专利名称：一种用于对网络报文高效动态分类的设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及网络数据处理领域，具体涉及一种用于对网络报文高效动态分类的设备。
背景技术：
报文分类是根据报文的报头信息，一般是协议、ip、端口构成的五元组信息，把报文分成不同类型分别做不同处理，比如路由器对不同网段的报文向不同子网转发等。在高速网络中，软件实现报文分类的效率不高，因此很多报文分类设备采用硬件(网络处理器或专用芯片)实现。为了保证规则匹配的效率，一般使用TCAM存储报文分类规则，每一个报文到达时，可以从TCAM中快速匹配出报文的类别。申请号200910000608. 3公开了一种报文分类中的非规则匹配方法、装置和网络系统，该方法包括将所述报文的关键字与三重内容可寻址存储器TCAM中的表项进行匹配，所述TCAM表项与整条规则相对应，所述TCAM的表项中与非规则字段对应的部分默认匹配成功；如果所述报文的关键字与TCAM表项匹配成功，则通过与该TCAM表项对应的SRAM 记录中的非规则字段标识信息，获知整条规则中的非规则字段；将所述报文中的非规则字段的关键字与所述SRAM记录中的非规则字段对应的正向关键字进行匹配，如果匹配全部不成功，则判定该报文与整条规则匹配成功。申请号200610011455. 9公开了一种三重内容可寻址存储器报文分类的统一处理方法，其特征在于，包括步骤一、生成一统一 ACL策略表、一统一动作表；步骤二、存放所述统一 ACL策略表于TCAM中，存放所述统一动作表于存储器中；步骤三、根据设定的格式构造搜索关键字进行报文查找、报文分类；其中所述统一 ACL策略表由一组存放报文分类信息的TCAM条目构成；所述统一动作表由与每个所述TCAM条目对应的动作构成；所述TCAM条目的格式被分成控制信息、2层信息、3层信息和4层信息。申请号200610011453. X公开了一种提高三重内容可寻址存储器报文分类查找速度的方法，适用于在网络设备上实现基于TCAM的访问控制列表ACL的匹配，其特征在于，使用空间换取时间的方法来提高TCAM报文分类查找的速度，具体可以通过缓存关键字技术、 并行查找技术和/或逻辑分表技术来实现。申请号200610011466. 7公开了一种三重内容可寻址存储器报文分类的规则更新方法，其特征在于，将规则扩展成多个规则条目存储在存储器的条目空间中，添加新规则时，判断最后一个存储有所述规则条目的已占条目空间之后的空闲条目空间是否能容纳将要添加的新规则，是则在所述最后一个已占条目空间之后直接存储所述新规则，否则将所述存储器进行紧缩以清除所述最后一个已占条目空间之前的空闲条目空间，然后再存储所述新规则；删除规则时，直接将存储有该被删除规则的已占条目空间设置成空闲条目空间。这些技术方案中统一的缺点在于TCAM芯片的更新效率低，更新操作复杂，导致规则难以实现灵活的实时动态修改，在需要频繁修改分类规则的系统中，难以满足要求。发明内容本实用新型目的是提供一种实现硬件报文分类规则可以动态灵活修改的系统，在利用硬件报文分类性能的同时，使分类规则能够灵活的实时更新。一种用于对网络报文高效动态分类的设备，其特征在于包括主机软件部分和网卡；所述主机软件部分包括网卡驱动和分类规则管理软件；所述网卡包括网络接口、专用芯片和板载内存。本实用新型的第一种优选技术方案在于所述分类规则管理软件在主机端配置网卡，将报文分类规则配置到网卡中；修改规则时，先修改驱动中规则镜像再写入网卡内存。本实用新型的第二种优选技术方案在于所述专用芯片为网卡主控芯片，在网卡收到报文后，从报文中提取五元组信息并在板载内存中查找，对命中规则的报文执行规则指定的动作。本实用新型的第三种优选技术方案在于所述网卡驱动在加载时将存储在网卡 SARM中的规则表在主机内存中构造一个完全相同的镜像；同时对应规则表的hash表存储结构，对镜像扩展一个管理数据结构。本实用新型的第四种优选技术方案在于所述板载内存可以采用高速SRAM内存。本实用新型的整个系统在满足了动态灵活性要求的同时，又保证了很高的效率。
图1是本实用新型系统结构图2是本实用新型镜像的存储结构
具体实施方式
本技术方案是一个软硬件一体的设备，硬件是以专用芯片为主要器件设计的网卡，包括网络接口，专用芯片，板载内存构成；软件由网卡驱动和分类规则管理软件构成。系统每部分的功能如下(1)网络接口 把网络报文数据接收进网卡。(2)专用芯片网卡的主控芯片，运行所有的报文分类处理逻辑。(3)板载内存采用高速SRAM内存，保存报文分类规则表。(4)网卡驱动管理配置网卡，给网卡中的分类规则表，在主机内存中构造一个镜像。(5)管理软件配置网卡的工具，把报文分类规则配置到网卡硬件中。实现方法和过程如下(1)网卡驱动为硬件中的规则表建立镜像驱动加载时，对应存储在网卡SRAM中的规则表，在主机内存中构造一个完全相同的镜像，对应规则表的hash表存储结构，对镜像结构扩展管理数据，比如冲突链指针等，形成扩展的镜像规则表。(2)管理软件更新驱动中的规则表镜像
4[0031]管理软件需要修改规则时，先修改驱动中的规则表镜像。因为主机内存中的规则表镜像带有扩展的管理结构，而且操作主机内存比操作网卡的板载SRAM内存快的多，所以管理软件可以迅速把规则表镜像修改好。(3)管理软件把镜像规则表的改动实施到硬件规则表中管理软件确定镜像规则表中最终修改了哪些表项，通过驱动实现的内存映射，把这些表项的内容拷贝到网卡板载SRAM内存的对应位置。(4)网卡硬件接收到报文后，进行规则匹配。网卡收到报文后，主控专用芯片从报文中提取出五元组信息，到板载SRAM内存的 hash表中查找，对命中规则的报文执行规则指定的动作。
权利要求1.一种用于对网络报文高效动态分类的设备，其特征在于 包括网络接口、专用芯片和板载内存，所述专用芯片为网卡主控芯片，专用芯片与网络接口互相通信，专用芯片与板载内存互相通信。
2.如权利要求1所述一种用于对网络报文高效动态分类的设备，其特征在于所述板载内存可以采用高速SRAM内存。
专利摘要本实用新型提供了一种用于对网络报文高效动态分类的设备。本实用新型是一个软硬件结合的系统，报文分类规则存储在硬件中，但是硬件仅仅使用规则，硬件保证规则匹配的效率，规则的管理完全由软件负责，在主机内存中为硬件规则表构造扩展的镜像，软件保证规则灵活动态的修改。规则更新时，对规则表的调整过程在主机内存中进行，只把最终调整好的结果实施到硬件板载内存。整个系统在满足了动态灵活性要求的同时，又保证了很高的效率。
文档编号G06F17/30GK202218254SQ201020687429
公开日2012年5月9日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者刘朝辉, 张磊, 张英文, 李静, 白宗元, 纪奎 申请人:曙光信息产业(北京)有限公司