CN111343110A - 报文处理方法、sdn交换机及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种报文处理方法、SDN交换机及计算机可读存储介质，涉及SDN技术领域，所述方法包括：SDN交换机对报文中的原始报文头进行处理，以得到多个封装报文头，每个封装报文头包括原始报文头和与原始报文头拼接的预设字段；SDN交换机并行将每个封装报文头与对应的流表流水线中每个流表中的流表项进行匹配；SDN交换机将与每个封装报文头匹配成功的流表项对应的动作信息添加到对应的封装报文头的预设字段中，所述动作信息包括动作标识、动作标识的优先级、流表级别和流表流水线标识；SDN交换机根据每个封装报文头中的动作信息，确定所述报文对应的动作标识。

Description

报文处理方法、SDN交换机及计算机可读存储介质

技术领域

本公开涉及软件定义网络(Software Defined Network，SDN)技术领域，尤其是一种报文处理方法、SDN交换机及计算机可读存储介质。

背景技术

近年来基于SDN技术的白盒交换机发展迅速，白盒交换机的最大特点是能够自定义任意的匹配字段，并执行相关的动作，形成白盒交换机可自定义的转发流水线。但是，在网络中，大部分报文并不存在特殊转发的需求，经常只需要简单的二、三层转发。

目前，对于进入SDN交换机中的报文，在有多条流表流水线的情况下，SDN交换机一般是先与一条流表流水线中的流表进行匹配，匹配完成后再与另一条流表流水线中的流表进行匹配，直到与所有流表流水线中的流表匹配完成。这样的方式下，报文处理效率低，尤其在流表流水线很多的情况下更为明显。

发明内容

为了解决上述问题，本公开实施例提出了如下解决方案。

根据本公开实施例的一方面，提供一种报文处理方法，包括：SDN交换机对报文中的原始报文头进行处理，以得到多个封装报文头，每个封装报文头包括原始报文头和与原始报文头拼接的预设字段；SDN交换机并行将每个封装报文头与对应的流表流水线中每个流表中的流表项进行匹配；SDN交换机将与每个封装报文头匹配成功的流表项对应的动作信息添加到对应的封装报文头的预设字段中，所述动作信息包括动作标识、动作标识的优先级、流表级别和流表流水线标识；SDN交换机根据每个封装报文头中的动作信息，确定所述报文对应的动作标识。

在一些实施例中，SDN交换机根据每个封装报文头中的动作信息，确定所述报文对应的动作标识包括：SDN交换机根据每个封装报文头中动作信息，判断不同流表流水线上的动作标识是否冲突；若冲突，则SDN交换机保留冲突的动作标识中优先级最高的动作标识，丢弃其他动作标识。

在一些实施例中，SDN交换机对报文中的原始报文头进行处理，以得到多个封装报文头包括：SDN交换机将预设字段与所述报文中的原始报文头进行拼接，以得到一个封装报文头；SDN交换机对拼接后得到的封装报文进行复制，以得到多个封装报文头。

在一些实施例中，所述方法还包括：SDN交换机按照优先级从高到低的顺序依次执行所述报文对应的动作标识对应的动作，其中，对于对应同一流表流水线标识的动作标识，流表级别越高，优先级越高。

在一些实施例中，SDN交换机按照优先级从高到低的顺序依次执行所述报文对应的动作标识包括：在所述报文对应的动作标识包括转发动作对应的标识的情况下，SDN交换机将某个封装报文头中的动作信息去除，以得到原始报文头；SDN交换机将原始报文头与所述报文中的载荷拼接，以得到所述报文；SDN交换机将所述报文转发至下一节点。

根据本公开实施例的另一方面，提供一种SDN交换机，包括：处理模块，用于对报文中的原始报文头进行处理，以得到多个封装报文头，每个封装报文头包括原始报文头和与原始报文头拼接的预设字段；匹配模块，用于并行将每个封装报文头与对应的流表流水线中每个流表中的流表项进行匹配；添加模块，用于将与每个封装报文头匹配成功的流表项对应的动作信息添加到对应的封装报文头的预设字段中，所述动作信息包括动作标识、和动作标识的优先级、流表级别和流表流水线标识；确定模块，用于根据每个封装报文头中的动作信息，确定所述报文对应的动作标识。

在一些实施例中，所述确定模块用于：根据每个封装报文头中动作信息，判断不同流表流水线上的动作标识是否冲突；若冲突，则保留冲突的动作标识中优先级最高的动作标识，丢弃其他动作标识。

在一些实施例中，所述处理模块用于：将预设字段与所述报文中的原始报文头进行拼接，以得到一个封装报文头；对拼接后得到的封装报文进行复制，以得到多个封装报文头。

在一些实施例中，所述SDN交换机还包括：执行模块，用于按照优先级从高到低的顺序依次执行所述报文对应的动作标识对应的动作，其中，对于对应同一流表流水线标识的动作标识，流表级别越高，优先级越高。

在一些实施例中，所述执行模块用于：在所述报文对应的动作标识包括转发动作对应的标识的情况下，将某个封装报文头中的动作信息去除，以得到原始报文头；将原始报文头与所述报文中的载荷拼接，以得到所述报文；将所述报文转发至下一节点。

根据本公开实施例的又一方面，提供一种SDN交换机，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行上述任意一个实施例所述的方法。

根据本公开实施例的还一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述任意一个实施例所述的方法。

本公开实施例中，SDN交换机对报文中的原始报文头进行处理后得到多个封装报文头，SDN交换机并行将每个封装报文头与对应的流表流水线中每个流表中的流表项进行匹配，进而将与每个封装报文头匹配成功的流表项对应的动作信息添加到对应的封装报文头的预设字段中。这样的方式下，SDN交换机可以并行匹配多个流表流水线，提高了处理效率。

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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的附图。

图1是根据本公开一些实施例的报文处理方法的流程示意图；

图2是根据本公开一些实施例的封装报文头的示意图；

图3是根据本公开一些实施例的SDN交换机的结构示意图；

图4是根据本公开另一些实施例的SDN交换机的结构示意图；

图5是根据本公开又一些实施例的SDN交换机的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

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讨论。

图1是根据本公开一些实施例的报文处理方法的流程示意图。

在步骤102，SDN交换机对报文中的原始报文头进行处理，以得到多个封装报文头，每个封装报文头包括原始报文头和与原始报文头拼接的预设字段。例如，预设字段可以位于原始报文头之前或之后。

SDN交换机可以从接收到的报文中解析出报文的原始报文头，然后进行后续处理。在一些实现方式中，SDN交换机将预设字段与报文中的原始报文头进行拼接，以得到一个封装报文头；然后，SDN交换机对拼接后得到的封装报文进行复制，以得到多个封装报文头。封装报文头的数量可以与SDN交换机中流表流水线的数量相同，即，一个封装报文头对应一条流表流水线。

在步骤104，SDN交换机并行将每个封装报文头与对应的流表流水线中每个流表中的流表项进行匹配。

例如，每个流表流水线可以包括多级流表，每级流表可以包括多个流表项。对于同一流表流水线上的流表，SDN交换机可以按照级别从高到低的顺序依次将对应的封装报文头与每级流表中的流表项进行匹配。这样的方式下，SDN交换机可以并行同时将多个封装报文头与多个对应的流表流水线中每个流表中的流表项进行匹配，提高了处理效率。

在步骤106，SDN交换机将与每个封装报文头匹配成功的流表项对应的动作信息添加到对应的封装报文头的预设字段中。这里，动作信息可以包括动作标识、动作标识的优先级、流表级别和流表流水线标识。

例如，在封装报文头中的某个字段信息与流表项匹配的情况下，认为封装报文头与该流表项匹配成功。

图2是根据本公开一些实施例的封装报文头的示意图。如图2所示，可以在原始报文头之前拼接预设字段，并且，在预设字段中添加动作标识、动作标识的优先级、流表级别和流表流水线标识。另外，还可以在预设字段中添加其他可扩展参数，例如针对每级流表匹配所花费的时间等。另外，封装报文头还可以包括内部报文索引，用于将不同的报文按照内部报文索引进行排序，以避免报文乱序。

在某些实施例中，动作标识的优先级可以与流表流水线标识相同，即可以用流表流水线标识来表示动作标识的优先级。在另一些实施例中，也可以专门设置动作标识的优先级。

在步骤108，SDN交换机根据每个封装报文头中的动作信息，确定报文对应的动作标识。

不同封装报文头中的动作信息对应不同的流表流水线，因此，SDN交换机根据每个封装报文头中的动作信息可以得到所有流表流水线上需要对报文执行的动作对应的动作标识，即可以确定进入SDN交换机的报文对应的动作标识。

在一些实施例中，SDN交换机可以根据每个封装报文头中动作信息，判断不同流表流水线上的动作标识是否冲突；若冲突，则SDN交换机保留冲突的动作标识中优先级最高的动作标识，丢弃其他动作标识。例如，一条流表流水线上的某个动作标识对应的动作为丢弃报文，另一条流表流水线上某个动作标识对应的动作为转发报文，这种情况下，认为这两个动作标识冲突。

上述实施例中，SDN交换机对报文中的原始报文头进行处理后得到多个封装报文头，SDN交换机并行将每个封装报文头与对应的流表流水线中每个流表中的流表项进行匹配，进而将与每个封装报文头匹配成功的流表项对应的动作信息添加到对应的封装报文头的预设字段中。这样的方式下，SDN交换机可以并行匹配多个流表流水线，提高了处理效率。

在一些实施例中，在图1所示步骤108之后，SDN交换机可以按照优先级从高到低的顺序依次执行报文对应的动作标识对应的动作。对于对应同一流表流水线标识的动作标识，流表级别越高，优先级越高。例如，流表级别可以以编号来表示，编号越小，级别越高。

在一些实施例中，在报文对应的动作标识包括转发动作对应的标识的情况下，SDN交换机将某个封装报文头(例如，多个封装报文中的任意一个封装报文头)中的动作信息去除，以得到原始报文头；之后，SDN交换机将原始报文头与该报文中的载荷拼接，以得到该报文；SDN交换机将该报文转发至下一节点。

应理解，在报文进入SDN交换机后，SDN交换机可以从报文中解析出原始报文头和载荷。SDN交换机在将某个封装报文头中的动作信息去除后，可以得到原始报文头，进而SDN交换机将原始报文头与之前解析出的载荷拼接，从而可以得到与进入SDN交换机的报文相同的报文。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于SDN交换机实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

图3是根据本公开一些实施例的SDN交换机的结构示意图。如图3所示，该实施例的SDN交换机包括处理模块301、匹配模块302、添加模块303和确定模块304。

处理模块301用于对报文中的原始报文头进行处理，以得到多个封装报文头，每个封装报文头包括原始报文头和与原始报文头拼接的预设字段。在一些实现方式中，处理模块301用于将预设字段与报文中的原始报文头进行拼接，以得到一个封装报文；对拼接后得到的封装报文进行复制，以得到多个封装报文。

匹配模块302用于并行将每个封装报文头与对应的流表流水线中每个流表中的流表项进行匹配。

添加模块303用于将与每个封装报文头匹配成功的流表项对应的动作信息添加到对应的封装报文头的预设字段中，动作信息包括动作标识、和动作标识的优先级、流表级别和流表流水线标识。

确定模块304用于根据每个封装报文头中的动作信息，确定报文对应的动作标识。在一些实施例中，确定模块304用于根据每个封装报文头中动作信息，判断不同流表流水线上的动作标识是否冲突；若冲突，则保留冲突的动作标识中优先级最高的动作标识，丢弃其他动作标识。

图4是根据本公开一些实施例的SDN交换机的结构示意图。如图4所示，该实施例的SDN交换机与图3相比还包括执行模块401，用于按照优先级从高到低的顺序依次执行报文对应的动作标识对应的动作，其中，对于对应同一流表流水线标识的动作标识，流表级别越高，优先级越高。

在一些实施例中，执行模块401用于在报文对应的动作标识包括转发动作对应的标识的情况下，将某个封装报文头中的动作信息去除，以得到原始报文头；将原始报文头与报文中的载荷拼接，以得到报文；将报文转发至下一节点。

图5是根据本公开又一些实施例的SDN交换机的结构示意图。如图5所示，该实施例的SDN交换机500包括存储器501以及耦接至该存储器501的处理器502，处理器502被配置为基于存储在存储器501中的指令，执行前述任意一个实施例的方法。

存储器501例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如可以存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。

SDN交换机500还可以包括输入输出接口503、网络接口504、存储接口505等。这些接口503、504、505之间、以及存储器501与处理器502之间例如可以通过总线506连接。输入输出接口503为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口504为各种联网设备提供连接接口。存储接口505为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。

本领域内的技术人员应当明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解，可由计算机程序指令实现流程图中一个流程或多个流程和/或方框图中一个方框或多个方框中指定的功能。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种报文处理方法，包括：

SDN交换机对报文中的原始报文头进行处理，以得到多个封装报文头，每个封装报文头包括原始报文头和与原始报文头拼接的预设字段；

SDN交换机并行将每个封装报文头与对应的流表流水线中每个流表中的流表项进行匹配；

SDN交换机将与每个封装报文头匹配成功的流表项对应的动作信息添加到对应的封装报文头的预设字段中，所述动作信息包括动作标识、动作标识的优先级、流表级别和流表流水线标识；

SDN交换机根据每个封装报文头中的动作信息，确定所述报文对应的动作标识。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，SDN交换机根据每个封装报文头中的动作信息，确定所述报文对应的动作标识包括：

SDN交换机根据每个封装报文头中动作信息，判断不同流表流水线上的动作标识是否冲突；

若冲突，则SDN交换机保留冲突的动作标识中优先级最高的动作标识，丢弃其他动作标识。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，SDN交换机对报文中的原始报文头进行处理，以得到多个封装报文头包括：

SDN交换机将预设字段与所述报文中的原始报文头进行拼接，以得到一个封装报文头；

SDN交换机对拼接后得到的封装报文进行复制，以得到多个封装报文头。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

SDN交换机按照优先级从高到低的顺序依次执行所述报文对应的动作标识对应的动作，其中，对于对应同一流表流水线标识的动作标识，流表级别越高，优先级越高。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，SDN交换机按照优先级从高到低的顺序依次执行所述报文对应的动作标识包括：

在所述报文对应的动作标识包括转发动作对应的标识的情况下，SDN交换机将某个封装报文头中的动作信息去除，以得到原始报文头；

SDN交换机将原始报文头与所述报文中的载荷拼接，以得到所述报文；

SDN交换机将所述报文转发至下一节点。

6.一种SDN交换机，包括：

处理模块，用于对报文中的原始报文头进行处理，以得到多个封装报文头，每个封装报文头包括原始报文头和与原始报文头拼接的预设字段；

匹配模块，用于并行将每个封装报文头与对应的流表流水线中每个流表中的流表项进行匹配；

添加模块，用于将与每个封装报文头匹配成功的流表项对应的动作信息添加到对应的封装报文头的预设字段中，所述动作信息包括动作标识、和动作标识的优先级、流表级别和流表流水线标识；

确定模块，用于根据每个封装报文头中的动作信息，确定所述报文对应的动作标识。

7.根据权利要求6所述的SDN交换机，其中，所述确定模块用于：

根据每个封装报文头中动作信息，判断不同流表流水线上的动作标识是否冲突；

若冲突，则保留冲突的动作标识中优先级最高的动作标识，丢弃其他动作标识。

8.根据权利要求6所述的SDN交换机，其中，所述处理模块用于：

将预设字段与所述报文中的原始报文头进行拼接，以得到一个封装报文头；

对拼接后得到的封装报文进行复制，以得到多个封装报文头。

9.根据权利要求6所述的SDN交换机，还包括：

执行模块，用于按照优先级从高到低的顺序依次执行所述报文对应的动作标识对应的动作，其中，对于对应同一流表流水线标识的动作标识，流表级别越高，优先级越高。

10.根据权利要求9所述的SDN交换机，其中，所述执行模块用于：

在所述报文对应的动作标识包括转发动作对应的标识的情况下，将某个封装报文头中的动作信息去除，以得到原始报文头；

将原始报文头与所述报文中的载荷拼接，以得到所述报文；

将所述报文转发至下一节点。

11.一种SDN交换机，包括：

存储器；以及

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行权利要求1-5任意一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，该指令被处理器执行时实现权利要求1-5任意一项所述的方法。

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