[发明专利]基于FPGA的OpenFlow多维数据匹配查找方法

摘要

本发明涉及基于FPGA的OpenFlow多维数据匹配查找方法。将匹配域关键字作为行地址，规则索引为列地址的二维数组结构，通过并行及流水化处理方式实现高效的匹配域分类查找方法及系统，其在可以实现高速查找的同时，支持动态高效数据更新，支持多域长字段的扩展，支持掩码匹配查找，可以满足将来匹配域再扩展的需求。基于FPGA硬件实现，在满足高效规则查找的同时也卸载了软件对规则更新处理的功能，弥补了软件处理效率低的问题以及TCAM器件无法高效更新的不足。

主权项

1.基于FPGA的OpenFlow多维数据匹配查找方法，将流表的匹配域进行切分，切分为多个字段，每个字段作为不同二维数组的地址，其中将匹配域关键字作为行地址，列地址为查找的匹配域的Action索引，其特征在于，插入时，针对匹配域及Action索引值将指定的二维数组域赋值为1，删除时根据Action索引值将表项状态寄存器TSR赋值为0；查找时，根据各匹配域查找的结果匹配索引值最高且二维数据域标识为1的结果进行输出，其中：软件下发规则具体为：软件使用与硬件协商好的规则优先配置地址，将匹配域、掩码以及规则索引下发给硬件，0号索引优先级最高；硬件根据匹配域的切分规则将匹配域及掩码域切分为多个不同的字段，硬件根据匹配域及掩码计算二组数组的更新地址，将不同的字段计算的更新地址作为不同二组数组域的行地址，索引值作为列地址并行对多个不同二组数组存储域进行更新插入；删除时，软件只需按与硬件协商的格式下发需删除规则的索引值即可，硬件根据索引值更新表项的状态寄存器将其对应位置置为0；查找时，硬件将提取的匹配域关键字进行切分，将切分的多个不同关键字字段作为行地址并行查找各自对应的二维数组，获得对应行的所有列数据的一维数组，即对应的规则索引有效标识位；将各关键字段获得的列数据进行与操作，获得满足各关键字段的索引有效标识位；根据索引标识位查找优先级最高的索引标识位，从而得到最高优先级Action索引，将其输出。