[发明专利]数据传输方法、装置和系统

说明书

本发明公开了一种数据传输方法、装置和系统，该装置集成在FPGA上，该装置包括：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用于接收/发送数据的超万兆级光收发单元，协议栈逻辑控制单元用于获取待发送数据，并根据TCP/IP协议对待发送数据进行编码后通过超万兆级光收发单元发送，以及对通过超万兆级光收发单元接收的待接收数据根据TCP/IP协议解码后发送至收发控制逻辑单元；收发控制逻辑单元，用于接收来自CPU的待发送数据信息、并对其进行合法性验证，当合法时，将待发送数据信息发送至协议栈逻辑控制单元，以及根据验证来自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，将解码后的待接收数据存储至外部存储器。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种数据传输方法、装置和系统。

背景技术

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议)协议作为重要的Internet(网络)协议，一直以来都处于网络通信的基础地位。传统的由普通网卡组成的系统中，对TCP/IP协议的解析都由CPU(中央处理器，centralprocessing unit)完成，对服务器的CPU资源要求很高。具体而言，网络应用程序在收发数据时，经常是同一数据要复制多份，在这种情况下，由于不断在网络接口缓冲区和应用程序内存之间进行数据的交换，这些额外负担极大地降低了主CPU的处理效率，增加了应用计算的平均等待时间。按照CPU对网络数据流的处理比率进行分析，大概CPU每处理1比特网络数据，就将消耗1Hz的处理性能，也就是说需要20GHz的CPU处理能力满负荷运行，才能满足10G比特以太网数据流的处理要求。随着主流通信带宽的不断提升，而CPU的算力长期停留在2GHz-5GHz级别，传统的网卡已不能够适用于当前网络通信的巨大需求。

TOE(TCP Offload Engine)，即TCP卸载引擎，也叫TCP减负引擎，它旨在使用网卡上集成专用处理器来转移并处理TCP数据包对主CPU请求的任务。TOE技术的实现方式是通过采用TOE芯片的专用网卡，将TCP协议栈的处理转移到硬件实现，由TOE网卡承担主CPU处理TCP数据的绝大部分任务，减轻了CPU的负荷，通常采用了TOE网卡要比采用传统网卡的计算机，CPU的负荷能够降低10倍以上，最终释放CPU资源，同时降低网络延时。TOE包括全卸载和部分卸载两种方式，全卸载方式下，TOE网卡完成TCP协议的全部功能，而不需要CPU的参与；部分卸载方式下，TOE网卡处理TCP协议的数据传输，定时器管理和错误与拥塞控制等过程，主机处理连接管理部分。

然而，目前主流的TOE解决方案中，最高只能支持到10Ghz的网络传输速率，已无法满足有些高要求数据传输的应用场景。

目前亟待需要一种能够满足超万兆级数据传输需求的TOE解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种数据传输方法、装置和系统，以解决上述提及的至少一个问题。