[發(fā)明專利]一種網絡收發(fā)包路徑優(yōu)化方法、裝置及存儲介質

在審

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• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN113992608A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 徐萌;馬力;王丹;計士禹;劉錦利;馬驍;李勃;高明慧;張志軍;張廣文;修增哲;劉壯;佟文強;趙梓辰;楊澤宇;劉新龍;姜巖;張嵩;王會達
• 申請（專利權）人: 北京科東電力控制系統(tǒng)有限責任公司;南瑞集團有限公司
• 主分類號: H04L49/90
• 分類號: H04L49/90;H04L49/901
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 孫永生

本發(fā)明公開了一種網絡收發(fā)包路徑優(yōu)化方法、裝置及存儲介質，所述方法包括網絡收包時，調用recv接口對預先構建的環(huán)形隊列中存放的數據包進行讀取，并將該數據包的地址返回給用戶程序，使用戶程序能夠根據所述地址對數據包進行操作；網絡發(fā)包時，先調用alloc接口，從環(huán)形隊列中返回第一塊可用的內存地址，在該內存上構造以太網幀后調用send接口發(fā)送數據包；本發(fā)明在收包時使用輪詢方式收包，不再有中斷處理，不再繞路內核協(xié)議棧，減少了數據拷貝；在發(fā)包時也不再繞路內核協(xié)議棧，減少了數據拷貝，本發(fā)明通過優(yōu)化網絡收發(fā)包路徑，有效提高網絡收發(fā)包性能。

技術領域

本發(fā)明涉及一種網絡收發(fā)包路徑優(yōu)化方法、裝置及存儲介質，屬于網絡優(yōu)化技術領域。

背景技術

網絡收包時，先緩存在ringbuffer中，再經協(xié)議棧處理后緩存在socket中，最后用戶通過系統(tǒng)調用獲取數據包。網絡發(fā)包時，用戶通過系統(tǒng)調用將數據緩存在socket中，再經協(xié)議棧處理后緩存在ringbuffer中，最后通過網卡發(fā)包。因為網絡收發(fā)包時都要經過協(xié)議棧處理，且處理期間還涉及到內存拷貝，所以影響數據收發(fā)性能。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種網絡收發(fā)包路徑優(yōu)化方法、裝置及存儲介質，通過網絡收發(fā)包路徑優(yōu)化技術，可以在網絡收發(fā)包處理時繞過內核協(xié)議棧，減少內存拷貝，提高數據收發(fā)性能。

為達到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術方案實現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種網絡收發(fā)包路徑優(yōu)化方法，應用于用戶程序端，包括：

網絡收包時，調用recv接口對預先構建的環(huán)形隊列中存放的數據包進行讀取，并將該數據包的地址返回給用戶程序，使用戶程序能夠根據所述地址對數據包進行操作；

網絡發(fā)包時，先調用alloc接口，從環(huán)形隊列中返回第一塊可用的內存地址，在該內存上構造以太網幀后調用send接口發(fā)送數據包。

進一步的，所述環(huán)形隊列包括第一隊列和第二隊列，其中，第一隊列用于存放從網卡收上來的數據包，第二隊列用于存放從用戶程序下發(fā)的數據包。

進一步的，所述環(huán)形隊列創(chuàng)建時，申請一段連續(xù)的內核內存區(qū)域，劃分為第一隊列和第二隊列，用于存放數據包。

進一步的，所述環(huán)形隊列包含首尾指針用于指示緩存數據包的起始和終止位置。

進一步的，所述首尾指針指示緩存數據包的起始和終止位置的方法，具體包括：

當初始化時隊列為空時，首尾指針指向同一位置；

當隊列滿時，尾指針指向的數據包的下一個是首指針指向的數據包；

當有數據包到達時，尾指針向后偏移一位，并在尾指針新指向的位置緩存數據包；

當讀取數據時，返回首指針指向的數據包，并將首指針向后偏移一位；

當隊列為空時，讀取數據時直接返回失敗，首尾指針不動；

當隊列已滿時，仍然可以正常緩存數據，數據緩存后需同時將首指針向后偏移一位，即新的數據會覆蓋第一個數據。

進一步的，所述alloc接口、send接口和recv接口預先設置在驅動中，用于直接操作環(huán)形隊列。

進一步的，所述recv接口采用輪詢模式。

第二方面，本發(fā)明提供一種網絡收發(fā)包路徑優(yōu)化裝置，包括處理器及存儲介質；

所述存儲介質用于存儲指令；

所述處理器用于根據所述指令進行操作以執(zhí)行根據上述任一項所述方法的步驟。