CN114827023A - 端到端业务保障方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种端到端业务保障方法和系统。端到端业务保障方法包括：入口路由器在接收到业务报文后，查找与业务报文相匹配的映射路由表，映射路由表包括与业务报文的源IP地址相匹配的第一前缀，与业务报文的目的IP地址相匹配的第二前缀和第一路由标签；入口路由器根据第一路由标签将业务报文发送给对应的中间路由器；中间路由器通过预先配置的交叉路由表查询出与第一路由标签相关联的第二路由标签，并根据第二路由标签将业务报文发送给出口路由器；出口路由器通过预先设置的交叉路由表查询出没有与第二路由标签相关联的路由标签，将业务报文依据业务报文的目的地址进行转发。本公开能够有效实现面向连接的端到端业务保障。

Description

端到端业务保障方法和系统

技术领域

本公开涉及通信领域，特别涉及一种端到端业务保障方法和系统。

背景技术

在传统IP网络中，由于二层数据报文中只有源和目的地址的字段，是面向无连接状态的服务，缺少针对数据流量路径的控制消息。因此如果需要对数据流量实现端到端保障，则需要采用MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)网络或者IPv6网络的方案。

发明内容

发明人通过研究发现，在相关技术中，对数据流量实现端到端保障的方案通常利用L3(Layer 3，层3)VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网)，或者利用SRH(SegmentRouting Header，分段路由头)扩展IPv6包头。而针对IPv4网络则缺乏良好的解决方案。

据此，本公开提供一种端到端业务保障方案，从而能够保证在Native IP环境下，实现面向连接的网络通信及端到端业务保障。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种端到端业务保障方法，包括：入口路由器在接收到业务报文后，查找与所述业务报文相匹配的映射路由表，所述映射路由表包括与所述业务报文的源IP地址相匹配的第一前缀，与所述业务报文的目的IP地址相匹配的第二前缀和第一路由标签；所述入口路由器根据所述第一路由标签将所述业务报文发送给对应的中间路由器；所述中间路由器通过预先配置的交叉路由表查询出与所述第一路由标签相关联的第二路由标签，并根据所述第二路由标签将所述业务报文发送给出口路由器；所述出口路由器通过预先设置的交叉路由表查询出没有与所述第二路由标签相关联的路由标签，将所述业务报文依据所述业务报文的目的地址进行转发。

在一些实施例中，所述中间路由器包括多个转发路由器，所述中间路由器通过预先配置的交叉路由表查询出与所述第一路由标签相关联的第二路由标签，并根据所述第二路由标签将所述业务报文发送给出口路由器包括：每个转发路由器在接收到业务报文后，通过预先配置的交叉路由表查询出与所述业务报文所携带的路由标签相关联的下一路由标签；若所述下一路由标签指示的下一路由器为下一转发路由器，则根据所述下一路由标签将接收到的业务报文发送给所述下一转发路由器。

在一些实施例中，若所述下一路由标签指示的下一路由器为所述出口路由器，则根据所述下一路由标签将接收到的业务报文发送给所述出口路由器。

在一些实施例中，所述SDN控制器向所述入口路由器发送路由配置信息，向所述中间路由器和所述出口路由器发送对应的交叉路由表；所述入口路由器依据所述SDN控制器下发的信息，选择与所述业务报文相匹配的BGP会话并生成映射路由表，，其中所述映射路由表包括第一前缀、第二前缀和用于表示所述入口路由器的下一路由器的路由标签，所述第一前缀包括与所述BGP会话相关联的源IP地址集合，所述第二前缀包括与所述BGP会话相关联的目的IP地址集合。

在一些实施例中，发送给所述中间路由器的交叉路由表包括所述中间路由器的上一路由器的路由标签和所述中间路由器的下一路由器的路由标签；发送给所述出口路由器的交叉路由表包括所述出口路由器的上一路由器的路由标签。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种端到端业务保障系统，包括：入口路由器，被配置为在接收到业务报文后，查找与所述业务报文相匹配的映射路由表，所述映射路由表包括与所述业务报文的源IP地址相匹配的第一前缀，与所述业务报文的目的IP地址相匹配的第二前缀和第一路由标签，根据所述第一路由标签将所述业务报文发送给对应的中间路由器；所述中间路由器，被配置为通过预先配置的交叉路由表查询出与所述第一路由标签相关联的第二路由标签，并根据所述第二路由标签将所述业务报文发送给出口路由器；所述出口路由器，被配置为通过预先设置的交叉路由表查询出没有与所述第二路由标签相关联的路由标签，将所述业务报文依据所述业务报文目的地址进行转发。

在一些实施例中，所述中间路由器包括多个转发路由器；每个转发路由器被配置为在接收到业务报文后，通过预先配置的交叉路由表查询出与所述业务报文所携带的路由标签相关联的下一路由标签，若所述下一路由标签指示的下一路由器为下一转发路由器，则根据所述下一路由标签将接收到的业务报文发送给所述下一转发路由器。

在一些实施例中，所述转发路由器还被配置为若所述下一路由标签指示的下一路由器为所述出口路由器，则根据所述下一路由标签将接收到的业务报文发送给所述出口路由器。

在一些实施例中，上述系统还包括SDN控制器，其中：所述SDN控制器，被配置为向所述入口路由器发送路由配置信息，向所述中间路由器和所述出口路由器发送对应的交叉路由表；所述入口路由器被配置为依据所述SDN控制器下发的信息，选择与所述业务报文相匹配的BGP会话，并生成映射路由表，其中所述映射路由表包括第一前缀、第二前缀和用于表示所述入口路由器的下一路由器的路由标签，所述第一前缀包括与所述BGP会话相关联的源IP地址集合，所述第二前缀包括与所述BGP会话相关联的目的IP地址集合。

在一些实施例中，发送给所述中间路由器的交叉路由表包括所述中间路由器的上一路由器的路由标签和所述中间路由器的下一路由器的路由标签；发送给所述出口路由器的交叉路由表包括所述出口路由器的上一路由器的路由标签。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开一个实施例的端到端业务保障方法的流程示意图；

图2是根据本公开一个实施例的端到端业务保障系统的结构示意图；

图3是根据本公开另一个实施例的端到端业务保障系统的结构示意图；

图4是根据本公开又一个实施例的端到端业务保障系统的结构示意图。

应当明白，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。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：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、材料的组分和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

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说明书的一部分。

图1是根据本公开一个实施例的端到端业务保障方法的流程示意图。

在步骤101，入口路由器在接收到业务报文后，查找与业务报文相匹配的映射路由表。

映射路由表包括与业务报文的源IP地址相匹配的第一前缀，与业务报文的目的IP地址相匹配的第二前缀和第一路由标签。

在步骤102，入口路由器根据第一路由标签将业务报文发送给对应的中间路由器。

在步骤103，中间路由器通过预先配置的交叉路由表查询出与第一路由标签相关联的第二路由标签，并根据第二路由标签将业务报文发送给出口路由器。

在一些实施例中，交叉路由表包括路由标签键值对。例如路由器R2的交叉路由表中，相应的路由标签键值对为(VLN12，VLAN24)，即表明路由器R2将来自路由器R1的报文转发给路由器R4。

在一些实施例中，中间路由器包括多个转发路由器。例如在入口路由器R1和出口路由器R8之间具有多个路由器。从入口路由器R1到出口路由器R8的路径为R1-R2-R4-R6-R8。R2、R4和R6为转发路由器。

每个转发路由器在接收到业务报文后，通过预先配置的交叉路由表查询出与业务报文所携带的路由标签相关联的下一路由标签。若下一路由标签指示的下一路由器为下一转发路由器，则根据下一路由标签将接收到的业务报文发送给下一转发路由器。若下一路由标签指示的下一路由器为出口路由器，则根据下一路由标签将接收到的业务报文发送给出口路由器。

在步骤104，出口路由器通过预先设置的交叉路由表查询出没有与第二路由标签相关联的路由标签，将业务报文依据业务报文的目的地址进行转发。

例如，路由器R8的交叉路由表中仅包括VLAN68，即意味着路由器R8自身是路径上的最后一个路由节点，路由器R8会将来自路由器R6的报文依据报文的目的地址进行转发。

在一些实施例中，在出口路由器接收到的由转发路由器发送的业务报文中，携带有上一跳的转发路由器的逻辑子接口的标识。出口路由器在对应交叉路由表中查找到与上一跳的转发路由器的逻辑子接口的标识相对应的逻辑子接口的标识是否为预设值，若是，则出口路由器根据该预设值，将业务报文中的二层封装去除，依据业务报文中的目的地址将去除二层封装的报文进行转发。

在一些实施例中，在入口路由器和出口路由器之间部署多个BGP(Border GatewayProtocol，边界网关协议)Session(会话)。不同的BGP Session对应不同的业务。不同的BGPSession会分发不同的前缀，并具有不同的BGP nexthop(下一跳)。

SDN控制器向入口路由器发送路由配置信息，向中间路由器和出口路由器发送对应的交叉路由表。这里需要说明的是，SDN控制器会根据全局网络拓扑、TE Policy(流量工程策略)等参数信息计算全局优化路径。例如，SDN控制器向入口路由器发送的路由配置信息为三元组信息(BS1_R1，BS1_R8，VLAN12)。BS1_R1和BS1_R8分别表示基于BGP Session 1的入口路由器R1和出口路由器R8的逻辑子接口地址，VLAN12表示入口路由器R1的下一跳为路由器R2。控制器将该三元组信息通过PCEP协议下发至入口路由器R1，入口路由器R1收到信息后返回PCRpt确认信息。

入口路由器依据SDN控制器下发的信息，选择与业务报文相匹配的BGP Session1，并通过PCEP(Path Computation Element Communication Protocol，路径计算单元通信协议)协议与SDN(Software Defined Network，软件定义网络)控制器建立连接。

入口路由器根据SDN控制器下发的信息生成映射路由表，其中映射路由表包括第一前缀、第二前缀和用于表示入口路由器的下一路由器的路由标签，第一前缀包括与BGP会话相关联的源IP地址集合，第二前缀包括与BGP会话相关联的目的IP地址集合。

例如，入口路由器R1所生成的映射路由表如表1所示。

表1

如表1所示，第一前缀匹配N条源IP，第二前缀匹配M条目的IP，因此该路由表针对BGP Session 1共有N×M条路径组合。

在一些实施例中，发送给中间路由器的交叉路由表包括中间路由器的上一路由器的路由标签和中间路由器的下一路由器的路由标签。发送给出口路由器的交叉路由表包括出口路由器的上一路由器的路由标签。

例如，在入口路由器R1和出口路由器R8之间的路径上包括路由器R2、R4和R6。则路由器R2的交叉路由表中包括的键值对为(VLAN12，VLAN24)，路由器R4的交叉路由表中包括的键值对为(VLAN24，VLAN46)，路由器R6的交叉路由表中包括的键值对为(VLAN46，VLAN68)。路由器R8的交叉路由表中仅包括VLAN68。

在本公开上述实施例提供的端到端业务保障方法中，通过预先在入口路由器中设置映射路由表，在中间路由器和出口路由器中设置交叉路由表，从而有效实现流量的端到端业务保障。

图2是根据本公开一个实施例的端到端业务保障系统的结构示意图。如图2所示，端到端业务保障系统包括入口路由器21、中间路由器22和出口路由器23。

入口路由器21被配置为在接收到业务报文后，查找与业务报文相匹配的映射路由表，映射路由表包括与业务报文的源IP地址相匹配的第一前缀，与业务报文的目的IP地址相匹配的第二前缀和第一路由标签，根据第一路由标签将业务报文发送给对应的中间路由器22。

中间路由器22被配置为通过预先配置的交叉路由表查询出与第一路由标签相关联的第二路由标签，并根据第二路由标签将业务报文发送给出口路由器23。

出口路由器23被配置为通过预先设置的交叉路由表查询出没有与第二路由标签相关联的路由标签，将业务报文依据业务报文的目的地址进行转发。

在一些实施例中，在出口路由器23接收到的由转发路由器发送的业务报文中，携带有上一跳的转发路由器的逻辑子接口的标识。出口路由器23在对应交叉路由表中查找到与上一跳的转发路由器的逻辑子接口的标识相对应的逻辑子接口的标识是否为预设值，若是，则出口路由器23根据该预设值，将业务报文中的二层封装去除，依据业务报文中的目的地址将去除二层封装的报文进行转发。

在一些实施例中，如图2所示，端到端业务保障系统还包括SDN控制器24。

SDN控制器24被配置为向入口路由器21发送路由配置信息，向中间路由器22和出口路由器23发送对应的交叉路由表。

入口路由器21被配置为依据SDN控制器下发的信息，选择与业务报文相匹配的BGP会话，并生成映射路由表，其中映射路由表包括第一前缀、第二前缀和用于表示入口路由器的下一路由器的路由标签，第一前缀包括与BGP会话相关联的源IP地址集合，第二前缀包括与BGP会话相关联的目的IP地址集合。

在一些实施例中，发送给中间路由器的交叉路由表包括中间路由器的上一路由器的路由标签和中间路由器的下一路由器的路由标签。发送给出口路由器的交叉路由表包括出口路由器的上一路由器的路由标签。

图3是根据本公开另一个实施例的端到端业务保障系统的结构示意图。图3和图2的不同之处在于，在图3所示实施例中，中间路由器22包括多个转发路由器31、32、…、3n。

每个转发路由器被配置为在接收到业务报文后，通过预先配置的交叉路由表查询出与业务报文所携带的路由标签相关联的下一路由标签，若下一路由标签指示的下一路由器为下一转发路由器，则根据下一路由标签将接收到的业务报文发送给下一转发路由器。

此外，转发路由器还被配置为若下一路由标签指示的下一路由器为出口路由器，则根据下一路由标签将接收到的业务报文发送给出口路由器。

图4是根据本公开又一个实施例的端到端业务保障系统的结构示意图。如图4所示，在入口路由器R1和出口路由器R8之间设有路由器R2-R7。

在R1和R8之间通过不同的子接口创建三个BGP实例，分别对应BGP Session 1、BGPSession 2和BGP Session 3，不同的BGP Session分发不同的前缀，并具有不同的BGPnexthop。

若某项业务与BGP Session 1相匹配，则R1选择BGP Session 1。

SDN控制器和R1通过PCEP协议建立连接。SDN控制器根据全局网络拓扑、TE Policy等参数信息计算全局优化路径，形成基于BGP Session 1的三元组信息(BS1_R1，BS1_R8，VLAN12)。BS1_R1和BS1_R8分别表示基于BGP Session 1的R1和R8的逻辑子接口地址，VLAN12表示R1的下一跳为R2。SDN控制器将该三元组信息通过PCEP协议下发至R1，R1收到信息后返回PCRpt确认信息。

R1根据收到的三元组信息生成相应的映射路由表，如上述表1所示。

对于位于路径上的R2、R4、R6，SDN控制器会下发相应的交叉路由表。对于R2，交叉路由表中的相应条目为(VLAN12，VLAN24)。对于R4，交叉路由表中的相应条目为(VLAN24，VLAN46)。对于R6，交叉路由表中的相应条目为(VLAN48，VLAN68)。

当R1接收到相应的业务报文后，会查找映射路由表，将报文封装相应的路由标签VLAN12后，通过对应BGP Session 1的逻辑子接口发送给R2。

R2将接收到的报文解封装，去除路由标签VLAN12，并根据交叉路由表给报文封装相应的路由标签VLAN24，通过创建对应的VLAN子接口发送给R4。

R4将接收到的报文解封装，去除路由标签VLAN24，并根据交叉路由表给报文封装相应的路由标签VLAN46，通过创建对应的VLAN子接口发送给R6。

R6将接收到的报文解封装，去除路由标签VLAN46，并根据交叉路由表给报文封装相应的路由标签VLAN68，通过创建对应的VLAN子接口发送给R8。

R8在接收到R6发送的报文后，根据交叉路由表得知自己是出口路由器，则不再进行封装操作。R8将接收到的报文解封装以去除路由标签VLAN68，然后对报文进行三层转发以发送给报文的目的地址。

在一些实施例中，上述功能模块可以实现为用于执行本公开所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称：PLC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称：FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

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，所述的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。

至此，已经详细描述了本公开的实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种端到端业务保障方法，包括：

入口路由器在接收到业务报文后，查找与所述业务报文相匹配的映射路由表，所述映射路由表包括与所述业务报文的源IP地址相匹配的第一前缀，与所述业务报文的目的IP地址相匹配的第二前缀和第一路由标签；

所述入口路由器根据所述第一路由标签将所述业务报文发送给对应的中间路由器；

所述中间路由器通过预先配置的交叉路由表查询出与所述第一路由标签相关联的第二路由标签，并根据所述第二路由标签将所述业务报文发送给出口路由器；

所述出口路由器通过预先设置的交叉路由表查询出没有与所述第二路由标签相关联的路由标签，将所述业务报文依据所述业务报文的目的地址进行转发。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述中间路由器包括多个转发路由器，所述中间路由器通过预先配置的交叉路由表查询出与所述第一路由标签相关联的第二路由标签，并根据所述第二路由标签将所述业务报文发送给出口路由器包括：

每个转发路由器在接收到业务报文后，通过预先配置的交叉路由表查询出与所述业务报文所携带的路由标签相关联的下一路由标签；

若所述下一路由标签指示的下一路由器为下一转发路由器，则根据所述下一路由标签将接收到的业务报文发送给所述下一转发路由器。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

若所述下一路由标签指示的下一路由器为所述出口路由器，则根据所述下一路由标签将接收到的业务报文发送给所述出口路由器。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括：

所述SDN控制器向所述入口路由器发送路由配置信息，向所述中间路由器和所述出口路由器发送对应的交叉路由表；

所述入口路由器依据所述SDN控制器下发的信息，选择与所述业务报文相匹配的BGP会话并生成映射路由表，其中所述映射路由表包括第一前缀、第二前缀和用于表示所述入口路由器的下一路由器的路由标签，所述第一前缀包括与所述BGP会话相关联的源IP地址集合，所述第二前缀包括与所述BGP会话相关联的目的IP地址集合。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，

发送给所述中间路由器的交叉路由表包括所述中间路由器的上一路由器的路由标签和所述中间路由器的下一路由器的路由标签；

发送给所述出口路由器的交叉路由表包括所述出口路由器的上一路由器的路由标签。

6.一种端到端业务保障系统，包括：

入口路由器，被配置为在接收到业务报文后，查找与所述业务报文相匹配的映射路由表，所述映射路由表包括与所述业务报文的源IP地址相匹配的第一前缀，与所述业务报文的目的IP地址相匹配的第二前缀和第一路由标签，根据所述第一路由标签将所述业务报文发送给对应的中间路由器；

所述中间路由器，被配置为通过预先配置的交叉路由表查询出与所述第一路由标签相关联的第二路由标签，并根据所述第二路由标签将所述业务报文发送给出口路由器；

所述出口路由器，被配置为通过预先设置的交叉路由表查询出没有与所述第二路由标签相关联的路由标签，将所述业务报文依据所述业务报文的目的地址进行转发。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述中间路由器包括多个转发路由器；

每个转发路由器被配置为在接收到业务报文后，通过预先配置的交叉路由表查询出与所述业务报文所携带的路由标签相关联的下一路由标签，若所述下一路由标签指示的下一路由器为下一转发路由器，则根据所述下一路由标签将接收到的业务报文发送给所述下一转发路由器。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，

所述转发路由器还被配置为若所述下一路由标签指示的下一路由器为所述出口路由器，则根据所述下一路由标签将接收到的业务报文发送给所述出口路由器。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的系统，还包括SDN控制器，其中：

所述SDN控制器，被配置为向所述入口路由器发送路由配置信息，向所述中间路由器和所述出口路由器发送对应的交叉路由表；

所述入口路由器被配置为依据所述SDN控制器下发的信息，选择与所述业务报文相匹配的BGP会话，并生成映射路由表，其中所述映射路由表包括第一前缀、第二前缀和用于表示所述入口路由器的下一路由器的路由标签，所述第一前缀包括与所述BGP会话相关联的源IP地址集合，所述第二前缀包括与所述BGP会话相关联的目的IP地址集合。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，

发送给所述中间路由器的交叉路由表包括所述中间路由器的上一路由器的路由标签和所述中间路由器的下一路由器的路由标签；

发送给所述出口路由器的交叉路由表包括所述出口路由器的上一路由器的路由标签。

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