一种网络转发设备及方法与流程

1.本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种网络转发设备及方法。


背景技术：

2.在使用网络转发设备进行报文转发过程中，一般数据流的首个报文，在无法查询到匹配流表项时，会将该首个报文传送至软件进行处理。软件会生成新报文和生成与首个报文相匹配的流表项。然后，软件将这个新报文传回硬件，并将该新报文转发。同时，软件将新生成的流表项下发配置到硬件中的流表内，以便后续同一个数据流的其他报文，可以直接通过硬件进行高速匹配和转发。
3.通常，流表项会包含大量信息，比如协议匹配模式、转发规则、流状态等等。使用软件生成这些流表信息会占用大量cpu资源及大量处理时间。而且，流表项的下发配置也需要占用大量软件与硬件之间的通信带宽，因而，流表项的生成和下发过程是网络转发设备的性能瓶颈之一。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开提出了一种网络转发设备。
5.根据本公开的一方面，提供了一种网络转发设备，包括：
6.所述网络硬件接收第一业务报文，所述第一业务报文中包含待转发数据；
7.所述网络硬件在未查询到所述第一业务报文的匹配流表项的情况下，将所述第一业务报文输入到所述软件转发控制器；
8.所述软件转发控制器根据所述第一业务报文，生成软件转发控制命令，并将所述软件转发控制命令输入到所述网络硬件，所述软件转发控制命令中包含所述待转发数据的转发控制信息；
9.所述网络硬件根据所述软件转发控制命令，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项。
10.在一种可能的实现方式中，所述网络硬件具体包括：流表模块、后处理模块、输出调度模块、控制报文输出端口；
11.所述将所述第一业务报文输入到所述软件转发控制器，包括：
12.所述流表模块根据所述第一业务报文，生成用于标识所述待转发数据所在数据流的唯一标识符；
13.所述后处理模块将所述第一业务报文、所述唯一标识符封装为第一控制报文，并将所述第一控制报文输入所述输出调度模块；
14.所述输出调度模块通过所述控制报文输出端口，将所述第一控制报文输入至所述软件转发控制器。
15.在一种可能的实现方式中，所述网络硬件包括：控制报文输入端口，输入调度模块、协议解析模块；
16.所述软件转发控制器根据所述第一业务报文，生成软件转发控制命令，并将所述软件转发控制命令输入到所述网络硬件，包括：所述软件转发控制器，根据所述第一控制报文，生成第二业务报文及所述软件转发控制命令；并将所述第二业务报文、所述软件转发控制命令及所述唯一标识符封装为第二控制报文；并将所述第二控制报文通过所述控制报文输入端口，输入至所述输入调度模块；
17.所述输入调度模块将所述第二控制报文输入至所述协议解析模块；
18.所述协议解析模块，将所述控制报文解析为所述第二业务报文、所述软件转发控制命令及所述唯一标识符。
19.在一种可能的实现方式中，所述网络硬件包括：流表自学模块；
20.所述协议解析模块，将所述第二业务报文、所述软件转发控制命令及所述唯一标识符输入所述流表自学模块；
21.所述网络硬件根据所述软件转发控制命令，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项，包括：所述流表自学模块解析所述软件转发控制命令的信息、所述第二业务报文的报头信息；根据所述软件转发控制命令的信息、所述第二业务报文的报头信息，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项；
22.所述软件转发控制命令的信息至少包括以下一种：物理端口号、队列号、优先级；所述第二业务报文的报头信息至少包括以下一种：目标网卡地址、目标互联网协议地址、生存时间值；
23.所述流表自学模块将所述流表项输入至所述流表模块进行存储。
24.在一种可能的实现方式中，所述根据所述软件转发控制命令的信息、所述第二业务报文的报头信息，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项，包括：
25.比较第一业务报文与第二业务报文；
26.在第一业务报文与第二业务报文相同的情况下，根据所述软件转发控制命令的信息，生成所述流表项；
27.在第一业务报文与第二业务报文不同的情况下，根据所述软件转发控制命令的信息、所述第二业务报文的报头信息，生成所述流表项。
28.在一种可能的实现方式中，所述网络硬件，还包括：业务报文输出端口；
29.所述网络硬件在查询到所述第一业务报文的匹配流表项的情况下，将所述第一业务报文通过业务报文输出端口输出至所述流表项中目标地址指向的设备。
30.在一种可能的实现方式中，所述网络硬件，还包括：业务报文输入端口；
31.在所述网络硬件接收第一业务报文的情况下，所述网络硬件通过业务报文输入端口接收第三业务报文，所述第三业务报文与所述第一业务报文属于相同数据流；
32.所述网络硬件根据所述流表项，将所述第三业务报文输出至所述流表项中目标地址指向的硬件。
33.根据本公开的另一方面，提供了一种网络转发方法，所述网络转发方法包括：
34.接收第一业务报文，所述第一业务报文中包含待转发数据；
35.在未查询到所述第一业务报文的匹配流表项的情况下，将所述第一业务报文输入到软件转发控制器；
36.接收所述软件转发控制器返回的转发控制命令，所述软件转发控制命令中包含所
述待转发数据的转发控制信息；
37.根据所述软件转发控制命令，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项。
38.在一种可能的实现方式中，所述将所述第一业务报文输入到所述软件转发控制器，包括：
39.根据所述第一业务报文，生成用于标识所述待转发数据所在数据流的唯一标识符；
40.将所述第一业务报文、所述唯一标识符封装为第一控制报文，将所述第一控制报文输入至所述软件转发控制器。
41.在一种可能的实现方式中，根据所述软件转发控制命令，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项，包括：
42.解析所述软件转发控制命令的信息、所述第二业务报文的报头信息；
43.根据所述软件转发控制命令的信息、所述第二业务报文的报头信息，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项；
44.所述软件转发控制命令的信息至少包括以下一种：物理端口号、队列号、优先级；所述第二业务报文的报头信息至少包括以下一种：目标网卡地址、目标互联网协议地址、生存时间值。
45.在一种可能的实现方式中，接收所述软件转发控制器返回的转发控制命令，所述软件转发控制命令中包含所述待转发数据的转发控制信息，包括：
46.接收所述软件转发控制器返回的第二控制报文，所述第二控制报文包括：所述软件转发控制命令、所述唯一标识符、所述软件转发控制器生成的第二业务报文
47.将所述控制报文解析为所述第二业务报文、所述软件转发控制命令及所述唯一标识符。
48.在一种可能的实现方式中，所述根据所述软件转发控制命令的信息、所述第二业务报文的报头信息，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项，包括：
49.比较第一业务报文与第二业务报文；
50.在第一业务报文与第二业务报文相同的情况下，根据所述软件转发控制命令的信息，生成所述流表项；
51.在第一业务报文与第二业务报文不同的情况下，根据所述软件转发控制命令的信息、所述第二业务报文的报头信息，生成所述流表项。
52.在一种可能的实现方式中，在查询到所述第一业务报文的匹配流表项的情况下，将所述第一业务报文输出至所述流表项中目标地址指向的设备。
53.在一种可能的实现方式中，在接收第一业务报文的情况下，接收与第一业务报文属于同一数据流的第三业务报文；将所述第三业务报文输出至所述流表项中目标地址指向的硬件。
54.通过上述网络转发方法，在外部输入的业务报文未查询到匹配流表项的情况下，通过网络硬件与软件交互，在软件中生成转发该业务报文的软件转发控制命令，在硬件中根据该软件转发控制命令完成流表自学，并生成与该业务报文所属数据流匹配的流表项，提高了流表项生成速度，减少了软件和硬件之间的带宽占用。
55.根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
56.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
57.图1示出根据本公开实施例的网络转发设备装置示意图。
58.图2示出根据本公开实施例的网络转发设备装置示意图。
59.图3示出根据本公开实施例的网络转发方法流程图。
60.图4示出根据本公开实施例的电子设备的框图。
61.图5示出根据本公开实施例的电子设备的框图。
具体实施方式
62.以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
63.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
64.另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
65.在互联网日益发展的形势下，人们工作、生活的方方面面都离不开互联网。在越来越多的领域与互联网融合的背景下，对于网络设备的处理能力要求也越来越高。特别是网络设备的处理速度，直观地影响着用户的体验感受，也成为网络设备处理能力的一个重要指标。
66.在网络设备对于消息(报文)的处理过程中，提高对报文转发的速度，可以有效提高网络设备处理速度。
67.在使用网络转发设备进行报文转发过程中，一般数据流的首个报文，在无法查询到匹配流表项时，会将该首个报文传送至软件进行处理。软件会生成与首个报文相匹配的流表项，并将该流表项下发配置到硬件中的流表内，以便后续同一个数据流的其他报文，可以直接通过硬件进行高速匹配和转发。
68.通常，流表项会包含大量信息，比如协议匹配模式、转发规则、流状态等等。使用软件生成这些流表信息会占用大量cpu资源及大量处理时间。而且，流表项的下发配置也需要占用大量软件与硬件之间的通信带宽，因而，流表项的生成和下发过程是网络转发设备的性能瓶颈之一。
69.因此，本公开实施例提出了一种网络转发设备，能够在硬件中完成流表自学并生成流表项，提高流表项生成速度，减少占用软件和硬件之间的带宽。并且具有广泛的适用性。
70.图1示出根据本公开实施例的一种网络转发设备100的装置示意图。如图1所示，该
网络转发设备100包括：网络硬件110和软件转发控制器120。
71.所述网络硬件110接收第一业务报文，所述第一业务报文中包含待转发数据；
72.所述网络硬件110在未查询到所述第一业务报文的匹配流表项的情况下，将所述第一业务报文输入到所述软件转发控制器120；
73.所述软件转发控制器120根据所述第一业务报文，生成软件转发控制命令，并将所述软件转发控制命令输入到所述网络硬件110，所述软件转发控制命令中包含所述待转发数据的转发控制信息；
74.所述网络硬件110根据所述软件转发控制命令，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项。
75.该网络硬件110接收到包含待转发数据的第一业务报文，该第一业务报文包括待转发数据和报头，该报头至少包含该待转发数据被发出时的源网络协议、目标网络协议、业务报文生存时间等信息。
76.上述网络转发设备100中的网络硬件110为一种根据用户要求、电子系统的需求而设计、制造的集成电路。
77.在一种可能的实现方式中，网络硬件110可以为特殊应用集成电路(asic，application specific integrated circuit)，或者系统级芯片(soc,system on chip)等。本公开实施例不对于网络硬件110的具体类型做限制。
78.该网络硬件110将利用第一业务报文的报头中的关键字，在存储于该网络硬件110的流表中查询与第一业务报文相匹配的流表项。例如，可以根据第一业务报文报头关键字生成哈希地址，然后根据该哈希地址进行查询。
79.在没有查询到匹配流表项的情况下，第一业务报文被发送到软件转发控制器120。该软件转发控制器120为软件。
80.在一种可能的实现方式中，软件转发控制器120可以由c语言、c 语言、vc语言等编程语言实现。本公开实施例不对软件转发控制器120的实现语言做限制。
81.利用第一业务报文的报头信息，软件转发控制器120生成软件转发控制命令。该软件转发控制命令包含待转发数据的转发控制信息。这里的转发控制信息可以包括例如：该待转发数据的转发优先级、该待转发数据在网络硬件110中其他模块中等候处理时的队列编号等信息，以及用于指示网络硬件110忽略流表查询、进行流表自学的信息。
82.在前述软件转发控制命令输入到网络硬件110后，网络硬件110根据转发控制信息，生成与第一业务报文相匹配的流表项，完成流表自学。与第一业务报文属于同一数据流的其他业务报文可以根据该流表项进行转发。该流表项中包含了用于转发该同一数据流中的业务报文的转发控制信息。
83.在外部输入的业务报文没有查询到匹配流表项的情况下，该网络转发设备通过网络硬件与软件交互，在软件中生成转发该业务报文的软件转发控制命令，在硬件中根据该软件转发控制命令完成流表自学，并生成与该业务报文所属数据流匹配的流表项，提高了流表项生成速度，减少了软件和硬件之间的带宽的占用。
84.在一种可能的实现方式中，所述网络硬件具体包括：流表模块、后处理模块、输出调度模块、控制报文输出端口；所述将所述第一业务报文输入到所述软件转发控制器，包括：所述流表模块根据所述第一业务报文，生成用于标识所述待转发数据所在数据流的唯
一标识符；所述后处理模块将所述第一业务报文、所述唯一标识符封装为第一控制报文，并将所述第一控制报文输入所述输出调度模块；所述输出调度模块通过所述控制报文输出端口，将所述第一控制报文输入至所述软件转发控制器。该网络硬件中的流表模块，用于存储流表、生成用于标识所述待转发数据所在数据流的唯一标识符、完成业务报文在流表中的匹配查询、自学完成后向后处理模块发送流表自学完成的通知。
85.流表模块，用于存储流表、生成用于标识待转发数据所在数据流的唯一标识符、完成业务报文在流表中的匹配查询、网络硬件完成后向后处理模块发送流表自学完成的通知。
86.业务报文被输入至流表模块后，流表模块在流表中查询与该业务报文匹配的流表项。如果没有匹配流表项，则生成该业务报文中待转发数据所在数据流的唯一标识符。
87.在一中可实现的方式中，第一业务报文进入流表模块后，流表模块根据第一业务报文的报头信息建立一条与第一业务报文对应的临时流表项，将第一业务报文的源网卡地址、源互联网协议地址、目标网卡地址、目标互联网协议地址、唯一标识符等信息存入临时流表项的相应位置。该临时流表项的信息不完整、不准确，无法直接用于报文转发。
88.在一种可能的实现方式中，唯一标识符可以根据待转发数据的字段生成。例如，根据同一数据流中多个数据的字段的哈希地址，生成可以标识数据流表的唯一标识符。本公开实施例不对生成唯一标识符的方法限定。
89.在一种可能的实现方式中，发送给后处理模块的通知中包含完成流表自学的业务报文的唯一标识符。
90.在一种可能的实现方式中，唯一标识符存储在第一控制报文的帧头中。
91.后处理模块，用于将第一业务报文、唯一标识符封装为第一控制报文，并将第一控制报文输入输出调度模块；还可以去除已完成流表自学的控制报文的帧头。
92.在一种可能的实现方式中，报文(业务报文或控制报文)进入到后处理模块后，以队列的方式暂时存储于后处理模块。这里队列的排列规则可以有多种，例如，按照输出端口号进行排列等。
93.控制报文通过控制报文输出端口输出至软件转发控制器。
94.在一种可能的实现方式中，控制报文出端口可以是一种物理端口，在本公开实施例中的网络硬件中至少包括一个业务报文输出端口。
95.输出调度模块，用于将第一控制报文输入至所述软件转发控制器；用于将有匹配流表项的业务报文输出网络硬件。
96.由于网络硬件可能有多个输出端口，例如多个控制报文输出端口，或者多个业务报文输出端口；所以输出调度模块会按照报文的类型，或按照在后处理模块中队列的排列顺序将报文输出网络硬件。本公开实施例不对输出调度模块输出报文的规则做限定。
97.通过为业务报文所属数据流生成唯一标识符，可以对各数据流进行标识，使得报文(业务报文与控制报文)在硬件与软件之间、硬件各模块之间流转的时候，包含同一数据流数据的业务报文、控制报文与流表项可以相互匹配，利于后续高效生成流表项。
98.在一种可能的实现方式中，所述网络硬件包括：控制报文输入端口，输入调度模块、协议解析模块；所述软件转发控制器根据所述第一业务报文，生成软件转发控制命令，并将所述软件转发控制命令输入到所述网络硬件，包括：所述软件转发控制器，根据所述第
一控制报文，生成第二业务报文及所述软件转发控制命令；并将所述第二业务报文、所述软件转发控制命令及所述唯一标识符封装为第二控制报文；并将所述第二控制报文通过所述控制报文输入端口，输入至所述输入调度模块；所述输入调度模块将所述第二控制报文输入至所述协议解析模块；所述协议解析模块，将所述控制报文解析为所述第二业务报文、所述软件转发控制命令及所述唯一标识符。
99.在一种可能的实现方式中，软件转发控制器可以解析出第一业务报文的目标网卡地址，这里的目标网卡可以为第一业务报文被转发到达的设备(目标设备)的网卡；也可以根据第一业务报文的报头信息，通过发送广播获取第一业务报文的目标网卡地址。目标网卡地址为第一业务报文将被转发到达的目标设备的网卡地址。根据目标设备网卡地址可以生成第二业务报文。第二业务报文中的待转发数据与第一业务报文相同，第二业务报文的报头信息与第一业务报文的报头信息可以相同或不同。所以，第一业务报文与第二报文可以相同或不同，需要根据实际应用场景确定。
100.在一种可能的实现方式中，软件转发控制器将第二业务报文、唯一标识符、软件转发控制命令封装成第二控制报文。该唯一标识符、软件转发控制命令存储于第二控制报文的帧头中。
101.软件转发控制器生成的控制报文通过控制报文输入端口，输入网络硬件。
102.在一种可能的实现方式中，控制报文输入端口可以是一种物理端口，本公开实施例中的网络硬件至少包括一个业务报文输入端口。
103.输入调度模块，用于将输入网络硬件的报文输入到协议解析模块。
104.由于网络硬件可能有多个输入端口，例如多个控制报文输入端口，或者多个业务报文输入端口；所以输入调度模块会按照一定规则，选择将哪一个输入端口的报文输入至协议解析模块。这里提到的规则，可以为顺序规则，例如，按照报文进入网络硬件的时间排序；或者优先规则，例如，优先处理控制报文等。本公开实施例不对输入调度模块选取报文的规则限定。
105.协议解析模块，用于判断输入到网络硬件的报文的类型。如果报文的类型为业务报文，该报文将被输入到流表模块；如果报文的类型为控制报文，将该控制报文解析为：唯一标识符、第二业务报文、软件转发控制命令，并将第二控制报文输送到流表自学模块。
106.在一种可能的实现方式中，所述网络硬件包括：流表自学模块；
107.所述协议解析模块，将所述第二业务报文、所述软件转发控制命令及所述唯一标识符输入所述流表自学模块；所述网络硬件根据所述软件转发控制命令，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项，包括：所述流表自学模块解析所述软件转发控制命令的信息、所述第二业务报文的报头信息；根据所述软件转发控制命令的信息、所述第二业务报文的报头信息，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项；所述软件转发控制命令的信息至少包括以下一种：物理端口号、队列号、优先级；所述第二业务报文的报头信息至少包括以下一种：目标网卡地址、目标互联网协议地址、生存时间值；所述流表自学模块将所述流表项输入至所述流表模块进行存储。
108.流表自学模块，用于解析软件转发控制命令的信息、第二业务报文的报头信息；根据解析出的软件转发控制命令的信息、第二业务报文的报头信息，生成与第一业务报文(所属数据流)匹配的流表项；并将所述流表项输入至所述流表模块进行存储。
109.软件转发控制命令所包含的信息，具体解释如下：
110.物理端口号，连接物理设备的端口的编号，用于区分不同物理设备。
111.队列号，报文在后处理模块等候处理的队列编号。
112.优先级，报文接受转发的优先等级，优先级高的先被转发，优先级低的后被转发。
113.第二业务报文的报头信息，具体解释如下。
114.目标网卡地址，目标设备的网卡地址，即目标设备的mac(media access control address)地址。
115.目标互联网协议地址，目标设备的网络协议地址，即目标设备的ip(internet protocol)地址。
116.生存时间值，表征该报文在网络中应该存在多长时间，超过这一时间应该被丢弃。
117.流表自学模块生成与第一业务报文所属数据流匹配的流表项后，将该流表项存储在，前述根据第一业务报文生成的临时流表项的位置，将临时流表项更新。
118.由于该网络硬件为集成电路，与软件执行命令调用cpu、缓存等过程不同，速度更快。所以，在网络硬件中的流表自学模块生成流表项，速度比在软件中快，而且，避免流表下发时占用带宽。
119.在一种可能的实现方式中，所述根据所述软件转发控制命令的信息、所述第二业务报文的报头信息，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项，包括：比较第一业务报文与第二业务报文；在第一业务报文与第二业务报文相同的情况下，根据所述软件转发控制命令的信息，生成所述流表项；在第一业务报文与第二业务报文不同的情况下，根据所述软件转发控制命令的信息、所述第二业务报文的报头信息，生成所述流表项。
120.前文提到根据不同的使用场景，软件转发控制器生成的第二业务报文可以与第一业务报文相同或者不同。这将使得流表自学模块在不同的场景中，使用不同的信息生成流表项。下面对此详细介绍。
121.示例性地，第一业务报文在非同一网段中进行转发
122.当第一业务报文被封装成第一控制报文，且进入到软件转发控制器中后，软件转发控制器将第一控制报文解析为第一业务报文和唯一标识符。由于第一控制报文的发送设备与目标设备不在同一网段。所以，当第一业务报文被发送时，第一业务报文报头中包含一个临时目标网卡地址，这个临时目标网卡地址为网络转发设备的网卡地址。软件转发控制器根据第一业务报文中目标互联网协议地址，获得实际的目标网卡地址，即目标设备的网卡地址。并且将第一业务报文的生存时间值重新调整。然后，生成第二业务报文。目标网卡地址、生存时间值存储于第二业务报文的报头中。此时，第二业务报文与第一业务报文相比较，待转发数据相同，报头中的目标网卡地址和生存时间值不同，所以，第一业务报文与第二业务报文不同。
123.软件转发控制器将第二业务报文、唯一标识符、软件转发控制命令封装为第二控制报文；其中，唯一标识符、软件转发控制命令存储于第二控制报文的帧头中。软件转发控制器将第二控制报文通过控制报文输入端口输送至网络硬件的输入调度模块。
124.输入调度模块将第二控制报文输入至协议解析模块。
125.协议解析模块对第二控制报文解析后，将第二控制报文(第二业务报文、软件转发控制命令、唯一标识符)输入至流表自学模块。
126.流表自学模块根据唯一标识符，可以获得流表模块中的临时流表项，将临时流表项中的信息(来自第一业务报文的报头信息)与第二业务报文比较，比较结果为有差别。所以，根据软件转发控制命令中的转发控制信息和第二业务报文报头的信息生成与第一业务报文对应的流表项，并将该流表项存储于流表模块。此时，该流表项可以包括：协议匹配模式、转发规则、流状态、物理端口号，队列号，优先级、目标网卡地址、目标互联网协议地址、源网卡地址、源目标互联网协议地址、生存时间值等等信息。该流表项可以用于转发第一业务报文，以及与第一业务报文同一数据流的其他业务报文。
127.示例性地，第一业务报文在同一网段中进行转发。
128.软件转发控制器将第一控制报文解析为第一业务报文和唯一标识符。软件转发控制器根据第一业务报文生成第二业务报文。第二业务报文的待转发数据来自第一业务报文，第二业务报文的报头中包含目标网卡地址、目标互联网协议地址、生存时间值等信息。由于第一业务报文在同一网段进行转发，目标网卡地址是目标设备的网卡地址。所以第二业务报文的报头中的信息与第一业务报文的报头信息相同。综上所述，第二业务报文与第一业务报文相同。
129.转发软件控制器，生成第二控制报文，并将第二控制报文输送至网络硬件。该过程不再赘述。
130.流表模块根据唯一标识符，可以获得流表模块中的临时流表项，将临时流表项中的信息(来自第一业务报文的报头信息)与第二业务报文比较，比较结果没有任何差别。所以，流表自学模块根据软件转发控制命令中的转发控制信息，生成与第一业务报文对应的流表项，并将该表项存储于流表模块，用于转发第一业务报文所属数据流中的业务报文。
131.流表自学模块在进行流表自学时，先进行第一业务报文与第二业务报文的比较，以确定生成流表项的信息。然后，生成表项。提高生成流表的效率。
132.在一种可能的实现方式中，所述网络硬件，还包括：业务报文输出端口；所述网络硬件在查询到所述第一业务报文的匹配流表项的情况下，将所述第一业务报文通过业务报文输出端口输出至所述流表项中目标地址指向的设备。
133.在一种可能的实现方式中，业务报文输出端口可以是一种物理端口，在本公开实施例中的网络硬件中至少包括一个业务报文输出端口。业务报文通过业务报文输入端口输出网络硬件。
134.在一种可能的实现方式中，所述网络硬件，还包括：业务报文输入端口；在所述网络硬件接收第一业务报文的情况下，所述网络硬件通过业务报文输入端口接收第三业务报文，所述第三业务报文与所述第一业务报文属于相同数据流；所述网络硬件根据所述流表项，将所述第三业务报文输出至所述流表项中目标地址指向的硬件。
135.业务报文通过业务报文输入端口输入该网络设备。
136.在一种可能的实现方式中，业务报文输入端口可以是一种物理端口，在本公开实施例中的网络硬件中至少包括一个业务报文输入端口。
137.下面详细介绍第三业务报文的转发过程。
138.由于篇幅限制，不再赘述第三业务报文进入流表模块的过程。
139.在一种可能的实现方式中，由于流表自学模块对于第一业务报文的流表自学还没有完成，第三业务报文输入到网络硬件后，在流表模块中没有查询到匹配的流表项。第三业
务报文进入后处理模块等候。
140.流表模块中存储流表自学模块生成的流表项之后，向后处理模块发送通知，该通知的内容包括流表自学模块生成流表项并存入流表模块，以指令后处理模块进行后续操作。该通知包括唯一标识符。
141.后处理模块根据该通知中的唯一标识符，将第三业务报文输送至输入调度模块。
142.至此，第三业务报文第二次进入输入调度模块。输入调度模块将第三业务报文输入至协议解析模块，由于协议解析模块判断第三业务报文的报文类型为业务报文，所以，第三业务报文被输送至流表模块进行匹配查询。此时，可以在流表中查找到通过流表自学模块生成的流表项。第三业务报文经由后处理模块进入到输出调度模块；并且由输出调度模块输出网络硬件至目标设备。
143.在一种可能的实现方式中，由于流表自学模块对于第一业务报文的流表自学还没有完成，第三业务报文输入到网络硬件后，在流表模块中没有查询到匹配的流表项，第三业务报文重复第一业务报文生成流表项的过程，生成流表项。
144.图2示出根据本公开实施例的网络转发设备的装置示意图。根据图2说明网络硬件110的流表自学习过程。
145.第一业务报文通过业务报文输入端口201进入输入调度模块203。
146.输入调度模块203按照预先设定的规则将第一业务报文输入协议解析模块204。
147.协议解析模块204判断第一业务报文的类型为业务报文后，将第一业务报文输入流表模块205。
148.流表模块205在流表中查询与第一业务报文匹配(即与第一业务报文所在数据流匹配)的流表项。在未查询到匹配流表项的情况下，生成第一业务报文的唯一标识符，并且在流表中生成第一业务报文的临时流表项；然后，将第一业务报文及唯一标识符输出至后处理模块207。
149.后处理模块207将第一业务报文及唯一标识符封装为第一控制报文，并且将该第一控制报文输入至输出调度模块208。输出调度模块208将第二控制报文通过控制报文输出端口210输送到软件转发控制器120。
150.软件转发控制器120将第一控制报文解析为第一业务报文和唯一标识符；根据第一业务报文生成第二业务报文，以及软件转发控制命令；然后，将第二控制报文、软件转发控制命令、唯一标识符封装成第二控制报文。接下来，软件转发控制器120将第二控制报文通过控制报文输入端口202将第二控制报文输入到输入调度模块203。
151.输入调度模块203将第二控制报文输入至协议解析模块204。协议解析模块204判断第二控制报文的类型为控制报文，因此，将第二控制报文解析为第二业务报文、唯一标识符、软件转发控制命令；并且，根据软件转发控制命令，将第二控制报文输入至流表自学模块206。
152.流表自学模块206根据第一业务报文与第二业务报文的区别，以及软件转发控制命令，生成与第一业务报文匹配(即与第一业务报文所在数据流匹配)的表流项，并将该流表项保存至流表模块205的流表中。
153.流表自学模块206将第二控制报文输入至后处理模块207。
154.后处理模块207去除用于储存唯一标识符、软件转发控制命令的帧头，并将第二业
务报文输入输出调度模块208。
155.输出调度模块208将第二业务报文通过业务报文输出端口209输出网络转发设备。
156.当流表自学模块206尚未生成与第一业务报文(即与第一业务报文所在数据流匹配)匹配的流表项时，与第一业务报文属于同一数据流的第三业务报文进入到该网络硬件110。第三业务报文被临时存储至后处理模块207。
157.待流表自学模块206生成与第一业务报文(即与第一业务报文所在数据流匹配)匹配的流表项后，流表模块205向后处理模块207发送通知。
158.后处理模块207接收到上述通知后，将第三业务报文输送至输入调度模块203。经过协议解析模块204，第三业务报文进入流表模块205，并在流表模块205中查找出匹配的流表项(由流表自学模块206生成)。
159.将第三业务报文输出该网络硬件110。
160.通过上述网络硬件的流表自学习过程，可以减少网络转发设备软件与硬件之间的带宽占用量，还可以提高流表生成速度；进而提高业务报文的转发效率。而且，还可以提高所转发业务报文的后续业务报文(同一数据流的其他业务报文)的转发效率。
161.图3示出根据本公开实施例的一种网络转发方法的流程图，如图3所示，该网络转发方法包括：
162.s11接收第一业务报文，所述第一业务报文中包含待转发数据。
163.s12在未查询到所述第一业务报文的匹配流表项的情况下，将所述第一业务报文输入到软件转发控制器。
164.s13接收所述软件转发控制器返回的转发控制命令，所述软件转发控制命令中包含所述待转发数据的转发控制信息。
165.s14根据所述软件转发控制命令，生成与所述第一业务报文所属数据流匹配的流表项。
166.通过本公开实施例提出的网络转发方法，可以提高流表项生成速度，进而提高业务报文的转发效率，并且减少占用软件和硬件之间的带宽占用。
167.图4是根据一示例性实施例示出的一种网络转发设备的装置800的框图。例如，装置800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
168.参照图1，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(i/o)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
169.处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
170.存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组
合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
171.电源组件806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。
172.多媒体组件808包括在所述装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
173.音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(mic)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
174.i/o接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
175.传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如cmos或ccd图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
176.通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(nfc)模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。
177.在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
178.在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器804，上述计算机程序指令可由装置800的处理器820执行以完成上述
方法。
179.图5是根据一示例性实施例示出的一种用于网络转发设备的装置1900的框图。例如，装置1900可以被提供为一服务器。参照图1，装置1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。
180.装置1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行装置1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将装置1900连接到网络，和一个输入输出(i/o)接口1958。装置1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统，例如windows servertm，mac os xtm，unixtm,linuxtm，freebsdtm或类似。
181.在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括上述计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由装置1900的处理组件1922执行以完成上述方法。
182.本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
183.计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
184.这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
185.用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c 等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利
用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
186.这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
187.这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
188.也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
189.附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
190.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。