[发明专利]一种报文转发方法以及一种网络接入设备有效

专利信息
申请号: 201410047794.7 申请日: 2014-02-11
公开(公告)号: CN103825821B 公开(公告)日: 2017-06-13
发明(设计)人: 罗成 申请(专利权)人: 华为技术有限公司
主分类号: H04L12/741 分类号: H04L12/741;H04L12/28
代理公司: 北京同达信恒知识产权代理有限公司11291 代理人: 黄志华
地址: 518129 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 报文 转发 方法 以及 网络 接入 设备
【说明书】:

技术领域

发明涉及通信技术领域,特别涉及一种报文转发方法以及一种网络接入设备。

背景技术

目前,USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)用于规范电脑与外部设备的连接和通讯,是应用在PC(Personal Computer,个人计算机)领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能,协议标准有USB1.0(1.5Mpbs)、USB1.1(12Mbps)、USB2.0(480Mbps)、USB3.0(5Gbps)等。随着3G网络的快速发展,上网数据卡作为一种典型的利用USB上网逐步成为商务人士、3G运营商提供宽带服务的首选。

WIFI是一种可以将个人电脑、手持设备(如平板电脑、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。相关协议标准IEEE802.11是现今无线局域网通用的标准,它是由国际电机电子工程学会定义的无线网络通信的标准,无线通信协议标准有IEEE802.11(2Mbps工作在2.4GHZ)、IEEE802.11a(54Mbps工作在5GHZ)、IEEE802.11b(11Mbps工作在2.4GHZ)、IEEE802.11g(2Mbps工作在2.4GHZ)、IEEE802.11n(150Mbps)、IEEE802.11ac(1Gbps)等等。

而在当前的HGW(Home GateWay,家庭网关)方案中,无论是USB还是WIFI,数据接入基本都是在CPU上运行自身芯片厂家提供的底层驱动,通过底层驱动软件虚拟为控制器对用户接入、协议解析、加密认证、数据转发进行控制和处理。例如,USB控制器与PC(或者对端Client(中文解释:客户端)设备)之间通过USB协议进行链路通讯及控制,将PC发送的协议报文转换为标准的TCP/IP协议报文。

这些控制器都挂接在Linux网络协议栈下面,通过网络协议栈进行协议的学习、控制、转发处理。

转发的基础架构具体请参看图1。

PC1:为标准以太网五类线接入,可能为PC、笔记本、交换机等。

PC2:为无线接入的设备,可能为PC、PAD、手机等。

PC3:为USB线接入的设备,可能为上网数据卡、PC、手机、PAD等。

PC1通过以太网线接入,其发送的数据被ETH(Ether Net,以太网)控制器转换为TCP/IP数据报文。PC2通过无线接入,其发送的数据经过IEEE802.11x链路协议被WIFI控制器转换为TCP/IP数据报文。PC3通过USB线接入,其发送的数据经过USB链路协议被USB控制器转换为TCP/IP数据报文。控制器之间的报文通过Linux网络协议栈进行数据控制及转发。

该技术方案中,Linux网络协议栈被广泛的应用于多种应用场景,导致在解析、处理过程中消耗较多的CPU资源,而在HGW网关中对硬件成本的限制达到了极致,只有较少的内存及较低的CPU处理性能,同时CPU资源还不能够允许被独占,还需要同时处理其它网关业务。因此,该技术被应用于网关设备上体现出非常明显的网络转发性能低下的技术问题。而通常提升转发性能都是从软件方面进行优化,虽然这种方式能够在短时间内一定程度的提升网络转发性能,但由于业务的扩展、BUG的修订、内存的大量消耗,在使用一段时间之后网络转发性能又会下降,并不能真正的解决网络性能问题。

发明内容

本发明提供一种报文转发方法以及一种网络接入设备,用以解决现有技术中存在的网络转发性能低下的技术问题。

第一方面,提供了一种网络接入设备,所述网络接入设备提供至少两种协议的用户侧接口,包括:与所述网络接入设备的用户侧接口的协议类型相对应的控制器,与所述网络接入设备的网络侧接口的协议类型相对应的协议处理模块,转发模块,以及虚拟设备控制器,所述转发模块为逻辑电路;所述控制器,用于将用户侧接口发来的报文进行协议转换后发送给所述转发模块;以及,将所述转发模块发来的报文进行协议转换后发送给用户侧接口;所述转发模块,用于根据所述控制器发来的报文匹配对应的转发表项,根据匹配的转发表项将报文转发给以太网用户侧接口;或者根据以太网用户侧接口或所述控制器发来的报文匹配对应的转发表项,根据匹配到的转发表项对所述以太网用户侧接口或所述控制器发来的报文报文进行封装后发送给所述虚拟设备控制器;所述虚拟设备控制器,用于根据所述转发模块发来的报文的封装信息,将所述转发模块发来的报文转发给对应的控制器或者转发给所述协议处理模块;所述协议处理模块,用于将所述虚拟设备发来的报文发送给网络侧接口。

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