[發明專利]一種分布式動態二層轉發表的維護方法

有效

• 申請號: 201710530304.2
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107171960B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 鄧俊杰
• 申請（專利權）人: 華信塞姆（成都）科技有限公司
• 主分類號: H04L12/743
• 分類號: H04L12/743;H04L12/741;H04L12/721;H04L12/46
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 張鳴潔

1.一種分布式動態二層轉發表的維護方法，包括轉發表的訓練、轉發表的查詢和轉發表的老化，其特征在于，所述轉發表的訓練包括步驟：

S1)FPGA在上電啟動時，外部輸入N個互異的真隨機數R，在有限域中表示為GF(R)，保存在頂層控制模塊的寄存器中，所述寄存器連接哈希計算模塊的輸入端口，所述N為FPGA內部BRAM中轉發表的數目，所述轉發表的表項包括：

MAC：存儲的源地址SA；

vlan：與MAC關聯的vlan ID；

port：與MAC關聯的端口號；

vld：該表項有效標志，“1”表示有效，“0”表示無效；

age：計數項，用于記錄老化計數，老化控制電路每隔一個固定的時間控制age減“1”；

S2)交換電路發送數據信息寫入FIFO電路緩存，訓練電路每隔一個時鐘周期從FIFO電路中讀取一個數據信息，如果此時FIFO為空，則讀取出來的數據有效標志為0，所述數據信息包括源地址SA、虛擬局域網信息vlan和端口號port，訓練控制模塊將源地址SA和虛擬局域網信息vlan送入哈希計算模塊，將源地址SA、虛擬局域網信息vlan和端口號port放入延遲模塊；

S3)將所述步驟S1)中的真隨機數GF(R)和所述步驟S2)中源地址SA和虛擬局域網信息vlan的結合即SA_vlan,同時分別輸入N個并行計算的訓練控制電路進行哈希計算，運算結果為所述SA_vlan在轉發表中待寫入的地址；所述哈希計算產生訓練地址train_addr和訓練地址有效train_addr_vld，并傳遞至流水線讀寫電路，所述流水線讀寫電路包括鎖存電路、判斷電路和延遲模塊；

S4)所述判斷電路讀取所述地址對應的表項的有效標志vld以及所述訓練地址train_addr和訓練地址有效train_addr_vld，所述判斷電路產生可寫指示match_vld,若存在以下三個條件之一：哈希計算模塊輸出的訓練地址有效train_addr_vld＝0或在判斷電路中發現train_addr跟當前寫入表項的地址相等或在判斷電路中欲寫入的表項的有效標志vld＝1但是所述表項的SA_vlan與欲寫入表項的SA_vlan不相等，則將欲寫使能信號pw_ena_1x被置為無效，即可寫指示match_vld和訓練地址有效train_addr_vld均置為“0”即無效狀態，此表項不再寫入；

S5)轉發表優先選擇電路搜集所述地址對應的表項的欲寫使能信號pw_ena_1x即可寫指示match_vld和訓練地址有效train_addr_vld，設置轉發表的優先級，向具有優先級的轉發表發送寫使能信號wr_ena_1x，在sel電路中將wr_ena_1x為有效的轉發表的表項寫入SA_vlan和端口port，并將age置于最大值，同時表項的vld被置為高；

S6)將要查詢的轉發端口的數據信息輸入查詢電路，用于與所述步驟S3)中的真隨機數GF(R)經過與所述步驟S3)中相同的哈希計算，計算得出所述數據信息在轉發表中的地址，從該表項中的port讀出要查詢的轉發端口。