[发明专利]一种基于TOE网卡的Target端协议硬件解析方法

说明书

本发明提供一种基于TOE网卡的Target端协议硬件解析方法，发起端经TOE网卡向目标端发送ISCSI PDU，网卡的FPGA对TCP payload数据流进行PDU帧界定，找出BHS字段和AHS字段与数据段；AHS字段和数据段写入TOE网卡DDR，BHS字段写入Host DDR；网卡的驱动层对获取的BHS字段，判断BHS字段长度是否大于预设值，若判断为是，则驱动层将PDU剩余信息传至Host DDR；若判断为否，则应用层将Host DDR中PDU全部信息传至CPU。本发明对ISCSI PDU的BHS字段和AHS字段与数据段进行分流处理，与传统方式相比，明显降低CPU负载并提升整体传输效率。

技术领域

本发明涉及一种网络协议解析分流方法，尤其涉及一种基于TOE(TCP OffloadEngine)网卡的Target端协议解析分流方法。

背景技术

随着PC的普及和互联网时代的到来，引发了以存储技术为中心的新一轮数据技术浪潮。在存储领域，ISCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口，也称为SCSI over TCP/IP，即建立在TCP/IP协议上的互联网协议)具有重要的应用价值。

ISCSI的主要功能是在TCP/IP网络上的客户端(启动端，initiator端)和存储设备(目标端，target端，或服务器端)之间进行大量数据的封装和可靠传输，initiator端的命令和相关数据可以一起传递给target端，反过来，target端的命令和应答也可以一起initiator端。当initiator端向target端发送存储I/O请求时，initiator端操作系统将请求转换一个相应的SCSI命令，该SCSI命令在ISCSI initiator端被封装成ISCSI消息包PDU(协议数据单元，Protocol Data Unit)，在经过TCP/IP协议封装成IP数据包传送到target端。target端在收到IP数据包后，按照相反方向解封装，恢复成封装前的ISCSI消息包，得到SCSI命令的内容，然后传送给SCSI存储设备执行；target端将执行SCSI命令后的响应和数据，沿着相反方向封装成ISCSI PDU，通过TCP/IP网络传送给initiator端，initiator端会从ISCSI PDU里解析出SCSI响应和数据并传送给操作系统，进行处理，所有请求处理完成后，initiator端主动断开链接，整个会话结束。

目前的存储服务器，如果作为ISCSI网络块设备被客户端访问时，其数据流需要经由以下路径：

1)数据通过以太网发送至网卡，网卡将MAC帧格式进行剥离，随后通过PCIE将TCP/IP帧传输至Host DDR；

2)CPU完成TCP帧和ISCSI PDU的解析；

3)将数据段通过PCIE传输至硬盘进行存储。

这种方法会导致占用极高的CPU负载，严重影响数据传输效率。

发明内容

本发明提供了一种基于TOE(TCP Offload Engine)网卡的Target端协议解析分流方法、以及一种通讯设备。

本发明所述的基于TOE网卡的Target端协议解析分流方法，包括：

步骤1，Initiator端通过TOE网卡向Target端发送ISCSI PDU(协议数据单元，Protocol Data Unit)，网卡的FPGA解析ISCSI PDU并保留TCP Payload(TCP有效载荷)，FPGA将对TCP payload数据流进行PDU帧界定(即在TCP payload数据流中将各个PDU划分开)，找出ISCSI PDU中的BHS字段(Basic Head Segment，基本头字段)和可能存在的AHS字段(Additional Head Segment，附加头字段)与数据段(Data Segment)；