CN104994186A - 媒体访问控制地址的查询方法、处理器及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种媒体访问控制地址的查询方法、处理器及装置,其中该方法包括:第一处理器接收第二处理器发送的数据包,数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,IP信息包括:一个IP地址和与IP地址对应的前缀参数;第一处理器确定每个IP地址对应的关键字,关键字与IP地址一一对应;最后,第一处理器根据每个IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询关键字,若查询成功,则将在关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址发送给第二处理器。从而提高了MAC地址的查询效率,进而降低主机间的数据传输时延。
Description
技术领域
本发明实施例涉及计算机网络技术,尤其涉及一种媒体访问控制地址的查询方法、处理器及装置。
背景技术
随着网络传输的快速发展,主机之间的数据传输以千万级别的速度在增长。而地址解析协议(Address Resolution Protocol,简称ARP)表查询是主机之间数据传输的最核心环节。
在以太网中,一个主机要和另一个主机进行直接通信,必须要知道目标主机的媒体访问控制(Media Access Control,简称MAC)地址,即目标MAC地址,这个目标MAC地址是通过查询地址解析协议ARP表获得的,其中ARP表的每个表项包括一个网络之间互连的协议(Internet Protocol,简称IP)地址和与这个IP地址对应的MAC地址。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前查询目标主机的IP地址对应的目标MAC地址过程。ARP协议的基本功能就是通过目标IP地址,查询目标MAC地址,以保证通信的顺利进行。现有技术中,主要是由主机的中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)根据目标IP地址逐个查询ARP表的表项,直到查询到上述目标IP地址,其中该ARP表中包括有千万级别的数据表项。
然而,由于ARP表的数据庞大,因此,现有技术所提供的查询MAC地址的方法效率比较低,进而造成主机间数据传输时延较大。
发明内容
本发明实施例提供一种媒体访问控制地址的查询方法、处理器及装置,从而提高查询效率,进而降低主机间的数据传输时延。
第一方面,本发明实施例提供一种媒体访问控制地址的查询方法,包括:
第一处理器接收第二处理器发送的数据包,所述数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,所述IP信息包括:一个IP地址和与所述IP地址对应的前缀参数;
所述第一处理器确定每个所述IP地址对应的关键字,所述关键字与所述IP地址一一对应;
所述第一处理器根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,其中所述前缀参数与所述哈希表一一对应;
若查询成功,则将在所述关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址发送给所述第二处理器。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能实施方式中,所述第一处理器根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字之前,还包括:
所述第一处理器建立m个哈希表,其中,所述m个哈希表分别用于存储前缀参数为1至m的IP地址对应的关键字和每个关键字对应的MAC地址,其中,m为所述IP地址的长度。
结合第一方面或第一方面的第一种可能实施方式,在第一方面的第二种可能实施方式中,若所述第一处理器包括至少一个核,任一个核上包括多个线程,并且所述数据包包括至少两个IP信息;
则所述第一处理器根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,具体包括:
所述第一处理器根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述任一个核上的多个线程在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
结合第一方面或第一方面的第一种可能实施方式,在第一方面的第三种可能实施方式中,若所述第一处理器包括至少两个核,并且所述数据包包括至少两个IP信息,则所述第一处理器根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,具体包括;
所述第一处理器根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述至少两个核在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
结合第一方面至第一方面的第三种可能实施方式的任一项,在第一方面的第四种可能实施方式中,所述第一处理器确定每个所述IP地址对应的关键字,具体包括:
所述第一处理器将所述IP地址转换为十进制数字,其中所述十进制数字为所述IP地址对应的关键字。
结合第一方面至第一方面的第四种可能实施方式的任一项,在第一方面的第五种可能实施方式中,所述第一处理器为图形处理器,所述第二处理器为中央处理器。
第二方面,本发明实施例提供一种媒体访问控制地址的查询方法,包括:
第二处理器向第一处理器发送数据包,所述数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,所述IP信息包括:一个IP地址和与所述IP地址对应的前缀参数,以使所述第一处理器确定每个所述IP地址对应的关键字,并根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,其中所述前缀参数与所述哈希表一一对应,所述关键字与所述IP地址一一对应;
所述第二处理器接收所述第一处理器发送的在所述关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能实施方式中,所述第二处理器向第一处理器发送数据包之前,还包括:所述第二处理器获取至少一个待发送数据包;所述第二处理器提取每个所述待发送数据包中的所述IP信息。
结合第二方面或第二方面的第一种可能实施方式,在第二方面的第二种可能实施方式中,所述第一处理器为图形处理器,所述第二处理器为中央处理器。
第三方面,本发明实施例提供一种处理器,包括:
接收模块,用于接收另一个处理器发送的数据包,所述数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,所述IP信息包括:一个IP地址和与所述IP地址对应的前缀参数;
确定模块,用于确定每个所述IP地址对应的关键字,所述关键字与所述IP地址一一对应;
查询模块,用于根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,其中所述前缀参数与所述哈希表一一对应;
发送模块,用于当所述查询模块查询成功时,将在所述关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址发送给所述另一个处理器。
结合第三方面,在第三方面的第一种可能实施方式中,还包括:建立模块;
所述建立模块用于建立m个哈希表,其中,所述m个哈希表分别用于存储前缀参数为1至m的IP地址对应的关键字和每个关键字对应的MAC地址,其中,m为所述IP地址的长度。
结合第三方面或第三方面的第一种可能实施方式,在第三方面的第二种可能实施方式中,若所述第一处理器包括至少一个核,任一个核上包括多个线程,并且所述数据包包括至少两个IP信息;
则所述查询模块具体用于:
根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述任一个核上的多个线程在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
结合第三方面或第三方面的第一种可能实施方式,在第三方面的第三种可能实施方式中,若所述第一处理器包括至少两个核,并且所述数据包包括至少两个IP信息;
则所述查询模块具体用于:
根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述至少两个核在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
结合第三方面至第三方面的第三种可能实施方式的任一项,在第三方面的第四种可能实施方式中,所述确定模块具体用于:
将所述IP地址转换为十进制数字,其中所述十进制数字为所述IP地址对应的关键字。
结合第三方面至第三方面的第四种可能实施方式的任一项,在第三方面的第五种可能实施方式中,所述处理器为图形处理器,所述另一个处理器为中央处理器。
第四方面,本发明实施例提供一种处理器,包括:
发送模块,用于向另一个处理器发送数据包,所述数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,所述IP信息包括:一个IP地址和与所述IP地址对应的前缀参数,以使所述另一个处理器确定每个所述IP地址对应的关键字,并根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,其中所述前缀参数与所述哈希表一一对应,所述关键字与所述IP地址一一对应;
接收模块,用于接收所述另一个处理器发送的在所述关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址。
结合第四方面,在第四方面的第一种可能实施方式中,还包括:获取模块和提取模块;
所述获取模块,用于获取至少一个待发送数据包;
所述提取模块,用于提取每个所述待发送数据包中的所述IP信息。
结合第四方面或第四方面的第一种可能实施方式,在第四方面的第二种可能实施方式中,所述处理器为中央处理器,所述另一个处理器为图形处理器。
第五方面,本发明实施例提供一种媒体访问控制地址的查询装置,包括:如第三方面至第三方面的第五种可能实施方式中的任一项所述的处理器和如第四方面至第四方面的第二种可能实施方式中的任一项所述的处理器。
本发明实施例提供一种媒体访问控制地址的查询方法、处理器及装置,其中该方法包括:首先,第一处理器接收第二处理器发送的数据包,数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,IP信息包括:一个IP地址和与IP地址对应的前缀参数;其次,第一处理器确定每个IP地址对应的关键字,关键字与IP地址一一对应;最后,第一处理器根据每个IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询关键字,若查询成功,则将在关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址发送给第二处理器。从而提高了MAC地址的查询效率,进而降低主机间的数据传输时延。
附图说明
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做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种媒体访问控制地址的查询方法流程图;
图2为本发明一实施例提供的至少一个IP信息与哈希表的关系示意图;
图3为本发明一实施例提供的至少一个IP信息与核的关系示意图;
图4为本发明一实施例提供的至少一个IP信息与线程的关系示意图;
图5为本发明另一实施例提供的一种媒体访问控制地址的查询方法的流程图;
图6为本发明一实施例提供的一种处理器的结构示意图;
图7为本发明另一实施例提供的一种处理器的结构示意图;
图8为本发明再一实施例提供的一种处理器的结构示意图;
图9为本发明又一实施例提供的一种处理器的结构示意图;
图10为本发明一实施例提供的一种媒体访问控制地址的查询装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例基于计算机网络中的任何一种网络拓扑结构,比如:树型结构、星型结构、环形结构等,而网络拓扑结构中的任意两个主机要进行数据传输,首先需要在根据目的IP地址查询对应的目的MAC地址。下面介绍一种媒体访问控制MAC地址的查询方法:
图1为本发明一实施例提供的一种媒体访问控制地址的查询方法流程图,该方法的执行主体为第一处理器,第一处理器可以是图形处理器(GraphicProcessing Unit,简称GPU),下面所提到的第二处理器可以是CPU,当然,本发明并不限定于此,只要第一处理器性能高于第二处理器即可,通常第一处理器和第二处理器位于同一主机上。该媒体访问控制地址的查询方法具体包括如下步骤:
S101:第一处理器接收第二处理器发送的数据包,所述数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,所述IP信息包括:一个IP地址和与所述IP地址对应的前缀参数;
具体地,第一处理器接收第二处理器发送的数据包,并将该数据包存储至第一处理器的显存之中,数据包包括至少一个IP信息,其中这些IP信息是第二处理器从待发送数据包中提取的IP信息,比如:第一处理器和第二处理器所在的主机需要向目的主机发送数据包,那么该待发送数据包中包括有目的IP地址,以及目的IP地址对应的前缀参数,当互联网协议版本为互联网协议版本4(Internet Protocol version 4,简称IPv4)时,那么IP地址的前缀参数可以是1至32,当版本为IPv6时,那么IP地址的前缀参数可以是1至48,无论是IPv4还是IPv6,每个IP地址对应的前缀参数是唯一的。为了提高数据传输效率,通常第二处理器是对多个IP信息打包一次传输给第一处理器的。
S102:第一处理器确定每个IP地址对应的关键字,关键字与IP地址一一对应;
具体地,第一处理器确定每个IP地址对应的关键字,具体包括:第一处理器将IP地址转换为十进制数字,其中十进制数字为IP地址对应的关键字。
S103:第一处理器根据每个IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询关键字,其中前缀参数与哈希表一一对应;
具体地,本发明实施例中第一处理器和第二处理器所在的主机上存储多个哈希表,比如:当IP版本为IPv4时,该主机上存储32个哈希表,当IP版本为IPv6时,该主机上存储48个哈希表。以IPv4版本为例,32个哈希表分别存储前缀参数为1至32的IP地址对应的关键字,每个哈希表存储至少一个关键字,比如:某个哈希表存储的都是前缀参数为8的IP地址对应的关键字。那么当第一处理器需要查询前缀参数为8的IP地址对应的MAC地址时,则首先在存储的都是前缀参数为8的IP地址对应的关键字的哈希表中查询IP地址对应的关键字。
通常,第一处理器包括至少一个核,这些哈希表可以位于不同的核上,因此在进行哈希表查询时,可以实现并行处理。
S104:若查询成功,则将在关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址发送给第二处理器。
具体地,第一处理器只是负责查询MAC地址,当查询成功后,会将该MAC地址发送给第二处理器,以使第二处理器可以将待发送数据包发送给该MAC地址对应的主机,比如:GPU查询到MAC地址后,将该MAC地址发送给CPU,CPU最后将待发送数据包发送给该MAC地址对应的主机。
本发明实施例提供一种媒体访问控制地址的查询方法,包括:首先,第一处理器接收第二处理器发送的数据包,数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,IP信息包括:一个IP地址和与IP地址对应的前缀参数;其次,第一处理器确定每个IP地址对应的关键字,关键字与IP地址一一对应;最后,第一处理器根据每个IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询关键字,若查询成功,则将在关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址发送给第二处理器。通过该方法第一处理器只需在对应的哈希表中查询MAC地址,并且第一处理器只需根据关键字就可以查询到MAC地址,此外,第一处理器的第二处理器性能高于第一处理器,从而提高了MAC地址的查询效率,进而降低主机间的数据传输时延。
可选地,在上述实施例的S103步骤之前,还包括:第一处理器建立m个哈希表,其中,m个哈希表分别用于存储前缀参数为1至m的IP地址对应的关键字和每个关键字对应的MAC地址,其中,m为IP地址的长度。
具体地,建立哈希表的过程为:首先,确定待存入哈希表中的关键字,然后根据该关键字计算哈希地址,其次,在该哈希地址对应的存储空间中存储关键字对应的MAC地址。其中,计算哈希地址的方法可以采用现有技术中的任一种方法,比如:直接寻址法、数字分析法、平方取中法、折叠法、随机数法或者除留余数法。
下面以除留余数法为例,取关键字被数4194301除后所得的余数为哈希地址。即H(key)=key MOD p。H即为哈希函数,key表示关键字,其中这里的关键字即为IP地址转换成的十进制数字。
然而,在建立哈希表时,可能会存在冲突的问题,即对不同的关键字可能得到同一哈希地址,即key1≠key2,而H(key1)=H(key2),比如:关键字key1与key2取余均是4,为了解决冲突问题,可以采用现有技术中的开放寻址法、再散列法等来处理该冲突,最终达到关键字与哈希地址一一对应的结果。从建立哈希表到解决冲突的方法相当于在原先建立的哈希表的基础上,再建立了一个偏移表,偏移表中的表项包括:关键字和关键字对应的地址偏移量,最后,综合哈希表和偏移表确定每个关键字对应的哈希地址。从建立哈希表到解决冲突的方法相当于在原先建立的哈希表的基础上,也可以理解为:先确定哈希表对应的哈希函数h0,然后为了解决冲突确定一个偏移量函数h1,当IP地址为p时,则该IP地址的关键字对应的哈希地址为h0(p)与h1(p)之和。
以IPv4为例,这种情况下,IP地址的长度为32,那么第一处理器会建立32个哈希表,图2为本发明一实施例提供的至少一个IP信息与哈希表的关系示意图,如图2所示,数据包中包括至少一个IP信息,其中哈希表1至哈希表32分别用于查询前缀参数为1至32的IP地址对应的关键字。比如:哈希表1用于查询所有前缀参数为1的IP地址对应的关键字。而这些哈希表可能存储于第一处理器的核中,哈希表与核的对应关系可以是:一对一或者多对一的关系。
若第一处理器包括至少两个核,并且数据包包括至少两个IP信息,则第一处理器根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,具体包括;第一处理器根据至少两个IP信息所包括的前缀参数通过至少两个核在对应的哈希表中并行查询至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。图3为本发明一实施例提供的至少一个IP信息与核的关系示意图,如图3所示,该第一处理器包括N个核,每个核并行查询不同IP地址对应的关键字,所谓的并行查询为:比如:第一处理器中的两个核分别为第一核和第二核,数据包中包括了两个IP信息,每个IP信息包括:一个IP地址和与IP地址对应的前缀参数,可以把两个IP信息分别称为:第一IP信息和第二IP信息,第一IP信息包括:第一IP地址和与第一IP地址对应的第一前缀参数,第二IP信息包括:第二IP地址和与第二IP地址对应的第二前缀参数,其中,第一处理器通过第一核根据第一IP地址的第一前缀参数在对应的哈希表中查找第一IP地址对应的关键字,通过第二核根据第二IP地址的第二前缀参数在对应的哈希表中查找第二IP地址对应的关键字,由于第一核和第二核是两个独立的核,因此可以通过它们并行查询不同第一IP地址和第二IP地址对应的关键字。
进一步地,通常一个核上可以建立多个线程,具体地,若第一处理器包括至少一个核,任一个核上包括多个线程,并且数据包包括至少两个IP信息;则第一处理器根据每个IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,具体包括:第一处理器根据至少两个IP信息所包括的前缀参数通过任一个核上的多个线程在对应的哈希表中并行查询至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。图4为本发明一实施例提供的至少一个IP信息与线程的关系示意图,如图4所示,第一处理器的每个核上开辟了多个线程,每个线程上可以查询一个IP地址对应的关键字,比如:第一处理器中的任一个核中建立了两个线程,可以把它们称为第一线程和第二线程,并且数据包中包括了两个IP信息,每个IP信息包括:一个IP地址和与IP地址对应的前缀参数,可以把两个IP信息分别称为:第一IP信息和第二IP信息,第一IP信息包括:第一IP地址和与第一IP地址对应的第一前缀参数,第二IP信息包括:第二IP地址和与第二IP地址对应的第二前缀参数,其中第一处理器通过第一线程来查询第一IP地址对应的关键字,通过第二线程来查询第二IP地址对应的关键字,由于第一线程和第二线程是两个独立线程,因此可以通过它们并行查询不同第一IP地址和第二IP地址对应的关键字,最后每个线程的查询结果发送给第二处理器。
进一步地,第一处理器确定每个IP地址对应的关键字,具体包括:
所述第一处理器将所述IP地址转换为十进制数字,其中所述十进制数字为所述IP地址对应的关键字。
本发明实施例提供一种媒体访问控制地址的查询方法,其中若第一处理器包括至少两个核,则至少两个核可以并行查询不同IP地址对应的关键字,进一步地,若任一个核包括多个线程,则多个线程也可以并行查询不同IP地址对应的关键字,然后,根据关键字可以在对应的哈希表中直接查询MAC地址,上述的并行查询方法明显的提高了第一处理器的查询效率,进而降低主机间的数据传输时延。
下面具体介绍一种媒体访问控制地址的查询方法的应用场景:开放式***互联(Open System Interconnection,简称OSI)模型有7层结构,其中,OSI的7层从上到下分别是:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层,其中高层,即第四层至第七层定义了应用程序的功能,第一层至第三层主要面向通过网络的端到端的数据流。若要测试第四层至第七层应用程序的功能,比如:测试第四层至第七层中的防火功能、安全套接层协议(Security Socket Layer,简称SSL)设备、负载均衡器等,一个重要环节便是通过路由器来实现测试端之间的数据交换,由于通常测试数据数量庞大,因此,本发明通过一个超级计算机来实现测试端之间的数据交换,这里的超级计算机具有本发明实施例中介绍到的媒体访问控制地址的查询功能,超级计算机位于两个第四层至第七层应用测试端之间,而超级计算机包括第一处理器和第二处理器,第一处理器接收第二处理器发送的数据包,数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,IP信息包括:一个IP地址和与IP地址对应的前缀参数;第一处理器确定每个IP地址对应的关键字,关键字与IP地址一一对应;第一处理器根据每个IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询关键字,其中前缀参数与哈希表一一对应;若查询成功,则将在关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址发送给第二处理器。以使得第二处理器将待发送的数据发送给MAC地址对应的测试端。
进一步地,若该超级计算机的第一处理器包括至少一个核,任一个核上包括多个线程,并且数据包包括至少两个IP信息;则第一处理器根据每个IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,具体包括:第一处理器根据至少两个IP信息所包括的前缀参数通过任一个核上的多个线程在对应的哈希表中并行查询至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
更进一步地,若该超级计算机的第一处理器包括至少两个核,并且数据包包括至少两个IP信息,则所述第一处理器根据每个IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,具体包括;所述第一处理器根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述至少两个核在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
该超级计算机针对每个IP地址只需在对应的哈希表中查询MAC地址,并且第一处理器只需根据关键字就可以查询到MAC地址,此外,该超级计算机中的各个核之间可以实现并行查询的功能,以及各个线程之间也可以实现并行查询的功能,从而提高MAC地址的查询效率,进而提高测试端的测试效率。
图5为本发明另一实施例提供的一种媒体访问控制地址的查询方法的流程图,如图5所示,该方法的执行主体为第二处理器,第二处理器可以是CPU,下面所提到的第一处理器可以是GPU,当然,本发明并不限定于此,只要第一处理器性能高于第二处理器即可,通常第一处理器和第二处理器位于同一主机上。该媒体访问控制地址的查询方法具体包括如下步骤:
S501:第二处理器向第一处理器发送数据包,数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,IP信息包括:一个IP地址和与IP地址对应的前缀参数,以使第一处理器确定每个IP地址对应的关键字,并根据每个IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询关键字,其中前缀参数与哈希表一一对应,关键字与IP地址一一对应;
具体地,通常第二处理器向第一处理器发送的数据包中包括尽可能多个IP信息,从而避免频繁向第一处理器发送IP信息,这样可以提高数据传输效率,本发明实施例中第一处理器和第二处理器所在的主机上存储多个哈希表,比如:当IP版本为IPv4时,该主机上存储32个哈希表,当IP版本为IPv6时,该主机上存储48个哈希表。以IPv4版本为例,32个哈希表分别存储前缀参数为1至32的IP地址对应的关键字,每个哈希表存储至少一个关键字,比如:某个哈希表存储的都是前缀参数为8的IP地址对应的关键字。
S502:第二处理器接收第一处理器发送的在关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址。
当第一处理器在对应的哈希表中查找到某个IP地址的关键字后,则可以确定关键字对应的哈希地址,该哈希地址所对应的存储空间中则存储有IP地址对应的MAC地址,第二处理器接收到MAC地址后,则可以向该MAC地址所属的主机发送数据。
本发明实施例提供一种媒体访问控制地址的查询方法,包括:第二处理器向第一处理器发送数据包,数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,IP信息包括:一个IP地址和与IP地址对应的前缀参数,以使第一处理器确定每个IP地址对应的关键字,并根据每个IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询关键字,第二处理器接收第一处理器发送的在关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址,由于第二处理器是对多个IP信息打包一次传输给第一处理器的,从而提高了数据传输效率。
可选地,第二处理器向第一处理器发送数据包之前,还包括:第二处理器获取至少一个待发送数据包;第二处理器提取每个待发送数据包中的IP信息。其中提取的IP信息具体为:IP地址和与IP地址对应的前缀参数。
图6为本发明一实施例提供的一种处理器的结构示意图,其中该处理器可以为图形处理器GPU,如图6所示,该处理器具体包括:
接收模块601,用于接收另一个处理器发送的数据包,数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,IP信息包括:一个IP地址和与IP地址对应的前缀参数;
确定模块602,用于确定每个IP地址对应的关键字,关键字与IP地址一一对应;
查询模块603,用于根据每个IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询关键字,其中前缀参数与哈希表一一对应;
发送模块604,用于当查询模块603查询成功时,将在关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址发送给另一个处理器。
其中,这里的另一个处理器可以是中央处理器CPU,具体地,接收模块601接收CPU发送的数据包,并将该数据包存储至GPU的显存之中,数据包包括至少一个IP信息,其中这些IP信息是CPU从待发送数据包中提取的IP信息,比如:GPU和CPU所在的主机需要向目的主机发送数据包,那么该待发送数据包中包括有目的IP地址,以及目的IP地址对应的前缀参数,当互联网协议版本为互联网协议版本4(Internet Protocol version 4,简称IPv4)时,那么IP地址的前缀参数可以是1至32,当版本为IPv6时,那么IP地址的前缀参数可以是1至48,无论是IPv4还是IPv6,每个IP地址对应的前缀参数是唯一的。为了提高数据传输效率,通常CPU是对多个IP信息打包一次传输给第一处理器的。
进一步地,本发明实施例中GPU和CPU所在的主机上存储多个哈希表,比如:当IP版本为IPv4时,该主机上存储32个哈希表,当IP版本为IPv6时,该主机上存储48个哈希表。以IPv4版本为例,32个哈希表分别存储前缀参数为1至32的IP地址对应的关键字,每个哈希表存储至少一个关键字,比如:某个哈希表存储的都是前缀参数为8的IP地址对应的关键字。那么当GPU需要查询前缀参数为8的IP地址对应的MAC地址时,则首先在存储的都是前缀参数为8的IP地址对应的关键字的哈希表中查询IP地址对应的关键字。
通常,GPU包括至少一个核,这些哈希表可以位于不同的核上,因此在进行哈希表查询时,可以实现并行处理。
更进一步地,GPU只是负责查询MAC地址,当查询成功后,会将该MAC地址发送给CPU,以使CPU可以将待发送数据包发送给该MAC地址对应的主机。
本实施例提供的处理器,可以用于执行图1所示实施例中的方法步骤,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
图7为本发明另一实施例提供的一种处理器的结构示意图,其中该处理器可以为图形处理器GPU,其中该处理器除了包括接收模块601,确定模块602,查询模块603和发送模块604之外,还包括:建立模块605;所述建立模块605用于建立m个哈希表,其中,所述m个哈希表分别用于存储前缀参数为1至m的IP地址对应的关键字和每个关键字对应的MAC地址,其中,m为所述IP地址的长度。需要说明的是,图7中的接收模块601,确定模块602,查询模块603和发送模块604与图6中的接收模块601,确定模块602,查询模块603和发送模块604功能相同,再次不再赘述。
进一步地,若该处理器包括至少一个核,任一个核上包括多个线程,并且所述数据包包括至少两个IP信息;则所述查询模块603具体用于:根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述任一个核上的多个线程在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
更进一步地,若该处理器包括至少两个核,并且所述数据包包括至少两个IP信息;则所述查询模块603具体用于:根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述至少两个核在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
所述确定模块602具体用于:将所述IP地址转换为十进制数字,其中所述十进制数字为所述IP地址对应的关键字。
本发明实施例所提供的处理器可以实现多核之间并行查询,并且在任一个核上还可以实现多线程的并行查询,从而明显的提高了查询效率,进而降低主机间的数据传输时延。
图8为本发明再一实施例提供的一种处理器的结构示意图,其中该处理器可以为中央处理器CPU,如图8所示,该处理器包括:
发送模块801,用于向另一个处理器发送数据包,所述数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,所述IP信息包括:一个IP地址和与所述IP地址对应的前缀参数,以使所述另一个处理器确定每个所述IP地址对应的关键字,并根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,其中所述前缀参数与所述哈希表一一对应,所述关键字与所述IP地址一一对应;
接收模块802,用于接收所述另一个处理器发送的在所述关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址。
需要说明的是,这里的另一个处理器可以是图形处理器GPU。具体地,通常CPU向GPU发送的数据包中包括尽可能多个IP信息,从而避免频繁向GPU发送IP信息,这样可以提高数据传输效率,本发明实施例中GPU和CPU所在的主机上存储多个哈希表,比如:当IP版本为IPv4时,该主机上存储32个哈希表,当IP版本为IPv6时,该主机上存储48个哈希表。以IPv4版本为例,32个哈希表分别存储前缀参数为1至32的IP地址对应的关键字,每个哈希表存储至少一个关键字,比如:某个哈希表存储的都是前缀参数为8的IP地址对应的关键字。当GPU在对应的哈希表中查找到某个IP地址的关键字后,则可以确定关键字对应的哈希地址,该哈希地址所对应的存储空间中则存储有IP地址对应的MAC地址,CPU接收到MAC地址后,则可以向该MAC地址所属的主机发送数据。
本实施例提供的处理器,可以用于执行图5所示实施例中的方法步骤,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
图9为本发明又一实施例提供的一种处理器的结构示意图,其中该处理器可以为中央处理器CPU,如图9所示,其中该处理器除了包括发送模块801和接收模块802之外,还包括获取模块901和提取模块902;所述获取模块901,用于获取至少一个待发送数据包;所述提取模块902,用于提取每个所述待发送数据包中的所述IP信息。
图10为本发明一实施例提供的一种媒体访问控制地址的查询装置的结构示意图,该媒体访问控制地址的查询装置可以为计算机、笔记本电脑或者平板电脑等智能设备,它包括第一处理器1001和第二处理器1002,其中第一处理器1001包括接收模块,用于接收另一个处理器发送的数据包,数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,IP信息包括:一个IP地址和与IP地址对应的前缀参数;确定模块,用于确定每个IP地址对应的关键字,关键字与IP地址一一对应;查询模块,用于根据每个IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询关键字,其中前缀参数与哈希表一一对应;发送模块,用于当查询模块查询成功时,将在关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址发送给另一个处理器。
通常,第一处理器1001包括至少一个核,这些哈希表可以位于不同的核上,因此在进行哈希表查询时,可以实现并行处理。
该第一处理器1001还包括:建立模块,用于建立m个哈希表,其中,所述m个哈希表分别用于存储前缀参数为1至m的IP地址对应的关键字和每个关键字对应的MAC地址,其中,m为所述IP地址的长度。进一步地,若该第一处理器1001包括至少一个核,任一个核上包括多个线程,并且所述数据包包括至少两个IP信息;则所述查询模块具体用于:根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述任一个核上的多个线程在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
更进一步地,若该第一处理器1001包括至少两个核,并且所述数据包包括至少两个IP信息;则所述查询模块具体用于:根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述至少两个核在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
所述确定模块具体用于:将所述IP地址转换为十进制数字,其中所述十进制数字为所述IP地址对应的关键字。
第二处理器1002包括:发送模块,用于向另一个处理器发送数据包,所述数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,所述IP信息包括:一个IP地址和与所述IP地址对应的前缀参数,以使所述另一个处理器确定每个所述IP地址对应的关键字,并根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,其中所述前缀参数与所述哈希表一一对应,所述关键字与所述IP地址一一对应;
接收模块,用于接收所述另一个处理器发送的在所述关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址。第二处理器1002还包括获取模块和提取模块;所述获取模块,用于获取至少一个待发送数据包;所述提取模块,用于提取每个所述待发送数据包中的所述IP信息。
本实施例提供的媒体访问控制地址的查询装置,包括第一处理器和第二处理器,其中第一处理器与图6和图7所述处理器的实现原理和技术效果类似,此处不再赘述,第二处理器与图8和图9所述处理器的实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (19)
1.一种媒体访问控制地址的查询方法,其特征在于,包括:
第一处理器接收第二处理器发送的数据包,所述数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,所述IP信息包括:一个IP地址和与所述IP地址对应的前缀参数;
所述第一处理器确定每个所述IP地址对应的关键字,所述关键字与所述IP地址一一对应;
所述第一处理器根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,其中所述前缀参数与所述哈希表一一对应;
若查询成功,则将在所述关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址发送给所述第二处理器。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一处理器根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字之前,还包括:
所述第一处理器建立m个哈希表,其中,所述m个哈希表分别用于存储前缀参数为1至m的IP地址对应的关键字和每个关键字对应的MAC地址,其中,m为所述IP地址的长度。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,若所述第一处理器包括至少一个核,任一个核上包括多个线程,并且所述数据包包括至少两个IP信息;
则所述第一处理器根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,具体包括:
所述第一处理器根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述任一个核上的多个线程在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,若所述第一处理器包括至少两个核,并且所述数据包包括至少两个IP信息,则所述第一处理器根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,具体包括;
所述第一处理器根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述至少两个核在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述第一处理器确定每个所述IP地址对应的关键字,具体包括:
所述第一处理器将所述IP地址转换为十进制数字,其中所述十进制数字为所述IP地址对应的关键字。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述第一处理器为图形处理器,所述第二处理器为中央处理器。
7.一种媒体访问控制地址的查询方法,其特征在于,包括:
第二处理器向第一处理器发送数据包,所述数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,所述IP信息包括:一个IP地址和与所述IP地址对应的前缀参数,以使所述第一处理器确定每个所述IP地址对应的关键字,并根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,其中所述前缀参数与所述哈希表一一对应,所述关键字与所述IP地址一一对应;
所述第二处理器接收所述第一处理器发送的在所述关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第二处理器向第一处理器发送数据包之前,还包括:
所述第二处理器获取至少一个待发送数据包;
所述第二处理器提取每个所述待发送数据包中的所述IP信息。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述第一处理器为图形处理器,所述第二处理器为中央处理器。
10.一种处理器,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收另一个处理器发送的数据包,所述数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,所述IP信息包括:一个IP地址和与所述IP地址对应的前缀参数;
确定模块,用于确定每个所述IP地址对应的关键字,所述关键字与所述IP地址一一对应;
查询模块,用于根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,其中所述前缀参数与所述哈希表一一对应;
发送模块,用于当所述查询模块查询成功时,将在所述关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址发送给所述另一个处理器。
11.根据权利要求10所述的处理器,其特征在于,还包括:建立模块;
所述建立模块用于建立m个哈希表,其中,所述m个哈希表分别用于存储前缀参数为1至m的IP地址对应的关键字和每个关键字对应的MAC地址,其中,m为所述IP地址的长度。
12.根据权利要求10或11所述的处理器,其特征在于,若所述第一处理器包括至少一个核,任一个核上包括多个线程,并且所述数据包包括至少两个IP信息;
则所述查询模块具体用于:
根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述任一个核上的多个线程在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
13.根据权利要求10或11所述的处理器,其特征在于,若所述第一处理器包括至少两个核,并且所述数据包包括至少两个IP信息;
则所述查询模块具体用于:
根据所述至少两个IP信息所包括的前缀参数通过所述至少两个核在对应的哈希表中并行查询所述至少两个IP信息中的不同IP地址所对应的关键字。
14.根据权利要求10-13任一项所述的处理器,其特征在于,所述确定模块具体用于:
将所述IP地址转换为十进制数字,其中所述十进制数字为所述IP地址对应的关键字。
15.根据权利要求10-14任一项所述的处理器,其特征在于,所述处理器为图形处理器,所述另一个处理器为中央处理器。
16.一种处理器,其特征在于,包括:
发送模块,用于向另一个处理器发送数据包,所述数据包包括至少一个网络之间互连的协议IP信息,所述IP信息包括:一个IP地址和与所述IP地址对应的前缀参数,以使所述另一个处理器确定每个所述IP地址对应的关键字,并根据每个所述IP地址对应的前缀参数在对应的哈希表中查询所述关键字,其中所述前缀参数与所述哈希表一一对应,所述关键字与所述IP地址一一对应;
接收模块,用于接收所述另一个处理器发送的在所述关键字对应的哈希地址中所存储的媒体访问控制MAC地址。
17.根据权利要求16所述的处理器,其特征在于,还包括:获取模块和提取模块;
所述获取模块,用于获取至少一个待发送数据包;
所述提取模块,用于提取每个所述待发送数据包中的所述IP信息。
18.根据权利要求16或17所述的处理器,其特征在于,所述处理器为中央处理器,所述另一个处理器为图形处理器。
19.一种媒体访问控制地址的查询装置,其特征在于,包括:如权利要求10-15任一项所述的处理器和如权利要求16-18任一项所述的处理器。
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