[發明專利]一種實現高性能大容量路由設備的設計方法

在審

• 申請號: 202011213823.4
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN114448882A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 王暉;吳有慶;張偉;馬紅兵;李高超;楊智興;畢慧;鄒昕
• 申請（專利權）人: 國家計算機網絡與信息安全管理中心;南京貝倫思網絡科技股份有限公司
• 主分類號: H04L45/60
• 分類號: H04L45/60;H04L45/745;H04L45/7453
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種實現高性能大容量路由設備的設計方法，其特征在于，所述方法包括：本方法中路由設備單塊板卡采用多顆網絡處理器和多顆TCAM芯片，所述單塊板卡內的多顆網絡處理器多顆TCAM芯片分為多組協同處理單元，每組協同處理單元內包含兩顆網絡處理器芯片和兩顆TCAM芯片，所述每組協同處理單元可完成100Gbps以上流量模型會話內的所有的流量管理、協議分析以及多種規則類型存儲和查找等需求，所述每組協同處理單元的兩個網絡處理器各外掛配置一個TCAM芯片，在網絡處理器-A中外掛的TCAM內分配進行數據特征碼的匹配查找任務，在網絡處理器-B中外掛的TCAM內分配進行掩碼ACL規則的匹配查找任務。

2.根據權利要求1所述的一種實現高性能大容量路由設備的設計方法，其特征在于，所述協同處理單元采用兩顆網絡處理器芯片和兩顆TCAM芯片的設計，是由于協議分析和規則查表對性能要求比較高，如果采用單顆網絡處理器芯片無法做到100Gbps的短包線速處理，兩顆網絡處理器芯片和兩顆TCAM芯片的設計可使單塊板卡的短包線速處理性能超過200Gbps，掩碼ACL規則容量超過20萬條，數據特征碼容量超過1萬條。

3.根據權利要求1所述的一種實現高性能大容量路由設備的設計方法，其特征在于，所述流量管理方法為流量通過一組協同處理單元的網絡處理器-A進入設備后，在網絡處理器-A內判斷流量類型，如果是非IP流量，則直接進行源口進源口出的透傳動作處理動作,如果是IP流量，則提取該流的五元組(源IP、目的IP、源端口、目的端口以及協議號)信息以及輸入端口的物理端口號信息，將上述提取的五元組信息在網絡處理器-A內作為hash值計算，輸入端口的物理端口號主要便于后續流量執行透傳的動作。

4.根據權利要求3所述的一種實現高性能大容量路由設備的設計方法，其特征在于，所述hash值計算方法為首先將源IP權重值置1，目的IP權重值置2，源端口權重值置3，目的端口權重值置4，協議號權重值置5，然后將五個信息進行累加得到一個32比特的值HResult1，將HResult1的最高16個比特值和HResult1的低16個比特值異或運算得到一個16比特的值HResult2，將HResult2的15～12比特值和HResult2的11～8比特值進行異或運算得到4比特的值HResult3，HResult2的7～4比特值和HResult2的3～0比特值進行異或運算得到4比特的值HResult4，HResult3與HResult4再次異或運算后取最后一個比特的值。

5.根據權利要求3所述的一種實現高性能大容量路由設備的設計方法，其特征在于，所述hash值如果得到的為0，則該流量的hash規則查找匹配需要在網絡處理器-A進行，如果得到的hash值為1，則該流量的hash規則查找匹配需要網絡處理器-B中進行。

6.根據權利要求3所述的一種實現高性能大容量路由設備的設計方法，其特征在于，所述hash值，需將通過網絡處理器-A或者網絡處理器-B查詢得到的hash規則匹配結果、通過網絡處理器-A查詢得到的數據特征碼規則匹配結果與通過網絡處理器-B查詢得到的掩碼ACL匹配的結果在處網絡處理器-B內做優先級比較，其中在網絡處理器-A查詢匹配的結果通過信息攜帶通告至網絡處理器-B，得到最終最高的規則優先級匹配結果，然后根據匹配結果執行處理動作。

7.根據權利要求1所述的一種實現高性能大容量路由設備的設計方法，其特征在于，所述多種規則類型的增刪改查操作，其中hash規則需要根據步驟三的算法決定添加到網絡處理器-A還是網絡處理器-B，數據特征碼規則添加到網絡處理器-A外掛的TCAM芯片，掩碼ACL規則添加到網絡處理器-B外掛的TCAM芯片。