[发明专利]基于RSS的网络会话分发方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络会话分发技术领域，更为具体地，涉及一种基于RSS的网络会话分发方法及系统。

背景技术

为了提升计算机的性能，现代计算机一般采用多核架构处理数据。对于基于多核架构的网络设备而言，当它接收到一个网络数据包时，相关的网卡需要通过一种机制决定将这个数据包交给哪个CPU处理，RSS(receive side scaling，接收端调节)是一种网络数据包分发机制，已被广泛应用，尤其是应用在一些高性能的网络硬件设备中，如Intel推出的基于8259910Gb以太网控制器的万兆网卡就支持使用开发者给定的参数，通过RSS来进行CPU的任务分配。

为了详细说明RSS进行数据包分发的过程，图1示出了现有的RSS的处理流程，如图1所示，RSS的处理流程包括如下几个简要步骤：

首先，确定入参；包括一个40字节(320比特)的key的入参和一个长度为128的数组redirection table(重定向表)的入参。一般情况下，这两个入参可以由开发者指定，以满足特定场景下的计算需求。Key用于计算hash值，redirection table则用于将hash值映射到各个CPU(即各个发送队列的id)上。

然后，根据key和input(输入的网络数据信息)通过给定的hash算法(compute_hash)计算出一个32位的hash值。input的选取一般有两种形式，一种是取源IP与目的IP二元组连接成的数据段，另一种是取源IP、目的IP、源端口、目的端口四元组连接成的数据段。在计算TCP或UDP等常用数据包时，一般都采用后一种(即四元组的数据段)作为input，四元组的input共包含12个字节，它作为一串8*12位的数字参与计算。关于hash算法，其对应的32位hash值由如下步骤产生：

S1：先将hash结果result置为0；

S2：如果input最左端的一位为1，则将result更新为result自身与key最左端32位的异或值；否则，result不变。

S3：将input与key均左移一位。

S4：如果input为0，则将result作为输出结果；否则，重复S2、S3和S4。

接着，取出上述hash值(result)的7位最低有效位(LSB，即二进制数的最右侧7位)作为redirection table的下标。

最后，按照取出的下标读取相应redirection table上的id值。

一般情况下，随机选取key和redirection table中的对应关系满足取模运算，即：当用n表示id的总个数时，有id＝(result&0x7f)％n，当网络会话(session)数目足够多时，上述的RSS算法基本上能够保证将各个网络会话均匀的分配到各个id上。这样，在高流量场景下，各个CPU都能尽可能大的发挥其各自性能。但是，在一些特定场景下，如：向一些特定VIP用户提供专属服务的大流量服务器部署环境或吞吐量测试环境，之前高会话数的条件往往无法得到满足。这时，如果key和redirection table选取的不好，RSS就有可能把有限的网络会话只分配到有限的CPU资源上，使得相应的设备无法发挥其应有的高性能，造成资源浪费。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种RSS的网络会话分发方法及系统，以解决网络会话不能均匀分配到各个id上问题，从而提高设备的性能。

根据本发明的一个方面，提供一种基于RSS的网络会话分发方法，包括：在低会话高流量场景下，通过RSS将各条网络会话均匀分配到网卡的cpu接收队列序号id上，以实现cpu资源的均衡利用；

其中，通过RSS将各条网络会话平均分配到各个id上的过程包括：

将RSS表示为：hash＝f(s,k)和id＝g(hash,t)；

其中，s表示输入的网络数据，

s＝(ip1,ip2,port1,port2)＝(s₁,s₂,……,s₉₆)，ip1表示32位的源IP，ip2表示32位的目的IP，port1表示16位的源端口，port2表示16位的目的端口；k表示320位的key，k＝(k₁,k₂,……,k₃₂₀)；t表示长度为128的数组redirection table；id表示s在RSS作用下分配的网络端口的地址；