[发明专利]一种基于UDF的流量卸载方法及系统

说明书

本发明公开一种基于UDF的流量卸载方法及系统，该方法包括：步骤一，进行P4语言编程：对网络中特定新型流量的协议报文格式进行P4语言编程描述；对报文的解析、匹配和卸载规则进行P4语言编程和对应流表描述；步骤二，通过面向UDF的编译映射方法将P4程序编译映射到ASIC芯片上；步骤三，在所述ASIC芯片上，根据UDF规则匹配到流量卸载规则后执行流量卸载动作，将特定报文卸载到对应的处理节点或者丢弃。本发明一方面有效减少了关键节点或核心网中的数据流量，减轻了计算和存储负荷，提升整体运行效率，另一方面提升了流量卸载的可编程序和灵活性，有助于更好地利用芯片的性能。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，具体涉及一种基于UDF的流量卸载方法及系统。

背景技术

受限于当前互联网网络设施主要采用基于IP地址的单一地址标识和寻址路由技术，大量现有网络节点无法对新型的网络协议报文进行处理。更进一步地，这些协议流量根据业务场景，往往涉及大量的存储和计算，带给部分网络节点超出功能和性能范围的存储计算压力，最终损害部分网络节点甚至整个网络的正常运作。

常用的技术解决方法有升级新设备甚至重构网络以支持新型网络协议处理，这带来了较大的设备和时间成本；还有使用可编程网络设备和SDN控制器，通过将特定流量报文上送控制器获取流表，以支持处理该流量，这在带来较大设备成本的同时，上送和处理报文并下发流表过程会影响该协议报文的处理实时性。

流量卸载技术将网络中的流量根据一定的条件，对于需要卸载的流量可绕过部分节点或核心网，直接转发到其他节点，这样做既能减少数据传递时延，还能降低部分节点的吞吐量和传输成本。目前缺少将后续网络节点无法处理的、涉及大量存储或计算的协议流量卸载到当前节点或相应处理节点的流量卸载技术。

支持用户自定义域（User Defined Field，UDF）的芯片，通过向用户提供自定义报文头的能力，具备了一定的新型协议解析能力。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于UDF的流量卸载方法及系统，其具体技术方案如下：

一种基于UDF的流量卸载方法，针对网络中特定流量，包括以下步骤：

步骤一，进行P4语言编程：对网络中特定流量的协议报文格式进行P4语言编程描述；对报文的解析、匹配和卸载规则进行P4语言编程和对应流表描述；

步骤二，通过面向UDF的编译映射方法将P4程序编译映射到ASIC芯片上；

步骤三，在所述ASIC芯片上，根据UDF规则匹配到流量卸载规则后执行流量卸载动作，将特定报文卸载到对应的处理节点或者丢弃。

进一步的，所述网络中特定流量具体是指由相应处理节点处理的包括涉及大量计算和存储在内的部分节点或核心网不易进行处理的报文流量，包括：命名数据网络协议流量、移动优先网络协议流量、地理标识网络协议流量。

进一步的，所述步骤二具体包括以下子步骤：

步骤S2.1，对P4程序进行前端编译，生成JSON格式的通用的前端编译结果；

步骤S2.2，面向UDF的P4程序进行后端编译，从前端编译结果和对应流表中提取流量报文的关键字段key、偏移offest、长度length、掩码mask以及目标值value；

步骤S2.3，将步骤S2.2得到的编译结果中有效字段对应UDF规则字段进行映射，生成相应的UDF规则；

步骤S2.4，将UDF规则下发到支持UDF的ASIC芯片。

进一步的，所述步骤三，具体包括以下子步骤：

步骤S3.1，查找ASIC芯片UDF规则表中所有表项；