[发明专利]一种基于NetFPGA的可编程虚拟路由器内部通信方法

权利要求书

1. 一种基于NetFPGA的可编程虚拟路由器内部通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

捕获进入Linux内核的NetFPGA数据包，将该数据包封装后发送到虚拟路由器；

经所述虚拟路由器处理后的数据包通过主机操作系统转发出去，并将路由信息部署到NetFPGA 中。

2.根据权利要求1所述一种基于NetFPGA的可编程虚拟路由器内部通信方法，其特征在于：所述捕获进入Linux内核的NetFPGA数据包，将该数据包封装后发送到虚拟路由器的步骤包括：

初始化建立数据封装模块，在数据封装模块中存放vMAC-VR映射表和nfc信息表；

在Linux内核网络协议栈入口处设置数据包入口设备检查模块，检查每一个流入Linux内核的数据包的入口设备名称；

如果入口设备名称为nfc则触发数据封装模块，并将该流入Linux内核的数据包缓冲区skb和入口设备名称nfc传送到数据封装模块，由数据封装模块将skb封装到一个新的IPv4数据包，然后该新的数据包通过Linux内核发送到虚拟路由器；

如果入口设备名称不为nfc则不作任何处理。

3.根据权利要求2所述一种基于NetFPGA的可编程虚拟路由器内部通信方法，其特征在于：所述数据封装模块将skb封装到一个新的IPv4数据包的步骤包括：

获取skb中的协议数据区skb->head中的MAC地址字段，并在vMAC-VR映射表中查找VR信息的IP地址，即虚拟路由器IP地址veIP和虚拟路由器MAC地址veMAC；

如果在vMAC-VR映射表中找到VR信息，则查找nfc信息表，查到入口设备的MAC地址nfcMAC和入口设备的IP地址nfcIP，将该skb中包含的协议数据区skb->head封装到一个新的IPv4数据包newHead中；否则将数据包丢弃。

4.根据权利要求1所述一种基于NetFPGA的可编程虚拟路由器内部通信方法，其特征在于：利用TUN/TAP模拟与所述NetFPGA所带网卡数量相同的路由器虚拟网卡veth。

5.根据权利要求1所述一种基于NetFPGA的可编程虚拟路由器内部通信方法，其特征在于：所述经所述虚拟路由器处理后的数据包通过主机操作系统转发出去，并将路由信息部署到NetFPGA 中的步骤包括：

通过libnet将经虚拟路由器处理后的数据包封装成一个ARP广播包，并通过路由器虚拟网卡veth发送出去；

信息接收模块监控网关venet，对每一个发送出去的ARP广播包，解包后去掉以太网首部，分析数据段内容获取路由信息，然后将数据段发送出去，通过调用NetFPGA的API将路由信息部署到NetFPGA中。

6.如权利要求5所述的一种基于NetFPGA的可编程虚拟路由器内部通信方法，其特征在于：所述通过libnet将经虚拟路由器处理后的数据包封装成一个ARP广播包的步骤包括：调用libnet_init_packet初始化一个数据包；调用libnet_build_ethernet封装一个以太网数据包；libnet_open_raw_sock打开一个套接字；调用libnet_write_link_layer发送一个链路层数据包。

7.如权利要求5所述的一种基于NetFPGA的可编程虚拟路由器内部通信方法，其特征在于：所述获取路由信息的步骤包括：

通过libpcap库抓取网关venet上的数据包，去掉以太网首部，获得数据段；

申请一段新的缓冲区，将所述数据段的第7～12字节、31～35字节复制进去，然后调用ioctl命令将其部署到NetFPGA中；

通过libnet将所述数据段发送出去。