一种减少多路由网络中冗余报文的方法与流程

本发明涉及宽窄带通信网络领域，尤其涉及一种多路由网络中减少冗余报文的方法。

背景技术：

宽窄带融合网络是将高速信道和低速信道综合应用的网络，高速信道一般指传输速率高于2.4kbps的有线或无线信道，具备高传输速率、高可靠性的特点；低速信道一般指传输速率低于2.4kbps，甚至低于几百bps的无线信道，具有低速率、高延时、易中断的特点。而无线低速信道作为高速信道的应急备份和补充，具备特殊环境适用、移动性强、快速布设、开通简便等优势，因此是应急通信网络不可取代的一部分。但因高速信道和低速信道不同通信特性，给组网协议性能和网络传输效率带来巨大挑战。多路由网络传输协议依据单一路由可靠性低的特点设计，却带来网络中冗余报文增加的负面影响，为了减少不必要的网络负载，减轻传输压力，设计了一种减少多路由网络中冗余报文的方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于避免上述背景中的不足之处而提供一种减少多路由网络中冗余报文的方法。

本发明采用的技术方案为：

一种减少多路由网络中冗余报文的方法，所述方法包括利用冗余删除帧删除冗余报文的步骤和利用数据帧中冗余报文序号域删除冗余报文的步骤；

所述利用冗余删除帧删除冗余报文的步骤为：

(1)传输层模块根据目的节点发送的接收成功的数据报文回执产生冗余删除帧，并向下发送至网络层模块；

(2)网络层模块接收到冗余删除帧后，解析并生成待删除报文信息；

(3)网络层模块根据待删除报文信息查询本地网络层缓存，若缓存中存在冗余报文信息，则删除冗余报文信息，执行步骤(4)；若缓存中不存在冗余报文信息，则将待删除报文信息发送至数据链路层模块，执行步骤(4)；

(4)网络层模块通过报文转发记录表查询下一跳物理信道的传输速率，根据传输速率与阈值的关系销毁或向数据链路层模块转发冗余删除帧；

(5)数据链路层模块接收到的冗余删除帧后，若是从网络层模块接收的则通过物理层传输设备转发至下一跳节点，若是从物理层传输设备接收的则传输至网络层模块；数据链路层模块接收到待删除报文信息后，查询本地数据链路层分组缓存，若分组缓存中存在冗余报文信息，则删除冗余报文信息，若不存在冗余报文信息，则结束本流程；

所述利用数据帧中冗余报文序号域删除冗余报文的步骤为：

(6)传输层模块发送数据帧时，将已经被目的节点成功接收的数据报文的报文序号填写至数据帧的冗余报文序号域中；

(7)网络层模块接收到数据帧后，解析并生成待删除报文信息；-

(8)网络层模块根据待删除报文信息查询本地网络层缓存，若缓存中存在冗余报文信息，则删除该冗余报文信息，执行步骤(9)；若缓存中不存在冗余报文信息，则将待删除报文信息发送至数据链路层模块，执行步骤(9)；

(9)网络层模块通过路由表查询数据帧转发的下一跳地址和信道类型，将数据帧下发至数据链路层模块；

(10)数据链路层模块接收到数据帧后，经过物理层模块通信设备转发至下一跳节点；接收到待删除报文信息后，查询本地数据链路层模块分组缓存，若分组缓存中存在冗余报文信息，则删除该数据报文；若不存在冗余报文，则结束本流程。

其中，所述步骤(4)包括以下步骤：

(41)网络层模块根据待删除报文信息查询报文转发记录表，查询冗余删除帧转发的下一跳地址和信道类型；

(42)判断下一跳物理信道传输速率是否高于阈值，若是，则将冗余删除帧转发至数据链路层模块；若不是，则销毁冗余删除帧。

其中，所述步骤(6)包括以下步骤：

(61)传输层模块接收到目的节点发送的接收成功的数据报文回执，将传输成功报文序号和目的地址对应记录下来；

(62)传输层模块接收到待发送的数据帧后，根据数据帧的目的地址查询该目的地址对应的传输成功报文序号；

(63)传输层模块将报文序号填写至数据帧中的冗余报文序号域后，将数据帧发送至网络层模块。

与背景技术相比本发明的技术优点为：

本发明能够使多路由网络中传输的冗余业务量大大减少，从而减轻窄带信道的传输压力。本发明的冗余删除机制适用于宽窄带融合的多路由网络中冗余报文的删除，提高网络传输能力。其具体优点还有以下几方面。

1.本发明更适用于宽窄带融合的网络。冗余删除帧可通过高速信道快速传输至存储待删除报文的节点，及时删除还未发送的低速信道业务，

2.本发明通过查询报文转发记录表，按照待删除报文发送的路由传输冗余删除帧，可将冗余删除帧精准发送至可能缓存待删除报文的节点，避免因为洪泛转发带来的信息冗余。

3.本发明通过查询报文转发记录表，并判断下一跳物理信道传输速率是否超过阈值，避免冗余删除帧在低速信道上传输，占用传输带宽，降低网络性能。

4.本发明将待删除冗余报文信息通过数据帧传输至路由中继各节点，使未到达目的节点的冗余报文都有被删除的机会。

5.本发明软件模块划分合理，接口清晰，性能稳定可靠。

附图说明

图1是本发明的模块功能组成图；

图2是本发明的传输层模块利用冗余删除帧执行冗余删除步骤示意图；

图3是本发明的网络层模块执行冗余删除步骤示意图；

图4是本发明的链路层模块执行冗余删除步骤示意图；

图5是本发明的冗余删除帧格式和数据帧格式；

图6是本发明的转发记录表示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步解释说明

本发明的模块功能组成图如图1所示，包括传输层模块的冗余删除帧产生功能，网络层模块的生成待删除报文信息功能、查询/删除缓存报文功能、冗余删除帧转发功能、冗余删除帧销毁功能；数据链路层模块的查询/删除缓存报文功能。

如图2所示，为本发明源节点的传输层模块产生冗余删除帧的功能步骤：

(1)传输层模块查看是否接收到目的节点发送的接收成功回执；

(2)若未接收到目的节点发送的接收成功回执，则放弃产生冗余删除帧；若正确接收到目的节点发送的接收成功回执，则根据回执中待删除报文信息，产生冗余删除帧；

(3)将冗余删除帧发送至本节点的网络层模块；

传输层模块发送数据帧的步骤为：

(1)传输层模块接收到目的节点发送的接收成功的数据报文回执，将传输成功报文序号和目的地址对应记录下来；

(2)传输层模块接收到待发送的数据帧后，根据数据帧的目的地址查询该目的地址对应的传输成功报文序号；

(3)传输层模块将报文序号填写至数据帧中的冗余报文序号域后，将数据帧发送至网络层模块。

如图3所示，为本发明网络层模块处理和转发冗余删除帧和数据帧的步骤：

若网络层模块接收到冗余删除帧：

(1)解析冗余删除帧，生成待删除报文信息；待删除信息包括源地址、目的地址和报文序号；

(2)根据待删除报文信息查询本地网络层缓存；

(3)若缓存中存在冗余报文，则删除该冗余报文，进入步骤(4)；若缓存中不存在冗余报文，则将待删除报文信息发送至数据链路层模块，则进入步骤(4)；

(4)查询报文转发记录表，根据待删除报文信息，查询冗余删除帧转发的下一跳地址和信道类型，若下一跳物理信道传输速率高于阈值，则将冗余删除帧转发至数据链路层模块；否则放弃转发，销毁冗余删除帧；

若网络层模块接收到数据帧：

(1)解析数据帧，生成待删除报文信息；待删除信息包括源地址、目的地址、报文序号；其中，源地址和目的地址同数据帧源地址和目的地址，报文序号从冗余报文序号域取值。

(2)根据待删除报文信息查询本地网络层缓存，若缓存中存在冗余报文，则删除该冗余报文，进入步骤(3)；若缓存中不存在冗余报文，则将待删除报文信息发送至数据链路层模块，进入步骤(3)；

(3)查询路由表，查询数据帧转发的下一跳地址和信道类型；

(4)将数据帧转发至数据链路层模块。

如图4所示，为本发明数据链路层处理和转发冗余删除帧和待删除报文信息的步骤：

若数据链路层接收到冗余删除帧：

(1)若从网络层接收到冗余删除帧，则通过至物理层传输设备转发至下一跳节点；

(2)若从物理层传输设备接收到，则转发至网络层模块；

若数据链路层接收到待删除报文信息：

(1)读取待删除报文信息，并查询分组缓存是否存在待删除报文；

(2)若存在，删除分组缓存中报文；若不存在，放弃处理；

图5是本发明冗余删除帧格式和数据帧格式；冗余删除帧包括帧标识和待删除报文信息，待删除报文信息包括源地址、目的地址、报文序号。帧标识表示帧类型是冗余删除帧；源地址和目的地址表示待删除业务报文的发送地址和接收地址；报文序号表示待删除业务报文的序号；报文类型表示待删除业务报文的类型，该类型用以确定路径序号。数据帧包括帧标识，冗余报文序号和发送报文信息。冗余报文序号是待删除报文序号，发送报文信息中的源地址、目的地址既是发送报文信息又是待删除报文信息，报文序号、数据域、校验均是发送报文信息。

图6是本发明报文转发记录表示意图；报文转发记录表的每一行表示一条报文的特征信息和转发信息，模块最多可同时记录256条报文。特征信息包括报文的源地址、目的地址、报文序号。转发信息包括该条报文转发的路径号、下一跳地址、信道类型。其中，路径号和下一跳地址可不唯一。路径号由路径选择策略得出。下一跳地址和信道类型在已知路径号的基础上查询路由表得出。