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CN110557329A - 一种报文转发的方法、装置和节点 - Google Patents

一种报文转发的方法、装置和节点 Download PDF

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CN110557329A
CN110557329A CN201810538690.4A CN201810538690A CN110557329A CN 110557329 A CN110557329 A CN 110557329A CN 201810538690 A CN201810538690 A CN 201810538690A CN 110557329 A CN110557329 A CN 110557329A
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srh
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ipv6
forwarding
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彭少富
金飞蔡
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ZTE Corp
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Abstract

本发明实施例公开了一种报文转发的方法、装置和节点，其中，所述方法包括：具备IPv6分段路由SRv6转发能力的节点接收包含分段路由头SRH封装的IPv6报文，所述SRH包含分段列表；所述节点确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，在转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。通过本发明实施例，可以实现所有Function类型的SID均支持PSP，对PSP的支持更加全面和彻底。

Description

一种报文转发的方法、装置和节点
技术领域
本申请涉及数据通信领域，尤指一种报文转发的方法、装置和节点。
背景技术
在有关路由技术的标准中，draft-ietf-spring-segment-routing-15描述了Segment Routing(分段路由)的架构，分段路由技术使得一个节点可以为特定的报文指定其转发路径，而不是按一般的最短路径转发，通过在报文中附加由SID(Segment ID，分段标识)组成的Segment List(分段列表)相关的信息，不需要在中间节点上维护每条路径的状态信息。
draft-filsfils-spring-srv6-network-programming-03描述了如何将分段路由应用于IPv6(Internet Protocol Version 6，互联网协议版本6)转发平面，也即SRv6(IPv6Segment Routing，IPv6分段路由)，通过在IPv6报文中插入一个路由扩展头SRH(Segment Routing Header，分段路由头)，在SRH中包含了由IPv6地址列表表示的SegmentList，报文的目的地址将逐段的被更新，完成逐段转发。该草案中定义了一些具有不同Function(功能)的SID，其中针对END、END.X、END.T这三个Function类型的SID还定义了相应的PSP(Penultimate Segment POP of the SRH，次末分段弹出SRH)与USP(UltimateSegment Pop of the SRH，最末分段弹出SRH)变种。PSP就是报文到达SRH中的倒数第二个Segment对应的节点上时提前弹出SRH，类似于MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)转发的PHP(Penultimate Hop POP，次末跳弹出机制)；USP就是报文到达SRH中的最后一个segment对应的节点上时弹出SRH。
为了支持PSP或USP，draft-bashandy-isis-srv6-extensions-01中定义了如何在IGP(Interior Gateway Protocol，内部网关协议)area(区域)内泛洪END、END.X等Function类型的SID并携带PSP或USP标志，则后续报文到达SRH中的倒数第二个segment对应的节点上处理时，将依据最后一个SID对应的表项中是否包含有PSP或USP标志，决定对SRH是否提前弹出。
发明内容
当前的标准中，PSP(或USP)是与具体SID关联的，但是并非所有Function类型的SID，比如VPN(Virtual Private Network，虚拟私有网络)业务相关的SID，都能够或者适合在IGP域内泛洪，因此当前标准不能针对所有Function类型的SID都支持PSP。
本发明实施例提供了一种报文转发的方法、装置和节点，针对现有标准中仅支持有限Function类型的SID的PSP，提供一种支持所有Function类型的SID的PSP机制。
本发明实施例提供了一种报文转发的方法，包括：
具备IPv6分段路由SRv6转发能力的节点接收包含分段路由头SRH封装的IPv6报文，所述SRH包含分段列表；
所述节点确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，在转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。
本发明实施例还提供一种报文转发的装置，包括：
接收模块，用于接收包含SRH封装的IPv6报文，所述SRH包含分段列表；
转发模块，用于确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，在转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。
本发明实施例还提供一种节点，包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
用于根据所述处理器的控制进行信息收发通信的传输装置；
其中，所述处理器用于执行以下操作：
控制所述传输装置接收包含SRH封装的IPv6报文，所述SRH包含分段列表；
确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，在控制所述传输装置转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。
本发明实施例包括：具备互联网协议版本6分段路由SRv6转发能力的节点接收包含分段路由头SRH封装的互联网协议版本6IPv6报文，所述SRH包含分段列表；所述节点确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，在转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。通过本发明实施例，可以实现所有Function类型的SID均支持PSP，对PSP的支持更加全面和彻底。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例的报文转发的方法的流程图。
图2为本发明另一实施例的报文转发的方法的流程图。
图3为本发明应用实例一的网络拓扑图；
图4为本发明应用实例二的网络拓扑图；
图5为本发明实施例的报文转发的装置的示意图。
具体实施方式
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图1所示，本发明实施例的报文转发的方法，包括：
步骤101，具备SRv6转发能力的节点接收包含SRH封装的IPv6报文，所述SRH包含分段列表(Segment List)；
步骤102，所述节点确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，在转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。
本发明实施例中，将SRv6中PSP实现为一种节点能力，与具体SID解耦。具备SRv6转发能力的节点可以在解析SRH封装的报文时，发现其自身作为SRH中倒数第二个Segment对应的节点时，提前对该SRH弹出，可以实现所有Function类型的SID均支持PSP，对PSP的支持更加全面和彻底。
在一实施例中，在具备SRv6转发能力的节点上配置SRv6PSP能力开关。
这样，可以根据不同需要，设置SRv6PSP能力开关打开或关闭状态。
相应地，所述节点确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，并确定所述SRv6PSP能力开关为打开状态，则在转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。
在一实施例中，所述节点确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点之前，所述方法还包括：
所述节点确定所述IPv6报文中IPv6DA(Destination Address，目的地址)为自身的地址。
其中，如果所述节点确定所述IPv6DA不是自身地址，则将报文按最短路径转发。
在一实施例中，所述节点根据所述SRH中Segment Left(剩余分段数)字段的值，确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点。
所述Segment Left字段的值可以有三种情况：
1、Segment Left字段的值为0
在这种情况，确定自身为所述分段列表中最后一个分段对应的节点，将所述SRH弹出，处理所述SRH封装的载荷。
2、Segment Left字段的值为1
在这种情况，确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点。
其中，当所述Segment Left字段的值为1，将Segment Left字段的值减1，将IPv6DA更新为所述分段列表中下一个分段对应的IPv6地址，将所述IPv6报文根据更新后的IPv6DA进行转发。在转发之前，将所述SRH弹出。
3、Segment Left字段的值大于1
在这种情况，确定自身为所述分段列表中除第二个分段与最后一个分段以外的其它分段对应的节点，将Segment Left字段的值减1，将IPv6DA更新为所述分段列表中下一个分段对应的IPv6地址，将所述IPv6报文根据更新后的IPv6DA进行转发。
如图2所示，为本发明另一实施例的报文转发的方法的流程图，包括如下步骤：
步骤201，在所有具备SRv6转发能力的节点上配置SRv6PSP能力开关。
其中，如果不配置SRv6PSP能力开关，则默认没有SRv6PSP能力，即默认只有SRv6USP能力。
步骤202，具备SRv6转发能力的节点在收到含有SRH封装的IPv6报文时，如果IPv6DA为该节点自身的地址，则该节点将继续解析IPv6头后面的SRH；
步骤203，检查SRH中的Segment Left字段取值，若Segment Left字段的值等于0，执行步骤203；若Segment Left字段的值等于1；执行步骤205；若Segment Left字段的值大于1，执行步骤206；
步骤204，该节点为SRH中Segment List中的最后一个Segment对应的节点，此时将SRH弹出(即剥除)，继续处理SRH所封装的载荷，结束流程。
步骤205，该节点为SRH中Segment List中的倒数第二个Segment对应的节点，将Segment Left减1后从SRH中的Segment List中获取下一个Segment，将IPv6DA更新为下一个Segment对应的IPv6地址，执行步骤207；
步骤206，该节点是SRH中Segment List中的除倒数第二个Segment与最后一个Segment以外的其它Segment对应的节点，此时将Segment Left减1后从SRH中的SegmentList中获取下一个Segment，将IPv6DA更新为下一个Segment对应的IPv6地址，执行步骤209；
步骤207，检查是否打开了SRv6PSP能力开关，若是，执行步骤208，若否，执行步骤209；
步骤208，弹出所述SRH；
步骤209，根据新的IPv6DA查表转发IPv6报文，结束流程。
下面以几个应用实例进行说明。
应用实例一
如图3所示的网络拓扑图，建立一条从R1至R9的SRv6-TE(Traffic Engineering，流量工程)路径，其路径信息为<node-R3,link-R3R7,node-R9>，则沿该路径转发的报文将先沿最短路径转发至节点R3，然后沿链路R3R7转发至节点R7，最后沿最短路径转发至节点R9。假设节点R3上配置END SID为：a3::1，节点R3上为链路R3R7配置END.X SID为：a3::2，类似的节点R9上可以配置END SID为：a9::1。报文转发步骤如下：
步骤301，在支持SRv6转发能力的节点R1、R3、R9上配置打开SRv6PSP能力开关，那么这些节点都可以在解析SRH封装的报文时，发现其自身作为SRH中倒数第二个Segment对应的节点时，提前对该SRH弹出。
步骤302，R1上将流量导入至上述创建好的SRv6-TE路径时，将直接在载荷前封装IPv6header+SRH，SRH中包含的Segment List为{a3::1,a3::2,a9::1}，SRH中的SegmentLeft初始值为3。IPv6header中的DA首先拷贝为第一个segment即a3::1，SRH中的SegmentLeft字段减1变为2，报文沿最短路径向目的R3节点转发。
步骤303，报文到达R2，R2节点不处于Segment List中，它无需支持SRv6功能。R2继续将报文按最短路径向R3转发。
步骤304，报文到达R3，R3上发现IPv6DA(为a3::1)命中了其本地维护的local SID表项(a3::1/128)，其function为END。于是R3继续根据SRH中的Segment Left减1后(Segment Left减1后将变为1)获取下一个segment(a3::2)，拷贝至DA。将报文查路由表继续转发。
步骤305，R3上发现DA(a3::2)继续命中了其本地维护的local SID表项(a3::2/128)，其function为END.X。于是R3继续根据SRH中的Segment Left减1后(Segment Left减1后将变为0，此时R3发现它作为倒数第二个Segment所属的节点)获取下一个segment(a9::1)，拷贝至DA。R3在将报文向链路R3R7继续转发之前，检查其配置打开了SRv6PSP能力开关，则将报文中的SRH提前弹出后转发。
步骤306，报文到达R7，R7继续将报文按最短路径向R8转发。
步骤307，报文到达R8，R8继续将报文按最短路径向R9转发。
步骤308，报文到达R9，R9上发现IPv6DA(a9::1)命中了其本地维护的local SID表项(a9::1/128)，其function为END。R9剥除IPv6header，继续处理IPv6header封装的载荷。
应用实例二
如图4所示的网络拓扑图，描述L3VPN over SRv6-TE的报文转发，图中CE表示用户网络边缘设备(Customer Edge)，公网的配置与与实施例一相同，以VPNv4over SRv6-TE为例，R9上可以为VRF(Virtual Routing Forwarding虚拟路由转发)实例配置END.DT4SID为：a9::10。另外R1上可以为VRF配置隧道策略，使得VPN路由强行迭代至SRv6-TE路径上，或者R9向R1通告VPN路由时同时携带BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)ColorExtended Community(颜色扩展团体)属性，也将使得R1将VPN路由迭代至具有相应Color的目的地址为R9的SR-TE路径。R1上将VPN路由迭代至SR-TE路径，该SR-TE路径对应的SegmentList为{a3::1,a3::2,a9::1}，报文转发时，SRv6VPN SID(a9::10)可以添加在尾部，即得到{a3::1,a3::2,a9::1,a9::10}。不过R1可以将其中的a9::1优化掉，得到简化的{a3::1,a3::2,a9::10}。报文转发步骤如下：
步骤401，在支持SRv6转发能力的节点R1、R3、R9上配置打开SRv6PSP能力开关，那么这些节点都可以在解析SRH封装的报文时，发现其自身作为SRH中倒数第二个Segment对应的节点时，提前对该SRH弹出。
步骤402，R1上将VPN流量导入至上述创建好的SRv6-TE路径时，将直接在载荷前封装IPv6header+SRH，SRH中包含的Segment List为{a3::1,a3::2,a9::10}，SRH中的SegmentLeft初始值为3。IPv6header中的DA首先拷贝为第一个segment即a3::1，SRH中的SegmentLeft字段减1变为2，报文沿最短路径向目的R3节点转发。
步骤403，报文到达R2，R2节点不处于Segment List中，它无需支持SRv6功能。R2继续将报文按最短路径向R3转发。
步骤404，报文到达R3，R3上发现IPv6DA(为a3::1)命中了其本地维护的local SID表项(a3::1/128)，其function为END。于是R3继续根据SRH中的Segment Left减1后(Segment Left减1后将变为1)获取下一个segment(a3::2)，拷贝至DA。将报文查路由表继续转发。
步骤405，R3上发现DA(a3::2)继续命中了其本地维护的local SID表项(a3::2/128)，其function为END.X。于是R3继续根据SRH中的Segment Left减1后(Segment Left减1后将变为0，此时R3发现它作为倒数第二个Segment所属的节点)获取下一个segment(a9::10)，拷贝至DA。R3在将报文向链路R3R7继续转发之前，检查其配置打开了SRv6PSP能力开关，则将报文中的SRH提前弹出后转发。
步骤406，报文到达R7，R7继续将报文按最短路径向R8转发。
步骤407，报文到达R8，R8继续将报文按最短路径向R9转发。
步骤408，报文到达R9，R9上发现IPv6DA(a9::10)命中了其本地维护的local SID表项(a9::1/128)，其function为END.DT4。R9剥除IPv6header，继续基于内层载荷查找相应的VPN路由表转发。
如图5所示，本发明实施例还提供一种报文转发的装置，应用于具备SRv6转发能力的节点，包括：
接收模块51，用于接收包含SRH封装的IPv6报文，所述SRH包含分段列表；
转发模块52，用于确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，在转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。
在一实施例中，所述装置还包括：配置模块，用于配置SRv6PSP能力开关。
在一实施例中，所述转发模块52，还用于确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，确定所述SRv6PSP能力开关为打开状态，在转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。
在一实施例中，所述转发模块52，还用于确定所述IPv6报文中IPv6DA为自身的地址，以及确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，在转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。
在一实施例中，所述转发模块52，用于根据所述SRH中Segment Left字段的值为1，确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点。
在一实施例中，所述转发模块52，还用于确定Segment Left字段的值为1，则将Segment Left字段的值减1，将IPv6DA更新为所述分段列表中下一个分段对应的IPv6地址，将所述IPv6报文根据更新后的IPv6DA进行转发。
在一实施例中，所述转发模块，还用于根据所述SRH中Segment Left字段的值为0，则确定自身为所述分段列表中最后一个分段对应的节点，将所述SRH弹出，处理所述SRH封装的载荷。
在一实施例中，所述转发模块，还用于根据所述SRH中Segment Left字段的值大于1，确定自身为所述分段列表中除第二个分段与最后一个分段以外的其它分段对应的节点，将Segment Left字段的值减1，将IPv6DA更新为所述分段列表中下一个分段对应的IPv6地址，将所述IPv6报文根据更新后的IPv6DA进行转发。
本发明实施例中，将SRv6中PSP实现为一种节点能力，与具体SID解耦。具备SRv6转发能力的节点可以在解析SRH封装的报文时，发现其自身作为SRH中倒数第二个Segment对应的节点时，提前对该SRH弹出，可以实现所有Function类型的SID均支持PSP，对PSP的支持更加全面和彻底。
本发明实施例还提供一种节点，包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
用于根据所述处理器的控制进行信息收发通信的传输装置；
其中，所述处理器用于执行以下操作：
控制所述传输装置接收包含SRH封装的IPv6报文，所述SRH包含分段列表；
确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，在控制所述传输装置转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行所述报文转发的方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种报文转发的方法，包括：
具备IPv6分段路由SRv6转发能力的节点接收包含分段路由头SRH封装的IPv6报文，所述SRH包含分段列表；
所述节点确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，在转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在具备SRv6转发能力的节点上配置SRv6次末分段弹出分段路由头PSP能力开关。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述SRH弹出之前，所述方法还包括：
所述节点确定所述SRv6PSP能力开关为打开状态。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点之前，所述方法还包括：
所述节点确定所述IPv6报文中IPv6目的地址DA为自身的地址。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，包括：
根据所述SRH中剩余分段数Segment Left字段的值为1，确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述节点确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点之后，所述方法还包括：
将Segment Left字段的值减1，将IPv6DA更新为所述分段列表中下一个分段对应的IPv6地址，将所述IPv6报文根据更新后的IPv6DA进行转发。
7.如权利要求1～6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述SRH中Segment Left字段的值为0，则确定自身为所述分段列表中最后一个分段对应的节点，将所述SRH弹出，处理所述SRH封装的载荷。
8.如权利要求1～6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述SRH中Segment Left字段的值大于1，确定自身为所述分段列表中除第二个分段与最后一个分段以外的其它分段对应的节点，将Segment Left字段的值减1，将IPv6DA更新为所述分段列表中下一个分段对应的IPv6地址，将所述IPv6报文根据更新后的IPv6DA进行转发。
9.一种报文转发的装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收包含SRH封装的IPv6报文，所述SRH包含分段列表；
转发模块，用于确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，在转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。
10.一种节点，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
用于根据所述处理器的控制进行信息收发通信的传输装置；
其中，所述处理器用于执行以下操作：
控制所述传输装置接收包含SRH封装的IPv6报文，所述SRH包含分段列表；
确定自身为所述分段列表中倒数第二个分段对应的节点，在控制所述传输装置转发所述IPv6报文之前，将所述SRH弹出。
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