[發明專利]一種二層路徑最大傳輸單元發現方法和節點

有效

• 申請號: 201110135332.7
• 申請日: 2011-05-24
• 公開（公告）號: CN102209034B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 李洪濤;吳濤;于海燕
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L12/805
• 分類號: H04L12/805
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 李健,龍洪

技術領域

本發明涉及數據通信領域，特別涉及二層路徑最大傳輸單元(Path Maximum Transmission Unit，PMTU)的發現方法和節點。

背景技術

在網絡設備上，每一個接口都有一個最大傳輸單元(Maximum Transmission Unit，MTU)，也就是報文從該接口發出去的時候，如果報文長度大于該接口的MTU，報文就會發送失敗。在網絡中進行報文轉發的時候，總會有一些報文因為長度大于轉發出接口的MTU，導致報文丟棄，轉發失敗。本來這個問題在二層轉發的時表現不明顯，現在隨著技術的進步，網絡上可以傳輸的數據單元越來越大，特別是在一些采用新的硬件技術的網絡節點和采用老的硬件技術的網絡節點混接的環境中，就表現的比較突出了。比如老的以太網絡，最大可以傳輸1526個字節的報文，現在可以傳輸9k大小的報文。

針對這種問題，目前在IP層提出了PMTU的概念。所謂PMTU，就是IP數據包從源端發出時，數據包的長度必須小于整個路徑的MTU，這樣報文經過中間節點的時就不用分片，提高了網絡設備的報文轉發效率。PMTU的實現原理如附圖1所示，報文從源節點發出時，按照路由的MTU分片(路由默認MTU值就是出接口的MTU)，在中間節點轉發時，如果發現出接口MTU比報文長度小，則丟棄報文，并向源節點發送一個包過大的ICMP(互聯網控制報文協議)差錯報文，攜帶出接口的MTU值。源節點收到包過大報文后，如果不存在一條目的地址的主機路由，用發包的目的地址創建一條主機路由，路由的MTU值就是報文中攜帶的MTU值；存在這樣一條路由，就直接修改路由的MTU值。經過幾輪交互，就可以學習到了整個路徑的最小MTU，即PMTU，下一次再發報文時，就會根據PMTU進行分片，保證了中間節點盡量不分片，以提高報文轉發效率。

二層的轉發環境比較復雜，傳輸鏈路有多種，有以太、POS(Packet over SONET/SDH，同步光纖網/同步數字體系上的分組數據包)、ATM(Asynchronous Transfer Mode，異步傳輸模式)等，POS鏈路、ATM鏈路傳輸其實對于接口MTU不敏感，因此本發明主要適用于以太鏈路。以太鏈路中源節點如果按照老硬件的1526的MTU發包，而實際鏈路支持更大的MTU傳輸，則浪費了硬件帶寬，降低了實際的數據轉發效率；如果按照新的MTU傳輸，有可能導致二層報文轉發因為MTU問題而丟包。

目前問題主要如附圖2所示，報文傳輸過程中，如果經過二層交換環境，如L2VPN(Layer 2Virtual Private Network，二層虛擬專用網絡)隧道等，因為這些設備不會處理其透傳的報文，所以源節點發出去的三層IP報文，在進行L2VPN隧道轉發的時候，如果報文長度大于出接口的MTU，對于IPv4報文就不能分片繼續轉發，也不能觸發路徑MTU學習；對于IPv6報文也不能觸發路徑MTU學習；對于二層協議報文，報文也轉發不了。報文就會被丟棄，也不會給源節點回應任何差錯報文。該情形下，報文不停的被丟棄，導致實際轉發不通，但源節點感知不到這一點，還在源源不斷的發送報文，網絡故障比較難定位。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種二層PMTU發現方法和節點，避免報文二層轉發過程中因為出接口MTU太小丟包。

為了解決上述問題，本發明提供了一種二層路徑最大傳輸單元發現方法，包括：

源節點發送到目標媒體接入控制(MAC)的鏈路跟蹤消息報文，建立所述源節點到所述目標MAC的二層路徑最大傳輸單元(PMTU)，其初始值為源節點出接口最大傳輸單元(MTU)值；

中間節點接收到所述鏈路跟蹤消息報文時，轉發所述鏈路跟蹤消息報文，返回鏈路跟蹤回復報文給所述源節點，所述鏈路跟蹤回復報文中攜帶出接口MTU值；

所述源節點接收到各中間節點返回的鏈路跟蹤回復報文時，根據所述鏈路跟蹤回復報文中攜帶的出接口MTU值確定所述源節點到所述目標MAC的二層PMTU。

進一步的，上述方法還可具有以下特點，通過如下方式攜帶所述出接口MTU值：所述鏈路跟蹤回復報文增加一MTU選項，通過所述MTU選項攜帶所述出接口MTU值，所述MTU選項為類型長度數據(TLV)結構。

進一步的，上述方法還可具有以下特點，所述源節點根據所述鏈路跟蹤回復報文中攜帶的出接口MTU值確定所述源節點到所述目標MAC的二層PMTU包括：