[發(fā)明專利]基于NETMAP網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)防止網(wǎng)卡重啟的方法

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• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN112732462A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛慶威;陳英輝
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州立思辰安科科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/54
• 分類號(hào): G06F9/54;H04L12/02
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張瑩

本發(fā)明公開了一種基于NETMAP網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)防止網(wǎng)卡重啟的方法，包括步驟如下：S1、掃描全部網(wǎng)卡設(shè)備，從中篩選全部實(shí)際物理網(wǎng)卡，并記錄網(wǎng)卡名；S2、根據(jù)NETMAP驅(qū)動(dòng)API，提取每個(gè)網(wǎng)卡的隊(duì)列數(shù)；S3、根據(jù)檢測到的網(wǎng)卡中斷，提取所述每個(gè)中斷網(wǎng)卡的每個(gè)隊(duì)列的中斷號(hào)；S4、根據(jù)所述全部網(wǎng)卡個(gè)數(shù)和每個(gè)網(wǎng)卡的隊(duì)列數(shù)，為每個(gè)網(wǎng)卡的每個(gè)隊(duì)列開啟一個(gè)線程；S5、根據(jù)隊(duì)列和CPU的親和特性，將該網(wǎng)卡隊(duì)列的新線程和網(wǎng)卡中斷的CPU號(hào)進(jìn)行綁定；S6、每個(gè)線程開始NETMAP收發(fā)隊(duì)列的轉(zhuǎn)發(fā)工作，僅僅只需要轉(zhuǎn)發(fā)，不需要做其他任何的處理；S7、開啟新線程，用于監(jiān)測打開NETMAP驅(qū)動(dòng)的其他應(yīng)用。本方法在啟用NETMAP作為捕獲數(shù)據(jù)包的驅(qū)動(dòng)引擎的時(shí)候，應(yīng)用程序啟動(dòng)穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包不容易丟失，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)安全、設(shè)備驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體為基于NETMAP網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)防止網(wǎng)卡重啟的方法。針對防火墻高性能零拷貝采包引擎防止網(wǎng)卡重啟的方法，也適用于使用NETMAP作為網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的全部設(shè)備。

背景技術(shù)

NETMAP是當(dāng)前防火墻、IDS、IPS等網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品通用的高速采集數(shù)據(jù)包的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)，通過將網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的DMA映射到用戶態(tài)，減少了數(shù)據(jù)包從內(nèi)核到用戶態(tài)數(shù)據(jù)包的拷貝次數(shù)，從而大幅度提升性能。

應(yīng)用程序在啟用NETMAP作為捕獲數(shù)據(jù)包的驅(qū)動(dòng)引擎的時(shí)候，應(yīng)用程序根據(jù)設(shè)置，可能會(huì)出現(xiàn)反復(fù)重啟的情況。在這種情況下就會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)卡反復(fù)重啟，從而造成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包反復(fù)丟失。

網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)頻繁抖動(dòng)，在金融、航天等要求較高的行業(yè)中網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的丟失會(huì)造成業(yè)務(wù)的重大損失，網(wǎng)卡的頻繁重啟也會(huì)造成上下直連的交換機(jī)或者路由器監(jiān)測到，一旦監(jiān)測到對端網(wǎng)卡重啟，這些互聯(lián)設(shè)備會(huì)立即發(fā)出告警，上報(bào)該網(wǎng)絡(luò)事故，在某些場景下，網(wǎng)卡重啟會(huì)作為重大事故處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于NETMAP網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)防止網(wǎng)卡重啟的方法，以解決應(yīng)用程序在使用NETMAP作為捕獲數(shù)據(jù)包驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)網(wǎng)卡重啟的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下設(shè)計(jì)思路：通過占用設(shè)備上的全部網(wǎng)卡的全部收隊(duì)列或者發(fā)隊(duì)列，讓其每個(gè)隊(duì)列的默認(rèn)計(jì)數(shù)不為0，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)檢測隊(duì)列計(jì)數(shù)不為0則不會(huì)重啟網(wǎng)卡。

本發(fā)明提供一種基于NETMAP網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)防止網(wǎng)卡重啟的方法，包括以下步驟：

S1、掃描全部網(wǎng)卡設(shè)備，從中篩選全部實(shí)際物理網(wǎng)卡，并記錄網(wǎng)卡名；

S2、根據(jù)NETMAP驅(qū)動(dòng)API，提取每個(gè)網(wǎng)卡的隊(duì)列數(shù)；

S3、根據(jù)檢測到的網(wǎng)卡中斷，提取所述每個(gè)中斷網(wǎng)卡的每個(gè)隊(duì)列的中斷號(hào)；

S4、根據(jù)所述全部網(wǎng)卡個(gè)數(shù)和每個(gè)網(wǎng)卡的隊(duì)列數(shù)，為每個(gè)網(wǎng)卡的每個(gè)隊(duì)列開啟一個(gè)線程；

S5、根據(jù)隊(duì)列和CPU的親和特性，將該網(wǎng)卡隊(duì)列的新線程和網(wǎng)卡中斷的CPU號(hào)進(jìn)行綁定；

S6、每個(gè)線程開始NETMAP收發(fā)隊(duì)列的轉(zhuǎn)發(fā)工作，僅僅只需要轉(zhuǎn)發(fā)，不需要做其他任何的處理；

S7、開啟新線程，用于監(jiān)測打開NETMAP驅(qū)動(dòng)的其他應(yīng)用。

優(yōu)選的，一旦NPSYNC正常運(yùn)行最終將會(huì)進(jìn)入到狀態(tài)機(jī)中，狀態(tài)機(jī)負(fù)責(zé)具體的轉(zhuǎn)換工作。

優(yōu)選的，NPSYNC狀態(tài)機(jī)，由探測線程負(fù)責(zé)修改工作線程的轉(zhuǎn)化條件。如果探測線程探測到工作線程監(jiān)測的網(wǎng)卡隊(duì)列被其他應(yīng)用程序打開，那么探測線程將通知該工作線程停止轉(zhuǎn)發(fā)，工作線程進(jìn)入到睡眠狀態(tài)，如果探測線程探測到工作線程監(jiān)測的網(wǎng)卡隊(duì)列沒有被其他程序打開或者被其他程序關(guān)閉，那么探測線程將喚醒該工作線程開始高速轉(zhuǎn)發(fā)。