CN114095426B

CN114095426B - 一种vpp平台的报文处理方法及装置

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Publication number: CN114095426B
Application number: CN202111142512.8A
Authority: CN
Inventors: 师发发
Original assignee: Inspur Software Technology Co Ltd
Current assignee: Inspur Software Technology Co Ltd
Priority date: 2021-09-28
Filing date: 2021-09-28
Publication date: 2023-04-04
Anticipated expiration: 2041-09-28
Also published as: CN114095426A

Abstract

本发明提供一种VPP平台的报文处理方法及装置，涉及通信技术领域，该方法包括以下步骤：构建VPP平台运行环境；其中，所述运行环境具有两个网卡，分别为用于输入报文的第一网卡和用于输出报文的第二网卡；获取报文，并为报文分配buffer；当所述第一网卡至所述第二网卡之间的任意一个节点确定报文经过该节点的次数超过预设生命周期，则丢弃该报文。本发明保证异常配置下或者特殊报文在VPP内部不会出现环路导致业务阻断，减少网络漏洞，避免影响用户的正常业务访问。

Description

一种VPP平台的报文处理方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种VPP平台的报文处理方法及装置。

背景技术

矢量报文处理库(Vector Packet Processing，VPP)是FD.io中的核心项目之一，为通用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)提供产品级质量的用户空间交换机/路由器功能，可部署于物理机或者虚拟机。所谓VPP向量报文也就是报文处理是与传统的标量报文处理相对而言的。传统报文处理方式，同时也是人类常用的逻辑思维方式，即：报文是按照到达先后顺序来处理，第一个报文处理完，处理第二个，依次类推；A calls B callsC…return，函数会频繁嵌套调用，并最终返回。

目前，随着互联网的广泛深入应用，VPP报文处理被分解为“报文处理图”，这种模块化方法意味着任何人都可以“插入”新的图节点。这使得VPP易于扩展，并且意味着可以针对特定目的自定义插件。在运行时，VPP平台会组合来自RX环的报文向量，通常单个向量中最多256个报文，然后将包处理图逐个节点(包括插件)应用于整个报文向量。当将每个图节点表示的网络处理依次应用于每个包时，接收到的报文通常会遍历向量中的报文处理图节点。图节点是小型且模块化的，并且松散耦合。这使引入新图节点和重新连接现有图节点变得容易。

但是，目前的方法存在如下缺点：由于报文在VPP内部按照节点的方式依次处理，异常配置情况下可能导致节点之间出现环路，导致报文一直在循环处理，无法退出，VPP进程卡死，而且，当该问题出现时，不仅会因为少数几种包异常回环影响正常业务，而且定位起来比较困难，这就增加了可能存在的安全隐患，无法保障正常用户的业务访问。

发明内容

本发明提供一种VPP平台的报文处理方法及装置，解决了现有技术中报文异常配置情况下可能导致节点之间出现环路的缺陷，实现保证异常配置下或者特殊报文在VPP内部不会出现环路导致业务阻断，减少网络漏洞，避免影响用户的正常业务访问。

本发明提供一种VPP平台的报文处理方法，包括以下步骤：

构建VPP平台运行环境；其中，所述运行环境具有两个网卡，分别为用于输入报文的第一网卡和用于输出报文的第二网卡；

获取报文，并为报文分配buffer；

当所述第一网卡至所述第二网卡之间的任意一个节点确定报文经过该节点的次数超过预设生命周期，则丢弃该报文。

根据本发明提供的VPP平台的报文处理方法，所述获取报文，并为报文分配buffer，具体包括：

当报文通过所述第一网卡进入VPP平台后，采用向量的形式处理报文，并为报文分配buffer。

根据本发明提供的VPP平台的报文处理方法，所述当所述第一网卡至所述第二网卡之间的任意一个节点确定报文经过该节点的次数超过预设生命周期，则丢弃该报文，具体包括以下步骤：

为经过VPP平台的报文配置生命周期统计器；其中，所述生命周期统计器用于记录该报文经过VPP平台每一个节点分别对应的次数；

当报文经过所述第一网卡至所述第二网卡之间的任意一个节点时，检验该报文的所述生命周期统计器的统计值；其中，当报文经过任意一个节点时，为该节点的所述生命周期统计器在该节点的统计值加一；

当所述生命周期统计器的统计值超过所述预设生命周期时，则丢弃该报文。

根据本发明提供的VPP平台的报文处理方法，该方法还包括以下步骤：

当所述生命周期统计器的统计值未超过所述预设生命周期时，则报文进入下一节点继续处理。

根据本发明提供的VPP平台的报文处理方法，所述当所述生命周期统计器的统计值超过所述预设生命周期时，则丢弃该报文，具体包括：

将所述生命周期统计器的统计值超过所述预设生命周期的报文指向丢弃节点，并另丢弃节点丢弃该节点。

根据本发明提供的VPP平台的报文处理方法，所述为经过VPP平台的报文配置生命周期统计器，具体包括：

当报文通过所述第一网卡进入VPP平台后，为报文配置所述生命周期统计器，并将所述生命周期统计器的统计值初始化为0。

本发明还提供一种VPP平台的报文处理装置，包括：

构建模块，用于构建VPP平台运行环境；其中，所述运行环境具有两个网卡，分别为用于输入报文的第一网卡和用于输出报文的第二网卡；

分配模块，用于获取报文，并为报文分配buffer；

检验模块，用于当所述第一网卡至所述第二网卡之间的任意一个节点确定报文经过该节点的次数超过预设生命周期，则丢弃该报文。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述VPP平台的报文处理方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述VPP平台的报文处理方法的步骤。

本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述VPP平台的报文处理方法的步骤。

本发明提供的VPP平台的报文处理方法及装置，VPP平台上报文在各个节点上的处理是可以解耦独立的，并且各个节点之间是单向指向的关系，通过对报文在每个节点上经过的次数做计数，当报文在任意一个节点的经过次数超过配置的预设生命周期时，则丢弃该报文，这样就避免异常报文导致VPP进程挂死，避免影响正常流量的转发，一定程度上可以提高网络安全性，提高VPP框架的健壮性，实现保证异常配置下或者特殊报文在VPP内部不会出现环路导致业务阻断，减少网络漏洞，避免影响用户的正常业务访问。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的VPP平台的报文处理方法的流程示意图；

图2是本发明提供的VPP平台的报文处理方法中步骤S300具体的流程示意图之一；

图3是本发明提供的VPP平台的报文处理方法中步骤S300具体的流程示意图之一；

图4是本发明提供的VPP平台的报文处理装置的结构示意图；

图5是本发明提供的VPP平台的报文处理装置中检验模块具体的结构示意图之一；

图6是本发明提供的VPP平台的报文处理装置中检验模块具体的结构示意图之一；

图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。

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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1描述本发明的VPP平台的报文处理方法，该方法包括以下步骤：

S100、构建VPP平台运行环境，该方法中，运行环境具有两个网卡，分别为用于输入报文的第一网卡和用于输出报文的第二网卡。VPP平台运行环境纳管上述两个网卡，打通网络环境，使得报文也就是报文可以正常从第一网卡进入，经过VPP平台中各个node节点一系列处理后从第二网卡出去。

S200、VPP平台获取报文，并为报文分配buffer。

具体的，步骤S200为当报文通过第一网卡进入VPP平台后，VPP平台采用向量的形式处理报文，并为报文分配buffer来对应报文。

S300、当第一网卡至第二网卡之间的任意一个节点确定报文经过该节点的次数超过预设生命周期，则丢弃该报文。可以理解的是，步骤S300中第一网卡至第二网卡之间的任意一个节点包含第一网卡和第二网卡。

现有技术中，如果在异常配置下或者某些特殊报文在VPP平台采用向量的形式进行处理时，由于报文在某些节点可能会多次经过，使得这几个node节点之间形成环路，一直占用CPU资源，形成死循环，对外表现是业务不通，例如，查路由节点，一个报文加头和去头都会查找一遍路由，以寻找下一处理节点，如果报文没有做IP层的修改直接送到路由节点处理，则会出现环路情况。

但是在该方法的步骤S300中，通过针对报文在VPP平台中每个node节点上的经过次数也就是处理次数做计数，当经过某个node节点的经过次数超过配置的预设生命周期时，则丢弃该报文。这样就避免异常报文导致VPP进程挂死，影响正常流量的转发，一定程度上可以提高网络安全性，提高VPP框架的健壮性。步骤S300的作用是在VPP平台中搭建VPP框架检测机制，目的是发现VPP某个线程占用CPU资源超时未释放时，会自动退出程序。

下面结合图2描述本发明的VPP平台的报文处理方法，步骤S300具体包括以下步骤：

S310、为经过VPP平台的报文配置生命周期统计器，生命周期统计器用于记录该报文经过VPP平台每一个节点分别对应的次数。

S320、当报文经过第一网卡至第二网卡之间的任意一个节点时，检验该报文的生命周期统计器的统计值。当报文经过任意一个节点时，为该节点的所述生命周期统计器在该节点的统计值加一。

需要说明的是，当报文通过第一网卡进入VPP平台后，为报文配置生命周期统计器，并将生命周期统计器的统计值初始化为0。

S330、当生命周期统计器的统计值超过预设生命周期时，则丢弃该报文。具体的，将生命周期统计器的统计值超过预设生命周期的报文指向丢弃节点(DROP节点)，并另丢弃节点丢弃该节点。

下面结合图3描述本发明的VPP平台的报文处理方法，步骤S300还包括以下步骤：

S340、当生命周期统计器的统计值未超过预设生命周期时，则报文进入下一节点继续处理。

综合图2和图3，在本实施例中，步骤S300具体采用的手段为：针对每个报文的buffer新增node节点的TTL字段，用于记录报文在每个节点经过的次数；VPPCTL命令可配置报文在每个节点中的生命周期TTL，初始化设置默认值例如0；当某个节点判断该报文的TTL值大于设定的预设生命周期，则把报文指向DROP节点，丢弃该报文；新的报文再次进来，buffer中的TTL记录字段从0开始自增。

因此，若在使用该方法的VPP平台中新增node节点，报文进入每个节点经过节点后针对生命周期记录都做一次校验，如果该节点处理该报文超过预设生命周期即超过一定次数，则直接丢弃该报文，防止死循环处理。使得新增的node节点，也能够符合报文走向逻辑，不会出现明显的环路。

下面对本发明提供的VPP平台的报文处理装置进行描述，下文描述的VPP平台的报文处理装置与上文描述的VPP平台的报文处理方法可相互对应参照。

下面结合图4描述本发明的VPP平台的报文处理装置，该装置包括以下步骤：

构建模块100，用于构建VPP平台运行环境，该装置中，运行环境具有两个网卡，分别为用于输入报文的第一网卡和用于输出报文的第二网卡。VPP平台运行环境纳管上述两个网卡，打通网络环境，使得报文也就是报文可以正常从第一网卡进入，经过VPP平台中各个node节点一系列处理后从第二网卡出去。

分配模块200，用于VPP平台获取报文，并为报文分配buffer。

具体的，分配模块200为当报文通过第一网卡进入VPP平台后，VPP平台采用向量的形式处理报文，并为报文分配buffer来对应报文。

检验模块300，用于当第一网卡至第二网卡之间的任意一个节点确定报文经过该节点的次数超过预设生命周期，则丢弃该报文。可以理解的是，检验模块300中第一网卡至第二网卡之间的任意一个节点包含第一网卡和第二网卡。

但是在该装置的检验模块300中，通过针对报文在VPP平台中每个node节点上的经过次数也就是处理次数做计数，当经过某个node节点的经过次数超过配置的预设生命周期时，则丢弃该报文。这样就避免异常报文导致VPP进程挂死，影响正常流量的转发，一定程度上可以提高网络安全性，提高VPP框架的健壮性。检验模块300的作用是在VPP平台中搭建VPP框架检测机制，目的是发现VPP某个线程占用CPU资源超时未释放时，会自动退出程序。

下面结合图5描述本发明的VPP平台的报文处理装置，检验模块300具体包括：

配置单元310，用于为经过VPP平台的报文配置生命周期统计器，生命周期统计器用于记录该报文经过VPP平台每一个节点分别对应的次数。

检验单元320，用于当报文经过第一网卡至第二网卡之间的任意一个节点时，检验该报文的生命周期统计器的统计值。

丢弃单元330，用于当生命周期统计器的统计值超过预设生命周期时，则丢弃该报文。具体的，将生命周期统计器的统计值超过预设生命周期的报文指向丢弃节点(DROP节点)，并另丢弃节点丢弃该节点。

下面结合图6描述本发明的VPP平台的报文处理装置，检验模块300还包括：

流转单元340，用于当生命周期统计器的统计值未超过预设生命周期时，则报文进入下一节点继续处理综合图5和图6，在本实施例中，检验模块300具体采用的手段为：针对每个报文的buffer新增node节点的TTL字段，用于记录报文在每个节点经过的次数；VPPCTL命令可配置报文在每个节点中的生命周期TTL，初始化设置默认值例如0；当某个节点判断该报文的TTL值大于设定的预设生命周期，则把报文指向DROP节点，丢弃该报文；新的报文再次进来，buffer中的TTL记录字段从0开始自增。

因此，若在使用该装置的VPP平台中新增node节点，报文进入每个节点经过节点后针对生命周期记录都做一次校验，如果该节点处理该报文超过预设生命周期即超过一定次数，则直接丢弃该报文，防止死循环处理。使得新增的node节点，也能够符合报文走向逻辑，不会出现明显的环路。

图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行VPP平台的报文处理方法，该方法包括以下步骤：

S100、构建VPP平台运行环境；其中，所述运行环境具有两个网卡，分别为用于输入报文的第一网卡和用于输出报文的第二网卡；

S200、获取报文，并为报文分配buffer；

S300、当所述第一网卡至所述第二网卡之间的任意一个节点确定报文经过该节点的次数超过预设生命周期，则丢弃该报文。

此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的VPP平台的报文处理方法，该方法包括以下步骤：

S200、获取报文，并为报文分配buffer；

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的VPP平台的报文处理方法，该方法包括以下步骤：

S200、获取报文，并为报文分配buffer；

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims

1.一种VPP平台的报文处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取报文，并为报文分配buffer；

当所述第一网卡至所述第二网卡之间的任意一个节点确定报文经过该节点的次数超过预设生命周期，则丢弃该报文；

所述当所述第一网卡至所述第二网卡之间的任意一个节点确定报文经过该节点的次数超过预设生命周期，则丢弃该报文，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的VPP平台的报文处理方法，其特征在于，所述获取报文，并为报文分配buffer，具体包括：

3.根据权利要求1所述的VPP平台的报文处理方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的VPP平台的报文处理方法，其特征在于，所述当所述生命周期统计器的统计值超过所述预设生命周期时，则丢弃该报文，具体包括：

5.根据权利要求1所述的VPP平台的报文处理方法，其特征在于，所述为经过VPP平台的报文配置生命周期统计器，具体包括：

6.一种VPP平台的报文处理装置，其特征在于，包括：

分配模块，用于获取报文，并为报文分配buffer；

检验模块，用于当所述第一网卡至所述第二网卡之间的任意一个节点确定报文经过该节点的次数超过预设生命周期，则丢弃该报文；

所述检验模块还用于：

7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述VPP平台的报文处理方法的步骤。

8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述VPP平台的报文处理方法的步骤。