[发明专利]一种基于流属性的数据包路径编码的生成方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于流属性的数据包路径编码的生成方法及系统，1.构建数据包路径序列集；2.将网络中间件作为数据包路径序列集中的流属性，获取数据包路径序列集中每个流属性的前缀流属性；3.求取数据包路径序列集的最短公共超序列；4.在数据包的包头空间中添加与最短公共超序列长度相同的编码空间；5.将编码空间中每一位与最短公共超序列中每个流属性对应，形成基于流属性的数据包路径编码；6.根据数据包路径编码生成转发规则表，并将转发规则表中的转发规则缓存至交换机处；7.将数据包路径编码写进数据包中。能够获得一个适用于对网络路径及集中所有路径进行编码的最短公共超序列，缩短了编码的长度。

技术领域

本发明属于网络技术领域，涉及一种基于流属性的数据包路径编码的生成方法及系统。

背景技术

在计算机网络中，交换机和路由器等网络设备根据数据包头的目的地址进行查表转发。然而，近年来随着网络功能虚拟化等新业务的出现，网络转发策略变得越来越灵活，传统基于目的地址的转发模式难以适应这些需求。学术界和业界提出了段路由等新型基于标签的转发方法，将流量的转发路径编码为一个标签，使得网络设备可根据标签沿指定路径转发，以完成更加复杂、细粒度的转发行为控制。然而，现有的标签编码方法经常导致过长的标签。由于编码长度过长会占用网络带宽，因此过长的标签会造成过大的网络负载，带来网络时延。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于流属性的数据包路径编码的生成方法及系统，能够获得一个适用于对网络路径及集中所有路径进行编码的最短公共超序列，缩短了编码的长度。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于流属性的数据包路径编码的生成方法，包括以下步骤；

步骤一，获取数据包在网络中的路径序列，构建数据包路径序列集；

步骤二，将网络中间件作为数据包路径序列集中的流属性，获取数据包路径序列集中每个流属性的前缀流属性；前缀流属性为流属性在其所处位置顺序前出现的流属性集合；

步骤三，将所有前缀流属性采用高依赖度优先和预前缀原则，求取数据包路径序列集的最短公共超序列；最短公共超序列中包括其路径序列对应的流属性；

步骤四，在数据包的包头空间中添加与最短公共超序列长度相同的编码空间；

步骤五，将编码空间中每一位与最短公共超序列中每个流属性对应，形成基于流属性的数据包路径编码；

步骤六，根据数据包路径编码生成转发规则表，并将转发规则表中的转发规则缓存至核心交换机和边缘交换机处；

步骤七，将数据包路径编码写进数据包中。

优选的，步骤六中，当步骤三获得的最短公共超序列长度为N时，构建容量为N条的转发规则表，N条转发规则对应最短公共超序列中N个流属性，对于最短公共超序列S＝{s₁s₂...s_N}，s_i对应的转发规则为：将带有第i位为1，第1至i-1位为0的编码的数据包发送至s_i。

优选的，步骤一中，探测包获取数据包在网络中所有可能路径，将所有路径合成为一个路径序列集，并存储每种路径对应数据包的源地址和目的地址。

进一步，步骤一中，路径集中的路径为数据包经过网络中间件的有序序列，当网络中包含的中间件为M＝{M₁，...，M_k}时，路径集P＝{p₁，...，p_m}，其中p₁至p_m为{m₁，...，m_n|m∈M}。

优选的，网络中间件包括交换机、路由器、IDS和防火墙。