本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信，尤其涉及一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法。
背景技術(shù)：
1、dpi（深度包檢測(cè)）引擎接收上游平臺(tái)分發(fā)的流量，對(duì)流量進(jìn)行深度解析與內(nèi)容識(shí)別。
2、dpi引擎通過(guò)上游平臺(tái)提供的流量過(guò)濾接口，可根據(jù)協(xié)議關(guān)鍵字段、內(nèi)容關(guān)鍵字等特定條件對(duì)流量進(jìn)行過(guò)濾，由上游平臺(tái)將符合特定條件的中標(biāo)流量打標(biāo)并輸入到dpi引擎進(jìn)行處理，過(guò)濾接口本質(zhì)上是在上游平臺(tái)插入相應(yīng)的過(guò)濾規(guī)則，根據(jù)調(diào)用接口時(shí)傳遞的過(guò)濾條件參數(shù)，將符合要求的流量打標(biāo)分發(fā)到dpi引擎。
3、一臺(tái)節(jié)點(diǎn)上可啟動(dòng)多個(gè)處理相同協(xié)議流量的dpi引擎，為便于管理，這些處理相同協(xié)議流量的dpi引擎被劃分到同一個(gè)虛擬用戶下，每個(gè)dpi引擎均需調(diào)用上游平臺(tái)提供的過(guò)濾接口，將所需的流量打標(biāo)后分發(fā)到對(duì)應(yīng)dpi引擎綁定的網(wǎng)卡。
4、圖1是dpi引擎部署模式，節(jié)點(diǎn)1上啟動(dòng)了dpi引擎1、dpi引擎2、dpi引擎3、dpi引擎4共4個(gè)dpi引擎，其中dpi引擎1、dpi引擎2、dpi引擎3處理相同類(lèi)型流量，因此被劃分到同一用戶下，即用戶1下，dpi引擎4處理另外一種類(lèi)型流量，被劃分到用戶2下，4個(gè)dpi引擎均通過(guò)上游平臺(tái)提供的過(guò)濾接口注冊(cè)所需的流量，上游平臺(tái)會(huì)給同一用戶的流量打上用戶專(zhuān)屬標(biāo)記，同一用戶的流量可再根據(jù)容器網(wǎng)卡的mac地址進(jìn)行分流，上游平臺(tái)通常提供分流機(jī)制（如基于流的5元組），將同一用戶的流量（相同協(xié)議類(lèi)型的流量）分流到用戶下的多個(gè)dpi引擎，一條完整的流必須被分流到同一個(gè)dpi引擎處理，否則會(huì)影響數(shù)據(jù)的完整性。
5、快速、高效的收取流量是提升dpi引擎性能的前提，當(dāng)前，dpi引擎接收上游平臺(tái)發(fā)送流量的方式有以下兩種：
6、1、通過(guò)物理網(wǎng)卡接收流量，在節(jié)點(diǎn)物理網(wǎng)卡上啟動(dòng)dpdk收取流量；
7、2、基于sr-iov技術(shù)，將物理網(wǎng)卡虛擬化為多塊vf網(wǎng)卡，在vf網(wǎng)卡上啟動(dòng)dpdk收取流量。
8、以上兩種流量獲取方式均存在弊端：
9、方式1受限于物理網(wǎng)卡數(shù)量（dpdk必須獨(dú)占網(wǎng)卡），節(jié)點(diǎn)上只能啟動(dòng)少量的dpi引擎，每個(gè)dpi引擎綁定一塊物理網(wǎng)卡，通過(guò)dpdk接收、處理特定類(lèi)型協(xié)議的流量，此方式無(wú)法充分利用節(jié)點(diǎn)cpu、內(nèi)存資源，容易造成節(jié)點(diǎn)資源浪費(fèi)。
10、方式2解決了物理網(wǎng)卡數(shù)量限制的問(wèn)題，但會(huì)顯著增加上游平臺(tái)過(guò)濾規(guī)則數(shù)量，會(huì)造成上游系統(tǒng)分流性能下降，原因是節(jié)點(diǎn)上啟動(dòng)的每個(gè)dpi引擎都需要調(diào)用上游平臺(tái)的過(guò)濾接口，通過(guò)向上游系統(tǒng)增加過(guò)濾規(guī)則，將自己所需的流量下發(fā)到與dpi引擎綁定的vf網(wǎng)卡，即使這些dpi引擎運(yùn)行在同一臺(tái)節(jié)點(diǎn)上。
11、此外，流量往往具有動(dòng)態(tài)特性，通常需要根據(jù)流量負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化情況，動(dòng)態(tài)啟動(dòng)、停止對(duì)應(yīng)的dpi引擎，以上兩種方式無(wú)法在保障系統(tǒng)性能的情況下實(shí)現(xiàn)dpi引擎的快速啟停。
12、最后，網(wǎng)卡技術(shù)的發(fā)展日新月異，當(dāng)前市面上的網(wǎng)卡均不同程度的支持硬件offload和流量快速交換，上述兩種流量接收方式無(wú)法充分發(fā)揮網(wǎng)卡硬件性能。
13、因此，針對(duì)上述場(chǎng)景，急需一種解決方案，既能靈活應(yīng)對(duì)流量動(dòng)態(tài)變化情況，又能實(shí)現(xiàn)流量的高效、快速接收。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)背景技術(shù)的不足提供了一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法。
2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：
3、一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，具體包含如下步驟；
4、步驟1，在節(jié)點(diǎn)上創(chuàng)建完全運(yùn)行于用戶空間的虛擬交換機(jī)，即ovs+dpdk網(wǎng)橋；
5、步驟2，將節(jié)點(diǎn)的將物理網(wǎng)卡加入到ovs+dpdk網(wǎng)橋下，用于統(tǒng)一接收節(jié)點(diǎn)上所有dpi引擎的流量；
6、步驟3，基于sr-iov技術(shù)將用于收取流量的物理網(wǎng)卡虛擬化為多個(gè)vf網(wǎng)卡，將vf網(wǎng)卡按需分配給不同的dpi引擎，并根據(jù)dpi引擎啟停狀態(tài)，動(dòng)態(tài)維護(hù)ovs+dpdk網(wǎng)橋的端口和流表；
7、步驟4，基于所述ovs+dpdk網(wǎng)橋，將物理網(wǎng)卡接收的流量按規(guī)則分發(fā)到對(duì)應(yīng)的dpi引擎，實(shí)現(xiàn)dpi引擎流量的快速收取和高效轉(zhuǎn)發(fā)。
8、作為本發(fā)明一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，將節(jié)點(diǎn)物理網(wǎng)卡即pf網(wǎng)卡以dpdk類(lèi)型接口添加到ovs+dpdk網(wǎng)橋下，作為ovs+dpdk網(wǎng)橋的收包接口，上游平臺(tái)將多個(gè)dpi引擎的關(guān)聯(lián)流量下放到此接口，通過(guò)ovs+dpdk在用戶空間實(shí)現(xiàn)流量的快速收取。
9、作為本發(fā)明一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述ovs+dpdk網(wǎng)橋支持openflow協(xié)議，通過(guò)配置openflow流表，基于數(shù)據(jù)包中預(yù)設(shè)的標(biāo)記字段進(jìn)行掩碼匹配，以識(shí)別流量所屬的用戶或類(lèi)型，從而實(shí)現(xiàn)流量的精確分發(fā)。
10、作為本發(fā)明一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述標(biāo)記字段包含在數(shù)據(jù)包的源mac地址字段中。
11、作為本發(fā)明一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，采用openflow進(jìn)行流量分發(fā)時(shí)，利用openflow的group?table實(shí)現(xiàn)流量的負(fù)載均衡，根據(jù)宿主機(jī)上dpi引擎所屬用戶，動(dòng)態(tài)進(jìn)行g(shù)roup?table的創(chuàng)建和銷(xiāo)毀，通過(guò)group?table的負(fù)載均衡算法實(shí)現(xiàn)流量在同一用戶下不同dpi引擎間的分發(fā)。
12、作為本發(fā)明一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，采用vf代理方案實(shí)現(xiàn)dpi引擎收包.
13、作為本發(fā)明一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，每個(gè)vf網(wǎng)卡創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的vf代理網(wǎng)卡，vf網(wǎng)卡與vf代理網(wǎng)卡構(gòu)成網(wǎng)卡對(duì)；將vf代理網(wǎng)卡添加到ovs+dpdk網(wǎng)橋下作為dpi引擎流量分發(fā)接口，將vf網(wǎng)卡分配給dpi引擎作為收包接口。
14、作為本發(fā)明一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，將vf所屬的pf網(wǎng)卡作為ovs+dpdk的收包端口，將vf代理網(wǎng)卡作為ovs+dpdk的分流端口，將vf網(wǎng)卡作為dpi引擎的收包網(wǎng)卡。
15、本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：
16、本發(fā)明一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，通過(guò)引入節(jié)點(diǎn)二次分流機(jī)制，將節(jié)點(diǎn)上所有dpi引擎的流量集中發(fā)送到節(jié)點(diǎn)物理網(wǎng)卡，在節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶dpi引擎流量的快速、高效收取，不同用戶的流量到達(dá)節(jié)點(diǎn)后，根據(jù)流量標(biāo)記和負(fù)載均衡策略，在多個(gè)dpi引擎之間分發(fā)流量，實(shí)現(xiàn)dpi引擎流量的高效收取分發(fā)，當(dāng)流量負(fù)載動(dòng)態(tài)變化時(shí)，可支持dpi引擎的快速啟停，同時(shí)滿足流量接收性能和流量負(fù)載動(dòng)態(tài)變化的需求。
1.一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于：具體包含如下步驟；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于：所述ovs+dpdk網(wǎng)橋支持openflow協(xié)議，通過(guò)配置openflow流表，基于數(shù)據(jù)包中預(yù)設(shè)的標(biāo)記字段進(jìn)行掩碼匹配，以識(shí)別流量所屬的用戶或類(lèi)型，從而實(shí)現(xiàn)流量的精確分發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于：所述標(biāo)記字段包含在數(shù)據(jù)包的源mac地址字段中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ovs+dpdk技術(shù)加速數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于：