[发明专利]一种用于家庭网关业务流控的方法及系统

说明书

本发明公开了一种家庭网关业务流控方法及系统。本发明结合eBPF技术并且同时在用户态空间进行相应模块处理来改善家庭网关复杂业务需求上eBPF编程开发难度大，减少对Linux内核版本升级的依赖。

技术领域

本发明涉及通信及物联网，尤其涉及一种用于家庭网关业务流控的方法及系统。

背景技术

目前智能网关上面对于业务流控的需求越来越多，为了实现差异化业务流处理，首先需要先获取到网络数据包关键信息比如IP五元组，协议字段等。在现在已有网关固件基础上，如图1所示，因此需要业务层在用户态通过libpcap复制一份报文给到用户态进行报文解析处理，或者通过对Linux内核中netfilter的钩子点注入hook函数，去获取报文的信息处理，这两种方式在实现上是可行的，但是存在着相应的缺点。方案一中用户态通过调用libpcap方式从内核复制报文，由于报文经过内核协议栈现有的数据报文拷贝、转发需要1～20ms的时延，在对实时性要求高的业务场景中无法满足家庭网关智能业务如流控、阻断、安全业务的需求；方案二中通过注册hook函数去获取报文的方式，这种方式虽然解决用户态通过libpcap获取报文时引发的时延问题，但是在后期的版本升级中，特定应用层需求的变更会要求Firmare内核底层做相应的升级，现网升级成本大，同时，直接将钩子函数挂接到内核，没有相应的安全保护隔离机制，钩子函数的bug很有可能会导致整个系统的奔溃。

此外，随着Linux内核技术的发展，eBPF XDP技术在报文进内核协议栈的最前端修改、丢弃、镜像报文等业务安全操作提供了可能，且eBPF属于一种内核注入技术，在业务版本功能升级时可以不用升级固件内核，直接进行开发，但eBPF程序较一般的应用层代码开发有难度，首先eBPF程序需通过eBPF校验器进行严格校验限制，且BPF虚拟机执行的eBPF指令空间有限，对家庭网关复杂业务应用编码是难以实现的。虽然eBPF XDP的技术支持的能力随着Linux版本的升级在不断演进和提升，但是应用层需求周期短，现网网关内核版本不一，在实际网关产品中各个模块与内核耦合度高，难以快速升级内核，无法完全依靠Linux内核版本eBPF能力升级来满足复杂的业务流控需求。

因此，需要能够改进现有技术中的缺陷的方法和系统。

发明内容

提供本发明内容来以简化形式介绍将在以下具体实施方式部分中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

针对现有技术中的技术问题，本发明结合eBPF技术并且同时在用户态空间进行相应模块处理来改善家庭网关复杂业务需求上eBPF编程开发难度大，减少对Linux内核版本升级的依赖。

具体而言，在本发明的一个实施例中，提供了一种用于家庭网关业务流控的系统，该系统包括：

用户态模块，包括：

业务软件表存储组件，该业务软件表存储组件被配置成存储包括业务

软件表项的业务软件表；

MAP表生成和老化管理组件，该MAP表生成和老化管理组件被配置成通过提取业务软件表项的键值对来生成与该业务软件表相对应的MAP

表并对该MAP表进行老化管理；以及

流控管理组件，该流控管理组件被配置成根据下发的流控业务配置通过读写业务软件表项来更新该业务软件表以用于对家庭网关进行流控管理；以及

内核态模块，包括：

MAP表更新组件，该MAP表更新组件被配置成基于经更新的业务软

件表来修改该MAP表；

MAP表映射组件，该MAP表映射组件被配置成将经修改的MAP表中的键值对映射到该用户态模块中的经更新的业务软件表；以及