[发明专利]一种报文传输方法和路由器

说明书

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种报文传输方法和路由器。

背景技术

随着网络技术的发展和网络影响的扩大，互联网中现有的IPv4(Internet  Protocol version 4，互联网协议第四版)地址已经十分紧缺。虽然使用分配临 时IPv4地址或NAT(Network Address Translation，网络地址转换)等技术能 够在一定程度上缓解IPv4地址不足的状况，但也增加了地址解析和处理方面 的开销，同时导致某些高层应用的失效，并且无法回避IPv4地址即将被分配 殆尽的问题。

采用128位地址长度的IPv6(Internet Protocol version 6，互联网协议第六 版)地址，能够彻底解决IPv4地址不足的难题，并且在地址容量、安全性、 网络管理、移动性以及服务质量等方面有明显的改进，是下一代互联网络协 议采用的核心标准之一。IPv6与IPv4不兼容，但与TCP(Transmission Control  Protocol，传输控制协议)/IP(Internet Protocol，互联网协议)协议族中的其 他协议兼容，因此，IPv6完全可以取代IPv4。在IPv6成为主流协议之前，使 用IPv6协议栈的网络需要与当前仍被IPv4支撑着的网络进行正常通信，因此， 跨越IPv4网络实现IPv6互通的技术变得十分重要，能够保证IPv4平稳过渡 到IPv6。

GRE(Generic Routing Encapsulation，通用路由封装)隧道作为一种IPv6 过渡技术，可承载IPv6报文跨越IPv4网络进行传输。具体地，GRE协议可 以对某些网络层协议的数据报文进行封装，使封装后的数据报文能够在另一 个网络层协议中传输，是Tunnel(隧道)技术的一种，属于第三层隧道协议。 GRE隧道是一个虚拟的点对点的连接，能够为封装后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加封装及解封装。

如图1所示，为协议报文穿越IP网络在GRE隧道中传输的过程示意图， 其中，Router A和Router B位于GRE隧道的两端，分别对数据报文进行加封 装和解封装。Router A对数据报文进行加封装的具体流程包括：Router A连接 Group 1的接口收到X协议报文后，由X协议通过检查该协议报文的报文头 中的目的地址域来确定如何路由该协议报文；如果协议报文的目的地址要经 过Tunnel才能到达，则Router A将该协议报文发送到相应的Tunnel接口； Tunnel接口收到该协议报文后进行GRE封装，并在对该协议报文封装IP报 文头后，根据封装得到的IP包的目的地址及路由表，将该协议报文通过相应 的网络接口进行转发。

Router B对数据报文进行解封装的具体流程包括：Router B从Tunnel接 口收到IP报文，检查该IP报文目的地址；如果该IP报文的目的地是Router B， 则Router B去掉该报文的IP报头，并由GRE协议对去掉IP报头后的报文进 行相应的处理，如检验密钥、检查校验和报文的序列号等；GRE协议完成相 应的处理后，去掉GRE报头，由X协议对去掉GRE报头后的报文进行后续 的转发处理。

如图2、图3所示，分别为GRE封装后的报文格式示意图和IP隧道中的 传输报文格式示意图。需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)。设备收到一个净荷后，首 先使用封装协议(Encapsulation Protocol)对该净荷进行GRE封装，在乘客协 议报文的基础上添加一个GRE头部，将乘客协议报文封装成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，由IP层负责该报文 的前向转发(Forwarding)，通常将负责前向转发的IP协议称为传输协议 (Delivery Protocol或者Transport Protocol)。根据传输协议的不同，GRE可以 分为GRE over IPv4和GRE over IPv6两种隧道模式。

现有技术中，GRE作为一种点到点的隧道连结，需要由加封装端点设备 将多条经由该隧道转发的报文流封装成一条隧道报文流并发送，并由解封装 端点设备去掉隧道报文头，还原成多条出隧道报文流后进行转发。GRE隧道 在两个网络节点之间建立通路，隧道传输路径对于经由该隧道转发的报文是 透明的、不可见的。