CN109688055A - 报文处理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了报文处理方法和装置。本申请中，被指定为INT终点的交换设备按照报文在转发路径上封装标签的顺序将报文已封装的第二标签序列中各标签插入至报文已封装的第一标签序列中，第一标签序列和第二标签序列中各标签的标签格式不同，实现了将报文封装的各标签的标签格式统一为第一标签格式，相比现有被指定为INT终点的交换设备发出的报文混合封装不同标签格式的标签，本申请提供的方法能够提高网管处理效率。

Description

报文处理方法和装置
技术领域
本申请涉及网络通信技术，特别涉及报文处理方法和装置。
背景技术
遥测(Telemetry)，是将目标对象的近距离测量值传输至远距离的测量站来实现远距离测量的技术，遥测是一个集成性能好的，具有良好的跟踪性能、遥控性能的一种新型的技术，其应用很广泛。
在网络应用中，遥测对于网络维护和诊断提供了很大方便。目前，也有一些针对遥测功能的草案，该草案对遥测报文的封装格式、以及承载方式进行了定义。
遥测又细分出带内遥测(INT：In-band Telemetry)。INT是被设计用来收集和报告网络状态的一个框架。INT通过数据平面实现，不需要控制平面的干涉。
发明内容
本申请提供了报文处理方法和装置，以统一报文中的标签格式。
本申请提供的技术方案包括：
一种报文处理方法，该方法包括：
被指定为带内遥测INT终点的交换设备为接收的INT报文封装第一标签格式的标签；
所述交换设备将所述INT报文已封装的第二标签序列中各标签的第二标签格式转换为第一标签格式；所述第二标签序列由顺序封装的第二标签格式的各标签组成；
所述交换设备按照所述INT报文在转发路径上封装标签的顺序将所述第二标签序列中各标签插入至所述INT报文已封装的第一标签序列中，所述第一标签序列由顺序封装的第一标签格式的各标签组成。
一种报文处理装置，该装置应用于被指定为带内遥测INT终点的交换设备，包括：
标签封装单元，用于为接收的INT报文封装第一标签格式的标签；
标签格式转换单元，用于将所述INT报文已封装的第二标签序列中各标签的第二标签格式转换为第一标签格式；所述第二标签序列由顺序封装的第二标签格式的各标签组成；
标签统一化单元，用于按照所述INT报文在转发路径上封装标签的顺序将所述第二标签序列中各标签插入至所述INT报文已封装的第一标签序列中，所述第一标签序列由顺序封装的第一标签格式的各标签组成。
由以上技术方案可以看出，本申请中，被指定为INT终点的交换设备按照INT报文在转发路径上封装标签的顺序将INT报文已封装的第二标签序列中各标签插入至INT报文已封装的第一标签序列中，第一标签序列和第二标签序列中各标签的标签格式不同，实现了将INT报文封装的各标签的格式统一为第一标签格式，相比现有INT报文混合封装不同标签格式的标签，本申请提供的方法能够提高网管处理效率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本申请提供的示范性实施例INT组网应用图；
图2为本申请提供的TS标签格式示范性实施例示意图；
图3为本申请提供的Metadata标签格式示范性实施例示意图；
图4为本申请提供的报文转发示范性实施例流程图；
图5为本申请提供的报文处理方法示范性实施例流程图；
图6为本申请提供的步骤503的示范性实施例实现流程图；
图7为本申请提供的示范性实施例实现流程图；
图8为本申请提供的装置示范性实施例结构图；
图9为本申请提供的图8所示装置的硬件结构图。
具体实施方式
在INT组网中，经常会出现不同类型芯片并存的情况。以图1所示的INT组网为例，在图1所示的INT组网中，交换设备101、交换设备103、以及交换设备105的本地芯片为TD3芯片，交换设备102、交换设备102本地芯片为TH2芯片，即出现了INT组网中不同类型芯片TD3芯片和TH2芯片并存的情况。
INT组网中，不同类型的芯片具有的INT能力也不同。仍以图1所示的TD3芯片和TH2芯片为例，TD3芯片和TH2芯片的INT能力不一致。对于TH2芯片，其支持的标签格式为传输流(TS：Transport Stream)标签格式，用于在INT报文的尾部封装一个TS标签格式的TS标签，图2示出了TS标签格式。而对于TD3芯片，其支持的标签格式为元数据(Metadata)标签格式，用于在INT报文的载荷(Payload)之前封装一个Metadata标签格式的Metadata标签，图3示出了Metadata标签格式。
基于不同类型的芯片具有的INT能力也不同，在INT终点，就会出现同一INT报文混合封装不同标签格式的标签。仍以图1所示的INT组网为例，假若根据需求由网管设备比如网络控制器预先指定交换设备101为INT起点，交换设备101为INT终点，交换设备102至交换设备104为介于INT起点与INT终点之间的中间节点(也称INT中间设备)，则图4示出了在INT终点，出现同一INT报文混合封装不同标签格式的标签的举例：
如图4所示，当交换设备101接收到INT报文(记为报文400)时，交换设备101本地TD3芯片在报文400的载荷(Payload)前封装Metadata标签(记为Metadata1)。为便于描述，这里将封装了Metadata1的报文400记为报文401。
交换设备101向交换设备102发送报文401。
交换设备102接收到报文401时，交换设备102本地TH2芯片在报文401的尾部封装TS标签(记为TS1)。为便于描述，这里将封装了TS1的报文401记为报文402。
交换设备102向交换设备103发送报文402。
当交换设备103接收到报文402时，交换设备103本地TD3芯片在沿着远离载荷(Payload)的方向且紧邻报文402的Metadata1的位置封装Metadata标签(记为Metadata2)。为便于描述，这里将封装了Metadata2的报文402记为报文403。
交换设备103向交换设备104发送报文403。
交换设备104接收到报文403时，交换设备104本地TH2芯片在报文403的尾部封装TS标签(记为TS2)。为便于描述，这里将封装了TS2的报文403记为报文404。
交换设备104向交换设备105发送报文404。
当交换设备105接收到报文404时，交换设备105本地TD3芯片在沿着远离载荷(Payload)的方向且紧邻报文404的Metadata2的位置封装Metadata标签(记为Metadata3)。为便于描述，这里将封装了Metadata3的报文404记为报文405。
可以看出，交换设备105作为INT终点，最终要发出的INT报文混合封装了Metadata标签和TS标签。
假如交换设备105作为INT终点，发出混合封装了不同标签格式比如Metadata标签和TS标签的INT报文，则会给网管的处理带来很大麻烦。
基于此，本申请提供了一种报文处理方法，其能够实现在INT终点统一INT报文中的标签格式，比如通过将INT报文中TS封装格式映射为MetaData标签格式以实现INT报文最终携带的标签格式统一为MetaData标签格式。
下面对本申请提供的方法进行描述：
参见图5，图5为本申请提供的报文处理方法示范性实施例流程图。如图5所示，该流程可包括以下步骤：
步骤501，被指定为INT终点的交换设备为接收的INT报文封装第一标签格式的标签。
这里，第一标签格式只是为便于和后文出现的标签格式区分而进行的命名，并非用于限定。
需要说明的是，在本申请中，INT终点是根据需求由网管设备比如网络控制器预先指定的。比如，图1所示的组网，若根据业务需求在交换设备101与交换设备105之间执行INT，则网管设备可指定交换设备105为INT终点。
步骤502，交换设备将INT报文已封装的第二标签序列中各标签的第二标签格式转换为第一标签格式，第二标签序列由顺序封装的第二标签格式的各标签组成。
这里，第二标签序列是由顺序封装的第二标签格式的各标签组成。第二标签格式不同于第一标签格式。
步骤503，交换设备按照INT报文在转发路径上封装标签的顺序将所述第二标签序列中各标签插入至所述INT报文已封装的第一标签序列中，所述第一标签序列由顺序封装的第一标签格式的各标签组成。
通过步骤503，被指定为INT终点的交换设备最终将INT报文封装的各标签的格式统一为第一标签格式，相比现有被指定为INT终点的交换设备发出的INT报文混合封装不同标签格式的标签，本申请提供的方法能够提高网管处理效率。
至此，完成图5所示流程。
在上述步骤503中，交换设备按照INT报文在转发路径上封装标签的顺序将所述第二标签序列中各标签插入至所述INT报文已封装的第一标签序列中有很多实现方式，图6举例示出了步骤503的实现方式：
参见图6，图6为本申请提供的步骤503的示范性实施例实现流程图。如图6所示，该流程可包括以下步骤：
步骤601，选取第一标签序列中最先被封装的首个标签作为当前标签。
以第一标签格式为MetaData标签格式为例，则第一标签序列由顺序封装的MetaData标签组成，第一标签序列中最先被封装的首个标签可为距离INT报文的载荷(Payload)最近(也即距离INT报文的报文头最远)的一个MetaData标签。以图4所示交换设备105发出的报文405为例，则第一标签序列为报文405上的MetaData1、MetaData2、MetaData3组成的序列，第一标签序列中最先被封装的首个标签即为MetaData1。
步骤602，比较当前标签与第一标签序列中当前标签的下一个标签中的路径转发参数之差M是否大于设定值N；若是，执行步骤603，若否，执行步骤604。
这里，路径转发参数随着INT报文的转发跳数变化，INT报文每经过一跳，路径转发参数减少设定值N。作为一个优选实施例，以第一标签序列由顺序封装的MetaData标签组成为例，如图3所示的Metadata标签格式，这里的路径转发参数可为生存时间(TTL：Time toLive)，此时N优选取值为1。
步骤603，按照封装先后顺序从第二标签序列中选取X个标签，将X个标签插入INT报文已封装的当前标签与当前标签的下一个标签之间。之后执行步骤604。
这里，X为M/N与1的差值，M/N是指M除以N。
步骤604，选取第一标签序列中当前标签的下一个标签作为当前标签，返回步骤602。
通过上述步骤601至步骤604最终实现了被指定为INT终点的交换设备最终将INT报文封装的各标签的格式统一为第一标签格式。
在一个例子中，INT报文在被经由的交换设备封装第一标签格式的标签时，封装的第一标签格式的标签中的路径转发参数与INT报文的报文IP头中的路径转发参数一致。以第一标签格式为MetaData标签格式为例，如图3所示的Metadata标签格式，则作为一个优选实施例，这里的路径转发参数可为生存时间(TTL：Time to Live)，N取值为1。任一交换设备在为接收到的INT报文封装Metadata标签时需要设置Metadata标签中的TTL(IP_TTL)与INT报文的IP报文头中的TTL一致。仍以图4所示INT报文转发为例，假若交换设备101向交换设备102发送的报文401中，Metadata标签中的TTL与报文401的IP报文头中的TTL一致，都为4，当交换设备102收到报文401时，交换设备102本地TH2芯片基于TTL机制会将报文401的IP报文头中的TTL(当前值为4)减去1。交换设备102本地TH2芯片还在报文401的尾部封装TS标签(记为TS1)，此时，封装了TS1的报文401(记为报文402)的IP报文头中的TTL当前取值为3。交换设备102向交换设备103发送报文402。当交换设备103接收到报文402时，交换设备103本地TD3芯片基于TTL机制会将报文402的IP报文头中的TTL(当前值为3)减去1，此时报文402的IP报文头中的TTL当前取值为2。基于此，交换设备103本地TD3芯片在封装Metadata标签(记为Metadata2)时设置Metadata2中的TTL为2。交换设备103向交换设备104发送封装了Metadata2的报文402(记为报文403)。当交换设备104收到报文403时，交换设备104本地TH2芯片基于TTL机制会将报文403的IP报文头中的TTL(当前值为2)减去1，还在报文403的尾部封装TS标签(记为TS2)，此时，封装了TS2的报文403(记为报文404)的IP报文头中的TTL当前取值为1。交换设备104向交换设备105发送报文404。当交换设备105接收到报文404时，交换设备105本地TD3芯片基于TTL机制会将报文404的IP报文头中的TTL(当前值为1)减去1，此时报文404的IP报文头中的TTL当前取值为0。基于此，交换设备105本地TD3芯片在为报文404封装Metadata标签(记为Metadata3)时设置Metadata3中的TTL为0。
下面以路径转发参数为TTL为例，通过一个具体实施例描述图5和图6所示流程：
仍以图4所示INT报文转发为例，交换设备105本地TD3芯片为报文404封装Metadata3后，将封装了Metadata3的报文404(记为报文405)转发至指定的用于执行标签格式统一化处理的芯片比如现场可编程门阵列(FPGA：Field Programmable Gate Array)。图7以FPGA为例示出。
如图7所示，FPGA收到报文405后，发现报文405有两种不同标签格式的标签即Metadata标签和TS标签，其中，有三个Metadata标签即Metadata1、Metadata2、Metadata3在报文405的载荷(Payload)之前，Metadata1、Metadata2、Metadata3组成Metadata标签序列。两个TS标签即TS1、TS2在载荷(Payload)之后，TS1、TS2组成TS标签序列。
FPGA将报文405封装的TS标签即TS1、TS2转换成Metadata标签格式的标签。这里，FPGA将报文405封装的TS标签即TS1、TS2转换成Metadata标签格式的标签很容易实现，简单描述为：将TS标签中各字段内的参数对应映射至Metadata标签格式所需要的字段中，若长度不等，则通过补指定数值比如0补齐。比如，TS标签中有时间戳来源(Origin_id)字段，用于指示时间戳的来源，则若Origin_id字段为第一时间戳来源标识(用于指示接收到报文时增加的时间戳)，则将第一时间戳来源标识填入至TS标签所映射的Metadata标签格式中的报文入端口(Ingress Port ID)字段，若Origin_id字段为第二时间戳来源标识(用于指示发送报文时增加的时间戳)，则将第二时间戳来源标识填入至TS标签所映射的Metadata标签格式中的报文出端口(Egress Port ID)字段，依次类推，最终，FPGA将TS1转换成Metadata标签格式的标签(记为Metadata4)，将TS2转换成Metadata标签格式的标签(记为Metadata5)。至此，TS标签序列由TS1、TS2对应映射为Metadata4、Metadata5。
FPGA发现报文405中Metadata1是Metadata标签序列中最先被封装的Metadata标签(因为Metadata1距离报文405的载荷(Payload)最近)，Metadata2在Metadata标签序列中与Metadata1相邻，则，
FPGA比较Metadata1中的TTL与Metadata2中的TTL之差。
FPGA发现Metadata1中的TTL与Metadata2中的TTL之差为2，因为每经过一跳TTL减去1，如此，当FPGA发现Metadata1中的TTL与Metadata2中的TTL之差为2，则意味着Metadata1与Metadata2之间间隔了一个TS标签。
由于Metadata1与Metadata2是最先封装的两个Metadata标签，因此，Metadata1与Metadata2之间间隔的TS标签应是最先封装的TS标签，基于此，FPGA将TS标签序列中最先封装的TS标签所映射的Metadata标签(即Metadata4)插入至Metadata1与Metadata2。此时TS标签序列只包括TS4所映射的Metadata标签(即Metadata5)。
之后，FPGA再比较报文405中Metadata2中的TTL与Metadata3中的TTL之差。Metadata3在Metadata标签序列中与Metadata2相邻。
FPGA发现Metadata2中的TTL与Metadata3中的TTL之差为2，因为每经过一跳TTL减去1，如此，当FPGA发现Metadata2中的TTL与Metadata3中的TTL之差为2，则意味着Metadata2与Metadata3之间间隔了一个TS标签。
FPGA将TS标签序列中TS4所映射的Metadata标签(即Metadata5)插入至Metadata2与Metadata3。最终，报文405的标签全都为Metadata标签格式的Metadata标签，实现了报文标签的统一化。
至此，完成以路径转发参数为TTL为例描述的实施例。
作为另一个实施例，上述步骤503还可通过对第一标签序列和第二标签序列中各标签中时间戳的绝对值进行排序，依据排序结果将第二标签序列中各标签插入至第一标签序列。这种方法比较简单，但需要整个INT组网中所有交换设备时钟同步。
以上对本申请提供的方法进行了描述。下面对本申请提供的装置进行描述：
参见图8，图8为本申请提供的装置示范性实施例结构图。该装置应用于被指定为INT终点的交换设备，包括：
标签封装单元801，用于为接收的INT报文封装第一标签格式的标签；
标签格式转换单元802，用于将所述INT报文已封装的第二标签序列中各标签的第二标签格式转换为第一标签格式；所述第二标签序列由顺序封装的第二标签格式的各标签组成；
标签统一化单元803，用于按照所述INT报文在转发路径上封装标签的顺序将所述第二标签序列中各标签插入至所述INT报文已封装的第一标签序列中，所述第一标签序列由顺序封装的第一标签格式的各标签组成。
在一个例子中，标签统一化单元803通过以下步骤实现按照所述INT报文在转发路径上封装标签的顺序将所述第二标签序列中各标签插入至所述INT报文已封装的第一标签序列中：
步骤1，选取第一标签序列中最先被封装的首个标签作为当前标签；
步骤2，比较当前标签中的路径转发参数与第一标签序列中当前标签的下一个标签中的路径转发参数之差M是否大于设定值N，是则执行步骤3，否则执行步骤4，所述路径转发参数随着INT报文的转发跳数变化，INT报文每经过一跳，路径转发参数减少设定值N；
步骤3，按照封装先后顺序从第二标签序列中选取X个标签，X为M/N与1的差值，将X个标签插入INT报文已封装的所述当前标签与所述当前标签的下一个标签之间，并选取第一标签序列中当前标签的下一个标签作为当前标签，返回步骤2；若否，选取第一标签序列中当前标签的下一个标签作为当前标签，返回步骤2。
在一个例子中，所述INT报文在被经由的交换设备封装第一标签格式的标签时，封装的第一标签格式的标签中的路径转发参数与所述INT报文的INT报文IP头中的路径转发参数一致。
在一个例子中，所述路径转发参数为TTL；
所述第一标签格式为Metadata标签格式。
在一个例子中，所述第二标签格式为TS标签格式。
至此，完成图8所示装置的结构描述。
对应地，本申请还提供了图8所示装置的硬件结构图。如图9所示，该硬件结构可包括处理器901、存储有机器可执行指令的机器可读存储介质902。处理器901与机器可读存储介质902可经由系统总线903通信。并且，通过读取并执行机器可读存储介质902中与INT报文处理逻辑对应的机器可执行指令，处理器901可执行上文描述的INT报文处理方法。
本文中提到的机器可读存储介质902可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。
至此，完成图9所示的硬件结构描述。
在本申请中，还提供了一种包括机器可执行指令的机器可读存储介质，例如图9中的机器可读存储介质902，所述机器可执行指令可由INT报文处理装置中的处理器901执行以实现以上描述的INT报文处理方法。
具体地，通过调用并执行机器可读存储介质中与INT报文处理逻辑对应的机器可执行指令，处理器901可执行以上INT报文处理方法中的操作。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种报文处理方法，其特征在于，该方法包括：
被指定为带内遥测INT终点的交换设备为接收的INT报文封装第一标签格式的标签；
所述交换设备将所述INT报文已封装的第二标签序列中各标签的第二标签格式转换为第一标签格式；所述第二标签序列由顺序封装的第二标签格式的各标签组成；
所述交换设备按照所述INT报文在转发路径上封装标签的顺序将所述第二标签序列中各标签插入至所述INT报文已封装的第一标签序列中，所述第一标签序列由顺序封装的第一标签格式的各标签组成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交换设备按照INT报文在转发路径上封装标签的顺序将第二标签序列中各标签插入至所述INT报文已封装的第一标签序列中包括：
步骤1，选取第一标签序列中最先被封装的首个标签作为当前标签；
步骤2，比较当前标签中的路径转发参数与第一标签序列中当前标签的下一个标签中的路径转发参数之差M是否大于设定值N，是则执行步骤3，否则执行步骤4，所述路径转发参数随着INT报文的转发跳数变化，INT报文每经过一跳，路径转发参数减少设定值N；
步骤3，按照封装先后顺序从第二标签序列中选取X个标签，X为M/N与1的差值，将X个标签插入INT报文已封装的所述当前标签与所述当前标签的下一个标签之间，并选取第一标签序列中当前标签的下一个标签作为当前标签，返回步骤2；若否，选取第一标签序列中当前标签的下一个标签作为当前标签，返回步骤2。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述INT报文在被经由的交换设备封装第一标签格式的标签时，封装的第一标签格式的标签中的路径转发参数与所述INT报文的报文IP头中的路径转发参数一致。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述路径转发参数为生存时间TTL；
所述第一标签格式为元数据Metadata标签格式。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二标签格式为传输流TS标签格式。
6.一种报文处理装置，其特征在于，该装置应用于被指定为带内遥测INT终点的交换设备，包括：
标签封装单元，用于为接收的INT报文封装第一标签格式的标签；
标签格式转换单元，用于将所述INT报文已封装的第二标签序列中各标签的第二标签格式转换为第一标签格式；所述第二标签序列由顺序封装的第二标签格式的各标签组成；
标签统一化单元，用于按照所述INT报文在转发路径上封装标签的顺序将所述第二标签序列中各标签插入至所述INT报文已封装的第一标签序列中，所述第一标签序列由顺序封装的第一标签格式的各标签组成。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述标签统一化单元通过以下步骤实现按照所述INT报文在转发路径上封装标签的顺序将所述第二标签序列中各标签插入至所述INT报文已封装的第一标签序列中：
步骤1，选取第一标签序列中最先被封装的首个标签作为当前标签；
步骤2，比较当前标签中的路径转发参数与第一标签序列中当前标签的下一个标签中的路径转发参数之差M是否大于设定值N，是则执行步骤3，否则执行步骤4，所述路径转发参数随着INT报文的转发跳数变化，INT报文每经过一跳，路径转发参数减少设定值N；
步骤3，按照封装先后顺序从第二标签序列中选取X个标签，X为M/N与1的差值，将X个标签插入INT报文已封装的所述当前标签与所述当前标签的下一个标签之间，并选取第一标签序列中当前标签的下一个标签作为当前标签，返回步骤2；若否，选取第一标签序列中当前标签的下一个标签作为当前标签，返回步骤2。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述INT报文在被经由的交换设备封装第一标签格式的标签时，封装的第一标签格式的标签中的路径转发参数与所述INT报文的报文IP头中的路径转发参数一致。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述路径转发参数为生存时间TTL；
所述第一标签格式为元数据Metadata标签格式。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二标签格式为传输流TS标签格式。
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