[发明专利]一种物联网商用网络报文转发的方法及设备在审

专利信息
申请号: 201710721567.1 申请日: 2017-08-22
公开(公告)号: CN107465619A 公开(公告)日: 2017-12-12
发明(设计)人: 杨文安;黄超;郭宇;田威;廖文和 申请(专利权)人: 南京航空航天大学
主分类号: H04L12/741 分类号: H04L12/741;H04L12/801;H04L29/08
代理公司: 南京钟山专利代理有限公司32252 代理人: 戴朝荣
地址: 211106*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 联网 商用 网络 报文 转发 方法 设备
【说明书】:

技术领域

发明涉及物联网通信技术领域,具体涉及一种物联网商用网络报文转发的方法及设备。

背景技术

目前,各种物联网商用网络中的设备对转发报文的处理主要有下面几种模式:

1、基于通用CPU软转发的处理方法,纯粹依靠CPU软发,转发性能比较差,业务转发板块端口线速困难,应用场景比较窄,只适合在最简单最边缘的小型物联网网络或家庭物联网网关中使用;

2、基于多核CPU转发的处理方法,多核CPU相对于通用CPU对核数量和硬件线程做了增强和补充,使得转发性能得到很大提升,但是仍然无法解决多业务(例如ACL或QOS等)叠加后,转发卡端口无法线速的问题。CN201180000569.2提出的多核路由器就是这种类型。

3、基于网络处理器NP转发的外理为法,需要昂贵的网络处理器,成本较高,且微码受到网络处理器代码空间限制,当业务增加到一定程度,网络处理器代码空间就消耗尽,业务扩展困难,软件版本不易升级,不适合多业务中低端网络设备。CN20130085936.4提出的网络设备就是这种类型;

4、基于FPGA转发或ASIC硬转发的处理方法,这种方法虽然转发性能很高,转发卡端口可以线速,但是片内路由转发表项数量太少,例如片内IPV4转发表为8K,当现网需要路由表的容量超过8K时,设备满足不了现网设备的容量指标。CN201210022503.X就是基于ASIC的硬转发,存在这种问题;

5、CN201220665763.4提出使用两个CPU配ASIC来转发报文,还是必须经过两个CPU负载平衡,本质上还是CPU软转发,只是堆叠两个CPU的转发宽带;CN201310132428.7提出CPU+ASIC转发,默认CPU转发,当CPU达不到转发性能时下发路由表和ARP表给ASIC,ASIC转发报文,此发明在流量较大时可一定程度上保护CPU,但在流量未达到阈值时还是让CPU转发,效率依然偏低。

以上所述的几种转发模式发表容量低,不是转发效率比较低、无法实现线速,就是转发表容量低,达不到现网设备的容量指标,均存在各自的缺点与不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于,提供一种物联网商用网络报文转发的方法及设备,采用多核CPU软转发与ASIC硬转发相结合的方法,当物联网网络设备上配置和学习到的路由转发表数量小于或等于ASIC的片内路由转发表数量时,转发流量都由ASIC来转发,提高了转发效率,当物联网网络设备上配置和学习到路由转发表数量大于ASIC的片内路由转发表数量时,触发物联网网络设备整机流量上送引擎,使物联网网络设备整机的流量都上送多核CPU转发,扩充了转发表容量。

为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:

一种物联网商用网络报文转发的方法,所述方法包括:

获取物联网网络设备上的一个或多个路由转发信息;

将所述路由转发信息整合成多核CPU软转发时所需的一个或多个路由软转发表存储在共享内存中以及将所述路由转发信息整合成ASIC硬转发时所需的一个或多个硬转发表;

当所述硬转发表数量小于或等于所述ASIC的片内转发表数量时,将所述硬转发表中的转发条目写到所述片内路由转发表中,由所述ASIC对路由转发条目对应的转发流量进行相关业务处理后转发出去;

当所述硬转发表数量大于所述片内转发表数量时,触发物联网网络设备整机流量上送引擎,使物联网网络设备整机的转发流量都上送到多核CPU转发。

进一步的,所述物联网网络设备整机的转发流量都上送到多核CPU转发,具体为:

将对于所述物联网网络设备整机的转发流量都上送到多核CPU转发,由所述多核CPU对上送的素数转发流量进行相关业务处理后,再将所述转发流量下发至所述ASIC,由所述ASIC将所述转发流量发送出去。

进一步的,所述方法还包括:

获取与所属添加的路由转发条目相关的路由转发信息;

将所述路由转发信息整合陈所述多核CPU软转发时所需的路由软转发表;

判断所述ASIC的片内路由转发表中的转发条目是否已满,若未满,则将所述路由转发信息整合成所述ASIC硬转发时所需的硬转发表,并将所述硬转发表中的路由转发条目写入所述片内路由转发表中;

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