CN113037651A - 流量转发的提升QoS的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种流量转发的提升QoS的方法、装置、设备及存储介质，其中，所述流量转发的提升QoS的方法，包括：通过在SRv6内的IPv6报文中***的路由扩展头SRH中增加作为QoS信息的TLV记录，在SRv6 source节点中识别出报文类型，将信息记录到SRH中，在用于转发IPv6报文的End SID节点中根据IPv6报文中***的路由扩展头SRH中的作为QoS信息的TLV记录，将IPv6报文分别投递到End SID节点的转发接口的不同优先级队列中，这样使能uRLLC类型的IPv6报文优先转发，来保证其转发时延。
Description
技术领域
本发明涉及提升QoS技术领域，也属于IP网络技术领域，主要指一种流量转发的提升QoS的方法、装置、设备及存储介质，尤其指一种实现SRv6下的流量转发过程中的提升QoS的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
SR架构基于源路由。节点(路由器、主机或设备)选择路径，并且引导数据包沿着该路径通过网络，做法是在数据报头中***带顺序的段列表，以指示接收到这些数据包的节点怎么去转发和处理这些数据包，也就是说，SR(Segment Routing)是一种源路由协议，支持在路径的起点，向报文中***转发操作指令来指导报文在网络中的转发，从而支持网络可编程，基于IPv6数据平面的SR称为SRv6。
在SRv6中，End SID作为一个处理节点，当该处理节点收到报文后，执行End指令处理报文。在处理报文时只根据End SID对应的指令处理，没有识别SRv6所承载的具体报文业务的功能，在报文从处理节点发出时，进行相同处理不区别对待。当网络流量出现突发，处理节点中发送的报文增加时，由于无法识别报文可能会导致一些报文时延增加，当突发的报文过大时，导致转发的瞬时报文超过其处理能力时会丢弃报文。如图1的组网结构中，若A节点发送到D节点的流为超可靠低延迟通信uRLLC类型的数据流，在End4节点转发时，当B节点到D节点或C节点到D节点的流量产生突发时，可能会对A 节点到D节点的流量的时延和丢包产生不利影响。
发明内容
本发明实施例提供了一种流量转发的提升QoS的方法、装置、设备及存储介质，通过在SRv6内的IPv6报文中***的路由扩展头SRH 中增加作为QoS信息的TLV记录，在SRv6source节点中识别出报文类型，将信息记录到SRH中，在用于转发IPv6报文的End SID节点中根据IPv6报文中***的路由扩展头SRH中的作为QoS信息的TLV 记录，将IPv6报文分别投递到End SID节点的转发接口的不同优先级队列中，这样使能uRLLC类型的IPv6报文优先转发，来保证其转发时延。
本发明实施例提供了一种流量转发的提升QoS的方法，包括：
在路由扩展头SRH中增加作为QoS信息的TLV记录，所述TLV记录用于记录IPv6报文的QoS属性，所述QoS属性包括该IPv6报文的优先级；
SRv6内的源节点识别出IPv6报文的优先级，并保存到TLV记录中；
所述SRv6内的源节点再把IPv6报文发送到End SID节点；
所述End SID节点的出接口对所述IPv6报文进行队列调度；
所述End SID节点将优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点。
进一步的，所述IPv6报文的优先级分为多个优先级。
进一步的，所述IPv6报文的优先级分成8个优先级，分别为0 号优先级、1号优先级、2号优先级、3号优先级、4号优先级、5号优先级、6号优先级到7号优先级，所述0号优先级的IPv6报文、1 号优先级的IPv6报文、2号优先级的IPv6报文、3号优先级的IPv6 报文、4号优先级的IPv6报文、5号优先级的IPv6报文、6号优先级的IPv6报文到7号优先级的IPv6报文转发的优先级顺序依次递减。
进一步的，所述作为QoS信息的TLV记录的格式，包括顺序依次排列的类型字段、长度字段、优先级字段以及保留字段；
所述保留字段值在发送IPv6报文时填充为0，而在接收IPv6报文时忽略。
进一步的，所述End SID节点的出接口对所述IPv6报文进行队列调度的方法，包括：
首先预设有多个优先级队列，多个优先级队列与所述IPv6报文的优先级一一对应，所述End SID节点将接收到的所述IPv6报文根据其优先级送入该优先级对应的优先级队列中。
进一步的，所述End SID节点将优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点的方法，包括：
所述End SID节点按照优先级的从高到低的顺序将各个优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点。
本发明实施例还提供一种流量转发的提升QoS的装置，包括：
增加模块，用于在路由扩展头SRH中增加作为QoS信息的TLV记录，所述TLV记录用于记录IPv6报文的QoS属性，所述QoS属性包括该IPv6报文的优先级；
识别模块，用于识别出IPv6报文的优先级，并保存到TLV记录中；
发送模块，用于把IPv6报文发送到End SID节点；
出接口，用于对所述IPv6报文进行队列调度；还用于首先预设有多个优先级队列，多个优先级队列与所述IPv6报文的优先级一一对应，所述End SID节点将接收到的所述IPv6报文根据其优先级送入该优先级对应的优先级队列中；
传输模块，用于将优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点；也用于按照优先级的从高到低的顺序将各个优先级队列中的所述 IPv6报文发送到目的节点。
本发明实施例还提供一种流量转发的提升QoS的设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述流量转发的提升QoS的方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行所述流量转发的提升QoS 的方法。
本发明实施例，其方法包括：在路由扩展头SRH中增加作为QoS 信息的TLV记录，所述TLV记录用于记录IPv6报文的QoS属性，所述QoS属性包括该IPv6报文的优先级；由此通过在IPv6报文中***的路由扩展头SRH中增加了作为QoS信息的TLV记录，在End SID节点转发IPv6报文时根据QoS TLV中携带的优先级信息，用于转发IPv6 报文的End SID节点在转发过程中根据优先级进行报文调度，使得低延时、高可靠类型的IPv6报文优先转发，降低了IPv6报文的时延和丢包的概率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1是基于SRv6协议的组网结构图；
图2是SRv6内的IPv6报文的部分格式的示意图；
图3是本发明实施例的所述作为QoS信息的TLV记录的格式示意图；
图4是本发明实施例的实施场景的示意图；
图5是本发明实施例的所述流量转发的提升QoS的方法的部分流程图；
图6是本发明实施例的流量转发的提升QoS的装置的结构图。
具体实施方式
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例提出一种流量转发的提升QoS的方法，其具体包括：
如图2所示，在路由扩展头SRH中增加作为QoS信息的TLV记录，所述TLV记录用于记录IPv6报文的QoS属性，所述QoS属性包括该 IPv6报文的优先级。路由扩展头SRH中的各字段的长度和含义如表2 所示：
表2
其中，在SRv6内的IPv6报文中***的路由扩展头SRH中增加作为QoS信息的TLV记录，所述TLV记录用于记录该IPv6报文的QoS 属性，所述QoS属性包括该IPv6报文的优先级，所述IPv6报文的优先级分为多个优先级。在一个实施例中，所述IPv6报文的优先级分成8个优先级，分别为0号优先级、1号优先级、2号优先级、3号优先级、4号优先级、5号优先级、6号优先级到7号优先级，所述0 号优先级的IPv6报文、1号优先级的IPv6报文、2号优先级的IPv6 报文、3号优先级的IPv6报文、4号优先级的IPv6报文、5号优先级的IPv6报文、6号优先级的IPv6报文到7号优先级的IPv6报文转发的优先级顺序依次递减。如图3所示，在一个实施例中，所述作为QoS信息的TLV记录的格式，包括顺序依次排列的类型字段、长度字段、优先级字段以及保留字段；
所述类型字段Type具有8位bits,其值为数据的类型；
所述长度字段length具有8位bits,其值为数据的长度；
所述优先级字段PRE具有3位bits,其值为0、1、2、3、4、5、 6或7，该0、1、2、3、4、5、6或7分别为所述0号优先级、1号优先级、2号优先级、3号优先级、4号优先级、5号优先级、6号优先级或7号优先级；
所述保留字段具有13位bits,其值在发送IPv6报文时填充为0，而在接收IPv6报文时忽略。如表1所示：
表1
如图5所示，在一个实施例中，所述流量转发的提升QoS的方法，还包括：
步骤101，SRv6内的源节点识别出IPv6报文的优先级，并保存到TLV记录中。
其中，SRv6内的源节点就是SRv6 source节点，SRv6内的源节点接收到外部的节点发送来的IPv6报文，就识别出IPv6报文的优先级，并把该IPv6报文的优先级保存到该IPv6报文的路由扩展头SRH 中增加的QoS信息的TLV记录的优先级字段内。所述SRv6内的源节点识别出IPv6报文的优先级的方法，包括：通过控制模块下发的流分类策略制定优先级，当报文进过源节点，匹配流分类策略得到优先级。控制模块能够是与SRv6内的源节点通信连接的路由器或者交换机。外部的节点是指SR路径外的节点，可以是路由器或者交换机。路由扩展头SRH中的其他字段是在封装路由扩展头SRH时一起填写的。
步骤102，所述SRv6内的源节点再把IPv6报文发送到End SID 节点。
其中，所述SRv6内的源节点再把具有其优先级的IPv6报文发送到End SID节点。
步骤103，所述End SID节点的出接口对所述IPv6报文进行队列调度。
其中，所述End SID节点的出接口接收到具有其优先级的IPv6 报文后，再对该IPv6报文进行队列调度，在一个实施例中，所述 End SID节点的出接口对所述IPv6报文进行队列调度的方法，包括：
首先预设有如8个这样的多个优先级队列，如8个这样的多个优先级队列与所述IPv6报文的优先级一一对应，所述End SID节点将接收到的所述IPv6报文根据其优先级送入该优先级对应的优先级队列中。
步骤104，所述End SID节点将优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点。
其中，在一个实施例中，所述End SID节点将优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点的方法，包括：
所述End SID节点按照优先级的从高到低的顺序将各个优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点。
这样，优先级调度时，需要根据TLV记录的优先级字段中的优先级对应的优先级，将IPv6报文投递到对应的队列中，保证IPv6报文的调度优先级。
如图4所示的一个本发明实施例方法的示例的场景图，A->D、 B->D和C->D之间存在SRv6架构，①、②、③三条IPv6报文流分别进过A节点、B节点、C节点到达目的节点D设备，其中IPv6报文流①为低延时高可靠的IPv6报文流、IPv6报文流②为高可靠的IPv6 报文流、IPv6报文流③为普通的上网用IPv6报文流。
1、在SRv6内的源节点一，即SRv6 source1中识别出IPv6报文流①，在封装SRH时携带作为QoS信息的TLV记录，其中优先级为0，在SRv6内的源节点二，即SRv6 source2中识别出IPv6报文流②，在封装SRH时携带作为QoS信息的TLV记录，其中优先级为1，在SRv6source3中识别出作为QoS信息的TLV记录③，在封装SRH时携带QoS TLV，其中优先级为2。
2、作为End SID节点的End4节点的出接口存在针对QoS信息的队列调度，到收到IPv6报文流①时，根据SRH中的作为QoS信息的 TLV记录携带的优先级是0，则将报文丢到对应的出接口预设的最高优先级队列中，到收到IPv6报文流②时，根据SRH中的作为QoS信息的TLV记录携带的优先级是1，则将报文丢到对应的出接口预设的次高优先级队列中，到收到IPv6报文流③时，根据SRH中的作为QoS 信息的TLV记录携带的优先级是2，则将报文丢到对应的出接口预设的中间优先级队列中。
3、End4节点出接口进行报文发送时，首先发送最高优先级队列的报文，最高优先级队列中没有报文时发送次高优先级队列中报文，当最高和次高优先级队列中都没有报文时再发送中间优先级队列中的报文，这样保证了IPv6报文流①永远最先发送，从而IPv6报文的时延比较小。当出接口拥塞时，首先丢弃的是IPv6报文流③的报文，保证其他两条IPv6报文流能正常转发出去。
如图6所示，本发明实施例还提供一种流量转发的提升QoS的装置，包括：
增加模块71，用于在路由扩展头SRH中增加作为QoS信息的TLV 记录，所述TLV记录用于记录IPv6报文的QoS属性，所述QoS属性包括该IPv6报文的优先级。
识别模块72，用于识别出IPv6报文的优先级，并保存到TLV记录中。
发送模块73，用于把IPv6报文发送到End SID节点；
出接口74，用于对所述IPv6报文进行队列调度；还用于首先预设有多个优先级队列，多个优先级队列与所述IPv6报文的优先级一一对应，所述End SID节点将接收到的所述IPv6报文根据其优先级送入该优先级对应的优先级队列中；
传输模块75，用于将优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点；也用于按照优先级的从高到低的顺序将各个优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点。
本发明实施例的装置的技术效果如下所示：
在SRH中增加作为QoS信息的TLV记录，End SID节点转发IPv6 报文时需要根据SRH头中作为QoS信息的TLV记录的优先级作为报文在此装置中转发优先级，并根据此优先级进行报文调度。
本发明实施例还提供一种流量转发的提升QoS的设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述流量转发的提升QoS的方法。
通常本发明实施例的流量转发的提升QoS的设备，主要包括若干分支的传输链路，该传输链路具有顺序依次连接的另外的节点、SRv6 内的源节点和End SID节点，所有传输链路中的End SID节点均和与目标节点相连的另一个End SID节点连接。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行所述流量转发的提升QoS 的方法。
在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，ReadOnlyMemory)、随机存取存储器(RAM， RandomAccessMemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号。
Claims (10)
1.一种流量转发的提升QoS的方法，其特征在于，包括：
在路由扩展头SRH中增加作为QoS信息的TLV记录，所述TLV记录用于记录IPv6报文的QoS属性，所述QoS属性包括该IPv6报文的优先级；
SRv6内的源节点识别出IPv6报文的优先级，并保存到TLV记录中；
所述SRv6内的源节点再把IPv6报文发送到End SID节点；
所述End SID节点的出接口对所述IPv6报文进行队列调度；
所述End SID节点将优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点。
2.根据权利要求1所述的流量转发的提升QoS的方法，其特征在于，所述数据信息上报的方法，包括：
所述IPv6报文的优先级分为多个优先级。
3.根据权利要求2所述的流量转发的提升QoS的方法，其特征在于，所述数据信息上报的方法，包括：
所述IPv6报文的优先级分成8个优先级，分别为0号优先级、1号优先级、2号优先级、3号优先级、4号优先级、5号优先级、6号优先级到7号优先级，所述0号优先级的IPv6报文、1号优先级的IPv6报文、2号优先级的IPv6报文、3号优先级的IPv6报文、4号优先级的IPv6报文、5号优先级的IPv6报文、6号优先级的IPv6报文到7号优先级的IPv6报文转发的优先级顺序依次递减。
4.根据权利要求1所述的流量转发的提升QoS的方法，其特征在于，所述作为QoS信息的TLV记录的格式，包括顺序依次排列的类型字段、长度字段、优先级字段以及保留字段；
所述保留字段值在发送IPv6报文时填充为0，而在接收IPv6报文时忽略。
5.根据权利要求2所述的流量转发的提升QoS的方法，其特征在于，所述存储信息头包括内容名称、设备部分信息和接口信息。
6.根据权利要求5所述的流量转发的提升QoS的方法，其特征在于，所述End SID节点的出接口对所述IPv6报文进行队列调度的方法，包括：
首先预设有多个优先级队列，多个优先级队列与所述IPv6报文的优先级一一对应，所述End SID节点将接收到的所述IPv6报文根据其优先级送入该优先级对应的优先级队列中。
7.根据权利要求1所述的流量转发的提升QoS的方法，其特征在于，所述End SID节点将优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点的方法，包括：
所述End SID节点按照优先级的从高到低的顺序将各个优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点。
8.一种流量转发的提升QoS的装置，其特征在于，包括：
增加模块，用于在路由扩展头SRH中增加作为QoS信息的TLV记录，所述TLV记录用于记录IPv6报文的QoS属性，所述QoS属性包括该IPv6报文的优先级；
识别模块，用于识别出IPv6报文的优先级，并保存到TLV记录中；
发送模块，用于把IPv6报文发送到End SID节点；
出接口，用于对所述IPv6报文进行队列调度；还用于首先预设有多个优先级队列，多个优先级队列与所述IPv6报文的优先级一一对应，所述End SID节点将接收到的所述IPv6报文根据其优先级送入该优先级对应的优先级队列中；
传输模块，用于将优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点；也用于按照优先级的从高到低的顺序将各个优先级队列中的所述IPv6报文发送到目的节点。
9.一种流量转发的提升QoS的设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1～7中任意一项所述流量转发的提升QoS的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1～7中任意一项所述流量转发的提升QoS的方法。
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