一种基于流水线实现制造技术

本发明专利技术提出了一种基于流水线实现

【技术实现步骤摘要】
一种基于流水线实现5G业务数据负载均衡的方法及系统


[0001]本专利技术属于数据处理
，具体涉及一种基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着网络的发展，网络设备也经历了二层交换机
、
三层交换机
、SDN
交换机
、
可编程交换机的发展，具备了更高的灵活性，适应网络中各种各样的报文，
5G
以及云计算的发展，
overlay
的网络有了更多的使用场景，网络中隧道报文也是急剧增长
。
[0003]在
5G
的场景下，业务数据报文都由
GTP
的报文头进行2次的封装，外层五元组同一条流封装了内层不同的流，网络设备可以下规则提取内层头进行负载均衡，但是报文在服务器
CPU
处理核上，为了完成无锁的高并发处理报文，需保证报文的同一流在同一个核心上，而
CPU
处理核的硬件引擎并不具备解析
GTP
获取内层五元组的能力，因此
CPU
处理使用外层五元组进行流的划分，导致报文无法均衡的分布到每个核心上处理，造成有些部分核的处理已经堆积，而有的核心却一直空闲，因此如何解决根据内层五元组来进行负载均衡
、
同源同宿的分配给
CPU
核将是面临的问题和挑战
。
[0004]有鉴于此，提出一种基于流水线实现
5G
>业务数据负载均衡的方法及系统是非常具有意义的
。

技术实现思路

[0005]为了解决解决网络处理单元能够使用内层五元组进行负载均衡，把流量负载均衡
、
同源通宿的分配到不同的核上，确保同一条流的上下行在同一个
CPU
的核处理，使得处理过程实现流的有状态以及高性能
、
高并发的无锁的处理，本专利技术提供一种基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的方法及系统，以解决上述存在的技术缺陷问题
。
[0006]第一方面，本专利技术提出了一种基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的方法，该方法包括如下步骤：
[0007]响应于初始化，将
CPU
核划分为调度核和业务核；
[0008]所述调度核接收报文
、
解析报文和提取内层五元组，并根据提取的所述内层五元组进行哈希值计算；
[0009]所述调度核对计算得到的所述哈希值进行取模，根据计算结果调度给指定的所述业务核；
[0010]完成计算后，所述调度核重新把报文放入到调度队列
。
[0011]优选的，还包括：所述业务核从所述调度队列中取出报文，并进行有状态
、
无锁的业务处理过程
。
[0012]进一步优选的，还包括：所述调度核和网络接口进行绑定，保证网络接口只能由所述调度核来接收
。
[0013]进一步优选的，还包括：所述业务核完成相应报文处理后，从接收报文的网络接口
进行原路输出
。
[0014]第二方面，本专利技术实施例还提供一种基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的系统，包括：
[0015]初始化模块，配置用于将
CPU
核划分为调度核和业务核；
[0016]调度核模块，配置用于接收报文
、
解析报文和提取内层五元组；
[0017]计算模块，配置用于根据提取的所述内层五元组进行哈希值计算，对计算得到的所述哈希值进行取模，根据计算结果调度给指定的所述业务核
。
[0018]进一步优选的，还包括：
[0019]业务核模块，配置用于从调度队列中取出报文，并进行有状态
、
无锁的业务处理过程
。
[0020]进一步优选的，还包括：
[0021]绑定模块，配置用于将调度核和网络接口进行绑定，保证网络接口只能由所述调度核来接收
。
[0022]进一步优选的，还包括：
[0023]输出模块，配置用于业务核完成相应报文处理后，从接收报文的网络接口进行原路输出
。
[0024]第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如第一方面中任一实现方式描述的方法
。
[0025]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一实现方式描述的方法
。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益成果在于：
[0027]本专利技术通过使用内层五元组进行负载均衡，把流量负载均衡
、
同源通宿的分配到不同的核上，确保同一条流的上下行在同一个
CPU
的核处理，使得处理过程实现流的有状态以及高性能
、
高并发的无锁的处理
。
附图说明
[0028]包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分
。
附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本专利技术的原理
。
将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解
。
附图的元件不一定是相互按照比例的
。
同样的附图标记指代对应的类似部件
。
[0029]图1是本专利技术的一个实施例可以应用于其中的示例性装置架构图；
[0030]图2为本专利技术的实施例的基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的方法的流程示意图；
[0031]图3为本专利技术的实施例的基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的方法的具体流程示意图；
[0032]图4为本专利技术的实施例的基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的方法中报文的转发路径视图；
[0033]图5为本专利技术的实施例的基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的系统的架构示意
图；
[0034]图6是适于用来实现本专利技术实施例的电子设备的计算机装置的结构示意图
。
具体实施方式
[0035]在以下详细描述中，参考附图，该附图形成详细描述的一部分，并且通过其中可实践本专利技术的说明性具体实施例来示出
。
对此，参考描述的图的取向来使用方向术语，例如“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”等
。
因为实施例的部件可被定位于若干不同取向中，为了图示的目的使用方向术语并且方向术语绝非限制
。
应当理解的是，可以利用其他实施例或可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：响应于初始化，将
CPU
核划分为调度核和业务核；所述调度核接收报文
、
解析报文和提取内层五元组，并根据提取的所述内层五元组进行哈希值计算；所述调度核对计算得到的所述哈希值进行取模，根据计算结果调度给指定的所述业务核；完成计算后，所述调度核重新把报文放入到调度队列
。2.
根据权利要求1所述的基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的方法，其特征在于，还包括：所述业务核从所述调度队列中取出报文，并进行有状态
、
无锁的业务处理过程
。3.
根据权利要求2所述的基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的方法，其特征在于，还包括：所述调度核和网络接口进行绑定，保证网络接口只能由所述调度核来接收
。4.
根据权利要求3所述的基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的方法，其特征在于，还包括：所述业务核完成相应报文处理后，从接收报文的网络接口进行原路输出
。5.
一种基于流水线实现
5G
业务数据负载均衡的系统，其特征在于，包括：初始化模块，配置用于将
CPU
核划分为调度核和业务...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴烨榕，褚林，周成祖，毕永辉，陈火原，张翔，
申请(专利权)人：厦门市美亚柏科信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：