[发明专利]一种高速的网络数据传输方法

摘要

本发明公开了一种高速的网络数据传输方法，解决用户态应用收发网络数据冗杂处理的问题，以飞思卡尔DPAA硬件为基础，设计一种DPAA服务进程，负责以太网口和用户态应用之间数据转发。绕过调用以太网驱动，在用户态调用缓存管理接口和列队管理接口操作DPAA硬件收发网络数据；利用网络处理器的硬件资源实现精简网络协议栈，加快了数据包处理；DPAA服务进程和用户态应用共享内存，在收发数据时仅需在消息队列中交换彼此的数据指针，实现内核态和用户态数据包的零拷贝，省去传统Linux系统收发网络数据时的IO调用、内核执行线程上下文切换、用户态应用访问数据缓存时的IO拷贝等冗杂处理，在用户态应用和硬件之间提供了一个很薄很高效的层，提高了网络数据处理速度。

主权项

1.一种高速的网络数据传输方法，其特征在于，包括初始化、上行数据接收和下行数据发送三个过程，具体包括以下步骤：初始化：步骤一：DPAA服务进程的初始化模块获取配置信息，通过数据帧管理接口配置以太网口的IP地址和数据帧管理器的解析、分类和分发策略；内存管理模块为缓存管理器提供一块内存池，并从内存池动态获取一部分缓存，形成缓存池；所述的配置信息包括CPU绑定信息、以太网口的IP地址和数据帧管理器的解析、分类和分发策略；上行数据接收：步骤二：数据帧管理器的以太网口接收到与该网口相同IP地址的网络数据后，通过缓存管理器向内存池申请一个或多个缓存以存储网络数据；数据帧管理器根据解析、分类和分发策略对内存池内存储的网络数据进行解析和分类，将用户关心的网络数据推送到列队管理器，并向列队管理器发起一个入队请求；所述的入队请求包含帧队列ID；步骤三：列队管理器接收到数据帧管理器的入队请求后，根据帧队列ID将用户关心的网络数据通过列队管理器的软件入口推送到对应的CPU；步骤四：CPU根据CPU绑定信息找到对应的DPAA服务进程后，DPAA服务进程的以太网收发接口调用列队管理接口接收网络数据，并将网络数据发送到DPAA服务进程的精简网络协议栈；步骤五：精简网络协议栈对网络数据的首部进行解析，并利用DPAA平台硬件资源对解析后的网络数据进行校验和的检验，获得用户数据，将用户数据发送至DPAA服务进程的用户态应用接口；步骤六：用户态应用接口将用户数据组装成消息，通过消息队列的方式将消息发送到用户态应用；下行数据发送：步骤七：用户态应用从缓存池申请缓存以存储待发送的用户数据，并向用户态应用接口发送请求消息；步骤八：用户态应用接口接收到用户态应用发送的请求消息后，从缓存池中提取用户数据指针并发送至精简网络协议栈；步骤九：精简网络协议栈根据用户数据指针找到对应的用户数据，利用DPAA平台硬件资源进行校验和的计算，将用户数据添加协议首部和校验和，完成用户数据的封装，将用户数据指针发送至以太网收发接口；步骤十：以太网收发接口根据用户数据指针找到对应的封装后的用户数据，将封装后的用户数据封装成DPAA要求的数据帧，通过列队管理器接口和软件入口将数据帧发送至列队管理器；步骤十一：列队管理器将接收到的数据帧发送到数据帧管理器；步骤十二：数据帧管理器通过以太网口将数据帧发送出去；步骤十三：内存管理模块释放缓存池中占用的缓存。