基于网络处理器的高速字符串匹配.pdf

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清华大学学报(自然科学版)2008年第48卷第4期 35/40 !璺璺堕!QQQ:Q!§! CN Univ(SeiTech),2008,V01.48,No.4 589—591 11—2223/NJTsinghua 基于网络处理器的高速字符串匹配 余建明“2, 徐 波1’2, 薛一波2’3 (1.清华大学自动化系,北京100084I2.清华大学信息技术研究院,北清华信息科学与技术国家实验室,北京100084) 摘 要:为了解决网络深度检测系统中字符串匹配的速度 深度检测系统面临的一个主要挑战是如何提高其中 瓶颈问题,提出了一种新的确定性有限状态自动机(DFA)实字符串匹配的速度,以适应于网络带宽和流量的飞 现结构,以及状态转移表静态Cache策略。该方法基于软硬速增长。基于NP的深度检测系统既可以借助于NP 件协同设计思想,从系统优化的角度综合网络处理器(NP) 专门优化的体系结构和指令集获取高处理速度,又 和字符串匹配算法特点.所提出的基于NP优化的AC算法 可以借助于NP的软件可编程性获取高灵活性,是 (NP—AC)与标准Aho—Corasick(AC)算法相比,降低了访问 当前研究的热点。从现有研究成果来看,大多偏重于 外存次数和总的存储需求,提高了处理单元的利用率和吞吐 系统层次的研究,对于字符串匹配的研究没有涉及 量。测试表明,在单片IntelIXP2800网络处理器上NP—AC 算法可以达到6.4Gb/s的处理能力。 或不够深入Ⅱ训。专注于NP上字符串匹配研究的文 献大多立足于利用NP上集成的协处理器或特定 关键词:网络深度检测}网络处理器,字符串匹配 NP架构提高字符串匹配性能[5吲,所提方案通用性 中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 和扩展性不强,而且性能也不足以满足实际应用需 文章编号:1000,0054(2008)04—0589—03 求。 本文从软硬件协同设计的角度,将字符串匹配 Network processor—basedhighperformance 算法设计与通用NP体系结构相结合。立足于提高 stringmatching NP内部处理单元(PE)的利用率和吞吐量,提出了 Yib02’3 YU B01“,XUE Jianmin91.-,XU of (1.DepartmentAutomation,TsinghuaUniversity, 理器IXP2800为例,实现并实测了NP—AC的性能。 Beijing100084,ChinaI of 2.ResearchInstituteInformationTechnology, 1 NP.AC算法 100084,ChinaI

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