[发明专利]一种网络设备及其共享发送和接收缓存的方法

说明书

本申请公开了一种网络设备中共享发送和接收缓存的方法，在接收方向包括如下步骤。网络设备中设置接收五元组表、接收快表、发送快表。当网络设备收到接收方向的IPv4网络数据包时，计算哈希值h_rx，查询接收快表。如果该接收数据包的五元组信息存储在接收五元组表中，从接收五元组表的相应位置读取网络数据包的五元组信息；随后进行匹配。当两者完全匹配，在接收五元组表中查询该接收数据包是否需要转发。如果是，使用接收五元组表中记录的该接收数据包的NAT信息替换接收原始数据包的五元组信息，就得到了接收转发数据包的五元组信息；将接收转发数据包进行特殊处理。上述方法节省了硬件设备缓存网络数据包的五元组信息所需空间。

技术领域

本申请涉及一种网络设备中减少对网络数据包的缓存需求的方法。

背景技术

路由器、手机等网络设备既可以直接访问网络，也可以充当接入点（accesspoint，AP）给其他设备提供上网服务。当网络设备作为接入点通过IPv4协议提供上网服务时，需要提供网络数据包的转发服务，更改网络数据包的五元组信息中的IP地址、端口信息，然后再将网络数据包转发出去。网络数据包的五元组信息是指网络数据包的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议。

例如手机A直接访问网络。手机A的IP地址为IP_A，互联网服务器S的IP地址为IP_S，手机A通过端口Port_A访问互联网服务器S的端口Port_S。在接收方向上，有接收数据包；这是指服务器S发给手机A的网络数据包，五元组信息为（IP_S，IP_A，Port_S，Port_A，6），其中6表示TCP协议号。在发送方向上，有发送数据包；这是指手机A发给服务器S的网络数据包，五元组信息为（IP_A，IP_S，Port_A，Port_S，6）。

又如手机A一方面通过移动通讯网络访问互联网，另一方面作为WiFi热点；手机B通过连接手机A的WiFi热点来访问互联网。手机A的IP地址为IP_A，手机B的IP地址为IP_B，互联网服务器S的IP地址为IP_S。手机B通过端口Port_B连接手机A的端口Port_A，手机A通过端口Port_A访问互联网服务器S的端口Port_S。

在接收方向上，有接收原始数据包和接收转发数据包。接收原始数据包是服务器S发给手机A的网络数据包，五元组信息为（IP_S，IP_A，Port_S，Port_A，6）。接收转发数据包是手机A转发给手机B的网络数据包，五元组信息为（IP_S，IP_B，Port_S，Port_B，6）。手机A将接收原始数据包中的目的IP地址和目的端口做了网络地址转换（network addresstranslation，NAT）得到接收转发数据包。

在发送方向上，有发送原始数据包和发送转发数据包。发送原始数据包是手机B发给手机A的网络数据包，五元组信息为（IP_B，IP_S，Port_B，Port_S，6）。发送转发数据包是手机A转发给服务器S的网络数据包，五元组信息为（IP_A，IP_S，Port_A，Port_S，6）。手机A将发送原始数据包中的源IP地址和源端口做了网络地址转换得到发送转发数据包。

当手机A作为转发设备时，手机A中仅保存有接收原始数据包的五元组信息、发送原始数据包的五元组信息以及NAT信息（IP_A与IP_B转换，Port_A与Port_B转换）。使用NAT信息替换前面两个网络数据包的五元组信息就分别得到接收转发数据包的五元组信息、发送转发数据包的五元组信息。现有技术中，当存在转发场景时，在网络设备的硬件缓存中需要存储转发场景下的两个不同的网络数据包的五元组信息以及NAT信息。如何在满足网络性能要求的前提下减少网络设备中的硬件缓存需求，或者在同样大小的硬件缓存下提供更好的网络性能，就成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种网络设备在转发场景下可以减少缓存需求的方法。