1.一种基于地址映射的分段路由数据转发方法,其特征在于,包括下述步骤:S1,设计分段路由段标识空间并定义分段路由的段标识类型;S2,对IPv4报文头进行扩展添加分段路由链表选项字段以支持段路由报文转发;S3,在分段路由链表选项中封装随路测量的TLV以支持网络故障管理和性能测量;S4,在进行数据转发时在数据报文外分别封装分段路由段路由头和IPv4报文头;S5,进行分段路由报文转发处理;步骤S1中设计分段路由段标识空间并定义段标识类型时,分段路由段标识空间与IPv4的地址空间独立,分段路由的段标识为32位无符号整数且不携带参数信息;步骤S1中设计分段路由段标识空间并定义段标识类型时,定义的段标识类型包括End SID和End.X SID两种段标识类型,End SID段标识类型下节点执行的指令动作是将剩余段数量的值减1,并根据剩余段数量,将分段路由链表选项中下一个段标识SID对应的IPv4地址更新到IPv4报文头的目的地址字段,再查表转发;End.X SID段标识类型下节点执行的指令动作是将剩余段数量的值减1,并根据剩余段数量,将分段路由链表选项中下一个段标识SID对应的IPv4地址更新到IPv4报文头的目的地址字段,再根据指定的出接口转发报文。
2.根据权利要求1所述的基于地址映射的分段路由数据转发方法,其特征在于,步骤S2中对IPv4报文头进行扩展添加分段路由链表选项字段以支持段路由报文转发时,对IPv4报文头进行扩展添加的分段路由链表选项字段包括:下一个报文头、分段路由链表选项长度、链表选项类型、剩余段数量、总共段数量、标志位、标签、段列表和可选的TLV字段,其中:下一个报文头的字段长度为1字节,标识紧跟在分段路由链表选项之后的链表选项或报文头的类型;分段路由链表选项长度的字段长度为1字节,标识分段路由链表选项长度,以4字节为单位,但不包含分段路由链表选项的前8个字节;链表选项类型的字段长度为1字节,标识分段路由链表类型,固定为0x01;剩余段数量的字段长度为1字节,标识到达目的节点前仍然应当访问的中间节点数;总共段数量的字段长度为1字节,指示段列表中最后一个元素的索引以用于标识段数量,其中元素的索引从零开始;标志位的字段长度为1字节,指示数据包的标识;标签的字段长度为1字节,标识同组数据包,当源不使用标签时,必须在传输时将其设置为“0”,当段路由头处理期间未使用标签时,应忽略该标签;段列表的字段长度为4字节,标识分段路由中一个段的段标识SID,段列表[i]表示段列表的第i段,0≤i≤n,段列表从段路由策略的最后一段开始编码,使得段列表中第一个元素包含了段路由策略的最后一段,第二个元素包含段路由策略的倒数第二段,依此类推;可选的TLV字段的字段长度可变,TLV为段处理提供元数据,当分段路由链表选项长度大于总共段数量+1时,才存在TLV。
3.根据权利要求1所述的基于地址映射的分段路由数据转发方法,其特征在于,步骤S3中在分段路由链表选项中封装随路测量的TLV的字段包括类型、长度、测量类型、预留、测量数据长度、标志、剩余长度、流ID、流报文序列和测量数据,其中:类型的字段长度为1字节,表示TLV类型,类型号为0x01;长度的字段长度为1字节,表示TLV数据长度,但不包括类型和长度两个字段;测量类型的字段长度为3字节,用于描述采集的数据类型,包括节点标识,接收报文接口索引、发送报文接口索引、报文在设备中的处理时间4种类型;预留的字段长度为1字节,预留字段,默认设置为“全0”;测量数据长度的字段长度5bit,定义测量选项所携带的数据长度;标志的字段长度为4bit,定义了一系列的标志位,用于指示数据收集之外的额外操作;剩余长度的字段长度为7bit,用于指示剩余的数据携带空间,当剩余长度为0时,不允许网络节点插入新的数据;流ID的字段长度为4字节,属于可选字段,由测量域的首跳节点生成并封装在指令头中,用于唯一地标识测量的流信息;流报文序列号的字段长度为4字节,属于可选字段,由测量域中首跳节点生成并封装在指令头中,从0开始计数,每发送一个报文,序列号加1,用于标记监控流的报文顺序;测量数据的字段长度可变,表示随路测量的具体数据,根据测量类型字段指示的数据收集类型和先后顺序依次排列。
4.根据权利要求1所述的基于地址映射的分段路由数据转发方法,其特征在于,步骤S4中在进行数据转发时在数据报文外封装插入分段路由链表选项的IPv4报文头,使得封装后的数据包由数据部分和扩展分段路由链表选项的IPv4报文头两部分构成。
5.根据权利要求1所述的基于地址映射的分段路由数据转发方法,其特征在于,步骤S5中进行分段路由报文转发处理时,分段路由定义三种段路由节点,分别为生成分段路由报文的段路由源节点;转发分段路由报文但不进行分段路由处理的段路由传输节点;接收并处理分段路由报文的段路由端节点,且所述进行分段路由报文转发处理包括:S5.1,段路由源节点在IP报文头中插入分段路由链表选项,将路径信息封装到分段路由链表选项中;S5.2,段路由源节点将第n+1个段列表[n]对应的IP地址复制到IP报文头的目的地址中,然后查找IPv4转发表,对分段路由报文进行转发;S5.3,若接收到分段路由报文的下一跳为段路由端节点则跳转步骤S5.4;否则若接收到分段路由报文的下一跳为段路由传输节点,则段路由传输节点在收到分段路由报文后,对目的地址进行解析,查找IPv4转发表并转发到下一跳,跳转步骤S5.3;S5.4,段路由端节点根据第i+1个段列表[i]查找本地段标识,执行对应的指令动作,更新目的地址字段,对分段路由报文进行转发,同时根据分段路由链表选项中的TLV进行相应的处理;S5.5,判断i等于0是否成立,如果不成立则跳转步骤S5.4;否则,跳转步骤S5.6;S5.6,段路由端节点根据第1个段列表[0]查找本地段标识,解封装报文,去除分段路由链表选项,对IPv4报文进行转发,最终将报文发送给目的主机,结束并退出。
6.一种基于地址映射的分段路由数据转发系统,包括相互连接的微处理器和存储器,其特征在于,所述微处理器被编程或配置以执行权利要求1~5中任意一项所述基于地址映射的分段路由数据转发方法。
7.一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令,其特征在于,该计算机程序或指令被编程或配置以通过处理器执行权利要求1~5中任意一项所述基于地址映射的分段路由数据转发方法。
8.一种计算机程序产品,包括计算机程序或指令,其特征在于,该计算机程序或指令被编程或配置以通过处理器执行权利要求1~5中任意一项所述基于地址映射的分段路由数据转发方法。