[发明专利]网卡及网络数据接收方法

说明书

技术领域

本发明与经由网卡接收来自外部网络的数据有关，尤其涉及具有对网络数据包进行协议分析处理功能的智能网卡以及相应的网络数据接收方法。

背景技术

目前，用于在例如工控机、个人计算机、服务器等计算处理装置的CPU(Center Processing Unit，中央处理单元)与外部网络之间进行数据传输的标准网卡几乎都采用中断方式来处理网络数据。

具体地，如图1所示，每当经由例如光纤接口、RJ45接口等的LAN(Local Area Network，局域网)接口从外部网络200接收到一个数据包时，网卡100就产生一个中断请求，并将所产生的中断请求发送至CPU 300。相应地，CPU 300接收到该中断请求时，将首先根据中断优先级确定该中断请求的处理顺序，并当不存在具有比该中断请求更高的优先级的中断时，CPU300才向网卡100输出允许传输数据的传输许可应答，以使得网卡100接收到的网络数据包能够经由PCI或PCI-E接口传输至CPU 300。

对于如上所述的中断处理机制，当网卡接收到非常多的数据包时，也即需从网卡传输至CPU的数据包的数量很大，则CPU需处理的中断数量相应地也将很大。由此使得，当所需处理的中断数量超出了CPU的中断处理能力时，将不可避免地出现数据包丢失的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种具有网络数据包分析处理能力的智能网卡，以使得用户可以使用性能一般的CPU来处理大量的网络数据，而不会出现由于CPU中断处理能力差而导致的数据(包)丢失现象。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种用于在计算处理装置的中央处理单元(CPU)与外部网络之间进行数据传输的网卡，其包括：

数据处理部，用于对从所述外部网络接收到的网络数据包进行协议分析处理；

数据缓存器，用于存储由所述数据处理部进行处理后所得到的网络数据，并在所存储的网络数据的数据量达到预定的阈值时产生数据传输请求；以及

数据传输部，用于将由所述数据缓存器产生的数据传输请求转换为符合PCI协议标准，并将转换后的数据传输请求发送至所述CPU，

其中，响应于所接收到的数据传输请求，所述CPU判断是否能够接受该数据传输请求，并在判断为能够接受的情况下以直接内存访问的方式将所述数据缓存器中的数据搬运到所述计算处理装置的存储器中。

另一方面，本发明还提供了一种经由上述网卡进行的网络数据接收方法，其包括：

对从所述外部网络接收到的网络数据包进行协议分析处理，并将处理后所得到的网络数据缓存在所述数据缓存器中；

判断存储在所述数据缓存器中的网络数据的数据量是否达到了预定的阈值，且在判断为是的情况下产生一个数据传输请求，并将该数据传输请求发送至所述CPU；

响应于所接收到的数据传输请求，所述CPU判断是否能够接受该数据传输请求，且在判断为能够接受的情况下开始以直接内存访问的方式将所述数据缓存器中的网络数据搬运至所述计算处理装置中的存储器。

对于上述网卡及相应的网络数据接收方法，通过利用网卡上的数据处理部代替CPU处理网络中断信息，将零碎的网络数据包汇总后以DMA(Direct Memory Access，直接内存访问)方式传输给CPU，既能够充分利用CPU的数据处理能力，又能够有效避免由CPU中断处理能力不足导致的数据丢失现象。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1示出经由标准网卡进行网络数据包传输的示例性系统框图。

图2示出经由根据本发明实施例的智能网卡进行网络数据传输的示例性系统框图。

图3示出经由根据本发明实施例的智能网卡进行网络数据接收的示例性流程图。

图4示出经由根据本发明实施例的智能网卡中数据处理部对网络数据包进行协议分析处理的具体操作的示例性流程图。

图5示出基于根据本发明实施例的网络数据的示例性内部数据传输格式。

图6示出根据本发明实施例的智能网卡中数据处理部的示例性结构框图。

图7示出根据本发明实施例的智能网卡中数据处理部的网络数据传输协议处理器的示例性结构框图。

具体实施方式