[發明專利]一種訪問控制列表電路實現方法及其電路

有效

• 申請號: 202110301152.5
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112667526B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 夏磊;項禹;陳盈安;盧笙
• 申請（專利權）人: 芯啟源（南京）半導體科技有限公司
• 主分類號: G06F12/06
• 分類號: G06F12/06;G06F30/31;G06F111/20
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識產權代理有限公司 32424
• 代理人: 王皎

本發明公開了一種訪問控制列表電路實現方法，S1、輸入的關鍵字通過hash算法映射得到hash關鍵字；S2、根據步驟S1中hash關鍵字在Hash RAM中檢索到對應的規則條目的存儲地址；S3、通過步驟S2中檢索到的規則條目的存儲地址在規則庫存儲RAM進行檢索，檢索后得到相對應的存儲規則；S4、分組合并邏輯通過配置控制RAM中的分組合并信息對步驟S3檢索的結果進行運算分組，得到多組查找結果；S5、優先級RAM根據每組查找結果和配置信息給出最高優先級的查找結果，相比現有技術，本發明不在需要訪問全部規則庫，降低了查找功耗；根據不同的配置信息對不同位寬的關鍵字進行查找，支持可配置的優先級選項。

技術領域

本發明涉及集成電路設計領域，具體涉及一種訪問控制列表電路實現方法及其電路。

背景技術

目前的網絡技術中，伴隨光纖通信技術的迅猛發展，鏈路傳輸速率已不再是速率提升的主要障礙，安全網關、路由器等網絡設備的分類轉發速率正在成為提升網絡速率的主要瓶頸。未來的通信技術中，不但是通信速率，通信的服務質量如防火墻、VPN、區分服務等機制是更受關注的發展趨勢，這些必要的通信服務大都是基于訪問控制列表(ACL)技術的。

ACL是Access Control List的英文縮寫，中文名為訪問控制列表。在路由器等網絡設備中，常規的操作就是路由轉發，如對于一個IP數據包，根據數據包目的IP地址和路由信息將該報轉發出去。而ACL技術提供了更多的服務，通過提取數據包關鍵信息如OSI七層中的第3層和第4層的報頭信息：源IP地址、目的IP地址、源端口號、目的端口號以及傳輸協議，根據預先定義好的規則，決定該數據包的下一步處理方法，如丟棄、轉發、限速和重新分配優先級等。ACL中List的一個條目就是上面所述的關鍵信息+處理方法，大量這樣的條目就是ACL規則庫。對于每個到來的數據包，首先從數據包中提取需要查找的關鍵字信息，ACL電路會在規則庫中查找該關鍵字信息，根據查找結果來確定該數據包的下一步處理方式，如上所述的丟棄、轉發、限速和重新分配等。

目前可以使用TCAM(Ternary Content Addressable Memory,三態內容尋址存儲器)來實現訪問控制列表，TCAM使用硬件芯片實現數據查找的方式，可以在一個時鐘周期內對規則庫的所有條目進行查找并在確定的時間周期后給出查找結果，相較于軟件查找，其查找速率非常快。

由于TCAM在一個時鐘周期會訪問所有存儲的條目，其查找功耗是一個很大的缺點，并且TCAM制造成本相對一般的存儲設備更加昂貴，能夠存儲的規則庫大小有限，所以用TCAM實現ACL是相對昂貴的方案。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種低功耗，支持不同位寬關鍵字的查找，應用靈活的訪問控制列表電路實現方法及其電路。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種訪問控制列表電路實現方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、輸入的關鍵字通過hash算法映射得到hash關鍵字；

S2、根據步驟S1中hash關鍵字在哈希RAM中檢索到對應的規則條目的存儲地址的高比特位；

S3、通過步驟S2中檢索到的規則條目的存儲地址在規則庫存儲RAM進行檢索，檢索后得到相對應的存儲規則；

S4、分組合并邏輯通過配置控制RAM中的分組合并信息對步驟S3檢索的結果進行運算分組，得到多組查找結果；

S5、優先級RAM根據每組查找結果和配置信息給出最高優先級的查找結果。

作為本發明的進一步優選，所述步驟S1的具體步驟為：比特選擇模塊根據配置信息從查找的關鍵字中獲取Hash關鍵字。