本發(fā)明公開了一種提高大批量網(wǎng)絡(luò)流表老化效率的方法及裝置，其特征在于，對網(wǎng)絡(luò)流表進(jìn)行分批老化，對于每一批讀取的N個桶，其步驟為：1)將該批hash桶中的有效指針存到指針FIFO中；當(dāng)該批hash桶讀取結(jié)束時，進(jìn)行步驟2)；2)從內(nèi)存中查找指針FIFO中指向的hash節(jié)點(diǎn)，然后根據(jù)配置的老化時間判斷該hash節(jié)點(diǎn)是否需要老化，若需要老化，則對該hash節(jié)點(diǎn)進(jìn)行老化并將該hash節(jié)點(diǎn)中的下一個指針標(biāo)志有效的hash節(jié)點(diǎn)指針存入指針FIFO中；3)判斷當(dāng)前指針FIFO是否為空，如果不為空，則進(jìn)行步驟2)。本發(fā)明對原有系統(tǒng)硬件不做任何改變，完成老化效率的提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及FPGA(Field-Programmable Gate Array現(xiàn)場可編程門陣列)領(lǐng)域，涉及以太接入網(wǎng)領(lǐng)域,提出了一種基于FPGA實(shí)現(xiàn)的大批量流表老化的高效的方法。

背景技術(shù)

在以太接入網(wǎng)通常需要對流進(jìn)行管理,這里的流是指在某一段持續(xù)的時間內(nèi)，具有相同五元組元素的一組連續(xù)的報(bào)文序列。流具有從建立到結(jié)束的完整生命周期。流管理是指在流建立到結(jié)束(即流老化)的整個生命周期中，對該流的報(bào)文進(jìn)行計(jì)數(shù)、轉(zhuǎn)發(fā)和丟棄的操作。

流管理的處理流程及流表結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，圖2中的N表示桶深。流表項(xiàng)內(nèi)容如表1、2所示。流表老化的方式有兩種：刷新流老化和非刷新流老化。刷新流老化是指從最后一個報(bào)文開始，該流在指定老化時間內(nèi)沒有被采集到而被自動老化，這種老化稱為刷新流老化；非刷新流老化是指從建立流的第一個報(bào)文開始計(jì)算時間，超過設(shè)定時間后被老化，這種老化稱為非刷新老化。本發(fā)明主要針對非刷新老化。

表1：HASH桶表項(xiàng)：

表2 HASH節(jié)點(diǎn)表項(xiàng)

通常的流表老化機(jī)制都是通過遍歷當(dāng)前表項(xiàng)所在hash桶直到遍歷完所有表項(xiàng)，是單一表項(xiàng)操作的。但當(dāng)流表項(xiàng)數(shù)量特別龐大(上千萬條流),老化精度又比較高(幾秒)的應(yīng)用場景下，使用單一表項(xiàng)老化的方式使得老化效率非常低。假設(shè)流表項(xiàng)數(shù)量為3000萬，老化精度為1s，存儲流表的內(nèi)存(DDR3-1600SDRAM)的讀寫操作延時為27.5ns，內(nèi)存讀寫時鐘頻率為200MHz，完成單個表項(xiàng)老化需要兩周期(讀hash桶+讀hash節(jié)點(diǎn))，若使用單一表項(xiàng)的方式進(jìn)行老化，完成3000萬條流表可以使用25bit位寬的hash桶，假設(shè)內(nèi)存只用于老化操作，則完成一次遍歷需要3200萬*(27.5ns+5ns)+3000萬*(27.5ns+5ns)＝2s的時間，老化精度無法達(dá)到1s，并且老化操作占用的內(nèi)存過多，留給建流、查表等內(nèi)存操作的比例就非常少，使得整個流管理效率非常低。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種提高大批量網(wǎng)絡(luò)流表老化效率的方法及裝置。

本發(fā)明對原有系統(tǒng)硬件不做任何改變，完成老化效率的提高；其特征在于應(yīng)用可編程邏輯器件的現(xiàn)有資源，實(shí)現(xiàn)流表的高速老化。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種提高大批量網(wǎng)絡(luò)流表老化效率的方法，其特征在于，對網(wǎng)絡(luò)流表進(jìn)行分批老化，對于每一批讀取的N個桶，其步驟為：

1)將該批hash桶中的有效指針存到指針FIFO中；當(dāng)該批hash桶讀取結(jié)束時，進(jìn)行步驟2)；

2)從內(nèi)存中查找指針FIFO中指向的hash節(jié)點(diǎn)，然后根據(jù)配置的老化時間判斷該hash節(jié)點(diǎn)是否需要老化，若需要老化，則對該hash節(jié)點(diǎn)進(jìn)行老化并將該hash節(jié)點(diǎn)中的下一個指針標(biāo)志有效的hash節(jié)點(diǎn)指針存入指針FIFO中；

3)判斷當(dāng)前指針FIFO是否為空，如果不為空，則進(jìn)行步驟2)。