[发明专利]基于多核处理器的IP报文分片重组的方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于多核处理器的IP报文分片重组的方法及装置，该方法包括：根据源IP和目的IP组成的IP对及ip verion对获取的待处理的IP报文分片进行第一级hash查找，以在一级哈希hash表中获取所述IP对对应的表项，并根据所述表项获取二级hash表起始指针；根据IP报文分片的IP id和所述二级hash表起始指针进行第二级hash查找，以在二级hash表中获取到匹配的IP报文分片；将所述匹配的IP报文分片发送给下一级线程或其他CPU核，以使所述下级硬线程或其他CPU核对所述匹配的IP报文分片进行组包，以进行后续处理。本发明可在同样处理器条件下大幅提高分片组包的速率，并实现业务包的保序，改进IP分片报文处理能力，满足更高性能需求，并可满足BBU产品更高集成度的设计要求。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别是涉及一种基于多核处理器的IP报文分片重组的方法及装置。

背景技术

硬线程多核CPU是广泛用于嵌入式系统的CPU。多核CPU上vxWorks或linux下基于纯软件协议栈的ip包分片组包，其传输性能很低：在一款硬线程多核CPU上的IP分片组包速度只有80Mbps左右。在分组核心网PCN中，所传送的用户净荷(用户数据)将分别通过添加和去除GTP信头来封装和拆除封装。eNodeB(Evolved Node B，演进型Node B)与在服务网关S-GW之间以及S-GW与公用数据网PDN网关P-GW之间的对应的通用数据传输平台(GeneralData Transfer Platform，简称GTP)隧道需要被建立，以便在用户设备UE与分组数据网络PDN之间成功地传送IP分组，同时S-GW充当两个隧道之间的中介。在无线网络的eNodeB/S-GW/P-GW中，各网络单元都将重组IP分组以获得完整数据，然后建立GTP隧道以将数据发送给下一个网络单元(参见图1)。

随着IP技术的大规模应用和部署，各个网元的处理性能需要不断的提高。以无线接入网网元eNodeB为例，其主要板卡的IP报文处理能力需要达到1.2Gbps～2.4Gbps(根据不同载扇处理能力配置)。而且在不限制分片的配置下，其中大半是分片包。这种高速转发需要进一步改进IP分片报文处理能力以满足更高性能需求。

采用多核多硬线程处理器实现高性能IP分片报文处理能力，一般的做法是：利用硬件hash分发将分片组包负荷分担到多个核多个硬线程，从而实现分片组包能力的提升。普通的分片包负荷分担是将“源地址、源端口、目的地址、目的端口以及协议号”五元组信息或者“源IP地址、目的IP地址、IP版本以及IP id”信息合并计算哈希值，这种方法通过多核多线程较大的提升了分片组包处理能力，而且一般的多核的网络处理器里都只处理分片包指针，而不拷贝数据体，因而有较高的分片组包能力。

但是，上述方法牺牲了室内基带处理单元(BBU，Building Base band Unit)的一个重要特性：业务包的保序，而没有这种保序就可能引起BBU的功能混乱。而且由于hash后需要做IP地址对的二次匹配，部分降低了分片组包性能。因而，如何提供一种高效的基于多核处理器的IP报文分片重组的方法就成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明一方面提出了一种基于多核处理器的IP报文分片重组的方法，该方法包括：

一级核根据源IP和目的IP组成的IP对对获取的待处理的IP报文分片进行第一级hash查找，以在一级哈希hash表中获取所述IP对对应的表项，并根据所述表项获取二级hash表起始指针；

所述一级核根据IP报文分片的IP id和所述二级hash表起始指针进行第二级hash查找，以在二级hash表中获取到匹配的IP报文分片；

所述一级核将所述匹配的IP报文分片发送给下一级线程或其他CPU核，以使所述下级硬线程或其他CPU核对所述匹配的IP报文分片进行组包，以进行后续处理。