[发明专利]一种基于多核构架的报文转发方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及互联网技术，尤其涉及无线互联网中的报文转发。

背景技术

据CNNNIC(中国互联网信息中心)发布的最新统计报告显示，2009年底国内手机上网用户是3072万，2010年6月手机上网用户则已经达到4914万，占整体网民比重的11.7％。由此可见，我国手机上网用户庞大且手机上网用户数量将持续高速发展。

电信运营商以及各网络产品公司为了应对快速发展的无线互联网，急需将现有的固网设备快速无缝迁入到无线互联网中。

以DPI设备为例，DPI设备用于对网内用户的流量进行监控、管理和审计，其必须以用户真实的网络流量为输入进行业务处理，而无线互联网如GPRS核心网络中Gn链路流量是以GTP协议为承载层，其将用户真实流量封装在GTP-U报文中。因此，如果将固网DPI设备直接部署在Gn链路中，对DPI设备来说，应用层为被封装的用户IP报文，无法进行正常的业务处理。为解决这种情况，需要对DPI特征库进行大规模改动或对业务代码进行大量修改以适配隧道报文，研发成本高且效率低。

此外，随着多核技术的快速发展，当前几乎所有的网络设备都采用多核架构来提高系统的并发处理能力，并已获取了系统性能的飞跃。然而，由于报文分发和业务处理各自独立，因此在提高并发处理能力的同时也引入了对共享资源的竞争而导致系统性能出现瓶颈。

发明内容

本发明提供了一种能解决以上问题的基于多核构架的报文转发方法及设备。

在第一方面，本发明提供了一种基于多核构架的报文转发方法。该方法首先获取互联网中的数据包；然后在该数据包为隧道链路数据包时，对该数据包进行解封装，以得到IP数据包；然后再采用哈希算法对该IP数据包的五元组进行哈希运算，再根据得到的哈希值及其哈希表大小、该多核CPU中CPU数量，计算得到相应CPU，然后将该哈希值标记至该IP数据包中，再将该已标记的IP数据包发送至所述CPU中。

在第二方面，本发明提供了一种基于多核构架的报文转发系统。该系统包括以下模块：获取互联网中数据包的模块；在该数据包为隧道链路数据包时，对该数据包进行解封装，以得到IP数据包的模块；以及采用哈希算法对该IP数据包的五元组进行哈希运算，并将得到的哈希值及其哈希表大小、该多核CPU中CPU数量，计算得到相应CPU，再将该哈希值标记至该IP数据包中，然后将该已标记的IP数据包发送至所述CPU中的模块。

本发明通过对隧道链路中的报文进行预处理，在报文分发阶段将隧道报文进行解封装后分发给业务处理模块，在业务处理处屏蔽隧道报文和普通IP报文的差异，从而避免了特征库以及适配隧道链路业务的新开发，实现了固网设备接入点无关特性，提高了固网设备在无线互联网中的利用率。

并且本发明通过在报文分发阶段将哈希表按CPU数量进行均匀分配，从根本上将共享资源对每个CPU本地化，实现了共享资源的免锁设计，最大化的发挥了并发计算的优势，提高了系统的整体性能。

本发明实现简单，效果明显，对复用已有产品和加快开发隧道链路的新产品以及提高网络产品部署灵活性具有重要意义，并且本发明避免了共享资源竞争所导致的性能损耗，对多核网络处理系统性能有很大提高。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中：

图1是本发明一个实施例的报文转发设备所处网络位置示意图；

图2是本发明一个实施例的基于多核构架的报文转发示意图。

具体实施方式

图1是本发明一个实施例的报文转发设备所处网络位置示意图。该报文转发设备110获取来自互联网中的数据包，并判定该数据包是否来自无线互联网，若该数据包来自无线互联网，则对该数据包进行处理，以便该数据包能够应用于业务模块130中，而后再将该处理后的数据包均匀分发至多核CPU 120中。其中，该业务模块130为固网中的任意一种网络管理设备，如DPI业务等，其用于完成各种业务处理功能，如流量识别监控等。

需要说明的是，该报文转发设备110也可以获取来自固网中的数据包，方法是通过判定其接收到的数据包是否为隧道链路数据包从而判定其接收到的数据包来自无线互联网或固网。

该报文转发设备110如何处理来自无线互联网的数据包，使其能够应用于业务模块130中，以及如何使数据包均匀分发至多核CPU120中，将通过以下内容中得到详细阐述。

图2是本发明一个实施例的基于多核构架的报文转发示意图。

在步骤210，获取互联网中的数据包。一个例子中，获取Gn链路中的数据包。