網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在基于Linux操作系統(tǒng)的流媒體服務(wù)器應(yīng)用中，需要將大量的流媒體文件傳遞到 IP網(wǎng)絡(luò)上。流媒體報(bào)文傳輸需要很高的平穩(wěn)性，需要很高的時(shí)間精度?，F(xiàn)有傳輸方式下， 對(duì)于每一路音頻流，都需要使用網(wǎng)絡(luò)套接字，用戶進(jìn)程將音頻文件打包成RTP(Real-time TransportProtocol,實(shí)時(shí)傳送協(xié)議)數(shù)據(jù)包后，調(diào)用UDP(UserDatagramProtocol,用戶 數(shù)據(jù)包協(xié)議）數(shù)據(jù)包發(fā)送接口，將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。
[0003] UDP數(shù)據(jù)包的定時(shí)發(fā)送是通過(guò)用戶態(tài)的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)，由于用戶態(tài)的線程較多，W及 復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程，用戶態(tài)定時(shí)器的高精度很難實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間間隔抖動(dòng)較大，嚴(yán)重 影響了流媒體報(bào)文的DF參數(shù)。
[0004] 而且，用戶進(jìn)程每發(fā)送一個(gè)音頻數(shù)據(jù)包，就需要使用一次發(fā)送系統(tǒng)調(diào)用，每次系統(tǒng) 調(diào)用需要先從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)，系統(tǒng)調(diào)用返回后，再?gòu)膬?nèi)核態(tài)切換到用戶態(tài)。在流媒體 服務(wù)器負(fù)荷較重的情況下，會(huì)觸發(fā)大量的數(shù)據(jù)拷貝和上下文切換操作，極大地消耗系統(tǒng)的 CPU資源，降低系統(tǒng)的處理能力?？蒞參照?qǐng)D1，圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的流媒體文件傳遞流 程示意圖。
[0005] 由此可見(jiàn)，由于用戶態(tài)的定時(shí)調(diào)用無(wú)法達(dá)到較高的時(shí)間進(jìn)度，同時(shí)業(yè)務(wù)線程之間 的調(diào)用切換也會(huì)影響到定時(shí)器的精度，每個(gè)數(shù)據(jù)包調(diào)用一次系統(tǒng)調(diào)用發(fā)送會(huì)導(dǎo)致頻繁的系 統(tǒng)調(diào)用，從而極大地消耗CPU資源，導(dǎo)致降低了整個(gè)系統(tǒng)性能和整個(gè)流媒體服務(wù)質(zhì)量。
[0006] 針對(duì)相關(guān)技術(shù)中流媒體文件傳遞方法容易降低整個(gè)系統(tǒng)性能和整個(gè)流媒體服務(wù) 質(zhì)量的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供了一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送方法及裝置，W至少解決上述問(wèn)題。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送方法，包括；Linux操作系 統(tǒng)的內(nèi)核空間接收用戶進(jìn)程發(fā)送的大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，其中，大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的大小大于或 等于內(nèi)核空間能夠發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的大?。粌?nèi)核空間將大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包拆分成多個(gè)小的 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，其中，每個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的大小小于或等于內(nèi)核空間能夠發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 包的大??；內(nèi)核空間利用內(nèi)核空間的定時(shí)器發(fā)送多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0009] 優(yōu)選地，Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核空間接收用戶進(jìn)程發(fā)送的大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包包括： 內(nèi)核空間的協(xié)議找接收大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，并向內(nèi)核空間的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層發(fā)送大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 包；內(nèi)核空間將大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包拆分成多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包包括：網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層將大的網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)包拆分成多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包；內(nèi)核空間利用內(nèi)核空間的定時(shí)器發(fā)送多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)包包括：網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層利用定時(shí)器發(fā)送多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0010] 優(yōu)選地，在Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核空間接收用戶進(jìn)程發(fā)送的大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包之 前，還包括：設(shè)置內(nèi)核空間，w使內(nèi)核空間能夠接收大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0011] 優(yōu)選地，在內(nèi)核空間的協(xié)議找接收大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包之前，還包括：設(shè)置協(xié)議找層， W使協(xié)議找層接收大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并向網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層發(fā)送接收到的大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0012] 優(yōu)選地，設(shè)置協(xié)議找層包括：打開(kāi)Linux操作系統(tǒng)的UF0/GS0功能，通過(guò)UF0/GS0 功能使得協(xié)議找層接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并向網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層發(fā)送接收到的數(shù)據(jù)包。
[0013] 優(yōu)選地，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層將大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包拆分成多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包包括；網(wǎng)卡驅(qū) 動(dòng)層根據(jù)大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中的IP選項(xiàng)頭攜帶的時(shí)間信息，將大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包拆分成多個(gè) 小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，其中，時(shí)間信息包括：預(yù)定時(shí)間間隔和包發(fā)送時(shí)間。
[0014] 優(yōu)選地，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層利用定時(shí)器發(fā)送多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包包括：網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層將多 個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分別掛接到包發(fā)送時(shí)間的時(shí)間槽中；網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層每間隔一個(gè)預(yù)定時(shí)間間 隔，按照掛接到時(shí)間槽中的順序發(fā)送多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0015] 優(yōu)選地，在內(nèi)核空間將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包拆分成多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包之前，包括；申請(qǐng)預(yù) 定數(shù)量的套接字緩存S邸用于存儲(chǔ)多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0016] 優(yōu)選地，在系統(tǒng)的CPU為多核CPU的情況下，包括；為多核CPU的每個(gè)內(nèi)核分配一 個(gè)percpu變量和一個(gè)專用隊(duì)列。
[0017] 優(yōu)選地，定時(shí)器為高精度定時(shí)器。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置，位于Linux操作系 統(tǒng)的內(nèi)核空間，包括：接收模塊，用于接收用戶進(jìn)程發(fā)送的大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，其中，大的網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)包的大小大于或等于內(nèi)核空間能夠發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的大小；拆分模塊，用于將大的 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包拆分成多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，其中，每個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的大小小于或等于內(nèi) 核空間能夠發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的大小；發(fā)送模塊，用于利用內(nèi)核空間的定時(shí)器發(fā)送多個(gè)小 的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0019] 通過(guò)本發(fā)明，采用Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核空間將從用戶進(jìn)程接收到的大的網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)包分成多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，并利用內(nèi)核空間的定時(shí)器發(fā)送多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的方 式，解決了相關(guān)技術(shù)中流媒體文件傳遞方法容易降低整個(gè)系統(tǒng)性能和整個(gè)流媒體服務(wù)質(zhì)量 的問(wèn)題，可W大大降低系統(tǒng)調(diào)用的次數(shù)，進(jìn)而達(dá)到了降低系統(tǒng)CPU的消耗、提高整個(gè)發(fā)包的 性能的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0021] 圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的流媒體文件傳遞流程示意圖；
[0022] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送方法流程圖；
[0023] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024] 圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)包的組織和處理流程示意圖；
[0025] 圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的高精度時(shí)間槽位的實(shí)現(xiàn)流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的 情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可w相互組合。
[0027] 本發(fā)明實(shí)施例涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，主要提供一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的 發(fā)送方法及裝置。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，該方法同樣可W適用于類似的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。
[0028] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送方法。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送方法流程圖，如圖2所示，該方法主要包括W下步驟(步驟S202-步驟 S206)：
[0029] 步驟S202,Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核空間接收用戶進(jìn)程發(fā)送的大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，其 中，大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的大小大于或等于內(nèi)核空間能夠發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的大?。?br>[0030] 步驟S204,內(nèi)核空間將大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包拆分成多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，其中，每個(gè)小 的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的大小小于或等于內(nèi)核空間能夠發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的大?。?br>[0031] 步驟S206,內(nèi)核空間利用內(nèi)核空間的定時(shí)器發(fā)送多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0032] 通過(guò)上述各個(gè)步驟，Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核空間可W將從用戶進(jìn)程接收到的大的 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分成多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，并利用內(nèi)核空間的定時(shí)器發(fā)送多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 包，可W大大降低系統(tǒng)調(diào)用的次數(shù)，進(jìn)而降低系統(tǒng)CPU的消耗，提高了整個(gè)發(fā)包的性能。
[0033] 在本實(shí)施例中，步驟S202可W通過(guò)該樣的方式實(shí)現(xiàn)；內(nèi)核空間的協(xié)議找接收大的 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，并向內(nèi)核空間的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層發(fā)送大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包；步驟S204可W通過(guò)該樣的 方式實(shí)現(xiàn)；網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層將大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包拆分成多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包；步驟S206可W通過(guò) 該樣的方式實(shí)現(xiàn)：網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層利用定時(shí)器發(fā)送多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0034] 在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，在內(nèi)核空間的協(xié)議找接收大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包之 前，還可W先設(shè)置協(xié)議找層，W使協(xié)議找層接收大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并向網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層發(fā)送接收 到的大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。具體地，設(shè)置協(xié)議找層可該樣的方式實(shí)現(xiàn)：打開(kāi)Linux操作系統(tǒng) 的UF0/GS0功能，通過(guò)UF0/GS0功能使得協(xié)議找層接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并向網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層發(fā)送接 收到的數(shù)據(jù)包。
[00巧]在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層將大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包拆分成多個(gè)小 的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包包括；網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層根據(jù)大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中的IP選項(xiàng)頭攜帶的時(shí)間信息，將大 的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包拆分成多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，其中，時(shí)間信息包括；預(yù)定時(shí)間間隔和包發(fā)送時(shí) 間。
[0036] 優(yōu)選地，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層利用定時(shí)器發(fā)送多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包包括：網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層將多 個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分別掛接到包發(fā)送時(shí)間的時(shí)間槽中；網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)層每間隔一個(gè)預(yù)定時(shí)間間 隔，按照掛接到時(shí)間槽中的順序發(fā)送多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0037] 在本實(shí)施例中，在執(zhí)行步驟S202之前，還可W設(shè)置內(nèi)核空間，W使內(nèi)核空間能夠 接收大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0038] 在本實(shí)施例中，在執(zhí)行步驟S204之前，還可W申請(qǐng)預(yù)定數(shù)量的套接字緩存S邸用 于存儲(chǔ)多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0039] 在本實(shí)施例中，在系統(tǒng)的CPU為多核CPU的情況下，可W為多核CPU的每個(gè)內(nèi)核分 配一個(gè)percpu變量和一個(gè)專用隊(duì)列。
[0040] 在本實(shí)施例中，定時(shí)器為高精度定時(shí)器，當(dāng)然，高精度定時(shí)器的選擇僅僅是作為一 個(gè)較佳的實(shí)施方式，在實(shí)際應(yīng)用中，內(nèi)核空間的定時(shí)器還可W是精度較低的定時(shí)器
[0041] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種網(wǎng)絡(luò)