[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)包處理板及處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310289100.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103368777A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚文浩;柳勝杰;張克功;袁海濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04L12/803
• 代理公司: 北京新知遠(yuǎn)方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11397
• 代理人: 馬軍芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)包處理板及處理方法。

背景技術(shù)

目前以REDSYS為代表的雙NP（Network?Processor，網(wǎng)絡(luò)處理器）方案的數(shù)據(jù)包處理板能夠支持40G流量的數(shù)據(jù)處理速度。雙NP方案，即在一塊板子上有兩個(gè)完全獨(dú)立的NP每個(gè)負(fù)責(zé)20G的流量處理任務(wù)。

上述的雙NP方案會(huì)存在兩個(gè)NP的負(fù)載不均衡，例如一個(gè)NP收到的數(shù)據(jù)流量為25G，NP的處理量已經(jīng)大大超過(guò)其處理能力，而另一個(gè)NP收到的數(shù)據(jù)流量?jī)H為5G，沒(méi)有合理利用NP的處理能力，一個(gè)NP超負(fù)荷工作，一個(gè)NP沒(méi)有被分配合理的工作量，存在明顯的負(fù)載不均，嚴(yán)重限制了數(shù)據(jù)包處理板的處理效率。若加入動(dòng)態(tài)的負(fù)載均衡處理又會(huì)產(chǎn)生額外的開(kāi)銷(xiāo)，且雙NP方案很難在板子上直接接入40G的流量，需要額外的預(yù)處理板或接口板，在機(jī)箱槽位有限的情況下，降低了整個(gè)系統(tǒng)的計(jì)算密度。此外，有些算法會(huì)增加NP訪問(wèn)內(nèi)存的壓力，不適合采用NP實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)包處理板，至少包括：FPGA主處理單元、協(xié)處理單元、交換單元、POS子卡接口單元、CPB接口單元和RTM接口單元，其中，

FPGA主處理單元與POS子卡接口單元相連接，通過(guò)Interlaken總線與協(xié)處理單元相連接，通過(guò)GE或10GE總線與交換單元相連接，F(xiàn)PGA主處理單元用于接收數(shù)據(jù)、提取報(bào)文信息、報(bào)文信息預(yù)查找、指示協(xié)處理單元進(jìn)行報(bào)文信息詳細(xì)規(guī)則查找和指示交換單元進(jìn)行數(shù)據(jù)重定向；

協(xié)處理單元通過(guò)PCIE總線與FPGA主處理單元、交換單元和POS子卡接口單元連接，以對(duì)FPGA主處理單元、交換單元和與POS子卡接口單元相連接的POS子卡上的成幀器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過(guò)交換單元與CPB接口單元進(jìn)行連接，協(xié)處理單元用于進(jìn)行報(bào)文信息詳細(xì)規(guī)則查找、流量采集、負(fù)載均衡管理；

交換單元通過(guò)GE或10GE總線與協(xié)處理單元、CPB接口單元和FPGA主處理單元、RTM接口單元相連接，交換單元用于從CPB接口單元接收規(guī)則數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給協(xié)處理單元，接收FPGA主處理單元的數(shù)據(jù)及配置信息，并依據(jù)配置信息將數(shù)據(jù)發(fā)送至RTM接口單元；

POS子卡接口單元用于與POS子卡相連；

CPB接口單元用于與CPB相連；

RTM接口單元用于與RTM連接。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種利用數(shù)據(jù)包處理板的數(shù)據(jù)包處理方法，包括：

FPGA主處理單元通過(guò)POS子卡接口單元從POS子卡讀取數(shù)據(jù)并提取報(bào)文信息；

FPGA主處理單元通過(guò)TCAM進(jìn)行報(bào)文信息的規(guī)則預(yù)查找，將預(yù)查找結(jié)果發(fā)送給協(xié)處理單元，并指示協(xié)處理單元進(jìn)行報(bào)文信息的詳細(xì)規(guī)則查找；

協(xié)處理單元進(jìn)行報(bào)文信息詳細(xì)規(guī)則查找，并將查找結(jié)果反饋給FPGA主處理單元；

FPGA主處理單元依據(jù)協(xié)處理的報(bào)文信息詳細(xì)規(guī)則查找結(jié)果，向交換單元發(fā)送數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)發(fā)表及數(shù)據(jù)重定向指示信息；

交換單元根據(jù)數(shù)據(jù)重定向信息，將收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到RTM接口單元，由RTM單元將數(shù)據(jù)發(fā)送到重定向的相應(yīng)接口。

本發(fā)明通過(guò)數(shù)據(jù)包處理板上采用FPGA作為主處理單元以負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收、報(bào)文信息提取、TCAM（Ternary?Content?Addressable?Memory，三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器）預(yù)查找、DPI（Deep?Packet?Inspection），搭配XLP（eXtrem?Low?Power，極低功耗）芯片作為協(xié)處理單元負(fù)責(zé)具體報(bào)文信息規(guī)則查找、流量采樣、負(fù)載均衡控制及相關(guān)系統(tǒng)管理工作，將FPGA的數(shù)據(jù)處理優(yōu)勢(shì)與XLP芯片的中斷控制及系統(tǒng)管理優(yōu)勢(shì)進(jìn)行結(jié)合，有效地解決了現(xiàn)有雙NP數(shù)據(jù)包處理板存在的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)包處理板的示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)包處理板的電路示意圖；

圖3為利用根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)包處理板的數(shù)據(jù)包處理方法的流程圖。

具體實(shí)施方式