[发明专利]通用网络接口控制器

说明书

技术领域

本公开涉及通用网络接口控制器。

背景技术

适合于企业或云计算的服务器计算机网络需要可扩展的服务器基础设施，以主控传统的或分布式应用程序。在企业模型中，应用程序实例在其各自的物理（或虚拟）服务器中执行并且依靠网络与在其他服务器上的其他应用程序或网络服务通信。然而，分布式应用程序被分解和部署在多个物理（或虚拟）服务器上。此外，对于云基础设施，多个分布式应用程序通常共存在同一服务器和网络结构上。

由于快速变化的容量和工作量需求，由交换机组成的网络结构应该能够在不影响每个服务器的成本的情况下扩展到更大的节点数。并且，网络结构应尽可能展现出对称特性。具体地，在基础设施中的两个服务器之间可获得的网络吞吐量不应根据在数据中心内的服务器的相关物理位置而本质上不同。

上述要求所带来的趋势之一是将大型多级结构应用于互连物理服务器基础设施。与这些网络相关联的拓扑是胖树，或胖树与单个或两个在底部层发源的子树的组合。无论就路径选择或是容量而言，与这种多级和多路径网络相关联的革新还未延伸进服务器。事件的状态是端点利用具有可选的链路聚合能力的单宿主或双宿主以太网接口（多个链路共享的单个介质访问控制（MAC）地址）连接至网络的状态。服务器接口选择是基于相关联的默认业务路由，以及至源IP地址的物理接口。结构路径选择并不明确地受服务器支持，并且路由算法通常不延伸至服务器端点。

发明内容

（1）一种网络接口控制器（NIC），用于将主机与交换结构进行接口，包括：被设计为对于与所述主机相关联的存储器中的数据在所述主机中产生交换结构接口的逻辑；以及，被设计为产生与交换结构端点相关联的本地排队信息的逻辑。

（2）根据（1）所述的网络接口控制器，进一步包括：用于将所述主机与分组网络进行接口的逻辑，该逻辑被设计为对于与所述主机相关联的存储器中的数据产生分组网络接口。

（3）根据（2）所述的网络接口控制器，进一步包括：单个物理接口，被设计为传输交换结构数据和分组网络数据这两者；以及，多路复用器，被设计为多路复用所述交换结构数据和所述分组网络数据以通过所述单个物理接口。

（4）根据（2）所述的网络接口控制器，进一步包括：入口传输逻辑，被设计为将交换结构数据和分组网络数据分别传输至所述交换结构和所述分组网络；以及，出口接收逻辑，被设计为分别从所述交换结构和所述分组网络接收交换结构数据和分组网络数据，并且将所接收的交换结构数据和所接收的分组网络数据存储在与所述主机相关联的所述存储器中。

（5）根据（4）所述的网络接口控制器，其中，所述入口传输逻辑和所述出口接收逻辑被通信地耦合至与所述主机相关联的输入/输出（I/O）接口。

（6）根据（4）所述的网络接口控制器，其中，所述入口传输逻辑管理与所述主机相关联的所述存储器中的至少一个虚拟输出队列（VOQ），对应于目的地端点的每个虚拟输出队列被耦合至所述交换结构和所述分组网络中的一个。

（7）根据（4）所述的网络接口控制器，其中，所述入口传输逻辑被设计为从与所述计算机相关联的所述存储器接收结构数据包和网络数据包，各数据包均具有报头，并且其中，所述入口传输逻辑被设计为基于各自的报头产生交换结构链路和分组网络链路，所述交换结构链路定义通过所述交换结构到达结构目的地端点的路径部分，所述分组网络链路定义通过所述分组网络到达网络目的地端点的路径部分。

（8）根据（7）所述的网络接口控制器，其中，所述目的地端点是计算机、路由器或虚拟机中的一个。

（9）根据（4）所述的网络接口控制器，其中：

（A）所述入口传输逻辑包括：（a）入口包处理器，通信地耦合至所述主机以从所述主存储器接收所述结构数据和所述网络数据，所述入口包处理器被设计为定义所述主存储器中的虚拟输出队列（VOQ），并且将所述队列映射至目的地端点，所述入口包处理器还被设计为修改与结构数据包相关联的报头，使得所述结构数据能够在时间管理域中被管理；（b）入口业务管理器，通信地耦合至所述入口包处理器，以接收所述结构数据和所述网络数据，所述入口业务管理器被设计为调度所述虚拟输出队列中的所述结构数据和所述网络数据，并且控制从所述主存储器的出列；（c）入口传输处理器，通信地耦合至所述入口业务管理器，以接收所述结构数据和所述网络数据，所述入口传输处理器被设计为分别将所述结构数据和所述网络数据传输至所述交换结构和所述分组网络；并且