[发明专利]一种报文信息学习方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，尤指一种报文信息学习方法和装置。

背景技术

目前，在数据通信领域中，网络设备在转发二层或三层数据时，通过查找快速转发表的方式得到所接收数据的出端口。同时，所述被查找的快速转发表是网络设备通过对自身所接收的报文进行动态学习而得到的。

图1是现有技术中根据媒体接入控制(MAC，Media Access Control)地址进行数据转发的网络设备的组成结构示意图。如图1所示，该二层网络设备主要包括：逻辑模块、CPU和MAC地址列表。其中，逻辑模块是现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)；MAC地址列表是快速转发表的一种，其中的每一个表项都是MAC地址和端口之间的映射关系。

图2是图1中所示的网络设备对所接收的报文进行转发处理的流程图。如图2所示，包括以下步骤：

步骤201，网络设备中的逻辑模块检测是否接收到报文，是则执行步骤202，否则继续进行检测。

步骤202，逻辑模块根据所接收报文的MAC地址查找MAC地址列表，如果命中则执行步骤203，否则执行步骤204。

步骤203，逻辑模块根据命中的MAC地址表项，将所接收的报文从相应的端口发送出去，并返回步骤201。

步骤204，逻辑模块将所述MAC地址上报到CPU。

本步骤中，逻辑模块将MAC地址上报CPU具体为：逻辑模块将MAC地址写入先入先出(FIFO)队列中，CPU通过读取FIFO队列中的信息来获得逻辑模块上报的MAC地址。

步骤205，CPU判断是否需要对所接收的MAC地址进行学习，是则执行步骤207，否则执行步骤206。

步骤206，CPU向逻辑模块返回无需学习的指令，逻辑模块接收到指令后执行步骤201。

步骤207，CPU向逻辑模块返回需要学习的指令，逻辑模块接收到指令后对所述MAC地址进行学习，并在完成学习后返回步骤201。

本步骤中，逻辑模块对所述MAC地址进行学习具体为：逻辑模块将所述报文的源MAC地址和接收到该报文的端口之间的对应关系保存到MAC地址列表。此后，便可以在接收到目的MAC地址为上述源MAC的报文时，从相应的端口发送出去。

在图2所示的MAC地址学习过程中，逻辑模块在接收报文的MAC地址为未知MAC地址，即在MAC地址列表中没有相应的MAC地址时，就将该报文的MAC地址通过写入FIFO队列上报给CPU。但是，在CPU还未响应本次上报的MAC地址时，如果同一会话的下一个报文就已到达，则逻辑模块还会将后到达报文的MAC地址通过写入FIFO队列上报给CPU，以此类推。而属于同一个会话的报文的MAC地址其实是相同的，因此上述过程会导致CPU多次接收和处理相同的MAC地址，但实际上只有第一次的接收和处理是有效的。可见，现有的MAC地址学习方案，降低了逻辑模块和CPU之间的通信效率，进而降低了MAC地址的学习效率，并且加重了CPU的处理负荷。

实际上对于其它的报文信息学习过程，如五元组的学习，同样存在由于报文到达网络设备的速率大于该网络设备的CPU处理一个报文的速率而导致的报文信息学习效率不高，CPU处理负荷重的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种报文信息学习装置，该装置可以提高报文信息学习效率，并减轻CPU的处理负荷。

本发明还提供了一种报文信息学习方法，该装置可以提高报文信息学习效率，并减轻CPU的处理负荷。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明公开了一种报文信息学习装置，该装置包括：快速转发表存储单元、缓存单元、学习单元和CPU，其中，

快速转发表存储单元，用于存储快速转发表；

缓存单元，用于保存学习单元写入的指定信息；

学习单元，用于从快速转发表存储单元查找当前接收报文中的指定信息，如果没有查找到则查询所述缓存单元中是否已保存了所述指定信息，是则结束对当前接收报文信息的学习，否则将所述指定信息写入缓存单元，并将所述指定信息上报给CPU；当CPU返回需要进行学习的判断结果时，将所述指定信息和接收所述当前报文的端口之间的对应关系保存到所述快速转发表存储单元；当CPU返回不需进行学习的判断结果时，结束当前报文信息的学习；

CPU，用于根据学习单元上报的指定信息判断是否进行学习，并向学习单元返回判断结果。