[发明专利]用于最优系统级性能的网络接口卡中的动态负载均衡

说明书

网络接口卡(NIC)可以被配置为对映射到第一接收队列的第一中央处理单元(CPU)核心进行监测，该第一接收队列具有接收队列长度。NIC还可以被配置为基于接收队列长度来确定CPU核心是否过载。NIC还可以被配置为响应于CPU核心过载的确定，将从第一接收队列指向CPU核心的数据分组重定向到另一CPU核心。

技术领域

所公开的技术总体而言涉及网络接口卡(NIC)，在本文中还称为主机结构接口(HFI)、中央处理单元(CPU)核心以及CPU核心负载分布管理。

背景技术

图1是示出系统100的示例的功能框图，系统100包括诸如网络装置的计算设备110。在示例中，计算设备110包括用于执行指令的中央处理单元(CPU)112以及用于存储这种指令的存储器114。CPU 112具有n个CPU核心。如本文所使用的，术语核心通常是指CPU的基本计算单元。存储器114可以包括随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、硬盘、固态盘、光盘、或其任何合适的组合。

计算设备110还包括网络接口卡(NIC)116，其用于使得计算设备110能够例如通过通信介质(例如，有线或无线分组网络)的方式与至少一个其它计算设备120(例如，外部或其它远程设备)进行通信。计算设备110因此可以通过其NIC 116的方式向其它(多个)计算设备发送数据和/或从其它(多个)计算设备接收数据。例如，NIC 116具有n个接收队列，以用于接收来自其它(多个)计算设备的数据(例如，入口分组)。

通常，NIC可以通过接收侧缩放(RSS)或者流定向器的实现的方式将数据流(例如，数据分组)引导到多个接收队列中的任何接收队列。服务器通常利用这种能力来将连接(例如，传输控制协议(TCP)连接)分发到不同的CPU核心以便进行处理。

RSS的使用典型地包括过滤器的应用，该过滤器在所接收到的数据分组的分组报头上应用散列函数。然后，可以使用间接表来将每个数据分组映射到某个接收队列，例如，基于对应的散列值。然后可以将CPU核心分配给一个或多个特定队列上的工作，以便实现分布式处理。

由于RSS通常涉及将许多数据流映射到指向有限数量的CPU核心的有限数量的接收队列，所以典型地存在数据业务不均衡的高可能性，其中不利地要求一个或多个CPU核心处理更多量的数据业务。虽然这种CPU核心努力与传入数据分组保持同步，但是其它CPU核心保持相对空闲。这种情形效率低下，并且对于系统范围的性能不是最优的。

附图说明

本文所描述的概念通过示例的方式而非通过限制的方式在附图中示出。为了说明的简洁和清楚，除非另有说明，否则图中所示的元件不是按比例绘制的。

图1是示出具有包括中央处理单元(CPU)、存储器以及网络接口卡(NIC)的计算设备的系统的示例的功能框图。

图2是示出根据所公开的技术的某些实施例的具有包括网络接口卡(NIC)和至少一个中央处理单元(CPU)核心的计算设备的系统的第一示例的功能框图。

图3是示出根据所公开的技术的某些实施例的执行CPU核心负载均衡的计算机实现的方法的示例的流程图。

图4是示出根据所公开的技术的某些实施例的执行CPU核心负载均衡的计算机实现的方法的另一示例的流程图。

图5示出了根据所公开的技术的某些实施例的多个接收队列阈值的示例。

具体实施方式

尽管本公开的内容的概念易于进行各种修改和替代形式，但是其特定实施例已经通过附图中的示例的方式示出并且将在本文中进行详细描述。然而，应该理解，并不旨在将本公开的概念限制到所公开的特定形式，而是相反，意图是覆盖与本公开以及所附权利要求一致的所有修改、等同物以及替代方案。