加速引擎、数据报文传输系统、设备、方法和存储介质与流程

1.本公开实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种wi-fi加速引擎、数据报文传输系统、设备、方法和存储介质。


背景技术：

2.在传统的访问接入点(access point，ap)系统中，数据报文的转发需要中央处理器(central processing unit，cpu)参与。随着网络业务的快速发展，网络中的数据流量急剧增加。例如，wi-fi(wireless fidelity，无线保真)联盟正式推出wi-fi 6即802.11ax标准，802.11ax标准是电气和电子工程师协会(institute of electrical and electronics engineers，ieee)定义的标准，根据wi-fi 6，wi-fi的速率有了很大提升。然而，wi-fi的速率提升带来更高的吞吐量的同时，增加了cpu的资源占用率，使得cpu的负载过重。


技术实现要素：

3.本公开实施例的主要目的在于提出wi-fi加速引擎、数据报文传输系统、设备、方法和存储介质，旨在降低cpu负载。
4.为实现上述目的，本公开实施例提供了wi-fi加速引擎，所述wi-fi加速引擎用于通信连接cpu和用于接收所述cpu发送的管理指令，所述wi-fi加速引擎还用于通信连接收发端；所述wi-fi加速引擎还用于：
5.接收所述收发端发送的数据报文；
6.解析所述接收到的数据报文；
7.根据所接收到的管理指令对所述解析后的数据报文进行处理；
8.将所述处理后的数据报文发送给所述收发端。
9.为实现上述目的，本公开实施例提供了数据报文传输系统，包括上述的wi-fi加速引擎。
10.为实现上述目的，本公开实施例还提供了数据报文传输方法，包括：
11.接收所述收发端发送的数据报文；
12.根据所接收到的管理指令解析所述数据报文；
13.根据所接收到的管理指令对所述解析后的数据报文进行处理，得到处理后的数据报文；
14.将所述处理后的数据报文发送给所述收发端。
15.为实现上述目的，本公开实施例还提出了数据报文传输设备，所述设备包括存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，所述程序被所述处理器执行时实现前述方法的步骤。
16.为实现上述目的，本公开实施例提供了一种存储介质，用于计算机可读存储，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执
engineers，ieee)定义的ieee 802.11标准。wi-fi加速引擎100还用于接收收发端300发送的数据报文、用于解析接收到的数据报文、用于根据管理指令对解析后的数据报文进行处理、和用于将处理后的数据报文发送给收发端300，以使处理后的数据报文满足收发端300的要求。收发端300用于接收wi-fi加速引擎100发送的数据报文。收发端300还用于发送数据报文给wi-fi加速引擎100；wi-fi加速引擎100还用于接收收发端300发送的数据报文。
28.在一实施例中，请参阅图3，收发端300包括交换机301，wi-fi加速引擎100用于通信连接交换机301。交换机301用于接收从网络端400发送的数据报文和用于将接收到的数据报文转发给wi-fi加速引擎100。wi-fi加速引擎100用于接收交换机301转发的数据报文。收发端300还包括wi-fi芯片302，wi-fi加速引擎100还用于通信连接wi-fi芯片302。wi-fi加速引擎100还用于将接收到的数据报文发送给wi-fi芯片302。wi-fi芯片302用于接收wi-fi加速引擎100发送的数据报文wi-fi。wi-fi芯片302还用于接收空口发送的数据报文和用于将接收到的数据报文发送给加速引擎100。在一实施例中，网络端400可以包括但不限于包括局域网(local area network，lan)端或广域网(wide area network，wan)端。
29.本公开实施例中，wi-fi加速引擎100包括：
30.接收模块：用于接收收发端发送的数据报文；在一上行实施例中，接收模块接收wi-fi芯片302发送的上行报文；在一下行实施例中，接收模块接收交换机301转发的下行报文；在下行实施例中，接收模块用于：
31.接收交换机301转发的下行报文；
32.对接收到的下行报文进行优先级管理；在一实施例中，优先级管理为服务质量(quality of service，qos)优先级管理；本公开实施例对qos的优先级管理方法不做限定；
33.解析模块：用于解析所接收到的数据报文；在一上行实施例中，解析模块用于根据接收描述符解析wi-fi芯片302发送的上行报文；在一下行实施例中，解析模块用于根据下行报文的优先级的高低顺序依次解析下行报文；
34.处理模块：用于根据管理指令对解析后的数据报文进行处理；其中，在一上行实施例中，对解析后的上行报文进行处理以符合交换机301对数据报文的要求；在一下行实施例中，对解析后的下行报文进行处理以符合wi-fi芯片302对数据报文的要求；
35.传输模块：用于将处理后的数据报文发送给收发端300；其中，在一下行实施例中，将处理后的下行报文发送给wi-fi芯片302；在下行实施例中，通过直接存储器访问(direct memory access，dma)将处理后的下行报文发送给wi-fi芯片302；在一上行实施例中，将处理后的上行报文发送给交换机301；在上行实施例中，由于wi-fi芯片302发送的上行报文会乱序，所以需要对接收到的上行报文进行重新排序，传输模块用于：
36.根据协议规范将处理后的上行报文进行重新排序；在一实施例中，协议规范是ieee802.11标准；
37.按照排序顺序将上行报文传输给交换机301。
38.请参阅图2和图3，本公开实施例还提供了数据报文的处理系统，数据报文传输系统包括wi-fi加速引擎100；进一步地，数据报文传输系统还包括收发端300。wi-fi加速引擎100用于通信连接cpu200和用于接收cpu200发送的管理指令，并用于根据接收到的管理指令，进行相应的配置管理和数据报文的处理，以配合cpu200按照协议规范完成数据报文的传输和sta接入等业务。在一实施例中，协议规范是ieee 802.11标准。wi-fi加速引擎100还
用于通信连接收发端300和用于接收收发端300发送的数据报文。wi-fi加速引擎100还用于对接收到的数据报文进行解析、根据管理指令对解析后的数据报文进行处理、和将处理后的数据报文发送给接收收发端300，以使处理后的数据报文满足收发端300的要求。
39.收发端300包括交换机301，wi-fi加速引擎100用于通信连接交换机301。交换机301用于接收网络端400发送的数据报文；进一步地，为了减少网络延迟和堵塞，wi-fi加速引擎100用于从交换机301接收到的数据报文进行优先级管理。
40.收发端300还包括wi-fi芯片302，wi-fi加速引擎100还用于通信连接wi-fi芯片302。wi-fi芯片302用于接收空口发送的数据报文，并用于根据接收到的数据报文填写相应的接收描述符和有效载荷(payload)数据；其中，payload数据写入到数据报文中，数据报文用于存储在第一缓冲区中，接收描述符用于存储在第二缓冲区中，每一数据报文与接收描述符之间是一一对应的，即每一数据报文与唯一接收描述符对应，接收描述符用于对相对应的数据报文进行相关描述，例如相对应的数据报文的功能和作用等。wi-fi芯片302还用于将接收到的数据报文和对应于数据报文的接收描述符一起发送给wi-fi加速引擎100。在一实施例中，为了不依赖于cpu200的大量中断负载，wi-fi加速引擎100与wi-fi芯片302之间通过dma方式进行数据报文的传输；wi-fi芯片302用于通过dma将接收到的数据报文和对应于数据报文的接收描述符一起发送给wi-fi加速引擎100。
41.本公开实施例中，根据数据报文的来源，数据报文包括下行报文和上行报文，即数据报文分为下行报文和上行报文两种来源。交换机301用于根据接收到的数据报文，确定数据报文的来源，并根据数据报文的来源转发给wi-fi加速引擎100或者网络端400。交换机301处理数据报文的工作原理为：
42.接收数据报文；
43.根据接收到数据报文确定数据报文的来源；
44.当确定数据报文的来源是上行报文时，将下行报文转发给网络端400；当确定数据报文的来源是下行报文时，将下行报文转发给wi-fi加速引擎100。
45.根据接收到数据报文确定数据报文的来源的步骤，包括：
46.判断接收到的数据报文的源端口是否为wi-fi加速引擎的端口，如果是，则判断数据报文的来源是上行报文；否则判断数据报文的目的端口是否是wi-fi芯片端口；如果是，则判断数据报文的来源是下行报文；
47.如果交换机301判断数据报文的源端口是wi-fi加速引擎100的端口，则判断该数据报文是上行报文，则根据cpu配置的预设规则将上行报文转发给网络端400的端口，该报文处理完成。如果交换机301判断数据报文的源端口是网络端400的端口，则需要进一步根据预设规则判断数据报文的目的端口是否是wi-fi加速引擎100的端口，如果目的端口不是wi-fi加速引擎100的端口，则说明该数据报文不是发送给wi-fi芯片302的下行报文，通过预设规则将该数据报文发送到相应的网络端400的端口，不进入wi-fi加速引擎100；如果数据报文的目的端口是网络端400的端口，则说明该数据报文是发送给wi-fi芯片302的下行报文，则将该下行报文发送给wi-fi加速引擎100，以便wi-fi加速引擎100对后续业务的处理。
48.请参阅图4，交换机301转发数据报文的步骤包括：
49.s401:接收数据报文；数据报文包括下行报文和上行报文。
50.s402:判断接收到的数据报文的源端口是否为wi-fi加速引擎的端口；如果是，则执行步骤s403；否则，执行步骤s404。即，如果判断接收到的数据报文的源端口是wi-fi加速引擎的端口，则说明接收到的数据报文是上行报文。如果判断接收到的数据报文的源端口不是wi-fi加速引擎的端口，则说明接收到的数据报文的源端口是网络端400的端口，从而需要进一步根据cpu配置的预设规则判断数据报文的目的端口是否是wi-fi芯片302的端口，执行步骤s404。
51.s403:将上行报文转发给网络端400的端口；在一实施例中，根据cpu配置的预设规则将上行报文转发给网络端400的端口；
52.s404:判断数据报文的目的端口是否是wi-fi芯片302的端口；如果是，则执行步骤s405；否则，执行步骤s403。
53.s405:将下行报文转发给wi-fi加速引擎100。
54.在一上行实施例中，wi-fi芯片302处理数据报文的步骤包括：
55.接收上行报文；在一实施例中，wi-fi芯片302从空口接收上行报文；
56.对接收到的上行报文填写接收描述符和payload数据；
57.将填写的上行报文和接收描述符一起发送给wi-fi加速引擎100；其中，填写好的上行报文包括payload数据；在一实施例中，通过dma将上行报文和接收描述符一起发送给wi-fi加速引擎100。
58.在一下行实施例中，wi-fi芯片302处理数据报文的步骤包括：
59.接收下行报文后；在一实施例中，接收wi-fi加速引擎100发送的处理后的下行报文；
60.按照预设规则填写发送描述符和payload数据；其中，预设规则是由cpu配置的规则；
61.将填写的上行报文和发送描述符从空口发出；其中，填写好的下行报文包括payload数据。
62.请参阅图5，应用于wi-fi加速引擎100的数据报文传输方法，包括：
63.s501：接收收发端发送的数据报文；在一上行实施例中，wi-fi加速引擎100接收的是wi-fi芯片302发送的上行报文；在一下行实施例中，wi-fi加速引擎100接收的是交换机301转发的下行报文；在下行实施例中，步骤s501包括：
64.接收交换机301转发的下行报文；
65.对接收到的下行报文进行优先级管理；在一实施例中，通过qos进行优先级管理；
66.s502：解析所接收到的数据报文；在一上行实施例中，wi-fi加速引擎100根据接收描述符解析wi-fi芯片302发送的上行报文；在一下行实施例中，wi-fi加速引擎100根据下行报文的优先级的高低顺序依次解析下行报文；
67.5503：根据管理指令对解析后的数据报文进行处理，得到处理后的数据报文；其中，在一上行实施例中，对解析后的上行报文进行处理以符合交换机301对数据报文的要求；在一下行实施例中，对解析后的下行报文进行处理以符合wi-fi芯片302对数据报文的要求；
68.s504：将处理后的数据报文发送给收发端300；其中，在一下行实施例中，将处理后的下行报文发送给wi-fi芯片302；在下行实施例中，通过dma将处理后的下行报文发送给
wi-fi芯片302；在一上行实施例中，将处理后的上行报文发送给交换机301；在上行实施例中，由于wi-fi芯片302发送的上行报文会乱序，所以需要对接收到的上行报文进行重新排序，步骤s504包括：
69.根据协议规范将处理后的上行报文进行重新排序；在一实施例中，协议规范是ieee802.11标准；
70.按照排序顺序将上行报文传输给交换机301。
71.本公开实施例提供的数据报文传输方法，通过wi-fi加速引擎100接收cpu200发送的管理指令、接收收发端发送的数据报文、根据所接收到的管理指令解析数据报文、根据所接收到的管理指令对解析后的数据报文进行处理、将处理后的数据报文发送给收发端300，通过硬件wi-fi加速引擎100将原本由cpu200需要完成的数据报文的接收、解析、处理、传输等工作卸载到硬件wi-fi加速引擎100上，由硬件wi-fi加速引擎100来完成，cpu200仅需要对wi-fi加速引擎100进行管理，降低了cpu的负载，充分利用了硬件并行、高效的优点。
72.在实际应用的下行传输中，数据报文传输的流程包括：
73.交换机301接收网络端400发送的下行报文；
74.交换机301将接收到的下行报文转发给wi-fi加速引擎100；
75.wi-fi加速引擎100对从交换机301接收到的下行报文进行优先级管理；在一实施例中，通过qos进行优先级管理；
76.wi-fi加速引擎100根据下行报文的优先级的高低顺序依次解析下行报文；
77.wi-fi加速引擎100对解析后的下行报文进行处理；在一实施例中，wi-fi加速引擎100对解析后的下行报文进行处理包括：对解析后的下行报文进行修改；使得修改后的下行报文适合wi-fi芯片302传输；
78.wi-fi加速引擎100根据预设规则填写发送描述符和payload数据；其中，下行报文包括payload数据，每一下行报文与发送描述符之间是一一对应的，即每一下行报文与唯一发送描述符对应，发送描述符用于对相对应的下行报文进行相关描述，例如相对应的下行报文的功能和作用等；其中，预设规则是满足wi-fi芯片302对数据报文的要求的规则；
79.wi-fi加速引擎100将填写好的下行报文和发送描述符一起传输给wi-fi芯片302；在一实施例中，wi-fi加速引擎100通过dma将填写好的下行报文和发送描述符一起传输给wi-fi芯片302；
80.wi-fi芯片302接收wi-fi加速引擎100传输的下行报文和发送描述符；在一实施例中，wi-fi芯片302通过dma接收wi-fi加速引擎100传输的下行报文和发送描述符；
81.wi-fi芯片302从空口将下行报文和发送描述符一起发出。
82.在实际应用的上行传输中，数据报文传输的流程包括：
83.wi-fi芯片302从空口接收上行报文；
84.wi-fi芯片302按照预设规则填写接收描述符和payload数据；其中，上行报文包括payload数据，每一上行报文与接收描述符之间是一一对应的，即每一上行报文与唯一接收描述符对应，接收描述符用于对相对应的上行报文进行相关描述，例如相对应的上行报文的功能和作用等；其中，预设规则是满足网络端400对上行报文的要求的规则；
85.wi-fi芯片302将上行报文和接收描述符一起发送给wi-fi加速引擎100；在一实施例中，wi-fi芯片302通过dma将上行报文和接收描述符一起发送给wi-fi加速引擎100；
86.wi-fi加速引擎100接收wi-fi芯片302发送的上行报文和接收描述符；在一实施例中，wi-fi加速引擎100通过dma接收wi-fi芯片302发送的上行报文和接收描述符；
87.wi-fi加速引擎100解析所接收到的上行报文和接收描述符；
88.wi-fi加速引擎100对解析后的上行报文进行处理；wi-fi加速引擎100对解析后的上行报文进行处理后适合网络端400传输；
89.wi-fi加速引擎100根据协议规范将处理后的上行报文进行重新排序；在一实施例中，协议规范是ieee 802.11标准；由于wi-fi芯片302发送的上行报文会乱序，所以需要对接收到的上行报文进行重新排序；
90.wi-fi加速引擎100按照排序顺序依次将上行报文传输给交换机301；
91.交换机301接收wi-fi加速引擎100传输的上行报文；
92.交换机301将接收到的上行报文转发给网络端400。
93.本公开实施例中，在下行传输过程中，数据报文是下行报文，交换机301接收网络端400发送的下行报文和将接收到的下行报文转发给wi-fi加速引擎100，wi-fi加速引擎100对接收到的下行报文进行qos的优先级管理、对下行报文进行解析、根据协议规范对解析后的下行报文进行处理、根据预设规则对处理后的下行报文填写发送描述符和payload数据并修改下行报文，以使下行报文适合wi-fi芯片302传输；wi-fi加速引擎100还通过dma将下行报文和发送描述符发送给wi-fi芯片302；wi-fi芯片302接收wi-fi加速引擎100发送的下行报文和发送描述符、和将接收到的下行报文从空口发出。
94.在上行传输过程中，数据报文是上行报文，wi-fi芯片302用于从空口接收上行报文，wi-fi芯片302对接收到的上行报文填写接收描述符和payload数据，并通过dma将上行报文和接收描述符一起发送给wi-fi加速引擎100；wi-fi加速引擎100对接收到的上行报文和接收描述符进行解析和对解析后的上行报文进行处理，以使处理后的上行报文适用于网络端400传输，wi-fi加速引擎100还根据协议规范对处理后的上行报文进行重新排序，并将完成排序的上行报文按照排序顺序依次发送给交换机301；交换机301接收wi-fi加速引擎100发送的上行报文和将接收到的上行报文转发给网络端400。在一实施例中，协议规范是ieee802.11标准。
95.本公开实施例提出的wi-fi加速引擎、数据报文传输系统、方法、设备和存储介质，通过wi-fi加速引擎100接收cpu200发送的管理指令、接收收发端300发送的数据报文、根据所接收到的管理指令解析数据报文、根据所接收到的管理指令对解析后的数据报文进行处理、将处理后的数据报文发送给收发端300，通过硬件wi-fi加速引擎100将原本由cpu需要完成的数据报文的接收、解析、处理、传输等工作卸载到硬件wi-fi加速引擎100上，由硬件wi-fi加速引擎100来完成，cpu200仅需要对wi-fi加速引擎100进行管理，降低了cpu的负载，充分利用了硬件并行、高效的优点。
96.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
97.在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，
如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
98.以上参照附图说明了本公开实施例的优选实施例，并非因此局限本公开实施例的权利范围。本领域技术人员不脱离本公开实施例的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本公开实施例的权利范围之内。