专利名称：一种通过软件提高硬件报文分类规则匹配效率的方法
技术领域：
本发明涉及网络数据管理领域，具体涉及一种通过软件提高硬件报文分类规则 匹配效率的方法。
背景技术：
在硬件报文分类系统中，对于报文规则的存储，一般最常用的方式是顺序数组 的方式存储，新配置到硬件中的报文分类规则放到规则表的末尾，然而由于新添加的规 则一般是当时最常用的，随着规则容量的增大，这种机制匹配效率会降低。在硬件报文分类系统中，根据业务需要，需要频繁的对报文分类规则进行增 加、删除等操作，由于原有系统中，规则容量不是很大，一般都采用顺序数组的方式存 储，这种存储对于小容量规则来说，对查找、增加、删除影响都不是很大，但是随着容 量增大，这种机制的弊端一效率低就慢慢暴露出来。在传统的顺序数组方式存储中，当增加一个规则，根据数组信息，在数组的末 尾增加规则，当删除一个规则时，扫描该数组定位到该规则位置，然后删除该规则，并 把后续的规则都向前移动一个位置。但随着业务需求，规则容量越来越大，这种效率就 会越来越低。实现高效的匹配规则，一般方式是把所有规则数组组成一个数组索引，每次都 把最新的规则放在整个数组指针的最前面，当有新增加规则或删除规则，调整规则的索 引，保证最新的规则在数组的最前面。但是随着规则容量的增加，现有技术方案出现了 匹配效率差的缺点，因为对于高速网上的报文需要快速匹配规则，而这种方案中，查找 一个规则需要太常的时间，基本上需要查找整个规则数组表，也就是复杂度为OCn)的规 模，才能匹配规则。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术方案的缺点，通过设置冲突链的方式，根 据规则的特点，设计出一个hash函数，尽可能保证每个规则的hash数唯一性以及冲突最 小化，这样，当需要匹配一个规则，只需要计算该规则的hash数，就可以在hash位置以 及hash冲突位置找到该规则，在硬件中的数据来临，需要匹配规则时，保证了匹配的效 率。当要增加、删除规则时，只需要根据hash数以及hash冲突链表调整相应位置即可。—种通过软件提高硬件报文分类规则匹配效率的方法，其特征在于步骤如 下A、在主机内存中申请一块内存区域，其中一部分用来存储规则，另一部分用来 存储hash表；B、通过接口库，为每个规则生成hash关键字，并根据hash关键字把规则添加 到主机内存规则表以及硬件规则表中；C、当需要增加或删除规则时，接口函数通过hash函数，查找该规则对应的hash关键字所在的位置，查找是否存在冲突，若不存在冲突，直接把该规则放进规则表与规 则冲突链中；若存在冲突，则把该规则填加到冲突链所在链表的头位置；D、接口库更新主机内存中的存储规则，主机内存中存储规则更新完毕后，再根 据调整后的规则表，更新硬件端的规则表；E、当数据包需要规则匹配时，通过hash函数，查找硬件中的规则，根据hash
关键字，在hash关键字位置以及冲突位置匹配规则。本发明根据规则的特性，创建一个hash函数，并为每一个规则生成一个hash 数，通过hash数，把规则散落在数组中，当几个规则具有相同的hash数时，他们之间就 存在冲突，根据冲突关系查找具体规则。这样查找一个规则效率要比顺序存储在数组效 率要高，同时，由于最新的规则总是在冲突链的头上，匹配效率也最高。
图1是本发明工作示意图
具体实施例方式本发明通过hash表查找快速的特点，在系统内存中建立一个规则的hash表，通 过hash表实现硬件报文分类的高效匹配。具体方案如下(1)在主机内存中申请一块内存区域，其中在这块内存区域中，一部分存储规 则，一部分存储hash表。(2)通过接口库，为每个规则生成hash数，并根据hash数把规则添加到主机规 则表以及硬件规则表中。(3)当需要增加、删除规则，接口函数通过hash函数，查找该规则对应的hash 数所在的位置，查找是否存在冲突，如果不存在冲突，直接把该规则放进规则表与规则 冲突链中；如果存在冲突，则把该规则加到冲突链所在链表的头位置。(4)为了防止在操作规则的过程中，影响硬件报文分类，接口库首先更新主机端 的存储规则，当更新完主机端规则后，再根据调整后的规则表，更新硬件端的规则表。(5)当数据包需要匹配规则时，通过hash函数，查找硬件中的规则，根据hash 数，在hash数位置以及冲突位置匹配规则。本发明已经在曙光生产的网络安全专用服务器中使用，证明可以实现对大容量 规则进行管理，提高了规则的匹配效率。
权利要求
1. 一种通过软件提高硬件报文分类规则匹配效率的方法，其特征在于步骤如下A、在主机内存中申请一块内存区域，其中一部分用来存储规则，另一部分用来存储 hash 表；B、通过接口库，为每个规则生成hash关键字，并根据hash关键字把规则添加到主 机内存规则表以及硬件规则表中；C、当需要增加或删除规则时，接口函数通过hash函数，查找该规则对应的hash关 键字所在的位置，查找是否存在冲突，若不存在冲突，直接把该规则放进规则表与规则 冲突链中；若存在冲突，则把该规则填加到冲突链所在链表的头位置；D、接口库更新主机内存中的存储规则，主机内存中存储规则更新完毕后，再根据调 整后的规则表，更新硬件端的规则表；E、当数据包需要规则匹配时，通过hash函数，查找硬件中的规则，根据hash关键 字，在hash关键字位置以及冲突位置匹配规则。
全文摘要
本发明提供了一种通过软件提高硬件报文分类规则匹配效率的方法。通过软硬结合的方式，通过hash表存储规则，软件维护报文分类规则，在增、删规则时，进行hash表冲突调整，把新加的规则放到冲突链的头上，从而使最常用的规则容易查找，提高规则匹配效率。
文档编号G06F17/30GK102014070SQ20101059775
公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者万伟, 刘兴彬, 朱春屹, 王泼, 贺志强, 连仲维 申请人:天津曙光计算机产业有限公司