CN101106526B

CN101106526B - 一种报文处理方法

Info

Publication number: CN101106526B
Application number: CN2007101196599A
Authority: CN
Inventors: 魏展明; 李晓
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2027-07-27
Also published as: CN101106526A

Abstract

本发明公开了一种报文处理方法，包括：在L4～L7网络设备的各个接口单元与各个业务处理单元之间设置连接单元；任意一个接口单元接收到外部发来的报文后，选择业务处理单元，通过连接单元将报文发送至所选的业务处理单元；该所选的业务处理单元在接收到报文后，对报文进行业务处理。在本发明中，由于L4～L7网络设备中的接口与业务处理单元不再具有绑定关系，从任意一个接口单元进入的报文可以分配到任意一个报文处理单元，从而使得该L4～L7网络设备能够灵活利用各个报文处理单元，提高了L4～L7网络设备的报文处理能力。

Description

一种报文处理方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术，特别是涉及一种报文处理方法。

背景技术

在网络中，为了使四层至七层网络设备(为便于描述，以下统称为L4～L7网络设备)能够对一个业务流即会话的报文进行各种业务处理，L4～L7网络设备内部典型的交换架构主要由主控单元、业务处理单元和接口单元组成。

图1是在现有技术中L4～L7网络设备内部的结构示意图。参见图1，在目前，L4～L7网络设备内部典型的交换架构为：L4～L7网络设备连接外部的各个接口单元与各个业务处理单元固定连接在一起，所有业务处理单元通过连接单元与主控单元连接在一起。当L4～L7网络设备的一个接口单元如接口单元1接收到一个报文后，接口单元1将该报文发送至与其固定连接的业务处理单元1；业务处理单元1接收到接口单元1发来的报文后，如果判断出报文是未建会话的报文，即会话首包，则通过连接单元将该报文发送至主控单元，由主控单元完成会话的新建和TCP半连接等各种会话控制处理，主控单元将会话信息和会话处理动作通过连接单元发送至业务处理单元1，由业务处理单元1根据接收到的会话信息和会话处理动作对报文进行对应的业务处理；业务处理单元1接收到接口单元1发来的报文后，如果判断出报文是已建会话的报文，则直接根据保存的会话信息和会话处理动作对报文进行对应的业务处理。

由以上描述及图1可以看出，在现有技术中，L4～L7网络设备的接口单元与业务处理单元是捆绑在一起的，即一个业务处理单元只能固定地与一个接口单元连接，这样，每一个业务处理单元则只能处理与其捆绑的接口的报文，如果L4～L7网络设备中一些接口单元的流量过大，而另一些接口单元的流量过小，则会导致一些业务处理单元业务负荷过重，报文处理速度降低，成为网络设备报文处理的瓶颈，而另一些业务处理单元则处于空闲状态，从而大大降低了L4～L7网络设备的报文处理能力。

进一步地，在现有技术中，如果L4～L7网络设备的一个业务处理单元发生故障，那么，该业务处理单元所处理的所有业务都会中断，从而大大降低了L4～L7网络设备的业务服务质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种报文处理方法，以便于增加L4～L7网络设备的报文处理能力。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种报文处理方法，其特征在于，包括：在L4～L7网络设备的各个接口单元与各个业务处理单元之间设置连接单元；所述L4～L7网络设备中的主控单元获取各个业务处理单元的业务负荷信息，根据获取的各个业务处理单元的业务负荷信息生成处理策略指示并发送至所有接口单元；任意一个接口单元接收到外部发来的报文后，根据接收到的处理策略指示，选择业务处理单元，通过连接单元将报文发送至所选的业务处理单元；该所选的业务处理单元在接收到报文后，对报文进行业务处理。

该方法进一步包括：所述L4～L7网络设备中的主控单元获取各个业务处理单元的业务负荷信息，根据获取的各个业务处理单元的业务负荷信息生成处理策略指示并发送至所有接口单元；

所述选择业务处理单元的步骤包括：根据接收到的处理策略指示，选择业务处理单元。

该方法进一步包括：所述各个业务处理单元分别监测自身的业务负荷量，当监测到自身的业务负荷量大于预先在自身中设置的最高负荷阈值时，上报负荷过重告警通知给主控单元；

所述生成处理策略指示并发送至所有接口单元的步骤包括：所述主控单元根据获取的各个业务处理单元的业务负荷信息确定替代业务处理单元，将上报负荷过重告警通知的业务处理单元的部分或全部会话的特征信息以及替代业务处理单元标识携带在生成的倒换指示中，发送至所有接口单元；

所述选择业务处理单元的步骤包括：判断接收到的报文所属会话的特征信息与倒换指示中携带的会话的特征信息是否相同，如果是，则选择所述替代业务处理单元。

该方法进一步包括：所述各个业务处理单元分别监测自身的业务负荷量，当监测到自身的业务负荷量小于预先在自身中设置的最低负荷阈值时，上报负荷过低通知给主控单元；

所述生成处理策略指示并发送至所有接口单元的步骤包括：所述主控单元根据获取的各个业务处理单元的业务负荷信息确定替代业务处理单元，将上报负荷过低通知的业务处理单元的会话的特征信息以及替代业务处理单元标识携带在生成的合并指示中发送至所有接口单元；

所述选择业务处理单元的步骤包括：判断接收到的报文所属会话的特征信息与合并指示中携带的会话的特征信息是否相同，如果是，则选择所述替代业务处理单元。

所述确定替代业务处理单元的步骤包括：

所述主控单元查找与上报所述通知的业务处理单元的业务类型相同的业务处理单元，将查找到的业务处理单元中业务负荷最小的一个确定为所述替代业务处理单元。

在选择业务处理单元之前，进一步包括：所述任意一个接口单元判断接收到的报文是否为已建会话的报文，如果是，则根据主控单元预先发来的会话转发信息将报文发送至对应的业务处理单元，否则，继续执行所述的选择业务处理单元的步骤。

所述报文为隧道报文；

在判断出接收到的报文不是已建会话的报文之后，并在选择业务处理单元之前，进一步包括：所述任意一个接口单元判断接收到的隧道报文对应的隧道是否正在建立，如果是，则直接丢弃该隧道报文，否则，继续执行所述的选择业务处理单元的步骤。

所述生成处理策略指示并发送至所有接口单元的步骤进一步包括：主控单元获取各个业务处理单元的处理能力信息；主控单元判断是否接收到外部输入的处理模式配置命令，如果是，则根据外部输入的对指定业务的处理要求和各个业务处理单元的处理能力信息，查找满足该指定业务处理要求的业务处理单元，生成包括根据指定业务与所查找到业务处理单元的对应关系进行选择的报文分发策略指示并发送至所有接口单元，如果否，则根据各个业务处理单元的处理能力信息直接生成报文分发策略指示并发送至所有接口单元；

在判断出不相同之后，进一步包括：所述任意一个接口单元根据接收到的报文分发策略指示选择业务处理单元。

所述主控单元根据各个业务处理单元的处理能力信息直接生成的报文分发策略指示中包括：各个业务处理单元对应的业务类型信息，以及轮询策略、随机分配策略、负载分担策略和根据业务处理单元的处理能力策略中的一个。

所述主控单元、所述各个业务处理单元以及所述各个接口单元三者位于同一个L4～L7网络设备中，或者，任意两者位于不同L4～L7网络设备中。

由此可见，在本发明中，由于L4～L7网络设备中的接口与业务处理单元不再具有绑定关系，从任意一个接口单元进入的报文可以分配到任意一个报文处理单元，从而使得该L4～L7网络设备能够灵活利用各个报文处理单元，提高了L4～L7网络设备的报文处理能力。

进一步地，在本发明中，由于接口单元能够任意选择业务处理单元，因此，如果L4～L7网络设备的一个业务处理单元发生故障，那么，该业务处理单元所处理的所有业务都可以转移到其他正常的业务处理单元，从而大大提高了L4～L7网络设备的业务服务质量。

进一步地，在本发明中，L4～L7网络设备中的业务处理单元还具有主动上报业务负荷情况的功能，从而实现了在一个业务处理单元业务负荷量过重的情况下，动态地将该业务处理单元处理的会话转移到一个替代的业务处理单元上，并且，在一个业务处理单元业务负荷量过低的情况下，动态地将该业务处理单元处理的会话合并到一个替代的业务处理单元上，使得主控单元能够实时地整体调控所有业务处理单元处理的业务，大大提高了业务实现的灵活性和可控性。

附图说明

图1是在现有技术中L4～L7网络设备内部的结构示意图。

图2是在本发明一个实施例中报文处理装置内部的基本结构示意图。

图3是在本发明一个实施例中的报文处理过程流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

在实际的业务实现中，对于任意一种业务类型，如视频会话，L4～L7网络设备中通常绝大部分甚至是全部的业务处理单元能够处理该业务类型，因此，在一个接口单元接收到一种业务类型的报文后，完全可以不必局限于现有技术中使用一个固定的业务处理单元来处理该报文的做法，完全可以灵活地选择一个业务处理单元来处理该报文，从而大大提高L4～L7网络设备的报文处理能力。

因此，本发明提出了一种报文处理方法。在该方法中，在L4～L7网络设备的各个接口单元与各个业务处理单元之间设置连接单元；任意一个接口单元接收到外部发来的报文后，选择业务处理单元，通过连接单元将报文发送至所选的业务处理单元；该所选的业务处理单元在接收到报文后，对报文进行业务处理。用于实施本发明实施例提供的报文处理方法的一种可能的报文处理装置的结构示意图可以参见图2。

具体地，在本发明方法中，接口单元可以依据L4～L7网络设备中主控单元发来的处理策略指示来选择业务处理单元。该处理策略指示可以由主控单元根据获取的各个业务处理单元的业务负荷信息生成。比如，较佳地，可以由主控单元根据各个业务处理单元实时上报的负荷过重告警通知或负荷过低通知来生成，并且，主控单元还可以进一步根据各个业务处理单元的处理能力信息来生成。

图3是在本发明一个实施例中的报文处理流程图。参见图3，在本发明一个实施例中，L4～L7网络设备对报文进行处理的过程具体包括以下步骤：

步骤301：L4～L7网络设备中的主控单元获取L4～L7网络设备中各个业务处理单元的处理能力信息。

这里，业务处理单元的处理能力信息包括：业务处理单元可处理的业务类型以及业务处理单元的业务容量等各种信息。

本步骤的过程可以是在L4～L7网络设备启动后，进行初始化时执行。

步骤302：主控单元判断是否接收到外部输入的处理模式配置命令，如果是，则执行步骤303，否则，执行步骤306。

这里，如果管理人员需要根据实际业务要求来控制或调整各个业务处理单元所处理的业务，则可以向主控单元输入处理模式配置命令，触发主控单元执行后续的根据管理人员的要求控制报文流向的处理。如果管理人员不需要参与控制各个业务处理单元的过程，则无需向主控单元输入处理模式配置命令，从而触发主控单元执行后续的自动控制报文流向的处理。

步骤303：主控单元接收外部输入的对指定业务的处理要求。

步骤304：主控单元根据各个业务处理单元的处理能力信息，查找满足该指定业务处理要求的业务处理单元。

在上述步骤303中，对于一种指定业务比如视频会话，管理人员如果需要设定该视频会话所需的最小带宽，则可以向主控单元输入对该视频会话的处理要求为会话占用带宽大于一个设定值，这样，在步骤304中，主控单元根据获取的各个业务处理单元的处理能力信息，从能够处理视频会话的所有业务处理单元中查找能够提供不小于所述设定值带宽的业务处理单元。

步骤305：主控单元生成包括根据指定业务与所查找到业务处理单元的对应关系进行选择的报文分发策略指示，执行步骤307。

步骤306：主控单元根据各个业务处理单元的处理能力信息直接生成报文分发策略指示。

本步骤中，主控单元所生成的报文分发策略指示中包括：各个业务处理单元对应的业务类型信息，以及轮询策略、随机分配策略、负载分担策略和根据业务处理单元的处理能力策略中的一个。

步骤307：主控单元将生成的报文分发策略指示发送至所有接口单元，所有接口单元保存所接收到的报文分发策略指示。

需要说明的是，利用上述步骤302至步骤307的过程，实现了由主控单元将报文分发策略指示发送至所有接口单元，使得所有接口单元获取转发报文所依据的报文分发策略指示。在本发明的其他实施例中，也可以直接在所有接口单元上分别配置报文分发策略指示，这样，所有接口单元可以通过自身配置获取报文分发策略指示。

步骤308：主控单元获取各个业务处理单元的业务负荷信息。

步骤309：各个业务处理单元分别监测自身的业务负荷量，判断自身的业务负荷量是否大于预先在自身中设置的最高负荷阈值或小于预先在自身中设置的最低负荷阈值，如果自身的业务负荷量大于最高负荷阈值，则执行步骤310，如果自身的业务负荷量小于最低负荷阈值，否则，执行步骤312。

步骤310：上报负荷过重告警通知给主控单元，主控单元根据获取的各个业务处理单元的业务负荷信息确定替代业务处理单元。

这里，主控单元确定替代业务处理单元的过程可以包括：所述主控单元查找与上报负荷过重告警通知的业务处理单元的业务类型相同的业务处理单元，将查找到的业务处理单元中业务负荷最小的一个确定为替代业务处理单元。

步骤311：主控板将上报负荷过重告警通知的业务处理单元的部分或全部会话的特征信息以及替代业务处理单元标识携带在生成的倒换指示中，发送至所有接口单元，执行步骤314。

步骤312：上报负荷过低通知给主控单元，主控单元根据获取的各个业务处理单元的业务负荷信息确定替代业务处理单元。

这里，主控单元确定替代业务处理单元的过程可以包括：所述主控单元查找与上报负荷过低通知的业务处理单元的业务类型相同的业务处理单元，将查找到的业务处理单元中业务负荷最小的一个确定为替代业务处理单元。

步骤313：主控板将上报负荷过低通知的业务处理单元的会话的特征信息以及替代业务处理单元标识携带在生成的合并指示中发送至所有接口单元。

步骤314：当任意一个接口单元如接口单元1接收到外部发来的报文时，判断接收到的报文是否为已建会话的报文，如果是，则执行步骤322，如果否，则执行步骤315。

这里，接口单元1判断接收到的报文是否为已建会话的报文过程为现有技术，可以简单描述为：接口单元1提取报文的报文头，如报文的五元组信息或报文的隧道头信息，判断在自身保存的会话转发信息中是否可查找到所提取的报文头，如果是，则确定接收到的报文为已建会话的报文，否则，确定接收到的报文为未建会话的报文。

步骤315：接口单元1判断接收到的报文是否为隧道报文，如果是，则执行步骤316，否则，执行步骤317。

步骤316：接口单元1判断接收到的隧道报文对应的隧道是否正在建立，如果是，则直接丢弃该隧道报文，否则，执行步骤317。

在上述步骤315和步骤316的处理中，由于已经确定接收到的报文是未建会话的报文，这样，如果进一步确定报文是隧道报文且隧道正在建立，那么，则表示接口单元1是在该隧道正在建立且未建好的情况下接收到了隧道报文，因此，无法进行处理，则直接丢弃该报文，如果不是隧道报文，比如是UDP、TCP或ICMP等报文，或者，是隧道报文但隧道没有开始建立，则表示该隧道报文是用来触发建立该隧道的，因此，可以执行后续的新建会话的处理。

步骤317：接口单元1判断接收到的报文所属会话的特征信息与倒换指示中携带的会话的特征信息是否相同，如果是，则执行步骤318，否则，执行步骤319。

步骤318：接口单元1根据倒换指示中携带的替代业务处理单元的标识，选择该替代业务处理单元，将报文发送至所选业务处理单元，该所选业务处理单元对报文进行对应的业务处理，结束当前流程。

步骤319：接口单元1判断接收到的报文所属会话的特征信息与合并指示中携带的会话的特征信息是否相同，如果是，则执行步骤320，否则，执行步骤321。

步骤320：接口单元1根据合并指示中携带的替代业务处理单元的标识，选择该替代业务处理单元，将报文发送至所选业务处理单元，该所选业务处理单元对报文进行对应的业务处理，结束当前流程。

步骤321：接口单元1根据保存的报文分发策略指示，选择业务处理单元，将报文发送至所选的业务处理单元，该所选业务处理单元对报文进行对应的业务处理，结束当前流程。

这里，如果接口单元1保存的报文分发策略指示是主控单元发来的包括根据指定业务与所查找到业务处理单元的对应关系进行选择的报文分发策略指示，那么，在本步骤中，接口单元1直接根据该对应关系，选择业务处理单元。

如果接口单元1保存的报文分发策略指示是主控单元发来的各个业务处理单元对应的业务类型信息，以及轮询策略、随机分配策略、负载分担策略和根据业务处理单元的处理能力策略中的一个，那么，在本步骤中，接口单元1是从能够处理报文对应的业务类型的所有业务处理单元中按照轮询策略、随机分配策略、负载分担策略和根据业务处理单元的处理能力策略中的一个来选择业务处理单元。

步骤322：接口单元1根据主控单元预先发来的会话转发信息选择对应的业务处理单元，将报文发送至所选的业务处理单元。

这里，主控单元预先将会话转发信息发送至接口单元1的过程可以为：在一个业务处理单元判断出接收到的报文为未建会话的报文后，将报文发送至主控单元；主控单元进行报文所属会话的新建处理，将会话信息和会话处理动作发送至所选业务处理单元，并将会话转发信息发送至所有的接口单元。

步骤323：所选业务处理单元根据保存的会话信息和会话处理动作，对接收到的报文进行对应的业务处理。

上述步骤318、步骤320、步骤321和步骤323中，所选业务处理单元对接收到的报文进行对应的业务处理的过程为现有技术，可以举例为：对报文进行加解密处理，或响应该报文请求的数据内容，或进行业务转换等。

需要说明的是，在上述本发明实施例中，主控单元、各个业务处理单元以及各个接口单元三者可以位于同一个L4～L7网络设备中，也就是说，本发明可以在一个L4～L7网络设备中进行上述报文处理过程，从而在该网络设备内部就实现灵活选择业务处理单元，提高该网络设备的报文处理能力。

另外，在上述本发明实施例中，主控单元、各个业务处理单元以及各个接口单元中的任意两者可以位于不同的L4～L7网络设备中，也就是说，本发明可以在不同的L4～L7网络设备中进行上述报文处理过程，比如，上述图3所示流程中的主控单元和各个业务处理单元位于L4～L7网络设备1中，各个接口单元位于L4～L7网络设备2中，从而通过不同L4～L7网络设备的配合，实现在不同L4～L7网络设备中灵活选择业务处理单元，从而提高网络设备的报文处理能力。

还需要说明的是，在上述本发明实施例中，主控单元的各种处理具体可以由主控单元中的业务控制单元来执行。并且，进一步地，本发明实施例中可以设置多个业务控制单元，这样，则可以由主控单元中的任意一个业务控制单元来执行上述主控单元的处理。

本发明实施例提及的连接单元均可以采用交换网、交换芯片(Switch)、总线连接单元或全匹配(Full Match)连接单元中的一个来实现。

总之，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原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种报文处理方法，其特征在于，包括：在L4～L7网络设备的各个接口单元与各个业务处理单元之间设置连接单元；所述L4～L7网络设备中的主控单元获取各个业务处理单元的业务负荷信息，根据获取的各个业务处理单元的业务负荷信息生成处理策略指示并发送至所有接口单元；任意一个接口单元接收到外部发来的报文后，根据接收到的处理策略指示，选择业务处理单元，通过连接单元将报文发送至所选的业务处理单元；该所选的业务处理单元在接收到报文后，对报文进行业务处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述各个业务处理单元分别监测自身的业务负荷量，当监测到自身的业务负荷量大于预先在自身中设置的最高负荷阈值时，上报负荷过重告警通知给主控单元；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述各个业务处理单元分别监测自身的业务负荷量，当监测到自身的业务负荷量小于预先在自身中设置的最低负荷阈值时，上报负荷过低通知给主控单元；

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述确定替代业务处理单元的步骤包括：

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，在选择业务处理单元之前，进一步包括：所述任意一个接口单元判断接收到的报文是否为已建会话的报文，如果是，则根据主控单元预先发来的会话转发信息将报文发送至对应的业务处理单元，否则，继续执行所述的选择业务处理单元的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述报文为隧道报文；

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述生成处理策略指示并发送至所有接口单元的步骤进一步包括：主控单元获取各个业务处理单元的处理能力信息；主控单元判断是否接收到外部输入的处理模式配置命令，如果是，则根据外部输入的对指定业务的处理要求和各个业务处理单元的处理能力信息，查找满足该指定业务处理要求的业务处理单元，生成包括根据指定业务与所查找到业务处理单元的对应关系进行选择的报文分发策略指示并发送至所有接口单元，如果否，则根据各个业务处理单元的处理能力信息直接生成报文分发策略指示并发送至所有接口单元；

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主控单元根据各个业务处理单元的处理能力信息直接生成的报文分发策略指示中包括：各个业务处理单元对应的业务类型信息，以及轮询策略、随机分配策略、负载分担策略和根据业务处理单元的处理能力策略中的一个。

9.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述主控单元、所述各个业务处理单元以及所述各个接口单元三者位于同一个L4～L7网络设备中，或者，任意两者位于不同L4～L7网络设备中。