[发明专利]一种实现IP快转的方法和三层转发设备

说明书

技术领域

本发明涉及IP快转技术领域，尤其涉及一种实现IP快转的方法和三层转发设备。

背景技术

基于高速缓冲存储器(Cache)进行加速处理的思路大量应用于计算机领域，包括硬件和软件领域。其基本思路是：对于首次流程，将该首次流程基于基本表项进行处理，并建立相应的Cache表项；对于非首次流程，基于之前建立的Cache表项进行加速处理。当基本表项内容发生变化时，将对应的Cache表项置为无效，处理流程切回到首次流程。

三层转发设备在转发IP报文时，也可以应用上述基于Cache进行加速处理的思路，实现对IP报文的快速转发，这种方式称为IP快转。

如图1为现有技术中三层转发设备进行IP快转的方式示意图。在三层转发设备中，预先保存了转发信息表(FIB)、入方向业务表和出方向业务表等基本表项。三层转发设备收到一条数据流的IP报文时，首先查询Cache表项，判断是否能够查询到针对该数据流的查询结果；如果查询不到，则查询预先保存的基本表项，生成针对该数据流的查询结果，根据该查询结果对该数据流的报文进行处理，并将该查询结果保存在Cache表项中；如果能够查询到，则根据该查询结果对该IP报文进行处理。在实际处理过程中，当接收到一条数据流的IP首报文时，三层转发设备查找基本表项，生成针对该数据流的查询结果，并将查询结果保存在Cache表项中；当接收到该数据流的非IP首报文时，三层转发设备直接查询Cache表项。显然，直接查询Cache表项要比根据基本表项生成查询结果更为快速，因此，采用这种方式可以实现对IP报文的快速转发。

IP转发中有些业务(例如PBR、Netstream、QOS)可以基于IP优先级进行处理，IP优先级采用IP报文中的服务类型(TOS，Type of Service)域携带。为使得IP快转支持带TOS域的业务，IP快转的Cache表项组织形式可以为IP五元组+TOS，即：当收到一条数据流的IP首报文时，基于该IP首报文的IP五元组(包括目的IP、源IP、目的端口、源端口、协议号)和TOS信息查询基本表项，生成针对该数据流的查询结果，根据查询结果对该IP首报文进行处理，并将查询结果保存在Cache表项中；其中，Cache表项包括入接口、IP五元组、TOS、业务Cache信息、出接口、链路层头等信息，如下表1所示；当收到一条数据流的非IP首报文时，基于该非IP首报文的IP五元组和TOS信息查询Cache表项，根据查询结果对该非IP首报文进行处理。

表1——基于IP五元组+TOS的Cache表项

上述方法在一些情况下会出现问题，如，对于入方向进行约定访问速率(CAR，Committed Access Rate)配置着色、并且着色的是TOS域的数据流来说，进入转发设备的一条数据流，在IP入方向业务处理时是一条数据流，但在IP出方向进行QOS处理后会变为多条数据流，这是因为QOS处理会依据CAR结果进行着色，即对TOS赋予不同的值。例如，QOS处理对下表2所示的数据流进行着色，着色结果与数据流的流量速率相关；当流量速率超过1Mbps时，将数据流的TOS赋值为6；当流量速率不超过1Mbps时，将数据流的TOS赋值为7。