專利名稱：一種基于端口位圖的硬件報文采樣系統(tǒng)和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理領域，特別涉及一種基于端口位圖的硬件報文采樣系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
一些網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，往往由硬件芯片實現(xiàn)對輸入報文的采樣，報文到達硬件芯片時，芯片把不需要的報文丟棄，選擇一些需要處理的報文繼續(xù)處理。在很多系統(tǒng)中， 硬件芯片進行報文采樣的依據(jù)是報文的tcp或UdP端口號。專利號為“CN(^^8622. 7”、發(fā)明名稱為“用于劃分安全保護的輸入/輸出許可位圖”，公開了一種選擇性執(zhí)行輸入/輸出(I/O)指令的方法和裝置設備。該方法包括于內(nèi)存 (206)中產(chǎn)生I/O許可位圖(600)并接收I/O端口數(shù)字和安全狀態(tài)認證(SCID)值。該方法并包括使用該SCID值和該I/O端口數(shù)字訪問該存儲的I/O許可位圖(600)以獲得對應至該I/O端口的許可位并依照對應至該I/O端口的許可位執(zhí)行該I/O指令。該I/O許可位圖 (600)包括多個許可位。各該許可位對應至一個不同的I/O端口。各該許可位具有數(shù)值指示該對應的I/O端口是被允許訪問。該I/O端口數(shù)字指示該I/O指令所引用的I/O端口。 該SCID值指示具有該I/O指令的內(nèi)存地址的安全認證級。專利號為“CN200710021621.8”、發(fā)明名稱為“高速多鏈路邏輯信道環(huán)境下的自適
應抽樣流測量方法”，公開了一種高速多鏈路邏輯信道環(huán)境下的自適應抽樣流測量方法是一種用于計算機網(wǎng)絡設備的自適應抽樣流測量方法，該方法基于對NetraMet和NetFlow系統(tǒng)設計的分析，本發(fā)明使用了支持高速多鏈路邏輯信道網(wǎng)絡測量的抽樣比，能根據(jù)網(wǎng)絡流量的狀況自調(diào)節(jié)報文抽樣比和流抽樣比，并且支持時間片方式輸出流信息，以通用的方式支持任何信道的流量監(jiān)測。本發(fā)明利用基于閾值檢測-趨勢觸發(fā)的報文抽樣比自適應調(diào)節(jié)算法和基于抽樣一保持流抽樣算法以較小的資源開銷監(jiān)測任何高速多鏈路邏輯信道，并在流量突發(fā)的情況下維持系統(tǒng)開銷不變，支持以時間片的方式輸出鏈路上的流量信息，誤差小，為流量分析、異常檢測等應用提供了精確的信息。但上述技術(shù)方案中，系統(tǒng)在進行tcp或Udp端口的采樣時，需要把要采樣的tcp或 Udp端口號列表配置到硬件芯片中，每個端口號用16位表示，硬件芯片接收到報文后，根據(jù)報文的端口號到系統(tǒng)配置的端口號列表中去查找，如果能找到，則采樣該報文，如果找不到，則丟棄該報文。在有些情況下，系統(tǒng)采樣的端口可能很多，因此系統(tǒng)設計時必須考慮所有可能的情況，配置到硬件中的端口列表長度需要達到64K個表項，每個表項需要16位。大容量的端口列表一方面會占用硬件芯片的存儲資源，另一方面會降低查找端口的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)不足，使用端口位圖降低端口列表對硬件芯片存儲資源的占用，提升查找的效率，從而解決提升報文采樣硬件芯片的效率的問題。
本發(fā)明提供了一種基于端口位圖的硬件報文采樣系統(tǒng)，其包括端口號查找模塊和端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊，該端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊中每一位的位置表示端口號，把一般系統(tǒng)的端口列表模塊中表示一個端口使用的16位壓縮為端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊中的1位。本發(fā)明提供的基于端口位圖的硬件報文采樣系統(tǒng)，其采集的報文的端口號將映射對應到端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊中的某一位。本發(fā)明提供的基于端口位圖的硬件報文采樣系統(tǒng)，其端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊為 64Kbit的存儲資源。本發(fā)明提供的基于端口位圖的硬件報文采樣系統(tǒng)，其所述報文是Udp或tcp報文。本發(fā)明還提供了一種基于端口位圖的硬件報文采樣方法，在硬件芯片中使用 64Kbit的存儲資源，建立tcp或udp端口位圖，其中每一位用自己的位置表示一個端口號， 第η位表示端□號η。本發(fā)明提供的基于端口位圖的硬件報文采樣方法，對輸入的所述udp或tcp報文， 根據(jù)報文的所述端口號，對應到芯片中端口位圖的某一位。本發(fā)明提供的基于端口位圖的硬件報文采樣方法，當某一位的值為0時，表示不采樣該位對應的所述端口號的報文，直接丟棄報文后處理下一個報文。本發(fā)明提供的基于端口位圖的硬件報文采樣方法，當某一位的值為1時，表示采樣該位對應的所述端口號的報文，把報文傳輸?shù)较到y(tǒng)的后繼模塊處理。本發(fā)明使用一個位圖結(jié)構(gòu)儲存端口列表，用每一位的位置表示端口號，把端口列表中表示一個端口使用的16位壓縮為端口位圖中的1位，減少了存儲空間，查找一個報文的端口號時也不需要掃描端口列表，而是把端口號作為端口位圖中對應一位的位置，直接定位，提高了查找速度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于提高了報文采樣系統(tǒng)中硬件芯片的效率。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括端口號查找模塊和64Kbit的存儲資源的端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊，該端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊中每一位的位置表示端口號，把端口列表模塊中表示一個端口使用的16位壓縮為端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊中的1位，并且其采集的udp 或tcp報文的端口號將映射對應到端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊中的某一位。本發(fā)明的實現(xiàn)方法和過程如下(1)在硬件芯片中使用64Kbit的存儲資源，建立tcp或udp端口位圖，其中每一位用自己的位置表示一個端口號，第η位表示端口號η。(2)對輸入的udp或tcp報文，根據(jù)報文的端口號，對應到芯片中端口位圖的某一位。(3)當某一位的值為0時，表示不采樣該位對應的端口號的報文，直接丟棄報文后處理下一個報文。
(4)當某一位的值為1時，表示采樣該位對應的端口號的報文，把報文傳輸?shù)较到y(tǒng)的后繼模塊處理。本發(fā)明使用一個位圖結(jié)構(gòu)儲存端口列表，用每一位的位置表示端口號，把端口列表中表示一個端口使用的16位壓縮為端口位圖中的1位，減少了存儲空間，查找一個報文的端口號時也不需要掃描端口列表，而是把端口號作為端口位圖中對應一位的位置，直接定位，提高了查找速度。本發(fā)明提高了報文采樣系統(tǒng)中硬件芯片的效率。以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所述領域的普通技術(shù)人員應當理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者同等替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換， 其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種基于端口位圖的硬件報文采樣系統(tǒng)，其包括端口號查找模塊和端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊，其特征在于端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊中每一位的位置表示端口號，把端口列表模塊中表示一個端口使用的16位壓縮為端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊中的1位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報文采樣系統(tǒng)，其特征在于采集的報文的端口號將映射對應到端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊中的某一位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的報文采樣系統(tǒng)，其特征在于端口位圖結(jié)構(gòu)儲存模塊為 64Kbit的存儲資源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的報文采樣系統(tǒng)，其特征在于所述報文是udp或tcp報文。
5.一種基于端口位圖的硬件報文采樣方法，其特征在于，在硬件芯片中使用64Kbit的存儲資源，建立tcp或udp端口位圖，其中每一位用自己的位置表示一個端口號，第η位表示端□號η。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的報文采樣方法，其特征在于，對輸入的所述udp或tcp報文， 根據(jù)報文的所述端口號，對應到芯片中端口位圖的某一位。
7.根據(jù)權(quán)利要求5-6所述的報文采樣方法，其特征在于，當某一位的值為0時，表示不采樣該位對應的所述端口號的報文，直接丟棄報文后處理下一個報文。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7所述的報文采樣方法，其特征在于，當某一位的值為1時，表示采樣該位對應的所述端口號的報文，把報文傳輸?shù)较到y(tǒng)的后繼模塊處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于端口位圖的硬件報文采樣系統(tǒng)和方法，其特征在于，在硬件芯片中使用64Kbit的存儲資源，建立tcp或udp端口位圖，其中每一位用自己的位置表示一個端口號，第n位表示端口號n，報文采樣時根據(jù)輸入報文的tcp或upd端口號查找位圖，可以實現(xiàn)快速的查找。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明提高了報文采樣系統(tǒng)中硬件芯片的效率。
文檔編號H04L12/56GK102571563SQ20111042658
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者劉朝輝, 李鋒偉, 白宗元, 竇曉光, 邵宗有 申請人:曙光信息產(chǎn)業(yè)(北京)有限公司