CN107682198A - 一种网络通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于网络通信设备的网卡启动方法，所述网络通信设备包括PCIE Switch总线以及直接连接到所述PCIE Switch总线的若干网卡，包括以下步骤：控制所述PCIE Switch总线依次扫描所述若干网卡；在扫描到所述若干网卡中的第一网卡时，获取第一网卡的属性信息；依据所述属性信息，获取第一网卡对应的管理程序；创建所述管理程序对应的进程。在该网络设备中，去除了各个网卡对应的接口CPU，而在系统中，为每个网卡都启动一个与之对应的进程，有该进程代替接口CPU来管理该网卡，从而极大的降低了成本。

Description

一种网络通信设备

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种网络通信设备。

背景技术

在网络中，需要使用网络通信设备（例如：路由器或交换机等）来转发数据包，网络通信设备中通常会设置有若干网卡，为了提高网络通信设备的吞吐率，网络通信设备的结构通常如图1所示，为每个网卡都设置有对应的接口CPU（Central Processing Unit，中央处理器）和RAM（Random-Access Memory，随机存取存储器），接口CPU用于接收和发送对应网卡的报文、管理接收发送队列和查询路由表做出转发决定等；主控CPU仅完成配置和管理等非实时功能；从而提高了该网络通信设备的吞吐率。

可以理解的，由于每个网卡都设置有对应的接口CPU，就使得该网络通信设备的成本很高，从而造成在一些吞吐率不是很高的场合，该网络通信设备的成本就会显得高昂；因此，设计一种低成本的网络通信设备就成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目在于提供一种网络通信设备。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种用于网络通信设备的网卡启动方法，所述网络通信设备包括PCIE Switch总线以及直接连接到所述PCIE Switch总线的若干网卡，包括以下步骤：控制所述PCIE Switch总线依次扫描所述若干网卡；在扫描到所述若干网卡中的第一网卡时，获取第一网卡的属性信息；依据所述属性信息，获取第一网卡对应的管理程序；创建所述管理程序对应的进程。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述网卡启动方法还包括以下步骤：依据所述属性信息，获取第一网卡所对应的配置文件；以所述配置文件配置第一网卡。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述属性信息，包括：能够唯一标识第一网卡的标识符。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述网卡启动方法还包括以下步骤：存储所述属性信息与进程之间的对应关系。

本发明一实施方式还提供了一种用于网络通信设备的网卡启动装置，所述网络通信设备包括PCIE Switch总线以及直接连接到所述PCIE Switch总线的若干网卡，包括以下模块：扫描模块，用于控制所述PCIE Switch总线依次扫描所述若干网卡；属性信息获取模块，用于在扫描到所述若干网卡中的第一网卡时，获取第一网卡的属性信息；管理程序获取模块，用于依据所述属性信息，获取第一网卡对应的管理程序；进程创建模块，用于创建所述管理程序对应的进程。

本发明一实施方式还提供了一种处理网卡报文的方法，包括以下步骤：接收到所述若干网卡中的第二网卡所提交的报文；在确定所述报文为协议报文时，通过所述PCIESwitch总线将所述报文提交到内存，并调用所述网卡对应的进程处理所述报文。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述调用所述网卡对应的进程处理所述报文，包括：获取所述网卡的属性信息，并调用所述属性信息对应的进程处理所述报文。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述处理网卡报文的方法还包括以下步骤：在确定所述报文为数据报文时，将所述报文提交给交换结构处理。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述调用所述网卡对应的进程处理所述报文，包括：将所述报文提交给所述网卡对应的进程处理，且在收到所述进程配置所述网卡的指令后，依据所述指令配置所述网卡。

本发明一实施方式还提供了一种处理网卡报文的装置，包括以下模块：报文接收模块，用于报文接收所述若干网卡中的第二网卡所提交的报文；报文处理模块，用于在确定所述报文为协议报文时，通过所述PCIE Switch总线将所述报文提交到内存，并调用所述网卡对应的进程处理所述报文。

相对于现有技术，本发明的技术效果在于：在本发明实施例中，在执行完网卡启动方法执行之后，会创建与若干网卡一一对应的进程，该进程可以代替网卡的接口CPU来为该网卡提供服务。从而客户需要低成本的网络通信设备的时候，可以将原有的网络通信设备中的接口CPU给去除掉，该网络通信设备还可以正常的工作，但是可以极大的降低该网络通信设备的成本。由于仅仅需要去除接口CPU和对接口CPU所运行的程序做出极少的修改，因此，还可以极大的降低该网络通信设备的研发成本。

附图说明

图1是现有技术中的网络通信设备的结构示意图；

图2是本发明实施例一中的网卡启动方法的流程示意图；

图3是本发明实施例二中的处理网卡报文的方法的流程示意图；

图4是本发明实施例三中的网卡停止方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明实施例一提供了一种用于网络通信设备的网卡启动方法，所述网络通信设备包括PCIE（Peripheral Component Interconnect Express，高速串行计算机扩展总线标准） Switch总线以及直接连接到所述PCIE Switch总线的若干网卡，如图2所示，包括以下步骤：

步骤201：控制所述PCIE Switch总线依次扫描所述若干网卡；

步骤202：在扫描到所述若干网卡中的第一网卡时，获取第一网卡的属性信息；

步骤203：依据所述属性信息，获取第一网卡对应的管理程序；

步骤204：创建所述管理程序对应的进程。

相对于现有的网络通信设备，在本实施例的网络通信设备中，去除了连接到网卡上的接口CPU，将网卡直接连接到PCIE Switch总线上，PCIE Switch总线的另一端连接到主控CPU和内存上。从而在每个网卡向内存提交报文时，不需要向PCIE Switch总线请求带宽，且还拥有专用的数据传输通道，该通道的数据传输速率还很高，从而在网卡从网络上接收到报文之后，可以很快的将报文提交到内存中。这里，所述网卡可以为以太网卡、光通信网卡等。这里，网卡可以通过线卡的方式连接到PCIE Switch总线上，在一个线卡上可以包含一个或多个网卡。

在网络设备启动时，主控CPU会控制PCIE Switch总线依次扫描所有网卡，并将网卡的属性信息（例如：Local Chip号等）发送给主控CPU，这样主控CPU就会获取到网卡的属性信息（这里，需要在网络通信设备中存储属性信息与管理程序的对应关系），并获取属性信息对应的管理程序（即获取网卡对应的管理程序），并以该管理程序为基础来创建一个进程，可见，在该网卡启动方法执行之后，会创建若干与网卡一一对应的进程，该进程可以代替网卡的接口CPU来管理该网卡。这里，网卡对应的管理程序可以为网卡所对应的接口CPU所运行的程序，可以理解的是，该程序可以不修改或经过很少的修改后，就能作为一个进程在主控CPU上运行。

这里，由于将现有的网络通信设备中的接口CPU给去除掉，在系统中创建若干进程来代替接口CPU来管理网卡，因此，该网络通信设备可以像现有的网络通信设备一样常工作，但其成本低。在研发时，由于在将原有接口CPU所执行的程序经过极少修改或不修改之后，就可以作为网卡的管理程序，因此，可以极大的降低研发成本。

这里，进程可以工作在TCP（Transmission Control Protocol，中译名为传输控制协议）/IP（Internet Protocol，因特网互联协议）协议的不同层，例如，当网络通信设备为路由器时，进程可以工作在网络层（Network Layer）；当网络通信设备为交换机时，进程可以工作在数据链路层（Data Link Layer）。

优选的，所述网卡启动方法还包括以下步骤：依据所述属性信息，获取第一网卡所对应的配置文件；以所述配置文件配置第一网卡。这里，需要在该网络通信设备中存储属性信息及其对应的配置文件，该配置文件可以包括：网卡上各个网络接口的IP地址、各个网络接口的名称等。

优选的，所述属性信息，包括：能够唯一标识第一网卡的标识符。这里，给每个网卡都设置有一个唯一的标识符，则便于主控CPU识别网卡。例如：可以根据第一网卡的总线号、设备号及功能号，来确定该网卡的Local Chip号，将该Local Chip号作为该标识符。

优选的，所述网卡启动方法还包括以下步骤：存储所述属性信息与进程之间的对应关系。由于进程需要管理网卡，因此，网卡所接收的数据需要由进程来处理，因此，系统中需要存储网卡（可以用属性信息来标识）与进程之间的对应关系。

本实施例还提供了一种用于网络通信设备的网卡启动装置，所述网络通信设备包括PCIE Switch总线以及直接连接到所述PCIE Switch总线的若干网卡，包括以下模块：

扫描模块，用于控制所述PCIE Switch总线依次扫描所述若干网卡；

属性信息获取模块，用于在扫描到所述若干网卡中的第一网卡时，获取第一网卡的属性信息；

管理程序获取模块，用于依据所述属性信息，获取第一网卡对应的管理程序；

进程创建模块，用于创建所述管理程序对应的进程。

本发明实施例二提供了一种基于实施例一的处理网卡报文的方法，如图3所示，包括以下步骤：

步骤301：接收到所述若干网卡中的第二网卡所提交的报文；

步骤302：在确定所述报文为协议报文时，通过所述PCIE Switch总线将所述报文提交到内存，并调用所述网卡对应的进程处理所述报文。

可以理解的是，网络通信设备需要运行有网络通信协议（例如：路由协议等），从而若干网络通信设备就可以共同完成网络通信任务，这样，在网络中所传输的报文就可以分为数据报文和协议报文，其中协议报文用于协调各个网络通信设备之间的工作，而数据报文用于携带传输的数据，其中协议报文的数量往往会比数据报文的数量要少。

这里，由于协议报文的数量相对来说比较少，且处理这些协议报文时需要有比较复杂的逻辑运算，因此，比较适合于主控CPU（例如，X86系列处理器等）来处理；且在吞吐率不是很大的场合下，主控CPU完全能够担负起所有网卡的协议报文的处理。

可选的，所述接收到所述若干网卡中的第二网卡所提交的报文，包括：在接收到第二网卡所提交的用于表征提交报文的中断后，获取第二网卡所提交的报文。这里，当第二网卡接收到一个报文时，通过中断的方式来将该报文提交给主控CPU，从而可以及时的处理该报文。

优选的，所述处理网卡报文的方法还包括以下步骤：在确定所述报文为数据报文时，将所述报文提交给交换结构处理。这里，在网络通信设备中，数据报文的数量有可能很大，为了降低主控CPU的负担，可以使用交换结构来交换数据报文，从而极大的降低了主控CPU的负荷。

优选的，所述调用所述网卡对应的进程处理所述报文，包括：获取所述网卡的属性信息，并调用所述属性信息对应的进程处理所述报文。

优选的，所述调用所述网卡对应的进程处理所述报文，包括：将所述报文提交给所述网卡对应的进程处理，且在收到所述进程配置所述网卡的指令后，依据所述指令配置所述网卡。在进程处理完协议报文之后，有可能需要对网卡的配置做出某些修改（例如：接收和发送数据的速率等），这样操作系统就会接收到配置所述网卡的指令，此时，主控CPU需要对网卡的配置做出相应修改。

本发明实施例还提供了一种处理网卡报文的装置，包括以下模块：

报文接收模块，用于报文接收所述若干网卡中的第二网卡所提交的报文；

报文处理模块，用于在确定所述报文为协议报文时，通过所述PCIE Switch总线将所述报文提交到内存，并调用所述网卡对应的进程处理所述报文。

本发明实施例三提供了一种基于实施例一的网卡停止方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤401：接收到关闭所述若干网卡中的第三网卡的指令；

步骤402：停止第三网卡所对应的进程；

步骤403：控制所述PCIE Switch总线卸载第三网卡。

在该网络通信设备关机或接收到管理员输入的关闭第三网卡的指令后，该网卡停止方法就会启动，由于每个网卡都有与之对应的进程，因此，在停止网卡的时候，需要停止该进程，然后又PCIE Switch总线卸载网卡，之后，系统会控制硬件来给网卡断电。

可选的，所述网卡停止方法还包括以下步骤：删除第三网卡的属性信息与进程之间的对应关系。

可选的，所述网卡停止方法还包括以下步骤：释放与该网卡相关的资源。

可选的，所述停止第三网卡所对应的进程，包括：停止第三网卡所对应的进程，并卸载第三网卡所对应的驱动。

本实施例还提供了一种基于实施例一的网卡停止模块，包括以下模块：

指令接收模块，用于接收到关闭所述若干网卡中的第三网卡的指令；

进程停止模块，用于停止第三网卡所对应的进程；

网卡卸载模块，用于控制所述PCIE Switch总线卸载第三网卡。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于网络通信设备的网卡启动方法，所述网络通信设备包括PCIE Switch总线以及直接连接到所述PCIE Switch总线的若干网卡，其特征在于，包括以下步骤：

控制所述PCIE Switch总线依次扫描所述若干网卡；

在扫描到所述若干网卡中的第一网卡时，获取第一网卡的属性信息；

依据所述属性信息，获取第一网卡对应的管理程序；

创建所述管理程序对应的进程。

2.根据权利要求1所述的网卡启动方法，其特征在于，还包括以下步骤：

依据所述属性信息，获取第一网卡所对应的配置文件；

以所述配置文件配置第一网卡。

3.根据权利要求1所述的网卡启动方法，其特征在于，所述属性信息，包括：能够唯一标识第一网卡的标识符。

4.根据权利要求1所述的网卡启动方法，其特征在于，还包括以下步骤：

存储所述属性信息与进程之间的对应关系。

5.一种用于网络通信设备的网卡启动装置，所述网络通信设备包括PCIE Switch总线以及直接连接到所述PCIE Switch总线的若干网卡，其特征在于，包括以下模块：

扫描模块，用于控制所述PCIE Switch总线依次扫描所述若干网卡；

属性信息获取模块，用于在扫描到所述若干网卡中的第一网卡时，获取第一网卡的属性信息；

管理程序获取模块，用于依据所述属性信息，获取第一网卡对应的管理程序；

进程创建模块，用于创建所述管理程序对应的进程。

6.一种基于权利要求1-4的处理网卡报文的方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收到所述若干网卡中的第二网卡所提交的报文；

在确定所述报文为协议报文时，通过所述PCIE Switch总线将所述报文提交到内存，并调用所述网卡对应的进程处理所述报文。

7.根据权利要求6所述的处理网卡报文的方法，其特征在于，所述调用所述网卡对应的进程处理所述报文，包括：获取所述网卡的属性信息，并调用所述属性信息对应的进程处理所述报文。

8.根据权利要求6所述的处理网卡报文的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在确定所述报文为数据报文时，将所述报文提交给交换结构处理。

9.根据权利要求6所述的处理网卡报文的方法，其特征在于，所述调用所述网卡对应的进程处理所述报文，包括：

将所述报文提交给所述网卡对应的进程处理，且在收到所述进程配置所述网卡的指令后，依据所述指令配置所述网卡。

10.一种基于权利要求1-4的处理网卡报文的装置，其特征在于，包括以下模块：

报文接收模块，用于报文接收所述若干网卡中的第二网卡所提交的报文；

报文处理模块，用于在确定所述报文为协议报文时，通过所述PCIE Switch总线将所述报文提交到内存，并调用所述网卡对应的进程处理所述报文。