CN105991481B - 一种报文转发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种报文转发方法及装置，所述方法包括：业务板卡收到原RADIUS请求报文时，将主控板卡预先分配的端口号添加到所述原RADIUS请求报文中构建成新RADIUS请求报文，并将所述新RADIUS请求报文发送到交换芯片；交换芯片将所述新RADIUS请求报文转发到RADIUS服务器；当交换芯片收到RADIUS服务器返回的RADIUS应答报文时，根据RADIUS应答报文中携带的端口号将所述RADIUS应答报文转发到端口号对应的业务板卡。因此本发明可以使业务板卡和交换芯片代替主控板卡实现报文的转发处理，提高处理效率，提升用户体验。

Description

一种报文转发方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文转发方法及装置。

背景技术

BRAS(Broadband Remote Access Server，宽带远程接入服务器)使用标准的RADIUS协议来完成接入用户的认证、计费、授权功能。为了满足基于对IP网络大容量、少节点、广覆盖的应用需求，BRAS普遍采用机架式设计方案。随着接入容量的扩大，BRAS上板卡的数量也相应地不断增加。

现有技术中，在多个业务板卡同时有用户接入的时候，业务板卡会将RADIUS(Remote Authentication Dial In User Service，远程用户拨号认证***)请求经过板间通道发送到主控板卡，主控板卡为RADIUS请求分配资源，然后按照RADIUS协议标准封装报文，经过网络芯片发送给RADIUS服务器。主控板卡在收到RADIUS服务器的应答报文后，在将不同的应答报文分配给不同的业务板卡进行处理。由此可见，BRAS的业务处理会受限于主控板卡和板间通道的处理能力，因此设备的稳定性和处理效率相对较差，特别是在大量用户同时上线的情况下，瞬间会有大量RADIUS请求报文涌入主控板卡，因此不可避免地会出现丢包现象，这就造成了一部分用户的接入请求得不到响应，导致用户接入失败。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种报文转发方法及装置来解决插卡式设备的稳定性和处理效率较差的问题。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种报文转发方法，所述方法应用于插卡式设备，所述插卡式设备包括主控板卡、业务板卡、交换芯片，所述方法包括：

业务板卡收到原RADIUS请求报文时，将主控板卡预先分配的端口号添加到所述原RADIUS请求报文中构建成新RADIUS请求报文，并将所述新RADIUS请求报文发送到交换芯片；

交换芯片将所述新RADIUS请求报文转发到RADIUS服务器；

当交换芯片收到RADIUS服务器返回的RADIUS应答报文时，根据RADIUS应答报文中携带的端口号将所述RADIUS应答报文转发到端口号对应的业务板卡。

进一步的，所述方法还包括：

主控板卡预先为业务板卡分配对应的端口块，所述端口块中包括多个端口号；

主控板卡根据所述端口块创建ACL规则并下发至交换芯片；

所述交换芯片根据RADIUS应答报文中携带的端口号将所述RADIUS应答报文转发到端口号对应的业务板卡，包括：

所述交换芯片根据所述ACL规则将属于所述端口块的端口号所对应的RADIUS应答报文转发至所述端口块对应的业务板卡。

进一步的，所述方法还包括：

业务板卡对所述新RADIUS请求报文进行备份。

进一步的，所述业务板卡对所述新RADIUS请求报文进行备份，包括：

业务板卡将所述新RADIUS请求报文的缓存地址添加到备份列表中，并以所述新RADIUS请求报文的端口号为所述缓存地址的索引；

所述方法还包括：

当业务板卡收到RADIUS应答报文时，根据该RADIUS应答报文的端口号在所述备份列表中查找对应的缓存地址；再将所述缓存地址对应所述新RADIUS请求报文删除。

进一步的，所述业务板卡将所述新RADIUS请求报文的缓存地址添加到备份列表中，还包括：

业务板卡将所述新RADIUS请求报文的缓存地址添加到备份列表中，并为其设置定时器；

若在定时器超时时仍未收到RADIUS应答报文，业务板卡则重发所述新RADIUS请求报文。

基于相同的构思，本发明还提供一种报文转发装置，所述装置应用于插卡式设备，所述插卡式设备包括主控板卡、业务板卡、交换芯片，所述装置包括：

报文构建单元，用于收到原RADIUS请求报文时，将主控板卡预先分配的端口号添加到所述原RADIUS请求报文中构建成新RADIUS请求报文，并将所述新RADIUS请求报文发送到交换芯片；

第一转发单元，用于将所述新RADIUS请求报文转发到RADIUS服务器；

第二转发单元，用于在收到RADIUS服务器返回的RADIUS应答报文时，根据RADIUS应答报文中携带的端口号将所述RADIUS应答报文转发到端口号对应的业务板卡。

进一步的，所述装置还包括：

端口分配单元，用于预先为业务板卡分配对应的端口块，所述端口块中包括多个端口号；

规则创建单元，用于根据所述端口块创建ACL规则并下发至交换芯片；

所述第二转发单元，具体用于根据所述ACL规则将属于所述端口块的端口号所对应的RADIUS应答报文转发至所述端口块对应的业务板卡。

进一步的，所述装置还包括：

报文备份单元，用于对所述新RADIUS请求报文进行备份。

进一步的，所述报文备份单元，具体用于业务板卡将所述新RADIUS请求报文的缓存地址添加到备份列表中，并以所述新RADIUS请求报文的端口号为所述缓存地址的索引；

所述装置还包括：

报文删除单元，用于在收到RADIUS应答报文时，根据该RADIUS应答报文的端口号在所述备份列表中查找对应的缓存地址；再将所述缓存地址对应所述新RADIUS请求报文删除。

进一步的，所述报文备份单元，还用于将所述新RADIUS请求报文的缓存地址添加到备份列表中，并为其设置定时器；

所述装置还包括：

所述报文重发单元，用于在定时器超时时仍未收到RADIUS应答报文时，重发所述新RADIUS请求报文。

由此可见，本发明的提供一种报文转发方法及装置，可以通过统一管理各个业务板卡的UDP源端口，保证各个业务板卡在发送RADIUS请求报文时携带的端口号不重复，并通过对交换芯片下发ACL规则控制交换芯片将RADIUS应答报文转发给各个业务板卡，从而代替主控板卡实现报文的转发处理，提高处理效率，提升用户体验。

附图说明

图1是本发明一种示例性实施方式中现有技术的报文转发示意图；

图2是本发明一种示例性实施方式中的一种报文转发方法的处理流程图；

图3是本发明一种示例性实施方式中的报文转发示意图；

图4是本发明一种示例性实施方式中的报文转发装置所在的插卡式设备的硬件结构图；

图5是本发明一种示例性实施方式中的一种报文转发装置的逻辑结构图。

具体实施方式

请参见图1，是本发明一种示例性实施方式中现有技术的报文转发示意图，其中包括主控板卡、业务板卡1、业务板卡2及交换芯片。主控板卡通过板间通道与业务板卡1、业务板卡2进行交互，主控板卡可以通过板间通道接收业务板卡1、业务板卡2上送的报文，还可以通过板间通道向业务板卡1、业务板卡2下发控制策略及其他消息。业务板卡1、业务板卡2分别负责对不同的用户提供服务。交换芯片用于转发报文以及交互板间信息。

现有技术中，在多个业务板卡同时收到RADIUS请求报文的时候，业务板块会将RADIUS请求报文经过板间通道发送到主控板卡，主控板卡为RADIUS请求报文分配资源，并按照RADIUS协议标准封装报文，经过交换芯片处理后发送给RADIUS服务器。主控板卡在收到RADIUS服务器的RADIUS应答报文后，仍由主控板卡进行统一处理，确定该RADIUS应答报文所对应的业务板卡后，再经过板间通道下发到对应的业务板卡进行处理。这样一来，插卡式设备的业务处理能力会受限于主控板卡和板间通道的处理能力，因此稳定性和处理效率都较差，特别是在大量用户同时上线的情况下，瞬间会有大量RADIUS请求报文发送给主控板卡，主控板卡处理的同时还会收到大量的RADIUS应答报文。由于主控板卡和板间通道的处理能力有限，不可避免地会有丢包现象产生，这就造成了一部分用户的接入请求得不到响应，导致用户接入失败。即使主控板卡及板间通道的处理能力较强，面对大量的报文封装、转发以及应答报文的区分过程，会导致主控板卡的处理效率低下，进而影响用户的体验。

为了解决上述问题，本发明提供一种报文转发方法及装置，可以通过统一管理各个业务板卡的UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)源端口，保证各个业务板卡在发送RADIUS请求报文时携带的端口号不重复，并通过对交换芯片下发ACL(AccessControl List，访问控制列表)规则控制交换芯片将RADIUS应答报文转发给各个业务板卡，从而代替主控板卡实现报文的转发处理，提高处理效率，提升用户体验。

请参考图2，是本发明一种示例性实施方式中的一种报文转发方法的处理流程图，所述方法应用于插卡式设备，例如BRAS等，所述插卡式设备包括主控板卡、业务板卡、交换芯片，所述方法包括：

步骤201、业务板卡收到原RADIUS请求报文时，将主控板卡预先分配的端口号添加到所述源RADIUS请求报文中构建成新RADIUS请求报文，并将所述新RADIUS请求报文发送到交换芯片；

在本实施例中，当业务板卡收到用户主机发送的原RADIUS请求报文时，业务板卡可将主控板卡预先为其分配的端口号作为RADIUS封装的源端口。并对原RADIUS请求报文中进行所述RADIUS封装，从而构建成新RADIUS请求报文，之后并将所述新RADIUS请求报文发送到交换芯片

步骤202、交换芯片将所述新RADIUS请求报文转发到RADIUS服务器；

在本实施例中，交换芯片收到新RADIUS请求报文后，可将该新RADIUS请求报文转发到RADIUS服务器，以使RADIUS服务器根据RADIUS请求报文进行应答，需要说明的是，由于新RADIUS请求报文的源端口为业务板卡对应的端口号，因此在反向过程中，所述RADIUS应答报文中的目的端口的端口号与上述源端口号相同。

步骤203、当交换芯片收到RADIUS服务器返回的RADIUS应答报文时，根据RADIUS应答报文中携带的端口号将所述RADIUS应答报文转发到端口号对应的业务板卡。

在本实施例中，当交换芯片收到RADIUS服务器返回的RADIUS应答报文时，可以获取RADIUS应答报文中携带的目的端口的端口号。由于该目的端口的端口号与新RADIUS请求报文源端口的端口号相同，因此可以根据该端口号确定所述RADIUS应答报文对应的业务板卡，从而将所述RADIUS应答报文转发对应的业务板卡进行处理。

由此可见，本发明的提供一种报文转发方法及装置，可以通过统一管理各个业务板卡的UDP源端口，保证各个业务板卡在发送RADIUS请求报文时携带的端口号不重复，并通过对交换芯片下发ACL规则控制交换芯片将RADIUS应答报文转发给各个业务板卡，从而代替主控板卡实现报文的转发处理，提高处理效率，提升用户体验。

在本发明可选的实施例中，主控板卡可以预先为业务板卡分配对应的端口块，所谓的端口块相当于一个端口号码段，其中包括多个端口号，每个业务板卡上的端口号都不相同。主控板卡根据所述端口块创建ACL规则并下发至交换芯片，以使所述交换芯片在收到RADIUS应答报文时，可以根据所述ACL规则将RADIUS应答报文转发至端口号所属的端口块所对应的业务板卡。通过ACL规则控制交换芯片进行报文转发可以代替主控板卡进行报文转发，并且由于是硬件转发，可以更加高效。

在本发明可选的实施例中，业务板卡可以对上述新RADIUS请求报文进行备份。进一步的，业务板卡可以将创建备份列表，其中包括新RADIUS请求报文在缓存中的地址，并以所述新RADIUS请求报文的端口号为所述缓存地址的索引，因此可以节省备份报文的占用空间。由于每一个端口号都可以发送256个RADIUS请求报文，为了准确快速的找到RADIUS请求报文，还可以用RADIUS请求报文的ID号作为该报文缓存地址的一级索引，因此业务板卡可以通过“端口号+ID号”的组合进行索引，从而可以快速准确地获取备份报文。

当业务板卡收到交换芯片转发的RADIUS应答报文时，可以根据该RADIUS应答报文的端口号在所述备份列表中查找对应的缓存地址，再将所述缓存地址下的新RADIUS请求报文删除，从而减少缓存占用。

另外，为了进一步提升用户体验，业务板卡还可以为备份列表中的新RADIUS请求报文的缓存地址设置定时器，定时时长可视实际情况而定。若在定时器超时时仍未收到RADIUS应答报文，业务板卡则重发所述新RADIUS请求报文。因此可以保证用户的请求不会被丢失。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下基于图3的报文转发示意图，对本发明所述方案作进一步地详细说明。

假设BRAS上包括业务板卡1和业务板卡2，在每个业务板卡启动后，主控板卡会为每个业务板卡分配一个端口块，每个端口块中包含1024个可用端口号，由主控板卡保证分配给每个板卡的端口号都不相同，其端口块分配情况如表1所示。

业务板卡	端口块	端口号范围
			业务板卡1	端口块1	1024～2047
业务板卡2	端口块2	2048～3091

表1

主控板卡根据上表创建ACL规则下发到交换芯片。

当业务板卡1、2分别接收RADIUS请求报文1、RADIUS请求报文2时，业务板卡1会为RADIUS请求报文1进行RADIUS封装，并设置源端口号为1025，然后将封装后的新的RADIUS请求报文1发送到交换芯片。并且在本地保存新的RADIUS请求报文1，将新的RADIUS请求报文1的内存位置D1保存到备份列表1中，并以端口号1025以及该报文的ID号作为索引，并为其设置定时器，时间为1分钟，该备份列表1如表2所示。

表2

同理，业务板卡2会为RADIUS请求报文2进行RADIUS封装，并设置源端口号为2050，然后将封装后的新的RADIUS请求报文2发送到交换芯片。并且在本地保存新的RADIUS请求报文2，将新的RADIUS请求报文2的内存位置D2保存到备份列表2中，并以端口号2050以及该报文的ID号作为索引，并为其设置定时器，时间为1分钟，该备份列表2如表3所示。

表3

交换芯片将上述新的RADIUS请求报文1、2转发到RADIUS服务器。RADIUS服务器对上述新的RADIUS请求报文1、2分别反馈RADIUS应答报文1、2。其中RADIUS应答报文1的目的端口号为1025，RADIUS应答报文2的目的端口号为2050。

交换芯片收到RADIUS应答报文1、2后，先获取RADIUS应答报文1的目的端口号1025，然后根据主控板卡下发的ACL规则进行匹配，由于1025属于1024～2047的号码段，因此可以确定RADIUS应答报文1属于端口块1，由于端口块1对应业务板卡1，因此交换芯片可以将RADIUS应答报文1发送到业务板卡1。同理，交换芯片获取RADIUS应答报文2的目的端口号2050，然后根据主控板卡下发的ACL规则进行匹配，由于2050属于2048～3091的号码段，因此可以确定RADIUS应答报文2属于端口块2，由于端口块2对应业务板卡2，因此交换芯片可以将RADIUS应答报文2发送到业务板卡2。

业务板卡1收到RADIUS应答报文1时，假设定时器未超时，则可以根据RADIUS应答报文1的端口号1025以及该报文的ID号在备份列表1中查找对应的内存地址D1，然后将D1下的新的RADIUS请求报文1删除。如果定时器超时时业务板卡1仍未收到RADIUS应答报文，那么则将新的RADIUS请求报文1重新发送到交换芯片。业务板卡2处理过程相同，此处不做赘述。

由此可见，本发明的提供一种报文转发方法及装置，可以通过统一管理各个业务板卡的UDP源端口，保证各个业务板卡在发送RADIUS请求报文时携带的端口号不重复，并通过对交换芯片下发ACL规则控制交换芯片将RADIUS应答报文转发给各个业务板卡，从而代替主控板卡实现报文的转发处理，提高处理效率，提升用户体验。

基于相同的构思，本发明还提供一种报文转发装置，所述装置可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，本发明的报文转发装置作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在插卡式设备的CPU将存储器中对应的计算机程序指令读取后运行而成。

请参考图4及图5，是本发明一种示例性实施方式中的一种报文转发装置500，所述装置应用于插卡式设备，所述插卡式设备包括主控板卡、业务板卡、交换芯片，所述装置基本运行环境包括CPU，存储器以及其他硬件，从逻辑层面上来看，所述装置500包括：

报文构建单元501，用于收到原RADIUS请求报文时，将主控板卡预先分配的端口号添加到所述原RADIUS请求报文中构建成新RADIUS请求报文，并将所述新RADIUS请求报文发送到交换芯片；

第一转发单元502，用于将所述新RADIUS请求报文转发到RADIUS服务器；

第二转发单元503，用于在收到RADIUS服务器返回的RADIUS应答报文时，根据RADIUS应答报文中携带的端口号将所述RADIUS应答报文转发到端口号对应的业务板卡。

可选的，所述装置还包括：

端口分配单元504，用于预先为业务板卡分配对应的端口块，所述端口块中包括多个端口号；

规则创建单元505，用于根据所述端口块创建ACL规则并下发至交换芯片；

所述第二转发单元503，具体用于根据所述ACL规则将属于所述端口块的端口号所对应的RADIUS应答报文转发至所述端口块对应的业务板卡。

可选的，所述装置还包括：

报文备份单元506，用于对所述新RADIUS请求报文进行备份。

可选的，所述报文备份单元506，具体用于业务板卡将所述新RADIUS请求报文的缓存地址添加到备份列表中，并以所述新RADIUS请求报文的端口号为所述缓存地址的索引；

所述装置还包括：

报文删除单元507，用于在收到RADIUS应答报文时，根据该RADIUS应答报文的端口号在所述备份列表中查找对应的缓存地址；再将所述缓存地址对应所述新RADIUS请求报文删除。

可选的，所述报文备份单元507，还用于将所述新RADIUS请求报文的缓存地址添加到备份列表中，并为其设置定时器；

所述装置还包括：

所述报文重发单元508，用于在定时器超时时仍未收到RADIUS应答报文时，重发所述新RADIUS请求报文。

综上所述，本发明提供的一种报文转发方法及装置，可以通过统一管理各个业务板卡的UDP源端口，保证各个业务板卡在发送RADIUS请求报文时携带的端口号不重复，并通过对交换芯片下发ACL规则控制交换芯片将RADIUS应答报文转发给各个业务板卡，从而代替主控板卡实现报文的转发处理，提高处理效率，提升用户体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种报文转发方法，其特征在于，所述方法应用于插卡式设备，所述插卡式设备包括主控板卡、业务板卡、交换芯片，所述方法包括：

主控板卡预先为业务板卡分配对应的端口块，所述端口块中包括多个端口号；

主控板卡根据所述端口块创建访问控制列表ACL规则并下发至交换芯片；

业务板卡收到原远程用户拨号认证***RADIUS请求报文时，将主控板卡预先分配的端口号添加到所述原RADIUS请求报文中构建成新RADIUS请求报文，并将所述新RADIUS请求报文发送到交换芯片；

交换芯片将所述新RADIUS请求报文转发到RADIUS服务器；

当交换芯片收到RADIUS服务器返回的RADIUS应答报文时，根据RADIUS应答报文中携带的端口号将所述RADIUS应答报文转发到端口号对应的业务板卡，包括：当交换芯片收到RADIUS服务器返回的RADIUS应答报文时，获取RADIUS应答报文中携带的目的端口的端口号，所述目的端口的端口号与所述新RADIUS请求报文源端口的端口号相同，所述新RADIUS请求报文源端口的端口号为所述主控板卡预先分配的端口号，根据所述ACL规则将属于所述端口块的端口号所对应的RADIUS应答报文转发至所述端口块对应的业务板卡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

业务板卡对所述新RADIUS请求报文进行备份。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述业务板卡对所述新RADIUS请求报文进行备份，包括：

业务板卡将所述新RADIUS请求报文的缓存地址添加到备份列表中，并以所述新RADIUS请求报文的端口号为所述缓存地址的索引；

所述方法还包括：

当业务板卡收到RADIUS应答报文时，根据该RADIUS应答报文的端口号在所述备份列表中查找对应的缓存地址；再将所述缓存地址对应所述新RADIUS请求报文删除。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述业务板卡将所述新RADIUS请求报文的缓存地址添加到备份列表中，还包括：

业务板卡将所述新RADIUS请求报文的缓存地址添加到备份列表中，并为其设置定时器；

若在定时器超时时仍未收到RADIUS应答报文，业务板卡则重发所述新RADIUS请求报文。

5.一种报文转发装置，其特征在于，所述装置应用于插卡式设备，所述插卡式设备包括主控板卡、业务板卡、交换芯片，所述装置包括：

端口分配单元，用于预先为业务板卡分配对应的端口块，所述端口块中包括多个端口号；

规则创建单元，用于根据所述端口块创建ACL规则并下发至交换芯片；

报文构建单元，用于收到原RADIUS请求报文时，将主控板卡预先分配的端口号添加到所述原RADIUS请求报文中构建成新RADIUS请求报文，并将所述新RADIUS请求报文发送到交换芯片；

第一转发单元，用于将所述新RADIUS请求报文转发到RADIUS服务器；

第二转发单元，用于在收到RADIUS服务器返回的RADIUS应答报文时，根据RADIUS应答报文中携带的端口号将所述RADIUS应答报文转发到端口号对应的业务板卡，包括：当交换芯片收到RADIUS服务器返回的RADIUS应答报文时，获取RADIUS应答报文中携带的目的端口的端口号，所述目的端口的端口号与所述新RADIUS请求报文源端口的端口号相同，所述新RADIUS请求报文源端口的端口号为所述主控板卡预先分配的端口号，根据所述ACL规则将属于所述端口块的端口号所对应的RADIUS应答报文转发至所述端口块对应的业务板卡。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

报文备份单元，用于对所述新RADIUS请求报文进行备份。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述报文备份单元，具体用于业务板卡将所述新RADIUS请求报文的缓存地址添加到备份列表中，并以所述新RADIUS请求报文的端口号为所述缓存地址的索引；

所述装置还包括：

报文删除单元，用于在收到RADIUS应答报文时，根据该RADIUS应答报文的端口号在所述备份列表中查找对应的缓存地址；再将所述缓存地址对应所述新RADIUS请求报文删除。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述报文备份单元，还用于将所述新RADIUS请求报文的缓存地址添加到备份列表中，并为其设置定时器；

所述装置还包括：

所述报文重发单元，用于在定时器超时时仍未收到RADIUS应答报文时，重发所述新RADIUS请求报文。