【技术实现步骤摘要】
本申请涉及云计算通信，具体而言，涉及一种电信网元实时处理方法、装置、设备、介质及程序产品。
技术介绍
1、当前，电信运营商的网元都依赖于linux操作系统内核态的网卡驱动程序，采用异步中断机制收发网络报文，当有网络报文进入网卡收包队列后，网卡产生硬中断，进而触发cpu中断，进入中断处理程序，在中断处理程序中完成收包的处理；当有网络包需要发送出去的时候，基于异步中断信号的驱动程序会准备好要发送的包，配置好发送队列的各个描述符。在包被真正发送完成时，网卡同样会产生硬件中断信号，进而触发cpu中断，进入中断处理程序，来完成包发送后的处理，例如释放缓存等。网络收发包的过程均会不断地做中断处理和上下文切换，每次中断都带来cpu的开销。
2、对于以云计算方式承载的电信网元来说，数据转发的实时性是极其关键的指标，因为它直接关系到视频、音频等业务的体验，以及流量计费等业务的精确性，而上述基于异步中断机制来收发网络报文的方式存在严重的实时性问题，每个中断都需要中断服务程序处理和上下文切换，导致消耗大量的cpu时间用于处理报文的收发，而不是网络数据包的业务处理。另外，网络内核协议栈与用户进程之间的报文复制也是一种极其费时的操作。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种电信网元实时处理方法、装置、设备、介质及程序产品，用以解决现有的电信网元通信费时，数据转发的实时性不高的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种电信网元实时处理方法，所述方法包括：
3、初
4、维护用户态的网络收包队列和收包处理线程，控制驱动程序周期性轮询收包描述符，完成网络报文的接收；
5、维护用户态的网络发包队列和发包处理线程，控制上层应用程序周期性轮询发包描述符，完成网络报文的发送。
6、在上述实现过程中，初始化网卡物理端口，关闭与收发包相关的中断；维护用户态的网络收包队列和收包处理线程，控制驱动程序周期性轮询收包描述符，完成网络报文的接收；维护用户态的网络发包队列和发包处理线程，控制上层应用程序周期性轮询发包描述符，完成网络报文的发送；轮询屏蔽了硬件发出的中断，降低网卡收包频繁中断时的性能开销，以达到不让cpu耗费太多时间在中断现场的保护和恢复上，将节省的时间用于网络层上数据包的处理，保证了数据转发的实时性。
7、进一步的，所述维护用户态的网络收包队列，包括：
8、接收网络收包，将收包描述符写入网卡的无锁环形队列，将收包载荷写入网卡的缓冲内存块。
9、在上述实现过程中，维护用户态的网络收包队列，实现网络报文的收包处理。
10、进一步的，所述维护用户态收包处理线程，控制驱动程序周期性轮询收包描述符，完成网络报文的接收，包括：
11、控制驱动程序周期性从网卡的无锁形队列中读取收包描述符，将收包缓冲内存块的物理地址填充到描述符对应的位置，并将对应的收包成功标志置位；
12、通过用户态的收包处理线程轮询收包描述符的收包成功标志；
13、若检测到某个收包描述符的收包成功标志被置位了，则控制驱动程序解析该收包描述符，从收包缓冲内存块中提取出报文内容，发送到上层应用程序。
14、在上述实现过程中，用户态维护网络收包队列，以及网络收包软件线程，进行网络报文的接收处理，提升网络收包报文的效率。
15、进一步的，所述控制驱动程序解析该收包描述符，从收包缓冲内存块中提取出报文内容，发送到上层应用程序，包括：
16、控制驱动程序解析该收包描述符，通过报文缓冲区管理模块获取该收包描述符对应的存储物理地址；
17、根据物理地址从收包缓冲内存块中提取出报文内容，发送到上层应用程序。
18、在上述实现过程中，根据收包描述符的标志位状态，周期性地进行网络报文的接收处理，提升网络收包报文的效率。
19、进一步的，所述维护用户态的网络发包队列和发包处理线程，包括：
20、当上层应用程序处理完数据，准备往外发包时，控制用户态的发包处理线程提取发包缓冲内存块的有效信息；
21、控制驱动程序轮询发包缓冲内存块的发包并设置每个发包对应的发包描述符，得到报文并发送到网络链路上。
22、在上述实现过程中，维护用户态的网络发包队列，实现网络报文的发包处理。
23、进一步的，所述控制上层应用程序周期性轮询发包描述符，完成网络报文的发送，包括：
24、控制上层应用程序从网络链路周期性轮询发包描述符，根据发包描述符从发包缓冲内存块中读取对应的报文，将报文依次进行发送，以完成网络报文的发送；其中，该报文包括发包描述符及其对应的发包载荷。
25、在上述实现过程中，用户态维护网络发包队列，以及网络发包软件线程，根据发包描述符的标志位状态，周期性地进行网络报文的发送处理，提升网络发包报文的效率。
26、进一步的，所述有效信息包括：发包的包长、地址、校验和信息、vlan配置信息。
27、在上述实现过程中，实现根据发包描述符来对应提取发包载荷进行发送，实现网络发包处理，满足网元的数据转发实时性要求。
28、第二方面，本申请实施例还提供了一种电信网元实时处理装置，所述装置包括：
29、初始化模块，用于初始化网卡物理端口，关闭与收发包相关的中断；
30、报文接收模块，用于维护用户态的网络收包队列和收包处理线程，控制驱动程序周期性轮询收包描述符，完成网络报文的接收；
31、报文发送模块，用于维护用户态的网络发包队列和发包处理线程，控制上层应用程序周期性轮询发包描述符，完成网络报文的发送。
32、第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：
33、处理器、存储器和总线，所述处理器通过所述总线与所述存储器相连，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，用于实现如上所述的电信网元实时处理方法。
34、第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被服务器执行时实现如上所述的电信网元实时处理方法。
35、第五方面，本专利技术实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括指令，所述指令在由计算机执行时，使得所述计算机实施如上所述的电信网元实时处理方法。
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1.一种电信网元实时处理方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的电信网元实时处理方法，其特征在于，所述维护用户态的网络收包队列，包括：
3.根据权利要求1所述的电信网元实时处理方法，其特征在于，所述维护用户态收包处理线程，控制驱动程序周期性轮询收包描述符，完成网络报文的接收，包括：
4.根据权利要求3所述的电信网元实时处理方法，其特征在于，所述控制驱动程序解析该收包描述符，从收包缓冲内存块中提取出报文内容，发送到上层应用程序，包括：
5.根据权利要求1所述的电信网元实时处理方法，其特征在于，所述维护用户态的网络发包队列和发包处理线程，包括：
6.根据权利要求5所述的电信网元实时处理方法，其特征在于，所述控制上层应用程序周期性轮询发包描述符，完成网络报文的发送，包括：
7.根据权利要求5所述的电信网元实时处理方法，其特征在于，所述有效信息包括：发包的包长、地址、校验和信息、VLAN配置信息。
8.一种电信网元实时处理装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种电子设备，其
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被服务器执行时实现如权利要求1-7任一所述的电信网元实时处理方法。
11.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括指令，所述指令在由计算机执行时，使得所述计算机实施根据权利要求1-7任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电信网元实时处理方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的电信网元实时处理方法，其特征在于，所述维护用户态的网络收包队列，包括：
3.根据权利要求1所述的电信网元实时处理方法，其特征在于，所述维护用户态收包处理线程，控制驱动程序周期性轮询收包描述符，完成网络报文的接收，包括：
4.根据权利要求3所述的电信网元实时处理方法，其特征在于，所述控制驱动程序解析该收包描述符，从收包缓冲内存块中提取出报文内容，发送到上层应用程序，包括：
5.根据权利要求1所述的电信网元实时处理方法，其特征在于，所述维护用户态的网络发包队列和发包处理线程，包括：
6.根据权利要求5所述的电信网元实时处理方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧珊瑚，王秀成，
申请(专利权)人：紫光恒越技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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