CN105653677A - 一种多对一索引分配的实现方法及实现装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种多对一索引分配的实现方法及实现装置，方法包括：在网络处理器的报文信息存储表中增加关联数据索引AD？Index，所述报文信息存储表还包括报文关键字KEY和关联数据AD，配置不同的所述关键字KEY对应同一个所述关联数据索引AD？Index，相同的所述关联数据索引AD？Index对应同一个所述关联数据AD，所述关联数据AD中还包括关键字计数ref_cnt，用于记录指向关联数据AD的关键字KEY的数目，根据所述报文信息存储表进行报文信息的增加、移除、更新操作。本发明将报文的关联数据AD行为聚合，且设置关键字KEY和关联数据AD之间多对一的映射关系，从而能够节省芯片内部的RAM资源，提高报文查找效率。

Description

一种多对一索引分配的实现方法及实现装置

技术领域

本发明涉及一种网络处理器中的报文查找技术，尤其是涉及一种多对一索引分配的实现方法及实现装置。

背景技术

在网络处理器中，对特定的报文有一些特定的编辑行为，通常是一个特定的报文对应一个特定的编辑行为。特定的报文中的关键信息称为KEY，相应的编辑行为称为关联数据(AssociatedData，简写为AD)。网络处理器在收到报文之后，提取报文中的KEY，与特定的报文特征匹配，如果匹配成功，则将匹配的AD返回给网络处理器。如图1所示，如网络处理器提取到报文中的KEY为Port1+vlan10，则与对应的关联数据Discard相匹配，若匹配，则将匹配的关联数据Discard返回给网络处理器。

然而，网络处理器中往往有大量的报文的AD是相同的，通过现有技术必须要保存大量重复的AD，这样就会浪费很多不必要的RAM资源。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种多对一索引分配的实现方法及实现装置，通过将多个关键字使用同一个关联数据，以大大节省网络处理器的RAM资源。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种多对一索引分配的实现方法，包括：在网络处理器的报文信息存储表中增加关联数据索引ADIndex，所述报文信息存储表还包括报文关键字KEY和关联数据AD，配置不同的所述关键字KEY对应同一个所述关联数据索引ADIndex，相同的所述关联数据索引ADIndex对应同一个所述关联数据AD，所述关联数据AD中还包括关键字计数ref_cnt，用于记录指向关联数据AD的关键字KEY的数目，根据所述报文信息存储表进行报文信息的增加、移除、更新操作。

优选地，所述报文信息的增加操作包括：根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，若有匹配的，则直接将匹配节点对应的关键字计数ref_cnt加1，并将相应的关联数据索引ADIndex返回给上层；若无匹配的，则在报文信息存储表中增加一条新的节点用于存储这条报文信息，且置新节点的关键字计数ref_cnt为1，并返回相应的关联数据索引ADIndex。

优选地，所述报文信息的移除操作包括：根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，若有匹配的，则从匹配的相应节点中取出关键字计数ref_cnt信息，若所述关键字计数ref_cnt＝1，则将匹配节点的关联数据AD从报文信息存储表中移除掉；若所述关键字计数ref_cnt>1，则将匹配的节点的关键字计数ref_cnt减1；若无匹配的，则直接返回错误。

优选地，所述报文信息的更新操作包括：根据报文更新的关联数据new_ad和更新前的关联数据old_ad各查找一次所述报文信息存储表：

若无匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt为1，则将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad删除，并添加关联数据new_ad；

若无匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt>1，则将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt减1，并添加关联数据new_ad；

若有匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt为1，则将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad删除，并将关联数据new_ad的关键字计数ref_cnt加1；

若有匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt>1，则将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt减1，并将关联数据new_ad的关键字计数ref_cnt加1。

本发明还揭示了另外一个技术方案：一种多对一索引分配的实现装置，包括：报文信息存储表、报文信息增加单元、报文信息移除单元和报文信息更新单元，所述报文信息存储表中包括报文关键字KEY、关联数据索引ADIndex和关联数据AD，不同的所述关键字KEY对应同一个所述关联数据索引ADIndex，相同的所述关联数据索引ADIndex对应同一个所述关联数据AD，所述关联数据AD中还包括关键字计数ref_cnt，用于记录指向关联数据AD的关键字KEY的数目，所述报文信息增加、移除和更新单元根据所述报文信息存储表分别进行报文信息的增加、移除、更新操作。

优选地，所述报文信息增加单元包括：第一增加单元和第二增加单元，所述第一增加单元用于在根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，查找到匹配的关联数据AD时，直接将匹配节点对应的关键字计数ref_cnt加1，并将相应的关联数据索引ADIndex返回给上层；所述第二增加单元用于在根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，查找不到匹配的关联数据AD时，在报文信息存储表中增加一条新的节点用于存储这条报文信息，且置新节点的关键字计数ref_cnt为1，并返回相应的关联数据索引ADIndex。

优选地，所述报文信息移除单元包括：第一移除单元、第二移除单元和第三移除单元，

所述第一移除单元用于在根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，查找到匹配的关联数据AD且从匹配的相应节点中取出关键字计数ref_cnt＝1时，将匹配节点的关联数据AD从报文信息存储表中移除掉；

所述第二移除单元用于在根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，查找到匹配的关联数据AD且从匹配的相应节点中取出关键字计数ref_cnt>1时，将匹配的节点的关键字计数ref_cnt减1；

所述第三移除单元用于在根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，匹配不到关联数据AD时，则直接返回错误。

优选地，所述报文信息更新单元包括：第一更新单元、第二更新单元、第三更新单元和第四更新单元，

所述第一更新单元用于在根据报文更新的关联数据new_ad和更新前的关联数据old_ad各查找一次所述报文信息存储表，查找不到匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt为1时，将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad删除，并添加关联数据new_ad；

所述第二更新单元用于在根据报文更新的关联数据new_ad和更新前的关联数据old_ad各查找一次所述报文信息存储表，查找不到匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt>1时，将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt减1，并添加关联数据new_ad；

所述第三更新单元用于在根据报文更新的关联数据new_ad和更新前的关联数据old_ad各查找一次所述报文信息存储表，查找到匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt为1时，将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad删除，并将关联数据new_ad的关键字计数ref_cnt加1；

所述第四更新单元用于在根据报文更新的关联数据new_ad和更新前的关联数据old_ad各查找一次所述报文信息存储表，查找到匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt>1时，将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt减1，并将关联数据new_ad的关键字计数ref_cnt加1。

本发明的有益效果是：本发明将报文的关联数据AD行为聚合，且设置关键字KEY和关联数据AD之间多对一的映射关系，从而能够节省芯片内部的RAM资源，提高报文查找效率。

附图说明

图1是现有网络处理器中报文信息存储表的示意图；

图2是本发明实施例报文信息存储表的示意图；

图3是本发明实施例删除操作后的报文信息存储表示意图；

图4～图7是本发明实施例进行几种更新操作后各自对应的报文信息存储表示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

在现有网络处理器的报文信息存储表中，存储有报文的关键字KEY信息和相应的关联数据AD信息。本发明所揭示的一种多对一索引分配的实现方法及实现装置，通过在报文信息存储表中增加关联数据索引ADIndex，且配置不同的关键字KEY对应同一个关联数据索引ADIndex，相同的关联数据索引ADIndex对应同一个关联数据AD，即关键字KEY和关联数据AD之间是多对一的映射关系。本发明还在关联数据AD中增加关键字计数ref_cnt，用于记录指向这个关联数据AD的关键字KEY的数目。本实施例中的报文信息存储表是由KEY表和AD表两张表组成，KEY表用来保存KEY和ADIndex，AD表用来保存ADIndex和AD信息以及ref_cnt；两者通过ADIndex建立对应关系。

根据查找报文信息存储表，本发明可对报文信息存储表进行报文信息的增加、移除和更新操作。对应的，本发明一种多对一索引分配的实现装置中，除报文信息存储表，还包括报文信息增加单元、报文信息移除单元和报文信息更新单元，这三者分别用于进行这里的报文信息的增加、移除和更新操作。报文信息增加单元包括第一增加单元和第二增加单元，报文信息移除单元包括第一移除单元、第二移除单元和第三移除单元，报文信息更新单元包括第一更新单元、第二更新单元、第三更新单元和第四更新单元。

具体地，报文信息的增加操作包括：上层(这里的上层特指使用本发明的用户)在增加(add)报文信息的时候，首先要根据报文的关联数据AD查找报文信息存储表，查找关联数据AD是否已经存在。如果已经存在，则仅需要将匹配节点对应的关键字计数ref_cnt加1，并将相应的关联数据索引ADindex返回给上层，在多对一索引分配的实现装置中，这部分由对应的第一增加单元实现；如果不存在，则在报文信息存储表中创建新的节点用于存储这条报文信息，且置新节点的关键字计数ref_cnt＝1，并返回相应的关联数据索引ADindex，在多对一索引分配的实现装置中，这部分由对应的第二增加单元实现。

报文信息的移除操作包括：在做移除(remove)的时候，首先同样需要根据报文的关联数据AD查找报文信息存储表。如果查找成功，则需从匹配的节点中取出关键字计数ref_cnt信息，此时又分两种情况：

若关键字计数ref_cnt＝1，说明有且仅有一个关键字KEY对应这个关联数据AD，此时则需要将匹配结点的关联数据AD从报文信息存储表中移除掉，释放内存。在多对一索引分配的实现装置中，这部分由对应的第一移除单元实现。

若关键字计数ref_cnt>1，说明不止有一个关键字KEY对应这个关联数据AD，此时不能将结点删除，只需要将匹配节点的关键字计数ref_cnt减1。在多对一索引分配的实现装置中，这部分由对应的第二移除单元实现。

如果查找失败，则直接返回错误。在多对一索引分配的实现装置中，这部分由对应的第三移除单元实现。

报文信息的更新操作包括：在做更新(update)的操作时，需要根据报文更新前的关联数据old_ad和更新的关联数据new_ad都做一次报文信息存储表查找。这里又分为四种情况：

若关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt＝1且关联数据new_ad不存在，此时需要将报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad删除，并添加关联数据new_ad。在多对一索引分配的实现装置中，这部分由对应的第一更新单元实现。

若关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt>1且关联数据new_ad不存在，此时不能删除关联数据old_ad，只需要将匹配节点的关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt减1，并添加关联数据new_ad。在多对一索引分配的实现装置中，这部分由对应的第二更新单元实现。

若关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt＝1且关联数据new_ad存在，此时需要将匹配节点的关联数据old_ad删除，并将关联数据new_ad的关键字计数ref_cnt加1。在多对一索引分配的实现装置中，这部分由对应的第三更新单元实现。

若关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt>1且关联数据new_ad存在，此时需要将匹配节点的关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt减1，并将关联数据new_ad的关键字计数ref_cnt加1。在多对一索引分配的实现装置中，这部分由对应的第四更新单元实现。

下面以一具体实施例来说明本发明多对一索引分配的实现原理，假设当前的关联数据AD在内存中的情况如图2所示，即关键字Port1+vlan2对应的关联数据索引ADIndex为0，关键字Port2+vlan10、Port3+vlan20和Port3+vlan10对应的关联数据索引ADIndex均为1，关键字Port3+vlan30和Port4+vlan20对应的关联数据索引ADIndex均为2，而每个关联数据索引ADIndex则对应一个关联数据。根据本实施例的报文信息存储表来具体介绍报文信息的增加、移除、更新原理。

报文信息的增加：如在图2所示的表中，增加一条关键字key为port4+vlan10，对应的关联数据AD行为是替换外层vlan_id为15，通过查找图2中的关联数据AD，没有查找到，则在AD表中新增一个：关联数据索引ADIndex为3，AD编辑行为是替换外层vlan_id为15，ref_cnt＝1。

新增一条关键字key是port1+vlan2，对应的AD行为是discard，通过查找得知这条AD已经存在，则需要将对应的ref_cnt加1，并将ADindex＝0返回。

报文信息的删除：如在图2所示的表中，删除一条关键字key是port1+vlan2，AD是discard，通过查找，得到相应的关联数据AD对应的ref_cnt＝1，需要将这条AD删除，并且将ADIndex＝0回收，留给AD使用，删除后的AD如图3所示。

删除一条关键字key是port2+vlan10，关联数据AD是替换外层vlan_id为200，通过查找得到ref_cnt＝3，不能将AD删除，只需要将ref_cnt减1。

报文信息的更新：如在图2所示的表中，更新一条关键字key为port1+vlan2，对应的old_ad为discard，new_ad为替换外层vlan_id为300，通过分别查找old_ad和new_ad，得知old_ad的ref_cnt＝1，new_ad不存在，于是删除old_ad，并回收index0，并且分配new_ad，此时new_ad的index＝0，ref_cnt＝1，更新后结果如图4所示。

更新一条key为port2+vlan10，old_ad为替换外层vlan_id为200，new_ad为替换外层vlan_id为210，通过查找得知，old_ad的ref_cnt>1，并且new_ad不存在，此时将old_ad的ref_cnt减1，且分配new_ad，index＝3，ref_cnt＝1，更新后结果如图5所示。

更新一条key为port1+vlan2，old_ad为discard，new_ad为替换外层vlan_id为200，通过查找得知，old_ad的ref_cnt＝1，并且new_ad存在，此时将old_ad删除，回收索引index，且将new_ad的ref_cnt加1，更新后结果如图6所示。

更新一条key为port2+vlan10，old_ad为替换外层vlan_id为200，new_ad为替换外层vlan_id为100，通过查找得知，old_ad的ref_cnt>1，并且new_ad存在，此时将old_ad的ref_cnt减1，且new_ad的ref_cnt加1，更新后结果如图7所示。

本发明通过将AD行为聚合起来，并且KEY和AD之间是多对一的映射关系，能够有效的提高查找效率，并且能够有效的节省内存。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种多对一索引分配的实现方法，其特征在于，包括：在网络处理器的报文信息存储表中增加关联数据索引ADIndex，所述报文信息存储表中还包括报文关键字KEY和关联数据AD，配置不同的所述关键字KEY对应同一个所述关联数据索引ADIndex，相同的所述关联数据索引ADIndex对应同一个所述关联数据AD，所述关联数据AD中还包括关键字计数ref_cnt，用于记录指向关联数据AD的关键字KEY的数目，根据所述报文信息存储表进行报文信息的增加、移除、更新操作。

2.根据权利要求1所述的多对一索引分配的实现方法，其特征在于，所述报文信息的增加操作包括：根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，若有匹配的，则直接将匹配节点对应的关键字计数ref_cnt加1，并将相应的关联数据索引ADIndex返回给上层；若无匹配的，则在报文信息存储表中增加一条新的节点用于存储这条报文信息，且置新节点的关键字计数ref_cnt为1，并返回相应的关联数据索引ADIndex。

3.根据权利要求1所述的多对一索引分配的实现方法，其特征在于，所述报文信息的移除操作包括：根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，若有匹配的，则从匹配的相应节点中取出关键字计数ref_cnt信息，若所述关键字计数ref_cnt＝1，则将匹配节点的关联数据AD从报文信息存储表中移除掉；若所述关键字计数ref_cnt>1，则将匹配的节点的关键字计数ref_cnt减1；若无匹配的，则直接返回错误。

4.根据权利要求1所述的多对一索引分配的实现方法，其特征在于，所述报文信息的更新操作包括：根据报文更新的关联数据new_ad和更新前的关联数据old_ad各查找一次所述报文信息存储表：

若无匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt为1，则将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad删除，并添加关联数据new_ad；

若无匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt>1，则将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt减1，并添加关联数据new_ad；

若有匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt为1，则将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad删除，并将关联数据new_ad的关键字计数ref_cnt加1；

若有匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt>1，则将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt减1，并将关联数据new_ad的关键字计数ref_cnt加1。

5.一种多对一索引分配的实现装置，其特征在于，包括：报文信息存储表、报文信息增加单元、报文信息移除单元和报文信息更新单元，所述报文信息存储表中包括报文关键字KEY、关联数据索引ADIndex和关联数据AD，不同的所述关键字KEY对应同一个所述关联数据索引ADIndex，相同的所述关联数据索引ADIndex对应同一个所述关联数据AD，所述关联数据AD中还包括关键字计数ref_cnt，用于记录指向关联数据AD的关键字KEY的数目，所述报文信息增加、移除和更新单元根据所述报文信息存储表分别进行报文信息的增加、移除、更新操作。

6.根据权利要求5所述的多对一索引分配的实现装置，其特征在于，所述报文信息增加单元包括：第一增加单元和第二增加单元，所述第一增加单元用于在根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，查找到匹配的关联数据AD时，直接将匹配节点对应的关键字计数ref_cnt加1，并将相应的关联数据索引ADIndex返回给上层；所述第二增加单元用于在根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，查找不到匹配的关联数据AD时，在报文信息存储表中增加一条新的节点用于存储这条报文信息，且置新节点的关键字计数ref_cnt为1，并返回相应的关联数据索引ADIndex。

7.根据权利要求5所述的多对一索引分配的实现装置，其特征在于，所述报文信息移除单元包括：第一移除单元、第二移除单元和第三移除单元，

所述第一移除单元用于在根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，查找到匹配的关联数据AD且从匹配的相应节点中取出关键字计数ref_cnt＝1时，将匹配节点的关联数据AD从报文信息存储表中移除掉；

所述第二移除单元用于在根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，查找到匹配的关联数据AD且从匹配的相应节点中取出关键字计数ref_cnt>1时，将匹配的节点的关键字计数ref_cnt减1；

所述第三移除单元用于在根据报文的关联数据AD查找所述报文信息存储表，匹配不到关联数据AD时，则直接返回错误。

8.根据权利要求5所述的多对一索引分配的实现装置，其特征在于，所述报文信息更新单元包括：第一更新单元、第二更新单元、第三更新单元和第四更新单元，

所述第一更新单元用于在根据报文更新的关联数据new_ad和更新前的关联数据old_ad各查找一次所述报文信息存储表，查找不到匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt为1时，将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad删除，并添加关联数据new_ad；

所述第二更新单元用于在根据报文更新的关联数据new_ad和更新前的关联数据old_ad各查找一次所述报文信息存储表，查找不到匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt>1时，将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt减1，并添加关联数据new_ad；

所述第三更新单元用于在根据报文更新的关联数据new_ad和更新前的关联数据old_ad各查找一次所述报文信息存储表，查找到匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt为1时，将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad删除，并将关联数据new_ad的关键字计数ref_cnt加1；

所述第四更新单元用于在根据报文更新的关联数据new_ad和更新前的关联数据old_ad各查找一次所述报文信息存储表，查找到匹配的关联数据new_ad且关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt>1时，将所述报文信息存储表中匹配节点的关联数据old_ad的关键字计数ref_cnt减1，并将关联数据new_ad的关键字计数ref_cnt加1。