[发明专利]一种基于Socket对接TOE驱动的TCP加速方法

权利要求书

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_port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的过程中恢复被替换的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上层为操作系统API，所述Socket下层直接对着运输层。

4.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帧，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接收的数据流如下：

B1：数据链路层，将以太网帧解包得到IP数据报，将IP数据报交给网络层；

B2：网络层，解包IP数据报，通过IP首部中的协议域将数据报文传递到运输层；

B3：运输层，解包TCP段，通过TCP首部中的端口号将数据报文上报应用层；

B4：应用层，解包用户首部，完成数据的控制传输。

6.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的Socket处理过程如下：

C1：创建socket；

C2：绑定ip；

C3：监听port；

C4：等到客户端连接；

C5：客户端创建socket；

C6：客户端与服务端建立链接；

C7：客户端发送数据；

C8：数据传输到服务端并被服务端接收；

C9：服务端对接收的数据进行处理；

C10：服务端发送数据到客户端；

C11：客户端断链；

C12：断链信息传输到服务端；

C13：服务端断链。