【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及网络流量处理，特别是一种dpdk实时流量的cpu资源动态控制方法。
技术介绍
1、随着网络流量的不断增长，传统的软件处理方式已经无法满足高速数据包处理的需求。dpdk(data plane development kit)作为一种高性能的数据包处理库，通过直接操作硬件资源，实现了低延迟和高吞吐量的数据包处理。然而，在大量数据包处理过程中，dpdk轮询机制可能导致cpu满载和满频，从而影响系统的稳定性和能效；并且在网络流量中，常常出现潮汐现象，即流量在一定时间内增加或减少。这种潮汐性对cpu资源的利用提出了巨大挑战。传统的静态cpu分配策略很难适应这种潮汐性的变化，容易导致资源浪费或者性能瓶颈。因此，实现基于dpdk实时流量的动态cpu资源控制方法显得尤为重要。
2、文献1：中国专利技术专利cn116225198b公开了一种cpu负载控制方法及系统，该方法是相比于原有的睡眠机制，通过降低cpu功耗，在流量变化后的两三个时间周期内恢复高性能传输；实现在保障传输质量的同时，为数据中心的高速率数据处理架构提供更低的cpu功耗处理方式。并未对cpu负载的分配策略进行研究。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种dpdk实时流量的cpu资源动态控制方法，根据实时流量进行流量监测与预测，结合当前dpdk收包相关参数，动态调整cpu核心的工作负载和频率，完成动态任务调度，以实现资源的最优分配。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：
3、
4、其中，计算完成cpu资源动态调整后获取的dpdk实时流量与预测的未来流量的方差：当计算出的方差大于设定的阈值时，将完成cpu资源动态调整后获取的dpdk实时流量输入至预置的lstm模型中重新预测未来流量，并判断完成cpu资源动态调整后的dpdk收包线程能力是否满足重新预测的未来流量；反之，在预设时间间隔后，再次将获取dpdk实时流量输入至预置的lstm模型中重新预测未来流量，并判断预设时间间隔后dpdk收包线程能力是否满足重新预测的未来流量。
5、进一步的，调整dpdk收包线程的数量为：
6、若当前dpdk收包线程的数量低于预测的未来流量所需dpdk收包线程的数量时，增加dpdk收包线程的数量，并根据增加结果重新分配cpu核心，使得重新分配后的cpu核心的分布数量满足预测的未来流量的使用；
7、若当前dpdk收包线程的数量超出预测的未来流量所需dpdk收包线程的数量时，减少dpdk收包线程的数量，并根据减少结果重新分配cpu核心，使得重新分配后的cpu核心的分布数量满足预测的未来流量的使用。
8、进一步的，cpu资源动态调整还包括通过对单个dpdk收包线程执行cpu资源管理策略平衡每个cpu核心的占用率，cpu资源管理策略为：
9、s41.统计dpdk轮询动作次数与收包个数；
10、s42.判断此次轮询收包个数是否为0，若是，则该收包队列的空包次数加1，进入步骤s43，否则将该收包队列的空包次数置0，计算该收包队列的频率提升参数，进入步骤s44；
11、s43.判断该收包队列的空包次数累计数量是否大于设定的空包阈值，
12、若是，则根据空包次数计算休眠参数且休眠次数加1，进入步骤s44，否则返回步骤s41继续统计；
13、s44.比较休眠次数与dpdk所有网卡端口对应的dpdk收包队列总数量，若相等，则进入步骤s45，否则进入步骤s46；
14、s45.当休眠次数与dpdk所有网卡端口对应的dpdk收包队列总数量相等时，遍历dpdk所有网卡端口，找出所有dpdk收包队列中最小休眠参数，根据最小休眠参数采取休眠动作，让出对应cpu时间片，平衡cpu核心的占用率，并累计休眠时间，进入步骤s47；
15、s46.当休眠次数与dpdk所有网卡端口对应的dpdk收包队列总数量不相等时，遍历所有dpdk收包队列，找出所有dpdk队列中最大频率参数，根据最大频率提升参数采取对应频率提升操作，进入步骤s47；
16、s47.判断dpdk定时器是否到期，若是，根据当前轮询的dpdk收包数量、累计休眠时间调整cpu核心的频率；反之直接返回步骤s41。
17、进一步的，dpdk所有网卡端口对应的dpdk收包队列总数量是通过计算dpdk所有网卡端口数量与dpdk收包队列数量的乘积得到的。
18、进一步的，在步骤s47中计算定时器周期内当前轮询的平均收包数量，并结合总休眠时间执行对应频率下降操作，将总休眠时间、轮询收包动作次数以及收包数量置为0。
19、一种电子设备，包括：
20、存储器，用于存储计算机程序；
21、处理器，用于执行计算机程序时实现如dpdk实时流量的cpu资源动态控制方法的步骤。
22、一种计算机可读存储介质，该计算可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如dpdk实时流量的cpu资源动态控制方法的步骤。
23、本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：
24、1)通过动态调整线程数量和分布，实时监测流量变化并进行预测，提前确定cpu核心分布，实现在不同流量情况下保持较高的系统性能；同时将任务合理地分配到多个cpu核心上，避免单个核心过载，实现负载均衡。
25、2)通过调整cpu占用率和频率，系统可以根据实际流量需求灵活分配资源，避免资源浪费，更好地应对突发流量，减少系统延迟；系统能够根据实际需求降低cpu的运行速度，从而减少能源消耗、降低温度、减少磨损、降低噪音、提高系统稳定性和适应不同工作负载，有助于节省能源、延长cpu使用寿命、降低运营成本、提高系统可靠性和运行效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种DPDK实时流量的CPU资源动态控制方法，其特征在于：所述CPU资源动态控制方法轮询获取实时流量，将当前DPDK实时流量输入至预置的LSTM模型中，得到预测的未来流量；当当前DPDK收包线程能力不满足预测的未来流量时，调整DPDK收包线程的数量，根据调整结果重新分配各个CPU核心的分布，完成CPU资源动态调整；
2.根据权利要求1所述的DPDK实时流量的CPU资源动态控制方法，其特征在于：所述调整DPDK收包线程的数量为：
3.根据权利要求2所述的DPDK实时流量的CPU资源动态控制方法，其特征在于：所述CPU资源动态调整还包括通过对单个DPDK收包线程执行CPU资源管理策略平衡每个CPU核心的占用率，所述CPU资源管理策略为：
4.根据权利要求3所述的DPDK实时流量的CPU资源动态控制方法，其特征在于：所述DPDK所有网卡端口对应的DPDK收包队列总数量是通过计算DPDK所有网卡端口数量与DPDK收包队列数量的乘积得到的。
5.根据权利要求4所述的DPDK实时流量的CPU资源动态控制方法，其特征在于：在步骤S47中计算定
6.一种电子设备，其特征在于：包括：
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述DPDK实时流量的CPU资源动态控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种dpdk实时流量的cpu资源动态控制方法，其特征在于：所述cpu资源动态控制方法轮询获取实时流量，将当前dpdk实时流量输入至预置的lstm模型中，得到预测的未来流量；当当前dpdk收包线程能力不满足预测的未来流量时，调整dpdk收包线程的数量，根据调整结果重新分配各个cpu核心的分布，完成cpu资源动态调整；
2.根据权利要求1所述的dpdk实时流量的cpu资源动态控制方法，其特征在于：所述调整dpdk收包线程的数量为：
3.根据权利要求2所述的dpdk实时流量的cpu资源动态控制方法，其特征在于：所述cpu资源动态调整还包括通过对单个dpdk收包线程执行cpu资源管理策略平衡每个cpu核心的占用率，所述cpu资源管理策略为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：张广兴，姜海洋，毛仁祥，廖志元，王伟，涂楚，李博，王嘉，
申请(专利权)人：江苏省未来网络创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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