[發明專利]一種網絡數據包的解析方法與裝置

有效

• 申請號: 201010500546.5
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN101958902A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 李亞峰
• 申請（專利權）人: 北京銳安科技有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/56
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余功勛

技術領域

本發明涉及一種新型的解析網絡數據包的方法與裝置，尤其涉及一種針對大流量下的復雜數據包的解析方法和裝置。

背景技術

網絡協議通常分不同層次進行開發，每一層分別負責不同的通信功能。如圖1所示，根據OSI體系結構，將網絡上的數據包分成了七層，物理層，數據鏈路層，網絡層，傳輸層，會話層，表示層，應用層。根據另外一種體系結構TCP/IP，則將網絡上的數據包分成4層，包括數據鏈路層，網絡層，傳輸層，應用層。TCP/IP本身也是一組不同層次上的多個協議的組合。無論是OSI，TCP/IP或者其他網絡模型，都將網絡上的數據包進行分層。每一層的輸出都是下一層的輸入，每一層對上一層的輸出數據進行本層協議封裝(或拆封)之后，再發送到下一層去。

對網絡數據包的解析就是，根據當前網絡設備的需求，將數據包從底層開始逐層往上解析，直到找到特定層，在這個過程中，可以根據協議，獲得被解析層協議的相關信息，可以根據這些信息對數據包進行各種操作。由于網絡數據包每一層都包含了不止一種協議，因此網絡數據包的解析，一方面是對各種層進行解析，另一方面是對同一層不同協議的解析。

數據包解析是各種網絡設備的基本功能之一，廣泛用于各類通信終端和傳輸設備，如網卡，路由器，防火墻，分流設備，網絡加速卡等各種產品領域。領域的不同，對數據包解析的要求也不一樣。有的網絡設備要求將數據包解析到應用層，有的網絡設備只需要將數據包解析到鏈路層。

對網絡數據包的解析有基于軟件的解析和基于硬件的解析。從硬件設備上來分類，網絡數據包的解析有基于傳統CPU，NP(Network?Processor，即網絡處理)，ASIC(即專用芯片)，FPGA(Field?Programmable?Gate?Array，即可編程邏輯門陣列)等。

從網絡數據包的解析思想分類，有串行解析數據包和并行解析數據包兩種方法。

基于NP解析數據包，是串行解析數據包方法的典型應用。NP在解析數據包時，由于采用串行結構，在同一時刻只能對一個數據包進行唯一的操作，只有在當前操作完成后，才可以對該數據包進行下一步操作，或者對下一個數據包進行操作。采用串行方法解析數據包，在深度解析數據包上存在優勢，通過編程就可以達到對數據包的深度解析，但是由于串行結構一個時刻只能進行一次操作，因此在大流量的數據包接入情況下，很難做到線速的解析網絡數據包。

基于FPGA解析數據包，是并行解析數據包方法的典型應用。采用并行方法解析數據包，并行解析方法，往往采用多個解析功能模塊同時運作，達到在同一個時刻，可以對數據包同時做多項操作，或對多個數據包做多項操作，對數據包的解析能夠達到最大效率。因此在大流量數據包接入情況下，也能較容易的達到線速解析數據包，但是由于采用多操作同步進行，并且所有數據包都會經過相同的操作，因此深度解析能力較差，不夠靈活，所能解析的數據包種類較少。

隨著網絡的發展，網絡數據包的協議種類也在增加，一方面在已有數據包層次上增加了許多新類型的協議，一方面是在傳統層之間，出現了新的數據層。同時，由于光纖技術和通信技術的發展，網絡上的數據流量也在不斷增大，因此，現在對網絡設備解析網絡數據包的能力要求也在大大提高。

顯然，隨著技術的發展，迫切需要一種即能夠線速解析網絡數據包，又能支持解析大多數數據包協議的方法。

發明內容

針對上述解析網絡數據包方法所存在的問題和不足，本發明的目的是提供一種網絡數據包的解析方法和裝置。本發明的方法能夠在保證線速解析數據包的前提下，最大限度的支持解析多種類型數據包，并且在以后出現新型協議后，能夠實現無縫升級。

本發明是這樣實現的：一種網絡數據包的解析方法，包括以下步驟：

1)根據當前網絡環境，配置并行解析網絡數據包裝置，根據需求，調用各標準協議解析模塊，將其串聯成數據解析鏈

2)將線路上的數據接入，通過ASIC(Application?Specific?Integrated?Circuit，即特定用途集成電路)完成物理層的解析，將網絡上的串行比特數據流分離成數據鏈路層的數據包，以并行數據流的形式送入數據包解析裝置

3)將數據鏈路層的數據包接入數據解析鏈，根據配置，可以得知當前數據鏈路層的協議類型，根據數據鏈路層協議類型，將數據包體進行處理寄存后輸出

4)根據數據鏈路層協議，提取當前數據包位于數據鏈路層包頭內的相關信息，與經過數據鏈路層解析后的數據包體同步輸出