一種基於埠位圖的硬體報文採樣系統和方法
2023-07-31 21:48:56
專利名稱：一種基於埠位圖的硬體報文採樣系統和方法
技術領域：
本發明屬於網絡數據處理領域，特別涉及一種基於埠位圖的硬體報文採樣系統和方法。
背景技術：
一些網絡數據處理系統中，往往由硬體晶片實現對輸入報文的採樣，報文到達硬體晶片時，晶片把不需要的報文丟棄，選擇一些需要處理的報文繼續處理。在很多系統中， 硬體晶片進行報文採樣的依據是報文的tcp或UdP埠號。專利號為「CN(^^8622. 7」、發明名稱為「用於劃分安全保護的輸入/輸出許可位圖」，公開了一種選擇性執行輸入/輸出(I/O)指令的方法和裝置設備。該方法包括於內存 (206)中產生I/O許可位圖(600)並接收I/O埠數字和安全狀態認證(SCID)值。該方法並包括使用該SCID值和該I/O埠數字訪問該存儲的I/O許可位圖(600)以獲得對應至該I/O埠的許可位並依照對應至該I/O埠的許可位執行該I/O指令。該I/O許可位圖 (600)包括多個許可位。各該許可位對應至一個不同的I/O埠。各該許可位具有數值指示該對應的I/O埠是被允許訪問。該I/O埠數字指示該I/O指令所引用的I/O埠。 該SCID值指示具有該I/O指令的內存地址的安全認證級。專利號為「CN200710021621.8」、發明名稱為「高速多鏈路邏輯信道環境下的自適
應抽樣流測量方法」，公開了一種高速多鏈路邏輯信道環境下的自適應抽樣流測量方法是一種用於計算機網絡設備的自適應抽樣流測量方法，該方法基於對NetraMet和NetFlow系統設計的分析，本發明使用了支持高速多鏈路邏輯信道網絡測量的抽樣比，能根據網絡流量的狀況自調節報文抽樣比和流抽樣比，並且支持時間片方式輸出流信息，以通用的方式支持任何信道的流量監測。本發明利用基於閾值檢測-趨勢觸發的報文抽樣比自適應調節算法和基於抽樣一保持流抽樣算法以較小的資源開銷監測任何高速多鏈路邏輯信道，並在流量突發的情況下維持系統開銷不變，支持以時間片的方式輸出鏈路上的流量信息，誤差小，為流量分析、異常檢測等應用提供了精確的信息。但上述技術方案中，系統在進行tcp或Udp埠的採樣時，需要把要採樣的tcp或 Udp埠號列表配置到硬體晶片中，每個埠號用16位表示，硬體晶片接收到報文後，根據報文的埠號到系統配置的埠號列表中去查找，如果能找到，則採樣該報文，如果找不到，則丟棄該報文。在有些情況下，系統採樣的埠可能很多，因此系統設計時必須考慮所有可能的情況，配置到硬體中的埠列表長度需要達到64K個表項，每個表項需要16位。大容量的埠列表一方面會佔用硬體晶片的存儲資源，另一方面會降低查找埠的效率。
發明內容
本發明克服現有技術不足，使用埠位圖降低埠列表對硬體晶片存儲資源的佔用，提升查找的效率，從而解決提升報文採樣硬體晶片的效率的問題。
本發明提供了一種基於埠位圖的硬體報文採樣系統，其包括埠號查找模塊和埠位圖結構儲存模塊，該埠位圖結構儲存模塊中每一位的位置表示埠號，把一般系統的埠列表模塊中表示一個埠使用的16位壓縮為埠位圖結構儲存模塊中的1位。本發明提供的基於埠位圖的硬體報文採樣系統，其採集的報文的埠號將映射對應到埠位圖結構儲存模塊中的某一位。本發明提供的基於埠位圖的硬體報文採樣系統，其埠位圖結構儲存模塊為 64Kbit的存儲資源。本發明提供的基於埠位圖的硬體報文採樣系統，其所述報文是Udp或tcp報文。本發明還提供了一種基於埠位圖的硬體報文採樣方法，在硬體晶片中使用 64Kbit的存儲資源，建立tcp或udp埠位圖，其中每一位用自己的位置表示一個埠號， 第η位表示端□號η。本發明提供的基於埠位圖的硬體報文採樣方法，對輸入的所述udp或tcp報文， 根據報文的所述埠號，對應到晶片中埠位圖的某一位。本發明提供的基於埠位圖的硬體報文採樣方法，當某一位的值為0時，表示不採樣該位對應的所述埠號的報文，直接丟棄報文後處理下一個報文。本發明提供的基於埠位圖的硬體報文採樣方法，當某一位的值為1時，表示採樣該位對應的所述埠號的報文，把報文傳輸到系統的後繼模塊處理。本發明使用一個位圖結構儲存埠列表，用每一位的位置表示埠號，把埠列表中表示一個埠使用的16位壓縮為埠位圖中的1位，減少了存儲空間，查找一個報文的埠號時也不需要掃描埠列表，而是把埠號作為埠位圖中對應一位的位置，直接定位，提高了查找速度。與現有技術相比，本發明的有益效果在於提高了報文採樣系統中硬體晶片的效率。
圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式圖1是本發明的結構示意圖，其包括埠號查找模塊和64Kbit的存儲資源的埠位圖結構儲存模塊，該埠位圖結構儲存模塊中每一位的位置表示埠號，把埠列表模塊中表示一個埠使用的16位壓縮為埠位圖結構儲存模塊中的1位，並且其採集的udp 或tcp報文的埠號將映射對應到埠位圖結構儲存模塊中的某一位。本發明的實現方法和過程如下(1)在硬體晶片中使用64Kbit的存儲資源，建立tcp或udp埠位圖，其中每一位用自己的位置表示一個埠號，第η位表示埠號η。(2)對輸入的udp或tcp報文，根據報文的埠號，對應到晶片中埠位圖的某一位。(3)當某一位的值為0時，表示不採樣該位對應的埠號的報文，直接丟棄報文後處理下一個報文。
(4)當某一位的值為1時，表示採樣該位對應的埠號的報文，把報文傳輸到系統的後繼模塊處理。本發明使用一個位圖結構儲存埠列表，用每一位的位置表示埠號，把埠列表中表示一個埠使用的16位壓縮為埠位圖中的1位，減少了存儲空間，查找一個報文的埠號時也不需要掃描埠列表，而是把埠號作為埠位圖中對應一位的位置，直接定位，提高了查找速度。本發明提高了報文採樣系統中硬體晶片的效率。以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所述領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者同等替換，而未脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等同替換， 其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種基於埠位圖的硬體報文採樣系統，其包括埠號查找模塊和埠位圖結構儲存模塊，其特徵在於埠位圖結構儲存模塊中每一位的位置表示埠號，把埠列表模塊中表示一個埠使用的16位壓縮為埠位圖結構儲存模塊中的1位。
2.根據權利要求1所述的報文採樣系統，其特徵在於採集的報文的埠號將映射對應到埠位圖結構儲存模塊中的某一位。
3.根據權利要求1-2所述的報文採樣系統，其特徵在於埠位圖結構儲存模塊為 64Kbit的存儲資源。
4.根據權利要求1-3所述的報文採樣系統，其特徵在於所述報文是udp或tcp報文。
5.一種基於埠位圖的硬體報文採樣方法，其特徵在於，在硬體晶片中使用64Kbit的存儲資源，建立tcp或udp埠位圖，其中每一位用自己的位置表示一個埠號，第η位表示端□號η。
6.根據權利要求5所述的報文採樣方法，其特徵在於，對輸入的所述udp或tcp報文， 根據報文的所述埠號，對應到晶片中埠位圖的某一位。
7.根據權利要求5-6所述的報文採樣方法，其特徵在於，當某一位的值為0時，表示不採樣該位對應的所述埠號的報文，直接丟棄報文後處理下一個報文。
8.根據權利要求5-7所述的報文採樣方法，其特徵在於，當某一位的值為1時，表示採樣該位對應的所述埠號的報文，把報文傳輸到系統的後繼模塊處理。
全文摘要
本發明提供一種基於埠位圖的硬體報文採樣系統和方法，其特徵在於，在硬體晶片中使用64Kbit的存儲資源，建立tcp或udp埠位圖，其中每一位用自己的位置表示一個埠號，第n位表示埠號n，報文採樣時根據輸入報文的tcp或upd埠號查找位圖，可以實現快速的查找。與現有技術相比，本發明的有益效果在於，本發明提高了報文採樣系統中硬體晶片的效率。
文檔編號H04L12/56GK102571563SQ20111042658
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者劉朝輝, 李鋒偉, 白宗元, 竇曉光, 邵宗有 申請人:曙光信息產業(北京)有限公司