一种基于SRV6网络的数据切片传输系统及方法与流程

本发明涉及网络通信，尤其涉及一种基于srv6网络的数据切片传输系统及方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、无线带宽(infiniband，以下简称ib)协议是为大规模数据中心应运而生的一种串行通信技术，一方面，作为新一代i/o标准的ib协议，由于其可伸缩、高带宽、低延时、高可用性的特性，使得ib协议适用于数千个数据中心、高性能计算集群和嵌入式应用程序，这些应用程序可从两个节点扩展到使用数千个节点的集群，并且将多个处理器节点互联只需要最小的开销。另一方面，ib协议是一种真正的交换矩阵架构，得益于不需要cpu干扰直接远程读取内存的rdma技术，数据传输时利用交换机点对点通道以及可靠的消息传递可确保最低的延迟和最高的应用程序性能。

3、ib协议可忽略不计的cpu占用优势迅速应用于超算集群中，同时通过有序的数据包传递和基于信用的流量控制实现了端口级的流控策略和点对点的安全保护。也正是这种基于绝对信用的流控方式和最大缓冲空间的规定限制了ib协议的传输距离，传输距离越长，相应的时延成正系数增大，因此目前ib技术主要应用服务器集群、本地存储，制约了ib技术的发展和进一步推广。

4、srv6(segment routing ipv6，基于ipv6转发平面的段路由)网络是一种新型的ip承载协议，基于ipv6数据转发平面以及通过头结点压入指令序列、编程网络路径这种偏移栈位的sr转发方式，可以在一定程度上简化并统一传统的复杂网络协议，更易于对接现网，可编程能力更加灵活。

5、面对现在5g和云时代需要的差异化服务业务，在一个通用的物理网络构建多个专用的、虚拟化的、相互隔离的逻辑网络，来满足不同业务对网络能力的差异化要求，网络切片应运而生。srv6网络切片延伸到了用户终端，基于srv6技术，网络切片可以采用sid中的locator作为虚网切片的唯一标识，标识为虚网切片分配的网络资源。数据转发时，根据srv6 sid识别报文所属的虚拟网络，使用该虚网切片定义的拓扑和资源进行转发处理。实现基于统一的网络基础设施，为不同的网络切片业务提供差异化的转发路径以及相互隔离的网络资源，保证网络切片之间业务流量隔离及安全策略隔离，切片间的业务互不影响。

6、然而，不同业务的ib数据切片传输过程中的业务隔离和差异化传输成为现有技术的一大难题，并且ib网络和srv6网络之间无法兼容。因此，现有技术中急需一种能够实现ib数据流在srv6网络中进行切片的高速远距离传输的系统。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于srv6网络的数据切片传输系统及方法，使ib数据流能够在srv6网络中进行切片的高速远距离传输，为ib技术的发展提供了一个新的方向。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、本发明第一方面提供了一种基于srv6网络的数据切片传输系统，包括：

4、数据切片管理模块，用于将接收的数据流进行处理后在ib网络和srv6网络之间进行传输，其中，数据流处理包括对接收到的数据流进行流量控制处理和子网管理启动，还包括对数据流进行扩展头的封装和去封装处理；

5、ib接口模块，用于接收ib网络发出的ib数据流并发送至数据切片管理模块，还用于接收数据切片管理模块发送的ib数据流并传输至ib网络；

6、mac接口模块，用于接收srv6网络发出的srv6数据流并发送至数据切片管理模块，还用于接收数据切片管理模块发送的ib数据流并传输至srv6网络。

7、进一步的，数据切片管理模块包括流控处理模块和子网管理模块，所述流控处理模块用于通过将数据流量回传给ib接口模块实现对ib数据流进行流量控制；所述子网管理模块通过对子网管理报文的处理并将处理后子网管理报文的处理回传给ib接口模块实现子网管理启动。

8、进一步的，数据切片管理模块还包括ib监控模块，所述ib监控模块用于对ib网络进行监控以确定配置属性。

9、进一步的，数据切片管理模块还包括仲裁选择模块和仲裁分流模块，子网管理模块和流控处理模块的数据流通过仲裁选择模块和仲裁分流模块将数据进行传输至其他模块。

10、进一步的，数据切片管理模块还包括数据缓存模块，用于在数据进行仲裁选择和仲裁分流的过程中对数据进行缓存。

11、进一步的，所述扩展头包括srh扩展头、hbh扩展头和ipv6扩展头。

12、更进一步的，数据切片管理模块向mac接口模块进行ib数据流传输时，对srh扩展头、hbh扩展头和ipv6扩展头进行封装处理；mac接口模块向数据切片管理模块进行srv6数据流传输时，对srh扩展头、hbh扩展头和ipv6扩展头进行去封装处理。

13、进一步的，srv6网络在接收ib数据流之前，需要进行路由宣告：

14、利用路由反射器和控制器建立建立bgp-ls邻居；

15、利用bgp-ls收集网络拓扑及srv6网络定位，并将信息宣告给路由反射器；

16、路由反射器发射bgp-ls路由宣告至控制器。

17、更进一步的，控制器收到设备上宣告的bgp-ls路由后，基于收集的拓扑信息来进行算路，并在srv6政策下发后，根据路由反射器上报的bgp-ls的信息来判断隧道状态，并根据隧道状态生成srv6隧道流表来指导数据转发。

18、本发明第二方面提供了一种基于srv6网络的数据切片传输方法，包括数据切片数据发送过程和数据切片数据接收过程，其中，数据切片数据发送过程为接收ib接口模块的原始数据流，数据切片管理模块将ib原始数据流经过流量控制和子网管理处理后发送至mac接口模块，由mac接口模块发送至srv6网络；数据切片数据接收过程为接收srv6网络的数据流并进行去封装处理，将去封装处理后的srv6网络的数据流发送至数据切片管理模块，得到ib数据流，将ib数据流经过仲裁分流后通过ib接口模块输送到ib集群中进行传输。

19、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

20、本发明公开了一种基于srv6网络的数据切片传输系统及方法，该传输系统一端连接ib网络集群，另一端连接srv6网络的接入路由器设备。通过本发明设备能把ib原始数据流在srv6网络中高速传输，既保留了ib网络的优势，又通过srv6网络解决了ib不能长距离传输的短板，还升级切片功能，为业务提供了差异化服务。本发明利用了srv6传输网络并且解决了srv6传输网络与ib网络之间不兼容的问题，同时很好地解决了ib长距离传输以及不同的ib业务切片传输的问题，扩展了ib的应用范围。

21、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种基于srv6网络的数据切片传输系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于srv6网络的数据切片传输系统，其特征在于，

3.如权利要求1所述的基于srv6网络的数据切片传输系统，其特征在于，数据切片管理模块还包括ib监控模块，所述ib监控模块用于对ib网络进行监控以确定配置属性。

4.如权利要求1所述的基于srv6网络的数据切片传输系统，其特征在于，数据切片管理模块还包括仲裁选择模块和仲裁分流模块，子网管理模块和流控处理模块的数据流通过仲裁选择模块和仲裁分流模块将数据进行传输至其他模块。

5.如权利要求1所述的基于srv6网络的数据切片传输系统，其特征在于，数据切片管理模块还包括数据缓存模块，用于在数据进行仲裁选择和仲裁分流的过程中对数据进行缓存。

6.如权利要求1所述的基于srv6网络的数据切片传输系统，其特征在于，所述扩展头包括srh扩展头、hbh扩展头和ipv6扩展头。

7.如权利要求6所述的基于srv6网络的数据切片传输系统，其特征在于，数据切片管理模块向mac接口模块进行ib数据流传输时，对srh扩展头、hbh扩展头和ipv6扩展头进行封装处理；mac接口模块向数据切片管理模块进行srv6数据流传输时，对srh扩展头、hbh扩展头和ipv6扩展头进行去封装处理。

8.如权利要求1所述的基于srv6网络的数据切片传输系统，其特征在于，srv6网络在接收ib数据流之前，需要进行路由宣告：

9.如权利要求8所述的基于srv6网络的数据切片传输系统，其特征在于，控制器收到设备上宣告的bgp-ls路由后，基于收集的拓扑信息来进行算路，并在srv6政策下发后，根据路由反射器上报的bgp-ls的信息来判断隧道状态，并根据隧道状态生成srv6隧道流表来指导数据转发。

10.一种基于srv6网络的数据切片传输方法，其特征在于，包括数据切片数据发送过程和数据切片数据接收过程，其中，数据切片数据发送过程为接收ib接口模块的原始数据流，数据切片管理模块将ib原始数据流经过流量控制和子网管理处理后发送至mac接口模块，由mac接口模块发送至srv6网络；数据切片数据接收过程为接收srv6网络的数据流并进行去封装处理，将去封装处理后的srv6网络的数据流发送至数据切片管理模块，得到ib数据流，将ib数据流经过仲裁分流后通过ib接口模块输送到ib集群中进行传输。

技术总结
本发明公开了一种基于SRV6网络的数据切片传输系统及方法，涉及网络通信技术领域。该系统包括数据切片管理模块，用于将接收的数据流进行处理后在IB网络和SRV6网络之间进行传输；IB接口模块，用于接收IB网络发出的IB数据流并发送至数据切片管理模块，还用于接收数据切片管理模块发送的IB数据流并传输至IB网络；MAC接口模块，用于接收SRV6网络发出的SRV6数据流并发送至数据切片管理模块，还用于接收数据切片管理模块发送的IB数据流并传输至SRV6网络。通过本发明设备能把IB原始数据流在SRV6网络中高速传输，既保留了IB网络的优势，又通过SRV6网络解决了IB不能长距离传输的短板，还升级切片功能，为业务提供了差异化服务。

技术研发人员：郭猛,张淑琪,徐奔,潘景山,王嘉祥
受保护的技术使用者：山东省计算中心（国家超级计算济南中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15