报文处理方法、装置、设备及系统制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种报文处理方法、装置、设备及系统，实现对网络资源的精细化管理和提高网络资源的分配合理性。其中报文处理方法应用于网络系统，包括头节点和尾节点，报文经过头节点和尾节点之间的路径到达目的节点，方法包括：头节点获取报文，以及获取与报文对应的应用程序的特征信息，应用程序的特征信息至少包括下述信息之一：应用程序的标识信息和网络性能需求信息；标识信息用于标识应用程序；头节点根据应用程序的特征信息，以及应用程序的特征信息与头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系，确定头节点和尾节点之间的路径；头节点通过头节点和尾节点之间的路径转发报文。报文。报文。

【技术实现步骤摘要】
报文处理方法、装置、设备及系统
[0001]本申请是向中国知识产权局提交的申请日为2019年3月11日、申请号为201910181016.X、专利技术名称为“报文处理方法、装置、设备及系统”的申请的分案申请。


[0002]本申请涉及通信领域，尤其是一种报文处理方法、装置、设备及系统。

技术介绍

[0003]流量调度是指对终端设备发出的报文匹配合适的路径来转发该报文，合适的意思是该路径满足报文的对网络性能的需求，例如流量需求，为高带宽或低时延。通过流量调度可以使得报文能够一定程度上按照用户的需求被转发，实现对网络资源的合理化分配。
[0004]但目前流量调度是基于报文的五元组信息进行的，五元组信息包括报文的源地址、目的地址、传输层源端口、传输层目的端口和协议类型，即五元组信息相同的报文匹配的路径的流量需求相同，流量调度的管理粒度较粗。所以，如何在流量调度上实现对网络资源的精细化管理，提高网络资源的分配合理性是目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种报文处理方法、装置、设备以及系统，实现对网络资源的精细化管理和提高网络资源的分配合理性。
[0006]第一方面，本申请提供了一种报文处理方法。该方法可以应用于网络系统，该网络系统包括头节点和尾节点。头节点是指用于转发来自应用程序的报文的某段路径上的首个节点，该头节点可以是路由器(router)或交换机(switch)等设备。尾节点是指用于转发来自应用程序的报文的该段路径上的最后一个节点，尾节点可以是路由器(router)、交换机(switch)等设备。该段路径可以为各类隧道包括流量工程(traffic engineer，TE)隧道或段路由(segment routing，SR)策略(policy)。报文经过头节点和尾节点之间的路径到达目的节点。该报文处理方法可以包括如下步骤：首先，头节点获取报文，以及获取与报文对应的应用程序的特征信息，应用程序的特征信息至少包括下述信息之一：应用程序的标识信息和网络性能需求信息。标识信息用于标识应用程序。“标识应用程序”中“标识”的含义可以是唯一标识一个应用程序，还可以是指标识一类应用程序。应用程序的网络性能需求信息可以体现为带宽(bandwidth)、时延(latency)、时延抖动(jitter)、丢包(packet loss)、可靠性(reliability)和安全(security)等信息中的一种或多种。其次，头节点根据应用程序的特征信息确定头节点和尾节点之间的路径。一般而言，头节点根据应用程序的特征信息，以及应用程序的特征信息与头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系，来确定头节点和尾节点之间的路径。。最后，头节点通过头节点和尾节点之间的路径转发报文。
[0007]传统的基于报文的五元组信息(IP目的地址、IP源地址、传输层源端口、传输层目的端口、协议类型)匹配满足流量需求的路径，即五元组信息相同的报文匹配的路径相同，但是，五元组相同的报文可能有很多，不同的报文可能对路径有不同的流量需求。所以传统
基于五元组信息进行流量调度的方案管理粒度较粗，网络资源的分配合理性较差。因为五元组相同的报文可能会包括多个应用程序的报文，所以本申请基于应用程序层级的流量调度，为来自不同应用程序的报文匹配对应网络性能的路径，相比较于传统方案流量调度的方案管理粒度较细，实现网络资源的精细化管理，提高网络资源的分配合理性。
[0008]一种可能的实现方式中，若报文为第六版因特网协议(Internet Protocol version 6,IPv6)报文，则应用程序的特征信息携带在IPv6报文的IPv6扩展头或目的地址中。通过将应用程序的特征信息封装在IPv6报文的IPv6扩展头中比较方便的利用IPv6扩展头的各种优势，如TLV字段中值的格式可以灵活设置，且可以被网络设备和头节点直接读取，头节点到尾节点之间的路径上的网络节点也可以读取到该信息。此外，将应用程序的特征信息封装在IPv6报文的目的地址中，便于头节点高效快捷的获取报文中的应用程序的特征信息。
[0009]一种可能的实现方式中，IPv6报文的IPv6扩展头至少包括以下其中一种：IPv6扩展头的类型
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长度
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值(type
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length
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value，TLV)字段和段路由头(segment routing header，SRH)的段标识(segment identification，SID)。通过段路由头的段标识封装应用程序的特征信息可以使该信息能够被直接提取放入IPv6的目的地址中，便于头节点高效快捷的获取报文中的应用程序的特征信息。
[0010]一种可能的实现方式中，IPv6扩展头TLV字段中值的格式可以为段标识格式。为了能使头节点从IPv6扩展头TLV字段中提取到应用程序的特征信息，头节点可以通过协议通告的方式来获知IPv6扩展头TLV字段中值的格式，例如段标识格式，并根据该格式来读取应用程序的特征信息。
[0011]一种可能的实现方式中，IPv6扩展头TLV字段至少包括以下其中一种：逐跳可选择(hop
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by
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hop option)TLV字段、目的可选择(destination option)TLV字段和SRH的TLV字段。
[0012]此外，获取与报文对应的应用程序的特征信息可以有如下三种可能的实现方式：
[0013]作为其中一种可能的实现方式，应用程序的特征信息携带在报文中。
[0014]那么，获取与报文对应的应用程序的特征信息包括：从报文中提取与报文对应的应用程序的特征信息。通过该方式网络可以直接感知应用程序的特征信息，特征信息的获取效率较高。
[0015]作为另一种可能的实现方式，获取与报文对应的应用程序的特征信息包括：对报文进行解析，得到与报文对应的应用程序的特征信息。在该方式中，报文中不携带应用程序的特征信息，需要通过报文解析来获取，好处是不需要改动现有的报文。
[0016]作为再一种可能的实现方式，报文中可以携带有与应用程序对应的业务信息，业务信息为应用程序所属业务的信息。
[0017]那么，获取与报文对应的应用程序的特征信息包括：根据业务信息确定与报文对应的应用程序的特征信息。由于在一些应用场景下报文中会携带业务信息，所以通过业务信息来确定应用程序的特征信息也不需要修改原有的报文。
[0018]当然，上述三种可能的实现方案并不构成对本申请技术方案的限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行设计。
[0019]此外，一种可能的实现方式中，若应用程序的特征信息为应用程序的网络性能需
求信息，则头节点获取应用程序的网络性能需求信息可以包括如下步骤：头节点根据报文获取应用程序的标识信息；头节点根据标识信息确定应用程序的网络性能需求信息。头节点根据报文获取应用程序的标识信息的实现方式可以参照上述获取应用程序的特征信息的实现方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种报文处理方法，应用于网络系统，所述网络系统包括头节点和尾节点，报文经过所述头节点和尾节点之间的路径到达目的节点，其特征在于，所述方法包括：所述头节点获取报文，以及获取与所述报文对应的应用程序的特征信息，所述应用程序的特征信息至少包括下述信息之一：所述应用程序的标识信息和与所述应用程序对应的用户标识；所述应用程序的标识信息用于标识所述应用程序，所述用户标识用于标识与所述应用程序对应的用户；所述头节点根据所述应用程序的特征信息，确定所述头节点和所述尾节点之间的路径；所述头节点通过所述头节点和尾节点之间的路径转发携带所述应用程序的特征信息的所述报文，其中，所述携带所述应用程序的特征信息的所述报文为第六版因特网协议IPv6报文，所述应用程序的特征信息携带在所述IPv6报文中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用程序的特征信息还包括所述应用程序的需求信息，所述需求信息至少包括以下之一：带宽信息、时延信息、时延抖动信息、丢包信息、可靠性信息和安全信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取与所述报文对应的应用程序的特征信息，包括：所述头节点根据所述报文获取所述应用程序的标识信息；所述头节点根据所述应用程序的标识信息确定所述应用程序的需求信息。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述头节点根据所述应用程序的特征信息，确定所述头节点和所述尾节点之间的路径，包括：所述头节点根据所述应用程序的特征信息，以及所述应用程序的特征信息与所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系，确定所述头节点和所述尾节点之间的路径；所述应用程序的特征信息与所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系包括：所述应用程序的标识信息与所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系；所述需求信息与所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系；所述应用程序的标识信息、所述需求信息，以及所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系；所述用户标识、所述应用程序的标识信息、以及所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系；所述用户标识、所述需求信息、以及所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系；或所述用户标识、所述应用程序的标识信息、所述需求信息、以及所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述头节点根据所述应用程序的特征信息，以及应用程序的特征信息与所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系，确定所述头节点和所述尾节点之间的路径包括：所述头节点根据所述应用程序的特征信息，以及应用程序的特征信息与所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系，选择与所述应用程序的特征信息匹配的路径；或者所述头节点在没有找到与所述应用程序的特征信息匹配的路径的情况下，所述头节点
创建到达所述尾节点的路径。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述头节点创建到达所述尾节点的路径包括：所述头节点根据获取的所述网络系统的拓扑信息，创建与所述应用程序的特征信息对应的路径；或者所述头节点向控制器发送路径获取请求，所述路径获取请求中携带有所述应用程序的特征信息；所述头节点接收所述控制器根据所述路径获取请求生成的、与所述应用程序的特征信息对应的路径。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述头节点在创建所述到达所述尾节点的路径后，将所述创建的路径与所述应用程序的特征信息的对应关系添加到所述应用程序的特征信息与所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系中。8.根据权利要求1
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7任一所述的方法，其特征在于，所述应用程序的特征信息携带在所述IPv6报文的IPv6扩展头或目的地址中。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述应用程序的特征信息携带在所述IPv6扩展头的类型
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长度
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值TLV字段中，或者所述应用程序的特征信息携带在所述IPv6报文的IPv6扩展头的段路由头SRH的段标识SID中。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述TLV字段至少包括以下其中之一：逐跳可选择hop
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by
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hop option TLV字段、目的可选择destination option TLV字段和所述SRH的TLV字段。11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述TLV字段中值的格式为段标识格式。12.根据权利要求1
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11任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述报文，包括：接收所述报文；或者，生成所述报文。13.根据权利要求1
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12任一项所述的方法，其特征在于，所述获取与所述报文对应的应用程序的特征信息包括：从所述报文的报文头中提取与所述报文对应的应用程序的特征信息；或者，对所述报文进行解析，得到与所述报文对应的应用程序的特征信息。14.根据权利要求1
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12任一项所述的方法，其特征在于，所述报文中携带有与所述应用程序对应的业务信息，所述业务信息为所述应用程序所属业务的信息；所述获取与所述报文对应的应用程序的特征信息包括：根据所述业务信息确定与所述报文对应的应用程序的特征信息。15.根据权利要求1
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14任一项所述的方法，其特征在于，所述头节点和尾节点之间的路径包括隧道或段路由SR策略。16.根据权利要求1
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15任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述头节点对所述应用程序的标识信息所标识的应用程序的流量进行分析，得到分析结果；所述头节点根据所述分析结果调整所述应用程序的报文对应的所述头节点和尾节点
之间的路径。17.根据权利要求1
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16任一项所述的方法，其特征在于，所述头节点通过所述头节点和尾节点之间的路径转发所述报文包括：所述头节点根据所述应用程序的特征信息确定与所述应用程序的特征信息对应的队列，将所述报文加入所述队列中，并将所述队列中的报文通过所述头节点和尾节点之间的路径转发。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述头节点保存所述应用程序的特征信息与所述队列之间的映射关系；所述头节点根据所述应用程序的特征信息确定与所述应用程序的特征信息对应的队列包括：所述头节点根据所述应用程序的特征信息以及所述应用程序的特征信息与所述队列之间的映射关系确定所述队列。19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述应用程序的特征信息与所述队列之间的映射关系包括：所述应用程序的标识信息与所述队列之间的映射关系；所述需求信息与所述队列之间的映射关系；所述应用程序的标识信息、所述需求信息，以及所述队列之间的映射关系；所述用户标识、所述应用程序的标识信息、以及所述队列之间的映射关系；所述用户标识、所述需求信息、以及所所述队列之间的映射关系；或所述用户标识、所述应用程序的标识信息、所述需求信息、以及所述队列之间的映射关系。20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述头节点对所述应用程序的标识信息对所标识的应用程序的流量进行分析，得到分析结果；所述头节点根据所述分析结果调整所述应用程序的报文所进入的队列。21.一种报文处理方法，应用于网络系统，所述网络系统包括头节点和尾节点，其特征在于，所述方法包括：所述头节点获取应用程序的特征信息，所述应用程序的特征信息至少包括下述信息之一：所述应用程序的标识信息和与所述应用程序对应的用户标识；所述应用程序的标识信息用于标识所述应用程序，所述用户标识用于标识与所述应用程序对应的用户；所述头节点创建所述头节点和尾节点之间的路径；所述头节点创建所述应用程序的特征信息与所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系。22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述头节点创建所述头节点和尾节点之间的路径包括：所述头节点根据获取的所述网络系统的拓扑信息，创建与所述应用程序的特征信息对应的路径；或者所述头节点向控制器发送路径获取请求，所述路径获取请求中携带有所述应用程序的特征信息；
所述头节点接收所述控制器根据所述路径获取请求生成的、与所述应用程序的特征信息对应的路径。23.根据权利要求21或22所述的方法，其特征在于，所述头节点获取应用程序的特征信息，包括：所述头节点接收报文，所述报文包括所述应用程序的特征信息。24.根据权利要求21
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23任一项所述的方法，其特征在于，所述头节点创建所述头节点和尾节点之间的路径包括：在没有找到与所述应用程序的特征信息匹配的路径的情况下，所述头节点创建所述头节点和尾节点之间的路径。25.根据权利要求23或24所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述头节点根据所述应用程序的特征信息，以及所述应用程序的特征信息与所述头节点和尾节点之间的路径之间的映射关系，确定所述头节点和所述尾节点之间的路径；所述头节点通过所述头节点和尾节点之间的路径转发携带所述应用程序的特征信息的所述报...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭书萍，李呈，耿雪松，李振斌，李磊，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：