[發明專利]一種基于DPDK的數據包分發和特征提取方法

有效

• 申請號: 202010399499.3
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111641531B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 張震;劉發強;孫旭東;倪善金;褚洪巖;張之含;劉瑤
• 申請（專利權）人: 國家計算機網絡與信息安全管理中心;杭州東信北郵信息技術有限公司
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L29/06;H04L12/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于DPDK的數據包分發和特征提取方法，包括：步驟一、設置多臺Worker服務器和1臺采集Proxy服務器，并對每臺服務器預先進行DPDK環境部署；步驟二、采集Proxy服務器從綁定網卡中讀取網絡數據包并存入緩沖區中，同時，按照每個數據包的五元組信息，將緩存區中五元組信息相對應的所有數據包分發給其中1臺對應的Worker服務器；步驟三、每臺Worker服務器從收到的數據包中提取數據特征信息。本發明屬于信息技術領域，能有效提高對網絡海量數據包的處理效率和正確率。

技術領域

本發明一種基于DPDK的數據包分發和特征提取方法，屬于信息技術領域。

背景技術

DPDK(數據平面開發工具包：Data Plane Development Kit)是一個開源的數據平面開發工具集，主要基于Linux系統運行，用于快速數據包處理的函數庫與驅動集合，可以極大提高數據處理性能和吞吐量，提高數據平面應用程序的工作效率。DPDK通過環境抽象層的旁路OS運行環境、輪詢模式的數據無中斷收發、優化內存/緩沖區/隊列管理、大頁內存等多項技術，實現了高性能數據包處理能力。

互聯網中流量為了安全或者躲避監管，非明文和加密的流量越來越多，在不解析流量內容的前提下，亟需通過特征提取的方式對流量數據包進行分析和識別，所以對流量數據包處理的效率和正確率提出了更高的要求。

因此，如何有效提高對網絡海量數據包的處理效率和正確率，已經成為技術人員普遍關注的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種基于DPDK的數據包分發和特征提取方法，能有效提高對網絡海量數據包的處理效率和正確率。

為了達到上述目的，本發明提供了一種基于DPDK的數據包分發和特征提取方法，包括有：

步驟一、設置多臺Worker服務器和1臺采集Proxy服務器，并對每臺服務器預先進行DPDK環境部署；

步驟二、采集Proxy服務器從綁定網卡中讀取網絡數據包并存入緩沖區中，同時，按照每個數據包的五元組信息，將緩存區中五元組信息相對應的所有數據包分發給其中1臺對應的Worker服務器；

步驟三、每臺Worker服務器從收到的數據包中提取數據特征信息，

步驟二中，將緩存區中五元組信息相對應的所有數據包分發給其中1臺對應的Worker服務器，進一步包括有：

步驟21、采集Proxy服務器每隔一定時間間隔，基于線性回歸模型來構建當前時段的數據包分發模型：S＝a·c+b·m+d，其中，S為Worker服務器在當前時段的數據包處理速度，c為Worker服務器在當前時刻的剩余CPU邏輯核數，m為Worker服務器在當前時刻的剩余內存數，a、b分別是c、m對應自變量的系數，d為常數項，然后提取比當前時刻早一個時間周期的數據對當前時段的數據包分發模型進行擬合，計算當前時段的數據包分發模型中的a、b和d的值；

步驟22、采集Proxy服務器根據當前時段的數據包分發模型、每臺Worker服務器在當前時刻發送來的剩余CPU邏輯核數和剩余內存數，預測每臺Worker服務器在當前時段的數據包處理速度；

步驟23、采集Proxy服務器根據所預測的每臺Worker服務器在當前時段的數據包處理速度和緩存區中待分發的數據包數量，計算每臺Worker服務器處理待分發的數據包所需的時間T，并將T發送給對應的Worker服務器；

步驟24、每臺Worker服務器在收到采集Proxy服務器發送來的T后，預估處理完自身現有的數據包所需的剩余時間U，并將U返回給采集Proxy服務器，若Worker服務器當前處于空閑狀態，則向采集Proxy服務器返回的U為0；