CN108494619A - 流量统计方法、装置及提供商路由器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的流量统计方法、装置及提供商路由器，首先，根据流量统计请求，从预先配置的QoS策略的软件表项中获得记录的EXP值及基于隧道选择的服务等级分类的CBTS类型；接着，匹配包括获得EXP值及CBTS类型的所有访问控制列表ACL表项；然后，获得匹配的ACL表项的统计信息，并基于统计信息得到QoS策略对应的流量统计结果。上述过程中，在ACL表项添加EXP值及CBTS类型的信息，通过匹配EXP值及CBTS类型获得对应ACL表项上的流量统计信息，上述方法可以解决基于CBTS的QOS策略在存在多个ACL表项时，无法基于现有QoS策略进行流量统计的技术问题。

Description

流量统计方法、装置及提供商路由器

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种流量统计方法、装置及提供商路由器。

背景技术

不同应用的网络流量优先级存在不同，在进行区分服务时，高优先级应用的流量会通过高优先级对应的隧道转发，低优先级应用的流量会通过低优先级对应的隧道转发，不区分优先级的应用的流量通过缺省优先级对应的隧道转发。当某一优先级业务对应的隧道故障后，该业务会通过缺省优先级或最低优先级对应的隧道转发。这就是基于分类的隧道选择技术。

在对转发数据流量进行统计时，普通的服务质量(Quality of Service，QoS)策略通过一个访问控制列表(Access Control List，ACL表项)的统计功能即可实现流量统计，在对多协议标签交换(Multiprotocol Label Switching，MLS)报文基于隧道选择的服务等级分类(Class-of-service Base on Tunnel Selection，CBTS)进行服务质量策略的流量进行统计确不适用。

发明内容

本发明的实施例描述一种用于对基于CBTS的服务质量策略的流量统计方法、装置及提供商路由器。

第一方面，本发明实施例提供一种流量统计方法，应用于MPLS数据转发网络中的P设备，该方法包括：

响应流量统计请求，获取P设备中预先配置的服务质量QoS策略对应的EXP值及基于隧道选择的服务等级分类的CBTS类型；

根据EXP值及CBTS类型查找P设备中包括该EXP值及CBTS类型的所有访问控制列表ACL表项；

根据所有查找到的ACL表项的统计统计得到QoS策略对应的流量统计结果。

可选地，在响应流量统计请求之前，方法还包括：

在P设备上配置CBTS类型的QoS策略时，记录QoS策略对应EXP值、CBTS类型、及EXP值对应的重定向隧道；

基于EXP值、CBTS类型和每个入标签映射表IML的下一跳缺省索引分别设置每个ACL表项的匹配项；

将每个ACL表项的动作项设置为通过EXP值指向的隧道转发并进行流量统计。

可选地，方法还包括：

在MPLS报文进入P设备时，根据MPLS报文携带的入标签查询到匹配的入标签映射表IML；

根据匹配的IML获得MPLS报文的下一跳缺省索引；

根据MPLS报文携带的EXP值、CBTS类型及获得的下一跳缺省索引查找是否存在对应的硬件ACL表项；

如果存在，通过EXP值指向隧道发送所述MPLS报文并进行流量统计。

可选地，根据所有查找到的ACL表项的流量统计得到QoS策略对应的流量统计结果，包括：

将查找到的ACL表项的流量统计进行累加得到流量统计结果。

第二方面，本发明实施例提供一种流量统计装置，应用于MPLS数据转发网络中的P设备，流量统计装置包括：

获取模块，用于响应流量统计请求，获取P设备中预先配置的服务质量QoS策略对应的EXP值及基于隧道选择的服务等级分类的CBTS类型；

查找模块，用于根据EXP值及CBTS类型查找P设备中包括该EXP值及CBTS类型的所有访问控制列表ACL表项；

统计模块，用于根据所有查找到的ACL表项的流量统计得到QoS策略对应的流量统计结果。

可选地，流量统计装置还包括：

记录模块，用于在P设备上配置CBTS类型的QoS策略时，记录QoS策略对应的EXP值、CBTS类型及EXP值对应的重定向隧道；

设置模块，用于基于EXP值、CBTS类型和每个入标签映射表IML的下一跳缺省索引分别设置每个ACL表项的匹配项；

设置模块，还用于将每个ACL表项的动作项设置为通过EXP值指向的隧道转发并进行流量统计。

可选地，流量统计装置还包括：

查询模块，在MPLS报文进入P设备时，根据MPLS报文携带的入标签查询到匹配的入标签映射表IML；

查找模块，还用于根据MPLS报文携带的EXP值、CBTS类型及所述获得的下一跳缺省索引查找是否存在对应的硬件ACL表项；

重定向模块，用于存在对应的硬件ACL表项时，通过所述EXP值指向隧道发送所述MPLS报文并进行流量统计。

可选地，流量统计装置还包括：

统计模块，用于将查找到的所有ACL表项的流量统计进行累加得到流量统计结果。

第三方面，本发明实施例还提供一种提供商路由器，提供商路由器包括处理器及存储有计算机指令的非易失性存储器，计算机指令被处理器执行时，实现第一方面中的流量统计方法。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明实施例提供的流量统计方法、装置及提供商路由器，首先，根据流量统计请求，从预先配置的QoS策略的软件表项中获得记录的EXP值及基于隧道选择的服务等级分类的CBTS类型；接着，匹配包括获得EXP值及CBTS类型的访问控制列表ACL表项；然后，获得匹配的ACL表项的统计信息，并基于统计信息得到QoS策略对应的流量统计结果。上述过程中，在ACL表项添加EXP值及CBTS类型的信息，通过匹配EXP值及CBTS类型获得对应ACL表项上的流量统计信息，上述方法解决了基于CBTS的QOS策略在存在多个ACL表项时，无法基于现有QoS策略进行流量统计的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的MPLS数据转发引擎的网络环境示意图；

图2为本发明实施例提供的P设备的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的流量控制方法的一种流程示意图。

图4为本发明实施例提供的流量控制方法的另一种流程示意图。

图5为本发明实施例提供的流量控制方法其他步骤的示意图。

图6为本发明实施例提供的流量统计装置的一种功能模块框图。

图7为本发明实施例提供的流量统计装置的另一种功能模块框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种MPLS数据转发引擎的网络环境示意图，MPLS数据转发引擎的网络环境包括三个主要设备：CE设备300、PE设备200和P设备100。

CE(Customer Edge)设备300为用户网络边缘设备，CE设备300通过接口直接与SP(Service Provider，服务提供商)相连。CE设备300可以是路由器或交换机，也可以是一台主机。CE设备300无法感知私网的存在，也不需要必须支持MPLS。

PE(Provide Eage)设备200是服务提供商边缘路由器，是服务提供商网络的边缘设备，与CE设备300直接连接，PE设备200使用静态路由、RIPV2、OSPF或者EBGP协议与CE设备300交换路由信息。

P(Provider)设备100是服务提供商网络中的骨干路由器(提供商路由器)，P设备不与任何CE设备300直接连接。P设备100只需要具有MPLS报文的转换能力即可。

基于隧道选择的服务等级分类(Class-of-service Base on Tunnel Selection，CBTS)是服务质量(Quality of Service，QoS)策略的一种流量监管。基于MPLS(Multiprotocol Label Switching)报文的CBTS的实现方式一般如下：当MPLS报文进入P设备后，首先查找入标签映射表(Incoming Label Map，简称ILM)的表项，得到一个缺省的下一跳索引。再根据MPLS报文的EXP值、CBTS类型和缺省的下一跳索引查找访问控制列表(Access Control List，ACL表项)，如果查找到对应的ACL表项，则使用查找到的ACL表项得到的下一跳索引进行封装转发，该根据ACL表项查找到的下一跳索引便是重定向报文的隧道所对应的索引。

发明研究发现：在上述网络环境中，由于PE设备200在对接收的来自于CE设备300的IP报文进行转发时，会封装对应的标签得到MPLS报文，PE设备200会将MPLS报文发送给P设备100进行报文转发处理，由于接收的IP报文不同，会封装不同的标签，在P设备100上就会对应有多个用于对MPLS报文标签处理的入标签映射表(Incoming Label Map，ILM)。P设备100在进行MPLS报文转发时，会根据不同的ILM得到不同缺省的下一跳索引，从而会出现同一条MPLS报文会下发给多个ACL表项，由多个ACL表项实现对MPLS报文的转发。如此，在进行流量统计时，就不能像现有普通QoS策略那样仅仅统计一个ACL表项来实现流量的统计。

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，发明人通过研究通过下面的实施例给出解决方案。

请参照图2，图2本发明实施例提供的一种P设备100的硬件结构示意图。P设备100包括访问控制装置110、存储器111、处理器112及通信单元113。

存储器111、处理器112及通信单元113的各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

其中，存储器111可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器111用于存储程序，处理器112在接收到执行指令后，执行所述程序。通信单元113用于通过网络建立P设备100与其它设备(比如PE设备200)之间的通信连接，并用于通过网络进行数据的接收和发送。

流量统计装置110包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器111中或固化在P设备的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。处理器112用于执行存储器111中存储的可执行模块，例如流量统计装置110所包括的软件功能模块及计算机程序等。本实施例中，访问控制装置110为P设备100提供MPLS报文的流量统计，具体的方法在后续进行详细说明。

应当理解的是，图2所示的结构仅为示意，P设备100还可以包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参照图3，图3为本发明实施例提供的应用于图2中P设备100的流量统计方法。下面对本实施例提供的流量统计方法的各个步骤进行详尽的阐述。

步骤S140，响应流量统计请求，获取P设备100中预先配置的QoS策略的EXP值及基于隧道选择的服务等级分类的CBTS类型。

在本实施例中，在步骤S140之前，方法还可以包括步骤S110-步骤S130。

步骤S110，在P设备100上配置基于隧道选择的服务等级分类的QoS策略时，记录QoS策略对应EXP值、CBTS类型及EXP值对应的重定向隧道。

在本实施例中，EXP值、CBTS类型，及EXP值对应的重定向隧道可以记录在QoS策略对应的软件表项中。

在MPLS报文中采用MPLS标签中的EXP比特来设置MPLS报文的优先级别，从而实现对MPLS报文的区分服务，EXP值的取值范围为0～7。EXP比特是MPLS标签中第20到第22比特。

在本实施例中，还配置与EXP值对应的重定向隧道，比如，可以将EXP值为6的MPLS报文重定向到服务类(service-class)为3的隧道上，在作出上述配置后，EXP值为6的MPLS报文在基于隧道选择的服务等级分类时就只会通过服务类为3的隧道转发，不会通过其他的隧道(比如，服务类为2的隧道)进行转发。其中，不同的服务类对应的隧道的优先级可以不同。

步骤S120，基于EXP值、CBTS类型和每个入标签映射表IML的下一跳缺省索引分别设置每个ACL表项的匹配项。

步骤S130，将每个ACL表项的动作项设置为通过EXP值指向的隧道转发并进行流量统计。

在本实施例中，在进行流量统计之前，对ACL表项进行匹配项和动作项的设置。在对MPLS报文进行流量统计时，可以根据MPLS报文在IML中查找到的下一跳缺省索引、MPLS报文自身携带的EXP值和CBTS类型匹配得到预先设置在ACL表项中的匹配项，接着根据预先设定的ACL表项的动作项，通过硬件ACL表项将MPLS报文通过EXP值指向的隧道转发并进行MPLS报文的流量统计。

硬件ACL表项是ACL表项在P设备100对应芯片上的专用区域，对匹配报文的进行重定向从而通过EXP值指向的隧道转发以及对通过EXP指向的隧道转发的报文进行流量统计。在下面的步骤中会对硬件ACL表项的上述功能进行详尽介绍。

步骤S150，根据EXP值及CBTS类型查找P设备100中包括该EXP值及CBTS类型的所有ACL表项。

在本实施例中，P设备100会根据EXP值及CBTS类型去遍历所有的ACL表项，因事先在ACL表项的表项中添加了EXP值及CBTS类型，在进行遍历时，P设备100可以通过ACL表项对应的硬件ACL表项查找与EXP值及CBTS类型匹配的ACL表项。

步骤S160，根据所有查找到的ACL表项的流量统计得到QoS策略对应的流量统计结果。

在本实施例中，ACL表项对应的硬件ACL表项在完成对ACL表项的匹配后，P设备100读取查找的ACL表项对应的硬件ACL表项的统计信息。并根据统计信息得到QoS策略对应的流量统计结果。

最后将流量统计信息进行显示，以方便用户了解当前QoS策略下的流量情况。

在本实施例中，将流量统计信息进行显示的方式可以是直接在P设备100的显示面板上进行显示，也可以是通过网络将流量统计信息发送到用户终端上进行显示。

请参照图5，在本实施例中，流量统计方法还可以包括步骤S170～S200。

步骤S170，在MPLS报文进入P设备100时，根据MPLS报文携带的入标签查询到匹配的IML。

步骤S180，根据匹配的IML获得MPLS报文的下一跳缺省索引。

可选地，将IML预先存储在P设备100中，同时，在IML中预先配置不同MPLS报文对应的下一跳缺省索引。当MPLS报文进入P设备100时，P设备100可以从IML中获得该MPLS报文对应的下一跳缺省索引。

步骤S190,根据MPLS报文携带的EXP值、CBTS类型及获得的下一跳缺省索引查找是否存在对应的硬件ACL表项。

步骤S200，如果存在，通过EXP值指向隧道发送MPLS报文并进行流量统计。

在本实施例中，可以根据MPLS报文在IML中查找到的下一跳缺省索引及MPLS报文自身携带的EXP值、CBTS类型匹配得到预先设置在ACL表项中的匹配项，接着根据预先设定的ACL表项的动作项，通过硬件ACL表项将MPLS报文通过EXP值指向的隧道转发并进行MPLS报文的流量统计。

在查找ACL表项中存在匹配项时，硬件ACL表项会对统计信息进行更新，具体地，硬件ACL表项对统计信息进行更新的方式为匹配成功即将统计计数加一处理。

硬件ACL表项根据MPLS报文的EXP值指向隧道发送MPLS报文并进行流量统计。

上述方法中，即便访问ACL表项数量较多，遍历ACL表项的耗时较长也是没有关系的，因进行流量统计的线程是独立的，不会影响P设备100的其他功能。

本实施例提供的流量统计方法，首先，根据流量统计请求，从预先配置的QoS策略的软件表项中获得记录的EXP值及CBTS类型；接着，匹配包括获得EXP值及CBTS类型的ACL表项；然后，获得匹配的ACL表项对应的的统计信息，并基于统计信息得到QoS策略对应的流量统计结果。上述方法采用MPLS报文的EXP值及下一跳缺省索引遍历匹配的ACL表项，并通过硬件ACL表项对统计信息进行累加得到流量统计结果，不需要额外增加硬件即可实现CBTS的QoS流量统计，上述方法解决了基于CBTS的QoS策略时，在存在多个ACL表项时的流量统计的问题。

本发明实施例还提供一种流量统计装置110，与上面实施例不同的是，本流量统计装置110是从虚拟装置的角度描述本申请方案的。可以理解的是，接下来要描述的流量统计装置110中涉及的各功能模块执行的具体功能在上面实施例的具体步骤中已经描述过，具体各个功能模块的详尽内容可参照上面的实施例描述，下面仅对流量统计装置110进行简要说明。请参照图6，流量统计装置110包括以下功能模块。

获取模块111，用于响应流量统计请求，获取P设备100中预先配置的服务质量QoS策略对应的EXP值及基于隧道选择的服务等级分类的CBTS类型。

查找模块112，用于根据EXP值及CBTS类型查找P设备100中包括该EXP值及CBTS类型的所有访问控制列表ACL表项。

统计模块113，用于根据所有查找到的ACL表项对应的流量统计得到QoS策略对应的流量统计结果。

在本实施例中，统计模块113通过将查找到的所有表项的流量统计进行累加得到流量统计结果。

请参照图7，流量统计装置110还可以包括：

记录模块114，用于在P设备100上配置CBTS类型的QoS策略时，记录Qos策略对应EXP值、CBTS类型及EXP值对应的重定向隧道。

设置模块115，用于基于EXP值、CBTS类型和每个入标签映射表IML的下一跳缺省索引分别设置每个ACL表项的匹配项。

设置模块115，还用于将每个ACL表项的动作项设置为通过EXP值指向的隧道转发并进行流量统计。

请再次参照图7，流量统计装置110还可以包括：

查询模块116，在MPLS报文进入P设备100时，根据MPLS报文携带的入标签查询到匹配的入标签映射表IML。

获取模块111，还用于根据匹配的IML获得所述MPLS报文的下一跳缺省索引。

查找模块112，还用于根据MPLS报文携带的EXP值、CBTS类型及获得的下一跳缺省索引查找是否存在对应的硬件ACL表项。

重定向模块117，用于存在对应的硬件ACL表项时，通过EXP值指向隧道发送MPLS报文并进行流量统计。

如果上述功能以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得P设备100执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上所述，本发明实施例提供的流量统计方法、装置及提供商路由器，首先，根据流量统计请求，从预先配置的QoS策略的软件表项中获得记录的EXP值及基于隧道选择的服务等级分类的CBTS类型；接着，匹配包括获得EXP值及CBTS类型的所有访问控制列表ACL表项；然后，获得匹配的ACL表项的统计信息，并基于统计信息得到QoS策略对应的流量统计结果。上述过程中，在ACL表项添加EXP值及CBTS类型的信息，通过匹配EXP值及CBTS类型获得对应ACL表项上的流量统计信息，上述方法可以解决基于CBTS的QOS策略时，在存在多个ACL表项时无法基于现有QoS策略进行流量统计的技术问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种流量统计方法，其特征在于，应用于MPLS数据转发网络中的提供商路由器P设备，所述方法包括：

响应流量统计请求，获取所述P设备中预先配置的服务质量QoS策略的EXP值及基于隧道选择的服务等级分类的CBTS类型；

根据所述EXP值及CBTS类型查找P设备中包括该EXP值及CBTS类型的所有访问控制列表ACL表项；

根据所有查找到的ACL表项的流量统计得到所述QoS策略对应的流量统计结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在响应流量统计请求之前，所述方法还包括：

在所述P设备上配置CBTS类型的QoS策略时，记录所述QoS策略对应EXP值、CBTS类型及EXP值对应的重定向隧道；

基于所述EXP值、CBTS类型和每个入标签映射表IML的下一跳缺省索引分别设置每个ACL表项的匹配项；

将每个ACL表项的动作项设置为通过所述EXP值指向的隧道转发并进行流量统计。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在MPLS报文进入所述P设备时，根据所述MPLS报文携带的入标签查询到匹配的入标签映射表IML；

根据匹配的IML获得所述MPLS报文的下一跳缺省索引；

根据所述MPLS报文携带的所述EXP值、CBTS类型及所述获得的下一跳缺省索引查找是否存在对应的硬件ACL表项；

如果存在，通过所述EXP值指向隧道发送所述MPLS报文并进行流量统计。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所有查找到的ACL表项的流量统计得到所述QoS策略对应的流量统计结果，包括：

将查找到的所有ACL表项的流量统计进行累加得到流量统计结果。

5.一种流量统计装置，其特征在于，应用于MPLS数据转发网络中的P设备，所述装置包括：

获取模块，用于响应流量统计请求，获取所述P设备中预先配置的服务质量QoS策略对应的EXP值及基于隧道选择的服务等级分类的CBTS类型；

查找模块，用于根据所述EXP值及CBTS类型查找P设备中包括该EXP值及CBTS类型的所有访问控制列表ACL表项；

统计模块，用于根据所有查找到的ACL表项的流量统计得到所述QoS策略对应的流量统计结果。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

记录模块，用于在所述P设备上配置CBTS类型的QoS策略时，记录所述Qos策略对应EXP值、CBTS类型及EXP值对应的重定向隧道；

设置模块，用于基于所述EXP值、CBTS类型和每个入标签映射表IML的下一跳缺省索引分别设置每个ACL表项的匹配项；

所述设置模块，还用于将每个ACL表项的动作项设置为通过所述EXP值指向的隧道转发并进行流量统计。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

查询模块，在MPLS报文进入所述P设备时，根据所述MPLS报文携带的入标签查询到匹配的入标签映射表IML；

所述获取模块，还用于根据匹配的IML获得所述MPLS报文的下一跳缺省索引；

所述查找模块，还用于根据所述MPLS报文携带的所述EXP值、CBTS类型及所述获得的下一跳缺省索引查找是否存在对应的硬件ACL表项；

重定向模块，用于存在对应的硬件ACL表项时，通过所述EXP值指向隧道发送所述MPLS报文并进行流量统计。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

统计模块，用于将查找到的所有ACL表项的流量统计进行累加得到流量统计结果。

9.一种提供商路由器，所述提供商路由器包括处理器及存储有计算机指令的非易失性存储器，其特征在于，所述计算机指令被所述提供商路由器执行时，实现权利要求1-4中任意一项所述的流量统计方法。