CN102215156A - 实现流转发的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现流转发的方法、装置和系统，属于路由领域。方法包括：识别IPv6报文是否需要进行流转发；根据识别结果，在IPv6报文包头中的Flow Label设置是否进行流转发的标识；发送IPv6报文，使接收到IPv6报文的路由器根据是否进行流转发的标识，对其进行转发。装置包括：接收和转发模块，或包括识别、设置和发送模块。系统包括：边缘入节点路由器，还包括中间节点路由器或/和边缘出节点路由器。本发明通过Flow Label中的是否进行流转发的标识明确指示是否进行流转发，后续路由器不需要识别流，也不需要信令传递该信息，从而节省了路由器资源、减轻了路由器负担、提高了路由器效率。

Description

实现流转发的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及路由领域，特别涉及一种实现流转发的方法、装置和系统。

背景技术

流是指从一个特定的源端到一个特定的单播、任播或多播目的端的一系列分组。网络节点需要对流进行流转发，以保证QoS(Quality of Service，服务质量)，实现流的旁路，进行接纳控制等。

流转发前首先需要识别流。目前，在一个路由域内，边缘入节点路由器对IP(Internet Protocol，互联网协议)报文进行流识别后，其他节点路由器需要重新对该IP报文进行流识别。这就要求路由域内的每个路由器都要支持流识别的特性，而流识别是非常耗费资源的工作，因此，目前的流识别机制会占用大量的路由器资源。另外，如果流需要经过不支持流识别特性的路由器，则相关的流信息，例如是否进行流转发，只能通过专门的信令在路由器之间传递。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的流识别机制，占用路由器的资源较多，路由器负担较大、效率较低，并且还会占用路由器的信令资源。

发明内容

为了节省路由器资源、减轻路由器负担、提高路由器效率，本发明实施例提供了一种实现流转发的方法、装置和系统。所述技术方案如下：

一种实现流转发的方法，所述方法包括：

接收互联网协议第六版本IPv6报文，所述IPv6报文包头中的流标识FlowLabel包括是否进行流转发的标识；

根据所述是否进行流转发的标识，对所述IPv6报文进行转发。

一种实现流转发的方法，所述方法包括：

识别互联网协议第六版本IPv6报文是否需要进行流转发；

根据识别结果，在所述IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识；

发送所述IPv6报文，使接收到所述IPv6报文的路由器根据所述是否进行流转发的标识，对所述IPv6报文进行转发。

一种实现流转发的装置，所述装置包括：

接收模块，用于接收互联网协议第六版本IPv6报文，所述IPv6报文包头中的流标识Flow Label包括是否进行流转发的标识；

转发模块，用于根据所述接收模块接收的是否进行流转发的标识，对所述IPv6报文进行转发。

一种实现流转发的装置，所述装置包括：

识别模块，用于识别互联网协议第六版本IPv6报文是否需要进行流转发；

设置模块，用于根据所述识别模块的识别结果，在所述IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识；

发送模块，用于发送所述设置模块设置后的IPv6报文，使接收到所述IPv6报文的路由器根据所述是否进行流转发的标识，对所述IPv6报文进行转发。

一种实现流转发的系统，所述系统包括：边缘入节点路由器，还包括中间节点路由器或/和边缘出节点路由器；

所述边缘入节点路由器，用于识别互联网协议第六版本IPv6报文是否需要进行流转发，根据识别结果，在所述IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识，发送所述IPv6报文；

所述中间节点路由器或所述边缘出节点路由器，用于接收所述边缘入节点路由器发送的所述IPv6报文，根据所述是否进行流转发的标识，对所述IPv6报文进行转发。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过Flow Label中的是否进行流转发的标识明确指示是否进行流转发，后续节点路由器不需要识别流，也不需要专门的信令传递该信息，从而节省了路由器资源、减轻了路由器负担、提高了路由器效率。

附图说明

图1a是本发明实施例1中提供的实现流转发的方法流程图；

图1b是本发明实施例1中提供的实现流转发的方法流程图；

图2是本发明实施例2中提供的实现流转发的方法流程图；

图3是本发明实施例2中提供的实现流转发的网络拓扑图；

图4是本发明实施例3中提供的实现流转发的装置结构示意图；

图5是本发明实施例3中提供的实现流转发的装置另一结构示意图；

图6是本发明实施例4中提供的实现流转发的装置结构示意图；

图7是本发明实施例4中提供的实现流转发的装置另一结构示意图；

图8是本发明实施例5中提供的实现流转发的系统示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

参见图1a，本实施例提供了一种实现流转发的方法，包括：

101a：接收IPv6(Internet Protocol Version 6，互联网协议第六版本)报文，IPv6报文包头中的Flow Label(流标识)包括是否进行流转发的标识；

其中，是否进行流转发的标识是是边缘入节点路由器识别IPv6报文是否需要进行流转发后根据识别结果设置的。

102a：根据是否进行流转发的标识，对IPv6报文进行转发。

具体的，如果是否进行流转发的标识为是，对IPv6报文进行流转发；如果是否进行流转发的标识为否，对IPv6报文进行路由转发。

相应的，参见图1b一种实现流转发的方法，还包括：

101b：识别互联网协议第六版本IPv6报文是否需要进行流转发；

102b：根据识别结果，在IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识；

103b：发送IPv6报文，使接收到IPv6报文的路由器根据是否进行流转发的标识，对IPv6报文进行转发。

上述方法中，当需要对IPv6报文进行流转发时，本方法还包括：

获取IPv6报文的出处，并以Flow Label和IPv6报文的出处为索引建立流表；或者，获取IPv6报文的五元组信息，以五元组信息为索引建立流表，五元组信息包括IPv6报文的源IP地址、目的IP地址、协议号、源端口号和目的端口号。

本实施例提供的方法，通过Flow Label中的是否进行流转发的标识明确指示是否进行流转发，后续节点路由器不需要识别流，也不需要专门的信令传递该信息，从而节省了路由器资源、减轻了路由器负担、提高了路由器效率。另外，相对于使用五元组为索引基于流表进行转发，以流标识和IP报文的出处为索引基于流表进行转发，索引较短，查表效率较高，并且即使五元组中的协议号、源端口号、目的端口号等被加密也可以识别流。

实施例2

参见图2，本实施例提供了一种实现流转发的方法，包括：

201：边缘入节点路由器识别需要进行流转发的IPv6报文；

例如，视频流等流媒体是需要进行流转发的IPv6报文。

202：边缘入节点路由器在IPv6报文包头中的Flow Label(流标识)设置是否进行流转发的标识；

其中，是否进行流转发的标识可以用预设值区分进行流转发或路由转发的IP报文。例如，预设值表示进行正常的路由转发，非预设值表示进行流转发，本实施例并不限定预设值的具体数值。另外，是否进行流转发的标识可以占用Flow Label域的一个或几个bit(位)。

另外，边缘入节点路由器在设置IPv6报文的Flow Label之前，可以将该IPv6报文原有的Flow Label保存在IPv6报文包头中的option(选项)。

另外，如果需要传递QoS等参数，可以将其携带在IPv6报文中的CoS(Classof Service，服务类别)或option(选项)。

203：边缘入节点路由器获取、并标记该IPv6报文的出处，具体可以采用两种标记方法：

1)将该IPv6报文的源IP地址作为其出处，标记到IPv6报文中。

2)将自身的路由器ID(标识)作为其出处，标记到IPv6报文中。

其中，路由器ID可为4位、8位或16位，远远小于IPv6地址的128位，该路由器ID在一个域内的边缘路由器中是唯一的。

其中，路由器ID标记到IPv6报文中的位置可以为Flow Label或hop-by-hopoption(逐跳选项)。

204：边缘入节点路由器将该IPv6报文转发给中间节点路由器；

具体的，如果该IP报文需要进行流转发，根据流表进行流转发，如果没有其对应的流表，为其建立流表。其中，可以Flow Label(流标识)和IPv6报文的出处为索引建立流表，或者，以五元组信息(源IP地址，目的IP地址，协议号，源端口号，目的端口号)为索引建立流表。

205：中间节点路由器接收边缘入节点路由器发送的IPv6报文、并进行转发；

具体的，如果是否进行流转发的标识为否，则将IPv6报文按照正常的路由转发；如果是否进行流转发的标识为是，则将IPv6报文进行流转发，若未建立流表，为其建立流表。其中，可以Flow Label(流标识)和IPv6报文的出处为索引建立流表，或者，以五元组信息(源IP地址，目的IP地址，协议号，源端口号，目的端口号)为索引建立流表。

其中，本步骤可选，如果边缘入节点路由器直接与边缘出节点路由器相连，则可以不通过中间节点路由器转发。

206：边缘出节点路由器接收到路由域内的IPv6报文，根据IPv6报文包头中Flow Label与option中保存的原有的Flow Label之间的映射关系，将出路由域的报文的Flow Label还原为该原有的Flow Label。

参见图3，IDl为边缘入节点路由器，ID2、ID3为中间节点路由器，ID4为边缘出节点路由器，流表中的ID表示报文出处。标识为ID1的边缘入节点路由器进行报文的识别，识别出需要进行流转发的报文，建立相应的流表，并对该报文进行Flow Label的标记(FL_2)以及报文出处的标记，且在报文里保存原有的Flow Label(FL_1)；标识为ID2、ID3的中间路由器根据Flow Label决定该报文是否要进行流转发，如果需要进行流转发，查流表，如果流表不存在则建立流表；标识为ID 4的边缘出节点路由器收到报文，将报文的Flow Label还原为原有的Flow Label，再转发出去。其中，图3中路由器ID1的流表是以tuple-a(IPv6报文的五元组)为索引，还可以Flow Label和IPv6报文的出处为索引，如图两个中间节点路由器ID2、ID3的流表。另外，流表中还可以携带转发链路(图中A、B、C、D、E、F均为转发链路)和QoS参数(设为EF)等。

本实施例提供的方法，通过Flow Label中的是否进行流转发的标识明确指示是否进行流转发，后续节点路由器不需要识别流，也不需要专门的信令传递该信息，从而节省了路由器资源、减轻了路由器负担、提高了路由器效率。另外，相对于使用五元组为索引基于流表进行转发，以流标识和IP报文的出处为索引基于流表进行转发，索引较短，查表效率较高，并且即使五元组中的协议号、源端口号、目的端口号等被加密也可以识别流。

实施例3

参见图4，本实施例提供了一种实现流转发的装置，包括：

接收模块301，用于接收IPv6报文，IPv6报文包头中的流标识Flow Label包括是否进行流转发的标识；

转发模块302，用于根据接收模块301接收的是否进行流转发的标识，对IPv6报文进行转发。

其中，参见图5，该装置还包括：

替换模块303，用于根据是否进行流转发的标识，对IPv6报文进行转发之前，将Flow Label替换为IPv6报文包头的选项option中保存的原有的FlowLabel，该原有的Flow Label为被边缘入节点路由器根据识别IPv6报文是否需要进行流转发的识别结果设置Flow Label之前的IPv6报文中的Flow Label。

其中，转发模块302包括：

流转发单元302a，用于如果是否进行流转发的标识为是，对IPv6报文进行流转发；

路由转发单元302b，用于如果是否进行流转发的标识为否，对IPv6报文进行路由转发。

其中，当需要对IPv6报文进行流转发时，该装置还包括：第一流表建立模块304或第二流表建立模块305；

第一流表建立模块304，用于获取IPv6报文的出处，并以Flow Label和IPv6报文的出处为索引建立流表；

其中，IPv6报文的出处包括：IPv6报文的源IP地址、或者IPv6报文对应的边缘入节点路由器的标识。

第二流表建立模块305，用于获取IPv6报文的五元组信息，并以五元组信息为索引建立流表，五元组信息包括IPv6报文的源IP地址、目的IP地址、协议号、源端口号和目的端口号。

本实施例提供的装置，与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程，详见方法实施例，这里不再赘述。

本实施例提供的装置，通过Flow Label中的是否进行流转发的标识明确指示是否进行流转发，后续节点路由器不需要识别流，也不需要专门的信令传递该信息，从而节省了路由器资源、减轻了路由器负担、提高了路由器效率。另外，相对于使用五元组为索引基于流表进行转发，以流标识和IP报文的出处为索引基于流表进行转发，索引较短，查表效率较高，并且即使五元组中的协议号、源端口号、目的端口号等被加密也可以识别流。

实施例4

参见图6，本实施例提供了一种实现流转发的装置，包括：

识别模块401，用于识别IPv6报文是否需要进行流转发；

设置模块402，用于根据识别模块401的识别结果，在IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识；

发送模块403，用于发送设置模块402设置后的IPv6报文，使接收到IPv6报文的路由器根据是否进行流转发的标识，对IPv6报文进行转发。

其中，参见图7，该装置还包括：

保存模块404，用于根据识别结果，在IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识之前，

将IPv6报文原有的Flow Label保存在IPv6报文包头的选项option，使接收到IPv6报文的边缘出节点路由器将Flow Label替换为option中保存的原有的Flow Label。

其中，当需要对IPv6报文进行流转发时，该装置还包括：第一流表建立模块405或第二流表建立模块406；

第一流表建立模块，405用于获取IPv6报文的出处，并以FlowLabel和IPv6报文的出处为索引建立流表；

其中，IPv6报文的出处包括：IPv6报文的源IP地址或者自身的标识。

第二流表建立模块406，用于获取IPv6报文的五元组信息，并以五元组信息为索引建立流表，五元组信息包括IPv6报文的源IP地址、目的IP地址、协议号、源端口号和目的端口号。

本实施例提供的装置，与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程，详见方法实施例，这里不再赘述。

本实施例提供的装置，通过Flow Label中的是否进行流转发的标识明确指示是否进行流转发，后续节点路由器不需要识别流，也不需要专门的信令传递该信息，从而节省了路由器资源、减轻了路由器负担、提高了路由器效率。另外，相对于使用五元组为索引基于流表进行转发，以流标识和IP报文的出处为索引基于流表进行转发，索引较短，查表效率较高，并且即使五元组中的协议号、源端口号、目的端口号等被加密也可以识别流。

实施例5

参见图8，本实施例提供了一种实现流转发的系统，包括：边缘入节点路由器501，还包括中间节点路由器502或/和边缘出节点路由器503；

边缘入节点路由器501，用于识别互联网协议第六版本IPv6报文是否需要进行流转发，根据识别结果，在IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识，发送IPv6报文；

中间节点路由器502或边缘出节点路由器503，用于接收边缘入节点路由器501发送的IPv6报文，根据是否进行流转发的标识，对IPv6报文进行转发。

其中，边缘出节点路由器503，还用于接收边缘入节点路由器501通过中间节点路由器502发送的IPv6报文，根据是否进行流转发的标识，对IPv6报文进行转发。

其中，边缘入节点路由器501还包括保存模块，用于根据识别结果，在IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识之前，将IPv6报文原有的Flow Label保存在IPv6报文包头中的选项option；

边缘出节点路由器503还包括替换模块，用于接收IPv6报文或接收通过中间节点路由器502转发的IPv6报文，将Flow Label替换为option中保存的原有的Flow Label。

其中，边缘入节点路由器501、中间节点路由器502和边缘出节点路由器503中的至少一个还包括：

第一流表建立模块或第二流表建立模块；

第一流表建立模块，用于获取IPv6报文的出处，并以Flow Label和IPv6报文的出处为索引建立流表；

第二流表建立模块，用于获取IPv6报文的五元组信息，并以五元组信息为索引建立流表，五元组信息包括IPv6报文的源IP地址、目的IP地址、协议号、源端口号和目的端口号。

本实施例提供的系统，与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本实施例提供的系统，通过Flow Label中的是否进行流转发的标识明确指示是否进行流转发，后续节点路由器不需要识别流，也不需要专门的信令传递该信息，从而节省了路由器资源、减轻了路由器负担、提高了路由器效率。另外，相对于使用五元组为索引基于流表进行转发，以流标识和IP报文的出处为索引基于流表进行转发，索引较短，查表效率较高，并且即使五元组中的协议号、源端口号、目的端口号等被加密也可以识别流。

以上实施例提供的技术方案中的全部或部分内容可以通过软件编程实现，其软件程序存储在可读取的存储介质中，存储介质例如：计算机中的硬盘、光盘或软盘。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种实现流转发的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收互联网协议第六版本IPv6报文，所述IPv6报文包头中的流标识FlowLabel包括是否进行流转发的标识；

根据所述是否进行流转发的标识，对所述IPv6报文进行转发。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述是否进行流转发的标识是边缘入节点路由器识别所述IPv6报文是否需要进行流转发后根据识别结果设置的。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述是否进行流转发的标识，对所述IPv6报文进行转发之前包括：

将所述Flow Label替换为所述IPv6报文包头的选项option中的原有的FlowLabel，所述原有的Flow Label为被所述边缘入节点路由器根据所述识别结果设置所述Flow Label之前的所述IPv6报文中的Flow Label。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当需要对所述IPv6报文进行流转发时，所述方法还包括：

获取所述IPv6报文的出处，并以所述Flow Label和所述IPv6报文的出处为索引建立流表；或者，

获取所述IPv6报文的五元组信息，并以所述五元组信息为索引建立流表，所述五元组信息包括所述IPv6报文的源IP地址、目的IP地址、协议号、源端口号和目的端口号。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述IPv6报文的出处包括：

所述IPv6报文的源IP地址、或者所述IPv6报文对应的边缘入节点路由器的标识。

6.一种实现流转发的方法，其特征在于，所述方法包括：

识别互联网协议第六版本IPv6报文是否需要进行流转发；

根据识别结果，在所述IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识；

发送所述IPv6报文，使接收到所述IPv6报文的路由器根据所述是否进行流转发的标识，对所述IPv6报文进行转发。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据识别结果，在所述IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识之前包括：

将所述IPv6报文原有的Flow Label保存在所述IPv6报文包头中的选项option，使接收到所述IPv6报文的边缘出节点路由器将所述Flow Label替换为所述option中保存的原有的Flow Label。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当需要对所述IPv6报文进行流转发时，所述方法还包括：

获取所述IPv6报文的出处，并以所述Flow Label和所述IPv6报文的出处为索引建立流表；或者，

获取所述IPv6报文的五元组信息，并以所述五元组信息为索引建立流表，所述五元组信息包括所述IPv6报文的源IP地址、目的IP地址、协议号、源端口号和目的端口号。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述IPv6报文的出处包括：

所述IPv6报文的源IP地址或者自身的标识。

10.一种实现流转发的装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收互联网协议第六版本IPv6报文，所述IPv6报文包头中的流标识Flow Label包括是否进行流转发的标识；

转发模块，用于根据所述接收模块接收的是否进行流转发的标识，对所述IPv6报文进行转发。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

替换模块，用于根据所述是否进行流转发的标识，对所述IPv6报文进行转发之前，将所述Flow Label替换为所述IPv6报文包头的选项option中保存的原有的Flow Label，所述原有的Flow Label为被边缘入节点路由器根据识别所述IPv6报文是否需要进行流转发的识别结果设置所述Flow Label之前的所述IPv6报文中的Flow Label。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，当需要对所述IPv6报文进行流转发时，所述装置还包括：第一流表建立模块或第二流表建立模块；

所述第一流表建立模块，用于获取所述IPv6报文的出处，并以所述FlowLabel和所述IPv6报文的出处为索引建立流表；

所述第二流表建立模块，用于获取所述IPv6报文的五元组信息，并以所述五元组信息为索引建立流表，所述五元组信息包括所述IPv6报文的源IP地址、目的IP地址、协议号、源端口号和目的端口号。

13.一种实现流转发的装置，其特征在于，所述装置包括：

识别模块，用于识别互联网协议第六版本IPv6报文是否需要进行流转发；

设置模块，用于根据所述识别模块的识别结果，在所述IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识；

发送模块，用于发送所述设置模块设置后的IPv6报文，使接收到所述IPv6报文的路由器根据所述是否进行流转发的标识，对所述IPv6报文进行转发。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

保存模块，用于根据识别结果，在所述IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识之前，

将所述IPv6报文原有的Flow Label保存在所述IPv6包头的选项option，使接收到所述IPv6报文的边缘出节点路由器将所述Flow Label替换为所述option中保存的原有的Flow Label。

15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，当需要对所述IPv6报文进行流转发时，所述装置还包括：第一流表建立模块或第二流表建立模块；

所述第一流表建立模块，用于获取所述IPv6报文的出处，并以所述FlowLabel和所述IPv6报文的出处为索引建立流表；

所述第二流表建立模块，用于获取所述IPv6报文的五元组信息，并以所述五元组信息为索引建立流表，所述五元组信息包括所述IPv6报文的源IP地址、目的IP地址、协议号、源端口号和目的端口号。

16.一种实现流转发的系统，其特征在于，所述系统包括：边缘入节点路由器，还包括中间节点路由器或/和边缘出节点路由器；

所述边缘入节点路由器，用于识别互联网协议第六版本IPv6报文是否需要进行流转发，根据识别结果，在所述IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识，发送所述IPv6报文；

所述中间节点路由器或所述边缘出节点路由器，用于接收所述边缘入节点路由器发送的所述IPv6报文，根据所述是否进行流转发的标识，对所述IPv6报文进行转发。

17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，

所述边缘入节点路由器还包括保存模块，用于根据识别结果，在所述IPv6报文包头中的流标识Flow Label设置是否进行流转发的标识之前，将所述IPv6报文原有的Flow Label保存在所述IPv6报文包头中的选项option；

所述边缘出节点路由器还包括替换模块，用于接收所述IPv6报文或接收通过所述中间节点路由器转发的所述IPv6报文，将所述Flow Label替换为所述option中保存的原有的Flow Label。

18.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述边缘入节点路由器、所述中间节点路由器和所述边缘出节点路由器中的至少一个还包括：

第一流表建立模块或第二流表建立模块；

所述第一流表建立模块，用于获取所述IPv6报文的出处，并以所述FlowLabel和所述IPv6报文的出处为索引建立流表；

所述第二流表建立模块，用于获取所述IPv6报文的五元组信息，并以所述五元组信息为索引建立流表，所述五元组信息包括所述IPv6报文的源IP地址、目的IP地址、协议号、源端口号和目的端口号。

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