[發(fā)明專利]一種報文復(fù)制方法及支持報文復(fù)制功能的新型網(wǎng)絡(luò)適配器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710911464.1
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107707546B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王彩萍;劉進(jìn)華;李育榮;李容權(quán);陳坤
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 許丹丹

1.一種報文復(fù)制方法，所述報文包括報文載荷，其特征在于，該方法包括以下步驟：

（1）主機(jī)或服務(wù)器的應(yīng)用根據(jù)業(yè)務(wù)需要將待復(fù)制的數(shù)據(jù)和預(yù)復(fù)制的份數(shù)傳遞給新型網(wǎng)絡(luò)適配器的驅(qū)動程序；

具體的：主機(jī)或服務(wù)器收到的數(shù)據(jù)如果需要復(fù)制，按照驅(qū)動程序定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將待復(fù)制的數(shù)據(jù)和待復(fù)制的份數(shù)組織成待復(fù)制信息，然后調(diào)用待復(fù)制信息傳遞接口將待復(fù)制信息傳遞給新型網(wǎng)絡(luò)適配器；

（2）新型網(wǎng)絡(luò)適配器收到驅(qū)動程序傳遞的待復(fù)制信息，會將待復(fù)制信息通過待復(fù)制信息管理單元緩存并管理起來，同時，該管理單元會為被緩存的復(fù)制信息分配一個有效期內(nèi)唯一的管理標(biāo)識DATA_ID；

（3）新型網(wǎng)絡(luò)適配器的管理單元完成數(shù)據(jù)緩存后，將為其分配的待復(fù)制信息管理標(biāo)識DATA_ID通過待復(fù)制信息傳遞接口返回給主機(jī)或服務(wù)器的應(yīng)用；

（4）主機(jī)或服務(wù)器的應(yīng)用按照與新型網(wǎng)絡(luò)適配器約定的待復(fù)制信息描述符構(gòu)造出報文載荷，然后按照業(yè)務(wù)要求復(fù)制出相應(yīng)份數(shù)的報文載荷并調(diào)用對應(yīng)的socket進(jìn)行報文封裝和發(fā)送；

（5）新型網(wǎng)絡(luò)適配器收到數(shù)據(jù)報文并對報文載荷起始部分進(jìn)行識別，若報文載荷起始部分的數(shù)據(jù)信息符合待復(fù)制信息描述符的特征，且描述符內(nèi)容符合期望，則執(zhí)行步驟（6）；若報文載荷起始部分的數(shù)據(jù)信息不符合待復(fù)制信息描述符特征或特征符合但是描述符內(nèi)容不符合期望，則按普通數(shù)據(jù)報文處理；

（6）新型網(wǎng)絡(luò)適配器獲取到正確的待復(fù)制信息描述符后，從中獲取DATA_ID字段，然后根據(jù)DATA_ID從新型網(wǎng)絡(luò)適配器的待復(fù)制信息管理單元中查詢出對應(yīng)的待復(fù)制數(shù)據(jù)和最新的待復(fù)制份數(shù)，并判斷報文最新的待復(fù)制份數(shù)是否大于0，若報文最新的待復(fù)制份數(shù)大于0，執(zhí)行步驟（7），若待復(fù)制的報文份數(shù)不大于0，則按普通數(shù)據(jù)報文處理；

（7）新型網(wǎng)絡(luò)適配器獲取待復(fù)制數(shù)據(jù)并替換當(dāng)前報文載荷中的待復(fù)制信息描述符，然后將最新的待復(fù)制份數(shù)減1并刷新到新型網(wǎng)絡(luò)適配器的待復(fù)制信息管理單元的存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中；

（8）新型網(wǎng)絡(luò)適配器為完成數(shù)據(jù)復(fù)制的報文重新計算TCP、UDP或IP首部的長度及checksum信息，然后判斷報文最新的待復(fù)制份數(shù)是否減為0，若待復(fù)制的報文份數(shù)為0，則執(zhí)行步驟（9），若待復(fù)制的報文份數(shù)不為0，則不作處理，留給后續(xù)待復(fù)制報文繼續(xù)使用或等待其老化周期達(dá)到后被待復(fù)制信息管理單元強(qiáng)行回收；

（9）刪除DATA_ID對應(yīng)的緩存數(shù)據(jù)，并回收其管理標(biāo)識DATA_ID。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報文復(fù)制方法，其特征在于，所述新型網(wǎng)絡(luò)適配器包括：處理器、存儲單元、待復(fù)制信息管理單元以及checksum計算單元；

處理器，所述處理器是該新型網(wǎng)絡(luò)適配器的核心，使新型網(wǎng)絡(luò)適配器額外承擔(dān)TCP/IP協(xié)議三層或四層的功能；

存儲單元，所述存儲單元是新型網(wǎng)絡(luò)適配器獨(dú)享的硬件存儲單元或是可供其獨(dú)立使用的、從主機(jī)內(nèi)存中劃分出來的主機(jī)內(nèi)存；

待復(fù)制信息管理單元，其完成待復(fù)制信息的存儲、查詢和老化功能，是硬件實現(xiàn)的HASH散列單元或某種具備存儲和查詢功能的軟件模塊；

checksum計算單元，其完成IP、UDP或TCP首部的checksum的計算，IP、UDP和TCP首部的checksum計算算法是相同的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報文復(fù)制方法，其特征在于，所述步驟（2）中的有效期是指為網(wǎng)絡(luò)適配器緩存的數(shù)據(jù)定義的老化周期，即從待復(fù)制信息進(jìn)入新型網(wǎng)絡(luò)適配器的管理單元開始，到其占用的緩存和管理資源必須被釋放的時間，該時間存在一個默認(rèn)值，同時可以接受用戶自定義。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報文復(fù)制方法，其特征在于，涉及TCP或UDP報文時，TCP或UDP報文在新型網(wǎng)絡(luò)適配器上的處理包括：復(fù)制或構(gòu)造報文載荷、重新計算TCP、UDP或IP首部的checksum和長度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報文復(fù)制方法，其特征在于，當(dāng)TCP報文的數(shù)據(jù)復(fù)制時，考慮到報文載荷內(nèi)待復(fù)制信息描述符被替換成待復(fù)制數(shù)據(jù)時，報文長度的變化會影響到TCP報文的長度變化而引起TCP連接異常中斷，該新型網(wǎng)絡(luò)適配器支持識別出TCP建立連接的交互過程并參與進(jìn)去，與本地主機(jī)和遠(yuǎn)端主機(jī)分別建立TCP連接，起到一個TCP代理的功能；在兩段回話之間完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換而不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)中斷。