[发明专利]网络连接装置及应用其上的数据封包转移方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络连接装置及应用该装置的数据封包转移方法，尤指应用于信号连接至一计算机主机与一外部网络间的网络连接装置及其数据封包转移方法。

背景技术

请参见图1，其一具网络联机功能的个人计算机内部的常用架构方块示意图，其核心部份主要由微处理器10、北桥芯片11、南桥芯片12所构成，而内存111连接于北桥芯片11，至于网络卡121则可通过一外围组件连接接口总线(PCI Bus)而连接至北桥芯片11，而网络卡121中的媒体存取控制器1211(Media Access Controller，简称MAC)在某些组态中则可被直接整合于南桥芯片12中，至于物理装置(PHY)1212则与外部网络连接。

而当媒体存取控制单元1211进行数据封包的传送或接收时，媒体存取控制单元1211均会向微处理器10发出硬件中断信号，使得微处理器10放下目前任务而转向处理此媒体存取控制单元1211的驱动程序的中断服务例程(ISR)。

而现行一般媒体存取控制单元1211的中断信号产生的方式可分为下列几种：

1.每个数据封包或固定几个数据封包即发出一硬件中断信号。

2.每隔一段固定时间即发出一硬件中断信号。

3.采取混合上述第1种及第2种的方式。

在网络数据封包的传输流量(Troughput)很低时，如果使用第1种的方式该媒体存取控制单元1211所发出的硬件中断信号，可以使操作系统能够实时将数据封包取走并释放其原先占用的内存资源，但在传输流量很高时，不断产生的中断信号将导致微处理器10的运算资源被大量占用，使得系统整体效能大打折扣，如此一来，中断信号其效能会变得很差且微处理器10的使用率会很高。

另外，第2种所使用的方式在流量高时其所产生的中断信号能使得操作系统实时将数据封包取走并释放其原先占用的内存资源，且微处理器10的使用率也不高，但在流量低时，因其无法实时反应产生中断信号，会造成操作系统将数据封包取走的速度过于缓慢。

至于，采取第3种的方式必须根据网络数据封包的流量来调整其数据封包数量及时间来产生中断信号，然而在网络数据封包的传输流量(Troughput)不确定的情况下，很难控制该媒体存取控制单元1211于适当的时间发出硬件中断信号。

由于上述的中断信号产生方式只以数据封包的数量及时间的长短来调整中断的时机，这将导致微处理器10放下目前任务而转向读取数据封包的内容后，如果发现数据封包并不是某个数据段的最后一个封包时(如一个15kbyte的档案在传送时被分成10个数据封包)，并不会通知应用程序将数据封包取走而是继续暂存于该内存111中，至于微处理器10则返回继续执行未完成的任务。每当媒体控制单元1211发出一硬件中断信号，微处理器10就必须不断重复上述动作，而占用微处理器10的运算资源，直到收到关于该数据段的最后一个数据封包，微处理器10才呼叫操作系统将媒体控制单元1211所接收到并暂存在内存111中的完整数据封包取走并释放其原先占用的内存资源。

然而，随着宽频网络的普及，系统通过媒体存取控制单元进行传送与接收的数据流量大增，因此微处理器10收到硬件中断信号的频率也随之大增，如此将导致微处理器10的运算资源被大量占用，使得系统整体效能大打折扣，尤其是在网络系统中，扮演一个服务各终端机的角色的服务器，其内部通常都必须具备数张网络卡，才能应付各式服务的需求，如果该服务器内的网络卡采取上述的方式来产生中断信号，那么过高的硬件中断频率会导致服务器效能下降甚至当机。而如何改善上述常用手段的缺失，为发展本发明的一主要目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种网络连接装置及应用该装置的数据封包转移方法，以数据封包中的网络第三层协议内容来分析数据封包是否为数据段的最后的封包或是需要立即转移的封包，以便能够于最适当的时机产生中断信号，进而减少微处理器被过度占用的频率，使得系统整体效能能够正常运作。尤其是内部具备数张网络卡的服务器，如果该服务器内的网络卡采取本发明的方式来产生中断信号，不仅不会有过高的硬件中断频率，且服务器的效能也会显着提升。

本发明的目的是这样实现的：