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(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CN113535433A(43)申请公布日2021.10.22(21)申请号202110822845.9(22)申请日2021.07.21(71)申请人广州市品高软件股份有限公司地址510000广东省广州市天河区软件路17号第G1栋(72)发明人刘忻林冬艺肖兴(74)专利代理机构广州新诺专利商标事务所有限公司44100代理人张玲春(51)Int.Cl.G06F9/54(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称基于Linux系统的控制转发分离方法、装置、设备和存储介质(57)摘要本发明公开的基于Linux系统的控制转发分离方法、装置、设备和存储介质,涉及网络协议技术领域,由DPDK网络处理模块接管物理网卡,并通过虚拟网口与系统网络处理模块进行通信,配合控制模块和共享内存完成信息的更新和其他处理,将DPDK用户态网络处理作为Linux网络协议栈的加速部件,实现了对Linux网络协议栈的应用软件生态有效的保留与兼容,可以有效提高网络协议栈的性能和生态的兼容性。此外,本发明还通过读写分离避免共享内存的并发冲突,解决了依赖于网卡RSS队列网络分发所带来的限制问题,本发明DPDK快速路径模块可随意绑定多个网卡RSS队列,无需采用一对一绑定方式,进一步提升网络性能以及架构的灵活性。CN113535433ACN113535433A权利要求书1/2页1.一种基于Linux系统的控制转发分离方法,其特征在于,由包括DPDK网络处理模块、系统网络处理模块、控制模块和共享内存的网络协议栈执行;所述方法包括步骤:所述DPDK网络处理模块通过物理网卡获取待处理报文,根据所述待处理报文,从所述共享内存中查询所述待处理报文的关联信息;所述DPDK网络处理模块根据所述关联信息,判断所述关联信息是否需要更新;若判断所述待处理报文不需要更新,根据所述关联信息对所述待处理报文进行网络逻辑处理;若判断所述待处理报文的状态需要更新,将所述待处理报文发送至所述系统网络处理模块;所述DPDK网络处理模块与所述系统网络处理模块之间的通信通过虚拟网口进行;所述系统网络处理模块对所述待处理报文进行网络逻辑处理,并将经过网络逻辑处理后的待处理报文发送至所述DPDK网络处理模块;所述系统网络处理模块更新所述关联信息,将更新后的关联信息记录到内核内存;所述控制模块根据对所述内核内存更新事件的监听,将更新后的关联信息写入所述共享内存;所述DPDK网络处理模块通过所述物理网卡输出经过网络逻辑处理后的待处理报文;所述网络逻辑处理后的待处理报文为,经过所述DPDK网络处理模块进行网络逻辑处理的待处理报文,或经过所述系统网络处理模块进行网络逻辑处理的待处理报文。2.如权利要求1所述的控制转发分离方法,其特征在于,所述DPDK网络处理模块通过物理网卡获取待处理报文,根据所述待处理报文,从所述共享内存中查询所述待处理报文的关联信息,包括步骤:通过DPDK进程启动与CPU核对应数量的轮询线程;其中,每个所述轮询线程与一个CPU核对应绑定,每个所述轮询线程绑定所述物理网卡的全部收发队列;由所述与CPU核对应数量的轮询线程进行轮询,通过所述物理网卡获取所述待处理报文;根据所述待处理报文的报文协议头特征,从所述共享内存中查询所述待处理报文的关联信息;所述关联信息包括所述待处理报文的状态信息和网络规则的配置信息。3.如权利要求2所述的控制转发分离方法,其特征在于,所述DPDK网络处理模块通过vfio驱动或uio驱动的方式控制所述物理网卡的全部收发队列;所述虚拟网口为KNI虚拟网口;所述网络逻辑处理包括网桥处理、VLAN处理、NAT转换、路由转发和Netfilter网络规则过滤中的一项或多项;所述DPDK网络处理模块将所述待处理报文发送至所述系统网络处理模块,具体为:所述DPDK网络处理模块通过所述KNI虚拟网口,将所述待处理报文发送至所述系统网络处理模块。4.如权利要求2所述的控制转发分离方法,其特征在于,所述系统网络处理模块更新所述关联信息,将更新后的关联信息记录到内核内存,包括步骤:根据所述待处理报文的报文协议特征,从所述内核内存中查询并更新所述待处理报文的状态信息;基于Linux提供的通用网络应用工具,配置所述网络规则。5.如权利要求4所述的控制转发分离方法,其特征在于,所述控制模块根据对所述内核内存更新事件的监听,将更新后的关联信息写入所述共享内存,包括步骤:2CN113535433A权利要求书2/2页通过netlink方式监听所述内核内存的更新事件;所述更新事件包括所述待处理报文的状态信息的更新,和所述网络规则的配置信息的更新;在监听到所述内核内存发生所述更新事件的情况下,根据所述更新事件,将更新内容写