專利名稱：：一種網絡過濾處理器的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種網絡過濾處理器，具體的說是一種可內置于局域網絡交換機系統(tǒng)芯片，方便地實現(xiàn)復雜的用戶管理功能并能提供很高帶寬的寬帶網絡過濾處理器。
背景技術：
：新的接入網應用要求局域網交換機具有越來越多的用戶管理特性。傳統(tǒng)的交換機沒有網絡過濾器的功能，而國內也沒有自主知識產權的網絡過濾器。國外先進的網絡交換機的網絡過濾器使用BINARYSEARCH算法，這種算法每查找一個網絡管理表的實體，需要的查找次數(shù)為Log2(M).[M為網絡管理表實體的個數(shù)]，導致速度慢，管理的網絡管理表的實體少。所以這種辦法不能滿足高速度高帶寬的要求，未能提供強大靈活的網絡管理，不能滿足中國市場的需要和安全的需求。更沒有一種能滿足越來越多的用戶管理特性的適合在網絡交換機芯片(LANSWITH)中使用的網絡處理器。而現(xiàn)在的網絡交換機需要對交換的數(shù)據(jù)提供靈活多元化的管理。
發(fā)明內容本發(fā)明旨在針對目前沒有一種能滿足高速度高帶寬要求、能提供強大靈活網絡管理功能的網絡過濾處理器，尤其是沒有一種能滿足越來越多的用戶管理特性的適合在局域網交換機芯片(LANSWITCH)中使用的網絡處理器的缺陷，提供一種能夠解決上述問題，能滿足中國市場需要和安全需求的網絡過濾處理器。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下一種網絡過濾處理器，其特征在于該過濾處理器為一個采用能迅速查找表的DP-HASHING算法的中央集中處理單元SS-NFP(以下簡稱SS-NFP)，該SS-NFP為支持多用戶的內嵌以太網交換機的安全智能結構，當數(shù)據(jù)包到達的時候，從包截取數(shù)據(jù)找到匹配的網絡管理表實體，進行對數(shù)據(jù)包的各種操作。本發(fā)明SS-NFP使用復用器從輸入端傳入一個數(shù)據(jù)包，并記下傳入的端口號碼，然后使用智能域掩碼從數(shù)據(jù)包中選出需要長度的數(shù)據(jù)，把這個數(shù)據(jù)和掩摸表里的掩摸位段相位乘，得到網絡管理表實體匹配鑰匙(KEY)。雙并行的8組把兩個KEY送入到使用DP-HASHING算法的DP-HASHING引擎，得到網絡管理表實體地址。8K網絡管理表被劃分成8塊，每塊深度為1K。網絡管理表實體地址從網絡管理表中找出一個管理實體，把這個規(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，在有多個命中的時候，由命中的網絡管理實體里命令作出送CPU、鏡像、丟棄、傳送、轉發(fā)或改變優(yōu)先級處理，并根據(jù)系統(tǒng)需求發(fā)往CPU。本發(fā)明在對當前報文處理的同時，從命中里網絡管理表實體最高的一個選出網絡計費表的地址，讀取網絡計費表，找到的網絡計費表后，從網絡計費表的費用位段減去數(shù)據(jù)包的長度。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，資源浪費嚴重，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，本網絡過濾器利用改進的DP-HASHING算法實現(xiàn)網絡過濾器來達到迅速查找表，并以此算法為基礎，設計出一種可內嵌以太網交換機的安全智能結構來實現(xiàn)本網絡過濾器的功能，以滿足高速度高帶寬的要求，同時可以支持更多的用戶，滿足越來越多的用戶管理特性；SS-NFP能夠實現(xiàn)的管理用戶數(shù)目是可以擴展的。當前的產品提供的安全規(guī)則表ruletable的深度是8192。SS-NFP可以支持倒高達4.4GB/S的帶寬，可以支持高達24個高速以太網端口和2個千兆端口。本發(fā)明是一種適合在LANSWITH芯片中使用的網絡處理器，避免了使用昂貴數(shù)據(jù)內容尋址內存(CAM)；它能通過高密度普通內存實現(xiàn)，支持對很寬的數(shù)據(jù)進行比較，能夠使用很少的資源達到很高的運行速度，它的先進特點是具有高達4.4GB/S的處理能力。圖1為本發(fā)明數(shù)據(jù)的結構2為本發(fā)明中央集中處理單元SS-NFP的結構框3常用HASHING算法和本DP-HASHING算法沖突對比具體實施方式如圖1圖2，本發(fā)明采用改進的DP-HASHING算法實現(xiàn)網絡過濾器來達到迅速查找表，并以此算法為基礎，設計出一種可內嵌以太網2-3層高性能交換機芯片的安全智能結構SS-NFP來實現(xiàn)網絡過濾功能，以滿足高速度高帶寬的要求，同時可以支持更多的用戶，滿足越來越多的用戶管理特性。本發(fā)明SS-NFP從到達數(shù)據(jù)包中截取80字節(jié)的分析數(shù)據(jù)P_DATA(以下簡稱P_DATA)，同時送入輔助數(shù)據(jù)A-DATA(以下簡稱A-DATA)。首先使用復用器從輸入端傳入一個數(shù)據(jù)包，并記下傳入的端口號碼，然后SS-NFP使用智能域掩碼從數(shù)據(jù)包中選出需要長度的數(shù)據(jù)，具體做法是把這個數(shù)據(jù)和掩摸表里的掩摸位段相位乘，得到網絡管理表實體匹配鑰匙(KEY)。雙并行的8組把兩個KEY送入到DP-HASHING引擎(使用DP-HASHING算法)，得到網絡管理表實體地址，8K網絡管理表被劃分成8塊，每塊深度為1K。(目的是解決HASHING之后地址的沖突問題。)地址從網絡管理表中找出一個管理實體，把這個規(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，在有多個命中的時候，由命中的網絡管理實體里命令作出送CPU，鏡像，丟棄，傳送、轉發(fā)或改變優(yōu)先級處理，并根據(jù)系統(tǒng)需求發(fā)往CPU。本發(fā)明在對當前報文處理的同時，從命中里網絡管理表實體最高的一個選出網絡計費表的地址，讀取網絡計費表，找到的網絡計費表后，從網絡計費表的費用位段減去數(shù)據(jù)包的長度。本發(fā)明SS-NFP同時支持所有的24百兆和2個千兆網絡端口。本發(fā)明所采用的DH-HASHING生成多項式為x^32+x^26+x^23+x^20+x^10+x^7+x^4+x^1+1.(試驗所得，由HASHING沖突的概率測試所得如圖3)本發(fā)明采用的DH-HASHING算法把128位網絡管理表實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，使網絡過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現(xiàn)上，需要在一個硬件周期里完成DP-HASHING。權利要求1.一種網絡過濾處理器，其特征在于該過濾處理器為一個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為支持多用戶的內嵌以太網交換機的安全智能結構，當數(shù)據(jù)包到達的時候，從包截取數(shù)據(jù)找到匹配的網絡管理表實體，進行對數(shù)據(jù)包的各種操作。2.根據(jù)權利要求1所述的一種網絡過濾處理器，其特征在于SS-NFP使用復用器從輸入端傳入一個數(shù)據(jù)包，并記下傳入的端口號碼，然后使用智能域掩碼從數(shù)據(jù)包中選出需要長度的數(shù)據(jù)，把這個數(shù)據(jù)和掩摸表里的掩摸位段相位乘，得到網絡管理表實體匹配鑰匙KEY，雙并行的8組把兩個KEY送入到使用DP-HASHING算法的DP-HASHING引擎，得到網絡管理表實體地址。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種網絡過濾處理器，其特征在于8K網絡管理表被劃分成8塊，每塊深度為1K。網絡管理表實體地址從網絡管理表中找出一個管理實體，把這個規(guī)則里的KEY字段于先前生成的KEY作比較處理。4.根據(jù)權利要求3所述的一種網絡過濾處理器，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，在有多個命中的時候，由命中的網絡管理實體里命令作出送CPU、鏡像、丟棄、傳送、轉發(fā)或改變優(yōu)先級處理，并根據(jù)系統(tǒng)需求發(fā)往CPU。5.根據(jù)權利要求4所述的一種網絡過濾處理器，其特征在于在對當前報文處理的同時，從命中里網絡管理表實體最高的一個選出網絡計費表的地址，讀取網絡計費表，找到的網絡計費表后，從網絡計費表的費用位段減去數(shù)據(jù)包的長度。6.根據(jù)權利要求1或2所述的一種網絡過濾處理器，其特征在于所采用的DH-HASHING算法生成多項式為x^32+x^26+x^23+x^20+x^10+x^7+x^4+x^1+1.7.根據(jù)權利要求6所述的一種網絡過濾處理器，其特征在于采用的DH-HASHING算法把128位網絡管理表實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，使網絡過濾器能夠迅速查找表。全文摘要本發(fā)明旨在針對目前沒有一種能滿足高速度高帶寬要求、能提供強大靈活網絡管理功能的網絡過濾處理器，尤其是沒有一種能滿足越來越多的用戶管理特性的適合在局域網交換機芯片中使用的網絡處理器的缺陷，提供一種能夠解決上述問題，能滿足中國市場需要和安全需求的網絡過濾處理器。本發(fā)明采用改進的DP－HASHING算法實現(xiàn)網絡過濾器來達到迅速查找表，并以此算法為基礎，設計出一種可內嵌以太網2－3層高性能交換機芯片的安全智能結構SS－NFP來實現(xiàn)網絡過濾功能，以滿足高速度高帶寬的要求，同時可以支持更多的用戶，滿足越來越多的用戶管理特性。文檔編號H04L12/02GK1489336SQ0311723公開日2004年4月14日申請日期2003年1月27日優(yōu)先權日2003年1月27日發(fā)明者林昕,李為民,包雅林,王步偉,林昕申請人:四川南山之橋微電子有限公司