[发明专利]多核处理器负载均衡的处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种多核处理器负载均衡的处理方法及系统。

背景技术

多核处理器在网络通信设备等众多领域得到了广泛的应用，如何让多核处理器的各个核的处理能力得到充分的发挥成了一个关键的问题。如果某个核负载过多，则它很可能成为整个系统的瓶颈，导致整个系统性能的下降。在通信设备中，为了保证各个数据流内部的报文顺序和保存数据流的信息，常常需要将同一个数据流数据分发到多核处理器的同一个的核进行处理，由于流的数量、区分方法、流标识的离散程度在不同的场合可能有很大的不同，所以负载均衡的方法和规则就会有多种选择。

目前，多核处理器负载均衡的方法通常是通过对分发器的智能化和复杂化来实现的。例如，在相关技术中，提供了一种根据各个核负载情况进行负荷分担的方法，需要在分发器中记录每条流上次分发的核的编号，以便同一条流的报文发往同一个核。而在另一种动态调整HASH空间与核的对应关系的方法中，当某个核负载轻时需要扩大其负责的HASH空间，使其有可能分配到更多的任务，而HASH空间的划分是需要分发器记忆和动态调整的。由于多核处理器的分发一般需要在处理器内部实现，而受到处理器硬件规模的限制，分发器不可能做得太复杂，所以，在上述的相关技术中，分发方法很难利用多核处理器本身的分发器实现，往往需要利用多核处理器的若干个核使用软件编程的方式实现。这样，分发器在实现分发功能时消耗了多核处理器的资源，而分发核本身很可能成为性能的瓶颈。

并且，在相关技术中，网络通讯设备多核处理器负载均衡方法通常是制造者在开发阶段就固化下来的，所使用的HASH散列因子是开发者根据自身的经验在出厂之前设定的，对用户都是不可见的，而这种方式无法满足所有的应用场景。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多核处理器负载均衡的处理方案，以至少解决上述相关技术中多核处理器负载均衡的方法复杂度高及适应性差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种多核处理器负载均衡的处理方法。

根据本发明的多核处理器负载均衡的处理方法，包括以下步骤：多核处理器提取输入报文的标识信息；多核处理器将该标识信息和选择的HASH散列因子经过HASH运算，得到与该标识信息对应的HASH值，并将输入报文发送到与HASH值对应的核中进行处理；以及根据多核处理器中各个核的负载情况对选择的HASH散列因子进行调整。

进一步地，多核处理器将标识信息和选择的HASH散列因子经过HASH运算，得到与该标识信息对应的HASH值之前，该方法还包括：多核处理器将该标识信息和用于计算的所有的HASH散列因子分别进行HASH运算，得到与该标识信息对应的所有可能的HASH散列空间在多核处理器中各个核的分布情况；以及根据分布情况选择离散程度最好的HASH散列因子作为选择的HASH散列因子。

进一步地，根据分布情况选择离散程度最好的HASH散列因子作为选择的HASH散列因子包括：多核处理器根据分布情况分别计算与用于计算的所有的HASH散列因子对应的HASH结果的方差，并从其中选择与最小方差值对应的HASH散列因子作为离散程度最好的HASH散列因子。

进一步地，根据多核处理器中各个核的负载情况对选择的HASH散列因子进行调整之前，该方法还包括：按照预定时段收集多核处理器中各个核的负载情况，并以表和/或图的形式呈现给用户。

进一步地，上述输入报文为网络流量的模型。

进一步地，上述标识信息为报文的特征字段，包括以下至少之一：IP地址、协议类型。

进一步地，多核处理器中各个核的负载情况包括以下至少之一：CPU利用率、用户连接数、处理或转发的报文总数。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种多核处理器负载均衡的处理系统。

根据本发明的多核处理器负载均衡的处理系统，包括多核处理器装置和HASH散列因子调整装置，其中，多核处理器装置包括：提取模块，用于提取输入报文的标识信息；HASH运算模块，用于将该标识信息和选择的HASH散列因子经过HASH运算，得到与该标识信息对应的HASH值；以及分发模块，用于并将输入报文发送到与HASH值对应的核中进行处理；HASH散列因子调整装置包括，调整模块，用于根据多核处理器装置中各个核的负载情况对选择的HASH散列因子进行调整。