CN102843282B - 一种报文处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种报文处理方法及系统，应用于三层虚拟专用网络(L3VPN)，该方法包括：终端接收携带控制字的报文，对所述报文中携带的控制字的各字段进行检测，并向终端用户上报检测到的告警信息。上述报文处理方法及系统，使得终端在接收到报文后，不需要对报文进行解析，只需对控制字的各字段进行检测即可获知作为源端的终端的信息。

Description

一种报文处理方法及系统

技术领域

本发明涉及分组传送网络技术领域，尤其涉及一种报文处理方法及系统。

背景技术

在分组传送网络(Packet Transmission Network，PTN)技术领域，虚拟专用网络(Virtual Private Network，VPN)技术蓬勃发展，各种基于VPN的技术层出不穷，按照RFC4026的描述，VPN主要分类为二层VPN(layer2Virtual Private Network，L2VPN)和三层VPN(L3VPN)，其中基于多协议标签交换(MPLS)的L2VPN和L3VPN是两种很重要的业务处理方式，在PTN技术领域占据越来越重要的位置。

L2VPN目前采用比较多的是虚拟专用局域网服务(Virtual Private LANService，VPLS)&虚拟专用线服务(Virtual Private Wire Service，VPWS)模型，通过边缘到边缘的伪线仿真(PWE3)技术实现业务穿越(over)MPLS隧道的传递；L3VPN采用三层路由转发技术，常用的是通过边界网关协议(BGP)发布路由信息，通过VPN标签技术实现业务over MPLS隧道的传递。L2VPN和L3VPN在处理上有很多相似之处，例如，L2VPN封装格式通常采用“业务over PW标签over MPLS隧道”的方式，L3VPN通常采用“业务over VPN标签over MPLS隧道”的方式；本地处理时L2VPN是根据介质访问控制(MAC)地址表查找出口，L3VPN则是根据虚拟路由转发表(VRF)查找出口；L3VPN是针对IP业务进行的转发，L2VPN是针对以太网(ETH)业务或者电路仿真业务进行的转发等。

在L2VPN中，对于各种业务(包含ETH、时分复用模式(TDM)、异步传输模式(ATM)、帧中继)的仿真采用的是PWE3技术，PWE3是在包交换网络中仿真被传送业务属性的一种机制，是一种端到端的技术，它在输入端口封装业务的比特(BIT)流、信元或者协议数据单元(PDU)，然后穿越MPLS网络或者IP隧道，某些情况下，它也管理以及定义分包组包等操作以实现对业务特性的仿真。虚链路(PW)可以携带控制字，控制字是PWE3技术中一个很有特色的定义，控制字在不同的业务中有不同的定义，例如：

对于TDM业务，通过控制字可以携带接入电路(AC)链路侧故障和序列信息等到宿端。

对于ETH业务，通过控制字可以携带序列号信息到宿端。

对于ATM业务，通过控制字可以携带序列和ATM特性信息等到宿端。

控制字的使用方便了处理仿真业务的运营商边界网络设备(PE)之间的交互，使得PE宿端可以获取更多的关于特定仿真业务的PE源端的信息，例如AC链路故障、时钟实时传输协议(RTP)信息和序列号等等。

对于L3VPN，目前使用较多的格式定义为“IP over VPN-标签(LABEL)over MPLS”，其中VPN-LABEL虽然不是伪线，但是格式定义和伪线是完全一样的。但是当宿端接收到源端的IP报文，在不对IP报文进行解析的前提下，是无法获知源端IP业务的任何信息的。

发明内容

本发明提供了一种报文处理方法及系统，以解决宿端接收到源端的IP报文，在不对IP报文进行解析的前提下，无法获知源端IP业务的任何信息的问题。

本发明提供了一种报文处理方法，应用于三层虚拟专用网络(L3VPN)，该方法包括：

终端接收携带控制字的报文，对所述报文中携带的控制字的各字段进行检测，并向终端用户上报检测到的告警信息。

优选地，所述方法还包括：

所述终端启用携带控制字的配置，发送携带控制字的报文。

优选地，在所述终端发送携带控制字的报文的过程中出现异常情况，且确定需要继续发送携带控制字的报文时，以预先配置好的发送频率发送携带控制字的报文。

优选地，所述终端以预先配置好的发送频率发送携带控制字的报文之前，所述方法还包括：

所述终端配置出现异常情况时继续发送携带控制字的报文的发送频率。

优选地，所述控制字的字段表示以下含义中的一种或多种：

接入电路(AC)链路侧是否有链路中断故障或虚拟局域网是否有中断故障；

接收和发送接口的最大传输单元(MTU)大小不匹配；

接收的IP数据包有错误；以及

序列号信息。

本发明还提供了一种报文处理系统，应用于三层虚拟专用网络(L3VPN)，所述系统包括：

处理模块，用于终端接收携带控制字的报文，对所述报文中携带的控制字的各字段进行检测，并向终端用户上报检测到的告警信息。

优选地，所述系统还包括：

启用发送模块，用于所述终端启用携带控制字的配置，发送携带控制字的报文。

优选地，所述启用发送模块，是用于在所述终端发送携带控制字的报文的过程中出现异常情况，且确定需要继续发送携带控制字的报文时，以预先配置好的发送频率发送携带控制字的报文。

优选地，所述系统还包括：

配置模块，用于所述终端配置出现异常情况时继续发送携带控制字的报文的发送频率。

优选地，所述控制字的字段表示以下含义中的一种或多种：

接入电路(AC)链路侧是否有链路中断故障或虚拟局域网是否有中断故障；

接收和发送接口的最大传输单元(MTU)大小不匹配；

接收的IP数据包有错误；以及

序列号信息。

上述报文处理方法及系统，使得终端在接收到报文后，不需要对报文进行解析，只需对控制字的各字段进行检测即可获知作为源端的终端的信息。

附图说明

图1是本发明定义的L3VPN控制字的通用格式；

图2是本发明实施例定义的L3VPN控制字的特定格式；

图3是本发明L3VPN源端的配置处理流程图；

图4是本发明L3VPN宿端的处理流程图。

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明白，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。

本发明提供了一种报文处理方法，该方法包括：

步骤一、定义L3VPN控制字的通用格式；

控制字采用RFC4385规定的通用伪线控制字格式，如图1所示，前4个BIT必须为0000，以和L2VPN的控制字格式保持统一；

步骤二、定义L3VPN控制字的特定信息；

特定格式如图2所示，前4个BIT为0000是固定格式，为了和L2VPN的PWE3统一，在L2VPN的PWE3中，0000表示控制字，0001表示是OAM报文；

在第4到第31BIT中可以携带L3VPN特有的其他信息，定义但是不限下述特定信息：

L bit表示AC链路侧是否有LINKDOWN等告警，导致没有IP报文接入，除了AC链路LINKDOWN外，对于基于虚拟局域网(VLAN)的IP接入，还可以由于VLAN DOWN的故障导致没有IP报文接入，当出现上述故障的时候，L bit置为1，正常情况下，L bit为0；

M bit表示接收和发送接口的MTU单元大小不匹配，对于出口小于入口的情况，有可能需要进行分片，但并非网络上所有节点都支持分片，所以有可能由于MTU大小不匹配出现故障，通过将M bit置位，把L3VPN中的这种问题传递到宿端节点，从而有助于用户定位故障；

E bit表示接收的IP数据包有错误，例如IP版本号异常、IP头长度异常、IP头校验和异常等的错误报文，在一般情况下，这种类型的错误都是直接丢弃的，当用户选择控制字后，可以通过把M bit置位来传递这种错误；

Sequence No表示序列号，每个数据包都有一个独立的Sequence No，可以用来支持乱序重排。当Sequence No为0的时候表示不需要使用此功能；

RESV为预留bit，可用于定义其他信息；

当然，上述定义只是特定信息的一个示例，可以根据需要增加、删除或调整上述定义；

上述步骤一和步骤二为可选步骤；

步骤三、支持L3VPN是否携带控制字的配置：对于作为源端的终端，在创建L3VPN业务的时候，支持配置为携带控制字或者不携带控制字，缺省为不携带；本发明中的终端启用携带控制字的配置，发送携带控制字的报文；

对于携带控制字的L3VPN处理，还可以进一步配置在异常情况下是否需要继续传递带控制字的报文，如果需要传递，则配置报文发送的频率，发送频率根据用户需要可以自行定义，例如可以定义为10ms、100ms等；

该步骤是从源端进行描述的；

步骤四、作为L3VPN宿端的终端采用自适应的方式，可以相应地支持对端携带控制字或者不带控制字的方式；

该步骤是从宿端进行描述的，当从宿端进行描述时，步骤三也是可选步骤；

步骤五、对于控制字相关的信息进行检测，如步骤二中定义的，向用户上报信息，该信息包括告警信息。

检测到的告警不仅可以用来上报用户，还可以用来触发保护倒换。

通过在L3VPN中增加控制字信息，可以起到类似于基于L3VPN业务的运行和维护(OAM)的作用，可以将一些异常信息传递给终端用户，使得宿端系统第一时间知道源端系统出现异常，由于有些错误可以直接通过控制字识别出来，不需要再进行IP解析，加快了系统对于IP层错误的处理和定位。

如图3所示，是本发明L3VPN源端的配置处理流程图，在该实施例中终端作为源端来进行报文处理的，该过程包括：

步骤301、定义L3VPN的控制字格式；

步骤302、针对源端VRF配置是否启用L3VPN的控制字功能，若未启用，则执行步骤303，若启用，则执行步骤304；

步骤303、按照普通的L3VPN流程进行处理；结束；

在源端和宿端约定好控制字格式后，在源端针对VRF配置不启用控制字的时候，按照普通的L3VPN流程进行处理，报文发送出去的时候采用“IP overVPN-label over MPLS”的方式，当有LINKDOWN或者其他错误的时候，IP报文不会被发送；

步骤304、当出现异常情况例如配置IP错误或者LINKDOWN，确定继续发送携带控制字的报文时，以定义好的发送频率发送携带控制字的报文；

当启用控制字后，没有异常的时候，发送出去的报文采用“IP over控制字(Control-Word)over VPN-label over MPLS label”的方式，对于异常情况，对于还需要进一步定义错误情况下控制字的发送方式，如果定义为继续发送带控制字的报文并定义了控制字的发送频率，那么当出现LINKDOWN或者其他IP错误的时候，一个最短长度内容全1的IP报文被封装在控制字内，然后打上VPN-label以及MPLS label，以配置的频率发送给对端；

步骤305、按照携带控制字的方式处理L3VPN业务。

如图4所示，是本发明L3VPN宿端的处理流程图，在该实施例中终端作为宿端来进行报文处理的，该过程包括：

步骤401、判断宿端VRF接收的IP报文中是否携带L3VPN控制字，若是执行步骤402，否则，执行步骤403；

本领域的技术人员均知道：源端的VRF与宿端的VRF是一一对应的；

某个VRF接收到IP报文后，通过VPN-LABEL后面带的是0000还是0004或者0006判断是否携带控制字，如果是0004或者0006，表示未携带控制字，如果是0000表示携带了控制字；该判断方式与L2VPN的判断方式相同；

步骤402、检测控制字各字段的值，上报告警或状态信息给用户；

如果携带了控制字，则需要对接收到的报文的控制字进行处理；如果控制字中Lbit不为0，表示源端出现了DOWN状态，则可以根据这个状态执行倒换等操作，也可以上报宿端用户；如果控制字中M bit不为0，表示出现了MTU大小不匹配的问题，在未启用MTU自动调整功能的时候，用户可以手工检测各个节点MTU的大小，看看是否会引起问题；如果控制字中E bit不为0，则表示源端发生由于IP报文的错误而丢弃IP报文的动作，在不用解析IP报文的情况下，宿端可以上报远端IP包丢失告警给用户，以方便及时排查故障。当SequenceNo字段不为0的时候，表示宿端需要支持乱序重组功能；

步骤403、按照通用L3VPN的处理流程进行处理。

若未携带控制字，则按照普通的L3VPN业务的处理方式进行接收处理；或者，在处理完步骤402之后，按照与现有技术相同的方式进行后续处理，此处不详述。

通过对L3VPN增加控制字，方便了L3VPN架构中源宿端之间故障等信息的交互，对于用户排查故障，及时发现故障，提高处理效率起到了一定作用。

本发明还提供了一种报文处理系统，应用于三层虚拟专用网络(L3VPN)，所述系统包括：

处理模块，用于终端接收携带控制字的报文，对所述报文中携带的控制字的各字段进行检测，并向终端用户上报检测到的告警信息。

该处理模块是上述终端作为宿端时使用的，当上述终端作为源端时，上述系统还可以包括：启用发送模块，用于终端启用携带控制字的配置，发送携带控制字的报文。

其中，所述控制字的字段表示以下含义中的一种或多种，但不局限于此：

接入电路(AC)链路侧是否有链路中断故障或虚拟局域网是否有中断故障；接收和发送接口的最大传输单元(MTU)大小不匹配；接收的IP数据包有错误；以及序列号信息。

另外，所述系统还可以包括：配置模块，用于所述终端配置出现异常情况时继续发送携带控制字的报文的发送频率。所述启用发送模块，是用于在所述终端发送携带控制字的报文的过程中出现异常情况，且确定需要继续发送携带控制字的报文时，以预先配置好的发送频率发送携带控制字的报文。

上述系统位于终端中，上述系统进行报文处理的过程可参见图3和图4，此处不再赘述。

上述系统，使得作为源端的终端可以发送携带控制字的报文，使得作为宿端的终端在接收到报文后，不需要对报文进行解析，只需对控制字的各字段进行检测即可获知源端IP业务信息。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种报文处理方法，应用于三层虚拟专用网络(L3VPN)，该方法包括：

终端接收携带控制字的报文，对所述报文中携带的控制字的各字段进行检测，并向终端用户上报检测到的告警信息；

当所述控制字中的

第一数量的bit不为0时，表示源端出现了DOWN状态；

第二数量的bit不为0时，表示接收和发送接口的最大传输单元(MTU)大小不匹配；

第三数量的bit不为0时，则表示源端发生由于IP报文的错误而丢弃IP报文的动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述终端启用携带控制字的配置，发送携带控制字的报文。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

在所述终端发送携带控制字的报文的过程中出现异常情况，且确定需要继续发送携带控制字的报文时，以预先配置好的发送频率发送携带控制字的报文。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述终端以预先配置好的发送频率发送携带控制字的报文之前，所述方法还包括：

所述终端配置出现异常情况时继续发送携带控制字的报文的发送频率。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的方法，其特征在于：

所述控制字的字段表示以下含义中的一种或多种：

接入电路(AC)链路侧是否有链路中断故障或虚拟局域网是否有中断故障；

接收的IP数据包有错误；以及

序列号信息。

6.一种报文处理系统，应用于三层虚拟专用网络(L3VPN)，所述系统包括：

处理模块，用于终端接收携带控制字的报文，对所述报文中携带的控制字的各字段进行检测，并向终端用户上报检测到的告警信息；

当所述控制字中的

第一数量的bit不为0时，表示源端出现了DOWN状态；

第二数量的bit不为0时，表示接收和发送接口的最大传输单元(MTU)大小不匹配；

第三数量的bit不为0时，则表示源端发生由于IP报文的错误而丢弃IP报文的动作。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

启用发送模块，用于所述终端启用携带控制字的配置，发送携带控制字的报文。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：

所述启用发送模块，是用于在所述终端发送携带控制字的报文的过程中出现异常情况，且确定需要继续发送携带控制字的报文时，以预先配置好的发送频率发送携带控制字的报文。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

配置模块，用于所述终端配置出现异常情况时继续发送携带控制字的报文的发送频率。

10.根据权利要求7-9任一权利要求所述的系统，其特征在于：

所述控制字的字段表示以下含义中的一种或多种：

接入电路(AC)链路侧是否有链路中断故障或虚拟局域网是否有中断故障；

接收的IP数据包有错误；以及

序列号信息。