[發明專利]數據流的處理方法與系統

在審

• 申請號: 201310504010.4
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103532876A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 張武;尚秋里;王勁林;郭秀巖
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所;北京中科智網科技有限公司
• 主分類號: H04L12/863
• 分類號: H04L12/863;G06F9/50;G06F9/38
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

技術領域

本發明涉及計算機系統和多核網絡處理技術，尤其涉及一種數據流的處理方法與系統。

背景技術

在三網融合、云計算和物聯網等新興通訊概念迅猛發展的背景下，由于各種高速率、低延遲的網絡數據應用持續增長，對通信網絡提出了更高的容量以及速率的要求。

現階段的多核處理器作為高性能處理器的典型代表，其通過多個CPU核間有效的任務分配，多個CPU核間的并行計算極大增強了處理器在多任務條件下的處理能力，滿足當前對通信網絡提出的容量以及速率的要求。但是，在現有的網絡服務器中，由于網卡設備管理器和網卡驅動程序中使用唯一的業務隊列進行數據包的存儲，在多個CPU核同時并發進行數據包處理時，必然造成對業務隊列控制權的競爭。

目前，網絡服務器通過自旋鎖(Spinlock)技術，克服多個CPU核對業務隊列控制權的競爭。自旋鎖技術，是指在多個CPU核的相關進程并發訪問業務隊列時，只有成功對業務隊列加鎖的CPU核才能獲得業務隊列的控制權，進入臨界區域。其余CPU核在該業務隊列的自旋鎖解鎖之前，將不斷循環嘗試，一直處于“忙等待”狀態。

在現有技術中，網絡服務器采用自旋鎖技術克服多個CPU核對業務隊列控制權的競爭，也暴露出以下缺陷：處于“忙等待”狀態的CPU核，持續處在循環等待的狀態，造成CPU核資源的浪費。尤其是在通信網絡負載較重的情況下，每個CPU核均需快速向外發送數據包，造成多個CPU核對業務隊列的競爭沖突更加激烈，降低每個CPU核對數據包處理能力的效率。

發明內容

本發明實施例提供了一種數據流的處理方法與系統，實現了多核處理器中各處理器核并行處理網絡接口中的數據流，避免了對多核處理器資源的浪費，提高多核處理器中每個處理器核對數據包處理能力的效率，同時，也提高了網絡接口的網絡性能。

在第一方面，本發明實施例提供了一種數據流的處理方法，所述方法包括：

接收用戶輸入的配置參數；

根據所述配置參數，在網絡接口中建立至少1個邏輯通道；

當所述網絡接口中存在待處理數據流時，獲取所述待處理數據流的特征屬性信息；

根據所述待處理數據流的特征屬性信息，將所述待處理數據流分配到與所述特征屬性信息相匹配的所述邏輯通道內，以使得多核處理器中各空閑處理器核對不同的所述邏輯通道內的所述待處理數據流進行并行業務處理。

優選地，所述根據所述配置參數，在網絡接口中建立至少1個邏輯通道之后還包括：

根據所述配置參數，在每個所述邏輯通道內建立至少1個發送隊列和至少1個接收隊列；

所述發送隊列用于存儲所述待處理數據流包括的待發送數據；所述接收隊列用于存儲所述待處理數據流包括的待接收數據。

優選地，所述根據所述待處理數據流的特征屬性信息，將所述待處理數據流分配到與所述特征屬性信息相匹配的所述邏輯通道內之后還包括：

根據所述配置參數，為分配到所述邏輯通道內的所述待處理數據流分配至少1個發送隊列和至少1個接收隊列；

判斷所述待處理數據流的訪問類型；

如果所述待處理數據流的訪問類型為接收數據類型，則所述網絡接口將所述待處理數據流包括的第一數據包存儲在已分配的至少1個所述接收隊列中。

優選地，所述判斷所述待處理數據流的訪問類型還包括：

如果所述待處理數據流的訪問類型為發送數據類型，則所述多核處理器的各空閑處理器核將所述待處理數據流包括的第二數據包存儲在已分配的至少1個所述發送隊列中。

優選地，所述多核處理器的空閑處理器核對不同的所述邏輯通道內的所述待處理數據流進行并行業務處理具體包括：

如果所述待處理數據流的訪問類型為接收數據類型，所述多核處理器的空閑處理器核訪問為所述待處理數據流分配的所述接收隊列，并對所述接收隊列存儲的所述第一數據包進行協議處理；

如果所述待處理數據流的訪問類型為發送數據類型，所述多核處理器的空閑處理器核訪問為所述待處理數據流分配的所述發送隊列，并向所述網絡接口發送通知消息，使得所述網絡接口將所述發送隊列存儲的所述第二數據包進行發送處理。

優選地，在任意時刻，所述多核處理器中各空閑處理器核對1個所述邏輯通道內的所述待處理數據流進行業務處理。

優選地，在任意時刻，所述接收隊列中的第一數據包或者所述發送隊列中的第二數據包被所述多核處理器中1個空閑處理器核進行業務處理。

在第二方面，本發明實施例提供了一種數據流的處理系統，所述系統包括：