專利名稱：一種通過軟硬件協(xié)同提高硬件報文分類規(guī)則容量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體涉及一種通過軟硬件協(xié)同提高硬件報文分類規(guī)則容量的方法。
背景技術(shù)：
在一般的硬件報文分類系統(tǒng)中，報文分類規(guī)則一般使用CAM(內(nèi)容訪問存儲器)保 存，便于硬件進行高速匹配。但是在某些網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)中，往往需要大容量的精確的分 類規(guī)則，CAM的容量一般只有幾MB，難以滿足要求。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，不同數(shù)據(jù)包根據(jù)一些原則分屬不同類別，這些分類原則就是報文 分類規(guī)則。在傳統(tǒng)的硬件報文分類系統(tǒng)中，一般采用CAM(內(nèi)容訪問存儲器)保存這些規(guī)則， 以便硬件進行高速匹配。硬件通過接口程序，查找CAM中的規(guī)則，并進行匹配，根據(jù)匹配結(jié) 果，把報文分類，針對分類的報文進行特點處理。在傳統(tǒng)的硬件報文分類系統(tǒng)中，處理芯片與CAM(內(nèi)容訪問存儲器)相連，這種CAM 具有速度快、靈活等優(yōu)點，但容量一般比較小，只有幾MB。但隨著系統(tǒng)的要求，規(guī)則容量不斷 增大，需要存儲的規(guī)則常常達到幾百MB，這樣就需要大容量的存儲介質(zhì)來存儲這些大容量 的規(guī)則。將處理芯片與CAM(內(nèi)容訪問存儲器)直接相連，通過接口函數(shù)，獲取CAM訪問句 柄，直接把規(guī)則寫進CAM空間中。由于CAM容量不大，一般普通算法即可簡單維護。對于大 容量來說，使用CAM無法解決。隨著應(yīng)用需求的發(fā)展，現(xiàn)有技術(shù)方案出現(xiàn)了容量不夠的缺點，因為很多系統(tǒng)需要 大容量的精確的分類規(guī)則，既要實現(xiàn)高效的規(guī)則匹配，又要滿足其容量要求，往往需要大容 量的存儲介質(zhì)來滿足存儲的要求，現(xiàn)有的技術(shù)方案中，智能滿足于高效的匹配，而無法解決 需要大容量的精確的規(guī)則分類的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案的缺點，硬件中采用大容量的SRAM保 存報文分類規(guī)則，以hash表的形式存儲，通過在軟件中建立硬件hash表的擴展的副本，由 軟件負責構(gòu)造和維護報文分類規(guī)則，使得硬件報文分類系統(tǒng)可以配置大容量的規(guī)則。—種通過軟硬件協(xié)同提高硬件報文分類規(guī)則容量的方法，其特征在于包括以下 步驟A、在主機申請一塊內(nèi)存區(qū)域，其中一部分用來存儲規(guī)則，另一部分用來存儲hash 表；B、通過接口庫，獲取硬件地址，通過映射函數(shù)獲取SRAM緩沖區(qū)指針，并初始化 SRAM,然后為每個規(guī)則生成hash關(guān)鍵字，并根據(jù)hash關(guān)鍵字把規(guī)則添加到主機規(guī)則表以及 SRAM 中；C、當需要增加或刪除規(guī)則時，接口函數(shù)通過hash函數(shù)，查找該規(guī)則對應(yīng)的hash關(guān) 鍵字所在的位置，查找是否存在沖突，若不存在沖突，直接把該規(guī)則放進規(guī)則表與規(guī)則沖突鏈中；若存在沖突，則把該規(guī)則填加到?jīng)_突鏈所在鏈表的頭位置；D、接 口庫更新主機內(nèi)存中的存儲規(guī)則，主機內(nèi)存中存儲規(guī)則更新完畢后，再根據(jù) 調(diào)整后的規(guī)則表，更新SRAM中硬件端的規(guī)則表；E、當數(shù)據(jù)包需要匹配規(guī)則時，通過hash函數(shù)，查找SRAM中的規(guī)則，根據(jù)hash關(guān)鍵 字，在hash關(guān)鍵字位置以及沖突位置匹配規(guī)則。本發(fā)明根據(jù)規(guī)則的特性，由于使用了 SRAM以及hash表，不僅僅能快速、方便管理 SRAM中的規(guī)則，保證了硬件上的規(guī)則匹配效率，同時由于SRAM存儲介質(zhì)的容量較大，能夠 存儲更多的規(guī)則。
圖1是本發(fā)明工作示意圖 具體實施方案本發(fā)明通過hash表查找快速的特點，在系統(tǒng)內(nèi)存中建立一個規(guī)則的hash表，通過 hash表實現(xiàn)硬件報文分類的高效匹配。具體方案如下(1)在主機內(nèi)存中申請一塊內(nèi)存區(qū)域，其中在這塊內(nèi)存區(qū)域中，一部分存儲規(guī)則， 一部分存儲hash表。(2)通過接口庫，獲取硬件地址，通過映射函數(shù)獲取SRAM緩沖區(qū)指針，并初始化 SRAM,然后為每個規(guī)則生成hash數(shù)，并根據(jù)hash數(shù)把規(guī)則添加到主機規(guī)則表以及SRAM中。(3)當需要增加、刪除規(guī)則，接口函數(shù)通過hash函數(shù)，查找該規(guī)則對應(yīng)的hash數(shù) 所在的位置，查找是否存在沖突，如果不存在沖突，直接把該規(guī)則放進規(guī)則表與規(guī)則沖突鏈 中；如果存在沖突，則把該規(guī)則加到?jīng)_突鏈所在鏈表的頭位置。(4)為了防止在操作規(guī)則的過程中，影響SRAM中的報文分類，接口庫首先更新主 機端的存儲規(guī)則，當更新完主機端規(guī)則后，再根據(jù)調(diào)整后的規(guī)則表，更新SRAM中硬件端的 規(guī)則表。(5)當數(shù)據(jù)包需要匹配規(guī)則時，通過hash函數(shù)，查找SRAM中的規(guī)則，根據(jù)hash數(shù)， 在hash數(shù)位置以及沖突位置匹配規(guī)則。本發(fā)明已經(jīng)在曙光生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)安全專用服務(wù)器中使用，證明可以實現(xiàn)SRAM存儲 大容量規(guī)則，提高了系統(tǒng)的規(guī)則數(shù)量。
權(quán)利要求
1. 一種通過軟硬件協(xié)同提高硬件報文分類規(guī)則容量的方法，其特征在于包括以下步驟A、在主機申請一塊內(nèi)存區(qū)域，其中一部分用來存儲規(guī)則，另一部分用來存儲hash表；B、通過接口庫，獲取硬件地址，通過映射函數(shù)獲取SRAM緩沖區(qū)指針，并初始化SRAM， 然后為每個規(guī)則生成hash關(guān)鍵字，并根據(jù)hash關(guān)鍵字把規(guī)則添加到主機規(guī)則表以及SRAM 中；C、當需要增加或刪除規(guī)則時，接口函數(shù)通過hash函數(shù)，查找該規(guī)則對應(yīng)的hash關(guān)鍵 字所在的位置，查找是否存在沖突，若不存在沖突，直接把該規(guī)則放進規(guī)則表與規(guī)則沖突鏈 中；若存在沖突，則把該規(guī)則填加到?jīng)_突鏈所在鏈表的頭位置；D、接口庫更新主機內(nèi)存中的存儲規(guī)則，主機內(nèi)存中存儲規(guī)則更新完畢后，再根據(jù)調(diào)整 后的規(guī)則表，更新SRAM中硬件端的規(guī)則表；E、當數(shù)據(jù)包需要匹配規(guī)則時，通過hash函數(shù)，查找SRAM中的規(guī)則，根據(jù)hash關(guān)鍵字， 在hash關(guān)鍵字位置以及沖突位置匹配規(guī)則。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通過軟硬件協(xié)同提高硬件報文分類規(guī)則容量的方法。在硬件中采用大容量的SRAM(靜態(tài)隨機訪問存儲，容量可達幾百MB)保存報文分類規(guī)則，以hash表的形式存儲，通過在軟件中建立硬件hash表的擴展的副本，由軟件負責構(gòu)造和維護報文分類規(guī)則，使得硬件報文分類系統(tǒng)可以配置大容量的規(guī)則。由于使用了SRAM以及hash表，不僅僅能快速、方便管理SRAM中的規(guī)則，保證了硬件上的規(guī)則匹配效率，同時由于SRAM存儲介質(zhì)的容量較大，能夠存儲更多的規(guī)則。
文檔編號G06F17/30GK102055670SQ201010597300
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者萬偉, 劉興彬, 朱春屹, 王潑, 賀志強, 連仲維 申請人:天津曙光計算機產(chǎn)業(yè)有限公司