CN1929453A - 重组分片数据的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重组分片数据的方法，该方法包括：根据需要重组的分片数据提取特征值，内容地址存储器根据特征值对已创建的分片数据信息进行搜索；根据搜索结果判断内容地址存储器中是否已创建所述需要重组的分片数据信息，如果是，从内容地址存储器中获取分片数据的重组信息，否则结束流程；判断所有需要重组的分片数据是否都到达，如果是，根据获取的重组信息对分片数据进行重组，否则结束流程。根据上述方法，本发明也提供了一种重组分片数据的装置，利用本发明不但保持了软件重组的灵活性，而且还保持了硬件重组的高速性能，另外本发明还可以避免已创建分片数据的重组信息长期占用内容地址存储器资源所带来的安全漏洞和资源利用隐患。

Description

重组分片数据的方法与装置
技术领域
本发明涉及网络通信系统的数据处理领域，尤其涉及一种重组分片数据的方法与装置。
背景技术
在网络中数据传输链路有一个最大传送单元(MTU，Maximal TransmitUnit)的限制，也就是在指定链路上只能传送小于或等于该链路最大传送单元所能传输的数据。如果超过指定链路最大传送单元所能传输的数据，那么就要在中间节点或数据源头进行分片，然后在接收端或中间节点进行分片数据的重组工作。
现有技术中进行数据重组的方式包括软件重组、固件重组以及硬件重组。所述软件重组是通过运行于中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)的软件来完成分片数据的重组，整个重组过程需要占用运算处理单元和动态存储器(DRAM，Dynamic Random-Access Memory)的资源。固件重组是通过汇编语言实现的软件来完成分片数据的重组，并且固件重组是针对特定分片数据的重组，其中，固件就是运行于数字信号处理器或网络处理器等专用器件中并用纯汇编语言来实现的软件。硬件重组是通过专用硬件对特定分片数据或者特定数量的分片数据进行重组。
采用运行于中央处理单元的软件负责分片重组方式对数据进行重组比较灵活，但是需要占用中央处理单元大量资源，并且重组速度慢，不能满足高速数据传送的要求；采用固件重组方式对数据进行重组的速度要高于运行于中央处理单元的软件负责分片重组，但是单纯靠固件重组速度依然较低，同时需要占用固件大量存储资源；采用硬件重组方式对数据进行重组的速度相对前两种重组方式的速度要高出很多，但是硬件一般只是针对特定分片数据的重组，或者只能处理特定数量的分片数据，灵活性比较差，不能满足高速、灵活的重组需求。由上述三种重组方式可知，现有技术的缺陷是对数据进行重组时不能同时满足高速和灵活的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种重组分片数据的方法与装置，该方法与装置能够同时满足高速、灵活的重组需求。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种重组分片数据的方法，该方法包括：
根据需要重组的分片数据提取特征值，内容地址存储器根据特征值对已创建的分片数据信息进行搜索；
根据搜索结果判断内容地址存储器中是否已创建所述需要重组的分片数据信息，如果是，从内容地址存储器中获取分片数据的重组信息，否则结束流程；
判断所有需要重组的分片数据是否都到达，如果是，根据获取的重组信息对分片数据进行重组，否则结束流程。
可选地，在提取特征值之前进一步包括：
根据进入系统的分片数据内容判断该分片数据是否需要重组，如果是，执行所述根据需要重组的分片数据提取特征值的步骤。
可选地，获取分片数据的重组信息之前进一步包括：
判断重组信息在内容地址存储器的存放时间是否超过预置时间，如果是，中央处理单元对放置于内容地址存储器的分片数据重组信息进行老化，否则，执行所述从内容地址存储器中获取分片数据的重组信息的步骤。
可选地，获取的分片数据重组信息包括分片数据的特征值、数据结构和标志位。
根据上述方法，本发明提供了一种重组分片数据的装置，该装置包括：
第一固件，用于根据需要重组的分片数据提取特征值，再提供该特征值给内容地址存储器，以及根据内容地址存储器的搜索结果判断内容地址存储器中是否已创建所述需要重组的分片数据信息，并在已创建所述需要重组的分片数据信息时从内容地址存储器中获取所述分片数据的重组信息，以及判断所有需要重组的分片数据是否都到达，并在所有需要重组的分片数据都到达时根据获取的重组信息对分片数据进行重组；
内容地址存储器，用于创建所述需要重组的分片数据信息，以及根据第一固件提供的特征值对已创建的分片数据信息进行搜索。
可选地，该装置还进一步包括中央处理单元，用于判断重组信息在内容地址存储器的存放时间是否超过预置时间。
可选地，中央处理单元还进一步用于对存放时间超过预置时间的分片数据重组信息进行老化。
可选地，第一固件进一步用于在中央处理单元对重组信息在内容地址存储器的存放时间超过预置时间时对分片数据重组信息进行老化。
可选地，第一固件还进一步用于将分片数据的特征值、数据结构和标志位写入内容地址存储器中。
以上技术方案可以看出，本发明提供的重组分片数据的方法与装置具有以下有益效果：
首先，由于本发明首先根据需要重组的分片数据提取特征值，再由内容地址存储器对已创建的分片数据信息进行搜索，然后内容地址存储器和固件配合完成分片数据的重组，本发明使用内容地址存储器对已创建的分片数据信息进行搜索的速度要远远高于中央处理单元的搜索速度，同时固件的处理速度同硬件几乎相当，这样就可以完成高速分片数据的重组工作，另外，固件一般都是软件可编程的，这样可以根据实际需要进行调整，从而保持了运行于中央处理单元的软件分片重组的灵活性特点。
其次，由于本发明由中央处理单元判断重组信息在内容地址存储器的存放时间是否超过预置时间，如果存放时间超过预置时间，中央处理单元或固件就会对放置于内容地址存储器的分片数据重组信息进行老化，将那些长期占用内容地址存储器资源的重组信息进行清除，这样可以保证后续需要重组的分片数据可以申请到可用的内容地址存储器资源，从而保证了资源的合理利用，进而避免已创建分片数据的重组信息长期占用内容地址存储器资源所带来的安全漏洞和资源利用隐患。
附图说明
图1是本发明方法的主体流程图；
图2是本发明方法实施例的流程图；
图3是本发明装置实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种重组分片数据的方法，该方法的基本思想是：根据需要重组的分片数据提取特征值，内容地址存储器根据特征值对已创建的分片数据信息进行搜索；根据搜索结果判断内容地址存储器中是否已创建所述需要重组的分片数据信息，如果是，从内容地址存储器中获取分片数据的重组信息，否则结束流程；判断所有需要重组的分片数据是否都到达，如果是，根据获取的重组信息对分片数据进行重组，否则结束流程。
根据上述方法的基本思想，再结合附图对本发明方法的具体技术方案进行详细说明。
参照图1，图1是本发明方法的主体流程图，该流程具体包括以下步骤：
步骤101、运行在数字信号处理器或网络处理器等专用器件的固件根据需要重组的分片数据提取特征值，并根据特征值查找内容地址存储器，再将分片数据的特征值、相关数据结构以及标志位写入内容地址存储器形成分片数据的重组信息，其中，数据结构和标志位都是由固件先创建再写入内容地址存储器中。
步骤102、内容地址存储器根据固件提供的特征值对已创建的分片数据信息进行搜索，并将搜索结果返回给固件。
步骤103、固件根据搜索结果判断内容地址存储器是否已创建该分片数据信息，如果是，执行步骤104，否则结束流程。
步骤104、固件从内容地址存储器中获取分片数据的重组信息，其中，重组信息是由固件创建在内容地址存储器上的信息，具体包括特征值、相关数据结构和标志位。
步骤105、判断所有需要重组的分片数据是否都已到达，如果是，执行步骤106，否则结束流程。
步骤106、根据获取的重组信息对所有分片数据进行重组，并将重组数据发送给数据链路。
其中，本发明选用内容地址存储器(CAM，Content Addressable Memory)对已创建的分片数据信息进行搜索，因为使用内容地址存储器对已创建的分片数据信息进行搜索的速度要远远高于中央处理单元的搜索速度，当然也不排除采用中央处理单元搜索已创建的分片数据信息。另外，固件就是运行在数字信号处理器或网络处理器等专用器件中的软件，并且固件的处理速度同硬件几乎相当，所以本发明由固件和内容地址存储器配合完成数据的重组，这样就可以完成高速分片数据的重组工作。同时固件一般都是软件可编程的，这样可以根据实际需要进行调整，从而保持了运行于中央处理单元的软件分片重组的灵活性特点。
参照图2，图2是本发明方法实施例的流程图，该实施例将分片数据重组分为正常情况下的数据重组和异常情况下的数据重组两种，该流程具体包括以下步骤：
步骤201、分片数据进入系统。
步骤202、运行在数字信号处理器或网络处理器等专用器件中的固件根据分片数据内容判断所述数据是否需要重组，如果是，执行步骤203，否则结束流程。
步骤203、固件根据需要重组的分片数据提取特征值，并根据该特征值查找内容地址存储器，再将分片数据的特征值、相关数据结构以及标志位等写入内容地址存储器形成分片数据的重组信息，其中，数据结构和标志位都是由固件先创建再写入内容地址存储器中。
步骤204、内容地址存储器对已创建的分片数据信息进行搜索，并将搜索结果返回给固件。
步骤205、固件根据搜索结果判断内容地址存储器是否已创建该分片数据信息，如果是，执行步骤208，否则执行步骤206。
步骤206、固件根据特征值对内容地址存储器进行初始化，同时也将相关数据结构和标志也进行了初始化。
步骤207、将分片数据放入数据分片链，并等待下一分片数据，结束流程。
步骤208、固件从内容地址存储器中获取该分片数据的重组信息。
步骤209、中央处理单元判断分片数据的重组信息在内容地址存储器上的存放时间是否超过预置时间，如果是，表明重组过程异常，然后执行步骤210，否则执行步骤211。
步骤210、中央处理单元对存放在内容地址存储器的重组信息进行老化处理，将那些长期占用内容地址存储器资源的重组信息进行清除，这样可以保证后续需要重组的分片数据可以申请到可用的内容地址存储器资源，因此中央处理单元需要定期地对内容地址存储器中存在的重组信息进行老化，进而保证了资源的合理利用。
步骤211、判断所有分片数据是否都已到达，如果是，执行步骤212，否则执行步骤213。
步骤212、根据获取的重组信息对所有分片数据进行重组，并将重组数据发送给数据链路。
步骤213、设置标志位，再将分片数据放入数据分片链，等待下一分片数据，结束流程。
其中，步骤209和步骤210是对分片数据的重组信息长期占用内容地址存储器资源的异常处理流程，如果整个重组过程都是正常的，则可以将步骤209和步骤210去掉。
由上述可知，本实施方式中是通过内容地址存储器协助查找已创建的分片数据信息，除此之外，还可以通过中央处理单元来查找已创建的分片数据信息。另外，本实施方式是由中央处理单元对存放在内容地址存储器的重组信息进行老化处理，此外还可以由固件对重组信息进行老化处理。
根据上述方法，本发明也提供了一种重组分片数据的装置，所述装置包括第一固件和内容地址存储器，该装置的思想是：第一固件用于根据需要重组的分片数据提取特征值，内容地址存储器用于根据第一固件提供的特征值对已创建的分片数据信息进行搜索；
第一固件根据搜索结果判断内容地址存储器中是否已创建所述需要重组的分片数据信息，并在已创建所述需要重组的分片数据信息时从内容地址存储器中获取所述分片数据的重组信息；
第一固件再判断所有需要重组的分片数据是否都到达，并在所有需要重组的分片数据都到达时根据获取的重组信息对分片数据进行重组。
参照图3，图3是本发明装置实施例示意图，该装置包括第一固件301、内容地址存储器302和中央处理单元303。
其中，第一固件301，用于从需要重组的分片数据中提取特征值，再根据特征值查找内容地址存储器302，以及将需要重组数据的特征值、相关数据结构以及标志位等写入内容地址存储器302形成重组信息，其中，数据结构和标志位都是由第一固件301先创建然后再写入内容地址存储器302。
其中，内容地址存储器302，用于根据第一固件301提供的分片数据特征值搜索已创建的分片数据信息，以及将搜索结果返回给第一固件301；
其中，中央处理单元303，用于判断分片数据的重组信息在内容地址存储器302所占用的时间是否超过预置时间，并在重组信息占用时间超过预置时间的情况对该重组信息进行老化处理。其中，所述老化处理就是清除重组信息，并释放该重组信息所占用的内容地址存储器302资源。
第一固件301从需要重组的分片数据中提取特征值，再根据特征值查找内容地址存储器302，并将该特征值写入内容地址存储器302；内容地址存储器302根据第一固件301提供的分片数据特征值对已创建的分片数据信息进行搜索，并将搜索结果返回给第一固件301。
第一固件301根据搜索结果判断内容地址存储器302是否已创建该分片数据信息，并在已创建该分片数据信息的情况下从内容地址存储器302中获取分片数据的重组信息。
中央处理单元303判断分片数据的重组信息在内容地址存储器302上的存放时间是否超过预置时间，并在重组信息在内容地址存储器302存放时间超过预置时间的情况对存放内容地址存储器302的重组信息进行老化处理，将长期占用内容地址存储器302资源的重组信息进行清除，这样可以保证后续需要重组的分片数据可以申请到可用的内容地址存储器资源。
第一固件301判断所有需要重组的分片数据是否都已到达，并在所有分片数据都已到达时根据重组信息对所有分片数据进行重组，再将重组数据发送给数据链路。
由装置实施例可知，本实施方式是由中央处理单元303对存储在内容地址存储器302的分片数据重组信息进行老化，它也可以由第一固件301对重组信息进行老化，如果是第一固件301对重组信息进行老化，需要中央处理单元303将存放时间是否超过预置时间的判断结果发送给第一固件301，第一固件301再根据判断结果决定是否需要对重组信息进行老化。另外，本实施方式中是由内容地址存储器302对已创建的分片数据信息进行搜索，本发明也不排除用中央处理单元303来搜索已创建的分片数据信息。
以上对本发明所提供的一种重组分片数据的方法与装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1、一种重组分片数据的方法，其特征在于，该方法包括：
根据需要重组的分片数据提取特征值，内容地址存储器根据特征值对已创建的分片数据信息进行搜索；
根据搜索结果判断内容地址存储器中是否已创建所述需要重组的分片数据信息，如果是，从内容地址存储器中获取分片数据的重组信息，否则结束流程；
判断所有需要重组的分片数据是否都到达，如果是，根据获取的重组信息对分片数据进行重组，否则结束流程。
2、如权利要求1所述的重组分片数据的方法，其特征在于，在提取特征值之前进一步包括：
根据进入系统的分片数据内容判断该分片数据是否需要重组，如果是，执行所述根据需要重组的分片数据提取特征值的步骤。
3、如权利要求1或2所述的重组分片数据的方法，其特征在于，获取分片数据的重组信息之前进一步包括：
判断重组信息在内容地址存储器的存放时间是否超过预置时间，如果是，中央处理单元对放置于内容地址存储器的分片数据重组信息进行老化，否则，执行所述从内容地址存储器中获取分片数据的重组信息的步骤。
4、如权利要求3所述的重组分片数据的方法，其特征在于，获取的分片数据重组信息包括分片数据的特征值、数据结构和标志位。
5、一种重组分片数据的装置，其特征在于，该装置包括：
第一固件，用于根据需要重组的分片数据提取特征值，再提供该特征值给内容地址存储器，以及根据内容地址存储器的搜索结果判断内容地址存储器中是否已创建所述需要重组的分片数据信息，并在已创建所述需要重组的分片数据信息时从内容地址存储器中获取所述分片数据的重组信息，以及判断所有需要重组的分片数据是否都到达，并在所有需要重组的分片数据都到达时根据获取的重组信息对分片数据进行重组；
内容地址存储器，用于创建所述需要重组的分片数据信息，以及根据第一固件提供的特征值对已创建的分片数据信息进行搜索。
6、如权利要求5所述的重组分片数据的装置，其特征在于，该装置还进一步包括中央处理单元，用于判断重组信息在内容地址存储器的存放时间是否超过预置时间。
7、如权利要求6所述的重组分片数据的装置，其特征在于，中央处理单元还进一步用于对存放时间超过预置时间的分片数据重组信息进行老化。
8、如权利要求6所述的重组分片数据的装置，其特征在于，第一固件进一步用于在中央处理单元判断重组信息在内容地址存储器的存放时间超过预置时间时对分片数据重组信息进行老化。
9、如权利要求5或8所述的重组分片数据的装置，其特征在于，第一固件还进一步用于将分片数据的特征值、数据结构和标志位写入内容地址存储器中。
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