[发明专利]一种流分类方法及装置

说明书

本申请提供了一种流分类方法和装置，该方法包括：根据第一规则集中多条规则的关心位的分布特征确定与第一规则集对应的有效位，所述有效位包括用于区分所述多条规则中不同规则的数值所在的比特位；根据第一规则集中各条规则的有效位的数值确定各条规则的哈希键值，根据哈希键值将所述第一规则集中各条规则存储于S个存储单元中的至少一个存储单元内，其中，第一规则集是N个规则集中的任意一个，该N个规则集存储于该S个存储单元内，N、S为大于或者等于1的整数，该S个存储单元中的每个存储单元存储的规则的有效位相同；当进行流分类时，根据查找关键字的哈希键值在所述S个存储单元中的每个存储单元内查找对应的规则。

技术领域

本申请涉及计算机技术，尤其涉及一种流分类方法及装置。

背景技术

当前网络中流分类功能已经是路由器和交换机中的关键功能之一，给网络提供包过滤、服务质量(quality of service,QoS)、流量统计等功能特征。流分类的原理是提取报文头中各个域段的信息构造查找关键字，然后根据每条规则相应的设置信息进行匹配。若满足规则的设置就执行规则相关联的动作。配置的每一个规则都会关联一个优先级信息，若有多个规则都能匹配的话就执行优先级最高的规则的动作。

目前广泛使用的流分类解决方案有基于三态内容可寻址存储器(ternarycontent addressable memory，TCAM)的硬件方案和基于决策树算法的规则集切分方案。对规则集进行切分的决策树算法的基本思想是根据规则集的特征，将规则集进行递归切分，直到每个子规则集中规则个数小于某个事先设定好的阈值为止。目标是流查找的时候只需要对某一个规则子集进行匹配即可，这样可以极大的减少需要匹配的规则个数，从而达到高速的流查找功能。基于决策树的预处理算法在当前得到广泛应用，经典的算法有HiCuts、HyperCuts或者Modular等。

目前，由于哈希(hash)算法具有极高的插入和查找性能，也有相关研究将哈希算法作为流分类查找算法。目前的基于哈希算法的流分类方法在规则的插入以及查找时需要的计算资源较大，规则的插入以及查找效率低下。

发明内容

本申请提供一种流分类方法及装置，具有高查找性能、低资源消耗、低查找时延的特性。

第一方面，提供了一种流分类方法，该方法可以由网络设备执行，或者，也可以由配置于网络设备中的芯片或电路执行，本申请对此不作限定。例如，该网络设备可以是路由器或者交换机等，不做限定。

该方法包括：根据第一规则集中多条规则的关心位的分布特征确定与第一规则集对应的有效位，该有效位包括用于区分多条规则中不同规则的数值所在的比特位；根据第一规则集中各条规则的有效位的数值确定各条规则的哈希键值，根据哈希键值将第一规则集中各条规则存储于S个存储单元中的至少一个存储单元内，其中，第一规则集是N个规则集中的任意一个，N个规则集存储于该S个存储单元内，N、S为大于或者等于1的整数，该S个存储单元中的每个存储单元存储的规则的有效位相同；当进行流分类时，根据查找关键字的哈希键值在该S个存储单元中的每个存储单元内查找对应的规则。

具体地，该有效位包括用于区分多条规则中不同规则的数值所在的比特位。确定第一规则集对应的有效位可以理解为确定第一规则集中包含的多条规则所对应的共同的有效位。或者也可以理解为，确定第一规则集中每一条规则的有效位，各条规则的有效位是相同的。每条规则通常包括多个比特位，规则的有效位可以是指在下一步的哈希存储运算中所“有效”的比特位，是参与下一步哈希存储运算的比特位，根据规则的有效位的数值来进行哈希存储运算，而规则的有效位之外的比特位的数值则不参与下一步的哈希存储运算。