CN106533946B - 报文转发方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了报文转发方法和装置。本申请中，策略路由表项由slb流表项实现，slb流表项资源的规格大，远大于ACL表项资源，本发明大大扩展了策略路由，避免策略路由表项由ACL表项实现时因ACL资源规格小而带来的问题；进一步地，在本发明中，slb流表项可任意修改，这完全避免现有的诸如灵活性差等问题。

Description

报文转发方法和装置

技术领域

本申请涉及网络通信技术，特别涉及报文转发方法和装置。

背景技术

策略路由是依据用户制定的策略对报文进行路由转发的。策略路由具体包含：匹配项和动作项，用于对满足匹配项如报文长度、报文优先级等的报文，执行指定的动作项比如重定向至某一个出接口转发。

目前，策略路由均是采用访问控制列表(ACL：Access Control List)表项实现，当接收到报文时，为报文匹配ACL表项，匹配到ACL表项时，基于ACL表项中的动作项处理报文，图1举例示出了基于策略路由的报文转发示意图。

但是，转发芯片本地的ACL资源非常有限，无法容纳足够多的策略路由，并且，ACL表项实现的策略路由是预先配置好的，而预先配置策略路由，一方面是灵活性比较差，另一方面是无法适配策略路由中动态变化的出接口。

发明内容

本申请提供了报文转发方法和装置，以避免策略路由由ACL表项实现时因ACL资源规格小而带来的问题。

本申请提供的技术方案包括：

一种报文转发方法，该方法包括：

根据预先配置的用于实现策略路由的路由策略和路由策略相匹配的出接口生成全状态负载均衡slb流表项，slb流表项为策略路由表项；

下发slb流表项至转发芯片以使转发芯片优先基于匹配的slb流表项进行报文转发。

一种报文转发方法，该方法包括：

接收下发的全状态负载均衡slb流表项，slb流表项为策略路由表项用于实现策略路由，slb流表项的匹配项至少包含了报文的特征标识值和转发信息库FIB表项指示的等价多径ECMP表项索引；

接收报文，为报文匹配FIB表项，依据匹配到的FIB表项的ECMP表项索引和报文的特征标识值匹配slb流表项，依据匹配到的slb流表项的动作项转发报文。

一种报文转发装置，该装置包括：

表项生成单元，用于根据预先配置的用于实现策略路由的路由策略和路由策略相匹配的出接口生成全状态负载均衡slb流表项，slb流表项为策略路由表项；

表项下发单元，用于下发表项生成单元生成的slb流表项至转发芯片以使转发芯片优先基于匹配的slb流表项进行报文转发。

一种报文转发装置，该装置包括：

表项接收单元，用于接收下发的全状态负载均衡slb流表项，slb流表项为策略路由表项用于实现策略路由，slb流表项的匹配项至少包含了报文的特征标识值和转发信息库FIB表项指示的等价多径ECMP表项索引；

报文处理单元，用于接收报文，为报文匹配FIB表项，依据匹配到的FIB表项的ECMP表项索引和报文的特征标识值匹配slb流表项，依据匹配到的slb流表项的动作项转发报文。

由以上技术方案可以看出，本发明中，策略路由由slb流表项实现，slb流表项资源的规格大，甚至和路由表项资源的规格相当，远大于ACL表项资源，本发明大大扩展了策略路由，避免策略路由由ACL表项实现时因ACL资源规格小而带来的问题；

进一步地，在本发明中，slb流表项可任意修改，这完全避免因为现有预先配置策略路由而带来的诸如灵活性差等问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为报文转发示意图；

图2为本发明提供的方法流程图；

图3为本发明提供的转发芯片转发报文示意图；

图4为本发明提供的实施例示意图；

图5为本发明提供的装置结构示意图；

图6为本发明提供的另一装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

目前，转发芯片比如jericho芯片本身支持全状态负载均衡(slbstatefullloadbalance)机制。slb机制应用于聚合口或等价多径(ECMP：Equal-Cost Multipath)场景，用于实现在聚合口或ECMP场景中控制发向同一目的地址的流量稳定固定在同一个出口转发。

以聚合口为例描述slb机制的原理：在第一次向目的地址转发报文时，依据目的地址匹配到聚合口，则通过哈希(HASH)算法从聚合口中确定出用于转发该报文的聚合成员口来转发报文，并根据报文的报文关键字(key)和目的地址主动学习一个slb流表项，slb流表项指向确定出的聚合成员口，之后当后续再接收到发向上述目的地址的报文时，优先匹配slb流表项，依据slb流表项指向的聚合成员口转发报文。

基于slb机制的原理可以看出，即使后续聚合口中的聚合成员口发生变化，也始终保证发向同一目的地址的报文的固定在同一个聚合成员口转发，直至slb流表项老化被删除。

对于转发芯片，其支持的slb流表项资源(用于存放slb流表项)的规格大，远远大于ACL资源(用于存放ACL表项的资源)的规格。在具体应用中，转发芯片支持的slb流表项资源的规格与路由表项的规格相当。

基于此，在本发明中，策略路由不再由ACL实现，而是由slb表项实现，如上描述的slb表项资源规格大，通过slb表项实现策略路由完全可以避免因为ACL资源非常有限而导致无法实现足够多的策略路由，大大扩展了策略路由。

下面对本发明提供的方法进行描述：

参见图2，图2为本发明提供的方法流程图。该流程是由网络设备的软件实现，具体地，作为一个实施例，这里所指的网络设备的软件可为网络设备的CPU。

需要说明的是，为防止本发明实现策略路由的slb流表项和现有slb流表项冲突，则在本发明中，禁止转发芯片自动学习slb流表项，使能软件层自动学习slb流表项的特性，以实现软件自动学习slb流表项，并且，软件自动学习的slb流表项是用于实现策略路由，其和现有slb机制中的slb流表项不同，为使转发芯片支持软件自动学习的用于实现策略路由的slb流表项，则还需要进一步使能转发芯片支持用于实现策略路由的slb流表项的特性。

如图2所示，该流程可包括以下步骤：

步骤201，根据预先配置的用于实现策略路由的路由策略和路由策略相匹配的出接口生成全状态负载均衡slb流表项。

在本步骤201中生成的slb流表项与原有slb机制中转发芯片动态学习的slb流表项所起的作用不同，本步骤201中生成的slb流表项是用于实现策略路由，原有slb机制中转发芯片动态学习的slb流表项是用于保证发向同一目的地址的报文的稳定在固定的出口转发。

在本步骤201中生成的slb流表项，如上描述是用于实现策略路由的，相当于是策略路由表项，为了保证优先基于匹配的slb流表项转发报文，可设置slb流表项的优先级高于普通的FIB表项。

在本发明中，如步骤201描述，实现策略路由的slb流表项是动态生成的，这完全避免因为现有预先配置策略路由而带来的诸如灵活性差等问题。

步骤202，下发slb流表项至转发芯片以使转发芯片优先基于匹配的slb流表项进行报文转发。

当转发芯片接收到slb流表项时，后续就会基于接收的slb表项转发报文。图3进行了描述：

参见图3，图3为本发明的另一方法流程图。该流程应用于转发芯片，包括以下步骤：

步骤301，接收下发至本芯片的slb流表项。

作为一个实施例，slb流表项包含匹配项和动作项，其中，匹配项至少包含了报文的特征标识值和FIB表项指示的ECMP表项索引。

步骤302，接收报文，为报文匹配FIB表项，依据匹配到的FIB表项的ECMP表项索引和报文的特征标识值匹配slb流表项，依据匹配到的slb流表项的动作项转发报文。

如上描述的，slb流表项的优先级远高于常用的路由表项，基于此，当转发芯片接收到报文时，若匹配到slb流表项，如步骤302描述，依据匹配到的slb流表项的动作项转发报文，不再依赖于FIB表项转发；而当未匹配到slb流表项时，则可基于匹配到的FIB表项的ECMP表项索引对应的ECMP表项中的出接口(也是FEC)转发报文。

至此，完成图3所示流程。

下面通过一个具体实施例对图2、图3进行描述：

参见图4，图4为本发明提供的实施例示意图。假如基于路由协议动态学习到至目的地1.1.1.1存在以下6个出接口相关联的出接口表项：FECa至FECf。这里的FECa至FECf具有不同索引。FECa至FECf均为转发芯片硬件层面的出接口表项，具体包含了出端口、出VLAN等信息。

假如根据业务需求生成一个用于指向目的地1.1.1.1的FIB表项，生成的FIB表项根据业务需求指示了以下两个出接口表项：FECa、FECb。在实际应用中，FECa、FECb不包含在FIB表项中，而是存在于与FIB表项独立的ECMP表项，ECMP表项的索引包含在FIB表项中。以FIB表项指示的ECMP表项索引为ECMP1，ECMP1对应的表项记为ECMP表项1_1为例,为便于描述，这里将FECa、FECb记为缺省FEC表项，则简言之，ECMP表项1_1概括为：

ECMP1：缺省FEC表项->FECa、FECb；

假如根据业务需求配置以下路由策略：

策略1：用于表示针对携带设定特征标识值(以DSCP值为16为例)且匹配了ECMP1的报文，由ECMP2替代ECMP1进行转发。ECMP2为ECMP表项1_2的索引。ECMP表项1_2包含以下FEC：FECc、FECd(记为第一类FEC表项)。ECMP表项1_2概括为：

ECMP2：第一类FEC表项->FECc、FECd；

策略2：用于表示针对携带设定特征标识值(以DSCP值为8为例)且匹配了ECMP1的报文，由ECMP3替代ECMP1进行转发。ECMP3为ECMP表项1_3的索引。ECMP表项1_3包含以下FEC：FECe、FECf(记为第二类FEC表项)。ECMP表项1_3概括为：

ECMP3：第二类FEC表项->FECe、FECf；

基于策略1生成slb流表项并下发至转发芯片，该生成的slb流表项记为slb流表项1_1。slb流表项1_1包含了匹配项和动作项，匹配项为DSCP值16+ECMP1，动作项为ECMP2替代ECMP1作为出接口转发报文。表1举例示出了slb流表项1_1：

表1

类似地，基于策略2生成slb流表项并下发至转发芯片，该生成的slb流表项记为slb流表项2_2。slb流表项2_2包含了匹配项和动作项，匹配项为DSCP值8+ECMP1，动作项为通过ECMP3替代ECMP1作为出接口转发报文。表2举例示出了slb流表项2_2：

表2

以上举例描述了如何生成slb流表项。下面描述转发芯片如何利用slb流表项转发报文：

转发芯片将下发至本地的slb流表项1_1、slb流表项2_2存储至slb流表项资源。

之后，转发芯片接收报文，为报文匹配FIB表项，依据匹配到的FIB表项指示的ECMP表项索引和报文的特征标识值匹配slb流表项；

当转发芯片匹配到slb流表项，则依据匹配到的slb流表项中的动作项转发报文。举例，假如匹配到的FIB表项指示的ECMP表项索引为ECMP1，报文的特征标识值为DSCP值16，则最终匹配到的slb流表项为slb流表项1_1，转发芯片依据匹配到的slb流表项1_1的动作项即ECMP2替代ECMP1作为出接口转发报文。

作为本发明的一个实施例，假如转发芯片依据匹配到的FIB表项指示的ECMP表项索引和报文的特征标识值未匹配到slb流表项，则直接基于FIB表项指示的ECMP表示索引所指示的FEC表项转发，比如，假如匹配到的FIB表项指示的ECMP表项索引为ECMP1，报文的特征标识值为除DSCP值16、DSCP值8之外的其他值，则依据ECMP1和报文的特征标识值未匹配到的slb流表项，转发芯片直接依据ECMP1指示的缺省FEC表项即FECa、FECb转发报文。

至此，完成实施例的描述。

需要说明的是，在本发明中，slb流表项可动态维护，这里的维护是由软件比如CPU实现的。

作为一个实施例，动态维护slb流表项可包括：

当检测到生成slb流表项的路由策略发生变化时，或者路由策略匹配的出接口发生变化时，依据变化适应修改slb流表项；

这里的路由策略发生变化具体是指路由策略包含的匹配项发生变化，比如报文特征值发生变化等。以slb流表项1_1为例，假如根据业务需求需要调整ECMP2中的特征标识值，比如修改ECMP2中的特征标识值即DSCP值16为DSCP值8，则需要自适应修改slb流表项1_1的匹配项中的特征标识值即DSCP值16为DSCP值8。

作为本发明的一个实施例，路由策略匹配的出接口发生变化可包括：增加出接口、删除出接口、修改出接口。

其中，当新增加路由策略匹配的出接口时，在依据该路由策略已生成的slb流表项中添加新增加的出接口。举例，假如检测到新增加了出接口，该增加的出接口相关联的出接口表项FECg属于第一类FEC表项，则在slb流表项1_1的ECMP2中添加新增加的FECg；

当删除路由策略匹配的出接口时，在依据该路由策略已生成的slb流表项中删除该被删除的出接口。举例，假如检测到有出接口被删除，该被删除的出接口相关联的出接口表项为第一类FEC表项中的FECc，则在slb流表项1_1的ECMP2中删除FECc。

作为一个特例，当检测到slb流表项中所有出接口均被删除时，则直接从转发芯片删除slb流表项。举例，假如检测到第一类FEC表项中FECc、FECd相关联的出接口均被删除，则从转发芯片删除slb流表项1_1。

当修改路由策略匹配的出接口时，在依据该路由策略已生成的slb流表项中修改出接口。举例，假如检测到第一类FEC表项中FECc相关联的出接口被修改，被修改后的出接口相关联的出接口表项不再是FECc，而是FECh，则在slb流表项1_1中添加FECh，并同时删除FECc。

可以看出，通过动态维护slb流表项可以任意修改、任意指定slb流表项中的出接口，适配动态变化的端口，很好的满足了用户需求。

以上对本发明提供的方法进行了描述。下面对本发明提供的装置进行修改：

参见图5，图5为本发明提供的装置结构图。如图5所示，该装置包括：

表项生成单元，用于根据预先配置的用于实现策略路由的路由策略和路由策略相匹配的出接口生成全状态负载均衡slb流表项，slb流表项为策略路由表项；

表项下发单元，用于下发表项生成单元生成的slb流表项至转发芯片以使转发芯片优先基于匹配的slb流表项进行报文转发。

优选地，该装置进一步包括：

更新单元，用于当检测到路由策略发生变化时，或者出接口发生变化时，依据变化自适应修改slb流表项；

其中，出接口发生变化包括：增加出接口、删除出接口、修改出接口。

优选地，该装置进一步包括：

控制单元，用于禁止转发芯片自动学习slb流表项，以及，

使能软件层自动学习slb流表项的特性，并使能转发芯片支持用于实现策略路由的slb流表项的特性。

至此，完成图5所示装置结构描述。

参见图6，图6为本发明提供的另一装置结构图。如图6所示，该装置包括：

表项接收单元，用于接收下发的全状态负载均衡slb流表项，slb流表项为策略路由表项用于实现策略路由，slb流表项的匹配项至少包含了报文的特征标识值和转发信息库FIB表项指示的等价多径ECMP表项索引；

报文处理单元，用于接收报文，为报文匹配FIB表项，依据匹配到的FIB表项的ECMP表项索引和报文的特征标识值匹配slb流表项，依据匹配到的slb流表项的动作项转发报文。

优选地，报文处理单元在依据匹配到的FIB表项的ECMP表项索引和报文的特征标识值未匹配到slb流表项时，进一步执行以下步骤：

基于匹配到的FIB表项的ECMP表项索引对应的ECMP表项中的出接口转发报文。

至此，完成图6所示装置结构描述。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种报文转发方法，其特征在于，在该方法中，禁止转发芯片自动学习slb流表项；使能软件层自动学习slb流表项的特性，并使能转发芯片支持用于实现策略路由的slb流表项的特性；该方法还包括：

根据预先配置的用于实现策略路由的路由策略和所述路由策略相匹配的出接口生成全状态负载均衡slb流表项，所述slb流表项为策略路由表项；

下发slb流表项至转发芯片以使所述转发芯片优先基于匹配的slb流表项进行报文转发。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

当检测到所述路由策略发生变化时，或者所述出接口发生变化时，依据变化自适应修改所述slb流表项；

其中，所述出接口发生变化包括：增加出接口、删除出接口、修改出接口。

3.一种报文转发方法，其特征在于，该方法包括：

接收下发的全状态负载均衡slb流表项，所述slb流表项为策略路由表项用于实现策略路由，所述slb流表项的匹配项至少包含了报文的特征标识值和转发信息库FIB表项指示的等价多径ECMP表项索引；

接收报文，为所述报文匹配FIB表项，依据匹配到的FIB表项的ECMP表项索引和所述报文的特征标识值匹配slb流表项，依据匹配到的slb流表项的动作项转发报文。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当依据匹配到的FIB表项的ECMP表项索引和所述报文的特征标识值未匹配到slb流表项时，该方法进一步包括：

基于匹配到的FIB表项的ECMP表项索引对应的ECMP表项中的出接口转发报文。

5.一种报文转发装置，其特征在于，该装置包括：

控制单元，用于禁止转发芯片自动学习slb流表项，以及，

使能软件层自动学习slb流表项的特性，并使能转发芯片支持用于实现策略路由的slb流表项的特性；

表项生成单元，用于根据预先配置的用于实现策略路由的路由策略和所述路由策略相匹配的出接口生成全状态负载均衡slb流表项，所述slb流表项为策略路由表项；

表项下发单元，用于下发所述表项生成单元生成的slb流表项至转发芯片以使所述转发芯片优先基于匹配的slb流表项进行报文转发。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括：

更新单元，用于当检测到所述路由策略发生变化时，或者所述出接口发生变化时，依据变化自适应修改所述slb流表项；

其中，所述出接口发生变化包括：增加出接口、删除出接口、修改出接口。

7.一种报文转发装置，其特征在于，该装置包括：

表项接收单元，用于接收下发的全状态负载均衡slb流表项，所述slb流表项为策略路由表项用于实现策略路由，所述slb流表项的匹配项至少包含了报文的特征标识值和转发信息库FIB表项指示的等价多径ECMP表项索引；

报文处理单元，用于接收报文，为所述报文匹配FIB表项，依据匹配到的FIB表项的ECMP表项索引和所述报文的特征标识值匹配slb流表项，依据匹配到的slb流表项的动作项转发报文。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述报文处理单元在依据匹配到的FIB表项的ECMP表项索引和所述报文的特征标识值未匹配到slb流表项时，进一步执行以下步骤：

基于匹配到的FIB表项的ECMP表项索引对应的ECMP表项中的出接口转发报文。

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