基于FPGA实现ARP协议处理的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开基于FPGA实现ARP协议处理的方法和装置，该方法通过初始化后的MAC接口接收网络数据包，对网络数据包进行类型识别，对识别结果进行对应的处理。本发明专利技术通过FPGA硬件承担ARP协议处理过程，降低ARP协议处理过程对CPU时间的占用，也可以防止ARP泛洪攻击对CPU造成的冲击；FPGA硬件方式处理ARP协议可提高ARP解析响应速度，有利于降低IP数据发送延迟；FPGA硬件方式处理ARP协议，一方面整个ARP协议处理流程由FPGA实现固化不可修改；另一方面MAC地址映射表在FPGA内部实现，不在系统内存中，不能被软件篡改，提高了网络系统的安全性。提高了网络系统的安全性。提高了网络系统的安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA实现ARP协议处理的方法及装置


[0001]本专利技术涉及基于FPGA实现ARP协议处理的方法及装置，属于计算机网络通信


技术介绍

[0002]FPGA(Field Programmable Gate Array)现场可编程逻辑门阵列，是在PAL(可编程阵列逻辑)、GAL(通用阵列逻辑)等可编程器件的基础上进一步发展的产物，它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
[0003]ARP(Address Resolution Protocol)协议是一个基础网络协议，它的运行对于应用程序或系统来说一般是透明的，通常在操作系统的网络协议栈中已经实现，由CPU执行特定软件模块来实现ARP协议处理，并将解析结果放入设备内存中进行缓存。
[0004]现阶段，网络设备在处理ARP报文时需要占用系统资源，包括CPU时间和内存空间，同时因为系统内存访问和查找MAC表效率的要求，在网络系统的运行过程中内存中缓存MAC地址表的安全性和查找效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于FPGA实现ARP协议处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：S001：复位和初始化FPGA模块运行参数，所述运行参数包括FPGA的网络接口、本机地址、缓存条目数量、老化时间和是否启用高速扩展接口；S002：通过初始化后的MAC接口接收网络数据包，对所述网络数据包进行类型识别，若所述网络数据包为正常数据通信IP包，则转到S101处理；S101：解析所述网络数据包为正常数据通信IP包，转到S102；S102：地址检索单元在MAC地址映射表中查找网络数据包的目的MAC地址条目，转到S103；S103：对S102的查找结果进行判断：若存在目的MAC地址条目，则转到S104；否则转到S105；S104：将目的MAC地址条目和网络数据包交给后续处理逻辑；S105：触发请求发送单元生成对应的ARP请求包，进行目的MAC地址的请求过程，转到S106；S106：通过通信接口广播ARP请求包，向目标设备发送ARP请求。2.根据权利要求1所述的基于FPGA实现ARP协议处理的方法，其特征在于，S002中，若所述网络数据包为ARP应答包，则转到S201处理：S201：接收到所述目标设备的ARP应答包，转到S202；S202：应答处理单元解析所述ARP应答包数据，提取地址信息，转到S203；S203：刷新MAC地址映射表，将新增的条目写入表项。3.根据权利要求1所述的基于FPGA实现ARP协议处理的方法，其特征在于，S002中，若所述网络数据包为ARP请求包，则转到S301处理：S301：接收目标设备的ARP请求包，转到S302；S302：判断是否为解析本机IP地址的请求：若是本机IP，则转到S304；否则转到S303；S303：直接结束处理；S304：触发回应处理单元生成对应的ARP应答包，将本机的MAC地址填充进ARP应答包，下一步转到S305；S305：通过接收到ARP请求包的网络通信端口发送ARP应答包至目标设备。4.根据权利要求1所述的基于FPGA实现ARP协议处理的方法，其特征在于，S001中，根据设定的老化策略，定时对预设时间内未使用的MAC地址条目进行删除。5.基于FPGA实...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪海洋，
申请(专利权)人：江苏新质信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：