基于PCIE的高速隔离网络方法及终端技术

本发明专利技术公开一种基于PCIE的高速隔离网络方法及终端，其中，该基于PCIE的高速隔离网络终端包括：多个处理器，每一所述处理器分配有唯一的IP地址；PCIE数据交换芯片分别与各处理器通过PCIE总线连接，以使任一处理器与一个或一个以上的处理器通讯连接；虚拟网卡用以在一处理器发送数据时，在物理层截获传输给以太网的数据，并根据不同IP地址将数据通过PCIE总线传输至对应的处理器，以及在对应处理器接收数据时，解析数据并转换成对应的IP地址后，提交发给网络协议栈，以实现不同处理器的数据收发。本发明专利技术无需规划网络资源，具有较强的封闭性，能够实现更高的传输速率，更低的传输延迟，能够提高用户的体验。

【技术实现步骤摘要】
基于PCIE的高速隔离网络方法及终端
本专利技术涉及多媒体通信
，尤其涉及一种基于PCIE的高速隔离网络方法及终端。
技术介绍
随着人们对高清视频的需求越来越高，对视频会议终端的编解码能力也有了更高的要求，传统的单台视频会议终端使用一个处理器来进行多路编码、解码的方案已经不可行，而是需要同一台视频会议终端，内部有多个处理器进行协同作业，来分担编解码的压力，进而提供更大的图像能力，为用户提供更好的效果体验。目前，基于同一个视频会议终端多个处理器协同作业时大都采用以太网还传输数据，然而上述的方案中，以太网传输方式不适合同一个局域网内部署多台终端涉及大量处理器的场景，每个处理器都要分配网络资源，而同一个网段内网络资源有限，需要客户去重新规划网络资源划分vlan等，额外的增加了客户的开销；以太网传输方式，具有更大的作用域，局域网内有多个终端，各个终端的多个处理器之间是可以网络连通的，这样就很容易互相干扰，不具备封闭性；以太网目前最大只能支持千兆网，1000Mbsp的速率，而视频会议系统中对实时性要求是非常高的，上述的传输速率并不能满足传输要求。
技术实现思路
为解决至少一上述技术问题，本专利技术的主要目的是提供一种基于PCIE的高速隔离网络终端。为实现上述目的，本专利技术采用的一个技术方案为：提供一种基于PCIE的高速隔离网络终端，包括：PCIE总线，多个处理器，每一所述处理器分配有唯一的IP地址；PCIE数据交换芯片，所述PCIE数据交换芯片分别与各处理器通过PCIE总线连接，以使任一处理器与一个或一个以上的处理器通讯连接；虚拟网卡，所述虚拟网卡用以在一处理器发送数据时，在物理层截获传输给以太网的数据，并根据不同IP地址将数据通过PCIE总线传输至对应的处理器，以及在对应处理器接收数据时，解析数据并转换成对应的IP地址后，提交发给网络协议栈，以实现不同处理器的数据收发。优选地，所述处理器的数量为六个，六个处理器分别通过PCIE总线与PCIE数据交换芯片电连接，以实现任一处理器与一个或一个以上的处理器通讯连接。优选地，所述处理器设置有一数据缓存区，用以在拷贝数据时，同步不同处理器收发的数据。优选地，所述处理器的型号为TI8168。优选地，所述PCIE数据交换芯片的型号为PI7C9X2G608GP。为实现上述目的，本专利技术采用的另一个技术方案为：提供一种基于PCIE的高速隔离网络方法，包括如下步骤：设定一虚拟网卡；在一处理器发送数据时，在物理层利用虚拟网卡的发送函数截获传输给以太网的数据，并根据不同IP地址将数据通过PCIE总线传输至对应的处理器；在对应处理器接收到数据后，解析数据并转换成对应的IP地址后，提交发给网络协议栈，最终到达OSI网络层，以实现不同处理器的数据收发。优选地，所述在一处理器发送数据时，在物理层利用虚拟网卡的发送函数截获传输给以太网的数据，并根据不同IP地址将数据通过PCIE总线传输至对应的处理器的步骤之前，还包括：对各处理器进行编号，以根据编号为各处理器绑定唯一内网IP地址。优选地，所述在对应处理器接收到数据后，解析数据并转换成对应的IP地址后，提交发给网络协议栈，最终到达OSI网络层，以实现不同处理器的数据收发的步骤之前，还包括：在处理器维护数据缓冲区时，根据PCIE总线中断或轮训机制来检测是否有新数据到达。优选地，在所述对应处理器接收到数据时的步骤，还包括：同步不同处理器之间的收发数据。优选地，所述在对应处理器接收到数据后，解析数据并转换成对应的IP地址后，提交发给网络协议栈，最终到达OSI网络层，以实现不同处理器的数据收发的步骤之后还包括：选择一处理器为主处理器，并利用主处理器定期检测其他处理器中是否存在挂死的问题处理器，如果存在挂死的问题处理器，则重启问题处理器。本专利技术的技术方案通过采用在一终端设置多个处理器、PCIE数据交换芯片以及虚拟网卡，该多个处理器分别与PCIE数据交换芯片通过PCIE总线电连接，可实现一处理器与多个处理器的通讯连接，利用多处理器协同合作的实现方案，使得终端完全可以为客户提供良好的使用体验；利用虚拟的PCIE网卡，数据的收发对上层网络结构透明，即上层网络结构还是走的标准网络协议栈来进行数据封装，底层物理层我们是通过PCIE总线来进行数据传输的，而不是走的以太网，如此，可以大大提升内部码流传输的效率、也增强了系统的封闭性。由于软件的上层是透明的，不需要实现新的功能代码，还是按照原有的代码逻辑来收发数据即可，减少了代码编写和维护的工作量，并且虽然局域网内多个视频会议终端同处于一个网络内，但是各个终端内部的多处理器是封闭的，只和本终端内的其他处理器网络通信，而且不需要划分vlan，便于实现。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例基于PCIE的高速隔离网络终端架构示意图；图2为本专利技术一实施例基于PCIE的高速隔离网络方法的流程示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。为更好的描述本方案，下面对现有的OSI网络模型和PCIE进行简要描述。OSI网络模型：由底层到高层依次包括物理层(PhysicalLayer)、数据链路层(DataLinkLayer)、网络层(NetworkLayer)、传输层(TransportLayer)、会话层(SessionLayer)、表示层(PresentationLayer)及应用层(ApplicationLayer)。PCIE：PCIE为PCI-Express，原名为3GIO(The3rdGenerationInputOutput)。CI-Express已经推出了3个版本，分别是：1)2002年4月推出的PCI-Express1.0，单通道带宽为2.5Gbps*2(因为PCE-Express收发通道独立，可以同时工作，所以带宽加倍)，有效带宽为2.5Gbps*2*0.8＝4Gbps＝500MByte/s(PCI-Express通道中传输的数据经过了8B/10B编码，编码效率为80％)；2)2006年推出的PCI-Express2.0，单通道带宽为5Gbps*2，有效带宽为5Gbps*本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PCIE的高速隔离网络终端，其特征在于，所述基于PCIE的高速隔离网络终端包括：PCIE总线，多个处理器，每一所述处理器分配有唯一的IP地址；PCIE数据交换芯片，所述PCIE数据交换芯片分别与各处理器通过PCIE总线连接，以使任一处理器与一个或一个以上的处理器通讯连接；虚拟网卡，所述虚拟网卡用以在一处理器发送数据时，在物理层截获传输给以太网的数据，并根据不同IP地址将数据通过PCIE总线传输至对应的处理器，以及在对应处理器接收数据时，解析数据并转换成对应的IP地址后，提交发给网络协议栈，以实现不同处理器的数据收发。

【技术特征摘要】
1.一种基于PCIE的高速隔离网络终端，其特征在于，所述基于PCIE的高速隔离网络终端包括：PCIE总线，多个处理器，每一所述处理器分配有唯一的IP地址；PCIE数据交换芯片，所述PCIE数据交换芯片分别与各处理器通过PCIE总线连接，以使任一处理器与一个或一个以上的处理器通讯连接；虚拟网卡，所述虚拟网卡用以在一处理器发送数据时，在物理层截获传输给以太网的数据，并根据不同IP地址将数据通过PCIE总线传输至对应的处理器，以及在对应处理器接收数据时，解析数据并转换成对应的IP地址后，提交发给网络协议栈，以实现不同处理器的数据收发。2.如权利要求1所述的基于PCIE的高速隔离网络终端，其特征在于，所述处理器的数量为六个，六个处理器分别通过PCIE总线与PCIE数据交换芯片电连接，以实现任一处理器与一个或一个以上的处理器通讯连接。3.如权利要求2所述的基于PCIE的高速隔离网络终端，其特征在于，所述处理器设置有一数据缓存区，用以在拷贝数据时，同步不同处理器收发的数据。4.如权利要求1至3任一项所述的基于PCIE的高速隔离网络终端，其特征在于，所述处理器的型号为TI8168。5.如权利要求1至3任一项所述的基于PCIE的高速隔离网络终端，其特征在于，所述PCIE数据交换芯片的型号为PI7C9X2G608GP。6.一种基于PCIE的高速隔离网络方法，其特征在于，所述基于PCIE的高速隔离网络方法包括如下步骤：设定一虚拟网卡；在一处理器发送数据时，在物理层利用虚拟网卡的发送函...

【专利技术属性】
技术研发人员：许裕锋，赵晓明，
申请(专利权)人：深圳市捷视飞通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44