[发明专利]一种基于FPGA实现流采样的装置及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA实现流采样的装置，其特征在于：该装置包括网络处理器、FPGA、队列调度芯片和CPU，网络处理器分别与FPGA、队列调度芯片、CPU相连；

所述网络处理器用于：在确定获取的原始报文需要进行采样时，转发原始报文并截取每个原始报文的前128字节作为流采样报文，发送至FPGA；并将FPGA解析后重组的长包发给队列调度芯片进行队列调度；最后将队列调度后的长包发送给CPU进行处理；

所述FPGA用于：对收到的所有流采样报文进行初步解析，并按照一定算法将解析后流采样报文组合成长包发送至网络处理器；

所述队列调度芯片用于：对长包进行队列调度后，将长包回传至网络处理器；

所述CPU用于：收到长包后，根据流采样报文长度计算长包中包含的流采样报文数量，依次提取相应的流采样报文做进一步解析，获取流采样所需信息。

2.如权利要求1所述的基于FPGA实现流采样的装置，其特征在于：所述网络处理器截取原始报文时，若原始报文的长度不足128字节，无需进行截取，直接将原始报文作为流采样报文发送至FPGA。

3.如权利要求1所述的基于FPGA实现流采样的装置，其特征在于：所述FPGA按照一定算法将解析后流采样报文组合成长包发送至网络处理器，具体包括以下操作：设定FPGA的超时时间；若超时时间内FPGA收到流采样报文数量小于等于10个，则FPGA按实际数量将解析后流采样报文组合成长包发送至网络处理器，并重置超时时间，开始下一轮计时；若超时时间内，FPGA收到流采样报文数量一旦达到10个，FPGA则立即将这10个解析后流采样报文组合成长包发送至网络处理器，并重置超时时间，开始下一轮计时。

4.如权利要求1所述的基于FPGA实现流采样的装置，其特征在于：所述网络处理器发送流采样报文时，需将流采样报文的mac头复用为私有报头，复用的私有报头的内容包括：报文是三层业务时的虚拟转发路由号VRF_ID、采样点物理端口号PORT_ID、业务类型DECTEC_TYPE、记录报文所属业务类型PKT_TYPE、采样方向DIREC、原始报文长度PKT_LEN、二层协议类型OUTER_L2_TYPE、当报文为l2nni业务报文时，记录内层报头二层协议类型INNER_L2_TYPE和预留项RESV。

5.如权利要求1所述的基于FPGA实现流采样的装置，其特征在于：所述FPGA发送长包时，需在每个长包的报文头部添加私有报头，添加的私有报头的内容包括：业务类型DECTEC_TYPE和预留项RESV；所述网络处理器将FPGA解析后重组的长包发给队列调度芯片进行队列调度时，是通过添加的私有报头识别FPGA发送来的长包。

6.一种应用权利要求1所述装置的基于FPGA实现流采样的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、网络处理器在确定获取的原始报文需要进行采样时，转发原始报文并截取每个原始报文的前128字节作为流采样报文，发送至FPGA，转入步骤B；

B、FPGA对收到的所有流采样报文进行初步解析，按指定格式存储每个流采样报文携带的流信息，并按照一定算法将解析后流采样报文组合成长包发送至网络处理器，转入步骤C；

C、网络处理器将长包发给队列调度芯片进行队列调度，转入步骤D；

D、队列调度芯片对长包进行队列调度后，将长包回传至网络处理器，转入步骤E；

E、网络处理器将长包发送给CPU；CPU收到长包后，根据流采样报文长度计算长包中包含的流采样报文数量，依次提取相应的流采样报文做进一步解析，获取流采样所需信息，结束。

7.如权利要求6所述的基于FPGA实现流采样的方法，其特征在于：步骤A中，若原始报文的长度不足128字节，则网络处理器直接将原始报文作为流采样报文发送至FPGA。