CN106598747B - 网络数据包的并行处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种网络数据包的并行处理方法及装置,涉及数据处理技术领域,主要目的在于提高网络数据包的并行处理效率,本发明的主要技术方案为:设定网络会话对应的会话数据结构表项中,读写变量部分中单个变量的长度不大于中央处理器CPU的字长;当至少两个CPU核接收到同一个网络会话中的不同网络数据包时,所述CPU核获取所述网络会话对应的会话数据结构表项;根据所述网络数据包在所述CPU核中的执行情况,对所述会话数据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改。本发明主要用于并行处理网络数据包。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,特别是涉及一种网络数据包的并行处理方法及装置。
背景技术
防火墙等网络设备在对网络数据包进行处理时,为了改善性能,通常利用网卡硬件提供的RSS(Receive Side Scaling,接收方伸缩算法,将网络数据包分发给多个队列,来充分发挥多处理器系统的并行处理能力。通过RSS技术可为接收到的网络数据包分配对应的处理器核心,即根据网络数据包中携带的特征值和密钥参数计算网络数据包的哈希值,如根据网络数据包中的源IP(Internet Protocol,网络之间互连的协议)、目的IP、源端口、目的端口四元组连接成的数据段和密钥参数计算网络数据包的哈希值,然后根据对哈希值进行取模运算得到处理该网络数据包的处理器核心。
然而,由于多处理器系统之间需要共享资源,互相存在竞争,即多核处理器系统对会同一网络会话的会话数据结构表项进行并发访问。因此通常在CPU核使用会话数据结构表项时会采用加锁方式解决资源竞争的问题,即对其余需要使用会话数据结构表项的CPU核进行加锁,而加锁本身会带来性能开销,影响多处理器系统网络数据包的转发性能,从而现有网络数据包的并行处理效率较低。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种网络数据包的并行处理方法及装置,主要目的在于提高网络数据包的并行处理效率。
依据本发明一个方面,提供了一种网络数据包的并行处理方法,包括:
设定网络会话对应的会话数据结构表项中,读写变量部分中单个变量的长度不大于中央处理器CPU的字长;
当至少两个CPU核接收到同一个网络会话中的不同网络数据包时,所述CPU核获取所述网络会话对应的会话数据结构表项;
根据所述网络数据包在所述CPU核中的执行情况,对所述会话数据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改。
依据本发明另一个方面,提供了一种网络数据包的并行处理装置,包括:
设定单元,用于设定网络会话对应的会话数据结构表项中,读写变量部分中单个变量的长度不大于中央处理器CPU的字长;
获取单元,用于当至少两个CPU核接收到同一个网络会话中的不同网络数据包时,所述CPU核获取所述网络会话对应的会话数据结构表项;
修改单元,用于根据所述网络数据包在所述CPU核中的执行情况,对所述会话数据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改。
本发明提供的一种网络数据包的并行处理方法及装置,与目前采用加锁方式解决CPU资源竞争的问题相比,本发明将会话数据结构表项中的读写变量部分中单个变量的长度不大于中央处理器CPU的字长,当多个CPU核同时对一个网络会话进行处理时,CPU核通过原子操作对网络会话对应的会话数据结构表项进行修改,由于原子操作是一次修改就可修改成功的操作,因此通过本发明中的CPU核在对会话数据结构表项进行修改时,无需锁定其他CPU核,从而通过本发明可提高网络数据包的并行处理效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了本发明实施例提供的一种网络数据包的并行处理方法流程图;
图2示出了本发明实施例提供的一种网络数据包的并行处理装置结构框图;
图3示出了本发明实施例提供的另一种网络数据包的并行处理装置结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供了一种网络数据包的并行处理方法,如图1所示,该方法包括:
101、设定网络会话对应的会话数据结构表项中,读写变量部分中单个变量的长度不大于中央处理器CPU的字长。
其中,每个网络会话包括一个或多个网络数据包,同一网络会话中的网络数据包对应一个会话数据结构表项,会话数据表结构在创建网络会话过程时生成。会话数据结构表项中包括只读变量部分和读写变量部分,只读变量部分包括接口信息、源IP地址、目的IP地址、端口、协议等信息,本发明实施例不做具体限定。
读写变量部分包括计数变量、时间变量和/或状态机变量,计数变量用于统计网络数据包的各项执行情况,如统计网络数据包的包数、字节数等;时间变量用于记录网络数据包的时间更新情况,具体可以为CAM(computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造)表项访问时间、状态机访问时间等;状态机变量用于记录网络会话对应的TCP(TransmissionControl Protocol传输控制协议)协议状态,具体可以为没有任何连接状态、从远程TCP等待连接中断请求状态、等待远程TCP对连接中断的确认状态、和等待原来的发向远程TCP的连接中断请求的确认等状态,本发明实施例不做具体限定。
需要说明的是,由于本发明实施例中的网络数据包在整个转发流程中,仅需要对只读变量部分进行读取,因此多个CPU核之间不存在资源同步问题。多CPU核并发访问直接访问只读变量部分,性能不会受到影响,CPU核通过读取会话数据结构表项中的只读变量部分获取对应的路由器出口。
在本发明实施例中,设置读写变量部分中单个变量的长度不大于中央处理器CPU的字长,是为了在后续步骤中CPU核可通过原子操作对会话数据结构表项中的读写变量部分进行修改,从而在CPU核在对会话数据结构表项修改时,无需锁定其他CPU核,以此提高网络数据包的并行处理能力。
102、当至少两个CPU核接收到同一个网络会话中的不同网络数据包时,所述CPU核获取所述网络会话对应的会话数据结构表项。
需要说明的是,多个CPU核在同时执行同一个网络会话中的不同网络数据包时,多个CPU核根据各自执行网络数据包的情况,会抢占该网络会话对应的会话数据结构表项,即多个CPU核需要对同一网络会话的会话数据结构表项进行修改。因此,本发明实施例当同一个网络会话中的不同网络数据包在多个CPU核中执行时,CPU核需要获取所述网络会话对应的会话数据结构表项,然后根据CPU核执行网络数据包的情况,对会话数据结构表项中对应的读写变量部分进行修改。
由于本发明实施例可协调多CPU核对网络会话进行并发处理,在CPU核在对会话数据结构表项修改时无需锁定其他CPU核。因此,本发明实施例可利用网卡硬件提供的RSS(Receive Side Scaling,接收端缩放)技术将网络数据包分发给多个队列,即RSS分发方式会将同一网络会话两个方向的网络数据包分发到两个CPU核并行处理,针对单网络会话的最大性能,可以发挥CPU多核并行处理能力,使网络数据包能在不同的CPU核之间并行处理,提升了单网络会话吞吐的处理性能,充分发挥多处理器系统的并行处理能力。对于本发明实施例,RSS分发方式不依赖同一网络会话的网络数据包会被分配同一个CPU核处理,增大了分发处理的灵活性,分发方式可选择性大大增加,如使用硬件网卡的RSS分发方式,可以选择非对称的哈希算法。
103、根据所述网络数据包在所述CPU核中的执行情况,对所述会话数据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改。
其中,原子操作修改是一次性修改即可修改成功的操作,本发明实施例根据网络数据包在CPU核中的执行情况,对据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改,以此实现一次性修改即可对读写变量部分修改成功。
对于本发明实施例,网络数据包在所述CPU核中的执行情况具体可以为网络数据包的包数、字节数、CAM表项访问时间、状态机访问时间、TCP连接状态等,本发明实施例不做具体限定。如获取到网络数据包在所述CPU核中的状态机访问时间,则对会话数据结构表项中的时间变量部分进行原子操作修改。
本发明提供的一种网络数据包的并行处理方法,与目前采用加锁方式解决CPU资源竞争的问题相比,本发明将会话数据结构表项中的读写变量部分中单个变量的长度不大于中央处理器CPU的字长,当多个CPU核同时对一个网络会话进行处理时,CPU核通过原子操作对网络会话对应的会话数据结构表项进行修改,由于原子操作是一次修改就可修改成功的操作,因此通过本发明中的CPU核在对会话数据结构表项进行修改时,无需锁定其他CPU核,从而通过本发明可提高网络数据包的并行处理效率。
为了更好的对本发明实施例提供的网络数据包的并行处理方法进行说明,以下实施例将针对上述各步骤进行细化和扩展。
在本发明实施例中,为了避免CPU核频繁更新会话数据结构表项中的时间变量部分,本发明实施例在获取到CPU核执行所述网络数据包的当前时间之后,需要判断所述当前时间与所述时间变量中记录的时间数值差是否大于预置时间,如果当前时间与所述时间变量中记录的时间数值差大于预置时间,则根据所述当前时间更新所述时间变量;如果当前时间与所述时间变量中记录的时间数值差小于等于预置时间,则无需更新会话数据结构表项中对应的时间变量。
对于本发明实施例,综合记录更新时间精度,可以将预置时间设定为秒级。例如,记录更新会话数据结构表项中时间变量时,先将当前时间与上次记录的时间做对比,如果相差大于等于一秒,则更新会话数据结构表项中对应的时间变量;反之则不更新会话数据结构表项中对应的时间变量。多CPU核并发更新会话数据结构表项中对应的时间变量时,需要通过原子操作更新会话数据结构表项中对应的时间变量,以此保证一次修改即可修改成功,从而使得某个CPU核在对时间变量进行更新时,无需对其他CPU核进行锁定。
需要说明的是,当CPU核对会话数据结构表项中的状态机变量进行修改时,为了避免CPU核频繁修改此部分变量,导致状态机变量写入时大量Cache(高速缓冲存储器)失效,在根据所述网络数据包在所述CPU核中的执行情况,对所述会话数据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改之前,需要根据读取所述会话数据结构表项中的当前状态和正在处理的网络数据包,运行状态跳转代码,得到新的状态,并判断所述新的状态是否与所述当前状态相同,若所述新的状态与所述当前状态不同,则通过原子操作修改状态机变量,即重新读取所述会话数据结构表项中的当前状态,当重新读取的当前状态与上次读取的当前状态相同时,则通过所述新的状态更新所述会话数据结构表项中的当前状态;当重新读取的当前状态与上次读取的当前状态不同时,则重新获取新的状态。
具体的,CPU核在执行完状态机状态跳转后,判断新的状态是否与会话数据结构表项中的当前状态相同,如果新的状态与会话数据结构表项中的当前状态相同,则无需更新会话数据结构表项对应的状态机变量。如果不同,则使用原子操作compare_and_set操作,以原状态机状态作为compare(比较)参数,以新状态作为set(设置)参数,来完成状态机的状态更新。例如,CPU核获取的新状态为LISTEN(监听)状态,若会话数据结构表项存储的状态机变量同样为LISTEN状态,则无需修改会话数据结构表项存储的状态机变量;若会话数据结构表项存储的状态机变量为CLOSED(没有任何连接)状态,则通过使用原子操作compare_and_set操作,将会话数据结构表中的CLOSED状态更新为LISTEN状态。
需要说明的是,若使用原子操作compare_and_set更新失败,则重新读取所述会话数据结构表项中的当前状态,运行状态跳转代码,得到新的状态,然后以此得到的新状态,继续判断新的状态是否与会话数据结构表项中的当前状态相同,直至成功更新会话数据结构表项中的状态机变量为止。
对于本发明实施例,为了充分发挥CPU核对应的内存,本发明实施例还可以通过各CPU核对应的每CPU变量记录会话数据结构表项中计数变量和/或时间变量,具体的,将所述计数变量或所述时间变量设置成每CPU变量,所述每CPU变量用于记录所述网络会话在其对应的CPU核中的计数变量或时间变量;若所述每CPU变量记录的是计数变量,则通过累加所述每CPU变量得到所述网络会话的计数变量;若所述每CPU变量记录的是时间变量,则通过所述每CPU变量中记录的最晚时间值,得到所述网络会话的时间变量。
例如,网络会话A的不同方向的网络数据包分别在CPU1核和CPU2核中执行,CPU1核、CPU2核的每CPU变量记录的处理网络数据包数分别为10、12,CPU1核和CPU2核的每CPU变量记录的CAM表项访问时间分别为10:00:02、10:11:05,则可通过累加CPU1核和CPU2分对应的每CPU变量,得到网络会话A处理的网络数据包数22;通过比较CPU1核和CPU2核每CPU变量的CAM表项访问时间,将CPU1核和CPU2核中时间最晚的CAM表项访问时间10:11:05,作为网络会话A的CAM表项访问时间。
进一步地,本发明实施例提供一种网络数据包的并行处理装置,如图2所示,所述装置包括:设定单元21,获取单元22,修改单元23。
设定单元21,用于设定网络会话对应的会话数据结构表项中,读写变量部分中单个变量的长度不大于中央处理器CPU的字长;
其中,每个网络会话包括一个或多个网络数据包,同一网络会话中的网络数据包对应一个会话数据结构表项,会话数据表结构在创建网络会话过程时生成。会话数据结构表项中包括只读变量部分和读写变量部分,只读变量部分包括接口信息、源IP地址、目的IP地址、端口、协议等信息,本发明实施例不做具体限定。
读写变量部分包括计数变量、时间变量和/或状态机变量,计数变量用于统计网络数据包的各项执行情况,如统计网络数据包的包数、字节数等;时间变量用于记录网络数据包的时间更新情况,具体可以为CAM(computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造)表项访问时间、状态机访问时间等;状态机变量用于记录网络会话对应的TCP(TransmissionControl Protocol传输控制协议)协议状态,具体可以为没有任何连接状态、从远程TCP等待连接中断请求状态、等待远程TCP对连接中断的确认状态、和等待原来的发向远程TCP的连接中断请求的确认等状态,本发明实施例不做具体限定。
需要说明的是,由于本发明实施例中的网络数据包在整个转发流程中,仅需要对只读变量部分进行读取,因此多个CPU核之间不存在资源同步问题。多CPU核并发访问直接访问只读变量部分,性能不会受到影响,CPU核通过读取会话数据结构表项中的只读变量部分获取对应的路由器出口。
在本发明实施例中,设置读写变量部分中单个变量的长度不大于中央处理器CPU的字长,是为了在后续步骤中CPU核可通过原子操作对会话数据结构表项中的读写变量部分进行修改,从而在CPU核在对会话数据结构表项修改时,无需锁定其他CPU核,以此提高网络数据包的并行处理能力。
获取单元22,用于当至少两个CPU核接收到同一个网络会话中的不同网络数据包时,所述CPU核获取所述网络会话对应的会话数据结构表项;
需要说明的是,多个CPU核在同时执行同一个网络会话中的不同网络数据包时,多个CPU核根据各自执行网络数据包的情况,会抢占该网络会话对应的会话数据结构表项,即多个CPU核需要对同一网络会话的会话数据结构表项进行修改。因此,本发明实施例当同一个网络会话中的不同网络数据包在多个CPU核中执行时,CPU核需要获取所述网络会话对应的会话数据结构表项,然后根据CPU核执行网络数据包的情况,对会话数据结构表项中对应的读写变量部分进行修改。
由于本发明实施例可协调多CPU核对网络会话进行并发处理,在CPU核在对会话数据结构表项修改时无需锁定其他CPU核。因此,本发明实施例可利用网卡硬件提供的RSS(Receive Side Scaling,接收端缩放)技术将网络数据包分发给多个队列,即RSS分发方式会将同一网络会话两个方向的网络数据包分发到两个CPU核并行处理,针对单网络会话的最大性能,可以发挥CPU多核并行处理能力,使网络数据包能在不同的CPU核之间并行处理,提升了单网络会话吞吐的处理性能,充分发挥多处理器系统的并行处理能力。对于本发明实施例,RSS分发方式不依赖同一网络会话的网络数据包会被分配同一个CPU核处理,增大了分发处理的灵活性,分发方式可选择性大大增加,如使用硬件网卡的RSS分发方式,可以选择非对称的哈希算法。
修改单元23,用于根据所述网络数据包在所述CPU核中的执行情况,对所述会话数据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改。
其中,原子操作修改是一次性修改即可修改成功的操作,本发明实施例根据网络数据包在CPU核中的执行情况,对据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改,以此实现一次性修改即可对读写变量部分修改成功。
对于本发明实施例,网络数据包在所述CPU核中的执行情况具体可以为网络数据包会的包数、字节数、CAM表项访问时间、状态机访问时间、TCP连接状态等,本发明实施例不做具体限定。如获取到网络数据包在所述CPU核中的状态机访问时间,则对会话数据结构表项中的时间变量部分进行原子操作修改。
本发明提供的一种网络数据包的并行处理装置,与目前采用加锁方式解决CPU资源竞争的问题相比,本发明将会话数据结构表项中的读写变量部分中单个变量的长度不大于中央处理器CPU的字长,当多个CPU核同时对一个网络会话进行处理时,CPU核通过原子操作对网络会话对应的会话数据结构表项进行修改,由于原子操作是一次修改就可修改成功的操作,因此通过本发明中的CPU核在对会话数据结构表项进行修改时,无需锁定其他CPU核,从而通过本发明可提高网络数据包的并行处理效率。
对于本发明实施例,为了充分发挥CPU核对应的内存,本发明实施例还可以通过各CPU核对应的内存记录会话数据结构表项中计数变量和/或时间变量,进一步地,如图3所示,所述装置还包括:
设置单元24,用于若所述读写变量部分为计数变量、时间变量,将所述计数变量或所述时间变量设置成每CPU变量,所述每CPU变量用于记录所述网络会话在其对应的CPU核中的计数变量或时间变量;
所述获取单元22,还用于若所述每CPU变量记录的是计数变量,则通过累加所述每CPU变量得到所述网络会话的计数变量;
所述获取单元22,还用于若所述每CPU变量记录的是时间变量,则通过所述每CPU变量中记录的最晚时间值,得到所述网络会话的时间变量。
例如,网络会话A的不同方向的网络数据包分别在CPU1核和CPU2核中执行,CPU1核、CPU2核的每CPU变量记录的处理网络数据包数分别为10、12,CPU1核和CPU2核的每CPU变量记录的CAM表项访问时间分别为10:00:02、10:11:05,则可通过累加CPU1核和CPU2分对应的每CPU变量,得到网络会话A处理的网络数据包数22;通过比较CPU1核和CPU2核每CPU变量的CAM表项访问时间,将CPU1核和CPU2核中时间最晚的CAM表项访问时间10:11:05,作为网络会话A的CAM表项访问时间。
在本发明实施例中,为了避免CPU核频繁更新会话数据结构表项中的时间变量部分,如图3所示,所述修改单元23包括:
获取模块231,用于若所述读写变量部分为时间变量,获取所述CPU核执行所述网络数据包的当前时间;
判断模块232,用于判断所述当前时间与所述时间变量中记录的时间数值差是否大于预置时间;
更新模块233,用于若当前时间与所述时间变量中记录的时间数值差大于预置时间,则根据所述当前时间更新所述时间变量。
对于本发明实施例,综合记录更新时间精度,可以将预置时间设定为秒级。例如,记录更新会话数据结构表项中时间变量时,先将当前时间与上次记录的时间做对比,如果相差大于等于一秒,则更新会话数据结构表项中对应的时间变量;反之则不更新会话数据结构表项中对应的时间变量。多CPU核并发更新会话数据结构表项中对应的时间变量时,需要通过原子操作更新会话数据结构表项中对应的时间变量,以此保证一次修改即可修改成功,从而使得某个CPU核在对时间变量进行更新时,无需对其他CPU核进行锁定。
需要说明的是,当CPU核对会话数据结构表项中的状态机变量进行修改时,为了避免CPU核频繁修改此部分变量,导致状态机变量写入时大量Cache(高速缓冲存储器)失效,如图3所示,所述装置还包括:
所述获取单元22,还用于若所述读写变量部分为状态机变量,根据读取所述会话数据结构表项中的当前状态和正在处理的网络数据包,运行状态跳转代码,得到新的状态;
判断单元25,用于判断所述新的状态是否与所述当前状态相同;
所述修改单元23还包括:
读取模块234,用于若所述新的状态与所述当前状态相同,则重新读取所述会话数据结构表项中的当前状态;
所述更新模块233,用于当重新读取的当前状态与上次读取的当前状态相同时,则通过所述新的状态更新所述会话数据结构表项中的当前状态;
所述获取模块231,用于当重新读取的当前状态与上次读取的当前状态不同时,则重新获取所述新的状态。
具体的,CPU核在执行完状态机状态跳转后,判断新的状态是否与会话数据结构表项中的当前状态相同,如果新的状态与会话数据结构表项中的当前状态相同,则无需更新会话数据结构表项对应的状态机变量。如果不同,则使用原子操作compare_and_set操作,以原状态机状态作为compare(比较)参数,以新状态作为set(设置)参数,来完成状态机的状态更新。例如,CPU核获取的新状态为LISTEN(监听)状态,若会话数据结构表项存储的状态机变量同样为LISTEN状态,则无需修改会话数据结构表项存储的状态机变量;若会话数据结构表项存储的状态机变量为CLOSED(没有任何连接)状态,则通过使用原子操作compare_and_set操作,将会话数据结构表中的CLOSED状态更新为LISTEN状态。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是,上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外,上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例,而并不代表各实施例的优劣。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外,本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的网络数据包的并行处理方法及装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
Claims (10)
1.一种网络数据包的并行处理方法,其特征在于,包括:
设定网络会话对应的会话数据结构表项中,读写变量部分中单个变量的长度不大于中央处理器CPU的字长;
当至少两个CPU核接收到同一个网络会话中的不同网络数据包时,所述CPU核获取所述网络会话对应的会话数据结构表项;
根据所述网络数据包在所述CPU核中的执行情况,对所述会话数据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述读写变量部分包括计数变量、时间变量和/或状态机变量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,若所述读写变量部分为计数变量、时间变量,所述方法还包括:
将所述计数变量或所述时间变量设置成每CPU变量,所述每CPU变量用于记录所述网络会话在其对应的CPU核中的计数变量或时间变量;
若所述每CPU变量记录的是计数变量,则通过累加所述每CPU变量得到所述网络会话的计数变量;
若所述每CPU变量记录的是时间变量,则通过所述每CPU变量中记录的最晚时间值,得到所述网络会话的时间变量。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,若所述读写变量部分为时间变量,所述根据所述网络数据包在所述CPU核中的执行情况,对所述会话数据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改包括:
获取所述CPU核执行所述网络数据包的当前时间;
判断所述当前时间与所述时间变量中记录的时间数值差是否大于预置时间;
若大于,则根据所述当前时间更新所述时间变量。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,若所述读写变量部分为状态机变量,所述根据所述网络数据包在所述CPU核中的执行情况,对所述会话数据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改之前,所述方法还包括:
根据读取所述会话数据结构表项中的当前状态和正在处理的网络数据包,运行状态跳转代码,得到新的状态;
判断所述新的状态是否与所述当前状态相同;
所述对所述会话数据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改包括:
若所述新的状态与所述当前状态不同,则重新读取所述会话数据结构表项中的当前状态;
当重新读取的当前状态与上次读取的当前状态相同时,则通过所述新的状态更新所述会话数据结构表项中的当前状态;
当重新读取的当前状态与上次读取的当前状态不同时,则重新获取所述新的状态。
6.一种网络数据包的并行处理装置,其特征在于,包括:
设定单元,用于设定网络会话对应的会话数据结构表项中,读写变量部分中单个变量的长度不大于中央处理器CPU核的字长;
获取单元,用于当至少两个CPU核接收到同一个网络会话中的不同网络数据包时,所述CPU核获取所述网络会话对应的会话数据结构表项;
修改单元,用于根据所述网络数据包在所述CPU核中的执行情况,对所述会话数据结构表项中的读写变量部分进行原子操作修改。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述读写变量部分包括计数变量、时间变量和/或状态机变量。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
设置单元,用于若所述读写变量部分为计数变量、时间变量,将所述计数变量或所述时间变量设置成每CPU变量,所述每CPU变量用于记录所述网络会话在其对应的CPU核中的计数变量或时间变量;
所述获取单元,还用于若所述每CPU变量记录的是计数变量,则通过累加所述每CPU变量得到所述网络会话的计数变量;
所述获取单元,还用于若所述每CPU变量记录的是时间变量,则通过所述每CPU变量中记录的最晚时间值,得到所述网络会话的时间变量。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述修改单元包括:
获取模块,用于若所述读写变量部分为时间变量,获取所述CPU核执行所述网络数据包的当前时间;
判断模块,用于判断所述当前时间与所述时间变量中记录的时间数值差是否大于预置时间;
更新模块,用于若当前时间与所述时间变量中记录的时间数值差大于预置时间,则根据所述当前时间更新所述时间变量。
10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
所述获取单元,还用于若所述读写变量部分为状态机变量,根据读取所述会话数据结构表项中的当前状态和正在处理的网络数据包,运行状态跳转代码,得到新的状态;
判断单元,用于判断所述新的状态是否与所述当前状态相同;
所述修改单元还包括:
读取模块,用于若所述新的状态与所述当前状态不同,则重新读取所述会话数据结构表项中的当前状态;
更新模块,用于当重新读取的当前状态与上次读取的当前状态相同时,则通过所述新的状态更新所述会话数据结构表项中的当前状态;
所述获取模块,用于当重新读取的当前状态与上次读取的当前状态不同时,则重新获取所述新的状态。
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