一种基于Socket对接TOE驱动的TCP加速方法技术

本发明专利技术提供了一种基于Socket对接TOE驱动的TCP加速方法，所述方法应用于基于Socket对接TOE驱动的TCP加速网卡；所述方法通过动态替换Socket模块使Socket跳过linux内核协议栈直接对接TOE驱动，通过FGPA实现运输层，网络层以及数据链路层的封装，校验，解包等操作。本发明专利技术采用动态替换Socket模块方法不需要修改内核源码，使用方便，工作量相对较小。工作量相对较小。工作量相对较小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Socket对接TOE驱动的TCP加速方法


[0001]本专利技术涉及一种互联网
，尤其涉及一种基于Socket对接TOE驱动的TCP加速方法。

技术介绍

[0002]随着网络信息的高速发展,在网络数据的传输量呈现指数增长的趋势，传统的TCP通信计算量过大,导致网络吞吐量受限于CPU性能，于是市场上出现了一种TCP加速技术TCP/IP Offload Engine，该技术将TCP/IP通信模块直接移植到FGPA，通过硬件做计算加速。该技术的引发了一个问题，在linux内核中，由于Socket模块直接对接TCP/IP模块(网络协议栈)，为了保证用户习惯的一致性，需要修改Socket模块使其直接对接TOE网卡驱动。
[0003]linux内核网络协议栈中包含TCP、UDP、IP、ICMP、IGMP等多种协议。
[0004]应用层：负责处理特定的应用层细节，应用与应用之间通过解析应用层协议来进行传输和控制。
[0005]运输层：TCP协议负责提供端到端的高可靠的数据通信。
[0006]网络层：处理分组在互本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Socket对接TOE驱动的TCP加速方法，其特征在于，动态替换Socket模块使Socket跳过linux内核协议栈直接对接TOE驱动；所述方法包括如下步骤：S1：增加add_port接口，将toe port保存到toe list port中；S2：在init的过程中通过钩子函数动态替换tcp_port为fitoe_tcp_port，替换inet_stream_ops结构体为fitoe_inet_stream_ops；S3：在fitoe_tcp_port和fitoe_inet_stream_ops中对当前port与toe port list对比，判断当前port是否属于toe port，若属于转S4；否则调用原tcp_prot和inet_stream_ops；S4：通过Driver将数据传递给FPGA,由FPGA进行多层网络协议的数据包处理工作；S5：在exit的过程中通过恢复被替换tcp_port和inet_stream_ops结构体。2.根据权利要求1所述的一种基于Socket对接TOE驱动的TCP加速方法，其特征在于，所述linux内核协议包括TCP协议和IP协议。3.根据权利要求1所述的一种基于Socket对接TOE驱动的TCP加速方法，其特征在于，所述Socket其上层为操作系统API，其下层直接对运输层。4.根据权利要求1所述基于Socket对接TOE驱动的TCP加速方法，其特征在于，所述TCP数据发送的数据流如下：A1：应用层，将用户数据添加用户首部生成应用数据，并通过Socket层tcp_sndmsg发送到运输层；A2：运输层，在应用数据中增加20byte的TCP首部生成TCP段，并将一个16bit的端口号即应用程序的标识符存入TCP首部，然后将数据交给网络层；A3：网络层，在TCP段中增加IP首部生成IP数据报，IP首部长度为20byte，其中包含了一个8bit的协议域用来标识数据属于哪一层，网络层将数据传递到数据链路层；A4：数据链路层，在IP数据报中增加14byte的以太网首部和4byte的以太网尾部生成以太网桢，最后以太网帧被FPGA通过网卡设备发送到网络中。5.根据权利要求1所述的一种基于Socket对接TOE驱动的TCP加速方法，其特征在于，所述TCP数据接收的数据流如下：B1：数据链路层，将以太...

【专利技术属性】
技术研发人员：张向前，
申请(专利权)人：方一信息科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：