一种基于DPDK的双协议栈实现系统及实现方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110912873A(43)申请公布日2020.03.24(21)申请号201911071656.1(22)申请日2019.11.05(71)申请人郑州信大捷安信息技术股份有限公司地址450000河南省郑州市金水区杨金路139号F4号楼(72)发明人马骥冀博王小龙李昭熹孙晓鹏廖正赟雷宇龙(74)专利代理机构郑州德勤知识产权代理有限公司41128代理人张微微(51)Int.Cl.H04L29/06(2006.01)H04L29/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种基于DPDK的双协议栈实现系统及实现方法(57)摘要本发明提出了一种基于DPDK的双协议栈实现系统，包括：DPDK收发包单元，通过用户态以轮询收发包驱动模型的方式实现数据报文的快速收发；数据报文处理单元，对DPDK收发包单元收发的数据报文进行预处理，并根据数据报文的IP地址将数据报文分发至Linux内核协议栈或用户空间协议栈，以及对Linux内核协议栈或用户空间协议栈处理后的数据报文进行后处理，并将处理后的数据报文分发至DPDK收发包单元；所述应用程序I运行在所述用户空间协议栈中进行业务处理，所述应用程序II运行在所述Linux内核协议栈中进行业务处理。本发明能够有效提升数据报文的处理性能，并提升系统整体的安全性，满足不同复杂度的业务需求。CN110912873ACN110912873A权利要求书1/2页1.一种基于DPDK的双协议栈实现系统，其特征在于，包括：DPDK收发包单元、数据报文处理单元、用户空间协议栈、Linux内核协议栈、应用程序I和应用程序II；所述DPDK收发包单元，用于通过用户态以轮询收发包驱动模型的方式实现数据报文的快速收发；所述数据报文处理单元，用于对所述DPDK收发包单元收发的所述数据报文进行预处理，并根据所述数据报文的IP地址将所述数据报文分发至所述Linux内核协议栈或用户空间协议栈；以及用于对所述Linux内核协议栈或用户空间协议栈处理后的数据报文进行后处理，并将所述处理后的数据报文分发至所述DPDK收发包单元；所述应用程序I运行在所述用户空间协议栈中进行业务处理，所述应用程序II运行在所述Linux内核协议栈中进行业务处理。2.根据权利要求1所述的双协议栈实现系统，其特征在于，所述数据报文处理单元还根据业务需求创建不同的module进行所述数据报文的预处理和后处理，所述module至少包括用于访问控制处理的ACLmodule、用于IP分片处理的IPFragmodule、用于SNAT处理的SNATmodule。3.根据权利要求1所述的双协议栈实现系统，其特征在于，所述应用程序I包括用户自身开发的应用程序、与所述用户空间协议栈进行适配过的第三方应用程序和二次开发的应用程序；所述应用程序II包括第三方应用程序和二次开发的应用程序。4.根据权利要求1所述的双协议栈实现系统，其特征在于，所述Linux内核协议栈与所述用户空间协议栈独立设置。5.根据权利要求1所述的双协议栈实现系统，其特征在于，所述双协议栈实现系统还包括单物理网卡，用于所述DPDK收发包单元从所述单物理网卡接收数据报文以及将处理后的数据报文发送至所述单物理网卡。6.根据权利要求1所述的双协议栈实现系统，其特征在于，所述的根据所述数据报文的IP地址将所述数据报文分发至所述Linux内核协议栈或用户空间协议栈具体包括：判断所述数据报文的IP地址是第一IP地址或第二IP地址，若是所述第一IP地址，则将所述数据报文分发至用户空间协议栈进行处理；若是所述第二IP地址，则将所述数据报文分发至Linux内核协议栈进行处理。7.一种应用权利要求1-5任意一项所述双协议栈实现系统的双协议栈实现方法，其特征在于，所述双协议栈实现方法具体包括：DPDK收发包单元通过用户态轮询收发包驱动模型进行数据报文的接收，并将接收的所述数据报文发送至数据报文处理单元；所述数据报文处理单元对接收的所述数据报文进行预处理，然后判断所述数据报文的IP地址是第一IP地址或第二IP地址，若是所述第一IP地址，则将所述数据报文分发至用户空间协议栈进行处理；若是所述第二IP地址，则将所述数据报文分发至Linux内核协议栈进行处理；所述用户空间协议栈中运行的应用程序I或所述Linux内核协议栈中运行的应用程序II根据所述数据报文进行相应的业务处理，并将处理后的数据报文发送至所述数据报文处理单元；所述数据报文处理单元对所述处理后的数据报文进行后处理，并将所述处理后的数据2CN110912873A权利要求书2/2页报文分发至所述DPDK收发包单元；所述DPDK收发包单元接收所述数据报文处理单元分发的所述处理后的数据报文。8