專利名稱：流表自學(xué)習(xí)方法、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法和交換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表自學(xué)習(xí)方法、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法以及使用所述方法的交換機(jī)，尤其涉及在具有快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的交換機(jī)中在通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進(jìn)行報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)處理中進(jìn)行流表學(xué)習(xí)的方法，從而不需對流表進(jìn)行手動設(shè)置，提高了交換機(jī)的維護(hù)便利。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時，對于從網(wǎng)卡收到的每一個需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文，都是要先發(fā)送到協(xié)議棧對其進(jìn)行分析，通過解封裝、計(jì)算路由、封裝等工作后，再由網(wǎng)卡從指定端口發(fā)送出去。這樣的轉(zhuǎn)發(fā)效率很低。并且CPU占用率很高，導(dǎo)致操作系統(tǒng)上運(yùn)行的其他服務(wù)無法及時被執(zhí)行。

快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎通過將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和操作系統(tǒng)分離來提高整個系統(tǒng)的速率?？焖俎D(zhuǎn)發(fā)引擎的操作原理是通過從報(bào)文中提取信息，并在流表中進(jìn)行匹配，以得到報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)重組信息，從而可以直接重組、轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文?？焖俎D(zhuǎn)發(fā)引擎模塊轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)依賴于流表中的報(bào)文重組信息。但是，通?？焖俎D(zhuǎn)發(fā)引擎使用的流表通過需要管理員手動進(jìn)行設(shè)置，這種手動操作既費(fèi)時，也容易發(fā)生錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在使用快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的交換機(jī)中通過對首次處理的每個數(shù)據(jù)流經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的路由處理和報(bào)文重組進(jìn)行流表學(xué)習(xí)，從而動態(tài)地創(chuàng)建和更新流表的方法、一種報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法以及使用所述方法的交換機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表自學(xué)習(xí)方法，包括，每當(dāng)交換機(jī)從外部接收到報(bào)文時，如果使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息在快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表中沒有找到匹配的流表項(xiàng)，則執(zhí)行以下步驟使用所述報(bào)頭信息在流表中創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”；通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對接收的報(bào)文進(jìn)行路由和重組；根據(jù)重組的報(bào)文中的信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”。在創(chuàng)建新的流表項(xiàng)的步驟中，可分別將所述流表項(xiàng)的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型設(shè)置為所述報(bào)頭信息中的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型，并且將所述流表項(xiàng)的創(chuàng)建時間戳設(shè)置為當(dāng)前時間。所述的流表自學(xué)習(xí)方法可還包括通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送重組的報(bào)文。所述的流表自學(xué)習(xí)方法可還包括設(shè)置hook函數(shù)，所述hook函數(shù)用于在網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送所述重組的報(bào)文之前，觸發(fā)執(zhí)行所述更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)的步驟。所述通過設(shè)置的hook函數(shù)執(zhí)行更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)的步驟可包括從重組的報(bào)文中提取報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息，使用提取的信息構(gòu)建私有協(xié)議報(bào)文，并且將構(gòu)建的私有協(xié)議報(bào)文發(fā)送給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎；快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎在接收到所述私有協(xié)議報(bào)文后，使用接收到的私有協(xié)議報(bào)文中的報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。所述私有協(xié)議可為快速命令控制協(xié)議。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供ー種在包括快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的交換機(jī)中執(zhí)行的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，包括從外部接收報(bào)文；使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息在流表中匹配流表項(xiàng)；如果在流表中沒有匹配到流表項(xiàng)，則執(zhí)行以下操作使用所述報(bào)頭信息在流表中創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對接收的報(bào)文進(jìn)行路由和重組，根據(jù)重組的報(bào)文中的信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”，并且通過網(wǎng)絡(luò)接ロ發(fā)送重組的報(bào)文。在創(chuàng)建新的流表項(xiàng)的處理中，可分別將所述流表項(xiàng)的源IP地址、目的IP地址、源端ロ、目的端ロ以及協(xié)議類型設(shè)置為所述報(bào)頭信息中的源IP地址、目的IP地址、源端ロ、目的端ロ以及協(xié)議類型，并且將所述流表項(xiàng)的創(chuàng)建時間戳設(shè)置為當(dāng)前時間。所述的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法可還包括設(shè)置hook函數(shù)，所述hook函數(shù)用于在網(wǎng)絡(luò)接ロ發(fā) 送所述重組的報(bào)文之前，觸發(fā)執(zhí)行所述更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)的步驟。所述設(shè)置的hook函數(shù)觸發(fā)執(zhí)行更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)的步驟可包括從重組的報(bào)文中提取報(bào)文重組信息、接ロ信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息，使用提取的信息構(gòu)建私有協(xié)議報(bào)文，并且將構(gòu)建的私有協(xié)議報(bào)文發(fā)送給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎；快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎在接收到所述私有協(xié)議報(bào)文后，使用接收到的私有協(xié)議報(bào)文中的報(bào)文重組信息、接ロ信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。所述的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法可還包括如果在流表中匹配到流表項(xiàng)，并且匹配的流表項(xiàng)的狀態(tài)為“已學(xué)習(xí)”，則使用匹配的流表項(xiàng)中的信息對接收的報(bào)文進(jìn)行重組，并且通過報(bào)文輸出(PKO)單元發(fā)送重組的報(bào)文。所述私有協(xié)議可為快速命令控制協(xié)議。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供ー種為快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎生成流表的方法，所述方法包括，在交換機(jī)中為快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎創(chuàng)建流表；每當(dāng)從外部接收到報(bào)文時，如果使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息在快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表中沒有找到匹配的流表項(xiàng)，則執(zhí)行以下步驟使用所述報(bào)頭信息在流表中創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對接收的報(bào)文進(jìn)行路由和重組，根據(jù)重組的報(bào)文中的信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”。在創(chuàng)建新的流表項(xiàng)的步驟中，可分別將所述流表項(xiàng)的源IP地址、目的IP地址、源端ロ、目的端ロ以及協(xié)議類型設(shè)置為所述報(bào)頭信息中的源IP地址、目的IP地址、源端ロ、目的端ロ以及協(xié)議類型，并且將所述流表項(xiàng)的創(chuàng)建時間戳設(shè)置為當(dāng)前時間。所述的方法可還包括通過網(wǎng)絡(luò)接ロ發(fā)送重組的報(bào)文。所述的方法可還包括設(shè)置hook函數(shù)，所述hook函數(shù)用于在網(wǎng)絡(luò)接ロ發(fā)送所述重組的報(bào)文之前，觸發(fā)執(zhí)行所述更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)的步驟。所述通過設(shè)置的hook函數(shù)執(zhí)行更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)的步驟可包括從重組的報(bào)文中提取報(bào)文重組信息、接ロ信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息，使用提取的信息構(gòu)建私有協(xié)議報(bào)文，并且將構(gòu)建的私有協(xié)議報(bào)文發(fā)送給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎；快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎在接收到所述私有協(xié)議報(bào)文后，使用接收到的私有協(xié)議報(bào)文中的報(bào)文重組信息、接ロ信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。所述私有協(xié)議可為快速命令控制協(xié)議。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種執(zhí)行快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表自學(xué)習(xí)的交換機(jī)，包括第一模塊，用于每當(dāng)交換機(jī)從外部接收到報(bào)文時，如果使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息在快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表中沒有找到匹配的流表項(xiàng)，則控制第二模塊執(zhí)行操作；第二模塊，用于在第一模塊控制下，使用所述報(bào)頭信息在流表中創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對接收的報(bào)文進(jìn)行路由和重組，根據(jù)重組的報(bào)文中的信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”。第二模塊在創(chuàng)建新的流表項(xiàng)時，可分別將所述流表項(xiàng)的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型設(shè)置為所述報(bào)頭信息中的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型，并且將所述流表項(xiàng)的創(chuàng)建時間戳設(shè)置為當(dāng)前時間。第二模塊可還通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送重組的報(bào)文。第二模塊還可設(shè)置hook函數(shù)，所述hook函數(shù)用于在網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送所述重組的報(bào) 文之前，觸發(fā)執(zhí)行所述更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。第二模塊在通過設(shè)置的hook函數(shù)執(zhí)行更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)時，可從重組的報(bào)文中提取報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息，使用提取的信息構(gòu)建私有協(xié)議報(bào)文，并且將構(gòu)建的私有協(xié)議報(bào)文發(fā)送給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎；其中，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎在接收到所述私有協(xié)議報(bào)文后，可使用接收到的私有協(xié)議報(bào)文中的報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。所述私有協(xié)議可為快速命令控制協(xié)議。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種使用快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的交換機(jī)，包括第一模塊，用于從外部接收報(bào)文；第二模塊，用于使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息在流表中匹配流表項(xiàng)；第三模塊，用于如果在流表中沒有匹配到流表項(xiàng)，則執(zhí)行以下操作使用所述報(bào)頭信息在流表中創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對接收的報(bào)文進(jìn)行路由和重組，根據(jù)重組的報(bào)文中的信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”，通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送重組的報(bào)文。第三模塊在創(chuàng)建新的流表項(xiàng)時，可分別將所述流表項(xiàng)的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型設(shè)置為所述報(bào)頭信息中的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型，并且將所述流表項(xiàng)的創(chuàng)建時間戳設(shè)置為當(dāng)前時間。第三模塊還可設(shè)置hook函數(shù)，所述hook函數(shù)用于在網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送所述重組的報(bào)文之前，觸發(fā)執(zhí)行所述更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。第三模塊在通過設(shè)置的hook函數(shù)觸發(fā)執(zhí)行更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)時，可從重組的報(bào)文中提取報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息，使用提取的信息構(gòu)建私有協(xié)議報(bào)文，并且將構(gòu)建的私有協(xié)議報(bào)文發(fā)送給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎；其中，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎在接收到所述私有協(xié)議報(bào)文后，使用接收到的私有協(xié)議報(bào)文中的報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。如果在流表中匹配到流表項(xiàng)，并且匹配的流表項(xiàng)的狀態(tài)為“已學(xué)習(xí)”，則第三模塊可使用匹配的流表項(xiàng)中的信息對接收的報(bào)文進(jìn)行重組，并且通過報(bào)文輸出(PKO)單元發(fā)送重組的報(bào)文。所述私有協(xié)議可為快速命令控制協(xié)議。


通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點(diǎn)將會變得更加清楚，其中圖I是示出快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表的流表項(xiàng)的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的流表自學(xué)習(xí)方法、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法和流表生成方法的流程圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的流表自學(xué)習(xí)方法的處理的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。交換機(jī)的快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎使用流表來進(jìn)行報(bào)文的重組并轉(zhuǎn)發(fā)重組的報(bào)文。所述流表 包含報(bào)文的重組信息、接ロ信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息。圖I示意性地示出快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎使用的流表中的流表項(xiàng)的結(jié)構(gòu)。參照圖1，每個流表項(xiàng)通常包括以下信息dsa_info:交換芯片內(nèi)部矩陣信息ether_dhost:目的 MACether_shost:源 MACout_ether_type :外層 VLAN 標(biāo)識out_tag :外層 VLAN IDon_ether_type 內(nèi)層 VLAN 標(biāo)識in_tag :內(nèi)層 VLAN IDeth_type :以太網(wǎng)類型字段tunnel_12_header: capwap隧道中承載的用戶ニ層信息,有可能是wifi頭(無線)，也有可能是ethernet頭(有線)sip :源 IPdip :目的 IPsport:源端 ロdport :目的端ロP :協(xié)議類型R :保留forward_port:從哪個端 ロ轉(zhuǎn)發(fā)action_type :執(zhí)行策略類型action_mask:執(zhí)行策略掩碼tunnel_idx: capwap 隧道表索引time_stamp :流表建立時間戳exten_index:保留control_index:保留meter_index:限速表索引nat_index: nat 轉(zhuǎn)換表索弓丨rule_state:流表狀態(tài)標(biāo)識
R2 :保留在本發(fā)明的流表自學(xué)習(xí)方法、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法、流表生成方法以及使用所述方法的交換機(jī)中，對使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對首次通過的每個數(shù)據(jù)流進(jìn)行路由和重組處理進(jìn)行學(xué)習(xí)，動態(tài)地為每個數(shù)據(jù)流建立包括報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息的流表項(xiàng)，從而快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎可參照建立的流表項(xiàng)進(jìn)行隨后通過的報(bào)文的重組和轉(zhuǎn)發(fā)處理。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的流表自學(xué)習(xí)方法、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法以及流表生成方法的流程圖。參照圖2，在使用快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的交換機(jī)中，在步驟S210，從外部接收報(bào)文。在步驟S220，交換機(jī)的快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息在流表中匹配流表項(xiàng)。具體為，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎使用從接收的報(bào)文中的報(bào)頭提取的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口和協(xié)議號在流表中查找匹配的流表項(xiàng)。 如果在步驟S220，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎確定沒有匹配到流表項(xiàng)，則在步驟S230，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎使用所述報(bào)頭信息在流表中創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，所述流表項(xiàng)中的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口和協(xié)議號分別為所述報(bào)頭中的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口和協(xié)議號。此外，將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)(如圖I中的rule_State)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可將所述流表項(xiàng)中的創(chuàng)建時間戳設(shè)置為當(dāng)前時間。此時，圖I所示的流表項(xiàng)結(jié)構(gòu)中除上述字段以外，其他的字段可以為空或預(yù)定的默認(rèn)值。換句話說，當(dāng)流表項(xiàng)的狀態(tài)被標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”時，所述其他的字段為無效字段。在步驟S240，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎通過交換機(jī)系統(tǒng)的控制面將所述報(bào)文發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對接收的報(bào)文進(jìn)行路由和報(bào)文重組。此后，在步驟S250，在重組的報(bào)文通過網(wǎng)絡(luò)接口被發(fā)送之前，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎取得所述重組的報(bào)文中的信息，并且根據(jù)重組的報(bào)文中的信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)(如圖I中的rule_state)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”。快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎使用重組的報(bào)文中的重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息來更新在步驟S230創(chuàng)建的流表項(xiàng)。例如，可重組的報(bào)文中的重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息來填充圖I中所示的流表項(xiàng)的其他字段，如 dsa_info、ether_dhost、ether_shost、out_ether_type>out_tag、in_ether_type>in_tag、ether_type、tunnel_12—header、forward—port、action_type、action—mask、tunnel_idx、nat_index等。所述流表項(xiàng)經(jīng)上述更新可被快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎用來直接對所述數(shù)據(jù)流的報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。在步驟S260，交換機(jī)的以太網(wǎng)驅(qū)動通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送重組的報(bào)文。另一方面，如果在步驟S220，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎確定匹配到了流表項(xiàng)，并且匹配的流表項(xiàng)的狀態(tài)為“已學(xué)習(xí)”，則在步驟S270，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎使用匹配的流表項(xiàng)中的信息對接收的報(bào)文進(jìn)行重組，并且通過報(bào)文輸出(PKO)單元發(fā)送重組的報(bào)文。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例的交換機(jī)中，可并行地執(zhí)行步驟S250與步驟S260，前提是，在執(zhí)行步驟S260以前能夠?qū)⒅亟M的報(bào)文中的信息傳遞給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎，以用于執(zhí)行步驟 S250。在交換機(jī)中，待轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進(jìn)行路由和報(bào)文重組處理(步驟S240)后，被傳送到以太網(wǎng)驅(qū)動中。為了將重組報(bào)文的信息傳遞給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎，可使用多種進(jìn)程間通信手段，如共享內(nèi)存、信號標(biāo)、管道等進(jìn)行所述重組報(bào)文的信息傳遞。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在交換機(jī)的以太網(wǎng)驅(qū)動中設(shè)置hook函數(shù)，所述hook函數(shù)在以太網(wǎng)驅(qū)動接收到經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進(jìn)行路由和報(bào)文重組的報(bào)文后，在通過網(wǎng)絡(luò)接ロ發(fā)送所述重組的報(bào)文之前,觸發(fā)步驟S650的執(zhí)行作為hook的handler。在上述使用hook函數(shù)的實(shí)施例中，步驟S250被執(zhí)行為以太網(wǎng)驅(qū)動從重組的報(bào)文中提取報(bào)文重組信息、接ロ信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息，使用提取的信息構(gòu)建私有協(xié)議報(bào)文，并且將構(gòu)建的私有協(xié)議報(bào)文發(fā)送給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎；快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎在接收到所述私有協(xié)議報(bào)文后，使用接收到的私有協(xié)議報(bào)文中的報(bào)文重組信息、接ロ信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”。根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例，所述私有協(xié)議是在以太網(wǎng)中定義和傳輸?shù)目焖倜羁刂茀f(xié)議(FCCP)，在交換機(jī)中構(gòu)建并傳輸包括報(bào)文重組信息、接ロ信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息的FCCP報(bào)文。根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例，使用快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的交換機(jī)可以是多核處理器的交換 機(jī)，此時，交換機(jī)從外部接收的報(bào)文可以先通過報(bào)文調(diào)度單元進(jìn)行調(diào)度，再傳送給用于轉(zhuǎn)發(fā)接收的報(bào)文的快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎。圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的流表自學(xué)習(xí)方法的處理，其中示出對首次通過交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)流的報(bào)文的處理，從而進(jìn)行流表自學(xué)習(xí)。參照圖3，在使用快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的交換機(jī)中，在(1)，交換機(jī)從外部接收到報(bào)文，并且將接收的報(bào)文交給其快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎。在(2)，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”。具體來說，此時，從接收的報(bào)文中的報(bào)頭提取源IP地址、目的IP地址、源端ロ、目的端口和協(xié)議號作為新創(chuàng)建的流表項(xiàng)中的源IP地址、目的IP地址、源端ロ、目的端口和協(xié)議號，并且將所述流表項(xiàng)的創(chuàng)建時間戳設(shè)置為當(dāng)前時間。在(3)和(4)，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎將接收的報(bào)文通過交換機(jī)系統(tǒng)的控制面?zhèn)鬟f給以太網(wǎng)驅(qū)動。在(5)，以太網(wǎng)驅(qū)動將所述報(bào)文發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進(jìn)行路由和重組。在(6)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧將經(jīng)過路由和重組處理的報(bào)文傳遞給以太網(wǎng)驅(qū)動進(jìn)行發(fā)送。在(7)，以太網(wǎng)驅(qū)動通過在其中預(yù)定設(shè)置的hook函數(shù)，從路由、重組的報(bào)文提取報(bào)文重組信息、發(fā)送接ロ信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息，使用提取的信息構(gòu)建FCCP報(bào)文。在(8)和(10)，hook函數(shù)將構(gòu)建的FCCP報(bào)文通過交換機(jī)系統(tǒng)的控制面發(fā)送給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎。同時，在(9)，以太網(wǎng)驅(qū)動通過其網(wǎng)絡(luò)接ロ發(fā)送重組的報(bào)文。在(11)，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎接收到從以太網(wǎng)驅(qū)動發(fā)送的所述FCCP報(bào)文，并且使用所述FCCP報(bào)文中的報(bào)文重組信息、發(fā)送接ロ信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息來更新在(2)創(chuàng)建的流表項(xiàng)。此后，在(12)，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎釋放接收的FCCP報(bào)文。本發(fā)明還提供ー種在使用快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的交換機(jī)中生成流表的方法以及使用本發(fā)明的流表自學(xué)習(xí)方法、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法以及生成流表的方法，以及使用所述方法的交換機(jī)。從參照圖2和圖3描述的本發(fā)明的示例性實(shí)施例可以看出，本發(fā)明的流表自學(xué)習(xí)方法、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法以及生成流表的方法，以及使用所述方法的交換機(jī)可在通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進(jìn)行首次通過交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)流的處理時，對報(bào)文重組、接ロ信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行學(xué)習(xí)，并且動態(tài)地建立流表項(xiàng)，從而自動地生成流表，從而免除了手動建立流表的需要，也降低了在手動建立流表時可能發(fā)生的錯誤。
盡管已參照優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離 由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變換。
權(quán)利要求
1.一種快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表自學(xué)習(xí)方法，包括，每當(dāng)交換機(jī)從外部接收到報(bào)文時，如果使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息在快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表中沒有找到匹配的流表項(xiàng)，則執(zhí)行以下步驟 使用所述報(bào)頭信息在流表中創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中，，; 通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對接收的報(bào)文進(jìn)行路由和重組； 根據(jù)重組的報(bào)文中的信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”。
2.如權(quán)利要求I所述的流表自學(xué)習(xí)方法，其中，在創(chuàng)建新的流表項(xiàng)的步驟中，分別將所述流表項(xiàng)的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型設(shè)置為所述報(bào)頭信息中的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型，并且將所述流表項(xiàng)的創(chuàng)建時間戳設(shè)置為當(dāng)前時間。
3.如權(quán)利要求2所述的流表自學(xué)習(xí)方法，還包括通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送重組的報(bào)文。
4.如權(quán)利要求3所述的流表自學(xué)習(xí)方法，還包括 設(shè)置hook函數(shù)，所述hook函數(shù)用于在網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送所述重組的報(bào)文之前，觸發(fā)執(zhí)行所述更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的流表自學(xué)習(xí)方法，其中，所述通過設(shè)置的hook函數(shù)執(zhí)行更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)的步驟包括 從重組的報(bào)文中提取報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息，使用提取的信息構(gòu)建私有協(xié)議報(bào)文，并且將構(gòu)建的私有協(xié)議報(bào)文發(fā)送給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎； 快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎在接收到所述私有協(xié)議報(bào)文后，使用接收到的私有協(xié)議報(bào)文中的報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。
6.如權(quán)利要求5所述的流表自學(xué)習(xí)方法，其中，所述私有協(xié)議為快速命令控制協(xié)議。
7.—種在包括快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的交換機(jī)中執(zhí)行的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，包括 從外部接收報(bào)文； 使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息在流表中匹配流表項(xiàng)； 如果在流表中沒有匹配到流表項(xiàng)，則執(zhí)行以下操作 使用所述報(bào)頭信息在流表中創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”， 通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對接收的報(bào)文進(jìn)行路由和重組， 根據(jù)重組的報(bào)文中的信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”， 通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送重組的報(bào)文。
8.如權(quán)利要求7所述的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，其中，在創(chuàng)建新的流表項(xiàng)的處理中，分別將所述流表項(xiàng)的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型設(shè)置為所述報(bào)頭信息中的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型，并且將所述流表項(xiàng)的創(chuàng)建時間戳設(shè)置為當(dāng)前時間。
9.如權(quán)利要求8所述的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，還包括設(shè)置hook函數(shù)，所述hook函數(shù)用于在網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送所述重組的報(bào)文之前，觸發(fā)執(zhí)行所述更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，其中，所述設(shè)置的hook函數(shù)觸發(fā)執(zhí)行更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)的步驟包括 從重組的報(bào)文中提取報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息，使用提取的信息構(gòu)建私有協(xié)議報(bào)文，并且將構(gòu)建的私有協(xié)議報(bào)文發(fā)送給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎； 快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎在接收到所述私有協(xié)議報(bào)文后，使用接收到的私有協(xié)議報(bào)文中的報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。
11.如權(quán)利要求7所述的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，還包括如果在流表中匹配到流表項(xiàng)，并且匹配的流表項(xiàng)的狀態(tài)為“已學(xué)習(xí)”，則使用匹配的流表項(xiàng)中的信息對接收的報(bào)文進(jìn)行重組，并且通過報(bào)文輸出(PKO)單元發(fā)送重組的報(bào)文。
12.如權(quán)利要求11所述的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，其中，所述私有協(xié)議為快速命令控制協(xié)議。
13.一種為快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎生成流表的方法，所述方法包括，在交換機(jī)中 為快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎創(chuàng)建流表； 每當(dāng)從外部接收到報(bào)文時，如果使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息在快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表中沒有找到匹配的流表項(xiàng)，則執(zhí)行以下步驟 使用所述報(bào)頭信息在流表中創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的 狀態(tài)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”， 通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對接收的報(bào)文進(jìn)行路由和重組， 根據(jù)重組的報(bào)文中的信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的 狀態(tài)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，在創(chuàng)建新的流表項(xiàng)的步驟中，分別將所述流表項(xiàng)的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型設(shè)置為所述報(bào)頭信息中的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型，并且將所述流表項(xiàng)的創(chuàng)建時間戳設(shè)置為當(dāng)前時間。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送重組的報(bào)文。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括設(shè)置hook函數(shù)，所述hook函數(shù)用于在網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送所述重組的報(bào)文之前，觸發(fā)執(zhí)行所述更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)的步驟。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述通過設(shè)置的hook函數(shù)執(zhí)行更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)的步驟包括 從重組的報(bào)文中提取報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息，使用提取的信息構(gòu)建私有協(xié)議報(bào)文，并且將構(gòu)建的私有協(xié)議報(bào)文發(fā)送給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎； 快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎在接收到所述私有協(xié)議報(bào)文后，使用接收到的私有協(xié)議報(bào)文中的報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述私有協(xié)議為快速命令控制協(xié)議。
19.一種執(zhí)行快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表自學(xué)習(xí)的交換機(jī)，包括 第一模塊，用于每當(dāng)交換機(jī)從外部接收到報(bào)文時，如果使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息在快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表中沒有找到匹配的流表項(xiàng)，則控制第二模塊執(zhí)行操作； 第二模塊，用于在第一模塊控制下，使用所述報(bào)頭信息在流表中創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對接收的報(bào)文進(jìn)行路由和重組，根據(jù)重組的報(bào)文中的信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”。
20.如權(quán)利要求19所述的交換機(jī)，其中，第二模塊在創(chuàng)建新的流表項(xiàng)時，分別將所述流表項(xiàng)的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型設(shè)置為所述報(bào)頭信息中的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型，并且將所述流表項(xiàng)的創(chuàng)建時間戳設(shè)置為當(dāng)前時間。
21.如權(quán)利要求20所述的交換機(jī)，其中，第二模塊還通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送重組的報(bào)文。
22.如權(quán)利要求21所述的交換機(jī)，第二模塊還設(shè)置hook函數(shù)，所述hook函數(shù)用于在網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送所述重組的報(bào)文之前，觸發(fā)執(zhí)行所述更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。
23.如權(quán)利要求22所述的交換機(jī)，其中，第二模塊在通過設(shè)置的hook函數(shù)執(zhí)行更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)時，從重組的報(bào)文中提取報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息，使用提取的信息構(gòu)建私有協(xié)議報(bào)文，并且將構(gòu)建的私有協(xié)議報(bào)文發(fā)送給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎； 其中，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎在接收到所述私有協(xié)議報(bào)文后，使用接收到的私有協(xié)議報(bào)文中的報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。
24.如權(quán)利要求23所述的交換機(jī)，其中，所述私有協(xié)議為快速命令控制協(xié)議。
25.一種使用快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的交換機(jī)，包括 第一模塊，用于從外部接收報(bào)文； 第二模塊，用于使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息在流表中匹配流表項(xiàng)； 第三模塊，用于如果在流表中沒有匹配到流表項(xiàng)，則執(zhí)行以下操作 使用所述報(bào)頭信息在流表中創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”， 通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對接收的報(bào)文進(jìn)行路由和重組， 根據(jù)重組的報(bào)文中的信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”， 通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送重組的報(bào)文。
26.如權(quán)利要求25所述的交換機(jī)，其中，第三模塊在創(chuàng)建新的流表項(xiàng)時，分別將所述流表項(xiàng)的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型設(shè)置為所述報(bào)頭信息中的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及協(xié)議類型，并且將所述流表項(xiàng)的創(chuàng)建時間戳設(shè)置為當(dāng)前時間。
27.如權(quán)利要求26所述的交換機(jī)，其中，第三模塊還設(shè)置hook函數(shù)，所述hook函數(shù)用于在網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送所述重組的報(bào)文之前，觸發(fā)執(zhí)行所述更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。
28.如權(quán)利要求27所述的交換機(jī)，其中，第三模塊在通過設(shè)置的hook函數(shù)觸發(fā)執(zhí)行更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)時，從重組的報(bào)文中提取報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息，使用提取的信息構(gòu)建私有協(xié)議報(bào)文，并且將構(gòu)建的私有協(xié)議報(bào)文發(fā)送給快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎； 其中，快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎在接收到所述私有協(xié)議報(bào)文后，使用接收到的私有協(xié)議報(bào)文中的報(bào)文重組信息、接口信息以及轉(zhuǎn)發(fā)策略信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)。
29.如權(quán)利要求25所述的交換機(jī)，其中，如果在流表中匹配到流表項(xiàng)，并且匹配的流表項(xiàng)的狀態(tài)為“已學(xué)習(xí)”，則第三模塊使用匹配的流表項(xiàng)中的信息對接收的報(bào)文進(jìn)行重組，并且通過報(bào)文輸出(PKO)單元發(fā)送重組的報(bào)文。
30.如權(quán)利要求29所述的交換機(jī)，其中，所述私有協(xié)議為快速命令控制協(xié)議。
全文摘要
提供一種流表自學(xué)習(xí)方法、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法和交換機(jī)。一種快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表自學(xué)習(xí)方法，包括，每當(dāng)交換機(jī)從外部接收到報(bào)文時，如果使用接收的報(bào)文中的報(bào)頭信息在快速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的流表中沒有找到匹配的流表項(xiàng)，則執(zhí)行以下步驟使用所述報(bào)頭信息在流表中創(chuàng)建新的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“學(xué)習(xí)中”；通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對接收的報(bào)文進(jìn)行路由和重組；根據(jù)重組的報(bào)文中的信息更新創(chuàng)建的流表項(xiàng)，并且將所述流表項(xiàng)的狀態(tài)標(biāo)注為“已學(xué)習(xí)”。
文檔編號H04L12/56GK102769576SQ20121029582
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者趙晗, 路濤 申請人:北京傲天動聯(lián)技術(shù)有限公司