[发明专利]一种基于哈希压缩算法的网络流量监控方法

摘要

本发明涉及一种基于FPGA的哈希压缩实现方法，属于网络通信技术领域。该发明提供了一种基于FPGA的哈希压缩实现方法，所述方法以接收到IP报文的五元组作为流标识，并将该流标识通过哈希压缩算法，减少其位长度，从而确定哈希查找表的入口地址，同时每个入口地址配置相应数量的哈希桶，用于解决哈希冲突；在哈希查找匹配命中后，得到该流标识对应的流量统计表地址，进行流量统计更新操作。本发明提供的方法通过哈希压缩算法，将待匹配流标识的关键字位宽大大减少，从而节省了存储器资源；同时由于采用了哈希桶解决哈希冲突问题，降低了冲突解决的复杂度，减少了查表命中时间。

主权项

一种基于FPGA的哈希压缩实现方法，其特征在于包括如下步骤：第(1)步：将IP报文中的目的IP地址、源IP地址、目的端口号、源端口号以及协议类型字段提取出来作为流标识，送入哈希压缩算法模块进行处理；第(2)步：哈希压缩算法模块以流标识作为关键字，通过HASH函数得到哈希表入口索引地址，进行哈希表匹配查找；第(3)步：每个哈希表入口地址对应一个桶深为4个表项的哈希桶，在得到哈希表入口地址后，进入其对应的哈希桶中以流标识为匹配对象进行匹配查找；如果哈希桶中存在匹配项，进入第(4)步；如果哈希桶中不存在匹配项，进入第(5)步；第(4)步：当哈希桶中存在匹配项时，将匹配项中的流量统计表地址提取出来，进入流量统计表进行流量统计更新，转入第(6)步；第(5)步：当哈希桶中不存在匹配项且哈希桶中表项未被占满时，按照表项0、1、2、3的优先级顺序在未被占用的表项中新建匹配项，并在新建匹配项中分配新的流量统计表地址，同时在该地址对应的流量统计表中新建流量统计信息，转入第(6)步；第(6)步：为了防止哈希桶占用溢出情况的发生，对哈希表的表项建立老化删除机制；每隔2秒对流量统计表进行一次轮询，当流量统计表中有表项中的字节统计数2秒内没有增加时，其对应哈希表中的表项将进行删除操作；同时释放该流标识所占用的流量统计表地址；完成基于哈希压缩算法的网络流量监控方法。