CN116319619A - 网络处理模块、数据处理方法、网络节点和存储介质 - Google Patents

网络处理模块、数据处理方法、网络节点和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通信技术领域，公开了一种网络处理模块、数据处理方法、网络节点和存储介质。该网络处理模块包括：报文解析单元，用于接收基于第一传输协议封装的报文数据，并根据该协议对应的报文解析配置信息对报文数据进行解析，得到携带有网络标识的待处理数据；其中，网络标识表征报文数据来自的虚拟网络；数据处理单元，用于从配置信息存储单元中获取网络标识对应的数据处理配置信息，并根据其对待处理数据进行处理，得到已处理数据；报文封装单元，用于根据第二传输协议对应的报文封装配置信息，将已处理数据封装成新的报文数据。能够使网络节点具备处理来自不同虚拟网络的报文数据的能力，实现虚拟网络的转发规则虚拟化。

Description

网络处理模块、数据处理方法、网络节点和存储介质
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种网络处理模块、数据处理方法、网络节点和存储介质。
背景技术
在通讯产品，尤其是在软件定义网络(Software Defined Network，简称“SDN”)领域的产品中，实现网络虚拟化是核心技术的重要组成部分。网络虚拟化的含义是一个物理网络可以被虚拟化为多个虚拟的网络或网络切片，多个虚拟网络(Virtual Network，简称“VN”)或网络切片共享物理网络中的资源但彼此在逻辑上是独立并隔离的。网络虚拟化包含网络链路的虚拟化和转发规则的虚拟化这两方面内容。网络链路虚拟化，即网络中的链路不再是固定的物理链接，而是可以通过软件进行定义与修改的虚拟链接。而转发规则虚拟化，即网络中各节点的转发规则也不再是固定转发，而是可以通过软件进行定义与修改的可编程转发。
传统的虚拟局域网(Virtual Local Area Network，简称“VLAN”)等网络虚拟化技术，通过将一个物理网络内的设备逻辑地划分成若干个属性与实际物理网络相同的网段，摆脱网络设备实际物理端口限制，实现网络的虚拟化。
然而，传统的网络虚拟化技术的转发规则固化在交换机中，无法对来自不同虚拟网络的报文进行处理，依然未能实现转发规则的虚拟化。难以满足SDN领域等相关产品的技术要求。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种网络处理模块、数据处理方法、网络节点和存储介质，用以使网络节点具备处理来自不同虚拟网络的报文数据的能力。
为实现上述目的，本发明的实施方式提供了一种网络处理模块，包括：报文解析单元，用于接收基于第一传输协议封装的报文数据，并根据第一传输协议对应的报文解析配置信息对报文数据进行解析，得到待处理数据；其中，待处理数据内携带有表征报文数据来自的虚拟网络的网络标识；数据处理单元和配置信息存储单元，数据处理单元用于从配置信息存储单元中获取网络标识对应的数据处理配置信息，并根据数据处理配置信息对待处理数据进行处理，得到已处理数据；报文封装单元，用于根据第二传输协议对应的报文封装配置信息，将已处理数据封装成新的报文数据。
为实现上述目的，本发明的实施方式还提供了一种包含上述网络处理模块的网络节点。
为实现上述目的，本发明的实施方式还提供了一种数据处理方法，包括：接收基于第一传输协议封装的报文数据，并根据第一传输协议对应的报文解析配置信息对报文数据进行解析，得到待处理数据；其中，待处理数据内携带有表征报文数据来自的虚拟网络的网络标识；获取网络标识对应的数据处理配置信息，并根据数据处理配置信息对待处理数据进行处理，得到已处理数据；根据第二传输协议对应的报文封装配置信息，将已处理数据封装成新的报文数据。
为实现上述目的，本发明的实施方式还提供了一种网络节点，包括：至少一处理器；以及与至少一处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一处理器执行的指令，指令被至少一处理器执行，以使至少一处理器能够执行上述的数据处理方法。
为实现上述目的，本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现上述的数据处理方法。
在本发明的实施方式中，网络处理模块的报文解析单元能够根据封装报文数据所对应的传输协议对报文数据进行相应解析，并在解析得到的待处理数据中获取网络标识。该网络标识表征报文数据来自的虚拟网络，网络处理模块的数据处理单元根据该网络标识在配置信息存储单元中获取相应的数据处理配置信息，并根据该数据处理配置信息对待处理数据进行处理，能够实现对来自不同虚拟网络的报文数据进行不同处理，避免对报文数据的处理受硬件配置的限制，实现虚拟网络的转发规则虚拟化。报文封装单元对已处理数据进行封装，使得进行了处理的新的报文数据能够继续向前传输。
附图说明
一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施方式的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明一实施方式中的网络处理模块的结构示意图；
图2是根据本发明一实施方式中的解析前后报文数据的数据结构示意图；
图3是根据本发明一实施方式中的网络处理模块的结构示意图二；
图4是根据本发明一实施方式中的数据处理子单元与配置信息存储子单元信息交互的示意图；
图5是根据本发明一实施方式中的数据处理配置信息获取的示意图；
图6是根据本发明一实施方式中的数据处理方法的流程图；
图7是根据本发明一实施方式中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本发明的一实施方式涉及一种网络处理模块。在本实施方式中，该网络处理模块，包括：报文解析单元，用于接收基于第一传输协议封装的报文数据，并根据第一传输协议对应的报文解析配置信息对报文数据进行解析，得到待处理数据；其中，待处理数据内携带有表征报文数据来自的虚拟网络的网络标识；数据处理单元和配置信息存储单元，数据处理单元用于从配置信息存储单元中获取网络标识对应的数据处理配置信息，并根据数据处理配置信息对待处理数据进行处理，得到已处理数据；报文封装单元，用于根据第二传输协议对应的报文封装配置信息，将已处理数据封装成新的报文数据。本实施方式的网络处理模块的结构可以如图1所示。
下面对本实施方式中的网络处理模块结构的细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解本方案的实现细节，并非实施本方案的必须。网络处理模块的结构如图1所示，可以包括如下单元：
报文解析单元101，用于接收基于第一传输协议封装的报文数据，并根据第一传输协议对应的报文解析配置信息对报文数据进行解析，得到待处理数据；其中，待处理数据内携带有表征报文数据来自的虚拟网络的网络标识。
具体地说，报文解析单元101接收基于第一传输协议封装的报文数据，即该报文数据来自遵循第一传输协议进行传输的传输网络，并能够对报文数据进行与封装所对应的传输协议相对应的解析，得到的待处理数据中携带有网络标识。该网络标识表征报文数据来自的虚拟网络。其中，能够实现对报文数据进行对应解析是由于网络处理模块配置有相应的报文解析配置信息。
解析后的待处理数据的数据结构可以如图2所示。其中VN_NO是指表征报文数据来自的虚拟网络的网络标识，mf为实际需进行处理的数据，由数据处理单元对其进行下一步处理。
为使得报文解析单元101能够对基于不同传输协议进行封装的报文数据均能够实现对应解析，可以在网络处理模块中设置配置信息重设单元。该配置信息重设单元用于在接收到目标单元的配置信息重设请求时，根据配置信息重设请求中携带的新配置信息标识，将新配置信息标识指示的新配置信息更新到目标单元中。
当上述目标单元为报文解析单元，新配置信息为新的报文解析配置信息。报文解析单元向配置信息重设单元发送配置信息重设请求，并获取到对应该请求中的新配置信息标识的新配置信息，进而可以对基于不同传输协议进行封装的报文数据实现对应解析。该新配置信息可以对应同一种协议的报文解析配置信息的更新版本，也可以在该节点需要被重新配置为接入另一网络时，与该重新配置的网络所用的传输协议相对应。
数据处理单元102和配置信息存储单元103，数据处理单元用于从配置信息存储单元中获取网络标识对应的数据处理配置信息，并根据数据处理配置信息对待处理数据进行处理，得到已处理数据。
在一个例子中，数据处理单元可以包括串联连接的n个数据处理子单元，首端的数据处理子单元的输入端连接报文解析单元的输出端并用于接收待处理数据，尾端的数据处理子单元的输出端连接报文封装单元的输入端并用于输出已处理数据；其中，n为大于或等于2的整数。其中的每个数据处理子单元可以被配置为：从配置信息存储单元中获取网络标识对应的数据处理配置信息，并根据数据处理配置信息对待处理数据进行处理；n个数据处理子单元中除尾端的数据处理子单元之外的每个数据处理子单元将处理后的数据传输至下一个数据处理子单元。本例涉及的网络处理模块的结构示意图可以如图3所示。
本例中的每个数据处理子单元对于配置信息的读取都是独立且隔离的，相互之间不发生影响，能够使得数据处理子单元彼此之间的功能可以是相同的也可以是不同的，互相通过串行流水线的方式进行连接并完成数据处理。
为实现n个数据处理子单元分别根据报文数据中的网络标识获取数据处理配置信息，配置信息存储单元可以包括n个配置信息存储子单元，n个配置信息存储子单元与n个数据处理子单元一一对应连接；每个配置信息存储子单元包括若干个存储空间，存储空间存储有一个网络标识对应的数据处理配置信息，且若干个存储空间中的各存储空间存储有对应于不同网络标识的数据处理配置信息。数据处理子单元与配置信息存储子单元交互的示意图如图4所示。
不同的配置信息存储子单元中的存储空间数量可以是不同的，存储空间的数量可以由其对应的数据处理子单元所支持的虚拟网络的数量决定。即数据处理子单元所支持的虚拟网络的数目为对应的配置信息存储子单元中存储的数据处理配置信息支持的网络标识数目，也即该配置信息存储子单元包含的存储空间的数目。还可以将网络处理模块设置为由配置信息存储单元103对数据处理单元发出的数据处理配置信息获取请求进行响应，将对应的配置信息加载到数据处理单元中。配置信息存储子单元根据接收到的数据处理子单元发送的网络标识在存储空间中获取对应配置信息的示意图如图5所示。
对数据处理单元发出的配置信息获取请求进行响应还可以通过在网络处理模块中设置请求响应单元来实现。其中，请求响应单元用于接收数据处理子单元发送的携带有网络标识的配置信息获取请求，从配置信息存储单元中识别出网络标识对应的配置信息，并将网络标识对应的配置信息发送给数据处理子单元。
为使得数据处理配置信息的获取更加便捷快速，可以预先设置为网络标识与配置信息存储子单元中的存储空间相对应，即以存储空间位置信息表征报文数据来自的虚拟网络。相应地，每个数据处理子单元具体可以被配置为：根据预设的网络标识与存储空间的对应关系，识别待处理数据中携带的网络标识对应的存储空间，并从识别出的存储空间中获取数据处理配置信息。在实际实施中，所有的存储空间中存储的内容均可以通过预加载的方式由系统程序进行控制写入。
报文封装单元104，用于根据第二传输协议对应的报文封装配置信息，将已处理数据封装成新的报文数据。
具体地说，网络处理模块配置有相应的报文封装配置信息。因此报文封装单元104能够根据将报文数据发往的传输网络遵循的传输协议对已处理数据封装成新的报文数据，以实现处理完成的新的报文数据在网络中继续传输。
报文封装单元104根据将报文数据发往的传输网络遵循的传输协议的不同对报文数据进行相应的封装，也可以通过在网络处理模块中设置上述配置信息重设单元实现。该配置信息重设单元用于在接收到目标单元的配置信息重设请求时，根据配置信息重设请求中携带的新配置信息标识，将新配置信息标识指示的新配置信息更新到目标单元中。
当上述目标单元为报文封装单元，新配置信息为新的报文封装配置信息。报文封装单元向配置信息重设单元发送配置信息重设请求，并获取到对应该请求中的新配置信息标识的新配置信息，进而可以根据将报文数据发往的传输网络遵循的传输协议的不同对报文数据进行相应的封装。在网络处理模块中设置配置信息重设单元能够使得网络处理模块能够被软件重新配置。
在实际实施时，报文封装单元104内部的预置配置信息可以由系统程序进行控制写入。
由于新的报文数据进行传输的网络可能与报文数据来自的传输网络遵循相同或者不同的传输协议，因此，本领域的相关技术人员应当理解，本实施方式中提及的第一传输协议和第二传输协议可能相同也可能不同。
本实施方式中涉及的网络处理模块可以是一个独立芯片，能够消除传统网络虚拟化技术应用与SDN领域相关产品的局限性，对传统网络虚拟化技术实现了升级替代。
在本发明的实施方式中，网络处理模块的报文解析单元能够根据封装报文数据所对应的传输协议对报文数据进行相应解析，并在解析得到的待处理数据中获取网络标识。该网络标识表征报文数据来自的虚拟网络，网络处理模块的数据处理单元根据该网络标识在配置信息存储单元中获取相应的数据处理配置信息，并根据该数据处理配置信息对待处理数据进行处理，能够实现对来自不同虚拟网络的报文数据进行不同处理，避免对报文数据的处理受硬件配置的限制，实现虚拟网络的转发规则虚拟化。报文封装单元对已处理数据进行封装，使得进行了处理的新的报文数据能够继续向前传输。
本发明的另一实施方式涉及一种网络节点，本实施方式中的网络节点包含上一实施方式中的网络处理模块，因而具备与上一实施方式中相同的实施细节和有益效果，未在本实施方式中详尽描述的技术细节，可参见上一实施方式所提及的相关细节。本实施方式中的网络节点，不仅实现了网络链路的虚拟化，同时也实现了转发规则的虚拟化，对原有的网络虚拟化技术实现了改进与技术升级，为网络虚拟化的实现奠定了基础。
本发明的另一实施方式涉及一种数据处理方法。在本实施方式中，网络处理模块接收基于第一传输协议封装的报文数据，并根据第一传输协议对应的报文解析配置信息对报文数据进行解析，得到待处理数据；其中，待处理数据内携带有表征报文数据来自的虚拟网络的网络标识；获取网络标识对应的数据处理配置信息，并根据数据处理配置信息对待处理数据进行处理，得到已处理数据；根据第二传输协议对应的报文封装配置信息，将已处理数据封装成新的报文数据。
下面对本实施方式中的数据处理方法的实现进行说明，以下内容仅为方便理解本方案的实现细节，并非实施本方案的必须。具体流程如图6所示，可包括如下步骤：
步骤601，接收基于第一传输协议封装的报文数据，并根据第一传输协议对应的报文解析配置信息对报文数据进行解析，得到待处理数据；其中，待处理数据内携带有表征报文数据来自的虚拟网络的网络标识。
步骤602，获取网络标识对应的数据处理配置信息，并根据数据处理配置信息对待处理数据进行处理，得到已处理数据。
步骤603，根据第二传输协议对应的报文封装配置信息，将已处理数据封装成新的报文数据。
不难看出，本实施方式中的上述步骤与上一实施方式涉及的网络处理模块的应用细节相对应，上一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。
在本实施方式中，能够根据封装报文数据所对应的传输协议对报文数据进行相应解析，并在解析得到的待处理数据中获取网络标识。该网络标识表征报文数据来自的虚拟网络，根据该网络标识获取相应的数据处理配置信息，并根据该数据处理配置信息对待处理数据进行处理，能够实现对来自不同虚拟网络的报文数据进行不同处理，避免对报文数据的处理受硬件配置的限制，实现虚拟网络的转发规则虚拟化。进而对已处理数据进行封装，使得进行了处理的新的报文数据能够继续向前传输。
值得一提的是，本发明上述实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本发明的实施方式还提供一种网络节点，如图7所示，包括至少一个处理器701；以及，与至少一个处理器701通信连接的存储器702；其中，存储器702存储有可被至少一个处理器701执行的指令，指令被至少一个处理器701执行，以使至少一个处理器701能够执行上述数据处理方法。
其中，存储器702和处理器701采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器701和存储器702的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器701处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器701。
处理器701负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器702可以被用于存储处理器701在执行操作时所使用的数据。
上述产品可执行本发明实施方式所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，未在本实施方式中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施方式所提供的方法。
本发明的实施方式还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述的数据处理方法。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上述实施方式是提供给本领域普通技术人员来实现和使用本发明的，本领域普通技术人员可以在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施方式做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施方式所限，而应该符合权利要求书所提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1.一种网络处理模块，其特征在于，包括：
报文解析单元，用于接收基于第一传输协议封装的报文数据，并根据所述第一传输协议对应的报文解析配置信息对所述报文数据进行解析，得到待处理数据；其中，所述待处理数据内携带有表征所述报文数据来自的虚拟网络的网络标识；
数据处理单元和配置信息存储单元，所述数据处理单元用于从所述配置信息存储单元中获取所述网络标识对应的数据处理配置信息，并根据所述数据处理配置信息对所述待处理数据进行处理，得到已处理数据；
报文封装单元，用于根据第二传输协议对应的报文封装配置信息，将所述已处理数据封装成新的报文数据。
2.根据权利要求1所述的网络处理模块，其特征在于，所述数据处理单元包括串联连接的n个数据处理子单元，首端的所述数据处理子单元的输入端连接所述报文解析单元的输出端并用于接收所述待处理数据，尾端的所述数据处理子单元的输出端连接所述报文封装单元的输入端并用于输出所述已处理数据；其中，n为大于或等于2的整数；
每个所述数据处理子单元被配置为：从所述配置信息存储单元中获取所述网络标识对应的数据处理配置信息，并根据所述数据处理配置信息对所述待处理数据进行处理；所述n个数据处理子单元中除尾端的所述数据处理子单元之外的每个所述数据处理子单元将处理后的数据传输至下一个所述数据处理子单元。
3.根据权利要求2所述的网络处理模块，其特征在于，所述配置信息存储单元包括n个配置信息存储子单元，所述n个配置信息存储子单元与所述n个数据处理子单元一一对应连接；
每个所述配置信息存储子单元包括若干个存储空间，所述存储空间存储有一个网络标识对应的所述数据处理配置信息，且所述若干个存储空间中的各所述存储空间存储对应于不同所述网络标识的所述数据处理配置信息。
4.根据权利要求3所述的网络处理模块，其特征在于，每个所述数据处理子单元具体被配置为：根据预设的网络标识与存储空间的对应关系，识别所述待处理数据中携带的所述网络标识对应的存储空间，并从识别出的所述存储空间中获取数据处理配置信息。
5.根据权利要求2所述的网络处理模块，其特征在于，所述网络处理模块还包括：
请求响应单元，用于接收所述数据处理子单元发送的携带有所述网络标识的配置信息获取请求，从所述配置信息存储单元中识别出所述网络标识对应的配置信息，并将所述网络标识对应的配置信息发送给所述数据处理子单元。
6.根据权利要求1所述的网络处理模块，其特征在于，所述网络处理模块还包括：
配置信息重设单元，用于在接收到目标单元的配置信息重设请求时，根据所述配置信息重设请求中携带的新配置信息标识，将所述新配置信息标识指示的新配置信息更新到所述目标单元中；
其中，所述目标单元为所述报文解析单元，所述新配置信息为新的报文解析配置信息；或者，所述目标单元为所述报文封装单元，所述新配置信息为新的报文封装配置信息；或者，所述目标单元为数据处理单元，所述新配置信息为新的数据处理配置信息。
7.一种网络节点，其特征在于，所述网络节点包含权利要求1至6中任一项所述的网络处理模块。
8.一种数据处理方法，其特征在于，包括：
接收基于第一传输协议封装的报文数据，并根据所述第一传输协议对应的报文解析配置信息对所述报文数据进行解析，得到待处理数据；其中，所述待处理数据内携带有表征所述报文数据来自的虚拟网络的网络标识；
获取所述网络标识对应的数据处理配置信息，并根据所述数据处理配置信息对所述待处理数据进行处理，得到已处理数据；
根据第二传输协议对应的报文封装配置信息，将所述已处理数据封装成新的报文数据。
9.一种网络节点，其特征在于，包括：
至少一处理器；以及
与所述至少一处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一处理器执行的指令，所述指令被所述至少一处理器执行，以使所述至少一处理器能够执行如权利要求8所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的方法。
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