TW200920035A - Enhancement of end-to-end network QoS - Google Patents

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TW200920035A TW097125823A TW97125823A TW200920035A TW 200920035 A TW200920035 A TW 200920035A TW 097125823 A TW097125823 A TW 097125823A TW 97125823 A TW97125823 A TW 97125823A TW 200920035 A TW200920035 A TW 200920035A
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Description

200920035 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於數位網路及其中之資訊訊務的處置。更特 定言之，本發明係關於用於在一網際網路協定（ιρ)網路中 之端點之間所交換的資料之區分的服務品質（Q〇s)等級的 提供。 【先前技術】
借助於背景，S現代IP_中，各種Q〇s機㈣已經實施 以提供優先化資㈣輸服務1代使㈣樣處理所有資料 之"最佳努力（best eff0rt)"通信模式，^Q〇s機制將網路 訊務優先化成區分的服務種類。高優先級訊務種類由此可 以比其他網路資料高之優先級來界定(例如，語音通信、 視訊/音訊流等）及處S，藉此減少諸如丟棄之封包、潛 時、抖動等之不良網路傳輸問題。熟知Q〇s機制包括由 删（電機電子工程師協會）8〇2 lp標準所界定之鏈路層級 訊務優先化方荦及由R ς , (貝源保留協定）及區分服務（區 分的服務）所實施之網路層級優先化方案。 儘管前述⑽機制對於跨越㈣網路内 資料工作良好，但瓶頸可在端點系統不能處理其 式接收之封包時在網路端點處顯現。此情形可發生 如)器：/系統仲列滿、記憶體低、處理資源超載等時、。結 優先級封包可被丟棄或阻塞於正常或低優先級封包 後面’由此廢除Q〇S方案之目的。 因此，需要改良網路QqS之提供，使得可減少或消除與 132835.doc 200920035 '' ’’相關聯之瓶頸。需要允許傳入之高優先級封包 交文 直及具有給予其QoS優先級層級之應有注意的 術。 【發明内容】 則述問題得以解決且藉由用於一網路中以支援該網路中 之加強之端對端Q〇s的一網路端點系統以及相關方法及電 月包私式產品來獲得此項技術之進步。該網路端點系統經調 j以接收代表-操作於由該網路端點系統所實施之網路協 定隹且之應用層處的資料消費者之不同優先級之網路資 料。該網路端點系統包括：一網路介面控制器，其經調適 以接收含有該網路資料之網路訊框；複數個網路資料處置 通道各自具有—相關聯之優先級；及優先級處理邏輯，其 經調適以根據該網路資料優先級以優先化為基礎來將該網 路資料自該網路介面控制器轉移至該複數個資料處置通 道。 根據例示性所揭示實施例’該網路資料優纽可由該網 路訊框優先級指示符欄位來指示。該網路介面控制 器或該系統中之-網路介面控制器器件驅動程式可實施優 先級處理邏輯以檢查該優先級指示符欄位作為該訊框之一 鏈路層部A中的-鏈路層優先級指示符或該訊框中之一網 路封包部分中之-網路層優先級指示符中的—者。該複數 個網路資料處置通道可包括含有對應於該網路㈣之缓衝 器描述符之複數個環狀緩衝器（ring㈣㈣。優先級處理 邏輯接著可由該網路介面控制器中之優先級映射邏輯來實 132835.doc 200920035 Γ 施，該優先級映射邏輯經調適以檢查該等網路訊框及根據 該網路資料優先級以優先化為基礎來將該等緩衝器描述符 遞送至該複數個環狀緩衝器。該優先級處理邏輯可進一步 由g亥系統中之一網路介面控制器器件驅動程式中之環狀緩 衝器選擇邏輯來實施，該環狀緩衝器選擇邏輯經調適以根 ，該冯路貝料優先級以優先化為基礎來處理該複數個環狀 緩衝器中之該等緩衝器描述符。該複數個網路資料處置通 道可替代地包含經調適以處理對應於該網路資料之緩衝器 描述符的複數個核心協定堆疊通道。在彼情況下，該優先 級處理邏輯可由該系統中之一網路介面控制器器件驅動程 式中之通道選擇邏輯來實施’該通道選擇邏輯經調適以根 據該罔路貝料優先級以優先化為基礎來將該等緩衝器描述 符遞送至該等核心協定堆疊通道。該複數個核心協定堆最 通道可包含複數個緩衝器描述符仔列，其經調適以根據= 、資料優先級以優先化為基礎來將該等緩衝器描述符排 入4丁列。或者’該複數個核心協定堆疊通道可包含經優先 :之緩衝器描述符處理執行緒。該系統可進-步包括緩衝 -配置邏輯’該緩衝器配置邏輯經調適以根據該網路資料 優^級及根據記憶體可用性以優先化為基礎來配置該等緩 衝為描述符。若該系統之資料消費者亦充當一網路資料來 二、貝J»亥優先級處理邏輯可進一步經調適以根據該網路資 料優先級以優先化為基礎將該網路資料自該複數個資料處 置通道轉移至該網路介面控制器。 在”他1、樣中’提供—網路介面控制器及一網路節點以 132835.doc 200920035 Γ爰一=之加強之端對端Q°S。該網路介面控制器包 括.一訊框接收器，其經調適以自一 路資料之網路訊框；一主機輸入/輪出含有網 將該網路資料提供至主機網路端點系统.：該網適以 制器中之優先級映射邏輯，其經 ：網：面控 々M根據έ亥網路資料僇 先級將該網路資料轉移至該主機網 、 料處置通道。該網路節點包括：一第=系統之複數個資 乐—鏈路介面，直經蜩 Ο kj 相自該網路之一邊緣接收含有該網路資料之網路訊框： 二：：：路介面，其經調適以將該等網路訊框發送至該網 路知點系統；及優練插人邏輯，其經調適以檢查該 路訊框之-網路層部分關於對應於該網路資料優先級之優 先級指示符及在該等網路訊框的—鏈路層部分中插入 應的優先級指示符》 ' 【實施方式】 如隨附圖式中所說明，本發明之前述及其他特徵及優勢 將自本發明之例示性實施例之以下更特定“中顯Μ 見。 現轉至圖形，其中在所有若干視圖中相似參考數字指示 相似元件’圖!說明-ΙΡ網路4内安置之網路端點系二 該IP網路4僅借助於實例來展示以包括一或多個内部路由 節點6’連同一邊緣節點8。該等路由節點可實施為路由 器、開關、集線器或能夠轉發去往網路端點之封包的任和 其他網路器件。邊緣節點8在多數方面類似於内：路 點6,但經調適以充當網路4與一或多個其他網路（由參= 132835.doc 200920035 數:1〇所展示）之間的介面。網路1〇提供自網路4至一或多 個遠端端點系統12之路徑’假設該一或多個遠端端點系統 12能夠發送不同優先級之資料封包至端點系統2。邊緣節 點^包括經調適以自網路4之〜邊緣接收含有網路資料之網 路訊框的第-鏈路介㈣’及經調適以發送網路訊框至網 路端點系統2之第二鏈路介面8B。 網路4可使用支援Ip網路層協定之多種無連接（或連接定 向)網路連接技術中之任一者來實施。在實體層處，包含 ，用路4之各種兀件之間的互連可由電線、光纖電瘦線、無 線鏈路或其任何組合來提供。在資料鏈路層處，網路4可 實施媒體存取控制（MAC)成框或任何其他適當資料鏈路層 疋此類51之1卩網路包括根據IEEE 8〇2.x族之標準所建 置之彼等網路’諸如，乙太網路_.3)及無線協定 (802.U)。進一步假設網路4實施⑽幾制諸如上文借助 於者景所描述之彼等機制中之一者。 不同於習知IP網路端點，端點2經調適以按保留在網路4 中所實施之Q〇S方案之方式來處置具有不同優先級的封 在拖述此如何達成之前，回顧如由習知ip網路主機所 執行之網路封包處理將有幫助。此主機由圖2中之參考數 字2〇所展示。主機2G包括連接至網路鏈路24之網路介面卡 ()2可為基於有線或無線之網路鏈路24載運囊封Ip 于匕之鏈路層框（例如，乙太網路訊框）。nic 22由負責 在NIC與作㈣統核心協定堆疊以之間轉移訊框資料之作 業系統NIC器件驅動程式％來管理。核心協定堆疊以負責 132835.doc 200920035 將資料轉移至一或多個應用程式及自—或多個應用程式轉 移資料，諸如，應用程式30:、3〇2及3〇3，其中每一者可充 當資料來源或資料儲集器。如所示，應用程式3〇】、3〇2及 3〇3可具有關於其處置之網路訊務之不同優先級。舉例而 曰，應用程式30】可為參與互動式視訊會議或語音通信之 高優先級延遲敏感性應用程式，應用程式3〇2可為參與串 流多媒體或商業關鍵訊務處置之t間優先級控制負载應用 程式，且應用程式3〇3可為參與檔案轉移、網頁瀏覽等之 低優先級最佳努力應用程式。 在主機20之記憶體内為輔助在㈣24與核心協定堆㈣ 之間轉移訊框資料的一對環狀緩衝器。一環狀緩衝器則 ，訊框傳輸（TX)m狀緩衝㈣用㈣框接收（rx)。 母：環狀緩衝器表示含有對主機記憶體中之含訊框緩衝器 之才曰‘的緩衝器描述符之環形FIF◦(先進先出）仵列。與气 相關聯之含有資料之傳輸緩衝器在傳輸環狀緩衝器 7。與賴純相„之含有#料之接I 接收％狀緩衝器34上引用。 於讀取".1用每壤狀緩衝益32及34具有用 、 寫入經排入佇列之緩衝器描述符的一對γ俨氩 輸環狀緩衝号32且古對払私。傳 〜 八有硪別用於寫入傳輸緩衝器描述符之务 g, 機寫入扣铖（"HOST WRITE”）及識別
職旳。接;Λ 仔列槽之NIC讀取指標（”NIC 器描述符夕火义， -,°我⑴用於冩入接收缓衝 田刖佇列槽之NIC寫入指標（"NIC w 識別用於讀取接 时 ）及 接收緩衝斋插述符的當前佇列槽之主機讀取 132835.doc 200920035 指標（"HOST READ")。 在封包接收期間，網路介面卡（NIC)22自網路鏈路以接 收含有一 IP封包之鏈路層訊框。僅為論述之目的，假設 NIC 22為一數據機介面卡，其能夠配合其所駐留於上面之 網路主機來執行匯流排主控DMA(直接記憶體存取）資料轉 移。亦可使用其他類型之NIC。對於不具有匯流排主控能 力之NIC，NIC器件驅動程式將需要支援資料轉移。 22由此可包括用於存取網路鏈路媒體之收發器22】、主機 輸入/輸出（I/O)單元22s、封包接收記憶體223、封包傳輸記 憶體224，及訊框處理器η”現額外參看圖3，傳入之訊框 被置放於本端接收緩衝器中（定位於NIC之接收記憶體SI 中），且NIC處理器22s起始一 DMA轉移至主機2〇(經由wc I/O單元222)。訊框内容經由主機匯流排刊而轉移且寫入至 主機記憶體38内之緩衝器中。NIC處理器225藉由檢驗 2理器225將已先前自主機2〇取得之下一可用緩衝器描述 符來確定訊框之開始的記憶體位1。NIC 22修改先前取得 之緩衝器描述符來添加關於新訊框之資訊（諸如，其長 度、總和檢查碼資訊等），接著起始經修改之緩衝器描述 符至主機記憶體38的DMA轉移。詳言之，另外如圖4所展 示1使用彼環狀緩衝器之NIC寫入指標之當前值將經修改 的緩衝器描述符置放於主機接收環狀緩衝器34中。視 士何、差組態以與主機作業系統互動而定，NIC接著可引 起硬體中斷，該硬體中斷將調用NIC器件驅動程式％來 讀取接收環狀緩衝器34上之經修改之緩衝器描述符，以便 I32835.doc 200920035 棟取新訊框及將其處理至主機的核心協定堆疊中。由於效 率原因，通常在某數目之傳入訊框已由NIC 22處理且其緩 衝器描述符已被DM A叢發轉移至接收環狀緩衝器上之後 引起此中斷。在服務中斷時，自最後中斷以來，NIC器件 驅動程式26使用接收環狀緩衝器之主機讀取指標，以定位 由NIC 22置放於接收環狀緩衝器34中之所有經修改的緩衝 器描述符。器件驅動程式26接著將經修改之緩衝器描述符 傳遞至核心協定堆疊28以用於進一步處理及自中斷返回。 注意，可使用輪詢替代硬體中斷以便調用NIC器件驅動程 式26來服務接收環狀緩衝器34。 前述處理在封包傳輸期間實質上相反。通知主機作業系 統待傳輸之新訊框資料在主機記憶體3 8之緩衝器中。作業 系統為訊框建置一緩衝器描述符且將其置放於傳輸環狀緩 衝器32中，使用主機寫入指標來如此進行。NIC器件驅動 程式26告知NIC 22新緩衝器描述符準備好被取得及處理。 由於放率原因，通常在某數目之訊框準備好被處理用於傳 輸之後告知NIC 22。NIC處理器22s起始來自傳輸環狀緩衝 器32之新緩衝器描述符之DMA叢發轉移且處理其。在確定 持有新。fL框之緩衝器之記憶體位址之後，Nic處理器225起 始訊框内容跨越主機匯流排36之DMA轉移。訊框内容經由 NIC I/O單元22a接收且置放於NIC之傳輸記憶體η*中之本 端傳輸緩衝器中。當給定訊框之所有區段已抵達時，Nic 22將彼訊框傳輸至網路鏈路24上。視NIC 22如何經組態以 與主機作業系統互動而定，NIC可引起對主機20之中斷以 132835.doc 12 200920035 指示訊框傳輸已完成。
如上文借助於背景所描述，前述訊框處理程序之缺陷在 於不可令人滿意地處置QoS優先級。在訊框接收期間Y傳 入訊框以其自NK： 22接收之次序在接收環狀緩衝器3Θ2上排 入佇列（按引用）。此意謂資料去往高優先級應用程式Μ〗之 高優先級訊框可與去往中間優先級應用程式3 〇 a或低優先 級應用程式3〇3的較低優先級訊框交替。給定網路訊務之 經常突發本質’高優先級訊框可在接收環狀緩衝器32上排 入佇列，接著是若干低優先級訊框之叢發，及再次接著另 一高優先級訊框。因為NIC器件驅動程式26順次處理接收 環狀緩衝器32上之緩衝器描述符（藉纟使主機讀取指標遞 增）’所以高優先級應用程式3〇1可在器件驅動程式處理低 優先級訊框之同時遭遇不良通信潛時。在訊框傳輸期間，-傳出訊框以其自核心協定堆疊28接收之次序在傳輸環狀緩 衝器3 4上排入>f 丁列。此意謂自高優先級應用程式3…發出 之高優先級訊框可與來自中間優先級應用程式3〇2或低優 先級應用程式3〇3的較低優先級訊框交替。又，給定網路 訊務之經常突發本質，高優先級訊框可在傳輸環狀緩衝器 34上排入佇列，接著是若干低優先級訊框之叢發，及再次 接著另一高優先級訊框。因為NIC處理器22s順次處理傳輪 環狀緩衝器34上之緩衝器描述符（藉由使NIC讀取指標遞 增），所以高優先級應用程式3〇1可在NIC處理低優先級訊 框之同時遭遇不良通信潛時。 本揭不案說明圖1之網路端點系統2可經改良以便克服前 132835.doc •13- 200920035 述問題及提供支援加強之端對端網路Q〇S的若干方式。每 一技術涉及多個網路資料處置通道之使用以單獨地處置具 有不同QoS優先級之訊框，使得較高優先級訊框將不被阻 塞於較低優先級訊框後面。在一實施中，在圖5中所展 不，網路端點系統2具體化為在多數方面與圖2之網路主機 20等同之經改良的IP網路主機2〇A(如藉由使用大體上對應 之參考數字所展示）。然而，替代如圖2中所展示之僅單對 發送/接收緩衝器32/34，網路主機20A及NIC 22A支援多對 發送/接收環狀緩衝器32A〗/34A!、32A2/34A2及 32八3/34八3。每一環狀緩衝器對表示可與給定q〇s.先級相 關聯之驅動程式級訊框處理通道。在圖5中，環狀緩衝器 對32A〗/34A〗（其中每一環狀緩衝器分別標記為Ητχ及HRX) 對應於高優先級層級，環狀緩衝器對32a2/34a2(；其中每一 環狀緩衝器分別標記為MTX及MRX)對應於中間優先級層 級，且％狀緩衝器對32AS/34A3(其中每一環狀緩衝器分別 標記為LTX及LRX)對應於低優先級層級。應瞭解，額外環 狀緩衝器對可在需要更多優先級層級的情況下被添加，本 文之三個環狀緩衝器對之描述為任意的且僅為了說明之目 的。圖5之NIC處理器22AS不同於圖2之習知NIC處理器225 之處在於其包括與具有不同qoS優先級之發送/接收緩衝器 32A1/34A1、32A2/34A2及32A3/34A3相關聯之優先級映射邏 輯 22A6。 現額外參看圖5A之流程圖’當接收訊框（步驟5 A-1)時， NIC優先級映射邏輯22As讀取每一傳入訊框中之Q〇s資訊 132835.doc -14- 200920035 (步驟5A-2)且將訊框（按引用）置放於正確的接收環狀緩衝 器34A,、34八2或34八3中用於處理（步驟5A_3)。犯匸器件驅 動程式26A亦經修改以包括環狀緩衝器選擇邏輯％、。當 NIC器件驅動程式26A在訊框接收之後被調用時，環狀緩 衝器選擇邏輯2 6 A丨按接收環狀緩衝器之各別優先級之次序 來處理接收環狀緩衝器34Al、34、及34、（步驟5a_句。詳 言之，每當回應於NIC硬體中斷或NIC輪詢操作而調用nic 器件驅動程式26A時，其首先處理高優先級接收環狀 IS34A, ’將其上之所有高優先級緩衝器描述符傳遞至核心 協定堆疊28A用於遞送至高優先級應用程式3〇、。接著對 中間優先級接收環狀緩衝器34、執行類似處理，接著是低 優先級接收環狀緩衝器34、。此情形移除由不同優先級訊 框之交錯處理所導致之器件瓶頸且賦能此等訊框由核心協 定堆疊根據其相對QoS優先級進行處理。 現額外參看圖5B之流程圖’當發送封包時，器件驅 動程式之m狀緩衝器選擇邏輯26Αι評#自核心協定堆疊 28A所接收之緩衝器描述符的優先級（步驟π」）且將其置 放於對應之傳輸環狀緩衝器32A丨、32心或32〜上（步驟 )在步驟5B-3中’在告知NIC 22A新訊框準備好傳輸之 後He之優先級映射邏輯22A6首先處理高優先級傳輸環 狀緩衝器32Al，使得高優先級訊框在中間優先級訊框及低 優先級訊框之前傳輸。接著對中間優先級傳輸環狀緩衝器 32八2執行類似處理，接著是低優先級傳輸環狀緩衝器 32八3。此情形移除由不同優先級訊框之交錯處理所導致之 132835.doc •15- 200920035 器件瓶頸且賦能此等訊框根據其相對Q〇s優先級而被傳輸 至'用路鏈路24 A上，由此產生q〇s加強之傳輸（步驟5Β_4)。 圖6說明替代性實施，其中網路端點系統2以多數方面與 圖5之網路主機2〇a等同的經改良之1?網路主機2〇B具體化 (如藉由使用大體上對應之參考數字所展示）。然而，接收/ 傳輸環狀緩衝器32Bl/34Bl、321/341及32B3/34B3中之每 一者與核心協定堆疊2 8 B内之協定堆疊級訊框優先級通道 相關聯。NIC器件驅動程式26B進一步包括用於實施前述 關聯之通道選擇邏輯26B2。接收環狀緩衝器34Βι、34心及 34B3分別與核心協定接收通道28Bl、28B2及28B3相關聯。 傳輸環狀緩衝器32Bl、UK及ΜΙ分別與核心協定傳輸通 道 28B4、28B5 及 28BA 關聯。 現額外參看圖6A之流程圖，在訊框接收（步驟6八_1)期 間，NIC優先級映射邏輯22B6讀取每一傳入訊框中之 資訊（步驟6A-2)且將訊框（按引用）置放於正確的接收環狀 緩衝器34B!、34B2或3仙3中用於處理（步驟6A_3)。每當回 應於NIC硬體中斷或NIC輪詢操作而調用NIC器件驅動程式 26B時，環狀緩衝器選擇邏輯26B]以接收環狀緩衝器之各 別優先級之次序來處理接收環狀緩衝器34Βι、34B2及 34B3(步驟6A-4)。NIC 26B接著將緩衝器描述符根據其各 別優先級自經優先化之接收環狀緩衝器34Αι、Μ、及 轉移至經優先化的接收通道28B]、28B2及28b3(步驟6a_ 5)。詳言之，NIC器件驅動程式之通道選擇邏輯26b2將緩 衝器描述符自高優先級接收環狀緩衝器34B】轉移至高優先 132835.doc -16 · 200920035 級接收通道28Bl。類似地，將中間優先級緩衝器描述符自 中間優先級接收環狀緩衝器則2轉移至中間優先級接收通 道28Bl，且將低優先級緩衝器描述符自低優先級接收環狀 緩衝器34B3轉移至低優先級接收通道28b3。 現額外參看圖6B之流程圖，在訊框傳輸期間，緩衝器描 述符自傳輸通道28B4、28b5及遍6接收（步驟叫）且以優 先化為基礎而置放於對應之傳輸環狀、^ ^ 谓⑽祕·2)。詳言之，_件驅動程式== 擇邏輯26Bj緩衝器描述符自高優先級傳輸通道28B4轉移 至高優先級傳輸環狀緩衝器32Βι。類似地，將中間優先級 緩衝器描述符自中間優先級傳輸通道28Bs轉移至中間優先 級傳輸環狀緩衝H32B2，且將低優先級緩衝器描述符自低 優先級傳輸通道28Βό轉移至低優先級傳輸環狀緩衝器 32B3。在步驟6b_3中，在告知NIC： 22B新訊框準備好傳輸 之後，NIC之優先級映射邏輯mi首先處理高優先級傳輸 衣狀緩衝器32B1，使得高優先級訊框在中間優先級訊框及 低優先級訊框之前傳輸。接著對中間優先級傳輸環狀緩衝 器32B2執行類似處理’接著是低優先級傳輸環狀緩衝器 32B3 °此情形移除由不同優先級訊框之交錯處理所導致之 器件槪頸且賦能此等訊框根據其相對卩〇8優先級而被傳輸 至網路鏈路24B上，由此產生QoS加強之傳輸（步驟6B-4)。 核心協定通道28B〗、28B2、28B3、28B4、28B5及28B6可 此自身被給定一引起其按偏好執行的權重。舉例而言，用 於通道 28B!、28B2、28B3、28B4、28B5 及 28B6 之通道處理 132835.doc 200920035 可在單獨執行執行緒中實施，且可使用引起執行 優先級層級下執行（例如 不冋 ^ ^ 邛马絰優先化之執行執行緒）之 執行緒優先級指示符來達成 、' 可能通知資料緩衝哭配置ίΓ 類似地’優先級亦 幻“ 睛求，使得當記憶體低時，與較
先級任務/封包相關聯之請求被丟棄。舉例而言，NIC 牛驅動程式22B可負責在其處理接收環狀緩衝器地】、 34B2及34B3之後配置新綫徐哭 啊後衡以田逑符。主機作業系統中之 配置機制41(例如，作為核心協定堆疊28B之部分） 可4實施使仔當存在低記憶體條件時，僅關於高優先級 接收環狀緩衝器34Bl之緩衝器配置請求將被准予，而關於 中間優先級接收環狀緩衝器34B2及低優先級接收環狀緩衝 器34B3之緩衝器配置請求將丢棄直至更多記憶體變得可用 為止。類似地，可對傳輸側執行緩衝器配置處理。由此， 使用圖6之實施，高優先級資料將受益於增加之q〇s，此歸 因於專用高優先級環狀緩衝器32Βι及34Βι、核心協定通道 28BJ28B4中之高優先級執行緒處理，及低記憶體條件期 間之圯憶體配置偏好之組合。下文結合圖9及圖1〇更詳細 描述核心協定通道處理之例示性實施。 圖7說明替代性實施，其中網路端點系統2以多數方面與 圊6之網路主機20B等同的經改良之Ip網路主機2〇c具體化 (如藉由使用大體上對應之參考數字所展示）。然而，標準 NIC 22C使用單組發送/接收環狀緩衝器32C/34C(如上文根 據圖2至圖4所描述）。NIC器件驅動程式26C不需要環狀緩 衝器選擇邏輯’但替代地具有優先級映射邏輯26Ci用於確 132835.doc -18· 200920035 定心4接收％狀緩衝器32C/34C中之緩衝器描述符的⑽ 優先級。me器件驅動程式26亦包括通道選擇邏輯26C2, UΜμ優先化之緩衝器描述符與不同核心協定通道 (即’核心協定接收兩 安收通道28<^、28C2及28C3，及核心協定 傳輸通道28C4、28(：5及28(：6)相關聯。 現額外參看圖7八之流程圖’在訊框接收(步驟7A_1)期 • 默優先級映射邏輯22C6絲每一傳入訊框中之Q〇s Μ Λ(步驟7A·2)且將訊框（按引用）置放於接收環狀緩衝器 34C中用於處理(步驟7A-3)。注意，由緩衝器描述符引用 之訊框將包括指示訊框優先級之Q〇S指示符。每當回應於 NIC硬體中斷或NIC輪詢操作而調用nic器件驅動程式 時’緩衝器描述符在接收環狀緩衝器34〇：上處理且根據其 各別優先級而遞送至經優先化之接收通道28C,、28。2及 28C3(步驟7A_4)。詳言之，mc器件驅動程式之優先級映 射邏輯26Ci及通道選擇邏輯心分別檢查接收環狀緩衝器 ^ 34C上之緩衝器描述符來確定其優先級。高優先級緩衝器 描述符經識別及轉移至高優先級接收通道28Cl。類似地，
將中間優先級緩衝器描述符識別並自接收環狀緩衝器34C 轉移至中間優先級接收通道28C2，且將低優先級緩衝器描 述符識別並自接收環狀緩衝器34C轉移至低優先級接收通 道28C3。NIC器件驅動程式26將由此使傳入訊框與正確優 先級之核〜協定通道相關聯。如上文結合圖6所描述，此 等核心Μ通道可在具有$同優先級之不同執行執行緒中 執行。 132835.doc -19- 200920035 現額外參看圖7B之流程圖，在訊框傳輸期間，緩衝器插 述符自傳輸通道28C4、28C5及28C6接收（步驟7Β_υ且按气 框優先級之次序置放於傳輸環狀緩衝器32C上（步驟7β_2)。 詳言之，NIC器件驅動程式之通道選擇邏輯π。首先將緩 衝器描述符自高優先級傳輸通道28(：4轉移至傳輸環狀緩衝 器32C。類似地，接著將中間優先級緩衝器描述符自中間 優先級傳輸通道28C5轉移至傳輸環狀緩衝器32C，且將低 優先級緩衝器描述符自低優先級傳輸通道MG轉移至傳輸 環狀缓衝器32C。輸A訊框（0utb〇und frame)將由此提供至 NIC 22C用於由具有不同優先級之核心協定通道傳輪。詳 言之，在步驟7B-3中，在告知NIC 22c新訊框準備好傳輪 之後，NIC之優先級映射邏輯22。處理傳輸環狀緩衝器 32C上之按優先級排序之緩衝器描述符，使得在中間優先 級訊框及低優先級訊框之前傳輸高優先級職^此情形移 除由不同優先級訊框之交錯處理所導致之器件瓶頸且賦能 此等訊框根據其相對Qos優先級而傳輸至網路鏈路Me 上，由此產生QoS加強之傳輸（步驟7B_4)。 在圖5、圖6及圖7中所展示之實施中之任一者中，圖丄中 所展示之位於網路4之人口處的邊緣路由器8可用優先級插 入邏輯42來實施’該優纽插人邏輯42在此f訊尚未存在 的情況下將優先級指示符插人於鏈路層訊框中。此情形可 為諸如區分的服務之網路層Q 〇 s機制用於網路4中的情況。 因為NIC按照慣例檢查鏈路層訊框f訊而需要鏈路層優先 級指示符，但僅訊框囊封之Ip網路層封包之ιρ位址部分。 132835.doc -20· 200920035 如圖8之例示性乙太網路訊框44中所展示，鏈路層優先級 指示符可根據IEEE 802.1Q/802.1P標準來插入。詳言之， IEEE 802.1P使用者優先級位元可插入於乙太網路訊框 44(標記為"TCI-使用者優先級（TCI-USER PRIORITY)”）之 IEEE 802，1Q TCI(標籤控制資訊）攔位中。亦可使用其他鏈 路層優先級指示符。優先級插入邏輯44檢查訊框44之1?封 包部分以確定其中之網路層Qos優先級指示符的值。在圖8 中，展示訊框44囊封一 IPV4(網際網路協定版本4)網路層封 包46。封包46之TOS(服務類型）攔位用於區分的服務型 QoS·#理。在確定封包46之丁08攔位中之q〇s資訊的值之 後，優先級插入邏輯44將其映射至對應之鏈路層q〇s值且 將此值插入於訊框44之TCI-USER PRIORITY欄位中。 或者，替代使邊緣路由器插入鏈路層優先級指示符， NIC 22A、22B及22C中之任一者可經調適以檢查經囊封之 IP封包46關於其網路層優先級指示符。若NIC 22八、22b及 22C並未經調適以支援此檢查，則優先級分類可藉由各別 NIC器件驅動程式26A、26B&26C來執行。 現轉至圖9及圖1〇，展示用於實施由圖6之巧網路主機 細使用之核心協定通道的兩個替代性技術。僅借助於實 例，圖9及圖1〇說明多通道訊框處理如何可在”網路主機 20B中執行’其使用複數個環狀緩衝器及複數個核心協定 通道。注意，除僅單—環狀緩衝料可能存在以外，相同 核心協定處理技術可用於圖7之抒網路主機2〇c中。 在圖9中，展示三個接收環狀緩衝器34B〗、3叫及地 132835.doc 200920035
在網路鏈路24B上之訊框接收之後自NIC 22B接收緩衝器描 述符。如上文所描述’在NIC 22B將不同優先級之緩衝器 描述符寫入至環狀緩衝器34B!、34B2及34B3之後，調用 NIC器件驅動程式26B(通常經由硬體中斷）以擷取緩衝器描 述符及將其轉發至核心協定堆疊28B。在一些作業系統（諸 如，Linux®核心版本2.6)中，執行於硬體中斷内容中之nic 器件驅動程式將接收環狀緩衝器上之緩衝器描述符轉移至 一每中央處理單元（per_cpu)積存（backl〇g)佇列。在排入佇 列操作之後，器件驅動程式排程軟體中斷（s〇ftirq)來處理 積存仵列，接著退出硬體巾斷1則軟體巾斷時，其處 理積存仔列上之緩衝器描述符，㈣$丨起其沿核心協定堆 疊向上傳遞至一接收佇列。 在圖9之實施中’核心協定通道28Β】、μι及細3被實 施^組經優先化之積存仵列48及一對應組接收仔列5〇。、 詳言之，料高優先級核道娜，存在高優先級 積存佇列48,及高優先級接收佇列％】。類似地，對於高中 間優先級核心Μ通道28Β2，存在中間優L級積存 =及中間優先級接Μ⑽2，且對於低優先級協定通道 3 #在低優先級積存仵列叫及低優先級接收件列 軟體中斷邏輯52用於處理積存㈣A鳴及％。 2對早—積存仵列執行習知緩衝H描述符處理，圖9中 之軟體中斷邏輯5 2可經难、奋，、， 481、48及48，… 適按順序型式處理積存仵列 間 2 3 ’以南優先級積存佇列48】開始，接著是中 8級積存仔列482，且以低優先級積存仔列483結束。 132835.doc •22· 200920035 以此方式’各別佇列中之緩衝 優先化型式來處理。发他°田迷付將由軟體中斷52以 引起軟體中斷52相對_^ "理演算法亦可使用，諸如 —加= 48丨、482及48,之卢w J對母一積存仔列 3之處理細加時間限制 體中斷52放棄主機處1保# &列在軟 益之别接收注意信號（attention)。 較向層處理邏輯54可用於以 ） 5心及叫上之不同優先級緩衝器;^處理接收㈣5〇1、 ^ ^ 衝益掐述符。若需要，則較莴 層處理邏輯54可為多執 ςΛ K cn丄， 便仔母—接收佇列50丨、 5〇2及5〇3由對應優先級之執行執行緒來處理。 Ο ’稍微不_處置核心協定通道28ι鳴及 冰。僅使用單-積存仵列48及接收件列5〇。在封包接收 期間，置之經優先化的緩衝器描述符接著可由軟中斷邏輯 52之户個層級來提供’以提供多執行緒緩衝器描述符處 理。詳言之’圖1〇之„>網路主機細可實施高優先級軟體 中斷521、中間優先級軟體中斷％及必要情況下，低優先 級軟體中斷523。此等中斷可在對應之高、中間及低執行 緒優先級層級下執行。在NIC器件驅動程式遍順序地將 高優先級、中間優先級及低優先級緩衝器描述符置放於積 存仵列48上之後，其可單獨地排程軟體中斷^、仏及％ 用於執行。高優先級軟體中斷52ι將歸因於其高優先級而 首先執行且處理高優先級緩衝器招述符。高優先級軟體中 斷521亦可在其具有時間的情況下繼續處理中間及低優先 級缓衝器描述符。否則，此等緩衝器描述符可由中間優先 132835.doc -23- 200920035 、级軟體中斷522處置，接著由低優先級軟體中斷523處置（若 必要）°圖10之較高層處理54與圖9中相同。 η Ο 因此’已揭示一種用於加強端對端網路qoS之技術。應 瞭解’前述概念可以資料處理系統、機器實施方法及電腦 程式產品（其中程式設計邏輯由一或多個機器可使用媒體 提供以用於控制資料處理系統而執行所需的功能）中之任 一者來不同地具體化。關於資料處理系統及機器實施方 法’圖11說明可用於實施網路端點系統2之例示性硬體環 境1〇〇。硬體環境100包括cpu或其他資料處理資源1〇2及 提供資料處理核心之主記憶體1〇4、用於產生視覺輸出資 訊至顯示器監視器1〇7之圖形卡1〇6、周邊儲存器件1〇8、 其他周邊器件11 〇，及互連前述元件之匯流排基礎結構 112。可將網路端點系統2之軟體組件載入於主記憶體 中。各種ι/ο(輸入/輸出）資源可由周邊器件11〇提供，周邊 盗件110可包括USB匯流排控制||、SCSI碟片控制器及 NIC。監視器1〇7可實施為使用者介面之部分。 關於八有機器可讀媒體及程式設計邏輯之電腦程式產 由圖12中之參考數子2〇〇展示用於儲存程式設計邏輯 之例示性資料儲存媒體。媒體2〇〇展示為按照慣例用於商 業軟體出售之類型之攜帶型光學儲存碟片，諸如，緊密碟 片-唯讀記憶體（CD-ROM)碟片、緊密碟片·讀/寫（cd_r/w) 碟片，及數位化多功能碟片（DVD)。此媒體可單獨或結合 併有所需功月&性之另一軟體漆σ冰μ — 釈體產σ〇來儲存網路端點系統2之 程式設計邏輯。程式設計邏輯亦 、铒亦可由攜帶型磁性媒體（諸 132835.doc -24· 200920035 如’軟性碟月、快閃記憶棒等 片驅動）組合之磁性媒體 s與驅動系統（例如’碟 (諸如，隨機存取記憶體(RAM)、入二科處理平台中之媒趙 半導體或固態記憶體）提供。更廣^憶體（ROM)或其他 電子、磁性、光學、電磁、紅外:地，媒體可包含任何 件，傳輸或傳播媒體(諸如 導體系統或裝置或器 達、《或傳送用^資料處存、傳 行系統、裝置或器件使用或結二 或其他指令執 他指令執行系統、裝置或器件的1 =統、電腦或其 (包括信號)。亦應瞭解，本發明可之其他實體 Λ , Α 乃硬體邏輯盥款护开姓 之組合具體化，且軟體元件 、铒/、軟體凡件 軟體、微碼等。 牛h括（但不限於冷體、常駐 =描述了本發明之各種實施例，但應顯而易 :二發明實施許多變化及替代性實施例。因此，應理 =根據附加之申請專利範圍及其等效物之精神： 不以任何方式限制本發明。 r 【圖式簡單說明】 圖1為展示例示性I p網路之功能方塊圖 示性網路資料處 圖2為展示先前技術IP網路主機中之例 理的功能方塊圖； 之網路資料 之網路資料 圖3為展示由圖2之先前技術ip網路主機執行 處理的另一視圖之功能方塊圖； 圖4為展示由圖2之先前技術ip網路主機執行 處理的又一視圖之功能方塊圖； 132835.doc •25- 200920035 圖5為由一第一例示性經改良之j p 網路主機執行 性網路資料處理的功能方塊圖； 圖5A為由圖5之IP網路主機執衧 . 订夂例不性訊框接 之例示 的流程圖； 收處理 圖5B為由圖5之IP網路主機執行 仃之例不性訊框傳 的流程圖； W 圖6為由一第二例示性經改良 路主機執行 性網路資料處理的功能方塊圖； 圖6A為由圖6之1?網路主機執行之例示性 輸處理 之例示 的流程圖； 圖6B為由圖6之IP網路主機執行 的流程圖； 圖7為由一第三例示性經改良 訊框接收處 理 之例示性矾框傳輸處理 性網路資料處理的功能方塊圖； 之1P網路主機執行之例示 C..
J 圖7A為由圖7之IP網路主機勃弁 的流程圖； _仃之例示性訊框接收處理 圖7B為由圖7之ip網路 的流程圖； 圖8為囊封一 IPv4網路層封包之 β 了匕之鏈路層乙太網路訊框 圖解說明。 圖9為展示圖6之第二例示性經改良 替代性實施之功能方塊圖； 圖10為展示圖6之第二例示性經改良之ιρ 二替代性實施之功能方塊圖； 主機執行之例示性訊框傳輸處 理 的 之IP網路主機的第一 網路主機的第 I32835.doc • 26 · 200920035 圖11為展示可用於提供一用於實施圖5至圖7之經改良之 IP網路主機的系統之例不性資料處理硬體之功能方塊圖. 及 口圖12為可用於圖5至圖7之網路主機之軟體及/或韌體邏 輯的電腦程式產品實施中的例示性儲存媒體之圖解表示。 【主要元件符號說明】 2 t ^ 網路端點系統 4 IP網路
6 8 8A 8B 10 12 20 20A 20B 20C 22 22】
路由節點 邊緣節點 第 鍵路介面 弟一鍵路介面 其他網路 遠端端點系統 主機 IP網路主機 IP網路主機 IP網路主機 網路介面卡（NIC) 收發器 主機輸入/輸出（I/O)單元 封包接收記憶體 封包傳輪記憶體 訊框處理器/NIC處理器 132835.doc -27- 200920035 22A 網路介面卡（NIC) 22AX 媒體存取收發器 22A2 NIC主機輸入/輸出單元 22A3 接收記憶體 22A4 傳輸記憶體 22A5 訊框處理器 22A6 優先級映射邏輯 22B 網路介面卡（NIC) 22B, 媒體存取收發器 22B2 NIC主機輸入/輸出單元 22B3 接收記憶體 22B4 傳輸記憶體 22B5 訊框處理器 22B6 優先級映射邏輯 22C 網路介面卡（NIC) 22C, 媒體存取收發器 22C2 NIC主機輸入/輸出單元 22C3 接收記憶體 22C4 傳輸記憶體 22C5 訊框處理器 24 網路鏈路 24A 網路鏈路 24B 網路鏈路 24C 網路鏈路 132835.doc •28- 200920035
26 作業系統NIC器件驅動程式 26A NIC器件驅動程式 26Aj 環狀緩衝器選擇邏輯 26B NIC器件驅動程式 26B, 環狀緩衝器選擇邏輯 26B2 通道選擇邏輯 26C NIC器件驅動程式 26Ci 優先級映射邏輯 26C2 通道選擇邏輯 28 核心協定堆疊 28A 核心協定堆疊 28B 核心協定堆疊 28B, 核“協疋接收通道/高優先級接收通道 28B2 核“協义接收通道/中間優先級接收通道 28B3 核〜協定接收通道/低優先級接收通道 28B4 核心協定傳輸通道/高優先級傳輸通道 28B5 核心協定傳輸通道/中間優先級傳輸通道 28B6 核心協定傳輸通道/低優先級傳輸通道 28C 核心協定堆疊 28C, 核心協定接收通道/高優先級接收通道 28C2 核心協定接收通道/中間優先級接收通道 28C3 核心協定接收通道/低優先級接收通道 28C4 核心協定傳輸通道/高優先級傳輸通道 28C5 核心協定傳輸通道/中間優先級傳輸通道 132835.doc -29- 200920035 28C6 核心協定傳輸通道/低優先級傳輸通道 30, 高優先級應用程式 302 中間優先級應用程式 303 低優先級應用程式 30Aj 高優先級應用程式 30A2 中間優先級應用程式 3〇A3 低優先級應用程式 30B, 高優先級應用程式 30B2 中間優先級應用程式 30B3 低優先級應用程式 30Ci 高優先級應用程式 30C2 中間優先級應用程式 30C3 低優先級應用程式 32 環狀緩衝器 32Aj 環狀緩衝器 32A2 環狀緩衝器 32A3 環狀緩衝器 32B, 環狀緩衝器 32B2 環狀緩衝器 32B3 環狀緩衝器 32C 環狀緩衝器 34 環狀緩衝器 34A, 環狀緩衝器 34A2 環狀緩衝器 132835.doc -30- 200920035 34A3 環狀緩衝器 34B, 環狀緩衝器 34B2 環狀緩衝器 34B3 環狀緩衝器 34C 環狀緩衝器 36 主機匯流排 38 主機記憶體 40 主機處理器 〇 41 緩衝器配置機制 42 優先級插入邏輯 44 乙太網路訊框 46 IPv4(網際網路協定版本4)網路層封包 48 經優先化之積存佇列 48, 高優先級積存佇列 482 中間優先級積存佇列 483 低優先級積存佇列 ' 50 接收仵列 5〇i 高優先級接收佇列 502 中間優先級接收佇列 5〇3 低優先級接收佇列 52 軟體中斷邏輯/軟體中斷 52, 高優先級軟體中斷 522 中間優先級軟體中斷 523 低優先級軟體中斷 132835.doc -31 · 200920035 54 較高層處理邏輯 100 硬體環境 102 CPU或其他資料處理資源 104 主記憶體 106 圖形卡 107 顯示器監視器 108 周邊儲存器件 110 周邊器件 112 匯流排基礎結構 200 資料儲存媒體 132835.doc -32-

Claims (1)

  1. 200920035 十、申請專利範圍： r 一種網路端點系統，其經調適以接收代表一操作於由該 網路端點系統所實施之一網路協定堆疊之應用層處的資 料消費者之不同優先級之網路資料，其包含： -網路介面控制器’其經調適以接收含有該網路資料 之網路訊框； 複數個網路資料處置通道，其各自具有一相關聯之優 先級；及 、 及處理邏輯’其經調適以根據該網絡資料優先級 以優先化為基礎來將該網路資料自該網路介面控制器轉 移至該複數個資料處置通道。 2· 如清求項1之备 . ^ 糸、，先’其中該網路資料優先級由該等網路 訊框中之—優先級指示符攔位來指示。 3.如請求項2之糸& . 一么 乐統，其中該網路介面控制器或該系統中 、1面控制器器件驅動程式實施該優先級處理邏 、檢查°亥優先級指示符欄位作為該訊框之一鏈路層 部分中的—鏈 層優先級指示符或該訊框中之一網路封 ^分中之一網路層優先級指示符中的一者。 4·如請求項1之系統，其中： Χ \個網路貪料處置通道包含含有對應於該網路資 料之緩衝器沪、+, _ ^ 裔撝述符之複數個環狀緩衝器； 该優先級慮、s 射邏輯來實 由該網路介面控制器中之優先級映 路訊框及根摅：亥優先級映射邏輯經調適以檢查該等網 μ網路資料優先級以優先化為基礎來將該 132835.doc 200920035 等=描述符遞送至該複數個 則憂先級處理邏輯進—衝器，且 制器器件驅動程式中之提办 系、、先中之一網路介面控 環狀緩衝器選擇邏輯經調衝器選擇邏輯來實施，該 優先化為基礎來處理該據該網路資料優先級以 器描述符。 “個環狀緩衝器中之該等緩衝 5. 如請求項】之系統，其令： 該複數個網路資料處置通道包 該網路資科之緩衝器描述符數°。適以處理對應於 道；且 複數個核心協定堆疊通 該優先級處理邏輯由該系 件驅動程式中之通道選擇邏輯來實施網路介面控制器器 經調適以根據該網路資料優先級邏輯 等緩衝器描述符遞送至該等核心協定堆=基礎來將該 “請求項5之系統，其中該 = 含複數個緩衝器描述符㈣，其經堆豐通道包 料優先級以優先化為基礎來 ^以根據6亥網路資 列。 緩衝器描述符排入仔 7. =求項5之系統’其中該複數個核心協定 μ優先化之緩衝m符處理執行緒。 ^ 8. 如請求項1之系統，其中： 該複數個網路資料處置通道包含含有對應於該 ;斗之緩衝器描述符之複數個環狀緩衝器； 貝 該複數個網路資料處置通道進-步包含經調適以處理 132835.doc 200920035 對應於該綱牧& w 罔路資料之緩衝器描述符的複數個核心協定堆 疊通道； 先、、及處理邏輯由該網路介面控制器中之優先級映 射邏輯來實# 5亥優先級映射邏輯經調適以檢查該等網 路訊框及根據該網路資料優先級以優先化為基礎來將該 等緩衝器描述符遞送至該複數個環狀緩衝器；且 ,優先級處理邏輯進-步由該系統中之-網路介面控 7以件驅動程式中之環狀緩衝n選擇邏輯來實施，該 ;衣狀緩衝器選擇邏輯經調適以根據該網路資料優先級以 優先化為基礎來處理該複數個環狀緩衝器中之該等 器描述符；且 =優先級處理邏輯進—步由該網路介面控制器器件驅 程式中之通道選擇邏輯來實施’該通道選擇邏輯經調 =根據該網路資料優先級以優先化為基礎來將該複數 狀緩衝器上之該等緩衝II描述符遞送至該等核心協 疋堆疊通道。 9’如π求項4之系統’其進一步包括緩衝器配置邏輯，該 _器配置邏輯經調適以根據該網路資料優先級及根據 °己憶體可用性以優先化為& ^ 叫 尤化為基礎來配置該等緩衝器描述 #。 1 〇.如請求項1之系統，其中該資 二丨十 、τ这貝枓肩費者亦充當一網路資 科來源且該優先級處理邏輯進— 弭遇步經調適以根據該網路 育料優先級以優先化為基礎將嗜 1 土亥網路資料自該複數個資 枓處置通道轉移至該網路介面控制器。 132835.doc 200920035 π· 一種用於接收代表一操作於一網路協定堆疊之應用層處 之資料消費者的不同優先級之網路資料的方法，其包 含： ι 在一網路介面控制器處接收含有該網路資料之網路訊 框； 提供各自具有-相關聯之優先級之複數個網路資料處 置通道；及 執行優先級處理以根據該網絡優先級以優先化為基礎 來將該網路資料自該網路介面控制器轉移至該複數個網 路資料處置通道。 a如請求項"之方法，其中該網路資料優先級由該等網路 訊框中之一優先級指示符攔位來指示。 13. 如請求項12之方法’其中該優先級處理進—步包括檢查 該優先級指示符欄位作為該訊框之—鏈路層部分中之一 鏈路層優先級指示符或該訊框的—網路封包部分中之— 網路層優先級指示符中之一者。 14. 如請求項11之方法，其中： 該複數個網路資料處置通道包含含有對應於該網路資 料之緩衝器描述符之複數個環狀緩衝器； :優先級處理由該網路介面控制器中之優先級映射邏 輯來實施’該優先級映射邏輯經調適以檢查該等網路訊 框及根據該網路資料優先級以優先化為基礎來將該等緩 衝為描述符遞送至該複數個環狀緩衝器〖且 該優先級處理進一步由咭备姑士 艾田该糸統中之—網路介面控制器 I32835.doc 200920035 器件驅動程式中之環狀緩衝器選擇邏輯來實施，該環狀 緩衝器選擇邏輯經★周读以i ……網路資料優先級以優先 =基礎來處理該複數個環狀緩衝器中之該等緩衝器描 1 5.如請求項11之方法，其中： 該複數個網路資料處置通道包含經調適以處理對應於 該網路資料之緩衝器描述符的複數個核心協定堆疊通 道；且
    ㈣先級處理由該系統中之一網路介面控制器器件驅 動私式中之通道選擇邏輯來實施，該通道選擇邏輯經調 適以根據該網路㈣優先級則憂先化為基礎來將該等緩 衝益描述符遞送至該等核心協定堆疊通道。 16.如晴求項15之方法，复由 、 万法其中該複數個核心協定堆疊通道包 3複數個緩衝器指^^ 1 钆付仔列，其經調適而以優先化為基 礎來將該等緩衝器描述符排入仵列。 士明求項15之方法’其中該複數個核心協定堆疊通道包 含經優先化之緩衝器描述符處理執行緒。 1 8.如請求項11之方法，其中： —個網路資料處置通道包含含有對應於該網路資 料，緩衝器描述符之複數個環狀緩衝器； X複數個網路:貝料處置通道進一步包含經調適以處理 對應於該網路眘料夕經# 才斗之緩衝描述符的複數個核心協定雄 疊通道； α玄優先級處理由該網路介面控制器中之優先級映射邏 132835.doc 200920035 輯來實施’該優先級映射邏輯經調適以檢查該等網路訊 框及根據該網路資料優纽以優S化為基礎來將該等緩 衝器描述符遞送至該複數個環狀緩衝器；且 該優先級處理進一步由該系統中之一網路介面控制器 器件驅動程式中之環狀緩衝器選擇邏輯來實施，該環狀 緩衝器選擇邏輯經調適以根據該網路資料優先級以優先 化為基礎來處理該複數個環狀緩衝器中之該等緩衝器描 述符；且 该優先級處理進一步由該網路介面控制器器件驅動程 式中之通道選擇邏輯來實&，該通道選擇邏輯經調適以 根據該網路資料優先級以優先化為基礎來將該複數個環 狀緩衝II上之該等緩衝器描述符遞送至該等核心協定堆 疊通道。 19. 20. 21. 士叫求項14之方法，其進一步包括根據該網路資料優先 級及根據記憶體可用性以優先化為基礎來配置該等緩衝 描述符。 :明求項11之方法，其中該資料消費者亦充當一網路資 料來源且該優先級處理進一步包括根據該網路資料優先 級以優先化為基礎將該網路資料自該複數個資料處置通 道轉移至該網路介面控制器。 種龟腦程式產品，其包含： 一或多個電腦可使用媒體； 與該等電腦可使用媒體相關聯之構件，其用於如藉由 以下各項來程式設計一資料處理平台以接收代表一操作 132835.doc 200920035 於一網路協定堆疊之應用層處之資料消費者的不同優先 級之網路資料； 在一網路介面控制器處接收含有該網路資料之網路訊 框； 提供各自具有一相關聯之優先級之複數個網路資料處 置通道；及 執行優先級處理以根據該網絡優先級以優先化為基礎 來將該網路資料自該網路介面控制器轉移至該複數個網 路資料處置通道。 口口 ，六下 22. 如請求項2 1之電腦程式產 該等網路訊框中之一優先級指示符攔位來指示 23. 如凊求項22之電腦程式產品，其中該優先級處理進一步 包括檢查該優先級指示符欄位作為該訊框之一鏈路層部 分中之一鏈路層優先級指示符或該訊框的一網路封包部 分中之一網路層優先級指示符中之一者。 C, 24. 如請求項21之電腦程式產品，其中： 該複數個網路資料處置通道包含含有對應於該網路資 料之緩衝器描述符之複數個環狀緩衝器； 該優先級處理由該網路介 格；丨面控制器中之優先級映射邏 輯來實施，該優先級映射羅 、町邏輯經調適以檢查該等網路訊 框及根據該網路資料偺洗 , 以優先化為基礎來將該等緩 衝益技述符遞送至該複數 衣狀緩衝器；且 该優先級處理進—步由 器件驅動程式中之環狀緩：::先中之-網路介面控制器 、_器選擇邏輯來實施，該環狀 132835.doc 200920035 經調適以根據該網路資料優先級以優先 述:基礎來處理該複數個環狀緩衝器中之該等緩衝器描 25.如請求項21之電腦程式產品，其中： 該複數個網路資料處f s 仏含經調相處理對應於 ;，二貝料之緩衝器描述符的複數個核心協定堆疊通 ^先級處理由該系統中之—網路介面控制器器件驅 知’中之通道選擇邏輯來實施，該通道選擇邏輯經調 ⑽據該網路資料優先級以優先化為基礎來將 衝器描述符遞送至該等核心協定堆疊通道。 A如請求項25之電腦程式產品，其中該複數個核心協定堆 疊通道包含複數個緩衝器描述符仔列，其經調適而以優 先化為基礎來將該等緩衝器描述符排入佇列。 U 27. 如請求項25之電腦程式產品，其中該複數個核心協定堆 疊通道包含經優先化之緩衝器描述符處理執行緒。 28. 如請求項2 1之電腦程式產品，其中： 該複數個網路資料處置通道包含含有對應於該網路資 料之緩衝器描述符之複數個環狀緩衝器； 該複數個網路資料處置通道進包含經調適以處理 對應於該網路資料之緩衝器描述符的複數個核心協定堆 疊通道； 該優先級處理由該網路介面控制器中之優先級映射邏 輯來實施，該優先級映射邏輯經調適以檢查該等網路訊 132835.doc 200920035 框及根據該_資料優先級以優先 衝器描述符遞送至該複數個環狀緩衝器；且^亥等绞 該優先級處理進一步由該系統中之 器件驅動程式中之掙办π级 "卸控制1§ 中之環狀緩衝器選擇邏輯來實施， 緩衝器選擇邏輯經調商 °衣狀 “ 據該網路資料優先級以優先 述符；且 狀㈣$中之該等緩衝器描 該優先級處理進—步由兮 ,. 戈由•亥、.罔路介面控制器器件驅動程 =通道選擇邏輯來實施’該通道選擇邏輯經調適： :據_路資料優先級以優先化為基礎來將該複數個環 狀緩衝器上之該等键衛51 ρ .+、π λ 疊通道。X錢衝⑼述符遞送至該等核心協定堆 29. 30. 31. :长項4之電腦程式產品’其進一步包括根據該網路 :枓優先級及根據記憶體可用性以優先化為基礎 該專緩衝器描述符。 如請求項21之電腦程式產品，其中該資料消費者亦充告 次網路資料來源且該優先級處理進—步包括根據該網路 貝料優先級以優先化為基礎將該網路資料自該複數個資 料處置通道轉移至該網路介面控制器。 、 -種用於-主機網路端點系統中之網路介面控制器1 網路端點系統經調適以接收代表—操作於由該網路端:： 系統所實施之-網路協线疊之應用層處的資料消費者 之不同優先級之網路資料，該網路介面控制器包含： —訊框接收器’其經調適以自—網路鍵路接收含有該 132835.doc 200920035 網路資料之網路訊框； 主機輪入/輸出单元，其經調適以將該網路資料提供 至該主機網路端點系統；及 該網路介面控制器中之優先級映射邏輯，其經調適以 根據該網絡資料優先級來將該網路資料轉移至該主機網 路端點系統之複數個資料處置通道。 Ο 32.如請求項31之網路介面控制器，其中該網路資料優先級 由^等網路訊框之_鏈路層部分中之—鏈路層優先級指 讀欄位來指示，且其中該優先級映射邏輯進—步經調 適以檢查該鏈路層優先級指示符攔位及基於該檢查來選 擇該複數個資料處置通道中之一者。 3 3.如請求項3 1之網路介而批制契、^ ^ 丨面控制益，其中s亥網路資料優先級 由ΰ亥專網路訊框之—A-L *rr X » ^網路層封包部分中之一網路層優先 級指示符攔位來指示， 立具中該優先級映射邏輯進一步 經調適以檢查該網路層倍 _ 層馒先級私不符攔位及基於該檢查 來選擇該複數個資料處置通道中之一者。 一 34. —種用於—網路中 之，.周路即點，該網路具有至少-端點 系、充，該至少-端㈣統經㈣以接收代表_操作於由 該網路端點系統所實施 、 次 ，、周路協疋堆疊之應用層處的 貝科費者之不同優先級 久之、.构硌貝枓，該網路節點包 含. 一第一鏈路介面， 含有該網路資料之網 苐一鍵路介面， 其經調適以自該網路之一邊緣接收 路訊框； 其經調適以發送該等網路訊框至該 132835.doc -10- 200920035 網路端點系統；及 優先級插入邏輯，其經锢 ’调適以檢查該等網路訊框之一 、罔路層部分關於一對應於該 _ 码路資料優先級之優先級指 示符及將一對應的優先級少+ ^上 尤敬知不符插入於該等網路訊框之 一鍵路層部分中。 35.如請求項34之網路節點，結合該網路端點系統，且其中 該網路端點系統係根據請求項1之該網路端點系統。 132835.doc -11 -
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