CN105516022B - 在芯片中实现802.11 QoS优先级值灵活映射的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种在芯片中实现802.11 QoS优先级值灵活映射的方法，在报文解封装和进行802.11到802.3格式转换的同时，用芯片解析出来的802.11 QoS UP值结合业务ID查第一查找表，得到相应的优先级，再根据优先级结合业务ID查第二查找表，得到对应的COS值/DSCP值，最后将解封装后的报文环回给IPE进行转发处理；反之，在报文加封装方向，报文进入芯片后根据编辑动作中的内容查找得到802.11 QoS UP值，按得到的802.11 QoS UP值对报文进行802.3到802.11格式的转换，并进行加封装得到加封装后的报文，最后将加封装后的报文环回给芯片IPE进行外层IP转发。本发明实现了报文在加解CAPWAP封装和802.3和802.11格式互相转换后转发的同时支持灵活映射QoS优先级。

Description

在芯片中实现802.11 QoS优先级值灵活映射的方法
技术领域
本发明涉及一种QoS优先级值映射技术，尤其是涉及一种在芯片中实现802.11QoS优先级值灵活映射的方法。
背景技术
在“AC-瘦AP”无线架构下，无线控制器(AC)和无线接入点(AP)间通过CAPWAP(Control And Provisioning of Wireless Access Points Protocol Specification，无线接入点的控制和配置协议)协议进行通信。无线数据帧，原样或经过802.11到802.3格式的转换后被封入CAPWAP隧道中送往AC。而CAPWAP报文可使用DTLS加密。
内层报文若为802.11格式的报文，其802.11报文头中的QoS UP(802.11报文头服务质量控制QoS Control字段中的用户优先级User Priority字段)值需要被映射到有线侧报文的COS(以太网头中的字段)/DSCP(IP头中的字段)中以支持流量管控；反之，通过报文的COS/DSCP也要得到合适的802.11QoS UP值。
802.11报文头中的QoS UP字段为3个比特，取值0-7，以太网报文头中的COS字段为3个比特，取值0-7，IP头DSCP字段为6个比特，取值0-63。802.11报文头中的QoS UP字段和以太网报文头中的COS字段虽然都为3个比特，但其具体的流量编码规则完全不同，且无明显的线性对应关系。如在实际应用中，用户A可能会需要配置出下述无明显规律的映射：UP(0)→COS(0)，UP(1)→COS(3)，UP(2)→COS(3)，UP(3)→COS(5)，UP(4)→COS(7)，UP(5)→COS(2)，UP(6)→COS(2)，UP(7)→COS(1)。因此需要提供一种机制以实现802.11 QoS UP值到以太网COS和IP DSCP的在包转发芯片中的双向映射。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种在芯片中实现802.11 QoS优先级值灵活映射的方法，可以让报文在加解CAPWAP封装和802.3和802.11格式互相转换后转发的同时支持灵活映射QoS优先级。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种在芯片中实现802.11QoS优先级值灵活映射的方法，包括：芯片中配置有CAPWAP隧道条目表、第一查找表、第二查找表和第三查找表；
在报文解封装方向：报文进IPE后查CAPWAP隧道条目表，得到业务ID，报文进入EPE后剥掉CAPWAP头，并进行802.11到802.3格式的转换，此时用EPE解析出来的802.11 QoS UP值结合业务ID查所述第一查找表，得到相应的优先级，再根据所述优先级结合业务ID查所述第二查找表，得到对应的COS值/DSCP值，最后将解封装后的报文环回给IPE进行转发处理；
在报文加封装方向：报文进入芯片后查表得到相应的编辑动作，用编辑动作中的目的COS或DSCP值结合出方向的业务ID查所述第三查找表，得到出方向的优先级，再根据所述优先级结合编辑动作中的业务ID查所述第一查找表，得到转换得到的802.11 QoS UP值，按得到的所述802.11 QoS UP值对报文进行802.3到802.11格式的转换，并进行加封装得到加封装后的报文，最后将所述加封装后的报文环回给芯片IPE进行外层IP转发。
优选地，所述CAPWAP隧道条目表设置在芯片IPE中，用于根据报文的查找字段查找出相应的业务ID和解封装的编辑动作。
优选地，查找所述CAPWAP条目表的查找字段为：报文的目的IP地址+源IP地址+L4Type。
优选地，所述第一查找表设置在芯片EPE中，且在报文加封装方向，所述第一查找表的索引为：(业务ID＜＜3)|源QoS UP值，所述第一查找表的条目包含属性为：优先级。
优选地，所述第二查找表设置在芯片EPE中，且所述第二查找表的索引为：(用户业务ID＜＜n)|优先级，所述第二查找表的条目包含属性为：转换得到的DSCP值、转换得到的COS值和转换得到的802.11 QoS UP值，其中，n为优先级字段的比特数，n大于等于4。
优选地，在报文解封装方向，将报文环回给IPE时，查找所述第二查找表得到的DSCP值直接编辑进报文中IP头的DSCP字段或由总线传递给IPE；查找得到的所述COS值直接编辑进报文中以太网头的COS字段，或由总线传递给IPE。
优选地，报文中的DSCP/COS值或总线传过来的DSCP/COS值作为源DSCP/COS值参与之后的QoS策略。
优选地，所述第一查找表查找得到的业务ID由总线传递给芯片EPE。
优选地，所述编辑动作为：将报文进行802.3向802.11的格式转换并加CAPWAP头、UDP头、IP头，且所述编辑动作中包含出方向的所述业务ID、目的COS、目的DSCP值。
优选地，在报文加封装方向，报文进入IPE后查找转发表，得到编辑动作的ID，报文进EPE后用编辑动作的ID查编辑动作表，得到相应的所述编辑动作。
优选地，在报文解封装方向，所述第三查找表的索引为(业务ID＜＜3)|目的COS值或(业务I＜＜6)|目的DSCP值，且所述第三查找表的条目包含属性为优先级。
本发明的有益效果是：本发明提出了一种802.11 QoS UP值到以太网COS和IPDSCP的在包转发芯片中的双向映射机制，可以让报文在加解CAPWAP封装和802.3和802.11格式互相转换后转发的同时支持灵活映射QoS优先级，从芯片层面提供接口，方便上层实现。
附图说明
图1是本发明CAPWAP报文解封装方向上的原理示意图；
图2是本发明CAPWAP报文解封装方向上的流程示意图；
图3是本发明CAPWAP报文加封装方向上的原理示意图；
图4是本发明CAPWAP报文加封装方向上的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明所揭示的一种在芯片中实现802.11 QoS优先级值灵活映射的方法，实现在包转发芯片中，可以让报文在加解CAPWAP封装和802.3和802.11格式互相转换后转发的同时支持灵活映射QoS优先级。
具体地，结合图1和图3所示，在包转发芯片内包括入方向处理引擎(IPE)、存储转发模块(BSR)、出方向处理引擎(EPE)、WLAN处理引擎(WLAN Engine)。下面分别介绍报文在CAPWAP解封装方向和加封装方向上如何支持灵活映射QoS优先级。
在CAPWAP报文解封装方向上：
芯片的入方向处理引擎(IPE)中设置有CAPWAP隧道条目表T1，用于根据报文的查找字段查找出相应的用户业务ID和解封装的编辑动作。具体地，CAPWAP隧道条目表中的查询字段为：报文的目的IP地址(IPDA)+源IP地址(IPSA)+L4Type，这里的L4Type＝CAPWAP由芯片内的解析模块解析得到。L4Type是四层特征信息，按照CAPWAP协议，当UDPPORT＝5246或5247时，认为是CAPWAP报文，即四层特征值为CAPWAP，也就是L4Type＝CAPWAP。CAPWAP隧道条目表中的条目包含的属性为：用户业务ID、解封装的编辑动作。
芯片的出方向引擎(EPE)中设置有查找表T2，其中，查找表T2的索引为：(用户业务ID＜＜3)|源QoS UP值，＜＜为左移符号，|为按位或符号，查找表T2的条目包含属性为：优先级P。芯片的出方向引擎(EPE)中还设置有查找表T3，其中，在CAPWAP报文解封装方向上，表T3的索引为(用户业务ID＜＜n)|优先级P，其中，n为优先级P字段的比特数，n大于等于4。表T3的条目包含属性为：转换得到的DSCP值、转换得到的COS值和转换得到的802.11 QoSUP值。
这样，CAPWAP解封装的同时支持灵活映射QoS优先级的过程为：
结合图1和图2所示，报文①进入IPE后查表T1得到的用户业务ID，用户业务ID由总线(BUS)传递给EPE。
报文①进入EPE后会剥掉CAPWAP头，并进行802.11到802.3格式的转换，此时会用EPE解析出来的802.11QoS UP值结合BUS上传过来的业务ID查T2表，得到优先级P。
随后用得到的优先级P结合BUS上传过来的用户业务ID查找表T3，得到DSCP值和COS值。
然后将报文②环回给IPE，IPE收到环回后的报文②后，直接按普通报文转发流程处理报文。其中，将报文②环回给IPE时，上述查表T3得到的DSCP值可直接编辑进报文中IP头的DSCP字段，也可由BUS带给IPE；COS值可直接编辑进报文中以太网头的COS字段，也可由BUS带给IPE。
在报文加封装方向上：
芯片的出方向引擎(EPE)中设置有查找表T4/T5，其中表T4的索引为：(业务ID(用户)＜＜3)|目的COS值，表T5的索引为：(业务ID(用户)＜＜6)|目的DSCP值，表T4/T5的条目包含属性均为：优先级P。
这样，CAPWAP加封装的同时支持映射QoS优先级的过程为：
结合图3和图4所示，报文①进入IPE后正常查找转发表得到出口为WLAN引擎加封装通道C，以及编辑动作E1的ID。
报文经BSR进入EPE，用编辑动作E1的ID查编辑动作表，得到编辑动作E1。编辑动作E1需要进行802.3向802.11的格式转换并加CAPWAP头、UDP头、IP头。且编辑动作E1中包含出方向的用户业务ID、目的COS和目的DSCP值。
使用编辑动作E1中的目的COS值/DSCP值结合出方向的业务ID查询表项T4/T5得到出方向的优先级P。
随后用得到的出方向的优先级P结合编辑动作E1中得到的业务ID查找上述表T3，得到802.11 QoS UP值。
按得到的802.11 QoS UP值进行新802.11头的编辑，完成802.3到802.11的转换，并加上CAPWAP头、UDP头、IP头得到报文②，送给WLAN引擎。
WLAN引擎不处理映射，将报文②环回给IPE。
IPE正常进行外层IP转发。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种在芯片中实现802.11 QoS优先级值灵活映射的方法，其特征在于，包括：芯片中配置有CAPWAP隧道条目表、第一查找表、第二查找表和第三查找表；
在报文解封装方向：报文进IPE后查CAPWAP隧道条目表，得到业务ID，报文进入EPE后剥掉CAPWAP头，并进行802.11到802.3格式的转换，此时用EPE解析出来的802.11 QoS UP值结合业务ID查所述第一查找表，得到相应的优先级，再根据所述优先级结合业务ID查所述第二查找表，得到对应的COS值/DSCP值，最后将解封装后的报文环回给IPE进行转发处理；
在报文加封装方向：报文进入芯片后查表得到相应的编辑动作，用编辑动作中的目的COS或DSCP值结合出方向的业务ID查所述第三查找表，得到出方向的优先级，再根据所述优先级结合编辑动作中的业务ID查所述第一查找表，得到转换得到的802.11 QoS UP值，按得到的所述802.11 QoS UP值对报文进行802.3到802.11格式的转换，并进行加封装得到加封装后的报文，最后将所述加封装后的报文环回给芯片IPE进行外层IP转发。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CAPWAP隧道条目表设置在芯片IPE中，用于根据报文的查找字段查找出相应的业务ID和解封装的编辑动作。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，查找所述CAPWAP隧道条目表的查找字段为：报文的目的IP地址+源IP地址+L4Type。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一查找表设置在芯片EPE中，且在报文加封装方向，所述第一查找表的索引为：(业务ID<<3)|源QoS UP值，所述第一查找表的条目包含属性为：优先级。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二查找表设置在芯片EPE中，且所述第二查找表的索引为：(用户业务ID<<n)|优先级，所述第二查找表的条目包含属性为：转换得到的DSCP值、转换得到的COS值和转换得到的802.11 QoS UP值，其中，n为优先级字段的比特数，n大于等于4。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在报文解封装方向，将报文环回给IPE时，查找所述第二查找表得到的DSCP值直接编辑进报文中IP头的DSCP字段或由总线传递给IPE；查找得到的所述COS值直接编辑进报文中以太网头的COS字段，或由总线传递给IPE。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，报文中的DSCP/COS值或总线传过来的DSCP/COS值作为源DSCP/COS值参与之后的QoS策略。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编辑动作为：将报文进行802.3向802.11的格式转换并加CAPWAP头、UDP头、IP头，且所述编辑动作中包含出方向的所述业务ID、目的COS、目的DSCP值。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在报文加封装方向，报文进入IPE后查找转发表，得到编辑动作的ID，报文进EPE后用编辑动作的ID查编辑动作表，得到相应的所述编辑动作。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在报文解封装方向，所述第三查找表的索引为(业务ID<<3)|目的COS值或(业务ID<<6)|目的DSCP值，且所述第三查找表的条目包含属性为优先级。
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