[發明專利]以太網性能監控方法、系統、工控設備以及存儲介質

在審

• 申請號: 202211615927.7
• 申請日: 2022-12-14
• 公開（公告）號: CN116016295A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 李昂;龐川;郭磊;許雪松;梁俊
• 申請（專利權）人: 鵬城實驗室
• 主分類號: H04L43/18
• 分類號: H04L43/18;H04L43/04
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 何秋石

1.一種以太網性能監控方法，應用于工業以太網，其特征在于，所述以太網性能監控方法包括：

通過掛載在網卡驅動層接收數據包的路徑上的快速數據路徑XDP程序，將進入內核協議棧之前的數據包進行捕獲；

根據數據包分析規則對所述進入內核協議棧之前的數據包進行性能分析，得到所述工業以太網的性能分析結果并存儲至內核數據庫；

根據所述性能分析結果處理所述進入內核協議棧之前的數據包，得到數據包的處理結果；

根據所述性能分析結果和所述數據包的處理結果監控所述工業以太網。

2.如權利要求1所述的以太網性能監控方法，其特征在于，所述通過掛載在網卡驅動層接收數據包的路徑上的快速數據路徑XDP程序，將進入內核協議棧之前的數據包進行捕獲的步驟之前，包括：

將所述XDP程序掛載在所述網卡驅動層接收數據包的路徑上。

3.如權利要求2所述的以太網性能監控方法，其特征在于，所述性能分析結果包括協議類型、數據包的走向定義、數據流量分析結果和數據包超時結果，所述根據數據包分析規則對所述進入內核協議棧之前的數據包進行性能分析，得到所述工業以太網的性能分析結果并存儲至內核數據庫的步驟包括：

讀取所述進入內核協議棧之前的數據包的元數據中的協議偏移地址；

根據所述協議偏移地址判斷所述進入內核協議棧之前的數據包的協議類型是否符合當前工業以太網的協議類型；

若符合當前工業以太網的協議類型，則輸出第一數據包的走向定義XDP_DROP；

若符合當前工業以太網的協議類型，則獲取當前時間點作為所述進入內核協議棧之前的數據包的時間戳并記錄到所述內核數據庫中；

從所述內核數據庫中查找并獲取上一個數據包的時間戳和預設的抖動門限值；

根據所述進入內核協議棧之前的數據包的時間戳和所述上一個數據包的時間戳計算得到時間差值，將所述時間差值與所述預設的抖動門限值進行比較；

若所述時間差值小于所述預設的抖動門限值，則輸出第二數據包的走向定義XDP_REDIRECT，并控制所述內核數據庫中的數據流量計數器加一，得到所述數據流量分析結果；

若所述時間差值大于所述預設的抖動門限值，則控制所述內核數據庫中的超時計時器加一，得到所述數據包超時結果。

4.如權利要求3所述的以太網性能監控方法，其特征在于，所述數據包的處理結果包括數據包丟棄結果，所述根據所述性能分析結果處理所述進入內核協議棧之前的數據包，得到數據包的處理結果的步驟包括：

若所述性能分析結果為所述第一數據包的走向定義XDP_DROP，則將所述進入內核協議棧之前的數據包丟棄，得到所述數據包丟棄結果。

5.如權利要求4所述的以太網性能監控方法，其特征在于，所述數據包的處理結果還包括輸出至應用層的數據包，所述根據所述性能分析結果處理所述進入內核協議棧之前的數據包，得到數據包的處理結果的步驟，還包括：

若所述性能分析結果為所述第二數據包的走向定義XDP_REDIRECT，則將所述進入內核協議棧之前的數據包重定向至內核層；

所述內核層通過預先創建的地址族快速數據路徑套接字AF_XDP?socket接收所述進入內核協議棧之前的數據包；

將所述進入內核協議棧之前的數據包傳遞到應用層，得到所述輸出至應用層的數據包。