CN107395381A - 一种报文处理方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种报文处理方法、装置及系统，在与报文对应的报文描述符中设置复制标记，然后执行指令，对报文进行处理，在执行到指定指令时，根据复制标记对报文处理的当前状态信息进行保存，而在保存的同时继续执行指令，对报文进行处理。有效的减少了对其他外接测试装备的依赖，且保证了报文处理的效率。

Description

一种报文处理方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及网络交换技术，特别涉及一种报文处理方法、装置及系统。

背景技术

随着互联网的发展，网络设备承载的业务越来越繁杂，对网络故障的定位和业务恢复的速度要求也越来越高，如何对网络设备中遇到的各种问题做到快速分析和解决，显得尤为重要。网络设备目前大多支持报文提取来进行故障定位，主要有以下几种方法：

方法一、需要外接测试仪，对设备的故障业务端口采取镜像的方式进行报文提取分析。然而在很多情况在网络设备运行的地方，不能及时提供测试仪等抓包设备。

方法二、根据报文的特征值[如MAC(Media Access Control，媒体访问控制)、IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)、UDP_PORT(User Datagram Protocol PORT，用户数据报协议端口)等二三层信息]，通过设置转发条目或配置ACL(Access ControlList，访问控制列表)规则来提取。但对于一些异常场景无法预估过来的报文的这些特征值，而且只能在报文做完所有流程处理后才能获取，不能得到报文在网络处理器中的实时处理情况，只能根据处理后的信息反推，影响故障定位效率。

方法三、通过执行程序中增加断点的方式，当有报文处理到对应的某个断点的位置，就将所有的程序运行终止并提取报文，但这种方式仅限于测试时，不能在实际现网中得到应用，否则会引起业务中断等严重后果。

发明内容

本发明提供了一种报文处理方法、装置及系统，解决了现有技术在对报文处理的故障定位中对外接测试设备的依赖，以及效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了种报文处理方法，包括：

在与报文对应的报文描述符中设置复制标记，并确定与所述复制标记对应的指定指令；

执行各个指令，对所述报文进行处理；

当执行到所述指定指令时，根据所述报文对应的报文描述符对所述报文处理的当前状态信息进行保存。

可选的，在所述对报文处理的当前状态信息进行保存时，还包括：继续执行指令，对所述报文进行处理。

可选的，在所述执行到指定指令之前，还包括：对所述复制标记进行置位。

可选的，在所述对复制标记进行置位之前，还包括：接收来自用户的复制请求。

可选的，在执行各个指令之前，还包括：对各个指令进行编译，生成与各个指令对应的序列号。

可选的，所述确定与复制标记对应的指定指令之后，还包括：确定所述指定指令对应的序列号；所述执行到指定指令包括：根据所述序列号确定是否执行到所述指定指令。

可选的，在对所述报文处理的当前状态信息进行保存之后，还包括：对保存的所述当前状态信息进行分析，得出分析结果。

进一步的，本发明还提供了一种报文处理装置，包括：

标记设置模块，用于在于报文对应的报文描述符中设置复制标记，并确定与所述复制标记对应的指定指令；

指令执行模块，用于执行各个指令，对所述报文进行处理；

保存模块，用于当执行到指定指令时，根据所述报文对应的报文描述符对所述报文处理的当前状态信息进行保存。

可选的，所述指令执行模块还用于在对所述报文处理的当前状态信息进行保存时，继续执行指令，对所述报文进行处理。

可选的，还包括置位模块，用于在所述执行到指定指令之前，对所述复制标记进行置位。

可选的，还包括请求接收模块，用于在所述对复制标记进行置位之前，接收来自用户的复制请求。

可选的，还包括编译模块，用于在执行各个指令之前，对各个指令进行编译，生成与各个指令对应的序列号。

可选的，还包括序列确定模块，用于确定所述指定指令对应的序列号，以及根据所述序列号确定是否执行到所述指定指令。

进一步的，本发明还提供了一种报文处理系统，包括分析装置以及上述的报文处理装置；所述分析装置用于对所述保存的当前状态信息进行分析，并得出分析结果。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种报文处理方法、装置及系统，在与报文对应的报文描述符中设置复制标记，然后执行指令，对报文进行处理，在执行到指定指令时，根据复制标记对报文处理的当前状态信息进行保存，有效的减少了对其他外接测试装备的依赖，且保证了报文处理的效率。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的报文处理方法的流程图；

图2是本发明一实施例提供的报文处理装置的模块示意图；

图3是本发明一实施例提供的报文处理方法的流程图；

图4是本发明一实施例提供的报文处理系统的模块示意图。

具体实施方式

本发明的构思在于：在报文的指定指令的位置设置复制标记，当执行到该指令时，就将报文处理的当前状态信息进行缓存，然后在对缓存的当前状态信息进行分析，得出分析结果，从而提升了故障定位的效率，同时也减少了对其他故障定位设备的依赖和对报文的正常执行的影响。

下面结合附图对本发明的各个实施方式作进一步说明。

第一实施例

本实施例提供了一种报文处理方法，请参考图1，包括：

S101、在与报文对应的报文描述符中设置复制标记，并确定与复制标记对应的指定指令；

S102、执行各个指令，对报文进行处理；

S103、当执行到指定指令时，根据报文对应的报文描述符对报文处理的当前状态信息进行保存。

报文的处理是通过执行对应的各个指令实现的；报文的处理过程，就是执行各个指令的过程。例如，报文解析、转发表项查找、报文编辑修改等指令都是报文处理过程的组成部分。在与报文对应的报文描述符中设置复制标记，就是表明这个报文的处理的当前状态信息需要进行保存，而保存的时机就是在各个执行的指令中，指定一个指令的位置，在执行到该指令时，就可以对处理的当前状态信息进行保存。指定一个指令是任意的，可以由人为指定，也可以由指令的特性指定，如若存在提取报文的指令，那么在这个指令处设置复制标记就比较合理。复制标记和指定指令在设置报文描述符中的复制标记之前并不一定有关系，但在报文描述符中设置复制标记之后，相应的，复制标记对应的指定指令也就确定了，这个对应关系可以是认为设定，也可以是根据处理报文的特性而确定。

复制标记设置在报文描述符内，报文描述符是对报文的内容的一个概述，或者说是一个剪影，报文描述符的大小与报文相比会小很多，但是其能够大致反映报文的内容，包括报文的处理逻辑等信息都可以从报文描述符中得到。报文是在网络处理器中进行处理的，而报文描述符是每一个报文在网络处理器中处理时都会携带的，报文描述符中的复制标记，作为是否对报文进行复制的标识。

报文中的各个指令可以是顺序执行的；所谓顺序执行，就是按照一个预设的执行逻辑来执行各个指令，这个预设的逻辑可以是系统预设，也可以是人为设定。报文的指令数量往往很多，执行各个指令的目的也不尽相同，而在本实施例中，复制标记往往设置在作为报文提取的指令处。需要注意的是，指定的报文提取指令是负责报文正常处理的指令逻辑，并非专门用来提取报文的作用。而在执行各个指令的过程中，在先执行的指令往往会对在后执行的指令产生影响，另一方面，未执行的指令和报文的状态之间一般是没有关系的。在先和在后的区别，不一定是一开始设定的顺序执行的关系，在指令执行的过程中也可能出现跳转的情况，即按照预设的顺序执行的本来应该是在后执行的指令，也可能因为跳转而变为在先执行的指令，也就是说，在先和在后由实际执行的顺序而定。

在指定指令设置复制标记后，执行指令的过程中，会执行到复制标记所指定的那个指令。在执行到该指定指令时，说明要对此时的报文状态进行分析，为了对此时的报文状态进行分析，就需要对报文处理的当前状态信息进行保存。事实上报文处理的状态信息只与执行过的指令有关，还未执行的指令并不会影响报文处理的状态；当前状态信息根据分析的需求的不同，可以包括报文头的处理信息、寄存器信息、报文缓存中的至少一种，可以有多种，还可以有其他未提及的信息，服务于对报文的状态分析。报文头的处理信息，体现了报文处理后报文内容的变化，包括报文的增删与替换等；寄存器信息则是保存报文的寄存器的状态信息，如容量，存取速率等参数均可以包括；报文缓存则是在处理报文的过程中对报文的缓存内容，一般是整个报文的缓存内容，可以检测缓存的设备是否故障，缓存的报文内容是否有问题等。

在执行到指定指令之前，还可以对复制标记进行置位。置位操作与复位操作对应，在置位的前提下，认为复制标记是激活的。在报文的指定指令的位置设置复制标记时，复制标记可以被激活，如果未被激活的话，就可以不对当前状态信息进行保存。本实施例中的保存可选的，可以为缓存，而缓存指的是数据交换的缓冲区，缓存的特点是运行速度快，比内存快得多，这比直接进行保存效率更高。而缓存的特点是，仅用来缓存当前指定提取的状态信息，也就是说，此次会将当前状态信息进行缓存，若再次指定一个新的复制标记，那么，新的状态信息就会覆盖之前缓存中所缓存的状态信息。

由于并不是每一个报文的处理都需要进行当前状态信息的保存，进一步的，同一个报文的处理过程中也不一定只有一次当前状态信息的保存，因此，在需要对报文的当前状态信息进行保存的时候，那么，就接收来自用户的复制请求，然后对复制标记进行置位；此时就认为需要对报文进行保存，然后就在执行到指定指令时，对报文处理的当前状态信息进行保存。此外，在报文描述符中设置复制标记时，可以使该复制标记对应多个指定指令；各个执行的执行是顺序进行的，那么，在执行到一个指定指令之前，若不需要对此时的当前状态信息进行保存，那么，就不需要对复制标记进行置位，换言之，在需要对当前状态信息进行保存的时候，再对复制标记进行置位，这样的处理方法比较灵活，能够达到很好的效果。

在对当前状态信息进行保存后，就可以获取该保存的当前状态信息，然后对该当前状态信息进行分析；分析的过程就是根据保存的报文头的处理信息、寄存器信息、报文缓存等等当前状态信息进行诊断；具体的，可以通过人机交互界面呈现出当前状态信息，而人机交互界面可以通过网管平台telnet(远程终端协议)登录到对应的网络设备获得。诊断的内容，可以是判断当前提取的报文是否异常、处理逻辑是否存在问题、寄存器和存储空间当前状态是否正确等等。

此外，在执行各个指令之前，还可以对各个指令进行编译，编译后生成与各个指令对应的序列号；报文的所有指令中，每一个指令所对应的序列号和其他指令均不同，这样可以直接快速的定位到指定的指令而不会出错。在对各个指令进行编译生成对应的序列号之后，由于复制标记和指定指令是对应的，那么就可以据此确定对应的序列号。

在确定复制标记对应的指定指令的序列号之后，指令的执行就可以根据序列号来确定，即根据序列号确定是否执行到指定指令，从而进一步确定是否对当前状态信息进行保存。

在对报文处理的当前状态信息进行保存时，对报文的处理，即指令的执行仍然在继续进行，保存报文处理的当前状态信息并不影响剩下的指令的执行，之后的报文的处理和当前状态信息的保存可以是同步进行的，这样可以最大程度的保证报文处理的效率，且同时可以实现故障检测的目的。

网络处理器中的微引擎是对报文进行处理的直接单元，报文的各个指令的处理通常是在微引擎中进行的；微引擎负责各种报文的修改和编辑、业务转发表项的访问和处理等操作，对报文的处理时通过一系列的指令操作完成的。

本实施例通过在当前处理的报文中的指定指令的位置设置复制标记，在执行到该指令时，对报文的当前状态信息进行缓存，故障定位人员就可以根据该缓存的报文状态信息进行分析，得出分析结果，从而便于故障定位人员对报文的处理状态进行分析。显然，本实施例可以在不增加额外设备、不了解报文特征值、不影响正常业务转发的前提下，有效提高故障定位效率。

第二实施例

本实施例提供了一种报文处理装置，请参考图2，包括：

标记设置模块11，用于在于报文对应的报文描述符中设置复制标记，并确定与复制标记对应的指定指令；

指令执行模块12，用于执行各个指令，对报文进行处理；

保存模块13，用于当执行到指定指令时，对根据报文对应的报文描述符报文处理的当前状态信息进行保存。

报文的处理是通过执行对应的各个指令实现的；报文的处理过程，就是执行各个指令的过程。例如，报文解析、转发表项查找、报文编辑修改等指令都是报文处理过程的组成部分。在与报文对应的报文描述符中设置复制标记，就是表明这个报文的处理的当前状态信息需要进行保存，而保存的时机就是在各个执行的指令中，指定一个指令的位置，在执行到该指令时，就可以对处理的当前状态信息进行保存。指定一个指令是任意的，可以由人为指定，也可以由指令的特性指定，如若存在提取报文的指令，那么在这个指令处设置复制标记就比较合理。复制标记和指定指令在设置报文描述符中的复制标记之前并不一定有关系，但在报文描述符中设置复制标记之后，相应的，复制标记对应的指定指令也就确定了，这个对应关系可以是认为设定，也可以是根据处理报文的特性而确定。

复制标记设置在报文描述符内，报文描述符是对报文的内容的一个概述，或者说是一个剪影，报文描述符的大小与报文相比会小很多，但是其能够大致反映报文的内容，包括报文的处理逻辑等信息都可以从报文描述符中得到。报文是在网络处理器中进行处理的，而报文描述符是每一个报文在网络处理器中处理时都会携带的，报文描述符中的复制标记，作为是否对报文进行复制的标识。

报文中的各个指令可以是顺序执行的；所谓顺序执行，就是按照一个预设的执行逻辑来执行各个指令，这个预设的逻辑可以是系统预设，也可以是人为设定。报文的指令数量往往很多，执行各个指令的目的也不尽相同，而在本实施例中，复制标记往往设置在作为报文提取的指令处。需要注意的是，指定的报文提取指令是负责报文正常处理的指令逻辑，并非专门用来提取报文的作用。而在执行各个指令的过程中，在先执行的指令往往会对在后执行的指令产生影响，另一方面，未执行的指令和报文的状态之间一般是没有关系的。在先和在后的区别，不一定是一开始设定的顺序执行的关系，在指令执行的过程中也可能出现跳转的情况，即按照预设的顺序执行的本来应该是在后执行的指令，也可能因为跳转而变为在先执行的指令，也就是说，在先和在后由实际执行的顺序而定。

在指定指令设置复制标记后，执行指令的过程中，会执行到复制标记所指定的那个指令。在执行到该指定指令时，说明要对此时的报文状态进行分析，为了对此时的报文状态进行分析，就需要保存模块13对报文处理的当前状态信息进行保存。事实上报文处理的状态信息只与执行过的指令有关，还未执行的指令并不会影响报文处理的状态；当前状态信息根据分析的需求的不同，可以包括报文头的处理信息、寄存器信息、报文缓存中的至少一种，可以有多种，还可以有其他未提及的信息，服务于对报文的状态分析。报文头的处理信息，体现了报文处理后报文内容的变化，包括报文的增删与替换等；寄存器信息则是保存报文的寄存器的状态信息，如容量，存取速率等参数均可以包括；报文缓存则是在处理报文的过程中对报文的缓存内容，一般是整个报文的缓存内容，可以检测缓存的设备是否故障，缓存的报文内容是否有问题等。

可选的，还包括置位模块15，用于在对报文处理的当前状态信息进行保存之前，对复制标记进行置位。置位操作与复位操作对应，在置位的前提下，认为复制标记是激活的。在报文的指定指令的位置设置复制标记时，复制标记可以被激活，如果未被激活的话，就可以不对当前状态信息进行保存。本实施例中的保存可选的，可以为缓存，而缓存指的是数据交换的缓冲区，缓存的特点是运行速度快，比内存快得多，这比直接进行保存效率更高。而缓存的特点是，仅用来缓存当前指定提取的状态信息，也就是说，此次会将当前状态信息进行缓存，若再次指定一个新的复制标记，那么，新的状态信息就会覆盖之前缓存中所缓存的状态信息。

由于并不是每一个报文的处理都需要进行当前状态信息的保存，进一步的，同一个报文的处理过程中也不一定只有一次当前状态信息的保存，因此，在需要对报文的当前状态信息进行保存的时候，那么，还包括请求接收模块14，用于接收来自用户的复制请求，然后对复制标记进行置位；此时就认为需要对报文进行保存，然后就在执行到指定指令时，对报文处理的当前状态信息进行保存。此外，在报文描述符中设置复制标记时，可以使该复制标记对应多个指定指令；各个执行的执行是顺序进行的，那么，在执行到一个指定指令之前，若不需要对此时的当前状态信息进行保存，那么，就不需要对复制标记进行置位，换言之，在需要对当前状态信息进行保存的时候，再对复制标记进行置位，这样的处理方法比较灵活，能够达到很好的效果。

在对当前状态信息进行保存后，就可以获取该保存的当前状态信息，然后对该当前状态信息进行分析，得出分析结果。分析的过程就是根据保存的报文头的处理信息、寄存器信息、报文缓存等等当前状态信息进行诊断；具体的，可以通过人机交互界面呈现出当前状态信息，而人机交互界面可以通过网管平台telnet登录到对应的网络设备获得。诊断的内容，可以是判断当前提取的报文是否异常、处理逻辑是否存在问题、寄存器和存储空间当前状态是否正确等等。

此外，还可以包括编译模块16，用于在执行各个指令之前，对各个指令进行编译，编译后生成与各个指令对应的序列号；报文的所有指令中，每一个指令所对应的序列号和其他指令均不同，这样可以直接快速的定位到指定的指令而不会出错。可选的，还包括序列确定模块17，用于在对各个指令进行编译生成对应的序列号之后，确定指定指令对应的序列号，以及，根据序列号确定是否执行到指定指令；在确定复制标记对应的指定指令的序列号之后，指令的执行就可以根据序列号来确定，即根据序列号确定是否执行到指定指令，从而进一步确定是否对当前状态信息进行保存。

在对报文处理的当前状态信息进行保存时，对报文的处理，即指令的执行仍然在继续进行，即指令执行模块12还用于在对报文处理的当前状态信息进行保存时，继续执行指令，对报文进行处理；保存报文处理的当前状态信息并不影响剩下的指令的执行，之后的报文的处理和当前状态信息的保存可以是同步进行的，这样可以最大程度的保证报文处理的效率，且同时可以实现故障检测的目的。

网络处理器中的微引擎是对报文进行处理的直接单元，报文的各个指令的处理通常是在微引擎中进行的；微引擎负责各种报文的修改和编辑、业务转发表项的访问和处理等操作，对报文的处理时通过一系列的指令操作完成的。

本实施例通过在当前处理的报文中的指定指令的位置设置复制标记，在执行到该指令时，对报文的当前状态信息进行缓存，故障定位人员就可以根据该缓存的报文状态信息进行分析，得出分析结果，从而便于故障定位人员对报文的处理状态进行分析。显然，本实施例可以在不增加额外设备、不了解报文特征值、不影响正常业务转发的前提下，有效提高故障定位效率。

第三实施例

本实施例提供了一种报文处理方法，请参考图3，包括：

步骤101：报文进入网络处理器进行处理。

需要说明的是，报文在网络处理器中的处理是通过一系列的指令操作完成的，如报文解析、转发表项查找、报文编辑修改等，且这些指令在网络处理器的微引擎中是被顺序执行的，指令经过编译器编译后会生成内部的序列号，每条指令的序列号都是唯一的。

步骤102：根据用户指定的报文提取指令的位置，找到该报文提取指令在编译后的序列号位置，并将报文描述符中的报文复制标记置位。

具体而言，每一条指令经过编译器编译后都会生成一个唯一的序列号，当指定需要提取报文的处理指令时，这个指令通常是报文提取指令，通过该指令确定对应的序列号；当报文执行到条指令时，也即执行到该对应的序列号时，将报文对应的报文描述符中的复制标记置位。置位可以理解为激活，即将报文描述符中的复制标记呈现为激活状态，与复位对应。

步骤103：判断报文描述符中的复制标记是否置位，若置位就会将报文处理的当前状态信息复制保存一份保存在物理缓存中，用于后续的分析处理，原始报文仍然继续在微引擎中正常处理；若未置位，则只对原始报文进行处理。

需要说明的是，对报文处理的当前状态信息的复制保存，如报文头的处理信息、寄存器状态、报文缓存信息的复制保存，不影响原始报文的转发，即不会对原有的业务处理有任何影响，在复制保存报文处理的当前状态信息时，报文的处理，即指令的执行仍在继续，二者互不影响。

步骤104：当需要进行故障定位和分析时，从物理缓存中获取复制保存的当前状态信息，通过人机交互界面呈现出该的当前状态信息。

具体而言，物理缓存通常是微引擎上内存中分配的一小块特殊存储空间，仅用来缓存当前指定提取的当前状态信息。若再次指定一个新的报文提取位置，会将新的当前状态信息覆盖之前缓存中的存储的当前状态信息。人机交互界面，可以通过网管平台telnet远程登陆到对应的网络设备获得。

步骤105：故障定位人员根据获取的报文处理信息进行诊断，判断当前提取的报文是否异常、微引擎处理逻辑是否存在问题、寄存器和存储空间当前状态是否正确等。

第四实施例

本实施例提供了一种报文处理系统，请参考图4，包括：

分析装置20和报文处理装置10；其中，分析装置20用于对报文处理装置10所保存的当前状态信息进行分析，并得出分析结果；报文处理装置10与上述实施例中的类似，这里不再赘述。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种报文处理方法，其特征在于，包括：

在与报文对应的报文描述符中设置复制标记，并确定与所述复制标记对应的指定指令；

执行各个指令，对所述报文进行处理；

当执行到所述指定指令时，根据所述报文对应的报文描述符对所述报文处理的当前状态信息进行保存。

2.如权利要求1所述的报文处理方法，其特征在于，在所述对报文处理的当前状态信息进行保存时，还包括：继续执行指令，对所述报文进行处理。

3.如权利要求1所述的报文处理方法，其特征在于，在所述执行到指定指令之前，还包括：对所述复制标记进行置位。

4.如权利要求3所述的报文处理方法，其特征在于，在所述对复制标记进行置位之前，还包括：接收来自用户的复制请求。

5.如权利要求1-4任一项所述的报文处理方法，其特征在于，在执行各个指令之前，还包括：对各个指令进行编译，生成与各个指令对应的序列号。

6.如权利要求5所述的报文处理方法，其特征在于，所述确定与复制标记对应的指定指令之后，还包括：确定所述指定指令对应的序列号；所述执行到指定指令包括：根据所述序列号确定是否执行到所述指定指令。

7.如权利要求1-4任一项所述的报文处理方法，其特征在于，在对所述报文处理的当前状态信息进行保存之后，还包括：对保存的所述当前状态信息进行分析，得出分析结果。

8.一种报文处理装置，其特征在于，包括：

标记设置模块，用于在于报文对应的报文描述符中设置复制标记，并确定与所述复制标记对应的指定指令；

指令执行模块，用于执行各个指令，对所述报文进行处理；

保存模块，用于当执行到指定指令时，根据所述报文对应的报文描述符对所述报文处理的当前状态信息进行保存。

9.如权利要求8所述的报文处理装置，其特征在于，所述指令执行模块 还用于：在对所述报文处理的当前状态信息进行保存时，继续执行指令，对所述报文进行处理。

10.如权利要求8所述的报文处理装置，其特征在于，还包括置位模块，用于在所述执行到指定指令之前，对所述复制标记进行置位。

11.如权利要求10所述的报文处理装置，其特征在于，还包括请求接收模块，用于在所述对复制标记进行置位之前，接收来自用户的复制请求。

12.如权利要求8-11所述的报文处理装置，其特征在于，还包括编译模块，用于在执行各个指令之前，对各个指令进行编译，生成与各个指令对应的序列号。

13.如权利要求12所述的报文处理装置，其特征在于，还包括序列确定模块，用于确定所述指定指令对应的序列号，以及根据所述序列号确定是否执行到所述指定指令。

14.一种报文处理系统，其特征在于，包括分析装置以及如权利要求8-13任一项所述的报文处理装置；所述分析装置用于对所述保存的当前状态信息进行分析，并得出分析结果。