CN106330762A - 交换机加速处理数据的方法、cpu核和交换机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交换机加速处理数据的方法，包括步骤：第一CPU核接收网络接口获得的报文，判断所述报文的类型；当所述报文的类型为加速报文时，将所述报文添加到加速业务中，并加速处理所述加速业务中的报文；当所述报文的类型为非加速报文时，将所述报文发送给第二CPU核处理。本发明还公开了一种加速处理数据的CPU核和交换机。本发明中的交换机包括多核CPU，将加速报文与非加速报文分别在不同的CPU核中进行处理，有利于提高对加速报文的处理速度，且避免了因处理非加速报文而影响加速报文的处理速度，减少了各CPU核的负担，提高了交换机的整体性能。
Description
技术领域
本发明涉及网络技术领域，特别涉及交换机加速处理数据的方法、CPU核和交换机。
背景技术
随着互联网络技术的快速发展以及网络基础设施的不断完善，网络规模不断扩大，人们对网络的质量要求也越来越高。同时，为了保障网络的正常运行，还需要快速检测并解决网络连接中的问题。因此，为确保网络质量，CFM(Connectivity Fault Management，连接性故障管理)、BFD(BidirectionalForwarding Detection，双向转发检测)等OAM(Operation Administration andMaintenance，操作管理维护)协议应运而生，旨在提高网络的可靠性和可维护性。然而，由于这些协议对时间性能的要求很高，而传统交换机的报文收发和控制程序都运行在单核CPU上进行处理，容易让CPU超负荷，无法保证程序的有效运行，数据处理能力也不能满足快速收发报文的性能需求。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种交换机加速处理数据的方法、CPU核和交换机，有效提高cpu数据处理速度。
本发明提出一种交换机加速处理数据的方法，包括步骤：
第一CPU核接收网络接口获得的报文，判断所述报文的类型；
当所述报文的类型为加速报文时，将所述报文添加到加速业务中，并加速处理所述加速业务中的报文；
当所述报文的类型为非加速报文时，将所述报文发送给第二CPU核处理。
优选地，所述当报文的类型为加速报文时，将所述报文添加到加速业务中，并加速处理所述加速业务中的报文的步骤包括：
当所述报文的类型为加速报文时，判断所述报文的业务类型；
按照所述报文的业务类型，将所述报文添加到所述业务类型对应的加速业务中；
分别批量加速处理各加速业务中的报文。
优选地，所述当报文的类型为非加速报文时，将所述报文发送给第二CPU核处理的步骤包括：
当所述报文的类型为非加速报文时，将所述报文添加到非加速报文队列中；
对所述非加速报文队列限速，根据限速条件将所述非加速报文队列中的报文发送给第二CPU核处理。
优选地，所述判断所述报文的类型的步骤包括：
根据所述报文的协议类型，判断所述报文的类型；
当所述报文的协议类型为OAM协议时，判定所述报文的类型为加速报文；
当所述报文的协议类型为其他非OAM协议时，判定所述报文的类型为非加速报文。
本发明还提出一种加速处理数据的CPU核，包括：
收发模块，用于接收网络接口获得的报文；
类型划分模块，用于判断所述报文的类型；
加速模块，用于当所述报文的类型为加速报文时，将所述报文添加到加速业务中，并加速处理所述加速业务中的报文；
所述收发模块还用于，当所述报文的类型为非加速报文时，将所述报文发送给其他CPU核处理。
优选地，所述类型划分模块还用于，当所述报文的类型为加速报文时，判断所述报文的业务类型；
所述加速模块还用于，按照所述报文的业务类型，将所述报文添加到所述业务类型对应的加速业务中；分别批量加速处理各加速业务中的报文。
优选地，所述加速处理数据的CPU核，还包括限速模块；
所述类型划分模块还用于，当所述报文的类型为非加速报文时，将所述报文添加到非加速报文队列中；
所述限速模块用于，对所述非加速报文队列限速；
所述收发模块还用于，根据限速条件将所述非加速报文队列中的报文发送给其他CPU核处理。
优选地，所述类型划分模块还用于，根据所述报文的协议类型，判断所述报文的类型；当所述报文的协议类型为OAM协议时，判定所述报文的类型为加速报文；当所述报文的协议类型为其他非OAM协议时，判定所述报文的类型为非加速报文。
本发明还提出一种加速处理数据的交换机，包括网络接口、第一CPU核和第二CPU核；
所述网络接口，用于接收报文，并将所述报文发送给所述第一CPU核；
所述第一CPU核包括：
收发模块，用于接收网络接口获得的报文；
类型划分模块，用于判断所述报文的类型；
加速模块，用于当所述报文的类型为加速报文时，将所述报文添加到加速业务中，并加速处理所述加速业务中的报文；
所述收发模块还用于，当所述报文的类型为非加速报文时，将所述报文发送给第二CPU核处理；
所述第二CPU核，用于接收所述第一CPU核发送的非加速报文，并处理所述非加速报文。
优选地，所述第二CPU核还用于，根据限速条件接收所述第一CPU核发送的所述非加速报文队列中的报文，并处理所述非加速报文队列中的报文。
本发明中的交换机包括多核CPU，将加速报文与非加速报文分别在不同的CPU核中进行处理，有利于提高对加速报文的处理速度，且避免了因处理非加速报文而影响加速报文的处理速度，减少了各CPU核的负担，提高了交换机的整体性能。
附图说明
图1为本发明交换机加速处理数据的方法的第一实施例的流程图；
图2为本发明交换机加速处理数据的方法的第二实施例的流程图；
图3为本发明交换机加速处理数据的方法的第三实施例的流程图；
图4为本发明交换机加速处理数据的方法的第四实施例的流程图；
图5为本发明加速处理数据的CPU核的第一实施例的模块示意图；
图6为本发明加速处理数据的CPU核的第二实施例的模块示意图；
图7为本发明加速处理数据的交换机的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，图1为本发明交换机加速处理数据的方法的第一实施例的流程图。本实施例提到的交换机加速处理数据的方法，包括：
步骤S10，第一CPU核接收网络接口获得的报文；
本实施例的交换机包括多个CPU核，可将多个CPU核分为两组，一组用于处理控制报文和对性能要求不高的传统报文，另一组用于处理对性能要求较高的加速报文。本实施例以两个CPU核为例，以数据核作为第一CPU核，控制核作为第二CPU核。交换机通过网络接口接收报文，并将报文送入数据核进行分类。
步骤S20，判断报文的类型；
数据核通过ACL或单播路由对报文的类型进行区分，对性能要求高的报文为加速报文，放入加速报文队列中；对性能要求较低的报文为普通报文，即非加速报文，放入非加速报文列队中。
步骤S30，当报文的类型为加速报文时，将报文添加到加速业务中，并加速处理加速业务中的报文；
对于加速报文，数据核依次取出各报文，并添加到加速业务中。数据核中可有多个加速业务，不同类型的报文可添加到不同的加速业务中，可根据报文处理的业务类型进行分组，或按照报文到达的先后顺序依次放入各加速业务中。完成报文分组后，分别对各加速业务中的报文进行加速处理。由于加速业务中的报文都是对性能要求高的报文，都需要加速处理，因此在处理时，可同时批量处理同一加速业务中的各个报文，有利于提高报文处理速度。
步骤S40，当报文的类型为非加速报文时，将报文发送给第二CPU核处理。
对于非加速报文，由于这些报文对性能要求不高，无须加速处理，可将其放到其他CPU核中处理，避免增加用于处理加速业务的第一CPU核的负荷，进而避免影响对加速报文的处理速度。
本实施例中的交换机包括多核CPU，将加速报文与非加速报文分别在不同的CPU核中进行处理，有利于提高对加速报文的处理速度，且避免了因处理非加速报文而影响加速报文的处理速度，减少了各CPU核的负担，提高了交换机的整体性能。
如图2所示，图2为本发明交换机加速处理数据的方法的第二实施例的流程图。本实施例包括图1所示实施例中的步骤，其中的步骤S30包括：
步骤S31，当报文的类型为加速报文时，判断报文的业务类型；
步骤S32，按照报文的业务类型，将报文添加到业务类型对应的加速业务中；
步骤S33，分别批量加速处理各加速业务中的报文。
本实施例的第一CPU核中包括多个加速业务，不同的业务类型对应不同的加速业务，第一CPU核在为报文分组时，根据报文的业务类型，将不同业务类型的报文添加到对应的加速业务中。在处理各加速业务时，为节省处理时间，无须区分加速业务中各报文的优先级顺序，直接将加速业务中的多个报文批量处理，有利于提高报文处理速度。同时，由于同时批量处理多个报文，只需要调用一次系统资源提供的API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)，无须为每一个报文都调用一次，有利于节省系统资源，进一步提高报文处理速度。
如图3所示，图3为本发明交换机加速处理数据的方法的第三实施例的流程图。本实施例包括图1所示实施例中的步骤，其中的步骤S40包括：
步骤S41，当报文的类型为非加速报文时，将报文添加到非加速报文队列中；
步骤S42，对非加速报文队列限速，根据限速条件将非加速报文队列中的报文发送给第二CPU核处理。
本实施例的第一CPU核在判定当前报文为非加速报文时，将该报文添加到非加速报文队列中，并发送给第二CPU核进行处理。由于第二CPU核需要处理控制报文，为了避免第二CPU核负担过大，第一CPU核需要对发送给第二CPU核的非加速报文限速，限制非加速报文传送到第二CPU核的速度，避免大量报文发送给第二CPU核造成第二CPU核负担过大。同时，由于将加速报文和非加速报文分开，控制报文和非加速报文的处理不会影响加速报文的处理，有利于满足加速报文的高性能要求，提高交换机的整体性能。
如图4所示，图4为本发明交换机加速处理数据的方法的第四实施例的流程图。本实施例包括图1所示实施例中的步骤，其中的步骤S20包括：
步骤S21，根据报文的协议类型，判断报文的类型；
步骤S22，当报文的协议类型为OAM协议时，判定报文的类型为加速报文；
步骤S23，当报文的协议类型为其他非OAM协议时，判定报文的类型为非加速报文。
本实施例在判断报文类型时，根据报文的协议类型对报文进行分类。由于CFM、BFD等OAM协议对时间性能的要求很高，因此可将OAM协议的报文作为加速报文进行加速处理。此外，还可以预先在报文中设置报文类型，预先定义好报文是否需要加速处理，根据预先定义的类型进行分类。或者还可以预先定义好报文的处理优先级别，将优先级别高于阈值的报文作为加速报文，实现报文分类。本实施例根据报文协议类型判断报文是否为加速报文，判断方式简单，有利于提高对报文的分类速度，进而提高整体的处理效率。
如图5所示，图5为本发明加速处理数据的CPU核的第一实施例的模块示意图。本实施例提到的加速处理数据的CPU核100，包括：
收发模块110，用于接收网络接口获得的报文；
类型划分模块120，用于判断报文的类型；
加速模块130，用于当报文的类型为加速报文时，将报文添加到加速业务中，并加速处理加速业务中的报文；
收发模块110还用于，当报文的类型为非加速报文时，将报文发送给其他CPU核处理。
本实施例的交换机包括多个CPU核，可将多个CPU核分为两组，一组用于处理控制报文和对性能要求不高的传统报文，另一组用于处理对性能要求较高的加速报文。本实施例以两个CPU核为例，以数据核作为当前CPU核100，控制核作为其他CPU核。交换机通过网络接口接收报文，并将报文送入数据核进行分类。
数据核通过ACL或单播路由对报文的类型进行区分，对性能要求高的报文为加速报文，放入加速报文队列中；对性能要求较低的报文为普通报文，即非加速报文，放入非加速报文列队中。
对于加速报文，数据核依次取出各报文，并添加到加速业务中。数据核中可有多个加速业务，不同类型的报文可添加到不同的加速业务中，可根据报文处理的业务类型进行分组，或按照报文到达的先后顺序依次放入各加速业务中。完成报文分组后，分别对各加速业务中的报文进行加速处理。由于加速业务中的报文都是对性能要求高的报文，都需要加速处理，因此在处理时，可同时批量处理同一加速业务中的各个报文，有利于提高报文处理速度。
对于非加速报文，由于这些报文对性能要求不高，无须加速处理，可将其放到其他CPU核中处理，避免增加用于处理加速业务的当前CPU核100的负荷，进而避免影响对加速报文的处理速度。
本实施例中的交换机包括多核CPU，将加速报文与非加速报文分别在不同的CPU核中进行处理，有利于提高对加速报文的处理速度，且避免了因处理非加速报文而影响加速报文的处理速度，减少了各CPU核的负担，提高了交换机的整体性能。
进一步的，类型划分模块120还用于，当报文的类型为加速报文时，判断报文的业务类型；
加速模块130还用于，按照报文的业务类型，将报文添加到业务类型对应的加速业务中；分别批量加速处理各加速业务中的报文。
本实施例的当前CPU核100中包括多个加速业务，不同的业务类型对应不同的加速业务，当前CPU核100在为报文分组时，根据报文的业务类型，将不同业务类型的报文添加到对应的加速业务中。在处理各加速业务时，为节省处理时间，无须区分加速业务中各报文的优先级顺序，直接将加速业务中的多个报文批量处理，有利于提高报文处理速度。同时，由于同时批量处理多个报文，只需要调用一次系统资源提供的API(Application ProgrammingInterface，应用程序编程接口)，无须为每一个报文都调用一次，有利于节省系统资源，进一步提高报文处理速度。
如图6所示，图6为本发明加速处理数据的CPU核的第二实施例的模块示意图。本实施例包括图5所示实施例中的模块，还包括限速模块140；
类型划分模块120还用于，当报文的类型为非加速报文时，将报文添加到非加速报文队列中；
限速模块140用于，对非加速报文队列限速；
收发模块110还用于，根据限速条件将非加速报文队列中的报文发送给其他CPU核处理。
本实施例的当前CPU核100在判定当前报文为非加速报文时，将该报文添加到非加速报文队列中，并发送给其他CPU核进行处理。由于其他CPU核需要处理控制报文，为了避免其他CPU核负担过大，当前CPU核100需要对发送给其他CPU核的非加速报文限速，限制非加速报文传送到其他CPU核的速度，避免大量报文发送给其他CPU核造成其他CPU核负担过大。同时，由于将加速报文和非加速报文分开，控制报文和非加速报文的处理不会影响加速报文的处理，有利于满足加速报文的高性能要求，提高交换机的整体性能。
进一步的，类型划分模块120还用于，根据报文的协议类型，判断报文的类型；当报文的协议类型为OAM协议时，判定报文的类型为加速报文；当报文的协议类型为其他非OAM协议时，判定报文的类型为非加速报文。
本实施例在判断报文类型时，根据报文的协议类型对报文进行分类。由于CFM、BFD等OAM协议对时间性能的要求很高，因此可将OAM协议的报文作为加速报文进行加速处理。此外，还可以预先在报文中设置报文类型，预先定义好报文是否需要加速处理，根据预先定义的类型进行分类。或者还可以预先定义好报文的处理优先级别，将优先级别高于阈值的报文作为加速报文，实现报文分类。本实施例根据报文协议类型判断报文是否为加速报文，判断方式简单，有利于提高对报文的分类速度，进而提高整体的处理效率。
如图7所示，图7为本发明加速处理数据的交换机的结构示意图。本实施例提出的加速处理数据的交换机，包括网络接口300、第一CPU核100和第二CPU核200；
网络接口300，用于接收报文，并将报文发送给第一CPU核100；
第一CPU核100包括：
收发模块110，用于接收网络接口300获得的报文；
类型划分模块120，用于判断报文的类型；
加速模块130，用于当报文的类型为加速报文时，将报文添加到加速业务中，并加速处理加速业务中的报文；
收发模块110还用于，当报文的类型为非加速报文时，将报文发送给第二CPU核200处理；
第二CPU核200，用于接收第一CPU核100发送的非加速报文，并处理非加速报文。
进一步的，第二CPU核200还用于，根据限速条件接收第一CPU核100发送的非加速报文队列中的报文，并处理非加速报文队列中的报文。
本实施例中的交换机包括了第一CPU核100和第二CPU核200，第一CPU核100和第二CPU核200可以为图5和图6所述实施例中的加速处理数据的CPU核，其具体的结构和加速原理可参照上述实施例，在此不做赘述。由于本实施例中的交换机包括多核CPU，将加速报文与非加速报文分别在不同的CPU核中进行处理，有利于提高对加速报文的处理速度，且避免了因处理非加速报文而影响加速报文的处理速度，减少了各CPU核的负担，提高了交换机的整体性能。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种交换机加速处理数据的方法，其特征在于，包括步骤：
第一CPU核接收网络接口获得的报文，判断所述报文的类型；
当所述报文的类型为加速报文时，将所述报文添加到加速业务中，并加速处理所述加速业务中的报文；
当所述报文的类型为非加速报文时，将所述报文发送给第二CPU核处理。
2.如权利要求1所述的交换机加速处理数据的方法，其特征在于，所述当报文的类型为加速报文时，将所述报文添加到加速业务中，并加速处理所述加速业务中的报文的步骤包括：
当所述报文的类型为加速报文时，判断所述报文的业务类型；
按照所述报文的业务类型，将所述报文添加到所述业务类型对应的加速业务中；
分别批量加速处理各加速业务中的报文。
3.如权利要求2所述的交换机加速处理数据的方法，其特征在于，所述当报文的类型为非加速报文时，将所述报文发送给第二CPU核处理的步骤包括：
当所述报文的类型为非加速报文时，将所述报文添加到非加速报文队列中；
对所述非加速报文队列限速，根据限速条件将所述非加速报文队列中的报文发送给第二CPU核处理。
4.如权利要求2或3所述的交换机加速处理数据的方法，其特征在于，所述判断所述报文的类型的步骤包括：
根据所述报文的协议类型，判断所述报文的类型；
当所述报文的协议类型为OAM协议时，判定所述报文的类型为加速报文；
当所述报文的协议类型为其他非OAM协议时，判定所述报文的类型为非加速报文。
5.一种加速处理数据的CPU核，其特征在于，包括：
收发模块，用于接收网络接口获得的报文；
类型划分模块，用于判断所述报文的类型；
加速模块，用于当所述报文的类型为加速报文时，将所述报文添加到加速业务中，并加速处理所述加速业务中的报文；
所述收发模块还用于，当所述报文的类型为非加速报文时，将所述报文发送给其他CPU核处理。
6.如权利要求5所述的加速处理数据的CPU核，其特征在于，所述类型划分模块还用于，当所述报文的类型为加速报文时，判断所述报文的业务类型；
所述加速模块还用于，按照所述报文的业务类型，将所述报文添加到所述业务类型对应的加速业务中；分别批量加速处理各加速业务中的报文。
7.如权利要求6所述的加速处理数据的CPU核，其特征在于，还包括限速模块；
所述类型划分模块还用于，当所述报文的类型为非加速报文时，将所述报文添加到非加速报文队列中；
所述限速模块用于，对所述非加速报文队列限速；
所述收发模块还用于，根据限速条件将所述非加速报文队列中的报文发送给其他CPU核处理。
8.如权利要求6或7所述的加速处理数据的CPU核，其特征在于，所述类型划分模块还用于，根据所述报文的协议类型，判断所述报文的类型；当所述报文的协议类型为OAM协议时，判定所述报文的类型为加速报文；当所述报文的协议类型为其他非OAM协议时，判定所述报文的类型为非加速报文。
9.一种加速处理数据的交换机，其特征在于，包括网络接口、第一CPU核和第二CPU核；
所述网络接口，用于接收报文，并将所述报文发送给所述第一CPU核；
所述第一CPU核为权利要求5至8任一项所述的CPU核；
所述第二CPU核，用于接收所述第一CPU核发送的非加速报文，并处理所述非加速报文。
10.如权利要求9所述的加速处理数据的交换机，其特征在于，所述第二CPU核还用于，根据限速条件接收所述第一CPU核发送的所述非加速报文队列中的报文，并处理所述非加速报文队列中的报文。
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| WO2016206513A1 (zh) | 2016-12-29 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20170111 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |