[发明专利]一种基于可配置解析字段的流识别装置及方法

说明书

本发明提出了一种基于可配置解析字段的流识别装置及方法，属于网络通信技术领域。本发明根据现有的解析图模型，用户在运行时指定解析图的一种，通过TCAM和RAM实现的解析表来根据当前状态及输入产生一个新的状态输出，实现数据包头的解析，主要用于解决现有流分类算法中存在的流表数量固定、字段宽度固定、执行顺序固定和不易扩展等问题；其装置包括该解析器由包头识别模块、TCAM匹配模块、RAM查找模块、字段提取模块以及字段缓存模块组成；本发明具有更改字段定义并添加新字段，可以指定匹配表的数量，拓扑、宽度和深度，可以定义新的动作的优点，可以应用在网络处理器芯片、交换芯片和交换机等场景。

技术领域

本发明属于网络通信技术领域，涉及一种基于可配置解析字段的流识别装置及方法，实现通信网络中的数据流的解析和识别，可以应用在网络处理器芯片、交换芯片和交换机等场景。

背景技术

随着互联网技术的不断发展和网络用户急剧增加，产生了大量的数据信息。数据流是实时的、连续的、有序项的序列，数据流识别模块在网络处理器芯片/交换芯片/交换机中有着重要的地位，其主要作用在于区分数据流。数据流识别模块根据数据包头中的信息对数据流进行区分，进而根据不同的需要进行工作。数据流识别模块主要包括数据解析和流表匹配等模块，其性能直接关系到网络处理器芯片/交换芯片/交换机的效率，也是能否满足用户需求的关键。

对于数据包头中的信息字段的解析是流识别技术的开始，也是比较关键的一步，对数据包头的解析主要有包头识别和字段提取两个部分。包头识别是指根据不同协议规定的包头格式和长度识别出包头的序列，这个序列可以描述为一个解析图，不同应用场景中的解析图可能是完全不同的；字段提取是指根据包头识别的结果提取有用的字段来进行数据流的分类。

目前，对于数据包头中的字段解析是比较固定的，受协议限制，而且只适用于某种特定应用场景的一个解析图。例如，专利“一种适用于多类字段的高速数据流分类装置及方法”所述可以实现多类字段的高速数据流识别及分类，对于数据流预处理模块，按照用户定义的所有匹配字段的属性，提取数据流中的关键信息并输出，包头解析要尽可能地提取出所有相关的字段，然后进行匹配，这样不仅不够灵活，而且不能称之为协议无关。这种方式对于包头字段的解析中，只是将一种特定的解析图的包头序列进行编码，然后通过窗口过滤提取，这样提取到的字段长度宽度固定，顺序固定，而且不能适应新增的协议字段。

发明内容

本发明的所要解决技术问题在于更改可配置，提出了一种基于可配置解析字段的流识别装置及方法，解决现有技术流表数量固定、字段宽度固定、执行顺序固定和不易扩展等问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于可配置解析字段的流识别装置，包括包头识别模块、TCAM匹配模块、RAM查找模块、字段提取模块以及字段缓存模块；

包头识别模块，用于提取当前状态数据包的包头信息和协议状态，并将提取的信息发送给TCAM匹配模块；还用于在接收到RAM查找模块输出的下一状态后，将下一状态作为当前状态，提取当前状态数据包的包头信息和协议状态，并将提取的信息发送给TCAM匹配模块；

TCAM匹配模块，用于根据不同的应用场景需求，用户配置不同的流分类配置规则表，并根据流分类配置规则表，将接收到的当前状态数据包的包头信息和协议状态进行匹配，生成匹配索引，并将匹配索引作为RAM查找模块的索引地址发送至RAM查找模块；

RAM查找模块，用于通过节点集群合并的方式根据用户需求配置相应的存储条目，并根据TCAM匹配模块输出的索引地址查询内部存储条目，将查询的下一状态发送给包头识别模块，并将当前状态数据包的包头协议和包头位置信息发送给字段提取模块；其中，存储条目是合并条目，包括多个当前状态数据包的包头协议和包头位置信息以及对应的下一状态数据包的包头协议和包头位置信息；