[发明专利]实现网络数据包转发加速的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现网络数据包转发加速的方法及装置。

背景技术

目前一些网络设备尤其是一些低端的网络设备的网络数据包转发功能主要依赖于嵌入式系统协议栈所提供的网桥或路由功能来实现的，因通常这种软件协议栈都是一些通用协议栈，而这些协议栈都是参照TCP/IP协议栈模型来创建的，每个被转发网络数据包都需要在协议栈中流转一次，在这个过程中涉及的函数和中断较多，从而造成转发速率过慢，同时对CPU资源使用也造成了极大的浪费；另外目前也有很多的网络设备使用硬加速的方法，这种方式主要是通过在硬件芯片中置入一个专用的加速单元来实现对于网络包转发的加速，虽然这种方式可以实现对网络数据包的高速转发，但因为硬件的接口和规则都是预置好的，缺乏灵活性，另外因为硬件加速单元的加入，相应的成本也会增加，这对于一些对成本非常敏感低端的网络设备来说影响非常大。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种对于网络数据包传输过程中相似的数据包进行二次传输时，使其跳过协议栈进行直接发送，实现网络数据包转发加速的方法及装置。

为达到上述目的，本发明实现网络数据包转发加速的方法，通过增设经过数据栈处理过的数据包的转发信息条目的转发数据库，以及进行以下步骤实现，步骤包括：

1.1接收网络数据包；

1.2将接收到的网络数据包信息与转发数据库中的信息进行信息匹配，

若匹配成功，则进行步骤1.3；

若匹配不成功，则进行步骤1.4；

1.3将接收到的所述的网络数据包进行转发；

1.4将接收到的所述的网络数据包输入协议栈进行处理，转发处理之后的网络数据包。

进一步地，进行步骤1.2后，匹配成功，依据转发数据库中的信息，更新协议栈中信息库的相应条目。

进一步地，进行步骤1.2后，匹配不成功，依据所述的网络数据包在协议栈中建立的信息，建立转发信息条目。

特别地，转发存储器中已记录的转发条目依据协议栈中信息库信息进行定期更新。

为达到上述目的，本发明实现网络数据包转发加速的装置，包括接收模块、转发处理模块、转发存储模块和发送模块，其中

所述接收模块，用于接收网络数据包；

所述转发存储模块，用于存储经过协议栈处理的数据包的转发信息条目；

所述转发处理模块，将接收到的网络数据包的信息与转发存储模块中的信息进行匹配，匹配成功将所述数据包发送到发送模块进行发送，并更新协议栈中的信息库的相应条目，匹配不成功将所述数据包发送到协议栈中进行信息处理之后，发送到发送模块进行发送。

所述发送模块，用于将所述的网络数据包发送出去。

进一步地，还包括转发学习模块，用于读取接收到的数据包的信息，将信息输出到转发处理单元，并将经协议栈处理过的数据包的转发信息条目存储到转发存储器模块，进行备份。

特别地，还包括定时模块，用于控制学习模块处理转发存储模块中的转发信息条目的频率。

本发明实现网络数据包转发加速方法及装置，通过对需要转发的网络数据包进行提前的与已经经过协议栈的数据包进行信息匹配，匹配成功后进行直接转发，减少了相似的数据包多次转发，多次进入协议栈中的流转过程；匹配不成功，根据在协议栈中处理过的数据包在协议栈中的信息，建立该数据包的转发条目以备份，在此数据包下次转发时备用。

附图说明

图1是本发明实现网络数据包转发和加速的方法的步骤流程图；

图2是本发明实现网络数据包转发和加速的方法的转发数据库的更新流程图；

图3为本发明实现网络数据包转发和加速的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

如图1-2所示，本发明实现网络数据包转发加速的方法，通过增设经过数据栈处理过的数据包的转发信息条目的转发数据库，以及进行以下步骤实现，步骤包括：

1.1接收网络数据包；

1.2将接收到的网络数据包信息与转发数据库中的信息进行信息匹配，

若匹配成功，则进行步骤1.3；

若匹配不成功，则进行步骤1.4；

1.3将接收到的所述的网络数据包进行转发；

1.4将接收到的所述的网络数据包输入协议栈进行处理，转发处理之后的网络数据包。

进一步地，进行步骤1.2后，匹配成功，依据转发数据库中的信息，更新协议栈中信息库的相应条目。