一种任务处理方法以及网卡技术

本申请提供了一种任务处理方法，用于提升网卡的任务处理性能。本申请提供的任务处理方法包括：获取待处理的P个报文，确定该P个报文对应的线程，并将该P个报文加载到对应的线程中。分别通过每个报文对应的线程，对每个报文进行N个阶段的任务处理，得到每个报文的第N阶段的任务处理结果。本申请还提供了相关的网卡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种任务处理方法以及网卡
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种任务处理方法以及网卡。
技术介绍
以太网络中的一项业务可以包括多种任务，举例来说，传输控制协议卸载(英文：TCPoffloadengine，缩写：TOE)业务就包括接收任务以及发送任务。现有的以太网络的任务处理一般由服务器实现，服务器通过交换机接入以太网络(英文：ethernet)中，请参阅图1。其中服务器上插入有网卡，用于处理服务器与交换机之间的数据交换。网络设备在收发数据包的过程中会触发网络I/O中断，因此服务器在工作时要响应大量的I/O中断信号。例如，若网络任务以64Kbps的速率发送传输控制协议(英文：transmissioncontrolprotocol，缩写：TCP)数据，则单单将数据封装成以太网数据包以及响应网络接受确认信号，每秒钟就会在服务器和网卡间触发60多个I/O中断。大量的中断处理会占用服务器相当可观的计算资源，拉低网络的整体性能。为了解决上述问题，现阶段将协议栈的相关处理从服务器侧卸载到网卡上实现，以求解放服务器的计算资源，减少服务器和网卡之间的数据交互，进而提升网络的性能。例如现阶段的某些网卡已经能够支持融合以太网远程直接数据访问(英文：RDMAoverconvergedethernet，缩写：RoCE)功能、基于以太网的光纤通道(英文：fibrechanneloverethernet，缩写：FCoE)功能等。但是，现阶段的网卡执行任务处理的性能较低，不能满足以太网络中大量任务的处理需求。
技术实现思路
本申请提供了任务处理方法以及网卡，用于提升网卡的任务处理性能。本申请第一方面提供了一种任务处理方法，适用于网卡进行任务处理。其中，任务处理按照执行顺序分为N个阶段，依次为第一阶段、第二阶段、……第N阶段。网卡包括处理器和网卡内存。处理器中运行多个线程，该多个线程在逻辑上构成了处理器的资源池。网卡获取待处理的P个报文，并从处理器的资源池中，确定该P个报文中每个报文对应的线程。网卡通过每个报文对应的线程，对每个报文依次执行N个阶段的任务处理，得到每个报文的第N阶段的任务处理结果。本申请中仅使用一个线程对报文执行完整的任务处理，故不需要在多个线程之间拷贝阶段性的任务处理结果，且整个任务程序只提供一个完整的函数功能集即可。这样就减少了任务处理消耗的资源和时延，降低了任务处理开销，减小了程序的体量，节约了存储空间。因此，本申请提供的任务处理流程与现有技术相比，具有较好的性能。可选的，网卡内存中包括任务处理的上下文信息，该上下文信息包括与该N个阶段一一对应的N个信息块，依次为第一信息块、第二信息块、……第N信息块。其中第i信息块包括执行第i阶段的任务处理所需要使用的上下文信息，1≤i≤N。该P个报文中的第Q报文对应第Q线程，其中Q为不大于P的任意正整数。例如第一报文对应第一线程，第二报文对应第二线程。在第Q线程对第Q报文执行第j阶段的任务处理时，网卡为第Q线程加载第j信息块，并通过该第Q线程，根据第j信息块以及第Q报文的第j-1阶段的处理结果，对第Q报文执行第j阶段的任务处理，得到第Q报文的第j阶段的处理结果，其中j依次遍历[1，N]中的整数。其中，第Q报文的第0阶段的处理结果即为第Q报文。可选的，该P个报文中包括第一报文和第二报文，第一报文对应第一线程，第二报文对应第二线程。网卡在通过第一线程执行完对第一报文的第j阶段的任务处理后，再为第二线程加载第j信息块，并通过第二线程执行对第二报文的第j阶段的任务处理。这样能够将多个线程按照阶段错开调度，避免不同的线程在访问上下文信息时出现读写冲突。可选的，在第Q线程执行第Q报文的第j阶段的任务处理时，网卡可以锁定第j信息块，使得第j信息块不能被其它线程访问，以避免其它线程与第Q线程同时访问第j信息块造成读写冲突。在第Q线程执行完第Q报文的第j阶段的任务处理后，网卡解锁第j信息块，使得第j信息块可以被其它线程访问。可选的，若网卡解锁了为第Q线程锁定的第j信息块后，j＜N，则网卡继续为第Q线程锁定第j+1信息块。可选的，网卡在通过第Q线程执行完对第Q报文的第j阶段的任务处理后，可以将第Q线程挂起以节约功耗。当网卡为第Q线程加载了第j+1信息块后，网卡再唤醒第Q线程对第Q报文执行第j+1阶段的任务处理。可选的，网卡在获取了该P个报文后，还可以对该P个报文进行加速，得到加速后的P个报文。网卡在确定了该P个报文对应的线程后，将加速后的P个报文分别发送给各自对应的线程。可选的，网卡内存中还可以包括全局配置表，该全局配置表中记录了该N个信息块的地址信息。网卡可以根据该全局配置表的记录来获取第j信息块。可选的，若任务发生演进，任务处理由原本的N个阶段更新为M个新阶段，则上下文信息页对应的由N个信息块重新划分为M个新信息块。在这种场景下，网卡可以接收修改指令，该修改指令用于将该全局配置表中记录的N个信息块的地址信息修改为M个新信息块的地址信息，该M个信息块中，第k新信息块包括执行第k新阶段的任务处理所需要使用的上下文信息，1≤k≤M。可选的，任务处理的任务程序作为一个可执行文件保存在网卡内存中，该可执行文件包括有对应任务处理的N个阶段的N个程序段，分别为第一程序段、第二程序段、……第N程序段。其中第i程序段包括用于执行第i阶段的任务处理的程序指令。网卡为第Q线程加载第j程序段，并调整第Q线程的指针指向第j程序段。然后网卡通过第Q线程，根据第j信息块以及第Q报文的第j-1阶段的处理结果，执行第j程序段，即实现了执行第j阶段的任务处理。本申请第二方面提供了一种网卡，用于对网络中的报文进行任务处理。其中，网卡包括处理器和网卡内存。任务处理按照执行顺序分为N个阶段，依次为第一阶段、第二阶段、……第N阶段。处理器中运行多个线程，该多个线程在逻辑上构成了处理器的资源池。处理器通过运行内部的线程来执行网卡内存中保存的程序，以实现本申请第一方面提供的任务处理方法。本申请第三方面提供了一种任务处理方法，适用于网卡进行任务处理。其中，任务处理按照执行顺序分为N个阶段，依次为第一阶段、第二阶段、……第N阶段。网卡包括处理器、网卡内存、调度器、任务接口和总线。处理器中还运行多个线程，该多个线程在逻辑上构成了处理器的资源池。任务接口接收待处理的P个报文，调度器从处理器的资源池中，确定该P个报文对应的线程，并为该P个报文加载到对应的线程中。处理器通过每个报文对应的线程对每个报文依次执行N个阶段的任务处理，得到每个报文的第N阶段的任务处理结果。本申请中仅使用一个线程对报文执行完整的任务处理，故不需要在多个线程之间拷贝阶段性的任务处理结果，且整个任务程序只提供一个完整的函数功能集即可。这样就减少了任务处理消耗的资源和时延，降低了任务处理开销，减小了程序的体量，节约了存储空间。因此，本申请提供的网卡具有更好的使用性能。可选的，网卡内存中包括任务处理的上下文信息，该上下文信息包括与该N个阶段一一对应的N个信息块，依次为第一信息块、第二信息块、……第N信息块。其中第i信息块包括执行第i阶段的任务处理所需要使用的上下文信息，1≤i≤N。该P个报文中的第Q报文对应第Q线程，其中Q为不大于P的任意正整数。例如第一报文对应第一线程，第二报文本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种任务处理方法，用于网卡对网络中的报文执行任务处理，其特征在于，所述任务处理按照执行顺序分为N个阶段，所述网卡的处理器运行多个线程，所述N为正整数，所述方法包括：获取待处理的P个报文，所述P为正整数；分别确定所述P个报文中每个报文对应的线程，并将所述P个报文加载到对应的线程，其中，每个报文对应一个线程；通过所述每个报文对应的线程对所述每个报文依次执行所述N个阶段的任务处理，得到所述每个报文的第N阶段的任务处理结果。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种任务处理方法，用于网卡对网络中的报文执行任务处理，其特征在于，所述任务处理按照执行顺序分为N个阶段，所述网卡的处理器运行多个线程，所述N为正整数，所述方法包括：获取待处理的P个报文，所述P为正整数；分别确定所述P个报文中每个报文对应的线程，并将所述P个报文加载到对应的线程，其中，每个报文对应一个线程；通过所述每个报文对应的线程对所述每个报文依次执行所述N个阶段的任务处理，得到所述每个报文的第N阶段的任务处理结果。2.根据权利要求1所述的任务处理方法，其特征在于，所述网卡的网卡内存中包括所述任务处理的上下文信息，所述上下文信息包括N个信息块，其中第i信息块包括执行第i阶段的任务处理所需要使用的上下文信息；所述P个报文中的第Q报文对应第Q线程，所述Q为不大于所述P的任意正整数；在对所述第Q报文执行第j阶段的任务处理时，为所述第Q线程加载第j信息块，通过所述第Q线程，根据所述第j信息块以及所述第Q报文的第j-1阶段的处理结果，对所述第Q报文执行第j阶段的任务处理，得到所述第Q报文的第j阶段的处理结果，1≤j≤N，其中，所述第Q报文的第0阶段的处理结果为所述第Q报文。3.根据权利要求1或2所述的任务处理方法，其特征在于，所述P个报文中包括第一报文以及第二报文，所述第一报文对应第一线程，所述第二报文对应第二线程；所述方法还包括：待所述第一线程执行完对所述第一报文的第j阶段的任务处理后，再为所述第二线程加载所述第j信息块。4.根据权利要求2或3所述的任务处理方法，其特征在于，所述方法还包括：在通过所述第Q线程对所述第Q报文执行第j阶段的任务处理时，为所述第Q线程锁定所述第j信息块；在通过所述第Q线程执行完对所述第Q报文的第j阶段的任务处理后，解锁所述第j信息块。5.根据权利要求4所述的任务处理方法，其特征在于，所述方法在所述解锁所述第j信息块后还包括：若当前j＜N，则为所述第Q线程锁定第j+1信息块。6.根据权利要求1至5中任一项所述的任务处理方法，其特征在于，所述方法还包括：在通过所述第Q线程执行完对所述第Q报文的第j阶段的任务处理后，将所述第Q线程挂起，并在为所述第Q线程加载了所述第j+1信息块后唤醒所述第Q线程。7.根据权利要求1至6中任一项所述的任务处理方法，其特征在于，所述方法在所述获取待处理的P个报文之后还包括：对所述P个报文进行加速处理，得到加速后的P个报文；所述确定所述P个报文中每个报文对应的线程，并将所述P个报文发送给对应的线程包括：确定所述P个报文中每个报文对应的线程，并将所述加速后的P个报文分别发送给所述P个报文对应的线程。8.根据权利要求2至7中任一项所述的任务处理方法，其特征在于，所述网卡内存中还包括全局配置表，所述全局配置表用于记录所述N个信息块的地址信息；所述为所述第Q线程加载第j信息块包括：根据所述全局配置表中第j信息块的地址信息，为所述第Q线程加载所述第j信息块。9.根据权利要求8所述的任务处理方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述任务处理由所述N个阶段更新为M个新阶段，则接收修改指令，所述修改指令用于将所述全局配置表中记录的所述N个信息块的地址信息修改为M个新信息块的地址信息，所述M个新信息块中，第k新信息块包括执行第k新阶段的任务处理所需要使用的上下文信息，1≤k≤M。10.根据权利要1至9中任一项所述的任务处理方法，其特征在于，所述网卡内存中还保存有所述任务处理的可执行文件，所述可执行文件包括N个程序段，其中第i程序段包括用于执行所述第i阶段的任务处理的程序指令；所述方法还包括：在通过所述第Q线程对所述第Q报文执行第j阶段的任务处理之前，为所述第Q线程加载第j程序段，并调整所述第Q线程的指针指向所述第j程序段；所述根据所述第j信息块以及所述第Q报文的第j-1阶段的处理结果，对所述第Q报文执行第j阶段的任务处理包括：根据所述第j信息块以及所述第Q报文的第j-1阶段的处理结果，执行所述第j程序段，以对所述第Q报文进行第j阶段的任务处理。11.一种网卡，用于对网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉辛维克多，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44