[发明专利]一种转发与控制分离系统中数据包分片并行处理方法

摘要

本发明公开一种转发与控制分离系统中数据包分片并行处理方法。该方法中CE将数据包分成等长的分片并发向同一类逻辑功能块的多个实例，这些逻辑功能块的实例并行工作。分片的过程中定义多个指针分别指向数据包的不同位置。至于分片如何分发给逻辑功能块由开发者自行决定。当所有分片分发至同一类逻辑功能块时，逻辑功能块实例的数量不一定和分片数量相同，开发者可以采用循环制的方式来决定分片的分发过程。本发明采用转发与控制分离系统中数据包分片并行处理方法对数据包处理，极大地提升数据包处理速度，而且该系统可扩展性强，技术成熟，成本低廉，十分适用于大规模推广和使用，便于业务量的提升。

主权项

1.一种转发与控制分离系统中数据包分片并行处理方法，其特征在于：所述转发与控制分离系统由转发件和控制件两部分组成，每个转发件中存在唯一的对象逻辑功能块、分解逻辑功能块、合成逻辑功能块、至多一个并行支持逻辑功能块和若干个加工逻辑功能块；对象逻辑功能块包含属性1和属性2，属性1用于指示当前系统是否支持数据包的并行处理，属性1的值为1表示当前系统支持数据包的并行处理，属性1的值为0表示当前系统不支持数据包的并行处理；属性2存放逻辑功能块之间的拓扑；并行支持逻辑功能块不参与数据包的分片并行处理，只有一个能力部件，该能力部件用于记录当前转发件中所有支持数据包分片并行处理的逻辑功能块，该能力部件以结构体数组的形态存在，每个结构体包含了成员：逻辑功能块名、逻辑功能块类号、逻辑功能块版本号、逻辑功能块实例化最大值、前置逻辑功能块类号、后置逻辑功能块类号；分解逻辑功能块参与转发件中的数据包分片并行处理过程，是数据包分片并行处理过程的发起者，包含了一个属性1，该属性用于表示以字节为单位的分片大小，分解逻辑功能块具有唯一的输入，输入的内容是任意类型的数据包，每个输出对应一个下游的加工逻辑功能块；该方法包含如下步骤：(1)控制件利用转发与控制分离协议消息读取对象逻辑功能块的属性1的值，判断当前系统是否支持数据包的并行处理；如果属性1的值为1，即表示支持，执行步骤2；否则，结束并行处理过程；(2)分解逻辑功能块根据自身属性1的值对输入的数据包P进行分片，每个分片记为Ci，除了最后一个分片，其他的分片大小完全相同，均等于分解逻辑功能块自身属性1的值；(3)分解逻辑功能块将输出内容传递给加工逻辑功能块，每个输出由两部分组成：元数据Mi和Ci；Mi是一个结构体，包含了成员：并行处理方式PM、并行处理任务号PTID、并行处理子任务序列号PSTID、并行处理子任务数PSTN；PM的值由分解逻辑功能块属性1确定；PTID由分解逻辑功能块产生，用于唯一地标识数据包P的分片并行处理过程，属于同一个P的所有Ci都具有相同的PTID；PSTID由分解逻辑功能块产生，用于标识一个Ci的并行处理过程；PSTN和Ci的数量相同；(4)加工逻辑功能块在对Ci处理过程可能会出现错误从而丢弃Ci，因此加工逻辑功能块的输出有两个：正常输出，输出内容由Mi和Ci组成；异常输出，输出内容由Mi、Ci和错误代码组成；(5)合成逻辑功能块位于加工逻辑功能块下游，主要负责同一个P的所有Ci的合成；与加工逻辑功能块的输出相对应，合成逻辑功能块有两个输入，分别是：正常输入，对应加工逻辑功能块的正常输出，输入内容由Mi和Ci组成；异常输入，对应加工逻辑功能块的异常输出，输入内容由Mi、Ci和错误代码组成；合成逻辑功能块有唯一的输出，输出内容是数据包P(或者为空)；合成逻辑功能块的属性有5个，分别是：属性1，用于指示合成逻辑功能块通过异常输入收到一个Ci时所做的动作，属性1的值为1表示尽管前面的加工逻辑功能块处理过程中有错误，但是合成过程继续进行，属性1的值为0表示合成过程无效，所有的Ci将被丢弃；属性2，是一个定时器以毫秒为单位用于定义合成逻辑功能块等待一个P的所有Ci到达的时间，超时后合成过程被认为无效，每当一个Ci到达，该定时器开启；属性3，是一个布尔变量，1表示合成逻辑功能块等到一个P的所有Ci达到后才开始合成，0表示只要有一个Ci达到后就开始合成；属性4，是一个正整数用于统计所有的无效的合成过程数；属性5，是一个正整数用于统计通过异常输入所引起的无效合成过程数；(6)当合成逻辑功能块的输入为步骤(5)所述的正常输入时，输入的内容为Mi和Ci，后续处理过程具体包含如下步骤：6‑1.合成逻辑功能块检查步骤(5)所述属性3的值，若为1进入步骤6‑2，若为0则进入步骤6‑3；6‑2.合成逻辑功能块根据步骤(5)所述属性2的值，开启定时器等待P的所有Ci到达，如果定时器超时，丢弃已收到的Ci，那么合成逻辑功能块的输出为空，同时步骤(5)所述属性4的值加1；如果定时器没有超时，根据Mi中的成员变量PSTID和PSTN对所有的Ci进行合成，合成逻辑功能块的输出为P；6‑3.合成逻辑功能块根据步骤(5)所述属性2的值，开启定时器同时开启Ci的合成过程，合成过程中根据Mi中的成员变量PSTID和PSTN可以判断P的Ci是否全部到达，如果定时器超时，丢弃已收到的Ci，那么合成逻辑功能块的输出为空，同时步骤(5)所述属性4的值加1；如果定时器没有超时，合成逻辑功能块输出P；(7)当合成逻辑功能块的输入为步骤(5)所述的异常输入时，输入的内容为Mi和Ci和错误代码，后续处理过程具体包含如下步骤：7‑1.合成逻辑功能块检查步骤(5)所述属性1的值，若为0进入步骤7‑2，若为1则进入步骤7‑3；7‑2.合成逻辑功能块丢弃Ci，输出为空，同时步骤(5)所述属性4和属性5的值加1；7‑3.合成逻辑功能块根据步骤(5)所述属性2的值，开启定时器等待P的所有Ci到达，如果定时器超时，丢弃已收到的Ci，那么合成逻辑功能块的输出为空；如果定时器没有超时，根据Mi中的成员变量PSTID和PSTN对所有的Ci进行合成，合成逻辑功能块的输出为P。