本发明涉及网络通信
技术领域：
：，特别是涉及一种基于dpdk下实现nat的方法。
背景技术：
：：nat(networkaddresstranslation，网络地址转换)技术能够解决ip地址不足的问题，用于通信的ip数据包一般具有sourceipaddress(源ip地址)与destinationipaddress(目的ip地址)这两个字段，采用nat技术实现内网与外网之间的通信时，数据包所经过的路由器/设备通过基于linux内核协议栈对数据包进行处理，根据源ip地址字段和目的ip地址字段判定数据由什么地方发过来的，它要将数据包发到什么地方去，并通过iptables利用转发规则表，将内网地址与外网地址进行转换，但采用该方式需要较长的地址转换计算时间，性能耗损大，且无法直接绕过linux内核协议栈实现数据包从内网到公网方向的通信，在面向厂商服务时，面对上百万的用户请求数量，现有的数据包处理性能难以满足实际需求。技术实现要素：为解决上述问题，本发明提供一种基于dpdk下实现nat的方法，其大幅度提升数据包处理性能，实现千万级别数据包转发能力。为解决上述目的，本发明采用的如下技术方案。一种基于dpdk下实现nat的方法，在nat设备集成dpdk程序模块，在nat设备上分配内存，并建立转换流表池单元，实现nat转发的步骤如下：s1：调用dpdk程序模块的api接口读取经由nat设备网卡模块的数据包；s2：对s1步骤中读取到的数据包进行识别；s21：若为用户端第一次数据包请求，则查找转发规则表，根据对应的转换规则，将需要做nat转换的数据包进行nat转换，并建立链表及记录该数据包转换前后五元组到链表；s22：若为用户端第n次数据包请求，则查找链表获取转换规则，将需要做nat转换的数据包进行nat转换；s23：若为目标服务器第1、2…n次数据包应答，则查找链表获取转换规则，将需要做nat转换的数据包进行nat逆转换。s3：继续调用dpdk程序模块的api接口读取下一数据包。进一步地，在s2步骤中若为用户端第一次数据包请求，计算该请求方向数据包五元组的hash值，若为目标服务器第一次数据包应答，计算该应答方向数据包五元组的hash值，将请求方向和应答方向的hash值记录到链表，并可通过指针互指相连。进一步地，在s2步骤中，若为用户端第n次数据包请求或目标服务器第1、2…n次数据包应答，计算五元组的hash值并查找链表，获得转换规则，进行nat转换或nat逆转换。进一步地，nat转换应用snat将数据包的源ip地址修改为转换的源ip地址，nat逆转换应用dnat将数据包的目的ip地址修改为转换的目的ip地址。进一步地，s1步骤中调用dpdk程序模块的api接口读取数据包具体为：通过函数rte_lcore_id()获取当前cpu逻辑核id；通过函数rte_eth_rx_burst()读取数据包；通过函数rte_pktmbuf_free()释放mbuf。进一步地，在nat设备集成dpdk程序模块包括：初始化dpdk环境、分配cpu给dpdk收包处理线程、初始化网卡模块配置。本发明的有益效果如下：本发明在nat设备上集成dpdk程序模块，通过调用dpdk程序模块的api接口读取数据包，绕过了linux内核协议栈对数据包处理过程，能够提升数十倍数据包处理性能，实现千万级别的数据包转发能力，实际部署时，将nat设备与上联交换机万兆口进行串接，数据包经由万兆交换机至nat设备进行转发，本发明根据用户端第一请求包建立链表并记录转换前后五元组，后续相同源地址/目的地址发过来的数据包，直接在链表查找获取对应的转换规则，从而修改或还原出正确的源ip/目的ip，采用该方式获取对应的转换规则，能够降低计算地址转换的时间及性能损耗。附图说明图1为本发明的基于dpdk下实现nat转发的流程图。具体实施方式下面将结合附图对本发明作进一步的说明。参考图1，一种基于dpdk下实现nat的方法，nat设备集成dpdk程序模块，具体包括初始化dpdk环境、安装dpdk编译模块、在nat设备上分配内存并建立转换规则表池单元、分配cpu给dpdk收包处理线程、初始化网卡模块配置。本实施例实现nat转发的步骤如下：s1：调用dpdk程序模块的api接口读取经由nat设备网卡模块的数据包，具体为通过函数rte_lcore_id()获取当前cpu逻辑核id；通过函数rte_eth_rx_burst()发送数据包；通过函数rte_pktmbuf_free()释放mbuf；实现调用dpdk程序模块api接口绕过了linux内核协议栈对数据包处理过程，可有效减少中断次数、内存拷贝次数，定制化协议栈降低复杂度，能够提升数十倍数据包处理性能，实现千万级别的数据包转发能力。s2：对s1步骤中读取到的数据包进行识别；s21：若为用户端第一次数据包请求，则查找转换规则表，根据对应的转发规则，将需要做nat转换的数据包进行nat转换，并建立链表及记录该数据包转换前后五元组到链表；s22：若为用户端第n次数据包请求，则查找链表获取转换规则，将需要做nat转换的数据包进行nat转换；s23：若为目标服务器第1、2…n次数据包应答，则查找链表获取转换规则，将需要做nat转换的数据包进行nat逆转换。s3：继续调用dpdk程序模块的api接口读取下一数据包。在s2步骤中若为用户端第一次数据包请求，计算该请求方向数据包五元组的hash值，若为目标服务器第一次数据包应答，计算该应答方向数据包五元组的hash值，将请求方向和应答方向的hash值记录到链表，并可通过指针互指相连；在上述s2步骤中，若为用户端第n次数据包请求或目标服务器第1、2…n次数据包应答，计算五元组的hash值并查找链表，获得转换规则，进行nat转换或nat逆转换，本实施例根据用户端第一请求包的五元组的hash值建立转换规则的链表并记录转换前后五元组到链表，目标服务器第一次数据包应答，计算hash值并记录到链表，如此将请求方向和应答方向的hash值记录到链表，并可通过指针互指相连起来，后续相同源地址/目的地址发过来的数据包，通过计算数据包的hash值，以hash值索引直接在链表查找获取对应的转换规则，从而修改或还原出正确的源ip/目的ip，采用该方式获取对应的转换规则，能够降低计算地址转换的时间及性能损耗。本实施例中的snat(sourcenetworkaddresstranslation，源地址转换)其作用是修改数据包的源地址，dnat(destinationnetworkaddresstranslation，目的地址转换)其作用是修改数据包的目的地址，上述步骤中nat转换应用snat将数据包的源ip地址修改为转换的源ip地址，nat逆转换应用dnat将数据包的目的ip地址修改为转换的目的ip地址。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12当前第1页12