[發明專利]一種基于FPGA的流表處理方法、裝置、設備以及存儲介質

在審

• 申請號: 202310211774.8
• 申請日: 2023-02-28
• 公開（公告）號: CN116208554A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 王廣江;劉志來;胡玉慶
• 申請（專利權）人: 曙光信息產業（北京）有限公司
• 主分類號: H04L45/7453
• 分類號: H04L45/7453
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 蔡舒野

1.一種基于FPGA的流表處理方法，其特征在于，由現場可編程門陣列FPGA器件執行，所述方法包括：

響應于通過外部接口輸入的以太網報文，確定所述以太網報文中的查找數據包和新建數據包；

基于預設的哈希算法，根據所述查找數據包和所述新建數據包中的五元組信息，在FPGA的存儲空間中進行流表更新操作和流表新建操作；

在檢測到所述以太網報文中的所述查找數據包和所述新建數據包均處理完畢后，對所述以太網報文進行整合輸出。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于預設的哈希算法，根據查找數據包的五元組信息，在FPGA的存儲空間中進行流表更新操作，包括：

基于預設的哈希算法，對所述查找數據包的五元組信息進行哈希計算，并根據計算結果和預存哈希表，確定所述FPGA的存儲空間中是否存在所述查找數據包；

若否，則確定所述查找數據包對應的流表ID，并對所述FPGA的存儲空間中的流表進行更新操作。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于預設的哈希算法，對所述查找數據包的五元組信息進行哈希計算，并根據計算結果和預存哈希表，確定所述FPGA的存儲空間中是否存在所述查找數據包，包括：

基于預設的第一哈希算法和第二哈希算法，分別對所述查找數據包的五元組信息進行哈希計算，確定第一哈希值和第二哈希值；

根據所述第一哈希值，在預存哈希表中進行查找，確定對應的預存哈希值，并確定所述預存的哈希值與所述第二哈希值是否一致；

若否，則確定所述FPGA的存儲空間中不存在所述查找數據包。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述確定預存的哈希值與第二哈希值是否一致之后，還包括：

若所述預存的哈希值與所述第二哈希值一致，則根據所述第一哈希值，在預存哈希表中進行查找，確定第一流表ID，并以第一流表ID為地址，在FPGA的存儲空間中進行查找，確定對應的預存五元組信息；

確定所述預存五元組信息與查找數據包的五元組信息是否一致，若否，則確定FPGA的存儲空間中不存在所述查找數據包。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于預設的哈希算法，根據新建數據包的五元組信息，在FPGA的存儲空間中進行流表新建操作，包括：

向ID管理模塊申請并確定第二流表ID；

基于預設的第一哈希算法和第二哈希算法，對新建數據包對應的五元組信息進行哈希計算，確定第三哈希值和第四哈希值；

根據第三哈希值、第四哈希值以及第二流表ID，對預存哈希表進行更新，并在FPGA的存儲空間中新建流表ID為第二流表ID的流表。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，根據第三哈希值、第四哈希值以及第二流表ID，對預存哈希表進行更新，包括：

確定預存哈希表中第三哈希值對應的目標位置；

將第二流表ID和第四哈希值存儲至所述目標位置，實現對預存哈希表的更新。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

在進行流表更新操作和流表新建操作的過程中，記錄各流表的流表建立時間和流表更新時間；

若檢測到目標流表的流表建立時間和流表更新時間的時間間隔大于預設的老化時間，則在FPGA的存儲空間中刪除所述目標流表，并向ID管理模塊反饋，用于指示ID管理模塊回收目標流表對應的流表ID。

8.一種基于FPGA的流表處理裝置，其特征在于，所述裝置配置于現場可編程門陣列FPGA器件中，包括：

確定模塊，用于響應于通過外部接口輸入的以太網報文，確定所述以太網報文中的查找數據包和新建數據包；

管理模塊，用于基于預設的哈希算法，根據查找數據包和新建數據包中的五元組信息，在FPGA的存儲空間中進行流表更新操作和流表新建操作；

輸出模塊，用于在檢測到所述以太網報文中的查找數據包和新建數據包均處理完畢后，對所述以太網報文進行整合輸出。