[发明专利]基于网络处理器的高速多维报文分类算法的设计和实现

摘要

基于网络处理器的前述多维报文分类方法属于报文分类领域，其特征在于为每一个维度建立AM－Trie树，再利用ABV方法进行搜索。为了降低搜索的复杂度，用冗余表示任意长度的前缀；为提高搜索速度和减少存储空间，用压缩减少回溯；所述的ABV是聚敛位置向量；再对应分类的各个维度，分别从其AM－Trie树中查找相应的聚敛位向量，即BV值，它是一个n位的二进制数，第k位为1表示匹配第k条规则。各个BV值做逻辑与运算以后即得到匹配的多维规则。算法具有可扩展性和可并行性，在Intel IXP 2400网络处理器上测试具备G比特线速处理的性能。

主权项

1、基于网络处理器的高速多维报文分类方法，其特征在于，它是在Intel公司产品即Intel IXP 2400网络处理器上实现的所述分类方法，依次含有以下步骤：步骤1：初始化在所述IXP 2400中按照下述方式设置下述各功能模块的代码：AM-Trie树的数据设在所述IXP 2400 SRAM中；AM Trie树的创建模块设在IXP 2400 xScale中，即核心控制设备中；AM-Trie树的包括节点添加和删除在内的实现模块设在所述IXP 2400的xScale中；AM-Trie树的压缩和加速模块设在所述IXP 2400的xScale中；AM-Trie树的搜索模块设在所述IXP 2400的4个MicroEngine即微引擎中；数据包的接收和发送模块设在所述IXP 2400的2个MicroEngine即微引擎中；在所述数据包中，已利用冗余来表示任意长度的前缀，即对于k位长的串，用k+1比特的串来表示所有k比特串的前缀；步骤2：为d维报文中的每一个维度都建立一个AM-Trie树，依次含有以下步骤：步骤2-1：根据设定的规则条数、规则的优先级，将分类规则表重新排序，重新编号；步骤2-2：AM-Trie树的创建：根据步骤2-1得到的规则表，选择出现几率大的前缀长度作为分段处，对规则表中的前缀进行分类，根据分类得到的段数即为AM-Trie树的层数，再根据每一层对应的前缀个数，得到每一层中的节点数，即结点数；再根据前缀的长度由短到长逐层排列，得到根结点和各层的叶结点；步骤2-3：每个结点具有两个指针，pRule和pNext，分别指向AM-Trie树中各结点对应的规则和下一结点的起始位置；接着，根据聚敛位置向量算法即ABV算法，用一个n位的二进制数作为位向量，当报文满足第k(0＜k＜n+1)条规则时，将第k位置1，否则置0，形成聚敛位置向量(ABV)，并把它存放在对应的结点中去；步骤2-4：AM-Trie树的压缩：对每一层，从右向左，把每个节点所对应的最长前缀规则分配到节点上；步骤3：根据步骤2得到d维分类表对应的d棵AM-Trie树；步骤4：利用AM-Trie树进行报文分类：当一个报文到达后，从这d棵AM-Trie树并行地进行搜索，把匹配到的d个结点的ABV值做逻辑“与”操作，得到最终的搜索结果ABV向量；若其第k位值为1，则表示它符合第k条规则。