[发明专利]一种支持网络演进的报文解析装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机网络设备领域，具体的涉及一种支持网络演进的报文解析装置及方法。

背景技术

传统的网络体系难以适应用户不断增长的需求，新的网络功能如NDN、VxLAN随之涌现。这些功能定义了新的网络功能，对网络设备在解析、处理等方面的处理能力有了新的需求。然而受到网络设备厂商和协议开发环境的限制，新型功能设备的开发和部署面临诸多困难。如果网络设备能够在解析、匹配、动作等方面支持用户定制，那么将大大降低新型网络功能的试验和部署难度，从而为网络的创新和演进提供一个更加开放的平台。

为支持网络功能的快速创新和部署，网络设备首先要能够支持灵活的报文解析，以便提取出功能所需的匹配域。目前，数据平面提出了可编程实现方案，例如，CAFE、SwitchBlade等方案提出了支持报文头部任意比特域组合的结构，初步实现了用户自定义的匹配域提取方式。刘中金等人提出了弹性协议可定制的网络数据平面结构及其映射算法，简称EPC (Elastic Protocol Customizable)，通过在解析模块中利用RAM实现对匹配域偏移量的缓存，从而利用偏移量将所需的匹配域信息提取，实现匹配域的用户定义，但是可扩展性较弱。

发明内容

本发明针对现有技术存在不能很好地满足网络设备在解析、处理等方面的处理能力有了新的需求，不持之网络设备能够在解析、匹配、动作等方面支持用户定制等问题，提出一种支持网络演进的报文解析装置及方法。

本发明的技术方案是：一种支持网络演进的报文解析装置，包括：类型域初始器、类型域偏移量提取器、类型域提取器、偏移量（匹配域偏移量及下一类型域偏移量）提取器和匹配域提取器，类型域初始器分别与类型域偏移量提取器和类型域提取器相连，类型域提取器与偏移量提取器相连，偏移量提取器与匹配域提取器相连，匹配域提取器输出n个匹配域；其中，

类型域初始器，用于接收报文后，初始化当前报文头部的类型数值代码；

类型域偏移量提取器，用于根据报文头部的类型域数值代码，找到其类型域偏移量信息储存位置，并提取该类型域的偏移量信息，包括起始位置信息和终止位置信息；

类型域提取器，用于根据所输入的类型域偏移量信息即起始位置和终止位置，从报文头部中提取类型域的值；

偏移量提取器包括：匹配域偏移量提取器和下一类型域偏移量提取器，用于（1）将类型域信息输入TCAM，从TCAM中存储的多种类型域信息中查找匹配，找到与当前输入的类型域相符合的匹配字段后输出该字段的匹配结果，并且将匹配结果送往RAM中；（2）RAM中事先存储了每一种类型域所对应的匹配域偏移量信息和下一类型域偏移量信息，根据TCAM匹配结果，找到在RAM中对应储存的匹配域偏移量信息和下一类型域偏移量信息；

匹配域提取器，用于根据输入的匹配域偏移量即起始位置和终止位置，在报文头部中提取出匹配域的值，输出该匹配域信息。

所述的支持网络演进的报文解析装置，所述下一类型域偏移量提取器根据下一类型域偏移量信息判断是否解析过程结束，若结束，则不做后续解析，若没有结束，则将下一类型域偏移量信息输入到类型域提取器进行进一步解析。

一种支持网络演进的报文解析方法，包括以下步骤：

类型域初始器接收报文并初始化报文头部的类型；

类型域偏移量提取器提取报文头部的第一个类型域偏移量；

类型域提取器根据类型域偏移量提取出类型域；

匹配域偏移量提取器将类型域值输入到TCAM中进行查找，并将查找结果反馈到RAM中；

下一类型域偏移量提取器从RAM中提取匹配域和下一类型域偏移量信息；

匹配域提取器根据偏移量信息提取匹配域，输出下一类型域偏移量信息。

所述的支持网络演进的报文解析方法，所述匹配域偏移量提取器将类型域值输入到TCAM中进行查找，并将查找结果反馈到RAM中，具体为：将类型域信息输入TCAM，从TCAM中存储的多种类型域信息中查找匹配，找到与当前输入的类型域相符合的匹配字段后输出该字段的匹配结果，并且将匹配结果送往RAM中。

所述的支持网络演进的报文解析方法，所述下一类型域偏移量提取器从RAM中提取匹配域和下一类型域偏移量信息，具体为：RAM中事先存储了每一种类型域所对应的匹配域偏移量信息，根据TCAM匹配操作后提供的类型域信息，找到其在RAM中对应储存的匹配域偏移量信息。

所述的支持网络演进的报文解析方法，所述匹配域提取器根据偏移量信息提取匹配域，输出下一类型域偏移量信息具体包括：