自定义传输控制信息的所述数据帧格式，生成与所述目标数据对应的目标数据帧，并在所述数据传输网络中传输所述目标数据帧。

在本说明书实施例中，服务端可以基于目标数据以及添加了自定义传输控制信息的数据帧格式，生成与目标数据对应的目标数据帧，并在数据传输网络中传输目标数据帧。

在本说明书实施例中，若数据传输场景中需要实现拥塞控制，则目标数据中会携带有链路状态信息。版本字段中的添加的数据为“XX00”，用于表示将流量类别字段以及流标签字段扩展为自定义字段。在自定义字段中添加链路状态信息，以在数据传输网络中传输目标数据帧。数据传输网络中的各服务端可以按照数据帧格式，解析目标数据帧，实现拥塞控制的链路状态信息的更新、解析等操作。

进一步的，在数据传输过程中，服务端可以根据具体的需求，添加相应的传输层头部，从而实现对不同应用网络的支持。

例如，若应用网络为远程直接内存访问(Remote Direct Memory Access，RDMA)，则添加了相应的传输层头部的数据帧格式。具体如图5所示。

图5是一示例性的实施例示出的一种添加了传输层头部的数据帧格式的示意图。

再例如，若应用网络为Overlayer Network，则添加了相应的传输层头部的数据帧格式。具体如图6所示。

图6是一示例性的实施例示出的另一种添加了传输层头部的数据帧格式的示意图。

从上述方法中可以看出，本方法可以通过对数据帧格式中的已有的预设字段进行扩展，得到与数据传输场景对应的自定义字段，再将数据传输场景相关的自定义传输控制信息添加至自定义字段，无需在面对不同的数据传输场景时，通过额外增加字段或扩展报头的方法实现不同的数据传输场景所需的功能。这提高了数据帧的载荷比，从而提高了数据传输的效率。

与上述数据传输网络中的数据传输方法的实施例对应的，本说明书还提供了一种数据传输网络中的数据传输装置的实施例。

请参见图7，图7是一示例性的实施例示出的一种数据传输网络中的数据传输装置所在电子设备的结构结构图。在硬件层面，该设备包括处理器702、内部总线704、网络接口706、内存708以及非易失性存储器710，当然还可能包括其他所需要的硬件。本说明书一个或多个实施例可以基于软件方式来实现，比如由处理器702从非易失性存储器710中读取对应的计算机程序到内存708中然后运行。当然，除了软件实现方式之外，本说明书一个或多个实施例并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。

请参见图8，图8是一示例性的实施例示出的一种数据传输网络中的数据传输装置的框图。该数据传输网络中的数据传输装置可以应用于如图8所示的电子设备中，以实现本说明书的技术方案。其中，所述数据传输网络中的数据传输装置可以包括：

获取模块800，用于获取在所述数据传输网络中待传输的目标数据，以及与所述目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息；

配置模块802，用于针对与所述数据传输网络所采用的网络层协议对应的数据帧格式进行自定义配置，以在所述数据帧格式中扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段，并将所述自定义传输控制信息添加至所述自定义字段；

传输模块804，用于基于所述目标数据以及添加了所述自定义传输控制信息的所述数据帧格式，生成与所述目标数据对应的目标数据帧，并在所述数据传输网络中传输所述目标数据帧。

可选的，所述获取模块800，具体用于对所述目标数据进行数据解析，并根据数据解析结果确定与所述目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息。

可选的，所述配置模块802，所述数据帧格式包括：自定义报文头以及报文载荷；所述自定义报文头包括版本字段，所述版本字段包含与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位，比特位对应的取值包含第一取值以及第二取值，所述第一取值用于表示启用自定义字段，所述第二取值用于表示不启用自定义字段具体用于将所述版本字段包含的与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以将所述数据帧格式中的所述预设字段扩展为与所述数据传输场景对应的自定义字段。

可选的，所述网络层协议为IPv6协议，所述预设字段包括与IPv6协议对应的数据帧格式中包含的流量类别字段和流标签字段。

可选的，所述自定义报文头还包括：下一报头字段；所述下一报头字段对应的取值用于表示位于所述自定义报文头之后的下一个报头的报头类型，所述配置模块802，具体用于基于所述数据帧格式中包含的所述下一报头字段中的预留比特位，扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段。

可选的，所述配置模块802，具体用于确定所述自定义传输控制信息对应的比特位的位数是否大于所述预设字段包含的比特位的位数，如果否，进一步将所述版本字段包含的与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以将所述数据帧格式中的所述预设字段扩展为与所述数据传输场景对应的自定义字段，如果是，则在所述数据帧格式中包含的所述预设字段的基础上为所述自定义传输控制信息新增比特位，并进一步将所述版本字段包含的与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以及将所述预设字段和新增的比特位扩展为自定义长度字段和所述自定义字段；其中，所述自定义长度字段的取值用于表示所述自定义字段对应的比特位的位数。

可选的，所述自定义报文头还包括：目的地址字段，所述配置模块802，具体用于确定所述目标数据中包含的目的网络地址对应的比特位的位数是否大于所述目的地址字段对应的比特位的位数；如果否，将所述目的网络地址添加至所述目的地址字段；如果是，将所述目的网络地址映射为对应的比特位的位数与所述目的地址字段对应的比特位的位数相同的地址，并将映射之后的地址添加至所述目的地址字段。

可选的，所述目的地址字段对应的比特位的位数为32位；所述目标数据中包含的目的网络地址为IPv4地址或者IPv6地址，所述配置模块802，具体用于将所述目的网络地址由IPv6地址映射为比特位的位数为32位的IPv6地址。

可选的，所述目标数据帧对应的数据帧格式中不包括MAC帧；所述数据传输网络中的传输设备的MAC地址预先分配了唯一对应的IP地址，传输模块804，具体用于获取所述目标数据帧对应的数据帧格式中的目的地址字段中添加的IP地址，确定与所述IP地址唯一对应的MAC地址，并在所述数据传输网络中，按照所述MAC地址传输所述目标数据帧。

可选的，所述自定义报文头还包括校验字段；所述校验字段用于填充针对所述自定义报文头进行完整性校验的校验和。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例只是示意性的，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说明书方案的目的。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。

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。

在一个典型的配置中，计算机包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带、磁盘存储、量子存储器、基于石墨烯的存储介质或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，并且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准，并提供有相应的操作入口，供用户选择授权或者拒绝。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

在本说明书一个或多个实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书一个或多个实施例。在本说明书一个或多个实施例和所附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他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并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，尽管在本说明书一个或多个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，在不脱离本说明书一个或多个实施例范围的情况下，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，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书一个或多个实施例，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种数据传输网络中的数据传输方法，包括：

获取在所述数据传输网络中待传输的目标数据，以及与所述目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息；

针对与所述数据传输网络所采用的网络层协议对应的数据帧格式进行自定义配置，以在所述数据帧格式中扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段，并将所述自定义传输控制信息添加至所述自定义字段；

基于所述目标数据以及添加了所述自定义传输控制信息的所述数据帧格式，生成与所述目标数据对应的目标数据帧，并在所述数据传输网络中传输所述目标数据帧。

2.如权利要求1所述的方法，获取与所述目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息，包括：

对所述目标数据进行数据解析，并根据数据解析结果确定与所述目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息。

3.如权利要求1所述的方法，所述数据帧格式包括：自定义报文头以及报文载荷；

所述自定义报文头包括版本字段；所述版本字段包含与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位；比特位对应的取值包含第一取值以及第二取值，所述第一取值用于表示启用自定义字段，所述第二取值用于表示不启用自定义字段；

针对与所述数据传输网络所采用的网络层协议对应的数据帧格式进行自定义配置，以在所述数据帧格式中扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段，包括：

将所述版本字段包含的与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以将所述数据帧格式中的所述预设字段扩展为与所述数据传输场景对应的自定义字段。

4.如权利要求3所述的方法，所述网络层协议为IPv6协议；所述预设字段包括与IPv6协议对应的数据帧格式中包含的流量类别字段和流标签字段。

5.如权利要求1所述的方法，所述自定义报文头还包括：下一报头字段；所述下一报头字段对应的取值用于表示位于所述自定义报文头之后的下一个报头的报头类型；

针对与所述数据传输网络所采用的网络层协议对应的数据帧格式进行自定义配置，以在所述数据帧格式中扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段，包括：

基于所述数据帧格式中包含的所述下一报头字段中的预留比特位，扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段。

6.如权利要求3所述的方法，将所述版本字段包含的与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以将所述数据帧格式中的所述预设字段扩展为与所述数据传输场景对应的自定义字段，包括：

确定所述自定义传输控制信息对应的比特位的位数是否大于所述预设字段包含的比特位的位数；

如果否，进一步将所述版本字段包含的与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以将所述数据帧格式中的所述预设字段扩展为与所述数据传输场景对应的自定义字段；

如果是，则在所述数据帧格式中包含的所述预设字段的基础上为所述自定义传输控制信息新增比特位，并进一步将所述版本字段包含的与所述数据帧格式中已有的与数据传输控制无关的预设字段对应的比特位的取值，设置为第一取值，以及将所述预设字段和新增的比特位扩展为自定义长度字段和所述自定义字段；其中，所述自定义长度字段的取值用于表示所述自定义字段对应的比特位的位数。

7.如权利要求1所述的方法，所述自定义报文头还包括：目的地址字段；

所述基于所述目标数据以及添加了所述自定义传输控制信息的所述数据帧格式，包括：

确定所述目标数据中包含的目的网络地址对应的比特位的位数是否大于所述目的地址字段对应的比特位的位数；如果否，将所述目的网络地址添加至所述目的地址字段；如果是，将所述目的网络地址映射为对应的比特位的位数与所述目的地址字段对应的比特位的位数相同的地址，并将映射之后的地址添加至所述目的地址字段。

8.如权利要求7所述的方法，所述目的地址字段对应的比特位的位数为32位；所述目标数据中包含的目的网络地址为IPv4地址或者IPv6地址；

将所述目的网络地址映射为对应的比特位的位数与所述目的地址字段对应的比特位的位数相同的地址，包括：

将所述目的网络地址由IPv6地址映射为比特位的位数为32位的IPv6地址。

9.如权利要求8所述的方法，所述目标数据帧对应的数据帧格式中不包括MAC帧；所述数据传输网络中的传输设备的MAC地址预先分配了唯一对应的IP地址；

在所述数据传输网络中传输所述目标数据帧，包括：

获取所述目标数据帧对应的数据帧格式中的目的地址字段中添加的IP地址；

确定与所述IP地址唯一对应的MAC地址，并在所述数据传输网络中，按照所述MAC地址传输所述目标数据帧。

10.如权利要求9所述的方法，所述自定义报文头还包括校验字段；所述校验字段用于填充针对所述自定义报文头进行完整性校验的校验和。

11.一种数据传输网络中的数据传输装置，包括：

获取模块，用于获取在所述数据传输网络中待传输的目标数据，以及与所述目标数据的数据传输场景相关的自定义传输控制信息；

配置模块，用于针对与所述数据传输网络所采用的网络层协议对应的数据帧格式进行自定义配置，以在所述数据帧格式中扩展出与所述数据传输场景对应的自定义字段，并将所述自定义传输控制信息添加至所述自定义字段；

传输模块，用于基于所述目标数据以及添加了所述自定义传输控制信息的所述数据帧格式，生成与所述目标数据对应的目标数据帧，并在所述数据传输网络中传输所述目标数据帧。

12.一种电子设备，包括通信接口、处理器、存储器和总线，所述通信接口、所述处理器和所述存储器之间通过总线相互连接；

所述存储器中存储机器可读指令，所述处理器通过调用所述机器可读指令，执行权利要求1至10任一项所述的方法。

13.一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可读指令，所述机器可读指令在被处理器调用和执行时，实现权利要求1至10任一项所述的方法。