一种混合TCAM架构系统及流表处理方法技术方案

本发明专利技术涉及一种混合TCAM架构系统及流表处理方法，系统包括：nvTCAM层，为若干个基于NVM（non volatile memory非易失存储器）组成的TCAM（ternary content addressable memory三态内容寻址存储器)，用于存储贡献值高于设定值的流表；sTCAM层，为若干个基于SRAM（static RAM静态随机存取存储器）组成的TCAM，用于处理未命中或者命中次数少于设定值的流表，降低混合TCAM架构系统的更新延迟；主动流表产生器，用于在初始阶段从存储原始流表的存储器中捕捉：贡献值高于设定值的流表到所述nvTCAM层；流表迁移替换调度器，用于安装缺失的流表到sTCAM层，或判断再次被命中的流表是否需要由sTCAM层迁移到nvTCAM层。

A hybrid TCAM architecture system and flow table processing method

The present invention relates to flow and surface processing method, a hybrid TCAM architecture system comprises a nvTCAM layer, a number of based on NVM (non volatile memory nonvolatile memory) composed of TCAM (ternary content addressable memory three state content addressable memory), for storing the contribution value is higher than the set value flow meter; sTCAM layer into a plurality of based on SRAM (static RAM static random access memory) consisting of TCAM, used for stream processing misses or hits less than the set value, reduce the mixed TCAM system update delay; active flow table generator, used to capture from the memory to store the original flow table in the initial stage: contribution to the nvTCAM flow meter is higher than the set value; flow table migration replacement scheduler, for the installation of missing flow table to the sTCAM layer, or judgment is the flow table is hit again No need to migrate from the sTCAM layer to the nvTCAM layer.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于嵌入式系统的
，特别是涉及一种混合TCAM架构系统及流表处理方法。
技术介绍
在现有技术中，软件定义网路(Software-DefinedNetwork，简称SDN)是通过解耦控制平面与数据平面来简化网络管理的新型的网络模式，其中交换机作为数据转发设备，其网络管理通过逻辑为中心的服务器控制。通过将控制平面转移到逻辑为中心的控制器，SDN在交换机上的数据包的转发和处理的动态控制和管理提供了可配置功能。SDN的灵活性使得部署像流量工程、服务质量(QoS)、安全/访问控制管理、故障诊断和故障转移机制等一系列的网络管理策略和新型的网络技术变的更加容易。在SDN中，网络流是由一组存储在SDN交换机中的三态内容存储器(TernaryContentAddressableMemory，简称TCAM)的相关流表所管理。TCAM可以以线性的速度将一个包与其所安装的所有流表同时进行比较。然而，现在的商业交换机只能支持相对数量较少的流表，仅仅只有几千条流表的容量。比如，当前盛科的SDN交换机V330中TCAM的容量为2.5K，而当前的核心网络中的流表达到了600000条。另一方面，更细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合TCAM架构系统，其特征在于，包括：nvTCAM层，为若干个基于NVM组成的TCAM，用于存储贡献值高于设定值的流表；sTCAM层，为若干个基于SRAM组成的TCAM，用于处理未命中或者命中次数少于设定值的流表，降低混合TCAM架构系统的更新延迟；主动流表产生器，用于在初始阶段从存储原始流表的存储器中捕捉：贡献值高于设定值的流表到所述nvTCAM层；流表迁移替换调度器，用于安装缺失的流表到sTCAM层，或判断再次被命中的流表是否需要由sTCAM层迁移到nvTCAM层。

【技术特征摘要】
1.一种混合TCAM架构系统，其特征在于，包括：nvTCAM层，为若干个基于NVM组成的TCAM，用于存储贡献值高于设定值的流表；sTCAM层，为若干个基于SRAM组成的TCAM，用于处理未命中或者命中次数少于设定值的流表，降低混合TCAM架构系统的更新延迟；主动流表产生器，用于在初始阶段从存储原始流表的存储器中捕捉：贡献值高于设定值的流表到所述nvTCAM层；流表迁移替换调度器，用于安装缺失的流表到sTCAM层，或判断再次被命中的流表是否需要由sTCAM层迁移到nvTCAM层。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括用于存储原始流表的DRAM存储器。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流表迁移替换调度器具有流表替换值计算器，用于计算每条流表的替换值，根据该替换值决策流表的迁移。4.基于权利要求1的一种混合TCAM架构流表处理方法，其特征在于：(1)捕捉贡献值高于设定值的流表到所述nvTCAM层；(2)执行数据包的匹配，匹配的对象是步骤(1)nvTCAM层中的流表；(3)若步骤(2)中数据包匹配的流表在步骤(1)nvTCAM层中不存在时，认定该流表为缺失流表，同时安装该缺失流表及其覆盖集至sTCAM层，所述流表的覆盖集包括与流表有依赖关系的流表；(4)若所述缺失流表或其覆盖集再次被数据包命中，则将该缺失流表及其覆盖集安装至nvTCAM层，替换步骤(1)中nvTCAM层的占据相同空间的流表。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：存储在nvTCAM层和sTCAM层中的流表包括LIR(LowInter-referenceRecency)流表集和HIR(HighInter-referenceRecency)流表集；每条流表具有以下属性：IRR(Inter-ReferenceRecency)，用来...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾智平，丁宪忠，鞠雷，赵梦莹，蔡晓军，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37