[发明专利]一种报文ToS字段的识别方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种报文ToS字段的识别方法和设备。

背景技术

为了不断提高路由器转发性能，控制/转发分离、软件硬件化是一个大的趋势，具体的改变就是将以前由CPU(Central Processing Unit，中央处理器)软件实现的报文分类、处理和转发等操作，逐渐下移到转发引擎上来实现。转发引擎的特点是能够快速处理报文，但是灵活性不如CPU，所以，在实际应用中，需要CPU协助下发控制信息到转发引擎，然后转发引擎根据这些控制信息对接收的报文进行分类、处理以及发送。

如图1所示，为现有技术中转发引擎数据平面控制平面的示意图。其中，具体的报文处理过程如下：

转发引擎收到报文(即图1中所示的步骤1)，如果该报文是首包，或者本机报文，或者根据控制平面的信息确定该报文是需要上送CPU的报文，则将该报文上送CPU(即图1中所示的步骤2)，CPU将处理后的报文下发到转发引擎的数据平面(即图1中所示的步骤3)，数据平面查询控制平面获取控制信息，并将统计信息等写回控制平面(即图1中所示的步骤7和8)，然后，数据平面将处理后的报文进行发送(即图1中所示的步骤4)。后续报文都会按照控制平面的控制信息进行处理。

需要指出的是，上述的控制平面中的控制信息是由CPU协助下发的，而控制平面也会向CPU进行相应的信息反馈，具体说明如下：

一方面，CPU会将配置信息和控制信息，一并下发到转发引擎的控制平面(即图1中所示的步骤5)，用于指导数据平面进行报文处理。

另一方面，控制平面也会将转发引擎的状态信息、统计信息等上送到CPU(即图1中所示的步骤6)。

在具体应用中，为了适应复杂的网络环境，丰富的QoS(Quality of service，服务质量)功能是路由器必不可少的特性。为了实现QoS功能，首先需要对报文进行识别和分类，然后根据分类结果进行相应的Qos动作，比如CAR(Committed Access Rate，约定访问速率)/GTS(Generic Traffic Shaping，通用流量整形)等。

在现有的技术方案中，根据ToS(Type of Service，服务类型)字段进行报文分类是一种常用的方法，如图2所示，为现有技术中包含ToS字段的报文的结构示意图。

该字段一般有两种用法，如图3所示，为现有技术中的对应一种ToS字段用法的报文结构示意图，在该报文结构中，ToS字段的前3bit作为IP-Precedence(优先级)域，中间的4bit作为TOS域，最后的1bit保留，如图3所示，在现有技术中，该bit通常被置零(Must Be Zero，MBZ)。

如图4所示，为现有技术中的对应另一种ToS字段用法的报文结构示意图，在该报文结构中，直接将ToS字段的前6bit作为DSCP(Differentiated Services Code Point，差分服务代码点)域，余下的2bit目前未使用(Currently Unused，CU)。

根据以上两种方式中所包含的各域的类型，就有三种不同的基本报文分类方式，就是对IP-Precedence、ToS、DSCP进行识别。再加上IP-Precedence和ToS的组合，共有4中不同的报文分类方式。

转发引擎芯片为了能够识别报文，就需要对以上四种情况分别进行判断处理。

如图5所示，为现有技术中的转发引擎对IP报文ToS字段的处理方法的流程示意图。

步骤S501、CPU首先处理用户配置规则，将配置规则(DSCP/IP-Precedence/ToS/IP-Precedence+ToS)以及配置参数下发到转发引擎表项中。

步骤S502、转发引擎收到报文后，根据配置规则进行偏移。

如果配置规则是DSCP，则取ToS字段中的前6bit。

如果配置规则是IP-Precedence，则取ToS字段中的前3bit。

如果配置规则是ToS，则取ToS字段中的3～6bit。

如果配置规则是IP-Precedence+ToS，则取ToS字段中的前7bit。

由于需要逐一对配置规则的类型进行识别，因此，在最复杂的情况下，需要进行四次识别过程，才能确定相应的偏移结果。

步骤S503、如果从报文中相应字段提取的值和CPU下发的配置参数相符，则说明当前报文命中了配置规则，需要对该报文进行下一步QoS处理，否则，不对该报文进行QoS处理。