[发明专利]一种基于CPU+FPGA的大数据输出方法及系统

权利要求书

1.一种基于CPU+FPGA的大数据输出方法，其特征在于，该方法包括：

利用CPU构建状态转移树、状态转移表和Bloom－Filter数据结构，具体地，

利用模式串样本集合构建状态转移树，利用状态转移树进行模式串样本的模式识别；

遍历模式串样本，提取模式串样本的当前状态、当前输入、下一状态、规则号等模式转换信息以构建状态转移表；

构造与模式串样本一一对应的Bloom－Filter数据结构，利用Bloom－Filter数据结构将模式串样本对应的状态转移表的地址进行压缩，将多位宽的状态转移表地址压缩至Bloom－Filter的比特向量；

CPU将Bloom－Filter的比特向量输出给FPGA；

利用FPGA接收Bloom－Filter的比特向量并进行缓存，利用FPGA构建模式识别模块、报文分发模块、与多个模式串样本一一对应的多个AC自动机和状态转移表管理模块，具体地，

模式识别模块接收待编辑的业务数据流，依据接收时序依次对数据串进行模式识别，并将模式识别结果输出给报文分发模块；

报文分发模块依据模式识别结果和接收时序将数据串发送给对应的AC自动机；

状态转移表管理模块调用并解析缓存的Bloom－Filter的比特向量数据，以实现对多个AC自动机的设置，使得多个AC自动机依据对应的状态转移表的设置并行处理接收的数据串；FPGA依据待编辑的业务数据流的接收时序有序输出AC自动机处理后的业务数据流。

2.如权利要求1所述的一种基于CPU+FPGA的大数据输出方法，其中，所述业务数据流为依据时序发送的多个数据串集合，所述数据串按照一定的模式编辑得到。

3.如权利要求1所述的一种基于CPU+FPGA的大数据输出方法，其中，模式识别模块基于预设的数据协议和帧格式进行数据串帧头的初步判断，将符合用户设置的数据串以数据流的形式送入报文分发模块，将不符合的数据进行报警输出提示。

4.如权利要求1所述的一种基于CPU+FPGA的大数据输出方法，其中，AC自动机依据状态转移表的设置对接收的数据串依次进行模式转换和数据压缩，以实现数据的并行处理和AC-TRIE状态跳转。

5.如权利要求4所述的一种基于CPU+FPGA的大数据输出方法，其中，AC自动机先通过Bloom－Filter数据结构将数据串进行运算，AC自动机的Bloom－Filter数据结构与CPU设置的Bloom－Filter数据结构一致，以得到代表状态转移表索引地址的位置向量，通过状态转移表管理模块索引位置向量，读取SRAM中对应的地址的数据以进行数据比较，并根据数据中下一个状态的指示信号控制AC自动机的Bloom－Filter完成状态跳转。