[發明專利]一種多核系統的流表管理方法、裝置、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 202010216106.0
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111447145B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 胡燦
• 申請（專利權）人: 聯想（北京）有限公司
• 主分類號: H04L12/741
• 分類號: H04L12/741;H04L12/751;G06F9/54
• 代理公司: 北京樂知新創知識產權代理事務所(普通合伙) 11734
• 代理人: 江宇

本發明實施例公開了一種多核系統的流表管理方法、裝置、系統及存儲介質。該方法將多核處理器的核分為一個控制核和多個轉發核，其中轉發核只用于處理數據轉發事務并在本轉發核專用的流表中創建和管理流表項，而控制核主要用于響應用戶指令并根據用戶指令對轉發核的流表項進行相應操作。轉發核從公共內存池獲取內存塊創建流表項，而控制核則通過逐一讀取公共內存池中的內存塊來獲取所有轉發核管理的流表項的內容，由此來實現轉發核和控制核的協同工作。由于轉發核專用的流表僅供本轉發核使用，其他轉發核和控制核均無法訪問本轉發核專用的流表，如此，轉發核在訪問本轉發核專用的流表時無需加鎖，大大提高了流表的處理速度，也相應提高了轉發效率。

技術領域

本發明涉及電子通信領域，尤其涉及一種多核系統的流表管理方法、裝置、系統及存儲介質。

背景技術

由于多核處理器能夠極大地提升處理能力，目前大部分通信設備都采用多核處理器，且處理器的核的數量還在不斷增加。與此同時，這也對運行在多核系統上的軟件提出了更高的要求，特別是在并發設計上，如何充分利用多核處理器的處理能力使軟件高效并發地運行，成為軟件開發和設計上的又一挑戰。

對于主要用于轉發數據流的轉發設備，比如路由器和防火墻，如何充分利用多核處理器的處理能力提高通信設備的轉發性能就顯得尤為重要。在轉發設備中通常會建立流表來分類和管理各種數據流，常見的流表是基于數據報文的五元組來分類的，所有五元組相同的報文認為是同一條流。通信設備在收到一條流的第一個報文時會為該條流創建一條流表項，該流表項中保存有該流的一些共同特征和相關參數。不同的流會創建不同的流表項，長時間沒有報文經過的流表項會被老化刪除。流表的主要特點是數據量大，一般都會達到幾十萬甚至上百萬，如果能利用多核處理器的并發處理能力并行處理流表中的流表項就能大大提高數據流的轉發性能。從而，如何提升多核處理器上流表處理效率是亟待解決的技術問題。

目前常見的解決方法有兩種：1)給流表項加鎖。這種方法實現簡單，但是取鎖的過程會帶來很大的開銷，并且隨著處理器核的增加取鎖的開銷也會增加。2)在處理器中指定一個專門的核來創建和修改流表項，其它核只是讀表項。這種方法有并性很高，讀取表項不需要加鎖，但是創建和修改表項在專門的核上完成，那么這些核有可能會成為系統的瓶頸。

發明內容

針對以上問題，本發明實施例創造性地提供了一種多核系統的流表管理方法、裝置、系統及存儲介質。

根據本發明實施例第一方面，一種多核系統的流表管理方法，應用于轉發核，該方法包括在創建流表項時進行以下操作：從公共內存池中獲取內存塊，其中，公共內存池被所有核共享；在內存塊上創建一條包含狀態字段的流表項并將狀態字段設置為有效；將流表項添加到本轉發核專用的流表。

根據本發明實施例一實施方式，其中，在將流表項添加到本轉發核專用的流表之前，該方法還包括：判斷是否已經存在本轉發核專用的流表，若是，則繼續下一操作，若否，則創建本轉發核專用的流表。

根據本發明實施例一實施方式，其中，該方法還包括：獲取本轉發核專用的流表；從本轉發核專用的流表中查找到要操作的流表項；對要操作的流表項進行管理操作，管理操作包括查看、修改或刪除，其中，若管理操作是刪除，則將流表項從本轉發核專用的流表中移除并將流表項的狀態字段設置為無效。

根據本發明實施例一實施方式，其中，從公共內存池中獲取內存塊，包括：從公共內存池中一次獲取至少2個內存塊；判斷是否已經存在本轉發核專用的緩存區，若是，則繼續下一操作，若否，則創建本轉發核專用的緩存區；將至少2個內存塊存儲到本轉發核專用的緩存區；相應地，在內存塊上創建一條包含狀態字段的流表項并將狀態字段設置為有效，包括：從本轉發核專用的緩存區獲取內存塊；在內存塊上創建一條包含狀態字段的流表項并將狀態字段設置為有效。