專利名稱：一種分片報文傳輸方法及通訊系統(tǒng)及隧道設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域，尤其涉及一種分片報文傳輸方法及通訊系統(tǒng)以及隧道設備。
背景技術：
為了解決第四版互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IPv4，Internet Protocol version4)的IP地址缺少問題，企業(yè)一般在出口處部署網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器(NAT，Network AddressTranslation)/防火墻設備，對內(nèi)部地址進行轉(zhuǎn)換。
所謂分片報文是指在物理層會限制通過的每個數(shù)據(jù)幀的最大長度。當IP層收到一個IP報文需要發(fā)送時，首先要查詢出接口的最大傳輸單元(MTU，Maximum Transmission Unit)的值，并將MTU與數(shù)據(jù)報文的長度相比較，如果報文長度超過MTU，則需要對該IP報文進行分片，圖1給出了一個對用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP，User Datagram Protocol)報文進行分片的例子。
但是有很多NAT/防火墻設備不支持分片報文，造成需要分片的應用不能穿越NAT/防火墻設備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例要解決的技術問題是提供一種分片報文傳輸方法及通訊系統(tǒng)以及隧道設備，能夠使分片報文穿越NAT/防火墻。
本發(fā)明實施例提供的分片報文傳輸方法，包括隧道設備之間建立用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道；第一隧道設備接收分片報文并將分片報文轉(zhuǎn)換為非分片報文；將所述非分片報文通過所述用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道傳輸至第二隧道設備。
可選地，所述第一隧道設備接收分片報文并將分片報文轉(zhuǎn)換為非分片報文的步驟包括在分片報文的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭之后增加用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭。
可選地，所述第一隧道設備為隧道客戶端；所述在分片報文的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭之后增加用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭的步驟包括所述隧道客戶端接收終端發(fā)送的報文；在所述報文的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭之后增加用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭并計算校驗和。
可選地，所述第一隧道設備為隧道服務器；所述在分片報文的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭之后增加用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭的步驟包括所述隧道服務器接收服務器發(fā)送的報文；以所述報文的目的互聯(lián)網(wǎng)地址查找表項；根據(jù)所述表項的內(nèi)容在所述報文的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭之后增加用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭并計算校驗和。
可選地，所述第二隧道設備為隧道服務器；所述將所述非分片報文通過所述用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道傳輸至第二隧道設備的步驟包括隧道客戶端將轉(zhuǎn)換之后的報文發(fā)送至網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻；網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻將所述報文轉(zhuǎn)發(fā)至所述隧道服務器。
可選地，所述網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻將所述報文轉(zhuǎn)發(fā)至隧道服務器的步驟之后包括隧道服務器對所述報文進行還原并將還原后的報文發(fā)送至服務器。
可選地，所述隧道服務器對所述報文進行還原的步驟包括將用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭中的信息復制到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭中的對應的信息位置；刪除用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭并記錄用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭的源端口；對報文進行互聯(lián)網(wǎng)報文重組；獲取報文中的源互聯(lián)網(wǎng)地址，并根據(jù)所述互聯(lián)網(wǎng)地址與用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭中的源端口查找表項，若查找到，則利用查找到的互聯(lián)網(wǎng)地址替換所述源互聯(lián)網(wǎng)地址，若未查找到，則重新分配一個互聯(lián)網(wǎng)地址替換所述源互聯(lián)網(wǎng)地址；計算校驗和。
可選地，所述第二隧道設備為隧道客戶端；所述將所述非分片報文通過所述用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道傳輸至第二隧道設備的步驟包括隧道服務器將轉(zhuǎn)換之后的報文發(fā)送至網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻；網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻將所述報文轉(zhuǎn)發(fā)至所述隧道客戶端。
可選地，所述網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻將所述報文轉(zhuǎn)發(fā)至隧道客戶端的步驟之后包括隧道客戶端將用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭中的信息復制到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭中的對應的信息位置；刪除用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭并計算校驗和形成新報文；將所述新報文發(fā)送至終端。
本發(fā)明實施例提供的通訊系統(tǒng)，包括第一隧道設備以及第二隧道設備；所述第一隧道設備與第二隧道設備之間建立用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道；所述第一隧道設備用于接收分片報文并將分片報文轉(zhuǎn)換為非分片報文，并將所述非分片報文通過所述用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道傳輸至第二隧道設備；所述第二隧道設備用于接收來自第一隧道設備的報文。
可選地，所述系統(tǒng)還包括終端，網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻以及服務器；所述終端用于向第一隧道設備發(fā)送報文并接收來自第一隧道設備的報文；所述網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻用于對來自第一隧道設備或第二隧道設備的報文進行地址轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)發(fā)；所述服務器用于向第二隧道設備發(fā)送報文并接收來自第二隧道設備的報文。
本發(fā)明實施例提供的隧道設備，包括接收單元，識別單元，轉(zhuǎn)換單元，還原單元以及傳輸單元；所述接收單元用于接收報文，并將接收到的報文發(fā)送至識別單元；所述識別單元判斷所述報文是否為用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道報文，若是，則將報文發(fā)送至還原單元，若否，則將報文發(fā)送至轉(zhuǎn)換單元；所述轉(zhuǎn)換單元用于對接收到的報文進行轉(zhuǎn)換并發(fā)送至傳輸單元；所述還原單元用于對接收到的報文進行還原并發(fā)送至傳輸單元；傳輸單元用于發(fā)送報文。
以上技術方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明實施例由于在報文的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭之后增加一個用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭，將分片報文轉(zhuǎn)換為非分片報文，并通過預先建立的用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道進行傳輸，通過NAT/防火墻傳輸?shù)綄Χ撕?，將報文還原，所以可以使分片報文穿越NAT/防火墻。


圖1為報文分片示意圖；圖2為本發(fā)明方法實施例一流程圖；
圖3為本發(fā)明方法實施例二流程圖；圖4為本發(fā)明通訊系統(tǒng)實施例示意圖；圖5為本發(fā)明隧道設備實施例示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例提供了一種分片報文傳輸方法及通訊系統(tǒng)以及隧道設備，用于實現(xiàn)分片報文穿越NAT/防火墻。
請參閱圖2，本發(fā)明分片報文傳輸方法第一實施例流程包括201、建立UDP隧道；其中，UDP隧道客戶端(UTC，UDP Tunnel Client)發(fā)送報文與UDP隧道服務器(UTS，UDP Tunnel Server)建立UDP隧道。
其中，UTC通過某一個報文建立UDP隧道，具體過程如下1、UTC在接收到的報文的基礎上，在IP頭之后插入一個UDP隧道頭，UDP隧道頭中的協(xié)議域等于原IP頭中的協(xié)議域，UDP隧道頭中的offset域等于IP分片報文中的offset域，并重新計算校驗和；2、UTC將所述報文發(fā)送至NAT/防火墻；3、NAT/防火墻將所述報文轉(zhuǎn)發(fā)至UTS；4、UTS接收到報文之后首先判斷是否為UDP隧道報文，若是，則判斷UDP隧道頭中的offset域是否為分片報文，若是，則將UDP隧道頭中的協(xié)議域復制到IP頭的協(xié)議域，將UDP隧道頭中的offset域復制到IP頭的offset域；5、對報文進行IP報文重組；6、取出報文中的源IP，與UDP隧道頭中的源端口為索引查找表項；7、由于是第一次傳輸報文，所以無法查找到對應的表項，則UTS分配一個新的源IP，并把UDP隧道頭的源端口、目的端口、報文源IP，新的源IP信息記錄到表項中，至此，UDP隧道建立。
下面的流程均是在UDP隧道已經(jīng)建立的基礎上進行的。
202、UTC接收報文；其中，UTC接收來自終端的報文。
203、對報文進行轉(zhuǎn)換；其中，UTC接收到報文之后，在原報文的基礎上，在IP頭之后插入一個UDP隧道頭，UDP隧道頭中的協(xié)議域等于原IP頭中的協(xié)議域，UDP隧道頭中的offset域等于IP分片報文中的offset域，并重新計算校驗和。
其中，UDP隧道頭(UTH，UDP Tunnel Head)包括以下主要內(nèi)容1、一個標準的UDP頭2、在標準的UDP頭之后包括一個協(xié)議域，用來指明原IP報文中承載的報文類型，是UDP、TCP還是SCTP。
3、可選的，在標準的UDP頭后面包括一個類型域，指明UDP隧道自身的報文類型。
4、在標準的UDP頭后面包括一個offset域，保存IP分片報文的offset。
204、傳輸至UTS；其中，UTC將轉(zhuǎn)換后的報文發(fā)送至NAT/防火墻，NAT/防火墻再將報文轉(zhuǎn)發(fā)至UTS。
205、對報文進行還原；其中，UTS接收到報文之后，執(zhí)行以下步驟1、將UDP隧道頭中的協(xié)議域復制到IP頭的協(xié)議域，將UDP隧道頭中的offset域復制到IP頭的offset域；2、刪除UDP隧道頭，記錄下UDP隧道頭的源端口；3、對報文進行IP報文重組；4、取出報文中的源IP，與UDP隧道頭中的源端口為索引查找表項；5、從表項中取出該源IP；
6、將新的IP替換原報文的源IP，重新計算校驗和。
206、將報文發(fā)送至服務器。
其中，將還原后的報文發(fā)送至服務器。
上述流程是UTC向UTS發(fā)送分片報文的過程，下面介紹UTS向UTC發(fā)送分片報文的過程。
請參閱圖3，本發(fā)明分片報文傳輸方法第二實施例流程包括301、建立UDP隧道；其中，UTC向UTS發(fā)送報文建立UDP隧道，具體的建立過程與本發(fā)明方法第一實施例中的建立過程一致。
302、UTS接收報文；其中，UTS接收來自服務器的報文；303、對報文進行轉(zhuǎn)換；其中，UTS在接收到報文之后對報文進行轉(zhuǎn)換，具體的步驟如下UTS以報文的目的IP為索引查找表項，如果未查找到，則丟棄該報文，若查找到，則從表項中取出記錄的源IP，UDP隧道頭的源端口和目的端口，把報文的目的IP替換成表項中的源IP，并在報文的IP頭之后插入以表項記錄的UDP隧道頭的源端口為目的端口，以目的端口為源端口的UDP隧道頭。協(xié)議域更新為原IP中的協(xié)議域，新的IP頭的協(xié)議域更新為17，將IP頭中的offset域復制到UDP隧道頭中的offset域，重新計算校驗和。
304、傳輸至UTC；其中，UTS將轉(zhuǎn)換后的報文發(fā)送至NAT/防火墻，NAT/防火墻將所述報文發(fā)送至UTC。
305、對報文進行還原；其中，UTC在接收到報文之后，去掉IP頭之后的UDP隧道頭，并將UDP隧道頭中的協(xié)議域復制到IP頭的協(xié)議域，將UDP隧道頭中的offset域復制到IP頭的offset域。
306、將報文發(fā)送至終端。
其中，UTC將還原后的報文發(fā)送至終端。
請參閱圖4，本發(fā)明通訊系統(tǒng)實施例包括第一隧道設備402以及第二隧道設備404；第一隧道設備402與第二隧道設備404之間建立用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道；所述第一隧道設備402用于接收分片報文并將分片報文轉(zhuǎn)換為非分片報文，并將所述非分片報文通過所述用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道傳輸至第二隧道設備404；所述第二隧道設備404用于接收來自第一隧道設備的報文。
在本實施例中，第一隧道設備402為隧道客戶端，第二隧道設備404為隧道服務器；則所述系統(tǒng)還包括終端401，網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻403以及服務器405；所述終端401用于向第一隧道設備402發(fā)送報文并接收來自第一隧道設備402的報文；所述網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻403用于對來自第一隧道設備402或第二隧道設備404的報文進行地址轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)發(fā)；所述服務器405用于向第二隧道設備404發(fā)送報文并接收來自第二隧道設備404的報文。
請參閱圖5，本發(fā)明隧道設備實施例包括接收單元501，識別單元502，轉(zhuǎn)換單元503，還原單元504以及傳輸單元505；所述接收單元501用于接收報文，并將接收到的報文發(fā)送至識別單元502；所述識別單元502判斷所述報文是否為用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道報文，若是，則將報文發(fā)送至還原單元504，若否，則將報文發(fā)送至轉(zhuǎn)換單元503；所述轉(zhuǎn)換單元503用于將接收到的分片報文轉(zhuǎn)換為非分片報文并發(fā)送至傳輸單元505；所述還原單元504用于將接收到的報文還原并發(fā)送至傳輸單元505；傳輸單元505用于將報文發(fā)送。
其中，上述實施例中，隧道設備與終端、服務器是分離的，可以理解的是，UDP隧道客戶端可以集成在終端中，UDP隧道服務器也可以集成在服務器中。
以上對本發(fā)明實施例所提供的一種分片報文傳輸方法及通訊系統(tǒng)以及隧道設備進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種分片報文傳輸方法，其特征在于，包括隧道設備之間建立用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道；第一隧道設備接收分片報文并將分片報文轉(zhuǎn)換為非分片報文；將所述非分片報文通過所述用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道傳輸至第二隧道設備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分片報文傳輸方法，其特征在于，所述第一隧道設備接收分片報文并將分片報文轉(zhuǎn)換為非分片報文的步驟包括在分片報文的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭之后增加用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分片報文傳輸方法，其特征在于，所述第一隧道設備為隧道客戶端；所述在分片報文的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭之后增加用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭的步驟包括所述隧道客戶端接收終端發(fā)送的報文；在所述報文的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭之后增加用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭并計算校驗和。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分片報文傳輸方法，其特征在于，所述第一隧道設備為隧道服務器；所述在分片報文的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭之后增加用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭的步驟包括所述隧道服務器接收服務器發(fā)送的報文；以所述報文的目的互聯(lián)網(wǎng)地址查找表項；根據(jù)所述表項的內(nèi)容在所述報文的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭之后增加用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭并計算校驗和。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分片報文傳輸方法，其特征在于，所述第二隧道設備為隧道服務器；所述將所述非分片報文通過所述用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道傳輸至第二隧道設備的步驟包括隧道客戶端將轉(zhuǎn)換之后的報文發(fā)送至網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻；網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻將所述報文轉(zhuǎn)發(fā)至所述隧道服務器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分片報文傳輸方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻將所述報文轉(zhuǎn)發(fā)至隧道服務器的步驟之后包括隧道服務器對所述報文進行還原并將還原后的報文發(fā)送至服務器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分片報文傳輸方法，其特征在于，所述隧道服務器對所述報文進行還原的步驟包括將用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭中的信息復制到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭中的對應的信息位置；刪除用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭并記錄用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭的源端口；對報文進行互聯(lián)網(wǎng)報文重組；獲取報文中的源互聯(lián)網(wǎng)地址，并根據(jù)所述互聯(lián)網(wǎng)地址與用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭中的源端口查找表項，若查找到，則利用查找到的互聯(lián)網(wǎng)地址替換所述源互聯(lián)網(wǎng)地址，若未查找到，則重新分配一個互聯(lián)網(wǎng)地址替換所述源互聯(lián)網(wǎng)地址；計算校驗和。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分片報文傳輸方法，其特征在于，所述第二隧道設備為隧道客戶端；所述將所述非分片報文通過所述用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道傳輸至第二隧道設備的步驟包括隧道服務器將轉(zhuǎn)換之后的報文發(fā)送至網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻；網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻將所述報文轉(zhuǎn)發(fā)至所述隧道客戶端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分片報文傳輸方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻將所述報文轉(zhuǎn)發(fā)至隧道客戶端的步驟之后包括隧道客戶端將用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭中的信息復制到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議頭中的對應的信息位置；刪除用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道頭并計算校驗和形成新報文；將所述新報文發(fā)送至終端。
10.一種通訊系統(tǒng)，其特征在于，包括第一隧道設備以及第二隧道設備；所述第一隧道設備與第二隧道設備之間建立用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道；所述第一隧道設備用于接收分片報文并將分片報文轉(zhuǎn)換為非分片報文，并將所述非分片報文通過所述用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道傳輸至第二隧道設備；所述第二隧道設備用于接收來自第一隧道設備的報文。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括終端，網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻以及服務器；所述終端用于向第一隧道設備發(fā)送報文并接收來自第一隧道設備的報文；所述網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻用于對來自第一隧道設備或第二隧道設備的報文進行地址轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)發(fā)；所述服務器用于向第二隧道設備發(fā)送報文并接收來自第二隧道設備的報文。
12.一種隧道設備，其特征在于，包括接收單元，識別單元，轉(zhuǎn)換單元，還原單元以及傳輸單元；所述接收單元用于接收報文，并將接收到的報文發(fā)送至識別單元；所述識別單元判斷所述報文是否為用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道報文，若是，則將報文發(fā)送至還原單元，若否，則將報文發(fā)送至轉(zhuǎn)換單元；所述轉(zhuǎn)換單元用于對接收到的報文進行轉(zhuǎn)換并發(fā)送至傳輸單元；所述還原單元用于對接收到的報文進行還原并發(fā)送至傳輸單元；傳輸單元用于發(fā)送報文。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分片報文傳輸方法及通訊系統(tǒng)及隧道設備，用于實現(xiàn)分片報文穿越網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換器/防火墻。所述方法包括隧道設備之間建立用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道；第一隧道設備接收分片報文并將分片報文轉(zhuǎn)換為非分片報文；將所述非分片報文通過所述用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道傳輸至第二隧道設備。所述系統(tǒng)包括第一隧道設備以及第二隧道設備；第一隧道設備與第二隧道設備之間建立用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道；第一隧道設備用于接收分片報文并將分片報文轉(zhuǎn)換為非分片報文，并將所述非分片報文通過所述用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議隧道傳輸至第二隧道設備；第二隧道設備用于接收來自第一隧道設備的報文。本發(fā)明還提供一種隧道設備。本發(fā)明可以實現(xiàn)分片報文穿越防火墻。
文檔編號H04L29/06GK1988508SQ200610162680
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日
發(fā)明者琚列丹 申請人:華為技術有限公司