一种带宽隔离装置及方法制造方法及图纸

本申请提供了一种带宽隔离装置及方法，包括：报文接收模块，用于通过驱动程序获取数据报文；带宽确定模块，用于根据预设的带宽选择条件与带宽占用比例之间的对应关系，确定数据报文的头部信息所对应的目标带宽占用比例；带宽选择条件针对数据报文的头部信息构建；调度器，用于根据目标带宽占用比例，对数据报文进行发送。本申请通过对已封装好的数据报文进行分析和处理，根据预设的对应关系，将数据报文的头部信息来直接映射对应的目标带宽占用比例进行发送，执行逻辑简单且没有任何协议耦合，不受用户态或软/硬件内核态的约束，因此可以支持并兼容所有的传输协议，在提高了带宽隔离方案的适用范围的同时，使得其能够满足更高性能的隔离需求。

A bandwidth isolation device and method

【技术实现步骤摘要】
一种带宽隔离装置及方法
本申请涉及信息
，特别是涉及一种带宽隔离装置及方法。
技术介绍
随着互联网技术的发展，在很多情况下，可能存在多个任务访问网络，而为了保证网络带宽资源的最优化利用，需要进行带宽隔离。在目前，发送报文时，常见的带宽隔离方案有三种，方案一，利用在传输系统的内核中内置一个TC(trafficcontrol，流量控制)框架，TC框架支持各种Qdisc(queueingdescipline，排队规则)，TC框架通过软件内核态的实现，基于有锁的调度队列，实现报文在传输时的带宽隔离。方案二，通过物理网络层面的ETS(EnhancedTransmissionSelection，增强传输选择协议)进行报文的传输，ETS用于避免一种流量类型的大规模流量猝发影响其它流量类型，为不同的流量类型提供最小带宽保证，ETS按照协议发报文，且在报文的指定字段写有对应的优先级信息，由于该字段只能表示8个不同的值，因此ETS可以通过对报文中该字段进行更改，提供最多8组优先级，实现8组带宽隔离。方案三，基于SR-IOV(singlerootI/Ovirtualization，单根I/O虚拟化)技术的带宽隔离，SR-IOV技术允许在虚拟机之间按照预设带宽高效共享PCIe(PeripheralComponentInterconnectExpress快速外设组件互连)设备，并且它是在硬件中实现的。但是，专利技术人在研究过程中发现：目前方案中，方案一是以纯软件内核态的方式实现带宽隔离，涉及到软件层面的数据处理，无法支持纯硬件层的高性能带宽隔离的场景，比如，rdma(remotedirectmemoryacess，远程直接内存访问)，方案二由于需要对报文中对应字段进行修改，导致其最多8组带宽隔离的限制，使得带宽隔离的效率过低，方案三由于其会引入额外的虚拟化的系统开销，导致对带宽隔离的处理逻辑过于复杂，因此目前带宽隔离方案的适用范围较小，无法满足高性能的隔离需求。
技术实现思路
鉴于上述问题，本申请实施例提供一种带宽隔离装置，本申请通过对已封装好的数据报文进行分析和处理，根据预设的带宽选择条件与带宽占用比例之间的对应关系，将数据报文的头部信息来直接映射对应的目标带宽占用比例，使得数据报文按照目标带宽占用比例进行发送，执行逻辑简单且没有任何协议耦合，可以在硬件层进行实现，不受用户态或软/硬件内核态的约束，因此可以支持并兼容所有的传输协议，在提高了带宽隔离方案的适用范围的同时，使得其能够满足更高性能的隔离需求。相应的，本申请实施例还提供了一种带宽隔离方法，用以保证上述装置的实现及应用。为了解决上述问题，本申请实施例公开了一种带宽隔离装置，应用于终端设备的网络连接设备中，所述终端设备中安装有与所述网络连接设备对应的驱动程序，包括：报文接收模块，带宽确定模块，调度器；所述报文接收模块连接所述带宽确定模块，所述带宽确定模块连接所述调度器；所述报文接收模块，用于通过所述驱动程序获取数据报文；所述带宽确定模块，用于根据预设的带宽选择条件与带宽占用比例之间的对应关系，确定所述数据报文的头部信息所对应的目标带宽占用比例；所述带宽选择条件针对数据报文的头部信息构建；所述调度器，用于根据所述目标带宽占用比例，对所述数据报文进行发送。相应的，本申请实施例还公开了一种带宽隔离方法，应用于终端设备的网络连接设备中，所述终端设备中安装有与所述网络连接设备对应的驱动程序，包括：通过所述驱动程序获取数据报文；根据预设的带宽选择条件与带宽占用比例之间的对应关系，确定所述数据报文的头部信息所对应的目标带宽占用比例；所述带宽选择条件针对数据报文的头部信息构建；根据所述目标带宽占用比例，对所述数据报文进行发送。相应的，本申请实施例还公开了一种装置，包括：一个或多个处理器；和其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述装置执行一种带宽隔离方法。相应的，本申请实施例还公开了一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得装置执行一种带宽隔离方法。本申请实施例包括以下优点：本申请实施例包括：应用于终端设备的网络连接设备中的带宽隔离装置，终端设备中安装有与网络连接设备对应的驱动程序，带宽隔离装置包括：报文接收模块，用于通过驱动程序获取数据报文；带宽确定模块，用于根据预设的带宽选择条件与带宽占用比例之间的对应关系，确定数据报文的头部信息所对应的目标带宽占用比例；带宽选择条件针对数据报文的头部信息构建；调度器，用于根据目标带宽占用比例，对数据报文进行发送。本申请通过预设带宽选择条件与带宽占用比例之间的对应关系，使得数据报文的头部信息与对应关系匹配得到对应的传输队列目标带宽占用比例，并按照该目标带宽占用比例将数据报文进行发送，从而实现了报文传输的带宽隔离，并且，本申请通过对已封装好的报文进行分析和处理，并不对报文本身进行修改，因此理论上不受ETS传输报文的技术里最多8组带宽隔离的限制，本申请可以任意增加或减少带宽选择条件与带宽占用比例之间的对应关系的数量，使得对应传输数据报文的通道的数量也可以任意增加或减少，大大提高了带宽隔离的效率，另外，由于本申请的方案是对已封装好的报文进行分析和处理，处理时机处于协议栈的最底层的硬件层，不受用户态或软/硬件内核态的约束，因此可以支持并兼容所有的传输协议，可以实现rdma等纯硬件层的高性能带宽隔离的场景，最后，本申请通过将已封装的报文的头部信息来直接映射对应的带宽选择条件，执行逻辑简单且没有任何协议耦合，系统开销低且非常易于扩展，综上，本申请通过提高了带宽隔离方案的适用范围，使得其能够满足更高性能的隔离需求。附图说明图1是本申请一实施例提供的一种带宽隔离方法的系统架构图；图2是本申请一实施例提供的一种终端设备的结构图；图3是本申请一实施例提供的一种调度器的结构图；图4是本申请一实施例提供的一种带宽隔离方法的步骤流程图；图5是本申请一实施例提供的一种带宽隔离方法的具体步骤流程图；图6是本申请另一实施例提供的一种装置的结构示意图。具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。参照图1，其示出了本申请实施例的一种系统架构，终端设备至少可以包括：操作系统和硬件层。其中，操作系统分为用户层和内核层，用户层是基于用户态构建的，内核层是基于内核态构建的，用户层为上层应用程序的活动空间，应用程序的执行必须依托于内核层提供的资源，因此，内核层控制计算机的硬件资源，并提供上层应用程序运行的环境，运行在内核层中的应用程序可以通过系统调用，访问内核层中的计算机资源。在本申请实施例中，用户层中可以运行有应用程序以及设定控制程序，内核层中可以运行有网络连接设备的驱动程序，用户层的运行的应用程序可以产生要发送的数据，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带宽隔离装置，应用于终端设备的网络连接设备中，所述终端设备中安装有与所述网络连接设备对应的驱动程序，其特征在于，包括：/n报文接收模块，带宽确定模块，调度器；所述报文接收模块连接所述带宽确定模块，所述带宽确定模块连接所述调度器；/n所述报文接收模块，用于通过所述驱动程序获取数据报文；/n所述带宽确定模块，用于根据预设的带宽选择条件与带宽占用比例之间的对应关系，确定所述数据报文的头部信息所对应的目标带宽占用比例；所述带宽选择条件针对数据报文的头部信息构建；/n所述调度器，用于根据所述目标带宽占用比例，对所述数据报文进行发送。/n

【技术特征摘要】
1.一种带宽隔离装置，应用于终端设备的网络连接设备中，所述终端设备中安装有与所述网络连接设备对应的驱动程序，其特征在于，包括：
报文接收模块，带宽确定模块，调度器；所述报文接收模块连接所述带宽确定模块，所述带宽确定模块连接所述调度器；
所述报文接收模块，用于通过所述驱动程序获取数据报文；
所述带宽确定模块，用于根据预设的带宽选择条件与带宽占用比例之间的对应关系，确定所述数据报文的头部信息所对应的目标带宽占用比例；所述带宽选择条件针对数据报文的头部信息构建；
所述调度器，用于根据所述目标带宽占用比例，对所述数据报文进行发送。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网络连接设备还包括：指令寄存器、更改指令接收模块、模式选择模块；所述指令寄存器与所述更改指令接收模块连接、所述更改指令接收模块与所述模式选择模块连接，所述模式选择模块与所述报文接收模块连接；
所述更改指令接收模块，用于从所述指令寄存器中读取第一模式更改指令；所述第一模式更改指令，由所述驱动程序在接收到设定控制程序发送的第二模式更改指令后发送；
所述模式选择模块，用于通过所述第一模式更改指令进入目标带宽处理模式。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调度器包括：
调度子模块、传输子模块；所述调度子模块连接所述传输子模块；
所述调度子模块，用于将所述数据报文调度至与所述对应关系对应的目标传输队列中；其中，所述传输队列针对所述对应关系构建；
所述传输子模块，用于按照预设队列调度规则，从所述目标传输队列中，选取与所述目标带宽占用比例对应数量的数据报文进行发送。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：
建立模块，所述建立模块与所述调度器连接；
所述建立模块，用于针对所述多个对应关系，分别构建相应的传输队列。


5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
更新指令获取模块、更新模块；所述更新指令获取模块连接所述更新模块；
所述更新指令获取模块，用于获取第一更新指令；
所述更新模块，用于通过所述第一更新指令更新所述带宽选择条件与带宽占用比例之间的对应关系。


6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述更新指令获取模块，包括：
第一获取子模块，用于通过与所述网络连接设备对应的驱动程序获取所述第一更新指令。


7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述网络连接设备还包括：指令寄存器，所述指令寄存器与所述更新指令获取模块连接，所述更新指令获取模块，包括：
第二获取子模块，用于从所述网络连接设备的指令寄存器中读取所述第一更新指令；所述指令寄存器中的第一更新指令，由所述驱动程序在接收到...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋卓，李靖轩，常怀鑫，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY