[发明专利]乱序分组处理

说明书

涉及乱序分组处理。在一个实施例中，通信装置包括：网络接口，其被配置为通过网络接收具有定义的分组顺序的网络流的数据分组序列，其中所述网络接口被配置为接收乱序数据分组；定时器；以及分组处理电路，其被配置为响应于接收到所述乱序数据分组而激活所述定时器。

技术领域

本发明涉及计算机网络，并且具体地但非排他地涉及分组处理。

背景技术

在计算机联网中，数据分组经常被乱序地传送到它们的目的地，即，以与它们被发送的顺序不同的顺序。乱序传送最常见地是由遵循通过具有不同传输延迟的网络的多个不同路径的分组引起的。

乱序传送是互联网协议(IP)网络中常见的现象。在众所周知的传输控制协议(TCP)中，TCP帧被划分成多个段，其被封装在对应的IP数据分组中。每个段在TCP报头中携带序列号，并且段中的数据有效负载的长度可从分组的IP报头中的长度字段导出。由此，即使当携带TCP帧的多段的IP分组乱序地到达其目的地时，接收器也能够重排序分组并且以适当顺序将有效负载写入其本地存储器。

为了减轻主机处理器在软件中的TCP处理的负担，一些网络接口控制器(NIC)提供TCP卸载能力。这种NIC能够处理TCP报头并且能够直接向主机存储器写入数据和从主机存储器读取数据。例如，美国专利7,760,741描述了与TCP一起使用的网络加速架构。该架构包括：硬件加速引擎，其适于与消费者应用通信并且处理来自消费者应用的数据；软件协议处理器，其适于执行TCP实施；以及异步双队列接口，用于在硬件加速引擎和软件协议处理器之间交换信息。虚拟连续的重组缓冲器用于处理乱序段。

InfiniBand^TM(IB)是广泛用于高性能计算的交换结构通信架构。计算设备(主机处理器和外围设备)经由NIC连接到IB结构，该NIC在IB用语中被称为通道适配器。主机处理器(或主机)使用主机通道适配器(HCA)，而外围设备使用目标通道适配器(TCA)。IB架构定义分层硬件协议(物理、链路、网络、传输层)和软件层，其管理设备之间的初始化和通信。

在IB网络的节点上执行的进程使用基于队列的模型彼此通信。发送进程和接收进程建立由发送队列(SQ)和接收队列(RQ)组成的队列对(QP)。由在主机上运行的进程发送和接收工作请求(WR)产生要被加载到这些队列中以供HCA处理的对应命令(被称为工作队列元素(WQE))。WQE使HCA执行事务，其中包含数据的消息通过网络传送。消息数据可以在多个连续分组的有效负载上扩展。事务可包括例如远程直接存储器访问(RDMA)读取或写入事务或发送(SEND)事务。为了在给定QP上接收SEND消息，指示接收缓冲器地址的接收WQE被发布到该QP。在WQE完成时，HCA将完成队列元素(CQE)发布到完成队列，以由发起进程读取作为WR已被完成的指示。

每个QP由IB传输层视为唯一的传输服务实例。传输层负责有序的分组传送、划分、通道复用和传输服务。传输层还在发送时处理事务数据分段，并在接收时处理重组。基于路径的最大传输单元(MTU)，传输层将数据划分为适当大小的分组。接收器基于包含目的地队列对和分组序列号(PSN)的基本传输报头(BTH)重组分组。接收HCA确认分组，并且发送HCA接收这些确认并用操作状态更新完成队列。

InfiniBand(无限带宽)指定了多个不同传输服务，包括可靠连接(RC)、不可靠连接(UC)、可靠数据报(RD)和不可靠数据报(UD)。RC提供两个实体之间的可靠数据传输，其支持RDMA操作和SEND操作以及原子操作，具有可靠的通道语义。作为面向连接的传输，RC对于每对请求方进程和响应方进程需要专用队列对(QP)。原始RC模型的替代包括：扩展式可靠连接(XRC)传输服务，其中单个接收QP由跨在给定主机上运行的一个或更多个进程的多个共享接收队列(SRQ)共享；以及由动态连接(DC)传输服务提供的可靠连接，例如，如在美国专利8,213,315中所描述的。

发明内容