一种转发报文的方法及装置与流程

文档序号:13215237阅读:105来源:国知局
技术领域本发明实施例涉及FPGA的技术领域,尤其涉及一种转发报文的方法及装置。

背景技术:
在接入网中通常用现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,FPGA)实现网络数据的处理。网络数据报文从100GE接口、40GE接口或10GE接口接入后进行数据处理,完成报文解析、过滤、查找、转发后从10G接口输出。基于FPGA实现的网络数据报文转发方法通常采用寄存器配置的方式。若寄存器值配置为0x13,则表示通路1输入的报文从通路3输出;寄存器值配置为0x23,则表示从通路2输入的报文从通路3输出。该方法的缺陷是一旦输入通路扩展或输出通路扩展,输出选择寄存器的含义也需要相应的改变,不够灵活,并且通过寄存器配置的方式选择通路容易出错。同时,也无法满足网络数据报文的同源同宿需求,即相同IP的报文从同一个端口输出。

技术实现要素:
本发明实施例提出一种转发报文的方法及装置,旨在解决如何实现灵活的转发报文的问题。第一方面,一种转发报文的方法,所述方法包括:通过现场可编程门阵列FPGA的接入端口获取网络数据报文,并在所述网络数据报文中添加标识信息,所述标识信息包括源端口号或者IP地址信息;通过所述FPGA的处理模块解析所述网络数据报文,获取所述标识信息,并根据预设算法获取对应的目的端口号;通过所述FPGA的输出端口确定所述目的端口号是否属于已分配的端口号,若所述目的端口号属于已分配的端口号,则将所述网络数据报文通过所述目的端口号对应的端口进行转发,其中,所述现场可编程门阵列FPGA的每个输出端口分配有一个端口号。优选地,所述在网络数据报文中携带标识信息,包括:在所述网络数据报文中的预设第N拍携带所述标识信息。优选地,所述通过所述FPGA的输出端口确定所述目的端口号是否属于已分配的端口号,若所述目的端口号属于已分配的端口号,将所述网络数据报文通过所述目的端口号对应的端口进行转发,包括:通过所述FPGA的数据转发模块获取所述网络数据报文的目的端口号;将所述目的端口号与已分配的输出端口的端口号进行匹配;若所述目的端口号能匹配所述已分配的输出端口的端口号,则将所述网络数据报文发送到所述目的端口号对应的输出端口;通过所述对应的输出端口删除所述标识信息,并转发删除后的网络数据报文。优选地,所述预设算法包括哈希算法。优选地,所述方法还包括:若所述目的端口号不属于已分配的端口号,则丢弃所述网络数据报文。第二方面,一种转发报文的装置,所述装置包括:添加模块,用于通过现场可编程门阵列FPGA的接入端口获取网络数据报文,并在所述网络数据报文中添加标识信息,所述标识信息包括源端口号或者IP地址信息;获取模块,用于通过所述FPGA的处理模块解析所述网络数据报文,获取所述标识信息,并根据预设算法获取对应的目的端口号;转发模块,用于通过所述FPGA的输出端口确定所述目的端口号是否属于已分配的端口号,若所述目的端口号属于已分配的端口号,则将所述网络数据报文通过所述目的端口号对应的端口进行转发,其中,所述现场可编程门阵列FPGA的每个输出端口分配有一个端口号。优选地,所述添加模块,用于:在所述网络数据报文中的预设第N拍携带所述标识信息。优选地,所述转发模块,包括:获取单元,用于通过所述FPGA的数据转发模块获取所述网络数据报文的目的端口号;匹配单元,用于将所述目的端口号与已分配的输出端口的端口号进行匹配;发送单元,用于若所述目的端口号能匹配所述已分配的输出端口的端口号,则将所述网络数据报文发送到所述目的端口号对应的输出端口;转发单元,用于通过所述对应的输出端口删除所述标识信息,并转发删除后的网络数据报文。优选地,所述预设算法包括哈希算法。优选地,所述装置还包括:丢弃模块,用于若所述目的端口号不属于已分配的端口号,则丢弃所述网络数据报文。本发明实施例提供的一种转发报文的方法及装置,通过FPGA的接入端口在网络数据报文中添加标识信息,再通过所述FPGA的处理模块解析所述网络数据报文,获取所述标识信息,并根据预设算法和标识信息计算所述网络数据报文输出的目的端口号,将所述网络数据报文从所述目的端口号输出,从而通过灵活改变网络数据报文的目的端口号以实现网络数据报文灵活转发的目的。附图说明图1是本发明实施例一提供的一种转发报文的方法的流程示意图;图2是本发明实施例提供的一种携带标识信息的方法示意图;图3是本发明实施例二提供的另一种转发报文的方法的示意图;图4是本发明实施例三提供的另一种转发报文的方法的示意图;图5是本发明实施例四提供的一种转发报文的装置的功能示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项步骤描述成顺序的处理,但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各项步骤的顺序可以被重新安排。当其步骤完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。实施例一图1是本发明实施例一提供的一种转发报文的方法的流程示意图。该方法可以由转发报文的装置执行,该转发报文的装置可以为现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,FPGA),所述FPGA包括接入端口、处理模块、输出端口,其中该装置可由软件和/或硬件实现。如图1所示,该方法包括:步骤101,通过FPGA的接入端口获取网络数据报文,并在所述网络数据报文中添加标识信息,所述标识信息包括源端口号或者IP地址信息;具体的,添加标识信息的方式可以在报文中的某一拍上添加,优选地,所述在网络数据报文中携带标识信息,包括:在所述网络数据报文中的预设第N拍携带所述标识信息。N可以为1。具体的,参考图2,图2是本发明实施例提供的一种携带标识信息的方法示意图。通过现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,FPGA)的接入端口获取网络数据报文后,通过所述接入端口在所述网络数据报文的第一拍上携带上端口信息。通道号DCH表示目的端口号,SCH表示源端口号,每个报文从接口输入后都携带了源端口信息和目的端口信息,所述目的端口信息包括报文的IP地址或者其他预设的报文标识信息。步骤102,通过所述FPGA的处理模块解析所述网络数据报文,获取所述标识信息,并根据预设算法获取对应的目的端口号;具体的,对网络数据报文进行解析和过滤,以获取目标IP地址,对目标IP地址进行Hash计算,得到一个Hash值,使用该Hash值查找输出端口表得到一个目的端口号。通过Hash计算方式,能够将大量的目标IP地址均衡的对应至有限的输出端口上,避免产生端口瓶颈。相同IP可得到的Hash值是一样的,查表得到相同的目的端口号,实现了相同IP报文从同一个端口输出的功能。步骤103,通过所述FPGA的输出端口确定所述目的端口号是否属于已分配的端口号,若所述目的端口号属于已分配的端口号,则将所述网络数据报文通过所述目的端口号对应的端口进行转发,其中,所述FPGA的每个输出端口分配有一个端口号。具体的,FPGA为每个输出端口分配一个端口号的方式可以表1,表1为本发明实施例提供的一种分配端口号表格。端口名称端口号100G通道00100G通道1140G通道0240G通道1310G通道00x1010G通道10x1110G通道20x1210G通道30x1310G通道40x1410G通道50x1510G通道60x1610G通道70x17……表1优选地,所述通过所述FPGA的输出端口确定所述目的端口号是否属于已分配的端口号,若所述目的端口号属于已分配的端口号,将所述网络数据报文通过所述目的端口号对应的端口进行转发,包括:通过所述FPGA的数据转发模块获取所述网络数据报文的目的端口号;将所述目的端口号与已分配的输出端口的端口号进行匹配;若所述目的端口号能匹配所述已分配的输出端口的端口号,则将所述网络数据报文发送到所述目的端口号对应的输出端口;通过所述对应的输出端口从网络数据报文中删除所述标识信息,并转发删除后的网络数据报文。具体的,若网络数据报文从FPGA的处理模块输出时,更新所述网络数据报文第一拍的目的端口信息为经过Hash计算得到的目的端口号,在FPGA的输出端口判断所述网络数据报文的目的端口号,若与输出端口的通道号匹配,则从相应的输出端口输出,输出之前将所述目的端口号从所述网络数据报文中删除,恢复成原始网络数据报文输出,从而保证原始网络数据报文进入FPGA的接入端口,原始网络数据报文从FPGA的输出端口输出。若与输出端口的通道号不匹配,则丢弃。进一步,所述方法还包括:若所述目的端口号不属于已分配的端口号,则丢弃所述网络数据报文。本发明实施例提供的一种转发报文的方法,通过FPGA的接入端口在网络数据报文中添加标识信息,再通过所述FPGA的处理模块解析所述网络数据报文,获取所述标识信息,并根据预设算法和标识信息计算所述网络数据报文输出的目的端口号,将所述网络数据报文从所述目的端口号输出,从而通过灵活改变网络数据报文的目的端口号以实现网络数据报文灵活转发的目的。实施例二参考图3,图3是本发明实施例二提供的另一种转发报文的方法的示意图。如图3所示,原始网络数据报文从接入端口接入后在报文第一拍携带上端口号信息,SCH表示源端口号,DCH表示目的端口号,报文经数据处理模块处理后会得到一个目的端口号,更新报文第一拍的目的端口号,进入数据合并模块,合并模块把多路输入合并为一路输出,在数据转发模块判断报文的目的端口号,把目的端口号与输出接口的通道号匹配的报文转发到相应的输出接口模块,在输出模块剥除携带的端口信息恢复成原始网络数据报文输出。实施例三参考图4,图4是本发明实施例三提供的另一种转发报文的方法的示意图。网络数据报文在FPGA内部经处理模块处理后发送给转发模块,在转发模块内部首先会判断报文的DCH号,若报文的DCH值与输出1口的通道号(ch=0x10)匹配,则把该报文存入先入先出队列(First-InFirst-Out,FIFO)1,若报文的dch值与输出2口的通道号(ch=0x11)匹配,则把该报文存入FIFO2,若报文的dch值与输出3口的通道号(ch=0x12)匹配,则把该报文存入FIFO3,若报文的dch值与输出4口的通道号(ch=0x13)匹配,则把该报文存入FIFO4。FIFO内部有报文就会读取,输出给下游的输出接口模块。实施例四参考图5,图5是本发明实施例四提供的一种转发报文的装置的功能示意图。该装置可由软件和/或硬件实现,可通过执行转发报文的方法来实现。如图5所示,该装置包括:添加模块501,用于通过现场可编程门阵列FPGA的接入端口获取网络数据报文,并在所述网络数据报文中添加标识信息,所述标识信息包括源端口号或者IP地址信息;优选地,所述添加模块501,用于:在所述网络数据报文中的预设第N拍携带所述标识信息。获取模块502,用于通过所述FPGA的处理模块解析所述网络数据报文,获取所述标识信息,并根据预设算法获取对应的目的端口号;转发模块503,用于通过所述FPGA的输出端口确定所述目的端口号是否属于已分配的端口号,若所述目的端口号属于已分配的端口号,则将所述网络数据报文通过所述目的端口号对应的端口进行转发,其中,所述现场可编程门阵列FPGA的每个输出端口分配有一个端口号。优选地,所述转发模块503,包括:获取单元,用于通过所述FPGA的数据转发模块获取所述网络数据报文的目的端口号;匹配单元,用于将所述目的端口号与已分配的输出端口的端口号进行匹配;发送单元,用于若所述目的端口号能匹配所述已分配的输出端口的端口号,则将所述网络数据报文发送到所述目的端口号对应的输出端口;转发单元,用于通过所述对应的输出端口删除所述标识信息,并转发删除后的网络数据报文。优选地,所述预设算法包括哈希算法。优选地,所述装置还包括:丢弃模块,用于若所述目的端口号不属于已分配的端口号,则丢弃所述网络数据报文。本发明实施例提供的一种转发报文的装置,通过FPGA的接入端口在网络数据报文中添加标识信息,再通过所述FPGA的处理模块解析所述网络数据报文,获取所述标识信息,并根据预设算法和标识信息计算所述网络数据报文输出的目的端口号,将所述网络数据报文从所述目的端口号输出,从而通过灵活改变网络数据报文的目的端口号以实现网络数据报文灵活转发的目的。注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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