[发明专利]路由器对IP报文的快速转发方法

说明书

技术领域

本发明涉及IP报文转发领域，具体涉及路由器对IP报文的快速转发方法。

背景技术

对于通过软件实现报文转发的路由器，转发流程是决定其总体性能的重要因素。传统的单播报文转发流程如下：路由器的底层驱动把报文送到协议栈；协议栈首先丢弃含有非法报文头的报文，然后确定该报文是到达本地还是需要转发；对于到达本地的报文，送上层协议软件处理；对于需要转发的报文，则查找路由表确定出端口，修改报文头后，查找ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）表，更新目的MAC地址DMAC，再通过出端口得到新的源MAC地址SMAC，最后把报文发送给路由器的底层驱动。

按照上述转发流程，每个IP单播报文都要先从路由器的底层驱动送到协议栈，执行相同的路由查找、ARP查找、报文更新，然后再发送回路由器的底层驱动，即使他们具有相同的目的IP地址，因此，转发效率较低，浪费了CPU资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决路由器转发效率较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种路由器对IP报文的快速转发方法，包括以下步骤：

步骤A10：路由器的底层驱动收到IP报文后，判断该IP报文是否为IP单播报文，如果是则执行步骤A20；否则执行步骤A60；

步骤A20：判断该IP报文的头部是否合法，如果合法则执行步骤A30；否则丢弃该IP报文；

步骤A30：以SIP、DIP为关键字查找PPL表，如果查找到与该IP报文中SIP、DIP相同的表项则执行步骤A40，否则执行步骤A60；

步骤A40：更新该PPL表项的age为1，从PPL表的相应表项中获取出端口MAC、DMAC，并更新该IP报文的SMAC、DMAC；

步骤A50：把该IP报文的TTL减1并重新计算校验和，然后发送该IP报文；返回步骤A10，处理下一个报文；

步骤A60：把该IP报文送协议栈，经过标准IP软件转发流程处理后发送。

在上述方法中，建立所述PPL表方法如下：

步骤A201：查找当前PPL表，如果查找成功，则该报文根据PPL表查找结果转发；否则执行步骤A202；

步骤A202：把该IP报文送协议栈转发，并且为该报文创建一条PPL条目ppl2，并记录SIP、DIP、网关、出端口和SMAC，DMAC空缺；

步骤A203：以网关IP地址为关键字查找SFF-ARP表，如果查找到与该网关对应的SFF-ARP条目，则执行步骤A204，否则执行步骤A205；

步骤A204：将相应SFF-ARP条目的DMAC填写入PPL条目ppl2，并设置该条目属性为VALID，然后执行步骤A206；

步骤A205：把条目ppl2的属性设置为INVALID，然后执行步骤A209；

步骤A206：用条目ppl2查找PPL表，如果找到匹配条目则执行步骤A208，否则执行步骤A207；

步骤A207：把条目ppl2加入PPL表，结束；

步骤A208：用条目ppl2携带的DMAC，更新PPL表相应表项的DMAC，结束；

步骤A209：用条目ppl2查找PPL-INV表，如果找到匹配条目则无操作，否则执行步骤A210；

步骤A210：把条目ppl2加入PPL-INV表，结束。

在上述方法中，建立SFF-ARP表及与PPL表、PPL-INV表关联的过程如下：

步骤A301：IP协议栈学习到新ARP条目，创建新SFF-ARP条目arp2，记录网关IP地址和DMAC地址信息；

步骤A302：用arp2的IP地址查找SFF-ARP表，如果查找到与arp2的IP地址相同的SFF-ARP条目arp-tmp，则执行步骤A303，否则执行步骤A304；

步骤A303：检查新条目arp2的MAC地址是否与arp-tmp的MAC地址相同，如果不相同执行步骤A305，否则执行步骤A308；

步骤A304：把条目arp2加入SFF-ARP表，然后执行步骤A306；

步骤A305：用条目arp2的MAC更新arp-tmp的DMAC信息，接着查找PPL表，更新网关IP地址与arp-tmp的IP地址相同的PPL条目的DMAC，然后执行步骤A308；