Implementace filtru síťového provozu v FPGA procesorem Microblaze

Abstract

Práce se zabývá možnostmi hardwarové akcelerace softwarového filtru síťového provozu běžícímu na procesoru MicroBlaze v FPGA čipu Spartan-3E. Akcelerovanou aplikací je standardní firewall Linuxového jádra názývaný iptables, konkrétně jeho rozšíření L7-filter. L7-filter vyhledává regulární výrazy v provozu procházejícím systémem, a tím umožňuje rozpoznávat různé protokoly aplikační vrstvy. Pro jeho významný vliv na výkonnost aplikace byl nahrazen hardwarovou jednotkou řízenou z vlastního modulu Linuxového jádra. Profilací a měřením propustnosti bylo zjištěno, že je takto možné zvýšit propustnost systému i více než dvojnásobně.The thesis explores the area of hardware acceleration of a software network traffic filter running inside processor MicroBlaze in the FPGA Spartan-3E. The accelerated application is widely used firewall from the Linux Kernel called iptables, more precisely its extension L7-filter. L7-filter performs lookups inside network traffic using regular expressions. Because of its significant influence on the application performance, it has been exchanged with a hardware unit controlled from the Linux Kernel. The performance has been increased more than twice.