CN110351208A - 一种报文转发方法、装置、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种报文转发方法、装置、设备及计算机可读存储介质，通过检测接收到的分片报文是否为首片报文，并在为首片报文时由业务处理模块进行处理记录处理信息，并按照处理信息对缓存的与首片报文属于同一报文的分片报文进行处理，并向处理后的首片报文的目的地址发送处理后的首片报文和分片报文；而在接收到的分片报文为非首片报文时，检测是否已接收到属于同一报文的首片报文，若已接收到属于同一报文的首片报文，按照属于同一报文的首片报文的处理信息对其处理，并向该首片报文的目的地址发送该分片报文；若未接收到属于同一报文的首片报文，则缓存分片报文。整个实现过程可以提高转发效率，节省网络设备的缓存资源，降低CPU开销。

Description

一种报文转发方法、装置、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及报文处理技术领域，具体而言，涉及一种报文转发方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

以太网和802.3协议对数据帧的大小都有一个限制，其最大值分别是1500和1492个字节，链路层的这个特性称作MTU(Maximum Transmission Unit，最大传输单元)。不同类型的网络大多数都有一个上限，如果IP(Internet Protocol，互联网协议)层有一个报文要传，且数据大小比链路层的MTU还大，那么IP层就要把报文分成若干片，得到若干分片报文，每个分片报文的数据大小都小于MTU。

在通信领域，数据通常通过网络节点进行业务处理后，将数据流进行转发。通常IP分片报文是占用网络带宽的资源的最大成员。当大量的IP分片报文到达网络节点进行业务处理时，每个分片报文到达网络节点首先要等待所有分片包到达后，将其复制重组为一个完整的报文，然后由业务处理模块进行处理，进而重新分片转发该报文。在整个重组及分片的过程中存在大量的内存拷贝操作，导致极大的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)等待开销；在等待重组的过程中，往往需要额外的定时器进行资源的超时检测及资源释放，增加了CPU中断开销。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种报文转发方法、装置、报文转发设备及计算机可读存储介质，用以解决相关技术中，在报文转发时存在的CPU等待开销和CPU中断开销大的问题。

本申请实施例提供了一种报文转发方法，包括：接收分片报文；检测所述分片报文是否为首片报文；在所述分片报文为首片报文时，将所述首片报文发送至业务处理模块进行处理，记录处理信息，并按照处理后的首片报文中的目的地址发送所述处理后的首片报文；按照所述处理信息对所述缓存的与所述首片报文属于同一报文的分片报文进行处理，以使处理后的所述与所述首片报文属于同一报文的分片报文与所述处理后的首片报文匹配，并按照所述处理后的首片报文中的目的地址发送处理后的所述与所述首片报文属于同一报文的分片报文；在所述分片报文不为首片报文时，检测是否已接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文；若已接收到所述属于同一报文的首片报文，按照所述属于同一报文的首片报文的处理信息对所述分片报文进行处理，以使处理后的所述分片报文与处理后的首片报文匹配，并按照所述属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的所述分片报文；若未接收到所述属于同一报文的首片报文，缓存所述分片报文。

在上述实现过程中，通过检测接收到的分片报文是否为首片报文，并在为首片报文时，通过业务处理模块对其进行处理并记录下，并按照处理后的首片报文中的目的地址发送所述处理后的首片报文；并按照处理信息对缓存的与该首片报文属于同一报文的分片报文进行处理后，按照处理后的首片报文中的目的地址进行发送。而在接收到的分片报文为非首片报文时，则检测是否已接收到属于同一报文的首片报文，若已接收到属于同一报文的首片报文，则按照属于同一报文的首片报文的处理信息对其进行处理，并按照属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的分片报文；若未接收到属于同一报文的首片报文，缓存分片报文。整个实现过程无需将分片报文重组成整个报文，从而可以大大提高转发效率，同时减少分片报文的缓存，节省网络设备的缓存资源，降低了CPU等待开销和CPU中断开销。而按照属于同一报文的首片报文的处理信息对其余非首片报文进行处理，可以使得处理后的分片报文与处理后的首片报文具有匹配性，从而使得目的地址所对应的设备能够将接收到的报文成功组合成为一个报文。

进一步地，所述记录处理信息包括：构建第一处理信息表以记录所述处理信息；所述第一处理信息表中包含所述目的地址和所述首片报文的报文标志信息；在所述按照所述处理信息对所述缓存的与所述首片报文属于同一报文的分片报文进行处理之前，还包括：查找已缓存的分片报文中是否存在所述报文标志信息；确定存在所述报文标志信息的分片报文为与所述首片报文属于同一报文的分片报文。

在上述实现过程中，通过构建第一处理信息表，从而使得可以通过该第一处理信息表在已缓存的分片报文中，找出与首片报文属于同一报文的分片报文，进而实现对与首片报文属于同一报文的分片报文的发送，实现简单，具有很好的普适性。此外通过第一处理信息表，也很便于进行报文转发过程的管理。

进一步地，所述检测是否已接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文包括：获取所述分片报文的报文标志信息；查找已存在的第一处理信息表中是否存在所述报文标志信息；所述第一处理信息表为在接收到首片报文时构建的包含所述业务处理模块对该首片报文的处理信息的信息表；所述第一处理信息表中包含处理后的该首片报文的目的地址和报文标志信息；在所述已存在的第一处理信息表中存在所述报文标志信息时，确定已接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文；否则，确定未接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文。

在上述实现过程中，通过获取分片报文的报文标志信息，进而在已建立的第一处理信息表中查找是否存在报文标志信息，而如果一个第一处理信息表存在该分片报文的报文标志信息，即表明该分片报文和第一处理信息表对应的首片报文属于同一报文。整个实现过程很简单，具有很好的普适性。

进一步地，所述按照所述属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的所述分片报文之前，还包括：从存在所述报文标志信息的第一处理信息表中获取所述目的地址。

在上述实现过程中，在确定一个第一处理信息表存在该分片报文的报文标志信息时，即表明该分片报文和第一处理信息表对应的首片报文属于同一报文，因此该分片报文的目的地址就是第一处理信息表中的目的地址。因此通过上述实现过程，即可保证发送该分片报文的地址准确性。

进一步地，在所述构建第一处理信息表时，还包括：为所述第一处理信息表设置失效时间；所述报文转发方法还包括：在所述第一处理信息表的失效时间到达时，将所述第一处理信息表标记为失效；在需要构建新的第一处理信息表且已存在的第一处理信息表达到预设的最大表项值时，查找标记为失效的第一处理信息表；将查找到的所述第一处理信息表的内容清空；将所需构建的新的第一处理信息表的内容填充至所述查找到的所述第一处理信息表中。

在上述实现过程中，在已存在的第一处理信息表达到预设的最大表项值时，在接收到新的首片报文后，可以直接在原有已失效的表项的基础上重新填入所需构建的内容。这样即保证了表项的可用性，保证了本申请实施例所提供的方案的可靠性。

进一步地，在所述向所述目的地址发送所述首片报文，以及已缓存的与所述首片报文属于同一报文的分片报文之后，还包括：检测所述首片报文所属的报文的所有分片报文是否全部发送完毕；在所述首片报文所属的报文的所有分片报文全部发送完毕时，将所述首片报文对应的第一处理信息表标记为失效；所述报文转发方法还包括：在需要构建新的第一处理信息表且已存在的第一处理信息表达到预设的最大表项值时，查找标记为失效的第一处理信息表；将查找到的所述第一处理信息表的内容清空；将所需构建的新的第一处理信息表的内容填充至所述查找到的所述第一处理信息表中。

在上述实现过程中，在已存在的第一处理信息表达到预设的最大表项值时，在接收到新的首片报文后，可以直接在原有已失效的表项的基础上重新填入所需构建的内容。这样即保证了表项的可用性，保证了本申请实施例所提供的方案的可靠性。

进一步地，在所述缓存所述分片报文时，还包括：构建所述分片报文对应的第二处理信息表，并与所述分片报文的缓存位置关联；所述第二处理信息表中包括所述分片报文的报文标志信息。

在上述实现过程中，对非首片报文也构建具有报文标志信息的第二处理信息表，并将第二处理信息表与分片报文的缓存位置关联。这样在接收到首片报文后，通过查找第二处理信息表即可很容易的得到与首片报文属于同一报文的非首片报文，并通过关联的缓存位置找到该非首片报文。整个过程实现简单，可用性高。

本申请实施例还提供了一种报文转发装置，包括：接收模块、检测模块、处理模块和发送模块；所述接收模块用于接收分片报文；所述检测模块用于检测所述分片报文是否为首片报文；以及用于在所述分片报文不为首片报文时，检测是否已接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文；所述处理模块用于在所述分片报文为首片报文时，将所述首片报文发送至业务处理模块进行处理，记录处理信息，并按照所述处理信息对所述缓存的与所述首片报文属于同一报文的分片报文进行处理，以使处理后的所述与所述首片报文属于同一报文的分片报文与所述处理后的首片报文匹配；以及用于在所述分片报文不为首片报文，且已接收到所述属于同一报文的首片报文时，按照所述属于同一报文的首片报文的处理信息对所述分片报文进行处理，以使处理后的所述分片报文与处理后的首片报文匹配；在所述分片报文不为首片报文，且未接收到所述属于同一报文的首片报文时，缓存所述分片报文；所述发送模块用于在所述分片报文为首片报文时，按照处理后的首片报文中的目的地址发送所述处理后的首片报文，以及处理后的所述与所述首片报文属于同一报文的分片报文；以及用于在所述分片报文不为首片报文，且已接收到所述属于同一报文的首片报文时，按照所述属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的所述分片报文。

在上述实现结构中，通过检测接收到的分片报文是否为首片报文，并在为首片报文时，通过业务处理模块对其进行处理并记录下，并按照处理后的首片报文中的目的地址发送所述处理后的首片报文；并按照处理信息对缓存的与该首片报文属于同一报文的分片报文进行处理后，按照处理后的首片报文中的目的地址进行发送。而在接收到的分片报文为非首片报文时，则检测是否已接收到属于同一报文的首片报文，若已接收到属于同一报文的首片报文，则按照属于同一报文的首片报文的处理信息对其进行处理，并按照属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的分片报文；若未接收到属于同一报文的首片报文，缓存分片报文。整个实现过程无需将分片报文重组成整个报文，从而可以大大提高转发效率，同时减少分片报文的缓存，节省网络设备的缓存资源，降低了CPU等待开销和CPU中断开销。而按照属于同一报文的首片报文的处理信息对其余非首片报文进行处理，可以使得处理后的分片报文与处理后的首片报文具有匹配性，从而使得目的地址所对应的设备能够将接收到的报文成功组合成为一个报文。

进一步地，所述处理模块还用于构建第一处理信息表以记录所述处理信息；所述第一处理信息表中包含所述目的地址和所述首片报文的报文标志信息；所述处理模块还用于在所述按照所述处理信息对所述缓存的与所述首片报文属于同一报文的分片报文进行处理之前，查找已缓存的分片报文中是否存在所述报文标志信息；确定存在所述报文标志信息的分片报文为与所述首片报文属于同一报文的分片报文。

在上述实现结构中，通过构建第一处理信息表，从而使得可以通过该第一处理信息表在已缓存的分片报文中，找出与首片报文属于同一报文的分片报文，进而实现对与首片报文属于同一报文的分片报文的发送，实现简单，具有很好的普适性。此外通过第一处理信息表，也很便于进行报文转发过程的管理。

进一步地，所述获取单元用于获取所述分片报文的报文标志信息；所述查找单元用于查找已存在的第一处理信息表中是否存在所述报文标志信息；所述第一处理信息表为在接收到首片报文时构建的包含所述业务处理模块对该首片报文的处理信息的信息表；所述第一处理信息表中包含处理后的该首片报文的目的地址和报文标志信息；所述确定单元用于在所述已存在的第一处理信息表中存在所述报文标志信息时，确定已接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文；否则，确定未接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文。

在上述实现结构中，通过获取分片报文的报文标志信息，进而在已建立的第一处理信息表中查找是否存在报文标志信息，而如果一个第一处理信息表存在该分片报文的报文标志信息，即表明该分片报文和第一处理信息表对应的首片报文属于同一报文。整个实现过程很简单，具有很好的普适性。

进一步地，所述处理模块还用于，在所述发送模块按照所述属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的所述分片报文之前，从存在所述报文标志信息的第一处理信息表中获取所述目的地址。

在上述实现结构中，在确定一个第一处理信息表存在该分片报文的报文标志信息时，即表明该分片报文和第一处理信息表对应的首片报文属于同一报文，因此该分片报文的目的地址就是第一处理信息表中的目的地址。因此通过上述实现过程，即可保证发送该分片报文的地址准确性。

本申请实施例还提供了一种报文转发设备，包括处理器、存储器及通信总线；所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个程序，以实现上述任意一种的报文转发方法的步骤。

在上述实现结构中，通过处理器来执行存储器中存储的一个或者多个程序，从而实现上述任意一种的报文转发方法的步骤。这样，整个实现过程无需将分片报文重组成整个报文，可以大大提高转发效率，同时减少分片报文的缓存，节省网络设备的缓存资源，降低了CPU等待开销和CPU中断开销。

进一步地，所述报文转发设备为云计算系统中的网络节点。

在上述实现结构中，通过网络节点来实现上述任意一种的报文转发方法的步骤，可以有效降低云计算系统的开销，提高云计算系统的报文传输效率，进而提高云计算系统的处理性能。

本申请实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述任意一种报文转发方法的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的一种报文转发方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种网络节点的内部网络拓扑结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种Reass Module的处理过程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种报文转发装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种检测模块的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种报文转发设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

实施例一

请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种报文转发方法的流程示意图，包括：

S101：接收分片报文。

需要说明的是，在现有的分段传输方式中，会将一个完整的报文分割成多个小的报文分别进行发送，这分割产生的小的报文即被称为分片报文。

S102：检测该分片报文是否为首片报文；若是，转至步骤S103；否则，转至步骤S105。

需要说明的是，在分片报文中，会设置专门的字段来表明其在完整的报文中的位置，以便于后期整合恢复得到该完整的报文。该专门的字段被称为分片偏移字段，分片偏移字段的值可以表明与首片报文的位置关系。对于首片报文来说，分片偏移字段的数值为0。因此，可以通过获取所接收到的分片偏移字段的数值是否为0，来判定该分片报文是否为首片报文。若分片偏移字段的数值为0即为首片报文，否则即为非首片报文。

S103：将首片报文发送至业务处理模块进行处理，记录处理信息，并按照处理后的首片报文中的目的地址发送处理后的首片报文。

需要了解的是，在首片报文中会携带有源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口和协议号等信息。而在网络节点的实际报文处理过程中，网络节点中的业务处理模块会对报文进行处理。在业务处理模块的处理过程中，业务处理模块可能会进行首片报文进行诸如更改目的IP地址、更改源IP地址、封装等操作。应当理解的是，为了保证对首片报文的转发正确性，在本申请实施例中，在对首片报文处理完毕之后，可以依据处理后的首片报文中的目的IP地址(即目的地址)发送该处理后的首片报文。

在本申请实施例中，可以根据首片报文所对应的业务的需要，将首片报文发送给L3-L7业务处理模块中的一个或多个进行处理。业务处理模块对首片报文进行处理后，即可得到处理后的首片报文中的目的地址。需要理解的是，在本申请实施例中，在可以从业务处理模块处获取业务处理模块对首片报文的各个处理信息，例如封装信息、目的IP地址更改信息等。

在本申请实施例中的一种可行实施方式中，可以在业务处理模块对首片报文处理完毕之后，直接记录处理结果作为处理信息。需要理解的是，在本申请实施例的实现过程可以通过一个专门的程序或模块来实现。该程序或模块可以制成APP(Application，应用程序)以供所需设备进行安装。为了便于表述，后文记该程序或模块为Reass Module。

应当理解的是，在本申请实施例中，Reass Module可以主动请求业务处理模块返回处理后的首片报文中的目的地址；也可以是由业务处理模块在处理完首片报文后，主动读取处理后的首片报文中的目的地址并主动返回给Reass Module。

还可选的，在本申请实施例中，也可以配置Reass Module自身具有对首片报文的解析能力，从而直接从处理后的首片报文中获取目的地址。

S104：按照首片报文的处理信息对缓存的与首片报文属于同一报文的分片报文进行处理，并按照处理后的首片报文中的目的地址发送处理后的与首片报文属于同一报文的分片报文。

需要说明的是，由于对首片报文进行处理后，可能会存在首片报文中部分信息的改变或首片报文形式的改变，因此为了保证在目的地址侧的设备在接收到属于同一报文的首片报文和非首片报文后，能够有效将首片报文和非首片报文组合成完整的报文，因此需要按照首片报文的处理信息对缓存的与首片报文属于同一报文的分片报文进行处理，使得处理后的与首片报文属于同一报文的分片报文与处理后的首片报文匹配。

需要理解的是，在分片报文中，首片报文所携带的数据与非首片报文所携带的数据是不同的。在首片报文中会携带有源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口和协议号等，而非首片报文中则携带源IP地址、目的IP地址和协议号，不携带源端口和目的端口。而本申请实施例中所述的匹配是指，通过处理使得上述非首片报文所携带的数据与首片报文所携带的数据一致，例如对首片报文进行处理后，使得目的IP地址由A变为了B，那么需要对非首片报文进行处理使得其所携带的目的IP地址也由A为了B。又例如，对首片报文进行处理后，使得首片报文的封装结构变为了C结构，那么需要对非首片报文进行处理使得非首片报文的封装结构也变为C结构。应当注意的是，对于非首片报文本身不携带的数据，即使在首片报文中进行了改变，在非首片报文中由于其不携带该数据，因此也不会进行改动操作，例如，对首片报文进行处理后，使得目的端口号由端口1变为了端口2，那么按照首片报文的处理信息对非首片报文进行处理时，不对目的端口号这一项进行处理。因此可以理解的是，在按照首片报文的处理信息对非首片报文进行处理时，可能存在有非首片报文处理前后完全相同的情况。

在本申请实施例中，按照首片报文的处理信息对非首片报文进行处理的过程，存在两种实现方式。其一：可以由Reass Module按照首片报文的处理信息对非首片报文进行判断，在判断出非首片报文哪一点与处理信息中的处理结果不一致时，即对该点进行处理；其二，Reass Module可以不进行判断，而直接按照首片报文的处理信息中的处理结果对非首片报文进行处理。

在本申请实施例中，为确定出已缓存的分片报文中，具体有哪些分片报文是和该首片报文属于同一报文的，可以还获取首片报文的报文标志信息。进而通过该报文标志信息，在已缓存的分片报文中找出具有相同报文标志信息的分片报文，这些具有与该首片报文相同的报文标志信息的分片报文即与该首片报文属于同一报文。

可选的，在本申请实施例中，报文标志信息可以是发送端在分割报文得到各分片报文时专门增加的一个字段值。此外，还可选的是，通常分片报文中都会具有源IP地址、协议号等信息，因此可以将源IP地址、协议号等信息共同作为一个报文标志信息(示例性的，可以计算源IP地址、协议号等信息的哈希值，进而将计算得到的哈希值作为报文标志信息)。

需要说明的是，本申请实施例中首片报文的报文标志信息可以由业务处理模块在处理过程中得到，由Reass Module从业务处理模块处获得。此外，也可以配置Reass Module具有对首片报文的解析能力，从而直接从首片报文中获取报文标志信息。

在本申请实施例的中，可以通过构建第一处理信息表的形式来记录对首片报文的处理信息，需要说明的是，第一处理信息表中可以包含所述目的地址和所述首片报文的报文标志信息。进而在向目的地址发送已缓存的与首片报文属于同一报文的分片报文发送之前，通过第一处理信息表，查找已缓存的分片报文中是否存在第一处理信息表中的报文标志信息，进而即可确定存在第一处理信息表中的报文标志信息的分片报文为与该第一处理信息表所对应的首片报文属于同一报文的分片报文。

需要说明的是，在本申请实施例中，处理信息可以在业务处理模块对首片报文处理完毕之后，直接从处理后的首片报文中提取数据信息作为处理信息，例如提取封装结构、源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议号、报文标志信息等。在本申请实施例中，处理信息也可以在业务处理模块对首片报文处理过程中，发送给Reass Module每一个处理动作信息和相应的处理结果。

S105：检测是否已接收到与分片报文属于同一报文的首片报文；若是，转至步骤S106；否则，转至步骤S107。

前文已经描述了在本申请实施例中，可以构建第一处理信息表。因此，在接收到的分片报文为非首片报文时，可以获取该片报文的报文标志信息，进而查找已存在的第一处理信息表中是否存在该报文标志信息。一旦在已存在的第一处理信息表中不存在该分片报文的报文标志信息，即可确定到目前为止还没有接收到与该分片报文属于同一报文的首片报文。而若在已存在的第一处理信息表中存在该分片报文的报文标志信息，即可确定已接收到与该分片报文属于同一报文的首片报文。

S106：按照属于同一报文的首片报文的处理信息对分片报文进行处理，并按照属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的分片报文。

同理，为了保证在目的地址侧的设备在接收到属于同一报文的首片报文和非首片报文后，能够有效将首片报文和非首片报文组合成完整的报文，因此需要按照属于同一报文的首片报文的处理信息对后续接收到的分片报文进行处理，使得处理后的分片报文与已发送的属于同一报文的首片报文匹配。具体的处理方式前文已描述，故在此不再赘述。

需要理解的是，在本申请实施例中，在接收到的分片报文为首片报文时，在业务处理模块对该首片报文进行处理后，会保存处理后的首片报文中的目的地址和报文标志信息。例如可以通过上述第一处理信息表的方式进行保存。对于上述构建有第一处理信息表的方案，在检测到在已存在的第一处理信息表中存在该分片报文的报文标志信息时，即可进一步的从存在该报文标志信息的第一处理信息表中获取目的地址，进而实现按照属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的分片报文的过程。

S107：缓存该分片报文。

在本申请实施例中，可以在缓存该分片报文时，构建第二处理信息表(第二处理信息表中包括该分片报文的报文标志信息)，并与该分片报文的缓存位置关联。这样在接收到首片报文后，通过查找第二处理信息表即可很容易的得到与首片报文属于同一报文的非首片报文，并通过关联的缓存位置找到该非首片报文。整个过程实现简单，可用性高。

可选的，在本申请实施例中，可以采用一张表同时承载第二处理信息表和第一处理信息表的内容。即在接收到分片报文时，即通过预设的处理信息表来记录该分片报文的信息。

需要说明的是，在本申请实施例中，在实际应用过程中，为了便于表项管理，也为了更合理的理由有限的存储资源，可以预先设定所允许的最大表项值。

在本申请实施例的一种可行实施方式中，在构建第一处理信息表时，还可以为第一处理信息表设置失效时间，进而在所述第一处理信息表的失效时间到达时，将第一处理信息表标记为失效。而在需要构建新的第一处理信息表，且已存在的第一处理信息表达到预设的最大表项值时，查找标记为失效的第一处理信息表。此时，可选的，可以将查找到标记为失效的第一处理信息表的内容清空，进而将所需构建的新的第一处理信息表的内容填充至查找到的第一处理信息表中。还可选的是，可以将查找到标记为失效的第一处理信息表删除，进而再新建所需构建的第一处理信息表。

在本申请实施例的另一种可行实施方式中，可以在按照所述处理信息中的目的地址发送处理后的首片报文，以及按照处理后的首片报文中的目的地址发送处理后的与首片报文属于同一报文的分片报文之后，检测该首片报文所属的报文的所有分片报文是否全部发送完毕，进而在首片报文所属的报文的所有分片报文全部发送完毕后，将首片报文对应的第一处理信息表标记为失效。而在需要构建新的第一处理信息表，且已存在的第一处理信息表达到预设的最大表项值时，查找标记为失效的第一处理信息表。此时，可选的，可以将查找到标记为失效的第一处理信息表的内容清空，进而将所需构建的新的第一处理信息表的内容填充至查找到的第一处理信息表中。还可选的是，可以将查找到标记为失效的第一处理信息表删除，进而再新建所需构建的第一处理信息表。

需要注意的是，本申请实施例所提供的上述报文转发方法，可以应用于云计算系统中的网络节点上。而一个云计算系统包含有很多个节点，具体而言，云计算系统会包含有至少一个网络节点，至少一个控制节点，至少两个计算节点。而为了保证本方案在实现过程中的可靠性，可以要求云计算系统中的各个节点都布置在不同的物理实体(如主机)上，且在所有部署为网络节点的物理实体上都部署可实现本申请实施例的Reass Module。

综上所述，本申请实施例提供一种报文转发方法，通过检测接收到的分片报文是否为首片报文，并在为首片报文时，通过业务处理模块对其进行处理并记录下，并按照处理后的首片报文中的目的地址发送所述处理后的首片报文；并按照处理信息对缓存的与该首片报文属于同一报文的分片报文进行处理后，按照处理后的首片报文中的目的地址进行发送。而在接收到的分片报文为非首片报文时，则检测是否已接收到属于同一报文的首片报文，若已接收到属于同一报文的首片报文，则按照属于同一报文的首片报文的处理信息对其进行处理，并按照属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的分片报文；若未接收到属于同一报文的首片报文，缓存分片报文。整个实现过程无需将分片报文重组成整个报文，从而可以大大提高转发效率，同时减少分片报文的缓存，节省网络设备的缓存资源，降低了CPU等待开销和CPU中断开销。而按照属于同一报文的首片报文的处理信息对其余非首片报文进行处理，可以使得处理后的分片报文与处理后的首片报文具有匹配性，从而使得目的地址所对应的设备能够将接收到的报文成功组合成为一个报文。

实施例二：

本实施例在实施例一的基础上，以一种网络节点中较具体的Reass Module实现报文转发的过程为例，为本申请做进一步示例说明。

在本申请实施例中，网络节点的内部网络拓扑结构可以参见图2所示，其通过物理网卡eth0实现对分片报文的接收，并通过网桥(L2业务处理模块)以及L3端口传输给IPFrag RX，IP Frag RX传输给Reass Module(Reass Module中根据所执行的功能的不同可以分为Reass classify模块，用于进行报文分片；Reass learn模块，用于将首片报文发给相应的业务处理模块进行处理，以得到所需的目的地址等处理信息；Reass cache模块，用于缓存分片报文；Reass schedule模块，用于管理表项。图中虚线圈内的即为Reass Module的结构)。在转发分片报文时，通过IP Frag RX以及L3端口传输给网桥，进而通过物理网卡eth1实现对分片报文的外发。

Reass Module的具体处理过程可以参见图3所示，包括：

S301：在网络节点部署Reass Module；

S302：在网络节点接收到分片报文时，系统将分片报文送至Reass Module，由Reass classify模块根据该分片报文是否为首片报文进行分配。

S303、在接收到的分片报文为首片报文时，Reass learn模块将首片报文发送给L3～L7业务处理模块处理，并将处理信息(包括首片报文的目的地址以及报文标志信息)发送给Reass schedule模块，由Reass schedule模块创建对应表项记录保存处理信息，并触发Reass cache模块将缓存的与该首片报文属于同一报文的非首片报文进行转发。

在创建表项时，可以设置失效时间，从而在失效时间到达时自动标记表项失效。

S304、在接收到的分片报文为非首片报文时，可以由Reass schedule模块查找是否存在与其属于同一报文的首片报文所对应的处理信息表项，在找到后按该表项中的业务信息处理后转发该非首片报文。

若果查不到与其属于同一报文的首片报文所对应的处理信息表项，则将此分片报文缓存至Reass cache模块，等待对应的首片报文到达并触发转发。

在本申请实施例中，在将一个报文所含有的所有分片报文全部转发完毕后，Reassschedule模块将该报文对应的处理信息表项标记为失效。

在本申请实施例中，当处理信息表项数量达到允许的最大值时，从表项的起始位置开始循环查找，找到已经标记为失效的记录表项或者已经到达失效时间的表项，即使用此表项作为新的首片报文的处理信息表项来记录新的首片报文的处理信息。

需要说明的是，上述方案可以应用于云计算系统中，例如OpenStack系统中。在本申请实施例中，云计算系统至少包含一个控制节点、两个计算节点和一个网络节点。而为了保证方案的可靠性，云计算系统中的各个节点可以部署在不同的物理实体上。

通过本申请实施例所提供的报文转发方案，可以提高转发效率，同时减少分片报文的缓存，节省网络设备的缓存资源，降低了CPU等待开销和CPU中断开销。

实施例三

请参阅图4，图4示出了采用图1所示的报文转发方法一一对应的报文转发装置。应理解，图4的装置与上述图1的方法实施例对应，能够执行上述方法实施例涉及的各个部署步骤。图4的装置具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。图4的装置包括至少一个能以软件或固件的形式存储于存储器中或固化在装置的操作系统中的软件功能模块。具体地，图4的报文转发装置100包括：接收模块101、检测模块102、处理模块103和发送模块104。其中：

接收模块101用于接收分片报文；

检测模块102用于检测分片报文是否为首片报文；以及用于在分片报文不为首片报文时，检测是否已接收到首片报文；

处理模块103用于在分片报文为首片报文时，将所述首片报文发送至业务处理模块进行处理，记录处理信息，并按照所述处理信息对所述缓存的与所述首片报文属于同一报文的分片报文进行处理，以使处理后的所述与所述首片报文属于同一报文的分片报文与所述处理后的首片报文匹配；以及用于在所述分片报文不为首片报文，且已接收到所述属于同一报文的首片报文时，按照所述属于同一报文的首片报文的处理信息对所述分片报文进行处理，以使处理后的所述分片报文与处理后的首片报文匹配；在所述分片报文不为首片报文，且未接收到所述属于同一报文的首片报文时，缓存所述分片报文；

发送模块104用于在分片报文为首片报文时，按照处理后的首片报文中的目的地址发送所述处理后的首片报文，以及处理后的所述与所述首片报文属于同一报文的分片报文；以及用于在所述分片报文不为首片报文，且已接收到所述属于同一报文的首片报文时，按照所述属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的所述分片报文。

在本申请实施例中，处理模块103还用于构建第一处理信息表以记录所述处理信息；所述第一处理信息表中包含所述目的地址和所述首片报文的报文标志信息。

处理模块103还用于在所述按照所述处理信息对所述缓存的与所述首片报文属于同一报文的分片报文进行处理之前，查找已缓存的分片报文中是否存在所述报文标志信息；确定存在所述报文标志信息的分片报文为与所述首片报文属于同一报文的分片报文。

在本申请实施例中，参见图5所示，检测模块102包括获取单元1021、查找单元1022和确定单元1023；

获取单元1021用于获取分片报文的报文标志信息；

查找单元1022用于查找已存在的第一处理信息表中是否存在所述报文标志信息；所述第一处理信息表为在接收到首片报文时构建的包含所述业务处理模块对该首片报文的处理信息的信息表；所述第一处理信息表中包含处理后的该首片报文的目的地址和报文标志信息。

确定单元1023用于在已存在的第一处理信息表中存在报文标志信息时，确定已接收到与该分片报文属于同一报文的首片报文；否则，确定未接收到与该分片报文属于同一报文的首片报文。

在本申请实施例中，处理模块103还用于，在发送模块104按照所述属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的所述分片报文之前，从存在报文标志信息的第一处理信息表中获取目的地址。

在本申请实施例中，处理模块103还用于在构建第一处理信息表时，为第一处理信息表设置失效时间。以及用于在第一处理信息表的失效时间到达时，将第一处理信息表标记为失效；在需要构建新的第一处理信息表且已存在的第一处理信息表达到预设的最大表项值时，查找标记为失效的第一处理信息表；将查找到的第一处理信息表的内容清空；将所需构建的新的第一处理信息表的内容填充至查找到的第一处理信息表中。

在本申请实施例中，处理模块103还用于在按照所述处理信息中的目的地址发送处理后的首片报文，以及按照所述处理后的首片报文中的目的地址发送处理后的与所述首片报文属于同一报文的分片报文之后，还包括：

检测首片报文所属的报文的所有分片报文是否全部发送完毕；

在首片报文所属的报文的所有分片报文全部发送完毕时，将首片报文对应的第一处理信息表标记为失效。以及用于在需要构建新的第一处理信息表且已存在的第一处理信息表达到预设的最大表项值时，查找标记为失效的第一处理信息表；将查找到的第一处理信息表的内容清空；将所需构建的新的第一处理信息表的内容填充至查找到的第一处理信息表中。

在本申请实施例中，处理模块103还用于，在缓存分片报文时，构建分片报文对应的第二处理信息表，并与分片报文的缓存位置关联；第二处理信息表中包括分片报文的报文标志信息。

本申请实施例提供的报文转发装置，通过检测接收到的分片报文是否为首片报文，并在为首片报文时，通过业务处理模块对其进行处理并记录下，并按照处理后的首片报文中的目的地址发送所述处理后的首片报文；并按照处理信息对缓存的与该首片报文属于同一报文的分片报文进行处理后，按照处理后的首片报文中的目的地址进行发送。而在接收到的分片报文为非首片报文时，则检测是否已接收到属于同一报文的首片报文，若已接收到属于同一报文的首片报文，则按照属于同一报文的首片报文的处理信息对其进行处理，并按照属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的分片报文；若未接收到属于同一报文的首片报文，缓存分片报文。整个实现过程无需将分片报文重组成整个报文，从而可以大大提高转发效率，同时减少分片报文的缓存，节省网络设备的缓存资源，降低了CPU等待开销和CPU中断开销。而按照属于同一报文的首片报文的处理信息对其余非首片报文进行处理，可以使得处理后的分片报文与处理后的首片报文具有匹配性，从而使得目的地址所对应的设备能够将接收到的报文成功组合成为一个报文。

实施例四

本实施例提供了一种报文转发设备，参见图6所示，其包括处理器601、存储器602以及通信总线603。其中：

通信总线603用于实现处理器601和存储器602之间的连接通信。

处理器601用于执行存储器602中存储的一个或多个程序，以实现上述实施例一和/或实施例二中的报文转发方法的各步骤。

可以理解，图6所示的结构仅为示意，报文转发设备还可包括比图6中所示更多或者更少的组件，或者具有与图6所示不同的配置。示例性的，本申请实施例会中的报文转发设备可以为云计算系统中的网络节点等。

本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，如软盘、光盘、硬盘、闪存、U盘、SD(Secure Digital Memory Card，安全数码卡)卡、MMC(Multimedia Card，多媒体卡)卡等，在该计算机可读存储介质中存储有实现上述各个部署步骤的一个或者多个程序，和/或实施例二中的报文转发方法的各步骤。在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果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，本申请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一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分部署步骤。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。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。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。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (14)

1.一种报文转发方法，其特征在于，包括：

接收分片报文；

检测所述分片报文是否为首片报文；

在所述分片报文为首片报文时，将所述首片报文发送至业务处理模块进行处理，记录处理信息，并按照处理后的首片报文中的目的地址发送所述处理后的首片报文；

按照所述处理信息对所述缓存的与所述首片报文属于同一报文的分片报文进行处理，以使处理后的与所述首片报文属于同一报文的分片报文与所述处理后的首片报文匹配，并按照所述处理后的首片报文中的目的地址发送处理后的与所述首片报文属于同一报文的分片报文；

在所述分片报文不为首片报文时，检测是否已接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文；若已接收到所述属于同一报文的首片报文，按照所述属于同一报文的首片报文的处理信息对所述分片报文进行处理，以使处理后的所述分片报文与处理后的首片报文匹配，并按照所述属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的所述分片报文；若未接收到所述属于同一报文的首片报文，缓存所述分片报文。

2.如权利要求1所述的报文转发方法，其特征在于，所述记录处理信息包括：构建第一处理信息表以记录所述处理信息；所述第一处理信息表中包含所述目的地址和所述首片报文的报文标志信息；

在所述按照所述处理信息对所述缓存的与所述首片报文属于同一报文的分片报文进行处理之前，还包括：

查找已缓存的分片报文中是否存在所述报文标志信息；

确定存在所述报文标志信息的分片报文为与所述首片报文属于同一报文的分片报文。

3.如权利要求1所述的报文转发方法，其特征在于，所述检测是否已接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文包括：

获取所述分片报文的报文标志信息；

查找已存在的第一处理信息表中是否存在所述报文标志信息；所述第一处理信息表为在接收到首片报文时构建的包含所述业务处理模块对该首片报文的处理信息的信息表；所述第一处理信息表中包含处理后的该首片报文的目的地址和报文标志信息；

在所述已存在的第一处理信息表中存在所述报文标志信息时，确定已接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文；否则，确定未接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文。

4.如权利要求3所述的报文转发方法，其特征在于，所述按照所述属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的所述分片报文之前，还包括：

从存在所述报文标志信息的第一处理信息表中获取所述目的地址。

5.如权利要求2-4任一项所述的报文转发方法，其特征在于，在构建第一处理信息表时，还包括：为所述第一处理信息表设置失效时间；

所述报文转发方法还包括：

在所述第一处理信息表的失效时间到达时，将所述第一处理信息表标记为失效；

在需要构建新的第一处理信息表且已存在的第一处理信息表达到预设的最大表项值时，查找标记为失效的第一处理信息表；

将查找到的所述第一处理信息表的内容清空；

将所需构建的新的第一处理信息表的内容填充至所述查找到的所述第一处理信息表中。

6.如权利要求2-4任一项所述的报文转发方法，其特征在于，在所述按照所述处理信息中的目的地址发送处理后的首片报文，以及按照所述处理后的首片报文中的目的地址发送处理后的与所述首片报文属于同一报文的分片报文之后，还包括：

检测所述首片报文所属的报文的所有分片报文是否全部发送完毕；

在所述首片报文所属的报文的所有分片报文全部发送完毕时，将所述首片报文对应的第一处理信息表标记为失效；

所述报文转发方法还包括：

在需要构建新的第一处理信息表且已存在的第一处理信息表达到预设的最大表项值时，查找标记为失效的第一处理信息表；

将查找到的所述第一处理信息表的内容清空；

将所需构建的新的第一处理信息表的内容填充至所述查找到的所述第一处理信息表中。

7.如权利要求1-4任一项所述的报文转发方法，其特征在于，

在所述缓存所述分片报文时，还包括：

构建所述分片报文对应的第二处理信息表，并与所述分片报文的缓存位置关联；所述第二处理信息表中包括所述分片报文的报文标志信息。

8.一种报文转发装置，其特征在于，包括：接收模块、检测模块、处理模块和发送模块；

所述接收模块用于接收分片报文；

所述检测模块用于检测所述分片报文是否为首片报文；以及用于在所述分片报文不为首片报文时，检测是否已接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文；

所述处理模块用于在所述分片报文为首片报文时，将所述首片报文发送至业务处理模块进行处理，记录处理信息，并按照所述处理信息对所述缓存的与所述首片报文属于同一报文的分片报文进行处理，以使处理后的所述与所述首片报文属于同一报文的分片报文与所述处理后的首片报文匹配；以及用于在所述分片报文不为首片报文，且已接收到所述属于同一报文的首片报文时，按照所述属于同一报文的首片报文的处理信息对所述分片报文进行处理，以使处理后的所述分片报文与处理后的首片报文匹配；在所述分片报文不为首片报文，且未接收到所述属于同一报文的首片报文时，缓存所述分片报文；

所述发送模块用于在所述分片报文为首片报文时，按照处理后的首片报文中的目的地址发送所述处理后的首片报文，以及处理后的所述与所述首片报文属于同一报文的分片报文；以及用于在所述分片报文不为首片报文，且已接收到所述属于同一报文的首片报文时，按照所述属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的所述分片报文。

9.如权利要求8所述的报文转发装置，其特征在于，

所述处理模块还用于构建第一处理信息表以记录所述处理信息；所述第一处理信息表中包含所述目的地址和所述首片报文的报文标志信息；

所述处理模块还用于在所述按照所述处理信息对所述缓存的与所述首片报文属于同一报文的分片报文进行处理之前，查找已缓存的分片报文中是否存在所述报文标志信息；确定存在所述报文标志信息的分片报文为与所述首片报文属于同一报文的分片报文。

10.如权利要求8所述的报文转发装置，其特征在于，所述检测模块包括获取单元、查找单元和确定单元；

所述获取单元用于获取所述分片报文的报文标志信息；

所述查找单元用于查找已存在的第一处理信息表中是否存在所述报文标志信息；所述第一处理信息表为在接收到首片报文时构建的包含所述业务处理模块对该首片报文的处理信息的信息表；所述第一处理信息表中包含处理后的该首片报文的目的地址和报文标志信息；

所述确定单元用于在所述已存在的第一处理信息表中存在所述报文标志信息时，确定已接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文；否则，确定未接收到与所述分片报文属于同一报文的首片报文。

11.如权利要求10所述的报文转发装置，其特征在于，所述处理模块还用于，在所述发送模块按照所述属于同一报文的首片报文的目的地址发送处理后的所述分片报文之前，从存在所述报文标志信息的第一处理信息表中获取所述目的地址。

12.一种报文转发设备，其特征在于，包括处理器、存储器及通信总线；

所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；

所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如权利要求1至7中任一项所述的报文转发方法的步骤。

13.如权利要求12所述的报文转发设备，其特征在于，所述报文转发设备为云计算系统中的网络节点。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至7中任一项所述的报文转发方法的步骤。