專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器，具體的說(shuō)是一種可內(nèi)置于局域網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)系統(tǒng)芯片，方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的用戶(hù)管理功能并能提供很高帶寬的寬帶網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器。
背景技術(shù)：
：新的接入網(wǎng)應(yīng)用要求局域網(wǎng)交換機(jī)具有越來(lái)越多的用戶(hù)管理特性。傳統(tǒng)的交換機(jī)沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾器的功能，而國(guó)內(nèi)也沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾器。國(guó)外先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾器使用BINARYSEARCH算法，這種算法每查找一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理表的實(shí)體，需要的查找次數(shù)為L(zhǎng)og2(M).[M為網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體的個(gè)數(shù)]，導(dǎo)致速度慢，管理的網(wǎng)絡(luò)管理表的實(shí)體少。所以這種辦法不能滿(mǎn)足高速度高帶寬的要求，未能提供強(qiáng)大靈活的網(wǎng)絡(luò)管理，不能滿(mǎn)足中國(guó)市場(chǎng)的需要和安全的需求。更沒(méi)有一種能滿(mǎn)足越來(lái)越多的用戶(hù)管理特性的適合在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)芯片(LANSWITH)中使用的網(wǎng)絡(luò)處理器。而現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)需要對(duì)交換的數(shù)據(jù)提供靈活多元化的管理。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在針對(duì)目前沒(méi)有一種能滿(mǎn)足高速度高帶寬要求、能提供強(qiáng)大靈活網(wǎng)絡(luò)管理功能的網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器，尤其是沒(méi)有一種能滿(mǎn)足越來(lái)越多的用戶(hù)管理特性的適合在局域網(wǎng)交換機(jī)芯片(LANSWITCH)中使用的網(wǎng)絡(luò)處理器的缺陷，提供一種能夠解決上述問(wèn)題，能滿(mǎn)足中國(guó)市場(chǎng)需要和安全需求的網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器，其特征在于該過(guò)濾處理器為一個(gè)采用能迅速查找表的DP-HASHING算法的中央集中處理單元SS-NFP(以下簡(jiǎn)稱(chēng)SS-NFP)，該SS-NFP為支持多用戶(hù)的內(nèi)嵌以太網(wǎng)交換機(jī)的安全智能結(jié)構(gòu)，當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)的時(shí)候，從包截取數(shù)據(jù)找到匹配的網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體，進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)包的各種操作。本發(fā)明SS-NFP使用復(fù)用器從輸入端傳入一個(gè)數(shù)據(jù)包，并記下傳入的端口號(hào)碼，然后使用智能域掩碼從數(shù)據(jù)包中選出需要長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，把這個(gè)數(shù)據(jù)和掩摸表里的掩摸位段相位乘，得到網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體匹配鑰匙(KEY)。雙并行的8組把兩個(gè)KEY送入到使用DP-HASHING算法的DP-HASHING引擎，得到網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體地址。8K網(wǎng)絡(luò)管理表被劃分成8塊，每塊深度為1K。網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體地址從網(wǎng)絡(luò)管理表中找出一個(gè)管理實(shí)體，把這個(gè)規(guī)則里的KEY字段于先前生成的KEY作比較處理。本發(fā)明上述KEY比較后相等的表示查表命中，否則表示未命中，在有多個(gè)命中的時(shí)候，由命中的網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)體里命令作出送CPU、鏡像、丟棄、傳送、轉(zhuǎn)發(fā)或改變優(yōu)先級(jí)處理，并根據(jù)系統(tǒng)需求發(fā)往CPU。本發(fā)明在對(duì)當(dāng)前報(bào)文處理的同時(shí)，從命中里網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體最高的一個(gè)選出網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)表的地址，讀取網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)表，找到的網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)表后，從網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)表的費(fèi)用位段減去數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度。本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在常用的HASHING算法有Additive，Rotating，One-at-a-Time，Pearson，CRC，Generalized，Universal，Zobrist，MD4等。這些HASHING算法的沖突概率和利用率在20％左右，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，而發(fā)明采用的DP-HASING的沖突概率和資源利用率在70％左右。正因如此，本網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾器利用改進(jìn)的DP-HASHING算法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾器來(lái)達(dá)到迅速查找表，并以此算法為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出一種可內(nèi)嵌以太網(wǎng)交換機(jī)的安全智能結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)本網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾器的功能，以滿(mǎn)足高速度高帶寬的要求，同時(shí)可以支持更多的用戶(hù)，滿(mǎn)足越來(lái)越多的用戶(hù)管理特性；SS-NFP能夠?qū)崿F(xiàn)的管理用戶(hù)數(shù)目是可以擴(kuò)展的。當(dāng)前的產(chǎn)品提供的安全規(guī)則表ruletable的深度是8192。SS-NFP可以支持倒高達(dá)4.4GB/S的帶寬，可以支持高達(dá)24個(gè)高速以太網(wǎng)端口和2個(gè)千兆端口。本發(fā)明是一種適合在LANSWITH芯片中使用的網(wǎng)絡(luò)處理器，避免了使用昂貴數(shù)據(jù)內(nèi)容尋址內(nèi)存(CAM)；它能通過(guò)高密度普通內(nèi)存實(shí)現(xiàn)，支持對(duì)很寬的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，能夠使用很少的資源達(dá)到很高的運(yùn)行速度，它的先進(jìn)特點(diǎn)是具有高達(dá)4.4GB/S的處理能力。圖1為本發(fā)明數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)2為本發(fā)明中央集中處理單元SS-NFP的結(jié)構(gòu)框3常用HASHING算法和本DP-HASHING算法沖突對(duì)比具體實(shí)施方式如圖1圖2，本發(fā)明采用改進(jìn)的DP-HASHING算法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾器來(lái)達(dá)到迅速查找表，并以此算法為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出一種可內(nèi)嵌以太網(wǎng)2-3層高性能交換機(jī)芯片的安全智能結(jié)構(gòu)SS-NFP來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾功能，以滿(mǎn)足高速度高帶寬的要求，同時(shí)可以支持更多的用戶(hù)，滿(mǎn)足越來(lái)越多的用戶(hù)管理特性。本發(fā)明SS-NFP從到達(dá)數(shù)據(jù)包中截取80字節(jié)的分析數(shù)據(jù)P_DATA(以下簡(jiǎn)稱(chēng)P_DATA)，同時(shí)送入輔助數(shù)據(jù)A-DATA(以下簡(jiǎn)稱(chēng)A-DATA)。首先使用復(fù)用器從輸入端傳入一個(gè)數(shù)據(jù)包，并記下傳入的端口號(hào)碼，然后SS-NFP使用智能域掩碼從數(shù)據(jù)包中選出需要長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，具體做法是把這個(gè)數(shù)據(jù)和掩摸表里的掩摸位段相位乘，得到網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體匹配鑰匙(KEY)。雙并行的8組把兩個(gè)KEY送入到DP-HASHING引擎(使用DP-HASHING算法)，得到網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體地址，8K網(wǎng)絡(luò)管理表被劃分成8塊，每塊深度為1K。(目的是解決HASHING之后地址的沖突問(wèn)題。)地址從網(wǎng)絡(luò)管理表中找出一個(gè)管理實(shí)體，把這個(gè)規(guī)則里的KEY字段于先前生成的KEY作比較處理。本發(fā)明上述KEY比較后相等的表示查表命中，否則表示未命中，在有多個(gè)命中的時(shí)候，由命中的網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)體里命令作出送CPU，鏡像，丟棄，傳送、轉(zhuǎn)發(fā)或改變優(yōu)先級(jí)處理，并根據(jù)系統(tǒng)需求發(fā)往CPU。本發(fā)明在對(duì)當(dāng)前報(bào)文處理的同時(shí)，從命中里網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體最高的一個(gè)選出網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)表的地址，讀取網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)表，找到的網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)表后，從網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)表的費(fèi)用位段減去數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度。本發(fā)明SS-NFP同時(shí)支持所有的24百兆和2個(gè)千兆網(wǎng)絡(luò)端口。本發(fā)明所采用的DH-HASHING生成多項(xiàng)式為x^32+x^26+x^23+x^20+x^10+x^7+x^4+x^1+1.(試驗(yàn)所得，由HASHING沖突的概率測(cè)試所得如圖3)本發(fā)明采用的DH-HASHING算法把128位網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體匹配鑰匙壓縮映射到10位地址空間。即把128位的匹配鑰匙轉(zhuǎn)換成10位的地址，目的是在10位地址盡可能的平均分配在10位的地址空間上，使網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾器能夠迅速查找表。本發(fā)明所采用的DP-HASHING算法在芯片硬件的實(shí)現(xiàn)上，需要在一個(gè)硬件周期里完成DP-HASHING。權(quán)利要求1.一種網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器，其特征在于該過(guò)濾處理器為一個(gè)采用能迅速查找表的DP-HASHING算法的中央集中處理單元SS-NFP，該SS-NFP為支持多用戶(hù)的內(nèi)嵌以太網(wǎng)交換機(jī)的安全智能結(jié)構(gòu)，當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)的時(shí)候，從包截取數(shù)據(jù)找到匹配的網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體，進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)包的各種操作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器，其特征在于SS-NFP使用復(fù)用器從輸入端傳入一個(gè)數(shù)據(jù)包，并記下傳入的端口號(hào)碼，然后使用智能域掩碼從數(shù)據(jù)包中選出需要長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，把這個(gè)數(shù)據(jù)和掩摸表里的掩摸位段相位乘，得到網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體匹配鑰匙KEY，雙并行的8組把兩個(gè)KEY送入到使用DP-HASHING算法的DP-HASHING引擎，得到網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體地址。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器，其特征在于8K網(wǎng)絡(luò)管理表被劃分成8塊，每塊深度為1K。網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體地址從網(wǎng)絡(luò)管理表中找出一個(gè)管理實(shí)體，把這個(gè)規(guī)則里的KEY字段于先前生成的KEY作比較處理。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器，其特征在于所述KEY比較后相等的表示查表命中，否則表示未命中，在有多個(gè)命中的時(shí)候，由命中的網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)體里命令作出送CPU、鏡像、丟棄、傳送、轉(zhuǎn)發(fā)或改變優(yōu)先級(jí)處理，并根據(jù)系統(tǒng)需求發(fā)往CPU。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器，其特征在于在對(duì)當(dāng)前報(bào)文處理的同時(shí)，從命中里網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體最高的一個(gè)選出網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)表的地址，讀取網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)表，找到的網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)表后，從網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)表的費(fèi)用位段減去數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器，其特征在于所采用的DH-HASHING算法生成多項(xiàng)式為x^32+x^26+x^23+x^20+x^10+x^7+x^4+x^1+1.7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器，其特征在于采用的DH-HASHING算法把128位網(wǎng)絡(luò)管理表實(shí)體匹配鑰匙壓縮映射到10位地址空間，即把128位的匹配鑰匙轉(zhuǎn)換成10位的地址，目的是在10位地址盡可能的平均分配在10位的地址空間上，使網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾器能夠迅速查找表。全文摘要本發(fā)明旨在針對(duì)目前沒(méi)有一種能滿(mǎn)足高速度高帶寬要求、能提供強(qiáng)大靈活網(wǎng)絡(luò)管理功能的網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器，尤其是沒(méi)有一種能滿(mǎn)足越來(lái)越多的用戶(hù)管理特性的適合在局域網(wǎng)交換機(jī)芯片中使用的網(wǎng)絡(luò)處理器的缺陷，提供一種能夠解決上述問(wèn)題，能滿(mǎn)足中國(guó)市場(chǎng)需要和安全需求的網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾處理器。本發(fā)明采用改進(jìn)的DP－HASHING算法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾器來(lái)達(dá)到迅速查找表，并以此算法為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出一種可內(nèi)嵌以太網(wǎng)2－3層高性能交換機(jī)芯片的安全智能結(jié)構(gòu)SS－NFP來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾功能，以滿(mǎn)足高速度高帶寬的要求，同時(shí)可以支持更多的用戶(hù)，滿(mǎn)足越來(lái)越多的用戶(hù)管理特性。文檔編號(hào)H04L12/02GK1489336SQ0311723公開(kāi)日2004年4月14日申請(qǐng)日期2003年1月27日優(yōu)先權(quán)日2003年1月27日發(fā)明者林昕,李為民,包雅林,王步偉,林昕申請(qǐng)人:四川南山之橋微電子有限公司