[發(fā)明專利]基于FPGA加速處理證券行情中TCP鏡像的裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210041794.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN114374748A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建武;李思昌;張海榮;曹俊嶺;沈俊華;王康貴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海金融期貨信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L69/165
• 分類號(hào): H04L69/165;H04L69/163;H04L49/20
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 施浩

1.一種基于FPGA加速處理證券行情中TCP鏡像的裝置，其特征在于，包括網(wǎng)絡(luò)接收模塊、TCP鏡像處理模塊、行情業(yè)務(wù)模塊、UDP協(xié)議封裝模塊、網(wǎng)絡(luò)發(fā)送模塊，其中：

網(wǎng)絡(luò)接收模塊，接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載輸出給TCP鏡像處理模塊；

TCP鏡像處理模塊，根據(jù)配置的IP地址、端口號(hào)，基于TCP協(xié)議對(duì)TCP鏡像數(shù)據(jù)進(jìn)行TCP負(fù)載的提取，并將提取到的TCP負(fù)載的數(shù)據(jù)傳輸給行情業(yè)務(wù)模塊；

行情業(yè)務(wù)模塊，根據(jù)交易所協(xié)議，將來自TCP鏡像處理模塊傳輸來的TCP負(fù)載的數(shù)據(jù)解析為行情數(shù)據(jù)，并將行情數(shù)據(jù)發(fā)送給UDP協(xié)議封裝模塊；

UDP協(xié)議封裝模塊，將行情數(shù)據(jù)封裝成一個(gè)完整的UDP格式的數(shù)據(jù)包，將UDP格式的數(shù)據(jù)包傳輸給網(wǎng)絡(luò)發(fā)送模塊；

網(wǎng)絡(luò)發(fā)送模塊，將UDP格式的數(shù)據(jù)向外部傳輸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA加速處理證券行情中TCP鏡像的裝置，其特征在于，裝置還包括：

系統(tǒng)控制模塊，對(duì)裝置中的各個(gè)模塊進(jìn)行配置、啟動(dòng)、監(jiān)控、關(guān)閉的控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA加速處理證券行情中TCP鏡像的裝置，其特征在于，TCP鏡像處理模塊包括地址與端口校驗(yàn)單元、提取負(fù)載單元、序號(hào)檢測單元，其中：

地址與端口校驗(yàn)單元，接收來自網(wǎng)絡(luò)接收模塊傳輸來的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載數(shù)據(jù)后，對(duì)接收的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載數(shù)據(jù)進(jìn)行濾除，去除非匹配的數(shù)據(jù)包，將匹配的數(shù)據(jù)包即TCP鏡像數(shù)據(jù)包傳輸至提取負(fù)載單元；

提取負(fù)載單元，根據(jù)來自地址與端口校驗(yàn)單元傳輸來的TCP鏡像數(shù)據(jù)包的頭部中所包含的TCP負(fù)載的長度信息，提取TCP負(fù)載，同時(shí)計(jì)算TCP負(fù)載對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)和，與TCP鏡像數(shù)據(jù)包頭部所包含的校驗(yàn)和進(jìn)行比較，如果不一致則丟棄該TCP鏡像數(shù)據(jù)包，如果一致則將TCP鏡像數(shù)據(jù)包頭部中含有的序列號(hào)信息與計(jì)算出的TCP鏡像數(shù)據(jù)包中的TCP負(fù)載的長度信息，一起傳輸給序號(hào)檢測單元；

序號(hào)檢測單元，根據(jù)TCP協(xié)議，基于提取負(fù)載單元傳輸來的當(dāng)前TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)、上一個(gè)TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)以及TCP負(fù)載的長度的比較，對(duì)當(dāng)前TCP鏡像數(shù)據(jù)包進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理，以使接收的TCP數(shù)據(jù)包頭部中所含有的序列號(hào)的值連續(xù)增長。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于FPGA加速處理證券行情中TCP鏡像的裝置，其特征在于，地址與端口校驗(yàn)單元是通過配置目的IP地址和端口號(hào)、源IP地址和端口號(hào)對(duì)接收的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載數(shù)據(jù)進(jìn)行濾除。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于FPGA加速處理證券行情中TCP鏡像的裝置，其特征在于，序號(hào)檢測單元通過多個(gè)先進(jìn)先出的數(shù)據(jù)緩沖對(duì)序列號(hào)進(jìn)行簡化判斷。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于FPGA加速處理證券行情中TCP鏡像的裝置，其特征在于，序號(hào)檢測單元通過先進(jìn)先出的數(shù)據(jù)緩沖對(duì)序列號(hào)進(jìn)行簡化判斷的具體處理包括：

當(dāng)前TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)小于上一個(gè)TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)加TCP負(fù)載的長度，且當(dāng)前TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)加當(dāng)前TCP鏡像數(shù)據(jù)包的TCP負(fù)載的長度也小于上一個(gè)TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)加TCP負(fù)載的長度，則當(dāng)前TCP鏡像數(shù)據(jù)包丟棄；

當(dāng)前TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)小于上一個(gè)TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)加TCP負(fù)載的長度，但當(dāng)前TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)加當(dāng)前TCP鏡像數(shù)據(jù)包的TCP負(fù)載的長度，大于上一個(gè)TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)加TCP負(fù)載的長度的，則將當(dāng)前TCP鏡像數(shù)據(jù)包中的部分?jǐn)?shù)據(jù)丟棄至序列號(hào)連續(xù)，再將剩余的數(shù)據(jù)傳輸給后續(xù)模塊；

當(dāng)前TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)等于上一個(gè)TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)加TCP負(fù)載的長度，則將當(dāng)前TCP鏡像包直接傳輸給后續(xù)模塊；

當(dāng)前TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)大于上一個(gè)TCP鏡像數(shù)據(jù)包的序列號(hào)加TCP負(fù)載的長度，則將數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在多個(gè)先進(jìn)先出緩存中的一個(gè)，如果后續(xù)有TCP鏡像數(shù)據(jù)包能形成序列號(hào)的值連續(xù)，再從該多個(gè)先進(jìn)先出緩存中根據(jù)序列號(hào)的規(guī)則將數(shù)據(jù)傳輸給后續(xù)模塊。