[發(fā)明專利]一種報(bào)文隊(duì)列分配方法、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法及相關(guān)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010070672.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN111277514B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周潤(rùn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新華三技術(shù)有限公司合肥分公司
• 主分類號(hào): H04L47/50
• 分類號(hào): H04L47/50;H04L47/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N報(bào)文隊(duì)列分配方法、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法及相關(guān)裝置，本申請(qǐng)?zhí)峁┑膱?bào)文隊(duì)列分配方法中，針對(duì)每個(gè)網(wǎng)口，判斷該網(wǎng)口的收發(fā)隊(duì)列能力值是否不小于轉(zhuǎn)發(fā)核的數(shù)量；若判斷結(jié)果為否，則為當(dāng)前未被分配報(bào)文隊(duì)列的轉(zhuǎn)發(fā)核分配該網(wǎng)口的報(bào)文隊(duì)列。通過比較每個(gè)網(wǎng)口的收發(fā)隊(duì)列能力與轉(zhuǎn)發(fā)核的數(shù)量，然后根據(jù)比較結(jié)果為轉(zhuǎn)發(fā)核分配各個(gè)網(wǎng)口的報(bào)文隊(duì)列，使得各個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)核都能分配到報(bào)文隊(duì)列，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在混插網(wǎng)卡時(shí)，無法充分利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的轉(zhuǎn)發(fā)核，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的CPU資源的利用率較低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種報(bào)文隊(duì)列分配方法、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)面開發(fā)套件(Data?Plan?Develop?Kit，DPDK)技術(shù)是一種基于數(shù)據(jù)面的報(bào)文處理框架，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)面應(yīng)用中為數(shù)據(jù)報(bào)文的快速轉(zhuǎn)發(fā)提供了一個(gè)簡(jiǎn)單而完善的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基于不同速率網(wǎng)卡傳輸?shù)膱?bào)文的快速處理。

DPDK能快速轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的一個(gè)重要原因是收發(fā)無鎖。DPDK支持的報(bào)文處理模型中，包括網(wǎng)卡的接收隊(duì)列、網(wǎng)卡的發(fā)送隊(duì)列和轉(zhuǎn)發(fā)核，在分配報(bào)文隊(duì)列時(shí)，初始化隊(duì)列階段，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)核在每個(gè)網(wǎng)口上都分配一對(duì)單獨(dú)的接收隊(duì)列和發(fā)送隊(duì)列，從而在接收和發(fā)送報(bào)文時(shí)，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)核都訪問自己的接收隊(duì)列和發(fā)送隊(duì)列，這樣就不會(huì)產(chǎn)生并發(fā)，也就無需加鎖。為了達(dá)到這一目的，現(xiàn)有技術(shù)中使用的轉(zhuǎn)發(fā)核的數(shù)量一般會(huì)等于網(wǎng)卡支持的收發(fā)隊(duì)列數(shù)量(發(fā)送隊(duì)列數(shù)量或接收隊(duì)列數(shù)量)。

然而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中一般會(huì)存在混插網(wǎng)卡的情況，在該情況下，由于不同的網(wǎng)卡硬件規(guī)格不同，支持的最大收發(fā)隊(duì)列數(shù)量也可能不一樣，導(dǎo)致DPDK能使用的轉(zhuǎn)發(fā)核數(shù)量受到限制，不能超過混插網(wǎng)卡中最少的收發(fā)隊(duì)列數(shù)量，從而導(dǎo)致支持較多收發(fā)隊(duì)列數(shù)量的網(wǎng)卡的吞吐量降低；而且當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置比較多的轉(zhuǎn)發(fā)核時(shí)，由于用到的轉(zhuǎn)發(fā)核數(shù)量不超過混插網(wǎng)卡中最少的收發(fā)隊(duì)列數(shù)量，從而導(dǎo)致余下的轉(zhuǎn)發(fā)核不能被利用，導(dǎo)致CPU資源的浪費(fèi)。

因此，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存在混插網(wǎng)卡的場(chǎng)景下，如何充分利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的轉(zhuǎn)發(fā)核，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的CPU資源的利用率是值得考慮的技術(shù)問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N報(bào)文隊(duì)列分配方法、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法及相關(guān)裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在混插網(wǎng)卡時(shí)，無法充分利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的轉(zhuǎn)發(fā)核，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的CPU資源的利用率較低的問題。

具體地，本申請(qǐng)是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面，提供一種報(bào)文隊(duì)列分配方法，應(yīng)用于包含多個(gè)網(wǎng)卡和多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)核的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，其中，每個(gè)網(wǎng)卡包括至少一個(gè)網(wǎng)口，且每個(gè)網(wǎng)口配置有不超過該網(wǎng)口的收發(fā)隊(duì)列能力值的報(bào)文隊(duì)列，所述多個(gè)網(wǎng)卡分別包括的網(wǎng)口的收發(fā)隊(duì)列能力值不完全相同；以及所述方法，包括：

針對(duì)每個(gè)網(wǎng)口，判斷該網(wǎng)口的收發(fā)隊(duì)列能力值是否不小于轉(zhuǎn)發(fā)核的數(shù)量；

若判斷結(jié)果為否，則為當(dāng)前未被分配報(bào)文隊(duì)列的轉(zhuǎn)發(fā)核分配該網(wǎng)口的報(bào)文隊(duì)列。

根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，提供一種報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)核中，所述方法，包括：

所述轉(zhuǎn)發(fā)核從為其分配的接收隊(duì)列中獲取報(bào)文；

所述轉(zhuǎn)發(fā)核將獲取的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)至為其分配的發(fā)送隊(duì)列中；

其中，所述接收隊(duì)列和所述發(fā)送隊(duì)列為采用本申請(qǐng)第一方面提供的報(bào)文隊(duì)列分配方法為所述轉(zhuǎn)發(fā)核分配的。

根據(jù)本申請(qǐng)的第三方面，提供一種報(bào)文隊(duì)列分配裝置，設(shè)置于包含多個(gè)網(wǎng)卡和多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)核的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，其中，每個(gè)網(wǎng)卡包括至少一個(gè)網(wǎng)口，且每個(gè)網(wǎng)口配置有不超過該網(wǎng)口的收發(fā)隊(duì)列能力值的報(bào)文隊(duì)列，所述多個(gè)網(wǎng)卡分別包括的網(wǎng)口的收發(fā)隊(duì)列能力值不完全相同；以及所述裝置，包括：

判斷模塊，用于針對(duì)每個(gè)網(wǎng)口，判斷該網(wǎng)口的收發(fā)隊(duì)列能力值是否不小于轉(zhuǎn)發(fā)核的數(shù)量；