一种报文转发方法、装置、存储介质及电子设备与流程

本技术涉及通信，尤其涉及一种报文转发方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术：

1、5g(5th generation mobile communication technology，第五代移动通信技术)、nfv(network functions virtualization，网络功能虚拟化)、sdn(software definednetwork，软件定义网络)、云计算、边缘计算等新技术驱动着网络架构的变革，不断涌现的各类新业务和应用场景对网络功能、连接性能及安全性能等方面的需求也存在很大差别，对ip(internet protocol，网际互连协议)承载网提出了在同一张网络上提供多个虚拟端到端网络的需求，网络切片技术正是实现这一需求的手段。网络切片是一种按需组网的方式，可以让运营商在统一的基础设施上分离出多个虚拟的端到端网络，每个网络切片从无线接入网到承载网再到核心网上进行逻辑隔离，以适配各种各样类型的应用。目前网络切片技术在子链路接口上实现资源隔离的技术包括但不限于：flexe(flexible ethernet，灵活以太网)、信道化子接口、g.mtn等技术，其中，g.mtn简称mtn(metro transport network，城域传输网络)。

2、常见的，可以采用flex-algo(flexible algorithm，灵活算法)及子链路接口结合进行资源隔离，来实现网络切片。flex-algo是用户可以自主在igp(interior gatewayprotocol，内部网关协议)中创建单独拓扑并计算路径的灵活算法，目前主要在sr(segmentrouting，分段路由)网络中使用。

3、图1是相关技术中的一种网络切片资源隔离的示意图。如图1所示，网络设备1和网络设备2在物理端口上创建独立子链路接口进行带宽资源预留，为每个子链路接口规划并部署全局(global)ipv6(internet protocol version 6，第6版互联网协议)地址，同时使能igp协议控制面，建立igp邻居关系。通过为每个flex-algo切片分配srv6(segmentrouting ipv6，ipv6段路由)网段(locator)和sid(segment identifier，段标识)，来为flex-algo切片进行标识。此外，每个子链路接口链路上会配置切片flex-algo算法id对应的链路颜色(link color)，一个link color对应一条链路，一条链路对应固定的子链路接口，因此，link color可以用来指示子链路接口信息。每个子链路接口上的igp发布链路状态信息时携带link color信息，从而区分出不同的切片拓扑。这样，当网络中的设备接收到数据报文并进行转发时，就可以根据报文ipv6目的地址字段的srv6 locator和sid查找路由转发表(路由转发表由上述flex-algo与srv6 locator和sid的对应关系、flex-algo算法id与link color的对应关系、link color与子链路接口的对应关系所生成)，得到对应的flex-algo切片信息和对应的子链路接口作为出接口，从而实现数据流量按照指定切片的拓扑和子链路接口资源进行转发。

4、该方案需要对每个子链路接口都配置global ip地址，使能igp控制面，建立igp邻居关系，同时每个子链路接口需要配置对应的link color来和flex-algo切片进行匹配，整体方案规划复杂，同时大量的igp邻居关系对设备的cpu冲击大，使得控制面扩展性差。

5、也有另一种方案可以用于网络切片，主要通过在设备的转发面上额外携带网络切片id标识并与子链路接口结合进行资源隔离来实现网络切片。

6、图2是相关技术中的另一种网络切片资源隔离的示意图。该方案通过在每个子链路接口上配置对应的网络切片标识(slice id)来标识切片专属转发资源(slice id是ipv6报文中携带的网络切片的全局数据面标识)，同时在网络切片的入接口节点基于路由颜色(route color)在数据报文ipv6 hbh扩展头(hop-by-hop extension header，逐跳扩展头)中封装对应的切片标识slice id。这样，当网络中的设备接收到数据报文并进行转发时，首先会通过目的ip地址查找route color，进而根据route color匹配slice id，最终根据slice id找到切片在出接口上对应的转发子链路接口，实现业务流量在网络中可以在指定的切片转发通道上的转发。

7、该方案中，数据面需要进行扩展，在ipv6的报文中携带slice id，实现网络切片标识slice id与route color绑定，需要网络中所有设备都升级支持hbh扩展头，对现网兼容性差。

技术实现思路

1、本技术提供了一种报文转发方法、装置、存储介质及电子设备，以解决相关技术中需要对每个子链路接口进行大量信息配置，整体方案规划复杂，或者需要对数据面进行扩展，现网兼容性差的问题。

2、第一方面，提供了一种报文转发方法，应用于网络设备中，其中，包括：设置多个网络切片，其中，所述多个网络切片包括一个控制切片以及多个数据切片，多个所述数据切片中的每一个数据切片对应于所述网络设备的一个或多个子链路接口，多个所述子链路接口归属于所述网络设备的一个物理端口；为所述数据切片配置灵活算法flex-algo算法id，其中，所述数据切片归属于所述控制切片；在所述控制切片中生成对应于所述flex-algo算法id的路由信息；并基于所述数据切片与所述子链路接口的对应关系、所述数据切片与所述flex-algo算法id的对应关系以及所述flex-algo算法id与所述路由信息的对应关系，生成路由转发表；其中，所述路由转发表用于所述数据切片对接收到的数据报文进行转发。

3、在一种可能的实现中，在生成路由转发表之后，还包括：接收用户设备发送的数据报文，其中，所述数据报文中携带有目的ip地址；根据所述目的ip地址中确定下一跳的路由信息；根据所述路由转发表通过所述路由信息对应的子链路接口对所述数据报文进行转发。

4、在一种可能的实现中，在接收用户设备发送的数据报文之后，还包括：获取所述数据报文对应的下一跳封装信息，其中，所述下一跳封装信息包括至少以下之一：静态下一跳的配置方式、ipv6本地链接获取方式、链路层发现协议。

5、在一个可能的实现，在为所述数据切片配置灵活算法flex-algo算法id之后，还包括：当存在一个或多个flex-algo算法id未匹配至所述数据切片的情况下，其中，所述数据切片为所述网络切片中除所述控制切片之外的其他网络切片；将所述一个或多个flex-algo算法id与所述控制切片进行关联。

6、在一个可能的实现，所述为所述数据切片配置灵活算法flex-algo算法id，包括：根据所述数据切片对应的业务需求为所述数据切片配置对应的flex-algo算法id。

7、在一种可能的实现中，所述为所述数据切片配置灵活算法flex-algo算法id，包括：为一个所述数据切片配置多个flex-algo标识id；或者，为多个所述数据切片配置一个flex-algo标识id。

8、在一种可能的实现中，在设置多个网络切片之后，还包括：在所述控制切片所对应的子链路接口上配置ip地址，以及建立igp邻居关系。

9、第二方面，提供一种报文转发装置，应用于网络设备中，其中，包括：设置模块，用于设置多个网络切片，其中，所述多个网络切片包括一个控制切片以及多个数据切片，多个所述数据切片中的每一个数据切片对应于所述网络设备的一个或多个子链路接口，多个所述子链路接口归属于所述网络设备的一个物理端口；配置模块，用于为所述数据切片配置灵活算法flex-algo算法id，其中，所述数据切片归属于所述控制切片；生成模块，用于在所述控制切片中生成对应于所述flex-algo算法id的路由信息；并基于所述数据切片与所述子链路接口的对应关系、所述数据切片与所述flex-algo算法id的对应关系以及所述flex-algo算法id与所述路由信息的对应关系，生成路由转发表；其中，所述路由转发表用于所述数据切片对接收到的数据报文进行转发。

10、在一种可能的实现中，所述装置还包括：接收模块，用于在生成路由转发表之后，接收用户边缘设备发送的数据报文，其中，所述数据报文中携带有目的ip地址；确定模块，用于根据所述目的ip地址中确定下一跳的路由信息；转发模块，用于根据所述路由转发表通过所述路由信息对应的子链路接口对所述数据报文进行转发。

11、在一种可能的实现中，所述装置还包括：获取模块，用于在接收用户设备发送的数据报文之后，获取所述数据报文对应的下一跳封装信息，其中，所述下一跳封装信息包括至少以下之一：静态下一跳的配置方式、ipv6本地链接获取方式、链路层发现协议。

12、在一种可能的实现中，所述装置还包括：关联模块，用于在为所述数据切片配置灵活算法flex-algo算法id之后，当存在一个或多个flex-algo算法id未匹配至所述数据切片的情况下，其中，所述数据切片为所述网络切片中除所述控制切片之外的其他网络切片；将所述一个或多个flex-algo算法id与所述控制切片进行关联。

13、在一种可能的实现中，所述配置模块具体用于，根据所述数据切片对应的业务需求为所述数据切片配置对应的flex-algo标识id。

14、在一种可能的实现中，所述配置模块还用于，为一个所述数据切片配置多个flex-algo标识id；或者，为多个所述数据切片配置一个flex-algo标识id。

15、在一种可能的实现中，所述设置模块还用于，在所述控制切片所对应的子链路接口上配置ip地址，以及建立igp邻居关系。

16、第三方面，提供一种存储介质，该存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于使计算机执行第一方面中的任一方法包括的步骤。

17、第四方面，提供一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行该计算机程序以执行第一方面中的任一方法包括的步骤。

18、第五方面，提供一种报文转发系统，包括第一网络设备和第二网络设备；所述第一网络设备，用于设置多个网络切片，其中，所述多个网络切片包括一个控制切片以及多个数据切片，多个所述数据切片中的每一个数据切片对应于所述网络设备的一个或多个子链路接口，多个所述子链路接口归属于所述网络设备的一个物理端口；为所述数据切片配置灵活算法flex-algo算法id，其中，所述数据切片归属于所述控制切片；在所述控制切片中生成对应于所述flex-algo算法id的路由信息；并基于所述数据切片与所述子链路接口的对应关系、所述数据切片与所述flex-algo算法id的对应关系以及所述flex-algo算法id与所述路由信息的对应关系，生成路由转发表；其中，所述路由转发表用于所述数据切片对接收到的数据报文进行转发；所述第二网络设备，用于接收所述第一网络设备发送的所述数据报文。

19、根据本技术提供的方法，通过将控制切片和数据切片进行分离，所有数据切片的路由信息都由控制切片进行配置，数据切片通过与控制切片进行关联，获取对应的路由转发信息，从而可以实现报文的有效转发。由于数据切片已经与控制切片进行了关联，因此网络设备只需要对控制切片进行子链路接口ip地址配置，使能igp控制面，建立igp邻居关系，其他切片因为关联了该控制切片的缘故，都不需要配置global ip地址，使能igp控制面，建立igp邻居关系，从而减少global ip地址的规划和igp邻居关系的建立，网络规划和配置简单；同时，也不需要对数据面进行扩展，以额外携带网络切片id标识，只需要根据控制切片下发的路由信息，即可实现报文转发，对现网的兼容性高。

20、本技术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，或通过实施本而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

21、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。