【网络】底层协议到上层协议

什么是网络协议栈的硬加速

网络协议栈的硬加速是一种利用硬件设备或芯片来加速网络协议栈的处理过程，从而 提高网络性能的技术。网络协议栈是计算机网络中各层协议的总和，其形象地反映了一个网络中数据传输的过程：由上层协议到底层协议，再由 底层协议到上层协议。网络协议栈使用最广泛的是英特网协议栈，由上到下的协议分别是：应用层（HTTP，TELNET等）、传输层（TCP，UDP等）、网络层（IP，ICMP等）、数据链路层（Ethernet，PPP等）和 物理层。

网络协议栈的处理过程涉及到很多复杂的计算和转换，例如分段、分片、封装、解封装、校验和、路由选择等。这些过程通常都是由软件来实现的，需要消耗CPU的资源和时间。随着网络带宽的提高和数据量的增加，软件实现的网络协议栈可能会成为网络性能的瓶颈 。因此，一些厂商开发了一些硬件设备或芯片来加速网络协议栈的处理过程，例如网卡、交换机、路由器等。这些设备或芯片可以在硬件层面实现一些网络协议栈的功能，从而减轻CPU的负担， 提高网络性能。

网络协议栈的硬加速技术有很多种，例如DMA（直接内存访问）、RSS（接收端扩展）、NAPI（新型API）、Checksum offload（校验和卸载）、Scatter/Gather（散布/聚集）、TSO（TCP分段卸载）等 。这些技术都有各自的优缺点和适用场景，需要根据具体的需求和环境来选择 合适的技术。