[发明专利]一种IPv6实时数据流处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，特别涉及下一代互联网IPv6（IPv6，Internet Protocol version 6国际协议版本）实时数据的处理方法，属于互联网领域。

背景技术

随着互联网的迅猛发展，IPv4（IPv4，Internet Protocol version4国际协议版本）的许多不足逐渐凸显：地址空间不足、路由表数量庞大、安全性等问题；由于IPv6庞大的地址空间，层次化的网络结构，对移动性和端到端安全性的支持，以及新增流标签功能，使IPv6成为未来网络发展的必然。

IPv6的优点如下：1）IPv6地址长度为128位，IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32，最大地址个数为2^32；2）灵活的IP报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。IPV6中选项部分的出现方式也有所变化，使路由器可以简单路过选项而不做任何处理，加快了报文处理速度；3）IPv6简化了报文头部格式，字段只有8个，加快报文转发，提高了吞吐量；4）提高安全性。身份认证和隐私权是IPV6的关键特性；5）支持更多的服务类型。

IPv6包头设计中对原IPv4包头所做的一项重要改进就是将所有可选字段移出IPv6包头，置于扩展头中。由于除Hop-by-Hop选项扩展头外，其他扩展头不受中转路由器检查或处理，这样就能提高路由器处理包含选项的IPv6分组的性能。通常一个典型的IPv6包，没有扩展头。仅当需要路由器或目的节点做某些特殊处理时，才由发送方添加一个或多个扩展头。与IPv4不同，IPv6扩展头长度任意，不受40字节限制，以便于日后扩充新增选项，这一特征加上选项的处理方式使得IPv6选项能得以真正的利用。但是为了提高处理选项头和传输层协议的性能，扩展头总是8字节长度的整数倍。目前，RFC 2460中定义了以下6个IPv6扩展头：Hop-by-Hop（逐个跳段）选项包头、目的地选项包头、路由选项头、分片选项头、AH（验证）选项头和ESP（封装安全载荷）选项头。IPv6最显著特性在包头新增流标签域，为实时数据包交付和Qos特定提供支持；RFC 2460对流的定义：流是从特定源节点发往特定目的节点的包序列，而且源节点希望中间路由器能够对包序列进行特殊处理。源节点可以使用IPv6包头中20位的流标签标记数据包的特定信息，源节点请求IPv6路由器对这些数据包进行特殊处理。但目前流标签正处在试验阶段不是所有的设备和路由器都支持对流标签的处理，限制了流标签的应用。

发明内容

本发明针对IPv6实时数据提供一种基于流标签的高效且支持安全特性处理方法，其步骤包括：

1）客户端向服务器发送连接请求并建立数据包传输，所述数据包中数据流通过路由器转发；

2）所述路由器提取该数据流源IPv6地址、目的IPv6地址和流标签并在流处理表中查找和/或建立流节点；

3）在所述流处理表中解析出所述数据包的路由策略，对数据包进行转发，完成处理。

所述流处理表中建立流节点步骤如下：

1）当流数据的第一个数据包到达路由器时，路由器基于该数据的源IPv6地址、目的IPv6地址、流标签创建Hash流节点；

2）根据该所述数据包的源IPv6地址、目的IPv6地址、流标签以及IPv6包中扩展选项头解析出所述数据包到下一转发路由器或目的节点下一路由策略；

3）把所述Hash流节点加入流处理表，同时建立此流节点和路由策略的对应关系。

所述路由策略包括：下一跳地址、转发出接口、转发时延、Qos特定、预留带宽和安全策略。

所述数据包分为流数据和非流数据，所述流数据转发处理查找流处理表，所述非流数据转发处理查找RIB路由表和/或FIB转发表。

所述每个数据包对应流处理表中一个流节点，同一个数据流的所有数据包具有相同的路由转发策略。

所述流处理表中查找流节点时根据查找到的流节点对应的转发路由策略对数据包进行转发处理，不查找RIB路由表和FIB转发表，也不解析该数据包转发路由策略。

所述IPv6网络所有的节点和路由器设备均支持对流标签的处理。

所述数据流由数据流源IPv6地址、目的IPv6地址和流标签三元组标识，不属于任何流的数据包其流标签值为0。

所述流标签值的范围在1-0xFFFFF之间，同一客户端一次数据流链接中数据包具有相同的流标签值。

所述服务器为视频服务器负责流标签分发，对所述客户端数据流连接请求分配流标签。