一种基于TCAM和FPGA的报文处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供基于一种基于TCAM和FPGA的报文处理方法及装置，该方法中交换机根据接收到的报文的报文类型，提取报文的数据包头信息，其中该数据包头信息中包括至少一个一元信息及至少一个多元组信息，并行的查找每个数据包头中的每个信息对应的流表并整合输出结果，并在该数据包头信息为多元组信息时，判断多元组信息对应的多元组流表是否空闲，在非空闲时将该多元组流表发送到所述多元组流表的处理队列中。本发明专利技术实施例提供的方案可以有效的实现对报文的深层次解析，并且采用该并联及串联结合的方式可以有效对之前查表得到的结果进行关联，并有效的提高报文的处理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于TCAM和FPGA的报文处理方法及装置
本专利技术涉及工业以太网通信
，尤其涉及一种基于TCAM和FPGA的报文处理方法及装置。
技术介绍
目前工业以太网发展非常迅速，在各个行业都有了广泛的应用，从而使以太网通信在工业自动化领域的地位迅速升高。但工业以太网通信存在以下问题：在进行报文处理时包括：交换机接收到报文后从报文中提取信息，提取的信息包括：(VirtualLocalAreaNetwork，VLAN)信息、MAC地址信息、端口号等，根据提取的信息查找对应的表，并根据具体的查找进行相应的处理。具体的，根据提取的VLAN信息和端口号查找VLAN表，查询通过后，再根据提取的MAC地址查询二层地址转发表，根据查询的结果转发该报文。上述整个报文的处理过程为串行分级处理，流程间按照次序依次处理，并且每个流程单独处理，在每个流程中需要进行的查询工作也是串行进行的，因此整个报文处理流程下来灵活度不高，延时较高，影响了报文的转发性能。工业通信中由于安全因素，越来越迫切需要对报文进行深层次的解析处理，而目前的处理方式是报文通过交换机处理后发送到下一层进行更深层次的处理，而后续的处理过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于TCAM和FPGA的报文处理方法，其特征在于，该方法包括：交换机识别接收到的报文的报文类型，根据识别到的报文类型对应的数据包头提取规则，提取该报文的数据包头信息，其中所述数据包头信息中包括至少一个一元信息，及至少一个多元组信息；根据保存的数据包头中的每个信息及流表的对应关系，并行查找每个信息对应的每个流表，并将查找结果整合后输出，其中，当该信息为一元信息时，根据所述一元信息对应的一元流表，确定查找结果；当该信息为多元组信息时，判断所述多元组信息对应的多元组流表当前是否空闲，当所述多元组流表非空闲时，将所述多元组信息发送到所述多元组流表的处理队列中，否则，根据所述多元组信息查找所述多元组...

【技术特征摘要】
1.一种基于TCAM和FPGA的报文处理方法，其特征在于，该方法包括：交换机识别接收到的报文的报文类型，根据识别到的报文类型对应的数据包头提取规则，提取该报文的数据包头信息，其中所述数据包头信息中包括至少一个一元信息，及至少一个多元组信息；根据保存的数据包头中的每个信息及流表的对应关系，并行查找每个信息对应的每个流表，并将查找结果整合后输出，其中，当所述数据包头信息为一元信息时，根据所述一元信息对应的一元流表，确定查找结果；当所述数据包头信息为多元组信息时，判断所述多元组信息对应的多元组流表当前是否空闲，当所述多元组流表非空闲时，将所述多元组信息发送到所述多元组流表的处理队列中，否则，根据所述多元组信息查找所述多元组流表并确定查找结果；其中，多元组信息在进行流表的查找时，是以串行的方式进行的。2.如权利要求1所述的报文处理方法，其特征在于，所述根据所述多元组信息查找所述多元组流表并确定查找结果后，所述方法还包括：对所述多元组信息进行二次解析；根据解析后获得每个信息，及每个信息对应的二次流表，并行查找每个信息对应的二次流表，并将查找结果与一元信息及多元组信息的查找结果整合后输出。3.如权利要求2所述的报文处理方法，其特征在于，所述将查找结果整合后输出包括：在提取得到的数据包头的每个信息中添加包描述符，并获得包含该包描述符的每个查找结果；根据所述报文的报文类型，判断当前得到查找结果的数量是否满足该报文类型对应的查找结果数量；当当前得到的查找结果数量满足该报文类型对应的查找结果数量时，将每个查找结果整合后输出。4.如权利要求1～3任一项所述的报文处理方法，其特征在于，当所述数据包头信息对应的流表为多元组流表时，所述多元组流表为包括多个最高元组流表，确定查找结果包括：判断所述报文的优先级；当所述报文的优先级满足预设的优先级条件时，判断第一优先级的每个多元组流表是否空闲；当第一优先级存在空闲多元组流表时，根据所述多元组信息查找所述第一优先级空闲的多元组流表并确定查找结果，当所述第一优先级的每个多元组流表非空闲时，判断第二优先级的每个多元组流表是否空闲，当第二优先级存在空闲多元组流表时，根据所述多元组信息查找所述空闲的第二优先级的多元组流表并确定查找结果，否则，将所述多元组信息发送到所述第一优先级的多元组流表的处理队列中；当所述报文的优先级不满足预设的优先级条件时，判断第二优先级的每个多元组流表是否空闲；当第二优先级存在空闲多元组流表时，根据所述多元组信息查找所述空闲多元组流表并确定查找结果，当所述第二优先级的每个多元组流表非空闲时，将所述多元组信息发送到所述第二优先级的多元组流表的处理队列中。5.如权利要求1～3任一项所述的报文处理方法，其特征在于，当所述数据包头信息对应的流表为多元组流表时，所述多元组流表包括最高元组流表和多个常用元组流表，其中根据设定时间长度内接收到的报文类型中每个数据包头中包含的多元组信息，设置常用元组流表；其中，确定查找结果包括：根据接收到的报文的报文类型，当所述报文类型满足常用元组流表对应的报文类型时，判断是否存在空闲的常用元组流表，当存在空闲的常用元组流表时，根据所述多元组信息查找所述空闲的常用元组流表并确定查找结果，否则，将所述多元组信息发送到所述常用元组流表的处理队列中；当所述报文类型不满足常用元组流表对应的报文类型时，判断最高元组流表是否空闲，当最高元组流表空闲时，根据所述多元组信息查找所述最高元组流表并确定查找结果，否则，将所述多元组信息发送到所述最高元组流表的处理队列中。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁玉奇，张洪雁，
申请(专利权)人：北京东土科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11