一種數(shù)據(jù)查找匹配的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)查找匹配的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，如對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量敏感 的流媒體應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)提供商越來(lái)越需要對(duì)他們提供的網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)資源按照客戶應(yīng)用的要 求（比如對(duì)傳輸質(zhì)量的要求）進(jìn)行更合理的管理和分配。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)提供商也希望能夠根據(jù) 某些經(jīng)濟(jì)原則（如付費(fèi)原則）或者安全規(guī)則（如防止黑客）對(duì)網(wǎng)絡(luò)的流量實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和管理。 這些都需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供可以對(duì)以太網(wǎng)包進(jìn)行預(yù)測(cè)解析的能力。
[0003] 在對(duì)以太網(wǎng)包進(jìn)行預(yù)測(cè)解析的過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)處理器首先從以太網(wǎng)包的包頭中提取 所述包頭的類型的信息，然后將所述包頭的類型的信息與預(yù)設(shè)的匹配條目進(jìn)行匹配查找 后，匹配成功后獲得所述包頭對(duì)應(yīng)的報(bào)文的處理動(dòng)作。為了滿足高帶寬的需求，采用三態(tài)內(nèi) 容尋址寄存器（Ternary Content Address Memory, TCAM)用于解析所述包頭的類型是一種 趨勢(shì)。其中，三態(tài)內(nèi)容尋址寄存器（Ternary Content Address Memory, TCAM)是一種基于 內(nèi)容查詢的存儲(chǔ)器，其具有查詢速度快和查詢時(shí)間固定的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 具體的，TCAM的每個(gè)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)有匹配條目。當(dāng)1個(gè)以太網(wǎng)包到來(lái)時(shí)，網(wǎng)絡(luò) 處理器將從收到的以太網(wǎng)包的頭部提取出一個(gè)查找匹配的關(guān)鍵值（Search Key)，同時(shí)將這 個(gè)匹配的關(guān)鍵值傳送給TCAM，TCAM將該關(guān)鍵值與存儲(chǔ)的所有匹配條目并行進(jìn)行查找匹配 處理。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中提出了以下兩種采用TCAM進(jìn)行查找匹配的方式：
[0006] 一、采用TCAM+SRAM查找匹配的方案，其中TCAM和SRAM都存儲(chǔ)有匹配條目。網(wǎng)絡(luò) 處理器將提取的關(guān)鍵值傳送到TCAM或者所述SRAM中進(jìn)行查找匹配。每個(gè)匹配條目對(duì)應(yīng)的 動(dòng)作指令存儲(chǔ)在其它的存儲(chǔ)器中。若匹配成功，可在所述其它存儲(chǔ)器中獲取所述關(guān)鍵值對(duì) 應(yīng)的報(bào)文的動(dòng)作指令，進(jìn)而根據(jù)所述動(dòng)作指令對(duì)所述報(bào)文進(jìn)行處理。
[0007] 二、采用TCAM查找匹配的方案，其中TCAM中存儲(chǔ)有所有的匹配條目。其中每個(gè)匹 配條目對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令存儲(chǔ)在其它存儲(chǔ)器中。
[0008] 然而，采用技術(shù)方案一，由于SRAM在查找過(guò)程中，采用哈希查找的方式，這使得包 頭匹配查找的時(shí)延較大。采用技術(shù)方案二，由于TCAM在每一次查找匹配過(guò)程中，需要與所 有的匹配條目并行的進(jìn)行匹配，這使得TCAM的功耗較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 有鑒于此，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種數(shù)據(jù)查找匹配的方法和裝置，能夠降低數(shù)據(jù) 查找的時(shí)延，且能夠降低TCAM的使用功耗。
[0010] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0011] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)查找匹配的方法，所述方法包括：
[0012] 獲取數(shù)據(jù)的匹配類型字段；
[0013] 根據(jù)所述數(shù)據(jù)的匹配類型字段，通過(guò)第一存儲(chǔ)器查找匹配所述匹配類型字段對(duì)應(yīng) 的匹配結(jié)果，所述第一存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有第一匹配規(guī)則集，所述第一匹配規(guī)則集包括至少一個(gè) 匹配規(guī)則，所述匹配規(guī)則包括匹配類型字段與匹配結(jié)果的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述第一存儲(chǔ)器為三 態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器TCAM;
[0014] 若所述TCAM匹配不成功，通過(guò)第二存儲(chǔ)器查找匹配所述匹配類型字段對(duì)應(yīng)的匹 配結(jié)果，所述第二存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有第二匹配規(guī)則集，所述第二匹配規(guī)則集包括至少一個(gè)匹配 規(guī)則；
[0015] 若匹配成功，將所述匹配類型字段及所述匹配類型字段對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果存儲(chǔ)至所 述TCAM中；
[0016] 通過(guò)所述TCAM獲取匹配結(jié)果。
[0017] 結(jié)合第一方面，在第一種可能的實(shí)施方式中，所述第二存儲(chǔ)器為靜態(tài)隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器SRAM或其它類型的存儲(chǔ)器。
[0018] 結(jié)合第一方面或第一種可能的實(shí)施方式，在第二種可能的實(shí)施方式中，若所述 TCAM匹配不成功，在通過(guò)第二存儲(chǔ)器查找匹配所述匹配類型字段對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果之前，該 方法還包括：
[0019] 通過(guò)第三存儲(chǔ)器查找匹配所述匹配類型字段對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果；
[0020] 通過(guò)第二存儲(chǔ)器查找匹配所述匹配類型字段對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果具體包括：
[0021] 若所述第三存儲(chǔ)器查找匹配不成功，通過(guò)第二存儲(chǔ)器查找匹配所述匹配類型字段 對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果。
[0022] 結(jié)合第一方面或第一種可能的實(shí)施方式至第二種可能的實(shí)施方式，在第三種可能 的實(shí)施方式中，該方法還包括：
[0023] 在所述第二存儲(chǔ)器的第二規(guī)則集中增加新的匹配規(guī)則；
[0024] 和 / 或
[0025] 在所述第二存儲(chǔ)器的第二規(guī)則集中刪除已存儲(chǔ)的匹配規(guī)則。
[0026] 結(jié)合第一方面或第一種可能的實(shí)施方式至第三種可能的實(shí)施方式，在第四種可能 的實(shí)施方式中，該方法還包括：
[0027] 若所述第一匹配規(guī)則集中存在第一匹配規(guī)則，則將所述第一匹配規(guī)則存儲(chǔ)在所述 第二匹配規(guī)則集中，其中所述第一匹配規(guī)則為被匹配成功的次數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值的匹配規(guī) 則。
[0028] 結(jié)合第一方面或第一種可能的實(shí)施方式至第四種可能的實(shí)施方式，在第五種可能 的實(shí)施方式中，若所述數(shù)據(jù)的匹配類型字段為報(bào)文的協(xié)議類型字段，則所述匹配規(guī)則包括 協(xié)議類型字段與所述協(xié)議類型字段對(duì)應(yīng)的報(bào)文的處理動(dòng)作索引。
[0029] 根據(jù)第五種可能的實(shí)施方式，在第六種可能的實(shí)施方式中，若所述第一匹配規(guī)則 集和/或第二匹配規(guī)則集中包括的協(xié)議類型字段對(duì)應(yīng)的報(bào)文的長(zhǎng)度有N種，則所述匹配規(guī) 則包括協(xié)議類型字段與所述協(xié)議類型字段對(duì)應(yīng)的報(bào)文的長(zhǎng)度字段類型和報(bào)文的處理動(dòng)作 索引。
[0030] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)查找匹配的裝置，該裝置包括：第一獲取 單元、第一查找單元、第二查找單元、存儲(chǔ)單元和第二獲取單元；
[0031] 所述第一獲取單元，用于獲取數(shù)據(jù)的匹配類型字段；
[0032] 所述第一查找單元，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)的匹配類型字段，通過(guò)第一存儲(chǔ)器查找匹 配所述匹配類型字段對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果，所述第一存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有第一匹配規(guī)則集，所述第一 匹配規(guī)則集包括至少一個(gè)匹配規(guī)則，所述匹配規(guī)則包括匹配類型字段與匹配結(jié)果的對(duì)應(yīng)關(guān) 系，所述第一存儲(chǔ)器為三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器TCAM ;
[0033] 所述第二查找單元，用于若所述TCAM匹配不成功，通過(guò)第二存儲(chǔ)器查找匹配所述 匹配類型字段對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果，所述第二存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有第二匹配規(guī)則集，所述第二匹配規(guī) 則集包括至少一個(gè)匹配規(guī)則；
[0034] 所述控制單元，用于將匹配成功的所述匹配類型字段及所述匹配類型字段對(duì)應(yīng)的 匹配結(jié)果存儲(chǔ)至所述TCAM中；
[0035] 所述第二獲取單元，用于通過(guò)所述TCAM獲取所述匹配結(jié)果。
[0036] 結(jié)合第二方面，在第一種可能的實(shí)施方式中，所述第二存儲(chǔ)器為靜態(tài)隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器SRAM或其它類型的存儲(chǔ)器。
[0037] 結(jié)合第二方面或第一種可能的實(shí)施方式，在第二種可能的實(shí)施方式中，若所述 TCAM匹配不成功，在通過(guò)第二存儲(chǔ)器查找匹配所述匹配類型字段對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果之前，該 裝置還包括：
[0038] 通過(guò)第三存儲(chǔ)器查找匹配所述匹配類型字段對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果；
[0039] 通過(guò)第二存儲(chǔ)器查找匹配所述匹配類型字段對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果具體包括：
[0040] 若所述第三存儲(chǔ)器查找匹配不成功，通過(guò)第二存儲(chǔ)器查找匹配所述匹配類型字段 對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果。
[0041] 結(jié)合第二方面或第一種可能的實(shí)施方式至第二種可能的實(shí)施方式，在第三種可能 的實(shí)施方式中，該裝置還包括：
[0042] 在所述第二存儲(chǔ)器的第二規(guī)則集中增加新的匹配規(guī)則；
[0043] 和 / 或
[0044] 在所述第二存儲(chǔ)器的第二規(guī)則集中刪除已存儲(chǔ)的匹配規(guī)則。
[0045] 結(jié)合第二方面或第一種可能的實(shí)施方式至第三種可能的實(shí)施方式，在第四種可能 的實(shí)施方式中，該裝置還包括：
[0046] 若所述第一匹配規(guī)則集中存在第一匹配規(guī)則，則將所述第一匹配規(guī)則存儲(chǔ)在所述 第二匹配規(guī)則集中，其中所述第一匹配規(guī)則為被匹配成功的次數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值的匹配規(guī) 則。
[0047] 結(jié)合第二方面或第一種可能的實(shí)施方式至第四種可能的實(shí)施方式，在第五種可能 的實(shí)施方式中，若所述數(shù)據(jù)的匹配類型字段為報(bào)文的協(xié)議類型字段，則所述匹配規(guī)則包括 協(xié)議類型字段與所述協(xié)議類型字段對(duì)應(yīng)的報(bào)文的處理動(dòng)作索引。
[0048] 根據(jù)第五種可能的實(shí)施方式，在第六種可能的實(shí)施方式中，若所述第一匹配規(guī)則 集和/或第二匹配規(guī)則集中包括的協(xié)議類型字段對(duì)應(yīng)的報(bào)文的長(zhǎng)度有N種，則所述匹配規(guī) 則包括協(xié)議類型字段與所述協(xié)議類型字段對(duì)應(yīng)的報(bào)文的長(zhǎng)度字段類型和報(bào)文的處理動(dòng)作 索引。
[0049] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)查找匹配的方法和裝置，所述方法包括：獲取所述 數(shù)據(jù)的匹配類型字段；根據(jù)所述數(shù)據(jù)的匹配類型字段，通過(guò)第一存儲(chǔ)器查找匹配所述匹配 類型字段對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果，所述第一存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有第一匹配規(guī)則集，所述第一匹配規(guī)則集 包括至少一個(gè)匹配規(guī)則，所述匹配規(guī)則包括匹配類型字段與匹配結(jié)果的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述第 一存儲(chǔ)器為三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器TCAM ;若所述TCAM匹配不成功，通過(guò)第二存儲(chǔ)器查找匹配 所述匹配類型字段對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果，所述第二存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有第二匹配規(guī)則集，所述第二匹 配規(guī)則集包括至少一個(gè)匹配規(guī)則；若匹配成功，將所述匹配類型字段及所述匹配類型字段 對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果存儲(chǔ)至所述TCAM中；通過(guò)所述TCAM獲取匹配結(jié)果。基于上述技術(shù)方案，由 于對(duì)存儲(chǔ)的匹配規(guī)則集進(jìn)行區(qū)分存儲(chǔ)，將匹配頻率高的匹配規(guī)則集存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器TCAM 中，優(yōu)先通過(guò)第一存儲(chǔ)器進(jìn)行查找匹配操作，即使在第二存儲(chǔ)器中匹配成功，也將在所述第 二存儲(chǔ)器中匹配成功的匹配條目存儲(chǔ)到所述第一存儲(chǔ)器TCAM