[發明專利]報文轉發方法和裝置

有效

• 申請號: 201611094695.X
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN108123870B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 吳悅峰;吳亦凡
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L12/701
• 分類號: H04L12/701;H04L12/721;H04L12/741
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

公開了一種用于低速無線網狀網中的報文轉發方法。網絡節點將IPv6報文封裝成包括二層轉發頭和MAC頭的數據幀，所述數據幀中包括6LoWPAN壓縮的IPv6報文，所述二層轉發頭和所述MAC頭位于所述6LoWPAN壓縮的IPv6報文的外層，根據所述二層轉發頭中的終結MAC地址獲取下一跳節點的MAC地址，并向所述下一跳節點發送所述數據幀，以使所述下一跳節點直接根據所述二層轉發頭轉發所述數據幀。這樣，對于低速無線網狀網中經過壓縮(甚至加密)處理的IPv6報文，中間轉發節點直接根據二層轉發頭進行二層轉發，無需進行解壓縮后獲取目的IPv6地址進行三層路由，提高了報文轉發效率，且節省了節點的處理資源和電源。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種報文轉發方法和裝置。

背景技術

低速無線網狀(mesh)網是當前較具影響力的物聯網技術之一，被廣泛應用于智能抄表、智能家居等領域。通常用電子和電氣電工協會(IEEE)802.15.4協議結合互聯網協議第六版(IPv6)承載于低功耗無線個域網(IPv6 over Low-Power Wireless Personal AreaNetwork，6LoWPAN)協議來構建低速無線網狀網。IEEE 802.15.4協議中定義了低速無線個域網(low-rate wireless personal area network，LR-WPAN)的物理層和鏈路層的規范。由于IEEE 802.15.4規定每幀不超過127字節，為承載IPv6最小1280字節的報文，6LoWPAN協議制定的IPv6報文頭壓縮和報文分片機制，能夠讓IPv6無縫運行在基于IEEE 802.15.4的LR-WPAN之上。

此外，為了實現網絡安全，低速無線網狀網中的IPv6報文可能會加密傳輸。IEEE802.15.4制定的鏈路層高級加密標準(AES)-128加密機制，也被廣泛用于低速無線網狀網中。因此低速無線網狀網中交互的IPv6報文，其封裝后的數據幀格式如圖1所示。其中，媒體訪問控制(media access control，MAC)頭是IEEE 802.15.4協議定義的鏈路層幀頭，包含了幀控制域、序列號和地址域。附加安全頭是按照IEEE 802.15.4協議提供的數據鏈路層加密機制對報文加密后附加的頭部，其中包含安全等級、幀計數器和密鑰索引等。6LoWPAN壓縮頭是按照6LoWPAN壓縮機制對IPv6報文壓縮后附加的頭部。內層IP字段(field)是IPv6報文頭中未壓縮的字段，最小可以是0字節。消息完整碼(messageintegrity code,MIC)是由IEEE 802.15.4定義的消息完整性校驗碼，可以為0字節；MIC用于攜帶鑒權信息，接收方通過對相同數據進行鑒權計算，并與MIC值比較，以確定數據幀是否被篡改過。幀校驗序列(frame check sequence，FCS)是由IEEE 802.15.4定義的幀校驗序列。

由于低速無線網狀網中的將IPv6報文進行壓縮和加密后封裝成數據幀，因此節點收到數據幀后，需要先進行解密和解壓縮處理，得到IPv6報文。然后根據IPv6報文的目的IPv6地址查找三層路由表，得到下一跳，再對報文進行壓縮和加密后封裝成數據幀，發送給下一跳。但是，低速無線網狀網中很多節點是采用微控制器(MCU)的低成本設備，頻繁的加密/解密，以及壓縮/解壓縮會消耗大量的計算資源；并且對采用電池供電的節點，也會快速消耗電源，縮短電源使用壽命。

發明內容

本申請提供了一種報文轉發方法和裝置，低速無線網狀網中的網絡節點將IPv6報文封裝成包含二層轉發頭的數據幀，中間轉發節點可以直接根據二層轉發頭對數據幀直接進行二層轉發，而非根據IPv6報文的目的IPv6地址進行三層路由，提高了轉發效率，并且可以避免報文轉發過程中逐跳解壓縮獲取目的IPv6地址再進行壓縮處理所消耗的處理資源和電源。

第一方面，提供了一種報文轉發方法，用于低速無線網狀網中，該方法包括：