软件分布式、硬件聚合的层级业务管理制造技术

在一个实施例中，一种系统，包括：用于接收多个分组的接口；以及多个处理器单元，用于执行多个传输子接口，每个传输子接口对多个分组的不同子集执行层级服务质量(HQoS)调度，其中每个传输子接口用于通过将子集的分组指派给多个传输队列而调度其多个分组的子集以供网络接口控制器进行传输，其中每个传输队列对应于不同的业务类别。于不同的业务类别。于不同的业务类别。

【技术实现步骤摘要】
软件分布式、硬件聚合的层级业务管理


[0001]本公开总体上涉及计算机开发领域，并且更具体地涉及软件分布式、硬件聚合的层级业务管理。

技术介绍

[0002]一种计算机系统可以包括至少一个处理器、相关联的存储器模块以及提供与一个或多个网络的通信的一个或多个网络接口控制器(NIC)。计算机系统可以经由一个或多个NIC接收分组，处理分组，并通过一个或多个NIC传输分组。
附图说明
[0003]图1示出了根据某些实施例的业务管理系统。
[0004]图2示出了根据某些实施例的用于将业务分配给端口的流程。
[0005]图3示出了根据某些实施例的用于调度业务的流程。
[0006]图4示出了根据某些实施例的用于在子接口之间重新分配未使用带宽的流程。
[0007]图5示出了根据某些实施例的用于管理业务的流程。
[0008]图6示出了根据某些实施例的具有业务环的子接口。
[0009]图7示出了根据某些实施例的用于将带宽简档应用于子接口的不同业务类别的流程。
[0010]图8示出了根据某些实施例的用于管理来自多个网络接口控制器的业务的系统。
[0011]图9示出了根据某些实施例的用于管理来自多个网络接口控制器的业务的虚拟化系统。
[0012]图10示出了根据某些实施例的主机计算系统。
[0013]各图中相似的附图标记和名称指示相似的元件。
具体实施方式
[0014]图1示出了根据某些实施例的业务管理系统100。系统100包括主机计算系统102和网络接口控制器(NIC)104，该NIC 104包括接收器(RX)接口104A和发送器(TX)接口104B。在其它实施例中，RX接口104A和TX接口可以位于单独的NIC上。
[0015]数据中心和网络业务可以包括具有不同优先级的若干类别的业务的混合(例如，如互联网工程任务组(IETF)RFC2475中所述)。例如，业务可以包括用户生成的交互业务、具有截止期限的业务(例如，由服务级别协议(SLA)定义)以及在延迟、抖动和分组丢失方面强加各种服务质量(QoS)要求的长期运行的业务。层级QoS调度器可以通过支持多个调度和整形级别来在业务管理中提供高程度粒度，从而满足这些不同的业务要求。该业务管理功能可以在硬件(例如，NIC、网络处理单元(NPU)或专用集成电路(ASIC))或软件中实现。由于4G/5G无线、电缆接入和宽带接入网络的演进，网络接口尺寸正在扩大。这触发了向订户的更大带宽连接的转变，以适应订户业务的这种指数增长。可能需要此类接口来支持大量订
户。
[0016]本公开的各种实施例提供了一种与处理大量订户或流的高带宽NIC一起使用的可扩展QoS业务管理解决方案。在一个实施例中，NIC TX接口(例如，104B)的带宽由多个子接口106共享，其中每个子接口实现针对大量订户或流的层级QoS业务管理解决方案(例如，HQoS管理器108)的软件实例。在实施例中，每个子接口106由NIC 104分配有保证的带宽量，并且如果额外带宽可用则可以具有突发超过其保证带宽的能力。每个子接口106经由输出队列(例如，tx_rings 110，其中每个tx_ring被映射到由子接口106支持的特定业务类别)监视分组传输。基于这种监视，子接口106可以将分配的带宽简档(例如，在子接口和订户级别处的整形和调度速率)调整到比其它子接口上的低业务情况下保证的级别更高的级别。在各种实施例中，取决于订户或流的数量，多个子接口106中的每个可以各自由单独的CPU核心执行或者可以共享CPU核心。替代地，一些子接口106可以共享核心(例如，所描绘的实施例中的core_6)，而其它子接口由单独的核心(例如，core_5和core_7)执行。从子接口调度的不同分组(可能属于不同类别)被发送到NIC TX接口104B，该NIC TX接口104B使用可用资源来保证用于聚合业务的每个业务类别的带宽。取决于要求，可以使用任何合适的QoS业务管理机制(例如，严格优先级、循环等)来合并来自子接口106的业务，在子接口之间重新分配未使用的带宽，并传输出分组。本文描述的方法和系统可用于任何合适的计算环境中，包括裸机和虚拟化环境。
[0017]一些实施例可以利用层级QoS业务管理的三个阶段：软件分布式层级QoS业务管理，通过由NIC将子接口的未使用带宽分配(通过NIC)到其它子接口实现的业务聚合和带宽的有效利用，以及在子接口订户之间的子接口上可用的保证的加超额带宽(如果有的话)的分配。
[0018]各种实施例可以提供一种QoS业务管理方法，其在多核CPU上很好地扩展(例如，当需要处理高业务量时，随着CPU核的增加而产生接近线性的性能)，在高带宽接口上支持大量订户，并在子接口的订户之间提供接口带宽的动态重新分配以有效利用出口接口带宽。在一些实施例中，多个独立的云就绪/本机应用(其每个可以具有单独的QoS要求)共享相同的物理接口(例如104B)，同时保持应用之间的隔离。
[0019]再次参考图1，来自多个订户的分组经由NIC RX接口104A进入主机系统102。分组然后由工作线程112处理，该工作线程112在主机系统102的CPU核心中的一个或多个上执行。在所描绘的实施例中，每个工作线程112在其自己的核心上执行，但是其它实施例可以具有不同的布置。可以以任何合适的方式在工作线程112之间拆分分组。例如，可以在工作线程112之间均匀地拆分分组，或者可以基于分组的特性来拆分分组(例如，来自特定服务提供商的订户的所有分组可以由相同的工作线程112处理)。在各种实施例中，连接的分组(其中连接可以被定义为在订户和目的地节点之间的一系列分组)都由相同的工作线程处理。
[0020]工作线程112可以对分组执行任何合适的处理，例如防火墙相关操作(例如，确定是否应阻止分组)、流分类、计量(例如，监视接收到的分组的量)、路由操作、分组修改(例如，格式转换、封装等)或其它合适的操作。
[0021]在处理期间，工作线程112可以生成数据分组上下文信息，该数据分组上下文信息可以包括从数据分组解析的参数、基于这些参数的元数据或与数据分组相关联的其它信
息。在各种实施例中，工作线程112可以从分组解析各种分组上下文参数。通常，这些参数包含在分组的一个或多个报头中，但它们也可以替代地位于分组的有效载荷部分中。可以从分组中解析出任何合适的参数，例如分组的长度(例如，以字节为单位)、分组报头的长度、一个或多个源地址(例如，互联网协议(IP)地址、介质访问控制(MAC)地址或其它地址)、一个或多个目的地地址(例如，IP地址、MAC地址或其它地址)、一个或多个协议标识符(例如，UDP、TCP、IPv4、IPv6或其它协议)、与分组相关联的一个或多个端口(例如，开放系统互连(OSI)模型层4源和/或目的地端口)、VLAN标识符、虚拟可扩展局域网(VXLAN)网络标识符、识别业务类别的分组的一个或多个优先级(例如，服务质量(QoS)值)、分组标识符(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统，包括：多个处理器单元，其用于执行多个传输子接口，每个传输子接口用于对多个分组的不同子集执行层级服务质量(HQoS)调度，其中，每个传输子接口用于通过以下来调度该传输子接口的所述多个分组的子集以供网络接口控制器进行传输：将该子集的分组指派给多个传输队列，其中，所述多个传输队列的每个传输队列与不同的业务类别相对应。2.根据权利要求1所述的系统，还包括所述网络接口控制器，其中，所述网络接口控制器包括调度器，所述调度器用于在所述多个传输子接口的每一个之间分配所述网络接口控制器的传输带宽，使得每个传输子接口被保证有针对由所述网络接口控制器进行的分组传输的每轮分组传输的最小传输带宽。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述调度器用于：将所述第一传输子接口的未使用传输带宽的至少一部分分配给第二传输子接口以用于在传输轮次期间使用。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述调度器用于修改在连续传输轮次中对子接口的调度的次序，使得相同子接口不被调度为在两个连续传输轮次中首先进行传输。5.根据权利要求2所述的系统，其中，在传输周期期间，所述网络接口控制器用于在传输具有次高优先级的第二业务类别的任何分组之前，从每个子接口传输具有最高优先级的第一业务类别的所有可用分组。6.根据权利要求5所述的系统，其中，在所述传输周期期间，所述调度器用于将与所述第一业务类别相关联的未使用带宽分配给所述子接口中的至少一个以用于传输所述第二业务类别的分组。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个子接口中的第一子接口用于将带宽简档指派给业务类别，并且用于基于与所述业务类别相对应的传输队列的占用率来调整所述业务类别的带宽简档。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一子接口用于初始地将第一带宽简档指派给所述业务类别，其中，所述第一带宽简档针对所述业务类别指定与针对所述业务类别的最小所需带宽相等的带宽。9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一子接口用于基于确定所述第一带宽简档对于所述业务类别在一时间段已经是活动的，而将第二带宽简档指派给所述业务类别，其中，所述第二带宽简档针对所述业务类别指定与针对所述业务类别的最小所需带宽相比更大的带宽。10.根据权利要求2所述的系统，其中，所述网络接口控制器用于响应于分组被入队的通知而在单个存储器映射的输入/输出(I/O)操作中从子接口的多个传输队列中的一个以上的传输队列中取回分组。11.一种方法，包括：接收多个分组；以及由多个处理器单元执行多个传输子接口，每个传输子接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：