[發(fā)明專利]一種基于流水線轉(zhuǎn)發(fā)模型的負(fù)載均衡方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010853485.4
• 申請(qǐng)日: 2020-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN111984415A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林飛;晏義威;易永波;毛華陽(yáng);劉俊;古元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京亞鴻世紀(jì)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/50
• 分類號(hào): G06F9/50;G06F9/54;H04L9/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于流水線轉(zhuǎn)發(fā)模型的負(fù)載均衡裝置，其特征在于由I/O收包邏輯引擎、對(duì)稱哈希計(jì)算器、環(huán)形區(qū)緩存隊(duì)列、第一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯引擎至第N-1個(gè)業(yè)務(wù)邏輯引擎組成；環(huán)形區(qū)緩存隊(duì)列由與CPU內(nèi)核數(shù)量相同的先進(jìn)先出的無(wú)鎖隊(duì)列組成；

I/O收包邏輯引擎由第一個(gè)CPU內(nèi)核提供算力，使用對(duì)稱RSS技術(shù)取第一網(wǎng)卡到第N網(wǎng)卡各個(gè)隊(duì)列里的數(shù)據(jù)包，并對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼，提取二元組信息，二元組信息包括：源IP地址、目的IP地址；

對(duì)稱哈希計(jì)算器由第一個(gè)CPU內(nèi)核提供算力，使用對(duì)稱哈希算法對(duì)I/O收包邏輯引擎收取的數(shù)據(jù)包的二元組信息進(jìn)行二次哈希計(jì)算，根據(jù)二次哈希計(jì)算的結(jié)果將與二次哈希計(jì)算的結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包分配并存儲(chǔ)于環(huán)形區(qū)緩存隊(duì)列模塊中的先進(jìn)先出的無(wú)鎖隊(duì)列中；二次哈希計(jì)算的結(jié)果相同的數(shù)據(jù)包將分配到同一個(gè)先進(jìn)先出的無(wú)鎖隊(duì)列中，二次哈希計(jì)算的結(jié)果不同的數(shù)據(jù)包將均勻分配給不同的先進(jìn)先出的無(wú)鎖隊(duì)列存儲(chǔ)；

二次哈希計(jì)算采用對(duì)稱哈希算法，同時(shí)支持IPV4和IPV6雙棧流量，該算法的偽代碼如下所示：

function second_hash(ethe_type, data, hash_seed)

if ether_type == ETHER_TYPE_IPv4 then

struct ipv4_hdr *k data

sip_hash_value jhash_1word(k-src_addr, hash_seed)

dip_hash_value jhash_1word(k-dst_addr, hash_seed)

return sip_hash_value + dip_hash_value

else if ether_type == ETHER_TYPE_IPv6 then

struct ipv6_hdr *k data

sip_hash_value jhash(k-src_addr, IPV6_ADDR_LEN, hash_seed)

dip_hash_value jhash(k-dst_addr, IPV6_ADDR_LEN, hash_seed)

return sip_hash_value + dip_hash_value

end if

end function；

環(huán)形區(qū)緩存隊(duì)列是由第一個(gè)CPU內(nèi)核根據(jù)計(jì)算機(jī)全部CPU內(nèi)核數(shù)量生成的與CPU內(nèi)核數(shù)量相同的先進(jìn)先出的無(wú)鎖隊(duì)列組成的存儲(chǔ)空間；

第一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯引擎由第二個(gè)CPU內(nèi)核提供算力，第一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯引擎所需執(zhí)行的業(yè)務(wù)邏輯所涉及的數(shù)據(jù)包中的二元組信息進(jìn)行二次哈希計(jì)算，可以用來(lái)定位第一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯引擎所需數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)的先進(jìn)先出的無(wú)鎖隊(duì)列，第一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯引擎從其所需數(shù)據(jù)包所存儲(chǔ)的先進(jìn)先出的無(wú)鎖隊(duì)列中讀取二次哈希計(jì)算值一致的數(shù)據(jù)；

第N-1個(gè)業(yè)務(wù)邏輯引擎由第N個(gè)CPU內(nèi)核提供算力，第N-1個(gè)業(yè)務(wù)邏輯引擎所需執(zhí)行的業(yè)務(wù)邏輯所涉及的數(shù)據(jù)包中的二元組信息進(jìn)行二次哈希計(jì)算，可以用來(lái)定位第N-1個(gè)業(yè)務(wù)邏輯引擎所需數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)的先進(jìn)先出的無(wú)鎖隊(duì)列，第N-1個(gè)業(yè)務(wù)邏輯引擎從其所需數(shù)據(jù)包所存儲(chǔ)的先進(jìn)先出的無(wú)鎖隊(duì)列中讀取二次哈希計(jì)算值一致的數(shù)據(jù)。