[发明专利]一种IP报文分片与重组方法及装置

说明书

本发明提供了一种IP报文分片与重组的方法及装置，包括接受处理模块、格式调整模块、分片处理模块和重组处理模块；分片重组装置的输入端接收MAC层的数据报文信息，接收处理模块将接收的数据报文信息传输至格式调整模块，格式调整模块将数据报文信息调整为网络数据报文传输给分片处理模块，再由分片处理模块将网络数据报文进行分片处理。重组处理模块读取分片处理模块分片处理后的数据包，最后重组处理模块将数据包重组为数据报文信息并发送至MAC层。本发明所述的分片与重组方法，利用RAM地址信息与数据信息一一对应的特性，减少传输数据报文信息的头部信息，减轻传输的数据负载，提高了分片与重组的效率。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其是涉及一种IP(Internet Protocol，网际协议)报文的分片与重组方法及装置。

背景技术

通用的OSI(Open System Interconnection,开放系统互联)七层网络协议模型共分七层，每层都可以有几个子层，OSI的7层从上到下分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层，其中应用层、表示层、会话层和传输层定义了应用程序的功能，而网络层、数据链路层和物理层则主要面向通过网络的端到端的数据流。其中，应用层主要是对应应用程序的通信服务的，是与其他计算机进行通讯的一个应用。表示层主要功能是定义数据格式和加密。会话层的主要功能是定义如何开始、控制和结束一个会话，会话层对多个双向消息进行控制和管理，以便在只能完成连续消息的一部分时可以通知应用，从而使表示层看到的数据是连续的，某些情况下，如果表示层收到了所有的数据，则用数据代表表示层。传输层的主要功能是判断是选择了差错恢复协议还是无差错恢复协议，在同一主机上对不同应用的数据流的输入进行复用，并对收到的顺序不对的数据包进行重新排序。网络层主要功能是对端到端的包传输进行定义，它定义了能够标识所有结点的逻辑地址，还定义了路由实现的方式和学习的方法。为了适应最大传输单元长度小于包长度的传输介质，网络层还定义了如何将一个包分解成更小的包的分段部分。数据链路层的主要功能是定义在单个链路上如何传输数据。物理层的OSI物理层规范是有关传输介质的特性标准，它包括连接头、帧的使用、电流、编码以及光调制等各种物理层规范的内容。网络层的数据报文是有最大最小长度限制的，并不是任意长度的数据包都能传输，网络层的完整数据包长度都在64到1518字节之间，而网络层的下层数据并不都能满足这个长度要求，也就是说当下层协议层的数据到达网络层时，它的数据包长度是不完全满足网络层对数据包长度要求的。所以当下层数据到达网络层时要进行分片，相应的，当网络层要将分片的数据送到下层数据时，也要将分片后的数据进行重组，重组成一个完整的单元。本发明就是为解决这个问题，提出自己的想法。

分片与重组一直都是IP最重要的机制之一。网络层的网络设备，能够根据IP头信息对报文进行识别和处理。网络层处理数据，会有最大传输长度的限制，即MTU(MaximumTransmission Unit)。当来自数据链路层中的MAC(Media Access Control，介质访问控制)层的数据到达网络层时，报文长度可能会远远大于网络层能够接受的最大长度，这时候就要对来自传输层的数据包进行分片处理。同样的，当网络层的数据要到达数据链路层中的MAC层时，也要将分片过的包进行重组。

现有的分片重组机制需要在每一个分片报文前都添加报文头部的信息。这样需要浪费大量的时间来拷贝和存储报文头部的信息，而拷贝过程耗时且占用网络资源，造成了分片和重组的效率都不高。特别是在当前网络带宽特别大的情况下，每个数据报文都需要携带一个数据报文的头部信息，数据报文的头部信息相比分片后的数据报文大小来说已经不算小了，甚至有时会出现数据报文载荷特别小而数据报文头部信息占主体的情况。这样，在带宽特别大的网络环境下，传送的大部分都是重复的头部信息，而有用的载荷只占了很小的一部分，这必然使得传输效率大打折扣。

由于分片后的数据报文信息已经非常短小了，数据报文头部信息的处理就显得尤为重要。本申请所述的IP报文分片重组方法正是为了解决现有技术的缺陷而提出来的。本申请所提出的解决方法，有效地处理了数据报文的头部信息，提高了对数据报文信息的处理效率，大大提高了数据报文的传输效率。