一种UPF数据处理的方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种UPF数据处理的方法、系统及存储介质，网卡数据分发模块对接收到数据进行解释，网卡数据分发模块对IP/UDP/PFCP、IP/UDP/GTP‑U、IP其它数据进行分类处理，根据配置的规则动态分发到网卡的接收队列；数据处理及转发模块根据配置的CPU逻辑核与接收队列的绑定关系，CPU逻辑核从指定的接收队列接收数据，根据来自SMF网元的控制指令，完成数据的处理及转发；网卡数据分发模块运行于网卡中，数据处理及转发模块运行于CPU逻辑核中。本发明专利技术把同一个UE IP地址的所有媒体数据、控制信令都关联到同一个CPU逻辑核，无需跨CPU核转发数据或跨核处理数据，最大程度利用CPU亲和性。

【技术实现步骤摘要】
一种UPF数据处理的方法、系统及存储介质
本专利技术涉及5G移动通信
，尤其涉及一种UPF数据处理的方法、系统及存储介质。
技术介绍
在5G移动通信领域，UPF(UserPlanFunction)是5G核心网的网元之一，UPF根据SMF(SessionManagementFuntion)网元的控制指令，即N4接口的PFCP(PacketForwardingControlProtocol)信令，负责对用户面数据的接收、处理以及转发。UPF设备网卡接收到外面发来的数据(包括N3/N4-PFCP/N4-U/N6/N9/N19接口)，网卡可以根据IP数据的IP五元组(源IP地址，源端口，目的IP地址，目的端口和传输层协议)把数据分发到不同的网卡队列，网卡队列关联CPU逻辑核(CentralProcessingUnitLogicalCore)，实现CPU对特定数据的亲和性绑定；部分网卡能够识别GTP-U协议，把GTP-U封装的内层数据的IP五元组也作为数据分发的关键字，这样可以把手机(UE，UserEquipment)IP地址作为关键字，把本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UPF数据处理的方法，其特征在于，网卡接收到数据包，网卡数据分发模块对接收到数据进行解释，网卡数据分发模块对IP/UDP/PFCP、IP/UDP/GTP-U、IP其它数据进行分类处理，根据配置的规则动态分发到网卡的接收队列；数据处理及转发模块根据配置的CPU逻辑核与接收队列的绑定关系，CPU逻辑核从指定的接收队列接收数据，根据来自SMF网元的控制指令，数据处理及转发模块完成数据的处理及转发；网卡数据分发模块运行于网卡中，数据处理及转发模块运行于CPU逻辑核中。/n

【技术特征摘要】
1.一种UPF数据处理的方法，其特征在于，网卡接收到数据包，网卡数据分发模块对接收到数据进行解释，网卡数据分发模块对IP/UDP/PFCP、IP/UDP/GTP-U、IP其它数据进行分类处理，根据配置的规则动态分发到网卡的接收队列；数据处理及转发模块根据配置的CPU逻辑核与接收队列的绑定关系，CPU逻辑核从指定的接收队列接收数据，根据来自SMF网元的控制指令，数据处理及转发模块完成数据的处理及转发；网卡数据分发模块运行于网卡中，数据处理及转发模块运行于CPU逻辑核中。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网卡数据分发模块运行在一个或多个网卡中，所述数据处理及转发模块运行于一个或多个CPU逻辑核中。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网卡数据分发模块包括执行如下步骤：
步骤1：判断接收到的数据是否为IP/UDP/PFCP数据，如果是执行步骤2，如果否执行步骤一；
步骤2：判断PFCP消息类型，如果PFCP消息类型小于50，则执行第一子步骤，如果PFCP消息类型大于或等于50，执行步骤3；
第一子步骤：查找PFCP节点相关消息->接收队列/CPU逻辑核的配置数据，得到接收队列编号，分发该数据到对应网卡的接收队列,对应CPU逻辑核已根据配置数据绑定了该接收队列，从该接收队列接收数据；
步骤3：判断PFCP消息类型，如果PFCP消息类型是PFCPSessionEstablishmentRequest，执行步骤4，否则执行第二子步骤；
步骤4：根据消息内容判断是否为SMF网元分配UEIP地址，如果否则执行第三子步骤，如果是SMF网元分配，则获取UEIP地址，查找IP地址/SEID/TEID范围->队列/core的配置数据，得到接收队列编号，分发该数据到对应网卡的接收队列,对应CPU逻辑核已绑定该接收队列，从该接收队列接收数据；UE为用户设备；
第二子步骤：获取消息头中的SEID，查找IP地址/SEID/TEID范围->接收队列/CPU逻辑核的配置数据，得到接收队列编号，分发该数据到对应网卡的接收队列,对应CPU逻辑核已绑定该接收队列，从该接收队列接收数据；
第三子步骤：查找PFCP会话相关消息->队列/core集合的配置数据，随机选取其中一个接收队列/CPU逻辑核，得到接收队列编号，分发该数据到对应网卡的接收队列,对应CPU逻辑核已绑定该接收队列，从该接收队列接收数据；
步骤一：判断接收到的数据是否为IP/UDP/GTP-U数据，如果否则执行第四子步骤，如果是则执行步骤二；
步骤二：根据外层目的IP地址段，判断是否为N3接口，如果是则执行第五子步骤；如果否则获取GTP-U消息头的TEID，查找IP地址/SEID/TEID范围->接收队列/CPU逻辑核的配置数据，得到接收队列编号，分发该数据到对应网卡的接收队列,对应CPU逻辑核已绑定该接收队列，从该接收队列接收数据；
第四子步骤：获取目的IP地址，查找IP地址/SEID/TEID范围->接收队列/CPU逻辑核的配置数据，得到接收队列编号，分发该数据到对应网卡的接收队列,对应CPU逻辑核已绑定该接收队列，从该接收队列接收数据；
第五子步骤：获取GTP-U封装内层的源IP地址，查找IP地址/SEID/TEID范围->接收队列/CPU逻辑核的配置数据，得到接收队列编号，分发该数据到对应网卡的接收队列,对应CPU逻辑核已绑定该接收队列，从该接收队列接收数据。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述数据处理及转发模块接收到PFCP消息SessionEstablishmentRequest，根据PFCP消息内容判断UPF是否需要分配UEIP地址，如果否则结束，如果是，那么获取运行当前数据处理及转发模块的CPU逻辑核编号，根据IP地址/SEID/TEID范围->接收队列/CPU逻辑核的配置数据，在当前CPU逻辑核所绑定的UEIP地址范围内分配空闲IP。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述数据处理及转发模块接收到来自本模块的分配本端GTP-UTEID请求，获取运行当前数据处理及转发模块的CPU逻辑核编号，根据IP地址/SEID/TEID范围->接收队列/CPU逻辑核的配置数据，在当前CPU逻辑核所绑定的TEID范围内分配空闲TEID。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述数据处理及转发模块接收到来自本模块的分配本端PFCPSEID请求，获取运行当前数据处理及转发模块的CPU逻辑核编号，根据IP地址/SEID/TEID范围->接收队列/CPU逻辑核的配置数据，在当前CPU逻辑核所绑定的SEID范围内分配空闲SEID。


7.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅，冯艺芝，黄希旺，陈法灵，
申请(专利权)人：深圳星耀智能计算技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44