信息處理方法及電子設備與流程

2023-09-21 19:36:40 2

本發明涉及網絡
技術領域：
：，尤其涉及一種信息處理方法及電子設備。
背景技術：
：：流交換機(openvswitch，ovs)是支持開放流(openflow)協議的交換機。如圖1所示，流交換機在進行數據流傳輸時，先進行協議解析、流規則查找，執行動作三大步。所述協議解析包括：協議解析包括提取報文中的匹配欄位值；所述流規則查找包括：將解析得到的匹配欄位值，與流表中的流規則進行匹配，得到相應流規則內容的動作；所述執行動作包括：根據流規則查找的結果，執行相應的動作。這裡的動作包括：轉發、修改數據中的部分內容，或丟棄對應的報文。但是流交換機的使用過程中，發現依然有用戶抱怨數據轉發等速率慢的問題。技術實現要素：有鑑於此，本發明實施例期望提供的信息處理方法及電子設備，以至少部分解決上述問題。為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：本發明實施例第一方面提供一種信息處理方法，其特徵在於，包括：獲取流表的深度，其中，所述流表中包括用於控制報文轉發、丟棄和/或報文修改的流規則；基於所述流表的深度獲得lmax；對待處理報文進行到lmax層的協議解析，獲得第一匹配欄位；將所述第一匹配欄位與所述流表中所述流規則的第二匹配欄位進行匹配。基於上述方案，所述獲取流表的深度，包括：讀取所述流表中各所述流規則的解析深度欄位，獲取各所述流規則的深度；所述基於所述流表的深度獲得lmax，，包括：根據所述各所述流表的深度，獲得所述流表中流規則所要求的最深解析深度。基於上述方案，所述根據所述各所述流表的深度，獲得所述流表中流規則所要求的最深解析深度，包括：統計所述流表中各所述深度對應的流規則數目；根據所述流規則數目，確定所述最深解析深度。基於上述方案，所述方法還包括：當更新所述流表中的所述流規則時，對應更新各所述深度對應的所述流規則數目；根據更新後的所述流規則數目，更新所述最深解析深度。基於上述方案，所述根據所述各所述流表的深度，獲得所述流表中流規則所要求的最深解析深度，包括：讀取所述流表中各深度的標識位；其中，所述標識位用於指示對應的深度是否需要進行協議解析；根據所述標識位，確定所述最深解析深度。基於上述方案，所述方法還包括：當更新所述流表中的所述流規則時，更新所述標識位；根據更新後的所述標識位，更新所述lmax。本發明實施例第二方面提供一種電子設備，包括：獲取單元，用於獲取流表的深度，其中，所述流表中包括用於控制報文轉發、丟棄和/或報文修改的流規則；獲得單元，用於基於所述流表的深度獲得lmax；解析單元，用於對待處理報文進行到lmax層的協議解析，獲得第一匹配欄位；匹配單元，用於將所述第一匹配欄位與所述流表中所述流規則的第二匹配欄位進行匹配。基於上述方案，所述獲取單元，具體用於讀取所述流表中各所述流規則的解析深度欄位，獲取各所述流規則的深度；所述獲得單元，具體用於根據所述各所述流表的深度，獲得所述流表中流規則所要求的最深解析深度。基於上述方案，所述獲得單元，具體用於統計所述流表中各所述深度對應的所述流規則數目，並根據所述流規則數目，確定所述最深解析深度。基於上述方案，所述電子設備還包括：第一更新單元，用於當更新所述流表的所述流規則時，對應更新各所述深度對應的流規則數目，並根據更新後的所述流規則數目，更新所述最深解析深度。基於上述方案，所述獲得單元，具體用於讀取所述流表中各深度的標識位；其中，所述標識位用於指示對應的深度是否需要進行協議解析；根據所述標識位，確定所述最深解析深度。基於上述方案，所述電子設備還包括：第二更新單元，用於當更新所述流表中的所述流規則時，更新所述標識位，並根據更新後的所述標識位，更新所述lmax。本發明實施例提供的信息處理方法及電子設備，在應用流表中的流規則之前會根據流表的深度，確定出流表的最深解析深度lmax；然後在對待處理報文進行處理時，進行lmax層的協議解析，得到需要與流表中流規則匹配的第一匹配欄位。這樣的話，對於那些深度小於所有流規則最深解析深度的流表而言，一方面減少了轉發節點中不表要的解析操作，提前了報文被轉發的時間，故提升了報文的轉發、丟棄和/或內容修改的效率。另一方面，因為減少了不必要的解析操作，減少了不必要解析操作對轉發節點的處理資源的佔用，故轉發節點有更多的資源來進行報文中待解析欄位的提取和/或解析，提升了轉發節點自身的解析和/或轉發等處理效率，故在此提升了轉發節點對報文的轉發、丟棄和/或內容修改等處理效率。附圖說明圖1為本發明實施例提供的第一種信息處理方法的流程示意圖；圖2為本發明實施例提供的第二種信息處理方法的流程示意圖；圖3為本發明實施例提供的第三種信息處理方法的流程示意圖；圖4為本發明實施例提供的一種電子設備的結構示意圖；圖5為本發明實施例提供的一種基於ovs流表各深度解析得到的匹配欄位示意圖。具體實施方式以下結合說明書附圖及具體實施例對本發明的技術方案做進一步的詳細闡述。如圖1所示，本實施例提供一種信息處理方法，步驟s110：獲取流表的深度，其中，所述流表中包括用於控制報文轉發、丟棄和/或報文修改的流規則；步驟s120：基於所述流表的深度獲得最深解析深度lmax；步驟s130：對待處理報文進行到lmax層的協議解析，獲得第一匹配欄位；步驟s140：將所述第一匹配欄位與所述流表中所述流規則的第二匹配欄位進行匹配。本實施例所述的信息處理方法可應用於各種轉發節點中，例如，交換機或路由器等等。本實施例中所述流表為用於進行數據流的轉發、重新封裝和/或丟棄的數據表。該流表可為各種類型的流表，具體可為ovs流表。在該流表中設置有一條或多條流規則，每一個所述流規則可包括一個或多個匹配欄位。在本實施例中所述流表中的匹配欄位可稱之為第二匹配欄位。這些第二匹配欄位可用於與對報文進行解析獲得欄位進行匹配。這些匹配欄位包括但是不限於鏈路層的乙太網報頭關鍵(key)值，虛擬區域網(vlan)報頭的key值，網絡層網絡協議(ip)報頭key值、傳輸層的傳輸控制協議(tcp)/ip報頭key值，以及一些設備相關的如入埠，出埠等key值。第一匹配欄位的獲得首先需要從報文中提取對應的待解析欄位，然後基於網絡協議或通信協議進行一次或多次解析得到與流規則中的第二匹配欄位進行匹配的第一匹配。通常所述流表的深度可大致等於從報文中提取的待解析的欄位的解析層數或次數。在本實施例中對所述待處理報文的處理操作包括：提取報文中的待解析欄位，通過協議解析得到所述待匹配的第一匹配欄位，將所述第一匹配欄位與流表中的流規則的第二匹配欄位進行匹配，根據匹配的結果丟棄生命周期到期的報文或不必要再次轉發的報文，或，確定出報文的轉發埠，將對應的報文通過對應的轉發埠丟到網絡中進行後續傳輸，或，修改所述報文中的部分內容，例如，對所述報文進行重新封裝，或報文的報頭進行解封裝之後，再進行轉發等處理。在本實施例中獲取流表的深度，當一個所述流表包括多個流規則時，則可能提取到每一個流規則的深度。步驟s120中根據提取到的各個深度，得到最深解析深度lmax。。這裡的最深解析深度為一個流表中所有流規則中最深解析深度。在步驟s130中在對從報文中提取的待解析欄位進行解析時，就會lmax。層的協議解析，不會如現有技術一樣，不管當前流表的最深解析深度是多少，都會固定進行到所有流表的最深解析深度層次解析，從而減少了不必要的解析層次或次數，減少了因不必要解析導致的匹配的延遲和流表最終處理的延遲。例如，假設所有流表的最大解析層數為m，而當前轉發節點運行的流表的最深解析深度為m，m小於m，且m和m為自然數。在一般情況下，所述轉發節點都會度報文中提取的待解析欄位進行m層協議解析，完成m層協議解析之後在於流表中的第二匹配欄位進行匹配，而若採用本實施例中所述信息處理方法，則僅會對待解析欄位進行前m層協議解析，就停止後續的m-m層解析的。故本實施例提供的信息處理方法，通過最深解析深度的獲取，僅第報文中的待解析欄位進行lmax層解析，一方面減少不必要的解析操作，另一方面減少了因不表要的解析操作導致匹配操作的延遲，從而導致後續的報文轉發、重新封裝和/或內容改寫的延遲，從而解決了現有技術中轉發速率慢的問題。且進一步地，由於轉發節點節省了進行不必要解析的處理資源，從而以後更多的處理資源進行其他報文的解析，這樣也會使得轉發節點提早進行報文轉發的處理，從這一層次來說也提升了基於流表對報文的處理。在一些實施例中，所述步驟s110可包括：讀取所述流表中各所述流規則的解析深度欄位，獲取各所述流規則的深度；所述步驟s120可包括：根據所述各所述流表的深度，獲得所述流表中流規則所要求的最深解析深度。在本實施例中轉發節點會依次讀取流表中各個流規則的解析深度欄位，該解析深度欄位記錄對應流規則所需的協議解析層次，即所述流規則的深度。故在本實施例中的步驟s110中通過讀取解析深度欄位可以獲得每一個流規則的深度，故在步驟s120中通過深度的比較或排序，簡便的確定出所述最深解析深度，從而得到所述lmax。在本實施例中所述轉發節點等電子設備可以將所述lmax寫入到預設位置，以後只要是基於該流表進行解析，則會讀取該lmax，並僅對報文進行lmax層協議解析，以避免不必要的解析。可選地，所述步驟s120可為如圖2所示的步驟s121，所述步驟s121可包括：統計所述流表中各所述深度對應的流規則數目，並根據所述流規則數目，確定所述最深解析深度。通常一張流表可包括多條流規則，不同的流規則的解析深度不同。在本實施例中在進行最深解析深度的獲取時，統計每個解析深度對應的流規則數目。若有一個度對應的流規則數目為零，則該解析深度是不必要的。通常情況下，深度越深，則對應的流規則數目越少。在本實施例中通過對各深度的流規則數目的統計，確定出所述最深解析深度。例如，在一些實施例中所有流表的深度包括：1、2、3及4，則利用本實施例中所述方法，則會分別統計目標流表中深度為1的流規則數目，深度為2的流規則數目、深度為3的流規則數據和深度為4的流規則數目。若當前深度為3和4對應的流規則數據均為0，而深度為1和2對應的流規則數目不為0，由於深度2的深度大於深度1的深度，則可以確定出當前目標流表的最深解析深度為2。若後續進行待處理報文進行解析，則僅需進行2層協議解析，不用在繼續進行第3層和第4層的協議解析，可以減少處理節點對第3和4層不必要的協議解析。本實施例提供了一種不同直接比較各個流規則的深度獲取最深解析深度的方法，具有實現更加簡便的特點。在一些實施例中，如圖2所示，所述方法還包括：步驟s151：當更新所述流表中的所述流規則時，對應更新各所述深度對應的所述流規則數目；步驟s161：根據更新後的所述流規則數目，更新所述最深解析深度。流表的內容根據控制器(例如，軟體定義文網絡(softwaredefinednetwork，sdn)控制器)的新的流規則的下發或流規則刪除和更新指示的下發，需要對應的更新流表中的流規則，若流表中的流規則更新了，則流表中一個深度對應的流規則數目會發生變化。在本實施例中所述流表中的流規則的更新可博阿凱：刪除所述流表中的一條或多條舊的流規則，新增加了一條或多條新的流規則的至少一項。在本實施例中若流表中的流規則更新了，則對應的更新各深度對應的流規則數目，並根據更新後的各深度對應的流規則數目，重新確定所述最深解析深度。顯然，採用對各深度的流規則數目的統計方法，有新修改流規則加入流表或舊流規則從流表中刪除時，就需要根據被修改的流規則的深度進行流規則數目的修改即可，不用額外的將新修改的流規則的深度與各個流規則的深度進行比較，顯然簡化了最深解析深度的獲取。例如，目標流表中的流規則a的部分欄位通過局部修改，被修改成了流規則b，此時，相當於流表中的舊的流規則a被刪除了，引入了新的流規則b，則在本實施例中首先會根據流規則a的深度，對流規則a的深度對應的流規則數據執行減1操作即可，再根據流規則b的深度，對流規則b深度對應的流規則數目執行加1操作即可。若目標流表中僅新增了一條流規則c，則直接根據流規則c的深度，增加流規則c對應的深度的流規則數目執行加1操作即可，若刪除了一條流規則d，則直接對流規則d對應的深度的流規則數目執行減1操作即可。在上述實施例中提供了一種通過對各深度對應的流規則數目的統計，確定最深解析深度，所述步驟s120具體為圖3為所示的步驟s122：讀取所述流表中各深度的標識位，並根據所述標識位，確定所述最深解析深度；其中，所述標識位用於指示對應的深度是否需要進行協議解析。流表中設置有各深度的標識位，該標識位的取值至少包括兩種，即所述標識位至少為1個比特。例如，當所述標識位為第一取值時，則該深度有對應的流規則或第二匹配欄位，若所述標識位為第二取值時，則該深度沒有對應的流規則且第二匹配欄位。這裡的第一取值和第二取值不同。故在本實施例中通過標識位的維護，同樣方便所述lmax的確定。在本實施例中所述方法還包括：確定所述標識位的取值。所述確定所述標識位的取值可包括：遍歷所述流表中流規則的深度，當每一個所述深度至少減少到一條對應的流規則是，則停止所述流規則的遍歷。這樣的話，可以不同通過遍歷每一條流規則，也可以簡便的得到所述標識位及後續的lmax。本實施例中提供基於標識位更新流表的最深解析度的可選方式，如圖3所示，所述方法還包括：步驟s152：當更新所述流表中的所述流規則時，更新所述標識位；步驟s162：根據更新後的所述標識位，更新所述lmax。在本實施例中由於標識位僅是指示對應的深度是否有對應的流規則，故在本實施例中若流表中的流規則更新時，則需要對應的更新流標識。例如，當所述流表中新加入一條流規則時，則使該新加入的流規則的深度的標誌位為所述第一取值；當所述流表新刪除一條流規則時，則需要查看流表中是否還有其他流規則與該條刪除的流規則的深度一致，若有則保持刪除的所述流規則對應的深度的標識位為所述第一取值，否則使刪除的流規則的深度對應的標識位為所述第二取值。在本實施例中若所述流表中的流規則更新了，則會對應的更新所述標識位，方便步驟s120中簡便的確定所述lmax。如圖4所示，本實施例提供一種電子設備，包括：獲取單元110，用於獲取流表的深度，其中，所述流表中包括用於控制報文轉發、丟棄和/或報文修改的流規則；獲得單元120，用於基於所述流表的深度獲得最深解析深度lmax；解析單元130，用於對待處理報文進行到lmax層的協議解析，獲得第一匹配欄位；匹配單元140，用於將所述第一匹配欄位與所述流表中所述流規則的第二匹配欄位進行匹配。本實施例提供一種電子設備，該電子設備可為各種報文處理節點，例如，報文中轉節點，所述報文中轉節點可包括交換機或路由器，例如，流交換機。所述獲取單元110、獲得單元120、解析單元130及匹配單元140可包括處理處理器或處理器電路。所述處理器可包括中央處理器(cpu)、微處理器(mcu)、應用處理器(ap)或可編程陣列(plc)等。所述處理電路可包括：專用集成電路。例如，所有流表的最深解析深度為4，若流表a的所述最深解析深度為3，則流表a的所述lmax。為3，則在所述解析單元130，用於基於流表a進行報文解析時，僅進行3層協議解析，而不是4層協議解析，相對於現有技術基於所述流表進行報文解析時，都進行4層協議解析，故至少減少了一層協議解析的操作。總之，本實施例提供的電子設備會先獲取流表的深度，進而獲得流表內各條流規則的最深解析深度，這樣後續在進行報文解析時，僅解析到確定的所述流表的最深解析度即可，不用進行更深層次的解析，從而減少不必要的解析操作。可選地，所述獲取單元110，具體用於讀取所述流表中各所述流規則的解析深度欄位，獲取各所述流規則的深度；所述獲得單元120，具體用於根據所述各所述流表的深度，獲得所述流表中流規則所要求的最深解析深度。在本實施例中所述獲取單元110，可通過讀取流表中各流規則的解析深度欄位，獲得各條流規則的深度。所述獲得單元120，則通過各條流規則的深度比較或排序等方式，可以獲得該流表中各條流規則對應的最深解析深度。在另一些實施例中，所述獲得單元120，具體用於統計所述流表中各所述深度對應的流規則數目；根據所述流規則數目，確定所述最深解析深度。在本實施例中通過統計各所述深度對應的流規則數目，若有些深度的流規則數目為0，則對應的深度可能是不需要解析到的層次，故在本實施例中通過各深度對應的流規則數目的統計，也可以簡便的出最深解析深度。在一些實施例中，所述電子設備還包括：第一更新單元，用於當修改所述流表的流規則時，對應更新所述各深度對應的流規則數目，並根據更新後的所述流規則數目，更新所述最深解析深度。所述第一更新單元，可對應於處理器或處理電路，可以用於電子設備修改流表中的流規則的時候，通過根據修改的後流規則的深度更新各深度的流規則的數據，並同步更新所述最深解析深度。在一些實施例中，所述獲得單元120，具體用於讀取所述流表中各深度的標識位；其中，所述標識位用於指示對應的深度是否需要進行協議解析；根據所述標識位，確定所述最深解析深度。在本實施例中所述獲得單元120，通過讀取流表中各深度標識位，確定出所述最深解析深度。在流表除了流規則以外，還會有所述標識位，所述標識位可用於基於流表中的流規則進行報文解析時，是否需要解析到對應層。故在本實施例中還可以根據所述標識位，確定出所述最深解析深度。。在一些實施例中，所述電子設備還包括：第二更新單元，用於當更新所述流表中的所述流規則時，更新所述標識位，並根據更新後的所述標識位，更新所述lmax。這裡的第二更新單元同樣可對應於處理器或處理電路，該處理器或處理電路可用於進行所述標識位的更新及該流表的最深解析深度的更新，具有結構簡單及實現簡便的特點。以下結合上述任意實施例提供幾個具體示例：示例一：圖5所示為ovs流表的各深度的協議解析得到的至少部分匹配欄位。在基於ovs流表中的流規則進行報文解析時，是依次從l1、l2、l3向l4層進行的，其中，l1對應的深度為1。l2對應的深度為2，l3對應的深度為3，l4對應的深度為4。在圖5中l1解析得到的匹配欄位包括：隧道信息、套接字緩存優先權、套接字標記、ovs入埠。l2層解析得到匹配欄位包括：數據鏈路地址、數據鏈路目地址、虛擬區域網標識及數據鏈路類型。l3層的協議包括ipv4或ipv6協議，或則地址解析(arp)/反向地址轉換(rarp)協議。針對不同的協議，所述l3的解析得到的匹配欄位不同。針對ipv4或ipv6協議對應的l3層，可包括：源網絡地址或源ipv6地址、目的網絡層地址、網絡層協議、網絡層服務類型標記及網絡層生存時間。針對arp/rarp協議對應l3層，可包括：地址解析協議目標協議地址或者地址解析協議發送方協議地址；以及，目標硬體地址，或者，發送方硬體地址。l4層的解析協議可分為了兩類，第一類：tcp、用戶數據報協議(udp)、tcp擁塞控制(sctp)協議；第二類：網絡控制報文(icmp)及網際網路控制信息協議版本六(icmpv6)協議。針對tcp/udp/sctp，l4層解析得到的匹配欄位可包括：源埠、目的埠、tcp標識、tcp/udp/sctp協議。針對icmp/icmpv6，l4層解析得到的匹配欄位可包括：icmp類型、icmp碼、鄰居發現發送方鏈路層地址及鄰居發現目標鏈路層地址。ovs在對報文做解析時，是按照l1-l4的順序進行的。1、本方案在ovs的每張流表內加入流表深度表，包括以下值：各層流規則的數目，以及一個流表的最深解析深度(flow-depth)的變量，來記錄當前當流表的最深解析深度。當流表為空時，各個值的數目如下：l1l2l3l4flow-depth0000null例如當加入一條流表規則如下時：table＝0，in_port＝8actions＝output:1；上述流規則中「table」表示流表，所述「in_port」表示入埠；所述actions表示操作。該流表規則中用到的匹配域只有in_port，因此，l1層流表規則的數目加1，記錄當前流表的最深流表維度flow-depth為l1。l1l2l3l4flow-depth1000l12、當流表中增加、刪除或更改一條流表規則時，更新流表深度表中的數目。加入下條流表規則：table＝0，in_port＝3，dl_type＝0x0800，nw_dst＝10.0.0.0/24，action＝drop流表深度表各值更新如下：3、ovs在對收到的報文進行解析時，根據流表的深度表中的flow-depth判斷當前解析報文的最深解析深度，對高於flow-depth的報文協議棧不進行解析。例如當前流表深度為l3，因此當解析完l3報頭的相關信息後，停止解析，當前獲取的信息已足夠進行流表查找。本示例提中提供的攜帶有流表深度表的流表，可應用於openstack雲環境中，計算節點上的ovs流表的flow-depth均為l2，控制節點上流表的flow-depth一般為l2，最深為l3。假設協議解析和流表查詢各佔一半的數據流處理時間，應用本方案後，openstack環境中，計算節點可以節省25％的時間，處理速度提高了33％，控制節點上節省了12.5％到25％的時間，處理速度提高了14.3％到33％。在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的設備和方法，可以通過其它的方式實現。以上所描述的設備實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，如：多個單元或組件可以結合，或可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另外，所顯示或討論的各組成部分相互之間的耦合、或直接耦合、或通信連接可以是通過一些接口，設備或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性的、機械的或其它形式的。上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是、或也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，也可以分布到多個網絡單元上；可以根據實際的需要選擇其中的部分或全部單元來實現本實施例方案的目的。另外，在本發明各實施例中的各功能單元可以全部集成在一個處理模塊中，也可以是各單元分別單獨作為一個單元，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中；上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用硬體加軟體功能單元的形式實現。本領域普通技術人員可以理解：實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：移動存儲設備、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本
技術領域：
：的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。當前第1頁12當前第1頁12