[發明專利]一種基于TOE網卡的Target端協議硬件解析方法

有效

• 申請號: 201910368878.3
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110177087B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 楊威鋒;雷天語;云飛龍;鄢來明;賀顏
• 申請（專利權）人: 方一信息科技（上海）有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 上海海鈞知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31330
• 代理人: 王睿

本發明提供一種基于TOE網卡的Target端協議硬件解析方法，發起端經TOE網卡向目標端發送ISCSI PDU，網卡的FPGA對TCP payload數據流進行PDU幀界定，找出BHS字段和AHS字段與數據段；AHS字段和數據段寫入TOE網卡DDR，BHS字段寫入Host DDR；網卡的驅動層對獲取的BHS字段，判斷BHS字段長度是否大于預設值，若判斷為是，則驅動層將PDU剩余信息傳至Host DDR；若判斷為否，則應用層將Host DDR中PDU全部信息傳至CPU。本發明對ISCSI PDU的BHS字段和AHS字段與數據段進行分流處理，與傳統方式相比，明顯降低CPU負載并提升整體傳輸效率。

技術領域

本發明涉及一種網絡協議解析分流方法，尤其涉及一種基于TOE(TCP OffloadEngine)網卡的Target端協議解析分流方法。

背景技術

隨著PC的普及和互聯網時代的到來，引發了以存儲技術為中心的新一輪數據技術浪潮。在存儲領域，ISCSI(Small Computer System Interface，小型計算機系統接口，也稱為SCSI over TCP/IP，即建立在TCP/IP協議上的互聯網協議)具有重要的應用價值。

ISCSI的主要功能是在TCP/IP網絡上的客戶端(啟動端，initiator端)和存儲設備(目標端，target端，或服務器端)之間進行大量數據的封裝和可靠傳輸，initiator端的命令和相關數據可以一起傳遞給target端，反過來，target端的命令和應答也可以一起initiator端。當initiator端向target端發送存儲I/O請求時，initiator端操作系統將請求轉換一個相應的SCSI命令，該SCSI命令在ISCSI initiator端被封裝成ISCSI消息包PDU(協議數據單元，Protocol Data Unit)，在經過TCP/IP協議封裝成IP數據包傳送到target端。target端在收到IP數據包后，按照相反方向解封裝，恢復成封裝前的ISCSI消息包，得到SCSI命令的內容，然后傳送給SCSI存儲設備執行；target端將執行SCSI命令后的響應和數據，沿著相反方向封裝成ISCSI PDU，通過TCP/IP網絡傳送給initiator端，initiator端會從ISCSI PDU里解析出SCSI響應和數據并傳送給操作系統，進行處理，所有請求處理完成后，initiator端主動斷開鏈接，整個會話結束。

目前的存儲服務器，如果作為ISCSI網絡塊設備被客戶端訪問時，其數據流需要經由以下路徑：

1)數據通過以太網發送至網卡，網卡將MAC幀格式進行剝離，隨后通過PCIE將TCP/IP幀傳輸至Host DDR；

2)CPU完成TCP幀和ISCSI PDU的解析；

3)將數據段通過PCIE傳輸至硬盤進行存儲。

這種方法會導致占用極高的CPU負載，嚴重影響數據傳輸效率。

發明內容

本發明提供了一種基于TOE(TCP Offload Engine)網卡的Target端協議解析分流方法、以及一種通訊設備。

本發明所述的基于TOE網卡的Target端協議解析分流方法，包括：

步驟1，Initiator端通過TOE網卡向Target端發送ISCSI PDU(協議數據單元，Protocol Data Unit)，網卡的FPGA解析ISCSI PDU并保留TCP Payload(TCP有效載荷)，FPGA將對TCP payload數據流進行PDU幀界定(即在TCP payload數據流中將各個PDU劃分開)，找出ISCSI PDU中的BHS字段(Basic Head Segment，基本頭字段)和可能存在的AHS字段(Additional Head Segment，附加頭字段)與數據段(Data Segment)；