基于虚拟网卡技术的多隧道并发模型实现方法

摘要

基于虚拟网卡技术的多隧道并发模型实现方法：建立隧道时，应用程序的处理进程获取虚拟地址，进行虚拟网卡使用实例的注册，建立与虚拟网卡通信的文件描述字；当虚拟网卡接收到协议栈转发的数据时，根据数据包的目的地址，将数据包转发给相应的文件描述字，从而交由正确的处理进程进行处理；每个隧道的处理过程分为建立隧道、数据转发以及拆除隧道：建立隧道时客户端发送建立隧道请求，隧道网关的应用程序fork一个新的进程来处理该请求：隧道建立成功后，隧道网关负责转发客户端与应用服务器之间的通信数据：当客户端断开tcp连接或是超时，拆除隧道连接，隧道网关将回收地址池分配出去的虚拟地址，进行虚拟网卡虚拟实例注销。

主权项

1、一种基于虚拟网卡技术的多隧道并发模型实现方法：建立隧道时，应用程序的处理进程获取虚拟地址，进行虚拟网卡使用实例的注册，建立与虚拟网卡通信的文件描述字；当虚拟网卡接收到协议栈转发的数据时，根据数据包的目的地址(即虚拟地址)，将数据包转发给相应的文件描述字，从而交由正确的处理进程进行处理；其特征是每个进程处理一个隧道，一个隧道的处理过程分为建立隧道、数据转发以及拆除隧道，具体步骤如下：●建立隧道客户端发送建立隧道请求，隧道网关的应用程序fork一个新的进程来处理该请求：1)fork一个新的进程，处理客户端的建立TCP连接请求；2)接收客户端的建立隧道请求；3)选取一个未使用的虚拟地址，准备分配给客户端；4)以该虚拟地址为关键IP，调用虚拟网卡的DUMMY_INSTANCE_REGISTER服务，完成虚拟网卡使用实例的注册；5)返回给客户端隧道建立成功报文；●数据转发隧道建立成功后，隧道网关负责转发客户端与应用服务器之间的通信数据：1)客户端将IP数据包封装入隧道报文，将隧道报文发送给隧道网关；2)隧道网关处理进程接收到数据包后，解析隧道报文，提取其中封装的IP数据包，然后将IP数据包通过与虚拟网卡关联的文件描述字，提交给虚拟网卡驱动；3)虚拟网卡驱动将数据包提交给协议栈，协议栈通过路由匹配，将数据包转发给应用服务器；4)应用服务器将响应数据包发送给隧道网关；5)隧道网关协议栈根据路由，将数据包传送给虚拟网卡；6)虚拟网卡驱动根据数据包的目的地址(虚拟地址)，查看与其对应的虚拟网卡实例是否已经注册，如果已经注册，则唤醒相应的隧道网关处理进程读取数据；否则丢弃该数据包；7)隧道网关处理进程读取数据之后，将其封装入隧道报文，发送给客户端；●拆除隧道当客户端断开tcp连接或是超时，则需要拆除隧道连接，隧道网关将回收地址池分配出去的虚拟地址，并调用虚拟网卡的DUMMY_INSTANCE_UNREGISTER服务，进行虚拟网卡的虚拟实例的注销。