[發(fā)明專利]一種面向申威平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的調(diào)度方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011228151.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN112511461A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚建華;李紫陽;邵科技;潘苗;繆蘇津;朱開顏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫江南計(jì)算技術(shù)研究所;中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H04L12/865
• 分類號(hào): H04L12/865;H04L12/867
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 王健

本發(fā)明公開一種面向申威平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的調(diào)度方法，包括以下步驟：在Linux系統(tǒng)內(nèi)核sk_buff結(jié)構(gòu)中添加用于標(biāo)識(shí)優(yōu)先級(jí)的pr_level字段；提供用于相同優(yōu)先級(jí)內(nèi)部調(diào)度的完全公平性調(diào)度策略和用于不同優(yōu)先級(jí)之間調(diào)度的按優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略；按照應(yīng)用需求對(duì)應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)先級(jí)設(shè)定；在系統(tǒng)內(nèi)核發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)sk_buff獲取對(duì)應(yīng)容器的優(yōu)先級(jí)以及DEST/SRC IP端口等信息，并對(duì)該信息進(jìn)行保存，之后對(duì)sk_buff的pr_level值進(jìn)行設(shè)置；在系統(tǒng)內(nèi)核發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)，調(diào)用完全公平性調(diào)度策略或按優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包調(diào)度。本發(fā)明可以保障同級(jí)應(yīng)用間的公平性和不同類應(yīng)用間的區(qū)分性，以解決容器在網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)質(zhì)量問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及申威平臺(tái)下的容器網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量（QoS）保障領(lǐng)域，具體的涉及基于標(biāo)簽機(jī)制的服務(wù)質(zhì)量保障技術(shù)，特別是一種面向申威平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的調(diào)度方法。

背景技術(shù)

容器已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)服務(wù)，應(yīng)用容器化后，通常多個(gè)容器運(yùn)行在同一個(gè)物理機(jī)器上，他們共享系統(tǒng)內(nèi)核，因此也共享內(nèi)核中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。共享網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧下的容器存在競爭問題，導(dǎo)致應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量無法得到保障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種面向申威平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的調(diào)度方法，該方法可以保障同級(jí)應(yīng)用間的公平性和不同類應(yīng)用間的區(qū)分性，以解決容器在網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)質(zhì)量問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種面向申威平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的調(diào)度方法，包括以下步驟：

在Linux系統(tǒng)內(nèi)核sk_buff結(jié)構(gòu)中添加用于標(biāo)識(shí)優(yōu)先級(jí)的pr_level字段；

提供用于相同優(yōu)先級(jí)內(nèi)部調(diào)度的完全公平性調(diào)度策略和用于不同優(yōu)先級(jí)之間調(diào)度的按優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略；

按照應(yīng)用需求對(duì)應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)先級(jí)設(shè)定；

在系統(tǒng)內(nèi)核發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)sk_buff獲取對(duì)應(yīng)容器的優(yōu)先級(jí)以及DEST/SRC IP端口等信息，并對(duì)該信息進(jìn)行保存，之后對(duì)sk_buff的pr_level值進(jìn)行設(shè)置；

在系統(tǒng)內(nèi)核發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)，調(diào)用完全公平性調(diào)度策略或按優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包調(diào)度，當(dāng)優(yōu)先級(jí)相同時(shí)，調(diào)用完全公平性調(diào)度策略，當(dāng)優(yōu)先級(jí)不同時(shí)，調(diào)用按優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略。

上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)的方案如下：

1. 上述完全公平性調(diào)度策略具體為：將所有接收或發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包放入CFS隊(duì)列，其中，所有接收的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包放入一個(gè)CFS隊(duì)列，所有發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包放入另一個(gè)CFS隊(duì)列；在CFS隊(duì)列中記錄所有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包輸入輸出的“調(diào)度次數(shù)”。

2. 上述按優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略具體為：為每一種優(yōu)先級(jí)都各創(chuàng)建一個(gè)輸入的CFS隊(duì)列和一個(gè)輸出的CFS隊(duì)列；不斷遍歷CFS隊(duì)列執(zhí)行以下操作：按完全公平性調(diào)度策略CFS隊(duì)列中的P個(gè)數(shù)據(jù)包，其中P為該CFS隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)值。

由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明一種面向申威平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的調(diào)度方法，其采用標(biāo)簽機(jī)制對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行優(yōu)先級(jí)標(biāo)記，再根據(jù)優(yōu)先級(jí)標(biāo)記進(jìn)行優(yōu)先級(jí)調(diào)度，保障同級(jí)應(yīng)用間的公平性和不同類應(yīng)用間的區(qū)分性，以解決容器在網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)質(zhì)量問題。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的流程圖；

附圖2為本發(fā)明實(shí)施例對(duì)應(yīng)的流程圖；

附圖3為本發(fā)明調(diào)度隊(duì)列的示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：本發(fā)明一種面向申威平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的調(diào)度方法，包括以下步驟：

在Linux系統(tǒng)內(nèi)核sk_buff結(jié)構(gòu)中添加用于標(biāo)識(shí)優(yōu)先級(jí)的pr_level字段，并將其默認(rèn)值設(shè)置為50；

提供用于相同優(yōu)先級(jí)內(nèi)部調(diào)度的完全公平性調(diào)度策略和用于不同優(yōu)先級(jí)之間調(diào)度的按優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略；

按照應(yīng)用需求對(duì)應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)先級(jí)設(shè)定，共0-10個(gè)等級(jí)，等級(jí)數(shù)字越大表示優(yōu)先級(jí)越高；