[发明专利]网络设备中报文处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域技术，尤其涉及一种网络设备中发往处理模块（CPU）的报文处理方法及系统。

背景技术

传统的网络通信系统主要包括数据平面、控制平面及管理平面。数据平面主要用于进行数据处理和转发；控制平面主要用于控制和管理所有网络协议，比如生成树（STP）及各种路由协议，控制平面还用于提供数据平面对数据进行处理和转发所需要的各种信息，比如转发查询表项；管理平面主要用于供网络管理人员对交换机进行监控和管理，比如：TELNET、SNMP。在盒式的以太网三层交换机中，数据平面往往通过ASIC转发芯片来完成，而控制平面一般由主机的中央处理器（CPU）来完成，但是在一些大流量或者病毒攻击网络的情况下，ASIC转发芯片就不能够满足数据平面的处理要求，此时就需要占用主机CPU和内存等资源，在某些极端情况下，可能会导致主机CPU和内存资源耗尽，进而影响网络交换机的正常功能。

为了避免大量报文冲击CPU时所导致的交换机系统瘫痪故障，现有技术的常见做法便是在设备驱动层限制报文的处理速度。然而，目前解决大流量报文冲击CPU的方法主要是将数据平面、控制平面以及管理平面进行隔离，数据平面和控制平面对主机CPU的影响有限，但是这种方式成本较高，而且对软件实现来说也较复杂，不太适合于盒式交换机。

发明内容

本发明所需解决的技术问题在于提供一种网络设备中报文处理方法，以避免大量报文冲击CPU时所导致的交换机系统瘫痪。

相应地，本发明还提供一种网络设备中报文处理系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种网络设备中报文处理方法，包括如下步骤：

S1、在网络设备驱动层上增设令牌桶，并以特定的令牌添加速率向所述令牌桶中添加令牌；

S2、接收发往于网络设备中处理模块的报文；

S3、判断当前令牌桶中令牌数是否为零，若是，则丢弃所述报文；若否，则向所述处理模块发送一条报文，并将令牌桶中的当前令牌数目减一。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：获取所述处理模块的占用率；判断所述占用率所处于的阈值范围，并根据所确定的阈值范围，适应性调整所述令牌添加速率。

作为本发明的进一步改进，所述“根据所确定的阈值范围，适应性调整所述令牌添加速率”的步骤具体为：

设定第一阈值范围为80%~100%，设定第二阈值范围为60%~80%，设定第三阈值范围为0~60%；

若占用率处于所述第一阈值范围，则减小当前令牌添加速率；若占用率处于所述第三阈值范围，则增大当前令牌添加速率，且最大不超过初始速率；若占用率处于所述第二阈值范围，则保持令牌添加速率不变。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2还包括：将所述报文按照优先级高低进行排序。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3具体包括：在丢弃报文时，优先丢弃优先级最低的报文；而在将所述报文发送至所述处理模块时，优先发送优先级最高的报文。

另一方面，本发明所提供的一种网络设备中报文处理系统，其包括：

令牌添加单元、用于在网络设备驱动层上增设令牌桶，并以特定的令牌添加速率向所述令牌桶中添加令牌；

报文接收单元、用于接收发往于网络设备中处理模块的报文；

报文处理单元、用于判断当前令牌桶中令牌数是否为零，若是，则丢弃所述报文；若否，则向所述处理模块发送一条报文，并将令牌桶中的当前令牌数目减一。

作为本发明的进一步改进，所述系统还包括一令牌配置单元，其用于：获取所述处理模块的占用率；判断所述占用率所处于的阈值范围，并根据所确定的阈值范围，适应性调整所述令牌添加速率。

作为本发明的进一步改进，所述令牌配置单元具体用于：

设定第一阈值范围为80%~100%，设定第二阈值范围为60%~80%，设定第三阈值范围为0~60%；

若占用率处于所述第一阈值范围，则减小当前令牌添加速率；若占用率处于所述第三阈值范围，则增大当前令牌添加速率，且最大不超过初始速率；若占用率处于所述第二阈值范围，则保持令牌添加速率不变。

作为本发明的进一步改进，所述报文接收单元还包括一报文排序单元，其用于将所述报文按照优先级高低进行排序。

作为本发明的进一步改进，所述报文处理单元具体用于：在丢弃报文时，优先丢弃优先级最低的报文；而在将所述报文发送至所述处理模块时，优先发送优先级最高的报文。