CN102629217B - 多进程多操作系统网络设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种多进程多操作系统网络设备，包括1个调度操作系统和n个业务操作系统；其中n≥2；所述调度操作系统上创建进程，每个进程绑定一个业务操作系统，使每个业务操作系统独立运行；当同时实现2个以上业务操作系统，并且需要共同完成业务时，业务操作系统之间的报文传递通过在调度操作系统上创建对应的虚拟网卡来通信。本发明整合了多个专业设备功能，实现一台设备多个功能，每个功能系统独立运行，当其中一个功能系统异常时不影响其他功能系统，通过简单的开关，就可以实现业务操作系统的裁剪，可以很容易的移植其他专用操作系统。

Description

多进程多操作系统网络设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及网络设备领域，具体涉及一种多进程多操作系统网络设备及其控制方法。

背景技术

随着数据通信技术的发展，特别是高带宽高速度的数据通信技术的出现。对嵌入式处理器的要求也变得越来越高，一方面要处理大量的人机交互、外设控制等任务，另一方面还要对不同接口的信息数据进行处理，与此同时，嵌入式系统还要应对功耗更低，体积更小的挑战。

此前处理器一直致力于单核单操作系统处理器的发展，其性能已经发挥到极致。但应用对cpu资源的需求却远远超过cpu的发展速度，单核也越来越难以满足要求，其局限性也日渐明显。对于新的应用而言，速度已经不再是唯一因素，提升性能才是更好的选择。而如果引入多核多操作系统技术，便可以在较低频率、较小缓存的条件下达到大幅提高性能的目的。通过划分任务、线程应用能够充分利用多个执行内核，并可在特定的时间内执行更多任务。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种多进程多操作系统网络设备及其控制方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多进程多操作系统网络设备，包括1个调度操作系统和n个业务操作系统；其中n≥2；

所述调度操作系统上创建进程，每个进程绑定一个业务操作系统，使每个业务操作系统独立运行；

当同时实现2个以上业务操作系统，并且需要共同完成业务时，业务操作系统之间的报文传递通过在调度操作系统上创建对应的虚拟网卡来通信。

优选地，通过配置，能够将物理网卡分给指定的业务操作系统，实现一机多用的功能。

优选地，每个业务操作系统拥有独立的包括cpu和内存的资源。

优选地，所述业务操作系统为防火墙、流控或集成网络语音控制系统。

本发明还提供一种如上述设备的控制方法，包括步骤：

S101，启动调度操作系统，调度操作系统为各个业务操作系统分配网卡和独立的系统资源；

S102，调度操作系统启动业务操作系统并对每个业务操作系统设置一个虚拟网卡，每个虚拟网卡对应一个IP地址，此虚拟网卡只用于业务操作系统之间传递数据；

S103，物理网卡接收到报文后，将所述报文发送至对应的业务操作系统；

S104，业务操作系统对所述报文进行处理，然后判断所述报文是否还需要其它业务操作系统处理；如果是，则将所述报文分别通过与所述业务操作系统以及所述其它业务操作系统对应的虚拟网卡发送至所述其它业务操作系统，重复执行步骤S104至所述报文处理完毕然后进入步骤S105；否则直接进入步骤S105；

S105，业务操作系统通过对应的物理网卡转发处理完毕的报文。

(三)有益效果

本发明整合了多个专业设备功能，实现一台设备多个功能，每个功能系统独立运行，当其中一个功能系统异常时不影响其他功能系统，通过简单的开关，就可以实现业务操作系统的裁剪，可以很容易的移植其他专用操作系统(移植后直接作为本系统机构里的业务系统)。

附图说明

图1为本发明设备的结构框图；

图2为本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不是限制本发明的范围。

如图1所示，本发明所述的多进程多操作系统网络设备，其系统架构中含有多个系统，包括调度操作系统(1个)，业务操作系统(n个，n≥2)。专用功能操作系统(业务操作系统)，包括防火墙，流控，Unified CallManager(集成网络语音控制系统)等。

调度操作系统上创建进程，每个进程绑定一个业务操作系统，使每个业务操作系统独立运行(从业务操作系统看来，自己拥有完全独立的cpu和内存等资源)。

同时实现2个以上业务操作系统，并且需要共同完成业务时(比如防火墙上实现流控功能，其中防火墙时一个独立的操作系统，流控也是一个独立的操作系统，一个报文经过防火墙处理之后需要再经过流控处理)，业务操作系统之间的报文传递通过在调度操作系统上创建对应的虚拟网卡来通信。

通过配置，可以将物理网卡分给指定的业务操作系统，实现一机多用的功能。

如图2所示，本发明所述的多进程多操作系统网络设备控制方法包括如下步骤：

第一步，启动调度操作系统，调度操作系统为各个业务操作系统分配网卡和独立的系统资源(如内存空间等)；

第二步，调度操作系统启动业务操作系统并对每个业务操作系统设置一个虚拟网卡，每个虚拟网卡对应一个IP地址，此虚拟网卡只用于业务操作系统之间传递数据；

第三步，物理网卡接收到报文后，所述报文发送至对应的业务操作系统；

第四步，业务操作系统对所述报文进行处理，然后判断所述报文是否还需要其它业务操作系统处理；如果是，则将所述报文分别通过与所述业务操作系统以及所述其它业务操作系统对应的虚拟网卡发送至所述其它业务操作系统，重复执行第四步至报文处理完毕然后进入第五步；否则直接进行第五步；

第五步，业务操作系统通过对应的物理网卡转发处理完毕的报文。

下面以一个具体实施例来说明上述方法的具体操作步骤：

启动调度操作系统，调度操作系统为业务操作系统分配网卡和独立的系统资源(内存空间等)；

调度操作系统启动业务操作系统并对每个业务操作系统设置一个虚拟网卡，每个虚拟网卡对应一个IP地址，此虚拟网卡只用于业务操作系统之间传递数据；

当防火墙业务操作系统的物理网卡接收到报文后，防火墙业务操作系统对报文进行处理，防火墙业务操作系统判断此报文还需要流控业务操处理时，将此报文通过防火墙虚拟网卡转发给流控操作系统的虚拟网卡，即发送给流控操作系统，流控操作系统接收此报文并处理，处理完后再通过流控操作系统对应的虚拟网卡、防火墙操作系统对应的虚拟网卡传回给防火墙操作系统，防火墙操作系统完全处理此报文后，通过路由查找报文物理端口转发。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种多进程多操作系统网络设备的控制方法，其特征在于，所述设备包括1个调度操作系统和n个业务操作系统；其中n≥2；

所述调度操作系统上创建进程，每个进程绑定一个业务操作系统，使每个业务操作系统独立运行；

当同时实现2个以上业务操作系统，并且需要共同完成业务时，业务操作系统之间的报文传递通过在调度操作系统上创建对应的虚拟网卡来通信；

其中，所述设备通过配置，能够将物理网卡分给指定的业务操作系统，实现一机多用的功能；

其中，所述设备的每个业务操作系统拥有独立的包括cpu和内存的资源；

其中，所述设备的业务操作系统为防火墙、流控或集成网络语音控制系统；

所述方法包括步骤：

S101，启动调度操作系统，调度操作系统为各个业务操作系统分配网卡和独立的系统资源；

S102，调度操作系统启动业务操作系统并对每个业务操作系统设置一个虚拟网卡，每个虚拟网卡对应一个IP地址，此虚拟网卡只用于业务操作系统之间传递数据；

S103，物理网卡接收到报文后，将所述报文发送至对应的业务操作系统；

S104，业务操作系统对所述报文进行处理，然后判断所述报文是否还需要其它业务操作系统处理；如果是，则将所述报文分别通过与所述业务操作系统以及所述其它业务操作系统对应的虚拟网卡发送至所述其它业务操作系统，重复执行步骤S104至所述报文处理完毕然后进入步骤S105；否则直接进入步骤S105；

S105，业务操作系统通过对应的物理网卡转发处理完毕的报文。