【摘 要】
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为了提升正则表达式匹配性能,在网络数据激增的环境下实现数据同步过滤,提出了一种基于预过滤结构的正则表达式硬件专用匹配引擎.在现场可编程门阵列(FPGA)平台上以存储为中心,设计了基于共享内存的预过滤并行存储结构.使用布隆过滤器(Bloom filter,BF)作为预过滤结构;使用k路并行多组向量表用来存储BF中的哈希计算结果,提高初始化与查询的并行度;使用共享内存的过滤器组解决多长度模式串空间利用率低的问题;使用流水线提升预过滤器性能.面向不同字符串类型设计了匹配流程,保证了匹配功能的正确性,提升了正则表
【机 构】
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北京信息科技大学计算机学院,北京100101;北京信息科技大学计算机学院,北京100101;北京信息科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心,北京100101;清华大学微处理器与片上系统技术研究中心,北
【出 处】
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北京信息科技大学学报（自然科学版）
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为了提升正则表达式匹配性能,在网络数据激增的环境下实现数据同步过滤,提出了一种基于预过滤结构的正则表达式硬件专用匹配引擎.在现场可编程门阵列(FPGA)平台上以存储为中心,设计了基于共享内存的预过滤并行存储结构.使用布隆过滤器(Bloom filter,BF)作为预过滤结构;使用k路并行多组向量表用来存储BF中的哈希计算结果,提高初始化与查询的并行度;使用共享内存的过滤器组解决多长度模式串空间利用率低的问题;使用流水线提升预过滤器性能.面向不同字符串类型设计了匹配流程,保证了匹配功能的正确性,提升了正则表达式匹配性能.实验结果表明该匹配引擎在200 MHz的时钟频率下,单核吞吐量达39 Gbit/s,多核吞吐量达722 Gbit/s.
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