CN113904985A - 一种段列表获取方法、报文转发方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种段列表获取方法、报文转发方法、装置及电子设备，属于网络通信技术领域。列表获取方法包括：获取段列表集合；基于网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对段列表集合中的初始段列表进行合并；针对合并得到的每条段列表，确定合并成该条段列表的多条初始段列表的差异SID的位图以及差异部分前一段SID的位图，并将确定的位图填入该条段列表对应的SID的指定位置，得到带有位图的段列表，SID的位图用于确定下一段SID，位图中的有效位表示该有效位对应的SID可作为下一段SID。通过对段列表进行合并，使得最终通过一条段列表便可表达多条负载分担路径，从而使得安装到头节点的段列表的数量明显减少。

Description

一种段列表获取方法、报文转发方法、装置及电子设备

技术领域

本申请属于网络通信技术领域，具体涉及一种段列表获取方法、报文转发方法、装置及电子设备。

背景技术

段路由(Segment Routing，SR)是一种基于源路由理念设计的、在网络上转发数据包的一种技术。当SR部署在第六版互联网协议(Internet Protocol Version 6，IPV6)数据平面上时，称为SRV6(Segment Routing Version 6)。SRV6通过在IPV6的基础上扩展了段路由头(Segment Routing Header，SRH)来引导报文在网络中进行转发。

SRH包括段列表(Segment List)，段列表也称为段标识(SegmentIdentification，SID)链表或SID地址栈，包含多个SID，每个SID对应报文转发路径中的一个节点或者链路。报文转发过程中，网络节点通过SRH中的SID信息更新IPV6报文目的地址来完成报文的逐段转发。每个SID就是一条网络指令，它通常包含：Locator、Function、Argument三部分，Locator(简写为LOC)标识一台网络节点，Function(简写为FUNC)表达该指令要执行的转发动作，Argument(简写为ARG)提供执行指令时所需要的参数。

SRV6流量工程(Traffic Engineering，TE)是以SRV6为基础的TE隧道技术。现有的SRV6 TE负载分担方案，在多路径负载分担方面存在不足，段列表中的一段通常只能表示该段的一条路径。当端到端流量需要在多条路径中负责分担时，就需要在头节点中配置多条段列表。假设将某端到端流量分成n段分别规划，每段存在m个可选路径，根据路径组合数计算，总共需要在头节点配置“m的n次幂”个段列表，才能表示所有负载分担路径。随着网络段数或每段负载链路数的增加，需要下发到头节点的段列表数量会显著增加，导致存在配置量多、管理开销大、不够灵活、扩展性差的问题。

发明内容

鉴于此，本申请的目的在于提供一种段列表获取方法、报文转发方法、装置及电子设备，以改善现有负载分担方案存在的段列表配置量多、管理开销大、不够灵活、扩展性差的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种段列表获取方法，应用于中心控制器，所述中心控制器用于与支持SRV6通信的网络拓扑中的至少一个网络设备连接，所述方法包括：获取段列表集合，所述段列表集合中的每条初始段列表对应一条转发路径，且包含该转发路径上各节点的SID；基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对所述段列表集合中的初始段列表进行合并；其中，合并后段列表的数量小于所述段列表集合中初始段列表的数量，合并得到每条的段列表包含合并成该条段列表的多条初始段列表各自的转发路径；针对合并得到的每条段列表，确定合并成该条段列表的多条初始段列表的差异SID的位图以及差异部分前一段SID的位图，并将确定的位图填入该条段列表对应的SID的指定位置，得到带有位图的段列表，其中，SID的位图用于确定下一段SID，位图中的有效位表示该有效位对应的SID可作为下一段SID。本申请实施例中，通过对初始段列表进行合并，并用SID的位图来确定下一段SID，使得将原本需要多条段列表才能表示所有转发路径的方案，通过更少的包含位图的段列表(最少可以是一条)即可实现，使得一条段列表可以表达多条负载分担路径，从而使得安装到头节点的段列表的数量明显减少，改善了现有负载分担方案存在的段列表配置量多、管理开销大、不够灵活、扩展性差的问题。

结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对所述段列表集合中的初始段列表进行合并处理，包括：针对所述段列表集合中的每一条初始段列表，选取与该初始段列表最相似的另一条初始段列表；基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，判断该初始段列表与其最相似的另一条初始段列表的差异SID对应的设备，以及差异部分前一段SID对应的设备是否均支持跳转SID；若所述差异SID对应的设备以及差异部分前一段SID对应的设备均支持跳转SID，对该初始段列表与其最相似的另一条初始段列表进行合并，直到不能再合并为止。本申请实施例中，在合并时，选择最相似的两条初始段列表来进行合并，这样两者的差异SID会尽可能的少，这样在确定两组的差异部分以及差异部分前一段SID时效率更高。

结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，SID的位图中的有效位根据该SID的下一段SID在合并得到的段列表中的位置来确定，该SID的下一段SID根据该SID在原初始段列表中的位置确定。本申请实例中的SID的位图中的有效位根据该SID的下一段SID在合并得到的段列表中的位置来确定，而该SID的下一段SID根据该SID在原初始段列表中的位置确定，这样便可实现通过一条将原本多条段列表表达的负载分担路径准确表示出来。

结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，在所述基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对所述段列表集合中的初始段列表进行合并之前，所述方法还包括：获取所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息。本申请实施例中，通过获取网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，来作为段列表是否合并的判断依据，以保证合并得到的段列表能准确表达出合并成该条段列表的初始段列表的转发路径。

第二方面，本申请实施例还提供了一种报文转发方法，应用于网络设备，所述方法包括：获取待转发的SRV6报文，所述SRV6报文中携带有SRH，所述SRH中填充有带有位图的段列表，每条所述段列表对应多条转发路径；将所述SRH中的偏移值更新为下一段SID的偏移值，并将所述SRV6报文中的目的地址更新为所述下一段SID，将更新后的SRV6报文发送至所述下一段SID对应的设备，其中，所述下一段SID的偏移值基于所述段列表中当前段SID的位图确定。本申请实施例中，通过将待有位图的段列表封装在SRH中，使得在报文转发时，可以基于位图来确定下一段SID，从而实现基于更少的段列表来表达更多的转发路径，能提高报文的转发效率，采样这样的段列表，还具有路径表达方式更高效、应用灵活、扩展性高的优点。

结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，若所述网络设备为网络拓扑中位于网络入口的网络设备，获取待转发的SRV6报文，包括：接收原始IPV6报文，在所述原始IPV6报文的头部前封装一个所述SRH和一个外层IPV6头部，将所述原始IPV6报文命中的所述段列表填充至所述SRH的段列表字段，得到所述待转发的SRV6报文。

第三方面，本申请实施例还提供了一种段列表获取装置，属于中心控制器，所述中心控制器用于与支持SRV6通信的网络拓扑中的至少一个网络设备连接，所述装置包括：获取模块、合并模块、填入模块；获取模块，用于获取段列表集合，所述段列表集合中的每条初始段列表对应一条转发路径，且包含该转发路径上各节点的SID；合并模块，用于基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对所述段列表集合中的初始段列表进行合并；其中，合并后段列表的数量小于所述段列表集合中初始段列表的数量，合并得到的每条段列表包含合并成该条段列表的多条初始段列表各自的转发路径；填入模块，用于针对合并得到的每条段列表，确定合并成该条段列表的多条初始段列表的差异SID的位图以及差异部分前一段SID的位图，并将确定的位图填入该条段列表对应的SID的指定位置，得到带有位图的段列表，其中，SID的位图用于确定下一段SID，位图中的有效位表示该有效位对应的SID可作为下一段SID。

第四方面，本申请实施例还提供了一种报文转发装置，包括：获取模块、处理模块；获取模块，用于获取待转发的SRV6报文，所述SRV6报文中携带有SRH，所述SRH中填充有带有位图的段列表，每条所述段列表对应多条转发路径；处理模块，用于将所述SRH中的偏移值更新为下一段SID的偏移值，并将所述SRV6报文中的目的地址更新为所述下一段SID，将更新后的SRV6报文发送至所述下一段SID对应的设备，其中，所述下一段SID的偏移值基于所述段列表中当前段SID的位图确定。

第五方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述处理器与所述存储器连接；所述存储器，用于存储程序；所述处理器，用于调用存储于所述存储器中的程序，以执行上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法，或者，执行上述第二方面实施例和/或结合第二方面实施例的一种可能的实施方式提供的方法。

第六方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，执行上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法，或者，执行上述第二方面实施例和/或结合第二方面实施例的一种可能的实施方式提供的方法。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1示出了本申请实施例提供的一种段列表获取方法的流程示意图。

图2示出了本申请实施例提供的中心控制器与网络拓扑中的网络设备连接的结构示意图。

图3示出了本申请实施例提供的一种报文转发方法的流程示意图。

图4示出了本申请实施例提供的一种包含有跳转SID的SRV6报文的结构示意图。

图5示出了本申请实施例提供的一种段列表获取装置的模块示意图。

图6示出了本申请实施例提供的一种报文转发装置的模块示意图。

图7示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

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。

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。同时，在本申请的描述中诸如“第一”、“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。

再者，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

鉴于现有SRV6 TE负载分担方案存在的问题，本申请实施例提供了一种段列表获取方法，基于本申请提出的“跳转SID”，以实现在一个段列表中表示多条负载分担路径的功能，既能继承精细调度方式所具备的优点，又可显著减少头节点中的段列表配置数量，以减小管理开销，同时还具有路径表达方式高效、应用灵活、扩展性高的优点。

下面将结合图1，对本申请实施例提供的段列表获取方法进行说明。其中，该段列表获取方法应用于中心控制器，中心控制器用于与支持SRV6通信的网络拓扑中的至少一个网络设备连接。网络设备可以是路由器或者交换机等。需要说明的是，上述的段列表生成方法除了可以应用于中心控制器外，还可以应用于网络拓扑中位于网络入口的网络设备(例如，下述图2中的设备A)。

S1：获取段列表集合，所述段列表集合中的每条初始段列表对应一条转发路径，且包含该转发路径上各节点的SID。

该段列表集合可以是中心控制器从第三方设备处获取，也可以是由中心控制器通过以下方式获取：

中心控制器在计算出多条负载分担路径后，基于网络拓扑中各个网络设备的SRV6Locator、SID信息，便可将每条路径转换成对应的初始段列表，从而得到包含多个初始段列表的段列表集合。其中，SRV6 Locator用于标识网络设备。

其中，中心控制器可以通过与之连接的网络设备收集网络拓扑信息以及网络拓扑中各个网络设备的SRV6信息，该SRV6信息包括SRV6 Locator、SID信息、标识设备是否支持跳转SID的信息。

网络拓扑中的各个网络设备通过路由协议(如IGP(Interior Gateway Protocol，内部网关协议))向同一个网络中的其他网络设备泛洪(通告)带有SRV6 Locator、SID信息以及自身是否支持跳转SID等数据的链路状态信息，网络中至少有一台网络设备与中心控制器建立BGP-LS(Border Gateway Protocol-Link-State，边界网关协议-链路状态)邻居，与中心控制器连接的网络设备将IGP学习到网络拓扑和SRV6信息通告给控制器，这样，中心控制器便可获取网络拓扑信息以及网络拓扑中各个网络设备的SRV6信息。通过在现有方案上进行扩展，使得IGP、BGP-LS通告的数据中除了携带网络拓扑信息、标准SRV6信息(包括SRV6 Locator、SID信息)外，还可以携带标识设备是否支持跳转SID的信息。

其中，上述的路由协议可以是：开放最短路径优先版本3(Open Shortest PathFirst version 3，OSPFv3)路由协议、中间系统到中间系统(Intermediate System-to-Intermediate System，IS-IS)路由协议等。

此外，中心控制器还可以针对特定业务流量调度流量转发路径。进一步地，中心控制器根据业务流量的带宽、时延、优先级等需求，结合收集的网络拓扑、链路最大带宽、链路带宽使用情况、链路可靠性的状态信息，计算出多条负载分担的转发路径。需要说明的是，中心控制器计算转发路径的具体过程已经为本领域所熟知，在此不再进一步介绍。

其中，中心控制器获取的网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，用于在段列表集合中的初始段列表进行合并时使用。本申请提出的跳转SID可支持SID的跳跃处理。而传统SRV6技术只能按顺序处理SRH中的SID，在传统SRV6方案中，SRH中的SID为逆序放置，SRV6中间节点每处理完一个SID后，执行的动作为“SL＝SL-1”，其中，SL即Segment Left(对应SID在SRH中的偏移值)。转发过程中SID是按照顺序逐个被处理的，这种顺序约束，使得SRV6路径表示缺乏灵活性。例如，SRH中包括ABDFH这个段列表，这个段列表中的A、B、D、F、H均表示SID，则报文转发过程中SID是按照A、B、D、F、H的顺序逐个被处理，也即，报文经SID：A对应的设备A转发到SID：B对应的设备B之后，再转发到SID：D对应的设备D，之后再转发到SID：F对应的设备F，之后再转发到SID：H对应的设备H。

S2：基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对所述段列表集合中的初始段列表进行合并。

在获取到段列表集合后，便可基于网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对段列表集合中的初始段列表进行合并。其中，合并后段列表的数量小于段列表集合中初始段列表的数量，合并得到每条的段列表包含合并成该条段列表的多条(至少两条)初始段列表各自的转发路径。

在S2之前，中心控制器还需要获取网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，获取网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息的过程，可以参考前述S1部分中的相应内容。

一种实施方式下，基于网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对段列表集合中的初始段列表进行合并处理的过程可以是：针对段列表集合中的每一条初始段列表，选取与该初始段列表最相似的另一条初始段列表，基于网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，判断该初始段列表与其最相似的另一条初始段列表的差异SID对应的设备，以及差异部分前一段SID对应的设备是否均支持跳转SID，若差异SID对应的设备以及差异部分前一段SID对应的设备均支持跳转SID，对该初始段列表与其最相似的另一条初始段列表进行合并。若差异SID对应的设备不支持跳转SID，和/或，差异部分前一段SID对应的设备不支持跳转SID，则这两条初始段列表不能合并。

一种可选实施方式下，在合并之后，还可以进一步合并，如直到不能再合并为止。进一步合并时的原理与上述的合并原理类似，如都是选取最相似的另一条段列表进行合并。

为了便于理解，结合图2所示的具体网络拓扑为例。设备A、设备B、设备C、设备D、设备E、设备F、设备G、设备H组成的网络拓扑支持SRV6流量路径调度，设备CE1、设备CE2为用户侧边缘设备，只支持普通IPv4报文或IPV6报文转发。

假设原始段列表集合为：ABDFH、ABDGH、ABEFH、ABEGH、ACDFH、ACDGH、ACEFH、ACEGH。针对段列表集合中的每一条初始段列表，尝试选取与其最相似的另一条初始段列表，例如，对于上面前两个初始段列表，ABDFH和ABDGH，其中只有F和G不同，即只有一个SID不同，可以认为两者最相似。若这两条(ABDFH和ABDGH)初始段列表的差异SID(即F和G)对应的设备以及差异部分的前一段SID(即D)对应的设备均支持跳转SID，则可以对ABDFH和ABDGH进行合并，得到ABDFGH或ABDGFH。

上述原始段列表集合中的初始段列表进行一次两两合并处理后，假设得到如下4条段列表，ABDFGH、ABEFGH、ACDFGH、ACEFGH。

之后，还可以再进一步合并，如再重复上述的步骤，进行两两合并，如将ABDFGH、ABEFGH进行合并，将ACDFGH、ACEFGH进行合并，得到如下结果：ABDEFGH、ACDEFGH。之后，还可以再进一步合并，如再重复上述的步骤，进行两两合并，直到不能再合并时，便可得到如ABCDEFGH的段列表。

需要说明的是，在进行合并时，并不限于上述的将最相似的2条段列表进行合并，而是可以将多余两条的段列表进行合并，如将4条段列表合并成一条，例如，将上述4条初始段列表ABDFH、ABDGH、ABEFH、ABEGH进行合并，得到ABDEFGH，将上述的4条初始段列表ACDFH、ACDGH、ACEFH、ACEGH进行合并，得到ACDEFGH；甚至还可以是将上述的8条初始段列表进行合并成ABCDEFGH。因此，不能将上述示意的将最相似的2条段列表进行合并的情形，理解成是对本申请的限制。

S3：针对合并得到的每条段列表，确定合并成该条段列表的多条初始段列表的差异SID的位图以及差异部分前一段SID的位图，并将确定的位图填入该条段列表对应的SID的指定位置，得到带有位图的段列表。

在合并得到的每条段列表，针对合并得到的每条段列表，确定合并成该条段列表的多条初始段列表的差异SID的位图以及差异部分前一段SID的位图，并将确定的位图填入该条段列表对应的SID的指定位置(如SID的Argument字段)，得到带有位图的段列表。

其中，SID的位图用于确定下一段SID，位图中的有效位表示该有效位对应的SID可作为下一段SID。这样便可将原本需要多条段列表才能表示所有转发路径的方案，通过更少的包含位图的段列表(最少可以是一条)即可实现，使得一条段列表可以表达多条负载分担路径，从而使得安装到头节点的段列表的数量明显减少。

其中，需要说明的是，合并成该条段列表的多条初始段列表的差异SID是指这多条初始段列表中除共有SID外的所有SID，也即为不同SID的并集，例如，若是将4条初始段列表ABDFH、ABDGH、ABEFH、ABEGH进行合并，得到ABDEFGH，则这4条初始段列表共有的SID为A、B、H，则差异SID为D、E、F、G。

为了便于理解，结合上述的例子进行说明，例如在将ABDFH和ABDGH进行合并，得到ABDFGH段列表后，合并成该条段列表的2条初始段列表的差异SID为F和G，差异部分前一段SID为D，因此需要确定D、F和G的位图。

一种实施方式下，SID的位图中的有效位根据该SID的下一段SID在合并得到段列表中的位置确定，该SID的位图中对应下一段SID的比特位(bit)设置为有效位(如1)，其余bit位设置为非有效位(如0)。如该SID的下一段SID在合并得到段列表中的位置为第1位，则将该SID的位图中第1位比特位设置为有效位(如1)，其余bit位设置为非有效位(如0)。其中，有效位可以是1也可以是0，若有效位为1，则非有效位为0，若有效位为0，则非有效位为1。

其中，该SID的下一段SID根据该SID在原初始段列表中的位置确定，例如，以ABDFH、ABDGH举例来说，对于SID[D]其下一段SID可以是F也可以是G，因此其SID位图的有效位根据G、F在合并得到的段列表中的位置决定。由于SRH中的SID为逆序放置，即最左边为最高位，最右边为最低位，例如对于ABDFGH来说，H对应第0位、G对应第1位、F对应第2位，D对应第3位，B对应第4位，A对应第5位，由于D的下一段SID可以是F(对应第2位)也可以是G(对应第1位)，因此，D的位图中的第1位和第2位为1，其余位为0，可以得到D的位图000110。其中，位图中的有效位表示该有效位对应的SID可作为下一段SID。

同理，可以得到F的位图为000001，G的位图为000001，之后，将确定的位图填入该条段列表对应的SID的指定位置，便可得到带有位图的段列表，例如，ABD000110F000001G000001H。

同理，对于合并得到的段列表ABEFGH、ACDFGH、ACEFGH，按照同样的方式，可以得到：

ABE000110F000001G000001H；

ACD000110F000001G000001H；

ACE000110F000001G000001H。

同理，对于合并得到的段列表ABDEFGH、ACDEFGH，按照同样的方式，可以得到：

AB0011000D0000110E0000110F0000001G0000001H；

AC0011000D0000110E0000110F0000001G0000001H。

同理，对于合并得到的段列表ABCDEFGH，按照同样的方式，可以得到：

A01100000B00011000C00011000D00000110E00000110F00000001G00000001H。

本申请实施例中，通过对SID的Argument(简称为ARG)字段进行扩展，使其能携带下一个待处理的SID的索引信息。具体地，可使用位图映射(Bitmap)来记录下一段SID的索引值的集合。由于包含位图的SID可以根据其位图确定下一段SID，使得报文转发可以支持SID的跳跃处理，因此，可以将包含位图的SID称为跳转SID。跳转SID的Argument字段二进制值有多个bit置位(如为1)，则就表示有多少个SID可作为下一段SID，当跳转SID被处理后，根据具体负载策略选择其中一个下一段SID，作为新的目的地址进行转发。

需要说明的是，可以是在合并得到段列表后，便确定合并成该条段列表的多条初始段列表的差异SID的位图以及差异部分前一段SID的位图，并将确定的位图填入该条段列表对应的SID的指定位置，得到带有位图的段列表，之后再对带有位图的段列表进行合并，直至不能合并为止，此时的处理逻辑可以是S2-S3-S2-S3……S2-S3。当然也可以是，段列表全部合并完后，在确定合并成该条段列表的多条初始段列表的差异SID的位图以及差异部分前一段SID的位图，并将确定的位图填入该条段列表对应的SID的指定位置，得到带有位图的段列表此时的处理逻辑仅仅是S2-S3。

本申请中，不对位图的位数作进一步限制，其可以是等于合并得到的段列表中包含的SID的数量，例如，对于ABDFGH来说，其包含6个SID，一种实施方式下，位图可以包含6位bit位，如D的位图为000110。

也可以是大于合并得到的段列表中包含的SID的数量，例如，同样以ABDFGH来说，其位图中的bit位可以大于6，例如为8，此时，上述的ABD000110F000001G000001H变更ABD00000110F00000001G00000001H。

当然，也可以是小于6位，例如以上述的ABD000110F000001G000001H为例，其位图中的前3位其实没有起到作用，可以省略，或者，以ABD00000110F00000001G00000001H来说，其位图中的前5位其实没有起到作用，可以省略此时，位图可以只有3位。因此，不能将上述示出的位图的位数与合并得到的段列表中包含的SID的数量相同的情形理解成是对本申请的限制。

中心控制器在得到带有位图的段列表，便可以将该段列表下发给网络拓扑中的网络设备，以便网络设备在接收到原始IPV6报文，在原始IPV6报文的头部前封装一个SRH和一个外层IPV6头部，并将原始IPV6报文命中的段列表填充至SRH的段列表字段，得到待转发的SRV6报文。基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种应用于网络设备的报文转发方法，下面结合图3对其进行说明。

S10：获取待转发的SRV6报文，所述SRV6报文中携带有SRH，所述SRH中填充有带有位图的段列表，每条所述段列表对应多条转发路径。

网络拓扑中的网络设备获取待转发的SRV6报文，其中，该SRV6报文中携带有SRH，该SRH中填充有带有位图的段列表(带有位图的段列表可以通过上述的段列表生成方法获得)，每条段列表对应多条转发路径。

对于网络拓扑中不位于网络入口的网络设备来说，如图2所示中的设备B、设备C、设备D、设备E、设备F、设备G和设备H来说，若接收到其他设备转发的待转发的SRV6报文，即为获取到待转发的SRV6报文。

若网络设备为网络拓扑中位于网络入口的网络设备来说，如图2所示的设备A来说，获取待转发的SRV6报文的过程可以是：接收原始IPV6报文，在原始IPV6报文的头部前封装一个SRH和一个外层IPV6头部，将原始IPV6报文命中的段列表填充至SRH的段列表字段，便可得到待转发的SRV6报文。

SRV6报文的结构如图4所示，包括SRH、IPV6首部和原始IPV6报文(图中的数据部分)。

需要说明的是，原始IPV6报文命中的段列表可以是带有位图的段列表(带有跳转SID)，也可以是普通的段列表(不带有跳转SID)。本文仅对带有位图的段列表进行说明。相应地，一个SRH可以携带一个或多个跳转SID，也可以不携带跳转SID。每个跳转SID都有与之相对应的一个或多个下一段SID。跳转SID以及各下一段SID不需要连续。跳转SID和SRV6传统SID可以同时存在于同一SRH中。

S20：将所述SRH中的偏移值更新为下一段SID的偏移值，并将所述SRV6报文中的目的地址更新为所述下一段SID，将更新后的SRV6报文发送至所述下一段SID对应的设备。

在获取到待转发的SRV6报文后，对于基于路由选路命中自身SID的SRV6报文，网络设备将SRH中的偏移值更新为下一段SID的偏移值，并将SRV6报文中的目的地址更新为下一段SID，之后将更新后的SRV6报文发送至下一段SID对应的设备，这样便可完成报文的转发。

其中，下一段SID基于段列表中当前段SID的位图确定，其过程可以是先基于当前段SID的位图确定下一段SID的偏移值，再根据偏移值和段列表，确定出下一段SID。假设图4中的SRH中第i个SID为跳转SID，其ARG二进制值的第k位(其值为1)和第m位(其值为1)，表示第k个SID和第m个SID可以作为下一段SID。也即根据第i个SID的位图可以确定下一段SID的偏移值为k或m，对应的下一段SID为第k个SID或第m个SID。当第i个SID被处理后，将SL(偏移量)设置为k或m，并将目的地址DA设置为SID[k]或SID[m]，之后，将更新后的SRV6报文发送至SID[k]或SID[m]对应的设备。

在基于段列表中当前段SID的位图确定下一段SID时，可以是在接收到SRV6报文的时候，基于报文中的携带在SRV6报文中的段列表中当前段SID的位图来确定；也可以是提前确定，如在接收到中心控制器下发的带有位图的段列表时，便将下一段SID确定好。

需要说明的是，将SRH中的偏移值更新为下一段SID的偏移值，并将SRV6报文中的目的地址更新为下一段SID时，对于路由选路命中自身SID的SRV6报文，若SRV6报文的偏移值(SL)不为0，则网络设备将SRH中的偏移值更新为下一段SID的偏移值，并将SRV6报文中的目的地址更新为下一段SID，之后将更新后的SRV6报文发送至下一段SID对应的设备。若偏移值(SL)为0，则剥掉SRV6报文的外层IPV6头部和SRH，将报文还原成普通IPV6报文，基于内层IPV6头部目的地址进行选路转发。

为了便于理解，下面以图2所示的理解为例，假设设备CE1需要发送特定业务的IPV6报文给设备CE2。对于设备A，设备A对该IPV6报文基于路由选路，若该IPV6报文命中包含自身SID的段列表(假设为上述的A01100000B00011000C00011000D00000110E00000110F00000001G00000001H)，则设备A在原始IPV6报文的头部前封装一个SRH和一个外层IPV6头部，将原始IPV6报文命中的段列表填充至SRH的段列表字段，这样便可得到待转发的SRV6报文。之后，设备A基于自身的SID位图来选择下一段SID，由于自身SID的位图为01100000，位图的第5位、第6位是置位状态(位图的表示方式为高位在前，最低位在第0位)。即下一段SID可以是位图的第5位或第6位对应的SID，假设基于负载分担策略确定下一段SID为SID:C00011000，之后将SL设置为5，外层目的地址更新为SID:C 00011000，之后将报文转发至设备C。

设备C收到上述设备A转发过来的报文后，基于目的地址SID:C 00011000查找路由表，命中自身跳转SID，其携带位图参数为00011000。位图的第3位、第4位是置位状态，从“3”、“4”两个数字中选取得到新的SL，假设基于负载分担策略选取到3，故将SL更新为3，外层IPV6目的地址更新成SRH中偏移值为3的SID，即SID:E00000110，设备C基于外层目的地址SID:E00000110选路，将报文转发给设备E。

设备E收到上述报文后，基于目的地址SID:E00000110选查找路由表，命中自身跳转SID，其携带位图参数为00000110。位图的第1位、第2位是置位状态，从“1”、“2”两个数字中选取得到新的SL，假设基于负载分担策略选取到2，故将SL更新为2，外层IPV6目的地址更新成SRH中偏移值为2的SID，即SID:F00000001，设备E基于外层目的地址SID:F00000001选路，将报文转发给设备F。

设备F收到上述报文后，基于目的地址SID:F00000001选查找路由表，命中自身跳转SID，其携带位图参数为00000001。位图的第0位是置位状态，故将SL更新为0，外层IPV6目的地址更新成SRH中偏移值为0的SID，即SID:H，设备F基于外层目的地址SID:H选路，将报文转发给设备H。

设备H收到上述报文后，基于路由选路，命中自身SRV6 SID，且检查到SL为0，故剥掉外层IPV6头部和SRH，将报文还原成普通IPV6报文，基于内层IPV6头部目的地址进行选路转发，转发给设备CE2。

至此，设备CE2收到了设备CE1发送的IPV6报文。网络拓扑中流量转发路径为：A->C->E->F->H。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种段列表获取装置100，如图5所示。该段列表获取装置100包括：获取模块110、合并模块120、填入模块130。

获取模块110，用于获取段列表集合，所述段列表集合中的每条初始段列表对应一条转发路径，且包含该转发路径上各节点的SID。

合并模块120，用于基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对所述段列表集合中的初始段列表进行合并；其中，合并后段列表的数量小于所述段列表集合中初始段列表的数量，合并得到的每条段列表包含合并成该条段列表的多条初始段列表各自的转发路径。

填入模块130，用于针对合并得到的每条段列表，确定合并成该条段列表的多条初始段列表的差异SID的位图以及差异部分前一段SID的位图，并将确定的位图填入该条段列表对应的SID的指定位置，得到带有位图的段列表，其中，SID的位图用于确定下一段SID，位图中的有效位表示该有效位对应的SID可作为下一段SID。

可选地，合并模块120，用于：

针对所述段列表集合中的每一条初始段列表，选取与该初始段列表最相似的另一条初始段列表；基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，判断该初始段列表与其最相似的另一条初始段列表的差异SID对应的设备，以及差异部分前一段SID对应的设备是否均支持跳转SID；若所述差异SID对应的设备以及差异部分前一段SID对应的设备均支持跳转SID，对该初始段列表与其最相似的另一条初始段列表进行合并，直到不能再合并为止。

可选地，获取模块110还用于获取所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息。

本申请实施例所提供的段列表获取装置100，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种报文转发装置200，如图6所示。该报文转发装置200包括：获取模块110、处理模块220。

获取模块210，用于获取待转发的SRV6报文，所述SRV6报文中携带有SRH，所述SRH中填充有带有位图的段列表，每条所述段列表对应多条转发路径；

处理模块220，用于将所述SRH中的偏移值更新为下一段SID的偏移值，并将所述SRV6报文中的目的地址更新为所述下一段SID，将更新后的SRV6报文发送至所述下一段SID对应的设备，其中，所述下一段SID的偏移值基于所述段列表中当前段SID的位图确定。

可选地，若所述网络设备为网络拓扑中位于网络入口的网络设备，获取模块，用于接收原始IPV6报文，在所述原始IPV6报文的头部前封装一个所述SRH和一个外层IPV6头部，将所述原始IPV6报文命中的所述段列表填充至所述SRH的段列表字段，得到所述待转发的SRV6报文。

本申请实施例所提供的报文转发装置200，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

如图7所示，图7示出了本申请实施例提供的一种电子设备300的结构框图。所述电子设备300包括：收发器310、存储器320、通讯总线330以及处理器340。

所述收发器310、所述存储器320、处理器340各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线330或信号线实现电性连接。其中，收发器310用于收发数据。存储器320用于存储计算机程序，如存储有图5中所示的软件功能模块，即段列表获取装置100，或者，存储有图6中所示的软件功能模块，即报文转发装置200。其中，段列表获取装置100或报文转发装置200包括至少一个可以软件或固件(Firmware)的形式存储于所述存储器320中或固化在所述电子设备300的操作系统(Operating System，OS)中的软件功能模块。

所述处理器340，用于执行存储器320中存储的段列表获取装置100包括的软件功能模块或计算机程序时，处理器340，用于：

获取段列表集合，所述段列表集合中的每条初始段列表对应一条转发路径，且包含该转发路径上各节点的SID；基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对所述段列表集合中的初始段列表进行合并；其中，合并后段列表的数量小于所述段列表集合中初始段列表的数量，合并得到每条的段列表包含合并成该条段列表的多条初始段列表各自的转发路径；针对合并得到的每条段列表，确定合并成该条段列表的多条初始段列表的差异SID的位图以及差异部分前一段SID的位图，并将确定的位图填入该条段列表对应的SID的指定位置，得到带有位图的段列表，其中，SID的位图用于确定下一段SID，位图中的有效位表示该有效位对应的SID可作为下一段SID。

所述处理器340，用于执行存储器320中存储的报文转发装置200包括的软件功能模块或计算机程序时，处理器340，用于：

获取待转发的SRV6报文，所述SRV6报文中携带有SRH，所述SRH中填充有带有位图的段列表，每条所述段列表对应多条转发路径；

将所述SRH中的偏移值更新为下一段SID的偏移值，并将所述SRV6报文中的目的地址更新为所述下一段SID，将更新后的SRV6报文发送至所述下一段SID对应的设备，其中，所述下一段SID的偏移值基于所述段列表中当前段SID的位图确定。

其中，存储器320可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

处理器340可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器340也可以是任何常规的处理器等。

其中，上述的电子设备300，包括但不限于上述的中心控制器、网络设备等。

本申请实施例还提供了一种非易失性的计算机可读取存储介质(以下简称存储介质)，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机如上述的电子设备300运行时，执行上述所示的段列表获取方法，或者，执行上述所示的报文转发方法。

需要说明的是，本说明书中的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他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

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计算机可读存储介质中，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，笔记本电脑,服务器，或者电子设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、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。

Claims (10)

1.一种段列表获取方法，其特征在于，应用于中心控制器，所述中心控制器用于与支持SRV6通信的网络拓扑中的至少一个网络设备连接，所述方法包括：

获取段列表集合，所述段列表集合中的每条初始段列表对应一条转发路径，且包含该转发路径上各节点的SID；

基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对所述段列表集合中的初始段列表进行合并；其中，合并后段列表的数量小于所述段列表集合中初始段列表的数量，合并得到每条的段列表包含合并成该条段列表的多条初始段列表各自的转发路径；

针对合并得到的每条段列表，确定合并成该条段列表的多条初始段列表的差异SID的位图以及差异部分前一段SID的位图，并将确定的位图填入该条段列表对应的SID的指定位置，得到带有位图的段列表，其中，SID的位图用于确定下一段SID，位图中的有效位表示该有效位对应的SID可作为下一段SID。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对所述段列表集合中的初始段列表进行合并处理，包括：

针对所述段列表集合中的每一条初始段列表，选取与该初始段列表最相似的另一条初始段列表；

基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，判断该初始段列表与其最相似的另一条初始段列表的差异SID对应的设备，以及差异部分前一段SID对应的设备是否均支持跳转SID；

若所述差异SID对应的设备以及差异部分前一段SID对应的设备均支持跳转SID，对该初始段列表与其最相似的另一条初始段列表进行合并，直到不能再合并为止。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，SID的位图中的有效位根据该SID的下一段SID在合并得到的段列表中的位置来确定，该SID的下一段SID根据该SID在原初始段列表中的位置确定。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对所述段列表集合中的初始段列表进行合并之前，所述方法还包括：

获取所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息。

5.一种报文转发方法，其特征在于，应用于网络设备，所述方法包括：

获取待转发的SRV6报文，所述SRV6报文中携带有SRH，所述SRH中填充有带有位图的段列表，每条所述段列表对应多条转发路径；

将所述SRH中的偏移值更新为下一段SID的偏移值，并将所述SRV6报文中的目的地址更新为所述下一段SID，将更新后的SRV6报文发送至所述下一段SID对应的设备，其中，所述下一段SID的偏移值基于所述段列表中当前段SID的位图确定。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若所述网络设备为网络拓扑中位于网络入口的网络设备，获取待转发的SRV6报文，包括：

接收原始IPV6报文，在所述原始IPV6报文的头部前封装一个所述SRH和一个外层IPV6头部，将所述原始IPV6报文命中的所述段列表填充至所述SRH的段列表字段，得到所述待转发的SRV6报文。

7.一种段列表获取装置，其特征在于，属于中心控制器，所述中心控制器用于与支持SRV6通信的网络拓扑中的至少一个网络设备连接，所述装置包括：

获取模块，用于获取段列表集合，所述段列表集合中的每条初始段列表对应一条转发路径，且包含该转发路径上各节点的SID；

合并模块，用于基于所述网络拓扑中各网络设备支持的跳转SID信息，对所述段列表集合中的初始段列表进行合并；其中，合并后段列表的数量小于所述段列表集合中初始段列表的数量，合并得到的每条段列表包含合并成该条段列表的多条初始段列表各自的转发路径；

填入模块，用于针对合并得到的每条段列表，确定合并成该条段列表的多条初始段列表的差异SID的位图以及差异部分前一段SID的位图，并将确定的位图填入该条段列表对应的SID的指定位置，得到带有位图的段列表，其中，SID的位图用于确定下一段SID，位图中的有效位表示该有效位对应的SID可作为下一段SID。

8.一种报文转发装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待转发的SRV6报文，所述SRV6报文中携带有SRH，所述SRH中填充有带有位图的段列表，每条所述段列表对应多条转发路径；

处理模块，用于将所述SRH中的偏移值更新为下一段SID的偏移值，并将所述SRV6报文中的目的地址更新为所述下一段SID，将更新后的SRV6报文发送至所述下一段SID对应的设备，其中，所述下一段SID的偏移值基于所述段列表中当前段SID的位图确定。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述处理器与所述存储器连接；

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，用于调用存储于所述存储器中的程序，以执行如权利要求1-4中任一项所述的方法，或者，执行如权利要求5或6所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，执行如权利要求1-4中任一项所述的方法，或者，执行如权利要求5或6所述的方法。

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