CN111224872A - 封包转送方法与装置 - Google Patents

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Abstract

一种封包转送方法，应用于一电子装置中，包括下列步骤：接收一服务功能路径中之一第一封包；转发该第一封包给该第一封包之该服务功能路径中之一第一服务功能；判断是否侦测到与该第一封包及该第一服务功能相关之一忽略事件；及当侦测到该忽略事件时，修改该第一封包之一标头，以忽略接续在该第一封包之该服务功能路径之该第一服务功能之后的一或多个服务功能。本发明还揭示一种封包转送装置。本发明之封包转送方法与装置可更有效率的转送封包。

Description

封包转送方法与装置
技术领域
本发明涉及一种计算机技术，尤其涉及一种服务功能链(Service FunctionChain，SFC)的封包转送技术。
背景技术
网络功能虚拟化(Network function virtualization，NFV)已成为许多大型企业网络的核心架构。一般来说，NFV主要的功能就是将现有专用的网络设备虚拟化，例如路由器、防火墙、负载平衡器、入侵检测防御***等，让布署网络环境时，可以更快速，更有弹性，并且大量的降低成本。
NFV可将网络功能进行虚拟化，以软件方式安置在虚拟化机器以提供网络功能，并结合服务功能链(SFC)概念技术来导向所需的服务功能，达到可随意地配置所需网络功能，降低网络管理人员于建置及管理网络环境之复杂度。服务功能链(SFC)让NFV可应用在云端网络中，其定义了可使用在网络封包流(Packet Flow)的复数服务功能的顺序列表。封包流通过分类符(Classifier)进入网络，并且根据服务功能链策略(SFC Policy)产生服务功能路径(SFC Path)。分类符节点将封包流的每个封包与一个网络服务标头(Network ServiceHeader，NSH)封装在一起，网络服务标头用来指出服务功能属于哪个封包流，并且根据服务功能的顺序来执行。
即使一系列的服务功能被分配给其中一个封包流，可能在封包被路由到封包流中的某些服务功能才知道不需要被该服务功能处理(又称为忽略处理(BypassProcessing))。举例来说，传输控制协议Transmission Control Protocol，TCP)的网络功能可能不会处理封包流中的使用者数据报协议(user datagram protocol，UDP)封包。重复的将UDP封包路由到TCP网络功能导致不停发生忽略处理，很浪费***资源。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种封包转送方法，重算一条更有效率的路径更快响应服务功能(SF)事件，并且不靠SFC分类器来将服务功能路径(SFP)分类为多个子服务功能路径(SFP)。
本发明实施方式提供一种封包转送方法，应用于一电子装置中，包括下列步骤：接收一服务功能路径中之一第一封包；转送该第一封包给该第一封包之该服务功能路径中之一第一服务功能；判断是否侦测到与该第一封包及该第一服务功能相关之一忽略事件；及当侦测到该忽略事件时，修改该第一封包之一标头，以忽略接续在该第一封包之该服务功能路径之该第一服务功能之后的一或多个服务功能。
本发明又一实施方式提供一种封包转送方法，应用于一电子装置中，包括下列步骤：接收在一服务功能路径中之一第一服务功能之一第一封包；判断是否侦测到与该第一封包及该第一服务功能相关之一忽略事件；及当侦测到该忽略事件时，***该第一服务功能之群组信息到该第一封包之一标头。
本发明又一实施方式提供一种封包转送器，其包括一内存、一处理器及储存在该内存上并可在该处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被该处理器执行时执行以下步骤：接收在一服务功能路径中之一第一服务功能之一第一封包；判断是否侦测到与该第一封包及该第一服务功能相关之一忽略事件；及当侦测到该忽略事件时，***该第一服务功能之群组信息到该第一封包之一标头。
本发明实施例之封包转送方法与***与封包转送装置，重算一条更有效率的路径更快响应服务功能(SF)事件，并且不靠SFC分类器来将服务功能路径(SFP)分类为多个子服务功能路径(SFP)。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1是显示本发明实施例之服务功能链的示意图。
图2是显示本发明实施例之群组化模块的运作流程图。
图3是显示本发明实施例之灵敏侦测模块的运作流程图。
图4是显示本发明实施例之路径重算模块的运作流程图。
图5是显示本发明实施例之修改后的SFC包头的示意图。
图6是显示本发明实施例之SFC封包流的路径的示意图。
图7是显示本发明实施例之重算后的SFC封包流的路径的示意图。
图8是显示本发明实施例之封包转送装置的架构示意图。
主要元件符号说明
Figure BDA0001979104970000031
Figure BDA0001979104970000041
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本发明提供了一种服务功能链(SFC)与网络功能虚拟化(NFV)的封包转送方法。针对忽略事件(Bypass Event)，也就是当服务功能路径(SFP)中之封包流的封包被转送到服务功能(SF)，但该服务功能不对该封包进行处理的情况，该服务功能路径中的对象会协同重新计算一条有效率的路径以路由封包。举例来说，一条服务功能路径包括多个服务功能，例如，SFi、SFj与SFk，其中i、j与k为整数且i>j>k。该服务功能路径中的服务功能转送器(Service Function Forwarder，SFF)侦测到SFi会忽略该服务功能路径中的封包，而非将该封包转送到与SFi群聚的SFj，故直接将该封包转送到SFk。因此，该封包会忽略过SFj以及忽略过与SFj关联的服务功能转送器。在该服务功能路径中的对象可能会进一步令该服务功能路径中的封包忽略过更多共享相同SFi群组的服务功能(SF)与服务功能转送器(SFF)。
图1是显示本发明实施例之服务功能链的示意图。SFC控制器100与SF集合110连接。分类器是用来执行分类操作的组件，其典型定义(Exemplary Definition)可参考因特网工程任务组(Internet Engineering Task Force，IETF)的请求意见稿(Requests forComments，RFC)7665。SFC分类器200可将服务功能路径(SFP)初始为服务功能链(SFC)的实例(Instance)。服务功能路径(SFP)是指数据包必须按照指定顺序转送的限制规范。在SF集合中，SFC分类器200连接至服务功能转送器310、320、330与340。服务功能转送器310连接到服务功能411与412，服务功能转送器320连接到服务功能421与422，服务功能转送器330连接到服务功能431与432。服务功能转送器340连接到服务功能441。
SFC控制器100包括群组化模块(Grouping Module，GM)500，用于分配一或多个SF群组。SFC控制器100包括异质(Heterogeneous)控制/政策点(Control/Policy Point)的相关实施例，如RFC 7665中所载。服务功能411、412、421、422、431、432与441分别包括灵敏侦测器模块(Sensitive Detector Module，SDM)711、712、721、722、731、732与741。服务功能转送器310、320、330与340分别包括路径重算模块(Path Recalculation Module，PRM)610、620、630与640。群组化模块500、灵敏侦测器模块711、712、721、722、731、732与741以及路径重算模块610、620、630与640的每一个皆可以插拔方式安装。
图2是显示本发明实施例之群组化模块的运作流程图。群组化模块500定义一或多个SF群组(步骤S10)。举例来说，SFC控制器100的群组化模块500藉由计算机自动化程序或机器学习分类过程定义一或多个SF群组。另一个方法是，群组化模块500被动的自管理者接收与存储一或多个SF群组。群组化模块500收集SF信息以对服务功能(SF)进一步分类(步骤S12)。举例来说，步骤S12中收集的SF信息包含服务功能(SF)的功能描述、发生在服务功能(SF)的事件、封包处理历史以及其它信息。群组化模块500产生一条服务功能链(SFC)(步骤S14)，接收服务功能链(SFC)中的SF群组信息(步骤S16)，并且将SF群组信息传送给路径重算模块610、620、630与640(步骤S18)。路径重算模块610、620、630与640的每一个存储SF群组信息。
分类器200初始服务功能路径(SFP)为一个更具体的实例。举例来说，分类器200初始第一典型服务功能路径，该第一典型服务功能路径要经过服务功能411、412、421、422、431、432与441。服务功能转送器310、320、330与340的每一个接收服务功能链(SFC)中的封包，并根据该服务功能路径(SFP)将封包路由至前述服务功能(SF)。
图3是显示本发明实施例之灵敏侦测器模块的运作流程图。服务功能(SF)中的灵敏侦测器模块(SDM)，例如，典型服务功能(Exemplary SF)，接收用来分类典型服务功能路径(Exemplary SFP)的封包(例如，第一封包)(步骤S20)，并且侦测该典型服务功能(Exemplary SF)是否发生忽略事件(步骤S22)。换句话说，该典型服务功能(Exemplary SF)中之该灵敏侦测器模块(SDM)判断是否忽略处理该第一封包(步骤S22)。若没有发生忽略事件，灵敏侦测器模块(SDM)转送该第一封包给下一站，例如，下一个服务功能(SF)或下一个服务功能转送器(SFF)(步骤S24)。若发生忽略事件，灵敏侦测器模块(SDM)修改该第一封包的网络服务标头(NSH)以忽略该第一封包之典服务功能路径(SFP)中之该典服务功能的接续一或多个服务功能(SF)(步骤S26)。参考图5，灵敏侦测器模块(SDM)***一个群组信息旗标803到网络服务标头(NSH)802。该服务功能(SF)使用图3的方法来处理该第一典型服务功能路径(SFP)中后续的封包。
图4是显示本发明实施例之路径重算模块的运作流程图。路径功能转送器(SFF)(即，典型路径功能转送器)中的路径重算模块(PRM)接收用来分类典型该服务功能路径(Exemplary SFP)(例如，第一服务功能路径)的封包(例如，第一封包)(步骤S30)，并且判断该封包是否包含网络服务标头(NSH)中的群组信息旗标，例如，网络服务标头(NSH)802中的群组信息旗标803(步骤S32)。若该封包不包含网络服务标头(NSH)中的群组信息旗标，该典型服务功能转送器(SFF)将该封包转送给下一站，例如，下一个服务功能(SF)或下一个服务功能转送器(SFF)(步骤S34)。若该封包包含网络服务标头(NSH)中的群组信息旗标，例如，网络服务标头(NSH)802中的群组信息旗标803，该典型服务功能转送器(SFF)判断下一个典型服务功能(SF)是否忽略该封包(步骤S36)。该典型服务功能转送器(SFF)基于步骤S18中的服务功能(SF)定义判断步骤S26中的该典型服务功能(SF)及其下一个服务功能(SF)是否属于同一个群组，以判断该典型服务路径中下一个服务功能(SF)是否忽略该封包。若步骤S26中的该典型服务功能(SF)及其下一个服务功能(SF)属于同一个群组，该典型服务功能转送器(SFF)判断该典型服务功能路径(SFP)中的下一个服务功能(SF)忽略该封包。若步骤S26中的该典型服务功能(SF)及其下一个服务功能(SF)不属于同一个群组，该典型服务功能转送器(SFF)判断该典型服务功能路径(SFP)中的下一个服务功能(SF)不用忽略该封包。若判断该典型服务功能路径(SFP)中的下一个服务功能(SF)不用忽略该封包，该典型服务功能转送器(SFF)转送该封包到下一站，例如，接下来的服务功能(SF)或接下来的服务功能转送器(SFF)(步骤S34)。若判断该典型服务功能路径(SFP)中的下一个服务功能(SF)忽略该封包，该典型服务功能转送器(SFF)更新该封包中的网络服务标头(NSH)以使下一个服务功能(SF)忽略该封包(步骤S38)。
图5是显示本发明实施例之修改后的SFC包头的示意图。该服务功能转送器(SFF)将网络服务标头(NSH)802中的服务索引804修改为另一个服务功能(SF)，其中该另一个服务功能(SF)与步骤S26中之典型服务功能(SF)分属不同群组。该服务功能转送器(SFF)令该第一典型服务功能路径(SFP)中之后续封包执行图4的方法。即使网络服务标头(NSH)802中的群组信息旗标803是用来沟通服务功能(SF)与服务功能转送器(SFF)，其它网络服务标头(NSH)中的字段，例如，元数据(Metadata)或其它服务功能(SF)与服务功能转送器(SFF)用来显示忽略事件与群组信息旗目标频道，如此可达到服务功能(SF)与服务功能转送器(SFF)间的频内控制(In-band Control)。举例来说，服务功能(SF)会回报与在封包流中之封包关联的忽略事件给SFC控制器100。SFC控制器100令服务功能转送器(SFF)忽略相同服务功能群组的服务功能(SF)，其中该服务功能群组基于频外(Out of Band)控制信令不提供功能***给封包流中的封包。
图6是显示本发明实施例之SFC封包流的路径的示意图。分类器200配置第一典型服务功能路径(SFP)，其包括一连中的服务功能(SF)411、412、421、422、431、432与441，用于传送封包流801a的封包。在使用本发明的封包转送方法前，封包流801a的封包经由服务功能(SF)411、412、421、422、431、432与441被传送。服务功能(SF)的定义如表1所示：
表1
群组 服务功能(SF)
防火墙 服务功能411
广域网与TCP优化 服务功能412
类型1视讯优化器 服务功能421
类型2视讯优化器 服务功能422、431与432
标头增益(Header Enrichment) 服务功能441
图7是显示本发明实施例之重算后的SFC封包流的路径的示意图。在使用本发明的封包转送方法后，封包流801a的封包经由服务功能(SF)411、412、421与441被传送。封包流801a的第一封包经由分类器200、服务功能转送器(SFF)310、服务功能(SF)411、服务功能(SF)412、服务功能转送器(SFF)320、服务功能(SF)421与服务功能(SF)422。
以服务功能(SF)421为例，服务功能(SF)421中的灵敏侦测器模块(SDM)721接收该第一封包，并侦测服务功能(SF)421是否发生忽略事件。若服务功能(SF)421未发生忽略事件，也就是说，服务功能(SF)421实际上有提供类型1的视讯优化器的功能***给该第一封包，灵敏侦测器模块(SDM)721转送该第一封包给服务功能转送器(SFF)320与服务功能(SF)422。服务功能(SF)422中的灵敏侦测器模块(SDM)722接收该第一封包，并侦测服务功能(SF)422是否发生忽略事件。在某种情况下，服务功能(SF)422会发生忽略事件，也就是说，服务功能(SF)422实际上未提供类型2的视讯优化器的功能***给该第一封包，灵敏侦测器模块(SDM)722修改该第一封包的网络服务标头(NSH)，以忽略在该第一封包之该第一典型服务功能路径(SFP)服务功能(SF)422中之服务功能(SF)422后的一或多个服务功能。
以服务功能转送器(SFF)320为例，路径重算模块(PRM)620自服务功能(SF)422接收该第一封包，并判断该封包的网络服务标头(NSH)是否包含群组信息旗标，例如，群组信息旗标803。若该封包的网络服务标头(NSH)包含群组信息旗标，例如，网络服务标头(NSH)802的群组信息旗标803，该典型服务功能转送器(SFF)判断在该第一典型服务功能路径(SFP)中之下一服务功能(SF)431是否忽略该封包(步骤S36)。该典型服务功能转送器(SFF)基于表1的服务功能(SF)定义判断服务功能(SF)422与431是否属于同一群组，以判断在该第一典型服务功能路径(SFP)中之下一服务功能(SF)431是否忽略该封包。如表1所示，服务功能(SF)422、431与432属于相同的「类型2视讯优化器」，服务功能转送器(SFF)320判断该第一典型服务功能路径(SFP)中之服务功能(SF)431与432忽略该封包。服务功能转送器(SFF)320更新该封包的网络服务标头，使得下一个服务功能(SF)忽略该封包(步骤S38)。参考图5，该服务功能转送器(SFF)将网络服务标头(NSH)802中的服务索引804修改为服务功能(SF)441，服务功能(SF)441与服务功能(SF)442分属不同群组。该封包被该服务功能转送器(SFF)330、431与服务功能(SF)432忽略而被直接转送给服务功能转送器(SFF)340与服务功能(SF)441。该些服务功能(SF)与服务功能转送器(SFF)将本发明方法使用在该第一典型服务功能路径(SFP)的封包流801a的封包上，以改善处理封包流801a的服务功能链(SFC)的效率。
图8是显示本发明实施例之封包转送装置的架构示意图。本发明的封包转送方法可由存储媒体中的程序代码来实现，例如，装置900中的大量存储媒体903。当将实现该封包转送方法的程序代码由处理器901加载内存902时，该程序代码令装置900的处理器901执行该封包转送方法。处理器901经由网络接口904与其它组件沟通。图1中的SFC控制器、分类器、服务功能(SF)与服务功能转送器(SFF)是装置900的实施例。图1中的SFC控制器、分类器、服务功能(SF)与服务功能转送器(SFF)的所有或任意结合可在装置900中的一或多个虚拟机中运行或为装置900中的复数实施例。
本发明方法对服务功能路径(SFP)的封包流重算一条更有效率的路径更快响应服务功能(SF)事件，并且不靠SFC分类器来将服务功能路径(SFP)分类为多个子服务功能路径(SFP)。服务功能(SF)和服务功能转送器(SFF)用来构成SFC封包流，并且忽略相同服务功能(SF)群组的服务功能(SF)，其中相同服务功能(SF)群组不提供功能***给封包流中的封包。该服务功能(SF)群组中的至少一个成员忽略该封包流中的封包，并藉由群组信息旗标触发并回报忽略事件。服务功能转送器(SFF)识别该忽略事件并据此重新导向封包流中的封包。
需要说明的是，上文所述实施方式，并不构成对发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则内所作的修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种封包转送方法，应用于电子装置中，其中，其特征在于，所述方法包括：
接收服务功能路径中的第一封包；
转送该第一封包给该第一封包的该服务功能路径中的第一服务功能；
判断是否侦测到与该第一封包及该第一服务功能相关的忽略事件；及
当侦测到该忽略事件时，修改该第一封包的标头，以忽略接续在该第一封包的该服务功能路径的该第一服务功能之后的一或多个服务功能。
2.如权利要求1所述的封包转送方法，其特征在于，修改该第一封包的该标头还包括：
修改该第一封包的服务功能链封装。
3.如权利要求2所述的封包转送方法，其特征在于，修改该第一封包的该标头还包括：
修改该第一封包的该服务功能链封装中的服务索引。
4.如权利要求3所述的封包转送方法，其特征在于，该第一封包的该标头包括该第一封包的网络服务标头。
5.如权利要求1所述的封包转送方法，其特征在于，修改该第一封包的该标头还包括：
当侦测到该忽略事件时，修改该第一封包的该标头，以忽略接续的服务功能转送器，其中该服务功能转送器连接在该第一封包的该服务功能路径的该第一服务功能之后的一或多个服务功能。
6.一种封包转送方法，应用于电子装置中，其中，其特征在于，所述方法包括：
接收在服务功能路径中的第一服务功能的第一封包；
判断是否侦测到与该第一封包及该第一服务功能相关的忽略事件；及
当侦测到该忽略事件时，***该第一服务功能的群组信息到该第一封包的一标头。
7.如权利要求6所述的封包转送方法，其特征在于，所述方法还包括：
传送包括该群组信息的该第一封包给服务功能转送器。
8.如权利要求7所述的封包转送方法，其特征在于，所述方法还包括：
当该第一封包包括群组信息，该修改该第一封包的该服务功能链封装中的服务索引，以忽略在该第一封包的该服务功能路径的该第一服务功能之后的一或多个服务功能。
9.如权利要求6所述的封包转送方法，其特征在于，该第一服务功能与在该服务功能路径的该第一服务功能之后的一或多个服务功能属于相同服务功能群组。
10.如权利要求6所述的封包转送方法，其特征在于，修改该第一封包的该标头还包括：
当侦测到该忽略事件时，修改该第一封包的该标头，以忽略接续的服务功能转送器，其中该服务功能转送器连接在该第一封包的该服务功能路径的该第一服务功能之后的一或多个服务功能。
11.一种封包转送装置，其包括内存、处理器及存储在所述内存上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时执行以下步骤：
接收在一服务功能路径中的第一服务功能的第一封包；
判断是否侦测到与该第一封包及该第一服务功能相关的忽略事件；及
当侦测到该忽略事件时，***该第一服务功能的群组信息到该第一封包的标头。
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