[發明專利]一種TCAM資源調度方法及裝置

在審

• 申請號: 201310455485.9
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103501268A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 許玲燕
• 申請（專利權）人: 杭州華三通信技術有限公司
• 主分類號: H04L12/741
• 分類號: H04L12/741
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 林祥

技術領域

本發明涉及TCAM技術領域，尤其涉及一種TCAM控制方法及裝置。

背景技術

在傳統的路由器或類似網絡設備中，路由器一般承擔著控制層面的處理以及數據層面的處理。控制層面的處理主要包括路由的學習用來指導數據層面如何轉發一份IP報文。這種方式的問題是路由器需要比較強大的處理器來完成控制和數據兩個層面的處理。在三層以太網交換機中，這個問題得到了一定的緩解，三層交換機使用轉發芯片這樣的硬件來完成IP報文的轉發。然而三層交換機的接口類型比較單一，無法替代路由器在大型網絡中的核心作用。

TCAM技術的發展為路由器的開發提供了一種新的選擇。TCAM(ternary?content?addressable?memory)是一種三態內容尋址存儲器，主要用于快速查找ACL（訪問控制列表）、單播轉發表、組播轉發表等各種類型內部數據表。TCAM中每個bit位有三種狀態，除掉“0”和“1”外，還有一個“don’t?care”狀態，所以稱為“三態”。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種TCAM資源調度裝置，應用于網絡設備上，該裝置包括：表項生成單元、表項下發單元以及查找調度單元，其中

表項生成單元，用于生成N種類型的表項，其中N為大于或等于2的自然數；

表項下發單元，用于將同一類型的多個表項及對應的類型標記分散下發到至少兩片TCAM中；

查找調度單元，用于向至少兩片TCAM下發查表指令，其中該指令攜帶有表項Key值以及對應的類型標記。

本發明還提供一種TCAM資源調度方法，應用于網絡設備上，該方法包括如下步驟：

生成N種類型的表項，其中N為大于或等于2的自然數；

將同一類型的多個表項及對應的類型標記分散下發到至少兩片TCAM中；

向至少兩片TCAM下發查表指令，其中該指令攜帶有表項Key值以及對應的類型標記。

相較于現有技術而言，本發明將一次表項查找分擔到多片TCAM上執行，有效地降低了單片TCAM的功耗，進而降低了其發熱量，有效地保障了其壽命及使用過程中的可靠性。

附圖說明

圖1是典型的TCAM各種工作方式示意圖。

圖2是典型的TCAM發熱較大的表項組織示意圖。

圖3是本發明一種實施方式中TCAM資源調度裝置邏輯結構以及硬件環境示意圖。

圖4是本發明一種實施方式中TCAM資源調度方法處理流程圖。

圖5是本發明一種實施方式中表項組織示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明進行詳細描述。

參看圖1，TCAM是按照內容匹配來進行查找，TCAM的硬件設計方式一般有三種。其中TCAM的典型查找流程為：包處理器（比如NP或ASCI）從報文頭提取信息，整理成查找TCAM所需要的數據格式，整理完的信息稱為key（比如目的IP地址等）。接下來，將key送入TCAM與待查找的表中的所有表項對照，匹配到后將對應地址輸出，對應地址在這里稱為索引Index。然后再到存放關聯數據的存儲器中根據Index獲取關聯數據，關聯數據在這里稱為結果result。result通常是下一條IP地址以及出接口等轉發結果信息。包處理器得到result之后就知道如何轉發和封裝報文了。

參看圖2，以下以TCAM中存儲的IP單播轉發表（也稱為FIB表）和組播轉發表項（也稱為MC表）為例來說明TCAM是如何運作的。TCAM中所存放的每一個表項通常都是網絡設備（以下僅以最典型的路由器為例）的控制層面所下發的。路由器的控制層面通常將屬于FIB表或MC表中的所有表項連續存儲在一個或者多個TCAM芯片中，比如說FIB表的表項存在第一片TCAM1中，而將MC表的表項存在第二片TCAM2中。這種方式看似簡潔有效，然而卻存在著較大的可靠性和使用壽命問題。