CN112187668B - 一种队列管理方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种队列管理方法、装置和设备。在本申请中，通过在网络设备中第一出方向的报文队列被占用一定程度(比如第一出方向队列中占用量大于或等于第一值)的前提下，优先将第一入方向队列中的某些报文描述符(报文描述符对应的报文满足指定条件)放入第一出方向队列以转发相应的报文，并且丢弃其他报文，避免第一出方向队列中的报文队列被占满，防止网络设备死机。

Description

一种队列管理方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及计算机领域，特别涉及一种队列管理方法、装置及设备。

背景技术

在一些应用场景中比如主网络设备故障的应用场景，一旦主网络设备故障，则可能导致备网络设备瞬间会收到大量的业务报文。而突发的大量业务报文会很快占用完备网络设备上的报文队列。

一旦网络设备上的报文队列被占满，则网络设备就很难再处理其他业务，甚至可能会导致网络设备死机。

发明内容

本申请公开了一种队列管理方法、装置及设备，以解决突发的大量业务报文导致的网络设备的队列被占满的问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种队列管理方法，该方法应用于网络设备，包括：

在将第一入方向队列中第一报文描述符放入第一出方向队列时，检查第一出方向队列中占用量是否大于或等于第一值；

当检查出第一出方向队列中占用量大于或等于第一值时，判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文，如果是，则将第一报文描述符放入第一出方向队列，如果否，则禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列；所述第一报文描述符用于描述所述第一报文。

可选的，所述方法包括：

第一出方向队列被预先设置的队列深度为第一入方向队列被预先设置的队列深度的N倍，N大于1。

可选的，所述第一值为第一值为k/N；所述k大于等于1且小于N。

可选的，所述判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文，包括：

判断第一报文是否为在本网络设备被确定转发终结的报文，如果是，确定所述第一报文满足指定条件，如果否，确定所述第一报文不满足指定条件。可选的，所述禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列，进一步包括：

向指定处理平台返回消息，所述消息用于触发所述指定处理平台重新发送所述第一报文，或者释放所述第一报文在所述指定处理平台已占用的资源。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种队列管理装置，该装置包括：

检查单元，用于在将第一入方向队列中第一报文描述符放入第一出方向队列时，检查第一出方向队列中占用量是否大于或等于第一值；

判断处理单元，用于当检查出第一出方向队列中占用量大于或等于第一值时，判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文，如果是，则将第一报文描述符放入第一出方向队列，如果否，则禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列；所述第一报文描述符用于描述所述第一报文。

可选的，所述装置包括：

第一出方向队列被预先设置的队列深度为第一入方向队列被预先设置的队列深度的N倍，N大于1。

可选的，所述判断处理单元判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文，包括：

判断第一报文是否为在本网络设备被确定转发终结的报文，如果是，确定所述第一报文满足指定条件，如果否，确定所述第一报文不满足指定条件。可选的，所述判断处理单元禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列，进一步包括：

向指定处理平台返回消息，所述消息用于触发所述指定处理平台重新发送所述第一报文，或者释放所述第一报文在所述指定处理平台已占用的资源。

根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，该电子设备包括：处理器和存储器；

所述存储器，用于存储机器可执行指令；

所述处理器，用于读取并执行所述存储器存储的机器可执行指令，以实现如上所述的方法。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由以上技术方案可知，本申请提供的方案可以在网络设备中第一出方向的报文队列被占用一定程度(比如第一出方向队列中占用量大于或等于第一值)的前提下，优先将第一入方向队列中的某些报文描述符(报文描述符对应的报文满足指定条件)放入第一出方向队列以转发相应的报文，并且丢弃其他报文，避免第一出方向队列中的报文队列被占满，防止网络设备死机。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。

图1是本申请实施例提供的方法流程图；

图2是本申请提供的N取值为1.5时网络设备中出方向队列和入方向队列的示意图；

图3是本申请提供的入方向队列向出方向队列传输报文描述符的示意图；

图4是本申请实施例提供的步骤102实现流程图；

图5是本申请提供的实现队列管理的装置示意图；

图6是本申请提供的图5所示装置的硬件结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，并使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请实施例中技术方案作进一步详细的说明。

参见图1，图1为本申请实施例提供的方法流程图。作为一个实施例，图1所示的流程可以应用于网络设备。这里的网络设备可为交换机、路由器、服务器等电子设备，本实施例并不具体限定。

可选地，在本实施例中，网络设备可依据处理器的核数配置对应的出方向队列和入方向队列。优选地，网络设备中的出方向队列和入方向队列的个数与网络设备的处理器的核数是一一对应的，比如处理器中有M个核，针对每个核，配置对应的1个出方向队列和1个入方向队列，即M个核就会得到M个出方向队列和M个入方向队列。

可选地，本实施例中，不同的入方向队列被预先设置的队列深度是相同的，不同的出方向队列被预先设置的队列深度也是相同的。这里，队列深度通过队列中报文描述符的最大数量表示。

可选地，本实施例中，出方向队列的队列深度为入方向队列的队列深度的N倍，N大于1。本实施例中，N大于1，N可根据实际需求设置，比如N设置为1.5。以N为1.5为例，图2举例示出网络设备中出方向队列和入方向队列的示意图。在图2中，入方向队列和出方向队列以环形队列为例，环形队列中一个圆环表示一个队列。对于每一圆环表示的队列，其队列深度可通过圆环被分成的份数表示。以图2所示的入方向队列为例，所有入方向队列的队列深度相等，比如都为16，即每一入方向队列中最多可以放入16个报文描述符。再以图2所示的出方向队列为例，所有出方向队列的队列深度相等，比如都为24，即每一出方向队列中最多可以放入24个报文描述符。

可选的，在网络设备工作前，可以根据以往该节点的网络设备处理的业务量来设置N和k/N的大小。如果要修改N的大小，则需重启该网络设备，通过初始化网络设备来重新设置N的大小。在网络设备工作的过程中，可以根据当前网络设备处理的业务量，通过动态调整第一值k/N的大小，来适应各种不同的业务场景。

基于上面描述，下面对图1所示流程进行描述：

如图1所示，该流程可以包括以下步骤：

步骤101，在将第一入方向队列中第一报文描述符放入第一出方向队列时，检查第一出方向队列中占用量是否大于或等于第一值，如果大于或等于第一值，则执行步骤102；如果小于第一值，则将第一报文描述符放入第一出方向队列。

在具体实现时，当网络设备通过外部端口接收到报文时，其会缓存报文，并将报文对应的描述信息(比如报文的缓存地址、报文长度等，可通过报文描述符表征)存入对应的入方向队列。这里，入方向队列可依据报文接收端口确定，或者，依据报文本身的特征比如源IP地址、目的IP地址等确定，本实施例并不具体限定。最终，入方向队列中会存储不同报文的报文描述符。

对应地，对于任一入方向队列，会将其中一个报文描述符放入出方向队列以转发该第一报文描述符对应的报文。图3为举例示出入方向队列向出方向队列传输报文描述符的示意图。比如，在图3中，当网络设备通过外部接口接收到报文(记为第一报文)时，会将第一报文缓存到如图3所示的其中一个buffer地址中，然后将第一报文的报文描述符(记为第一报文描述符，表征报文的描述信息)存入对应的入队列(记为第一入方向队列)中比如将第一报文描述符存入图3中的队列11中。当后续需要转发第一报文时，则需要将队列11中第一报文描述符放入对应的出方向队列(记为第一出方向队列)比如图3所示的队列21，即上述步骤101中将第一入方向队列中第一报文描述符放入第一出方向队列。

当将第一入方向队列中第一报文描述符放入第一出方向队列时，如上述步骤101描述，则需要进一步检查第一出方向队列中占用量是否大于或等于第一值，当检查出第一出方向队列中占用量大于或等于第一值时，则执行下述步骤102。

作为一个实施例，上述第一值可根据实际需求设置，比如设置为k/N；所述k大于等于1且小于N。以N取值为1.5，则这里的第一值可为大于等于1小于1.5之间的任意数。

可选地，步骤101中的第一入方向队列和第一出方向队列是网络设备中一个核上的对应的一组队列。

步骤102，判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文；如果是，则将第一报文描述符放入第一出方向队列，如果否，则禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列，所述第一报文描述符用于描述所述第一报文。

在本实施中，判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文有很多实现方式，下文图4举例描述其中一种实现方式，这里暂不赘述。

可选地，本步骤102中，在将第一报文描述符放入第一出方向队列后，如果第一报文满足指定条件，比如第一报文为在本网络设备转发终结的报文，本网络设备会根据从第一出方向队列传输出的第一报文描述符中读取到的报文描述信息，找到第一报文所在的位置，清除第一报文以释放第一报文在本网络设备中所占用的缓存，并清除第一报文描述符以释放其占用的第一出方向队列的存储资源。

作为一个实施例，对于第一出方向队列，会根据先进先出的规则将第一出方向队列中各报文描述符传输到本网络设备的网卡。仍以第一报文描述符为例，当将第一报文描述符传输到本网络设备的网卡时，在网卡根据第一报文描述符中的报文描述信息找到第一报文所在的地址后，本方法会清除已缓存的第一报文，以释放第一报文所占用的缓存，并清除第一出方向队列中的第一报文描述符，以释放所述第一报文描述符占用的分配给第一出方向队列的存储资源。

可选的，本步骤102中，如果第一报文描述符对应的第一报文不满足指定条件，将禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列。

作为另一个实施例，在禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列时可进一步执行以下步骤：向指定处理平台返回消息，所述消息用于触发所述指定处理平台重新发送所述第一报文，或者释放所述第一报文在所述指定处理平台已占用的资源。

至此，完成图1所示流程。

通过图1所示的流程可以看出，本实施例在将第一入方向队列中第一报文描述符放入第一出方向队列时，并非直接将第一入方向队列中第一报文描述符放入第一出方向队列，而是先检查第一出方向队列中占用量是否大于或等于第一值，依据检查结果确定是否将第一报文描述符放入第一出方向队列。这相比相关技术直接将第一入方向队列中第一报文描述符放入第一出方向队列，能够防止第一出方向队列中的报文队列被占满而导致网络设备死机问题。

进一步地，本实施例中，当检查第一出方向队列中占用量大于或等于第一值时，进一步判断第一报文描述符(用于描述所述第一报文)对应的第一报文是否为满足指定条件的报文；如果是，则将第一报文描述符放入第一出方向队列，如果否，则禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列，这能优先保证处理在本网络设备确定转发终结的报文，以清除第一出方向队列中相应的报文描述符，释放这些报文描述符所占用的第一出方向队列的存储资源，进一步利用被释放的资源转发其他报文。

需要说明的是，上述图1所示流程是在第一出方向队列中占用量大于或等于第一值的前提下执行的。而若第一出方向队列中占用量小于第一值，则可直接将第一报文描述符放入第一出方向队列以转发第一报文描述符对应的第一报文。

下面对上述步骤102中如何判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文进行描述：

参见图4，图4为本申请实施例提供的步骤102实现流程图。如图4所示，该流程可包括以下步骤：

步骤401，判断第一报文是否为在本网络设备被确定转发终结的报文，如果是，执行步骤402，如果否，执行步骤403。

可选地，第一报文是否为在本网络设备被确定转发终结的报文有很多实现方式，比如被确定为转发不ok的报文(比如被确定需要丢弃的报文等)，或者被认为是在本设备驱动终结的报文，或者是由指定平台转发的需要终结的报文等，本实施例并不具体限定。

再比如：依据第一报文描述符指示的报文存储位置获取第一报文，在第一报文中的内容有损坏比如目的IP地址丢失或格式错误等，或者报文中的目的IP地址为本网络设备的IP地址等时，确定所述第一报文为在本网络设备转发终结的报文。

需要说明的是，上述只是判断第一报文是否为在本网络设备被确定转发终结的报文的具体示例，并非用于限定。

步骤402，确定第一报文满足指定条件。

可选的，依据步骤401中的方法判断第一报文是在本网络设备被确定转发终结的报文后，所述第一报文满足指定条件。

步骤403，确定所述第一报文不满足指定条件。

可选的，依据步骤401中的方法判断第一报文不是在本网络设备被确定转发终结的报文后，所述第一报文不满足指定条件。

至此，完成图4所示流程。

通过图4所示流程，实现了判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文。需要说明的是，图4所示流程只是一个举例，并非用于限定。

可选地，本实施例中，当第一报文描述符对应的第一报文为满足指定条件的报文、且将第一报文描述符放入第一出方向队列时，若完成第一报文的处理(比如转发至CPU等)，则后续可进一步在第一出方向队列中清除第一报文描述符，并清除已缓存的第一报文。

可选地，在本实施例中，当第一报文描述符对应的第一报文不为满足指定条件的报文时，上述禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列可为：在第一入方向队列中清除第一报文描述符。

可选地，在本实施例中，当第一报文描述符对应的第一报文不为满足指定条件的报文时，上述禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列可进一步包括：向指定处理平台返回失败。所述消息用于触发所述指定处理平台重新发送所述第一报文，或者释放所述第一报文在所述指定处理平台已占用的资源比如指定处理平台已保存的第一报文的备份报文所占用的资源。

以上对本申请实施例提供的方法进行了描述。下面对本申请实施例提供的装置进行描述：

参见图5，图5为本申请实施例提供的一种实现队列管理的装置示意图。该装置包括：

检查单元，用于在将第一入方向队列中第一报文描述符放入第一出方向队列时，检查第一出方向队列中占用量是否大于或等于第一值；

判断处理单元，用于当检查出第一出方向队列中占用量大于或等于第一值时，判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文，如果是，则将第一报文描述符放入第一出方向队列，如果否，则禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列；所述第一报文描述符用于描述所述第一报文。

作为一个实施例，所述检查单元中的第一报文描述符包含报文的缓存地址、报文长度等信息。

作为一个实施例，在所述判断处理单元中的判断结果为第一报文描述符对应的第一报文为满足指定条件的报文时：

可选的，所述判断处理单元中的判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文通过判断第一报文是否为在本网络设备被确定转发终结的报文。第一报文是否为在本网络设备被确定转发终结的报文有很多实现方式，比如被确定为转发不ok的报文(比如被确定需要丢弃的报文等)，或者被认为是在本设备驱动终结的报文，或者是由指定平台转发的需要终结的报文等，本实施例并不具体限定。

可选的，在所述判断处理单元中的判断结果为第一报文描述符对应的第一报文满足指定条件的报文时，禁止第一报文描述符放入第一出方向队列，并向指定处理平台返回失败，指定处理平台接收到返回的失败的信息后，会触发所述指定处理平台重新发送报文，或者释放第一报文在所述指定处理平台占用的资源。

进一步的，图5所示的装置实施例还包括：

队列管理单元，用于设置第一出方向队列的队列深度为第一入方向队列的队列深度的N倍，N大于1。设置第一值，所述第一值为k/N，所述k大于等于1，小于N。

至此，完成图5所示装置实施例的结构图。

对应地，本申请实施例还提供了图5所示装置实施例的硬件结构图，具体如图6所示。如图6所示，该硬件结构包括：处理器和存储器。

其中，所述存储器，用于存储机器可执行指令；

所述处理器，用于读取并执行所述存储器存储的机器可执行指令，以实现如图1所示的队列管理方法。

作为一个实施例，存储器可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，存储器可以是：易失存储器、非易失性存储器或者类似的存储介质。具体地，存储器可以是RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、DVD等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

至此，完成图6所示设备的描述。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种队列管理方法，其特征在于，该方法应用于网络设备，包括：

在将第一入方向队列中第一报文描述符放入第一出方向队列时，检查第一出方向队列中占用量是否大于或等于第一值；

当检查出第一出方向队列中占用量大于或等于第一值时，判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文，如果是，则将第一报文描述符放入第一出方向队列，如果否，则禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列；所述第一报文描述符用于描述所述第一报文；

其中，所述判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文，包括：

判断第一报文是否为在本网络设备被确定转发终结的报文，如果是，确定所述第一报文满足指定条件，如果否，确定所述第一报文不满足指定条件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

第一出方向队列被预先设置的队列深度为第一入方向队列被预先设置的队列深度的N倍，N大于1。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一值为k/N；所述k大于等于1且小于N。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列进一步包括：

向指定处理平台返回消息，所述消息用于触发所述指定处理平台重新发送所述第一报文，或者释放所述第一报文在所述指定处理平台已占用的资源。

5.一种队列管理装置，其特征在于，该装置应用于网络设备，包括：

检查单元，用于在将第一入方向队列中第一报文描述符放入第一出方向队列时，检查第一出方向队列中占用量是否大于或等于第一值；

判断处理单元，用于当检查出第一出方向队列中占用量大于或等于第一值时，判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文，如果是，则将第一报文描述符放入第一出方向队列，如果否，则禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列；所述第一报文描述符用于描述所述第一报文；

其中，所述判断处理单元判断第一报文描述符对应的第一报文是否为满足指定条件的报文，包括：

判断第一报文是否为在本网络设备被确定转发终结的报文，如果是，确定所述第一报文满足指定条件，如果否，确定所述第一报文不满足指定条件。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，包括：

第一出方向队列被预先设置的队列深度为第一入方向队列被预先设置的队列深度的N倍，N大于1。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断处理单元禁止将第一报文描述符放入第一出方向队列，进一步包括：

向指定处理平台返回消息，所述消息用于触发所述指定处理平台重新发送所述第一报文，或者释放所述第一报文在所述指定处理平台已占用的资源。

8.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括：处理器和存储器；

所述存储器，用于存储机器可执行指令；

所述处理器，用于读取并执行所述存储器存储的机器可执行指令，以实现如权利要求1至4任一所述方法。

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