一种multihost网卡的数据流量控制的方法、系统、设备及介质与流程

1.本发明涉及网卡设计领域，尤其涉及一种multihost网卡的数据流量控制的方法、系统、设备及介质。


背景技术：

2.现有的数据中心网络的搭建，用户对于带宽、时延以及成本都有需求，即要求增加带宽、减低时延并且同时降低成本，基于这些需求用户开始使用支持multihost(多主机)技术的网卡。通常multihost网卡的带宽至少是100g，由于用户的所有业务均共用此端口，当出现大流量数据时，只能按照队列顺序进行发送，对于部分重要数据需要优先发送时，也只能按照顺序排队，无法获得优先发送。
3.现有技术中，只着重解决了多路服务器的cpu可以共享同一张网卡、共享同一个网口的问题，从大的技术层面解决了用户的应用场景的需求，但对于用户应用数据流量控制的部分，通常只能按照默认的共享机制进行数据传输。比如四路服务器的四个cpu分别由pciex4的lane(通道)连接到multihost网卡的pciex16上，这样四个cpu在os(操作系统)下被分配了四个mav地址，每个cpu对应一个mac(media access control，媒体存取控制位)地址，这些mac地址可以访问到multihost网卡，并且从multihost网卡的物理网口对外进行数据传输，所有mac共享这一个物理网口。在multihost网卡的物理网口对外进行数据传输，是按照队列顺序进行发送，无法对数据进行流量控制。通常在多路服务器上，用户会使用多种业务，就会有优先级的差别，即会存在比较重要需要及时发送数据的业务，非重要的可以等待的业务，现有技术中，无法实现根据业务需求进行流量控制的问题就突显出来了，进而影响用户的实际业务应用。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提出了一种multihost网卡的数据流量控制的方法、系统、设备及介质。其中，本发明提出的一种multihost网卡的数据流量控制的方法在multihost的应用场景中对于支持multihost技术的网卡，在网卡端从硬件层面对多路cpu的数据根据需要进行分流。在multihost网卡的mac层和serdes(serializer/deserializer，串行器和解串器)层中间增加一层数据流量控制层，将特定流量的数据发送到特定的serdes并发送到网络中，使得部分重要的数据可以独享固定的带宽，并且可以进行实时的数据交互，不需要按照默认的共享机制进行数据传输。
5.基于以上目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种multihost网卡的数据流量控制的方法，包括以下步骤：在multihost网卡的mac层和serdes层之间建立数据流量控制层；建立所述数据流量控制层对mac层的源mac的识别，得到所述源mac的数据的流量需求；建立所述数据流量控制层与serdes层的不同的serdes接口的连接；所述数据流量控制层根据所述源mac的数据的流量需求将所述源mac的数据转发到对应的serdes接口进行传
输。
6.在一些实施例中，所述建立所述数据流量控制层对mac层的源mac的识别，得到所述源mac的数据的流量需求包括：建立所述数据流量控制层对以太网数据报文的源mac地址的识别，根据所述源mac地址建立所述数据流量控制层对所述mac层的源mac的识别，以得到所述mac层的不同的源mac的数据对应的流量需求。
7.在一些实施例中，所述建立所述数据流量控制层与serdes层的不同的serdes接口的连接包括：在所述数据流量控制层中建立多个配置模块，并且建立所述配置模块分别与所述serdes层的不同的serdes接口的连接，以传输数据。
8.在一些实施例中，所述数据流量控制层根据所述源mac的数据的流量需求将所述源mac的数据转发到对应的serdes接口进行传输包括：设置所述配置模块可以根据所述源mac的数据的流量需求动态匹配所述源mac的数据所需要的serdes接口，以实现将所述源mac的数据转发到对应的serdes接口进行传输。
9.在一些实施例中，所述数据流量控制层根据所述源mac的数据的流量需求将所述源mac的数据转发到对应的serdes接口进行传输包括：所述配置模块根据所述源mac的数据的发送优先级以及所需带宽为所述源mac的数据分配相应数量的serdes接口，并且将所述所述源mac的数据转发到对应的serdes接口进行传输。
10.在一些实施例中，所述方法还包括：在所述数据流量控制层设置数据流量控制的预置时间范围；响应于在所述预置时间范围内，所述流量控制层为所述源mac的数据匹配对应的serdes接口传输；响应于不在所述预置时间范围内，设置所述mac层的所有源mac的数据共享所有的serdes接口进行传输。
11.本发明实施例的另一个方面，还提供了一种multihost网卡的数据流量控制的系统，所述系统包括以下模块：第一模块，配置用于在multihost网卡的mac层和serdes层之间建立数据流量控制层；第二模块，配置用于建立所述数据流量控制层对mac层的源mac的识别，得到所述源mac的数据的流量需求；第三模块，配置用于建立所述数据流量控制层与serdes层的不同的serdes接口的连接；以及第四模块，配置用于所述数据流量控制层根据所述源mac的数据的流量需求将所述源mac的数据转发到对应的serdes接口进行传输。
12.在一些实施例中，所述系统还包括还包括第五模块，所述第五模块配置用于：在所述数据流量控制层设置数据流量控制的预置时间范围，响应于在所述预置时间范围内，所述流量控制层为所述源mac的数据匹配对应的serdes接口传输，响应于不在所述预置时间范围内，设置所述mac层的所有源mac的数据共享所有的serdes接口进行传输。
13.本发明实施例的另一方面，还提供一种计算机设备，包括至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行时实现上述任一方法的步骤。
14.本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上任一方法步骤的计算机程序。
15.本发明至少具有以下有益效果：本发明提出了一种multihost网卡的数据流量控制的方法、系统、设备及介质，其中本发明提出的一种multihost网卡的数据流量控制的方法从硬件层面对多路cpu的数据根据需要进行分流，对os层面的业务的数据流量进行合理配置并转发，实现在multihost网卡硬件层面对业务流量的精准控制，即根据上层业务的数
据的流量需求分配对应的serdes接口。保证了重要业务可以独享固定的物理带宽，重要业务的数据可以快速即使的发送和接收，以实现在高业务量的情况下，重要业务也可以及时发送。同时这种方法的配置简单高效，容易操作，可以在multihost应用场景中发挥较大作用。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的实施例。
17.图1为本发明提供的一种multihost网卡的数据流量控制的方法的实施例的示意图；
18.图2为本发明提供的一种multihost网卡的数据流量控制的方法的另一实施例的示意图；
19.图3为本发明提供的一种multihost网卡的数据流量控制的系统的实施例的示意图；
20.图4本发明提供的一种计算机设备的实施例的示意图；
21.图5为本发明提供的一种计算机可读存储介质的实施例的示意图。
具体实施方式
22.以下描述了本发明的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其它实施例可以采取各种替代形式。
23.此外，需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。术语“包括”、“包含”或其任何其它变形旨在涵盖非排他性的包括，以使包含一系列要素的过程、方法、物品或装置不仅包括那些要素，也可以包括未明确列出的或这些过程、方法、物品或装置所固有的要素。
24.下面将结合附图说明本技术的一个或多个实施例。
25.基于以上目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种multihost网卡的数据流量控制的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的一种multihost网卡的数据流量控制的方法的示意图。如图1所示，本发明实施例的一种multihost网卡的数据流量控制的方法包括以下步骤：
26.s1、在multihost网卡的mac层和serdes层之间建立数据流量控制层；
27.s2、建立所述数据流量控制层对mac层的源mac的识别，得到所述源mac的数据的流量需求；
28.s3、建立所述数据流量控制层与serdes层的不同的serdes接口的连接；
29.s4、所述数据流量控制层根据所述源mac的数据的流量需求将所述源mac的数据转发到对应的serdes接口进行传输。
30.图2示出的是本发明提供的一种multihost网卡的数据流量控制的方法的另一实施例的示意图。
31.现有的multihost应用场景中，对于multihost网卡的带宽为是100g的情况，有四路服务器的四个cpu分别由pciex4的lane连接到multihost网卡的pciex16上，这样四个cpu在os层被分配了四个mac地址。每个cpu对应一个mac地址，这些mac地址可以访问到multihost网卡，并且从multihost网卡的物理网口对外进行数据传输，所有mac共享这一个物理网口。multihost网卡在上层os中会呈现4个cpu对应的地址，不同的应用数据会调用不同的mac地址进行数据传输，比如程式1调用mac1，程式2调用mac2进行一次类推。multihost网卡的发送端网口虽然也是4个serdes接口(每个serdes是25g的固定流量)，但是这4个serdes接口只是并行发送所有mac层传递过来的数据，不区分具体的数据流，即在multihost网卡的物理网口对外进行数据传输，是按照队列顺序进行发送，无法对数据进行流量控制。然而在多路服务器上，用户会使用多种业务，就会有优先级的差别，即会存在比较重要需要及时发送数据的业务，非重要的可以等待的业务，需要根据业务需求进行流量控制。所以这种情况下multihost网卡本身无法区分数据流并进行数据流控的，只能按照数据包产生的顺序进行发送数据，会影响用户的实际业务应用。
32.本发明提供的一种multihost网卡的数据流量控制的方法在硬件层面对数据流量进行分离的设计，即在multihost网卡的mac层和serdes层中间新增一层数据流量控制层，通过所述数据流量控制层实现将特定流量的数据发送到特定的serdes并发送到网络中。
33.在本实施例中，打破了现有技术中顺序发送的模式，在mac层的后端增加了一个数据流量控制层，数据流量控制层根据上层mac地址进行数据分发，如对数据流量控制层的数据流向进行控制，然后将上层mac的数据根据数据流量控制的需求转发给对应的serdes接口。具体mac对应发送的serdes是可以通过硬件的数据流量控制层进行设置的，可以使用户根据自己的业务需求进行更好的调整，使得重要的业务数据可以占用充足的带宽，并且是独享这部分带宽，保证了重要业务数据的及时稳定发送。
34.建立数据流量控制层对mac层的源mac的识别，得到所述源mac的数据的流量需求。由于以太网数据报文最外层是以太网首部，而以太网首部按照顺序依次为目的mac(接收数据的mac，占用前6个字节)，源mac(发送数据的mac，占用中间6个字节)，类型(上层协议类型，占用2个字节)等，在数据流量控制层需要识别源mac(直接跳过目的mac的6个字节)，然后根据需要对源mac的数据流量按照需求进行转发。
35.在数据流量控制层中建立多个配置模块，并且建立配置模块分别与所述serdes层的不同的serdes接口的连接，以传输数据。在本实施例中，multihost网卡的端口的数据带宽为100g，一共有4个serdes接口，分别为serdes_1、serdes_2、serdes_3以及serdes_4，则每一个serdes接口的数据流量均为每秒25g。对于mac1和mac2的数据重要性不高，而mac3和mac4的数据重要性很高，则需要对mac3和mac4的数据优先发送，同时mac4的数据带宽要求很高，在流量控制层可以根据上述流量需求进行如下分配：针对mac1和mac2发送的数据全部转发到serdes_1上，这样mac1和mac2的数据最多只能每秒25g的能力，即使有更多的数据包需要发送也只能等待，可以理解为这里的mac1和mac2调用的应用是相对不重要的数据；对于mac3发送的数据全部转发到serdes_2上，使得mac3发送的数据可以独享每秒25g的流量，即mac3调用的应用是比较重要的的数据并且且需要独占一定带宽的数据；对mac4发送
的数据全部转发到serdes_3和serdes_4上，这样mac4可以独享每秒50g的流量，即调用mac4的应用也是重要的，且需要独占非常大带宽的数据。这样具体的源mac对应发送的serdes是可以通过硬件的数据流量控制层进行设置的，可以使客户根据自己的业务需求进行更好的调整，保证重要的业务数据可以占用充足的带宽，并且是独享这部分带宽，保证了重要业务数据的及时稳定发送。
36.在数据流量控制层建立将源mac数据分配到对应serdes接口的配置模块，在本实施例中，配置模块的数量与源mac一一对应，每一个配置模块服务于对应的源mac，可以理解的是，配置模块的数量也可以不与源mac一一对应，只要保证每个源mac都有相应的配置规则即可。在本实施例中，一共有4个配置模块，分别为配置1、配置2、配置3以及配置4，每一个配置模块都与serdes接口进行连接，即每一个配置模块分别与serdes_1、serdes_2、serdes_3以及serdes_4进行连接，以传输数据。在每一个配置模块中，可以进行编辑设置，写入配置表信息，用于配置数据流量需要转发到固定的serdes，可以实现数据流量控制。当cpu1对应的mac1上的数据需要优先发送时，可以在数据流量控制层的配置1中建立一条规则，将mac1的数据流转发到serdes1上，如果此数据流量超过了25gb/s，还可以修改规则，将mac1的数据流转发到serdes1和serdes2上，这样数据流量就可以达到50gb/s的能力；如果mac2和mac3的数据重要程度不高，可以排队等待，可以在数据流量控制层的配置2中建立一条规则，将mac2和mac3的数据流转发到serdes_3上，这样mac2和mac3的数据就共用serdes_3的带宽，不管数据流量是否大于25gb/s，被硬件限制在25gb/s，超过的数据部分就按照顺序排队等待发送。
37.同时在数据流量控制层的配置模块还可以按照时间段进行配置，在数据流量控制层设置数据流量控制的预置时间范围，在所述预置时间范围内，流量控制层为源mac的数据匹配对应的serdes接口传输；不在所述预置时间范围内，设置mac层的所有源mac的数据共享所有的serdes接口进行传输。比如白天业务比较平均的情况下，可以配置8：00到17：00所有的源mac共用所有的serdes，即所有业务共享这4个serdes；17：00到24：00对于有些敏感业务需要独占数据带宽时，可以设置流量控制层为源mac的数据匹配对应的serdes接口传输，即按照前述的配置，对某个mac配置单独的serdes用于独享数据带宽，保证重要数据的优先发送。
38.在本实施例中从硬件层面对多路cpu的数据根据需要进行分流，对os层面的业务的数据流量进行合理配置并转发，实现在multihost网卡硬件层面对业务流量的精准控制，即根据上层业务的数据的流量需求分配对应的serdes接口。保证了重要业务可以独享固定的物理带宽，重要业务的数据可以快速即使的发送和接收，以实现在高业务量的情况下，重要业务也可以及时发送。同时这种方法的配置简单高效，容易操作，可以在multihost应用场景中发挥较大作用。
39.基于以上目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种multihost网卡的数据流量控制的系统。图3示出的是本发明提供的一种multihost网卡的数据流量控制的系统的实施例的示意图。如图3所示，本发明提供的一种multihost网卡的数据流量控制的系统包括以下模块：第一模块011，配置用于在multihost网卡的mac层和serdes层之间建立数据流量控制层；第二模块012，配置用于建立所述数据流量控制层对mac层的源mac的识别，得到所述源mac的数据的流量需求；第三模块013，配置用于建立所述数据流量控制层与serdes
层的不同的serdes接口的连接；以及第四模块014，配置用于所述数据流量控制层根据所述源mac的数据的流量需求将所述源mac的数据转发到对应的serdes接口进行传输。
40.在一些实施例中，本发明提出的一种multihost网卡的数据流量控制的系统还包括第五模块，所述第五模块配置用于在所述数据流量控制层设置数据流量控制的预置时间范围，响应于在所述预置时间范围内，所述流量控制层为所述源mac的数据匹配对应的serdes接口传输，响应于不在所述预置时间范围内，设置所述mac层的所有源mac的数据共享所有的serdes接口进行传输。
41.基于以上目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备，图4示出的是本发明提供的一种计算机设备的实施例的示意图。如图4所示，本发明提供的一种计算机设备的实施例，包括以下模块：至少一个处理器021；以及存储器022，存储器022存储有可在处理器021上运行的计算机指令023，所述计算机指令023由所述处理器021执行时实现上述任一方法的步骤。
42.其中所述计算机指令023实现的方法包括：建立所述数据流量控制层对以太网数据报文的源mac地址的识别，根据所述源mac地址建立所述数据流量控制层对所述mac层的源mac的识别，以得到所述mac层的不同的源mac的数据对应的流量需求。
43.在一些实施例中，所述建立所述数据流量控制层对mac层的源mac的识别，得到所述源mac的数据的流量需求包括：建立所述数据流量控制层对以太网数据报文的源mac地址的识别，根据所述源mac地址建立所述数据流量控制层对所述mac层的源mac的识别，以得到所述mac层的不同的源mac的数据对应的流量需求。
44.在一些实施例中，所述建立所述数据流量控制层与serdes层的不同的serdes接口的连接包括：在所述数据流量控制层中建立多个配置模块，并且建立所述配置模块分别与所述serdes层的不同的serdes接口的连接，以传输数据。
45.在一些实施例中，所述数据流量控制层根据所述源mac的数据的流量需求将所述源mac的数据转发到对应的serdes接口进行传输包括：设置所述配置模块可以根据所述源mac的数据的流量需求动态匹配所述源mac的数据所需要的serdes接口，以实现将所述源mac的数据转发到对应的serdes接口进行传输。
46.在一些实施例中，所述数据流量控制层根据所述源mac的数据的流量需求将所述源mac的数据转发到对应的serdes接口进行传输包括：所述配置模块根据所述源mac的数据的发送优先级以及所需带宽为所述源mac的数据分配相应数量的serdes接口，并且将所述所述源mac的数据转发到对应的serdes接口进行传输。
47.在一些实施例中，所述方法还包括：在所述数据流量控制层设置数据流量控制的预置时间范围；响应于在所述预置时间范围内，所述流量控制层为所述源mac的数据匹配对应的serdes接口传输；响应于不在所述预置时间范围内，设置所述mac层的所有源mac的数据共享所有的serdes接口进行传输。
48.本发明还提供了一种计算机可读存储介质。图5示出的是本发明提供的一种计算机可读存储介质的实施例的示意图。如图5所示，计算机可读存储介质031存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序032。
49.最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，设置系统参数的方法的程序可
存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
50.此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
51.此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
52.本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
53.在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(d0l)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、d0l或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(cd)、激光盘、光盘、数字多功能盘(dvd)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
54.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
55.应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
56.上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
57.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介
质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
58.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。