[发明专利]一种交换机管理网口报文收发实现方法

说明书

本发明公开了一种交换机管理网口报文收发实现方法，包括：本方案在网卡驱动及自有协议栈之间共享一数据队列，该队列为无锁循环队列，在用户态应用程序和内核态报文处理任务中共享，管理口数据处理和自有协议栈是原有已实现模块，本发明利用自有协议栈，不再使用kernel协议栈，发送报文时，数据经自有协议栈发送到队列，网卡驱动从队列读取报文通过网卡发送出去，接收报文时，网卡驱动将报文收到报文存到数据队列中，用户态程序从队列中获取报文送到协议栈中处理。

技术领域

本发明涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种交换机管理网口报文收发实现方法。

背景技术

交换机一般会在业务口之外提供一管理口，该网口与业务口数据隔离，管理员可通过该网口登录交换机进行相关配置。

目前交换机产品主要是运行在linux环境下，大多数实现方法是在收取报文时通过网卡驱动将网卡上收到的报文送到kernel tcp/ip协议栈，应用态通过socket系统调用获取该报文；发送报文时处理流程相反，应用态通过socket系统发送报文到kernel协议栈，协议栈将报文通过网卡驱动发送出去。

目前的实现方法比较单一,在用户态通过标准的socket获取数据，协议的处理部分完全交给内核协议栈。而kernel协议栈是基于通用目的实现，对部分协议支持不是很好，且在不同版本的kernel中有些协议实现有细微差别，使得大多数厂商实际使用自身维护的协议栈，业务数据走的就是该协议栈，里面有很多自有功能及管理控制模块。

管理口数据是走kernel协议栈，有些功能(如限流，报文优先级控制等)需在kernel中实现，导致如果产品升级kernel需要对kernel做修改或打补丁；另外kernel中报文到用户态进行了多次报文拷贝，数据收发的线速也受影响。

发明内容

本发明设计开发了一种交换机管理网口报文收发实现方法，本发明的发明目的是让管理口报文直接收发到自有协议栈中处理，报文可以统一控制和监控；并可以减少收发报文时的报文拷贝，提高传输效率。

本发明提供的技术方案为：

一种交换机管理网口报文收发实现方法，包括如下步骤：

步骤1、确定管理口待处理数据；

步骤2、发送报文，使数据经自有协议栈发送到数据队列，网卡驱动从队列读取报文通过网卡发送出去；

步骤3、接收报文，使网卡驱动将报文收到报文存到数据队列中，用户态程序从队列中获取报文送到协议栈中处理。

优选的是，在发送报文时包括如下步骤：

步骤2.1、发送数据队列存放需通过管理网口向外发送的数据报文，在用户态发送任务和内核态轮询任务间共享；

步骤2.2、上层应用模块按各自协议标准封装报文，调用协议栈发送接口，按指定ip发送；

步骤2.3、协议栈模块收到报文，根据目的ip判断，如果从管理口发送，将数据写入共享发送数据队列，如果不从管理口发送，将数据写入原有业务数据处理模块，封装各层帧头；

步骤2.4、内核中的发送任务是新增任务，常驻内核态，该任务实时轮询发送数据队列，查询队列是否有数据，如果队列中有数据报文，将数据帧取出，调用网卡驱动发送接口将数据帧发送出。

优选的是，在接收报文时包括如下步骤：

步骤3.1、接收数据队列存放需通过管理网口接收的数据报文，在用户态接收任务和内核态接收报文任务间共享；

步骤3.2、内核中管理口网卡驱动接收报文，驱动模块接收到管理口进来的报文，将报文写入接收数据队列；