一种基于流水线转发模型的负载均衡方法及装置制造方法及图纸

一种基于流水线转发模型的负载均衡方法及装置涉及信息技术领域，本发明专利技术由I/O收包逻辑引擎、对称哈希计算器、环形区缓存队列、第一个业务逻辑引擎至第N‑1个业务逻辑引擎组成；本发明专利技术的I/O收包逻辑引擎和业务逻辑引擎分别独自占用不同的CPU核，通过环形区缓存队列衔接收包和业务处理的数据，这样收包和业务处理各自独立而相互不影响。不需要分流设备就可以做到同源同宿，同时业务处理不影响原有数据包的接收或是转发。解决了在不同流量模型下，流量分发到各个CPU核上不是很均匀，影响整体服务器的处理性能的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于流水线转发模型的负载均衡方法及装置
本专利技术涉及信息
，特别计算机计算核心在多核状态下的负载均衡

技术介绍
在过去10年里，以太网接口技术经历了飞速发展，Intel和Mellanox等公司还推出了40Gbit/s、100Gbit/s、200Gbit/s的超高速网络接口技术。而CPU的运行频率基本停留在10年前的水平，严重阻碍了速度的提升，为了迎接超高速网络技术的挑战，以软件优化为主的数据面技术DPDK应时而生，它为高性能数据包处理提供了一个绝佳的平台。DPDK是Intel提供的数据平面开发工具集，主要应用x86通用平台，为用户空间高效的数据包处理提供库函数和驱动的支持。它不同于Linux系统以通用性设计为目的，而是专注于网络应用中数据包的高性能处理。DPDK基于现有Linux网络模型所存在的问题进行了如下方面的改进：数据层全部由应用程序来处理，减少系统调度，减少了系统调用，减少了系统中断和上下文切换；摒弃Linux内核协议栈，将数据包传输到用户空间定制协议栈；使用多核编程技术替代多线程，将OS绑在指定核上运行；针对SM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于流水线转发模型的负载均衡装置，其特征在于由I/O收包逻辑引擎、对称哈希计算器、环形区缓存队列、第一个业务逻辑引擎至第N-1个业务逻辑引擎组成；环形区缓存队列由与CPU内核数量相同的先进先出的无锁队列组成；/nI/O收包逻辑引擎由第一个CPU内核提供算力，使用对称RSS技术取第一网卡到第N网卡各个队列里的数据包，并对数据包进行解码，提取二元组信息，二元组信息包括：源IP地址、目的IP地址；/n对称哈希计算器由第一个CPU内核提供算力，使用对称哈希算法对I/O收包逻辑引擎收取的数据包的二元组信息进行二次哈希计算，根据二次哈希计算的结果将与二次哈希计算的结果对应的数据包分配并存储于环形区...

【技术特征摘要】
1.一种基于流水线转发模型的负载均衡装置，其特征在于由I/O收包逻辑引擎、对称哈希计算器、环形区缓存队列、第一个业务逻辑引擎至第N-1个业务逻辑引擎组成；环形区缓存队列由与CPU内核数量相同的先进先出的无锁队列组成；
I/O收包逻辑引擎由第一个CPU内核提供算力，使用对称RSS技术取第一网卡到第N网卡各个队列里的数据包，并对数据包进行解码，提取二元组信息，二元组信息包括：源IP地址、目的IP地址；
对称哈希计算器由第一个CPU内核提供算力，使用对称哈希算法对I/O收包逻辑引擎收取的数据包的二元组信息进行二次哈希计算，根据二次哈希计算的结果将与二次哈希计算的结果对应的数据包分配并存储于环形区缓存队列模块中的先进先出的无锁队列中；二次哈希计算的结果相同的数据包将分配到同一个先进先出的无锁队列中，二次哈希计算的结果不同的数据包将均匀分配给不同的先进先出的无锁队列存储；
二次哈希计算采用对称哈希算法，同时支持IPV4和IPV6双栈流量，该算法的伪代码如下所示：
functionsecond_hash(ethe_type,data,hash_seed)
ifether_type==ETHER_TYPE_IPv4then
structipv4_hdr*kdata
sip_hash_valuejhash_1word(k->src_addr,hash_seed)
dip_hash_valuejhash_1word(k->dst_addr,hash_seed...

【专利技术属性】
技术研发人员：林飞，晏义威，易永波，毛华阳，刘俊，古元，
申请(专利权)人：北京亚鸿世纪科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11