CN104780103B - 报文转发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种报文转发方法及装置，该方法应用在网络设备上，所述方法包括：确定接收到的报文是否命中普通路由表，若否，确定所述报文命中默认路由表；为所述报文记录预先设定的、作为第一策略路由表的唯一匹配条件的标识信息；基于所述标识信息确定所述报文命中所述第一策略路由表；基于所述第一策略路由表的优先级高于所述默认路由表的优先级，依据所述第一策略路由表对所述报文进行转发。通过本发明的技术方案，有效降低了硬件成本，能够使得后策略路由表识别出未命中普通路由表的报文。

Description

报文转发方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种报文转发方法及装置。

背景技术

目前，实现报文转发的方式通常包括普通路由表、策略路由表以及默认路由表等转发方式，策略路由表包括优先级及匹配条件均不同的前策略路由表和后策略路由表。

其中，后策略路由表是对不能命中前策略路由表和普通路由表的报文执行指定的操作。现有技术中，对于后策略路由表的匹配通常通过具有微代码的转发芯片来实现，但是有些转发芯片不支持微代码编程，因而无法识别没有命中IP(Internet Protocol，互联网协议)路由表，也称之为普通路由表，即没有在普通路由表中查找到相匹配的路由表项的报文。

发明内容

本发明提供报文转发方法及装置，以解决现有技术中不能够识别没有命中普通路由表的报文的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种报文转发方法，所述方法应用在网络设备上，所述方法包括：

确定接收到的报文是否命中普通路由表，若否，确定所述报文命中默认路由表；

为所述报文记录预先设定的、且作为第一策略路由表的唯一匹配条件的标识信息；

基于所述标识信息确定所述报文命中所述第一策略路由表；

基于所述第一策略路由表的优先级高于所述默认路由表的优先级，依据所述第一策略路由表对所述报文进行转发。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种报文转发装置，所述装置应用在网络设备上，所述装置包括：

普通路由表判断单元，用于确定接收到的报文是否命中普通路由表；

默认路由表命中单元，用于所述普通路由表判断单元的判断结果为否时，确定所述报文命中默认路由表；

记录单元，用于为所述报文记录预先设定的、且作为第一策略路由表的唯一匹配条件的标识信息；

第一策略路由表命中单元，用于基于所述标识信息确定所述报文命中所述第一策略路由表；

转发单元，用于基于所述第一策略路由表的优先级高于所述默认路由表的优先级，依据所述第一策略路由表对所述报文进行转发。

由本发明实施例可见，对于确定为命中默认路由表的报文，为该报文记录预先设定的，作为第一策略路由表的唯一匹配条件的标识信息，并基于该标识信息确定报文命中第一策略路由表，基于优先级较高的第一策略路由表对该报文进行转发。从而，不仅实现了通过第一策略路由表能够识别出没有命中普通路由表的报文，而且降低了芯片成本，并且只需要一条第一策略匹配规则就可以识别全部未命中普通路由表的报文，简化了第一策略路由表的软件处理流程。

附图说明

图1是本发明报文转发实施例的应用场景示意图；

图2是本发明报文转发方法的一个实施例流程图；

图3是本发明报文转发方法中配置默认路由表的一个实施例示意图；

图4是本发明报文转发方法中配置默认路由表的另一个实施例示意图；

图5是本发明报文转发装置所在设备的一种硬件结构图；

图6是本发明报文转发装置的一个实施例框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

现有方案中，基于普通路由表的报文转发通常是网络设备根据报文的目的IP地址查找普通路由表，根据查找结果来对报文进行转发的方式。当普通路由表中没有与报文的目的IP地址相匹配的表项时，则采用默认路由表的方式对报文进行处理。

基于前策略路由表的报文转发是指由网络设备判断报文中设定段的内容，如用户自定义规则，报文的目的MAC(Media Access Control，媒体访问控制)地址、端口信息等是否与前策略ACL(Access Control List，访问控制列表)规则相匹配，如果匹配则对该报文执行前策略指定的操作。

基于后策略路由表的报文转发则是对不能命中前策略路由表和普通路由表的报文执行指定的操作。通常通过具有微代码编程功能的转发芯片来实现，该转发芯片可以对报文转发流程进行编程以识别没有命中普通路由表的报文，在配置后策略ACL规则的时候可以匹配所编程的信息，从而基于后策略路由表进行报文的转发。

现有技术中，对报文通常按照以下方式进行判断和转发：

第一种方式：先判断报文是否命中普通路由表，对于未命中普通路由表的报文，确定命中默认路由表；然后再判断报文是否命中前策略路由表及后策略路由表；在判断过程中，记录报文的命中结果，例如某报文既命中了前策略路由表也命中了普通路由表，某报文既命中了后策略路由表也命中了默认路由表，某报文仅命中了默认路由表等；最后基于报文的命中结果、前策略路由表的优先级高于普通路由表的优先级、以及后策略路由表的优先级高于默认路由表的优先级对报文进行转发，其中默认路由表的转发结果为丢弃。

第二种方式：先判断报文是否命中前策略路由表，然后判断报文是否命中普通路由表，对于未命中普通路由表的报文，确定命中默认路由表；之后再判断报文是否命中后策略路由表；在判断过程中，同样记录报文的命中结果；最后基于报文的命中结果、前策略路由表的优先级高于普通路由表的优先级、以及后策略路由表的优先级高于默认路由表的优先级对报文进行转发，其中默认路由表的转发结果为丢弃。

在上述转发过程中，当用于实现后策略路由表的转发芯片不支持微代码编程时，由于逻辑流程已固化，因而无法识别没有命中普通路由表的报文，导致报文无法按照实际需求进行转发；而且即使预先将转发芯片配置了能够识别没有命中普通路由表的报文的流程，也需要很高的成本。

参见图1，为本发明报文转发实施例的应用场景示意图，在该网络架构中，网络设备一端连接网络，另一端连接终端，例如PC(Personal Computer，个人计算机)，也可以连接服务器。图1中仅示出了一台网络设备，实际应用中可以包含连接的若干网络设备。该网络设备可以具体为网络中的交换机、路由器等用于转发报文的设备，用于将来自网络或终端的报文进行转发。

参见图2，为本发明报文转发方法的一个实施例流程图，该方法从网络设备侧描述，该方法包括如下步骤：

步骤201、确定接收到的报文是否命中普通路由表，若否，确定所述报文命中默认路由表。

本实施例中，对于接收到的报文，可以根据该报文的IP地址查找普通路由表，如果普通路由表中没有对应于该报文的路由表项，则确定该报文命中默认路由表。如果在普通路由表中有对应于该报文的路由表项，则确定该报文命中普通路由表。

在一个可能的实现方式中，记录报文的命中结果：确定报文命中默认路由表之后，将默认路由表的标识与该报文对应的进行记录，以表明该报文命中了默认路由表。确定报文命中普通路由表之后，将普通路由表的标识与该报文对应的进行记录，以表明该报文命中了普通路由表。

步骤202、为该报文记录预先设定的、且作为第一策略路由表的唯一匹配条件的标识信息。

本实施例中，第一策略路由表可以为前述后策略路由表。该作为后策略路由表的唯一匹配条件的标识信息可以为：保留的等价组ID、保留的下一跳ID，还可以为数字等标识。也就是说，确定报文命中默认路由表之后，除了记录默认路由表的标识，还记录该作为后策略路由表的唯一匹配条件的标识信息，用于与后策略路由表进行匹配，从而使命中默认路由表的报文命中后策略路由表。

对于默认路由表，网络设备可以预先通过读取配置文件来确定是否已配置默认路由表，例如在开机时网络设备就可以进行判断。

在一个可选的实现方式中，网络设备通过读取自身的配置文件并查找配置文件中是否有对应于默认路由表的命令行来进行判断。如果能够查找到该对应的命令行，则网络设备判断为预先配置有默认路由表，如果查找不到该对应的命令行，则网络设备判断为没有预先配置默认路由表。

如果判断为未配置默认路由表，则网络设备可以生成默认路由表并下发该默认路由表，那么在本步骤中，确定报文命中该下发的默认路由表。无论报文命中预先配置的默认路由表还是命中下发的默认路由表，都为该报文记录默认路由表的标识以及预先设定的、作为后策略路由表的唯一匹配条件的标识信息。

在一个可选的实现方式中，发往该标识信息的下一跳地址的报文都会被丢弃，以此防止报文默认转发。

如果网络设备判断为已配置默认路由表，则进一步判断该已配置的默认路由表的路由表项是否为等价表项。

在默认路由表中，路由表项包括等价组表或下一跳地址。标识信息对应等价组表的信息包括等价条数信息和下一跳地址索引，下一跳地址索引即下一跳地址为两个或两个以上，网络设备可以进一步确定将报文转发到哪个下一跳地址。下一跳地址即只有唯一的一个地址。

如果判断为已配置的默认路由表中的路由表项为等价表项，则

在一个可选的实现方式中，如图3所示，预先将标识信息对应的等价组表中的等价条数设置为实际的等价条数N，N大于等于2。

如果判断为已配置的默认路由表中的路由表项为非等价表项，则

在一个可选的实现方式中，如图4所示，预先将标识信息对应的等价组表中的等价条数设置为1，将该等价组表中的下一跳索引设置为有效的下一跳。

步骤203、基于所述标识信息确定该报文命中后策略路由表。

由于报文命中默认路由表之后，与该报文对应的记录了作为后策略路由表的唯一匹配条件的标识信息，因而在本步骤中，确定为报文命中后策略路由表。

步骤204、基于后策略路由表的优先级高于默认路由表的优先级，依据后策略路由表对报文进行转发。

本实施例中的后策略路由表的匹配规则，即后策略ACL规则，可以设置为判断为命中默认路由表的报文所作的记录里是否有标识信息，如果有记录标识信息，则该报文命中后策略路由表，如果未记录标识信息，则该报文不会命中后策略路由表。

对于未命中普通路由表的报文，与现有技术中命中默认路由表并进行丢弃处理所不同的是，本发明中，无论是否配置了默认路由表，该报文都命中默认路由表。并且对于该默认路由表，网络设备默认保留一个等价组ID，在本实施例中称之为标识信息，将该标识信息作为后策略路由表的唯一匹配条件。这种情况下网络设备下发一条后策略ACL规则，判断为命中默认路由表的报文所作的记录中是否包含标识信息。因为默认路由表的优先级最低，掩码全为0，所以没有命中普通路由表中的IP报文最终会命中默认路由表，并最终会被后策略路由表识别和转发。

在一个可能的实现方式中，在步骤201中确定报文是否命中普通路由表之后，如果确定为是，则继续判断报文是否命中第二策略路由表，本实施例中的第二策略路由表可以为前述的前策略路由表；

在判断为报文命中前策略路由表时，可以与该报文相对应的记录该前策略路由表的标识；

那么在这种情况下，该报文既命中了普通路由表也命中了前策略路由表；

由于前策略路由表的优先级高于普通路由表的优先级，因而网络设备基于前策略路由表对该报文进行转发；

如果判断为报文未命中前策略路由表，也就是说报文仅命中了普通路由表，则网络设备仅基于普通路由表对报文进行转发即可。

在另一种可能的实现方式中，判断报文是否命中前策略路由表的步骤也可以在判断报文是否命中普通路由表之前进行，与上述实现方式同样地，如果报文既命中了普通路由表又命中了前策略路由表，则网络设备基于优先级较高的前策略路由表对报文进行转发，如果报文仅命中了普通路由表，则网络设备基于普通路由表对报文进行转发。

在另一种可能的实现方式中，在判断为报文命中普通路由表、未命中前策略路由表之后，还可以继续判断报文是否命中后策略路由表，由于报文命中普通路由表就不可能再命中默认路由表，因而对应于该报文也就不可能记录可作为后策略路由表的唯一匹配条件的标识信息，因而，命中普通路由表的报文就不可能再命中后策略路由表，这种情况下，网络设备基于普通路由表对报文进行转发。

在另一种可能的实现方式中，在判断为报文未命中普通路由表、未命中前策略路由表、仅命中默认路由表之后，还可以不再继续判断报文是否命中后策略路由表，这种情况下，依据默认路由表对报文进行指定的操作。参考前述步骤202中，如果已配置默认路由表，且其路由表项为等价表项，则采用哈希算法从N条下一跳地址中选出一个下一跳地址，并将报文转发到该下一跳地址。如果已配置默认路由表，且其路由表项为非等价表项，则直接将报文转发到该下一跳地址。如果生成并下发默认路由表，则将该报文转发到下一跳地址进行丢弃。

其中，判断报文是否命中前策略路由表时，可以根据报文中的设定段内容判断是否匹配前策略ACL规则。该设定段内容包括用户自定义规则、或该报文的目的MAC地址、或报文的端口信息等，可以为报文的任意信息。举例而言，如果前策略ACL规则包括：MAC地址为2，则在本步骤中会命中目的MAC地址为2的报文，对于目的MAC地址不为2的报文，则不予匹配和处理。

现有技术中，对于不支持微代码的转发芯片，ACL规则和普通路由表的优先级通常是固定的，或者ACL规则的优先级高于普通路由表的优先级，这种情况对应前策略路由表，或者ACL规则的优先级低于普通路由表的优先级，这种情况对应后策略路由表，因而不能实现同时支持前策略路由表和后策略路由表。不支持后策略路由表就会导致某些业务类型的报文无法按照用户的实际需求进行转发。而本实施例中，对于命中默认路由表的报文，由于为这些报文记录预先设定的、作为后策略路由表的唯一匹配条件的标识信息，也就是说将后策略ACL规则配置为判断为命中默认路由表的报文所作的记录里是否有标识信息，从而使得不支持微代码的转发芯片能够识别出未命中普通路由表的报文；并且在不改变各种路由表的优先级的情况下，使转发芯片实现了同时支持前策略路由表的和后策略路由表，节省了成本。

此外，现有技术中，后策略ACL规则被配置为将报文的命中结果与下一跳地址进行匹配，由于普通路由表总是在等价表项和非等价表项两种情况之间变化，因而导致下一跳地址总是发生变化，从而造成后策略路由表具有处理流程较为复杂，需要跟踪路由表变化等缺陷。而本实施例中，将后策略ACL规则设置为判断为命中默认路由表的报文所作的记录里是否包含标识信息，而未命中普通路由表的报文会命中默认路由表，并为该报文记录该标识信息，就避免了上述缺陷。同样地由于本发明中将后策略ACL规则总是与标识信息进行匹配，只需要一条后策略ACL规则就能识别未命中普通路由表的报文，而不必像现有技术中那般下发很多规则，来识别在等价情况下发往不同的下一跳地址的报文，从而有效节省了ACL资源，简化了后策略路由表的处理流程。

在本实施例中，对报文进行转发所依据的优先级是指，前策略路由表的优先级大于普通路由表，普通路由表的优先级大于后策略路由表。由于各报文可能命中前策略路由表和普通路由表、默认路由表以及后策略路由表中的一个或多个，当某一个报文的命中结果大于一个时，即记录的与该报文相对应的路由表的标识包括一个以上时，可以基于优先级高的路由表方式对报文进行转发处理。例如：对应报文B记录了普通路由表标识和前策略路由表标识，则意味着报文B既命中了普通路由表也命中了前策略路由表，则根据预设优先级，基于优先级较高的前策略路由表对报文执行指定的操作。

具体而言，对确定为命中前策略路由表的报文，执行前策略路由表指定的操作，前策略路由表方式下所指定的操作可以包括设置报文的下一跳地址、出接口、缺省下一跳地址和缺省出接口等。

对确定为命中后策略路由表的报文，则执行后策略路由表指定的操作。例如将报文转发到指定的目的出端口，等。

对确定为命中普通路由表的报文，基于普通路由表中的对应路由表项执行操作。具体地，在等价情况下，根据哈希算法确定将报文转发到该等价组表中的哪一个下一跳地址。非等价情况下，直接将报文转发到下一跳地址。

与前述报文转发方法实施例相对应，本发明还提供了报文转发装置的实施例。

本发明提供的报文转发装置的实施例可以应用在具有硬件结构的设备上，该设备可以为网络设备或管理服务器。该装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图5所示，为本发明报文转发装置所在设备的一种硬件结构图，除了图5所示的处理器、网络接口、内存以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的设备通常还可以包括其他硬件，对此图5中不再详细示出。

如图6所示，为本发明报文转发装置的一个实施例框图，该实施例可以应用于交换机中，该装置包括：普通路由表判断单元610、默认路由表命中单元620、记录单元630、第一策略路由表命中单元640以及转发单元650。

其中，普通路由表判断单元610，用于确定接收到的报文是否命中普通路由表；

默认路由表命中单元620，用于普通路由表判断单元610的判断结果为否时，确定该报文命中默认路由表；

记录单元630，用于为所述报文记录预先设定的、且作为第一策略路由表的唯一匹配条件的标识信息；

第一策略路由表命中单元640，用于基于所述标识信息确定报文命中第一策略路由表；

转发单元650，用于基于第一策略路由表的优先级高于默认路由表的优先级，依据所述第一策略路由表对所述报文进行转发。

在一个可选的实现方式中，该装置还包括(图6中未示出)：第二策略路由表判断单元，用于在普通路由表判断单元610的判断结果为是时，确定报文是否命中第二策略路由表，第二策略路由表为优先级高于第一策略路由表的策略路由表；

转发单元650还用于在第二策略路由表判断单元的判断结果为是时，基于第二策略路由表的优先级高于普通路由表的优先级，依据第二策略路由表对所述报文进行转发；

转发单元650还用于在第二策略路由表判断单元的判断结果为否时，依据普通路由表对报文进行转发。

在另一个可选的实现方式中，该装置还包括(图6中未示出)：第二策略路由表判断单元，用于如果普通路由表判断单元610的判断结果为是，在普通路由表判断单元610进行判断之前，确定报文是否命中第二策略路由表，第二策略路由表为优先级高于第一策略路由表的策略路由表；

转发单元650还用于在第二策略路由表判断单元的判断结果为是时，基于第二策略路由表的优先级高于普通路由表的优先级，依据第二策略路由表对报文进行转发；

转发单元650还用于在第二策略路由表判断单元的判断结果为否时，依据普通路由表对报文进行转发。

在另一个可选的实现方式中，所述装置还包括(图6中未示出)：第二策略路由表判断单元，用于如果普通路由表判断单元610的判断结果为是，确定报文是否命中第二策略路由表，第二策略路由表为优先级高于所述第一策略路由表的策略路由表；

第一策略路由表判断单元，用于在第二策略路由表判断单元的判断结果为否时，确定报文是否命中所述第一策略路由表；

转发单元650还用于在所述第一策略路由表判断单元的判断结果为否时，依据普通路由表对报文进行转发。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过上述描述可以看出，本发明实施例提供的报文转发方法及装置，不仅实现了通过后策略路由表能够识别出没有命中普通路由表的报文，而且实现了同时支持前策略路由表和后策略路由表，降低了芯片成本，并且只需要下发一条后策略ACL规则就可以识别全部未命中普通路由表的报文，简化了后策略路由表的软件处理流程，节省了ACL资源。

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

Claims (8)

1.一种报文转发方法，其特征在于，所述方法应用在网络设备上，所述方法包括：

确定接收到的报文是否命中普通路由表，若否，确定所述报文命中默认路由表；

为所述报文记录预先设定的、且作为第一策略路由表的唯一匹配条件的标识信息；

基于所述标识信息确定所述报文命中所述第一策略路由表；

基于所述第一策略路由表的优先级高于所述默认路由表的优先级，依据所述第一策略路由表对所述报文进行转发。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定接收到的报文是否命中普通路由表之后，还包括：

若是，确定所述报文是否命中第二策略路由表，所述第二策略路由表为优先级高于所述第一策略路由表的策略路由表；

若是，基于所述第二策略路由表的优先级高于所述普通路由表的优先级，依据所述第二策略路由表对所述报文进行转发；

若否，依据所述普通路由表对所述报文进行转发。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述确定接收到的报文是否命中普通路由表的结果为是，则所述确定接收到的报文是否命中普通路由表之前，所述方法还包括：

确定所述报文是否命中第二策略路由表，所述第二策略路由表为优先级高于所述第一策略路由表的策略路由表；

若是，基于所述第二策略路由表的优先级高于所述普通路由表的优先级，依据所述第二策略路由表对所述报文进行转发；

若否，依据所述普通路由表对所述报文进行转发。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述确定接收到的报文是否命中普通路由表的结果为是，所述方法还包括：

确定所述报文是否命中第二策略路由表，所述第二策略路由表为优先级高于所述第一策略路由表的策略路由表；

若否，确定所述报文是否命中所述第一策略路由表；

若否，依据所述普通路由表对所述报文进行转发。

5.一种报文转发装置，其特征在于，所述装置应用在网络设备上，所述装置包括：

普通路由表判断单元，用于确定接收到的报文是否命中普通路由表；

默认路由表命中单元，用于所述普通路由表判断单元的判断结果为否时，确定所述报文命中默认路由表；

记录单元，用于为所述报文记录预先设定的、且作为第一策略路由表的唯一匹配条件的标识信息；

第一策略路由表命中单元，用于基于所述标识信息确定所述报文命中所述第一策略路由表；

转发单元，用于基于所述第一策略路由表的优先级高于所述默认路由表的优先级，依据所述第一策略路由表对所述报文进行转发。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二策略路由表判断单元，用于在所述普通路由表判断单元的判断结果为是时，确定所述报文是否命中第二策略路由表，所述第二策略路由表为优先级高于所述第一策略路由表的策略路由表；

所述转发单元还用于在所述第二策略路由表判断单元的判断结果为是时，基于所述第二策略路由表的优先级高于所述普通路由表的优先级，依据所述第二策略路由表对所述报文进行转发；

所述转发单元还用于在所述第二策略路由表判断单元的判断结果为否时，依据所述普通路由表对所述报文进行转发。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二策略路由表判断单元，用于如果所述普通路由表判断单元的判断结果为是，在所述普通路由表判断单元进行判断之前，确定所述报文是否命中第二策略路由表，所述第二策略路由表为优先级高于所述第一策略路由表的策略路由表；

所述转发单元还用于在所述第二策略路由表判断单元的判断结果为是时，基于所述第二策略路由表的优先级高于所述普通路由表的优先级，依据所述第二策略路由表对所述报文进行转发；

所述转发单元还用于在所述第二策略路由表判断单元的判断结果为否时，依据所述普通路由表对所述报文进行转发。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二策略路由表判断单元，用于如果所述普通路由表判断单元的判断结果为是，确定所述报文是否命中第二策略路由表，所述第二策略路由表为优先级高于所述第一策略路由表的策略路由表；

第一策略路由表判断单元，用于在所述第二策略路由表判断单元的判断结果为否时，确定所述报文是否命中所述第一策略路由表；

所述转发单元还用于在所述第一策略路由表判断单元的判断结果为否时，依据所述普通路由表对所述报文进行转发。