TOE技术以及TCP网卡工作原理
TCP/IP协议早已是
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的标准语言。随着Internet SCSI、Remote Diret Memory Access这些
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存贮标准的问世和实用化，从某种意义上说，TCP/IP又成了一种存贮协议。
我们知道，用TCP/IP协议处理
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流量，要占用大量服务器资源。为了减轻服务器的压力，一种称为TCP减负引擎（TCP Offload Engine ：TOE）的
技术
应运而生。TCP减负引擎一般由软硬两部分组件构成，将传统的TIP/IP协议栈的功能进行延伸，把
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数据流量的处理工作全部转到网卡上的集成硬件中进行，服务器只承担TCP/IP控制信息的处理任务。这种为服务器减轻负担的
技术
，得到了大多数厂商的肯定。
普通网卡用软件方式进行一系列TCP/IP相关操作，因此，会在三个方面增加服务器的负担，这三个方面是：数据复制、协议处理和中断处理。
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上每个应用
程序
在收发大量数据包时，要引发大量的
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I/O中断，对这些I/O中断信号进行响应，成了服务器的沉重负担。比如，一个典型的64Kbps的应用
程序
在向
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发送数据时，为了将这些数据装配成以太网的数据包，并对
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接收确认信号进行响应，要在服务器和网卡间触发60多个中断事件，这么高的中断率和协议分析工作量已经是相当可观的了。虽然某些
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操作
系统
具有中断捆绑功能，能够有效减少中断信号的产生，但却无法减少服务器和网卡间响应事件的处理总量。
TCP减负引擎网卡的工作原理与普通网卡不同。普通网卡处理每个数据包都要触发一次中断，TCP减负引擎网卡则让每个应用
程序
完成一次完整的数据处理进程后才触发一次中断，显著减轻服务器对中断的响应负担。还是以64Kbps的应用
程序
为例，应用
程序
向
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发送数据全部完成后，才向服务器发送一个数据通道减负事件中断，数据包的处理工作由TCP减负引擎网卡来做，而不是由服务器来做，从而消除了过于频繁的中断事件对服务器的过度干扰。
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应用
程序
在收发数据时，经常是同一数据要复制多份，在这种情形下，TCP减负引擎网卡发挥的效益最明显。
普通网卡通过采用支持校验功能的硬件和某些软件，能够在一定程度上减少发送数据的复制量，但却无法减少接收数据的复制量。对大量接收数据进行复制通常要占用大量的机器工作周期。普通网卡先将接收到的数据在服务器的缓冲区中复制一份，经
系统
处理后分配给其中一个TCP连接，然后，
系统
再将这些数据与使用它的应用
程序
相关联，并将这些数据由
系统
缓冲区复制到应用
程序
的缓冲区。TCP减负引擎网卡在接收数据时，在网卡内进行协议处理，因此，它不必将数据复制到服务器缓冲区，而是直接复制到应用
程序
的缓冲区，这种“零拷贝”方式避免了网卡和服务器间的不必要的数据往复拷贝。
TCP减负引擎网卡能显著减轻由数据大量移动造成的服务器过载负担。实测证明，对于文件服务器和以内容服务为主的服务器应用环境来说，如果用TCP减负引擎网卡代替普通网卡，相当于为服务器增加了一个CPU。
