一种基于RSS与GPU的边缘智能网关的网络加速方法及系统与流程

本发明涉及智能网关，具体为一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速方法及系统。

背景技术：

1、随着我国5g基础设施建设及应用的快速发展，基于5g网络的各类tob应用场景已经在智慧工厂、智慧园区、智慧安防、智慧城市等行业或领域不断落地并发挥了巨大的作用。

2、现有技术中，在各种场景应用中，5g边缘智能网关被大量部署应用，其中部分5g边缘智能网关集成有cpu及gpu等处理器。

3、但是，传统的网络数据包处理都是基于cpu处理器进行，在cpu处理能力被其他应用占用或接收大流量的情况下，网络处理速度会明显降低，但gpu的网络处理能力基本未被利用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速方法，所述网络加速方法包括以下步骤：

3、将数据包发送到内核空间的网卡驱动及网络协议栈处理；

4、将网络协议栈处理后的数据发送给应用程序。

5、优选的，网卡收到数据包时，触发硬中断通知cpu采用napi方式进行网络数据包处理。

6、优选的，cpu通知网卡驱动触发中断处理程序并分配缓冲区来接收数据包，网卡将收到的数据包通过dma写入到套接字缓冲区；将套接字缓冲区的地址和大小加入到接收队列，描述符中的地址是dma使用的物理地址。

7、优选的，根据接收到的数据包中每个报文的源ip、源端口、目的ip、目的端口、协议等进行hash值计算，根据hash值把不同的流匹配到某个处理单元。

8、优选的，触发硬中断通知cpu采用napi方式进行网络数据包处理时，根据rx队列引发的硬中断，相应的处理器将确认硬中断，并将数据包的tcp/ip协议栈处理的剩余部分作为软中断放入该处理器的积压轮询队列中。

9、一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速系统，所述网络加速系统由数据包处理模块和发送模块构成；

10、数据包处理模块，用于将数据包发送到内核空间的网卡驱动及网络协议栈处理；

11、发送模块，用于将网络协议栈处理后的数据发送给应用程序。

12、优选的，所述数据包处理模块中，网卡收到数据包时，触发硬中断通知cpu采用napi方式进行网络数据包处理。

13、优选的，所述数据包处理模块中，cpu通知网卡驱动触发中断处理程序并分配缓冲区来接收数据包，网卡将收到的数据包通过dma写入到套接字缓冲区；将套接字缓冲区的地址和大小加入到接收队列，描述符中的地址是dma使用的物理地址。

14、优选的，所述数据包处理模块中，根据接收到的数据包中每个报文的源ip、源端口、目的ip、目的端口、协议等进行hash值计算，根据hash值把不同的流匹配到某个处理单元。

15、优选的，所述数据包处理模块中，触发硬中断通知cpu采用napi方式进行网络数据包处理时，根据rx队列引发的硬中断，相应的处理器将确认硬中断，并将数据包的tcp/ip协议栈处理的剩余部分作为软中断放入该处理器的积压轮询队列中。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、本发明提出的基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速方法及系统使用gpu等处理器分担处理网络数据包，有效解决在大流量及cpu被占用等场景下，5g边缘智能网关设备网络处理瓶颈的问题；通过使用本文提供的发明方法可以有效提高系统的网络处理能力，并有效利用设备的相关资源。

技术特征：

1.一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速方法，其特征在于，所述网络加速方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速方法，其特征在于：网卡收到数据包时，触发硬中断通知cpu采用napi方式进行网络数据包处理。

3.根据权利要求2所述的一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速方法，其特征在于：cpu通知网卡驱动触发中断处理程序并分配缓冲区来接收数据包，网卡将收到的数据包通过dma写入到套接字缓冲区；将套接字缓冲区的地址和大小加入到接收队列，描述符中的地址是dma使用的物理地址。

4.根据权利要求3所述的一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速方法，其特征在于：根据接收到的数据包中每个报文的源ip、源端口、目的ip、目的端口、协议等进行hash值计算，根据hash值把不同的流匹配到某个处理单元。

5.根据权利要求1所述的一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速方法，其特征在于：触发硬中断通知cpu采用napi方式进行网络数据包处理时，根据rx队列引发的硬中断，相应的处理器将确认硬中断，并将数据包的tcp/ip协议栈处理的剩余部分作为软中断放入该处理器的积压轮询队列中。

6.一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速系统，其特征在于：所述网络加速系统由数据包处理模块和发送模块构成；

7.根据权利要求6所述的一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速系统，其特征在于：所述数据包处理模块中，网卡收到数据包时，触发硬中断通知cpu采用napi方式进行网络数据包处理。

8.根据权利要求7所述的一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速系统，其特征在于：所述数据包处理模块中，cpu通知网卡驱动触发中断处理程序并分配缓冲区来接收数据包，网卡将收到的数据包通过dma写入到套接字缓冲区；将套接字缓冲区的地址和大小加入到接收队列，描述符中的地址是dma使用的物理地址。

9.根据权利要求8所述的一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速系统，其特征在于：所述数据包处理模块中，根据接收到的数据包中每个报文的源ip、源端口、目的ip、目的端口、协议等进行hash值计算，根据hash值把不同的流匹配到某个处理单元。

10.根据权利要求9所述的一种基于rss与gpu的边缘智能网关的网络加速系统，其特征在于：所述数据包处理模块中，触发硬中断通知cpu采用napi方式进行网络数据包处理时，根据rx队列引发的硬中断，相应的处理器将确认硬中断，并将数据包的tcp/ip协议栈处理的剩余部分作为软中断放入该处理器的积压轮询队列中。

技术总结
本发明涉及智能网关技术领域，具体为一种基于RSS与GPU的边缘智能网关的网络加速方法及系统，包括以下步骤：将数据包发送到内核空间的网卡驱动及网络协议栈处理；将网络协议栈处理后的数据发送给应用程序；有益效果为：本发明提出的基于RSS与GPU的边缘智能网关的网络加速方法及系统使用GPU等处理器分担处理网络数据包，有效解决在大流量及CPU被占用等场景下，5G边缘智能网关设备网络处理瓶颈的问题；通过使用本文提供的发明方法可以有效提高系统的网络处理能力，并有效利用设备的相关资源。

技术研发人员：王爱龙,杨鹏
受保护的技术使用者：浪潮通信技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12