專利名稱：一種集采集和交換功能于一體的線速分流裝置及方法
技術領域：
本發明專利涉及一種信息領域的線速分流裝置及方法，尤其涉及一種對主干網絡的流量進行特別處理后的分流裝置及方法。
背景技術：
在處理主干網流量的時候，為了將流量分解到單臺處理機能夠處理的范圍，常利用路由器的簡單規則處理能力來進行分發，將流量均分到不同的路由器端口。這種分流方法只能將流量按照源或宿IP地址進行分流，更加復雜的流量處理策略，如結構調整期的會話完整性、識別應用層的特征等，將不被路由器分流方法支持。針對這一問題，業界常用的另一種分流方法是利用專用的采集和過濾設備對原始流量進行處理，濾除不需要的流量，按會話對輸出的流量按照源和/或宿IP地址對報文進行處理，將其Mac地址改為處理機網卡的Mac地址；最終流量輸出到二層交換設備，利用二層交換的功能實現高速網絡流量的分流。要實現這種分流方法需要多臺專用采集設備、交換設備和處理機集群協同工作，這種組合裝置的結構不緊湊，需要占用較多的機柜，對于空間狹小的機房來說，這種方法將不適用。
發明內容
本發明申請通過將輸入處理部分和交換處理部分組合在一起，輸入處理部分負責對輸入的數據進行過濾和采集，交換處理部分按照MAC地址對采集到的流量進行處理并輸出，從而實現在裝置內部完成采集和交換的目的。輸入處理部分流量處理電路的輸出接口通過背板分別與交換處理部分的交換芯片連接，每個流量處理電路與任意交換芯片連通， 交換芯片之間沒有連接。輸入處理部分按會話對輸入的流量按照源和/或宿IP地址進行處理，將報文的Mac地址改為處理機網卡的Mac地址，最終流量輸出到交換處理部分。交換處理部分根據MAC地址將報文轉發到相應的目標處理機，實現高速網絡流量的分流，并確保系統收到的所有報文同源同宿。交換處理部分支持GE/10GE類型的輸出。如果采用插板擴展結構，裝置支持2. 5G P0S/10G Ethernet/10G P0S/40G P0S/100G POS類型的輸入板混插，每個指定類型的輸入板處理對應類型的鏈路，各輸入板之間協同工作，根據實際的流量載荷來經濟地混合處理多條相同/不同類型輸入鏈路的流量；同時輸出部分也可以將GE/10GE的板混插，各個輸出板可以根據流量類型的變換和載荷的變化獨立擴充。對于不可擴展的固定輸入/輸出接口的一體化設計，或者可擴展插板的設計中在擴展插板插滿之前，使用本方案可以省略掉外接交換設備的成本以及空間占用。本申請的有益后果是，通過將輸入處理部分和交換處理部分組合在一起，節省了裝置的占用空間，同時極大地降低了成本。對于大型運營商和大規模運用的場合來說，能夠提高機柜使用率，減少施工的強度和復雜度。對于一些比較小規模的應用場合可以使用一臺本方案中的設備即可完成原始流量的采集、分流功能；在規模較大的應用場合還可以通
3過外接交換設備來實現分流設備的并聯。靈活的可擴展性和規模變化設計極大地保護了客戶的投資，當系統升級時不需要對系統結構進行復雜的改變，因此可維護性和穩定性增強， 顯著提高了投資回報率。
附圖1給出了集采集和交換功能于一體的線速分流裝置的交換原理圖。附圖2給出了插板式線速分流裝置的邏輯結構圖。
具體實施例方式如附圖1所示，系統由輸入處理部分和交換處理部分構成。輸入處理部分由多個流量處理模塊組成，分別處理多條輸入鏈路。交換處理部分由多個交換模塊組成，交換模塊的接口是雙向的，但是系統中的數據是單向流動的，所以如果為了減少帶寬消耗，可以定義每個交換模塊的數據單向輸出。流量處理模塊和交換模塊的數量可根據實際應用靈活配置。流量處理模塊的輸出接口通過數據交換背板分別與交換模塊連接。輸入處理部分將待分流會話的IP報文，根據其源和/或宿IP地址進行哈希后取模計算，得到待分配的目標處理機的編號，然后將目標處理機的Mac地址作為IP報文的宿 Mac地址，根據該MAC地址所在的輸出接口對應的交換模塊通過數據交換背板輸出給交換處理部分，由交換處理部分負責將IP報文轉發到目標處理機所在的輸出端口。輸入處理部分將目標處理機的MAC地址與交換模塊綁定，交換模塊將目標處理機的MAC地址與目標處理機所在的輸出端口綁定，，使得特定會話的輸出流量只送往MAC綁定的輸出接口，即可避免數據在輸入處理部分的輸出接口間廣播。交換處理部分支持GE/10GE類型的輸出，交換處理部分輸出接口的類型可根據處理機網口的類型來選擇，例如，當處理機的網口是IOGE時，可選擇IOGE的輸出接口板，從而避免了在線速分流設備與處理機之間再接入交換設備進行報文的轉發。如圖2所示，如果采用插板結構，裝置支持2. 5G P0S/10G Ethernet/10G P0S/40G P0S/100G POS類型的輸入板混插，一塊輸入板就是一個輸入處理部分的流量處理模塊，一塊交換輸出板就是一個交換處理部分的交換模塊。每個輸入板只處理一種類型的鏈路，不同類型的各輸入板之間可以協同工作，混合處理多條相同/不同類型輸入鏈路的流量。當主干網升級時，只需要根據鏈路情況調整和增加相應類型和相應數量的輸入板，并增加部分交換輸出板和后端的流量處理機，按照本申請的方案進行連接，整個系統不用停機即可帶動新增加的輸入板工作，原有的會話在增加輸入板后仍然被分流到原來的目標處理機， 直到會話結束。
權利要求
1.一種集采集和交換功能于一體的線速分流裝置及方法，其特征在于裝置由輸入處理部分和交換處理部分構成，輸入處理部分的流量處理電路的輸出接口通過數據交換背板分別與交換處理部分的交換模塊連接，每個流量處理部分均與所有交換模塊連通，交換模塊之間沒有連接，交換處理部分支持GE/10GE類型的輸出；
2.根據權利要求1的一種集采集和交換功能于一體的線速分流裝置及方法，其特征在于如果采用插板結構，裝置結構上支持2. 5G P0S/10GEthernet/10G P0S/40G P0S/100G POS類型的輸入板混插，可混合處理多條相同/不同類型輸入鏈路的流量；支持GE/10GE的交換模塊輸出板混插。
全文摘要
本發明公開一種集采集和交換功能于一體的線速分流裝置及方法。裝置由輸入處理部分和交換處理部分構成，輸入處理部分的流量處理模塊通過數據交換背板分別與交換處理部分的交換模塊連接，每個流量處理部分與任意交換模塊連通，交換模塊之間沒有連接。輸入處理部分對輸入的流量進行過濾和采集，采集到的流量輸出到交換處理部分，交換處理部分根據目標處理機MAC地址將報文轉發到相應輸出口。交換處理部分支持GE/10GE類型的輸出。如果采用插板結構，裝置支持2.5G POS/10GE/10G POS/40G POS/100G POS類型的輸入板混插，支持GE/10GE交換輸出板的混插。本方法極大地節省了空間，同時降低了系統的整體擁有成本。對于大型運營商和大規模場合來說，能夠提高機柜使用率，減少施工的強度和復雜度。
文檔編號H04L12/56GK102355411SQ201110239008
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月19日 優先權日2011年8月19日
發明者廖聞劍, 汪洋, 閻星娥, 魯煦 申請人:南京烽火星空通信發展有限公司