CN117376144A

CN117376144A - 一种数据传输方法及网关设备

Info

Publication number: CN117376144A
Application number: CN202210750558.6A
Authority: CN
Inventors: 尹邢飞; 孟万红; 周浩
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2022-06-29
Filing date: 2022-06-29
Publication date: 2024-01-09
Also published as: WO2024001820A1

Abstract

本申请公开了一种数据传输方法及网关设备，可应用数据传输领域，包括：第一网关设备获取待发往第二网关设备的RoCEv2报文并生成目标请求，将目标请求向网络控制器发送，两个网关设备基于SRv6网络传输数据，网络控制器基于目标请求得到算路结果并返回第一网关设备，算路结果包括两个网关设备间的网络路径及预留的网络资源，第一网关设备根据算路结果扩展RoCEv2报文，扩展后的RoCEv2报文携带第一标识(表征网络路径中各网络节点)及第二标识(表征RDMA数据)，网络控制器基于第二标识及QoS策略进行带宽保障，扩展后的RoCEv2报文基于该网络路径进行转发。本申请通过RoCEv2与SRv6网络的精确协同，使得基于SRv6网络进行跨域RDMA长距传输成为可能，使得RDMA传输不再依赖于昂贵的专线网络。

Description

一种数据传输方法及网关设备

技术领域

本申请涉及数据传输领域，尤其涉及一种数据传输方法及网关设备。

背景技术

远程直接内存访问(remote direct memory access，RDMA)作为诞生于数据中心的传输技术，在数据中心内经过多年发展，已经形成了较为完善的生态系统。在高性能计算、大数据分析、分布式存储以及数据库领域，都有使用RDMA替代传输控制协议(transmission control protocol，TCP)的高性能解决方案。

基于融合以太网的远程直接内存访问(RDMA over converged ethernet，RoCE)协议的出现，使得RDMA摆脱了对专用无限带宽技术(infiniband，IB)网络的依赖(RDMA在诞生之初是基于IB网络设计的，需要使用专用的交换机、路由器、网卡，配套组合成专用的IB网络，通过硬件资源保证传输网络的高带宽，低时延与零丢包，RDMA自身在可靠性方面的应对机制较为简陋)，借助以太网络的优良生态，极大的拓宽了RDMA技术的应用范围。其中，RoCE协议存在RoCEv1和RoCEv2两个版本，主要区别是：RoCEv1是基于以太网链路层实现的RDMA协议(交换机需要支持优先级的流量控制(priority-based flow control，PFC)等流控技术，在物理层保证可靠传输)，而RoCEv2是以太网传输控制/网际协议(transmissioncontrol protocol/internet protocol，TCP/IP)中用户数据报协议(user datagramprotocol，UDP)层实现。

由于RDMA自身的协议机制，对下层承载网络有很高的确定性服务等级协议(service-level agreement，SLA)要求，如，网络带宽、时延等，使得它目前还不能很好的适配如广域网络、城域网络等非数据中心场景，这就导致了RDMA的应用生态也仅能局限于数据中心之内。

发明内容

本申请实施例提供了一种数据传输方法及网关设备，用于通过协同RoCEv2报文与SRv6网络的交互流程，实现基于SRv6网络进行跨域RDMA数据的长距离传输，可以将RDMA的应用范围从数据中心扩展到整个互联网络，通过RDMA实现端到端的数据传输加速处理，并且使得RDMA传输不再依赖于昂贵的专线网络，在工程部署上成本更低，开通周期更短；此外，还改变了SRv6网络无法感知应用诉求的现状，使得应用层的数据在进入SRv6网络之前就可完成精确的最优路径规划(即算路结果在RoCEv2报文发送前就预先规划好)，解决了只能通过基于监测技术进行事后调优的问题，在降低网络管理复杂度的同时，可大幅提升用户体验。

基于此，本申请实施例提供以下技术方案：

第一方面，本申请实施例首先提供一种数据传输方法，可用于数据传输领域中，该方法包括：首先，作为源端的第一网卡设备基于待发送的RDMA数据生成RoCEv2报文，与该第一网卡设备对应的第一网关设备再接收来自第一网卡设备的该RoCEv2报文，该RoCEv2报文为第一网关设备待发往第二网关设备的报文，需要注意的是，第一网关设备与第二网关设备基于SRv6网络进行数据传输，其中，SRv6网络可以是广域网络，也可以是城域网络，具体本申请对SRv6网络的具体应用类型不做限定。之后，第一网关设备根据RoCEv2报文生成对应的请求，该请求可称为目标请求，并将该目标请求向SRv6网络中的网络控制器发送。网络控制器再基于接收到的目标请求得到算路结果，并基于算路结果确定服务质量(qualityof service，QoS)策略，其中，该算路结果包括第一网关设备与第二网关设备之间的网络路径(也可称为SRv6转发路径)以及网络控制器为RoCEv2报文所预留的网络资源，预留的网络资源是RoCEv2报文在整个网络路径上的网络资源。网络控制器在基于目标请求计算算路结果之后，可将该算路结果下发给第一网关设备，第一网关设备获取该算路结果后，根据该算路结果对待发送的RoCEv2报文进行扩展，从而得到扩展后的RoCEv2报文，扩展后的RoCEv2报文至少携带第一标识以及第二标识，其中，第一标识用于表征网络路径中的各个网络节点，第二标识用于表征RoCEv2报文对应的RDMA数据，以使得网络控制器基于第二标识以及事先计算的QoS策略进行带宽保障。最后，第一网关设备通过计算得到的网络路径将扩展后的RoCEv2报文向对端的第二网关设备发送。

在本申请上述实施方式中，通过协同RoCEv2报文与SRv6网络的交互流程，实现基于SRv6网络进行跨域RDMA数据的长距离传输，可以将RDMA的应用范围从数据中心扩展到整个互联网络，从而改变了RoCEv2协议的部署形态，解除其原本只能应用于数据中心内部网络或者长距专线网络的约束，使得RDMA传输不再依赖于昂贵的专线网络，通过本申请方法使得RDMA可承载到SRv6网络上，实现端到端的数据传输加速处理，在工程部署上成本更低，开通周期更短。

在第一方面的一种可能的实现方式中，第一网关设备根据RoCEv2报文生成目标请求的过程可以是：第一网关设备在确定RoCEv2报文为不携带payload字段的控制报文的情况下，也就是在第一网关设备确定该RoCEv2报文为控制报文的情况下，第一网关设备根据该控制报文生成第一算路请求，其中，该第一算路请求就用于触发网络控制器为该控制报文确定对应该控制报文的算路结果。需要注意的是，在本申请的一些实施方式中，第一网关设备生成的第一算路请求可通过端侧管理系统向网络控制器发送。还需要注意的是，该第一算路请求中可以携带网络性能需求，也可以不携带，本申请对此不做限定。

在本申请上述实施方式中，具体阐述了可基于是否携带payload字段来判断RoCEv2报文是控制报文还是数据报文，且当RoCEv2报文为控制报文时，第一网关设备对应生成第一算路请求，具备灵活性和针对性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，第一网关设备根据RoCEv2报文生成目标请求的过程还可以是：第一网关设备在确定RoCEv2报文为携带payload字段的数据报文的情况下，也就是在第一网关设备确定该RoCEv2报文为数据报文的情况下，第一网关设备根据该数据报文生成第二算路请求，与上述第一算路请求不同的是，该第二算路请求必须携带网络性能需求，其中，该携带了网络性能需求的第二算路请求就用于请求网络控制器基于该网络性能请求为数据报文确定算路结果。同样需要注意的是，在本申请的一些实施方式中，第一网关设备生成的第二算路请求可通过端侧管理系统向网络控制器发送。

在本申请上述实施方式中，具体阐述了当RoCEv2报文为数据报文时，第一网关设备对应生成第二算路请求，该第二算路请求中需要携带网络性能需求，这样可使得SRv6网络准确感知应用层的待发送RDMA数据大小的特性，据此可推断出所需的网络资源，使得应用层的RDMA数据在进入SRv6网络之前就可事先完成精确的最优路径规划，解决了只能通过基于监测技术进行事后调优的问题，在降低网络管理复杂度的同时，可大幅提升用户体验。

在第一方面的一种可能的实现方式中，第一网关设备根据数据报文生成携带网络性能需求的第二算路请求具体可以包括：在数据报文为send原语操作触发的报文的情况下，第一网关设备根据数据报文的RETH(RDMA extend transport header)首部中的DMAlength字段确定所需的网络性能需求，其中，RETH首部由与第一网关设备对应的第一网卡设备在数据报文的payload字段前添加，RETH首部中的DMA length字段用于表征数据报文对应的RDMA数据的大小，基于此，第一网关设备再生成携带所述网络性能需求的第二算路请求。

在本申请上述实施方式中，当数据报文为send原语操作触发的报文时，对应的待传输的RDMA数据的消息大小也是确定的，但目前报文中无相应字段标识该消息大小(massage size)。因此，需要在报文首部增加字段标识本次send操作待发送消息大小。通过对网卡设备的RoCEv2协议进行优化，使得send原语操作触发的数据报文也可携带字段以标识本次操作需要发送的RoCv2数据的消息大小，可以通过复用IB规范定义的RETH首部来实现，具备灵活性和广泛适用性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，第一网关设备根据数据报文生成携带网络性能需求的第二算路请求具体也可以包括：在数据报文为write原语操作或read原语操作触发的报文的情况下，第一网关设备首先根据数据报文的RETH首部中的DMA length字段确定网络性能需求，之后，第一网关设备生成携带所述网络性能需求的第二算路请求。需要注意的是，当数据报文为write原语操作触发的报文时，会在首包(即first包，一个RDMA数据可能会被拆分为n个数据包，只会在first包中携带对应RDMA数据的消息大小，后续的对应该RDMA数据的其他数据包则基于与首包同样的网络路径进行发送)的RETH(RDMA extendtransport header)首部中通过DMA length字段表明本次操作需要传输的消息大小。类似的，当数据报文为read原语触发的报文时，是在read request报文中携带网络性能需求，由请求方触发以响应方为起始节点的逆向转发路径算路。响应方收到read request请求并回复read response时，可能回复多个response报文，所有报文都需按预计算路径转发。因此，在这种情况下，第一网关设备可以根据数据报文的RETH首部中的DMA length字段确定所述网络性能需求，从而生成携带网络性能需求的第二算路请求。

在本申请上述实施方式中，当数据报文为write原语操作或read原语操作触发的报文时，会在首包的RETH首部中通过DMA length字段本次操作需要传输的消息大小，可直接基于DMA length字段确定网络性能需求，简单方便，具备可实现性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，第一网关设备根据算路结果对RoCEv2报文进行扩展，得到扩展后的RoCEv2报文具体可以是：第一网关设备根据算路结果修改RoCEv2报文IPv6首部的IPv6 Hop-by-Hop Option，从而得到扩展后的RoCEv2报文。

在本申请上述实施方式中，通过对RoCEv2报文的格式扩展，使得RoCEv2报文可携带应用层待传输数据的大小以及转发路径标识，据此可实现RDMA流量入SRv6网络后，利用广域/城域网络成熟的QoS能力，实现可承诺的传输带宽保障。

在第一方面的一种可能的实现方式中，基于SRv6网络的数据传输方法还可以包括如下步骤：首先，第一网关设备获取备份路径，该备份路径可称为第一备份路径，该第一备份路径可以由网络控制器在接收到目标请求时触发生成，之后，第一网关设备对该RoCEv2报文进行复制，得到第一复制报文，第一网关设备再根据第一备份路径对第一复制报文进行与上述过程类似的扩展，得到扩展后的第一复制报文，该扩展后的第一复制报文依然需要携带SRv6转发路径标识，其中，在扩展后的第一复制报文中携带的SRv6转发路径标识可称为第三标识，该第三标识就用于表征第一备份路径中的各个网络节点。最后，第一网关设备通过第一备份路径将扩展后的第一复制报文向第二网关设备发送，以使得第二网关设备针对扩展后的RoCEv2报文以及扩展后的第一复制报文进行双发选收处理，所谓双发选收处理的方式可以是：保留先接收到的那份报文，后接收到的报文直接舍弃，例如，若扩展后的RoCEv2报文先到达第二网关设备，则保留该扩展后的RoCEv2报文，丢弃后到达的扩展后的第一复制报文，反之也是类似，此处不予赘述。

在本申请上述实施方式中，对于所有的RoCEv2报文，第一网关设备除了基于不同报文分类进行传输优化处理外，还需额外复制一份RoCEv2报文，并基于备份路径完成RoCEv2报文的多发选收处理，从而提高在网络传输时的抗丢包能力，以通过流量冗余方式来避免丢包问题的出现。

在第一方面的一种可能的实现方式中，还提供了一种RoCEv2抗丢包处理的替代方案，主要区别体现在：本申请实施例中不在RDMA网关进行报文复制，而是由SRv6网络的头网络节点完成RoCEv2报文的复制处理。具体地，该过程可以是：当扩展后的RoCEv2报文发送至网络路径的头网络节点(该头网络节点也可称为源网络节点，是指网络路径中与第一网关设备直接连接的网络节点，是网络路径中沿数据传输方向的第一个网络节点)时，触发头网络节点对该扩展后的RoCEv2报文进行复制，从而得到第二复制报文，其中，第二复制报文经由事先预备的备份路径(可称为第二备份路径)发送，最后，由该网络路径的尾网络节点(该尾网络节点也可称为目的网络节点，是指网络路径中与第二网关设备直接连接的网络节点，是网络路径中沿数据传输方向的最后一个网络节点)针对扩展后的RoCEv2报文以及第二复制报文进行双发选收处理。其中，第二备份路径也可以由网络控制器在接收到目标请求时触发生成。

在本申请上述实施方式中，本申请实施例的网关设备不需要实现双发选收的抗丢包处理，该部分能力实现由SRv6网络中的网络节点提供，可降低网关设备的转发压力。

在第一方面的一种可能的实现方式中，第一网关设备通过网络路径将扩展后的RoCEv2报文向第二网关设备发送还可以是：在所述预留的网络资源不满足扩展后的RoCEv2报文的网络性能需求的情况下，第一网关设备通过流控机制进行源端限速，并通过网络路径将扩展后的RoCEv2报文向第二网关设备发送。

在本申请上述实施方式中，网络传输的网络资源无法满足需求时，还可选择一条当前情况下的最优SRv6转发路径，同时告知第一网关设备为本次传输分配的网络资源的大小，让第一网关设备通过流控机制在源端进行降速发送，以此来降低拥塞避免丢包，提高传输的可靠性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，假设第一网关设备对应的第一网卡设备以及第二网关设备对应的第二网卡设备上部署的是IPv4私网地址，那么第一网关设备获取待发往第二网关设备的RoCEv2报文的方式可以是：第一网卡设备基于待发送的RDMA数据生成原始RoCEv2报文，然后第一网关设备对该原始RoCEv2报文进行IPv4 over IPv6隧道封装，从而得到所述的RoCEv2报文。

在本申请上述实施方式中，具体阐述了当网卡设备部署的是IPv4私网地址时，则对应的网关设备还需要具备IPv4 over IPv6隧道封装的能力，这样才能使得部署于用户私有网络的网卡设备能够实现跨越广域/城域网络进行相互通信的功能，具备可实现性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，第一网关设备获取待发往第二网关设备的RoCEv2报文的过程还可以是：首先，第一网关设备接收第一网卡设备发送的待发往第二网关设备的目标报文，第一网卡设备与所述第一网关设备对应，之后，第一网关设备根据目标报文中的UDP目的端口号确定目标报文为所述的RoCEv2报文。

在本申请上述实施方式中，由于第一网关设备可以接收到由第一网卡设备传递过来的各种报文，第一网关设备判断收到的目标报文是否是RoCEv2报文的方式可以是根据收到的目标报文中的UDP目的端口号来确定当前收到的目标报文是否为RoCEv2报文，具备可操作性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，预留的网络资源至少包括如下任意一项：网络带宽、最小网络时延。

在本申请上述实施方式中，具体说明了本申请所述的预留网络资源的典型类型，预备广泛适用性。

本申请实施例第二方面提供一种网关设备，该网关设备作为第一网关设备，该网关设备具有实现上述第一方面或第一方面任意一种可能实现方式的方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

本申请实施例第三方面提供一种网关设备，该网关设备作为第一网关设备，可以包括存储器、处理器以及总线系统，其中，存储器用于存储程序，处理器用于调用该存储器中存储的程序以执行本申请实施例第一方面或第一方面任意一种可能实现方式的方法。

本申请实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述第一方面或第一方面任意一种可能实现方式的方法。

本申请实施例第五方面提供了一种计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能实现方式的方法。

本申请实施例第六方面提供了一种芯片，该芯片包括至少一个处理器和至少一个接口电路，该接口电路和该处理器耦合，至少一个接口电路用于执行收发功能，并将指令发送给至少一个处理器，至少一个处理器用于运行计算机程序或指令，其具有实现如上述第一方面或第一方面任意一种可能实现方式的方法的功能，或，其具有实现如上述第二方面或第二方面任意一种可能实现方式的方法的功能，该功能可以通过硬件实现，也可以通过软件实现，还可以通过硬件和软件组合实现，该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。此外，该接口电路用于与该芯片之外的其它模块进行通信。

附图说明

图1为本申请实施例提供的SRv6 TE策略的工作流程的一个示意图；

图2为本申请实施例提供的应用场景的一个示意图；

图3为本申请实施例提供的当前的处理方案通用模型的一个示意图；

图4为本申请实施例提供的应用场景的一个示意图；

图5为本申请实施例提供的系统架构的一个应用示意图；

图6为本申请实施例提供的系统架构的另一应用示意图；

图7为本申请实施例提供的数据传输方法的一个流程示意图；

图8为本申请实施例提供的网络初始化处理阶段的一个流程示意图；

图9为本申请实施例提供的RoCEv2报文经过网络路径上的各网络节点时报文首部变更情况的一个示意图；

图10为本申请实施例提供的格式定义的一个示意图；

图11为本申请实施例提供的数据传输方法各个组件的一个结构示意图；

图12为本申请实施例提供的第一网关设备的一个结构示意图；

图13为本申请实施例提供的第一网关设备的另一结构示意图。

具体实施方式

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。

本申请实施例涉及了许多关于网络的相关知识，为了更好地理解本申请实施例的方案，下面先对本申请实施例可能涉及的相关术语和概念进行介绍。应理解的是，相关的概念解释可能会因为本申请实施例的具体情况有所限制，但并不代表本申请仅能局限于该具体情况，在不同实施例的具体情况可能也会存在差异，具体此处不做限定。

(1)基于IPv6的分段路由(segment routing IPv6，SRv6)

SRv6是指基于IPv6转发平面的分段路由(SR+IPv6)，即采用现有的IPv6转发技术，通过灵活的IPv6扩展头，实现网络可编程。

SRv6是新一代IP承载协议，可以简化并统一传统的复杂网络协议，是5G和云时代构建智能IP网络的基础。SRv6结合了SR的源路由优势和IPv6的简洁易扩展特质，而且具有多重编程空间，符合(software defined network，软件定义网络)思想，是实现意图驱动网络的利器。SRv6丰富的网络编程能力能够更好地满足新的网络业务的需求，而其兼容IPv6的特性也使得网络业务部署更为简便。

SRv6有两种工作模式，分别为基于流量工程的SRv6(segment routing IPv6traffic engineering，SRv6 TE)策略以及尽力转发的SRv6(segment routing IPv6 besteffort，SRv6BE)策略，其中，SRv6 BE策略是使用最短路径算法计算得到的最优SRv6路径；SRv6 TE策略是在SRv6技术基础上发展的一种新的隧道引流技术，SRv6 TE路径表示为指定路径的段列表(segment list)，称为段身份标识号列表，也可简称为SID列表(segment IDlist)。每个SID列表是从源到目的地的端到端路径，并指示网络中的设备遵循指定的路径，而不是遵循内部网关协议(interior gateway protocols，IGP)计算的最短路径。如果数据包被导入SRv6 TE路径中，SID列表由头端添加到数据包上，网络的其余设备执行SID列表中嵌入的指令。与SRv6 BE策略相比，SRv6 TE策略可以通过流量工程技术更好地响应业务的差异化需求，做到业务驱动网络，适合于业务对网络SLA有严格要求的场景。

具体地，如图1所示，SRv6 TE策略的工作流程主要可以概括为5个步骤：

①、转发器将网络拓扑信息上报给网络控制器。拓扑信息包括节点、链路信息，以及链路的开销、带宽和时延等流量工程(traffic engineering，TE)属性。

②、控制器基于收集到的拓扑信息，按照业务需求计算路径，符合业务的SLA。

③、控制器通过边界网关协议(border gateway protocol，BGP)SR-Policy扩展将路径信息下发给网络的头节点(即与源端设备接入的节点，也可以叫源节点)，头节点生成SRv6 TE。生成的SRv6 TE策略包括头端地址、目的地址和Color等关键信息。

④、网络的头节点为业务选择合适的SRv6 TE指导转发。

⑤、数据转发时，转发器需要执行自己发布的SID的指令。

但需要注意的是，SRv6 TE策略是基于网络拓扑以及状态进行算路，并不感知应用的状态与需求，因此也无法根据应用的确切带宽需求进行严格的精准选路，仅能将应用流量调度到当前最合适的路径上，后续需要配合监控以及检测手段来发现异常，并进行事后的路径优化调度。

(2)远程直接内存访问(remote direct memory access，RDMA)

随着数据中心网络升级换代，带宽从1Gbps增加到10Gbps，再到40Gbps/100Gbps，基础往返延迟从几百微秒降低到几微秒，以TCP为核心的传统传输技术虽几经优化，但也难以达到高速低时延数据中心网络预期的性能要求，因此RDMA技术应时而生。

RDMA是一种直接存储器访问技术，通过网卡和内存的注册绑定，提供了基于网络直接访问远端内存的能力，且将数据从本地计算机设备的内存传输到远端计算机设备，无需双方操作系统(operating system，OS)介入，因此不会对双方OS造成任何影响，这样也就不需要用到多少计算机的处理功能。它在用户态完成所有处理逻辑，消除了外部存储器复制和上下文切换的开销，因而能解放内存带宽和CPU周期用于改进应用系统性能，具备了高带宽、低时延、低CPU负载的特性。

目前大致有三类RDMA网络，分别是IB网络、RoCE、互联网广域rdma协议(internetwide area rdma protocol，iWARP)。其中IB网络是一种专为RDMA设计的网络，从硬件级别保证可靠传输。而RoCE和iWARP都是基于以太网的RDMA技术，支持相应的verbs接口。RoCE协议存在RoCEv1和RoCEv2两个版本。

(3)网卡设备(network interface card，NIC)

网卡设备可简称为网卡，也叫网络适配器，是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。由于其拥有媒体控制存取(media access control，MAC)地址，因此属于开放式系统互联通信(open system interconnection，OSI)模型的第1层和2层之间。它使得用户可以通过电缆或无线相互连接。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述网卡除了普通意义上的网卡之外，还可以包括数据处理卡(data processing unit，DPU)、智能网卡(smart network interfacecard)、RDMA网卡或其他形式的具备网卡功能的设备，具体本申请对此不做限定。例如，RDMA网卡就是用于：从中央处理器(central processing unit，CPU)接收远端内存访问请求，并发送到网络上，或，从网络上接收远端内存访问请求，并通过直接存储器访问(directmemory access，DMA)引擎访问主机内存，最后将访问结果通过网络返回给发起者。在本申请实施例中，由于待发送的数据是RDMA数据，因为所使用的网卡可以为RDMA网卡(RDMANIC，RNIC)。

(4)网关设备(gateway)

网关设备可简称为网关，又可称网间连接器、协议转换器，是多个网络间提供数据转换服务的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关就是一个翻译器，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求，同时起到过滤和安全的作用。在本申请实施例中，基于RDMA数据的网关可称为RDMA网关(RDMA gateway，RGW)。

网关工作在开放式系统互联参考模型(open system interconnectionreference model，OSI/RM)的传输层及以上的所有层次，它是通过重新封装信息来使它们能够被另一种系统处理的，为此网关还必须能够同各种应用进行通信，包括建立和管理会话、传输以及解析数据等。事实上现在的网关已经不能完全归为一种网络硬件，而可以概括为能够连接不同网络的软件和硬件的结合产品。

需要说明的是，本申请实施例所提供的基于SRv6网络的数据传输方法可以部署于现有的网关设备上(即与现有的网关设备进行耦合部署)，也可以独立部署为一个专有网关设备(即与现有的网关设备进行解耦部署)，本申请对此不做限定。

(5)无限带宽(infiniband，IB)

IB是一个用于高性能计算的计算机网络通信标准，它具有极高的吞吐量和极低的延迟，用于计算机设备与计算机设备之间的数据互连。

(6)网络专线

网络专线是网络服务提供商给用户提供专用的信道，让用户的数据传输变得可靠可信。专线的优点是安全性好，QoS可以得到保证。网络专线主要有如下两种信道方式：

a、物理专用信道：物理专用信道就是在服务商到用户之间铺设有一条专用的线路，线路只给用户独立使用，其他的数据不能进入此线路，而一般的线路就允许多用户共享信道。

b、虚拟专用信道：虚拟专用信道就是在一般的信道上为用户保留一定的带宽，使用户可以独享这部分带宽，就像在公用信道上又开了一个通道，只让相应用户使用，而且用户的数据是加密的，以此来保证可靠性与安全性。

信息技术的推进使得数据中心(如，公有云/私有云数据中心、超算数据中心等)成为算力的集中点。企业需要围绕数据中心构建应用，才能使用数据中心强大的算力，一般场景下数据和算力都集中于数据中心内部。

随着企业生产数字化程度的逐步提升，过程中产生了海量数据。这些数据往往都分布于数据中心之外，地域上可能相隔数百上千公里。数据的处理诉求一般可分为两种：一种是需实时处理的“T+0”计算类型，数据量不大但有强实时性处理要求，处理结果可能需要反馈给生产系统做实时调控；一种是无需实时处理的“T+1”计算类型，数据量大，无实时性要求但时效性越快越好。

本申请实施例主要聚焦于端侧产生海量数据，但本地算力不足，需要使用数据中心集中算力完成“T+1”类型计算请求的问题，如图2所示。这类计算请求在诸如能源行业的地震勘探数据处理、医疗行业的基因测序数据处理、媒体行业的3D渲染与视频图像数据处理，以及科研领域的高能物理、气象数据分析处理等各行业中均有广泛应用。这些行业的场景诉求以及当前的处理方案可抽象为如图3所示的通用模型。从网络(以广域网络为例)视角来看，数据从端侧到数据中心需要穿越广域网络(如，SRv6网络)以及数据中心网络。从数据传输视角看，数据首先通过TCP传输或者硬盘运输的方式穿越广域网络到达数据中心的存储节点，并在存储节点以数据拷贝方式存在，然后计算节点再通过数据中心网络，基于TCP或者高性能RDMA技术读取存储节点数据完成数据处理。在当前的解决方案中，存在如下几个挑战：

a、数据安全性问题：数据拷贝因为各种异常问题导致的数据泄露风险。

b、数据一致性问题：源端数据更新导致的和拷贝数据不一致的风险。

c、数据时效性问题：硬盘运输耗时以及TCP传输在广域网络上的低吞吐率，导致的数据处理时效性降低的问题。

鉴于RDMA在数据中心高性能传输方案中的成熟应用，业界希望将RDMA移植到以太网络中进行应用，然而，由于RDMA在诞生之初是基于IB网络设计的，需要使用专用的交换机、路由器、网卡，配套组合成专用的IB网络，通过硬件资源保证传输网络的高带宽，低时延与零丢包，而RDMA自身在可靠性方面的应对机制就显得较为简陋。当RDMA移植到以太网络后，也将IB网络的特性要求带到了以太网络上，特别是无损特性的要求，使得原本提供尽力而为服务的以太网络需要通过复杂的流控机制(如，全局暂停(global pause)、功率因数校正(power factor correction，PFC)等)或者拥塞控制(如，显式拥塞通知(explicitcongestion notification，ECN)、数据中心量化拥塞通知(data center quantizedcongestion notification，DCQCN)等)来进行能力适配。总的来说，RDMA在基于以太网传输有如下问题：

a、可扩展性：可扩展性差，只适用于封闭的内网，无法跨地域部署。

b、丢包处理：RDMA网卡受限于硬件资源，使用Go-back-N的粗放式重传处理，对丢包非常敏感，异常丢包会导致传输效率急剧下降，因此需要想办法让网络不丢包。

c、对网络设备的要求：为了实现不丢包的无损网络，需要交换机配合(IB网络需要使用专用交换机，RoCE是需要交换机支持PFC、ECN等)。

业界也有探索RDMA在长距网络上的应用尝试，例如，RDMA可以借助于网络专线的高质量特性实现广域传输。与数据中心场景相比，基于专线的RDMA仅在时延上存在一定劣化，其他的网络服务参数均可达到相同水准。网络专线虽然可以提供高质量承载服务，但依然存在如下的几个问题：

a、网络专线的租用成本高昂，且开通部署上也存在较多约束和限制。

b、网络专线开通周期很长，需要网络服务提供商专业人员进行管理维护。

c、不同网络服务提供商的专线服务可能无法互通。

基于此，本申请通过设计一个可以承载RDMA传输的广域/城域网络，通过端到端的RDMA高性能传输来解决上述问题。考虑到工程应用的成本控制以及部署效率问题，本申请聚焦于在广域/城域网络上使用SRv6技术解决RDMA可靠传输的问题，具体的应用场景可如图4所示，本申请提供的方法可以将已有的RDMA应用范围从数据中心扩展到整个互联网络，通过RDMA技术实现端到端的数据传输加速处理，其中主要解决如下几个问题：

a、网关设备如何识别(如，通过RDMA传输处理层识别)并分类RDMA数据(也可称为RDMA流量)，通过精细化管理，精确感知不同RMDA数据传输的网络性能(如，带宽、时延等)要求，然后协同SRv6网络基于网络性能要求以及SRv6网络实时链路状态进行精准算路，再将算路结果反馈给网关设备。

b、网关设备如何根据算路结果(如，通过RDMA传输处理层)，协同SRv6网络中的网络节点(如，广域路由器)将不同RDMA数据导入到对应的SRv6 TE策略，并通过网络中的网络节点实现精准带宽保障。

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。本领域普通技术人员可知，随着技术的发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

首先对本申请实施例提供的系统架构进行说明，具体请参阅图5，图5为本申请实施例提供的系统架构的一个应用示意图，本申请实施例主要应用于位于端侧的RDMA网卡设备(RDMA network interface card，RNIC)需要跨越SRv6网络的场景，RDMA网卡设备可统称为网卡设备。其中，源端网卡设备和目的端网卡设备可以部署IPv4私网地址或IPv6地址，使用RoCEv2协议进行交互。SRv6网络一般由网络控制器(如，广域网络控制器)以及多台路由设备组成，如图5中RGW1、RGW2、R3、R4、R5所示，路由设备也可称为网络节点，网络控制器纳管对应SRv6网络下所有的网络节点，并负责SRv6网络的算路处理，如图5所示，假定网络控制器根据网络状态已经计算出4条SRv6 TE策略路径，分别表示为MD(min delay)路径、LC(least cost)路径、BB(bandwidth balance)路径、MA(max availability)路径，其中MD路径表示最小时延路径，LC路径表示最小开销路径，BB路径为带宽平衡路径，MA路径为最大利用率路径。当RDMA流量穿越广域SRv6网络时，广域SRv6网络将承载普通互联网流量(就是指不是RoCEv2数据的其他流量)以及RoCEv2流量。

需要说明的是，在本申请实施例中，源端网卡设备和目的端网卡设备可以部署IPv4私网地址，也可以部署IPv6地址，具体本申请对此不做限定。

但需要注意的是，若源端网卡设备和目的端网卡设备部署的是IPv4私网地址，那么源端网卡设备和目的端网卡设备需要为各自对应的网关设备提供IPv4 over IPv6隧道穿越能力，即网关设备需要为网卡设备发出的报文进行IPv4 over IPv6的隧道封装，使得部署于用户私有网络的RNIC能够跨越广域网络进行相互通信，如图5所示的传输过程。若源端网卡设备和目的端网卡设备部署的是IPv6地址，那么网关设备不需要为网卡设备发出的报文进行IPv4 over IPv6的隧道封装，网卡设备直接基于IPv6运行RoCEv2协议，且互相通信的网卡设备之间路由跨SRv6网络可达，如图6所示的传输过程，这种方式的好处就在于：网关设备不需要提供IPv4 over IPv6的隧道封装能力，全网均运行IPv6协议，协议栈技术归一，组网更加简单清晰。除了网关设备部署的局域网地址不同之外，在本申请实施例中，其他的处理过程则是类似的，具体可参阅后续实施方式。为便于阐述，后续实施例均以源端网卡设备和目的端网卡设备部署IPv4私网地址为例进行说明。

本申请通过RDMA网关设备(RDMA gateway，RGW)来实现基于SRv6网络的数据传输方法，在整体解决方案中，可以配套相应的端侧管理系统来完成与SRv6网络的协同工作。一个预设范围内的所有RGW都可以对应一个端侧管理系统，由这一个端侧管理系统进行纳管，该端侧管理系统可以纳管哪些范围内的RGW是事先部署定义好的，此处不予赘述。RGW一般部署在用户网络的出口位置，局域网(local area network，LAN)侧连接RNIC，广域网(widearea network，WAN)侧连接SRv6网络中的网络节点。RNIC发出的所有流量都会被出口网关RGW监听并分类处理，使得RDMA流量(在申请实施例中可分为控制流量与数据流量)可根据各自所需的网络性能(如，带宽、时延)要求，匹配到各自的SRv6转发路径上，从而实现RDMA流量在广域/城域网络转发时能够得到确定性的SLA保障。

需要注意的是，在本申请的另一些实施方式中，也可以不需要端侧管理系统，而是在各自的RGW上部署相应功能的模块以实现端侧管理系统的功能，具体本申请对此不做限定，为便于阐述，在本申请以下实施例中，均以部署了端侧管理系统为例进行说明。

之后，对本申请实施例提供的基于SRv6网络的数据传输方法进行说明，本申请实施例的核心主要体现在：如何通过RDMA网关设备完成RoCEv2协议与SRv6网络的协同，实现基于RDMA数据传输所需的精确带宽/时延等网络性能需求，进行事先路径规划以及事后严格QoS保障的处理，从而在SRv6网络实现RoCEv2报文的确定性传输。具体请参阅图7，图7为本申请实施例提供的数据传输方法的一个流程示意图，该方法可以包括如下步骤：

701、第一网关设备获取RoCEv2报文。

首先，源端网卡设备(可称为第一网卡设备)基于待发送的RDMA数据生成RoCEv2报文，与该第一网卡设备对应的源端网关设备(可称为第一网关设备)再接收来自第一网卡设备的该RoCEv2报文，该RoCEv2报文为第一网关设备待发往目的端网关设备(可称为第二网关设备)的报文，需要注意的是，第一网关设备与第二网关设备基于SRv6网络进行数据传输，其中，SRv6网络可以是广域网络，也可以是城域网络，具体本申请对SRv6网络的具体应用类型不做限定。

需要说明的是，在本申请的一些实施方式中，假设第一网关设备对应的第一网卡设备以及第二网关设备对应的第二网卡设备上部署的是IPv4私网地址，那么第一网关设备获取待发往第二网关设备的RoCEv2报文的方式可以是：第一网卡设备基于待发送的RDMA数据生成原始RoCEv2报文，然后第一网关设备对该原始RoCEv2报文进行IPv4 over IPv6隧道封装，从而得到所述的RoCEv2报文，这样才能使得部署于用户私有网络的网卡设备能够实现跨越广域/城域网络进行相互通信的功能。

还需要说明的是，在本申请的一些实施方式中，由于第一网关设备可以接收到由第一网卡设备传递过来的各种报文，第一网关设备判断收到的目标报文是否是RoCEv2报文的方式可以是：根据收到的目标报文中的UDP目的端口号来确定当前收到的目标报文是否为RoCEv2报文。

还需要说明的是，在本申请的一些实施方式中，考虑到发挥报文转发最佳性能，本申请可以选择一种专用网关设备，即实现本申请实施例提供的基于SRv6网络的数据传输方法的组件可以耦合在现有网关设备上以组成一种专用网关设备，但实现基于SRv6网络的数据传输方法的组件并不局限于在专用网关设备上，即可以解耦独立部署，例如，可以将实现基于SRv6网络的数据传输方法的组件部署在服务器、传统网络设备、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)设备等，本申请所述的第一网关设备仅是实现所述组件功能的一个执行主体，本申请对第一网关设备的具体物理形态不做限定。

702、第一网关设备根据RoCEv2报文生成目标请求，并将目标请求向SRv6网络的网络控制器发送。

第一网关设备在获取到RoCEv2报文之后，将进一步根据RoCEv2报文生成对应的请求，该请求可称为目标请求，之后，该第一网关设备会将该目标请求向SRv6网络中的网络控制器发送。

需要说明的是，在本申请的一些实施方式中，第一网关设备在识别出RoCEv2报文之后，可以先根据自定义的判定规则以确定该RoCEv2报文的报文类型，再基于RoCEv2报文的报文类型生成对应的目标请求。具体地，第一网关设备可以按照本申请设计的RoCEv2报文分类方法，区分出该RoCEv2报文是控制(control flow，CF)报文，还是数据(data flow，DF)报文，再根据该RoCEv2报文是CF报文还是DF报文来决定后续发送什么样的目标请求。

首先，对本申请设计的RoCEv2报文分类方法进行说明，本申请通过分析IB协议规范以及RoCEv2各种类型的报文格式，可以将RoCEv2报文分为CF报文和DF报文两类，下面分别进行介绍：

一、CF报文

CF报文不带业务数据负载，也就是说，若RoCEv2报文为不携带payload字段的报文，则该RoCEv2报文为CF报文。CF报文除了BTH(base transport header)首部外，可按需携带其他各种L4 header，如ETH(extended transport header)、CMM(communicationmanagement message)等。CF报文一般由IB协议的交互机制触发，不同类型的CF报文长度不一，但都为固定长度的单个短报文，传输带宽要求可根据报文大小与并发数量进行推算，总的来说对承载网络的传输带宽要求不大。

CF报文包括如下类型的报文：CM建链报文、Read Request报文、Cmp Swap报文、Fetch Add报文、ACK报文、Atomic ACK报文、RESYNC报文。某个具体的CF报文是属于上面哪一类的报文可根据报文中BTH首部的opcode字段以及destination queue pair字段的取值来确定，具体本申请对此不予赘述。

二、DF报文

DF报文带业务数据负载，也就是说，若RoCEv2报文为携带payload字段的报文，则该RoCEv2报文为DF报文。DF报文还携带BTH以及可选的L4 header，DF报文一般由send、read、write原语操作触发，DF报文的长度受待发送数据大小以及传输路径最大传输单元(path maximum transmission unit，PMTU)影响，总的来说对承载网络有较高的传输带宽要求，传输带宽要求可按标准协议里已有的规则计算，也可以按照其他自定义的规则计算，本申请对此不做限定。

DF报文包括如下类型的报文：read response报文、write/send first报文、write/send middle报文、write/send last报文、write/send only报文、write/send onlywith immediate报文。

需要注意的是，在本申请实施例中，write/send first报文、write/send middle报文和write/send last报文共同对应一个RDMA数据(即一个RDMA消息)，而write/sendonly报文或write/send only with immediate报文则各自对应一个RDMA数据。也就是说，一个RDMA数据(也可称为RDMA消息或RDMA流量)可以单独作为一个数据包发送，这种情况一般是在RDMA数据不大的情况下，其对应的报文可以是write/send only报文或write/sendonly with immediate报文；当RDMA数据比较大，无法在一个数据包内发送时，则RDMA数据可分拆为至少3个数据包，其中，分拆出的第一个数据包(也称为首包)对应write/sendfirst报文，分拆出的最后一个数据包对应write/send last报文，中间的数据包(可以是1个或多个)则对应write/send middle报文。

类似地，某个具体的DF报文是属于上面哪一类的报文也可根据报文中BTH首部的opcode字段以及destination queue pair字段的取值来确定，具体本申请对此不予赘述。

第一网关设备采用本申请上述所述的RoCEv2报文分类方法将获取到的RoCEv2报文分类之后，就可以根据RoCEv2报文的类型(即是CF报文还是DF报文)生成对应的目标请求，下面分别进行介绍：

一、当RoCEv2报文为CF报文时，目标请求为第一算路请求

在第一网关设备确定该RoCEv2报文为CF报文的情况下，第一网关设备根据该CF报文生成第一算路请求，其中，该第一算路请求就用于触发网络控制器为该CF报文确定对应该CF报文的算路结果。需要注意的是，在本申请的一些实施方式中，第一网关设备生成的第一算路请求可通过端侧管理系统向网络控制器发送。还需要注意的是，当RoCEv2报文为CF报文时，一个RDMA数据一般就对应一个报文，这是因为CF报文一般都不大，无需进行分拆。

需要说明的是，在本申请实施例中，由于不同类型的CF报文虽然可能长度不一，但都为固定长度的单个短报文，对承载网络的传输带宽要求不大。因此，对于作为源端的第一网关设备(假设记为RGW1)与作为目的端的第二网关设备(假设记为RGW2)来说，网络控制器可预先计算出RGW1→RGW2的算路结果，该算路结果包括RGW1→RGW2的网络路径以及为该CF报文预留的网络资源(如，带宽)。后续只要是由RGW1向RGW2发送的CF报文，对应的都是该算路结果。

还需要说明的是，在本申请实施例中，网络控制器计算RGW1→RGW2的针对CF报文的算路结果的时间可以包括但不限于：可以是在网络初始化处理时确定，也可以是在第一网关设备第一次有CF报文待发送时确定，下面分别进行阐述：

A、网络初始化处理时，网络控制器计算RGW1→RGW2的针对CF报文的算路结果。

具体可参阅图8，图8为本申请实施例提供的网络初始化处理阶段的一个流程示意图，在SRv6网络中，首先，网络控制器可通过BGP-LS协议收集网络状态信息(如网络拓扑、Binding SID、SR-Policy状态等)，待RGW1上电时，RGW1被端侧管理系统纳管，管理员可以通过端侧管理系统编排所纳管的所有网关设备之间的连通关系(纳管下的网关设备的拓扑图可以是默认的全连接拓扑，也可以是事先自定义配置的拓扑，本申请对此不做限定)，之后，RGW1接收端侧管理系统下发的编排配置，该编排配置用来实现RGW1和RGW2穿越SRv6网络的隧道的能力。端侧管理系统在确定这两个RGW(即RGW1和RGW2)连通时，端侧管理系统就向这两个RGW下发各自的编排配置。此外，管理员会为RGW1到每个连通的其他RGW配置网络性能参数(注：10M bps可支持3814个CM建链，或者16890个read request请求，RGW1可根据本地实时统计的信令交互情况调整CF报文的网络性能参数)。例如，管理员可以配置bandwidth和latency分别作为带宽、时延参数。在本申请的另一些实施方式中，网络性能参数也可以是事先基于一定的规则设定的默认值，本申请对如何配置的网络性能参数的具体实现方式不做限定，并且，本申请对网络性能参数的具体类型(如，带宽、时延)也不做限定，用户可基于需求自行确定所需的网络资源类型。最后，端侧管理系统可以基于事先配置好的网络性能参数向网络控制器提交各个具有连通关系网关设备之间(如，RGW1→RGW2、RGW1→RGW3、RGW1→RGW4等)的针对CF报文的算路请求，网络控制器再基于各个算路请求计算出各个具有连通关系网关设备之间传递CF报文的算路结果并存储下来，例如，假设RGW1→RGW2的算路结果记为S1、RGW1→RGW3的算路结果记为S2、……、RGW1→RGWn的算路结果记为Sn，当RGW1有CF报文待发送给RGW2时，RGW1会通过端侧管理系统向网络控制器发送第一算路请求(其中包含目的端网关设备RGW2)，网络控制器基于该第一算路请求，就可调用事先计算好的RGW1→RGW2的算路结果S1，并通过端侧管理系统将该算路结果S1发送给RGW1。

B、第一次有待发送的CF报文时，网络控制器计算RGW1→RGW2的针对CF报文的算路结果。

在这种情况下，网络初始化处理过程与上述类似，不同的地方在于：网络控制器不需要事先计算好各个具有连通关系网关设备之间传递CF报文的算路结果，而是当某个网关设备(如，RGW1)需要向另一网关设备(如，RGW2)第一次发送CF报文时，RGW1直接通过端侧管理系统向网络控制器发送第一算路请求，该第一算路请求中就可以携带网络性能需求，网络控制器再基于第一算路请求临时计算RGW1→RGW2的算路结果，后续若RGW1还有CF报文需要发往RGW2，则基于该计算得到的算路结果继续发送即可。

二、当RoCEv2报文为DF报文时，目标请求为携带网络性能需求的第二算路请求

在第一网关设备确定该RoCEv2报文为DF报文的情况下，第一网关设备根据该DF报文生成第二算路请求，与上述第一算路请求不同的是，该第二算路请求必须携带网络性能需求，其中，该携带了网络性能需求的第二算路请求就用于请求网络控制器基于该网络性能请求为DF报文确定算路结果。同样需要注意的是，在本申请的一些实施方式中，第一网关设备生成的第二算路请求可通过端侧管理系统向网络控制器发送。

需要说明的是，在本申请实施例中，第二算路请求必须携带网络性能需求的原因是：DF报文的长度是由上层RDMA应用决定的，一般长度不固定，因此第二算路请求中需要携带申请的网络性能需求(如，需要申请多大的带宽资源等)，用于请求网络控制器基于携带的网络性能需求来确定算路结果，因为每个DF报文可能携带的消息大小不同，即payload字段的值不同，所以网络控制器需要针对不同的DF报文分别计算算路结果，计算的依据就是第二算路请求中所携带的网络性能需求。

还需要说明的是，在本申请的一些实施方式中，不同操作触发的DF报文，网络性能需求的确定方式也是不一样的，下面分别进行介绍：

A、DF报文为write原语操作或read原语操作触发的报文。

当DF报文为write原语操作操作触发的报文时，会在首包(即first包，一个RDMA数据可能会被拆分为n个数据包，只会在first包中携带对应RDMA数据的消息大小，后续的对应该RDMA数据的其他数据包则基于与首包同样的网络路径进行发送)的RETH首部中通过DMA length字段表明本次操作需要传输的消息大小。类似的，当数据报文为read原语触发的报文时，是在read request报文中携带网络性能需求，由请求方触发以响应方为起始节点的逆向转发路径算路。响应方收到read request请求并回复read response时，可能回复多个response报文，所有报文都需按预计算路径转发。因此，在这种情况下，第一网关设备可以根据DF报文的RETH首部中的DMA length字段确定所述网络性能需求，从而生成携带网络性能需求的第二算路请求。

B、DF报文为send原语操作触发的报文。

当DF报文为send原语操作触发的报文时，对应的待传输的RDMA数据的消息大小也是确定的，但目前报文中无相应字段标识该消息大小。因此，在本申请实施例中，通过对网卡设备的RoCEv2协议进行优化，使得send原语操作触发的DF报文也可携带字段以标识本次操作需要发送的RoCv2数据的消息大小，可以通过复用IB规范定义的RETH首部来实现。具体地，RETH首部可以由第一网卡设备(与第一网关设备对应的网卡设备)在DF报文的payload字段前添加，其中，RETH首部中的DMA length字段用于表征该DF报文对应的RDMA数据的大小。例如，第一网卡设备可以将virtual addr(RETH首部已定义的字段)置为0xFFFFFFFF(具体置为什么值可自定义)，remote key(在RETH首部已定义的字段)置为0xFFFF(具体置为什么值可自定义)，DMA length(在RETH首部已定义的字段)为本次send原语操作触发的DF报文所需要发送的RoCv2数据的消息大小。之后，第一网关设备就可以根据DF报文的RETH首部中的DMA length字段确定所述网络性能需求，从而生成携带网络性能需求的第二算路请求。

需要注意的是，在本申请的一些实施方式中，不管是write原语操作或read原语操作触发的DF报文，还是send原语操作触发的DF报文，若一个RDMA数据是被拆为n个数据包，那么是在首包里携带整个RDMA数据所需的带宽、时延等网络性能需求，后续的数据包不带网络性能需求，且后续数据包的算路结果采用首包的算路结果来进行数据传输。

703、网络控制器基于目标请求得到算路结果，并基于算路结果确定QoS策略，该算路结果包括第一网关设备与第二网关设备之间的网络路径以及为RoCEv2报文预留的网络资源。

在第一网关设备根据RoCEv2报文生成目标请求，并将目标请求向SRv6网络的网络控制器发送(如，通过端侧管理系统发送)之后，网络控制器基于接收到的目标请求得到算路结果，并基于算路结果确定QoS策略，例如，如图5所示的为CF报文计算算路结果和确定Qos策略的过程。其中，该算路结果就包括第一网关设备与第二网关设备之间的网络路径(也可称为SRv6转发路径)以及网络控制器为RoCEv2报文所预留的网络资源，例如，网络带宽资源、最小网络时延等。需要注意的是，在本申请实施例中，预留的网络资源是RoCEv2报文在整个网络路径上的网络资源，例如，假设网络路径为R1→R2→R3，则预留的网络资源是R1→R2→R3整条网络路径的资源。

需要说明的是，由于基于RoCEv2协议承载的RDMA数据传输具有带宽需求明确的特点，RoCEv2报文通过SRv6网络传输时，可根据明确的带宽需求(即预留的网络资源为带宽这一单一因素)为其选择一条时延最短的网络路径，或者也可以根据明确的“带宽+时延”需求(即预留的网络资源为带宽+时延双目标因素)为其选择一条符合要求的网络路径。

704、第一网关设备获取算路结果，并根据算路结果对RoCEv2报文进行扩展，得到扩展后的RoCEv2报文，扩展后的RoCEv2报文携带第一标识以及第二标识，第一标识用于表征网络路径中的各个网络节点，第二标识用于表征RoCEv2报文对应的RDMA数据，以使得网络控制器基于第二标识以及QoS策略进行带宽保障。

网络控制器在基于目标请求计算算路结果之后，可通过端侧管理系统将该算路结果下发给第一网关设备，第一网关设备获取该算路结果后，根据该算路结果对待发送的RoCEv2报文进行扩展，从而得到扩展后的RoCEv2报文，扩展后的RoCEv2报文至少携带第一标识以及第二标识，其中，第一标识用于表征网络路径中的各个网络节点，第二标识用于表征RoCEv2报文对应的RDMA数据，以使得网络控制器基于第二标识以及事先计算的QoS策略进行带宽保障。

在介绍如何对待发送的RoCEv2报文进行扩展之前，首先对源端网卡(即第一网卡设备)与目的端网卡(即第二网卡设备)互相通信，RoCEv2报文经过网络路径上的各网络节点时报文首部变更的情况进行说明，具体可参阅图9，以第一网卡设备和第二网卡设备部署的是IPv4私网地址为例，假设网络路径为R1→R3→R2，第一网卡设备为RNIC1、第二网卡设备为RNIC2、第一网关设备为RGW1、第二网关设备为RGW2，在RoCEv2报文的传递过程中，报文首部的变化如图9所示，RGW1在接收到由RNIC1传递过来的RoCEv2报文(即上述所述的原始RoCEv2报文)后，先完成IPv4 over IPv6封装处理，再将封装好的RoCEv2报文传递给网络路径上的头网络节点R1，在各个网络节点中，RoCEv2报文通过SRH字段(该字段用于网络节点之间的路由)。

对于本处封装的外层IPv6首部，后续流程中将根据SRv6网络中网络控制器返回的算路结果，在IPv6 Hop-by-Hop Option中，封装本申请定义的扩展选项RDMA Option TLV(格式可以如图10所示)，使得RoCEv2报文可携带RDMA数据的流标识RDMA Flow ID(即的第二标识，用于给网络控制器基于QoS策略进行带宽保障的)，以及转发路径标识SRv6TEPolicy ID(即第一标识)。也就是说，第一网关设备是根据算路结果，通过修改RoCEv2报文中外层IPv6首部的IPv6 Hop-by-Hop Option，得到扩展后的RoCEv2报文。

需要说明的是，在本申请的一些实施方式中，本申请定义的扩展选项RDMA OptionTLV也可以携带RDMA流量类型标识Flow Type，用于表征当前这个报文是CF报文还是DF报文，还可以携带保留字段reserved，用于后续增加其他标识时使用，提高灵活性。

为便于进一步理解上述过程，下面以具体的实例，对第一网关设备针对CF报文和DF报文的传输优化方法的具体实现方式进行说明：

一、第一网关设备针对CF报文传输优化的处理

对于分类出的CF报文，第一网关设备通过修改外层IPv6首部扩展选项，使其携带第一标识和第二标识，以便其进入SRv6网络后，网络节点可将CF报文导流到基于TE流量工程预先分配的SRv6转发路径(即网络路径)上，并进行严格的带宽保证。

具体地，RGW1可以根据图8对应实施例中预申请的CF报文的算路结果，在IPv6首部封装RDMA Option TLV(详见图10所示的格式定义)，使得IPv6首部可携带CF报文的第一标识(即CF报文的SRv6转发路径标识，可用policy-id1表示)以及第二标识(即CF报文流标识，可用cf-flow-id表示)，并向头网络节点R1转发该扩展后的CF报文。头网络节点R1收到该扩展后的CF报文后，解析RDMA Option TLV选项，根据CF报文中的SRv6转发路径标识SRv6 TEPolicy ID(可参阅图10)进行引流处理，并根据CF报文中RDMA数据的流标识RDMA Flow ID匹配预下发的QoS策略进行带宽保障。

需要说明的是，在本申请的一些实施方式中，对于read request报文与readresponse报文的处理方式会有些特殊，这是因为read request报文属于CF报文，而对端网关设备需要在收到read request报文后，应答read response报文(即read response报文的发出是由read request报文触发)，而read response报文属于DF报文。具体的处理过程可以如下所示：首先，第一网卡设备RNIC1向第二网卡设备RNIC2发送read request请求(即CF报文，可称为request报文)，第一网关设备RGW1收到该request报文后先缓存该报文，并以request报文中RETH首部携带的DMA Length作为带宽请求，以配置的latency参数作为时延请求，通过端侧管理系统为即将发送的read response报文(即request报文的响应报文，可简称为response报文)，向网络控制器提交R2→R1的算路请求。网络控制器根据该算路请求完成计算后，向头网络节点R2下发SRv6转发路径，向端侧管理系统下发转发路径标识(可用policy-id2表示)以及实际预留带宽(可用allocated-bw表示)。向SRv6转发路径上各网络节点下发QoS策略，包含(df-flow-id1，allocated-bw)。端侧管理系统收到转发路径标识policy-id2以及实际预留带宽allocated-bw(即算路结果)，向RGW2同步R2→R1的算路结果，该算路结果中携带分配的policy-id2以及本次算路预留分配的带宽allocated-bw。这里需要注意的是，若实际分配的带宽小于申请的带宽，RGW2可以在本地记录is_bw_satisfied为false，记录的目的是用于后续做是否需要进行源端限速的判断依据。之后，端侧管理系统通知RGW1算路完成。RGW1收到通知后，再按CF报文通用处理流程发送缓存的request报文。RNIC2收到该request报文后，应答response报文。RGW2收到response报文时，首先完成IPv4 over IPv6处理。然后根据request报文触发申请的DF报文转发路径信息，在IPv6首部封装RDMA Option TLV，使得IPv6首部可携带DF报文流标识df-flow-id1、DF报文转发路径标识policy-id2，并向头网络节点R2转发该response报文。若网络控制器实际预留带宽小于申请带宽，RGW2还需要按实际分配预留带宽进行源端限速。头网络节点R2收到后，解析RDMA Option TLV选项，根据response报文中的SRv6 TE Policy ID进行引流处理，并根据response报文中的RDMA Flow ID匹配预下发的QoS策略进行带宽保障。

还需要说明的是，第一网关设备针对CF报文传输优化的处理的功能可通过CF报文传输优化组件实现，具体可参阅图11，其中，需要注意的是，第一网关设备识别出RoCEv2报文后，按照本申请提供的分类方法区分出CF报文和DF报文的功能则可通过图11所示的RoCEv2报文分类组件实现。

二、第一网关设备针对DF报文传输优化的处理

对于分类出的DF报文，第一网关设备会根据待传输的RDMA数据的消息大小，触发网络控制器完成基于TE流量工程的算路计算，然后通过修改外层IPv6首部扩展选项，使其携带第一标识和第二标识，以便其进入SRv6网络后，网络节点可将DF报文导流到预先分配的SRv6转发路径(即网络路径)上，并进行严格的带宽保证。

具体地，对于分类出的DF报文，第一网关设备需缓存所有的DF报文，并通过端侧管理系统向网络控制器提交第二算路请求，请求中携带带宽、时延等网络性能需求。网络控制器在基于提交的第二算路请求计算到算路结果后，再由端侧管理系统将该算路结果向第一网关设备转发，第一网关设备根据该算路结果完成IPv6首部扩展选项填充，并发送DF报文。若网络控制器预分配的实际带宽未能满足申请带宽，第一网关设备在发送DF报文时，还需根据实际带宽进行源端限速。网络节点根据报文中IPv6首部扩展选项将DF报文引流到预先计算的SRv6转发路径上，并完成本地QoS保障处理。

特别的，对于write/send原语操作触发的DF报文(可简称为write/send报文)传输优化处理流程如下：首先，第一网卡设备RNIC1向第二网卡设备RNIC2发送write/send报文，第一网关设备RGW1收到后先缓存该write/send报文，若该write/send报文是write/sendfirst报文，后续write/send middle以及write/send last报文也需要缓存，若是write/send only报文，则缓存当前报文。RGW1以报文中的DMA Length作为带宽请求，以配置的latency参数作为时延请求，通过端侧管理系统为即将发送的write/send报文，向网络控制器提交R1→R2的算路请求。网络控制器根据收到的算路请求完成算路结果的计算，并向头网络节点R1下发SRv6转发路径，向端侧管理系统下发转发路径标识policy-id3以及实际预留带宽allocated-bw。向SRv6转发路径上各网络节点下发QoS策略，包含(df-flow-id2，allocated-bw)。端侧管理系统收到算路结果后，向RGW1同步R1→R2的算路结果。算路结果中携带分配的policy-id3以及本次算路预留分配的带宽allocated-bw，若实际分配的带宽小于申请的带宽，RGW1需在本地记录is_bw_satisfied为false。记录的目的是用于后续做是否需要进行源端限速的判断依据。之后，RGW1按序处理缓存的write/send报文(write/send first→write/send middle→write/send last，或者单个的write/send only)，并首先完成IPv4 over IPv6处理，然后根据write/send请求触发申请的DF报文转发路径信息，在IPv6首部封装RDMA Option TLV，使得IPv6首部可携带DF报文流标识df-flow-id2、DF报文转发路径标识policy-id3，并向头网络节点R1转发该报文。若网络控制器实际预留带宽小于申请带宽，RGW1需要按实际分配预留带宽进行源端限速。头网络节点R1收到该报文后，解析RDMA Option TLV选项，根据报文中的SRv6 TE Policy ID进行引流处理，并根据报文中的RDMA Flow ID匹配预下发的QoS策略进行带宽保障。

还需要说明的是，第一网关设备针对DF报文传输优化的处理的功能可通过DF报文传输优化组件实现，具体可参阅图11。

705、第一网关设备通过网络路径将扩展后的RoCEv2报文向第二网关设备发送。

第一网关设备在得到扩展后的RoCEv2报文之后，就可以通过计算得到的网络路径(即上述所述的SRv6转发路径)将扩展后的RoCEv2报文向对端的第二网关设备发送。

需要注意的是，在本申请的一些实施方式中，对于所有的RoCEv2报文，第一网关设备除了按上述的CF/DF报文传输优化机制进行确定性传输之外，还可以主动复制一份报文，并修改复制报文的外层IPv6首部扩展选项，使其携带SRv6转发路径标识以及CF报文流标识，以便复制后的报文入SRv6网络后，网络控制器可将复制报文导流到备份SRv6转发路径上，以使得对端的第二网关设备进行双发选收处理，通过流量冗余方式来避免丢包问题的出现。

具体地，该过程可以是：首先，第一网关设备获取备份路径，该备份路径可称为第一备份路径，该第一备份路径可以由网络控制器在接收到目标请求时触发生成，之后，第一网关设备对该RoCEv2报文进行复制，得到第一复制报文，第一网关设备再根据第一备份路径对第一复制报文进行与上述过程类似的扩展，得到扩展后的第一复制报文，该扩展后的第一复制报文依然需要携带SRv6转发路径标识，其中，在扩展后的第一复制报文中携带的SRv6转发路径标识可称为第三标识，该第三标识就用于表征第一备份路径中的各个网络节点。最后，第一网关设备通过第一备份路径将扩展后的第一复制报文向第二网关设备发送，以使得第二网关设备针对扩展后的RoCEv2报文以及扩展后的第一复制报文进行双发选收处理。也就是说，源端的RDMA网关除了根据前述步骤对RoCEv2报文进行传输优化处理外，对于所有的RoCEv2报文需额外复制一份，并完成IPv4 over IPv6处理，然后在IPv6首部封装RDMA Option TLV，使得IPv6首部可携带网络控制器预分配的备份的转发策略(本实施例中可以选择使用最高可用路径max availability path，并不要求SRv6网络在转发备份流量时做带宽保障)，并向头网络节点R1转发该复制的RoCEv2报文。对端的RDMA网关从计算得到的指定路径以及备份路径上收到两份RoCEv2报文，进行双发选收处理，所谓双发选收处理的方式可以是：保留先接收到的那份报文，后接收到的报文直接舍弃，例如，若扩展后的RoCEv2报文先到达第二网关设备，则保留该扩展后的RoCEv2报文，丢弃后到达的扩展后的第一复制报文，反之也是类似，此处不予赘述。本申请可以通过双发选收能力丢弃后收到的一份报文，从而实现RoCEv2抗丢包能力。

还需要说明的是，第一网关设备针对上述的抗丢包功能可通过RoCEv2报文抗丢包组件实现，具体可参阅图11。

还需要说明的是，在本申请的另一些实施方式中，还提供了一种RoCEv2抗丢包处理的替代方案，主要区别体现在：本申请实施例中不在RDMA网关进行报文复制，而是由SRv6网络的头网络节点完成RoCEv2报文的复制处理。具体地，该过程可以是：当扩展后的RoCEv2报文发送至网络路径的头网络节点(该头网络节点也可称为源网络节点，是指网络路径中与第一网关设备直接连接的网络节点，是网络路径中沿数据传输方向的第一个网络节点)时，触发头网络节点对该扩展后的RoCEv2报文进行复制，从而得到第二复制报文，其中，第二复制报文经由事先预备的备份路径(可称为第二备份路径)发送，最后，由该网络路径的尾网络节点(该尾网络节点也可称为目的网络节点，是指网络路径中与第二网关设备直接连接的网络节点，是网络路径中沿数据传输方向的最后一个网络节点)针对扩展后的RoCEv2报文以及第二复制报文进行双发选收处理。其中，第二备份路径也可以由网络控制器在接收到目标请求时触发生成。也就是说，SRv6网络的头网络节点收到RoCEv2报文后，可以先根据IPv6首部RDMA Option TLV中的Flow Type字段识别出当前报文是否为RoCEv2流量，如果是RoCEv2流量，则由SRv6网络的头网络节点复制一份报文，并按最高可用路径(即第二备份路径)进行转发，尾网络节点收到双份RoCEv2报文后，可通过双发选收能力丢弃后收到的一份报文，从而实现RoCEv2在广域/城域网络传输时的抗丢包能力。

对比由第一网关设备进行报文复制实现抗丢包处理的过程，本申请实施例的网关设备不需要实现双发选收的抗丢包处理，该部分能力实现由SRv6网络中的网络节点提供，可降低网关设备的转发压力。

还需要注意的是，在本申请的一些实施方式中，在预留的网络资源不满足扩展后的RoCEv2报文的网络性能需求的情况下，第一网关设备还可以通过流控机制进行源端限速。也就是说，网络传输带宽无法满足需求时，还可选择一条当前情况下的最优SRv6转发路径，同时告知第一网关设备为本次传输分配的带宽大小，让第一网关设备通过流控机制在源端进行降速发送，以此来降低拥塞避免丢包。

需要说明的是，本申请上述实施例的基础逻辑是基于RoCEv2协议可准确感知应用层待传输的RDMA数据大小的特性，在流量传输之前对下层承载网络提出精确的网络性能需求，从而预先进行路径规划与网络资源预留，确保流量在承载网络传输过程中的确定性。基于此，本申请才设计了RoCEv2报文与SRv6网络的协同。但在本申请的另一些实施方式中，这种思路也可应用到如灵活以太(flex ethernet，FlexE)硬切片网络、时间敏感型网络(timesensitive network，TSN)上，通过RoCEv2报文与FlexE、TSN协议的协同，来实现RDMA数据的广域/城域传输优化目的，具体过程与上述类似，此处不予赘述。

在上述实施例的基础上，为了更好的实施本申请实施例的上述方案，下面还提供用于实施上述方案的相关设备。具体参阅图12，图12为本申请实施例提供的第一网关设备的一个结构示意图，该第一网关设备1200具体可以包括：获取模块1201、生成模块1202、扩展模块1203以及发送模块1204，其中，获取模块1201，用于获取RoCEv2报文；生成模块1202，用于根据该RoCEv2报文生成目标请求，并将该目标请求向该SRv6网络的网络控制器发送，以使得该网络控制器基于该目标请求得到算路结果，并使得该网络控制器基于该算路结果确定QoS策略，该算路结果包括该第一网关设备与第二网关设备之间的网络路径以及为该RoCEv2报文预留的网络资源，该第一网关设备与该第二网关设备基于SRv6网络进行数据传输；扩展模块1203，用于获取该算路结果，并根据该算路结果对该RoCEv2报文进行扩展，得到扩展后的RoCEv2报文，该扩展后的RoCEv2报文携带第一标识以及第二标识，该第一标识用于表征该网络路径中的各个网络节点，该第二标识用于表征该RoCEv2报文对应的RDMA数据，以使得该网络控制器基于该第二标识以及该QoS策略进行带宽保障；发送模块1204，用于通过该网络路径将该扩展后的RoCEv2报文向该第二网关设备发送。

在一种可能的设计中，生成模块1202，具体用于：在确定该RoCEv2报文为不携带payload字段的控制报文的情况下，根据该控制报文生成第一算路请求，该第一算路请求用于触发该网络控制器为该控制报文确定算路结果。

在一种可能的设计中，生成模块1202，具体用于：在确定该RoCEv2报文为携带payload字段的数据报文的情况下，根据该数据报文生成携带网络性能需求的第二算路请求，该第二算路请求用于请求该网络控制器基于该网络性能需求为该数据报文确定算路结果。

在一种可能的设计中，生成模块1202，具体还用于：在该数据报文为send原语操作触发的报文的情况下，根据该数据报文的RETH首部中的DMA length字段确定该网络性能需求，其中，该RETH首部由第一网卡设备在该数据报文的payload字段前添加，该RETH首部中的DMA length字段用于表征该数据报文对应的RDMA数据的大小，该第一网卡设备与该第一网关设备对应；生成携带该网络性能需求的第二算路请求。

在一种可能的设计中，生成模块1202，具体还用于：在该数据报文为write原语操作或read原语操作触发的报文的情况下，根据该数据报文的RETH首部中的DMA length字段确定该网络性能需求；生成携带该网络性能需求的第二算路请求。

在一种可能的设计中，扩展模块1203，具体用于：根据该算路结果，修改该RoCEv2报文IPv6首部的IPv6 Hop-by-Hop Option，得到扩展后的RoCEv2报文。

在一种可能的设计中，第一网关设备1200还包括备份模块1205，用于：获取第一备份路径，该第一备份路径由该网络控制器在接收到该目标请求时触发生成；对该RoCEv2报文进行复制，得到第一复制报文；根据该第一备份路径对该第一复制报文进行扩展，得到扩展后的第一复制报文，该扩展后的第一复制报文携带第三标识，该第三标识用于表征该第一备份路径中的各个网络节点；通过该第一备份路径将该扩展后的第一复制报文向该第二网关设备发送，以使得该第二网关设备针对该扩展后的RoCEv2报文以及该扩展后的第一复制报文进行双发选收处理。

在一种可能的设计中，第一网关设备1200还包括备份模块1205，用于：该扩展后的RoCEv2报文发送至该网络路径的头网络节点时，触发该头网络节点对该扩展后的RoCEv2报文进行复制，得到第二复制报文，该第二复制报文经由第二备份路径发送，以使得该网络路径的尾网络节点针对该扩展后的RoCEv2报文以及该第二复制报文进行双发选收处理，该第二备份路径由该网络控制器在接收到该目标请求时触发生成。

在一种可能的设计中，发送模块1204，具体用于：在该预留的网络资源不满足该扩展后的RoCEv2报文的网络性能需求的情况下，通过流控机制进行源端限速，并通过该网络路径将该扩展后的RoCEv2报文向该第二网关设备发送。

在一种可能的设计中，该第一网关设备对应的第一网卡设备以及该第二网关设备对应的第二网卡设备部署IPv4私网地址，该获取模块1201，具体用于：获取待发往第二网关设备的原始RoCEv2报文；对该原始RoCEv2报文进行IPv4 over IPv6隧道封装，得到该RoCEv2报文。

在一种可能的设计中，获取模块1201，具体用于：接收第一网卡设备发送的目标报文，该第一网卡设备与该第一网关设备对应；根据该目标报文中的UDP目的端口号确定该目标报文为该RoCEv2报文。

在一种可能的设计中，预留的网络资源至少包括如下任意一项：网络带宽、最小网络时延。

需要说明的是，第一网关设备1200中各模块/单元之间的信息交互、执行过程等内容，与本申请中图7对应的方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本申请前述所示的方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本申请实施例还提供一种第一网关设备，请参阅图13，图13为本申请实施例提供的第一网关设备的另一结构示意图，第一网关设备1300上可以部署有图12对应实施例中所描述的第一网关设备1200各个模块，用于实现图12对应实施例中第一网关设备1200的功能，具体的，第一网关设备1300由一个或多个服务器实现，第一网关设备1300可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(central processingunits，CPU)1322和存储器1332，一个或一个以上存储应用程序1342或数据1344的存储介质1330(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器1332和存储介质1330可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质1330的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对第一网关设备1300中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器1322可以设置为与存储介质1330通信，在第一网关设备1300上执行存储介质1330中的一系列指令操作。

第一网关设备1300还可以包括一个或一个以上电源1326，一个或一个以上有线或无线网络接口1350，一个或一个以上输入输出接口1358，和/或，一个或一个以上操作系统1341，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM等等。

本申请实施例中，中央处理器1322，用于执行图7对应实施例中的第一网关设备执行的基于SRv6网络的数据传输方法。例如，中央处理器1322，用于：首先基于待发送的RDMA数据生成RoCEv2报文，与该第一网卡设备对应的源端网关设备(可称为第一网关设备)再接收来自第一网卡设备的该RoCEv2报文，该RoCEv2报文为第一网关设备待发往目的端网关设备(可称为第二网关设备)的报文，需要注意的是，第一网关设备与第二网关设备基于SRv6网络进行数据传输。在获取到RoCEv2报文之后，将进一步根据RoCEv2报文生成对应的请求，该请求可称为目标请求，之后，将该目标请求向SRv6网络中的网络控制器发送，以使得网络控制器基于目标请求得到算路结果，并基于算路结果确定QoS策略，该算路结果包括第一网关设备与第二网关设备之间的网络路径以及为RoCEv2报文预留的网络资源。网络控制器在基于目标请求计算算路结果之后，可通过端侧管理系统将该算路结果下发给中央处理器1322，中央处理器1322获取该算路结果后，根据该算路结果对待发送的RoCEv2报文进行扩展，从而得到扩展后的RoCEv2报文，扩展后的RoCEv2报文至少携带第一标识以及第二标识，其中，第一标识用于表征网络路径中的各个网络节点，第二标识用于表征RoCEv2报文对应的RDMA数据，以使得网络控制器基于第二标识以及事先计算的QoS策略进行带宽保障。就可以通过计算得到的网络路径将扩展后的RoCEv2报文向对端的第二网关设备发送。

需要说明的是，中央处理器1322执行上述各个步骤的具体方式，与本申请中图7对应的方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果也与本申请上述实施例相同，具体内容可参见本申请前述所示的方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本申请实施例中还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有用于进行信号处理的程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如前述图7所示实施例描述的步骤。

本申请实施例提供的第一网关设备等具体可以包括芯片，芯片包括：处理单元和通信单元，所述处理单元例如可以是处理器，所述通信单元例如可以是输入/输出接口、管脚或电路等。该处理单元可执行存储单元存储的计算机执行指令，以使机器人内的芯片执行上述图7所示实施例描述的步骤。

可选地，所述存储单元为所述芯片内的存储单元，如寄存器、缓存等，所述存储单元还可以是所述无线接入设备端内的位于所述芯片外部的存储单元，如只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)等。

另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本申请提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本申请而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。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可读取的存储介质中，如计算机的软盘、U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

Claims

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

第一网关设备获取RoCEv2报文；

所述第一网关设备根据所述RoCEv2报文生成目标请求，并将所述目标请求向SRv6网络的网络控制器发送，以使得所述网络控制器基于所述目标请求得到算路结果，并使得所述网络控制器基于所述算路结果确定QoS策略，所述算路结果包括所述第一网关设备与第二网关设备之间的网络路径以及为所述RoCEv2报文预留的网络资源，所述第一网关设备与所述第二网关设备基于所述SRv6网络进行数据传输；

所述第一网关设备获取所述算路结果，并根据所述算路结果对所述RoCEv2报文进行扩展，得到扩展后的RoCEv2报文，所述扩展后的RoCEv2报文携带第一标识以及第二标识，所述第一标识用于表征所述网络路径中的各个网络节点，所述第二标识用于表征所述RoCEv2报文对应的RDMA数据，以使得所述网络控制器基于所述第二标识以及所述QoS策略进行带宽保障；

所述第一网关设备通过所述网络路径将所述扩展后的RoCEv2报文向所述第二网关设备发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网关设备根据所述RoCEv2报文生成目标请求包括：

所述第一网关设备在确定所述RoCEv2报文为不携带payload字段的控制报文的情况下，所述第一网关设备根据所述控制报文生成第一算路请求，所述第一算路请求用于触发所述网络控制器为所述控制报文确定算路结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网关设备根据所述RoCEv2报文生成目标请求包括：

所述第一网关设备在确定所述RoCEv2报文为携带payload字段的数据报文的情况下，所述第一网关设备根据所述数据报文生成携带网络性能需求的第二算路请求，所述第二算路请求用于请求所述网络控制器基于所述网络性能需求为所述数据报文确定算路结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一网关设备根据所述数据报文生成携带网络性能需求的第二算路请求包括：

在所述数据报文为send原语操作触发的报文的情况下，所述第一网关设备根据所述数据报文的RETH首部中的DMAlength字段确定所述网络性能需求，其中，所述RETH首部由第一网卡设备在所述数据报文的payload字段前添加，所述RETH首部中的DMA length字段用于表征所述数据报文对应的RDMA数据的大小，所述第一网卡设备与所述第一网关设备对应；

所述第一网关设备生成携带所述网络性能需求的第二算路请求。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一网关设备根据所述数据报文生成携带网络性能需求的第二算路请求包括：

在所述数据报文为write原语操作或read原语操作触发的报文的情况下，所述第一网关设备根据所述数据报文的RETH首部中的DMAlength字段确定所述网络性能需求；

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述算路结果对所述RoCEv2报文进行扩展，得到扩展后的RoCEv2报文包括：

所述第一网关设备根据所述算路结果，修改所述RoCEv2报文IPv6首部的IPv6Hop-by-Hop Option，得到扩展后的RoCEv2报文。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一网关设备获取第一备份路径，所述第一备份路径由所述网络控制器在接收到所述目标请求时触发生成；

所述第一网关设备对所述RoCEv2报文进行复制，得到第一复制报文；

所述第一网关设备根据所述第一备份路径对所述第一复制报文进行扩展，得到扩展后的第一复制报文，所述扩展后的第一复制报文携带第三标识，所述第三标识用于表征所述第一备份路径中的各个网络节点；

所述第一网关设备通过所述第一备份路径将所述扩展后的第一复制报文向所述第二网关设备发送，以使得所述第二网关设备针对所述扩展后的RoCEv2报文以及所述扩展后的第一复制报文进行双发选收处理。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述扩展后的RoCEv2报文发送至所述网络路径的头网络节点时，触发所述头网络节点对所述扩展后的RoCEv2报文进行复制，得到第二复制报文，所述第二复制报文经由第二备份路径发送，以使得所述网络路径的尾网络节点针对所述扩展后的RoCEv2报文以及所述第二复制报文进行双发选收处理，所述第二备份路径由所述网络控制器在接收到所述目标请求时触发生成。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一网关设备通过所述网络路径将所述扩展后的RoCEv2报文向所述第二网关设备发送包括：

在所述预留的网络资源不满足所述扩展后的RoCEv2报文的网络性能需求的情况下，所述第一网关设备通过流控机制进行源端限速，并通过所述网络路径将所述扩展后的RoCEv2报文向所述第二网关设备发送。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一网关设备对应的第一网卡设备以及所述第二网关设备对应的第二网卡设备部署IPv4私网地址，所述第一网关设备获取待发往第二网关设备的RoCEv2报文包括：

所述第一网关设备获取待发往第二网关设备的原始RoCEv2报文；

所述第一网关设备对所述原始RoCEv2报文进行IPv4 over IPv6隧道封装，得到所述RoCEv2报文。

11.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一网关设备获取RoCEv2报文包括：

所述第一网关设备接收第一网卡设备发送的目标报文，所述第一网卡设备与所述第一网关设备对应；

所述第一网关设备根据所述目标报文中的UDP目的端口号确定所述目标报文为所述RoCEv2报文。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其特征在于，所述预留的网络资源至少包括如下任意一项：

网络带宽、最小网络时延。

13.一种第一网关设备，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取RoCEv2报文；

生成模块，用于根据所述RoCEv2报文生成目标请求，并将所述目标请求向SRv6网络的网络控制器发送，以使得所述网络控制器基于所述目标请求得到算路结果，并使得所述网络控制器基于所述算路结果确定QoS策略，所述算路结果包括所述第一网关设备与第二网关设备之间的网络路径以及为所述RoCEv2报文预留的网络资源，所述第一网关设备与所述第二网关设备基于所述SRv6网络进行数据传输；

扩展模块，用于获取所述算路结果，并根据所述算路结果对所述RoCEv2报文进行扩展，得到扩展后的RoCEv2报文，所述扩展后的RoCEv2报文携带第一标识以及第二标识，所述第一标识用于表征所述网络路径中的各个网络节点，所述第二标识用于表征所述RoCEv2报文对应的RDMA数据，以使得所述网络控制器基于所述第二标识以及所述QoS策略进行带宽保障；

发送模块，用于通过所述网络路径将所述扩展后的RoCEv2报文向所述第二网关设备发送。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述生成模块，具体用于：

在确定所述RoCEv2报文为不携带payload字段的控制报文的情况下，根据所述控制报文生成第一算路请求，所述第一算路请求用于触发所述网络控制器为所述控制报文确定算路结果。

15.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述生成模块，具体用于：

在确定所述RoCEv2报文为携带payload字段的数据报文的情况下，根据所述数据报文生成携带网络性能需求的第二算路请求，所述第二算路请求用于请求所述网络控制器基于所述网络性能需求为所述数据报文确定算路结果。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述生成模块，具体还用于：

在所述数据报文为send原语操作触发的报文的情况下，根据所述数据报文的RETH首部中的DMA length字段确定所述网络性能需求，其中，所述RETH首部由第一网卡设备在所述数据报文的payload字段前添加，所述RETH首部中的DMA length字段用于表征所述数据报文对应的RDMA数据的大小，所述第一网卡设备与所述第一网关设备对应；

生成携带所述网络性能需求的第二算路请求。

17.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述生成模块，具体还用于：

在所述数据报文为write原语操作或read原语操作触发的报文的情况下，根据所述数据报文的RETH首部中的DMA length字段确定所述网络性能需求；

生成携带所述网络性能需求的第二算路请求。

18.根据权利要求13-17中任一项所述的设备，其特征在于，所述扩展模块，具体用于：

根据所述算路结果，修改所述RoCEv2报文IPv6首部的IPv6 Hop-by-Hop Option，得到扩展后的RoCEv2报文。

19.根据权利要求13-18中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括备份模块，用于：

获取第一备份路径，所述第一备份路径由所述网络控制器在接收到所述目标请求时触发生成；

对所述RoCEv2报文进行复制，得到第一复制报文；

根据所述第一备份路径对所述第一复制报文进行扩展，得到扩展后的第一复制报文，所述扩展后的第一复制报文携带第三标识，所述第三标识用于表征所述第一备份路径中的各个网络节点；

通过所述第一备份路径将所述扩展后的第一复制报文向所述第二网关设备发送，以使得所述第二网关设备针对所述扩展后的RoCEv2报文以及所述扩展后的第一复制报文进行双发选收处理。

20.根据权利要求13-18中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括备份模块，用于：

21.根据权利要求13-20中任一项所述的设备，其特征在于，所述发送模块，具体用于：

在所述预留的网络资源不满足所述扩展后的RoCEv2报文的网络性能需求的情况下，通过流控机制进行源端限速，并通过所述网络路径将所述扩展后的RoCEv2报文向所述第二网关设备发送。

22.根据权利要求13-21中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一网关设备对应的第一网卡设备以及所述第二网关设备对应的第二网卡设备部署IPv4私网地址，所述获取模块，具体用于：

获取待发往第二网关设备的原始RoCEv2报文；

对所述原始RoCEv2报文进行IPv4 over IPv6隧道封装，得到所述RoCEv2报文。

23.根据权利要求13-21中任一项所述的设备，其特征在于，所述获取模块，具体用于：

接收第一网卡设备发送的目标报文，所述第一网卡设备与所述第一网关设备对应；

根据所述目标报文中的UDP目的端口号确定所述目标报文为所述RoCEv2报文。

24.根据权利要求13-23中任一项所述的设备，其特征在于，所述预留的网络资源至少包括如下任意一项：

网络带宽、最小网络时延。

25.一种网关设备，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器耦合，其特征在于，

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，用于执行所述存储器中的程序，使得所述网关设备执行如权利要求1-12中任一项所述的方法。

26.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-12中任一项所述的方法。

27.一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-12中任一项所述的方法。

28.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括处理器与数据接口，所述处理器通过所述数据接口读取存储器上存储的指令，执行如权利要求1-12中任一项所述的方法。