CN102984069A - 表项调整方法、装置和交换设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种表项调整方法、装置和交换设备，该表项调整方法包括：获取待发送至CPU的报文的目的IP地址；如果上述目的IP地址属于本地直连网段，则确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；如果上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率大于预先设置的速率阈值，且该路由表项当前被安装在网络路由表，则将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从网络路由表移到FFP表，并设置命中FFP表中上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。这样，可以对送到CPU的报文速率进行控控制，可以确保CPU能够承受，从而可以在线速流量压力场景下保障ARP打通性能。

Description

表项调整方法、装置和交换设备

技术领域

本发明涉及网络及数据通信技术，尤其涉及一种表项调整方法、装置和交换设备，属于通信技术领域。

背景技术

从转发模型的角度来说，三层交换机通常分成两个层面：控制面和转发面，控制面由中央处理单元（Central Processing Unit；以下简称：CPU）及一些协议实体构成，而转发面则主要由专用集成电路（ApplicationSpecific Integrated Circuit；以下简称：ASIC）交换芯片构成。其中，控制面负责协议交互，而转发面负责对报文进行线速转发。控制面是软件行为，需要占用CPU资源，可以对报文进行分析和处理；转发面是ASIC交换芯片的硬件行为，不占用CPU资源，也无法对报文进行分析。对于一些硬件转发面无法处理的报文，会送给控制面进行软件处理。

因特网协议（Internet Protocol；以下简称：IP）转发，即根据报文的目的IP地址查找路由表进行转发。具体地，协议控制面经过路由协议交互后，会生成路由信息，并把路由信息设置到硬件转发面，也就是说，路由信息会被设置到硬件转发面的ASIC交换芯片上。IP报文进入到ASIC交换芯片后，会在交换芯片上查找硬件路由表，根据查找结果进行转发。

地址解析协议（Address Resolution Protocol；以下简称：ARP）是一种根据IP地址获取媒体接入控制（Media Access Control；以下简称：MAC）地址的协议。从逻辑上而言，网络上的一个节点可以用IP地址来唯一标识，但是在物理（即物理链路层面）上，一个节点必须用MAC地址来唯一标识。ARP的作用就是根据节点的IP地址获取该节点的MAC地址。

当网络上的一台设备想要把IP报文转发给相邻的下一台设备时（简称下一跳），需要知道相邻的下一台设备的MAC地址。如果还不知道相邻的下一台设备的MAC地址，就要向相邻网段内的所有设备发送ARP广播请求，希望获得IP地址与MAC地址的对应关系，这个过程叫做ARP打通。例如，本设备的IP地址为192.168.1.1（掩码24位），本设备想要把IP报文发送到IP地址为192.168.1.2的设备上，但本设备还不知道IP地址为192.168.1.2的设备的MAC地址，于是本设备就会向192.168.1.0/24网段内的所有设备发送ARP广播请求，请求获取IP地址为192.168.1.2的设备的MAC地址，这个过程就叫ARP打通。如果本设备收到了IP地址为192.168.1.2的设备的ARP应答，就称为ARP已打通（或称ARP已解析），如果本设备未收到192.168.1.2的ARP应答，就称ARP无法打通（或称ARP未解析）。

ARP打通性能主要取决于送到CPU的IP报文量，从这个角度而言，可以归为两类场景：

1）场景一：低压力场景。所谓低压力，是指送到CPU的IP报文量相对较小，CPU能够承受。

2）场景二：高压力场景。所谓高压力，是指送到CPU的IP报文量相对较大，超出CPU的负荷。

无论上述场景一还是场景二，都是以IP转发这一基本功能做为基础的，这里的基础功能是指：如果ARP已打通，那么转发面要能够直接进行硬件线速转发；如果ARP还未打通，那么转发面要能够将IP报文送到CPU，触发ARP打通。要实现这一功能，现有方案的做法是：

1）为已打通的ARP创建主机路由表，该主机路由表的出口指向实际的物理出口。

2）为每个本地直连网段创建网络路由表，该网络路由表的出口指向CPU。

根据最长匹配原则，报文会优先查找主机路由表，如果报文命中了主机路由表，则直接走硬件转发；如果报文没有命中主机路由表，则会命中本地直连网段路由表，送到CPU触发ARP打通操作。

举例说明，在交换机的一个接口上配置IP地址192.168.2.1，24位掩码，那么其对应的本地直连网段路由为192.168.2.0/24，出口为CPU，这条直连网段路由会被设置到转发面ASIC交换芯片的网络路由表中。当该交换机收到目的IP地址为192.168.2.2的报文时，转发过程如下：

首先，ASIC交换芯片上，根据192.168.2.2查找主机路由表，无法查找到，于是继续查找网络路由表，命中192.168.2.0/24这条直连网段路由，该直连网段路由出口为CPU，报文被送到CPU进行软件处理。

然后，CPU收到该报文，发现192.168.2.2对应的ARP还未解析，于是向192.168.2.0/24网段内的所有设备发送ARP请求，请求解析192.168.2.2对应的MAC地址。

接下来，如果CPU收到了192.168.2.2的ARP应答，就会创建一条主机路由，并且设置到转发面，这时转发面ASIC交换芯片的主机路由表上就会创建一条192.168.2.2的主机路由，然后，目的IP地址为192.168.2.2的报文便可以直接命中这条主机路由表进行线速转发。

如果CPU没有收到192.168.2.2的ARP应答，那么就认为该ARP无法打通，并且一段时间内暂时放弃打通。等过一定的时间间隔后，如果转发面继续把目的IP地址为192.168.2.2的报文送到CPU，则CPU会重新尝试打通。

现有技术中，通常从以下角度来优化ARP打通性能：

1）主动打通：对于每个直连网段，CPU不定期的向该网段内所有可能存在的设备主动发送ARP请求，而不是等到转发面把无法处理的IP报文送到CPU时才触发ARP打通。例如，本交换机有一个接口上配置了IP地址192.168.2.1，掩码24位，那么CPU定期往192.168.2.0/24的直连网段内发送ARP请求，请求的范围是192.168.2.2~192.168.2.254，即该网段内的所有IP地址。但是，该方案存在的问题是：如果网段范围太大，那么主动发送的ARP请求的报文量将会非常大，例如，假设接口IP地址配的是1.1.1.1/8，那么本地直连网段为1.0.0.0/8，该网段内可能存在的主机数达2的24次方个，即上千万个，要发送这么多ARP请求，显然得不偿失，而且会导致CPU瘫痪。

2）抑制大量IP报文送CPU：前面已经提到，一旦转发面有大量无法处理的IP报文送到CPU进行处理，会造成CPU利用率极具飙升，甚至瘫痪，导致ARP打通性能骤降。要解决这个问题，现有的做法是，对于送到CPU的报文进行软件限速，当某类报文的速率超过限定的阀值时，要暂时禁止这类报文送CPU，以防CPU瘫痪。但是，这种方案虽然保护了CPU，但同时也把本该送CPU处理的IP报文丢弃了（即禁止送CPU），对保障ARP打通性能并无太大作用。

综上所述，现有的技术方案无法在线速流量压力场景下保障ARP打通性能。

发明内容

本发明提供一种表项调整方法、装置和交换设备，以实现在线速流量压力场景下保障ARP打通性能。

本发明一方面提供一种表项调整方法，包括：

获取待发送至中央处理单元CPU的报文的目的因特网协议IP地址；

如果所述目的IP地址属于本地直连网段，则更新当前周期内统计的所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文数量，并根据更新后的报文数量确定所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；

如果所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率大于预先设置的速率阈值，且所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在网络路由表，则将所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从所述网络路由表移到快速过滤处理器FFP表，并设置命中所述FFP表中所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。

本发明另一方面提供一种表项调整装置，包括：

获取模块，用于获取待发送至中央处理单元CPU的报文的目的因特网协议IP地址；

更新模块，用于更新当前周期内统计的所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文数量；

确定模块，用于根据所述更新模块更新后的报文数量确定所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；

调整模块，用于当所述确定模块确定的报文速率大于预先设置的速率阈值，且所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在网络路由表时，将所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从所述网络路由表移到快速过滤处理器FFP表；

设置模块，用于在所述调整模块将所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项移到FFP表之后，设置命中所述FFP表中所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。

本发明再一方面提供一种交换设备，包括如上所述的表项调整装置。

本发明的技术效果是：如果待发送至CPU的报文的目的IP地址属于本地直连网段，则确定该目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；如果确定的报文速率大于预先设置的速率阈值，且上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在网络路由表，则将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从网络路由表移到快速过滤处理器（FastFilter Processor；以下简称：FFP）表，并设置命中上述FFP表中上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。这样，不论IP流量有多大，送到CPU的报文速率始终是可控的，可以确保CPU能够承受，从而可以在线速流量压力场景下保障ARP打通性能。

附图说明

图1为本发明表项调整方法一个实施例的流程图；

图2为本发明触发打通操作的方法另一个实施例的流程图；

图3为本发明表项调整方法再一个实施例的流程图；

图4为本发明表项调整装置一个实施例的结构示意图；

图5为本发明表项调整装置另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明表项调整方法一个实施例的流程图，如图1所示，该表项调整方法可以包括：

步骤101，获取待发送至CPU的报文的目的IP地址。

步骤102，如果上述目的IP地址属于本地直连网段，则更新当前周期内统计的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文数量，并根据更新后的报文数量确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率。

其中，更新当前周期内统计的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文数量可以为：将当前周期内统计的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文数量加上预定数值。上述预定数值可以在具体实现时自行设定，例如：该预定数值可以为1，本发明对预定数值的大小不作限定，但本发明以该预定数值为1为例进行说明。

上述周期的长度也可以在具体实现时自行设定，例如：该周期的长度可以为1秒，本发明对上述周期的长度不作限定。

具体地，根据更新后的报文数量确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率可以为：

计算更新后的报文数量与上述周期的长度之商，作为上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率。

这只是确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率的一种示例，当然本发明并不仅限于此，本发明对确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率的方式不作限定，举例来说，还可以采用以下方式确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率：

接收到待发送至CPU的报文之后，确定接收到该待发送至CPU的报文的时刻与当前周期的开始时刻之间的时长；然后，计算更新后的报文数量与该时长之商，作为上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率。

步骤103，如果上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率大于预先设置的速率阈值，且上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在网络路由表，则将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从网络路由表移到FFP表，并设置命中该FFP表中上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。

其中，上述速率阈值可以在具体实现时自行设定，举例来说，该速率阈值可以为2000PPS，其中，PPS为每秒报文数（Packet Per Second）的缩写。

具体地，在交换机上，如果转发面的IP报文以线速流量砸向CPU，CPU是无论如何也承受不住的，所以，要限制送到CPU的IP报文数量。ASIC芯片上的网络路由表无法做到硬件限速，无法达到这个目的。而ASIC芯片上的FFP表可以做到硬件限速，并且可以匹配报文的目的IP地址，将命中该FFP表的报文发送到CPU，因此，FFP表的这一特性可以用来模拟实现网络路由表的功能。所以，本实施例中，将本地直连网段对应的路由表项安装到FFP表中，并且设置命中FFP表中本地直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率，以进行硬件限速。这样的话，不论IP流量有多大，送到CPU的报文速率始终是可控的，可以确保CPU能够承受。其中，该最大发送速率可以在具体实现时根据CPU的性能设定，本发明实施例对该最大发送速率的大小不作限定。

进一步地，将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从网络路由表移到FFP表之后，还可以在直连网段软件数据库中标记上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项被安装到FFP表。

本实施例中，如果待发送至CPU的报文的目的IP地址属于本地直连网段，则确定该目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；如果确定的报文速率大于预先设置的速率阈值，且上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在网络路由表，则将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从网络路由表移到FFP表，并设置命中上述FFP表中上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。这样，不论IP流量有多大，送到CPU的报文速率始终是可控的，可以确保CPU能够承受，从而可以在线速流量压力场景下保障ARP打通性能。

进一步地，本发明图1所示实施例中，步骤102之后，如果上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率小于或等于预先设置的速率阈值，且上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在FFP表，则确定后续预设个数的周期内上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；若后续预设个数的周期内确定的报文速率均小于或等于上述速率阈值，则将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从FFP表移到网络路由表。进一步地，将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从FFP表移到网络路由表之后，还可以在直连网段软件数据库中标记上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项被安装到网络路由表。其中上述周期的预设个数大于1，本发明实施例对该周期的预设个数的大小不作限定，举例来说，该周期的预设个数可以为5。

具体地，获取待发送至CPU的报文的目的IP地址之后，如果按照步骤102中提供的方法确定的报文速率小于或等于上述速率阈值，并且上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在FFP表，则可以按照步骤101~步骤102提供的方法继续确定预设个数的周期内上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率。这时，如果后续预设个数的周期内确定的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率均小于或等于上述速率阈值，则可以确定发送至CPU的报文流量压力已经降低，这时可以将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从FFP表移到网络路由表，从而可以自适应各种压力场景，保障ASIC芯片的硬件表项资源被合理利用。

而如果在上述预设个数的周期内，某一时刻确定的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率大于上述速率阈值，则不执行将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从FFP表移到网络路由表的操作。

进一步地，本发明图1所示实施例提供的方法还可以包括：接收CPU发送的删除通知，该删除通知用于指示待删除的路由表项，上述待删除的路由表项属于直连网段对应的路由表项；查询直连网段软件数据库，获知上述待删除的路由表项的安装位置；如果待删除的路由表项安装在网络路由表中，则从网络路由表中删除上述待删除的路由表项；或者，如果上述待删除的路由表项安装在FFP表中，则从FFP表中删除上述待删除的路由表项。进一步地，可以在上述直连网段软件数据库中删除上述待删除的路由表项的信息；本实施例中，上述待删除的路由表项的信息可以包括待删除的路由表项和该待删除的路由表项的安装位置。

进一步地，本发明图1所示实施例中，步骤102之后，还可以将上述待发送至CPU的报文发送给CPU以触发ARP打通操作。也就是说，本实施例中，还是会将待发送至CPU的报文发送给CPU，并没有丢弃本该送CPU处理的报文。

综上所述，本发明图1所示实施例提供的方法可以在线速IP流量压力下保障ARP打通性能。前面已经提到，在交换机上，如果转发面的IP报文以线速流量砸向CPU，CPU是无论如何也承受不住的，所以，要限制送到CPU的IP报文数量。ASIC芯片上的硬件路由表无法做到硬件限速，无法达到这个目的。而ASIC芯片上的FFP表可以做到硬件限速，并且可以匹配报文的目的IP地址，并将命中该FFP表的报文送到CPU，因此，FFP表的这一特性可以用来模拟实现网络路由表的功能。所以，本发明将本地直连网段对应的路由表项安装到FFP表中，并且设置命中FFP表中本地直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率，以进行硬件限速。这样的话，不论IP流量有多大，送到CPU的报文速率始终是可控的，可以确保CPU能够承受。当ARP打通后，会在ASIC芯片的主机表中生成相应的主机路由，这时报文则不会再命中FFP表送CPU，而是直接走硬件转发。因此，本发明可以在线速流量压力下保障ARP打通性能。其中，ASIC芯片上的硬件路由表包括主机表（也即主机路由表）和网络路由表。

另外，本发明图1所示实施例提供的方法还可以自适应各种压力场景，保障ASIC芯片的硬件表项资源合理利用。具体地，在ASIC芯片上，硬件表项的容量都是有限的，如果把本地直连网段对应的路由表项装到FFP表中，那么FFP表的资源就会减少，其他使用FFP表的功能，例如：访问控制列表（Access Control List；ACL）功能，就会受到影响。另外，并不是所有场景下都需要把本地直连网段对应的路由表项安装到FFP表中，例如IP流量压力较小的情况下就没有必要。本发明可以实现压力自适应，即IP流量压力正常的情况下，本地直连网段对应的路由表项安装在网络路由表中，当IP流量压力超过一定的阈值时，再将本地直连网段对应的路由表项安装到FFP表中并进行限速，当IP流量压力重新降回阈值以下，并能保持一段时间时，再重新将本地直连网段对应的路由表项安装到网络路由表中，这样，便可以做到自适应各种压力场景，在各种压力场景下均可保障ARP打通性能，并可以使ASIC芯片的硬件表项资源得到合理利用。另外，本发明可以实现基于单个路由表项进行调整。

下面对本发明提供的触发打通操作的方法进行详细介绍。

图2为本发明触发打通操作的方法另一个实施例的流程图，如图2所示，该触发打通操作的方法可以包括：

步骤201，获取待发送至CPU的报文的目的IP地址。

步骤202，判断上述目的IP地址是否属于本地直连网段。如果是，则执行步骤203，如果上述目的IP地址不属于本地直连网段，则结束本次流程。

具体地，获取上述目的IP地址之后，可以查询交换设备本地存储的直连网段软件数据库，如果可以在直连网段软件数据库中查找到上述目的IP地址，则可以确定上述目的IP地址属于本地直连网段，并且可以获知上述目的IP地址所属的直连网段；如果在直连网段软件数据库中查找不到上述目的IP地址，则可以确定上述目的IP地址不属于本地直连网段。

步骤203，更新当前周期内统计的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文数量，并根据更新后的报文数量确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率。

其中，更新当前周期内统计的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文数量可以为：将当前周期内统计的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文数量加上预定数值。上述预定数值可以在具体实现时自行设定，例如：该预定数值可以为1，本发明对预定数值的大小不作限定，但本发明以该预定数值为1为例进行说明。

上述周期的长度也可以在具体实现时自行设定，例如：该周期的长度可以为1秒，本发明对上述周期的长度不作限定。

具体地，根据更新后的报文数量确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率可以为：

计算更新后的报文数量与上述周期的长度之商，作为上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率。

这只是确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率的一种示例，当然本发明并不仅限于此，本发明对确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率的方式不作限定，举例来说，还可以采用以下方式确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率：

接收到待发送至CPU的报文之后，确定接收到该待发送至CPU的报文的时刻与当前周期的开始时刻之间的时长；然后，计算更新后的报文数量与该时长之商，作为上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率。

步骤204，将上述待发送至CPU的报文发送给CPU以触发ARP打通操作。

本实施例中，在确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率之后，将待发送至CPU的报文发送给CPU，并没有丢弃本该送CPU处理的报文。

步骤205，判断上述报文速率是否大于预先设置的速率阈值。如果是，则执行步骤206，如果否，即上述报文速率小于或等于预先设置的速率阈值，则执行步骤209。

步骤206，判断上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前是否被安装在网络路由表。如果是，则执行步骤207；如果否，即上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在FFP表，则结束本次流程。

步骤207，将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从网络路由表移到FFP表，并设置命中该FFP表中上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。

其中，上述速率阈值可以在具体实现时自行设定，举例来说，该速率阈值可以为2000PPS。

本实施例中，将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从网络路由表移到FFP表之后，要设置命中该FFP表中上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率，也就是说，要对发送至CPU的报文速率进行限制，以确保CPU能够承受。其中，该最大发送速率可以在具体实现时根据CPU的性能设定，本发明实施例对该最大发送速率的大小不作限定。

步骤208，在直连网段软件数据库中标记上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项被安装到FFP表。

步骤209，判断上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前是否被安装在FFP表。如果是，则执行步骤210；如果否，即上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在网络路由表，则结束本次流程。

步骤210，确定后续预设个数的周期内上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率。

其中，上述预设个数大于1，本发明实施例对该预设个数的大小不作限定，举例来说，该预设个数可以为5。

步骤211，判断后续预设个数的周期内确定的报文速率是否均小于或等于上述速率阈值。如果是，则执行步骤212。如果否，则结束本次流程。

步骤212，将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从FFP表移到网络路由表。

具体地，获取待发送至CPU的报文的目的IP地址之后，如果按照步骤203中提供的方法确定的报文速率小于或等于上述速率阈值，并且上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在FFP表，则可以在预设个数的周期内，重复执行上述步骤201~步骤210。在上述预设个数的周期结束之后，如果在预设个数的周期内确定的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率均小于或等于上述速率阈值，则可以确定发送至CPU的报文流量压力已经降低，这时可以将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从FFP表移到网络路由表，从而可以自适应各种压力场景，保障ASIC芯片的硬件表项资源被合理利用。

而如果在上述预设个数的周期内，某一时刻确定的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率大于上述速率阈值，则不执行将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从FFP表移到网络路由表的操作。

步骤213，在直连网段软件数据库中标记上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项被安装到网络路由表。

上述实施例中，如果待发送至CPU的报文的目的IP地址属于本地直连网段，则确定该目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；如果确定的报文速率大于预先设置的速率阈值，且上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在网络路由表，则将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从网络路由表移到FFP表，并设置命中上述FFP表中上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。这样，不论IP流量有多大，送到CPU的报文速率始终是可控的，可以确保CPU能够承受，从而可以在线速流量压力场景下保障ARP打通性能。另外，本实施例可以实现压力自适应，即IP流量压力正常的情况下，本地直连网段对应的路由表项安装在网络路由表中，当目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率超过预设的速率阈值时，将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项安装到FFP表中并进行限速，当目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率重新降回速率阈值以下，并能保持一段时间时，再重新将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项安装到网络路由表中，这样，便可以做到自适应各种压力场景，在各种压力场景下均可保障ARP打通性能，并可以使ASIC芯片的硬件表项资源得到合理利用。另外，本实施例可以实现基于单个路由表项进行调整。

图3为本发明表项调整方法再一个实施例的流程图，如图3所示，该表项调整方法可以包括：

步骤301，接收CPU发送的删除通知，该删除通知用于指示待删除的路由表项，上述待删除的路由表项属于直连网段对应的路由表项。

步骤302，查询直连网段软件数据库，获知上述待删除的路由表项的安装位置。

步骤303，如果上述待删除的路由表项安装在网络路由表中，则从网络路由表中删除上述待删除的路由表项；或者，如果上述待删除的路由表项安装在FFP表中，则从FFP表中删除上述待删除的路由表项。

步骤304，在直连网段软件数据库中删除上述待删除的路由表项的信息。

本实施例中，上述待删除的路由表项的信息可以包括待删除的路由表项和该待删除的路由表项的安装位置。

上述实施例可以实现接收到CPU的删除通知之后，删除待删除的路由表项，有利于节省ASIC芯片的硬件表项资源。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图4为本发明表项调整装置一个实施例的结构示意图，本实施例中的表项调整装置可以实现本发明图1所示实施例的流程，如图4所示，该表项调整装置可以包括：获取模块41、更新模块42、确定模块43、调整模块44和设置模块45；

其中，获取模块41，用于获取待发送至CPU的报文的目的IP地址。

更新模块42，用于更新当前周期内统计的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文数量；

具体地，更新模块42可以将当前周期内统计的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文数量加上预定数值。上述预定数值可以在具体实现时自行设定，例如：该预定数值可以为1，本发明对预定数值的大小不作限定，但本发明以该预定数值为1为例进行说明。

上述周期的长度也可以在具体实现时自行设定，例如：该周期的长度可以为1秒，本发明对上述周期的长度不作限定。

确定模块43，用于根据所述更新模块更新后的报文数量确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；具体地，确定模块43可以计算更新后的报文数量与上述周期的长度之商，作为上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率。这只是确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率的一种示例，当然本发明并不仅限于此，本发明对确定模块43确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率的方式不作限定，举例来说，确定模块43还可以采用以下方式确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率：

接收到待发送至CPU的报文之后，确定模块43接收到该待发送至CPU的报文的时刻与当前周期的开始时刻之间的时长；然后，确定模块43计算更新后的报文数量与该时长之商，作为上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率。

调整模块44，用于当确定模块43确定的报文速率大于预先设置的速率阈值，且上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在网络路由表时，将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从网络路由表移到FFP表；其中，上述速率阈值可以在具体实现时自行设定，举例来说，该速率阈值可以为2000PPS。

设置模块45，用于在调整模块44将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项移到FFP表之后，设置命中上述FFP表中上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。

本实施例中，调整模块44将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从网络路由表移到FFP表之后，设置模块45设置命中该FFP表的报文发送至CPU的最大发送速率，从而可以实现对命中FFP表送CPU的报文速率进行限制，以确保CPU能够承受。其中，该最大发送速率可以在具体实现时根据CPU的性能设定，本发明实施例对该最大发送速率的大小不作限定。具体地，命中FFP表是指可以在该FFP表中查找到与报文的目的IP地址匹配的表项，本实施例中，对于命中FFP表的报文，需要发送给CPU以触发ARP打通操作。

进一步地，确定模块43，还用于当确定模块43确定的报文速率小于或等于预先设置的速率阈值，且上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在FFP表时，确定后续预设个数的周期内上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率。

调整模块44，还用于当后续预设个数的周期内确定模块43确定的报文速率均小于或等于上述速率阈值时，将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从FFP表移到网络路由表。

其中，上述预设个数大于1。

具体地，当确定模块43确定的报文速率小于或等于上述速率阈值，并且上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在FFP表，则在预设个数的周期内，获取模块41、更新模块42和确定模块43仍正常执行各自的功能。这时，如果在预设个数的周期内确定模块43确定的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率均小于或等于上述速率阈值，则可以确定发送至CPU的报文流量压力已经降低，这时调整模块44可以将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从FFP表移到网络路由表，从而可以自适应各种压力场景，保障ASIC芯片的硬件表项资源被合理利用。

而如果在上述预设个数的周期内，某一时刻确定模块43确定的上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率大于上述速率阈值，则不执行将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从FFP表移到网络路由表的操作。

上述实施例中，如果获取模块41获取的待发送至CPU的报文的目的IP地址属于本地直连网段，则确定模块43确定该目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；如果确定模块43确定的报文速率大于预先设置的速率阈值，且上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在网络路由表，则调整模块44将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从网络路由表移到FFP表，并由设置模块45设置命中上述FFP表中上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。这样，不论IP流量有多大，送到CPU的报文速率始终是可控的，可以确保CPU能够承受，从而可以在线速流量压力场景下保障ARP打通性能。

图5为本发明表项调整装置另一个实施例的结构示意图，与图4所示的表项调整装置相比，不同之处在于，图5所示的表项调整装置中，还可以包括：第一标记模块46；

第一标记模块46，用于在调整模块44将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项移到FFP表之后，在直连网段软件数据库中标记上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项被安装到FFP表。

本实施例中的表项调整装置还可以包括：第二标记模块47；

第二标记模块47，用于在调整模块44将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项移到网络路由表之后，在直连网段软件数据库中标记上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项被安装到网络路由表。

进一步地，本实施例中的表项调整装置还可以包括：接收模块48、查询模块49和删除模块410；

其中，接收模块48，用于接收CPU发送的删除通知，该删除通知用于指示待删除的路由表项，上述待删除的路由表项属于直连网段对应的路由表项；

查询模块49，用于查询直连网段软件数据库，获知上述待删除的路由表项的安装位置；

删除模块410，用于当待删除的路由表项安装在网络路由表中时，从网络路由表中删除上述待删除的路由表项；或者，当待删除的路由表项安装在FFP表中时，从FFP表中删除上述待删除的路由表项；

进一步地，删除模块410，还用于在直连网段软件数据库中删除上述待删除的路由表项的信息。本实施例中，上述待删除的路由表项的信息可以包括待删除的路由表项和该待删除的路由表项的安装位置。

本实施例中的表项调整装置还可以包括：发送模块411，用于将上述待发送至CPU的报文发送给CPU以触发ARP打通操作。本实施例中，在确定模块43确定上述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率之后，发送模块411将上述待发送至CPU的报文发送给CPU，并没有丢弃本该送CPU处理的报文。

上述实施例中，如果获取模块41获取的待发送至CPU的报文的目的IP地址属于本地直连网段，则确定模块43确定该目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；如果确定模块43确定的报文速率大于预先设置的速率阈值，且上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在网络路由表，则调整模块44将上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从网络路由表移到FFP表，并由设置模块45设置命中上述FFP表中上述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。这样，不论IP流量有多大，送到CPU的报文速率始终是可控的，可以确保CPU能够承受，从而可以在线速流量压力场景下保障ARP打通性能。另外，本实施例可以实现压力自适应，即IP流量压力正常的情况下，本地直连网段对应的路由表项安装在网络路由表中，当目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率超过预设的速率阈值时，调整模块44将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项安装到FFP表中并进行限速，当目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率重新降回速率阈值以下，并能保持一段时间时，调整模块44再重新将目的IP地址所属直连网段对应的路由表项安装到网络路由表中，这样，便可以做到自适应各种压力场景，在各种压力场景下均可保障ARP打通性能，并可以使ASIC芯片的硬件表项资源得到合理利用。另外，本实施例可以实现基于单个路由表项进行调整。

本发明还提供一种交换设备，该交换设备可以包括本发明图4或图5所示实施例提供的表项调整装置。具体地，该交换设备可以为交换机或路由器等具有数据交换功能的设备。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种表项调整方法，其特征在于，包括：

获取待发送至中央处理单元CPU的报文的目的因特网协议IP地址；

如果所述目的IP地址属于本地直连网段，则更新当前周期内统计的所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文数量，并根据更新后的报文数量确定所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；

如果所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率大于预先设置的速率阈值，且所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在网络路由表，则将所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从所述网络路由表移到快速过滤处理器FFP表，并设置命中所述FFP表中所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据更新后的报文数量确定所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率之后，还包括：

如果所述报文速率小于或等于预先设置的速率阈值，且所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在FFP表，则确定后续预设个数的周期内所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；

若后续预设个数的周期内确定的所述报文速率均小于或等于所述速率阈值，则将所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从所述FFP表移到网络路由表；所述预设个数大于1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从所述网络路由表移到快速过滤处理器FFP表之后，还包括：

在直连网段软件数据库中标记所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项被安装到所述FFP表。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从所述FFP表移到网络路由表之后，还包括：

在直连网段软件数据库中标记所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项被安装到所述网络路由表。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，还包括：

接收CPU发送的删除通知，所述删除通知用于指示待删除的路由表项，所述待删除的路由表项属于直连网段对应的路由表项；

查询直连网段软件数据库，获知所述待删除的路由表项的安装位置；

如果所述待删除的路由表项安装在所述网络路由表中，则从所述网络路由表中删除所述待删除的路由表项；或者，如果所述待删除的路由表项安装在所述FFP表中，则从所述FFP表中删除所述待删除的路由表项；

在所述直连网段软件数据库中删除所述待删除的路由表项的信息。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据更新后的报文数量确定所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率之后，还包括：

将所述待发送至CPU的报文发送给CPU以触发地址解析协议ARP打通操作。

7.一种表项调整装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待发送至中央处理单元CPU的报文的目的因特网协议IP地址；

更新模块，用于更新当前周期内统计的所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文数量；

确定模块，用于根据所述更新模块更新后的报文数量确定所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；

调整模块，用于当所述确定模块确定的报文速率大于预先设置的速率阈值，且所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在网络路由表时，将所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从所述网络路由表移到快速过滤处理器FFP表；

设置模块，用于在所述调整模块将所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项移到FFP表之后，设置命中所述FFP表中所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项的报文发送至CPU的最大发送速率。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述确定模块，还用于当所述确定模块确定的报文速率小于或等于预先设置的速率阈值，且所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项当前被安装在FFP表时，确定后续预设个数的周期内所述目的IP地址所属直连网段对应的待发送至CPU的报文速率；

所述调整模块，还用于当后续预设个数的周期内所述确定模块确定的所述报文速率均小于或等于所述速率阈值时，将所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项从所述FFP表移到网络路由表；所述预设个数大于1。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：第一标记模块；

所述第一标记模块，用于在所述调整模块将所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项移到FFP表之后，在直连网段软件数据库中标记所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项被安装到所述FFP表。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：第二标记模块；

所述第二标记模块，用于在所述调整模块将所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项移到网络路由表之后，在直连网段软件数据库中标记所述目的IP地址所属直连网段对应的路由表项被安装到所述网络路由表。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，还包括：接收模块、查询模块和删除模块；

所述接收模块，用于接收CPU发送的删除通知，所述删除通知用于指示待删除的路由表项，所述待删除的路由表项属于直连网段对应的路由表项；

所述查询模块，用于查询直连网段软件数据库，获知所述待删除的路由表项的安装位置；

所述删除模块，用于当所述待删除的路由表项安装在所述网络路由表中时，从所述网络路由表中删除所述待删除的路由表项；或者，当所述待删除的路由表项安装在所述FFP表中时，从所述FFP表中删除所述待删除的路由表项；

所述删除模块，还用于在所述直连网段软件数据库中删除所述待删除的路由表项的信息。

12.根据权利要求7-10任意一项所述的装置，其特征在于，还包括：

发送模块，用于将所述待发送至CPU的报文发送给CPU以触发地址解析协议ARP打通操作。

13.一种交换设备，其特征在于，包括：如权利要求7-12任意一项所述的表项调整装置。

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