[发明专利]一种提高大批量网络流表老化效率的方法及装置

说明书

本发明公开了一种提高大批量网络流表老化效率的方法及装置，其特征在于，对网络流表进行分批老化，对于每一批读取的N个桶，其步骤为：1)将该批hash桶中的有效指针存到指针FIFO中；当该批hash桶读取结束时，进行步骤2)；2)从内存中查找指针FIFO中指向的hash节点，然后根据配置的老化时间判断该hash节点是否需要老化，若需要老化，则对该hash节点进行老化并将该hash节点中的下一个指针标志有效的hash节点指针存入指针FIFO中；3)判断当前指针FIFO是否为空，如果不为空，则进行步骤2)。本发明对原有系统硬件不做任何改变，完成老化效率的提高。

技术领域

本发明涉及FPGA(Field-Programmable Gate Array现场可编程门阵列)领域，涉及以太接入网领域,提出了一种基于FPGA实现的大批量流表老化的高效的方法。

背景技术

在以太接入网通常需要对流进行管理,这里的流是指在某一段持续的时间内，具有相同五元组元素的一组连续的报文序列。流具有从建立到结束的完整生命周期。流管理是指在流建立到结束(即流老化)的整个生命周期中，对该流的报文进行计数、转发和丢弃的操作。

流管理的处理流程及流表结构如图1、2所示，图2中的N表示桶深。流表项内容如表1、2所示。流表老化的方式有两种：刷新流老化和非刷新流老化。刷新流老化是指从最后一个报文开始，该流在指定老化时间内没有被采集到而被自动老化，这种老化称为刷新流老化；非刷新流老化是指从建立流的第一个报文开始计算时间，超过设定时间后被老化，这种老化称为非刷新老化。本发明主要针对非刷新老化。

表1：HASH桶表项：

表2 HASH节点表项

通常的流表老化机制都是通过遍历当前表项所在hash桶直到遍历完所有表项，是单一表项操作的。但当流表项数量特别庞大(上千万条流),老化精度又比较高(几秒)的应用场景下，使用单一表项老化的方式使得老化效率非常低。假设流表项数量为3000万，老化精度为1s，存储流表的内存(DDR3-1600SDRAM)的读写操作延时为27.5ns，内存读写时钟频率为200MHz，完成单个表项老化需要两周期(读hash桶+读hash节点)，若使用单一表项的方式进行老化，完成3000万条流表可以使用25bit位宽的hash桶，假设内存只用于老化操作，则完成一次遍历需要3200万*(27.5ns+5ns)+3000万*(27.5ns+5ns)＝2s的时间，老化精度无法达到1s，并且老化操作占用的内存过多，留给建流、查表等内存操作的比例就非常少，使得整个流管理效率非常低。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种提高大批量网络流表老化效率的方法及装置。

本发明对原有系统硬件不做任何改变，完成老化效率的提高；其特征在于应用可编程逻辑器件的现有资源，实现流表的高速老化。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种提高大批量网络流表老化效率的方法，其特征在于，对网络流表进行分批老化，对于每一批读取的N个桶，其步骤为：

1)将该批hash桶中的有效指针存到指针FIFO中；当该批hash桶读取结束时，进行步骤2)；

2)从内存中查找指针FIFO中指向的hash节点，然后根据配置的老化时间判断该hash节点是否需要老化，若需要老化，则对该hash节点进行老化并将该hash节点中的下一个指针标志有效的hash节点指针存入指针FIFO中；

3)判断当前指针FIFO是否为空，如果不为空，则进行步骤2)。