[发明专利]网络协议集合加速

说明书

技术领域

本发明涉及网络流量加速。特别是，向内的网络协议集合加速（例如传输 控制协议（TCP：Transmission Control Protocol）集合加速）。

背景技术

图1所示是执行的TCP集合处理操作。TCP片段操作是应用在多个向外 TCP数据包的分段或片断TCP有效有效载荷数据包，且因TCP/IP允许数据 包无序发送到接受方，接受方须有接收片段的准备，例如，向内数据包160， 且将其整合到一起。这也就是指“TCP集合”。TCP集合操作是由TCP协议 在主机中执行的。独立的硬件或处理器，例如集成了网络接口控制器（NIC: network interface controller）的硬件或处理器，以主机的名义执行TCP分段或 TCP再集合，该操作通常称为“卸载”操作。

一般的操作系统通常将虚拟内存划分为内核空间（kernel space）140与用 户空间（user space）150。用户模式的应用程序，例如用户进程120（例如一 项反病毒扫描操作），被禁止写入或进行其他访问内核空间140的操作。用户 空间150是用户模式应用程序被允许运行操作的内存区域。

典型的案例情况下，TCP有效载荷数据，例如有效载荷数据147通过一个 用户进程（user process），如用户进程120，进行发送或处理。但是，在使有 效载荷数据147为用户进程120的数据之前，其实，一个核心进程110可以先 处理与有效载荷数据147有关的报头数据145以验证该报头数据145。该用户 进程120可以向核心进程110提供一个虚拟邻接（virtually contiguous）的缓冲 区，以便该核心进程110将有效载荷数据147拷贝至该缓冲区。

TCP集合卸载用于增加系统的流量吞吐并减少中央处理器（CPU）的使用； 但是，在传统的实施方法中，为了使TCP卸载引擎(TOE)能够对有效载荷数 据147物理寻址，初始存储在核心空间140的有效载荷数据147需要被CPU （没有示出）拷贝到邻接的用户空间150以建立一个有效载荷数据拷贝157。 在系统内存中从内核空间140将有效载荷数据拷贝到用户空间150的操作为 CPU密集型操作，降低了向内的TCP流量吞吐。

本发明的目的正在于改善向内网络流量的处理。

发明内容

本发明是有关网络协议集合加速的方法与系统。根据本发明的一个实施 例，提供一种不需要内核-用户空间之间的拷贝有效载荷数据的集合处理方法。 网络接口接收到一个内向的数据包。数据包的有效载荷数据由内存接口基于与 向内数据包有关顺序号以网络接口的名义写入到系统内存的物理页面，并从关 联数据包的向内对话对应的虚拟内存映射中获得物理地址。在该物理页面写满 后，通过用户进程使用的页表重新映射该物理页面，系统内存连接的一处理器 执行的一个用户进程可以访问该物理页面。

上述的实施例中，向内的数据包可以是一个TCP数据包，而该向内会话 可以是一个向内的TCP会话。

上述实施例的各种实例中，处理器执行的网络接口驱动为多个向内TCP 会话的每一个分配系统内存的一个或多个物理页面。

各种实施例中，虚拟内存映射对应的向内TCP会话可以由网络接口驱动 建立。

在一些例子中，网络接口驱动也可以建立一个会话列表，该会话列表包括 关于每个向内TCP会话的页目录基址的信息以及关于调节与物理页面边界有 关的有效载荷数据起始地址的偏移量的信息。

上述实施例中的各种情景中，所述方法进一步包括：1.基于顺序号与偏 移值计算调节后的顺序号；2调整后的顺序号作为虚拟内存映射中的虚拟地址 输入值。

各种实施例中，所述方法可以进一步包括，在内存接口将有效载荷数据从 TCP数据包写入物理页面之前，判断物理页面的是否已分配。