[发明专利]使用连续字节来表示通用格式报头的方法及其装置

说明书

本公开涉及使用连续字节来表示通用格式报头的方法及其装置。用于修改分组报头的装置的实施例涉及重写引擎，重写引擎以该协议特有的通用格式表示分组的每个协议报头，以实现分组的可编程修改，从而产生在修改分组报头时的硬件和软件灵活性。软件在用于各种协议的硬件表中对通用格式进行编程。重写引擎能够从协议报头检测缺失字段并且能够将协议报头扩展成最大大小，使得协议报头包含该协议的所有可能字段。无论协议报头对应于协议的哪个变体，字段中的每个字段都具有相同偏移。经扩展的协议报头由独立于协议报头的大小的数据结构表示。

技术领域

本发明涉及分组报头修改。更具体地，本发明涉及一种使用连续字节来表示通用格式报头的方法及其装置。

背景技术

网络分组经由因特网使用的协议、比如传输控制协议/网际协议/以太网协议(TCP/IP/以太网)承载数据。典型交换机能够在向目的地或者向另一交换机发送出分组之前修改传入的分组的各种字段。出于各种原因而修改传入的分组，比如分组将被转发到何处、目的地支持的协议、分组的优先级、协议报头的传入格式等。由于网络协议正在演变，协议报头的一个或者多个字段可以是可任选的，这使交换机的硬件变复杂，因为在协议报头内的给定的字段可能不总是处于固定的偏移。

在分组的修改期间，现有技术的交换机线性地处理分组中的每个协议层。这样的处理会产生与网络有关的性能问题，包括时延，这可能使实现方式过度提供处理资源。

发明内容

用于修改分组报头的装置的实施例涉及重写引擎，重写引擎以该协议特有的通用格式表示分组的每个协议报头，以实现分组的可编程修改，从而产生在修改分组报头时的硬件和软件灵活性。软件在用于各种协议的硬件表中对通用格式进行编程。重写引擎能够从协议报头检测缺失字段并且能够将协议报头扩展成最大大小，使得协议报头包含该协议的所有可能字段。无论协议报头对应于协议的哪个变体，字段中的每个字段都具有相同偏移。扩展的协议报头由独立于协议报头的大小的数据结构表示。

在一个方面中，提供一种重写引擎的方法。该方法包括从传入的分组的协议报头检测缺失字段。基于检测，该方法也包括将协议报头扩展成用于对应协议的通用格式。通用格式包括对应协议可以具有的所有可能字段。该方法也包括针对扩展的协议报头维护数据结构。数据结构包括第一字段和第二字段，其中第一字段指示从扩展的协议报头的开始起的连续有效字节的数目，而第二字段是指示在扩展的协议报头中的连续有效字节之后的每个字节的有效性的位矢量。

在一些实施例中，维护数据结构包括：针对在连续有效字节之后的每个无效字段的每个字节，将位矢量的位标注为不可用，以及针对在连续有效字节之后的每个有效字段的每个字节，将位矢量的位标注为可用。

在另一方面中，提供一种表示扩展的协议报头的方法。该方法包括获得扩展的协议报头。扩展的协议报头是根据用于对应协议的通用格式而被一般化的传入的分组的协议报头。

在一些实施例中，重写引擎通过从协议报头检测缺失字段以及基于检测根据通用格式扩展协议报头来使协议报头一般化。

在一些实施例中，通用格式包括协议的所有可能字段，其中无论协议报头对应于协议的哪个变体，字段中的每个字段都具有相同偏移。

该方法也包括维护扩展的协议报头的表示。表示是包括第一字段和第二字段的数据结构。在一些实施例中，第一字段是连续_字节字段，而第二字段是位矢量字段。

该方法也包括：将第一字段设置成从扩展的协议报头的开始起的连续有效字节的数目，针对在连续有效字节之后的每个无效字段的每个字节将第二字段的位标注为不可用，其中每个无效字段是在传入的分组的协议报头中不存在的字段，以及针对在连续有效字节之后的每个有效字段的每个字节将第二字段的位标注为可用，其中每个有效字段是在传入的分组的协议报头中存在的字段。

在又一方面中，提供一种网络交换机的方法。该方法包括：在网络交换机的传入端口处接收分组，以及根据用于对应协议的通用格式来使分组的协议报头一般化。