CN108377205A - 优化nfv数据转发性能的系统及其方法 - Google Patents

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    • H04L41/0803—Configuration setting

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Abstract

本发明涉及一种优化NFV数据转发性能的系统及其方法，包括硬件加速器设备，该硬件加速器设备中设置有Qos功能模块，且所述的NFV通过该Qos功能模块生成Qos参数，实现该NFV的Qos功能。采用本发明的优化NFV数据转发性能的系统及其方法，增加了硬件加速器，将Qos下沉到该硬件加速器，从而减小Qos功能对DP层面的性能影响。CP层面将Qos配置参数下发到硬件加速器设备上，硬件加速器根据配置参数实现Qos功能。由于硬件加速器的转发性能优于CPU的转发性能，因此整体提升了NFV的数据转发性能，同时由于Qos功能不再通过DP层面实现，也减小了DP层面的负荷。

Description

优化NFV数据转发性能的系统及其方法
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及NFV的Qos功能领域，具体是指一种优化NFV数据转发性能的系统及其方法。
背景技术
NFV(网络功能虚拟化)是通过使用X86等通用性硬件以及虚拟化技术，来承载很多功能的软件处理、从而降低网络昂贵的设备成本的方法，NFV可通过软硬件解耦及功能抽象，使网络设备功能不再依赖于专用硬件，资源可以充分灵活共享，实现新业务的快速开发和部署，并基于实际业务需求进行自动部署、弹性伸缩、故障隔离和自愈等。
一般将NFV分为转发平面和控制平面(以下分别简称为DP、CP)，一般DP负责数据报文的转发，而CP负责协议报文处理、DP表项生成以及用户配置处理等。
由于数据平面转发也是CPU来完成的，因此数据平面的转发性能是衡量NFV设备的一个重要指标。
现有技术中，NFV的软件转发架构随着DP侧功能增多报文处理流程增加，导致性能下降越严重。请参阅图1、2，传统的NFV的Qos功能在DP层面上实现，添加Qos功能会增大报文延时，降低报文传输带宽，尤其是多级Qos对转发性能影响更甚。
发明内容
本发明的目的是提供一种克服了上述现有技术的缺点，将NFV的Qos功能从DP层面下沉到硬件加速器设备上、以提高DP侧的转发性能的优化NFV数据转发性能的系统及其方法。
为了实现上述目的，本发明的优化NFV数据转发性能的系统及其方法如下：
该优化NFV数据转发性能的系统，其主要特点是，包括硬件加速器设备，该硬件加速器设备中设置有Qos功能模块，且所述的NFV通过该Qos功能模块生成Qos参数，实现该NFV的Qos功能。
较佳地，所述的硬件加速器设备与所述的NFV的CP层面相连接，所述的Qos功能模块通过所述的CP层面获取数据信息。
更佳地，所述的CP层面通过DP层面连接至所述的硬件加速器设备。
更佳地，所述的数据信息包括Qos功能模块的参数，以及对系统进行配置的配置信息。
更佳地，所述的Qos功能模块的参数包括Qos生效位置、数据包匹配的特征和相应的数据包的动作。。
较佳地，所述的硬件加速器设备包括P4交换机。
基于上述系统优化NFV数据转发性能的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)所述的Qos功能模块获取数据信息；
(2)所述的Qos功能模块根据数据信息生成Qos参数，并将该Qos参数下发到转发流表中；
(3)所述的系统根据该转发流表进行相应设置。
较佳地，所述的步骤(1)为：
所述的Qos功能模块通过CP层面获取数据信息。
采用本发明的优化NFV数据转发性能的系统及其方法，增加了硬件加速器，将Qos功能下沉到该硬件加速器，从而减小Qos功能对DP层面的性能影响。CP层面将Qos功能的配置参数(比如Qos生效位置，匹配的流特征，相应的动作等)下发到硬件加速器设备上，硬件加速器根据配置参数实现Qos功能(例如用户配置某一接口限速10M，硬件加速器实现该限速)。由于硬件加速器的转发性能优于CPU的转发性能，因此整体提升了NFV的数据转发性能，同时由于Qos功能不再通过DP层面实现，也减小了DP层面的负荷。
附图说明
图1为现有技术中NFV的Qos功能的实现方式示意图。
图2为现有技术中NFV的Qos转发流程。
图3为本发明的优化NFV数据转发性能的系统的示意图。
图4为本发明的优化NFV数据转发性能的系统的Qos转发流程。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
该优化NFV数据转发性能的系统，其中包括硬件加速器设备，该硬件加速器设备中设置有Qos功能模块，且所述的NFV通过该Qos功能模块生成Qos参数，实现该NFV的Qos功能。
在一种较佳的实施例中，所述的硬件加速器设备与所述的NFV的CP层面相连接，所述的Qos功能模块通过所述的CP层面获取数据信息。
在一种更佳的实施例中，所述的CP层面通过DP层面连接至所述的硬件加速器设备。
在一种更佳的实施例中，所述的数据信息包括Qos功能模块的参数，以及对系统进行配置的配置信息。
在一种更佳的实施例中，所述的Qos功能模块的参数包括Qos生效位置、数据包匹配的特征和相应的数据包的动作。
在一种较佳的实施例中，所述的硬件加速器设备包括P4交换机。在具体实施例中，所述的硬件加速器设备还可以是其他交换机设备。
基于上述系统优化NFV数据转发性能的方法，其中包括以下步骤：
(1)所述的Qos功能模块获取数据信息；
(2)所述的Qos功能模块根据数据信息生成Qos参数，并将该Qos参数下发到转发流表中；
(3)所述的系统根据该转发流表进行相应设置。
在一种较佳的实施例中，所述的步骤(1)为：
所述的Qos功能模块通过CP层面获取数据信息。
请参阅图3，本发明的系统通过将NFV的Qos功能从DP层面下沉到硬件加速器设备层面来提高DP层面的转发性能，减小QOS功能对DP侧的性能影响，CP层面将Qos配置参数(比如Qos生效位置、数据包匹配的特征和相应的数据包的动作等)下发到硬件加速器设备上，硬件加速器根据配置参数实现Qos功能(例如用户配置某一接口限速10M，通过硬件加速器实现该限速功能)。
当Qos功能下沉到硬件加速器设备后，使用Qos功能进行转发的流程如图4所示。
在一种具体实施例中，当硬件加速器设备为P4交换机时，通过将Qos功能下沉到P4交换机提升NFV性能的方法具有如下步骤：
(1)用户配置某个接口，如对P4交换机的f1接口进行限速10M的配置；
(2)CP层面收到该信息后，通过配置通道将该配置信息下发到P4交换机上；
(3)P4交换机接收到用户的配置信息后，通过所述的Qos功能模块生成与配置信息相对应的Qos参数下发到相关转发流表中；
(4)P4交换机根据相关流表转发实现用户配置的f1口的限速10M的功能，由于P4交换机的转发性能优于CPU(NFV)的转发性能，因此整体提升了NFV的数据转发性能，同时由于QOS功能不再通过DP实现，也减小了DP的负荷。
采用本发明的优化NFV数据转发性能的系统及其方法，增加了硬件加速器，将Qos功能下沉到该硬件加速器，从而减小Qos功能对DP层面的性能影响。CP层面将Qos功能的配置参数(比如Qos生效位置，匹配的流特征，相应的动作等)下发到硬件加速器设备上，硬件加速器根据配置参数实现Qos功能(例如用户配置某一接口限速10M，硬件加速器实现该限速)。由于硬件加速器的转发性能优于CPU的转发性能，因此整体提升了NFV的数据转发性能，同时由于Qos功能不再通过DP层面实现，也减小了DP层面的负荷。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (8)

1.一种优化NFV数据转发性能的系统，其特征在于，包括硬件加速器设备，该硬件加速器设备中设置有Qos功能模块，且所述的NFV通过该Qos功能模块生成Qos参数，实现该NFV的Qos功能。
2.根据权利要求1所述的优化NFV数据转发性能的系统，其特征在于，所述的硬件加速器设备与所述的NFV的CP层面相连接，所述的Qos功能模块通过所述的CP层面获取数据信息。
3.根据权利要求2所述的优化NFV数据转发性能的系统，其特征在于，所述的CP层面通过DP层面连接至所述的硬件加速器设备。
4.根据权利要求3所述的优化NFV数据转发性能的系统，其特征在于，所述的数据信息包括Qos功能模块的参数，以及对系统进行配置的配置信息。
5.根据权利要求4所述的优化NFV数据转发性能的系统，其特征在于，所述的Qos功能模块的参数包括Qos生效位置、数据包匹配的特征和相应的数据包的动作。
6.根据权利要求1所述的优化NFV数据转发性能的系统，其特征在于，所述的硬件加速器设备包括P4交换机。
7.一种基于权利要求1至6中任一项所述的系统优化NFV数据转发性能的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)所述的Qos功能模块获取数据信息；
(2)所述的Qos功能模块根据数据信息生成Qos参数，并将该Qos参数下发到转发流表中；
(3)所述的系统根据该转发流表进行相应设置。
8.根据权利要求7所述的系统优化NFV数据转发性能的方法，其特征在于，所述的硬件加速器设备与所述的NFV的CP层面相连接，所述的Qos功能模块通过所述的CP层面获取数据信息；
所述的步骤(1)为：
所述的Qos功能模块通过CP层面获取数据信息。
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