[发明专利]基于网络协议的网络交互系统、方法及存储介质

说明书

本申请公开了一种基于网络协议的网络交互系统、方法及存储介质，所述网络交互系统应用于网络设备，所述网络交互系统包括：用户态子系统和内核态子系统；所述用户态子系统包括：用户态协议栈、网络接口和网络应用；所述内核态子系统包括：驱动接口、内核态协议栈和IO接口。所述网络交互系统、方法及存储介质旨在解决现有技术中当用户态协议栈接管网络接口时，使用套接字编程的网络应用无法直接接收到来自外部网络的网络数据报文而导致无法使用进而需要改进或重新开发的问题。

技术领域

本申请涉及网络技术领域，具体涉及一种基于网络协议的网络交互系统、方法及存储介质。

背景技术

内核态协议栈（TCP/IP协议栈）是指Linux Kernel(一种开源的类Unix操作系统的单核心)的网络子系统所提供的完整TCP/IP协议栈。由于内核态协议栈是开源的、标准的，因此，运行于Linux系统的大部分网络应用都使用内核态协议栈。内核态协议可以接管例如网卡的网络设备，在内核态接收网络数据包，并对非本地报文完成路由转发（网卡开启转发功能情况下），以及对本地报文交付给本地应用。内核态协议栈对网络应用屏蔽了网络设备级协议栈实现细节，为网络应用提供了通用的网络解决方案。

用户态协议栈（TCP/IP协议栈）在一般情况下是指系统中存在一个运行在用户态的完整TCP/IP协议栈，用户态协议栈接管Linux系统的对外接口，将对外接口所接收到的网络数据报文不经过Linux Kernel的协议栈（即内核态协议栈），而直接被用户态协议栈处理。相较于内核态协议栈，用户态协议栈在处理网络数据报文时具有更高的效率，且具备开发友好、便于维修升级的特点，从而能够进一步提升Linux系统的整体性能表现。此外，对于一些专用设备，例如以转发收发包为主要功能的企业级路由器设备，普遍使用用户态协议栈。

然而，若用户态协议栈接管对外接口以接收网络数据报文，大量的第三方使用套接字（socket）编程的网络应用因不能直接接收到来自外部网络的网络数据报文而导致无法正常使用，于是需要对该网络应用进行改造或重新开发，这样就造成开发难度增大、周期变长等问题。

因此，需要对现有技术问题提出解决方法。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种基于网络协议的网络交互系统及方法，其旨在解决现有技术中当用户态协议栈接管网络接口时，使用套接字编程的网络应用不能直接接收到来自外部网络的网络数据报文而导致无法正常使用进而需要改进或重新开发的问题。

根据本申请的一方面，本申请一实施例提供了一种基于网络协议的网络交互系统，应用于网络设备，所述网络交互系统包括：用户态子系统和内核态子系统；其中，所述用户态子系统包括：用户态协议栈和网络应用；所述用户态协议栈用于接收从外部网络所发送的网络数据报文，并根据预设报文特征得到相应的目标流量信息，并且将所述目标流量信息传送至位于所述内核态子系统中的驱动接口，以及接收从所述网络应用经由所述驱动接口返回的回复流量信息，并封装成相应的响应报文以转发至所述外部网络；所述内核态子系统还包括：内核态协议栈和IO接口，所述内核态协议栈用于根据从所述驱动接口所接收到的目标流量信息，重定向至本地目标地址，并转发至相应网络应用进程监听的IO接口，以提供目标流量信息至所述网络应用。

可选地，所述用户态子系统还包括网络接口，所述网络接口与所述用户态协议栈相连，所述网络接口用于接收从外部网络所发送的网络数据报文，并透传至所述用户态协议栈，以及将所述用户态协议栈所封装成的响应报文转发至所述外部网络。

可选地，所述用户态协议栈还用于开启驱动接口，并获取所述驱动接口的设备描述符。

可选地，所述预设报文特征为TCP报文特征。

可选地，所述网络应用支持的协议包括BGP协议、HTTP协议、HTTPS协议及TELNET协议。

可选地，所述内核态协议栈还用于通过使用目标地址转换方式将目标流量信息重定向至本地目标地址。