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基于TCAM的分布式并行IP路由查找方法技术

技术编号:3523847 阅读:262 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
基于TCAM的分布式并行IP路由查找方法,属于计算机网络技术领域,其特征在于:它把一个IP地址或路由前缀的第10到13比特作为其ID,据此把路由前缀分成16个具有相同ID的前缀组,结合索引逻辑的设计,使多个TCAM芯片分别分区存储了这些前缀,从而使得查找任务在多个TCAM芯片间并行执行成为可能;它允许对被访问频率较高的前缀组实行TCAM片间冗余存储,使得查找流量能在多个TCAM间进一步均摊;此外,自适应优先选择器又使得查找流量在微观上得到调节,进一步保证了查找吞吐量。他的特点是吞吐量很高,但功耗却低。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
基于TCAM的分布式并行IP路由查找方法,其特征在于,它依次含有以下由一个FPGA和多个TCAM来实现的步骤:    (1),设定:    三元内容寻址内存TCAM的片数K,以及每个TCAM的分区数P;    定义一个IP地址或一个路由前缀的第10到13比特为这个IP地址或路由前缀的ID,据此把路由前缀分成16份,每一份都是具有相同的ID的路由前缀的集合即前缀组,在对每个TCAM芯片分区时,使每个分区能存的前缀数目和一个前缀组包含的前缀数目相当,相应的测定每个前缀组的被访问流量密度D_id[j],j为这个前缀组的ID,D_id[j]在数值上等于该前缀组包含的的所有前缀被访问的频率的和占所有路由前缀总的访问频率的百分比;当一个前缀组对应的访问频率较高时要根据冗余度KP/16,在多个不同的TCAM芯片中存储所述的前缀组;    (2),形成分布式存储的路由转发表:它包含以下步骤:    (2.1),预计算G[j],j=0,1,2,…,15和W[j],j=0,1,…,15;    G[j]为ID等于j的这个前缀组被储存的份数,其中每一个G[j]根据下式计算:    G[j]=[K×P×D_id[j],j=0,1,2,…15;[]表示取整,要求结果大于0小于K;    W[j]为ID的与j的前缀组在一个TCAM芯片内的等效被访问频率,W[j]在数值上等于前缀组j的被访问流量密度除以这个前缀组被存储的总份数;每一个W[j]用下式表示:    W[j]=D_id[j]/G[j];j=0,1,…,15;    (2.2),初始化,其中包括:    决策变量Q↓[k],k=1,2,…K,Q↓[k]为第K个TCAM芯片存储的前缀组的集合,|Q↓[k]|表示第K个TCAM芯片存储的前缀组的个数;    目标值D[k],k=1,2,…K,D[k]为第K个TCAM芯片所负担的查找流量密度,它在数值上等于所有存储在该TCAM上的前缀组的等效访问频率W[j]=D_id[j]/G[j]的和,即:D[k]:=∑↓[J∈Qk]D_id[j]/G[j];    (2.3),计算Q↓[k]和D[k],它依次包含以下步骤:    (2.3.1),给对应的ID组{j|j=0,1,2,…,15}重新按w[j]的值从小到大的顺序编号,其结果用{Sid[0],Sid[1],…,Sid[15]}表示,Sid表示各ID组i的流量从小到大的排序关系;    (2....

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郑凯刘斌
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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