CN114629972B - 一种数据报文的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数据报文的处理方法及装置，方法包括：根据分组交换网络的通信控制信息确定字段集，对字段集中每一个字段设置对应的字段处理函数，得到字段处理函数集；确定报文类型，根据报文类型配置报文类型处理集；接收数据报文，根据数据报文携带的报文类型标识符查找报文类型处理集，得到报文包含的若干字段；通过字段处理函数对若干字段进行处理。本申请在接收到数据报文后通过数据报文所携带的报文类型查询提前设置好的报文类型处理集，依据该报文类型处理集对报文的字段进行相应的处理，当需要支持新的数据报文类型时，并不需要重新实现对应的数据报文处理流程，只需要重新配置数据报文处理集即可，减少了资源的开销。

Description

一种数据报文的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及数字通信技术领域，尤其涉及一种数据报文的处理方法及装置。

背景技术

经过几十年的发展，分组交换网络技术已经广泛应用各种网络中，特别是在计算机网络，基于分组交换技术发展起来的计算互联网已经成为覆盖全球通信网络的基础设施，采用“存储-转发”技术的分组交换网络在数字通信领域中得到了蓬勃发展。在分组交换网络中，分组交换技术将信息负载分割成较小、等长的数据段，并对每个数据段添加相应的控制信息(例如目的地址、源地址和报文生存时间等)组成一个数据报文。在进行数据传输时，信源组装好报文之后转发给下一个通信节点，通信节点收到后首先将报文存储下来，然后对报文进行解析得到报文头部中的相应控制信息，最后转发模块依据报文头部的控制信息进行转发，从而将信息负载传送到信宿处。

随着IP网络的应用环境和用户需求的不断增长，越来越多的新型网络应用逐渐兴起，面向未来智能机器通信、万物互联、万网互联等新业务能力需求不断高涨。具体到网络数据传输而言，单一类型的数据报文难以满足未来分组交换网络的需求，数据报文控制信息可自定义、数据报文字段可排序、用户可全灵活封装数据报文的呼唤在不断地加强。

未来网络的数据报文是灵活多样的，而现有的报文封装和解析是基于固定格式进行组装、解析，通过偏移来获取相应控制信息，这样的方式很难满足未来多类型报文的封装解析需求。如果通过对每种数据报文都建立起相应的封装、解析流程，不但会造成资源上的浪费，还会极大地降低数据报文的处理性能，从而影响通信效果。因此如何组装解析多类型、全灵活数据报文的问题亟待解决。然而，现有的工作对多类型、全灵活数据报文的研究尚且过少，而对多类型、全灵活数据报文的封装和解析研究更是少之又少。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种数据报文的处理方法及装置，应用于多类型、全灵活数据报文的处理中。

第一方面，本申请实施例提供了一种数据报文的处理方法，所述方法包括：

根据分组交换网络的通信控制信息确定字段集，对所述字段集中每一个字段设置对应的字段处理函数，得到字段处理函数集；

确定报文类型，根据所述报文类型配置报文类型处理集；

接收数据报文，根据所述数据报文携带的报文类型标识符查找所述所述报文类型处理集，得到报文包含的若干字段；

通过所述字段处理函数对所述若干字段进行处理。

优选地，所述方法还包括：设置指针函数数组，所述指针函数数组的每一个元素对应一个所述报文类型处理集。

优选地，所述处理函数包括：封装函数和解析函数。

优选地，所述通过所述字段处理函数对所述若干字段进行处理包括：

获取所述若干字段中当前字段的字段标识，

遍历字段函数处理集，获取当前字段对应的处理函数，通过所述当前字段对应的处理函数对所述当前字段进行解析。

优选地，所述方法还包括：

在数据发送时，所述通过所述字段处理函数对所述若干字段进行处理包括：

依据下一跳所需的报文类型对数据进行封装，得到封装后的报文，将所述封装后的报文发送至输出队列。

第二方面，本申请实施例提供了一种数据报文的处理装置，所述装置包括：

数据报文处理模块，用于根据数据报文中所携带的类型标识查找相应的处理函数，对所述数据报文进行处理；

路由选择模块，用于根据配置的路由协议来获取域内各个网元节点的信息并生成相应的路由表项；

分组交换模块，用于根据数据报文中携带的控制信息并查询路由选择模块的路由表项来将数据报文进行转发。

优选地，所述装置还包括：输入输出模块，用于接收和发送数据报文。

优选地，所述数据报文处理模块包括数据报文解析模块和数据报文封装模块。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算设备，包括处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时，执行如第一方面中任一项实施例所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行如第一方面任一项实施例所述的方法。

本申请的方法在接收到多类型数据报文后通过数据报文所携带的报文类型查询提前设置好的报文类型处理集，依据该报文类型处理集对报文的字段进行相应的处理，当需要支持新的数据报文类型时，并不需要重新实现对应的数据报文处理流程，只需要重新配置数据报文处理集即可，减少了资源的开销。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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它的附图。

图1为本申请实施例提供的技术场景的应用示意图；

图2为本申请实施例提供的数据报文的处理方法示意图；

图3为本申请实施例提供的数据报文的格式示意图；

图4为本申请实施例提供的数据报文的处理装置示意图；

图5为本申请实施例提供的报文处理功能示意图；

图6为本申请实施例中提供的一种计算机设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。该发明方法可基于硬件实现，也可基于软件编码实现，在本次实施演示中，将采用软件编码的方式来展现该发明。本发明也不针对任何特定的编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明内容，并且对特定语言、系统功能模块的调用所做的描述仅仅是为了披露发明的最佳实施方式。示例性地，本发明的具体实施例是基于C语言来进行研究开发。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。

图1为本申请实施例提供的技术场景的应用示意图。如图1所示，网元设备接收多类型数据报文，通过部署于网元设备中的数据报文处理装置来运行本申请的数据报文处理方法，可以对多类型数据报文实现灵活的解析以及封装。

图2为本申请实施例提供的数据报文的处理方法示意图。如图2所示，本申请所提供的数据报文的处理方法包括：

步骤S201：根据具体分组交换网络的通信控制信息确定字段集，对所述字段集中每一个字段设置对应的字段处理函数，得到字段处理函数集。

报文是由多个字段组成的，如地址字段，跳数限制字段等等。对每一个字段的处理就是一个函数，如对目的地址字段的处理函数、对报文生存时间的处理函数等。这些字段是构成多类型报文的前提基础，多类型、全灵活数据报文类型的字段主要依据于这些字段按照需求自由组合而成。

图3为本申请实施例提供的一种数据报文的格式示意图。如图3所示，多类型的数据报文由多个byte组成，第一个byte用来标识该报文的类型Packet Type，第二个byte的每一个比特位用于标识该Packet Type下的字段是否会出现，从第三个byte开始为该PacketType下的字段按照特定排列顺序组合而成，字段是否出现依据于第二个byte的比特位标注，字段集合之后紧接着报文负载信息。可以理解的是，图3示出的数据报文的格式仅仅是一种示例，并不构成对本申请数据报文的格式限制。当字段数多于8个时，则第二个和第三个byte用来标识字段是否出现，从第四个byte开始为具体的字段，以此类推。

示例性地，请参考图3，报文中包括了的Destination Address字段、SourceAddress字段、Next Header字段等，对这些字段分别设置字段对应的字段处理函数，字段处理函数可以实现对字段的处理。

在一些可能的实施例中，处理函数包括：封装函数和解析函数。

可以理解，网元设备的数据包括接收与发出，相对应的，在网元设备接收数据报文时，对数据报文进行解析处理；在网元设备发送数据报文时，对数据报文进行封装处理。

表1

表1示出了以C语言为例，对不同字段的处理的一种函数代码。代码中的if()else()语句表明了对字段的两种处理(即封装和解析)。

步骤S202：确定报文类型，根据所述报文类型配置报文类型处理集。

报文类型可以使由权威机构设定的，也可以是用户自定义的。根据确定的报文类型，配置报文类型处理集。确保规定的报文类型都有相对应的处理集。

每一个报文类型都有一个相对应的报文处理集合，当收到一个数据包文后，从这些处理集中找到相对应的处理集合进行处理，从而实现对多类型数据报文的处理。每一个报文类型处理集包含了该报文类型所对应的字段处理函数，当新增一个报文类型时，只需要在处理集中添加相应的类型，从而不需要重新实现一个处理流程，减少了资源的开销。

步骤S203：接收数据报文，根据所述数据报文携带的报文类型标识符查找所述所述报文类型处理集，得到报文包含的若干字段。

当网元设备接收到一个报文后，首先依据报文中所携带的报文类型标识符去查找相应的报文类型处理集，获取到该报文类型所对应的所有字段。

步骤S204：通过所述字段处理函数对所述若干字段进行处理。

获取到报文类型所对应的所有字段，在字段处理函数集中查找每个字段对应的字段处理函数，根据设置的字段处理函数对所有字段中的每个字段分别进行处理。

在一些可能的实施例中，在数据接收时，通过所述字段处理函数对所述若干字段进行处理包括：获取所述若干字段中当前字段的字段标识，遍历字段函数处理集，获取当前字段对应的处理函数，通过当前字段对应的处理函数对所述当前字段进行解析。

表2

表2示出了对多类型数据报文的解析代码。如表2所示，在接收到报文之后，首先根据报文携带的类型标识符来查找想对应的字段处理函数集，对字段信息进行解析，从而完成对多类型数据报文的处理。

在一些可能的实施例中，数据报文的处理方法还包括：在数据发送时，所述通过所述字段处理函数对所述若干字段进行处理包括：

依据下一跳所需的报文类型对数据进行封装，得到封装后的报文，将所述封装后的报文发送至输出队列。

在一些可能的实施例中，数据报文的处理方法还包括：设置指针函数数组，所述指针函数数组的每一个元素对应一个所述报文类型处理集。

表3

表3示出了设置指针函数数组的代码。如表3所示，指针函数数组是一个二维数组，其中，二维数组的第一维指向报文类型处理集，二维数组的第二维指向报文类型处理集中的字段处理。举例来讲，指针函数数组flexible[0][1]就是指向type0的报文类型处理集的原地址字段src_addr_field。

通过本申请的数据报文的处理方法，可以在网元接收到当处理模块收到一个多类型数据报文后，首先依据报文中所携带的报文类型标识符去查找相应的报文类型处理集，然后依据该处理集来对报文的字段进行相应解析，或者在数据发送时，依据路由指定的报文类型来对数据进行封装。由此便实现了对多类型数据报文的解析，当需要支持新的数据报文类型时，不需要重新实现相对应的数据报文封装、解析流程，只需重新配置数据报文处理集合表即可。

本申请还提供一种基于网元设备的多类型数据报文的处理装置。图4为本申请实施例提供的数据报文的处理装置示意图。

如图4所示，本申请的处理装置包括：数据报文处理模块，分组交换模块，路由选择模块。其中，数据报文处理模块可以包括数据报文解析模块和数据报文封装模块。

多类型数据报文进入到网元设备之后，首先由数据报文处理模块的数据报文解析模块解析后交由分组交换模块处理，分组交换模块通过查询由路由选择模块依据路由协议生成的路由表得到下一跳及输出端口，然后递交给数据报文处理模块的数据报文封装模块进行报文重新封装，最后进行排队输出。

数据报文处理模块，用于根据数据报文中所携带的类型标识查找相应的处理函数，对所述数据报文进行处理。

数据报文处理模块可通过软件编码来实现，也可以通过硬件来实现。当数据报文传输到该模块后，首先数据报文处理模块的数据报文解析模块根据数据报文中所携带的类型标识查找到相应的解析函数进行解析，解析完成后交由路由转发模块处理。接着路由转发模块依据路由规则查找下一跳进行分组转发，最后根据下一跳所需数据包的标识类型对数据进行重新封装后输出。

如果网元结点需要支持新的报文类型和处理新的字段，只需在数据报文处理模块中添加相应的字段处理函数或者报文类型字段处理集，无需重新设计，可方便用户自定义网络数据包类型。因此，该数据报文处理模块能组装、解析多种数据报文类，从而能够提高网元节点的数据报文处理能力。

图5为本申请实施例提供的报文处理功能示意图。请参考图5，当报文处理功能模块收到一个数据报文后，首先交给处理核心模块处理，处理核心模块根据报文的类型去查询报文类型处理集合找到相应的处理集合来对数据报文进行解析，解析完成后提交到上层模块处理，上层处理模块为路由选择模块。当上层模块需要发送数据报文时同理，首先根据所设置的报文类型选择相应的封装处理集合，接着按照处理集合对数据进行封装，封装完成之后交由下层发送模块处理。

其中，处理核心模块用于从输入队列中提取一个数据报文，查找相应的报文类型处理集进行处理，并把它送到相应的上层处理模块；再者就是对上层模块传送下来的数据进行封装并输出。

每一个报文类型都有一个相对应的报文处理集合。报文类型处理集用于当收到一个数据报文后，从这些处理集中找到相对应的处理集合进行处理，从而实现对报文的处理。每一个类型处理集包含了该报文类型所对应的字段处理函数，当新增一个报文类型时，只需要在处理集中添加相应的类型，从而不需要重新实现一个处理流程，减少了资源的开销。

字段处理模块定义了一系列对控制信息的字段处理函数，如对目的地址字段的处理函数、对报文生存时间的处理函数等。这些字段是构成多类型报文的前提基础，多类型、全灵活数据报文类型的字段主要依据于这些字段按照需求自由组合而成。

路由选择模块，用于根据所配置的路由协议来获取域内各个网元节点的信息并生成相应的路由表项。数据报文在进行转发时，可以通过查询该路由表来确定转发的下一跳地址，从而得到相应的输出端口。

分组交换模块，根据数据报文中携带的控制信息并查询路由选择模块的路由表项来将数据报文进行转发。

由于分组交换技术是将数据等分成一个分组发送出去的，因而网元节点收到的几个数据包很大程度上是发往同一信宿的，因而报文分组交换模块同时还维护一个交换转发表，用于减少路由表的查询，从而加速数据报文的处理转发速度。

在一些可能的实施例中，处理装置还可以包括输入输出模块，输入输出模块为网元设备处理的起点和终点，用于接收和发送数据报文，即把数据报文数据从传输信道中还原出来，并存储于相应队列中，以便网元后续进行处理；在数据报文重新封装后，将封装的数据报文交由输出端口进行排队输出。

图6示出了本说明书实施例所提供的一种计算机设备结构示意图，该计算机设备可以包括：处理器610、存储器620、输入/输出接口630、通信接口640和总线650。其中处理器610、存储器620、输入/输出接口630和通信接口640通过总线650实现彼此之间在设备内部的通信连接。该计算机设备可以用于执行前述图2所示的方法。

处理器610可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器620可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器620可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器620中，并由处理器610来调用执行。

输入/输出接口630用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入/输出模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口640用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线650包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器610、存储器620、输入/输出接口630和通信接口640)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器610、存储器620、输入/输出接口630、通信接口640以及总线650，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种数据报文的处理方法，应用于分组交换网络中，其特征在于，所述方法包括：

根据分组交换网络的通信控制信息确定字段集，对所述字段集中每一个字段设置对应的字段处理函数，得到字段处理函数集；

确定报文类型，根据所述报文类型配置报文类型处理集；其中，所述报文类型由权威机构设定或是用户自定义；

接收数据报文，根据所述数据报文携带的报文类型标识符查找所述所述报文类型处理集，得到报文包含的若干字段；所述字段为空字段/非空字段；

通过所述字段处理函数对所述若干字段进行处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：设置指针函数数组，所述指针函数数组的每一个元素对应一个所述报文类型处理集。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理函数包括：封装函数和解析函数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述字段处理函数对所述若干字段进行处理包括：

获取所述若干字段中当前字段的字段标识，

遍历字段函数处理集，获取当前字段对应的处理函数，通过所述当前字段对应的处理函数对所述当前字段进行解析。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在数据发送时，所述通过所述字段处理函数对所述若干字段进行处理包括：

依据下一跳所需的报文类型对数据进行封装，得到封装后的报文，将所述封装后的报文发送至输出队列。

6.一种计算设备，包括处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时，执行如权利要求1-5中任一项所述的方法。

7.一种计算机可读存储介质，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行如权利要求1-5任一项所述的方法。