基于RSS的网络会话分发方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于RSS的网络会话分发方法及系统，其中的方法包括：在低会话高流量场景下，通过RSS将各条网络会话均匀分配到网卡的cpu接收队列序号id上，以实现cpu资源的均衡利用。利用本发明专利技术，基于RSS利用r组合算法、转换规则、特定分组算法以及方差计算获取最优的key与redirection table，能够解决网络会话不能均匀分配到各个id上的问题，从而提高设备的性能。

【技术实现步骤摘要】
基于RSS的网络会话分发方法及系统
本专利技术涉及网络会话分发
，更为具体地，涉及一种基于RSS的网络会话分发方法及系统。
技术介绍
为了提升计算机的性能，现代计算机一般采用多核架构处理数据。对于基于多核架构的网络设备而言，当它接收到一个网络数据包时，相关的网卡需要通过一种机制决定将这个数据包交给哪个CPU处理，RSS(receivesidescaling，接收端调节)是一种网络数据包分发机制，已被广泛应用，尤其是应用在一些高性能的网络硬件设备中，如Intel推出的基于8259910Gb以太网控制器的万兆网卡就支持使用开发者给定的参数，通过RSS来进行CPU的任务分配。为了详细说明RSS进行数据包分发的过程，图1示出了现有的RSS的处理流程，如图1所示，RSS的处理流程包括如下几个简要步骤：首先，确定入参；包括一个40字节(320比特)的key的入参和一个长度为128的数组redirectiontable(重定向表)的入参。一般情况下，这两个入参可以由开发者指定，以满足特定场景下的计算需求。Key用于计算hash值，redirectiontable则用于将hash值映射到各个C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于RSS的网络会话分发方法，包括：在低会话高流量场景下，通过RSS将各条网络会话均匀分配到网卡的cpu接收队列序号id上，以实现cpu资源的均衡利用；其中，通过RSS将各条网络会话平均分配到各个id上的过程包括：将所述RSS表示为：hash＝f(s,k)和id＝g(hash,t)；其中，s表示输入的网络数据，s＝(ip1,ip2,port1,port2)＝(s1,s2,……,s96)，ip1表示32位的源IP，ip2表示32位的目的IP，port1表示16位的源端口，port2表示16位的目的端口；k表示320位的key，k＝(k1,k2,……,k320)；t表示长度为128的数组red...

【技术特征摘要】
1.一种基于RSS的网络会话分发方法，包括：在低会话高流量场景下，通过接收端调节RSS将各条网络会话均匀分配到网卡的cpu接收队列序号id上，以实现cpu资源的均衡利用；其中，通过RSS将各条网络会话平均分配到各个id上的过程包括：将所述RSS表示为：hash＝f(s,k)和id＝g(hash,t)；其中，s表示输入的网络数据，s＝(ip1,ip2,port1,port2)＝(s1,s2,……,s96)，ip1表示32位的源IP，ip2表示32位的目的IP，port1表示16位的源端口，port2表示16位的目的端口；k表示320位的key，k＝(k1,k2,……,k320)；t表示长度为128的数组重定向表redirectiontable；在低会话高流量场景下，求解获得所述RSS中的最优key值，使得各条网络会话平均分配到各个id上；首先通过转换规则和r组合算法确定key值，然后对所确定的每一个key值进行方差计算，获取最优key值和最优分组结果；根据获取的最优key值和最优分组结果，确定redirectiontable，使各条网络会话平均分配到各个id上，完成网络端口资源的分配；其中，当key满足以16为周期时，对于任意的s＝(ip1,ip2,port1,port2)＝(s1,s2,……,s96)，取16比特的s0，使其满足s0＝(s1,s2,……,s16)^(s17,s18,……,s32)^……^(s81,s82,……,s96)，则f(s,k)＝f(s0,k)(6)；对于k的任意分解k＝k1^k2，均有f(s,k)＝f(s,k1)^f(s,k2)(10)并且，记K为{ekj}1≤j≤320，表示320维向量空间的一组基底，当k中取1的比特位为(j1,j2,……,jd)时，则，根据公式(11)，任一s0在某一key下的hash值均可表示为其在key的各个基底下的异或运算；key以16为周期，将16维向量空间的16个基底做周期性扩展，形成16个320比特的新基底，记为：{k1,k2,…,ki,…,k16}，其中，ki＝eki^eki+16^……^eki+16*19；假设共有n条网络会话，相对应的s0有m个，记为{s01,s02,……,s0m}m≤n，则计算每个s0在这16个基底下所对应的hash值，组成一个m*16维的哈希矩阵，记为：H＝{hi,j}1≤i≤m,1≤j≤16，其中，hi,j＝f(s0i,kj)；对于一个特定的i，如果H的第i列均为同一个值，则将该列从H中删除，当a≠b时，则a^c≠b^c；根据公式(10)，所有网络会话所对应的hash值异或上一个相同的值，结果不变，故将哈希矩阵重新记为：H＝{hi,j}1≤i≤m,1≤j≤z，其中，重新设置的哈希矩阵的每一列上有不同元素，共有z列；在通过转换规则和r组合生成算法确定key值，对所确定的每一个key值进行方差计算，获取最优key值的过程中，通过转换规则和r组合生成算法确定key值的过程包括：按照比特位1的数目从少到多转换；第一轮寻找16位周期中只有一个1的key，如k1，k2……，第二轮寻找16位周期中有两个1的key，如k1^k2,k1^k3,……，以此类推；在每一轮中，按照特定的r组合生成算法确定key值；其中，在第r轮中，1≤r≤z，对于r子集a1a2…ar，key定义为：k＝ka1^ka2^…^kar；r子集从a1a2…ar＝12…r开始，当a1a2…ar≠(n-r+1)(n-r+2)…n时，确定最大的整数t，使得at+1≤n且at+1不是a1a2…ar中的一个；用r子集a1…at-1(at+1)(at+2)…(at+r-t+1)替换a1a2…ar，进而生成新的key；对所确定的每一个key值进行方差计算，获取最优key值的过程包括：根据公式(10)和(11)，获取当前确定的key所对应的m个hash值；对获取的m个hash值排序；遍历排序后的序列，确定每个hash值所对应的网络会话的数量，将所述数量记为{ti}1≤i≤m'≤m，其中，m’表示共有m’个互不相同的hash值；将{ti}1≤i≤m'按从大到小的顺序排序；以排好序的{ti}1≤i≤m'为基础对各个hash值进行分组，使各组内的hash值所对应的网络会话的数量之和接近均值；对分组结果进行方差计算，作最优化判定；其中，假设q个分组所对应的网络会话数目为{Qi}1≤i≤q，此分组的判定方差std为：其中，如果std小于事先给定的容忍误差，则此key值作为最优值；根据获取的最优key值确定redirectiontable，获取到最优key值在第i个分组，1≤i≤q-1，取出其记录的各个hash值，以这些hash值为下标，设定：t[hash]＝i；将redirectiontable中未被设定的位置设置为0，输出redirectiontable。2.一种基于RSS的网络会话分发系统，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙浩，
申请(专利权)人：东软集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21