基于异构操作系统的实时中继传输引擎及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于异构操作系统的实时中继传输引擎及方法。该基于异构操作系统的实时中继传输引擎包括：在实时操作系统上的应用层数据实时中继传输引擎，在非实时操作系统上的应用层数据实时中继传输引擎管理器；所述应用层数据实时中继传输引擎包括实时中继传输表；所述实时中继传输表根据借助所述实时中继传输表管理模块获取的应用层数据中继传输时所需要的信息进行更新，所述应用层数据实时中继传输引擎根据数据实时中继传输表对所述应用层数据进行中继传输。本发明专利技术提供的基于异构操作系统的实时中继传输引擎实现了应用层数据中继传输时所需的信息在实时操作系统和非实时操作系统间的传递，并且其结构简单，大大降低了应用层数据中继传输的复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
实时操作系统(RTOS)是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。在路由器、交换机领域，实时操作系统得到了广泛应用，因为它在对数据包的快速处理、转发方面有远高于非实时操作系统的性能优势。但实时操作系统无法做到非实时操作系统的复杂的协议栈，即使做到了，性能也较非实时操作系统低。所以需要利用非实时操 作系统的复杂的协议栈和实时操作系统快速的数据包处理能力，以满足高性能路由器和交换机的要求。基于以上的非实时操作系统和实时操作系统的优势互补，这需要在一个计算机上运行两个操作系统。这两个操作系统之间的通信成为了研究的热点。一般的网络处理器由多核组成，通常，非实时操作系统运行在一些核上，实时操作系统运行在其他一些核上。这两个操作系统可以通过核间通信的方式通信。一般上，非实时操作系统运行在控制层，实时操作系统运行在数据层，非实时操作系统收发数据通过实时操作系统完成。对于高性能的数据包转发，必须卸载到实时操作系统，才能获得更高的转发性能。但实时操作系统不能访问非实时操作系统上的路由表等转发数据包必须的信息，所以需要有一种机制在两个操作系统间传递这些信息。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现在实时操作系统和非实时操作系统间传递需要中继传输的应用层数据的信息，从而使得实时操作系统具有更高的中继传输性能。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于异构操作系统的实时中继传输引擎。该基于异构操作系统的实时中继传输引擎包括在实时操作系统上的应用层数据实时中继传输引擎，在非实时操作系统上的应用层数据实时中继传输引擎管理器；所述应用层数据实时中继传输引擎包括数据实时中继传输表；所述数据实时中继传输表根据借助所述应用层数据实时中继传输引擎管理器获取的应用层数据中继传输时所需要的信息进行更新，所述应用层数据实时中继传输引擎根据实时中继传输表对所述应用层数据进行中继传输。进一步的，所述应用层数据中继传输时所需要的信息包括应用层数据的目的MAC址、目的IP地址、目的UDP端口信息、源MAC址、源IP地址、源UDP端口信息。进一步的，所述应用层数据实时中继传输引擎管理器包括实时中继传输引擎配置表；所述应用层数据实时中继传输引擎管理器基于所述应用层数据从所述实时中继传输引擎配置表获取所述目的IP地址、源UDP端口信息、目的UDP端口信息，并更新到所述实时中继传输表。进一步的，所述应用层数据实时中继传输引擎管理器还包括实时中继传输引擎配置模块；所述应用层数据实时中继传输引擎还包括数据实时中继传输表管理模块；所述实时中继传输引擎配置模块用于将获取的所述目的IP地址、源UDP端口信息、目的UDP端口信息发送给所述实时中继传输表管理模块，所述数据实时中继传输表管理模块根据获取的所述目的IP地址、源UDP端口信息、目的UDP端口信息对所述实时中继传输表进行更新。进一步的，所述实时中继传输引擎配置模块还用于对所述实时中继传输引擎配置表进行配置。进一步的，所述应用层数据实时中继传输引擎管理器还包括非实时中继传输数据处理模块，用于查看所述应用层数据的信息，根据查看到的信息从所述实时中继传输引擎配置表中获取所述目的IP地址、源UDP端口信息、目的UDP端口信息。进一步的，所述基于异构操作系统的实时中继传输引擎还包括虚拟网卡驱动和 TCP/IP协议栈；所述应用层数据实时中继传输引擎还包括数据输入模块；所述TCP/IP协议栈根据获取的目的IP地址、源UDP端口信息、目的UDP端口信息建立所述应用层数据对应的以太网帧，并通过虚拟网卡驱动发送给所述数据输入模块，所述数据输入模块从所述以太网帧中提取所述源IP地址、源MAC址、目的MAC址，并更新到所述实时中继传输表中；所述数据输入模块还用于接收网络上网络数据包，从所述网络数据包中提取所述应用层数据。进一步的，所述应用层数据实时中继传输引擎还包括数据处理模块，用于根据所述数据实时中继传输表中应用层数据中继传输所需要的信息，对所述应用层数据进行以太网帧封装；数据输出模块，用于接收从所述数据处理模块发送的封装好的应用层数据，并且通过控制网卡接口将所述应用层数据进行发送。本专利技术还提供了一种基于异构操作系统的实时中继传输方法。其中，异构操作系统包括非实时操作系统和实时操作系统，该方法包括以下步骤所述实时操作系统借助非实时操作系统获取应用层数据中继传输时所需要的信息；所述实时操作系统根据获取的所述应用层数据中继传输时所需要的信息中继传输所述应用层数据。本专利技术提供的基于异构操作系统的实时中继传输引擎实现了应用层数据中继传输时所需的信息在实时操作系统和非实时操作系统间的传递，并且其结构简单，大大降低了应用层数据中继传输的复杂度。该基于异构操作系统的实时中继传输引擎对应用层数据的处理能力更高，能够满足高性能路由器和交换机的要求。附图说明图I为本专利技术基于异构操作系统的实时中继传输引擎的结构示意图；图2为本专利技术基于异构操作系统的实时中继传输引擎处理应用层数据的流程图；图3为本专利技术基于异构操作系统的实时中继传输方法的流程图；图4为本专利技术另一种基于异构操作系统的实时中继传输方法的流程图。具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。如图I所示，其为本专利技术基于异构操作系统的实时中继传输引擎的结构示意图。该基于异构操作系统的实时中继传输引擎包括在实时中继传输系统上的应用层数据实时中继传输引擎110，在非实时操作系统上的应用层数据实时中继传输引擎管理器120，应用层数据实时中继传输引擎110包括数据实时中继传输表112。应用层数据实时中继传输引擎110根据借助应用层数据实时中继传输引擎管理器120获取的应用层数据中继传输时所需的信息，进行应用层数据实时中继传输处理。需要说明的是，应用层数据中继传输时所需的信息包括应用层数据的源UDP端口信息、目的UDP端口信息、源IP地址、目的I P地址、源MAC地址、目的MAC地址。下面具体介绍本实施例中基于异构操作系统的实时中继传输引擎的结构首先需要说明的是，本实施例中，该基于异构操作系统的实时中继传输引擎实现于Cavium公司的OCTEON系列处理器上，其中，非实时操作系统选用Linux操作系统，实时 操作系统选用Cavium公司提供的简单执行环境(Simple Excutive)。因此,应用层数据实时中继传输引擎管理器120运行于Linux操作系统上，应用层数据实时中继传输引擎110运行于简单执行环境上。该基于异构操作系统的实时中继传输引擎还包括虚拟网卡驱动130和TCP/IP协议栈140，利用Cavium公司软件开发包中提供的TCP/IP协议栈和虚拟网卡驱动程序作为该基于异构操作系统的实时中继传输引擎的虚拟网卡驱动130和TCP/IP协议栈140。应用层数据实时中继传输引擎管理器120包括非实时中继传输数据处理模块121，实时中继传输引擎配置表122及实时中继传输引擎配置模块123。实时中继传输引擎配置模块123根据用户要求对实时中继传输引擎配置表122进行配置，实时中继传输引擎配置表122包括接收侧信息，中继传输侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于异构操作系统的实时中继传输引擎，其特征在于，包括：在实时操作系统上的应用层数据实时中继传输引擎，在非实时操作系统上的应用层数据实时中继传输引擎管理器；所述应用层数据实时中继传输引擎包括实时中继传输表；所述数据实时中继传输表根据借助所述应用层数据实时中继传输引擎管理器获取的应用层数据中继传输时所需要的信息进行更新，所述应用层数据实时中继传输引擎根据数据实时中继传输表对所述应用层数据进行中继传输。

【技术特征摘要】
1.一种基于异构操作系统的实时中继传输引擎，其特征在于，包括在实时操作系统上的应用层数据实时中继传输引擎，在非实时操作系统上的应用层数据实时中继传输引擎管理器；所述应用层数据实时中继传输引擎包括实时中继传输表； 所述数据实时中继传输表根据借助所述应用层数据实时中继传输引擎管理器获取的应用层数据中继传输时所需要的信息进行更新，所述应用层数据实时中继传输引擎根据数据实时中继传输表对所述应用层数据进行中继传输。2.根据权利要求I所述的基于异构操作系统的实时中继传输引擎，其特征在于，所述应用层数据中继传输时所需要的信息包括应用层数据的目的MAC址、目的IP地址、目的UDP端口信息、源MAC址、源I P地址、源UDP端口信息。3.根据权利要求2所述的基于异构操作系统的实时中继传输引擎，其特征在于，所述应用层数据实时中继传输引擎管理器包括实时中继传输引擎配置表； 所述应用层数据实时中继传输引擎管理器基于所述应用层数据从所述实时中继传输引擎配置表获取所述目的IP地址、源UDP端口信息、目的UDP端口信息，并更新到所述实时中继传输表。4.根据权利要求3所述的基于异构操作系统的实时中继传输引擎，其特征在于，所述应用层数据实时中继传输引擎管理器还包括实时中继传输引擎配置模块；所述应用层数据实时中继传输引擎还包括实时中继传输表管理模块； 所述实时中继传输引擎配置模块用于将获取的所述目的I P地址、源UDP端口信息、目的UDP端口信息发送给所述实时中继传输表管理模块，所述数据实时中继传输表管理模块根据获取的所述目的IP地址、源UDP端口信息、目的UDP端口信息对所述实时中继传输表进行更新。5.根据权利要求3所述的基于异构操作系统的实时中继传输引擎，其特征在于，所述实时中继传输引擎配置模块还用于对所述实时中继传输引擎配置表进行配置。6.根据权利要求3所述的基于异构操作系统的实时中继传输引擎，其特征在于，所述应用层数据实时中继传输引擎管理器还包括非实时中继传输数据处理模块，用于查看所述应用层数据的信息，根据查看到的信息从所述实时中继传输引擎配置表中获取所述目的IP地址、源UDP端口信息、目的UDP端口信息。7.根据权利要求3所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张武，王劲林，宋毅，郭秀岩，李婷，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，北京中科海力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：