[發明專利]數據傳輸方法、裝置和系統

有效

• 申請號: 202010072699.8
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111327603B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 鄢貴海;盧文巖;石陽;肖凡
• 申請（專利權）人: 中科馭數（北京）科技有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/12;H04L1/18;H04B10/516
• 代理公司: 北京金咨知識產權代理有限公司 11612
• 代理人: 宋教花

本發明公開了一種數據傳輸方法、裝置和系統，該裝置集成在FPGA上，該裝置包括：協議棧邏輯控制單元、收發控制邏輯單元、數據交互控制單元以及用于接收/發送數據的超萬兆級光收發單元，協議棧邏輯控制單元用于獲取待發送數據，并根據TCP/IP協議對待發送數據進行編碼后通過超萬兆級光收發單元發送，以及對通過超萬兆級光收發單元接收的待接收數據根據TCP/IP協議解碼后發送至收發控制邏輯單元；收發控制邏輯單元，用于接收來自CPU的待發送數據信息、并對其進行合法性驗證，當合法時，將待發送數據信息發送至協議棧邏輯控制單元，以及根據驗證來自協議棧邏輯控制單元的解碼后的待接收數據的合法性，當數據合法時，將解碼后的待接收數據存儲至外部存儲器。

技術領域

本發明涉及通信領域，具體涉及一種數據傳輸方法、裝置和系統。

背景技術

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協議/網際協議)協議作為重要的Internet(網絡)協議，一直以來都處于網絡通信的基礎地位。傳統的由普通網卡組成的系統中，對TCP/IP協議的解析都由CPU(中央處理器，centralprocessing unit)完成，對服務器的CPU資源要求很高。具體而言，網絡應用程序在收發數據時，經常是同一數據要復制多份，在這種情況下，由于不斷在網絡接口緩沖區和應用程序內存之間進行數據的交換，這些額外負擔極大地降低了主CPU的處理效率，增加了應用計算的平均等待時間。按照CPU對網絡數據流的處理比率進行分析，大概CPU每處理1比特網絡數據，就將消耗1Hz的處理性能，也就是說需要20GHz的CPU處理能力滿負荷運行，才能滿足10G比特以太網數據流的處理要求。隨著主流通信帶寬的不斷提升，而CPU的算力長期停留在2GHz-5GHz級別，傳統的網卡已不能夠適用于當前網絡通信的巨大需求。

TOE(TCP Offload Engine)，即TCP卸載引擎，也叫TCP減負引擎，它旨在使用網卡上集成專用處理器來轉移并處理TCP數據包對主CPU請求的任務。TOE技術的實現方式是通過采用TOE芯片的專用網卡，將TCP協議棧的處理轉移到硬件實現，由TOE網卡承擔主CPU處理TCP數據的絕大部分任務，減輕了CPU的負荷，通常采用了TOE網卡要比采用傳統網卡的計算機，CPU的負荷能夠降低10倍以上，最終釋放CPU資源，同時降低網絡延時。TOE包括全卸載和部分卸載兩種方式，全卸載方式下，TOE網卡完成TCP協議的全部功能，而不需要CPU的參與；部分卸載方式下，TOE網卡處理TCP協議的數據傳輸，定時器管理和錯誤與擁塞控制等過程，主機處理連接管理部分。

然而，目前主流的TOE解決方案中，最高只能支持到10Ghz的網絡傳輸速率，已無法滿足有些高要求數據傳輸的應用場景。

目前亟待需要一種能夠滿足超萬兆級數據傳輸需求的TOE解決方案。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種數據傳輸方法、裝置和系統，以解決上述提及的至少一個問題。