[发明专利]一种软硬件结合实现的高速网络报头采样系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于网络数据处理领域，具体涉及一种软硬件结合实现的高速网络报头采样系统和方法。

背景技术

对网络数据进行分析的系统，对采集到的每个报文，经常不需要分析整个报文的所有数据，而只是需要分析报文开头的少量几十个甚至几个字节，因此分析模块需要对每个报文的报头进行采样。

专利号为CN200980120515.2、名称为“用于产生或截除或改变包括至少一个报头部分在内的基于帧的比特流格式文件的方法和设备以及相应数据结构”公开了在基于帧的比特流格式中，用于对当前帧进行解码所需的数据通常存储在针对该帧的数据部分内。一种例外是针对当前帧的数据存储在先前帧中的mp3比特流。如果解码器不接收所需的先前帧，则跳过对当前mp3帧的解码。本发明可以应用于在归档模式中、流传输模式和归档模式的采样精确截除中的这样的比特流。在流传输和截除模式中，建立新报头。在报头中发信号通知对解码器状态进行初始化所需的帧的数目，以及流传输模式中的一致性检查值。这些帧用于解码器初始化，但不用于对采样或系数进行解码。对于采样精确截除，针对应当截除的帧，也在报头中指示要消音的采样或系数的数目。本发明可以应用于hd3音频文件格式，以用于mp3比特流的无损扩展。

专利号为CN201010625075.0、名称为“报头处理引擎”公开了一种报头处理引擎，用于具有保存各自包括一个或更多个报头的一个或更多个数据分组的缓存的网络接口设备，该报头处理引擎包括：命令存储器；报头识别器，被配置为解析存储在缓存中的数据分组的报头，以便识别数据分组中各报头的类型和位置；构造器单元，具有对数据分组的报头读取访问权；以及处理器，包括一个执行流水线；该报头识别器进一步被配置为对每个报头：(a)根据报头的类型选择存储在命令存储器中的一个或更多个命令；并且(b)为构造器单元形成一个或更多个标识被选择的命令和数据分组中报头的位置的消息；如果构造器单元执行为数据分组的报头选择的命令，将共同地使得构造器单元产生一个数据结构，该数据结构可操作用于使得处理器在无需访问缓存中的数据分组的情况下对数据分组的报头实施处理；并且构造器单元被配置为接收消息并执行从中识别的命令。

但是以上的处理方法中，在需要灵活配置采样报文截取长度的报头采样系统中，都是硬件把完整的报文传给软件，软件只截取报文开头的部分字节处理，把后面的无用数据丢掉。在高速网络上，网络数据分析系统每秒会接收到上百万甚至上千万个报文，报文的平均长度为几百字节，这些数据全部通过报文采集卡上传到主机内存中，会导致报头之外大量的无用数据经过总线进入主机内存，降低整个系统的性能。

发明内容

本发明克服现有技术的缺点，通过软硬件结合的方式，实现高效的报头采样。

本发明提供了一种软硬件结合实现的高速网络报头采样系统，包括软件模块和报文采集卡硬件模块，该硬件模块中包括存储报文截取长度的寄存器模块。

本发明提供的软硬件结合实现的高速网络报头采样系统，其中软件模块包括报文截取长度的配置模块，用于对硬件模块中的寄存器模块进行报文截取长度的配置。

本发明提供的软硬件结合实现的高速网络报头采样系统，其中硬件模块包括报文截取模块，根据寄存器模块存储的报文截取长度对报文截取报头。

本发明还提供了一种软硬件结合实现的高速网络报头采样方法，其中在报文采集卡中设置一个报文截取长度的寄存器。

本发明提供的软硬件结合实现的高速网络报头采样方法，系统初始化时，软件把需要的报文长度配置到硬件中。

本发明提供的软硬件结合实现的高速网络报头采样方法，当报文采集卡接收到所述报文后，根据软件配置的报文截取长度，截取报头上传给软件，报文的其他数据丢弃。

本发明提供的软硬件结合实现的高速网络报头采样方法，软件收取报文报头数据，进行处理。

本发明在硬件报文采集卡中实现了报文的报头截取功能，由软件向硬件配置当前需要截取的报头长度，硬件收到报文后，只把截取的有用长度的报文报头上传给软件，其他数据直接丢弃。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：数据不全部通过报文采集卡上传到主机内存中，报头之外大量的无用数据无需经过总线进入主机内存，从而提升了整个系统的性能。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

图1是本发明的结构示意图，其包括软件模块和报文采集卡硬件模块，该硬件模块中包括存储报文截取长度的寄存器模块。