[發明專利]一種無鎖化處理方法和裝置

有效

• 申請號: 201810790841.5
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN109120550B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 鄧超;譚國權
• 申請（專利權）人: 武漢綠色網絡信息服務有限責任公司
• 主分類號: H04L12/863
• 分類號: H04L12/863;G06F9/52;H04L12/26
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 向彬

本發明涉及計算機數據處理技術領域，提供了一種無鎖化處理方法和裝置。其中方法包括流超時閉環隊列、流超時處理線程和包處理線程；所述流超時處理線程與包處理線程之間相差預設的超時間隔，流超時處理線程按照預設的時間間隔t_s在所述流超時閉環隊列中的各節點位置間跳轉；包處理線程，采用與所述流超時處理線程同步的跳轉速度實現在所述流超時閉環隊列中各節點位置間跳轉。本發明提高性能并節省資源，避免了多線程同時訪問流超時隊列時寫沖突或者采用鎖機制引入的性能問題。避免多線程場景使用多個流超時隊列，降低資源開銷，降低代碼和處理流程復雜度。

【技術領域】

本發明涉及計算機數據處理技術領域，特別是涉及一種無鎖化處理方法和裝置。

【背景技術】

網絡流量經過網關/DPI設備是，會根據會話五元組(源IP、源Port、目的IP、目的Port和協議)建立一條會話流(Flow)。但是這條流是有生命周期的，需要有超時回收機制。

DPI設備通常有多張收包網卡，每張收包網卡收包后對應多個處理線程來處理收到的包，對于網絡包中，每個新的會話，會新建一條流，新建的流會添加到超時處理隊列，超時線程會處理超時隊列中的流，在超時處理線程中當流會話結束(TCP會話收到FIN/RST包)或者流超時(流超過預設的空閑超時時間)時會被刪除，如圖1所示。多個包處理線程添加流到流超時處理隊列時需要做保護，否則將會導致寫覆蓋，造成數據丟失或數據異常。

傳統方法一般采用如下兩種：

1、一個流表超時隊列，所有的收包處理線程創建的流都添加到流表超時隊列，通過加互斥鎖來解決并發寫的問題。該方案缺點是互斥鎖會導致性能瓶頸，所有包處理線程在添加流表超時隊列時串行處理。

2、多個流表超時隊列，每個收包處理線程創建一個流表超時隊列，避免并發添加到流表超時隊列時發生沖突。該方案缺點是要維護多個流表超時隊列，每個包處理線程必須對應1個流表超時隊列，當收包口或包處理線程增多時，也對應的需要增加流表超時隊列。

鑒于此，克服該現有技術所存在的缺陷是本技術領域亟待解決的問題。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題是避免背景技術中方法1中涉及的互斥鎖會導致性能瓶頸，所有包處理線程在添加流表超時隊列時串行處理；以及背景技術中方法2中涉及的維護多個流表超時隊列，每個包處理線程必須對應1個流表超時隊列，當收包口或包處理線程增多時，也對應的需要增加流表超時隊列，帶來計算資源的浪費。

本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種無鎖化處理方法，用于流超時閉環隊列、一個或者多個流超時處理線程和一個或者多個包處理線程；其中，所述流超時閉環隊列用于存儲在對應各時間節點上獲取的流數據的標識信息；所述一個或者多個流超時處理線程與所述一個或者多個包處理線程之間相差預設的超時間隔，方法包括：

所述一個或者多個流超時處理線程按照預設的時間間隔t_s在所述流超時閉環隊列中的各節點位置間跳轉；所述一個或者多個流超時處理線程，對于其抵達的節點中存儲的標識信息所對應的流數據進行超時處理；

所述一個或者多個包處理線程，采用與所述流超時處理線程同步的跳轉速度實現在所述流超時閉環隊列中各節點位置間跳轉；所述包處理線程用于在網卡接收到數據包的時候，將相應數據內容存儲到當前包處理線程所指向的節點位置中標識信息所標定的存儲區域。

優選的，所述流超時處理線程比對所述超時處理所用時間t_i和所述預設的時間間隔t_s，