CN111176811B - 一种基于多核处理器的大批量表项快速老化的实现装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于多核处理器的大批量表项快速老化的实现装置及方法，针对上亿级别的大批量表项，借助多核处理器空闲任务调度机制和特定的并行表项设计，实现低资源消耗情况下的快速老化处理。

Description

一种基于多核处理器的大批量表项快速老化的实现装置及 方法
技术领域
本发明涉及INTERNET管理技术领域，尤其是一种基于多核处理器的大批量表项快速老化的实现装置及方法。
背景技术
多核处理器是一种多核心多线程的定制网络处理器，可以实现大容量报文的并行处理。在多核处理器中，一般包含32个或者48个协处理器，方便进行并行处理。
定制网络设备串接在路由器之间，或者旁路并接到承载网的路由器线路上，完成对网络流量的初步分析工作。部分场景下，定制设备上可能存在千万甚至上亿级别数目的表项，如此大量的表项，如果要进行老化删除处理，传统的方案是在每个表项中记录一个时间戳，每次表项被报文进行处理时，就刷新该时间戳，同时单独一个进程/线程进行持续性表项扫描，每扫描到一个节点时，取当前时间和表项中时间戳进行对比，当时间差超过老化阈值时，则进行表项删除。由上可见，传统解决方案虽然可以在功能上完成表项老化，但是存在时间精度低，单独进程资源持续占用等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于多核处理器的大批量表项快速老化的实现装置及方法，针对上亿级别的大批量表项，借助多核处理器空闲任务调度机制和特定的并行表项设计，实现低资源消耗情况下的快速老化处理。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于多核处理器的大批量表项快速老化的实现装置，包括：任务调度模块、大容量表项拆分模块和老化处理模块；
任务调度模块根据任务类型及任务的tag值，进行调度，发现空闲协处理器时，按任务类型及tag值，提交任务到协处理器处理；
大容量表项拆分模块将亿级大容量表项按合适间隔M进行拆分，同时为整个大容量表的老化任务指定任务类型，及为每M个表项指定一个tag value，方便任务调度模块进行调度处理；
任务调度模块将指定tag值及任务类型分配给指定协处理器时，老化处理模块将指定tag值，遍历整个大容量表中，M*tag到M*(tag+1)范围的表项，进行老化判断。
相应的，一种基于多核处理器的大批量表项快速老化的实现方法，包括如下步骤：
(1)将需要进行老化处理的大容量表项按合适间隔M进行拆分，大容量表项的总容量为T，则共分为N段，T/M＝N，同时为整个大容量表的老化任务指定任务类型为MISSION_TYPE_A，及为每M个表项指定一个tag value，方便任务调度模块进行调度处理；
(2)表项分段完成后，设备启动一个简单定时器，按用户指定间隔触发任务，触发任务时携带任务类型及所有tag值；
(3)任务调度模块接收到定时器触发的任务类型及所有tag值后，根据硬件调度算法，寻找空闲协处理器，逐个将各tag值对应的表项段分配出去，若标签值查表成功，执行步骤(4)，若标签值查表失败，则结束任务；
(4)各协处理器接收到任务及指定tag值后，遍历tag值对应的表项段，范围M*tag到M*(tag+1)，逐个进行老化判断及删除。
本发明的有益效果为：本发明通过借用多核处理器多核心并发能力，设计了一种高效的大批量表项老化方案，在此方案下，即使是亿级别表项，都可以实现瞬间释放，为各种海量数据场景下，用户数据或表项快速更新，提供了一种高效解决方案。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
一种基于多核处理器的大批量表项快速老化的实现装置，包括：任务调度模块、大容量表项拆分模块和老化处理模块；
任务调度模块根据任务类型及任务的tag值，进行调度，发现空闲协处理器时，按任务类型及tag值，提交任务到协处理器处理；
大容量表项拆分模块将亿级大容量表项按合适间隔M进行拆分，同时为整个大容量表的老化任务指定任务类型，及为每M个表项指定一个tag value。方便任务调度模块进行调度处理；
任务调度模块将指定tag值及任务类型分配给指定协处理器时，老化处理模块将指定tag值，遍历整个大容量表中，M*tag到M*(tag+1)范围的表项，进行老化判断。
如图1所示，一种基于多核处理器的大批量表项快速老化的实现方法，包括如下步骤：
(1)将需要进行老化处理的大容量表项(总容量T)按合适间隔M进行拆分，则共分为N段(T/M＝N)，同时为整个大容量表的老化任务指定任务类型(MISSION_TYPE_A)，及为每M个表项指定一个tag value，方便任务调度模块进行调度处理；
(2)表项分段完成后，设备启动一个简单定时器，按用户指定间隔触发任务，触发任务时携带任务类型及所有tag值；
(3)任务调度模块接收到定时器触发的任务类型及所有tag值后，根据硬件调度算法，寻找空闲协处理器，逐个将各tag值对应的表项段分配出去，若标签值查表成功，执行步骤S4，若标签值查表失败，则结束任务；
(4)各协处理器接收到任务及指定tag值后，遍历tag值对应的表项段，范围M*tag到M*(tag+1)，逐个进行老化判断及删除。
针对上亿级别的大批量表项，借助多核处理器空闲任务调度机制和特定的并行表项设计，实现低资源消耗情况下的快速老化处理。
针对亿级的表项，首先在每个表项中存储表项创建时间对应的时间戳，后续任意一个协处理器调度获得该表项时，可以进行是否达到老化时间及是否需要删除的判断。
其次，将全局表项数目T，逻辑上等分为N份。则每一份表项数目为M＝T/N。为这N份表项集合，分别赋予一个标签值(tag value)，同时为这N个tag值，赋予一个统一的任务类型值(MISSION_TYPE_A)。
然后，只需要周期性调用接口，触发一次指定类型的任务(任务类型为MISSION_TYPE_A)，在任务中提交N个tag值，后续通过统一调度系统，在协处理器空闲时，分别将N个tag值各自交给空闲处理器处理，获取到tag值i的协处理器，将扫描M*i到M*(i+1)范围内的表项。分别进行老化判断，和表项删除处理。

Claims (2)

1.一种基于多核处理器的大批量表项快速老化的实现装置，其特征在于，包括：任务调度模块、大容量表项拆分模块和老化处理模块；
任务调度模块根据任务类型及任务的tag值，进行调度，发现空闲协处理器时，按任务类型及tag值，提交任务到协处理器处理；
大容量表项拆分模块将亿级大容量表项按合适间隔M进行拆分，同时为整个大容量表的老化任务指定任务类型，及为每M个表项指定一个tag value，方便任务调度模块进行调度处理；
任务调度模块将指定tag值及任务类型分配给指定协处理器时，老化处理模块将指定tag值，遍历整个大容量表中，M*tag到M*(tag+1)范围的表项，进行老化判断。
2.一种基于多核处理器的大批量表项快速老化的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将需要进行老化处理的大容量表项按合适间隔M进行拆分，大容量表项的总容量为T，则共分为N段，T/M＝N，同时为整个大容量表的老化任务指定任务类型为MISSION_TYPE_A，及为每M个表项指定一个tag value，方便任务调度模块进行调度处理；
(2)表项分段完成后，设备启动一个简单定时器，按用户指定间隔触发任务，触发任务时携带任务类型及所有tag值；
(3)任务调度模块接收到定时器触发的任务类型及所有tag值后，根据硬件调度算法，寻找空闲协处理器，逐个将各tag值对应的表项段分配出去，若标签值查表成功，执行步骤(4)，若标签值查表失败，则结束任务；
(4)各协处理器接收到任务及指定tag值后，遍历tag值对应的表项段，范围M*tag到M*(tag+1)，逐个进行老化判断及删除。
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