一种基于IPv6扩展头的报文智能选路的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及路由技术领域，提供了基于IPv6扩展头的报文智能选路的方法和系统。包括：由IPv6报文经过的每一个中转路由器将转发路径信息及对应的服务质量信息写入传输路径特征报头；根据接收到的所有IPv6报文中的传输路径特征报头更新路径特征临时表；将路径特征临时表中每条转发路径的数据按照转发路径的层级逆序生成选路表；根据选路表中每条转发路径的数据生成智能选路表；由智能选路表中选取符合要求的完整转发路径填入待转发的IPv6业务报文的路由报头，根据选取的完整转发路径对IPv6报文进行转发。本发明专利技术依据获得的传输路径信息和业务的QoS保障要求来计算出业务数据报文的最优转发路径，实现业务的QoS保障。

【技术实现步骤摘要】
一种基于IPv6扩展头的报文智能选路的方法和系统
本专利技术涉及路由
，特别是涉及一种基于IPv6扩展头的报文智能选路的方法和系统。
技术介绍
随着网络的普及和业务的多样化使得互联网流量激增，各业务之间相互影响、抢占有限的网络资源，从而产生网络拥塞、传输时延变长、误码率加大、丢包率升高等问题，导致业务质量（QualityofService，简写为：QoS）下降甚至不可用。最有效的解决方案就是应用一个“有保证”的策略对网络流量进行管理，QoS技术就是在这种背景下发展起来的，其目的是针对各种业务的不同需求，为其提供端到端的服务质量保证。QoS是有效利用网络资源的工具，它允许不同的流量不平等的竞争网络资源，语音、视频和重要的数据应用在网络设备中可以优先得到服务。在IP通信网络中，IP数据报文按照路由协议规则，经过多个、不同层级的路由器之间的链路，从数据的发送端转发至接收端。为了使网络结构更加稳定，避免某一链路中断导致整个数据传输通路的中断，同一层级至少具有2台同等地位的路由器，各层级的路由器之间一般具有多条路由优先级相同的链路形成冗余结构。一个IP报文从发送端A传输至接收端B的路径可能为“发送端A-路由器1-路由器3-路由器5-路由器7-接收端B”，也可能为“发送端A-路由器2-路由器4-路由器6-路由器8-接收端B”，亦可能为“发送端A-路由器1-路由器4-路由器5-路由器8-接收端B”，等等。这种网络结构在提供传输通路冗余性的同时，也会造成数据报文传输路径的不确定性。在实际网络环境中，各个层级路由器之间的传输链路因为业务繁忙程度、光衰变化、故障中断或参数配置等原因往往具有不同的传输质量，而现有路由协议无法将业务传输质量的变化体现在路由规则上，从而出现同一组发送端和接收端之间的同一业务的前后2个IP报文在传输过程中由于所经过的传输链路不同而有不同的传输速率、传输时延、误码率和丢包率，等等。当业务传输链路中的某个或某几个链路出现故障时，一定比例的业务报文会经由故障链路传输，造成业务质量的不稳定和指标下降。鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是在实际网络环境中，各个层级路由器之间的传输链路因为业务繁忙程度、光衰变化、故障中断或参数配置等原因往往具有不同的传输质量，而现有路由协议无法将业务传输质量的变化体现在路由规则上，从而出现同一组发送端和接收端之间的同一业务的前后2个IP报文在传输过程中由于所经过的传输链路不同而有不同的传输速率、传输时延、误码率和丢包率等等。当业务传输链路中的某个或某几个链路出现故障时，一定比例的业务报文会经由故障链路传输，造成业务质量的不稳定和指标下降。本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种基于IPv6扩展头的报文智能选路的方法和系统：由IPv6报文经过的每一个中转路由器将IPv6报文传输中途径的每一个中转路由器的转发路径信息及对应的服务质量信息写入传输路径特征报头，其中，服务质量信息为一个或多个能代表当前中转路由器服务质量的路由器特征；接收至少一条IPv6报文并解析报文扩展头，提取报文扩展头中传输路径特征报头；根据接收到的所有IPv6报文中的传输路径特征报头更新路径特征临时表，其中，路径特征临时表中包含每条转发路径的服务质量信息；根据IPv6报文经过的转发路径，将路径特征临时表中每条转发路径的数据按照转发路径的层级逆序生成选路表；根据选路表中每条转发路径的数据生成智能选路表，其中，智能选路表的每条中转路径信息中包含由每条转发路径的服务质量信息汇总后生成的服务质量等级字段；按照IPv6报文的业务需要的服务质量保障等级要求，由智能选路表中根据服务质量等级字段选取符合要求的完整转发路径，将选取的完整转发路径填入待转发的IPv6业务报文的路由报头，根据选取的完整转发路径对IPv6报文进行转发。优选的，解析报文扩展头包括：判断待转发的IPv6报文中是否存在传输路径特征报头；若不存在，则将原IPv6报头下一报头字段值设为0，并将所述的传输路径特征报头嵌入原IPv6报文的IPv6报头之后，并将处理后的IPv6报文进行转发。优选的，传输路径特征报头的字段包括至少一组路由器特征字段组，其中，路由器特征字段的数量不少于IPv6报文经过的路由器的数量，以便于记录各路由器的服务质量数据。优选的，路径特征临时表的字段包括至少一组转发过程中经过的路径相关参数信息，其中，路径相关参数信息的数量不少于转发过程中经过的路由器数量，路径相关参数信息根据传输路径特征报头中相应字段的数据获得。优选的，选路表包括至少一组基础字段和至少一组增强字段，其中，基础字段记录以路由器为维度的路径信息，增强字段记录以路由器的具体中继为维度的转发路径信息，基础字段和增强字段中各字段的值根据路径特征临时表中各层级每个路径相关参数信息的相应字段的数据获得，按照路径的层级逆序生成。优选的，智能选路表的字段包括服务质量等级字段，服务质量等级字段根据选路表中与服务质量相应的字段的数据获得，以便于标识转发路径的服务质量是否满足IPv6报头中的通信量等级和IPv6报头中的流标签所设定的服务质量要求。优选的，由智能选路表中根据服务质量等级字段选取符合要求的转发路径，包括：获取各层级中每条路径的服务质量等级字段的值；判断是否存在服务质量等级字段的值为满足服务质量要求的路径；若存在，将该路径作为转发路径；若不存在，将服务质量等级字段的值为满足部分服务质量要求的路径作为转发路径。优选的，若同一层级中存在多条满足IPv6报头中的通信量等级和IPv6报头中的流标签所设定的服务质量要求，且服务质量等级字段的值相同的转发路径，通过Hash算法从转发路径中随机选择一条路径作为转发路径。优选的，智能选路表获取新的选路表时，计算新的选路表和原智能选路表中服务质量相关的字段的加权平均值，将计算结果更新至智能选路表的相应字段。另一方面，本实施例还提供了一种基于IPv6扩展头的报文智能选路的系统，包括：A端网络侧出口路由器1，B端网络侧出口路由器2，中转路由网络3和至少一个智能选路设备4，其中，中转路由网络4包含至少两台中转路由器；A端网络侧出口路由器1和B端网络侧出口路由器2分别位于中转路由网络两侧；智能选路设备4包括至少一个处理器41和存储器42，所述至少一个处理器41和存储器42之间通过数据总线连接，所述存储器42存储能被所述至少一个处理器41执行的指令，所述指令在被所述处理器41执行后，用于完成权利要求1-9中任一项所述的基于IPv6扩展头的报文智能选路的方法；智能选路设备1设置在A端网络侧出口路由器1和中转路由器网络3之间，以及B端网络侧出口路由器2和中转路由器之间，以便于选取IPv6报文由A端网络侧出口路由器1至B端网络侧出口路由器2传输时在中转路由网络4中经过的中转路由器路径；传输路径特征报头中的下一报头、扩展头长度、选项类型、加载时间字段由智能选路设备4填写，每台路由器对应的路由器特征字段组由IPv6报文经过的中转路由网络4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于IPv6扩展头的报文智能选路的方法，其特征在于，包括：/n由IPv6报文经过的每一个中转路由器将IPv6报文传输中途径的每一个中转路由器的转发路径信息及对应的服务质量信息写入传输路径特征报头，其中，服务质量信息为一个或多个能代表当前中转路由器服务质量的路由器特征；/n接收至少一条IPv6报文并解析报文扩展头，提取报文扩展头中传输路径特征报头；/n根据接收到的所有IPv6报文中的传输路径特征报头更新路径特征临时表，其中，路径特征临时表中包含每条转发路径的服务质量信息；/n根据IPv6报文经过的转发路径，将路径特征临时表中每条转发路径的数据按照转发路径的层级逆序生成选路表；/n根据选路表中每条转发路径的数据生成智能选路表，其中，智能选路表的每条中转路径信息中包含由每条转发路径的服务质量信息汇总后生成的服务质量等级字段；/n按照IPv6报文的业务需要的服务质量保障等级要求，由智能选路表中根据服务质量等级字段选取符合要求的完整转发路径，将选取的完整转发路径填入待转发的IPv6业务报文的路由报头，根据选取的完整转发路径对IPv6报文进行转发。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于IPv6扩展头的报文智能选路的方法，其特征在于，包括：
由IPv6报文经过的每一个中转路由器将IPv6报文传输中途径的每一个中转路由器的转发路径信息及对应的服务质量信息写入传输路径特征报头，其中，服务质量信息为一个或多个能代表当前中转路由器服务质量的路由器特征；
接收至少一条IPv6报文并解析报文扩展头，提取报文扩展头中传输路径特征报头；
根据接收到的所有IPv6报文中的传输路径特征报头更新路径特征临时表，其中，路径特征临时表中包含每条转发路径的服务质量信息；
根据IPv6报文经过的转发路径，将路径特征临时表中每条转发路径的数据按照转发路径的层级逆序生成选路表；
根据选路表中每条转发路径的数据生成智能选路表，其中，智能选路表的每条中转路径信息中包含由每条转发路径的服务质量信息汇总后生成的服务质量等级字段；
按照IPv6报文的业务需要的服务质量保障等级要求，由智能选路表中根据服务质量等级字段选取符合要求的完整转发路径，将选取的完整转发路径填入待转发的IPv6业务报文的路由报头，根据选取的完整转发路径对IPv6报文进行转发。


2.根据权利要求1所述的基于IPv6扩展头的报文智能选路的方法，其特征在于，所述解析报文扩展头包括：
判断待转发的IPv6报文中是否存在传输路径特征报头；
若不存在，则将原IPv6报头下一报头字段值设为0，并将所述的传输路径特征报头嵌入原IPv6报文的IPv6报头之后，并将处理后的IPv6报文进行转发。


3.根据权利要求1所述的基于IPv6扩展头的报文智能选路的方法，其特征在于：所述传输路径特征报头的字段包括至少一组路由器特征字段组，其中，路由器特征字段的数量不少于IPv6报文经过的路由器的数量，以便于记录各路由器的服务质量数据。


4.根据权利要求1所述的基于IPv6扩展头的报文智能选路的方法，其特征在于：所述路径特征临时表的字段包括至少一组转发过程中经过的路径相关参数信息，其中，路径相关参数信息的数量不少于转发过程中经过的路由器数量，路径相关参数信息根据传输路径特征报头中相应字段的数据获得。


5.根据权利要求1所述的基于IPv6扩展头的报文智能选路的方法，其特征在于：所述选路表包括至少一组基础字段和至少一组增强字段，其中，基础字段记录以路由器为维度的路径信息，增强字段记录以路由器的具体中继为维度的转发路径信息，基础字段和增强字段中各字段的值根据路径特征临时表中各层级每个路径相关参数信息的相应字段的数据获得，按照路径的层级逆序生成。


6.根据权利要求1所述的基于IP...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶志钢，李特，路可，谭国权，常青利，赵雨佳，
申请(专利权)人：武汉绿色网络信息服务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42