WO2014059853A1 - 一种数据通信网络中报文修改与转发的方法及装置 - Google Patents

一种数据通信网络中报文修改与转发的方法及装置 Download PDF

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WO2014059853A1
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modified
segments
action
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吴昆�
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中兴通讯股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/22—Parsing or analysis of headers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/74—Address processing for routing
    • H04L45/745—Address table lookup; Address filtering

Definitions

  • the present invention relates to the field of message processing in a data communication network, and in particular to a method and apparatus for message modification and forwarding in a data communication network. Background technique
  • One of the important functions of the access network, the bearer network, and the core network equipment in the communication network is to forward and process the service packets, such as optical line terminals in the Passive Optical Network (PON). (Optical Line Terminal, OLT) and Optical Network Unit (ONU); Ethernet switches in the data communication network, Broadband Remote Access Server (BRAS) and routers, etc. Forwarding and processing of messages.
  • PON Passive Optical Network
  • OLT Optical Line Terminal
  • ONU Optical Network Unit
  • Ethernet switches in the data communication network such as Ethernet switches in the data communication network, Broadband Remote Access Server (BRAS) and routers, etc. Forwarding and processing of messages.
  • BRAS Broadband Remote Access Server
  • the traditional packet modification function is usually only for some fields in the packet, for example, the virtual local area network (VLAN) in the Ethernet packet header.
  • Priority mark multi-protocol label The label of the label of the Multi-Protocol Label Switching (MPLS) packet or the header of the IP packet.
  • MPLS Multi-Protocol Label Switching
  • the processing of each field in the message is designed in parallel, and the modification for each field is performed. This is done by a separate logical processing unit.
  • the existing design method brings two problems: First, as the function of the chip increases, the area and power consumption of the chip will increase greatly, in order to obtain the function, performance and cost of the chip. Balance, you need to tailor some functions, which is often not what chip designers do not want to see; Second, in order to achieve some new requirements, or for some changes in requirements, based on the existing processing logic Or the workload of modifying the logic code is getting bigger and bigger, the later maintenance of the code becomes more and more complicated, and the time and cost required to maintain the code is greatly increased. Summary of the invention
  • the main purpose of the embodiments of the present invention is to provide a method and a device for modifying and forwarding a message in a data communication network, so that the designer does not have to redesign the chip for the change of the requirement, thereby greatly reducing the workload of the design. , reducing the time, cost and complexity of maintenance.
  • the embodiment of the invention provides a method for modifying and forwarding a message in a data communication network, and the method includes:
  • the action of modifying the message is determined according to the obtained modified parameter, and the segment to be modified is grouped and modified according to the action type;
  • the packet segmentation is distributed and reorganized according to the port number, and the packet is re-spliced into a complete packet. Send to the external interface.
  • the packet segmentation other than the message descriptor information is stored as: a packet other than the message descriptor information is stored in a data slice buffer in groups of 32 bytes.
  • the packet segment to be modified is a packet segment of the packet header.
  • the segmentation of the message segmentation by port number is reorganized into:
  • the modified packet segment is distributed according to the port number, where the packet segment includes the modified packet first segment and the unmodified segment segment, and belongs to the same packet header segment and the packet.
  • the stylistic segments are reorganized and reassembled into complete messages.
  • the message modification description table includes a message modification action description table and a message modification content description table;
  • the message modification action description table is a message modification action and action coding information, including data insertion, data deletion, and data overlay actions;
  • the message modification content description table is a message modification field and field coding information.
  • the modifying, by the packet, the segmentation of the packet to be modified according to the action type comprises: dividing the segment of the message that needs to be performed by inserting the data into a unified set of data insertion modification;
  • the segmentation of the message that needs to perform the overlay data modification is divided into a unified set of data coverage modifications.
  • the embodiment of the present invention further provides a device for modifying and forwarding a message in a data communication network, where the device includes: a descriptor extraction module, a table lookup processing module, an editing module, a message distribution module, and a message reassembly module; ,
  • the descriptor extraction module is configured to extract description information of the packet header as message descriptor information, and send the extracted message descriptor information to the table lookup processing module;
  • the table lookup processing module is configured to search for a pre-stored message modification description table according to the message descriptor information, obtain a modification parameter required for the message modification, and send the obtained modification parameter to the editing module;
  • the editing module is configured to determine, according to the obtained modified parameter, that the packet needs to be modified, and the segment to be modified is modified according to the action type, and the modified packet is segmented and the packet that does not need to be modified is modified. Segmentation is sent to the message distribution module;
  • the packet distribution module is configured to distribute the packet segmentation according to the port number, and send the packet with the same port number to the packet reassembly module of the corresponding port;
  • the packet reassembly module is configured to reassemble the packets of the same port number, re-splicing into complete packets, and sending the packets to the external interface in time series.
  • the device further includes a data slice buffer configured to store the message sent by the descriptor extraction module in segments;
  • the descriptor extraction module is further configured to send a message other than the message descriptor information to the data slice buffer.
  • the editing module includes: an analysis unit, an insertion modification execution unit, a deletion modification execution unit, an overlay modification execution unit, and an output control unit;
  • the analyzing unit is configured to determine, according to the obtained modified parameter, that the packet needs to be modified, and the packet segment to be modified is grouped according to the action type, and sent to the corresponding modified execution unit to modify the packet;
  • the segment of the message to be modified is directly sent to the output control unit;
  • the insertion modification execution unit is configured to modify the segment of the message that needs to be inserted into the data modification, and send the modified message segment to the output control unit;
  • the deletion modification execution unit is configured to modify a message segment that needs to perform deletion data modification, and send the modified message segment to the output control unit;
  • the coverage modification execution unit is configured to modify a message segment that needs to perform overlay data modification, and send the modified message segment to the output control unit;
  • the output control unit is configured to receive the modified packet segment and the unmodified packet segment, and send the received packet segment to the packet distribution module.
  • the message modification description table includes a message modification action description table and a message modification content description table;
  • the message modification action description table is a message modification action and action coding information, including data insertion, data deletion, and data overlay actions;
  • the message modification content description table is a message modification field and field coding information.
  • the method and device for modifying and forwarding a message in a data communication network provided by the embodiment of the present invention, by extracting the description information of the packet header as a message descriptor, and storing the packet other than the message descriptor in segments;
  • the descriptor information is used to search for the pre-stored message modification description table, and obtain the modification parameters required for the modification of the message; determine the action of modifying the message according to the obtained modification parameter, and modify the segment of the message to be modified according to the action type;
  • the packet segmentation is distributed and reassembled according to the port number, and the packet is re-spliced into a complete packet and sent to the external interface in time series.
  • the packet segment to be modified is modified according to the action type, so that the insertion, deletion, or overwriting of each field in various types of packets can be performed in one module, so that the maintenance personnel It is not necessary to modify the logic code based on the existing processing logic for the change of the requirement; in addition, when the type or field of the message to be modified is increased, the pre-stored message modification description table may be modified by the external interface to add, change or delete the report. Modification of parameters to adapt to the needs of different types of services, so that designers do not have to redesign the chip for changes in demand, greatly reducing the workload of the design, reducing the time, cost and complexity of maintenance.
  • FIG. 1 is a schematic flow chart of a method for modifying and forwarding a message in a data communication network according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a shift operation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the composition of a message modification and forwarding in a data communication network according to an embodiment of the present invention. Intention. detailed description
  • FIG. 1 is a schematic flowchart of a method for modifying and forwarding a packet in a data communication network according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the method includes the following steps:
  • Step 101 Extract the description information of the packet header as the message descriptor information, and store the packet other than the message descriptor information.
  • the message descriptor information includes field information that the message needs to be modified and a modification action that the message needs to be performed; wherein the modification action that the message needs to perform includes insertion, deletion, and overwriting, that is, data insertion and data deletion. , data coverage, data coverage is data rewriting.
  • Table 1 is a schematic diagram of field information that needs to be modified in a packet according to an embodiment of the present invention.
  • the main field information to be modified in the packet is as shown in Table 1, and includes: MPLS layer destination medium access control (Media Access) Control, MAC) Address field information MPLS—DA, MPLS layer source MAC address field information MPLS—SA, private VLAN field information Pvlan, segment layer VLAN field information Section—vlan, Ethernet destination MAC address field information ETH—DA, Ethernet Source MAC address field information ETH_SA, carrier VLAN field information Svlan, client VLAN field information Cvlan, type/length identification field information Type/length, ring protection label field information Frr_label, tunnel label field information Lsp_label, Pseudo-line label field information Pw—label, control word field information ControlWord, Internet Protocol version 4 (IPV4) packet header field information Ipv4—head, Internet Protocol version 6 (Internet Protocol version 6, IPV6) Message header field information Ipv6—head and so on
  • MPLS SA 6 MPLS layer source MAC address Pvlan 4 private VLAN
  • the segmentation of the message segment other than the message descriptor information is: storing the packet other than the message descriptor information in a group of 32 bytes, and storing the segment in the data slice buffer;
  • the segment includes the message segmentation of the message header and the message segmentation of the message body.
  • Step 102 Search for a pre-stored message modification description table according to the message descriptor information, and obtain a modification parameter required for the message modification.
  • the message modification description table includes: a message modification action description table and a message modification content description table; wherein, the message modification action description table is an execution message modification action and action coding information;
  • the modified content description table is a message modification field and field coding information.
  • Table 2 is a schematic diagram of field information for performing packet modification according to an embodiment of the present invention.
  • the field information of the modified packet is as shown in Table 2, and includes: modifying rule field information Rule, Modify the hierarchical field information Oploc, modify the offset field information OpOffset, insert the length field information ISize, delete the length field information DSize, and insert the data field information InsertData and the like.
  • the pre-stored message modification description table may be searched by using the message descriptor information, that is, the action modification coding information and the message modification field coding information are used to search for the pre-stored message modification description table, and the message modification is required. Modify the parameters.
  • the packet modification description table is pre-stored in the packet modification table cache, and can be viewed or modified through an external processor interface.
  • Step 103 Determine, according to the obtained modified parameter, an action of modifying the message, and modify the segment of the message to be modified according to the action type.
  • the action of determining that the message needs to be modified is determined according to the message modification action, that is, according to the action of performing message insertion, message deletion, and message coverage, all the messages that need to be inserted are segmented. It is classified into one class; all the segments that need to be deleted are classified into one class; all the segments that need to be covered by the message are segmented into one class.
  • the method further includes: reading the segment of the packet in the data slice buffer, modifying the action of the packet as needed, and modifying the packet Text segments are grouped and modified by action type.
  • the packet segmentation that needs to be modified is grouped according to the action type, and the modification includes: The segmentation of the message that needs to be performed by inserting the data modification is divided into a group to perform data insertion modification uniformly;
  • the segmentation of the message that needs to perform the overlay data modification is divided into a unified set of data coverage modifications.
  • the packet segment to be modified is only the packet segment of the packet header, and the packet segment of the packet body does not need to be modified, but all the packets except the message descriptor information are required.
  • the text is stored in the data slice buffer in the form of message segmentation.
  • the stored message segment is read from the data slice buffer, and the message segment to be modified is sent according to its action type. Different modified execution units are modified.
  • the packet segments that do not need to be modified are directly prepared for message distribution. After the packet segment modification of the header is completed, the packet segmentation is distributed and reorganized according to the port number.
  • Step 104 The packet segmentation is distributed and reassembled according to the port number, and the packet is re-spliced into a complete packet, and sent to the external interface in time series.
  • the packet segmentation is performed by the port number to be reorganized into: the modified message segment is distributed according to the port number, where the message segment includes the modified message header segment and the unmodified packet.
  • the message body is segmented, and the first segment of the same message and the segment of the message are reassembled and reassembled into a complete message.
  • the packet segments entering from each port are interleaved. Therefore, the packet segmentation needs to be separated by the port number.
  • the packet segmentation of the packet header is completed, the packet segmentation of the packet body is completed. After that, the header of the message and the corresponding message body need to be reorganized to be reassembled into a complete message.
  • the data may be inserted, deleted, or overwritten during the modification of the packet, so that the spliced message may have a gap, in order to ensure that the final output message is complete.
  • the continuous message therefore, needs to shift the segment between the segmented message and the segment, fill the gap between the message segments by the shift operation, and finally re-splicing into a complete continuous
  • the message is sent to the external interface in time series.
  • the specific shift rule is: If the length of the message is increased after the message is modified, the original payload must be moved to the lower position. The vacated position can accommodate the content added by the message modification; After the modified length is reduced, the payload of the message is moved to the upper position as a whole, and the vacated data space is covered; wherein, the shift operation is high in the left direction and low in the right direction according to the arrangement direction of the data bus.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a shift operation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2( a ) is a schematic diagram of a packet structure before modification, including a 22-byte Ethernet header (ETH head ) and a 10 Byte packet payload, and a 32-byte message payload; according to the modified parameters obtained by the lookup table, the modified packet header length is 48 bytes, based on the original packet header. Need to increase 26 bytes.
  • the shift operation rule the high bit is at the left and the low bit is at the right, and the original message is moved to the right by 26 bytes, and the vacant bit (Blank) generated after the move is temporarily saved, as shown in Fig. 2 (b).
  • Figure 2 (c) is a schematic diagram of the modified message structure, and the 4 bits of the header field of the Ethernet message are deleted in the original position. At this time, the space generated by the high bit reaches 30 bytes; the 30 bytes of MPLS to be added will be added. The MPLS head field is filled into the upper vacancy, and the message payload is padded to the low level to reconstitute the new message header.
  • the embodiment of the present invention further provides a device for modifying and forwarding a message in a data communication network.
  • the device includes: a descriptor extraction module 21, a table lookup processing module 23, and an edit.
  • the lookup table processing module 23 is configured to search for pre-stored message repairs according to the message descriptor information. Change the description table, obtain the modification parameters required for the message modification, and send the obtained modification parameters to the editing module 24;
  • the editing module 24 is configured to determine, according to the obtained modified parameter, the action of modifying the message, and modify the segment of the message to be modified according to the action type, and modify the modified message segment and the report that does not need to be modified.
  • the segment is sent to the message distribution module 25;
  • the packet distribution module 25 is configured to distribute the packet segmentation by the port number, and send the packet with the same port number to the packet reassembly module 26 of the corresponding port;
  • the packet reassembly module 26 is configured to reassemble the packets of the same port number, re-splicing into complete packets, and sending the packets to the external interface in time series.
  • the device further includes a data slice buffer 22 configured to store the message sent by the descriptor extraction module 21 in segments;
  • the descriptor extraction module 21 is further configured to send a message other than the message descriptor information to the data slice buffer 22.
  • the editing module 24 includes an analysis unit 241, an insertion modification execution unit 242, a deletion modification execution unit 243, an overlay modification execution unit 244, and an output control unit 245; wherein the analysis unit 241 is configured to be modified according to the obtained
  • the parameter judgment needs to modify the action of the message, and the segment of the message to be modified is grouped according to the action type, and sent to the corresponding modification execution unit to modify the message; and configured to send the segment of the message that does not need to be modified directly to the output.
  • Control unit 245 ;
  • the insertion modification execution unit 242 is configured to modify the message segment that needs to perform the insertion data modification, and send the modified message segment to the output control unit 245;
  • the deletion modification execution unit 243 is configured to modify the message segment that needs to perform the deletion data modification, and send the modified message segment to the output control unit 245;
  • the coverage modification execution unit 244 is configured to modify the message segment that needs to perform the overlay data modification, and send the modified message segment to the output control unit 245;
  • the output control unit 245 is configured to receive the modified packet segment and the unmodified packet segment, and send the received packet segment to the packet distribution module 25.
  • the device for modifying and forwarding the message in the data communication network may be implemented by the server of the access network, the bearer network or the core network in the actual application; the descriptor extraction module 21 and the table lookup processing module 23 in the device
  • the message distribution module 25, the message reassembly module 26 and the editing module 24 and its sub-modules: the analysis unit 241, the insertion modification execution unit 242, the deletion modification execution unit 243, the overlay modification execution unit 244, and the output control unit 245 are actually applied.
  • the apparatus may be represented by a central processor (central Processing unit, CPU), or digital signal processor (digital signal processor, DSP), a programmable gate array or a bad 1 J (Field-programmable gate array , FPGA) implemented;
  • CPU central Processing unit
  • DSP digital signal processor
  • programmable gate array or a bad 1 J (Field-programmable gate array , FPGA) implemented
  • the data slice buffer 22 in the device can be implemented by a memory in the device in practical applications.
  • the packet segmentation to be modified is modified according to the action type, so that the insertion, deletion, or overwriting of each field in various types of packets can be performed in one module, so that the maintenance personnel do not have to
  • the change of the requirement is based on the existing processing logic to modify the logic code.
  • the pre-stored message modification description table can be modified by the external interface to add, change or delete the message modification. Parameters, adapt to the needs of different types of business, so that designers do not have to redesign the chip for the change of demand, greatly reducing the workload of the design, reducing the time, cost and complexity of maintenance.

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Abstract

本发明实施例公开了一种数据通信网络中报文修改与转发的方法和装置，所述方法包括：提取报文首部的描述信息作为报文描述符，将报文描述符以外的报文分段存储；根据报文描述符信息查找预存的报文修改描述表，获得报文修改所需的修改参数；根据获得的修改参数判断需要修改报文的动作，将需要修改的报文分段按动作类型分组进行修改；将报文分段按端口号进行分发重组，重新拼接成完整报文，按时序发送给外部接口。采用本发明实施例的方法和装置，可通过外部接口修改预存的报文修改描述表来增加、变更或删除报文修改参数，适应不同类型业务的需求，大大减少了设计的工作量，降低了维护的时间、成本和复杂度。

Description

一种数据通信网络中报文修改与转发的方法及装置 技术领域
本发明涉及数据通信网络中报文处理领域， 具体涉及一种数据通信网 络中报文修改与转发的方法及装置。 背景技术
随着各种以互联网协议 ( iTiteniet Protocol , IP )为核心的新型业务的迅 猛发展， 互联网十办议电话（ Voice over Internet Protocol, VoIP )、 互联十办议电 视( Internet Protocol Television, IPTV )、第三代移动通信 ( The 3rd Generation Telecommunication , 3G )技术、 长期演进 ( Long Term Evolution, LTE )技 术、 城域以太网专线等业务的出现， 不但使带宽需求不断增加， 而且要求 用户区分更加细致、 数据业务管理更加高效可靠。 业务的分组化， 促使从 接入网、 承载网到核心网设备逐渐向以分组交换为核心的下一代网络演进。 作为数据类芯片的重要功能之一， 对各种业务报文的转发与处理能力的需 求也不断提升， 功能也变得越来越复杂。
通信网络中大量存在的接入网、 承载网以及核心网设备， 其重要功能 之一就是对业务报文进行转发与处理， 比如：无源光纤网络（ Passive Optical Network, PON ) 中的光线路终端 （ Optical Line Terminal, OLT )和光网络 单元（ Optical Network Unit， ONU ); 数据通信网中的以太网交换机、 宽带 远程接入服务器 （ Broadband Remote Access Server, BRAS )和路由器等设 备， 都存在对各种报文的转发与处理。
对于某一类型的设备， 由于早期业务处理需求比较单一， 因此传统的 报文修改功能往往只针对报文中的部分字段， 比如： 以太网报文头中的虚 拟局域网 （Virtual Local Area Network, VLAN )优先级标记、 多协议标签 交换（ Multi-Protocol Label Switching, MPLS )报文的 label标签、 或 IP报 文的首部等字段。 但随着业务需求的逐步增加， 为了实现对各种类型报文 中各个独立字段的修改， 在逻辑架构上， 针对报文中每个字段的处理采取 并行方式设计， 针对每个字段的修改都由一个各自独立的逻辑处理单元来 完成。
由此可以看出， 现有的这种设计方式会带来两方面的问题： 其一， 随 着芯片功能的增加， 芯片的面积、 功耗都会大大增加， 为了取得芯片功能、 性能和成本的平衡， 就需要对某些功能进行裁剪， 这往往是芯片设计者不 愿意看到的； 其二， 为了实现某些新增需求， 或者针对一些需求的变化， 在已有的处理逻辑基础上增加或修改逻辑代码的工作量越来越大， 代码的 后期的维护变得越来越复杂， 维护该代码所需的时间和成本也大大增加。 发明内容
有鉴于此， 本发明实施例的主要目的在于提供一种数据通信网络中报 文修改与转发的方法及装置， 能使设计人员不必为需求的变化而重新设计 芯片， 大大减少了设计的工作量， 降低了维护的时间、 成本和复杂度。
为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种数据通信网络中报文修改与转发的方法， 所 述方法包括：
提取报文首部的描述信息作为报文描述符信息， 将报文描述符信息以 外的报文分段存储；
根据报文描述符信息查找预存的报文修改描述表， 获得报文修改所需 的修改参数；
根据获得的修改参数判断需要修改报文的动作， 将需要修改的报文分 段按动作类型分组进行修改；
将报文分段按端口号进行分发重组， 重新拼接成完整报文， 按时序发 送给外部接口。
优选地， 所述将报文描述符信息以外的报文分段存储为： 将报文描述 符信息以外的报文以每 32字节为一组， 分段存储在数据切片緩存中。
优选地， 所述需要修改的报文分段为报文首部的报文分段。
优选地， 所述将报文分段按端口号进行分发重组为：
将修改后的报文分段按端口号进行分发， 所述报文分段包括修改后的 报文首部分段和未修改的报文体分段， 并将属于同一个报文首部分段和报 文体分段进行重组， 重新拼接成完整的报文。
优选地， 所述报文修改描述表包括报文修改动作描述表和报文修改内 容描述表； 其中，
所述报文修改动作描述表为报文修改动作及动作编码信息， 包括数据 插入、 数据删除和数据覆盖动作；
所述报文修改内容描述表为报文修改字段及字段编码信息。
优选地， 所述将需要修改的报文分段按动作类型分组进行修改包括： 将需要执行插入数据修改的报文分段分为一组统一进行数据插入修 改；
将需要执行删除数据修改的报文分段分为一组统一进行数据删除修 改；
将需要执行覆盖数据修改的报文分段分为一组统一进行数据覆盖修 改。
本发明实施例还提供了一种数据通信网络中报文修改与转发的装置， 所述装置包括： 描述符提取模块、 查表处理模块、 编辑模块、 报文分发模 块和报文重组模块； 其中，
所述描述符提取模块， 配置为提取报文首部的描述信息作为报文描述 符信息， 并将提取的报文描述符信息发送给查表处理模块； 所述查表处理模块， 配置为根据报文描述符信息查找预存的报文修改 描述表， 获得报文修改所需的修改参数， 将获得的修改参数发送给编辑模 块；
所述编辑模块， 配置为根据获得的修改参数判断需要修改报文的动作， 将需要修改的报文分段按动作类型分组进行修改， 将修改后的报文分段和 不需要修改的报文分段发送给报文分发模块；
所述报文分发模块， 配置为将报文分段按端口号进行分发， 将相同端 口号的报文发送给相应端口的报文重组模块；
所述报文重组模块， 配置为将相同端口号的报文分段进行重组， 重新 拼接成完整报文， 按时序发送给外部接口。
优选地， 所述装置还包括数据切片緩存， 配置为将描述符提取模块发 来的报文分段存储；
相应的， 所述描述符提取模块， 还配置为将报文描述符信息以外的报 文发送给数据切片緩存。
优选地， 所述编辑模块包括： 分析单元、 插入修改执行单元、 删除修 改执行单元、 覆盖修改执行单元和输出控制单元； 其中，
所述分析单元， 配置为根据获得的修改参数判断需要修改报文的动作， 将需要修改的报文分段按动作类型分组， 送入对应的修改执行单元进行报 文修改； 还配置为将不需要修改的报文分段直接发送给输出控制单元； 所述插入修改执行单元， 配置为修改需要执行插入数据修改的报文分 段， 并将修改后的报文分段发送给输出控制单元；
所述删除修改执行单元， 配置为修改需要执行删除数据修改的报文分 段， 并将修改后的报文分段发送给输出控制单元；
所述覆盖修改执行单元， 配置为修改需要执行覆盖数据修改的报文分 段， 并将修改后的报文分段发送给输出控制单元； 所述输出控制单元， 配置为接收修改后的报文分段和未修改的报文分 段， 并将收到的报文分段发送给报文分发模块。
优选地， 所述报文修改描述表包括报文修改动作描述表和报文修改内 容描述表； 其中，
所述报文修改动作描述表为报文修改动作及动作编码信息， 包括数据 插入、 数据删除和数据覆盖动作；
所述报文修改内容描述表为报文修改字段及字段编码信息。
本发明实施例提供的数据通信网络中报文修改与转发的方法及装置， 通过提取报文首部的描述信息作为报文描述符， 将报文描述符以外的报文 分段存储； 根据报文描述符信息查找预存的报文修改描述表， 获得报文修 改所需的修改参数； 根据获得的修改参数判断需要修改报文的动作， 将需 要修改的报文分段按动作类型分组进行修改； 将报文分段按端口号进行分 发重组， 重新拼接成完整报文， 按时序发送给外部接口。 可见， 本发明实 施例通过将需要修改的报文分段按动作类型分组进行修改， 能实现在一个 模块中可以进行各种类型报文中各个字段的插入、 删除或覆盖的修改， 使 维护人员不必为了需求的变化在已有的处理逻辑基础上修改逻辑代码； 另 外， 当需要修改的报文类型或字段增加时， 可通过外部接口修改预存的报 文修改描述表来增加、 变更或删除报文修改参数， 适应不同类型业务的需 求， 使设计人员不必为了需求的变化而重新设计芯片， 大大减少了设计的 工作量， 降低了维护的时间、 成本和复杂度。 附图说明
图 1 为本发明实施例的数据通信网络中报文修改与转发的方法流程示 意图；
图 2为本发明实施例的移位操作示意图；
图 3 为本发明实施例的数据通信网络中报文修改与转发的装置组成示 意图。 具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图 1 为本发明实施例的数据通信网络中报文修改与转发的方法流程示 意图， 如图 1所示， 包括以下步骤：
步骤 101 : 提取报文首部的描述信息作为报文描述符信息， 将报文描述 符信息以外的报文分段存储。
这里， 所述报文描述符信息包括报文需要修改的字段信息和报文需要 执行的修改动作； 其中， 报文需要执行的修改动作包括插入、 删除和覆盖 等动作， 即数据插入、 数据删除、 数据覆盖， 数据覆盖即数据改写。
本实施例中， 表 1为本发明实施例的报文需要修改的字段信息示意表； 其中， 报文需要修改的主要字段信息如表 1所示， 包括： MPLS层目的介质 访问控制 （Media Access Control, MAC )地址字段信息 MPLS— DA、 MPLS 层源 MAC地址字段信息 MPLS— SA、私有 VLAN字段信息 Pvlan、段层 VLAN 字段信息 Section— vlan、 以太网目的 MAC地址字段信息 ETH— DA、 以太网 源 MAC地址字段信息 ETH— SA、运营商 VLAN字段信息 Svlan、客户 VLAN 字段信息 Cvlan、 类型 /长度标识字段信息 Type/length、 环网保护标签字段 信息 Frr— label、 隧道标签字段信息 Lsp— label、 伪线标签字段信息 Pw— label、 控制字字段信息 ControlWord、 互联网协议第四版 （ Internet Protocol version 4， IPV4 )报文头字段信息 Ipv4— head、 互联网协议第六版 ( Internet Protocol version 6， IPV6 )报文头字段信息 Ipv6— head等等。
字段定义 字节长度 信息描述
MPLS DA 6 MPLS层目地 MAC地址
MPLS SA 6 MPLS层源 MAC地址 Pvlan 4 私有 VLAN
Section— vlan 4 段层 VLAN
ETH DA 6 以太网目地 MAC地址
ETH SA 6 以太网源 MAC地址
Svlan 4 运营商 VLAN
Cvlan 4 客户 VLAN
Type/length 2 类型 /长度标识
Frr label 4 环网保护标签
Lsp label 4 隧道标签
Pw— label 4 伪线标签
ControlWord 4 控制字
Ipv4_head 20 IPv4报文头
Ipv6_head 8 IPv6报文头
表 1
其中， 所述将报文描述符信息以外的报文分段存储为： 将报文描述符 信息以外的报文以每 32字节为一组， 分段存储在数据切片緩存中； 报文分 段包括报文首部的报文分段和报文体的报文分段。
步骤 102: 根据报文描述符信息查找预存的报文修改描述表， 获得报文 修改所需的修改参数。
这里， 所述报文修改描述表包括： 报文修改动作描述表和报文修改内 容描述表； 其中， 所述报文修改动作描述表为执行报文修改动作及动作编 码信息； 所述报文修改内容描述表为报文修改字段及字段编码信息。
其中， 所述执行报文修改动作为执行报文插入、 删除和覆盖动作。 本实施例中， 表 2为本发明实施例的执行报文修改的字段信息示意表； 所述执行报文修改的字段信息如表 2所示， 包括： 修改规则字段信息 Rule、 修改层次字段信息 Oploc、 修改偏移量字段信息 OpOffset、 插入长度字段信 息 ISize、 删除长度字段信息 DSize和插入数据字段信息 InsertData等等。
Figure imgf000010_0001
表 2
具体的， 可通过报文描述符信息查找预存的报文修改描述表， 即： 通 过报文修改动作编码信息和报文修改字段编码信息查找预存的报文修改描 述表， 获得报文修改所需的修改参数。
其中， 所述报文修改描述表预先存储在报文修改表緩存中， 可通过外 部处理器接口进行查看或修改。
步骤 103: 根据获得的修改参数判断需要修改报文的动作， 将需要修改 的报文分段按动作类型分组进行修改。
这里， 所述判断需要修改报文的动作是依据报文修改动作来判断， 即： 按照执行报文插入、 报文删除和报文覆盖的动作， 将所有需要执行报文插 入的报文分段归为一类； 将所有需要执行报文删除的报文分段归为一类； 将所有需要执行报文覆盖的报文分段归为一类。
这里， 所述将需要修改的报文分段按动作类型分组进行修改之前， 该 方法还包括： 读取数据切片緩存中的报文分段， 根据需要修改报文的动作， 将需要修改的报文分段按动作类型分组修改。
这里， 所述将需要修改的报文分段按动作类型分组进行修改包括： 将需要执行插入数据修改的报文分段分为一组统一进行数据插入修 改；
将需要执行删除数据修改的报文分段分为一组统一进行数据删除修 改；
将需要执行覆盖数据修改的报文分段分为一组统一进行数据覆盖修 改。
需要说明的是， 所述需要修改的报文分段仅是报文首部的报文分段， 报文体的报文分段不需要做任何修改， 但是， 除了报文描述符信息以外的 所有报文都以报文分段的形式存储在数据切片緩存中， 当报文修改时， 从 数据切片緩存中读取存储的报文分段， 将需要修改的报文分段依据其动作 类型送入不同的修改执行单元进行修改， 不需要修改的报文分段则直接准 备进行报文分发， 待报文首部的报文分段修改完成后， 将报文分段按端口 号进行分发重组。
步骤 104: 将报文分段按端口号进行分发重组， 重新拼接成完整报文， 按时序发送给外部接口。
这里， 所述将报文分段按端口号进行分发重组为： 将修改后的报文分 段按端口号进行分发， 所述报文分段包括修改后的报文首部分段和未修改 的报文体分段， 并将属于同一个报文首部分段和报文体分段进行重组， 重 新拼接成完整的报文。
具体的， 从各个端口进入的报文分段会互相交织， 因此， 需要将报文 分段按端口号分开； 当报文首部的报文分段重组完成、 报文体的报文分段 重组完成后， 还需要将报文首部和相应的报文体进行重组， 才能重新拼接 成一个完整的报文。
其中， 由于对报文修改时可能进行了数据的插入、 删除或覆盖等操作， 使得拼接成的报文可能会出现间隙， 为了保证最终输出的报文是一个完整 的连续的报文， 因此， 需要将拼接后的报文的段与段之间进行移位操作， 通过移位操作将报文分段之间的空隙填满， 最终重新拼接成一个完整连续 的报文， 并按时序发送到外部接口。
具体的移位规则是： 如果报文修改后， 报文的长度增加， 需要将原始 的报文净荷 （payload )整体向低位移动， 空出的位置可以容纳报文修改增 加的内容； 如果报文修改后长度减少， 则将报文净荷整体向高位移动， 覆 盖空出的数据空间； 其中， 移位操作根据数据总线的排列方向高位在左， 低位在右。
图 2为本发明实施例的移位操作示意图， 如图 2所示， 图 2 ( a ) 为修 改前的报文结构示意图， 包括 22字节的以太网报文头（ETH head )和一个 10字节的报文净荷、 以及一个 32字节的报文净荷； 根据查表获得的修改参 数， 修改后产生的新的报文首部长度为 48字节， 在原有报文首部的基础上 需要增加 26字节。 根据移位操作规则， 高位在左， 低位在右， 将原始报文 整体向右移动 26字节， 移动后高位产生的空位（Blank )暂时保存起来， 如 图 2 ( b )所示。
图 2 ( c ) 为修改后的报文结构示意图， 将以太报文首部字段删除 4字 节保留在原位， 此时高位产生的空位达到了 30字节； 将需要添加的 30字 节的 MPLS报文头（ MPLS head )字段填充到高位空位中， 并将报文净荷填 充到低位， 重新组成新的报文首部。
为实现上述方法， 本发明实施例还提供了一种数据通信网络中报文修 改与转发的装置， 如图 3所示， 所述装置包括： 描述符提取模块 21、 查表 处理模块 23、 编辑模块 24、 报文分发模块 25和报文重组模块 26; 其中， 所述描述符提取模块 21， 配置为提取报文首部的描述信息作为报文描 述符信息， 并将提取的报文描述符信息发送给查表处理模块 23;
所述查表处理模块 23， 配置为根据报文描述符信息查找预存的报文修 改描述表， 获得报文修改所需的修改参数， 将获得的修改参数发送给编辑 模块 24;
所述编辑模块 24， 配置为根据获得的修改参数判断需要修改报文的动 作， 将需要修改的报文分段按动作类型分组进行修改， 将修改后的报文分 段和不需要修改的报文分段发送给报文分发模块 25;
所述报文分发模块 25， 配置为将报文分段按端口号进行分发， 将相同 端口号的报文发送给相应端口的报文重组模块 26;
所述报文重组模块 26， 配置为将相同端口号的报文分段进行重组， 重 新拼接成完整报文， 按时序发送给外部接口。
优选地， 所述装置还包括数据切片緩存 22， 配置为将描述符提取模块 21发来的报文分段存储；
相应的， 所述描述符提取模块 21， 还配置为将报文描述符信息以外的 报文发送给数据切片緩存 22。
优选地， 所述编辑模块 24包括分析单元 241、 插入修改执行单元 242、 删除修改执行单元 243、覆盖修改执行单元 244和输出控制单元 245;其中， 所述分析单元 241，配置为根据获得的修改参数判断需要修改报文的动 作， 将需要修改的报文分段按动作类型分组， 送入对应的修改执行单元进 行报文修改； 还配置为将不需要修改的报文分段直接发送给输出控制单元 245;
所述插入修改执行单元 242，配置为修改需要执行插入数据修改的报文 分段， 并将修改后的报文分段发送给输出控制单元 245;
所述删除修改执行单元 243，配置为修改需要执行删除数据修改的报文 分段， 并将修改后的报文分段发送给输出控制单元 245;
所述覆盖修改执行单元 244，配置为修改需要执行覆盖数据修改的报文 分段， 并将修改后的报文分段发送给输出控制单元 245; 所述输出控制单元 245，配置为接收修改后的报文分段和未修改的报文 分段， 并将收到的报文分段发送给报文分发模块 25。
其中， 所述数据通信网络中报文修改与转发的装置在实际应用中， 可 由接入网、 承载网或核心网的服务器实现； 所述装置中的描述符提取模块 21、 查表处理模块 23、 报文分发模块 25、 报文重组模块 26和编辑模块 24 及其子模块：分析单元 241、插入修改执行单元 242、删除修改执行单元 243、 覆盖修改执行单元 244和输出控制单元 245在实际应用中， 均可由装置中 的中央处理器（Central Processing Unit, CPU ), 或数字信号处理器（ Digital Signal Processor, DSP )、 或可编程门阵歹1 J ( Field-Programmable Gate Array, FPGA ) 实现； 所述装置中的数据切片緩存 22在实际应用中， 可由装置中 的存储器实现。
以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围。 凡在本发明的精神和范围之内所作的任何修改、 等同替换和改进 等， 均包含在本发明的保护范围之内。 工业实用性
本发明实施例通过将需要修改的报文分段按动作类型分组进行修改， 能实现在一个模块中可以进行各种类型报文中各个字段的插入、 删除或覆 盖的修改， 使维护人员不必为了需求的变化在已有的处理逻辑基础上修改 逻辑代码； 另外， 当需要修改的报文类型或字段增加时， 可通过外部接口 修改预存的报文修改描述表来增加、 变更或删除报文修改参数， 适应不同 类型业务的需求， 使设计人员不必为了需求的变化而重新设计芯片， 大大 减少了设计的工作量， 降低了维护的时间、 成本和复杂度。

Claims

权利要求书
1、 一种数据通信网络中报文修改与转发的方法， 所述方法包括： 提取报文首部的描述信息作为报文描述符信息， 将报文描述符信息以 外的报文分段存储；
根据报文描述符信息查找预存的报文修改描述表， 获得报文修改所需 的修改参数；
根据获得的修改参数判断需要修改报文的动作， 将需要修改的报文分 段按动作类型分组进行修改；
将报文分段按端口号进行分发重组， 重新拼接成完整报文， 按时序发 送给外部接口。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 所述将报文描述符信息以外的 报文分段存储为： 将报文描述符信息以外的报文以每 32字节为一组， 分段 存储在数据切片緩存中。
3、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 所述需要修改的报文分段为报 文首部的报文分段。
4、 根据权利要求 1、 2或 3所述的方法， 其中， 所述将报文分段按端 口号进行分发重组为：
将修改后的报文分段按端口号进行分发， 所述报文分段包括修改后的 报文首部分段和未修改的报文体分段， 并将属于同一个报文首部分段和报 文体分段进行重组， 重新拼接成完整的报文。
5、 根据权利要求 1或 3所述的方法， 其中， 所述报文修改描述表包括 报文修改动作描述表和报文修改内容描述表； 其中，
所述报文修改动作描述表为报文修改动作及动作编码信息， 包括数据 插入、 数据删除和数据覆盖动作；
所述报文修改内容描述表为报文修改字段及字段编码信息。
6、 根据权利要求 5所述的方法， 其中， 所述将需要修改的报文分段按 动作类型分组进行修改包括：
将需要执行插入数据修改的报文分段分为一组统一进行数据插入修 改；
将需要执行删除数据修改的报文分段分为一组统一进行数据删除修 改；
将需要执行覆盖数据修改的报文分段分为一组统一进行数据覆盖修 改。
7、 一种数据通信网络中报文修改与转发的装置， 所述装置包括： 描述 符提取模块、 查表处理模块、 编辑模块、 报文分发模块和报文重组模块； 其中，
所述描述符提取模块， 配置为提取报文首部的描述信息作为报文描述 符信息， 并将提取的报文描述符信息发送给查表处理模块；
所述查表处理模块， 配置为根据报文描述符信息查找预存的报文修改 描述表， 获得报文修改所需的修改参数， 将获得的修改参数发送给编辑模 块；
所述编辑模块， 配置为根据获得的修改参数判断需要修改报文的动作， 将需要修改的报文分段按动作类型分组进行修改， 将修改后的报文分段和 不需要修改的报文分段发送给报文分发模块；
所述报文分发模块， 配置为将报文分段按端口号进行分发， 将相同端 口号的报文发送给相应端口的报文重组模块；
所述报文重组模块， 配置为将相同端口号的报文分段进行重组， 重新 拼接成完整报文， 按时序发送给外部接口。
8、根据权利要求 7所述的装置， 其中， 所述装置还包括数据切片緩存， 配置为将描述符提取模块发来的报文分段存储； 相应的， 所述描述符提取模块， 还配置为将报文描述符信息以外的报 文发送给数据切片緩存。
9、根据权利要求 7所述的装置， 其中， 所述编辑模块包括： 分析单元、 插入修改执行单元、 删除修改执行单元、 覆盖修改执行单元和输出控制单 元； 其中，
所述分析单元， 配置为根据获得的修改参数判断需要修改报文的动作， 将需要修改的报文分段按动作类型分组， 送入对应的修改执行单元进行报 文修改； 还配置为将不需要修改的报文分段直接发送给输出控制单元； 所述插入修改执行单元， 配置为修改需要执行插入数据修改的报文分 段， 并将修改后的报文分段发送给输出控制单元；
所述删除修改执行单元， 配置为修改需要执行删除数据修改的报文分 段， 并将修改后的报文分段发送给输出控制单元；
所述覆盖修改执行单元， 配置为修改需要执行覆盖数据修改的报文分 段， 并将修改后的报文分段发送给输出控制单元；
所述输出控制单元， 配置为接收修改后的报文分段和未修改的报文分 段， 并将收到的报文分段发送给报文分发模块。
10、 根据权利要求 7所述的装置， 其中， 所述报文修改描述表包括： 报文修改动作描述表和报文修改内容描述表； 其中，
所述报文修改动作描述表为报文修改动作及动作编码信息， 包括数据 插入、 数据删除和数据覆盖动作；
所述报文修改内容描述表为报文修改字段及字段编码信息。
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