[发明专利]一种TCP数据传输方法、TCP卸载引擎及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种传输控制协议TCP数据传输方法、TCP卸载引擎及系统。

背景技术

传输控制协议和网际协议协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，简称TCP/IP)是因特网中最基本的通信协议。但传统的TCP/IP技术在处理网络数据传输时，需要占用大量的中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)资源。这是因为对TCP数据的处理，大多是通过软件处理方式，即由运行于处理器之上的TCP/IP协议栈进行处理，软件处理方式主要包括三方面：协议处理、中断处理和数据复制，给系统带来了庞大的开销。

近年来，视频流量的增长占网络流量增长的主要部分，另外，网络存储的应用范围越来越广，这两类网络应用对带宽、响应时间的要求越来越高。但是由于这两类网络应用大多采用TCP传输，因此对TCP数据的处理成为一个主要的瓶颈。这两类网络应用还有一个特点，即CPU没有必要对其传输的所有数据进行处理，例如对于文件内容、视频编码格式、视频内容等TCP数据，而传统的方法需要将所有的TCP数据交由CPU进行处理，增加了存储复制的开销，同时增加了CPU对传送的数据进行处理带来的额外负担。

为了满足网络流量和网络通信速度的飞速增长，一种将TCP数据的处理移到硬件上实现的技术应运而生，即TCP卸载引擎(TCP offload engine，简称TOE)技术。

TOE技术旨在减轻CPU处理TCP/IP的消耗，为此，将处理TCP/IP过程中比较繁琐的工作交由TOE处理，例如TCP建链断链、乱序重组等TCP应答和状态管理。现有的TOE设计采用了零复制套接字的技术，在接收过程中，TOE收到的数据从TOE缓存直接通过DMA(Direct Memory Access直接内存访问)到用户缓存空间；发送过程中，待发数据从用户缓存空间直接通过DMA到TOE缓存，TOE负责将数据打包成TCP报文发送。零复制套接字技术避免了数据在用户缓存空间和协议栈之间的搬移，减少对CPU的占用。但是，在发送数据和接收数据时，TOE还是会将所有数据都通过TOE的内存与用户缓存空间进行传输，仍然会占用较大的CPU开销以及可能存在较大的传输延时。且对于接收的数据，CPU需要对全部数据进行解析后才能提取出必须CPU处理的数据，然后交给应用程序或协议栈处理，增加了CPU的处理开销。

发明内容

本发明的实施例提供一种传输控制协议TCP数据传输方法、TCP卸载引擎及系统，能够减少TCP卸载引擎和CPU之间的数据搬移，同时减少CPU对数据的解析工作，从而达到降低CPU处理TCP/IP数据的资源以及减少传输延迟的效果。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种传输控制协议TCP数据传输方法，包括：

TCP卸载引擎接收远程设备发送的传输控制协议TCP数据；

对所述TCP数据进行TCP卸载；

识别所述TCP卸载后的数据，并根据识别结果将所述TCP卸载后的数据发送至CPU或所述CPU下发的存储位置信息对应的存储设备。

在第一方面的一种可能实现方式中，所述识别所述TCP卸载后的数据，并根据识别结果将所述TCP卸载后的数据发送至CPU或所述CPU下发的存储位置信息对应的存储设备包括：

识别所述TCP卸载后的数据；

根据识别结果将所述TCP卸载后的数据中的信令数据或关键数据发送至CPU，其中所述关键数据为除所述信令数据和所述内容数据外其他需要CPU处理的数据；

根据识别结果将所述TCP卸载后的数据中的内容数据发送至所述CPU下发的存储位置信息对应的存储设备。

第二方面，提供一种传输控制协议TCP数据传输方法，包括：

获取CPU指示的数据；

将所述数据进行TCP封装并发送至远程设备。

在第二方面的第一种可能实现方式中，所述获取CPU指示的数据包括：接收CPU发送的存储位置信息；读取所述存储位置信息指定的存储空间中的内容数据；

相应地，所述将所述数据进行TCP封装并发送至远程设备包括：将所述内容数据进行TCP封装并发送至远程设备。

在第二方面的第二种可能实现方式中，所述获取CPU指示的数据包括：接收CPU发送的信令净荷数据；

相应地，所述将所述数据进行TCP封装并发送至远程设备包括：将所述信令净荷数据进行TCP封装并发送至远程设备。