[发明专利]一种基于隧道的报文转发方法及路由器

说明书

技术领域

本发明属于数据通信技术领域，特别涉及一种基于隧道的报文转发方法及路由器。

背景技术

隧道(Tunnel)技术是对某些网络层协议(如IPv4、IPv6和IPX)的数据报文进行封装，使这些被封装的数据报文能够在另一个网络层协议(如IPv4)中传输。通用路由封装(GRE)隧道是隧道技术的一种，GRE协议属于第三层隧道协议。

GRE隧道是一个虚拟的点对点的连接，为封装的数据报文提供了一条传输通路，GRE隧道的两端分别对数据报文进行封装及解封装。

以图1的网络为例说明X协议的报文穿越IP网络在GRE隧道中传输的过程：

1.加封装过程

(1)路由器A连接第一子网的接口收到X协议报文后，首先交由X协议处理；

(2)X协议检查报文头中的目的地址域来确定如何路由此报文；

(3)若报文的目的地址要经过隧道才能到达，则将此报文发给相应的隧道接口；

(4)隧道接口收到此报文后进行GRE协议封装，并在封装IP报文头后，根据此IP包的目的地址及路由表，将封装后的报文从相应的网络接口发送出去。

图2为对X协议报文进行封装的示意图，如图2所示：

要封装和传输的数据报文，称之为净荷(Payload)，净荷的协议类型为乘客协议(Passenger Protocol)。系统收到一个净荷后，首先使用封装协议对这个净荷进行GRE封装，即把乘客协议报文进行了“包装”，加上了一个GRE头部成为GRE报文；然后再把封装好的原始报文和GRE头部封装在IP报文中，这样就可完全由IP层负责此报文的前向转发(Forwarding)。通常把这个负责前向转发的IP协议称为传输协议(Delivery Protocol或者TransportProtocol)。

2.解封装的过程

解封装过程和加封装的过程相反：

(1)路由器B从隧道接口收到IP报文，检查目的地址；

(2)如果发现目的地是本路由器，则剥离掉此报文的IP报头，交给GRE协议处理(进行检验密钥、检查校验和及报文的序列号等)；

(3)GRE协议完成相应的处理后，剥离掉GRE报头，再交由X协议对此数据报进行后续的转发处理。

GRE作为一种点到点的隧道连结，加封装路由器会将多条经由该隧道转发的报文流封装成隧道报文流发送；解封装路由器会将隧道报文头剥掉，还原成多条出隧道报文流后进行转发。因此，GRE隧道就像管道一样，在两个网络节点之间建立起一条通路，隧道传输路径对于经由该隧道转发的报文来说完全是透明的、不可见的。

对于入隧道转发的多个报文，GRE隧道会逐一进行封装，然后再进行转发，入隧道报文数量和隧道报文数量相同。

申请人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺点：

(1)由于GRE采用每包封装方式，当入隧道报文数量为n时，则隧道传输路径上的网络会增加(传输协议头长度+GRE头长度)×n的带宽消耗。

(2)隧道转发路径上各节点需要路由转发隧道报文到隧道终结点。通常，路由器每秒能够处理的报文数量的能力是一定的，即路由器的包转发效率是一定的，当报文长度较小时，势必导致传输网络的传输能力低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于隧道的报文转发方法及路由器，以节省隧道传输路径的带宽占用，并提高隧道的报文转发能力。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种基于隧道的报文转发方法，其中，在加封装路由器上执行如下步骤：

对至少二个乘客报文进行捆绑后得到入隧道报文；

对所述入隧道报文添加封装协议头和传输协议头后生成隧道报文，其中，所述封装协议头中设置有标识隧道报文为批量封装报文的标识；

对所述隧道报文进行转发。

上述的报文转发方法，其中，所述入隧道报文的长度不大于预设的长度门限。

上述的报文转发方法，其中，所述预设的长度门限为：隧道传输路径的最大传输单元(MTU)与封装协议头长度和传输协议头长度之和的差值。

上述的报文转发方法，其中，还包括：在对上一个隧道报文转发后的预设时间到期后，若所述进行捆绑的至少二个乘客报文的长度之和还未达到所述预设的长度门限，则结束所述捆绑。

上述的报文转发方法，其中，所述隧道为通用路由封装GRE协议隧道；所述标识设置在GRE协议头的保留字段中。

一种基于隧道的报文转发方法，其中，在解封装路由器上执行如下步骤：