[發明專利]一種基于linux平臺的流量保存方法

在審

• 申請號: 202010757584.2
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111857731A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 吳建亮;胡鵬;魏欣怡
• 申請（專利權）人: 廣州錦行網絡科技有限公司
• 主分類號: G06F8/41
• 分類號: G06F8/41;G06F8/61
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 趙蕊紅

一種基于linux平臺的流量保存方法，基于linux平臺的流量保存方法，基于linux系統的netfilter框架，通過環形緩存區在內核層和用戶層之間進行數據交付。環形緩存區設置有兩個指針：head和tail，head指向下一次讀的位置，tail指向的是下一次寫的位置；環形緩存區采用數組進行存儲，數組內元素的內存地址是連續的；通過對head和tail指針的移動，實現數據在數組中的環形存取。本發明能夠高性能高質量的流量保存。相對于libpcap，有更高的性能，更低的丟包率。相對于pfring和dpdk,安裝簡便，兼容性好。

技術領域

本發明涉及流量抓取技術領域，特別是涉及一種基于linux平臺的流量保存方法。

背景技術

現有常用抓包技術有libpcap、pfring、dpdk等。libpcap的包捕獲機制是在數據鏈路層增加一個旁路處理，不干擾系統自身的網路協議棧的處理，對發送和接收的數據包通過Linux內核做過濾和緩沖處理，最后直接傳遞給上層應用程序。

PF_RING是Luca Deri發明的提高內核處理數據包效率，并兼顧應用程序的補丁，如Libpcap和TCPDUMP等，以及一些輔助性程序(如ntop查看并分析網絡流量等)。PF_RING是一種新型的網絡socket，它可以極大的改進包捕獲的速度。實現了完全的零拷貝，它將用戶內存空間映射到驅動的內存空間，使用戶的應用可以直接訪問網卡的寄存器和數據.通過這樣的方式，避免了在內核對數據包緩存，減少了數據包的拷貝次數。

類似pfring，Intel DPDK允許用戶空間的進程使用DPDK所提供的庫直接訪問網卡而無需經過內核，相比pfring，dpdk在小包處理上，性能更高。

libpcap安裝比較簡單，無網卡的限制，但丟包率比較高。pfring安裝麻煩，需要先卸載原有驅動，再重新編譯pfring中的驅動安裝到系統。而且并不是所有的網卡都支持。dpdk也需要編譯安裝，dpdk一般用來做應用層的協議棧，對網卡也有限制。

因此，針對現有技術不足，提供一種兼容性好、安裝簡單、穩定性好，丟包率低的基于linux平臺的流量保存方法甚為必要。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種基于linux平臺的流量保存方法，具有兼容性好、安裝簡單、穩定性好，丟包率低的特點。

本發明的目的通過以下技術措施實現。

提供一種基于linux平臺的流量保存方法，基于linux系統的netfilter框架，通過環形緩存區在內核層和用戶層之間進行數據交付。

優選的，上述基于linux平臺的流量保存方法，在linux系統的netfilter框架中，調用nf_register_hook函數，在LOCAL_IN hook點上注冊流量抓取函數以便在有流量進入時，驅動流量抓取函數抓取流量數據。

優選的，上述基于linux平臺的流量保存方法，環形緩存區設置有兩個指針：head和tail，head指向下一次讀的位置，tail指向的是下一次寫的位置；

環形緩存區采用數組進行存儲，數組內元素的內存地址是連續的；

通過對head和tail指針的移動，實現數據在數組中的環形存取。

優選的，上述基于linux平臺的流量保存方法，在有流量進入時，驅動流量抓取函數抓取流量數據，并在環形緩存區有空間時，將所抓取的流量數據寫入環形緩存區；否則，不寫入環形緩存區。

優選的，上述基于linux平臺的流量保存方法，對于環形緩存區，當head＝tail時，環形緩存區為空；當head＝(tail+1)％bufferSize時環形緩存區為滿額狀態，其中bufferSize為環形緩存區的最大存儲量。