[发明专利]一种TCPUDP数据包转发系统的架构

说明书

本发明公开了一种TCPUDP数据包转发系统的架构，包括主业务功能模块、中间组件、轻量级协议栈和平台依赖，本发明涉及网络安全技术领域。该TCPUDP数据包转发系统的架构，通过主业务功能模块包括统计数据stats、进程forvard、控制control、配置config和远程数据库remote DB，本系统提供一种基于DPDK的高性能四层转发系统，它继承了DPDK性能高、用户态开发等优点，自研的轻量级协议栈，可以实现本系统针对ICMP、ARP、TCP/UDP、IPv4的处理要求，大部分组件都是基于本系统要求自主研发，符合系统的要求，也提高了转发性能，本发明的使用了DPDK环境下用户态直接获取网卡报文，直接操作报文，跳过了协议栈处理，简化了报文处理流程，实现了高性能转发。

技术领域

本发明涉及网络安全技术领域，具体为一种TCPUDP数据包转发系统的架构。

背景技术

NAT技术能够解决IP地址不足的问题，用于通信的IP数据包一般具有Source IPAddress(源IP地址)与Destination IP Address(目的IP地址)这两个字段，采用NAT技术实现内网与外网之间的通信时，数据包所经过的路由器/设备通过基于Linux内核协议栈对数据包进行处理，根据源IP地址字段和目的IP地址字段判定数据由什么地方发过来的，它要将数据包发到什么地方去，并通过iptables利用转发规则表，将内网地址与外网地址进行转换。

传统的转发系统性能较低，无法实现转发系统针对ICMP、ARP、TCP/UDP、IPv4的处理要求，由于转发系统中大部分组件都是通过外部装载的，因此与转发系统比较难以适配，大幅降低了转发系统的转发性能，为此，本领域技术人员提出一种TCPUDP数据包转发系统的架构。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种TCPUDP数据包转发系统的架构，解决了传统的转发系统性能较低，无法实现转发系统针对ICMP、ARP、TCP/UDP、IPv4的处理要求，由于转发系统中大部分组件都是通过外部装载的，因此与转发系统比较难以适配，大幅降低了转发系统转发性能的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种TCPUDP数据包转发系统的架构，包括主业务功能模块、中间组件、轻量级协议栈和平台依赖，所述主业务功能模块包括统计数据stats、进程forvard、控制control、配置config和远程数据库remote DB，且统计数据stats包括维度统计功能模块sum ip+port和节点流量统计sum all，进程forvard包括分发器distribute和业务线程fwd，控制control包括更新setting和信息线程monitor，所述中间组件包括限制条件limiting cond、规则管理rule manager、定时器litetimer、会话管理conn manager、线程间通信inter-comm、流表控制cJson parser和listctrl，所述轻量级协议栈包括ICMP、TCP/UDP、IPv4和ARP，所述平台依赖包括协议lib curl、协议lib kafka、协议lib pthread和dpdk+igb.ko。

优选的，所述维度统计功能模块sum ip+port是以高防ip和端口为维度统计的功能模块，同时负责把该流量上报到后台服务器以便多节点的同意管理，还负责流量监测，以便实现限流功能，所述节点流量统计sum all主要是整个节点流量的统计情况，以及上报后台服务器。

优选的，所述分发器distribute是一个分发器，从通过dpdk的igb.ko读取网卡的报文，通过自主研发的协议栈，过滤掉没用的报文，再过滤掉不符合规则的报文，然后把报文根据解析出来的报文特征分发到适合的转发线程处理。