CN115941603A - 一种处理报文的方法和网络设备 - Google Patents

Abstract

本说明书提供一种处理报文的方法和网络设备，该方法包括：获取第一主控单元的第一资源利用率和第二主控单元的第二资源利用率，对第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得比较结果，根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元。通过该方法，可以避免当网络设备线卡报文较大时，造成RC与桥片上行端口物理链路拥塞，引发报文丢弃的问题。

Description

一种处理报文的方法和网络设备

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种处理报文的方法和网络设备。

背景技术

网络设备已经广泛应用于各行各业，用以实现各种骨干网络内部、骨干网间以及骨干网络与互联网的互联互通。PCI Express总线不同以往的I/0总线，采用串行、点到点的互联方式实现设备间的通信，可为网络设备互连提供了高速、高性能、全双工通信方式，从而使其在网络设备中广泛应用。典型的网络设备PCI Express总线系统包含RC(rootcomplex，根复用器)、交换器件Switch和终端设备(endpoint,EP)以及PCI Express-PCI/PCI-X的桥片组成。其中RC一般集成在处理器或者是北桥芯片内部，Switch实现多个链路之间的互连以及扩展，EP一般是系统中的I/O设备，桥片用于实现和传统的PCI、PCI-X总线接口的设备或者是系统互连。

为了提升网络设备的可靠性，分布式网络设备通常采用双主控搭载线卡方式处理网络报文，即线卡用于收发网络数据，主用主控处理线卡上送的业务报文并将处理完毕待转发报文送至目的线卡，备用主控作为主用主控异常备份。

网络设备为了支持较多线卡，PCIE线卡与主控RC通过PCIE桥片进行互连，如图1所示。通常情况，RC与桥片上行端口物理链路带宽小于下行所有端口与线卡PCIE物理链路带宽。当网络设备线卡报文较大时，会造成报文拥塞在RC与桥片上行端口物理链路，而桥片缓存较小，从而引发报文丢弃问题。

发明内容

本公开提供了一种处理报文的方法和网络设备，可以避免当网络设备线卡报文较大时，造成RC与桥片上行端口物理链路拥塞，引发报文丢弃的问题。

本公开实施例提供了一种处理报文的方法，所述方法应用于PCIE线卡中，所述方法包括：

获取第一主控单元的第一资源利用率和第二主控单元的第二资源利用率；

对第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得比较结果；

根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元。

其中，所述获取第一主控单元的第一资源利用率和第二主控单元的第二资源利用率，包括：

通过总线获取第一主控单元和第二主控单元的第一资源利用率和第二资源利用率。

可选的，所述对第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得比较结果，包括：

将第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得大小的比较结果；

所述根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元，包括：

当第一资源利用率大于第二资源利用率时，将报文发送至第二主控单元；

或者，当第一资源利用率小于第二资源利用率时，将报文发送至第一主控单元。

可选的，所述对第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得比较结果，包括：

设置目标阈值，将第一资源利用率和第二资源利用率与目标阈值进行比较，获得大小的比较结果；

所述根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元，包括：

当第一资源利用率大于目标阈值，第二资源利用率小于目标阈值时，将报文发送至第二主控单元；

或者，当第一资源利用率小于目标阈值时，将报文发送至第一主控单元；

或者，当第一资源利用率和第二资源利用率均大于目标阈值时，将报文均摊分别发送至第一主控单元和第二主控单元。

其中，根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元，包括：

根据所述比较结果，生成转发表；

根据所述转发表将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元。

其中，所述第一资源利用率包括：PCIE线卡到第一主控单元的带宽资源；

所述第二资源利用率包括：PCIE线卡到第二主控单元的带宽资源。

通过上述实施例可以看出，通过本方案可以将线卡报文选择发送给第一主控单元和/或第二主控单元，实现报文的分担发送，避免当网络设备线卡报文较大时，造成RC与桥片上行端口物理链路拥塞，引发报文丢弃的问题。

本公开实施例提供了一种网络设备，所述网络设备包括至少一个PCIE线卡，其中，任一PCIE线卡包括：

获取模块，用于获取第一主控单元的第一资源利用率和第二主控单元的第二资源利用率；

处理模块，用于对第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得比较结果；

发送模块，用于根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元。

其中，所述获取模块，具体用于通过总线获取第一主控单元和第二主控单元的第一资源利用率和第二资源利用率。

其中，处理模块，具体用于将第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得大小的比较结果；

所述发送模块，具体用于当第一资源利用率大于第二资源利用率时，将报文发送至第二主控单元；

或者，当第一资源利用率小于第二资源利用率时，将报文发送至第一主控单元。

其中，所述处理模块，具体用于将第一资源利用率和第二资源利用率与目标阈值进行比较，获得大小的比较结果；

所述发送模块，具体用于当第一资源利用率大于目标阈值，第二资源利用率小于目标阈值时，将报文发送至第二主控单元；

或者，当第一资源利用率小于目标阈值时，将报文发送至第一主控单元；

或者，当第一资源利用率和第二资源利用率均大于目标阈值时，将报文均摊分别发送至第一主控单元和第二主控单元。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。

图1为本公开实施例提供的一种网络架构示意图。

图2为本公开实施例提供的一种处理报文的方法的流程示意图。

图3为本公开实施例提供的一种网络架构示意图。

图4为本公开实施例提供的一种网络架构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

目前分布式网络设备由于CPU提供的RC资源(包括RC的物理/虚拟带宽资源)有限，所以网络设备PCIE系统通常采用Switch(工作模式通常设置为透明桥，只是对报文进行透传，不进行重组报文)支持较多的EP。备用主控作为主用主控异常备份，即主用主控异常情况下备用主控升为主用主控并接管原主用主控业务。

通常情况下，分布式网络设备采用双主控设计，备用主控可以在主用主用异常时接管主用主控的业务，从而提升网络设备的可靠性，但是线卡业务报文较大时，鉴于桥片上行口至RC物理链路带宽限制，报文会拥塞在RC与桥片上行端口物理链路，可能导致业务报文被丢弃。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种处理报文的方法，该方法应用于PCIE线卡中，如图2所示，所述方法包括：

S201获取第一主控单元的第一资源利用率和第二主控单元的第二资源利用率；

S202对第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得比较结果；

S203根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元。

在本实施例中，第一主控单元可以理解为主用主控单元，第二主控单元可以理解为备用主控单元，需要说明的是，第二主控单元可以包括多个备用主控单元。

如图3所示，第一主控单元(第二主控单元)主要包括CPU计算单元、内存单元、PCIERC接口、以及PCIE桥片；PCIE线卡主要包括两个PCIE接口，业务报文上送第一主控单元、第二主控单元主控转发表项算法模块，端口逐流表项存储与老化模块以及报文路由模块。转发表项生成算法模块以及端口逐流转发表项用于决策线卡业务报文上送至第一主控单元或第二主控单元；主控PCIE Switch用于汇聚分布式设备线卡业务报文后上送至主控RC，经DMA方式存至内存，CPU计算单元对报文进行分析、处理。

在一种示例中，如图4所示，第一主控单元和第二主控单元通过PCIE总线与线卡互联，线卡业务报文由线卡PCIE端口上送至主控桥片，桥片通过地址路由将所有下行口业务报文上送至主控CPU RC。第一主控单元、第二主控单元主控将RC带宽使用率通过逻辑总线通知至线卡本专利逻辑装置转发表项算法单元模块。转发表项生成算法单元模块根据第一主控单元、第二主控单元利用率以及业务报文逐流转发五元组(原IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及协议号)按照hash计算方法，决策业务报文上送至第一主控单元和/或第二主控单元。端口逐流转发表项模块记录报文上送第一主控单元或第二主控单元主控转发路径，如果业务报文查表发现已经建立表项，则按表项进行上送报文，如果未建立表项，则根据转发表项算法生成表项并存储至端口逐流转发表项中。另，端口逐流转发表项支持老化机制，如果表项某一转发表一段时间未使用，则会被老化(从转发表项中删除)。业务报文转发模块根据第一主控单元、第二主控单元工作状态，确认是否需要生成表项上送主控。如果分布式网络设备单主控正常工作，则上送至工作主控；如果工作主控为双主控，查询表项确认上送的主控。

在步骤S201中，PCIE线卡可通过与第一主控单元和第二主控单元的总线获取第一主控单元的第一资源利用率和第二主控单元的第二资源利用率，其中，第一资源利用率包括：PCIE线卡到第一主控单元的带宽资源(RC带宽资源)，第二资源利用率包括：PCIE线卡到第二主控单元的带宽资源(RC带宽资源)。

在步骤S202中，可直接利用第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得大小的比较结果，当第一资源利用率大于第二资源利用率时，将报文发送至第二主控单元；

或者，当第一资源利用率小于第二资源利用率时，将报文发送至第一主控单元。

在另一种实施例中，在将第一资源利用率和第二资源利用率进行比较时，还可配置目标阈值，将第一资源利用率和第二资源利用率与目标阈值进行比较，获得大小的比较结果，当第一资源利用率大于目标阈值，第二资源利用率小于目标阈值时，将报文发送至第二主控单元；

或者，当第一资源利用率小于目标阈值时，将报文发送至第一主控单元；

或者，当第一资源利用率和第二资源利用率均大于目标阈值时，将报文均摊分别发送至第一主控单元和第二主控单元。

在步骤S203中，根据所述比较结果，生成转发表；

根据所述转发表将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元。

在本实施例中，在向第一主控单元和/或第二主控单元发送报文时，可精确发送至第一主控单元中CPU的指定核，同理，也可精确发送至第二主控单元中CPU的指定核，具体的，可通过HASH计算实现。

基于上述描述，在一种实施例中，第一主控单元和第二主控单元通过PCIE总线与PCIE线卡互联，PCIE线卡业务报文由PCIE线卡PCIE端口上送至主控桥片，桥片通过地址路由将所有下行口业务报文上送至主控CPU RC。第一主控单元、第二主控单元将RC带宽使用率通过逻辑总线通知至PCIE线卡，通过转发表项生成算法单元模块根据第一资源利用率和第二资源利用率进行比较的比较结果，以及业务报文逐流转发五元组(原IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及协议号)按照hash计算方法，决策业务报文上送至第一主控单元和/或第二主控单元。端口逐流转发表项模块记录报文上送第一主控单元或第一主控单元转发路径，如果业务报文查表发现已经建立表项，则按表项进行上送报文，如果未建立表项，重复上述生成转发表的过程。

其中，端口逐流转发表项支持老化机制，如果表项某一转发表一段时间未使用，则会被老化(从转发表项中删除)。业务报文转发模块根据第一主控单元、第二主控单元的工作状态，确认是否需要生成表项上送主控。如果分布式网络设备单主控正常工作，则上送至工作主控；如果工作主控为双主控，查询表项确认上送的主控。

通过上述各实施例可以看出，通过PCIE线卡通过比对第一主控单元的第一资源利用率和第二主控单元的第二资源利用率，选择将业务报文发送给第一主控单元和/或第二主控单元，实现备用主控单元可以对业务报文进行处理，从而避免当网络设备线卡报文较大时，造成RC与桥片上行端口物理链路拥塞，引发报文丢弃的问题。

基于上述方法实施例，本公开实施例提供了一种网络设备，所述网络设备包括至少一个PCIE线卡，其中，任一PCIE线卡包括：

获取模块，用于获取第一主控单元的第一资源利用率和第二主控单元的第二资源利用率；

处理模块，用于对第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得比较结果；

发送模块，用于根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元。

其中，所述获取模块，具体用于通过总线获取第一主控单元和第二主控单元的第一资源利用率和第二资源利用率。

其中，处理模块，具体用于将第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得大小的比较结果；

所述发送模块，具体用于当第一资源利用率大于第二资源利用率时，将报文发送至第二主控单元；

或者，当第一资源利用率小于第二资源利用率时，将报文发送至第一主控单元。

其中，所述处理模块，具体用于将第一资源利用率和第二资源利用率与目标阈值进行比较，获得大小的比较结果；

所述发送模块，具体用于当第一资源利用率大于目标阈值，第二资源利用率小于目标阈值时，将报文发送至第二主控单元；

或者，当第一资源利用率小于目标阈值时，将报文发送至第一主控单元；

或者，当第一资源利用率和第二资源利用率均大于目标阈值时，将报文均摊分别发送至第一主控单元和第二主控单元。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后，将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种处理报文的方法，其特征在于，所述方法应用于PCIE线卡中，所述方法包括：

获取第一主控单元的第一资源利用率和第二主控单元的第二资源利用率；

对第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得比较结果；

根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一主控单元的第一资源利用率和第二主控单元的第二资源利用率，包括：

通过总线获取第一主控单元和第二主控单元的第一资源利用率和第二资源利用率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得比较结果，包括：

将第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得大小的比较结果；

所述根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元，包括：

当第一资源利用率大于第二资源利用率时，将报文发送至第二主控单元；

或者，当第一资源利用率小于第二资源利用率时，将报文发送至第一主控单元。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得比较结果，包括：

设置目标阈值，将第一资源利用率和第二资源利用率与目标阈值进行比较，获得大小的比较结果；

所述根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元，包括：

当第一资源利用率大于目标阈值，第二资源利用率小于目标阈值时，将报文发送至第二主控单元；

或者，当第一资源利用率小于目标阈值时，将报文发送至第一主控单元；

或者，当第一资源利用率和第二资源利用率均大于目标阈值时，将报文均摊分别发送至第一主控单元和第二主控单元。

5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元，包括：

根据所述比较结果，生成转发表；

根据所述转发表将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元。

6.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，

所述第一资源利用率包括：PCIE线卡到第一主控单元的带宽资源；

所述第二资源利用率包括：PCIE线卡到第二主控单元的带宽资源。

7.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括至少一个PCIE线卡，其中，任一PCIE线卡包括：

获取模块，用于获取第一主控单元的第一资源利用率和第二主控单元的第二资源利用率；

处理模块，用于对第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得比较结果；

发送模块，用于根据所述比较结果，将报文发送至第一主控单元和/或第二主控单元。

8.根据权利要求7所述的网络设备，其特征在于，

所述获取模块，具体用于通过总线获取第一主控单元和第二主控单元的第一资源利用率和第二资源利用率。

9.根据权利要求7所述的网络设备，其特征在于，

处理模块，具体用于将第一资源利用率和第二资源利用率进行比较，获得大小的比较结果；

所述发送模块，具体用于当第一资源利用率大于第二资源利用率时，将报文发送至第二主控单元；

或者，当第一资源利用率小于第二资源利用率时，将报文发送至第一主控单元。

10.根据权利要求7所述的网络设备，其特征在于，

所述处理模块，具体用于将第一资源利用率和第二资源利用率与目标阈值进行比较，获得大小的比较结果；

所述发送模块，具体用于当第一资源利用率大于目标阈值，第二资源利用率小于目标阈值时，将报文发送至第二主控单元；

或者，当第一资源利用率小于目标阈值时，将报文发送至第一主控单元；

或者，当第一资源利用率和第二资源利用率均大于目标阈值时，将报文均摊分别发送至第一主控单元和第二主控单元。

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