[发明专利]软硬件混合流表管理方法及装置

说明书

本申请提供了一种软硬件混合流表管理方法和装置，应用于网络转发系统。具体的实现方式如下：获取预先设定的大流识别窗口、大流替换窗口和采样率；接收网络数据包，控制软件转发功能模组根据大流识别窗口和采样率对接收到的网络数据包进行流量大小的识别，得到大流识别结果；根据大流替换窗口和大流识别结果，控制软件转发功能模组和硬件转发功能模组进行对应的大流替换；在软件转发功能模组执行流表项相关联的操作前，判断软件转发功能模组的环形缓冲区队列中是否存在突发流；若环形缓冲区队列中存在突发流，则控制软件转发功能模组和硬件转发功能模组进行对应的突发流替换，实现了软硬件混合流表的高效管理。

技术领域

本申请涉及计算机网络技术领域及数据中心网络管理领域，具体涉及一种软硬件混合流表管理方法及装置。

背景技术

越来越多的数据包头字段被用来进行流表规则的匹配和数据包的转发，现代网络设备中流表的大小迅速增长。由于许多商用网络设备转发速度快而内存大小有限，实践中都采用软硬混合的方式来管理大型流表。在这种典型的混合流表管理模式下，数据包转发过程如下：当网络设备收到数据包时，硬件会从接收到的数据包的包头中提取某些字段；如果提取的字段命中了流表中的某个流表项，则对该数据包执行与该流表项相关联的操作；否则，数据包会被转发到软件转发逻辑来以匹配软件的流表。

在这样的场景下，如何在硬件和软件之间拆分流表项很重要。拆分方法不仅会影响转发性能，还会为软件转发逻辑提前预留CPU(Central Processing Unit，中央处理器)资源提供依据。此外，经研究发现，流量具有高度偏斜性，且大流在不停地发生变化，同时突发流又具有一定的普遍性。所以针对目前的技术，如何低开销且准确的测量所有流，以及如何选择适当的时机在软件和硬件之间进行流替换，成为软硬件混合流表管理模式应用的两大难题。

发明内容

本申请提出了一种软硬件混合流表管理方法及装置，用于准确测量流大小，及时的针对软件和硬件进行流替换，实现了高效地进行混合流表管理，降低了资源的占用。

根据本申请的第一方面，提供了一种软硬件混合流表管理方法，所述方法应用于网络转发系统，所述网络转发系统包括软件转发功能模组和硬件转发功能模组，所述方法包括：

获取预先设定的大流识别窗口、大流替换窗口和采样率；

接收网络数据包，控制所述软件转发功能模组根据所述大流识别窗口和所述采样率对接收到的网络数据包进行流量大小的识别，得到大流识别结果；

根据所述大流替换窗口和所述大流识别结果，控制所述软件转发功能模组和硬件转发功能模组进行对应的大流替换；

在所述软件转发功能模组执行流表项相关联的操作前，判断所述软件转发功能模组的环形缓冲区队列中是否存在突发流；

若所述环形缓冲区队列中存在突发流，则控制所述软件转发功能模组和硬件转发功能模组进行对应的突发流替换。

在本申请的一些实施例中，所述软件转发功能模组包括流量分析器；所述控制所述软件转发功能模组根据所述大流识别窗口和所述采样率对接收到的网络数据包进行流量大小的识别，得到大流识别结果，包括：

控制所述硬件转发功能模组根据所述采样率获取所述网络数据包的包头，并转发至所述流量分析器；

通过所述流量分析器根据哈希表和最小堆数据结构及大流识别窗口对所述包头进行流量大小识别，得到大流识别结果。

在本申请的一些实施例中，所述根据所述大流替换窗口和所述大流识别结果，控制所述软件转发功能模组和所述硬件转发功能模组进行对应的大流替换，包括：

通过所述流量分析器基于所述大流替换窗口和所述大流识别结果，将当前替换窗口内的大流识别结果报告给所述流表管理器；