[发明专利]多核平台上IPv6隧道的实现方法以及报文转发方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种IPv4向IPv6的过渡技术，具体涉及一种在多核平台上实现IPv6隧道的方法以及相应的报文转发方法。

背景技术

IPv6是新一代Internet通信协议，具有许多的功能特色，但考虑到目前已经有大量网络和节点连接到Internet，向IPv6过渡必定是渐进的，其中一项重要的过渡技术就是依靠协议隧道，将来自IPv6岛的IPv6包封装在IPv4包中，然后在广泛分布的IPv4海洋中传送。

由于IPv6-over-IPv4（即IPv6数据报文封装在IPv4报文）的隧道运行于IPv6岛的边缘双栈路由器，且基于隧道的技术都需要路由器进行重复性的解封、封装报文、IPv4报文的隧道定位等动作，对于对转发性能要求越来越高的现代网络，报文在上述动作的时间消耗，可能会成为影响整机转发性能的瓶颈，由于隧道的虚拟端口性质，在接收IPv4报文时需要查找对应的隧道进行报文解封装，尤其是当配置数量较多的隧道时，用遍历等简单的查找方法会对转发性能带来灾难性的后果。

另外，对于配置状态在大时间跨度上稳定的隧道，其对报文的动作基本是相似的，可以考虑某种机制，进一步地提高隧道转发的性能。

由此可见如何在接收IPv4报文时加速隧道的查询速度，并使其不受隧道数量的影响，以及如何避免重复查配置以加快转发速度是本领域亟需解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种IPv6隧道技术，该技术能够在在接收IPv4报文时加速隧道的查询速度，并使其不受隧道数量的影响，同时能够建立转发的dflow流程，避免重复查配置以加快转发速度。

作为本发明的第一目的，本发明提供了一种多核平台上IPv6隧道的实现方法，该方法中对每一条IPv6隧道都生成一个隧道控制结构，挂载在一个全局的哈希链表中，并对应相应的哈希值；所述IPv6隧道向IPv4模块注册一个协议处理函数，用来处理协议为41的IPv6隧道报文，所述协议处理函数利用报文外层IPv4头部的源地址和目的地址，得到一哈希值，进入相应的哈希链表中查找正确的隧道控制结构，得到需要的信息对报文解封装得到原始的IPv6报文，交由IPv6模块转发出去。

在IPv6隧道的实现方法的具体实例中，所述隧道控制结构包含：源地址，目的地址，封装协议（ISATAP，6to4，手工隧道），端口状态以及一系列的标志位。

进一步的，所述协议处理函数在计算哈希值时，若隧道中存在手工隧道，先用收到的IPv4报文的目的地址和源地址计算相应的哈希值，如果查哈希表没有匹配，以收到的IPv4报文的目的地址和零地址来计算相应的哈希值，并再次再次查找哈希表；若隧道中没有手工隧道，直接用收到的IPv4报文的目的地址和零地址来计算相应的哈希值，并以该哈希值来查找哈希表。

作为本发明的第二目的，本发明还提供一种多核平台上IPv6隧道的报文转发方法，所述转发方法首先由若干报文通过普通流程查找配置表项，进行正常的报文封装和解封装以及之后的转发，同时根据报文的各种元组信息建立一个表项记录报文操作的动作，之后拥有相关元组信息的报文到达时，可以直接根据这一表项进行处理，使得重复的动作以流的方式进行，每一条流对应一系列的动作，每一条流称之为Data Flow，简称dflow，这一系列动作为dflow流程，建立表项为dflow表项。

在转发方法的优选实例中，所述IPv6隧道进行报文转发的过程包括接收IPv4报文的流程和转发IPv6报文的流程，所述接收IPv4报文的流程具体包括如下步骤：

1.当设备收到IPv4报文时，首先根据IPv4报文的元组信息查找相应的dflow表项，如果已存在，则直接走相应的dflow流程，转至步骤（4），否则新建一个dflow表项，转至步骤（2）；

2.IPv4模块会把协议为41（IPv6协议）的本地报文交给本模块（IPv6隧道），根据IPv4报文的源和目的地址以同样的哈希函数计算出一个哈希值，以此值在哈希链表中查找到相应的隧道控制结构，得到用于报文解封装的信息；

3.解封装报文，得到内部的IPv6报文，同时把必要的信息挂载在dflow表项上，然后把报文交给下一模块来处理（IPv6模块），结束解封装；

4.根据已有的dflow信息完成报文解封装以及传递给下一模块的工作；

所述转发IPv6报文的流程具体包括如下步骤：