CN110417687B - 一种报文发送与接收方法及装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种报文发送与接收方法及装置。一种报文发送方法，其特征在于，该方法包括：CPU生成待发送报文，并将该报文通过GE通道发送至主控板交换芯片；主控板交换芯片将该报文通过GE通道发送至业务板信息指定的业务板的交换芯片；业务板交换芯片从指定的出端口将该报文发送至外部设备。一种报文接收方法，其特征在于，该方法包括：业务板交换芯片接收到外部设备发送的目标报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则，确定对应的主控板交换芯片端口；业务板交换芯片将目标报文通过GE通道发送至主控板交换芯片端口；主控板交换芯片将该报文发送至主控板CPU，以使CPU对该报文进行处理。

Description

一种报文发送与接收方法及装置

技术领域

本说明书实施例涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种报文传输方法及装置。

背景技术

现有技术中，网络设备发送报文时，首先由主控板CPU生成报文，然后经PCIE总线传送至业务板FPGA，FPGA将报文转发至业务板交换芯片再发送至交换机设备；而网络设备接收报文时，则是在接口接收到报文后，依次经过业务板交换芯片与FPGA，最后通过PCIE总线转发至主控板CPU。

因此，网络设备发送与接收的报文，均需经过PCIE总线进行传输，在发送、接收的报文量较大的情况下，PCIE总线的带宽将限制网络设备的报文传输量。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种报文发送与接收方法及装置，技术方案如下：

一种报文发送方法，其特征在于，应用于网络设备，所述网络设备包括1个主控板与至少1个业务板，所述主控板包括CPU与交换芯片，所述业务板包括FPGA与交换芯片，所述主控板的CPU与交换芯片通过GE通道连接，所述主控板的交换芯片业务板的交换芯片通过GE通道连接；

所述方法包括：

所述主控板CPU生成待发送报文，并将该报文通过GE通道发送至所述主控板交换芯片；所述待发送报文中携带业务板信息与业务板出端口信息；

所述主控板交换芯片接收到所述待发送报文后，根据该报文中携带的业务板信息，将该报文通过GE通道发送至所述业务板信息指定的业务板的交换芯片；

所述业务板交换芯片接收到所述待发送报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则与该报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备。

可选的，所述业务板信息为业务板标识；

所述根据该报文中携带的业务板信息，将该报文通过GE通道发送至所述业务板信息指定的业务板的交换芯片，包括：

获得所述待发送报文中携带的业务板标识；

在本交换芯片中的预设表项中，查找所述业务板标识对应的主控板出端口；

将所述待发送报文通过所述主控板出端口，发送至通过GE通道与所述主控板出端口相连接的业务板交换芯片。

可选的，所述业务板交换芯片根据预先配置的访问控制列表ACL规则与该报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备，包括：

所述业务板交换芯片根据预先配置的ACL规则，确定本交换芯片中与本业务板的FPGA相连接的出端口；

所述业务板交换芯片通过所确定的出端口，将所述待发送报文转发至本业务板的FPGA；

所述业务板FPGA根据所述待发送报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备。

可选的，所述业务板FPGA根据所述待发送报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备，包括：

所述业务板FPGA对所述待发送报文进行预设处理；

所述业务板FPGA将处理后的所述待发送报文发送至本业务板的交换芯片；

所述业务板交换芯片根据所述待发送报文中携带的业务板出端口信息，确定对应的业务板出端口；

所述业务板交换芯片从所述业务板出端口将所述待发送报文发送至外部设备。

可选的，所述主控板交换芯片通过HiGig2协议将所述待发送报文发送至所述业务板交换芯片。

一种报文接收方法，其特征在于，应用于网络设备，所述网络设备包括1个主控板与至少1个业务板，所述主控板包括CPU与交换芯片，所述业务板至少包括交换芯片，所述主控板的CPU与交换芯片通过GE通道连接，所述主控板的交换芯片业务板的交换芯片通过GE通道连接；

所述方法包括：

所述业务板交换芯片接收到外部设备发送的目标报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则，确定对应的主控板交换芯片端口；

所述业务板交换芯片将所述目标报文通过GE通道发送至所述主控板交换芯片端口；

所述主控板交换芯片接收到所述目标报文后，将该报文发送至所述主控板CPU，以使所述主控板CPU对该报文进行处理。

可选的，所述业务板交换芯片通过HiGig2协议将所述待发送报文发送至所述主控板交换芯片。

一种报文发送装置，其特征在于，应用于网络设备，该装置包括1个主控板与至少1个业务板，所述主控板包括CPU与交换芯片，所述业务板包括FPGA与交换芯片，所述主控板的CPU与交换芯片通过GE通道连接，所述主控板的交换芯片业务板的交换芯片通过GE通道连接；

所述主控板CPU生成待发送报文，并将该报文通过GE通道发送至所述主控板交换芯片；所述待发送报文中携带业务板信息与业务板出端口信息；

所述主控板交换芯片接收到所述待发送报文后，根据该报文中携带的业务板信息，将该报文通过GE通道发送至所述业务板信息指定的业务板的交换芯片；

所述业务板交换芯片接收到所述待发送报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则与该报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备。

一种报文接收装置，其特征在于，应用于网络设备，该装置包括1个主控板与至少1个业务板，所述主控板包括CPU与交换芯片，所述业务板至少包括交换芯片，所述主控板的CPU与交换芯片通过GE通道连接，所述主控板的交换芯片业务板的交换芯片通过GE通道连接；

所述业务板交换芯片接收到外部设备发送的目标报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则，确定对应的主控板交换芯片端口；

所述业务板交换芯片将所述目标报文通过GE通道发送至所述主控板交换芯片端口；

所述主控板交换芯片接收到所述目标报文后，将该报文发送至所述主控板CPU，以使所述主控板CPU对该报文进行处理。

本说明书实施例所提供的技术方案，通过GE通道连接主控板的CPU与交换芯片、以及主控板交换芯片与业务板交换芯片，由于GE通道具有比PCIE更高的带宽，因此可以在报文发送、接收数量较大的情况下，不因为带宽不足而降低报文的收发效率，甚至造成丢包等问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书实施例。

此外，本说明书实施例中的任一实施例并不需要达到上述的全部效果。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本说明书实施例报文发送与接收方法的一种组网架构示意图；

图2是本说明书实施例报文发送与接收方法的网络设备结构示意图；

图3是本说明书实施例报文发送方法的交互流程示意图；

图4是本说明书实施例报文发送方法的一种报文结构示意图；

图5是本说明书实施例报文发送方法的另一种报文结构示意图；

图6是本说明书实施例报文接收方法的交互流程示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本说明书实施例中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于保护的范围。

网络设备中存在发送与接收报文的需求。

例如，如图1所示为包括探测设备、交换机及服务器的组网架构示意图，为了实现对服务器的探测，可以由探测设备定时发送探测报文至服务器，检测网络路径是否为可用路径。

所发送的探测报文设置超时监测机制，如果针对发送至服务器的探测报文，探测设备在在一定时间段内未接收到响应报文，则可以认为网络路径异常，需要进一步处理。

现有技术中，网络设备的CPU生成报文后，通过PCIE总线发送至业务板，并进一步发送至外部的交换机、服务器等设备；同理地，业务板接收到外部交换机、服务器等设备发送的报文后，通过PCIE总线发送至主控板CPU进行处理。

但是，随着网络设备所处的组网架构日益复杂，如交换机、服务器等外部设备量日益增大，单位时间内网络设备收、发的报文数量越来越多，为网络设备内部主控板、业务板之间的数据传输效率提出了较高要求，甚至可能因为报文流量大于通道带宽，造成部分报文被丢弃，影响网络设备的正常业务。

针对现有技术存在的问题，本说明书提供一种报文发送与接收方法，应用于网络设备，网络设备内部的架构图可以如图2所示，所述网络设备包括1个主控板与至少1个业务板，如图2所示为包括2个业务板的网络设备。

所述主控板包括CPU与交换芯片，所述业务板包括FPGA与交换芯片，所述主控板的CPU与交换芯片通过GE通道连接，所述主控板的交换芯片业务板的交换芯片通过GE通道连接，GE通道的传输速率比PCIE总线更高，从而在收、发报文较多的情况下，保证报文传输效率。

图3为本说明书提供的报文发送方法的一种流程示意图，该方法可以包括以下步骤：

S301，所述主控板CPU生成待发送报文，并将该报文通过GE通道发送至所述主控板交换芯片；所述待发送报文中携带业务板信息与业务板出端口信息；

本说明书实施例中并不限定待发送报文中携带业务板信息与业务板出端口信息的具体形式。

在一个例子中，CPU生成原始报文后，可以在报文头部填充30个字节的报文头。可以如图4所示，通过14字节的MAC头指定业务板，通过16字节的HiGig2头a指定业务板出端口。

S302，所述主控板交换芯片接收到所述待发送报文后，根据该报文中携带的业务板信息，将该报文通过GE通道发送至所述业务板信息指定的业务板的交换芯片；

本说明书实施例中并不限定根据该报文中携带的业务板信息，将该报文通过GE通道发送至所述业务板信息指定的业务板的交换芯片的具体方式。

在一个例子中，业务板信息可以为业务板标识，对应地，在根据该报文中携带的业务板信息，将该报文通过GE通道发送至所述业务板信息指定的业务板的交换芯片时，可以首先获得所述待发送报文中携带的业务板标识，然后在本交换芯片中的预设表项中，查找所述业务板标识对应的主控板出端口，从而将所述待发送报文通过所述主控板出端口，发送至通过GE通道与所述主控板出端口相连接的业务板交换芯片。

以图4所示的添加了MAC头的报文为例，MAC头中可以包括目的MAC，并且可以预先在交换芯片中建立静态MAC表项，该表项是根据业务板所在槽手动下发的，每个业务板都存在一条对应的表项。则可以在接收到待发送报文后，根据MAC头内的目的MAC，查询交换芯片中的静态MAC表项，从而找到对应的业务板及出端口。

此外，为了进一步提升主控板、业务板中的交换芯片之间的传输速率，可以通过HiGig2协议进行报文传输，即主控板交换芯片通过HiGig2协议将所述待发送报文发送至所述业务板交换芯片。

S303，所述业务板交换芯片接收到所述待发送报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则与该报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备。

本说明书实施例中并不限定业务板交换芯片根据预先配置的访问控制列表ACL规则与该报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备的具体方式。

在一个例子中，如果需要由业务板的FPGA对报文做进一步处理，则可以由业务板交换芯片根据预先配置的ACL规则，确定本交换芯片中与本业务板的FPGA相连接的出端口，然后业务板交换芯片通过所确定的出端口，将所述待发送报文转发至本业务板的FPGA。

进一步地，如图5所示，业务板交换芯片可以在将待发送报文发送至FPGA之前，进一步增加报文头HiGig2头b。

然后由业务板FPGA根据所述待发送报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备。

具体地，可以由业务板FPGA将报文的HiGig2头b、MAC头丢弃后，再转发至业务板交换芯片。

业务板交换芯片根据所述待发送报文中携带的业务板出端口信息，确定对应的业务板出端口。

以图5添加了HiGig2头a的报文为例，交换芯片根据HiGig2头a找到业务板中对应的出端口，然后将报文的HiGig2头a丢弃，并将原始的待发送报文发送至外部设备。

图6为本说明书提供的报文接收方法的一种流程示意图，该方法可以包括以下步骤：

S601，所述业务板交换芯片接收到外部设备发送的目标报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则，确定对应的主控板交换芯片端口；

S602，所述业务板交换芯片将所述目标报文通过GE通道发送至所述主控板交换芯片端口；

为了进一步提升主控板、业务板中的交换芯片之间的传输速率，可以通过HiGig2协议进行报文传输，即业务板交换芯片通过HiGig2协议将所述目标报文发送至所述主控板交换芯片。

具体地，可以由业务板芯片为目标报文填充封装HiGig2头，然后再将填充后的目标报文发送至主控板交换芯片。

S603，所述主控板交换芯片接收到所述目标报文后，将该报文发送至所述主控板CPU，以使所述主控板CPU对该报文进行处理。

主控板交换芯片可以通过预先配置的ACL规则，确定对应的端口，并通过该端口将目标报文发送至主控板CPU。

此外，如果目标报文在业务板交换芯片中填充了HiGig2头，则可以由主控板交换芯片将该HiGig2头丢弃，再发送至主控板CPU。

相应于上述方法实施例，本说明书实施例还提供一种报文发送装置，应用于网络设备，该装置包括1个主控板与至少1个业务板，所述主控板包括CPU与交换芯片，所述业务板包括FPGA与交换芯片，所述主控板的CPU与交换芯片通过GE通道连接，所述主控板的交换芯片业务板的交换芯片通过GE通道连接；

所述主控板CPU生成待发送报文，并将该报文通过GE通道发送至所述主控板交换芯片；所述待发送报文中携带业务板信息与业务板出端口信息；

所述主控板交换芯片接收到所述待发送报文后，根据该报文中携带的业务板信息，将该报文通过GE通道发送至所述业务板信息指定的业务板的交换芯片；

所述业务板交换芯片接收到所述待发送报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则与该报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备。

本说明书实施例还提供一种报文接收装置，应用于网络设备，该装置包括1个主控板与至少1个业务板，所述主控板包括CPU与交换芯片，所述业务板至少包括交换芯片，所述主控板的CPU与交换芯片通过GE通道连接，所述主控板的交换芯片业务板的交换芯片通过GE通道连接；

所述业务板交换芯片接收到外部设备发送的目标报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则，确定对应的主控板交换芯片端口；

所述业务板交换芯片将所述目标报文通过GE通道发送至所述主控板交换芯片端口；

所述主控板交换芯片接收到所述目标报文后，将该报文发送至所述主控板CPU，以使所述主控板CPU对该报文进行处理。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本说明书实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中，或者封装成多个软件产品。

由此，主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下，权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外，附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序，以实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。

以上所述仅为本说明书实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书实施例，凡在本说明书实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种报文发送方法，其特征在于，应用于网络设备，所述网络设备包括1个主控板与至少1个业务板，所述主控板包括CPU与交换芯片，所述业务板包括FPGA与交换芯片，所述主控板的CPU与所述主控板卡的交换芯片通过GE通道连接，所述主控板的交换芯片与所述业务板的交换芯片通过GE通道连接；

所述方法包括：

所述主控板CPU生成携带HiGig2协议报文头的待发送报文，并将该报文通过GE通道发送至所述主控板交换芯片；所述HiGig2协议报文头中携带业务板信息与业务板出端口信息；

所述主控板交换芯片接收到所述待发送报文后，根据该报文中携带的业务板信息，以及HiGig2协议，将该报文通过GE通道发送至所述业务板信息指定的业务板的交换芯片；

所述业务板交换芯片接收到所述待发送报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则与该报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务板信息为业务板标识；

所述根据该报文中携带的业务板信息，将该报文通过GE通道发送至所述业务板信息指定的业务板的交换芯片，包括：

获得所述待发送报文中携带的业务板标识；

在本交换芯片中的预设表项中，查找所述业务板标识对应的主控板出端口；

将所述待发送报文通过所述主控板出端口，发送至通过GE通道与所述主控板出端口相连接的业务板交换芯片。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务板交换芯片根据预先配置的访问控制列表ACL规则与该报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备，包括：

所述业务板交换芯片根据预先配置的ACL规则，确定本交换芯片中与本业务板的FPGA相连接的出端口；

所述业务板交换芯片通过所确定的出端口，将所述待发送报文转发至本业务板的FPGA；

所述业务板FPGA根据所述待发送报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述业务板FPGA根据所述待发送报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备，包括：

所述业务板FPGA对所述待发送报文进行预设处理；

所述业务板FPGA将处理后的所述待发送报文发送至本业务板的交换芯片；

所述业务板交换芯片根据所述待发送报文中携带的业务板出端口信息，确定对应的业务板出端口；

所述业务板交换芯片从所述业务板出端口将所述待发送报文发送至外部设备。

5.一种报文接收方法，其特征在于，应用于网络设备，所述网络设备包括1个主控板与至少1个业务板，所述主控板包括CPU与交换芯片，所述业务板至少包括交换芯片，所述主控板的CPU与所述主控板卡的交换芯片通过GE通道连接，所述主控板的交换芯片与所述业务板的交换芯片通过GE通道连接；

所述方法包括：

所述业务板交换芯片接收到外部设备发送的目标报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则，确定对应的主控板交换芯片端口；

所述业务板交换芯片为所述目标报文填充封装HiGig2协议报文头，根据HiGig2协议，将所述目标报文通过GE通道发送至所述主控板交换芯片端口；

所述主控板交换芯片接收到所述目标报文后，将该报文发送至所述主控板CPU，以使所述主控板CPU对该报文进行处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述业务板交换芯片通过HiGig2协议将所述目标报文发送至所述主控板交换芯片。

7.一种报文发送装置，其特征在于，应用于网络设备，该装置包括1个主控板与至少1个业务板，所述主控板包括CPU与交换芯片，所述业务板包括FPGA与交换芯片，所述主控板的CPU与所述主控板卡的交换芯片通过GE通道连接，所述主控板的交换芯片与所述业务板的交换芯片通过GE通道连接；

所述主控板CPU生成携带HiGig2协议报文头的待发送报文，并将该报文通过GE通道发送至所述主控板交换芯片；所述HiGig2协议报文头中携带业务板信息与业务板出端口信息；

所述主控板交换芯片接收到所述待发送报文后，根据该报文中携带的业务板信息，以及HiGig2协议，将该报文通过GE通道发送至所述业务板信息指定的业务板的交换芯片；

所述业务板交换芯片接收到所述待发送报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则与该报文中携带的业务板出端口信息，从指定的出端口将该报文发送至外部设备。

8.一种报文接收装置，其特征在于，应用于网络设备，该装置包括1个主控板与至少1个业务板，所述主控板包括CPU与交换芯片，所述业务板至少包括交换芯片，所述主控板的CPU与所述主控板卡的交换芯片通过GE通道连接，所述主控板的交换芯片与所述业务板的交换芯片通过GE通道连接；

所述业务板交换芯片接收到外部设备发送的目标报文后，根据预先配置的访问控制列表ACL规则，确定对应的主控板交换芯片端口；

所述业务板交换芯片为所述目标报文填充封装HiGig2协议报文头，根据HiGig2协议，将所述目标报文通过GE通道发送至所述主控板交换芯片端口；

所述主控板交换芯片接收到所述目标报文后，将该报文发送至所述主控板CPU，以使所述主控板CPU对该报文进行处理。

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