[发明专利]数据传输方法、装置和系统

权利要求书

1.一种数据传输装置，其特征在于，所述数据传输装置集成在现场可编程门阵列FPGA上，所述装置包括：协议栈逻辑控制单元、收发控制逻辑单元、数据交互控制单元以及超万兆级光收发单元，其中，

所述协议栈逻辑控制单元用于根据来自所述收发控制逻辑单元的待发送数据信息从外部存储器获取待发送数据，并根据传输控制协议/网际协议TCP/IP协议对所述待发送数据进行编码后通过所述超万兆级光收发单元发送编码后的数据，以及对通过所述超万兆级光收发单元接收的待接收数据根据所述TCP/IP协议解码后发送至所述收发控制逻辑单元，其中，所述待发送数据信息包括：目标IP地址和目标端口号、数据存储信息；

所述收发控制逻辑单元用于接收来自中央处理器CPU的所述待发送数据信息、并根据预先存储的IP记录信息验证所述待发送数据信息的合法性，当所述待发送数据信息合法时，将所述待发送数据信息发送至所述协议栈逻辑控制单元，以及根据所述IP记录信息验证来自所述协议栈逻辑控制单元的解码后的待接收数据的合法性，当数据合法时，将所述解码后的待接收数据存储至所述外部存储器；

所述数据交互控制单元用于所述收发控制逻辑单元与所述CPU之间的通信；

所述超万兆级光收发单元用于发送/接收数据，并能够发送/接收超万兆级数据；

所述协议栈逻辑控制单元包括：MAC接收模块、TCP/IP解码模块、数据传输控制模块、两个TCP/IP编码模块、两个MAC发送模块和多链接控制模块；

所述MAC接收模块连接所述TCP/IP解码模块和所述超万兆级光收发单元，用于基于先进先出FIFO接收来自所述超万兆级光收发单元的待接收数据；

所述TCP/IP解码模块用于对所述待接收数据进行解码操作，所述解码操作包括：解析数据类型、提取数据IP信息、以及计算数据在所述外部存储器中的存储地址；

所述数据传输控制模块用于接收所述待发送数据信息、并根据所述待发送数据信息从所述外部存储器中获取所述待发送数据以及判断该待发送数据的数据类型；

所述TCP/IP编码模块用于对来自所述数据传输控制模块的待发送数据、根据其数据类型进行编码操作；

所述MAC发送模块连接所述TCP/IP编码模块和所述超万兆级光收发单元，用于基于先进先出FIFO将经过编码操作的待发送数据发送至所述超万兆级光收发单元；

所述两个TCP/IP编码模块和两个MAC发送模块采用乒乓操作方式进行工作；

所述多链接控制模块分别与TCP/IP解码模块和TCP/IP编码模块连接，用于控制与多个目标IP地址之间的链接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述协议栈逻辑控制单元还包括如下至少之一：

数据包探测Ping控制模块，用于接收来自所述收发控制逻辑单元的Ping请求数据并转发至所述数据传输控制模块，以及接收来自所述MAC接收模块的经过解码的Ping响应数据，其中，所述Ping请求数据包括：Ping请求指令、目标IP地址和目标端口号；

重传控制模块，用于缓存所述数据传输控制模块获取的待发送数据，并响应于触发重传操作，将缓存的待发送数据发送至所述数据传输控制模块进行数据重新发送操作；

心跳控制模块，用于获取来自所述MAC接收模块的经过解码的心跳包数据，并将所述心跳包数据发送至所述数据传输控制模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述收发控制逻辑单元包括：

数据发送模块，用于将来自所述CPU的、经由所述数据交互控制单元转发的、合法的待发送数据信息发送至所述数据传输控制模块；

IP信息记录模块，用于存储IP记录信息、并根据所述IP记录信息验证数据的合法性，所述IP记录信息包括：IP地址和相应的端口号；

数据接收模块，用于接收来自所述TCP/IP解码模块解码后的、合法的待接收数据，并将该待接收数据存储至所述外部存储器；

所述数据发送模块还用于基于所述数据交互控制单元传输的指令通知所述IP信息记录模块更新所述IP记录信息，根据所述数据交互控制单元传输的发送数据包指令计算出待发送数据在外部存储器中的位置及数据长度、并将其发送至所述协议栈逻辑控制单元。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据交互控制单元通过高速串行计算机扩展总线PCIE与所述CPU连接。