用于管理计算网络中的数据业务的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于管理计算网络中的数据业务的方法，其中数据业务在计算网络中经由分组流被发送，并且其中一个或多个分组由一个或多个网络功能来处理，其中：a)确定用于处理所述识别出的流的所述一个或多个分组的处理信息，b)从所述一个或多个分组中去除首部信息，c)将标记信息添加到所述一个或多个分组，d)在缓存中存储所述标记信息和所述首部信息之间的映射，以及e)由所述一个或多个网络功能根据所述识别出的处理信息处理所述分组，其中如果需要处理所述一个或多个分组，则所述一个或多个网络功能使用所述标记信息来查询所述缓存以从所述缓存获取与所述标记信息相关联的信息。

Method and system for managing and computing data services in networks

The present invention relates to a method for managing data services in a computing network in which a data service is sent via a packet stream in a computing network, and one or more packets are processed by one or more network functions, in which a) determines where one or more packets are used to process the identified flow. The information, b) removes the first information from the one or more packets, c) adds the label information to the one or more packets, and the d) stores the mapping between the labeled information and the first information in the cache, and the E) processing the packet by the one or more network functions according to the identified processing information. If one or more packets are needed to be processed, one or more network functions use the label information to query the caching to obtain information associated with the label information from the cache.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管理计算网络中的数据业务的方法和系统
专利技术涉及一种用于管理计算网络中的数据业务的方法，其中数据业务在计算网络中经由分组流被发送。本专利技术还涉及一种用于管理计算网络中的数据业务的系统，其中数据业务在计算网络中经由分组流被发送。
技术介绍
尽管可应用于任何种类的网络，但是将参照3GPPEPC网络来描述本专利技术。在图1中示出了常规3GPPEPC网络：在图1的左侧，具有LTE无线电接入网络的形式的基站被连接到演进分组核心网EPC。在EPC分组数据网关和图1中被描述为外部网络的分组数据网络之间，实施了所谓的SGi-LAN。在SGi-LAN的域内，通常实施被称为服务功能链“SFC”的技术或方法。在服务功能链SFC中，通过一系列网络功能“NF”来引导数据分组，其中每个NF将基于其功能和/或操作范围对进出EPC的到达分组进行处理/服务。常规地且在下文中，SFC域包括分类功能、控制功能、转发功能和网络功能实体。网络功能将网络服务“NS”提供给到达分组流。当流到达SFC域时，基于将确定出流所要求的服务的一些策略或规则，由分类功能“CF”对流进行分类。分类可基于检测业务类型或应用类型，即分类功能确定服务链“SC”。基于服务要求，控制功能将为相应的流创建网络功能转发图“NFFG”。NFFG列出服务链SC中的将一系列服务提供给相应流所需的相关网络功能NF。NFFG还指定了这些网络功能NF将被相应流的分组访问的链的顺序。服务链的长度可以根据流的服务要求而变化。网络功能可以容宿在特定的物理节点上，或者它们也可以被虚拟化。当被虚拟化时，它们通常被称为虚拟网络功能“VNF”，并且NFFG被称为虚拟NFFG(“VNFFG”)，并且由SFC提供的整体服务被称为网络服务“NS”，如在非专利文献ETSIGSNFV003V1.2.1中的ETSINetworkFunctionsVirtuallization(NFV)，“TerminologyforMainConceptsinNFV”，2014年12月所公开。在图2中，示出了SFC域的常规功能概览，即，图2中描绘了包括虚拟网络功能链VNF1至VNF4在内的SFC域的高级功能概览。为了将分组从链中的一个VNF路由到下一个VNF，控制功能将VNFFG转换为对用于从中导出转发规则的网络路径“NP”进行确定。然后，由控制功能向作为传输层的一部分的转发功能“FF”传送这些规则。FF将转发规则存储在转发表中。在最简单的形式中，转发规则将指定针对到达入口端口的分组的出口端口。FF负责将业务引导至NP或服务链中的下一跳VNF(“SC”)。FF将例如基于分组的首部信息来识别分组，并且将其转发到转发表中指定的出口端口，从那里分组被递送到下一跳VNF或可以相应地将分组转发到链中的下一个VNF的FF。分组转发可以基于原始分组首部或传输首部“TH”来完成，传输首部“TH”可以被附加到原始分组首部，其中TH可以是MPLS标签、GRE首部、VxLAN类型首部等，或者可以是可识别出服务链或流的简单标记或标签，例如在2015年1月23日的draft-homma-sfc-forwarding-methods-analysis-01中的S.Homma等人的非专利文献“AnalysisonForwardingMethodsforServiceChaining”所公开的。然后，在将这些分组再次传递给FF以将其引导至链中的下一跳VNF之前，每个VNF将基于其功能/操作范围对到达的分组进行处理/服务。通过这种方式，分组流在其被转发到其目的地之前由多个VNF的链来引导。然而，如图1所示，由于进入移动核心网络的大部分业务汇聚到SGi-LAN中，所以SFC域中的业务负载非常高。协议首部(例如，穿过服务链SC的每个分组的TCP/UDP和IP)将由链中用于本地递送的每个网络功能(NF)来处理，以识别流并且选择相关联的处理规则，来按照功能的操作和功能范围来处理分组。这导致了处理延迟，该处理延迟与穿过服务链的每个业务混合。除了处理开销之外，另一个缺点是：进入SFC域的分组将被附加有额外的首部或标记，从而也引起了额外的开销，如在2015年1月23日的draft-homma-sfc-forwarding-methods-analysis-01中的S.Homma等人的非专利文献“AnalysisonForwardingMethodsforServiceChaining”所公开的。这样的额外首部或标记被用于唯一地区分属于特定流的分组。这些额外标记使转发功能能够引导属于特定流的分组通过相应的服务链。此外，一些中间的虚拟网络功能VNF可能在分组中添加服务链SC中的后续虚拟网络功能VNF可能要求的元数据，并且这种除了分组自身首部之外的开销将增加分组大小，从而增加了分组大小超过MTU大小的可能性。因此，这将给分组分段重组的管理带来额外的复杂性，并且考虑到SGi-LAN中的高业务，这种额外开销也会增加SFC域的载荷。
技术实现思路
因此，本专利技术的实施例解决了上述问题。因此，本专利技术的实施例的目标是减少分组的协议首部处理开销，以消除或至少减小例如在SFC域中的分组分段重组，从而优化资源使用并减小SFC域中的字节负载。在实施例中，本专利技术提供一种用于管理计算网络中的数据业务的方法，其中所述数据业务在所述计算网络中经由分组流被发送，并且其中所述一个或多个分组由一个或多个网络功能来处理，其中a)由确定功能确定用于处理识别出的流的所述一个或多个分组的处理信息，b)由去除功能从所述一个或多个分组中去除首部信息，c)由标记添加功能将标记信息添加到所述一个或多个分组，d)由映射功能在缓存中存储所述标记信息和所述首部信息之间的映射，以及e)由所述一个或多个网络功能根据所述识别出的处理信息处理所述分组，其中如果需要处理所述一个或多个分组，则所述一个或多个网络功能使用所述标记信息来查询所述缓存以从所述缓存获取与所述标记信息相关联的信息。在另一实施例中，本专利技术提供了一种用于管理计算网络中的数据业务的系统，其中数据业务在计算网络中经由分组流被发送，并且其中分组由一个或多个网络实体提供的一个或多个网络功能来处理，所述系统包括：-一个或多个输入接口，用于接收分组流，-一个或多个输出接口，用于输出分组流，-至少有一个缓存，用于存储信息，以及-一个或多个计算实体，连接到所述输入接口和所述输出接口中的至少一个并且适于确定用于处理识别出的流的所述一个或多个分组的处理信息，以从所述一个或多个分组中去除首部信息，将标记信息添加到所述分组，以在所述缓存中存储所述标记信息和所述首部信息之间的映射，并且由所述一个或多个网络功能根据所述识别出的处理信息处理所述一个或多个分组，其中如果需要处理所述一个或多个分组，所述一个或多个网络功能使用所述标记信息查询所述缓存以从所述缓存获取与所述标记信息相关联的信息。换句话说，本专利技术的实施例使得可能与网络功能的协议或功能范围没有任何相关性的任何附加首部被去除、被缓存并被称为标记的标识符所替换。因此，相关有效载荷可用于网络功能，这不仅减小了分组大小，而且简化了其结构，通过消除或减少网络功能在其能够处理有效载荷之前解析连续首部的需要来帮助减小的分组处理。至少一个实施例提供了如下优点，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于管理计算网络中的数据业务的方法，其中所述数据业务在所述计算网络中经由分组流被发送，并且其中一个或多个分组由一个或多个网络功能来处理，其中a)由确定功能确定用于处理识别出的流的所述一个或多个分组的处理信息，b)由去除功能从所述一个或多个分组中去除首部信息，c)由标记添加功能将标记信息添加到所述一个或多个分组，d)由映射功能在缓存中存储所述标记信息和所述首部信息之间的映射，以及e)由所述一个或多个网络功能根据所述识别出的处理信息处理所述分组，其中如果需要处理所述一个或多个分组，则所述一个或多个网络功能使用所述标记信息来查询所述缓存以从所述缓存获取与所述标记信息相关联的信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于管理计算网络中的数据业务的方法，其中所述数据业务在所述计算网络中经由分组流被发送，并且其中一个或多个分组由一个或多个网络功能来处理，其中a)由确定功能确定用于处理识别出的流的所述一个或多个分组的处理信息，b)由去除功能从所述一个或多个分组中去除首部信息，c)由标记添加功能将标记信息添加到所述一个或多个分组，d)由映射功能在缓存中存储所述标记信息和所述首部信息之间的映射，以及e)由所述一个或多个网络功能根据所述识别出的处理信息处理所述分组，其中如果需要处理所述一个或多个分组，则所述一个或多个网络功能使用所述标记信息来查询所述缓存以从所述缓存获取与所述标记信息相关联的信息。2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤f)：在所有网络功能处理所述一个或多个分组之后，所述标记信息被所述缓存中的所述对应的首部信息替换。3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中当由网络功能引入变化时，在所述缓存中更新所述首部信息。4.根据权利要求1-3所述的方法，其中将附加传输首部添加到所述标记信息。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中流的附加元数据存储在所述缓存中并且与所述标记信息相关联。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中在使用标记信息查询所述缓存之后，由发起所述查询的所述网络功能将接收的首部信息本地缓存。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中第二缓存存储所述缓存的至少一部分信息，所述第二缓存与所述缓存同步。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述缓存和/或所述第二缓存分布在所述网络功能之间。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，每...

【专利技术属性】
技术研发人员：法基尔·扎拉尔·尤萨夫，马克·雷贝舒，
申请(专利权)人：NEC实验室欧洲有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE