協議標記交換的虛擬專用網中傳輸報文的方法和裝置與流程
2023-06-24 22:08:26
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種協議標記交換的虛擬專用網中傳輸報文的方法和裝置。
背景技術：
：MPLS(Multi-ProtocolLabelSwitching，協議標記交換)是一種多層交換技術，它把L2交換技術和L3路由技術結合起來的一種集成數據傳輸技術。L2VPN與L3VPN技術均是基於MPLS多協議標記交換之上，通過將MPLS標籤封裝在數據報文進行標籤交換傳遞，統稱MPLSVPN技術。圖1和圖2均為現有技術中MPLSVPN網絡結構圖。在該結構圖中包括以下幾個設備：PE(ProviderEdge，運營商邊緣設備)：在運營商網絡中連接客戶站點中的CE設備。PE設備支持VPN和標記功能。在一個單個的VPN內，PE設備對通過隧道進行連接。P(Provider，運營商設備)：在運營商網絡核心的設備，沒有和任何客戶站點中的設備連接，但是PE路由器對通過隧道的一部分。運營商設備支持MPLSLSP或者LDP功能，但是不需要支持VPN功能。CE(CustomerEdge，用戶邊緣設備)：客戶站點中連接運營商網絡的路由器或者交換機。公網標籤：在MPLSVPN網絡環境中公網標籤是LDP或RSVP-TE協議觸發的，用於指導VPN數據報文在MPLS域中轉發。當VPN數據報文有兩層標籤的時候公網標籤通常封裝在外層。私網標籤：L2VPN與L3VPN在私網標籤分配上所用的協議有所不同，L2VPN的私網標籤是LDP協議觸發的，L3VPN的私網標籤是由MPBGP協 議觸發的，用於指導VPN數據在私網VPN中的轉發。當VPN數據報文有兩層標籤的時候內層標籤為私網標籤。下面再介紹一下MPLS標籤的封裝格式，在本發明具體內容中會用到，如下表1所示的MPLS的包頭格式具體包括：標籤值EXPSTTL表1通常，MPLS包頭有32Bit，其中有：20Bit用作標籤(Label)3個Bit的EXP,通常用作COS(TheClassofService，服務等級)1個Bit的S，用於標識是否是棧底，表明MPLS的標籤可以嵌套8個Bit的TTLMPLSVPN(VirtualPrivateNetwork，虛擬專用網)技術被廣泛使用，在國內城域核心網、企業網和國際城域網市場經常會組建MPLSVPN網絡,不同的服務質量的業務對其傳輸的鏈路質量要求越來越高，同時市場對於該類型網絡的帶寬要求越來越高，經常出現一個GE/10GE鏈路不能滿足業務帶寬要求的情況。在此種情況下，通常採用物理鏈路聚合的方式來進行負荷分擔解決帶寬需求，而在實際的網絡部署中，聚合的不同的物理鏈路是有不同的鏈路傳輸質量差別的，而目前實際運用的物理鏈路聚合一般根據數據包中的MAC地址或者標籤值進行解析實現負荷分擔，實現不了不同的服務質量要求的業務傳輸在不同鏈路質量的物理鏈路上的調度。技術實現要素：本發明提供的一種協議標記交換的虛擬專用網中傳輸報文的方法和裝置，要解決的技術問題是如何實現針對不同服務質量要求的業務的調度。為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：一種協議標記交換的虛擬專用網中傳輸報文的方法，所述方法包括：獲取攜帶協議標記交換MPLS標籤的報文；根據所述攜帶MPLS標籤的報文中的業務服務質量等級信息，確定與所述業務服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息；通過所述出接口傳輸所述報文。其中，所述業務服務質量等級信息是通過所述報文中MPLS標籤的EXP欄位的數值確定的。其中，所述根據所述攜帶MPLS標籤的報文中的業務服務質量等級信息，確定與服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息，包括：如果所述報文攜帶有一層MPLS標籤，則根據預先設置的EXP欄位的數值與鏈路聚合組的出接口的對應關係，利用所述報文中MPLS標籤的EXP欄位的數值，利用所述一層MPLS標籤的EXP欄位的數值，確定與服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息；如果所述報文攜帶有至少兩層MPLS標籤，則根據預先設置的EXP欄位的數值與鏈路聚合組的出接口的對應關係，利用所述至少兩層MPLS標籤中的私網標籤的EXP欄位的數值，確定與服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息。其中，所述鏈路聚合組的出接口的傳輸鏈路的傳輸質量與所述EXP欄位的數值對應的業務的服務質量等級相匹配。一種協議標記交換的虛擬專用網中傳輸報文的裝置，所述裝置包括：獲取模塊，用於獲取攜帶協議標記交換MPLS標籤的報文；確定模塊，用於根據所述攜帶MPLS標籤的報文中的業務服務質量等級信息，確定與所述業務服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息；傳輸模塊，用於通過所述出接口傳輸所述報文。其中，所述業務服務質量等級信息是通過所述報文中MPLS標籤的EXP欄位的數值確定的。其中，所述根據所述攜帶MPLS標籤的報文中的業務服務質量等級信息， 確定與服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息，包括：如果所述報文攜帶有一層MPLS標籤，則根據預先設置的EXP欄位的數值與鏈路聚合組的出接口的對應關係，利用所述報文中MPLS標籤的EXP欄位的數值，利用所述一層MPLS標籤的EXP欄位的數值，確定與服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息；如果所述報文攜帶有至少兩層MPLS標籤，則根據預先設置的EXP欄位的數值與鏈路聚合組的出接口的對應關係，利用所述至少兩層MPLS標籤中的私網標籤的EXP欄位的數值，確定與服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息。其中，所述鏈路聚合組的出接口的傳輸鏈路的傳輸質量與所述EXP欄位的數值對應的業務的服務質量等級相匹配。本發明提供的實施例，在MPLSVPN網絡環境中根據對數據報文中所攜帶業務服務質量信息，實現不同服務質量的業務在聚合的不同質量鏈路上的調度分擔，，實現不同服務質量要求的業務在聚合的不同質量鏈路上的調度，達到充分利用網絡資源的目的。附圖說明圖1為現有技術中帶P設備的MPLSVPN網絡結構圖；圖2為現有技術中不帶P設備的MPLSVPN網絡結構圖；圖3為本發明提供的協議標記交換的虛擬專用網中傳輸報文的方法的流程圖；圖4為本發明提供的協議標記交換的虛擬專用網中傳輸報文的方法的應用實例的流程圖；圖5為本發明提供的協議標記交換的虛擬專用網中傳輸報文的裝置的結構圖。具體實施方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互任意組合。圖3為本發明提供的協議標記交換的虛擬專用網中傳輸報文的方法的流程圖。圖3所示方法包括：步驟301、獲取攜帶協議標記交換MPLS標籤的報文；步驟302、根據所述攜帶MPLS標籤的報文中的業務服務質量等級信息，確定與所述業務服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息；步驟303、通過所述出接口傳輸所述報文。本發明提供的方法實施例，在MPLSVPN網絡環境中根據對數據報文中所攜帶業務服務質量信息，實現不同服務質量的業務在聚合的不同質量鏈路上的調度分擔，，實現不同服務質量要求的業務在聚合的不同質量鏈路上的調度，達到充分利用網絡資源的目的下面對本發明提供的方法做進一步說明：其中，所述業務服務質量等級信息是通過所述報文中MPLS標籤的EXP欄位的數值。由於MPLS報文頭的結構中EXP欄位能夠體現出業務服務質量等級信息，通過解析該欄位攜帶的數值，可以明確地確定該報文的業務服務質量信息，實現簡單方便。具體來說，本發明提供的方法運用在MPLSVPN網絡環境中，應用場景為兩臺或者兩臺以上支持MPLSVPN技術的網絡設備之間用不同傳輸質量的物理鏈路聚合的方式相互連接。當攜帶不同MPLS標籤exp的數據報文通過該聚合鏈路的時候可以通過在支持MPLSVPN技術的網絡設備(以下簡稱為網絡設備)上判斷是否有不同質量鏈路聚合的埠以及是否採用標籤exp方式來進行調度分擔。在MPLSVPN網絡中採用標籤exp方式來進行調度分擔的優勢：首先，可以實現不同服務質量的業務流量在聚合的不同質量鏈路上的調度，保證高服務質量要求的業務承載在聚合鏈路中較高質量的鏈路上， 而採用標籤值或MAC值來負荷分擔的方式實現不了；其次，採用標籤值和MAC方式來進行負荷分擔的方式，當遇到同一個VPN(標籤值相同)不同優先級的數據報文時不能實現負荷分擔，而採用標籤exp調度分擔的方式在一定程度上可以實現數據報文的負荷分擔。由於MPLSVPN網絡中的數據報文可能攜帶一層或者兩層及兩層以上標籤，即攜帶一層公網標籤或者私網標籤以及攜帶公網與私網兩層及兩層以上標籤的情況，本發明中採用當數據報文只有一層標籤時採用此一層標籤的exp值，而當數據報文有兩層及兩層以上標籤時採用私網標籤的exp值。所述根據所述攜帶MPLS標籤的報文中的業務服務質量等級信息，確定與服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息，包括：如果所述報文攜帶有一層MPLS標籤，則根據預先設置的EXP欄位的數值與鏈路聚合組的出接口的對應關係，利用所述報文中MPLS標籤的EXP欄位的數值，利用所述一層MPLS標籤的EXP欄位的數值，確定與服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息；如果所述報文攜帶有至少兩層MPLS標籤，則根據預先設置的EXP欄位的數值與鏈路聚合組的出接口的對應關係，利用所述至少兩層MPLS標籤中的私網標籤的EXP欄位的數值，確定與服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息。下面以一具體的實例進說明確定出接口信息的實現方式：根據MPLS包頭結構中所包含的3bit標籤exp值，結合聚合鏈路中不同的傳輸質量通過一定的算法得到一個索引值即index，然後按照該index值查找鏈路聚合埠表(smartgroup表)選擇具體的埠進行轉發，其中鏈路聚合埠表中index值越大對應的聚合埠鏈路質量越高。具體算法如下：根據實際的組網中聚合鏈路(不同鏈路具有不同的傳輸質量)的埠數目N來確定，定義一個mask值：N不大於2，則選擇mask值為0x1，與MPLS包頭標籤exp值的最高位進行與操作得到一個值，如果這個值不大於N-1，則此值就是index值；如果這個值大於N-1，則用N-1作為index值；N大於2且不大於4，則選擇mask值為0x3，與MPLS包頭標籤exp值的高兩位進行與操作得到一個值，如果這個值不大於N-1，則此值就是index值；如果這個值大於N-1，則用N-1作為index值；N大於4且不大於8，則選擇mask值為0x7，與MPLS包頭標籤exp值進行與操作得到一個值，如果這個值不大於N-1，則此值就是index值；如果這個值大於N-1，則用N-1作為index值；N大於8，則選擇mask值為0x7，與MPLS包頭標籤exp值進行減操作得到一個值，再用N-1與此值進行減操作得到的值為index值；為了更加清晰地說明該算法，例如聚合鏈路的埠數目為2，其中聚合鏈路中高質量鏈路的埠index為1，低質量鏈路埠index為0，報文標籤exp值為4-7根據算法得到index為1，選擇高質量鏈路的埠；而報文標籤exp值為0-3根據算法得到index為0，選擇低質量鏈路埠；此處使用的index算法下文使用聚合鏈路埠數目為8來進行等效說明：其中表項中index值越大埠鏈路的質量越高；一層標籤公網標籤或私網標籤，則根據公網或私網標籤exp值為索引值查找Smartgroup埠表中的index列選擇具體的出埠。兩層及兩層以上標籤，公網標籤+私網標籤，則根據私網標籤exp值為索引值查找Smartgroup埠表中的index列選擇具體的出埠。需要說明的時，所述鏈路聚合組的出接口的傳輸鏈路的傳輸質量與所述EXP欄位的數值對應的業務的服務質量等級相匹配。具體說明如下：表2為業務質量服務等級與標籤exp值的映射關係，各種業務有不同的服務質量要求，如擁塞時較高服務質量優先級高的業務優先通過、保證高優先級業務低時延、高優先級業務高鏈路傳輸質量等，在網絡設備處理時會分為CS7-6、EF、AF4-1、BE八個服務等級(服務優先級依次降低)，而服務等級與標籤的exp值存在映射關係，從而業務的服務質量要求等級可以從數據報文的exp值反映出來。表2表3為不同質量鏈路聚合的Smartgroup埠表與index的對應關係，聚合鏈路的成員埠數為8個，左邊一列代表每個具體物理埠的index值，index值越大埠鏈路的質量越高，聚合的鏈路質量高低按照0-7排列，0-7數值也用於跟MPLS標籤exp值的十進位值進行對應查找；右邊一列是指聚合鏈路中具體的成員埠均為不同質量鏈路的物理埠；表中左右兩列相互對應。聚合埠有新的成員埠加入時，則需要重啟計算index值，按照index從小到大的順序聚合的鏈路質量由低向高排列。indexContent(內容)0埠11埠22埠33埠44埠55埠66埠77埠8表3具體來說，通過EXP欄位的數值確定index，再由index確定埠信息，保證業務服務等級高的報文能夠在傳輸質量高的鏈路上傳輸，保證業務傳輸 的傳輸質量。下面結合圖4詳細介紹一下對於攜帶MPLS標籤數據報文進行標籤exp解析達到不同服務質量的業務在聚合的不同質量的鏈路上調度分擔的流程：步驟1：當攜帶MPLS標籤的數據包要通過網絡設備的時候，首先判斷出口是否為不同質量鏈路聚合的埠(以下簡稱Smartgroup埠)步驟2：如果是Smartgroup埠則根據網絡設備上的配置判斷調度分擔方式是否為標籤exp方式。步驟3：如果不是Smartgroup埠則按照普通埠轉發的流程處理。步驟4：接步驟2的判斷，如果是標籤exp方式則繼續判斷判斷數據報文是否是攜帶一層標籤(公網或私網標籤)。步驟5：接步驟2的判斷，如果不是標籤exp方式則按照基於標籤值或MAC的分擔方式進行處理；步驟6：接步驟4的判斷，如果是一層標籤則根據公網或私網標籤exp值為索引值查找Smartgroup埠表中的index列選擇具體的出埠。步驟7：如果不是一層標籤，則為公網+私網二層及二層以上標籤，即取私網標籤exp值為索引值查找Smartgroup埠表中的index列選擇具體的出埠。需要說明的時，當非MPLS標籤數據報文進入出口為不同質量鏈路聚合的Smartgroup埠是，由於在數據報文中檢索不到MPLS標籤就基於MAC方式或ip內容負荷分擔方式來進行分擔處理。綜上所述，本發明提供的方法用於MPLSVPN網路環境中支持MPLSVPN技術的網絡設備上，當兩個或者兩個以上該網路設備中存在不同傳輸質量的鏈路聚合的時候可以根據數據報文中所攜帶的MPLS標籤的exp進行解析來實現服務質量要求高的VPN業務走在聚合鏈路中服務質量較高的鏈路上的調度功能，並實現一定的負荷分擔，以達到滿足MPLSVPN網絡環境中高服務質量業務的高傳輸質量的保證以及更高帶寬的要求。圖5為本發明提供的協議標記交換的虛擬專用網中傳輸報文的裝置的結構圖。結合圖3和圖4所示的方法，圖5所示裝置包括：獲取模塊501，用於獲取攜帶協議標記交換MPLS標籤的報文；確定模塊502，用於根據所述攜帶MPLS標籤的報文中的業務服務質量等級信息，確定與所述業務服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息；傳輸模塊503，用於通過所述出接口傳輸所述報文。其中，所述業務服務質量等級信息是通過所述報文中MPLS標籤的EXP欄位的數值確定的。其中，所述根據所述攜帶MPLS標籤的報文中的業務服務質量等級信息，確定與服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息，包括：如果所述報文攜帶有一層MPLS標籤，則根據預先設置的EXP欄位的數值與鏈路聚合組的出接口的對應關係，利用所述報文中MPLS標籤的EXP欄位的數值，利用所述一層MPLS標籤的EXP欄位的數值，確定與服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息；如果所述報文攜帶有至少兩層MPLS標籤，則根據預先設置的EXP欄位的數值與鏈路聚合組的出接口的對應關係，利用所述至少兩層MPLS標籤中的私網標籤的EXP欄位的數值，確定與服務質量等級信息對應的鏈路聚合組的出接口信息。其中，所述鏈路聚合組的出接口的傳輸鏈路的傳輸質量與所述EXP欄位的數值對應的業務的服務質量等級相匹配。本發明提供的裝置實施例，在MPLSVPN網絡環境中根據對數據報文中所攜帶業務服務質量信息，實現不同服務質量的業務在聚合的不同質量鏈路上的調度分擔，，實現不同服務質量要求的業務在聚合的不同質量鏈路上的調度，達到充分利用網絡資源的目的本領域普通技術人員可以理解上述實施例的全部或部分步驟可以使用計 算機程序流程來實現，所述電腦程式可以存儲於一計算機可讀存儲介質中，所述電腦程式在相應的硬體平臺上(如系統、設備、裝置、器件等)執行，在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。可選地，上述實施例的全部或部分步驟也可以使用集成電路來實現，這些步驟可以被分別製作成一個個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的硬體和軟體結合。上述實施例中的各裝置/功能模塊/功能單元可以採用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，也可以分布在多個計算裝置所組成的網絡上。上述實施例中的各裝置/功能模塊/功能單元以軟體功能模塊的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。上述提到的計算機可讀取存儲介質可以是只讀存儲器，磁碟或光碟等。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權利要求所述的保護範圍為準。當前第1頁1 2 3