[发明专利]一种多核系统的流表管理方法、装置、系统及存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种多核系统的流表管理方法、装置、系统及存储介质。该方法将多核处理器的核分为一个控制核和多个转发核，其中转发核只用于处理数据转发事务并在本转发核专用的流表中创建和管理流表项，而控制核主要用于响应用户指令并根据用户指令对转发核的流表项进行相应操作。转发核从公共内存池获取内存块创建流表项，而控制核则通过逐一读取公共内存池中的内存块来获取所有转发核管理的流表项的内容，由此来实现转发核和控制核的协同工作。由于转发核专用的流表仅供本转发核使用，其他转发核和控制核均无法访问本转发核专用的流表，如此，转发核在访问本转发核专用的流表时无需加锁，大大提高了流表的处理速度，也相应提高了转发效率。

技术领域

本发明涉及电子通信领域，尤其涉及一种多核系统的流表管理方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

由于多核处理器能够极大地提升处理能力，目前大部分通信设备都采用多核处理器，且处理器的核的数量还在不断增加。与此同时，这也对运行在多核系统上的软件提出了更高的要求，特别是在并发设计上，如何充分利用多核处理器的处理能力使软件高效并发地运行，成为软件开发和设计上的又一挑战。

对于主要用于转发数据流的转发设备，比如路由器和防火墙，如何充分利用多核处理器的处理能力提高通信设备的转发性能就显得尤为重要。在转发设备中通常会建立流表来分类和管理各种数据流，常见的流表是基于数据报文的五元组来分类的，所有五元组相同的报文认为是同一条流。通信设备在收到一条流的第一个报文时会为该条流创建一条流表项，该流表项中保存有该流的一些共同特征和相关参数。不同的流会创建不同的流表项，长时间没有报文经过的流表项会被老化删除。流表的主要特点是数据量大，一般都会达到几十万甚至上百万，如果能利用多核处理器的并发处理能力并行处理流表中的流表项就能大大提高数据流的转发性能。从而，如何提升多核处理器上流表处理效率是亟待解决的技术问题。

目前常见的解决方法有两种：1)给流表项加锁。这种方法实现简单，但是取锁的过程会带来很大的开销，并且随着处理器核的增加取锁的开销也会增加。2)在处理器中指定一个专门的核来创建和修改流表项，其它核只是读表项。这种方法有并性很高，读取表项不需要加锁，但是创建和修改表项在专门的核上完成，那么这些核有可能会成为系统的瓶颈。

发明内容

针对以上问题，本发明实施例创造性地提供了一种多核系统的流表管理方法、装置、系统及存储介质。

根据本发明实施例第一方面，一种多核系统的流表管理方法，应用于转发核，该方法包括在创建流表项时进行以下操作：从公共内存池中获取内存块，其中，公共内存池被所有核共享；在内存块上创建一条包含状态字段的流表项并将状态字段设置为有效；将流表项添加到本转发核专用的流表。

根据本发明实施例一实施方式，其中，在将流表项添加到本转发核专用的流表之前，该方法还包括：判断是否已经存在本转发核专用的流表，若是，则继续下一操作，若否，则创建本转发核专用的流表。

根据本发明实施例一实施方式，其中，该方法还包括：获取本转发核专用的流表；从本转发核专用的流表中查找到要操作的流表项；对要操作的流表项进行管理操作，管理操作包括查看、修改或删除，其中，若管理操作是删除，则将流表项从本转发核专用的流表中移除并将流表项的状态字段设置为无效。

根据本发明实施例一实施方式，其中，从公共内存池中获取内存块，包括：从公共内存池中一次获取至少2个内存块；判断是否已经存在本转发核专用的缓存区，若是，则继续下一操作，若否，则创建本转发核专用的缓存区；将至少2个内存块存储到本转发核专用的缓存区；相应地，在内存块上创建一条包含状态字段的流表项并将状态字段设置为有效，包括：从本转发核专用的缓存区获取内存块；在内存块上创建一条包含状态字段的流表项并将状态字段设置为有效。