[發(fā)明專利]一種基于眾核處理器的高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并行化接收方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510056076.0
• 申請(qǐng)日: 2015-02-03
• 公開（公告）號(hào): CN104639460A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐紅;戴俊;王大瑞;趙國(guó)鋒;鄧婭茹;劉靜嫻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/861
• 分類號(hào): H04L12/861;H04L12/883
• 代理公司: 重慶市恒信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種基于眾核處理器的高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并行化接收方法，其特征在于：包括以下步驟：

101、將眾核處理器的N個(gè)核分成兩類核，即用于接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包頭的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收核和對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行處理的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理核，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收核又分為讀取核、散列核、分配核及通知核，其中讀取核是用來處理網(wǎng)卡接收到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的包頭信息,包括對(duì)包頭信息進(jìn)行第二層Hash以及提取TCP或者UDP包的源端口和目的端口；散列核是根據(jù)讀取的包頭信息進(jìn)行散列即計(jì)算數(shù)據(jù)包頭的第三層、四層的Hash值來選擇散列槽；分配核是根據(jù)選擇好的散列槽來選擇網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理核，發(fā)送核用于完成將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理核，其中網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收核與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理核之間采用片上網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收核的讀取核、散列核、分配核及通知核之間也采用片上網(wǎng)絡(luò)；

102、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)到來時(shí)，網(wǎng)卡適配層接口會(huì)將整個(gè)數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)到一個(gè)16KB的先入先出FIFO循環(huán)隊(duì)列稱為iPkt數(shù)據(jù)內(nèi)容中，而將數(shù)據(jù)包頭存儲(chǔ)到一個(gè)4KB的循環(huán)隊(duì)列稱為iHdr數(shù)據(jù)包頭中，然后通過頭部信息將數(shù)據(jù)包通過直接內(nèi)存存取的方式傳送到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理核隊(duì)列中，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理核提取數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于眾核處理器的高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并行化接收方法，其特征在于：步驟101中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收核對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行接收的步驟具體為：初始化配置相關(guān)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理核的接收信息，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理核到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收核注冊(cè)；分配內(nèi)存空間以及為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)選擇緩存空間大小；等待相關(guān)輸入，如果沒有相關(guān)輸入，則繼續(xù)等待；如果有相關(guān)輸入，則看輸入得是相關(guān)消息還是相關(guān)數(shù)據(jù)，如果是相關(guān)消息的話就接收，其中相關(guān)消息包括注冊(cè)消息、緩沖區(qū)返回的消息、注銷消息及退出消息；如果是退出消息，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收核就停止工作；如果是其它消息就處理并更新返回的相關(guān)消息；如果輸入是相關(guān)數(shù)據(jù)的話，根據(jù)輸入的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的包頭相關(guān)信息解析此數(shù)據(jù)包頭并接收此數(shù)據(jù)包頭，再根據(jù)解析此數(shù)據(jù)包頭出來的信息與初始化時(shí)配置的相關(guān)信息進(jìn)行匹配，如果在初始化時(shí)已經(jīng)有了此信息時(shí)就直接查詢相應(yīng)的槽散列，根據(jù)槽散列再結(jié)合相應(yīng)的分發(fā)算法及映射表選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理核，根據(jù)此數(shù)據(jù)包頭里面數(shù)據(jù)的大小來選擇數(shù)據(jù)緩存空間；如果沒有此信息，再根據(jù)此數(shù)據(jù)包頭的第三層、四層信息進(jìn)行hash運(yùn)算并計(jì)算其槽散列,然后再重復(fù)上一步來選擇合適的數(shù)據(jù)緩存空間和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理核；最后網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收核通知網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理核接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)的處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于眾核處理器的高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并行化接收方法，其特征在于：所述的多眾核嵌入式處理器為同構(gòu)或異構(gòu)處理器，所述核的數(shù)量至少為8個(gè)，所述收發(fā)端口配置包括至少2個(gè)GE千兆網(wǎng)絡(luò)端口，其中一個(gè)為RX接收端口，另一個(gè)為TX傳輸端口。