实现多核处理器间中断负载均衡的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102521047102521047B(45)授权公告日2014.07.09(21)申请号201110361304.7审查员张霞(22)申请日2011.11.15(73)专利权人重庆邮电大学地址400065重庆市南岸区黄桷垭崇文路2号(72)发明人徐川唐红赵国锋张毅(74)专利代理机构重庆市恒信知识产权代理有限公司50102代理人刘小红(51)Int.Cl.G06F9/50(2006.01)(56)对比文件CN101256515A,2008.09.03,全文.CN102004673A,2011.04.06,全文.权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图2页附图2页(54)发明名称实现多核处理器间中断负载均衡的方法(57)摘要本发明请求保护网络中多核处理器间中断负载均衡的方法，涉及计算机网络技术。本发明均衡方法采用的技术方案是：将共享二级缓存的处理器划分到同一个调度域中，根据源IP地址将所有数据包分流到各个调度域中，建立一个hash表，每个调度域只对自己的hash表进行临界访问，对数据包进行分析统计；在各调度域内采用加权轮转调度算法实现负载均衡，将网卡发来的中断分配到各处理器，根据权值设置服务器优先级，权值高的服务器优先收到中断并处理，相同权值的处理器轮转调度处理中断。由操作系统对中断负载进行均衡，使得网卡发来的中断能够均衡的分布在多个处理器核上，提高系统的处理效率。CN102521047BCN102547BCN102521047B权利要求书1/1页1.实现多核处理器间中断负载均衡的方法，其特征在于，访问每个处理器，将共享二级缓存的处理器划分到同一个调度域中；根据源IP地址将所有数据包分流到各个调度域中；以源IP地址和目的IP地址为哈希关键字分别建立一个哈希表，每个调度域只对自己的哈希表进行临界访问，对数据包进行分析统计；根据CPU工作时间、CPU空闲时间，计算处理器负载向量PF；在各调度域内采用加权轮转调度算法实现负载均衡，将网卡发来的中断分配到各处理器，根据权值设置服务器优先级，权值高的服务器优先收到中断并处理，相同权值的处理器轮转调度处理中断,所述加权轮转调度算法具体为，处理器核的权值由处理器负载向量PF取倒数后再取整，根据上一次调度选择的最优处理器核及其配置权值，选举当前的最优处理器核，各调度域独自保存自己的最优处理器核，调度域内所有处理器核权值的最大值为“最大权值”，各调度域独立保存自己的当前权值，配置权值大于或者等于当前权值的处理器核才可以被调度，其中，对于配置权值,各个调度域从处理器核链表表头开始，在该轮次中选择配置权值大于或者等于当前权值的处理器核，当出现配置权值小于当前权值的处理器核，或者已经到达链表表尾时，当前权值减1，回到表头，开始新一轮的调度，如当前权值减至0，则将其翻转为最大权值，重新开始加权轮转。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如系统有两个调度域，将数据包源IP地址跟数据序列00000001相与，其结果分别为0或为1，将计算结果为0的数据包进入调度域一，计算结果为1的数据包进入调度域二。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在系统对所监控网络的所有数据包进行分析统计的过程中，系统将源/目的IP地址相同的数据包归并为同一条“流”，将每个数据包的分析结果按数据“流”的方式临时存储在缓存中。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据公式：PF=Tuse/(Tuse+Tidle)计算处理器负载向量PF，其中Tuse为CPU工作时间，Tidle为CPU空闲时间。2CN102521047B说明书1/6页实现多核处理器间中断负载均衡的方法技术领域[0001]本发明涉及计算机网络技术，尤其涉及高速网络流量监测系统多核处理器间操作系统技术。背景技术[0002]高速网络流量监测过程中，系统每秒钟将接收海量数据包，并对其进行分析处理，涉及数据采集、数据分析、数据存储等。系统一般采用高性能的多核硬件平台，高效的并行接收和处理网络报文分组。在多核处理器环境中，如果所有中断都集中在某一个处理器核上处理，则在某一个处理器核上高优先级中断处理过频，则会导致低优先级中断丢失，或者由于某处理器核的中断负载过重，导致一些关键实时任务无法运行。[0003]中国专利（公开号CN101354664A）文献中涉及到的一种“多核处理器中断负载均衡方法和装置”，该方法预先配置中断设备对应的调度内核组和默认处理内核；当中断设备的中断个数超过中断阀值或默认处理内核的处理量超过中断负载时，控制中断控制器将中断设备路由到默认处理内核所属的调度内核组中的一个或多个内核。该方法主要是对中断设备进行调度，没有涉及到具体的数据报处理；它需要预