CN109218226A - 报文处理方法及网络设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种报文处理方法及网络设备,涉及数据通信领域,该方法包括:以太网芯片基于接收侧缩放RSS规则将以太通道上收到的报文发送到RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中,所述目标硬件接收队列为以预设间隔周期从所述以太网芯片的多个硬件接收队列中确定的一个硬件接收队列;所述目标硬件接收队列对应的转发核对所述报文进行处理。运用该方法,可以在以太网芯片的硬件不支持per‑packet转发模式的情况下,实现per‑packet转发模式功能。

Description

报文处理方法及网络设备
技术领域
本发明涉及数据通信领域,具体而言,涉及一种报文处理方法及网络设备。
背景技术
在对网络设备的性能进行测试时,per-packet转发模式(逐包转发模式)的性能是其中一个重要的指标,可以考量整机的极限吞吐。这种模式下,一般使用一条流进行测试,所有报文在接收端不进行保序,而是通过某种机制进行流量负载,将报文送入负荷小的转发核进行处理。然而,对于以太网芯片来说,并不是所有的以太网芯片在硬件上都支持per-packet转发模式,一条流只能到以太网芯片的一个硬件接收队列,由一个转发核来处理,从而无法保证以太口per-packet转发模式的性能。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供一种报文处理方法及网络设备,可以在以太网芯片的硬件不支持per-packet转发模式的情况下,实现per-packet转发模式功能。
第一方面,本发明实施例提供了一种报文处理方法,应用于包括多核处理器和以太网芯片的网络设备,所述方法包括:所述以太网芯片基于接收侧缩放RSS规则将以太通道上收到的报文发送到RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中,所述目标硬件接收队列为以预设间隔周期从所述以太网芯片的多个硬件接收队列中确定的一个硬件接收队列;所述目标硬件接收队列对应的转发核对所述报文进行处理。运用该方法,可以在以太网芯片的硬件不支持per-packet转发模式的情况下,实现per-packet转发模式功能。
第二方面,本发明实施例提供了一种网络设备,所述网络设备包括以太网芯片、多核处理器以及目标队列确定模块。其中,所述以太网芯片,用于基于接收侧缩放RSS规则将以太通道上收到的报文发送到RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中;所述目标队列确定模块,用于以预设间隔周期从多个硬件接收队列中确定一个硬件接收队列作为目标硬件接收队列;所述多核处理器中与所述目标硬件接收队列对应的转发核,用于对所述报文进行处理。通过该网络设备,可以在以太网芯片的硬件不支持per-packet转发模式的情况下,实现per-packet转发模式功能。
与现有技术相比,本发明各实施例提出的报文处理方法及装置的有益效果是:通过将从以太通道上收到的报文直接发送到与RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中,以便由与所述目标硬件接收队列对应的转发核处理报文,而所述目标硬件接收队列为以预设间隔周期从所述以太网芯片的多个硬件接收队列中确定的一个硬件接收队列,并且在转发以太通道中的报文的过程中,会不断切换所述目标硬件接收队列,从而达到报文可以由多个转发核处理的效果,使得在以太网芯片的硬件不支持per-packet转发模式的情况下,实现了per-packet转发模式功能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的报文处理方法的流程图;
图2为本发明第一实施例提供的报文处理方法的目标硬件接收队列被选定的示意图;
图3为本发明第二实施例提供的报文处理方法的流程图;
图4为本发明第三实施例提供的网络设备的结构框图;
图5为本发明第四实施例提供的网络设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
首先,对本实施例中所涉及的技术进行简要的说明。
per-packet即逐包转发模式,所有报文在接收端不进行保序,通过某种机制进行流量负载,哪一个接收核的负荷小就将报文送到哪一个核进行处理。这种模式主要应用于整机极限吞吐的测试,一般使用一条流进行测试。
接收侧缩放(RSS)是一种根据接收报文的四元组(源IP、目的IP、源端口、目的端口),对报文进行HASH的功能。通过接收侧缩放(RSS)的接收队列表,可以将接收报文HASH到一个或多个硬件接收队列,进而由硬件接收队列对应的CPU核进行处理,可以很好的提升转发性能。
第一实施例
请参照图1,图1是本发明第一实施例提供的一种报文处理方法的流程图,所述方法应用于网络设备,所述网络设备包括多核处理器以及以太网芯片。下面将对图1所示的流程进行详细阐述,所述方法包括:
步骤S110:所述以太网芯片基于接收侧缩放RSS规则将以太通道上收到的报文发送到RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中,所述目标硬件接收队列为以预设间隔周期从所述以太网芯片的多个硬件接收队列中确定的一个硬件接收队列。
在本实施例中,所述以太通道可以为万兆以太通道,万兆以太通道具有丰富的带宽,具有较高的传输效率。作为一种方式,本实施例中所涉及的报文可以为IP报文。
所述以太通道在获取到报文后,可以通过接收侧缩放RSS规则将所述以太通道上收到的报文发送到与RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中。
其中,所述目标硬件接收队列可以以预设间隔周期从以太网芯片的多个硬件接收队列中确定的一个硬件接收队列。
步骤S120:所述目标硬件接收队列对应的转发核对所述报文进行处理。
每个所述硬件接收队列都各自对应有一个处理报文的转发核。需要说明的是,转发核可以从硬件接收队列中接收报文,并对报文进行深度解析、处理以及转发。所述目标硬件接收队列可以通过对应的转发核对当前接收到的报文进行处理。
可以通过改变与以太通道对应的目标硬件接收队列,使得不同的硬件接收队列可以获取到报文,进一步使得不同的转发核可以对报文进行处理,从而实现了在以太网芯片的硬件不支持per-packet转发模式的情况下,实现了per-packet转发模式功能。
作为一种实施方式,以太网芯片的多个所述硬件接收队列中的每一个硬件接收队列都可以被确定为目标硬件接收队列,从而使得每个硬件接收队列都可以对报文进行处理,从而实现了基于逐包转发模式。
作为另一种实施方式,所述目标硬件接收队列还可以以预设间隔周期从多个待选硬件队列中确定。其中,多个待选硬件队列是预先从多个硬件接收队列中被选择出,用于在某一时刻被确定为目标硬件接收队列。
例如,以太网芯片的总硬件接收队列的数量为N个,可以预先从N个硬件接收队列中选择第1个硬件接收队列作为目标硬件接收队列;下个周期被确定的目标硬件接收队列可以依次选第2个硬件接收,每个周期目标硬件接收队列依次从所述N个硬件接收队列中被确定。还可以预先从N个硬件接收队列中选择M个硬件接收队列作为待选硬件接收队列(M<N)。每个周期被确定的目标硬件接收队列可以从所述M个硬件接收队列中依次被确定。需要说明的是,待选硬件接收队列的数量可以根据实际的处理能力确定。
此外,所述网络设备的多核处理器中还可以包括至少一个队列切换核,每个队列切换核可以对应一个或者多个以太通道,使得每个以太通道都能对应一个队列切换核。现有技术中,队列切换核是CPU处理器中众多CPU核中的一个,其作用是确定到达以太通道上的报文放入哪个目标硬件接收队列,并不参与报文转发;其名字是由申请人为了描述方便定义的,并不能作为对本发明的限定。于本发明实施例中,队列切换核不需要分发报文,队列切换核可以用于完成修改RSS的硬件接收队列表的工作。具体地,与所述以太通道所对应的队列切换核可以用于从多个所述硬件接收队列中确定所述目标硬件接收队列,并将所述目标硬件接收队列设置到RSS的硬件接收队列表中。
在本实施例中,可以通过设置RSS的硬件接收队列表的方式来实现硬件接收队列的切换。在该RSS的硬件接收队列表中设置有多个硬件接收队列。网络设备可以通过配置RSS的硬件接收队列,调度队列切换核的处理函数,使得队列切换核配置RSS的硬件接收队列表,使其中的某一个硬件接收队列成为当前的目标硬件接收队列,从而实现队列切换核通过配置RSS的硬件接收队列表实现切换目标硬件接收队列,同时也使更新后的目标硬件接收队列对应的转发核来处理报文,间接实现了per-packet转发模式功能。
其中,所述网络设备每隔固定周期调度一次队列切换核的处理函数,使得队列切换核可以每隔固定周期从多个所述硬件接收队列中确定一个目标硬件接收队列。
作为一种实施方式,多个所述硬件接收队列可以预先基于每个硬件接收队列的编号进行排序处理,例如0、1、2……N。队列切换核可以每隔固定周期从多个所述硬件接收队列中按照预先进行的排序顺序依次选定不同的硬件接收队列为目标硬件接收队列。例如,请参看图2,在本周期,0号硬件接收队列被选定为目标硬件接收队列,对应的0号硬件接收队列所接收的报文由0号转发核进行处理,下一周期,1号硬件接收队列被选定为目标硬件接收队列,对应的1号硬件接收队列所接收的报文由1号转发核进行处理,以此类推,直到N号硬件接收队列被选定为目标硬件接收队列。
当然,作为一种实施方式,当N号硬件接收队列被选定为目标硬件接收队列后,队列切换核可以重新选定0号硬件接收队列被选定为目标硬件接收队列,并重新开始循环。
本发明第一实施例所提供的一种报文处理方法,通过将从以太通道中获取到的报文直接发送到与RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中,由所述目标硬件接收队列对应的转发核处理报文,所述目标硬件接收队列由队列切换核从多个硬件接收队列中不断切换,使得在以太网芯片的硬件不支持per-packet转发模式的情况下,实现了per-packet转发模式功能,同时,由于队列切换核只负责确定目标硬件接收队列,不会降低per-packet转发模式的转发性能,从而保证了以太口per-packet转发模式的性能。
第二实施例
请参照图3,图3是本发明第二实施例提供的一种报文处理方法的流程图,所述方法应用于上述网络设备。下面将对图3所示的流程进行阐述,所述方法包括:
步骤S210:判断所述网络设备是否被配置为逐包转发模式。
当所述网络设备不处于逐包转发模式时,队列切换核可以按照初始的设定进行运作。
步骤S220:当所述网络设备被配置为逐包转发模式时,所述以太网芯片基于接收侧缩放RSS规则将以太通道上收到的报文发送到RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中,所述目标硬件接收队列为以预设间隔周期从所述以太网芯片的多个硬件接收队列中确定的一个硬件接收队列。
步骤S230:所述目标硬件接收队列对应的转发核对所述报文进行处理。
本发明第二实施例所提供的一种报文处理方法,当网络设备被配置为逐包转发模式时,通过将从以太通道中获取到的与RSS的硬件接收队列表对应的报文直接发送到目标硬件接收队列中,由所述目标硬件接收队列对应的转发核处理报文,所述目标硬件接收队列由队列切换核从多个硬件接收队列中不断切换,使得在以太网芯片的硬件不支持per-packet转发模式的情况下,实现了per-packet转发模式功能,同时,由于队列切换核只负责确定目标硬件接收队列,不会降低per-packet转发模式的转发性能,从而保证了以太口per-packet转发模式的性能。
第三实施例
请参照图4,图4是本发明第三实施例提供的一种网络设备400的结构框图。下面将对图4所示的结构框图进行阐述,所示网络设备400包括:以太网芯片410、多核处理器420以及目标队列确定模块430。
所述以太网芯片410,用于基于接收侧缩放RSS规则将以太通道上收到的报文发送到RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中;
所述目标队列确定模块430,用于以预设间隔周期从多个硬件接收队列中确定一个硬件接收队列作为目标硬件接收队列;
所述多核处理器420中与所述目标硬件接收队列对应的转发核,用于对所述报文进行处理。
其中,每个所述硬件接收队列对应有一个处理报文的转发核。
所述多核处理器420中包括至少一个队列切换核,所述目标队列确定模块430,具体用于获取所述多核处理器420中的队列切换核,由所述队列切换核从多个所述硬件接收队列中确定一个目标硬件接收队列,并设置到RSS的硬件接收队列表中。
所述队列切换核具体用于从多个所述硬件接收队列中按照预设顺序依次选择一个硬件接收队列得到一个目标硬件接收队列,并设置到RSS的硬件接收队列表中。每一个以太通道对应有一个队列切换核。
本实施例对网络设备400的各功能模块实现各自功能的过程,请参见上述图1至图3所示实施例中描述的内容,此处不再赘述。以太网芯片410、多核处理器420以及目标队列确定模块430
本发明第三实施例所提供的一种网络设备,通过以太网芯片将以太通道上收到的报文直接发送到目标硬件接收队列中,由所述目标硬件接收队列对应的转发核处理报文,所述目标硬件接收队列由队列切换核从多个硬件接收队列中不断切换,使得在以太网芯片的硬件不支持per-packet转发模式的情况下,实现了per-packet转发模式功能,同时,由于队列切换核只负责确定目标硬件接收队列,不会降低per-packet转发模式的转发性能,从而保证了以太口per-packet转发模式的性能。
第四实施例
请参照图5,图5是本发明第四实施例提供的一种网络设备500的结构框图。下面将对图5所示的结构框图进行阐述,所示装置包括:判断模块510、以太网芯片520、多核处理器530以及目标队列确定模块540。
判断模块510,用于判断所述网络设备是否被配置为逐包转发模式;
以太网芯片520,用于当所述网络设备被配置为逐包转发模式时,基于接收侧缩放RSS规则将以太通道上收到的报文发送到RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中;
所述目标队列确定模块540,用于以预设间隔周期从多个硬件接收队列中确定一个硬件接收队列作为目标硬件接收队列;
所述多核处理器530中与所述目标硬件接收队列对应的转发核,用于对所述报文进行处理。
其中,每个所述硬件接收队列对应有一个处理报文的转发核。
本实施例对网络设备500的各功能模块实现各自功能的过程,请参见上述图1至图3所示实施例中描述的内容,此处不再赘述。
本发明第四实施例所提供的一种网络设备,当判断模块判断网络设备所述网络设备被配置为逐包转发模式时,通过以太网芯片将以太通道上获取到的报文直接发送到目标硬件接收队列中,由所述目标硬件接收队列对应的转发核处理报文,所述目标硬件接收队列由队列切换核从多个硬件接收队列中不断切换,使得在以太网芯片的硬件不支持per-packet转发模式的情况下,实现了per-packet转发模式功能,同时,由于队列切换核只负责确定目标硬件接收队列,不会降低per-packet转发模式的转发性能,从而保证了以太口per-packet转发模式的性能。
综上所述,本发明实施例提出的一种报文的处理方法及网络设备,通过将从以太通道上收到的报文直接发送到与RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中,以便由与所述目标硬件接收队列对应的转发核处理报文,而所述目标硬件接收队列为以预设间隔周期从所述以太网芯片的多个硬件接收队列中确定的一个硬件接收队列,并且在转发以太通道中的报文的过程中,会不断切换所述目标硬件接收队列,从而达到报文可以由多个转发核处理的效果,使得在以太网芯片的硬件不支持per-packet转发模式的情况下,实现了per-packet转发模式功能。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种报文处理方法,应用于包括多核处理器和以太网芯片的网络设备中,其特征在于,所述方法包括:
所述以太网芯片基于接收侧缩放RSS规则将以太通道上收到的报文发送到RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中,所述目标硬件接收队列为以预设间隔周期从所述以太网芯片的多个硬件接收队列中确定的一个硬件接收队列;所述目标硬件接收队列对应的转发核对所述报文进行处理。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以太网芯片基于接收侧缩放RSS规则将以太通道上收到的报文发送到RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中之前,所述方法还包括:
配置网络设备为逐包转发模式,以用于所述以太网芯片基于所述RSS规则将所述报文发送到所述RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标硬件接收队列由所述以太通道所对应的队列切换核从多个所述硬件接收队列中确定,并设置到RSS的硬件接收队列表中。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标硬件接收队列由所述队列切换核从多个所述硬件接收队列中按照预设顺序依次选择一个。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述以太通道为万兆以太通道。
6.一种网络设备,其特征在于,所述网络设备包括以太网芯片、多核处理器和目标队列确定模块:
所述以太网芯片,用于基于接收侧缩放RSS规则将以太通道上收到的报文发送到RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中;
所述目标队列确定模块,用于以预设间隔周期从多个硬件接收队列中确定一个硬件接收队列作为目标硬件接收队列;
所述多核处理器中与所述目标硬件接收队列对应的转发核,用于对所述报文进行处理。
7.根据权利要求6所述的网络设备,其特征在于,所述网络设备还包括系统配置模块,用于配置系统为逐包转发模式,以使得所述以太网芯片基于所述RSS规则将所述报文发送到所述RSS的硬件接收队列表对应的目标硬件接收队列中。
8.根据权利要求6所述的网络设备,其特征在于,所述多核处理器中包括至少一个队列切换核;
所述目标队列确定模块,具体用于获取所述多核处理器中与所述以太通道所对应的队列切换核;由所述队列切换核从多个所述硬件接收队列中确定一个目标硬件接收队列,并设置到RSS的硬件接收队列表中。
9.根据权利要求8所述的网络设备,其特征在于,所述队列切换核具体用于从多个所述硬件接收队列中按照预设顺序依次选择一个硬件接收队列得到一个目标硬件接收队列,并设置到RSS的硬件接收队列表中。
10.根据权利要求6-9任一项所述的网络设备,其特征在于,所述数据通道为万兆以太通道。
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