CN109347671B - 一种在芯片中实现带内OAM Metadata编辑的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种在芯片中实现带内OAM Metadata编辑的系统及方法，系统包括报文识别模块、匹配模块和编辑模块，通过匹配模块对Instruction Bitmap字段的匹配，静态绑定编辑行为，通过有限的组合可配置能力，来替代全部的排列组合，实现高带宽芯片的满带宽使能带内OAM编辑能力。另外，静态表项的配置功能，可以满足不同应用场景下的编辑组合可变。

Description

一种在芯片中实现带内OAM Metadata编辑的系统及方法
技术领域
本发明涉及一种带内OAM Metadata编辑技术，尤其是涉及一种在芯片中实现带内OAM Metadata编辑的系统及方法。
背景技术
根据运营商网络运营实际需要，通常将网络的管理工作划分为3大类：操作(Operation)、管理(Administration)、维护(Maintenance)，简称OAM(OperationAdministration and Maintenance)。操作主要完成日常网络和业务进行的分析、预测、规划和配置工作；维护主要是对网络及其业务的测试和故障管理等进行的日常操作活动。目前有两种OAM实现方案，一种是通过OAM协议报文来完成OAM相应的功能，另一种方案是业务报文本身携带OAM信息完成OAM相应功能，我们称为带内OAM。带内OAM与业务数据报文同步，可以更精准、更全面的实现网络管理工作。
目前带内OAM，又称INT(in-bandTelemetry)，是一种通过业务报文携带网络OAM信息，来实现网络操作、维护和管理的技术。其实现标准的定义是基于可编程网络芯片的，其实施方案比较灵活。现有定义的承载OAM信息(Metadata)的头部如图1所示，报文中OAM信息栈(Metadata Stack)是长度可变、内容可变的结构，由OAM信息指示位(InstructionBitmap)+保留字段(Reserved)32个bits一行来决定，按照排列组合的计算，芯片要实现2^32(2的32次方)种不同组合。
INT Metadata Stack的编辑，目前的实现方案一般由慢速引擎处理或CPU协助处理，如图2所示，这种方式不能满足高带宽芯片的满带宽使能带内OAM功能。
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带内OAMMetadata编辑的系统及方法。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种在芯片中实现带内OAMMetadata编辑的系统，包括：
报文识别模块，用于根据报文头部的INT标识字段进行匹配，若匹配，则获得Instruction Bitmap字段并将所述Instruction Bitmap字段传送出去；
与报文识别模块相连的匹配模块，所述匹配模块中配置有Instruction Value字段和MetadataId序列，其用于接收所述Instruction Bitmap字段，并将其与所述Instruction Value字段相匹配，若匹配，则取出对应的所述MetadataId序列；
与匹配模块相连的编辑模块，所述编辑模块根据所述MetadataId序列取出有效的INT metadata，组成INT metadataStacking插入报文中。
优选地，所述报文识别模块在匹配后按照INT Metadata的结构解析报文头部的各字段，获得所述Instruction Bitmap字段。
优选地，所述匹配模块中的所述Instruction Value字段和MetadataId序列由CPU配置。
优选地，所述匹配模块在字段不匹配后则跳过编辑模块，对报文不做编辑。
优选地，所述MetadataId序列中包括MetadataId[0]～MetadtaId[31]32个成员数据及每个成员数据对应的当前有效指示MetadataIdValidNum。
优选地，所述系统还包括与所述编辑模块双向连接的用于存储OAM信息的INTmetadata容器，所述编辑模块根据MetadataId序列的成员数据MetadataId从INT metadata容器中读取对应的数据值，之后根据所述MetadataIdValidNum取出有效的所述INTmetadata，组成INT metadataStacking插入报文中。
本发明还提供了另外一种技术方案：一种在芯片中实现带内OAM Metadata编辑的方法，包括：
S1，报文识别模块根据报文头部的INT标识字段进行匹配，若匹配，则获得Instruction Bitmap字段并将所述Instruction Bitmap字段传送出去；
S2，匹配模块接收所述Instruction Bitmap字段，并将其与所述InstructionValue字段相匹配，若匹配，则取出对应的所述MetadataId序列；
S3，编辑模块根据所述MetadataId序列取出有效的INT metadata，组成INTmetadataStacking插入报文中。
优选地，所述报文识别模块在匹配后按照INT Metadata的结构解析报文头部的各字段，获得所述Instruction Bitmap字段。
优选地，所述MetadataId序列中包括MetadataId[0]～MetadtaId[31]32个成员数据及每个成员数据对应的当前有效指示MetadataIdValidNum。
优选地，S3中，所述编辑模块根据MetadataId序列的成员数据MetadataId从INTmetadata容器中读取对应的数据值，之后根据所述MetadataIdValidNum取出有效的所述INT metadata，组成INT metadataStacking插入报文中。
本发明的有益效果是：本发明通过Instruction Bitmap的匹配，静态绑定编辑行为，通过有限的组合可配置能力，来替代全部的排列组合，实现高带宽芯片的满带宽使能带内OAM编辑能力。另外，静态表项的配置功能，可以满足不同应用场景下的编辑组合可变。
附图说明
图1是现有INT承载OAM信息的头部的结构示意图；
图2是现有CPU处理INT Metadata Stack的编辑的原理示意图；
图3是本发明系统的结构示意图；
图4是本发明的方法的流程示意图。
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。
如图3所示，本发明实施例所揭示的一种在芯片中实现带内OAM Metadata编辑的系统，包括：报文识别模块、匹配模块、编辑模块和INT metadata容器，其中，报文识别模块为INT报文识别模块，其通过报文头部(Header)INT标识字段进行匹配，若匹配其内的特征字段，则按INT metadata的数据结构来解析INT头部的各字段，得到Instruction Bitmap字段(32bits)，并将该Instruction Bitmap字段传给匹配模块，这里的Instruction Bitmap表示：OAM信息指示位，OAM信息有时间截、延时、缓存利用、端口等信息，通过InstructionBitmap来表示报文是否携带相应信息，对应的Bit位置1，表示报文中需携带相应信息。
匹配模块与报文识别模块相连，本实施例中匹配模块为Instruction Bitmap匹配模块，其内配置有Instruction Value字段和MetadataId序列，实施时，表项里的这两个值(即InstructionValue字段和MetadataId序列)由CPU进行配置。其中，当InstructionBitmap匹配模块从INT报文识别模块接收到Instruction Bitmap字段时，匹配表项中的Instruction Value字段，如果匹配则取出metadataId序列，如果不匹配，则跳过后续的编辑模块，即不做INT metadata编辑。这里的MetadataId：为网络芯片给每一种OAM信息的编号。
本实施例中，metadataId序列是一个32个成员的数据，包含数据MetadataId[0]～MetadataId[31]和每个数据的当前有效指示MetadataIdValidNum。这里的MetadataIdValidNum：用于指示当前报文需要携带的OAM信息个数。
编辑模块与匹配模块相连，本实施例中，编辑模块为INT metadataStack编辑模块，且INT metadata容器与INT metadataStack编辑模块双向通信连接，其是网络芯片在报文的处理时，输出的OAM信息的集合。具体地，INT metadataStack编辑模块接收匹配模块发送过来的metadataId序列，根据metadataId序列的metadata Id分别从INT metadata容器中读取对应的值，然后根据MetadataIdValidNum取有效INT metadata，组成INTmetadataStacking并且插入报文中。这里的metadataStacking表示：OAM信息栈，报文在携带OAM信息时，采用4B为单位栈方式封装。
基于上述系统，如图4所示，本发明实施例所揭示的一种在芯片中实现带内OAMMetadata编辑的方法，包括：
S1,报文识别模块根据报文头部的INT标识字段进行匹配识别，若匹配，则获得Instruction Bitmap字段并将所述Instruction Bitmap字段传送出去；
S2，匹配模块接收所述Instruction Bitmap字段，并将其与自身内配置的InstructionValue字段相匹配，若匹配，则取出对应的MetadataId序列；
S3，编辑模块根据所述MetadataId序列取出有效的INT metadata，并组成INTmetadataStacking插入报文中。
其中，上述步骤S1～S3的实现原理可分别参照上述报文识别模块、匹配模块和编辑模块的介绍，这里不做赘述。
本发明通过Instruction Bitmap的匹配，静态绑定编辑行为，通过有限的组合可配置能力，来替代全部的排列组合，实现高带宽芯片的满带宽使能带内OAM编辑能力。另外，静态表项的配置功能，可以满足不同应用场景下的编辑组合可变。
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带内OAM Metadata编辑的系统，其特征在于，所述系统包括：
报文识别模块，用于根据报文头部的INT标识字段进行匹配识别，若匹配，则获得Instruction Bitmap字段并将所述Instruction Bitmap字段传送出去；
与报文识别模块相连的匹配模块，所述匹配模块中配置有Instruction Value字段和MetadataId序列，其用于接收所述Instruction Bitmap字段，并将其与所述InstructionValue字段相匹配，若匹配，则取出对应的所述MetadataId序列，所述MetadataId为每个网络芯片给每一种OAM信息的编号；
与匹配模块相连的编辑模块，所述编辑模块根据所述MetadataId序列取出有效的INTmetadata，组成INT metadataStacking插入报文中。
2.根据权利要求1所述的在芯片中实现带内OAM元数据编辑的系统，其特征在于，所述报文识别模块在匹配后按照INT Metadata的结构解析报文头部的各字段，获得所述Instruction Bitmap字段。
3.根据权利要求1所述的在芯片中实现带内OAM元数据编辑的系统，其特征在于，所述匹配模块中的所述Instruction Bitmap字段和MetadataId序列由CPU配置。
4.根据权利要求1所述的在芯片中实现带内OAM元数据编辑的系统，其特征在于，所述匹配模块在字段不匹配后则跳过编辑模块，对报文不做编辑。
5.根据权利要求1或3所述的在芯片中实现带内OAM元数据编辑的系统，其特征在于，所述MetadataId序列中包括MetadataId[0]～MetadtaId[31]32个成员数据及每个成员数据对应的当前有效指示MetadataIdValidNum。
6.根据权利要求5所述的在芯片中实现带内OAM元数据编辑的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述编辑模块双向连接的用于存储OAM信息的INT metadata容器，所述编辑模块根据MetadataId序列的成员数据MetadataId从INT metadata容器中读取对应的数据值，之后根据所述MetadataIdValidNum取出有效的所述INT metadata，组成INTmetadataStacking插入报文中。
7.一种基于权利要求1～6任意一项所述的在芯片中实现带内OAM Metadata编辑的系统的方法，其特征在于，所述方法包括：
S1,报文识别模块根据报文头部的INT标识字段进行匹配，若匹配，则获得InstructionBitmap字段并将所述Instruction Bitmap字段传送出去；
S2，匹配模块接收所述Instruction Bitmap字段，并将其与自身内配置的InstructionValue字段相匹配，若匹配，则取出对应的MetadataId序列；
S3，编辑模块根据所述MetadataId序列取出有效的INT metadata，组成INTmetadataStacking插入报文中。
8.根据权利要求7所述的在芯片中实现带内OAM元数据编辑的方法，其特征在于，所述报文识别模块在字段匹配后按照INT Metadata的结构解析报文头部的各字段，获得所述Instruction Bitmap字段。
9.根据权利要求7所述的在芯片中实现带内OAM元数据编辑的方法，其特征在于，所述MetadataId序列中包括MetadataId[0]～MetadtaId[31]32个成员数据及每个成员数据对应的当前有效指示MetadataIdValidNum。
10.根据权利要求9所述的在芯片中实现带内OAM元数据编辑的方法，其特征在于，S3中，所述编辑模块根据MetadataId序列的成员数据的Metadata Id从INT metadata容器中读取对应的数据值，之后根据所述MetadataIdValidNum取出有效的所述INT metadata，组成INT metadataStacking插入报文中。
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