一种并行式确定性数据处理装置及方法与流程

技术特征：
1.一种并行式确定性数据处理装置，其特征在于：包括若干个多核cpu、若干个数据业务平面以及数据管理平面，多核cpu与数据业务平面之间采用内部互连总线交互式连接；数据管理平面控制数据业务平面，定义数据路径处理器与数据结构交互方式，以最小的cpu开销通过卸载引擎和出站网络接口移动包。2.根据权利要求1所述的一种并行式确定性数据处理装置，其特征在于：所述的多核cpu用于提供确定性数据的并行式处理核心，通过内部互联总线共享数据业务平面，对确定性网络数据进行并行式计算处理，其设有l2缓存、缓存指令、缓存数据。3.根据权利要求1所述的一种并行式确定性数据处理装置，其特征在于：所述的数据业务平面用于对输入链路和输出链路的数据交互提供处理转发功能，其包括解析分类、dma、缓存资源池、光接口和电接口。4.根据权利要求3所述的一种并行式确定性数据处理装置，其特征在于：所述的缓存资源池功用于提高端口数据的大吞吐量的数据缓存能力，避免端口的堵塞造成的数据丢失。5.根据权利要求3所述的一种并行式确定性数据处理装置，其特征在于：所述的解析分类依据确定性网络数据帧的优先级种类，将数据依照优先级分配到不同等级的队列等待传输调度，建立快速数据包处理的函数库与驱动集合，极大提高数据处理性能和吞吐量。6.根据权利要求2所述的一种并行式确定性数据处理装置，其特征在于：所述的数据管理平面用于为数据业务平面建立安全机制、资源调度、缓存共享、可靠性的综合性优化、分析、计算配置管理，通过对数据业务平面的管理实现多核规划并行式处理，其包括安全引擎、队列管理、模式匹配引擎、缓存管理、阵列运算引擎和帧管理。7.根据权利要求6所述的一种并行式确定性数据处理装置，其特征在于：所述的安全引擎提供装置执行安全引导、运行时代码完整性保护和会话密钥保护功能，包括端口异常流量监控、端口异常数据攻击。8.根据权利要求6所述的一种并行式确定性数据处理装置，其特征在于：所述的阵列运算引擎利用数据条带、镜像和数据校验技术来获取高性能、可靠性、容错能力和扩展性。9.根据权利要求6所述的一种并行式确定性数据处理装置，其特征在于：所述的内部互联总线采用amba nic型总线，提供高速数据交互连接方式，提高确定性网络数据在装置内部的处理效率，采用并行总线的方式提高数据传输效率。10.一种并行式确定性数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：s1数据获取及存储：数据通过光接口、电接口物理传输介质到达并行式确定性数据传输处理装置，将数据缓存在缓存资源池进行存储；s2数据调度：对于需要直接进行交换处理的数据则直接通过dma模块将数据从对应的端口处进行调度；对于需要转发的确定性数据需要经过解析分类模块来识别数据的优先级和转发调度端口；s3数据处理计算：经过解析分类模块的数据将依次的根据数据管理平面中的安全引擎、队列管理、模式匹配引擎、缓存管理、阵列运算引擎、帧管理模块的功能进行数据处理，cpu将根据模块的功能对数据进行计算；s4数据队列传输：内部互联总线解决多核处理器运行环境中的数据传输乱序问题以及数据帧传输队列映射问题，实现数据传输的负载均衡问题，实现数据帧按照确定性时间传输到的队列中；
s5数据输出：经过处理后的确定性数据将转发到对应的输出端口，解析分类模块按照解析后的数据的优先级将数据放到对应的传输队列中等待传输。

技术总结
本发明公开了一种并行式确定性数据处理装置及方法，包括多核CPU、数据业务平面以及数据管理平面，多核CPU与数据业务平面之间采用内部互连总线一一对应连接，数据管理平面连接数据业务平面，本发明解决工业控制系统中的数据确定性传输问题，通过采用多核SoC的并行式数据处理方法，将工业实时性数据并行的分发到多核SoC进行处理。处理后的数据根据标识的优先级进行数据调度，依次安排到端口的不同优先级队列，对高优先级的数据降低数据在设备中的处理时间，并经过装置中的安全加密引擎保障数据在设备处理中的安全性，提高确定性网络中的数据传输可靠性、实时性和稳定性。实时性和稳定性。实时性和稳定性。


技术研发人员：杨汶佼 赵许阳
受保护的技术使用者：之江实验室
技术研发日：2022.02.18
技术公布日：2022/3/18