CN103181129A - 数据报文处理方法和***、报文转发设备 - Google Patents

数据报文处理方法和***、报文转发设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种数据报文处理方法和***、报文转发设备。本发明实施例，可以在OpenFlow***架构的控制服务器中预先定义支持IPv6报文的IPv6流表结构，并向OpenFlow***架构的报文转发设备下发IPv6流表。报文转发设备在接收到数据报文后，可以根据该数据报文中包含的链路层数据类型字段，确定该数据报文是否是IPv6报文，如果是IPv6报文，则报文转发设备可以将该IPv6报文中所包含的字段内容与存储的IPv6流表中的字段内容进行匹配，并根据匹配结果对该IPv6报文进行处理。因此，本发明实施例可以使得OpenFlow***架构的报文转发设备支持IPv6报文，拓展了OpenFlow***架构。

Description

数据报文处理方法和***、 报文转发设备 技术领域 本发明实施例涉及通信技术领域， 尤其涉及一种数据报文处理方法和 ***、 报文转发设备。 背景技术
传统的传输控制协议 /因特网互联协议 ( Transmission Control Protocol/ Internet Protocol, 以下简称： TCP/IP ) 互联网的体系结构是以分布式路由 协议为基础的网络结构， 网络通过 IP ^艮文完成主机间的通讯。
但是随着互联网的发展， 分布式网络的体系结构无法更好的满足网络 扩展性和管理上的需求， 因此， 集中式可编程网络体系结构应运而生。 开 放流（以下简称： OpenFlow ) ***架构就是集中式可编程网络体系结构一 种， OpenFlow交换机（ OpenFlow Switch )将原来完全由交换机 /路由器控 制的报文转发过程转化为由 OpenFlow交换机和控制服务器 （Controller ) 来共同完成， 从而实现了数据转发和路由控制的分离。 控制服务器可以通 过事先规定好的接口操作来控制 OpenFlow交换机中的流表， 从而达到控 制数据转发的目的。 交换机针对进入交换机的报文， 可以通过查询流表来 获取与该数据包匹配的流表表项， 根据该流表表项即可确定需要对该数据 包执行的操作， 该操作例如可以是转发到目的端口、 丟弃、 上报控制服务 器等。
发明人在研究过程中发现， 现有的 OpenFlow***架构仅支持对互联 网协议版本 4 ( Internet Protocol version 4; 以下简称 IPv4 )才艮文， 而不支 持互联网协议版本 6 ( Internet Protocol version 6; 以下简称 IPv6 )才艮文， 这在一定程度上限制了 OpenFlow***架构的发展。 发明内容 本发明实施例提供一种数据报文处理方法和***、 报文转发设备。 本发明实施例提供一种数据报文处理方法， 包括： 根据数据报文中包含的链路层数据类型字段， 确定所述数据报文是否 是 IPv6才艮文；
若所述数据报文是 IPv6报文， 则将所述 IPv6报文中的字段内容与控 制服务器预先下发的 IPv6流表中所需匹配的字段内容进行匹配，所述 IPv6 流表中包含下述至少一个字段：
报文入口字段、 元数据字段、 链路层源地址字段、 链路层目的地址字 段、链路层数据类型字段、虚拟局域网标识字段、虚拟局域网优先级字段、 MPLS标签字段、 MPLS流量类型字段、 IPv6源地址字段、 IPv6目的地址 字段、 IPv6流量类型字段、 IPv6下一个报头字段、 IPv6流标签字段、 传 输层源端口或 ICMP类型字段、 传输层目的端口或 ICMP代码字段；
根据匹配结果对所述 IPv6 文进行相应的处理。
本发明实施例提供一种报文转发设备， 包括：
确定模块， 用于根据数据报文中包含的链路层数据类型字段， 确定所 述数据报文是否是 IPv6报文；
匹配模块， 用于若所述数据报文是 IPv6报文， 则将所述 IPv6报文中 的字段内容与控制服务器预先下发的 IPv6 流表中所需匹配的字段内容进 行匹配， 所述 IPv6流表中包含下述至少一个字段：
报文入口字段、 元数据字段、 链路层源地址字段、 链路层目的地址字 段、链路层数据类型字段、虚拟局域网标识字段、虚拟局域网优先级字段、 MPLS标签字段、 MPLS流量类型字段、 IPv6源地址字段、 IPv6目的地址 字段、 IPv6流量类型字段、 IPv6下一个报头字段、 IPv6流标签字段、 传 输层源端口或 ICMP类型字段、 传输层目的端口或 ICMP代码字段；
处理模块， 用于根据匹配结果对所述 IPv6报文进行相应的处理。 本发明实施例还提供一种数据报文处理***， 包括控制服务器和至少 一个报文转发设备， 其中， 报文转发设备采用上述的报文转发设备。
本发明实施例， 可以在 OpenFlow***架构的控制服务器中预先定义 支持 IPv6报文的 IPv6流表结构， 并向 OpenFlow***架构的报文转发设 备下发 IPv6流表。 报文转发设备在接收到数据报文后， 可以根据该数据 报文中包含的链路层数据类型字段， 确定该数据报文是否是 IPv6报文， 如果是 IPv6报文， 则报文转发设备可以将该 IPv6报文中所包含的字段内 容与存储的 IPv6流表中的字段内容进行匹配， 并根据匹配结果对该 IPv6 报文进行处理。 因此， 本发明实施例可以使得 OpenFlow***架构的报文 转发设备支持 IPv6报文， 拓展了 OpenFlow***架构。 附图说明
实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍， 显而易见 地， 下面描述中的附图是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员 来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的 附图。
图 1为本发明数据报文处理方法实施例一的流程图；
图 2为本发明数据报文处理方法实施例二的流程图；
图 3为本发明数据报文处理方法实施例三的流程图；
图 4为本发明报文转发设备实施例一的结构示意图；
图 5为本发明报文转发设备实施例二的结构示意图；
图 6为本发明数据报文处理***实施例的结构示意图。 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本 发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描 述， 显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
在现有技术中， OpenFlow***架构中的流表仅支持 IPv4报文， 而并 不支持 IPv6报文， 无法对 IPv6报文的报头中相关字段进行识别与匹配， 因此， OpenFlow***架构无法完成对基于 IPv64艮文传输的网络编程控制。
本发明实施例为了解决现有 OpenFlow***架构无法支持 IPv6报文的 缺陷， 在该 OpenFlow***架构中对流表进行扩展， 增加支持 IPv6报文的 IPv6流表 , 以支持 IPv6报文的识别和匹配。
本发明实施例中的 IPv6流表同现有技术中的 IPv4流表相比， 去掉了 现有 OpenFlow流表中的 IPv4相关字段， 即 IPv4源地址， IPv4目的地址， IPv4十办议类型 ( IPv4 Protocol Type )和 IPv4月良务类型字段 ( IPv4 ToS )四 个字段， 新添加 IPv6源地址字段、 IPv6 目的地址字段、 IPv6流量类型字 段、 IPv6下一个报头字段和 IPv6流标签字段这五个字段， 从而形成包含 16个字段的 IPv6流表。 进一步地， 为了支持 IPv6扩展头， 本发明实施例 还可以在该 IPv6 流表中进一步添加逐跳扩展头的选项 （ Hop-by-Hop Header Options )字段、路由扩展头（ Routing Header )的路由类型（ Routing Type )字段、 剩余片 （ Segment Left )字段、 类型指定数据（ Type Specific Data ) 字段以及目的地选项才艮头 ( Destination Options Header ) 的选项 ( Options ) 字段， 形成包含 21个字段的 IPv6流表。
在本发明实施例中， 完整的 IPv6流表可以包含如下 21个字段： 报文入口 （Ingress Port ) 字段， 元数据 （Metadata ) 字段， 链路层源 地址 （Ether Src ) 字段， 链路层目的地址 （ Ether Dst ) 字段， 链路层数据 类型 ( Ether Type ) 字段， 虚拟局域网 ( Virtual Local Area Network, 以下 简称： Vlan ) 标识 （ Vlan ID ) 字段， 虚拟局域网优先级 ( Vlan Priority ) 字段， 多协议标签交换（ Multi-Protocol Label Switching, 以下简称： MPLS ) 标签 （MPLS Label ) 字段， MPLS流量类型 （ MPLS Traffic Class ) 字段， IPv6源地址 ( IPv6 Src ) 字段， IPv6目的地址 ( IPv6 Dst ) 字段， IPv6流 量类型 （ IPv6 Traffic Class ) 字段， IPv6下一个报头 （ IPv6 Next Header ) 字段， IPv6流标签（ IPv6 Flow Label ) 字段， 传输层源端口或控制报文协 议 ( Internet Control Message Protocol , 以 下简称： ICMP ) 类型 ( TCP/UDP/SCTP Src Port/ICMP Type )字段，传输层目的端口或 ICMP代 码（ TCP/UDP/SCTP Dst Port/ICMP Code )字段， 逐跳扩展头（ Hop-by-Hop Header ) 的选项 （Options ) 字段、 路由扩展头 （Routing Header ) 的路由 类型 （ Routing Type ) 字段、 剩余片 （ Segment Left ) 字段、 类型指定数据 ( Type Specific Data ) 字段以及目的地选项才艮头 ( Destination Options Header ) 的选项 （Options ) 字段。
其中， IPv6源地址字段的字段长度可以为 256bit,其中可以包含 128bit 的 IPv6源地址掩码字段和 128bit的源地址字段， IPv6源地址字段在匹配 时可以通过 IPv6源地址掩码字段进行选择性匹配。 IPv6 目的地址字段的 字段长度可以为 256bit, 其中可以包含 128bit的 IPv6目的地址掩码字段， IPv6 目的地址字段在匹配时可以通过 IPv6 目的地址掩码字段进行选择性 匹配。 IPv6 Traffic Class字段和 IPv6 Next Header字段均可以为 8bits, IPv6 Flow Label字段的长度可以为 32bits ,只使用低 20位 bits作为有效存储位， 而高 12位全部为零。
需要说明的是， 对于传输层源端口或 ICMP字段 TCP/UDP/SCTP Src Port/ICMP Type来说，其中的 TCP/UDP/SCTP Src Port表示传输层源端口， ICMP Type表示 ICMP 类型， 该字段要么表示传输层源端口， 要么表示 ICMP类型， 该字段具体所表示的是传输层源端口还是 ICMP类型， 则由 该字段的具体内容表征。 对于传输层 目 的端 口或 ICMP 代码 TCP/UDP/SCTP Dst Port/ICMP Code字段来说类似， 此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解的是， 在 OpenFlow***架构中， 控制服务 器（Controller )在进行匹配策略设计时， 并非需要报文转发设备， 例如交 换机或者路由器， 接收的 IPv6报文中的全部字段内容均与上述 16个字段 或者 21个字段对应匹配。
因此， 控制服务器可以向报文转发设备发送如下两种形式的 IPv6 流 表：
形式一、 控制服务器下发完整的 IPv6流表
该完整的 IPv6流表包括上述 16个字段或者 21个字段， 这些字段中， 可以指定某一个或者某几个字段的内容需要报文转发设备接收的 IPv6报 文中对应的字段匹配， 而其余字段则可以通过设为 "空" 或者 "any" 而 表示无需匹配。
形式二、 控制服务器下发不完整的 IPv6流表
为了简化控制服务器下发的 IPv6 流表， 控制服务器只需要发送需要 IPv6 ^艮文匹配的字段， 也即只发送 IPv6流表中的某些表项， 而其余不需 要匹配的字段则无需下发。
为了实现这种下发 IPv6 流表表项的方式， 本发明实施例中， 所需下 发的 IPv6流表表项中的字段都可以采用类型-长度-值 （ type-length-value ) 的形式表示。
可以理解的是， 上述两种方式下发的 IPv6 流表中， 其均包含在所需 匹配的字段匹配成功后所对应执行的操作 （Instruction ) 。 而且， 在所需 匹配的字段匹配不成功， 则报文转发设备可以执行预设的操作， 例如丟弃 该 IPv6报文， 或者将该 IPv6报文发送给控制器服务器以请求控制服务器 对该 IPv6 文进行处理。
本发明实施例可以进一步进行如下优化：
由于一个报文不能同时既是 IPv4报文又是 IPv6报文，如果将 IPv4流 表和 IPv6流表放在一个统一的 OpenFlow流表中， 则该统一的 OpenFlow 流表中必然存在空闲的存储空间， OpenFlow 流表的利用率较低， 因此， 本发明实施例优选地， 可以将该 IPv6流表作为一个独立的流表， 该 IPv6 流表中不包含 IPv4流表。
可以理解的是， 如果该 OpenFlow***架构中的报文转发设备只需要 支持 IPv6报文，则控制服务器可以只向报文转发设备下发 IPv6流表即可， 而如果报文转发设备需要支持 IPv6和 IPv4的双栈操作， 则控制服务器既 需要向报文转发设备下发 IPv4流表， 也需要向报文转发设备下发 IPv6流 表， 此时， 报文转发设备中存储的 IPv6流表和 IPv4流表就需要通过 IPv6 流表和 IPv4流表各自的流表类型值加以区分。
下面采用几个实施例， 对发明的技术方案进行详细说明。
图 1为本发明数据报文处理方法实施例一的流程图， 如图 1所示， 本 实施例的方法包括：
步骤 101、 根据数据报文中包含的链路层数据类型字段， 确定所述数 据报文是否是 IPv6报文。
OpenFlow ***架构中的报文转发设备， 例如 OpenFlow 交换机 ( switch )可以接收数据报文， 该数据报文既可以是 IPv4报文， 也可以是 IPv6报文，这两种报文可以通过数据报文中所包含的链路层数据类型字段 Ether Type表征。
举例来说， 若该 Ether Type=0x0800, 则该数据报文为 IPv4报文， 若 该 Ether Type=0x86DD, 则该数据报文为 IPv6报文。
步骤 102、 若所述数据报文是 IPv6报文， 则将所述 IPv6报文中的字 段内容与控制服务器预先下发的 IPv6 流表中所需匹配的字段内容进行匹 配。 在本实施例中， 该 IPv6流表中可以包含下述至少一个字段：
Ingress Port, Metadata, Ether Src, Ether Dst, Ether Type , Vlan ID , Vlan Priority, MPLS Label, MPLS Traffic Class, IPv6 Src, IPv6 Dst, IPv6 Traffic Class, IPv6 Next Header, IPv6 Flow Label, TCP/UDP/SCTP Src Port/ICMP Type, TCP/UDP/SCTP Dst Port/ICMP Code, Hop-by-Hop Header Options、 Routing Type、 Segment Left、 Type Specific Data以及 Destination Options Header Options。
具体来说， OpenFlow***架构中的 Controller, 可以预先将 IPv6流表 发送给其所控制的 switch, 具体地， 其可以向 switch发送上述两种形式的 IPv6流表。 本领域技术人员可以理解的是， Controller可以为其所控制的 不同的 switch下发不同的 IPv6流表。
OpenFlow***架构中的 switch在确定该数据报文为 IPv6报文后， 可 以从该 IPv6报文中提取包含的字段内容， 然后将提取的字段内容与预存 的 IPv6流表中所需匹配的字段内容进行匹配。
需要说明的是， switch既可以将该 IPv6报文中所包含的全部字段内容 都提取出来而只将需要匹配的字段内容与 IPv6 流表中的表项进行匹配， 也可以只提取所需匹配的字段内容与 IPv6流表中的表项进行匹配。
在具体实现时， switch可以在确定接收到的数据报文是否是 IPv6报文 之前， 提取该数据报文中的报文入口字段、 链路层源地址字段、 链路层目 的地址字段和链路层数据类型字段的内容， 该过程与 OpenFlow***架构 中对 IPv4的处理过程类似， 此处不再赘述。 在确定该数据 文是 IPv6才艮 文之后 , switch可以再提取 IPv6报文中的 IPv6源地址字段、 IPv6目的地 址字段、 IPv6流量类型字段、 IPv6下一个报头字段、 IPv6流标签字段、 传输层源端口或 ICMP类型字段、 传输层目的端口或 ICMP代码字段， 如 果该 IPv6报文还有扩展头， 则还可以提取该 IPv6扩展头中的逐跳扩展头 的选项字段、 路由扩展头的路由类型字段、 剩余片字段、 类型指定数据字 段、 目的地选项报头的选项字段。 通过上述过程， switch即可完成对 IPv6 报文中的字段内容的提取。
优先地， 在将所需匹配的字段内容与 IPv6 流表中的表项进行匹配之 前， switch可以先应用所提取的字段内容生成流表匹配结构， 然后再将生 成的流表匹配结构与 IPv6流表中所需匹配的字段内容进行匹配。
步骤 103、 根据匹配结果对所述 IPv6报文进行相应的处理。
switch在获取匹配结果后，可以根据该匹配结果对该 IPv6 4艮文进行相 应的处理。
举例来说， 若匹配结果为成功， 则 switch可以对 IPv6报文进行 IPv6 流表中所对应的处理操作 Instruction , Instruction可以包括：
存在多个 IPv6流表级联的情况下， 关联下一级 IPv6流表的操作； 将 IPv6报文进行端口转发操作；
修改 IPv6报文的设置域操作（ set field action ) , 例如在其中增加 IPv6 源地址， IPv6目的地址， IPv6 Traffic Class和 IPv6 Flow Table的设置操作 等。
若匹配结果为不成功， 则 switch可以执行预设的操作处理该 IPv6报 文， 例如丟弃该 IPv6 文或者将该 IPv6 ^艮文发送给 Controller等。
本实施例， 可以在 OpenFlow***架构的控制服务器中预先定义支持 IPv6报文的 IPv6流表结构，并向 OpenFlow***架构的报文转发设备下发 IPv6流表。 报文转发设备在接收到数据报文后， 可以根据该数据报文中包 含的链路层数据类型字段，确定该数据报文是否是 IPv6报文，如果是 IPv6 报文， 则报文转发设备可以将该 IPv6报文中所包含的字段内容与存储的 IPv6流表中的字段内容进行匹配， 并根据匹配结果对该 IPv6报文进行处 理。因此，本实施例可以使得 OpenFlow***架构的报文转发设备支持 IPv6 报文， 拓展了 OpenFlow***架构。
在现有 OpenFlow***架构中已经支持 IPv4报文， 在该基础上， 采用 本发明上述实施例所述的技术方案， OpenFlow***架构即可支持 IPv6报 文，因此，对于 OpenFlow***架构中的 swtich来说，如果其需要支持 IPv6 报文和 IPv4报文， 则其需要对 IPv6报文和 IPv4报文进行双栈操作， 需要 说明的是， IPv4流表和 IPv6流表可以由 Controller预先下发给 switch。 下 面采用一个实施例对该双栈操作进行详细说明。
图 2为本发明数据报文处理方法实施例二的流程图， 如图 2所示， 本 实施例的方法可以包括：
步骤 201、 接收数据报文。 步骤 202、 初始化流表匹配结构中的报文入口字段、 链路层源地址字 段、 链路层目的地址字段和链路层数据类型字段的内容。
具体来说， 该初始化操作可以是将流表匹配结构中的报文入口 ( Ingress Port ) 字段， 链路层源地址 （ Ether Src ) 字段、 链路层目的地址 ( Ether Dst )字段以及链路层数据类型（ Ether Type )字段被初始化为数据 才艮文中的对应值， 而该流表匹配结构中的其余字段的初始值可设为 0。
需要说明的是， 本实施例仅以提取全部字段内容且采用流表匹配结构 这种具体实现方式为例进行说明， 本领域技术人员可以理解的是， 不采用 流表匹配结构而只将字段内容提取出来进行后续的匹配操作也可实现该 技术方案。
步骤 203、 下一个报头是否是 Vlan, 若是则执行步骤 204 , 否则执行 步骤 206。 是否是 Vlan。 举例来说， 该 Ether Type的内容若为 0x8100或者 0x88a8 , 则下一个报头就是 Vlan。
步骤 204、 提取 Vlan ID和 Vlan Priority字段， 使用最后一个 Vlan报 头后的 Ether Type继续处理。
switch在确定下一个报头是 Vlan后， 可以从数据报文中提取 Vlan ID 和 Vlan Priority字段。 后续步骤 207再使用 Ether Type进行处理时 , 则使 用最后一个 Vlan 头后的 Ether Type„
步骤 205、 跳过剩余的 Vlan头， 并执行步骤 206。
步骤 206、 交换机是否支持 MPLS , 若是则执行步骤 207, 否则执行步 骤 210。
需要说明的是， 本步骤为可选步骤， 若该 switch默认支持 MPLS , 则 次步骤可以省略。
步骤 207、 下一个报头是否是 MPLS shim报头， 若是则执行步骤 208 , 否则执行步骤 210。
switch 可以通过确定 Ether Type 的内容来确定下一个 4艮头是否是 MPLS„ 举例来说， 该 Ether Type的内容若为 0x8848或者 0x8847, 则下一 个^艮头就是 MPLS。 步骤 208、 提取 Mpls label和 Mpls Traffic Class。
步骤 209、 跳过剩余的 MPLS报头， 并执行步骤 214。
针对 MPLS, 目前 switch默认的处理方式是不管后面的报文了， 而且 只解析第一个 MPLS标签， 然后跳过剩余所有的 MPLS标签， 处理 MPLS 的负载报文报头。
步骤 210、 下一个报头是否是 IPv6报头， 若是则执行步骤 211 , 否则 执行步骤 212。
switch可以通过确定 Ether Type的内容来确定下一个报头是否是 IPv6 报头。 举例来说， 该 Ether Type的内容若为 0x86DD, 则下一个报头就是 IPv6才艮头。
步骤 211、 进行 IPv6报文处理， 并执行步骤 214。
该步骤 211 即可采用上述实施例一所描述的方法对 IPv6报文进行处 理， 此处不在赘述。
步骤 212、 下一个报头是否是 IPv4报头， 若是则执行步骤 213 , 否则 结束。
switch如果确定下一个报头不是 IPv6报头，则其可以进一步确定该报 头是否是 IPv4报头。 具体来说， switch同样可以通过确定 Ether Type的内 容来确定下一个报头是否是 IPv4报头。 举例来说， 该 Ether Type的内容 若为 0x0800, 则该报头就是 IPv4报头。
步骤 213、 进行：^¥4 "¾文处理， 并执行步骤 214。
需要说明的是， 上述步骤 210〜211与步骤 212〜213之间的顺序可以颠 倒， 即先判断是否是 IPv4报文， 再判断是否是 IPv6报文， 或者上述步骤 210和步骤 212可以合并执行， 即 switch可以通过 Ether Type的值一次性 判断出该数据报文是 IPv4报文还是 IPv6报文。
步骤 214、 根据流表类型值识别确定所需使用的流表， 并使用提取的 相关字段进行流表查询。
具体来说， 上述提取的相关字段均可以被填写到流表匹配结构的对应 字段中， 然后 switch可以根据流表类型值识别确定所需使用的流表， 若数 据报文为 IPv6报文， 则 switch可以将流表匹配结构与 IPv6流表进行流表 查询匹配，若数据报文为 IPv4报文，则 switch可以将流表匹配结构与 IPv4 流表进行流表查询匹配。
本实施例所述的技术方案中， IPv6流表中定义了流表类型值， 该流表 类型值区别于 IPv4流表的流表类型值，从而可以通过流表类型值区分 IPv6 流表和 IPv4流表。
本实施例在图 1 所示实施例的基础上， 进一步详细描述了 IPv4 4艮文 和 IPv6报文的双栈操作， 可以兼容现有 OpenFlow***架构。
下面采用一个更为具体的实施例对图 2 所示实施例中步骤 211 进行 IPv6报文处理的过程进行详细说明。
图 3为本发明数据报文处理方法实施例三的流程图， 如图 3所示， 本 实施例的方法可以包括：
步骤 301、 提取 IPv6源地址， 目的地址 , Traffic Class, Next header , Flow label。
步骤 302、 下一个报头是否是 IPv6扩展头， 若是则执行步骤 303 , 否 则执行步骤 309。
步骤 303、下一个报头是否是 Hop-by-Hop报头，若是则执行步骤 304, 否则执行步骤 305。
Switch可通过判断 IP v6 Next Header是否等于 0来判断下一个报头是 否是 Hop-by-Hop报头。
步骤 304、提取 Hop-by-Hop Header的 Options字段，并执行步骤 302。 步骤 305、 下一个报头是否是 Routing Header扩展头， 若是则执行步 骤 306, 否则执行步骤 307。
switch可通过判断 IPv6 Next Header是否等于 43来判断下一个报头是 否是 Routing Header扩展头。
步骤 306、提取 IPv6 routing扩展头的 Routing Type, Segment Left, Type Specific Data字段， 并执行步骤 302。
步骤 307、 下一个报头是否是 Destination Options Header扩展头， 若 是则执行步骤 308 , 否则执行步骤 302。
switch可通过判断 IPv6 Next Header是否等于 60来判断下一个报头是 否是 Destination Options Header扩展头。
步骤 308、 提取 Destination Options Header的 options字段， 并执行步 骤 302。
步骤 309、 IPv6 Next Header是否等于 6, 17或 132, 若是则执行步骤 310, 否则执行步骤 311。
步骤 310、 提取 TCP/UDP/SCTP Src Port/Dst Port, 并执行步骤 313。 若 IPv6 Next Header等于 6 ,则提取 TCP Src Port/Dst Port ,若 IPv6 Next
Header等于 17, 则提取 UDP Src Port/Dst Port, 若 IPv6 Next Header等于 132, 则提取 SCTP Src Port/Dst Port。
步骤 311、 IP Next Header是否等于 58, 若是则执行步骤 312, 否则执 行步骤 313。
步骤 312、 提取 ICMP Type和 Code, 并执行步骤 313。
步骤 313、 使用提取字段进行流表查询。
本发明上述实施例， 可以使得 OpenFlow***架构的报文转发设备支 持 IPv6报文， 而且， 本发明实施例的技术方案可以支持双栈操作， 拓展 了 OpenFlow***架构。
图 4为本发明报文转发设备实施例一的结构示意图， 如图 4所示， 本 实施例的设备可以包括： 确定模块 11、 匹配模块 12以及处理模块 13 , 其 中， 确定模块 11 , 用于根据数据报文中包含的链路层数据类型字段， 确定 所述数据报文是否是 IPv6报文；匹配模块 12,用于若所述数据报文是 IPv6 报文， 则将所述 IPv6报文中的字段内容与控制服务器预先下发的 IPv6流 表中所需匹配的字段内容进行匹配， 所述 IPv6 流表中包含下述至少一个 字段： 报文入口字段、 元数据字段、 链路层源地址字段、 链路层目的地址 字段、 链路层数据类型字段、 虚拟局域网标识字段、 虚拟局域网优先级字 段、 MPLS标签字段、 MPLS流量类型字段、 IPv6源地址字段、 IPv6目的 地址字段、 IPv6流量类型字段、 IPv6下一个报头字段、 IPv6流标签字段、 传输层源端口或 ICMP类型字段、 传输层目的端口或 ICMP代码字段； 处 理模块 13 , 用于根据匹配结果对所述 IPv6报文进行相应的处理。
在本实施例中， 该处理模块 13 可以具体用于若匹配成功， 则对所述 IPv6报文进行所述 IPv6流表中所对应的处理操作； 若匹配不成功， 则丟 弃所述 IPv6报文或者将所述 IPv6报文发送给所述控制服务器。
本实施例的报文转发设备可以是 OpenFlow***架构中的交换机或者 路由器。 本实施例的报文转发设备可以用于执行图 1所示方法实施例的技 术方案， 其实现原理和技术效果类似， 此处不再赘述。
图 5为本发明报文转发设备实施例二的结构示意图， 如图 5所示， 本 实施例的设备在图 4所示设备的基础上， 进一步可以包括： 提取模块 14, 用于在确定模块 11确定所述数据报文是否是 IPv6报文之前， 提取所述数 据报文中的报文入口字段、 链路层源地址字段、 链路层目的地址字段和链 路层数据类型字段的内容； 在所述确定模块确定所述数据报文是 IPv6报 文之后， 提取所述 IPv6报文中的 IPv6源地址字段、 IPv6目的地址字段、 IPv6流量类型字段、 IPv6下一个报头字段、 IPv6流标签字段、 传输层源 端口或 ICMP类型字段、 传输层目的端口或 ICMP代码字段、 逐跳扩展头 的选项字段、 路由扩展头的路由类型字段、 剩余片字段、 类型指定数据字 段、 目的地选项报头的选项字段； 匹配模块 12, 具体用于将所述提取模块 所提取的上述字段内容与所述 IPv6流表中所需匹配的字段内容进行匹配。
进一步地， 该匹配模块 12可以包括： 生成单元 121和匹配单元 122, 生成单元 121 ,用于应用提取模块 14提取的上述字段内容生成流表匹配结 构； 匹配单元 122, 用于将所述流表匹配结构与所述 IPv6流表中所需匹配 的字段内容进行匹配。
为了支持 IPv6报文和 IPv4报文的双栈操作， 本实施例的设备还可以 包括： 流表识别模块 15 , 用于所述匹配模块进行匹配前根据所述 IPv6流 表中所包含的流表类型值， 从 IPv6流表和 IPv4流表中识别确定所述 IPv6 流表。
本实施例的设备还可以包括： 流表存储模块 16, 用于接收所述控制服 务器下发的 IPv6流表， 所述 IPv6流表中的各个字段包含该字段的类型、 长度和值。
本实施例的设备可以用于执行图 2 或图 3 所示方法实施例的技术方 案， 其实现原理类似， 此处不再赘述。
图 6为本发明数据报文处理***实施例的结构示意图， 如图 6所示， 本实施例的***可以为 OpenFlow***架构， 在本实施例中， 该***包括： 控制服务器 1和至少一个报文转发设备 2, 在本实施例中示出了两个报文 转发设备。本实施例中的报文转发设备 2可以采用图 4或图 5所示的结构， 其具体可以执行图 1〜3中任一所述的技术方案， 其实现原理类似， 此处不 再赘述。
本领域普通技术人员可以理解： 实现上述方法实施例的全部或部分步 骤可以通过程序指令相关的硬件来完成， 前述的程序可以存储于一计算机 可读取存储介质中， 该程序在执行时， 执行包括上述方法实施例的步骤； 而前述的存储介质包括： ROM、 RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存储程 序代码的介质。
最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对 其限制； 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通 技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修 改， 或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不 使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

  1. 权 利 要 求 书
    1、 一种数据报文处理方法， 其特征在于， 包括：
    根据数据报文中包含的链路层数据类型字段， 确定所述数据报文是否 是 IPv6才艮文；
    若所述数据报文是 IPv6报文， 则将所述 IPv6报文中的字段内容与控 制服务器预先下发的 IPv6流表中所需匹配的字段内容进行匹配，所述 IPv6 流表中包含下述至少一个字段：
    报文入口字段、 元数据字段、 链路层源地址字段、 链路层目的地址字 段、链路层数据类型字段、虚拟局域网标识字段、虚拟局域网优先级字段、 MPLS标签字段、 MPLS流量类型字段、 IPv6源地址字段、 IPv6目的地址 字段、 IPv6流量类型字段、 IPv6下一个报头字段、 IPv6流标签字段、 传 输层源端口或 ICMP类型字段、 传输层目的端口或 ICMP代码字段；
    根据匹配结果对所述 IPv6 文进行相应的处理。
  2. 2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述 IPv6流表还包含 下述至少一个字段：
    逐跳扩展头的选项字段、 路由扩展头的路由类型字段、 剩余片字段、 类型指定数据字段、 目的地选项报头的选项字段。
  3. 3、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述根据数据报文中 包含的链路层数据类型字段， 确定所述数据报文是否是 IPv6报文之前， 还包括：
    提取所述数据报文中的报文入口字段、 链路层源地址字段、 链路层目 的地址字段和链路层数据类型字段的内容；
    确定所述数据报文是否是 IPv6报文之后， 还包括：
    提取所述 IPv6报文中的 IPv6源地址字段、 ； IPv6目的地址字段、 ； IPv6流量类型字段、 ； IPv6下一个报头字段、 ； IPv6流标签字段、 ； 传 输层源端口或 ICMP类型字段、 ； 传输层目的端口或 ICMP代码字段、 ； 逐跳扩展头的选项字段、 ； 路由扩展头的路由类型字段、 ； 剩余片字段、 ； 类型指定数据字段、 ； 目的地选项报头的选项字段；
    所述将所述 IPv6报文中的字段内容与控制服务器预先下发的 IPv6流 表中所需匹配的字段内容进行匹配， 包括： 将所提取的上述字段内容与所述 IPv6 流表中所需匹配的字段内容进 行匹配。
  4. 4、 根据权利要求 3 所述的方法， 其特征在于， 将所提取的上述字段 内容与所述 IPv6流表中所需匹配的字段内容进行匹配， 包括：
    应用所提取的上述字段内容生成流表匹配结构， 将所述流表匹配结构 与所述 IPv6流表中所需匹配的字段内容进行匹配。
  5. 5、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述应用所提取的上 述字段内容生成流表匹配结构， 包括：
    将所述数据报文中的报文入口字段、 链路层源地址字段、 链路层目的 地址字段和链路层数据类型字段的内容， 初始化到流表匹配结构的对应字 段中；
    在所述流表匹配结构中填写所述 IPv6源地址字段、 IPv6 目的地址字 段、 IPv6流量类型字段、 IPv6下一个报头字段、 IPv6流标签字段的内容、 逐跳扩展头的选项字段、 路由扩展头的路由类型字段、 剩余片字段、 类型 指定数据字段；
    根据所述 IPv6 下一个报头字段的内容， 在所述流表匹配结构中填写 传输层源端口和目的端口， 或者在所述流表匹配结构中填写 ICMP类型字 段和代码字段。
  6. 6、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述将所述 IPv6报文 中的字段内容与控制服务器预先下发的 IPv6 流表中所需匹配的字段内容 进行匹配之前， 还包括：
    根据所述 IPv6流表中所包含的流表类型值，从 IPv6流表和 IPv4流表 中识别确定所述 IPv6流表。
  7. 7、 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述确定所述数据报 文是否是 IPv6报文之前， 还包括：
    接收所述控制服务器下发的 IPv6流表， 所述 IPv6流表中的各个字段 包含该字段的类型、 长度和值。
  8. 8、 根据权利要求 1〜7 中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述根据 匹配结果对所述 IPv6 ^艮文进行相应的处理， 包括：
    若匹配成功， 则对所述 IPv6报文进行所述 IPv6流表中所对应的处理 操作；
    若匹配不成功， 则丟弃所述 IPv6报文或者将所述 IPv6报文发送给所 述控制服务器。
  9. 9、 根据权利要求 8 所述的方法， 其特征在于， 所述对应的处理操作 包括：
    关联下一级 IPv6流表的操作、 端口转发操作以及设置域操作。
  10. 10、 一种报文转发设备， 其特征在于， 包括：
    确定模块， 用于根据数据报文中包含的链路层数据类型字段， 确定所 述数据报文是否是 IPv6报文；
    匹配模块， 用于若所述数据报文是 IPv6报文， 则将所述 IPv6报文中 的字段内容与控制服务器预先下发的 IPv6 流表中所需匹配的字段内容进 行匹配， 所述 IPv6流表中包含下述至少一个字段：
    报文入口字段、 元数据字段、 链路层源地址字段、 链路层目的地址字 段、链路层数据类型字段、虚拟局域网标识字段、虚拟局域网优先级字段、 MPLS标签字段、 MPLS流量类型字段、 IPv6源地址字段、 IPv6目的地址 字段、 IPv6流量类型字段、 IPv6下一个报头字段、 IPv6流标签字段、 传 输层源端口或 ICMP类型字段、 传输层目的端口或 ICMP代码字段；
    处理模块， 用于根据匹配结果对所述 IPv6报文进行相应的处理。
  11. 11、 根据权利要求 10所述的设备， 其特征在于， 还包括：
    提取模块， 用于在所述确定模块确定所述数据报文是否是 IPv6报文 之前， 提取所述数据报文中的报文入口字段、 链路层源地址字段、 链路层 目的地址字段和链路层数据类型字段的内容； 在所述确定模块确定所述数 据报文是 IPv6报文之后， 提取所述 IPv6报文中的下述字段： IPv6源地址 字段； IPv6目的地址字段； IPv6流量类型字段； IPv6下一个报头字段； IPv6 流标签字段； 传输层源端口或 ICMP类型字段； 传输层目的端口或 ICMP 代码字段； 逐跳扩展头的选项字段； 路由扩展头的路由类型字段； 剩余片 字段； 类型指定数据字段； 目的地选项报头的选项字段；
    所述匹配模块， 具体用于将所述提取模块所提取的上述字段内容与所 述 IPv6流表中所需匹配的字段内容进行匹配。
  12. 12、 根据权利要求 11所述的设备， 其特征在于， 所述匹配模块包括： 生成单元， 用于应用所述提取模块提取的上述字段内容生成流表匹配 结构；
    匹配单元， 用于将所述流表匹配结构与所述 IPv6 流表中所需匹配的 字段内容进行匹配。
  13. 13、 根据权利要求 10所述的设备， 其特征在于， 还包括：
    流表识别模块， 用于所述匹配模块进行匹配前根据所述 IPv6 流表中 所包含的流表类型值，从 IPv6流表和 IPv4流表中识别确定所述 IPv6流表。
  14. 14、 根据权利要求 10所述的设备， 其特征在于， 还包括：
    流表存储模块，用于接收所述控制服务器下发的 IPv6流表，所述 IPv6 流表中的各个字段包含该字段的类型、 长度和值。
  15. 15、 根据权利要求 10〜14中任一项所述的设备， 其特征在于， 所述处 理模块具体用于若匹配成功， 则对所述 IPv6报文进行所述 IPv6流表中所 对应的处理操作； 若匹配不成功， 则丟弃所述 IPv6 文或者将所述 IPv6 报文发送给所述控制服务器。
  16. 16、 一种数据报文处理***， 包括控制服务器和至少一个报文转发设 备， 其特征在于， 所述报文转发设备采用权利要求 10〜15中任一项所述的 报文转发设备。
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