报文传输方法及装置、通信设备及存储介质与流程

本技术涉及网络，特别涉及一种报文传输方法及装置、通信设备及存储介质。

背景技术：

1、物理层碰撞避免(physical-layer collision avoidance，plca)是在载波侦听多路访问/冲突检测(carrier-sense multiple access with collision detection，csma/cd)协议基础上的新增的介质访问控制机制。在plca机制中，总线上的所有节点以短周期快速轮询，各个节点抢占每个周期预留的机会窗口。节点抢占到机会窗口之后可以在机会窗口中传输报文。

2、然而，上述报文传输方法存在一些问题：一方面，传输的报文的报文头较长，载荷较短，载荷占整个报文的比例很低，造成带宽利用率低；另一方面，对于节点而言，每个报文都需要单独的传输机会，当有多个报文需要传输时，传输延迟高。

技术实现思路

1、本技术提供了一种报文传输方法及装置、通信设备及存储介质，提高载荷占比，提高带宽利用率。

2、第一方面，本技术提供了一种报文传输方法，应用于总线上的第一节点，该方法包括：

3、在多个待发送报文的报文长度符合条件的情况下，第一节点对多个待发送报文进行聚合，得到第一聚合报文；在属于第一节点的机会窗口发送第一聚合报文；其中，第一聚合报文包括第一媒体访问控制(media access control，mac)报文头、第一聚合互联网协议(internet protocol，ip)包头和各个待发送报文的载荷，第一聚合ip包头基于多个待发送报文的ip包头聚合得到。

4、本技术提供的技术方案通过将多个待发送报文进行聚合，聚合后多个载荷仅需要一个mac报文头和一个ip包头，减少了mac报文头和ip包头的占用，提高了报文的载荷占比，进而提高带宽利用率。并且，通过聚合使得多个待发送报文可以同时传输，避免了多个报文需要多个机会窗口进行传输，从而降低了报文传输延迟。

5、在本技术一种可能的实现方式中，第一聚合ip包头包括：

6、位图，用于指示ip包头类型、地址集合类型、是否携带生存时间(time to live，ttl)、是否携带协议类型；

7、载荷数量，用于指示第一聚合报文携带的载荷的数量；

8、目的地址集合，用于指示各个载荷对应的目的地址；

9、源地址集合，用于指示各个载荷对应的源地址。

10、在该实现方式中，通过位图来指示报文中各个字段的属性，然后记载载荷数量，方便后续拆分报文；携带各个载荷的源、目的地址保证拆分后报文的正常传输；同时省略标准ip包头中的其他字段，采用默认值表示，从而减小ip包头大小，进一步提高带宽利用率。

11、在本技术另一种可能的实现方式中，第一聚合ip包头也可以包括更多或更少的字段，或者采用其他格式实现，对此本技术不做限定。例如，第一聚合ip包头还包括默认字段值。

12、在本技术一种可能的实现方式中，位图，包括：

13、第一比特部分，用于指示报文为聚合报文；

14、第二比特部分，用于指示地址集合类型为第一类型或第二类型，第一类型对应的目的地址集合包括多个目的地址，对应的源地址集合包括多个源地址，第二类型对应的目的地址集合包括多个目的地址，对应的源地址集合包括一个源地址；

15、第三比特部分，用于指示报文是否携带ttl；比如，第三比特部分取值为第一数值时，指示报文携带ttl，取值为第二数值时，指示报文未携带ttl；

16、第四比特部分，用于指示报文是否携带协议类型；比如，第四比特部分取值为第三数值时，指示报文携带协议类型，取值为第四数值时，指示报文未携带协议类型。

17、在该实现方式中通过四个比特部分分别指示报文类型、地址集合类型以及是否携带生存时间、是否携带协议类型，整个位图实现简单清楚，且占用比特少。

18、例如该位图为8个比特，第一比特部分5个比特，第二、第三和第四比特部分各1个比特。

19、在本技术另一种可能的实现方式中，位图也可以包括更多或更少的比特部分，或者采用其他组成实现，对此本技术不做限定。例如，位图还包括第五比特部分，用于指示报文是否携带长度字段。

20、在本技术的实现方式中，第一节点对多个待发送报文进行聚合，得到第一聚合报文，包括：

21、第一节点将多个待发送报文的数量赋值给聚合ip包头中的载荷数量；

22、第一节点获取目的地址集合和源地址集合，目的地址集合包括多个待发送报文的目的地址，源地址集合包括多个待发送报文的源地址；

23、第一节点将目的地址集合和源地址集合写入聚合ip包头中，得到第一聚合ip包头；

24、第一节点将第一聚合ip包头和多个待发送报文的载荷封装成聚合ip数据包；

25、第一节点对聚合ip数据包进行mac层封装，得到第一聚合报文。

26、在该实现方式中，通过上述过程将载荷数量、目的地址集合和源地址集合写入聚合ip包头，然后与各个载荷封装成ip数据包，最后再进行mac层封装得到聚合报文。封装过程基本不变，但通过ip包头的聚合提高了带宽利用率。同时，该处理过程易于实现。

27、在本技术的实现方式中，多个待发送报文的报文长度符合条件包括：

28、多个待发送报文的载荷长度之和，不大于最大传输单元(maximum transmissionunit，mtu)与第一聚合ip包头的长度之差。

29、在该实现方式中，通过限定多个待发送报文的载荷长度之和与第一聚合ip包头的长度相加不超过mtu，以保证该ip数据包符合协议要求。

30、在本技术的实现方式中，在多个待发送报文的报文长度符合条件的情况下，第一节点对多个待发送报文进行聚合，得到第一聚合报文包括：

31、在多个待发送报文的报文长度符合条件，且当前机会窗口和属于第一节点的机会窗口之间的距离大于1个机会窗口的情况下，第一节点对多个待发送报文进行聚合，得到第一聚合报文。

32、在该实现方式中，通过限定当前机会窗口和属于第一节点的机会窗口之间的距离大于1个机会窗口，从而保证有足够的时间预留给节点进行聚合报文的封装。

33、在本技术一种可能的实现方式中，第一节点为总线上的主节点，该方法还包括：

34、第一节点接收总线上的从节点发送的第二聚合报文，第二聚合报文包括第二mac报文头、第二聚合ip包头和多个载荷；

35、第一节点将第二聚合报文转换成多个标准协议报文；

36、第一节点分别转发多个标准协议报文。

37、在该实现方式中，主节点接收从节点发送的聚合报文，然后拆分成多个标准协议报文转发出去，从而实现了从节点向外部设备发送报文的过程。并且由于该过程中，从节点采用了聚合报文，因而提高了带宽利用率，降低了传输时延。

38、在本技术另一种可能的实现方式中，第一节点为总线上的从节点，该方法还包括：

39、第一节点接收总线上的主节点发送的第二聚合报文，第二聚合报文包括第二mac报文头、第二聚合ip包头和多个载荷；

40、第一节点将第二聚合报文转换成多个标准协议报文；

41、第一节点保留多个标准协议报文中目的地址为第一节点的地址的标准协议报文，丢弃其他标准协议报文。

42、在该实现方式中，主节点向从节点发送聚合报文，各个从节点接收后从中拆分出属于自己的标准协议报文，从而实现了外部设备向从节点发送报文的过程。并且由于该过程中，主节点采用了聚合报文，因而提高了带宽利用率，降低了传输时延。

43、在本技术的实现方式中，第一节点将第二聚合报文转换成多个标准协议报文，包括：

44、第一节点根据第二聚合报文的第二聚合ip包头中的载荷数量，确定标准协议报文的数量；

45、第一节点根据第二聚合报文的第二聚合ip包头中的目的地址集合和源地址集合，确定多个标准协议报文的目的地址和源地址；

46、第一节点根据标准协议报文的数量，将多个标准协议报文的目的地址和源地址分别写入多个标准ip包头；

47、第一节点将多个标准ip包头和第二聚合报文中的多个载荷封装成多个标准ip数据包；

48、第一节点对多个标准ip数据包进行mac层封装，得到多个标准协议报文。

49、在该实现方式中，通过上述过程将聚合ip包头拆分成多个标准ip包头，然后分别与各个载荷封装成标准ip数据包，最后再进行mac层封装得到标准协议报文。该处理过程易于实现。

50、在本技术的实现方式中，第一节点根据标准协议报文的数量，将多个标准协议报文的目的地址和源地址分别写入多个标准ip包头，包括：

51、第一节点获取默认字段值，默认字段值包括标识符、标志和分段偏移中的至少一个；

52、第一节点根据标准协议报文的数量，将多个标准协议报文的目的地址和源地址以及默认字段值分别写入多个标准ip包头。

53、在该实现方式中，由于在聚合时省略了标准ip包头中的其他字段，采用默认值表示，因此在拆分成标准ip包头时需要写入这些默认字段值，从而保证标准ip包头的完整性。

54、第二方面，本技术提供了一种报文传输装置，该装置为总线上的节点，该装置包括：

55、处理单元，用于在多个待发送报文的报文长度符合条件的情况下，对多个待发送报文进行聚合，得到第一聚合报文；

56、发送单元，用于在属于装置的机会窗口发送第一聚合报文；

57、其中，第一聚合报文包括第一媒体访问控制mac报文头、第一聚合互联网协议ip包头和各个待发送报文的载荷，第一聚合ip包头基于多个待发送报文的ip包头聚合得到。

58、可选地，第一聚合ip包头包括：

59、位图，用于指示ip包头类型、地址集合类型、是否携带生存时间ttl、是否携带协议类型；

60、载荷数量，用于指示第一聚合报文携带的载荷的数量；

61、目的地址集合，用于指示各个载荷对应的目的地址；

62、源地址集合，用于指示各个载荷对应的源地址。

63、可选地，位图，包括：

64、第一比特部分，用于指示报文为聚合报文；

65、第二比特部分，用于指示地址集合类型为第一类型或第二类型，第一类型对应的目的地址集合包括多个目的地址，对应的源地址集合包括多个源地址，第二类型对应的目的地址集合包括多个目的地址，对应的源地址集合包括一个源地址；

66、第三比特部分，用于指示报文是否携带ttl；

67、第四比特部分，用于指示报文是否携带协议类型。

68、可选地，处理单元，用于将多个待发送报文的数量赋值给聚合ip包头中的载荷数量；获取目的地址集合和源地址集合，目的地址集合包括多个待发送报文的目的地址，源地址集合包括多个待发送报文的源地址；将目的地址集合和源地址集合写入聚合ip包头中，得到第一聚合ip包头；将第一聚合ip包头和多个待发送报文的载荷封装成聚合ip数据包；对聚合ip数据进行mac层封装，得到第一聚合报文。

69、可选地，多个待发送报文的报文长度符合条件包括：

70、多个待发送报文的载荷长度之和，不大于最大传输单元mtu与第一聚合ip包头的长度之差。

71、可选地，处理单元，用于在多个待发送报文的报文长度符合条件，且当前机会窗口和属于所述装置的机会窗口之间的距离大于1个机会窗口的情况下，所述装置对多个待发送报文进行聚合，得到第一聚合报文。

72、可选地，该装置为总线上的主节点，该装置还包括：

73、接收单元，用于接收总线上的从节点发送的第二聚合报文，第二聚合报文包括第二mac报文头、第二聚合ip包头和多个载荷；

74、处理单元，还用于将第二聚合报文转换成多个标准协议报文；

75、发送单元，还用于分别转发多个标准协议报文。

76、可选地，该装置为总线上的从节点，该装置还包括：

77、接收单元，用于接收总线上的主节点发送的第二聚合报文，第二聚合报文包括第二mac报文头、第二聚合ip包头和多个载荷；

78、处理单元，还用于将第二聚合报文转换成多个标准协议报文；保留多个标准协议报文中目的地址为所述装置的地址的标准协议报文，丢弃其他标准协议报文。

79、第三方面，提供了一种通信设备。所述通信设备包括处理器和存储器。所述存储器用于存储软件程序以及模块。所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的软件程序和/或模块实现上述第一方面或第一方面的任一种可能的实施方式中的方法。

80、可选地，所述处理器为一个或多个，所述存储器为一个或多个。

81、可选地，所述存储器可以与所述处理器集成在一起，或者所述存储器与处理器分离设置。

82、在具体实现过程中，存储器可以为非瞬时性(non-transitory)存储器，例如只读存储器(read only memory，rom)，其可以与处理器集成在同一块芯片上，也可以分别设置在不同的芯片上，本技术对存储器的类型以及存储器与处理器的设置方式不做限定。

83、第四方面，提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码被计算机运行时，使得所述计算机执行上述第一方面或第一方面的任一种可能的实施方式中的方法。

84、第五方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储处理器所执行的程序代码，所述程序代码包括用于实现上述第一方面任一种可能的实施方式中的方法。

85、第六方面，提供了一种芯片，包括处理器，处理器用于从存储器中调用并运行所述存储器中存储的指令，使得安装有所述芯片的通信设备执行上述第一方面任一种可能的实施方式中的方法。

86、第七方面，提供另一种芯片。所述另一种芯片包括输入接口、输出接口、处理器和存储器。所述输入接口、输出接口、所述处理器以及所述存储器之间通过内部连接通路相连。所述处理器用于执行所述存储器中的代码，当所述代码被执行时，所述处理器用于执行上述第一方面任一种可能的实施方式中的方法。