[发明专利]应用于天地一体化网络的网络层报文处理方法及装置

说明书

本发明提供一种应用于天地一体化网络的网络层报文处理方法及装置，所述方法包括：网络层接收上层的数据包并根据控制信息确定网络层报头的关键字段值；其中所述网络层报文采用16位地址空间，所述报文格式包括以下字段：版本号、跳数限制、载荷长度、下一个头部、源地址、目的地址、用户等级和服务类型；根据业务需求对所述数据包添加相关的扩展报头；路由模块通过用户等级和服务需求决定所述数据包的发送路径；根据优先级将所述数据包插入转发队列等待发送；网络层接收下层的数据包；根据网络层报头所指示的优先级决定处理顺序；根据网络层所承载的报文对所述数据包进行处理或递交上层。

技术领域

本发明涉及网络与通信技术领域，具体涉及一种基于卫星网络的网络层数据收发方法及装置。

背景技术

基于卫星的天地一体化网络定位提供全球连接服务，具有网络规模庞大、结构复杂、业务繁多、鲁棒性要求高、时空跨度大等突出特点，难以用地面网络技术实现。

传统Internet网络协议也暴露出一些原始设计弊病，比如移动性和安全性差、网络资源利用率低等。现有的网络协议栈大都是为地面网络环境所开发的，不仅不适用于基于卫星的网络体系和协议体系，而且太过冗余，不适合部署在资源受限型的网络设备之上。现有IPv4协议网络层的设计在基于标识的天地一体化网络中具有以下问题：

(1)现有的32位的地址空间数量较大，会带来带宽资源的浪费；(2)IPv4中地址前缀的存在及最长前缀匹配原则使得路由非常复杂，不管是对内存资源还是对计算资源都是一种很大的消耗；(3)原有IPv4的报头结构比较冗余，不满足轻量要求，设计不贴合天地一体化网络的需求；(4)IPv4的网络层不够灵活，不能根据需求自主的扩展功能，不便于协议栈的处理；(5)现有技术中仅包含一级QoS，无法基于用户身份进行服务保障，对网络资源的配置不够精细灵活。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述缺陷，提供一种可以有效节约计算资源、提高数据传输效率的网络层报文处理方案。

根据本发明第一方面，提供了一种应用于天地一体化网络的网络层报文处理方法，包括以下步骤：

网络层接收上层的数据包，并根据控制信息确定网络层报头的关键字段值；其中所述网络层报文采用16位地址空间，所述报文格式包括以下字段：版本号、跳数限制、载荷长度、下一个头部、源地址、目的地址、用户等级和服务类型；

根据业务需求对所述数据包添加相关的扩展报头；

通过用户等级和服务需求决定所述数据包的发送路径；

根据优先级将所述数据包插入转发队列等待发送。

示例性地，所述版本号字段用于标识协议栈的版本号，占2个bit；所述跳数限制字段用于限制网络层报文在网络中的转发次数，解决环路问题，占6个bit；所述载荷长度字段用于指示网络层报头携带的有效载荷的长度，占12个bit；所述下一个头部字段用于根据需要引入额外的扩展头部，占4个bit；所述源地址字段和所述目的地址字段分别用于标识网络层数据包的源地址和目的地址，每个地址字段占16个bit；所述用户等级字段用于标识接入用户的等级，所述服务类型字段用于标识所述数据包传输数据的类型。

示例性地，所述对来自上层的数据包根据配置信息进行处理，确定关键字段值的步骤包括：

根据Netlink、Ioctl或Sockopt方式配置的信息对所述数据包进行处理，确定所述跳数限制字段、所述用户等级字段和所述服务类型字段的值。

示例性地，所述下一个头部字段用于指示所承载的上层报文，包括UCMP报文、TCP报文、UDP报文和分片扩展报文。

示例性地，所述分片扩展报文的报头包括下一头部字段、保留字段、分片标志位字段、分片偏移量字段和标识符字段。