[發明專利]一種智能網卡的接口實現方法

有效

• 申請號: 201210235789.X
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN102752119A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 魯松;王勇;鄒昕;薛晨;張慧;韓志前;劉欣;王延海
• 申請（專利權）人: 南京中興特種軟件有限責任公司;國家計算機網絡與信息安全管理中心
• 主分類號: H04L12/02
• 分類號: H04L12/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術領域

?本發明涉及網絡檢測應用領域，尤其涉及一種智能網卡的接口實現方法。

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背景技術

現在的服務器端網絡處理程序往往利用libpcap、libnet、libnids編程接口對普通網卡進行控制，實現數據捕捉處理、過濾處理和構造數據包外發等數據包的預處理等功能。由于普通網卡功能單一、處理速度低等缺點，致使基于普通網卡開發的網絡處理軟件性能低、功能不多。同時，現存的高性能網卡沒有提供對libpcap、libnet、libnids編程接口的支持。

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發明內容

本發明的目的是針對現有的智能網卡所存在的問題，提出一種智能網卡的接口實現方法。使用該方法的智能網卡在硬件上接收來自前端數據分發設備的數據后，有效地減輕了后臺服務器CPU的負擔；同時，網卡驅動程序在服務器用戶空間為智能網卡提供了多種編程接口，其中包括自定義的專用接口及libpcap、libnet、libnids等多種標準兼容接口；可以讓現有的相關網絡處理程序無縫的使用智能網卡，以此實現數據捕捉處理、過濾處理和構造數據包外發等數據包的預處理功能，大幅度提高了后臺服務器處理能力。

本發明的技術方案是：

一種智能網卡的接口實現方法，它所指的智能網卡包括編程接口模塊、智能網卡驅動模塊、數據處理模塊、存儲器、控制模塊和PCI-E主機接口；?

所述的編程接口模塊和智能網卡驅動模塊配置在服務器端；編程接口模塊是在服務器端為用戶空間提供可編程接口函數；智能網卡驅動模塊用于實現智能網卡到服務器端的數據接收和發送；

所述的數據處理模塊、存儲器、控制模塊和PCI-E主機接口配置在智能網卡內部；PCI-E主機接口用于連接服務器和智能網卡；PCI-E主機接口與數據處理模塊相連，數據處理模塊的存儲信號端與存儲器相連。

本發明的數據處理模塊是基于MIPS64架構的專用網絡控制芯片，實現千兆網卡控制；控制模塊用于實現人機接口，達到對智能網卡有效控制的目的；PCI-E主機接口用于連接服務器和智能網卡。

本發明的編程接口模塊在服務器端為用戶空間提供API接口函數；實現對網卡的控制，包括網卡打開、關閉、規則加載、規則刪除和流量統計。

本發明的編程接口模塊提供的標準的接口函數，對libpcap、libnet和libnids標準兼容接口均支持。

本發明的智能網卡支持1000Base-T和1000Base-T?Gigabit?Ethernet協議。

本發明的有益效果：

本發明提供了一種智能網卡的接口實現方法，該智能網卡可對接收到的數據進行規則過濾、深度包解析、負載均衡等操作，有效地減輕了后臺服務器CPU的負擔；同時，使用該方法的網卡驅動程序在服務器用戶空間為智能網卡提供了多種編程接口，其中包括自定義的專用接口及libpcap、libnet、libnids等多種標準兼容接口，可以讓現有的相關網絡處理程序無縫的使用智能網卡，以此實現數據捕捉處理、過濾處理和構造數據包外發等數據包的預處理功能，大幅度提高了后臺服務器處理能力。

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附圖說明

圖1是本發明的原理框圖。

圖2是本發明的使用新的接口實現方法的智能網卡示意圖。

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具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

如圖1所示，一種智能網卡的接口實現方法，所指該智能網卡在硬件上接收來自前端數據分發設備的數據后，通過PCI-E接口按照負載均衡的方式均勻的發送數據到后臺服務器的多個線程，使服務器的每個線程都能對線路數據同時進行處理。同時，智能網卡驅動程序在服務器用戶空間為智能網卡提供了多種編程接口，實現數據捕捉處理、過濾處理和構造數據包外發等數據包的預處理功能，極大減輕后臺服務器的壓力。

所述智能網卡采用MIPS64架構的專用網絡控制芯片來實現千兆以太網控制器的功能，具有強大的數據處理速度，其工作原理如圖1所示。

智能網卡通過接口模塊（模塊102）接收線路數據后通過高速總線將其傳遞給數據處理模塊（模塊101）進行數據處理。

數據處理模塊使用高性能的數據處理芯片和大容量的內存（模塊105）對數據按照規則的配置內容進行處理，通過PCI-E?4x標準接口（模塊103）向后臺發送數據或者接收來自服務器的指令向外發送數據。

控制模塊（模塊104）完成人機接口對智能網卡的控制。