[發(fā)明專利]云計(jì)算應(yīng)用層的加速網(wǎng)卡

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210301343.2
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN102811127A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁兆南
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳烏托邦系統(tǒng)集成有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/02
• 分類號(hào): H04L12/02;H04L29/08
• 代理公司: 北京立成智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11310
• 代理人: 張江涵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，特別是一種適用于高速網(wǎng)絡(luò)的云計(jì)算應(yīng)用層的加速網(wǎng)卡。?

背景技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)安全，網(wǎng)絡(luò)偵測，網(wǎng)絡(luò)測試等領(lǐng)域，高速高效的數(shù)據(jù)發(fā)送方法是業(yè)界重點(diǎn)研究的課題。而目前的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在高速網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的趨勢下，已經(jīng)不能滿足需求。在目前的方案中，普通網(wǎng)卡收到需要服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，通過中斷的方式告知處理器，計(jì)算機(jī)cpu通過tcp/ip協(xié)議棧處理，把業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提交給應(yīng)用層業(yè)務(wù)處理，cpu對(duì)核心應(yīng)用層業(yè)務(wù)再進(jìn)行相關(guān)的業(yè)務(wù)計(jì)算，當(dāng)需要發(fā)送新數(shù)據(jù)給需要服務(wù)的設(shè)備時(shí)，通過tcp/ip協(xié)議棧，再通過網(wǎng)卡發(fā)送出去。由于目前的方案中，cpu處理了其不擅長tcp/ip業(yè)務(wù)，導(dǎo)致其處理核心業(yè)務(wù)的能力下降。由此看來，目前的普通網(wǎng)卡存在著如下缺點(diǎn)：1、由于普通網(wǎng)卡缺少處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的能力，導(dǎo)致cpu頻繁響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文中斷，耗費(fèi)了大量cpu時(shí)間，導(dǎo)致效率低下；2、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)從內(nèi)核空間到應(yīng)用空間的拷貝，占用了大量的內(nèi)存總線帶寬；3操作系統(tǒng)協(xié)議棧中的timer管理和緩存管理需要消耗大量的cpu資源；4、在主流的多cpu多計(jì)算核心的服務(wù)器上，需要在多個(gè)計(jì)算線程之間進(jìn)行流量分配，難以實(shí)現(xiàn)有效的負(fù)載均衡。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種多并發(fā)，低能耗可實(shí)現(xiàn)高帶寬低延遲的云計(jì)算應(yīng)用層的加速網(wǎng)卡。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的云計(jì)算應(yīng)用層的加速網(wǎng)卡包括以下部分：網(wǎng)卡芯片，網(wǎng)絡(luò)接口，主機(jī)總線接口。?

網(wǎng)卡芯片和網(wǎng)絡(luò)接口及主機(jī)總線接口連接。?

其中，多核處理模塊固化在網(wǎng)卡芯片中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧固化在多核處理模塊中；?

網(wǎng)絡(luò)接口與網(wǎng)絡(luò)相連，主機(jī)總線接口與主機(jī)相連。?

網(wǎng)卡芯片采用多核處理器系統(tǒng)CPU。?

云計(jì)算應(yīng)用層加速網(wǎng)卡里集成防火墻。?

云計(jì)算應(yīng)用層的加速網(wǎng)卡是插內(nèi)存條的。?

本發(fā)明所具有的積極效果是：采用多核技術(shù)，把網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧固化在網(wǎng)卡芯片上，實(shí)現(xiàn)更高效的網(wǎng)絡(luò)傳輸，同等情況下，服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)更多用戶的并發(fā)訪問，更短的傳輸延遲，減少服務(wù)器部署規(guī)模，節(jié)約能源；協(xié)議棧完全卸載，所有工作是在網(wǎng)卡里面實(shí)現(xiàn)，可在硬件中實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用協(xié)議處理的支持，從而卸載cpu處理負(fù)擔(dān)，提高系統(tǒng)的效率；應(yīng)用層程序不總做任何修改，由于接口的改變，以前的網(wǎng)卡可能需要應(yīng)用程序做相應(yīng)修改；在網(wǎng)卡中硬件實(shí)現(xiàn)協(xié)議棧timer管理和報(bào)文校驗(yàn)和計(jì)算等功能，可以明顯減少服務(wù)器訪問的延遲。?

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。?

圖1為本發(fā)明云計(jì)算應(yīng)用層的加速網(wǎng)卡硬件連接圖；?

圖2為本發(fā)明云計(jì)算應(yīng)用層的加速網(wǎng)卡工作流程圖?

圖中：?

1?網(wǎng)卡芯片????2?主機(jī)總線接口??3?網(wǎng)絡(luò)接口?

4?主機(jī)????????5?網(wǎng)絡(luò)?

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明所述的云計(jì)算應(yīng)用層的加速網(wǎng)卡包括以下部分：網(wǎng)卡芯片1，主機(jī)總線接口2，網(wǎng)絡(luò)接口3。?

網(wǎng)卡芯片1和網(wǎng)絡(luò)接口3及主機(jī)總線接口2連接。?

其中，多核處理模塊內(nèi)置在網(wǎng)卡芯片1中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧固化在多核處理模塊中；?

網(wǎng)絡(luò)接口3與網(wǎng)絡(luò)5相連，主機(jī)總線接口2與主機(jī)4相連；?

網(wǎng)卡芯片采用多核處理器系統(tǒng)CPU。?

云計(jì)算應(yīng)用層加速網(wǎng)卡里集成防火墻。?

云計(jì)算應(yīng)用層的加速網(wǎng)卡是插內(nèi)存條的。?

如圖2所示，本發(fā)明所述的云計(jì)算應(yīng)用層的加速網(wǎng)卡在收到需要服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)后，通過內(nèi)置的多核處理模塊1對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層業(yè)務(wù)進(jìn)行處理，通過DMA直接遞交給主機(jī)4操作系統(tǒng)內(nèi)核層，內(nèi)核轉(zhuǎn)交用戶空間的核心業(yè)務(wù)，應(yīng)用層業(yè)務(wù)使用操作系統(tǒng)內(nèi)核收到的應(yīng)用層數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；處理完畢后，如果有數(shù)據(jù)需要發(fā)送給對(duì)端，通過DMA直接傳給應(yīng)用加速網(wǎng)卡。?