[發明專利]一種報文復制方法及支持報文復制功能的新型網絡適配器

有效

• 申請號: 201710911464.1
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107707546B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 王彩萍;劉進華;李育榮;李容權;陳坤
• 申請（專利權）人: 江蘇農林職業技術學院
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 許丹丹

1.一種報文復制方法，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）主機或服務器的應用根據業務需要將待復制的數據和預復制的份數傳遞給新型網絡適配器的驅動程序；

具體的：主機或服務器收到的數據如果需要復制，按照驅動程序定義的數據結構，將待復制的數據和待復制的份數組織成待復制信息，然后調用待復制信息傳遞接口將待復制信息傳遞給新型網絡適配器；

（2）新型網絡適配器收到驅動程序傳遞的待復制信息，會將待復制信息通過待復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制信息分配一個有效期內唯一的管理標識DATA_ID；

（3）新型網絡適配器的管理單元完成數據緩存后，將為其分配的待復制信息管理標識DATA_ID通過待復制信息傳遞接口返回給主機或服務器的應用；

（4）主機或服務器的應用按照與新型網絡適配器約定的待復制信息描述符構造出報文載荷，然后按照業務要求復制出相應份數的報文載荷并調用對應的socket進行報文封裝和發送；

（5）新型網絡適配器收到數據報文并對報文載荷起始部分進行識別，若報文載荷起始部分的數據信息符合待復制信息描述符的特征，且描述符內容符合期望，則執行步驟（6）；若報文載荷起始部分的數據信息不符合待復制信息描述符特征或特征符合但是描述符內容不符合期望，則按普通數據報文處理；

（6）新型網絡適配器獲取到正確的待復制信息描述符后，從中獲取DATA_ID字段，然后根據DATA_ID從新型網絡適配器的待復制信息管理單元中查詢出對應的待復制數據和最新的待復制份數，并判斷報文最新的待復制份數是否大于0，若報文最新的待復制份數大于0，執行步驟（7），若待復制的報文份數不大于0，則按普通數據報文處理；

（7）新型網絡適配器獲取待復制數據并替換當前報文載荷中的待復制信息描述符，然后將最新的待復制份數減1并刷新到新型網絡適配器的待復制信息管理單元的存儲數據結構中；

（8）新型網絡適配器為完成數據復制的報文重新計算TCP、UDP或IP首部的長度及checksum信息，然后判斷報文最新的待復制份數是否減為0，若待復制的報文份數為0，則執行步驟（9），若待復制的報文份數不為0，則不作處理，留給后續待復制報文繼續使用或等待其老化周期達到后被待復制信息管理單元強行回收；

（9）刪除DATA_ID對應的緩存數據，并回收其管理標識DATA_ID。

2.根據權利要求1所述的報文復制方法，其特征在于，所述新型網絡適配器包括：處理器、存儲單元、待復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絡適配器的核心，使新型網絡適配器額外承擔TCP/IP協議三層或四層的功能；

存儲單元，所述存儲單元是新型網絡適配器獨享的硬件存儲單元或是可供其獨立使用的、從主機內存中劃分出來的主機內存；

待復制信息管理單元，其完成待復制信息的存儲、查詢和老化功能，是硬件實現的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.根據權利要求1所述的報文復制方法，其特征在于，所述步驟（2）中的有效期是指為網絡適配器緩存的數據定義的老化周期，即從待復制信息進入新型網絡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值，同時可以接受用戶自定義。

4.根據權利要求1所述的報文復制方法，其特征在于，涉及TCP或UDP報文時，TCP或UDP報文在新型網絡適配器上的處理包括：復制或構造報文載荷、重新計算TCP、UDP或IP首部的checksum和長度。

5.根據權利要求1所述的報文復制方法，其特征在于，當TCP報文的數據復制時，考慮到報文載荷內待復制信息描述符被替換成待復制數據時，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，該新型網絡適配器支持識別出TCP建立連接的交互過程并參與進去，與本地主機和遠端主機分別建立TCP連接，起到一個TCP代理的功能；在兩段回話之間完成數據的轉換而不會導致數據中斷。