[發(fā)明專利]一種路由器快速轉(zhuǎn)發(fā)方法及實施該方法的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210582495.4
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103067281A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡強
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市磊科實業(yè)有限公司
• 主分類號: H04L12/741
• 分類號: H04L12/741;H04L12/721;H04L29/08;H04L29/12
• 代理公司: 成都頂峰專利事務(wù)所(普通合伙) 51224
• 代理人: 楊軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，具體地講，涉及一種路由器快速轉(zhuǎn)發(fā)方法及實施該方法的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)需要經(jīng)過物理層接收、鏈路層接收、網(wǎng)絡(luò)層處理、鏈路層發(fā)送、物理層發(fā)送的操作。其中，網(wǎng)絡(luò)層處理需要通過TCP/IP協(xié)議棧對所有數(shù)據(jù)包逐一匹配很多接入控制規(guī)則，且經(jīng)過復(fù)雜的路由算法查找路由表，這些操作會對路由器數(shù)據(jù)處理模塊帶來較大的處理負擔，且處理耗時大。

現(xiàn)有技術(shù)利用專用硬件的功能或高速緩存技術(shù)來達到線速轉(zhuǎn)發(fā)，雖然可以保證轉(zhuǎn)發(fā)的高速高效，但不可避免的增加了路由器成本。因此，在不增加路由器成本的基礎(chǔ)上如何提高數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)效率是一個急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中藥提高數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)效率必須增加路由器的成本的問題，提供一種路由器快速轉(zhuǎn)發(fā)系方法及實施該方法的系統(tǒng)，減少路由器成本。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種路由器快速轉(zhuǎn)發(fā)方法，其實現(xiàn)步驟包括：

P1、路由器從路由器的接口接收并識別IP數(shù)據(jù)包，并對于識別的IP數(shù)據(jù)包提取其連接信息；

P2、路由器查找該路由器的接口對應(yīng)的快速轉(zhuǎn)發(fā)表，如果存在該路由器的接口連接的表項，則獲取快速轉(zhuǎn)發(fā)路徑信息，并按照該表項內(nèi)容修改數(shù)據(jù)包信息進行快速轉(zhuǎn)發(fā)處理，進入下一步，否則，創(chuàng)建快速轉(zhuǎn)發(fā)表項，交由TCP/IP協(xié)議模塊處理，以獲取快速轉(zhuǎn)發(fā)路徑信息，并在快速轉(zhuǎn)發(fā)表中記錄此快速轉(zhuǎn)發(fā)路徑信息；

P3、更新該路由器的接口對應(yīng)的快速轉(zhuǎn)發(fā)表：包括活躍數(shù)據(jù)處理和老化數(shù)據(jù)處理。

再進一步的，所述步驟P2中，路由器在查找該路由器的接口對應(yīng)的快速轉(zhuǎn)發(fā)表前已為路由器的每個接口維護一張快速轉(zhuǎn)發(fā)表，該快速轉(zhuǎn)發(fā)表中一條快速轉(zhuǎn)發(fā)表項內(nèi)容包括本表項的編號，IP數(shù)據(jù)包連接信息，快速轉(zhuǎn)發(fā)路徑信息和本表項記錄的時間，該IP數(shù)據(jù)包連接信息即為IP數(shù)據(jù)包提取的連接信息和接收該IP數(shù)據(jù)包的接口編號。

再進一步的，所述步驟P2中，快速轉(zhuǎn)發(fā)表中快速轉(zhuǎn)發(fā)路徑信息包括：源地址轉(zhuǎn)換（NAT）信息，目的地址轉(zhuǎn)換（NAT）信息，路由信息以及服務(wù)質(zhì)量（QoS）標記信息。

再進一步的，所述步驟P2中，當查找該路由器的接口對應(yīng)的快速轉(zhuǎn)發(fā)表的表項不存在時，其具體實施方法如下：

要為本連接在對應(yīng)的路由器接口，以及反向連接對應(yīng)的路由器接口同時創(chuàng)建快速轉(zhuǎn)發(fā)表項，并將本連接和反向連接的連接信息填入表項；

并且將IP分組按照TCP/IP協(xié)議模塊正常處理流程，以獲取快速轉(zhuǎn)發(fā)路徑信息，并將獲取的快速轉(zhuǎn)發(fā)路徑信息填寫到創(chuàng)建的快速轉(zhuǎn)發(fā)表項中，同時更新本表項的記錄時間。

再進一步的，所述步驟P2中，查找快速轉(zhuǎn)發(fā)表時，采用精確匹配方式，對快速轉(zhuǎn)發(fā)路徑信息進行哈希處理，根據(jù)得到的哈希值查找快速轉(zhuǎn)發(fā)表，在查到快速轉(zhuǎn)發(fā)表后并根據(jù)快速轉(zhuǎn)發(fā)表項中的表項修改IP數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)，重新計算校驗和，最后直接放入TCP/IP協(xié)議棧相應(yīng)接口的轉(zhuǎn)發(fā)隊列。

為了完成活躍數(shù)據(jù)的處理，所述步驟P3中進行活躍數(shù)據(jù)處理的實現(xiàn)方法包括：分別把剛使用的表項以及反向表項移到對應(yīng)快速轉(zhuǎn)發(fā)表的最前面，同時更新本表項的記錄時間。?

為了完成老化數(shù)據(jù)處理，所述步驟P3中進行老化數(shù)據(jù)處理的實現(xiàn)方法包括：定時從表尾開始處理快速轉(zhuǎn)發(fā)表項，如果表項達到設(shè)定的老化時間，則刪除該表項。

本發(fā)明還提供了實現(xiàn)路由器快速轉(zhuǎn)發(fā)方法的系統(tǒng)，包括：

用于從接收的數(shù)據(jù)包中獲取連接信息的數(shù)據(jù)接收單元；

用于加快匹配命中率、依據(jù)快速轉(zhuǎn)發(fā)表項信息進行哈希處理，并根據(jù)得到的哈希值查找快速轉(zhuǎn)發(fā)表的查找單元；

創(chuàng)建單元，用于創(chuàng)建快速轉(zhuǎn)發(fā)表，該快速轉(zhuǎn)發(fā)表項針對連接，把原始方向的相應(yīng)信息依據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口號填入對應(yīng)接口的快速轉(zhuǎn)發(fā)表中，同時把回應(yīng)方向的相應(yīng)信息依據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口號填入到相應(yīng)的快速轉(zhuǎn)發(fā)表中，這樣一條連接的快速轉(zhuǎn)發(fā)表條目建立完成；

用于更新快速轉(zhuǎn)發(fā)表，調(diào)整被使用的快速轉(zhuǎn)發(fā)表項在快速轉(zhuǎn)發(fā)表中順序，或者定時從表尾開始處理快速轉(zhuǎn)發(fā)表項的更新單元；

用于修改數(shù)據(jù)包信息的數(shù)據(jù)包處理單元。

為了完成更新單元的功能，所述更新單元包括：?

用于調(diào)整被使用的快速轉(zhuǎn)發(fā)表項順序的活躍數(shù)據(jù)處理子單元；

用于定時從表尾開始處理快速轉(zhuǎn)發(fā)表項的老化處理子單元。

本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：