[發明專利]一種通過軟硬件協同提高硬件報文分類規則容量的方法

有效

• 申請號: 201010597300.4
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102055670A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 賀志強;萬偉;劉興彬;王潑;朱春屹;連仲維
• 申請（專利權）人: 天津曙光計算機產業有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L29/06;G06F17/30
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及網絡數據處理領域，具體涉及一種通過軟硬件協同提高硬件報文分類規則容量的方法。

背景技術

在一般的硬件報文分類系統中，報文分類規則一般使用CAM(內容訪問存儲器)保存，便于硬件進行高速匹配。但是在某些網絡流量監控系統中，往往需要大容量的精確的分類規則，CAM的容量一般只有幾MB，難以滿足要求。

在網絡環境中，不同數據包根據一些原則分屬不同類別，這些分類原則就是報文分類規則。在傳統的硬件報文分類系統中，一般采用CAM(內容訪問存儲器)保存這些規則，以便硬件進行高速匹配。硬件通過接口程序，查找CAM中的規則，并進行匹配，根據匹配結果，把報文分類，針對分類的報文進行特點處理。

在傳統的硬件報文分類系統中，處理芯片與CAM(內容訪問存儲器)相連，這種CAM具有速度快、靈活等優點，但容量一般比較小，只有幾MB。但隨著系統的要求，規則容量不斷增大，需要存儲的規則常常達到幾百MB，這樣就需要大容量的存儲介質來存儲這些大容量的規則。將處理芯片與CAM(內容訪問存儲器)直接相連，通過接口函數，獲取CAM訪問句柄，直接把規則寫進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。

隨著應用需求的發展，現有技術方案出現了容量不夠的缺點，因為很多系統需要大容量的精確的分類規則，既要實現高效的規則匹配，又要滿足其容量要求，往往需要大容量的存儲介質來滿足存儲的要求，現有的技術方案中，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則分類的問題。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術方案的缺點，硬件中采用大容量的SRAM保存報文分類規則，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，由軟件負責構造和維護報文分類規則，使得硬件報文分類系統可以配置大容量的規則。

一種通過軟硬件協同提高硬件報文分類規則容量的方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、在主機申請一塊內存區域，其中一部分用來存儲規則，另一部分用來存儲hash表；

B、通過接口庫，獲取硬件地址，通過映射函數獲取SRAM緩沖區指針，并初始化SRAM，然后為每個規則生成hash關鍵字，并根據hash關鍵字把規則添加到主機規則表以及SRAM中；

C、當需要增加或刪除規則時，接口函數通過hash函數，查找該規則對應的hash關鍵字所在的位置，查找是否存在沖突，若不存在沖突，直接把該規則放進規則表與規則沖突鏈中；若存在沖突，則把該規則填加到沖突鏈所在鏈表的頭位置；

D、接口庫更新主機內存中的存儲規則，主機內存中存儲規則更新完畢后，再根據調整后的規則表，更新SRAM中硬件端的規則表；

E、當數據包需要匹配規則時，通過hash函數，查找SRAM中的規則，根據hash關鍵字，在hash關鍵字位置以及沖突位置匹配規則。

本發明根據規則的特性，由于使用了SRAM以及hash表，不僅僅能快速、方便管理SRAM中的規則，保證了硬件上的規則匹配效率，同時由于SRAM存儲介質的容量較大，能夠存儲更多的規則。

附圖說明

圖1是本發明工作示意圖

具體實施方案

本發明通過hash表查找快速的特點，在系統內存中建立一個規則的hash表，通過hash表實現硬件報文分類的高效匹配。

具體方案如下：

(1)在主機內存中申請一塊內存區域，其中在這塊內存區域中，一部分存儲規則，一部分存儲hash表。

(2)通過接口庫，獲取硬件地址，通過映射函數獲取SRAM緩沖區指針，并初始化SRAM，然后為每個規則生成hash數，并根據hash數把規則添加到主機規則表以及SRAM中。

(3)當需要增加、刪除規則，接口函數通過hash函數，查找該規則對應的hash數所在的位置，查找是否存在沖突，如果不存在沖突，直接把該規則放進規則表與規則沖突鏈中；如果存在沖突，則把該規則加到沖突鏈所在鏈表的頭位置。

(4)為了防止在操作規則的過程中，影響SRAM中的報文分類，接口庫首先更新主機端的存儲規則，當更新完主機端規則后，再根據調整后的規則表，更新SRAM中硬件端的規則表。

(5)當數據包需要匹配規則時，通過hash函數，查找SRAM中的規則，根據hash數，在hash數位置以及沖突位置匹配規則。

本發明已經在曙光生產的網絡安全專用服務器中使用，證明可以實現SRAM存儲大容量規則，提高了系統的規則數量。