一种TCP／IP卸载引擎架构的应用.pdfVIP

维普资讯 应用设计：通信 一 种TCP／IP卸载引擎架构的应用 上海交通大学微 电子学院 郑钢 谢凯年 上海贝尔阿尔卡特公司 张咏霞 使甩AItera公司的FPGA来实现TCP／IP卸载弓i擎(TOE)． 便升级改进。采用ASIC芯片实现的方 将TCP／IP协议栈处理i作从主机CPU中移出 提高了主机的 处理能力 案是将协议处理集成到定制的芯片中， 在性能上比分离元件的方式有所提高 ， TCP／IP是一组全世界广泛应用的 用都可以直接；f1]TOE通信，这样就可以 但它在可编程性 、扩展性和灵活性方面 协议，不仅仅用于 Internet，许多私有 使主机 CPU来处理别的工作。TOE在 比较差。为了提高灵活性又保证处理速 网络也使用TCP／IP作为其协议组，许 接收到网络上的数据后，进行一系列的 度，可以采用FPGA来实现TOE。 多硬件设计都是基于TCP／IP或者相关 协议处理，将数据放在指定地址，交给 在设计中采用 了Altera公司的 的协议来开发的。传统的TCP／IP处理 上层应用。发送方向则相反，将需要处 FPGA来实现TOE，并配合NIOSII实 网络数据传输过程中，要占用大量的主 理的数据包装后通过硬件缓冲发送出 现嵌入式处理器的功能。图2为TOE的 机CPU资源 ，为了减轻CPU的压力，一 去。TOE的处理简化了流程 ，主机只需 框架结构，它由一个嵌入式CPU、接收 种叫TOE(TCP／IP offloadengine， 要直接处理数据而不用对数据拆包重 部分 、发送部分和物理硬件接 口构成 。 TCP／IP卸载 引擎)的技术应运而生。 组，因而对协议处理，中断和数据拷贝 在这个结构 中，所有的发送模块在一 TOE技术对TCP／IP协议栈进行扩展， 都大大减少 ，降低了主机CPU的负担。 边，接收模块在另一边 ，是为了能直接 使部分TCP／IP协议从 CPU 转移到 访问一个共享的存储器，从而减少数据 鹿Hj UserapplicationsI ：—：i：：：：：：：：—：= … … … TOE硬件 ，减轻CPU的负担。 拷贝。为了支持众多的协议模块访问， Kemalapp licatiOIlS 主机 软件 TOEdriver 通过一条内部总线来连接协议模块和共 … … … 啼… … TOE技术 享存储器。由嵌入式CPU协调模块间的 TCP 硬件 所谓卸载是指将 CPU上的计算或