CN114900457B - 一种减少SRv6报文头部长度的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减少SRv6报文头部长度的方法和系统，所述方法包括步骤1、确定业务路径需求，分析业务网络，明确从确定源至确定目的的规划路径；步骤2、动态计算业务网络的转发路径，将实际转发路径与规划路径进行对比，判断出重合节点；步骤3、将重合节点排除在Segment List之外后得出策略路径。本发明既能够实现多跳的业务路径规划，同时减少了Segment List长度，缩短了报文头部长度，提高传输效率。

Description

一种减少SRv6报文头部长度的方法和系统

技术领域

本发明属于分组交换网络通信技术领域，具体涉及一种减少SRv6报文头部长度的方法和系统。

背景技术

分段路由(Segment Routing,SR)是一种基于源路由的隧道技术，根据在源端确定数据转发路径。

SRv6(Segment Routing IPv6，基于IPv6转发平面的段路由)即SR(SegmentRouting)+IPv6，是新一代IP承载协议。其采用现有的IPv6转发技术，通过灵活的IPv6扩展头，实现网络可编程。SRv6简化了网络协议类型，具有良好的扩展性和可编程性，可满足更多新业务的多样化需求，提供高可靠性，在云业务中有良好的应用前景。

在SRv6网络中，使用IPv6地址标识网络节点、接口链路和业务应用等，该标识称为SID，通过在IPv6扩展头部的Segment List按序存入期望路径节点的SID，来控制数据的转发路径和转发动作等。每个SID由一个128bit的IPv6地址组成，控制需求越多，扩展头部越长，降低了报文有效数据载荷比，这意味着数据传输效率的下降，同时对设备处理性能和所需转发资源提出了更高的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种减少SRv6报文头部长度的方法和系统，用简便的方法代替现有SRv6头部压缩等技术的复杂实现，同时缓解存在的浪费通信资源的技术问题，可广泛应用于大规模承载网络。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种减少SRv6报文头部长度的方法，包括：

步骤1、确定业务路径需求，分析业务网络，明确从确定源至确定目的的规划路径，包括路径途经节点和节点前序链路标识；

步骤2、动态计算业务网络的转发路径，将转发路径与规划路径进行对比，判断出重合节点；

步骤3、将重合节点排除在Segment List之外后得出策略路径。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的步骤2包括：

步骤21、动态计算业务网络的转发路径，采集转发路径经过的网络节点和节点间链路标识信息；

步骤22、判断转发路径中各节点去往最终目的路由下一跳节点是否与规划路径中的下一节点一致：

若一致，则为重合节点，对重合节点的转发路径不进行控制，无需操作，否则为非重合节点，需要对非重合节点的转发路径进行控制。

上述的步骤3包括：

步骤31、记录规划路径中非重合节点的下一节点前序链路标识sid；

步骤32、将所有非重合节点的sid存入Segment List中，作为策略路径。

上述的步骤32将所有非重合节点的sid按顺序存入Segment List。

一种减少SRv6报文头部长度的系统，包括采集存储模块、判定计算模块和SL生成模块；

所述采集存储模块，用于采集路径覆盖节点的标识信息、节点间链路标识sid信息、节点路由信息；

判定计算模块，用于计算节点在路径上的前序链路标识，从转发路径各节点前往最终目的节点的路由下一跳节点标识，判断各节点路由下一跳节点是否与规划路径一致，如果一致，则无需控制，不输出结果；如不一致，则需要对转发路径控制，将上一节点前序链路标识作为sid输出；

SL生成模块：将所有节点生成的sid按照顺序，生成Segment List列表。

本发明具有以下有益效果：

本发明基于普通路由网络的路径计算，对现有业务网络的分析，动态计算现有网络的转发路由，与拟编排规划的网络路径进行对比，计算出能够被复用的路径(重合节点)，通过将重复节点排除在Segment List之外，既能够实现多跳的业务路径规划，同时减少了Segment List长度，缩短了报文头部长度，提高传输效率。

1.本发明能够有效减少Segment List中的sid数量，大幅缩短报文头部长度，提高有效载荷比和传输效率；

2.本发明通过缩短报文头部长度，降低对设备的性能要求，节省成本；

3.本发明无需选取特定IPv6地址段配合压缩头部方法，可解决现有主流方法通过复用sid冗余字段压缩sid长度，需要通过sid业务地址规划配合实现的问题。

附图说明

图1是在IP承载网络示例图；

图2是现有方法对所有节点的转发行为控制图；

图3是本发明减少SRv6报文头部长度的方法实施流程图；

图4是通过多个枚举场景分析和计算本发明方法过程图；

图5是实施例1设计的网络结构和数据访问需求图；

图6是实施例1中场景1分析过程图；

图7是实施例1中场景2分析过程图；

图8是实施例1中场景3分析过程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

如图3所示，本发明一种减少SRv6报文头部长度的方法，包括：

步骤1、确定业务路径需求，分析业务网络，明确从确定源至确定目的的规划路径，包括路径途经节点和节点前序链路标识；

步骤2、动态计算业务网络的转发路径，将转发路径与规划路径进行对比，判断出重合节点，即在网络节点计算是否产生控制sid；

步骤21、动态计算业务网络的转发路径，采集转发路径经过的网络节点和节点间链路标识信息；

步骤22、判断转发路径中各节点去往最终目的路由下一跳节点是否与规划路径中的下一节点一致：

若一致，则为重合节点，对重合节点的转发路径不进行控制，无需操作，否则为非重合节点，需要对非重合节点的转发路径进行控制。

步骤3、将重合节点排除在Segment List之外后得出策略路径；

步骤31、记录规划路径中非重合节点的下一节点前序链路标识sid；

步骤32、将所有非重合节点的sid存入Segment List中，作为策略路径。

本发明的一种减少SRv6报文头部长度的系统，包括采集存储模块、判定计算模块和SL生成模块；

所述采集存储模块，用于采集路径覆盖节点的标识信息、节点间链路标识sid信息、节点路由信息；

判定计算模块，用于计算节点在路径上的前序链路标识，从转发路径各节点前往最终目的节点的路由下一跳节点标识，判断各节点路由下一跳节点是否与规划路径一致，如果一致，则无需控制，不输出结果；如不一致，则需要对转发路径控制，将上一节点前序链路标识作为sid输出；

SL生成模块：将所有节点生成的sid按照顺序，生成Segment List列表。

以图1网络进行说明，在IP承载网络中，采用段路由技术对数据转发路径进行控制，图1中，节点1向节点8发送数据，其当前场景，即默认路由路径为：

1-2-3-4-5-6-7-8；

业务需求：即转发路径控制需求的路径为：

1-9-11-4-5-13-14-8。

如图2所示，现有方法为达成业务需求，是对所有节点的转发行为进行控制，Segment List长度较长。

如图3所示，本发明通过对规划路径上各节点路由进行计算，通过判断默认转发路径与规划路径是否一致，判断是否需要加以控制，减少控制点，仅将必要的控制点标识信息压入Segment List。

通过多个枚举场景计算，可发现采用本发明得出的Segment List长度均小于现有方法得出结果。分析和计算过程举例如图4所示。

实施例1

实施例1设计的网络结构和数据访问需求如图5所示，访问需求为节点1至节点8，默认转发路径为1-2-3-4-5-6-7-8。

以下枚举三种场景：

场景1：期望的转发路径1-9-11-4-5-13-14-8

根据图6可知，场景1中，节点1、5去往节点8的下一跳与规划路径中的下一跳不一致，提取出下一跳节点的前序链路sid压入Segment List，SL长度为2,优于现有方法(SL＝7)。

场景2：期望的转发路径1-9-11-4-5-13-14-8

根据图7可知，场景2中，节点1、9、5、13、14去往节点8的下一跳与规划路径中的下一跳不一致，提取出下一跳节点的前序链路sid压入Segment List，SL长度为5，优于现有方法(SL＝7)。

场景3：期望的转发路径1-9-10-15-8

根据图8可知，场景3中，节点1、9去往节点8的下一跳与规划路径中的下一跳不一致，提取出下一跳节点的前序链路sid压入Segment List，SL长度为2，优于现有方法(SL＝4)。

综上所述，本发明基于普通路由网络的路径计算，对现有业务网络的分析，动态计算现有网络的转发路由，与拟编排规划的网络路径进行对比，计算出能够被复用的路径(重合节点)，通过将重复节点排除在Segment List之外，既能够实现多跳的业务路径规划，同时减少了Segment List长度，缩短了报文头部长度，提高传输效率。

1.本发明能够有效减少Segment List中的sid数量，大幅缩短报文头部长度，提高有效载荷比和传输效率；

2.本发明通过缩短报文头部长度，降低对设备的性能要求，节省成本；

3.本发明无需选取特定IPv6地址段配合压缩头部方法，可解决现有主流方法通过复用sid冗余字段压缩sid长度，需要通过sid业务地址规划配合实现的问题。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种减少SRv6报文头部长度的方法，其特征在于，包括：

步骤1、确定业务路径需求，分析业务网络，明确从确定源至确定目的的规划路径，包括路径途经节点和节点前序链路标识；

步骤2、动态计算业务网络的转发路径，将转发路径与规划路径进行对比，判断出重合节点；

步骤3、将重合节点排除在Segment List之外后得出策略路径；

所述步骤2包括：

步骤21、动态计算业务网络的转发路径，采集转发路径经过的网络节点和节点间链路标识信息；

步骤22、判断转发路径中各节点去往最终目的路由下一跳节点是否与规划路径中的下一节点一致：

若一致，则为重合节点，对重合节点的转发路径不进行控制，无需操作，否则为非重合节点，需要对非重合节点的转发路径进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种减少SRv6报文头部长度的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤31、记录规划路径中非重合节点的下一节点前序链路标识sid；

步骤32、将所有非重合节点的sid存入Segment List中，作为策略路径。

3.根据权利要求2所述的一种减少SRv6报文头部长度的方法，其特征在于，所述步骤32将所有非重合节点的sid按顺序存入Segment List。

4.根据权利要求1所述的一种减少SRv6报文头部长度的系统，其特征在于，所述系统包括采集存储模块、判定计算模块和SL生成模块；

所述采集存储模块，用于采集路径覆盖节点的标识信息、节点间链路标识sid信息、节点路由信息；

判定计算模块，用于计算节点在路径上的前序链路标识，从转发路径各节点前往最终目的节点的路由下一跳节点标识，判断各节点路由下一跳节点是否与规划路径一致，如果一致，则无需控制，不输出结果；如不一致，则需要对转发路径控制，将上一节点前序链路标识作为sid输出；

SL生成模块：将所有节点生成的sid按照顺序，生成Segment List列表。