[发明专利]一种基于多线程交互处理的IPv6报文分片重组方法

说明书

本发明公开了一种基于多线程交互处理的IPv6报文分片重组方法，该方法包括：分片重组报文接收的分片报文，根据解析分片报文获取的分片信息，并在作为全局变量的hash表中进行查找；根据查找获取到的分片重组信息，将该分片报文保存到全局变量中；若收包线程与hash表查找到的表项所保存的收包线程不一致，则将该分片报文送入线程调度模块，由线程调度模块调度至其它收包线程对收到的同一类分片进行重组，若一致，则在分片重组模块进行重组，对重组完成后的报文进行普通报文的处理。该方法能提高重组和转发效率，并能使线程状态发生切换不进入阻塞状态，也减少了上下文切换带来的资源浪费。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于多线程交互处理的IPv6报文分片重组方法。

背景技术

作为下一代网络的基础技术协议，IPv6诞生的目的就是为解决IPv4网络地址面临枯竭的问题。近年来，随着工业互联网、物联网、5G等技术的不断发展，对IP地址空间的需求越来越大。从IPv6开始商用到从国家层面推动网络全面改造支持IPv6以来，我国已有数以亿计的IPv6终端设备接入，未来5年间将有数百亿物联网终端接入。到2025年，我国在网络规模、用户规模和流量规模三个关键性指标方面将成为世界第一。

随着服务器单机性能的飞跃式提升，单机处理百万千万的并发成为可能，网络功能虚拟化技术应运而生。通过统一标准的高性能服务器、交换机和存储硬件，网络功能虚拟化技术不仅能提供优化的数据平面处理能力，同时也适用于控制平面的管理部署，实现软硬件分离，在保证性能的情况下极大地降低了设备成本、能耗和管理部署的复杂度。为避免传统的分片重组处理需要在内核态和用户态之间切换拷贝带来的CPU性能损耗，多数设备制造商实现的网络功能虚拟化方案能在用户空间提供数据的高速转发和处理。

网络技术的不断发展，使网络中各个转发节点的设备处理性能需要不断的提高，而复杂的业务应用和更长的IPv6报文使得网络中转发处理的多是分片报文。所以需要进一步提高分片报文的处理能力以保证更高的数据处理性能。

多核多线程实现分片报文的高性能处理，一般是将分片报文送到多个核心多个线程，从而实现分片重组性能的提升。为了网络平台的高性能和高吞吐，首先需要避免多个核心访问同一个内存地址或者数据结构，但是多线程接收分片报文使得各个核心线程之间必须同步内存数据信息，才能保证分片重组的准确性，而目前多线程重组分片报文时，存在线程状态发生切换进入阻塞状态影响重组性能的问题。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种基于多线程交互处理的IPv6报文分片重组方法，能解决现有网络功能虚拟化技术中通过软件处理数据分片报文中，多线程重组分片报文时，存在线程状态发生切换进入阻塞状态影响重组性能的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明一种基于多线程交互处理的IPv6报文分片重组方法，包括以下步骤：

步骤1，分片重组模块接收某一收包线程发送的分片报文，所述分片报文为该收包线程识别到目的地址是本机地址的分片报文后，发送的分片报文；

步骤2，所述分片重组模块对所接收的分片报文进行解析得到分片信息，根据所述分片信息在作为全局变量的hash表内进行查找是否存在标识该分片报文重组的对应表项；

步骤3，如果所述步骤2找到标识该分片报文重组的对应表项，则检查该分片报文是否超时，若未超时则更新分片到达时间并向所述分片重组模块返回分片重组信息，执行步骤4；

如果所述步骤2未找到标识该分片报文重组的对应表项，则检查分片数量是否超过最大分片限制，若未超过则将包含收包线程的分片信息存入所述hash表；