CN103516692A - 一种实现DS-Lite数据报文加速处理的方法和系统 - Google Patents
一种实现DS-Lite数据报文加速处理的方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种实现DS-Lite数据报文加速处理的方法和系统，其中，方法包括学习经协议栈处理的DS-Lite数据报文，学习的内容包括协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息；根据标识信息生成加速条目；将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息和加速条目进行匹配，若二者匹配，则直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文。本发明缩短了对DS-Lite数据报文的处理流程。
Description
技术领域
本发明涉及轻量级双栈(Dual-Stack Lite，DS-Lite)，尤其涉及一种实现DS-Lite数据报文加速处理的方法和系统。
背景技术
互联网协议IPv4只能提供约40亿个地址，无法满足日益增长的互联网需求，向IPv6过渡已是必然。DS-Lite(轻量级双栈)方案经过IETF Softwires工作组将定义的“hub-spoke模型的隧道机制”与“基于tunnel-id(通常为IPv6地址)的IPv4地址翻译机制”结合在一起实现，其后又经多次修改，将功能模块和应用场景做了划分，最终形成了DS-Lite方案框架。目前DS-Lite作为向IPv6过渡技术的一种，已经逐渐被部署实施。
用户前端设备(Customer Premise Equipment，CPE)，包括家庭网关、射频识别器、网络机顶盒等终端产品，采用linux内核，CPE的驱动程序从网络设备中读取报文，通过内核提供的网络接口函数，将报文传递到内核中的网络协议栈。报文经过网络协议栈的处理，或转发、或丢弃；其中转发处理是通过调用网络接口函数来调度驱动程序，使其将报文再次传送给网络设备。
发明内容
本发明提供了一种实现DS-Lite数据报文加速处理的方法和系统，以解决如何缩短对DS-Lite数据报文的处理流程的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种实现DS-Lite数据报文加速处理的方法，所述方法包括：
学习经协议栈处理的DS-Lite数据报文，学习的内容包括所述协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息；
根据所述标识信息生成加速条目；
将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息和所述加速条目进行匹配，若后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息与所述加速条目匹配，则直接将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文。
进一步地，所述标识信息包括：源IPv4地址，源端口，目的IPv4地址，目的端口和传输层协议号。
进一步地，所述学习经协议栈处理的DS-Lite数据报文包括：
区分经协议栈处理的DS-Lite数据报文的传输方向进行学习：若经协议栈处理的DS-Lite数据报文为上行数据报文，除学习所述经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息外，还学习该DS-Lite数据报文的外层IPv6数据报头。
进一步地，所述直接将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文包括：
若所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文为上行数据报文，则直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv6格式的数据报文；所述IPv6格式的数据报文的数据报头为从经协议栈处理的DS-Lite数据报文中学习到的所述外层IPv6数据报头；
若所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文为下行数据报文，则直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv4格式的数据报文。
进一步地，所述将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv6格式的数据报文包括：
将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的协议类型修改为IPv6，插入所述外层IPv6数据报头，以及将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文作为IPv6格式数据报文的数据载荷；
所述将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv4格式的数据报文进一步包括：
将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的协议类型修改为IPv4，去 除所述未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的IPv6数据报头。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种实现DS-Lite数据报文加速处理的系统，所述系统包括数据报文学习模块以及数据报文加速处理模块，其中，
所述数据报文学习模块，用于学习经协议栈处理的DS-Lite数据报文，学习的内容包括所述协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息；以及将所述学习的内容发送至所述数据报文加速处理模块；
所述数据报文加速处理模块，用于根据所述标识信息生成加速条目；将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息和所述加速条目进行匹配，若后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息与所述加速条目匹配，则直接将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文。
进一步地，所述标识信息包括：源IPv4地址，源端口，目的IPv4地址，目的端口和传输层协议号。
进一步地，所述数据报文学习模块，用于学习经协议栈处理的DS-Lite数据报文包括：
所述数据报文学习模块，用于区分经协议栈处理的DS-Lite数据报文的传输方向进行学习：当经协议栈处理的DS-Lite数据报文为上行数据报文时，除学习所述经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息外，还学习该DS-Lite数据报文的外层IPv6数据报头。
进一步地，所述数据报文加速处理模块，用于直接将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文包括：
所述数据报文加速处理模块，用于当所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文为上行数据报文时，则直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv6格式的数据报文，所述IPv6格式的数据报文的数据报头为从经协议栈处理的DS-Lite数据报文中学习到的所述外层IPv6数据报头；当所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文为下行数据报文时，则直接将后续未 经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv4格式的数据报文。
进一步地，所述数据报文加速处理模块，用于直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv6格式的数据报文，所述IPv6格式的数据报文的数据报头为从经协议栈处理的DS-Lite数据报文中学习到的所述外层IPv6数据报头包括：
所述数据报文加速处理模块，用于将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的协议类型修改为IPv6，插入所述外层IPv6数据报头，以及将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文作为IPv6格式数据报文的数据载荷；
所述数据报文加速处理模块，用于直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv4格式的数据报文进一步包括：
所述数据报文加速处理模块，用于将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的协议类型修改为IPv4，去除所述未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的IPv6数据报头。
上述技术方案，在DS-Lite数据报文转发的过程中，先对经协议栈处理的DS-Lite数据报文进行学习形成加速条目，后续接收到未经协议栈处理的DS-Lite数据报文如果和已经过协议栈处理的DS-Lite数据报文特性相同，则直接将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文，减少了经协议栈通过复杂的函数调用过程实现将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文的操作，提升了DS-Lite数据报文的处理速度。
附图说明
图1为本实施例的实现DS-Lite数据报文加速处理的方法流程图；
图2为本实施例区分上下行学习经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息的流程图；
图3为本实施例区分上下行处理未经协议栈处理且与加速条目匹配的 DS-Lite数据报文的流程图；
图4为本实施例的实现DS-Lite数据报文加速处理的系统模块图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为本实施例的实现DS-Lite数据报文加速处理的方法流程图。
S101学习接收的经协议栈处理的DS-Lite数据报文，学习的内容包括所述协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息；
所述标识信息包括：源IPv4地址，源端口，目的IPv4地址，目的端口和传输层协议号，即五元组信息；
在步骤S101中可以区分经协议栈处理的DS-Lite数据报文的传输方向进行学习：若经协议栈处理的DS-Lite数据报文为上行数据，则学习上述五元组信息，以及经协议栈处理的DS-Lite数据报文的外层IPv6数据报头；所述上行指的是从LAN发往WAN的方向，经协议栈处理的上行DS-Lite数据报文为双层数据报文，外层数据报文为IPv6格式的数据报文，内层数据报文为IPv4格式的数据报文；
若经协议栈处理的DS-Lite数据报文为下行数据，则学习上述五元组信息；所述下行指的是从WAN发往LAN的方向，经协议栈处理的下行DS-Lite数据报文为IPv4格式的数据报文；
图2给出了上述区分上下行学习经协议栈处理的DS-Lite数据报文的流程图；
S102根据所述标识信息生成加速条目；
S103继续接收未经协议栈处理的DS-Lite数据报文；
S104判断该未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息是否与所述加速条目匹配，如果匹配，执行步骤S105；如果不匹配，执行步骤S106；
S105直接将所述未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文，执行步骤S107；
若所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文为上行数据报文，则直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv6格式的数据报文；所述IPv6格式的数据报文的数据报头为从经协议栈处理的DS-Lite数据报文中学习到的所述外层IPv6数据报头；具体实现方式可以是：将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的协议类型修改为IPv6，插入所述外层IPv6数据报头，以及将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文作为IPv6格式数据报文的数据载荷
若所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文为下行数据报文，则直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv4格式的数据报文，具体实现方式可以是：将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的协议类型修改为IPv4，去除所述未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的IPv6数据报头；
将处理后的DS-Lite数据报文向所述接收设备发送；
图3给出了上述区分上下行处理未经协议栈处理且与加速条目匹配的DS-Lite数据报文的流程图；
S106继续将所述未经协议栈处理的DS-Lite数据报文交由所述协议栈处理；
将处理后的DS-Lite数据报文向所述接收设备发送；
S107流程结束。
通常来自LAN或WAN的DS-Lite数据报文，经由硬件收包模块、驱动收包模块、软件虚拟端口、网络协议收包模块到协议栈模块，经过协议栈模块复杂的函数调用过程将来自LAN或WAN的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文后，再经过软件虚拟端口、驱动发包模块、硬件发包模块向上述接收设备发送。而采用上述实施例记载的DS-Lite数据报文加速处理方法，当驱动发包模块收到来自协议栈模块的DS-Lite数据报文后，对该DS-Lite数据报文进行学习，生成加速条目；对于 网络协议收包模块输出的数据报文，首先判断该数据报文的特征参数是否与所述加速条目相匹配，如果匹配，将该数据报文直接修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文，发送至驱动发包模块，省去了协议栈复杂的函数调用过程，提升了DS-Lite数据报文的处理速度。
图4为本实施例的实现DS-Lite数据报文加速处理的系统模块图。
该系统包括数据报文学习模块以及数据报文加速处理模块，其中，
所述数据报文学习模块，用于学习经协议栈处理的DS-Lite数据报文，学习的内容包括所述协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息；以及将所述学习的内容发送至所述数据报文加速处理模块；
所述标识信息包括：源IPv4地址，源端口，目的IPv4地址，目的端口和传输层协议号；
该所述数据报文学习模块，用于区分经协议栈处理的DS-Lite数据报文的传输方向进行学习：当经协议栈处理的DS-Lite数据报文为上行数据报文时，除学习所述经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息外，还学习该DS-Lite数据报文的外层IPv6数据报头；
所述数据报文加速处理模块，用于根据所述标识信息生成加速条目；将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息和所述加速条目进行匹配，若后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息与所述加速条目匹配，则直接将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文。
该所述数据报文加速处理模块，用于当所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文为上行数据报文时，则直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv6格式的数据报文，如：将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的协议类型修改为IPv6，插入所述外层IPv6数据报头，以及将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文作为IPv6格式数据报文的数据载荷；当所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文为下行数据报文时，则直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv4格式的数据报文，如将 后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的协议类型修改为IPv4，去除所述未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的IPv6数据报头。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
需要说明的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种实现DS-Lite数据报文加速处理的方法，其特征在于，所述方法包括：
学习经协议栈处理的DS-Lite数据报文，学习的内容包括所述协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息；
根据所述标识信息生成加速条目；
将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息和所述加速条目进行匹配，若后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息与所述加速条目匹配，则直接将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述标识信息包括：源IPv4地址，源端口，目的IPv4地址，目的端口和传输层协议号。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述学习经协议栈处理的DS-Lite数据报文进一步包括：
区分经协议栈处理的DS-Lite数据报文的传输方向进行学习：若经协议栈处理的DS-Lite数据报文为上行数据报文，除学习所述经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息外，还学习该DS-Lite数据报文的外层IPv6数据报头。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述直接将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文进一步包括：
若所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文为上行数据报文，则直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv6格式的数据报文；所述IPv6格式的数据报文的数据报头为从经协议栈处理的DS-Lite数据报文中学习到的所述外层IPv6数据报头；
若所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文为下行数据报文，则直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv4格式的数据报文。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv6格式的数据报文进一步包括：
将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的协议类型修改为IPv6，插入所述外层IPv6数据报头，以及将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文作为IPv6格式数据报文的数据载荷；
所述将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv4格式的数据报文进一步包括：
将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的协议类型修改为IPv4，去除所述未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的IPv6数据报头。
6.一种实现DS-Lite数据报文加速处理的系统，其特征在于，所述系统包括数据报文学习模块以及数据报文加速处理模块，其中，
所述数据报文学习模块，用于学习经协议栈处理的DS-Lite数据报文，学习的内容包括所述协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息；以及将所述学习的内容发送至所述数据报文加速处理模块；
所述数据报文加速处理模块，用于根据所述标识信息生成加速条目；将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息和所述加速条目进行匹配，若后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息与所述加速条目匹配，则直接将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：
所述标识信息包括：源IPv4地址，源端口，目的IPv4地址，目的端口和传输层协议号。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述数据报文学习模块，用于学习经协议栈处理的DS-Lite数据报文进一步包括：
所述数据报文学习模块，用于区分经协议栈处理的DS-Lite数据报文的传输方向进行学习：当经协议栈处理的DS-Lite数据报文为上行数据报文时，除学习所述经协议栈处理的DS-Lite数据报文的标识信息外，还学习该DS-Lite数据报文的外层IPv6数据报头。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，
所述数据报文加速处理模块，用于直接将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为该数据报文的接收设备的网络协议所支持的数据报文进一步包括：
所述数据报文加速处理模块，用于当所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文为上行数据报文时，则直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv6格式的数据报文，所述IPv6格式的数据报文的数据报头为从经协议栈处理的DS-Lite数据报文中学习到的所述外层IPv6数据报头；当所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文为下行数据报文时，则直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv4格式的数据报文。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，
所述数据报文加速处理模块，用于直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv6格式的数据报文，所述IPv6格式的数据报文的数据报头为从经协议栈处理的DS-Lite数据报文中学习到的所述外层IPv6数据报头进一步包括：
所述数据报文加速处理模块，用于将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文的协议类型修改为IPv6，插入所述外层IPv6数据报头，以及将所述后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文作为IPv6格式数据报文的数据载荷；
所述数据报文加速处理模块，用于直接将后续未经协议栈处理的DS-Lite数据报文修改为IPv4格式的数据报文进一步包括：
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140115 |