CN113872878A - 一种报文处理方法、设备及储存介质 - Google Patents

一种报文处理方法、设备及储存介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开一种报文处理方法、设备及储存介质，该方法包括：在获取到来自物理端口的报文的情况下，根据所述物理端口查询预设映射关系表，确定所述物理端口的默认优先级和对应的逻辑端口；对所述报文进行硬解析，得到报文硬解析结果；其中，所述报文硬解析结果包括所述报文的预设字段和/或协议报文类型；根据所述报文硬解析结果和所述逻辑端口，确定所述报文的处理优先级；根据所述处理优先级对应的预设丢弃门限值和当前缓存占用情况，将所述报文存入缓存或丢弃。本申请的技术方案，可以支持解析多类型的报文，从而细化报文处理的优先级，提高了缓存的利用率。

Description

一种报文处理方法、设备及储存介质
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种报文处理方法、设备及储存介质。
背景技术
在通信网络中，存在突发大量报文的场景，该场景下，报文接收量远远超过系统的最大处理能力，大量报文不能被正确转发，对网络的传输效率及稳定性造成严重影响，甚至会产生雪崩，导致网络设备挂死，无法保证用户服务质量。为了应对这种网络中不可避免的报文突发场景而提高系统的处理能力或缓存容量，会导致性能过剩及资源浪费。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提出一种报文处理方法、设备及储存介质，旨在实现在收到大量报文的情况下仍能够支持通信网络核心业务的处理。
本申请实施例提供了一种报文处理方法，包括：
在获取到来自物理端口的报文的情况下，根据所述物理端口查询预设映射关系表，确定所述物理端口的默认优先级和对应的逻辑端口；
对所述报文进行硬解析，得到报文硬解析结果；其中，所述报文硬解析结果包括所述报文的预设字段和/或协议报文类型；
根据所述报文硬解析结果和所述逻辑端口，确定所述报文的处理优先级；
根据所述处理优先级对应的预设丢弃门限值和当前缓存占用情况，将所述报文存入缓存或丢弃。
本申请实施例还提供了一种设备，所述设备包括存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，所述程序被所述处理器执行时实现实施例提供的报文处理方法。
本申请实施例还提供了一种存储介质，用于计算机可读存储，所述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，以实现实施例提供的报文处理方法。
本申请实施例提供的报文处理方法、设备及储存介质，通过支持解析多类型的报文，从而细化报文处理的优先级，以解决提高系统的处理能力或缓存容量来处理报文突发场景，所导致的系统性能过剩及资源浪费的问题，实现保证收到大量报文的情况下，仍能够支持通信网络核心业务的处理。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种报文处理方法的流程图。
图2是本申请实施例提供的一种报文处理系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特有的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
如图1所示，本实施例提供了一种报文处理方法，该方法包括：
S110、在获取到来自物理端口的报文的情况下，根据所述物理端口查询预设映射关系表，确定所述物理端口的默认优先级和对应的逻辑端口；
S120、对所述报文进行硬解析，得到报文硬解析结果；其中，所述报文硬解析结果包括所述报文的预设字段和/或协议报文类型；
S130、根据所述报文硬解析结果、所述逻辑端口和所述物理端口，确定所述报文的处理优先级；
S140、根据所述处理优先级对应的预设丢弃门限值和当前缓存占用情况，将所述报文存入缓存或丢弃。
其中，不同的物理端口下发的报文对应不同的默认优先级，可以预先对不同物理端口下发报文的优先级进行配置，生成包括物理端口与默认优先级对应关系的预设映射关系表。例如，对于来自标准以太网口的报文，由物理端口查表获得默认优先级以及逻辑端口。对获取到的报文进行硬解析，硬解析通过报文头不同层次识别协议类型，识别出报文中存在的预设字段。预设字段包括协议类型相关的标签，还包括其他用于可编程解析报文解析的用户自定义字段。报文解析方法主要有两种，除了硬解析，报文解析还可以采用可编程解析。可编程解析是提取报文内部的用户感兴趣字段，组成key值，与配置的模板进行比较，比较成功后进行处理。用户感兴趣字段包括协议类型相关的标签和其他用于可编程解析报文解析的用户自定义字段。目前报文硬解析覆盖协议类型是有限的，为了支持扩展新的报文类型解析，将硬解析和可编程解析相结合，在报文硬解析阶段识别出预设字段作为可编程解析时用户设置的感兴趣字段，根据报文硬解析得到的预设字段和物理端口映射的逻辑端口组合为key值，与相应条目匹配，若命中则映射对应的处理优先级。预设字段可用于可编程解析而对协议报文类型解析进行扩展，提高整体的灵活性。根据报文的处理优先级，可以查询与该处理优先级对应的预设丢弃门限值。当前缓存占用情况可以包括至少一个处理优先级报文的缓存占用量和至少一个处理优先级报文的缓存占用率，还可以包括缓存总占用率。根据当前缓存占用情况和报文的预设丢弃门限值的对比，可以确定将该报文存入缓存，还是将该报文丢弃。通常将涉及通信网络核心业务的报文的处理优先级配置高一些，保证这部分报文可以存入缓存，对于其他报文可以配置处理优先级低一些，在高处理优先级的报文较多时，丢弃处理优先级低的报文。
在一种实现方式中，所述报文的预设字段，包括：
所述报文的数据收集媒体访问控制(Data-gathering Medium Access Control，DMAC)字段、无线传感网媒体访问控制(Sensor Medium Access Control，SMAC)字段、虚拟局域网(Virtual Local Area Network，VLAN)标签、多协议标签交换(Multi-ProtocolLabel Switching，MPLS)标签、IP报文的差分服务代码点(Differentiated Services CodePoint，DSCP)字段和用于TCAM(Ternary Content Addressable Memory,三态内容寻址存储器)匹配的自定义字段中的至少一项。
其中，支持基于不同的物理端口解析获取报文的类型，可以支持二层报文、三层IP报文、传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)报文和用户数据报协议(UserDatagram Protocol，UDP)报文的解析；可以支持VLAN标签解析；可以支持MPLS标签解析。
可支持的协议报文类型有：网桥协议数据单元(Bridge Protocol Data Unit，BPDU)报文、中间系统到中间系统(Intermediate System-to-Intermediate System，IS-IS)报文等二层协议报文；Internet组管理协议(Internet Group Management Protocol，IGMP)报文、Internet控制报文协议(Internet Control Message Protocol，ICMP)报文、组播侦听发现协议(Multicast Listener Discover，MLD)、地址解析协议(AddressResolution Protocol，ARP)报文等三层协议报文。
VLAN解析：支持不带VLAN、带一层VLAN(ivlan、ovlan)和带两层VLAN的报文解析。
DSCP解析：支持IPV4和IPV6报文DSCP字段解析。
MPLS解析：支持最多七层MPLS标签解析。
在一种实现方式中，所述根据所述报文硬解析结果和所述逻辑端口，确定所述报文的处理优先级，包括：
基于所述协议报文类型、DMAC字段、SMAC字段、VLAN标签、MPLS标签、IP报文的DSCP字段和用于TCAM匹配的自定义字段中的至少一项，进行TCAM匹配；
若所述TCAM匹配命中预设索引值，则使用命中的所述预设索引值映射的优先级作为所述处理优先级。
其中，支持TCAM匹配获取处理优先级，弥补了单纯采用硬解析覆盖协议类型有限的问题，且能够支持扩展新的报文类型解析。TCAM匹配是将硬解析得到的预设字段和物理端口映射的逻辑端口组合为key值，与相应预设索引值匹配，若命中则映射TCAM优先级作为处理优先级。
在一种实现方式中，若所述TCAM匹配未命中预设索引值，还包括：
若所述报文为预设协议报文，则使用配置的预设协议报文映射的优先级作为所述处理优先级；
若所述报文为非预设协议报文，在所述预设字段包括VLAN标签的情况下，则使用所述VLAN标签映射的优先级作为所述处理优先级；
若所述报文为非预设协议报文，在所述预设字段包括MPLS标签的情况下，则使用所述MPLS标签映射的优先级作为所述处理优先级；
若所述报文非预设协议报文，且所述预设字段中不包括VLAN标签也不包括MPLS标签的情况下，则使用所述物理端口的默认优先级作为所述处理优先级。
其中，在TCAM匹配未命中预设索引值的情况下，根据硬解析结果判断报文是否为预设协议报文，例如上述的BPDU协议报文、IS-IS协议报文、IGMP协议报文、ICMP协议报文、MLD协议报文和ARP协议报文，来查询对应的预先设置的优先级。如果报文并非预设协议报文，则根据硬解析识别出的预设字段，来查询对应的预先设置的优先级。如果预设字段也未识别到，就采用物理端口的默认优先级作为所述处理优先级。
在一种实现方式中，所述根据所述处理优先级对应的预设丢弃门限值和当前缓存占用情况，将所述报文存入缓存或丢弃，包括：
若所述预设丢弃门限值大于缓存总占用率，将所述报文存入缓存；
若所述预设丢弃门限值小于或等于所述缓存总占用率，将所述报文丢弃。
其中，在确定报文的处理优先级之后，根据处理优先级和预先设置的预设丢弃门限值与处理优先级的对应关系，结合当前缓存占用情况，确定报文对应的预设丢弃门限值。通过对比预设丢弃门限值和缓存总占用量，确定对报文进行缓存或丢弃。每个处理优先级对应的预设丢弃门限值是基于缓存总占用率进行分配的，通常高处理优先级的报文对应的预设丢弃门限值也相应较高。
在一种实现方式中，在所述根据所述处理优先级对应的预设丢弃门限值和当前缓存占用情况，将所述报文存入缓存或丢弃之前，还包括：
为每个所述处理优先级设置对应的固定丢弃门限值，将所述固定丢弃门限值作为所述预设丢弃门限值。
其中，为每个所述处理优先级设置对应的固定丢弃门限值，固定丢弃门限值通常随处理优先级由低到高，固定丢弃门限值依次升高。本实现方式中，采用静态门限，即每个处理优先级对应固定丢弃门限值。
在一种实现方式中，在所述为每个所述处理优先级设置对应的固定丢弃门限值，将所述固定丢弃门限值作为所述预设丢弃门限值之前，还包括：
获取每个所述处理优先级的报文的缓存占用率；
根据第一预设处理优先级的报文的缓存占用率与至少一级预设占用率的对比结果，调整第二预设处理优先级的报文的所述固定丢弃门限；其中，所述第一预设处理优先级高于所述第二预设处理优先级。
其中，通过监控每个处理优先级报文的缓存占用率，实时调整各处理优先级报文的固定丢弃门限值。第一预设处理优先级是相对较高优先级，第二预设处理优先级是相对较低优先级。当检测第一预设处理优先级报文缓存占用率较低时，通过动态调整提高第二预设处理优先级报文的固定丢弃门限值，以避免当系统收到大量低优先级报文时，缓存利用率过低。可以设置多级预设占用率，每级预设占用率对应不同的固定门限值调整目标。在第一预设处理优先级的报文的缓存占用率大于某级预设占用率时，采用对应的固定门限值调整目标去调整第二预设处理优先级报文的固定丢弃门限值。
在一种实现方式中，在所述根据第一预设处理优先级的报文的缓存占用率与至少一级预设占用率的对比结果，调整第二预设处理优先级的报文的所述固定丢弃门限之前，还包括：
获取缓存总占用率；
根据所述缓存总占用率与至少两级预设总占用率的对比结果，控制所述第二预设处理优先级报文的固定丢弃门限调整范围。
其中，可以配置至少两级预设总占用率，每级预设总占用率有对应的第二预设处理优先级报文的固定丢弃门限调整范围。通过监控缓存总占用率是否超过某级预设总占用率，选择对应的固定丢弃门限调整范围，在该固定丢弃门限调整范围内实时调整第二预设处理优先级报文的固定丢弃门限值。当缓存使用总量较高时，适当关闭低优先级的动态调整，使其恢复到固定丢弃门限值，避免了低优先级报文由于动态调整占用大量缓存空间，对后续高优先级来包缓存造成挤压的问题。
图2示出了报文处理系统的结构示意图，该系统包括：端口映射模块、报文硬解析模块、报文优先级仲裁模块和缓存管理模块。
通过端口映射模块对于来自标准以太口的报文，由物理端口查表获得默认优先级以及逻辑端口；
通过报文硬解析模块对报文进行硬解析，识别DMAC、SMAC字段，解析VLAN标签、MPLS标签、IP报文的DSCP字段等，解析得到协议报文类型及用于TCAM匹配的自定义字段；
通过报文优先级仲裁模块获取报文处理优先级。基于硬解析获得的协议报文类型、VLAN等特殊字段，以及截取的报文内部自定义字段进行TCAM匹配，若命中则使用命中的索引值映射的优先级；若未命中，且识别为协议报文，使用配置的协议报文优先级；若为非协议带VLAN报文，则使用VLAN映射优先级；若为MPLS报文，则使用MPLS映射优先级；若为其他类型报文，则使用端口映射的默认优先级；
通过缓存管理模块基于TCAM匹配结合硬解析结果获取的报文处理优先级进行缓存管理和报文丢弃操作。缓存管理模块基于来包的处理优先级、当前处理优先级的丢弃门限值，以及当前缓存的占用量，确定对来包的操作。当缓存占用超过此处理优先级的丢弃门限值，报文丢弃；当缓存占用未超过此处理优先级丢弃门限值，报文存入缓存。
本申请实施例提供一种设备，所述设备包括存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，所述程序被所述处理器执行时实现本申请实施例中的任意一种报文处理方法。
本申请实施例提供了一种存储介质，用于计算机可读存储，所述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，以实现本申请实施例中的任意一种报文处理方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种报文处理方法，其特征在于，包括：
在获取到来自物理端口的报文的情况下，根据所述物理端口查询预设映射关系表，确定所述物理端口的默认优先级和对应的逻辑端口；
对所述报文进行硬解析，得到报文硬解析结果；其中，所述报文硬解析结果包括所述报文的预设字段和/或协议报文类型；
根据所述报文硬解析结果和所述逻辑端口，确定所述报文的处理优先级；
根据所述处理优先级对应的预设丢弃门限值和当前缓存占用情况，将所述报文存入缓存或丢弃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述报文的预设字段，包括：
所述报文的DMAC字段、SMAC字段、VLAN标签、MPLS标签、IP报文的DSCP字段和用于TCAM匹配的自定义字段中的至少一项。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述报文硬解析结果和所述逻辑端口，确定所述报文的处理优先级，包括：
基于所述协议报文类型、DMAC字段、SMAC字段、VLAN标签、MPLS标签、IP报文的DSCP字段和用于TCAM匹配的自定义字段中的至少一项，进行TCAM匹配；
若所述TCAM匹配命中预设索引值，则使用命中的所述预设索引值映射的优先级作为所述处理优先级。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述TCAM匹配未命中预设索引值，还包括：
若所述报文为预设协议报文，则使用配置的预设协议报文映射的优先级作为所述处理优先级；
若所述报文为非预设协议报文，在所述预设字段包括VLAN标签的情况下，则使用所述VLAN标签映射的优先级作为所述处理优先级；
若所述报文为非预设协议报文，在所述预设字段包括MPLS标签的情况下，则使用所述MPLS标签映射的优先级作为所述处理优先级；
若所述报文非预设协议报文，且所述预设字段中不包括VLAN标签也不包括MPLS标签的情况下，则使用所述物理端口的默认优先级作为所述处理优先级。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述处理优先级对应的预设丢弃门限值和当前缓存占用情况，将所述报文存入缓存或丢弃，包括：
若所述预设丢弃门限值大于缓存总占用率，将所述报文存入缓存；
若所述预设丢弃门限值小于或等于所述缓存总占用率，将所述报文丢弃。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，在所述根据所述处理优先级对应的预设丢弃门限值和当前缓存占用情况，将所述报文存入缓存或丢弃之前，还包括：
为每个所述处理优先级设置对应的固定丢弃门限值，将所述固定丢弃门限值作为所述预设丢弃门限值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述为每个所述处理优先级设置对应的固定丢弃门限值，将所述固定丢弃门限值作为所述预设丢弃门限值之前，还包括：
获取每个所述处理优先级的报文的缓存占用率；
根据第一预设处理优先级的报文的缓存占用率与至少一级预设占用率的对比结果，调整第二预设处理优先级的报文的所述固定丢弃门限；其中，所述第一预设处理优先级高于所述第二预设处理优先级。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述根据第一预设处理优先级的报文的缓存占用率与至少一级预设占用率的对比结果，调整第二预设处理优先级的报文的所述固定丢弃门限之前，还包括：
获取缓存总占用率；
根据所述缓存总占用率与至少两级预设总占用率的对比结果，控制所述第二预设处理优先级报文的固定丢弃门限调整范围。
9.一种设备，其特征在于，所述设备包括存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的报文处理方法。
10.一种存储介质，用于计算机可读存储，其特征在于，所述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，以实现权利要求1-8任一项所述的报文处理方法。
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