多處理器設(shè)備的ip配置方法及多處理器設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多處理器設(shè)備的IP配置方法及多處理器設(shè)備，該方法通過為為每個(gè)多處理器設(shè)備配置數(shù)量小于處理器數(shù)量的IP地址，選擇分發(fā)CPU解析出報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的目的設(shè)備，并根據(jù)一定的規(guī)則和用途，分配端口號(hào)給對(duì)應(yīng)的處理器，同時(shí)修改TCP/IP協(xié)議，確保處理器之間通信的一致性，最后選擇分片報(bào)文重組處理器，以應(yīng)對(duì)無端口號(hào)的IPV4協(xié)議分片報(bào)文。根據(jù)本發(fā)明能夠簡(jiǎn)化多處理器設(shè)備在復(fù)雜集群系統(tǒng)時(shí)的IP部署工作，節(jié)省了寶貴的IP資源，同時(shí)本發(fā)明配置簡(jiǎn)單,通用性和擴(kuò)展性強(qiáng),便于維護(hù)和升級(jí)，大大降低了網(wǎng)絡(luò)部署的難度和復(fù)雜性。
【專利說明】多處理器設(shè)備的IP配置方法及多處理器設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多處理器設(shè)備的IP配置方法及多處理器設(shè)備，特別的涉及一種 多處理器設(shè)備集群系統(tǒng)IP地址分配的方法及優(yōu)化IP配置的多處理器設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和處理器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能越來越強(qiáng)，由傳統(tǒng)的單 核處理器，發(fā)展到多核處理器，再由一個(gè)實(shí)體處理器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，發(fā)展為多個(gè)處理器共 同協(xié)作構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如華為或思科的大型路由器都由多個(gè)單板組成，每個(gè)單板都有自 己的處理器，不同的單板擔(dān)任不同的功能，有的負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)，有的負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)處理，共同完成網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備復(fù)雜的功能。多個(gè)多處理器設(shè)備可以構(gòu)成集群系統(tǒng)，不同的設(shè)備有不同的分工，有的 負(fù)責(zé)報(bào)文解析處理，有的負(fù)責(zé)后端數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，以完成非常復(fù)雜的功能。
[0003] 由這種多處理器（這里的多處理器指的是多個(gè)實(shí)體的處理器，即多個(gè)物理封裝的 實(shí)體處理器）構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在構(gòu)成集群系統(tǒng)時(shí)，往往相互之間的管理通道都是彼此獨(dú) 立的，即某個(gè)設(shè)備的多個(gè)處理器需要和另外一個(gè)設(shè)備的多個(gè)處理器通信，這種通信一般通 過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。各個(gè)處理器的執(zhí)行代碼往往是不同的，每個(gè)處理器都運(yùn)行自己的協(xié)議 棧，這樣就要求每個(gè)處理器都配置有自己的IP地址，相互之間通過TCP/IP的SOCKET套接 字進(jìn)行管理數(shù)據(jù)的通信。
[0004] 實(shí)際的集群系統(tǒng)往往比較復(fù)雜，可能每個(gè)設(shè)備有N個(gè)處理器，一個(gè)集群由Μ個(gè)設(shè)備 組成，這樣如果每個(gè)處理器都需要獨(dú)立的IP地址才能實(shí)現(xiàn)管理數(shù)據(jù)通信，就需要占用Ν*Μ 個(gè)IP地址。如果這些IP地址都是公網(wǎng)IP，則會(huì)占用大量寶貴的IP資源，如果這些IP地址 都是私網(wǎng)IP，多個(gè)IP地址的配置也會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜的操作，稍有不慎就可能配置錯(cuò)誤，定位起 來也非常耗費(fèi)時(shí)間，同時(shí)也不利于后期的維護(hù)和擴(kuò)展。
[0005] 如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的多處理器集群系統(tǒng)中，每個(gè)處理器都配置自己的IP，因而存 在下述缺陷：（1)占用大量IP資源，不便于分配；（2)配置復(fù)雜度較高，容易出現(xiàn)配置錯(cuò)誤； (3)后期維護(hù)升級(jí)非常不便，也不便于集群方案的擴(kuò)展和變更。
[0006] 因此，有必要提供一種在多處理器設(shè)備集群系統(tǒng)中優(yōu)化IP配置的方法及多處理 器設(shè)備，保證數(shù)據(jù)報(bào)文通信正常執(zhí)行的前提下，減少IP資源的消耗，降低系統(tǒng)配置的復(fù)雜 度并提高系統(tǒng)擴(kuò)展性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種多處理器設(shè)備的IP配置方法及多處理器設(shè)備，特別的 涉及一種多處理器設(shè)備集群系統(tǒng)精簡(jiǎn)IP的方法及多處理器設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明能夠簡(jiǎn)化多 處理器設(shè)備在復(fù)雜集群系統(tǒng)時(shí)的IP部署，節(jié)省了寶貴的IP資源，同時(shí)本發(fā)明配置簡(jiǎn)單、通 用性和擴(kuò)展性強(qiáng)、便于維護(hù)和升級(jí)，大大降低了網(wǎng)絡(luò)部署的難度和復(fù)雜性。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種多處理器設(shè)備的IP配置方法，包括以下步驟： 步驟S101，為每個(gè)多處理器設(shè)備配置數(shù)量小于處理器數(shù)量的IP地址；步驟S102,選擇一個(gè) 或幾個(gè)CPU作為分發(fā)CPU，根據(jù)收到的報(bào)文解析得到目的CPU，并將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給目的CPU ; 步驟S103,按照端口分配規(guī)則對(duì)每個(gè)處理器分配目的端口，從目的端口提取CPU號(hào)并分配 給對(duì)應(yīng)的處理器；步驟S104,按照與步驟S103相同的規(guī)則設(shè)置每個(gè)處理器的源端口；步驟 S105,將某一個(gè)處理器設(shè)置為主處理器，設(shè)置該處理器到設(shè)備IP的路由；步驟S106,將一部 分處理器設(shè)置為分片報(bào)文重組處理器。
[0009] 其中，所述步驟S101包括：為每個(gè)多處理器設(shè)備只配置一個(gè)IP地址。
[0010] 其中，在所述步驟S105中，所述主處理器占用對(duì)應(yīng)設(shè)備的IP，并生成到唯一一條 與對(duì)應(yīng)設(shè)備IP相對(duì)應(yīng)的路由。
[0011] 其中，如果轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文不符合端口分配規(guī)則，則將該報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給主處理器處理。
[0012] 其中，如果轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文的IP為協(xié)議之上的非TCP或UDP協(xié)議的通信報(bào)文，轉(zhuǎn)發(fā)給 主處理器處理。
[0013] 其中，在所述步驟S106中，分片報(bào)文重組處理器的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，對(duì)于IPV4 協(xié)議的分片報(bào)文，先由分片重組處理器對(duì)其重組后再按照端口分配規(guī)則，分發(fā)給相應(yīng)的處 理器。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種優(yōu)化IP配置的多處理器設(shè)備，包括：分發(fā)單 元，其配置有一個(gè)CPU，用于將報(bào)文按端口規(guī)則分發(fā)給前期處理單元和業(yè)務(wù)處理單元；前期 處理單元，其配置有一個(gè)或多個(gè)CPU，用于接收所述分發(fā)單元分發(fā)的報(bào)文，并對(duì)該報(bào)文進(jìn)行 相應(yīng)處理；業(yè)務(wù)處理單元，其配置有一個(gè)或多個(gè)CPU，用于接收所述分發(fā)單元分發(fā)的報(bào)文， 并對(duì)該報(bào)文進(jìn)行相應(yīng)處理；所述分發(fā)單元、前期處理單元和業(yè)務(wù)處理單元所配置的多個(gè) (PU設(shè)置的IP個(gè)數(shù)少于CPU的總數(shù)。
[0015] 其中，所述分發(fā)單元、前期處理單元和業(yè)務(wù)處理單元所配置的多個(gè)CPU共用一個(gè) IP地址。
[0016] 其中，所述分發(fā)單元配置的CPU為主處理器，該處理器占用設(shè)備的IP，并生成唯 條與設(shè)備IP相對(duì)應(yīng)的路由。
[0017] 其中，還包括：重組單元，其配置有一個(gè)或多個(gè)CPU，用于對(duì)IPV4協(xié)議的分片報(bào) 文進(jìn)行重組。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一種多處理器設(shè)備的IP配置方法及裝置，能夠簡(jiǎn)化多處理器設(shè)備 在復(fù)雜集群系統(tǒng)時(shí)的IP部署工作，節(jié)省了寶貴的IP資源，同時(shí)本發(fā)明配置簡(jiǎn)單，通用性和 擴(kuò)展性強(qiáng)，便于維護(hù)和升級(jí)，大大降低了網(wǎng)絡(luò)部署的難度和復(fù)雜性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)中具有3個(gè)處理器的設(shè)備集群系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2顯示了現(xiàn)有技術(shù)中多處理器設(shè)備集群系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3顯示了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多處理器設(shè)備的IP配置方法的流程圖；
[0022] 圖4顯示了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)化IP配置的多處理器設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參 照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā) 明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本 發(fā)明的概念。
[0024] 本發(fā)明的目的是提供一種多處理器設(shè)備的IP配置方法及多處理器設(shè)備，該方法 通過為每個(gè)多處理器設(shè)備配置IP，選擇分發(fā)CPU解析出報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的目的設(shè)備，并根據(jù)一定 的規(guī)則和用途，分配端口號(hào)給對(duì)應(yīng)的處理器，同時(shí)修改TCP/IP協(xié)議，確保處理器之間通信 的一致性，最后選擇分片報(bào)文重組處理器，以應(yīng)對(duì)無端口號(hào)的IPV4協(xié)議分片報(bào)文。本發(fā)明 能夠簡(jiǎn)化多處理器設(shè)備在復(fù)雜集群系統(tǒng)時(shí)的IP部署工作，節(jié)省了寶貴的IP資源，同時(shí)本發(fā) 明配置簡(jiǎn)單、通用性和擴(kuò)展性強(qiáng)、便于維護(hù)和升級(jí)，大大降低了網(wǎng)絡(luò)部署的難度和復(fù)雜性。
[0025] 圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)中具有3個(gè)處理器的設(shè)備集群系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，在例如分別由3個(gè)實(shí)體處理器構(gòu)成的多處理器設(shè)備1和 2所構(gòu)成的集群系統(tǒng)中，各個(gè)多處理器設(shè)備相互之間的管理通道是獨(dú)立的，也即，設(shè)備1的3 個(gè)處理器與設(shè)備2的3個(gè)處理器之間的通信是彼此獨(dú)立的。例如，設(shè)備1中的3個(gè)處理器 分別命名為CPU1，CPU2, CPU3,設(shè)備2中的3個(gè)處理器分別命名為CPU4, CPU5, CPU6,設(shè)備1 和設(shè)備2之間通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。由于設(shè)備1和設(shè)備2中各個(gè)處理器的執(zhí)行 代碼不同，每個(gè)處理器都運(yùn)行自己的協(xié)議棧，這樣就要求每個(gè)處理器都要配置有自己的IP， 相互之間通過TCP/IP的SOCKET套接字進(jìn)行管理數(shù)據(jù)的通信。
[0027] -般地，在多處理器集群系統(tǒng)中，為了交互的方便，系統(tǒng)之間對(duì)應(yīng)的處理器通常 為直接交互，且往往通過TCP/IP SOCKET套接字實(shí)現(xiàn)交互，這樣每個(gè)CPU單元都需要配置單 獨(dú)的IP，只有配置IP，才能運(yùn)行TCP/IP套接字。
[0028] 在該集群系統(tǒng)內(nèi)，多處理器設(shè)備1中的CPU1負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)處理，同時(shí)綁定地址IP1 ; CPU2負(fù)責(zé)報(bào)文的前期處理，同時(shí)綁定地址IP2 ;CPU3負(fù)責(zé)設(shè)備內(nèi)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分發(fā)，同時(shí)綁定地 址IP3。其中業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)過程依次經(jīng)過CPU3報(bào)文分發(fā)單元，CPU2報(bào)文前期處理單 元和CPU1業(yè)務(wù)處理單元。
[0029] 多處理器設(shè)備2中的CPU4負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)處理，同時(shí)綁定地址IP4 ;CPU5負(fù)責(zé)報(bào)文的前 期處理，同時(shí)綁定地址IP5 ;CPU6負(fù)責(zé)設(shè)備內(nèi)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分發(fā)，同時(shí)綁定地址IP6。其中業(yè)務(wù) 數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)過程依次經(jīng)過CPU6報(bào)文分發(fā)單元，CPU5報(bào)文前期處理單元和CPU4業(yè)務(wù)處 理單元。
[0030] 集群系統(tǒng)間管理信息的交互是通過多處理器設(shè)備1和多處理器設(shè)備2中功能相對(duì) 應(yīng)的CPU之間實(shí)現(xiàn)，具體來說，CPU1與CPU4之間交互，CPU2與CPU5之間交互，CPU3與CPU6 之間交互。這里的管理數(shù)據(jù)可以是兩個(gè)系統(tǒng)相應(yīng)單元的同步數(shù)據(jù)或者控制數(shù)據(jù)，其中本發(fā) 明主要針對(duì)管理數(shù)據(jù)流。
[0031] 圖2顯示了現(xiàn)有技術(shù)中多處理器設(shè)備集群系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中，在例如由Μ個(gè)實(shí)體處理器構(gòu)成的N個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所構(gòu)成 的集群系統(tǒng)中，該集群系統(tǒng)需要占用Μ*Ν個(gè)IP地址。如果這些IP地址都是公網(wǎng)ΙΡ，則占 用大量寶貴的IP資源，如果這些IP地址都是私網(wǎng)IP，多個(gè)IP地址的配置也會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜的 操作，稍有不慎就可能配置錯(cuò)誤，定位起來也非常耗費(fèi)時(shí)間，同時(shí)也不利于后期的維護(hù)和擴(kuò) 展。
[0033] 圖3顯示了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多處理器設(shè)備的IP配置方法的流程圖。
[0034] 如圖3所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多處理器設(shè)備的IP配置方法，主要包括如下步 驟：
[0035] 步驟S101，為每個(gè)多處理器設(shè)備配置數(shù)量小于處理器數(shù)量的IP地址。
[0036] 對(duì)集群內(nèi)每個(gè)多處理器設(shè)備只配置一個(gè)IP(或IP數(shù)量小于處理器的數(shù)量），當(dāng)多 處理器設(shè)備配置一個(gè)IP地址時(shí)，設(shè)備內(nèi)的各個(gè)處理器共用該IP地址；當(dāng)多處理器設(shè)備配置 數(shù)量小于處理器數(shù)量的多個(gè)IP地址時(shí)，設(shè)備內(nèi)的各個(gè)處理器根據(jù)預(yù)定規(guī)則分配該多個(gè)IP 地址。
[0037] 步驟S102,選擇一個(gè)或幾個(gè)CPU作為分發(fā)CPU，根據(jù)收到的報(bào)文解析得到目的CPU， 并將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給目的CPU。
[0038] 設(shè)備中一個(gè)或幾個(gè)CPU作為分發(fā)CPU，當(dāng)收到的報(bào)文地址指向本設(shè)備中的IP時(shí)，查 找路由并交給上層協(xié)議處理，如果上層協(xié)議為TCP或者UDP，則根據(jù)一定的端口解釋規(guī)則， 解析出目的端口，進(jìn)而解析得到目的CPU，將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給此設(shè)備內(nèi)的目的CPU。
[0039] 其中，對(duì)于TCP和UDP的端口號(hào)分配規(guī)則，因?yàn)槎丝谔?hào)有16位，可以根據(jù)位的用途 來劃分端口號(hào)，本發(fā)明中定義如下：
[0040] BIT14-BIT15 :功能字段。CPU按端口轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，根據(jù)這兩個(gè)BIT的值是0, 1，2,3,去 解析BIT0-BIT13的格式。
[0041] BIT11-BIT13 :CPU號(hào)字段。因?yàn)橛?個(gè)BIT最多可表示8個(gè)CPU，對(duì)于一般的多處 理器設(shè)備足以表示其范圍，如果超出該范圍，可以調(diào)整端口定義規(guī)則，擴(kuò)大表示該CPU號(hào)字 段的比特?cái)?shù)，以滿足實(shí)際需求。
[0042] BIT0-BIT10 :含義位字段。根據(jù)BIT14, 15的值，解析為不同的含義，如下表1所 /_J、1 〇
[0043]

【權(quán)利要求】
1. 一種多處理器設(shè)備的IP配置方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟S101，為每個(gè)多處理器設(shè)備配置數(shù)量小于處理器數(shù)量的IP地址； 步驟S102,選擇一個(gè)或幾個(gè)CPU作為分發(fā)CPU，根據(jù)收到的報(bào)文解析得到目的CPU，并將 報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給目的CPU ; 步驟S103,按照端口分配規(guī)則對(duì)每個(gè)處理器分配目的端口，從目的端口提取CPU號(hào)并 分配給對(duì)應(yīng)的處理器； 步驟S104,按照與步驟S103相同的規(guī)則設(shè)置每個(gè)處理器的源端口； 步驟S105,將某一個(gè)處理器設(shè)置為主處理器，設(shè)置該處理器到設(shè)備IP的路由； 步驟S106,將一部分處理器設(shè)置為分片報(bào)文重組處理器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S101包括： 為每個(gè)多處理器設(shè)備只配置一個(gè)IP地址。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟S105中，所述主處理器占用 對(duì)應(yīng)設(shè)備的IP，并生成到唯一一條與對(duì)應(yīng)設(shè)備IP相對(duì)應(yīng)的路由。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文不符合端口分配規(guī)則，則 將該報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給主處理器處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文的IP為協(xié)議之上的非 TCP或UDP協(xié)議的通信報(bào)文，轉(zhuǎn)發(fā)給主處理器處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟S106中，分片報(bào)文重組處理 器的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，對(duì)于IPV4協(xié)議的分片報(bào)文，先由分片重組處理器對(duì)其重組后再按 照端口分配規(guī)則，分發(fā)給相應(yīng)的處理器。
7. -種優(yōu)化IP配置的多處理器設(shè)備，其特征在于，包括： 分發(fā)單元，其配置有一個(gè)CPU，用于將報(bào)文按端口規(guī)則分發(fā)給前期處理單元和業(yè)務(wù)處理 單元； 前期處理單元，其配置有一個(gè)或多個(gè)CPU，用于接收所述分發(fā)單元分發(fā)的報(bào)文，并對(duì)該 報(bào)文進(jìn)行相應(yīng)處理； 業(yè)務(wù)處理單元，其配置有一個(gè)或多個(gè)CPU，用于接收所述分發(fā)單元分發(fā)的報(bào)文，并對(duì)該 報(bào)文進(jìn)行相應(yīng)處理； 其中，所述分發(fā)單元、前期處理單元和業(yè)務(wù)處理單元所配置的多個(gè)CPU設(shè)置的IP個(gè)數(shù) 少于CPU的總數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多處理器設(shè)備，其特征在于，所述分發(fā)單元、前期處理單元和 業(yè)務(wù)處理單元所配置的多個(gè)CPU共用一個(gè)IP地址。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多處理器設(shè)備，其特征在于，所述分發(fā)單元配置的CPU為主處 理器，該處理器占用設(shè)備的IP，并生成唯 條與設(shè)備IP相對(duì)應(yīng)的路由。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多處理器設(shè)備，其特征在于，還包括：重組單元，其配置有 一個(gè)或多個(gè)CPU，用于對(duì)IPV4協(xié)議的分片報(bào)文進(jìn)行重組。
【文檔編號(hào)】H04L12/24GK104092558SQ201410246795
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】寧志明 申請(qǐng)人:漢柏科技有限公司