CN1905456A - 一种数据帧的传输处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据帧的传输处理方法，该方法包括：A.数据传输的接收端向发送端通告该接收端的最大传输单元MTU；B.发送端判断自身的MTU是否大于所述接收端的MTU，如果是，则以该接收端的MTU为门限发送数据帧，否则，以自身的MTU为门限发送数据帧。本发明可以防止在数据传输中，由于发送设备和接收设备的MTU的差异造成的接收端的丢帧问题。

Description

一种数据帧的传输处理方法

技术领域

本发明涉及通信系统中的数据帧传输技术，尤其涉及一种利用最大传送单元(MTU，Maximum Transmission Unit)对所传输数据帧进行门限控制的数据帧的传输处理方法。

背景技术

当前，电信运营商为了充分利用现有的同步光网络(SONET)/同步数字体系(SDH)以及光传输网络(OTN)，采用通用成帧规程(GFP，GenericFraming Procedure)将上层多种业务形式(例如以太网、IP/点到点协议、MPLS等)的数据映射到SONET/SDH网络以及OTN中进行传输。

GFP是由国际电讯联盟电信标准化组织(ITU-T)提出的方案，具体方案参见标准ITU-T G.7041/Y.1303。以下简要介绍GFP的传输方案。

图1为现有GFP协议栈的结构图；参见图1，GFP协议的数据帧可以承载以太网数据11、IP/点到点协议(PPP)数据12、以及其他协议类型的上层客户业务数据13；GFP帧中还包括与客户业务数据相关的部分(例如净负荷头)14、通用信息部分(与客户业务数据无关，例如核心帧头)15；GFP帧可以传送的通道有：SDH虚容器通道(SDH VC-n Path)16、OTN光通路数据单元通道(OTN ODUK Path)17、以及其他字节同步通道(Otheroctet-synchronous paths)18。

图2为在采用GFP的通信系统中传输数据包的示意图。参见图2，在数据通信设备中，对于每一个同步传输通道，都对应有一个缓冲区(Buffer)21；需要传输的上层业务数据包，例如以太网数据包和PPP数据包，在发送端(例如通信设备A)被GFP模块封装为GFP帧进行传输，在接收端(例如通信设备B)再利用相反的解封装过程将GFP帧还原成上层业务数据包。当传输设备通过某一同步传输通道发送GFP帧时，GFP帧首先被放到该同步传输通道的缓冲区21中，再从缓冲区21中依次读取并通过同步传输通道发送。同理，当传输设备通过某一同步传输通道接收GFP帧后，首先将该GFP帧放入该传输通道的缓冲区21中，上层的应用模块再从该缓冲区中提取GFP帧并进行解封装。因此，所发送或接收的GFP帧的大小就要受到缓冲区大小的限制，缓冲区必需能够至少容纳一个GFP帧。由于这种限制，在传输设备中通常根据同步传输通道缓冲区21的大小设置该传输通道的MTU，该MTU用以标识该传输设备发送或接收GFP帧的净负荷的最大长度，当所发送或接收的GFP帧的净负荷的长度小于或等于该MTU时，该GFP帧才被存储到缓冲区21中。

但是，现有的这种处理技术存在着如下缺陷：

对于同一个传输通道，如果发送方的MTU大于接收方的MTU，则发送方发出的GFP帧的净负荷长度很可能大于接收方的MTU，因此导致接收方的缓冲区不能容纳该GFP帧，而将该GFP帧丢弃，造成数据丢失。尤其是，一旦发送方的MTU远大于接收方的MTU，则发送方发出的GFP帧的净负荷长度大于接收方的MTU的概率很高，因此会造成接收方非常严重的丢帧问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种数据帧的传输处理方法，以防止在数据传输中，由于发送设备和接收设备的MTU的差异造成的接收端的丢帧问题。

一种数据帧的传输处理方法，该方法包括：

A、数据传输的接收端向发送端通告该接收端的最大传输单元MTU；

B、发送端判断自身的MTU是否大于所述接收端的MTU，如果是，则以该接收端的MTU为门限发送数据帧，否则，以自身的MTU为门限发送数据帧。

优选地，步骤A中，所述接收端向发送端通告接收端的MTU的方法为：在数据通信连接建立时或者建立后，通信双方主动向对端发送自身的MTU。

优选地，步骤A中，所述接收端向发送端通告接收端的MTU的方法为：

在数据通信连接建立时或者建立后，通信双方首先向对端发送获取对端MTU的请求报文，对端收到该请求报文后，将自身的MTU发送给所述请求报文的发送方。

优选地，步骤A中，所述接收端向发送端通告接收端的MTU的方法为：

在数据通信连接建立时或者建立后，通信双方中的任一端首先将自身的MTU发送给对端；对端收到后，以响应的方式将自身的MTU返回给所述首先发出MTU的通信端。

所述MTU是通过通用成帧规程GFP控制帧承载并通告给对端的，MTU承载在该GFP控制帧净负荷中的指定域，且该GFP控制帧的帧头中的PLI取值为1、2、或3。

所述MTU是通过GFP客户管理帧承载并通告给对端的，MTU承载在该GFP客户管理帧的扩展帧头中。

优选地，如果发送端自身的MTU大于所述接收端的MTU，则该方法进一步包括：

发送端上层按照该接收端的MTU对待发送的上层业务数据包的长度进行限制，使封装成的数据帧的净负荷长度符合该接收端MTU的要求。

优选地，所述以MTU为门限发送数据帧的方法为：判断封装的数据帧的净负荷长度是否大于MTU，如果是，则不发送该数据帧，给发送端的上层发送指示长度超大的信号，否则，将该数据帧存入缓冲区中缓冲发送。

所述发送端的上层收到指示长度超大的信号后，进一步包括：按照所述MTU门限值对待发送的上层业务数据包的长度进行限制，使封装成的数据帧的净负荷长度符合所述MTU门限值的要求。

由于本发明所述的方法在传输数据帧之前，由数据接收端将其自身MTU通告给数据发送端，一旦接收端的MTU小于发送端的MTU，则利用接收端的MTU为门限发送数据帧，因此保证所发送给接收端的数据帧的净负荷大小都符合接收端MTU的要求，从而防止了由于发送端和接收端MTU的差异造成接收端的丢帧问题。

另外，本发明的数据发送端的上层按照MTU门限对待发送的上层业务数据包的长度进行限制，使封装成的数据帧的净负荷长度符合该MTU门限的要求，因此本发明还可以进一步解决由于MTU门限而造成的发送端丢包的问题。

附图说明

图1为现有GFP协议栈的结构图；

图2为在采用GFP的通信系统中传输数据包的示意图；

图3为本发明实施例对数据帧进行传输处理的流程图；

图4为本发明所述第一种通告MTU的方法示意图；

图5为本发明所述第二种通告MTU的方法示意图；

图6为本发明所述第三种通告MTU的方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行说明。

本发明所述的方法可适用于所有类似于图2所示的利用缓冲区传输数据帧的通信系统。此处，以采用GFP的通信系统为例，对本发明进行说明。

图3为本发明实施例对数据帧进行传输处理的流程图。参见图3，该流程包括：

步骤301、在数据通信连接建立时或建立后，数据传输的接收端向发送端通告该接收端的最大传输单元MTU。本发明中所述的MTU为通信设备的某一同步传输通道所能接收到的最大的数据单元的长度，其具体数值可以根据该同步传输通道的缓冲区的大小利用现有的方法进行确定，具体到GFP就是通信设备发送或接收的GFP帧的净负荷的最大长度。

步骤302、数据发送端收到所述接收端的MTU后，判断自身的MTU是否大于所述接收端的MTU，如果是，则执行步骤303；否则，执行步骤304。

步骤303、数据发送端将自身的MTU修改为所述接收端的MTU，以该接收端的MTU为门限发送数据帧，即：判断所封装的GFP帧的净负荷长度是否大于该接收端的MTU，如果是，则不发送该GFP帧，并给发送端的上层(例如以太网层和PPP层)发送指示长度超大的信号，上层收到指示长度超大的信号后，获取该新的MTU门限值，并按照该MTU门限值限制待发送客户业务数据包的长度，使封装后的数据帧的净负荷长度符合该MTU门限值的要求，具体的限制方法可以采用现有的分段/级联方式进行；否则，将该GFP帧存入缓冲区中缓冲发送，结束本流程。

或者，本步骤中在发送端将自身的MTU修改为接收端的MTU后，直接向上层发送该修改后的MTU值，上层按照该MTU门限值限制待发送客户业务数据包的长度，使封装后的数据帧的净负荷长度符合该MTU门限值的要求。这样可以由上层控制业务数据包的长度，降低了发送端丢包的风险。

步骤304、以自身的MTU为门限发送数据帧，即判断所封装的GFP帧的净负荷长度是否大于自身的MTU，如果是，则不发送该GFP帧，并给发送端的上层发送指示长度超大的信号，上层收到指示长度超大的信号后，按照自身的MTU门限值限制待发送客户业务数据包的长度，使封装后的数据帧的净负荷长度符合该MTU门限值的要求；否则，将该GFP帧存入缓冲区中缓冲发送，结束本流程。

上述步骤301中，数据传输接收端向发送端通告该接收方MTU的方法可以有多种，以下为三种具体的实施方法。

图4为第一种通告MTU的方法示意图。参见图4，该方法在数据通信连接建立时或者建立后，由通信双方(例如图中的通信设备A和通信设备B)主动向对端发送携带自身MTU的帧。此处可以利用GFP控制帧来承载传送MTU：该GFP控制帧帧头中的PLI可以取值为A，用于标识该控制帧中携带了MTU，其中A可以选1、2、或3中任一个值，A的取值预先存储在通信设备中；MTU可封装在该GFP控制帧净负荷中的指定域中，该指定域的位置信息预先存储在通信设备中；当对端通信设备收到GFP帧后，解析该GFP帧的帧头，如果判定该帧头的PLI的取值为A，则判定该GFP帧为一个携带MTU的控制帧，接着从该GFP控制帧净负荷中的指定域中解析出MTU的值，从而正确获得通信对端的MTU。此处也可以利用GFP客户管理帧来承载传送MTU：该GFP客户管理帧的用户净荷标识符(UPI)取特定的值B，用于标识该GFP客户管理帧中承载了MTU，B的取值可以为在UPI的取值范围内除1和2的任意值，B的取值预先存储在通信设备中；MTU封装在该GFP帧的扩展帧头中，此处可以指定一个新的域携带MTU，以免与其他原有域发生冲突；当对端通信设备收到GFP客户管理帧后，解析其UPI的取值，如果取值为B，则判定该GFP客户管理帧中携带了MTU，解析GFP客户管理帧的扩展帧头，从中获得通信对端的MTU。

图5为第二种通告MTU的方法示意图。参见图5，在数据通信连接建立时或者建立后，通信双方，即两个本端通信设备A和通信设备B，首先向对端发送获取对端MTU的请求报文，对端收到该MTU请求报文后，将自身的MTU通过报文承载发送给本端，本端收到该报文并成功解析其中的MTU后，再向对端发送一个成功的响应报文；如果没有收到或没有解析成功，则隔一段时间再重新发送MTU的请求报文给对端。所述的MTU请求报文和响应报文可以是一个特定的GFP控制帧，可以用其帧头中的PLI的取值进行标记和识别。对端发送给本端的承载MTU的报文可以采用GFP控制帧，也可以采用GFP客户管理帧，其应用方式与上述第一种通告MTU的方法相同。

图6为第三种通告MTU的方法示意图。参见图6，在数据通信连接建立时或者建立后，通信双方中的任一端，此处例如通信设备A，首先将自身的MTU通过报文承载发送给对端通信设备B；通信设备B收到后，以响应的方式将自身的MTU通过报文承载返回给所述通信设备A。所述承载MTU的报文可以采用GFP控制帧，也可以采用GFP客户管理帧，其应用方式与上述第一种通告MTU的方法相同。

另外，上述步骤301中，数据传输接收端向发送端通告该接收方MTU的时机可以是周期通告，也可以是触发通告，例如在通信设备的同步通道关闭后又重新启动时进行触发，将本端的MTU通告给对端通信设备。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种数据帧的传输处理方法，其特征在于，该方法包括：

A、数据传输的接收端向发送端通告该接收端的最大传输单元MTU；

B、发送端判断自身的MTU是否大于所述接收端的MTU，如果是，则以该接收端的MTU为门限发送数据帧，否则，以自身的MTU为门限发送数据帧。

2、根据权利要求1所述的数据帧的传输处理方法，其特征在于：

步骤A中，所述接收端向发送端通告接收端的MTU的方法为：

在数据通信连接建立时或者建立后，通信双方主动向对端发送自身的MTU。

3、根据权利要求1所述的数据帧的传输处理方法，其特征在于：

步骤A中，所述接收端向发送端通告接收端的MTU的方法为：

在数据通信连接建立时或者建立后，通信双方首先向对端发送获取对端MTU的请求报文，对端收到该请求报文后，将自身的MTU发送给所述请求报文的发送方。

4、根据权利要求1所述的数据帧的传输处理方法，其特征在于：

步骤A中，所述接收端向发送端通告接收端的MTU的方法为：

在数据通信连接建立时或者建立后，通信双方中的任一端首先将自身的MTU发送给对端；对端收到后，以响应的方式将自身的MTU返回给所述首先发出MTU的通信端。

5、根据权利要求2至4任一项所述的数据帧的传输处理方法，其特征在于：

所述MTU是通过通用成帧规程GFP控制帧承载并通告给对端的，MTU承载在该GFP控制帧净负荷中的指定域，且该GFP控制帧的帧头中的PLI取值为1、2、或3。

6、根据权利要求2至4任一项所述的数据帧的传输处理方法，其特征在于：

所述MTU是通过GFP客户管理帧承载并通告给对端的，MTU承载在该GFP客户管理帧的扩展帧头中。

7、根据权利要求1所述的数据真的传输处理方法，其特征在于，如果发送端自身的MTU大于所述接收端的MTU，则该方法进一步包括：

发送端上层按照该接收端的MTU对待发送的上层业务数据包的长度进行限制，使封装成的数据帧的净负荷长度符合该接收端MTU的要求。

8、根据权利要求1所述的数据帧的传输处理方法，其特征在于：

所述以MTU为门限发送数据帧的方法为：判断封装的数据帧的净负荷长度是否大于MTU，如果是，则不发送该数据帧，给发送端的上层发送指示长度超大的信号，否则，将该数据帧存入缓冲区中缓冲发送。

9、根据权利要求8所述的数据真的传输处理方法，其特征在于：

所述发送端的上层收到指示长度超大的信号后，进一步包括：按照所述MTU门限值对待发送的上层业务数据包的长度进行限制，使封装成的数据帧的净负荷长度符合所述MTU门限值的要求。

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