[发明专利]UDP报文的处理方法、装置以及网络转发装置

说明书

一种UDP报文的处理方法、装置以及网络转发装置所述方法包括如下步骤：接收输入PORT端口传送的网络报文；判断网络设备的CPU占用率是否大于或等于临界阈值，如果小于临界阈值，对网络报文直接进行转发，如果等于或高于临界阈值，且属于UDP报文，则对于UDP报文按照七元组进行分类，并在满足合理时延和MTU的基础上累加缓存，当不满足是则进行重组转发，转发后应当进行分片，重组和分片均参考标识字段和片偏移字段。本发明将同类的UDP报文进行累加并重组，通过牺牲延迟时间，以减少报文开销消息的转发，换取更大的吞吐量，从而提高UDP报文的实际转发率。

技术领域

本发明涉及一种报文处理领域，具体的，涉及到对UDP协议报文进行优化处理，以克服由于小字节通过NAT(Network Address Translation，网络地址转换)设备的时候，容易造成的吞吐量小的问题。

背景技术

随着Internet的日益普及，内部网用户访问Internet的需求在不断增加，一些企业也需要对外提供诸如WWW页面浏览、FTP文件传输、DNS域名解析等服务，这些因素会导致网络流量的急剧增加。

参见图1，由于IP资源的稀缺性，NAT(Network Address Translation，网络地址转换)设备被普遍应用于企事业单位、校园等各种上网设备较多的区域。NAT网关作为内外网之间的数据通道，负责进行内外网的数据转换，如果NAT网关吞吐量太小，就会成为网络瓶颈，给整个网络的传输效率带来负面影响。

网络吞吐量表示为：在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。对100Mb/s的以太网，其典型的吞吐量可能只有70Mb/s。而由于以太网的发送方式是按照一个帧一个帧来发送的，帧与帧之间存在最小12字节的帧间隙和固定7字节的前导码和1字节的帧起始定界符，当网络中存在大量小字节报文时，网络设备中，对于通过CPU发送出去的报文，由于每个报文中均有帧间隙、前导码及帧起始定界符，因此，实际净载荷的吞吐量小很多。因此，如果数据帧有效载荷越小，效率越低，其吞吐量也就越小。

而正如上文所分析的，如果NAT网关吞吐量太小，就会成为网络瓶颈，给整个网络的传输效率带来负面影响。而相对于TCP报文，UDP报文属于对时延要求较低的报文，因此，如何提高UDP处理效率，以提高诸如NAT的网络设备的吞吐量成为现有技术亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种UDP报文的处理方法及装置，能够对于相同流向的UDP报文进行分类，并对于同一类别的UDP报文进行重组，从而减少无用的开销字节的转发，从而提高网络设备对于实际内容的转发效率，提高NAT设备的吞吐量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种UDP报文处理方法，包括如下步骤：

接收输入port端口传送的网络报文；

判断网络设备的CPU占用率是否大于或等于临界阈值，如果不是，即小于临界阈值，对网络报文直接进行转发，如果是，即等于或高于临界阈值，则对网络报文进行进一步处理；

判断网络报文是否属于UDP报文，如果不是，对网络报文直接进行转发，如果是，则对网络报文进行进一步处理；

对于UDP报文进行分类，同一类的报文具有相同的来源、目的及端口，对于同一类别的报文进行累加缓存，在满足一定的时间延迟和报文容量的基础上，对报文进行重组；

对重组后的网络报文进行转发；

对转发的重组后的网络报文进行分片，恢复成原有的传送的网络报文，并经由输出port口进行发送。

可选的，在对于UDP报文进行分类时，按照相同的七元组进行分类，并对每个分类进行报文内容的累加。