[发明专利]网络转发设备和数据转发方法

说明书

本公开提供了一种网络转发设备和数据转发方法。该网络转发设备和数据转发方法的一具体实施方式通过在网络转发设备中增加分布式函数描述表项缓存和数据处理模块，在网络转发设备上就实现了对数据的处理，进而实现了分布式的网内计算，使得数据能够在网络上流动中得到处理成为可能。

技术领域

本公开涉及网络数据交换设备领域，具体涉及网络转发设备和数据转发方法。

背景技术

经过几十年的高速发展，当今世界互联网已经成为信息时代的重要基础设施，传统的基于IP协议(Internet Protocol，互联网协议)的包交换只提供尽力而为的数据包投递服务，IP地址本质上是描述了一种层次化的“位置”信息，传统的网络只需要根据IP地址建立设备与终端之间的通信会话即可，IP地址本身并不与报文的“内容”产生任何关联。现在，主宰着互联网的应用主要向用户提供两种业务：内容和服务。同时，用户不再关注内容和服务的位置，而是内容和服务本身的获取，包括内容和服务的检索、传输速率、服务质量、安全性等。而信息网络底层的IP协议并没有做出针对性的改变，IP层只根据“位置”信息完成数据包的转发，这就需要上层应用来完成由“内容”向“位置”的映射，使网络的整体效率变低。为此，业内提出了以内容为中心的NDN网络(Named DataNetworking，命名数据网络)，这种网络以名字(name)作为内容索引的唯一依据，并利用名字代替IP进行路由和转发，从而使得网络设备有了感知报文内容的可能。

发明内容

本公开提出了网络转发设备和数据转发方法。

第一方面，本公开提供了一种网络转发设备，包括：报文缓存、报文解析模块、数据存储位置表项缓存、待处理数据描述表项缓存、分布式函数描述表项缓存、数据处理模块，转发路由表项缓存和报文封装模块，所述报文解析模块分别与所述报文缓存、所述数据存储位置表项缓存和所述待处理数据描述表项缓存通信连接，所述数据处理模块分别与所述报文缓存、所述待处理数据描述表项缓存和所述分布式函数描述表项缓存通信连接，所述报文封装模块分别与所述报文缓存、所述数据存储位置表项缓存、所述分布式函数描述表项缓存和所述转发路由表项缓存通信连接，所述数据存储位置表项缓存分别与所述报文缓存、所述分布式函数描述表项缓存和所述待处理数据描述表项缓存通信连接，所述待处理数据描述表项缓存和所述分布式函数描述表项缓存通信连接，所述分布式函数描述表项缓存和所述转发路由表项缓存通信连接，其中：

所述报文缓存，用于存储数据报文，以及将所述数据报文在所述报文缓存的存储位置添加到所述数据报文中后发送给所述报文解析模块；

所述报文解析模块，用于解析数据报文得到所述数据报文的描述信息，所述描述信息包括以下至少一项：数据名称、报文类型、报文长度、入端口信息以及在所述报文缓存中的存储位置；

所述数据存储位置表项缓存，用于缓存数据存储位置表项，所述数据存储位置表项包括所述报文缓存中存储的数据报文的数据名称和存储位置；

所述待处理数据描述表项缓存，用于缓存待处理数据描述表项，所述待处理数据描述表项包括所述网络转发设备已收到、且未返回相应的响应数据的数据请求报文中的数据名称和相应的入端口信息集合；

所述分布式函数描述表项缓存，用于缓存分布式函数描述表项，所述分布式函数描述表项包括至少一个输入数据名称、运算函数名称和输出数据名称；

所述数据处理模块，用于按照预设的运算逻辑对所述报文缓存中存储的数据进行运算，并将运算结果发送至所述报文缓存存储；

所述转发路由表项缓存，用于缓存路由表项，所述路由表项包括数据名称和相应的出端口信息；

所述报文封装模块，用于将从所述报文缓存中取出的数据封装后发送给从所述转发路由表项缓存收到的出端口信息指示的出端口。

在一些可选的实施方式中，所述数据处理模块包括以下至少一项：中央处理器CPU、图形处理器GPU、重构或异构处理核心。