PMTU协议在IPv6网络中的应用研究

摘要

在IPv6的网络传输当中，为了提高网络设备的转发效率，中间转发设备不可以对报文进行分片，报文的大小只能由发送端决定，也就是说只有发送端才有对报文进行分片的能力，而发送端必须要进行PMTU发现，才能够确定发送报文的具体长度。所以PMTU发现协议是IPv6中一个非常重要的的协议，IPv6的迅速发展和广泛应用，也使得PMTU协议成为各大网络设备制造商必须支持和实现的协议。
　　 本文分析了PMTU技术的理论基础，对实际执行过程中可能遇到的问题给出了相应的解决方案。还介绍了目前PMTU探测的主流算法，包括递增探测算法、递减探测算法、分层探测算法和基于经验值的K段分层探测算法。但是PMTU的探测过程，是采用逐跳的方式进行的，在有些情况下，探测的速度相当地缓慢，而不断地修改表项的PMTU值也会给系统带来额外的开销，所以本文还对PMTU探测算法提出了改进。
　　 本文进行了详细的需求分析，描述了：PMTU模块应该实现的具体功能，一共划分成了16个具体的需求点，并对每个具体的需求点进行了详细的说明。另外，还对PMTU模块的开发方案进行了详细的设计，包括数据分布和控制流、表项结构、表项管理、老化机制、表项平滑和数据库设计、用户接口等，确定了每个子模块的具体功能和应该实现的函数接口。
　　 本文对PMTU的设计方案进行了具体的实现，详细描述PMTU模块实现过程中用到的主要数据结构，还对PMTU每个子模块的主要接口函数进行了详细的说明，尤其是PMTU模块向外部应用模块提供的接口函数。本文最后测试了PMTU模块的具体功能，并对系统测试结果进行了分析，这样PMTU模块开发过程中出现的问题就得到了解决，整个项目的质量也得到了保障。