[发明专利]一种实现控制平面集中式数据平面分布式的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种实现控制平面集中式数据平面分布式的方法及系统。

背景技术

随着网络技术的发展，特别是万兆以太网推出后，对网络安全设备L4-L7层的处理性能要求越来越高，为此现有技术中提出了一种新的高性能可扩展流处理系统架构。为了充分发挥新架构高性能可扩展的优势，同时尽量降低系统复杂度，保持系统的简单高效，首先分析一下现有的两种广泛用于路由器或交换机等网络通信设备上的经典软件架构，即集中式软件架构和分布式软件架构。

如图1所示，集中式软件架构应用于集中式路由器或交换机等网络通信设备，特点是在系统的主CPU(Center Process Unit，中央处理单元)上完成所有控制平面的控制管理功能和数据平面的报文转发功能。接口在收到报文后，将报文都交给系统主CPU处理，在主CPU上完成找到转发表和所有相关业务处理后，主CPU将报文从出接口发送出去。

如图2所示，分布式软件架构应用于分布式路由器或交换机等网络通信设备，特点是系统有专门的主控板，同时存在多块独立的接口板(例如接口板A、接口板B等)，控制平面在主控板和接口板上都存在完成系统的分布式控制和管理功能，主控板上的数据平面主要完成本机收发报文的转发和业务处理，接口板数据平面实现分布式的转发和业务处理。入接口板的接口在收到报文后，查找本接口板上的转发表，如果是需要主控板处理的本机接收的报文则上送主控板处理；如果是需要本接口板转发的报文，获得出接口板和出接口信息，在本接口板完成必要的业务处理后，将报文通过交换网板发给出接口板，在出接口板上也可能会进行必要的业务处理，然后报文从出接口板发送出去。

然而，现有技术中的集中式软件架构由于主CPU同时实现了控制平面的管理控制功能，数据平面的转发和业务处理功能，导致主CPU非常繁忙，系统的整体性能难以提升；而分布式的软件架构因控制平面需要管理各个接口板，在各个接口板上都要实现控制平面的功能，实现比较复杂，开发难度大。

发明内容

本发明实施例提供了一种实现控制平面集中式数据平面分布式的方法及系统，充分发挥新架构高性能可扩展的优势，同时尽量降低系统复杂度，保持系统的简单高效。

本发明实施例提供了一种实现控制平面集中式数据平面分布式的方法，应用于包括业务板和主控板的系统中，所述主控板和业务板都包括适配层，且所述主控板还包括主控单元，所述方法包括以下步骤：

所述主控板的主控单元生成转发控制信息，将所述转发控制信息传递给所述主控板的适配层；

所述主控板的适配层将所述转发控制信息下发给主控板数据平面及硬件引擎；

所述主控板的适配层将所述控制信息发给所述业务板的适配层；

所述业务板的适配层将控制信息下发给所述业务板的数据平面及其硬件引擎。

其中，所述主控板的适配层将所述转发控制信息下发给主控板数据平面及硬件引擎具体包括：

适配层调用数据平面接口将所述转发控制信息下发给数据平面；

由数据平面调用硬件处理引擎提供的接口将所述转发控制信息下发给硬件处理引擎。

其中，所述主控板的适配层将所述转发控制信息下发给主控板数据平面及硬件引擎具体包括：

适配层调用数据平面接口将控制信息下发给数据平面，并且适配层调用硬件处理引擎提供的接口将控制信息下发给硬件处理引擎。

其中，所述主控板的适配层将所述控制信息发给所述业务板的适配层具体包括：

通过单播方式发送给特定的业务板，或通过广播或组播方式发送给多块业务板。

所述组播方式发送给多块业务板具体包括：

需要接收数据的业务板加入同一个组；

主控板发送携带组号的控制信息，使加入该组的业务板接收该组内的数据。

其中，所述单播方式发送给特定业务板具体包括：

主控板在控制信息中携带目标业务板对应的槽位号，使所述目标业务板接收对应的数据。

本发明还提供了一种实现控制平面集中式数据平面分布式的系统，包括业务板和主控板的系统中，所述主控板和业务板都包括适配层，且所述主控板还包括主控单元：

所述主控板的主控单元，用于生成转发控制信息，将所述转发控制信息传递给所述主控板的适配层；

所述主控板的适配层，用于将所述转发控制信息下发给主控板数据平面及硬件引擎，并将所述控制信息通过所述业务板的适配层下发给所述业务板的数据平面及其硬件引擎。

其中，所述主控板的适配层具体包括：