[发明专利]内联网络接口卡、网络接口卡、以及调节TCP/IP流的方法

说明书

提供了一种智能NIC(网络接口卡)，其具有使得智能NIC能够用作主机的NIC与网络之间的内联NIC的特征。智能NIC提供针对主机的网络流的通过传输。被发送到主机的和从主机发送的分组通过智能NIC。作为通过点，智能NIC能够通过分析分组、插入分组、丢弃分组、插入或识别拥塞信息等，来加速通过网络的性能。另外，智能NIC提供轻量级传送协议(LTP)模块，其使得该智能NIC能够与其他智能NIC建立连接。LTP连接允许智能NIC在不将网络业务通过它们各自的主机的情况下交换数据。

背景技术

数据网络化涉及硬件和软件。在软件方面，网络化协议通常针对当前或近期硬件能力而进行设计。协议通常在网络化硬件改进的同时变得适应广泛。处理器变得更有效且有能力，并且通信介质获得可靠性和容量。随着时间过去，在过去设计的网络化协议可能变得不太适合于当前可用的硬件。例如，传送协议可能具有用于确保可靠性、对拥塞的响应以及按序递送的机制。这种机制通常不太适合于新的类型的网络。而且，为了维持连续的网络间可操作，较老的协议修改起来是不太实际的。存在对能够将网络化技术中的改进转化成可能较老的协议的总体性能中的改进而无需改变这些协议或它们现有的实现的技术的需要。

此外，网络化硬件的一些能力尚未得到完全地认识和意识。所谓的智能NIC(网络接口卡)(例如FPGA(现场可编程门阵列)NIC)已经变得更普遍。这些较新的接口(与传统NIC相似)提供物理和介质连接。它们还包括附加的处理能力，有时以可重配置电路(例如FPGA)的形式。这些处理增强NIC可以允许一些协议的特征从主机的CPU(中央处理单元)卸载到NIC的特征。一些智能NIC可以甚至允许整个传送协议从主机的CPU完全卸载到智能NIC。然而，该方法通常需要显著的主机侧变化。例如，主机侧软件可能需要被重写以经由定制应用编程接口(API)而非经由标准传送协议与它的NIC直接通信。另外，具有卸载功能的大多数智能NIC不会用作“撞线”(“内联”)设备(即，连接到主机的现有NIC的设备)。因此，为了将主机从普通NIC升级到智能NIC，主机的普通NIC必须利用新的智能NIC来进行物理替换。大规模升级能够是昂贵的且破坏性的。存在对能够被提供给主机以改进网络和主机性能而不必要求主机侧软件或硬件变化的智能NIC的需要。

此外，如仅由发明人意识到的，智能NIC的发展也已经使得将应用级功能卸载到智能NIC成为可能。例如，分布式应用可能具有贯穿数据中心中的需要交换数据的元件。这些元件中的一些或它们的助手代理可以能够由智能NIC运行。然而，尚未意识到的是：内联智能NIC上的应用级代码(或其他代码)可能能够进行直接网络通信而无需遍历它们各自的主机和主机网络栈。

下面描述与以上提到的问题有关的技术。

发明内容

以下发明内容仅被包含以引入下面的具体实施方式中讨论的一些构思。本发明内容不是全面的并且不旨在描绘所要求保护的主题的范围，其由最后呈现的权利要求来阐述。

提供了一种智能NIC(网络接口卡)，其具有使得智能NIC能够用作主机的NIC与网络之间的内联NIC(in-line NIC)的特征。智能NIC提供针对主机的网络流的通过传输。被发送到主机的和从主机发送的分组通过智能NIC。作为通过点，智能NIC能够通过分析分组、插入分组、丢弃分组、插入或识别拥塞信息等来加速通过网络的性能。另外，智能NIC提供轻量级传送协议(LTP)模块，其使得该智能NIC能够在不将网络业务通过它们各自的主机的情况下与其他智能NIC直接通信。

下面将参考结合附图考虑的以下详细描述来解释伴随的特征中的许多特征。

附图说明

本说明书将从鉴于附图阅读的以下详细描述得到更好理解，其中类似的参考数字用于指代随附描述中的类似的部分。

图1示出了被布置为经由数据网络彼此通信的主机。

图2示出了内联智能NIC的高级特征。

图3示出了智能NIC的另一视图。