多处理器负载分配调整方法技术

多处理器负载分配调整方法，涉及数据通信领域，尤其涉及多处理器网络设备中各处理器负载分配的调整技术。本发明专利技术包括以下步骤：ａ．中央处理单元取得系统接口插槽带宽状况；ｂ．根据各处理器的处理能力，中央处理单元按比例为各处理器分配接口。本发明专利技术的方法使各处理器在运行时所处理的数据流量也基本相当，比较均匀适当的分配处理器资源，避免了多处理器系统的忙闲不均。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据通信领域，尤其涉及多处理器网络设备中各处理器负载分配的调整技术。
技术介绍
在现有的数据通信系统中，性能和复杂度要求较高的网络节点设备通常采用分布式的系统架构，以高速处理各种各样不同接口的数据转发任务。这种网络设备的主要任务就是以极高的速度转发数据包，所以该网络设备的多个处理器大部分都是处理转发任务。现在的多处理器网络设备，其处理转发任务的处理器的负载分配通常是静态的，即在设计时就已经固定了，也就是说，某一个处理器固定处理某一个或者多个接口接收和发送的数据。比如，处理器1处理插槽1，2的数据，处理器2处理插槽3，4的数据，而无论插槽1，2，3，4中是否插入，或者插入何种接口线卡。这种处理方式有一个很严重的不足之处在于，其处理器的负载是无法在实际环境中动态调整的，可能出现某一个处理器必须处理多个高速接口，而另一个处理器只处理一个低速接口的情况，导致处理器负载严重不均匀，使实际使用效率低下，处理器性能浪费严重。还有一些多处理器网络设备，采用了基于处理器现有负载的任务动态分配方式。这种动态分配方式通常是跟踪当前处理器的运行负载，再将新增的任务添加到负载较轻的处理器上。这种方式带来的问题主要在于，由于同一个接口可能被多个处理器来处理，所以必须引入互斥的机制，影响到多处理器的并行性，从而降低接口的转发性能。还有一种将各个处理器设计到各个线卡上的结构，每一个接口线卡均有自己的处理器，这种设计虽然绕开了多处理器负载分配的问题，但是随之而来的是处理器数目的剧增，导致成本上升；由于各处理器不在同一印制电路板上，也导致处理器之间难以高速连接，或高速连接的成本也急剧上升；同时系统软件的设计难度也急剧增大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种高性能多处理器网络设备分配各处理器任务的方法，使得各个接口的接收发送任务在不影响本身收发性能的情况下，尽可能均匀的分配到各个处理上，使各处理器负载基本均衡，提高处理器的利用率。本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是，，其特征在于，包括以下步骤a、中央处理单元取得系统接口插槽带宽状况；b、根据各处理器的处理能力，中央处理单元按比例为各处理器分配接口。进一步的，所述步骤a之前还有步骤a0当发生触发事件时，通知中央处理单元。更进一步的说，在各处理器的运算能力相当的情况下，所述步骤b包括b1、当可用的处理器数目为N时，将接口分为N组，使每组接口的带宽总和相当；b2、更新各处理器所处理的接口表，重新分配各处理器处理的收发任务，每个处理器处理N组接口中的一组接口的收发任务。所述触发事件为系统配置发生变化，具体的说，修改配置、热拔插或初始化等事件。所述步骤b中，中央处理单元按照各处理器的工作频率的比例分配接口。本专利技术的有益效果是，采用本专利技术所设计的分配方法，会在系统配置变化时运行计算，而在系统稳定运行的时候，不会占用处理器资源。并且由于处于较核心位置的网络设备，一般流量都较大，其接口数据流量基本与其带宽相当，也只有在这种情况下，才会对处理器资源提出较高需求，所以，本专利技术的方法使各处理器在运行时所处理的数据流量也基本相当，比较均匀适当的分配处理器资源，避免了多处理器系统的忙闲不均。其次，由上面的方案也可以看出，本专利技术的方法在每次系统触发运行至分配结束后，不需要保存任何状态和统计，系统每次触发本流程都从固定状态开始，所以便于软件处理，提高了系统可靠性和主控板热切换等系统处理的难度。再则，本方案在分配任务时以系统的物理插槽为最小单位，避免了不同处理器处理同一个接口的可能，也就避免了不同处理器之间的互斥操作，提高了多处理的并行性。最后，由于系统的物理插槽数目是有限、可控的，通常也就是几个到几十个的数量级，所以收集带宽和分组的计算都很简单高效，对系统影响极小。以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。附图说明图1是本专利技术的方法流程图。图2是实施例1的示意图。具体实施例方式参见图1。本实施方式设定的触发事件为修改配置、热拔插或初始化。当触发事件发生后，系统的中央处理单元获取各接口的带宽信息，然后根据各个处理器的运算能力分配相应的接口，使各处理器的负载和运算能力相当。如图1。实施例1参见图2。系统的接口1、2、3、4的带宽分别是1M、1M、2M、4M；处理器A、B、C的工作频率分别是aHz、aHz、2aHz；在系统初始化时，触发本专利技术的分配程序，即对处理器A、B、C按照1∶1∶2的比例分配接口。本文所述的“相当”不应理解为严格的相等，容许出现本
所认可的差异，即“大致相当”。对于普通技术人员而言，这一点是显而易见的。实施例2本实施例是在各处理器的运算能力大致相当的情况下的实例。系统的接口a、b、c、d、e的带宽分别是1M、1M、2M、2M、4M；处理器A1、B1的运算能力相当；当接口e发生热拔出，触发本专利技术的分配程序1、余下的接口带宽状况报告系统中央处理单元；2、中央处理单元计算带宽总量(1M+1M+2M+2M＝4M)，由于处理器为2个，分配接口a、c到处理器A1，接口b、d到处理器B1，使处理器A1、B1的负载大致相当。本文档来自技高网...

【技术保护点】
多处理器负载分配调整方法，其特征在于，包括以下步骤：ａ、中央处理单元取得系统接口插槽带宽状况；ｂ、根据各处理器的处理能力，中央处理单元按比例为各处理器分配接口。

【技术特征摘要】
1.多处理器负载分配调整方法，其特征在于，包括以下步骤a、中央处理单元取得系统接口插槽带宽状况；b、根据各处理器的处理能力，中央处理单元按比例为各处理器分配接口。2.如权利要求1所述的多处理器负载分配调整方法，其特征在于，所述步骤a之前还有步骤a0当发生触发事件时，通知中央处理单元。3.如权利要求1所述的多处理器负载分配调整方法，其特征在于，在各处理器的运算能力相当的情况下，所述步骤b包括b1、当可用的处理器数目为N时，将接口分为N组，使每组...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐放，
申请(专利权)人：迈普通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]