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ISCP-TCAM:一种低功耗高速路由查找引擎结构
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作者 杨奎武 魏博 +1 位作者 张效义 李鸥 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第4期910-912,共3页
提出一种高速、低功耗路由查找引擎结构ISCP TCAM(ImprovedStage ControlPipeline TernaryContentAddressableMemory),这种结构不但具有传统内容可寻址寄存器(TCAM)管理简单、 更新容易、查找快速等优点,而且功耗要比同等容量的TCA... 提出一种高速、低功耗路由查找引擎结构ISCP TCAM(ImprovedStage ControlPipeline TernaryContentAddressableMemory),这种结构不但具有传统内容可寻址寄存器(TCAM)管理简单、 更新容易、查找快速等优点,而且功耗要比同等容量的TCAM小得多。同时为进一步评估其性能利 用ALTERA公司的逻辑可编程门阵列(FPGA)实现了这一结构。该结构在低功耗高速路由查找引擎 的设计中是一个较好的选择。 展开更多
关键词 tcam ISCP-tcam 路由表查找 低功耗
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TCAM快更新高速路由查找算法与实现
2
作者 王振兴 张毅 张彦肖 《电讯技术》 2006年第1期63-67,共5页
常用的单步TCAM路由查找方案要求转发表的存储必须按前缀长度相对地址降序排列,这种与地址关联的排序操作影响表项的更新速度和路由查找流程的连续性。本文提出并实现了一种独特的对前缀范围对分搜索的IPv4五步TCAM流水查找方法。突出... 常用的单步TCAM路由查找方案要求转发表的存储必须按前缀长度相对地址降序排列,这种与地址关联的排序操作影响表项的更新速度和路由查找流程的连续性。本文提出并实现了一种独特的对前缀范围对分搜索的IPv4五步TCAM流水查找方法。突出特点是转发表不需排序,查找速率高,表项更新快,查表连续性好,可满足IPv4核心路由器双OC-768(40Gbps)端口、48B包的线速转发。 展开更多
关键词 核心路由器 IP路由查找 对分搜索 快速更新 查表连续性 tcam流水处理 路由查找算法 tcam 更新速度 高速
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一种支持TCAM规则更新与压缩方法 被引量:4
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作者 蔡立军 李杜 +1 位作者 池鹏 李睿 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期94-100,共7页
提出了一种TCAM空间划分和规则压缩相结合的方法,使得OpenFlow网络在支持实时更新的同时能采用小容量的TCAM芯片来存储网络中的规则.所提方法将TCAM芯片空间划分为实时更新区和压缩存储区,实时更新区处在TCAM芯片的前部,用于存放中央控... 提出了一种TCAM空间划分和规则压缩相结合的方法,使得OpenFlow网络在支持实时更新的同时能采用小容量的TCAM芯片来存储网络中的规则.所提方法将TCAM芯片空间划分为实时更新区和压缩存储区,实时更新区处在TCAM芯片的前部,用于存放中央控制器发送过来的实时更新规则.后台服务器以一定的时间周期将TCAM芯片中的实时更新区的规则以及压缩存储区中的规则进行压缩,并将压缩后的规则存入TCAM的压缩区,保持实时更新区具有空间接收实时更新规则.分析了区间划分的比率问题,并利用ClassBench工具产生原始规则集进行了仿真实验,实验结果验证了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 网络协议 OpenFlow tcam 规则压缩 实时更新 空间划分
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基于TCAM的范围匹配方法——C-TCAM 被引量:5
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作者 朱国胜 余少华 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期31-37,共7页
提出一种基于TCAM的范围匹配方法——C-TCAM(compressed TCAM)。空间方面,通过二级压缩存储,C-TCAM可以将2个扩展后的TCAM表项压缩成一个,最坏情况下范围扩张因子为W 1或者W 2,提高了空间利用率;功耗方面,通过一种新的TCAM查找算法来避... 提出一种基于TCAM的范围匹配方法——C-TCAM(compressed TCAM)。空间方面,通过二级压缩存储,C-TCAM可以将2个扩展后的TCAM表项压缩成一个,最坏情况下范围扩张因子为W 1或者W 2,提高了空间利用率;功耗方面,通过一种新的TCAM查找算法来避免无效表项参与比较从而降低了功耗;分析和仿真显示C-TCAM方法在实现性能分组分类的同时在空间利用率、功耗等方面具有优势。 展开更多
关键词 分组分类 tcam 范围匹配 表项扩张 压缩 功耗
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基于TCAM的快速更新算法 被引量:2
5
作者 付歌 杨明福 陈骏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第9期19-21,共3页
目前用于实现线速数据包处理的硬件设备主要是TCAM。对于如何保持TCAM列表的排序这个问题,通常的解决方案提高了平均性能,但是浪费了TCAM空间。论述了一种改进的算法来管理TCAM使得其在最差情况下递增式更新时间保持较小,通过分析使... 目前用于实现线速数据包处理的硬件设备主要是TCAM。对于如何保持TCAM列表的排序这个问题,通常的解决方案提高了平均性能,但是浪费了TCAM空间。论述了一种改进的算法来管理TCAM使得其在最差情况下递增式更新时间保持较小,通过分析使其也能够用于解决数据包分类问题。 展开更多
关键词 tcam 路由查找 数据包分类 最长前缀匹配
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基于Trie树分割路由表降低TCAM功耗的方法 被引量:2
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作者 刘丹 赵有健 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期100-102,共3页
TCAM已成为在路由器设计中实现路由查找的硬件方案,具有速度快、实现简单的优点,但其功耗较高。该文提出了一种基于trie树的结构进行路由表分割、降低TCAM功耗的方法,同传统的TCAM相比,前缀数量达到200时降低大约80%的功耗,前缀数量越多... TCAM已成为在路由器设计中实现路由查找的硬件方案,具有速度快、实现简单的优点,但其功耗较高。该文提出了一种基于trie树的结构进行路由表分割、降低TCAM功耗的方法,同传统的TCAM相比,前缀数量达到200时降低大约80%的功耗,前缀数量越多,相对降低的比例越大。 展开更多
关键词 TRIE tcam 路由表分割 功耗
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基于RAM和TCAM存储结构的高速路由查找算法 被引量:2
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作者 殷科 邓亚平 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第20期159-161,共3页
由于因特网速度的不断提高,网络流量的不断增加和路由表规模的不断扩大,IP路由查找已经成为制约核心路由器性能的主要瓶颈。文章分析了两种常用的基于硬件存储器的路由查找算法,并结合它们各自优点,提出了一种基于RAM和TCAM存储结构的... 由于因特网速度的不断提高,网络流量的不断增加和路由表规模的不断扩大,IP路由查找已经成为制约核心路由器性能的主要瓶颈。文章分析了两种常用的基于硬件存储器的路由查找算法,并结合它们各自优点,提出了一种基于RAM和TCAM存储结构的路由查找算法,该算法克服了上述两种算法的不足,具有查找速率高、更新时间快、存储代价低、易于实现等特点,是一种理想的适合于高速核心路由器环境的查找机制。 展开更多
关键词 路由查找 RAM tcam 最长前缀匹配
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Leaf-TCAM:一种并行IP路由查找方法及性能分析 被引量:2
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作者 朱国胜 余少华 戴锦友 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2010年第4期63-66,共4页
分析了互联网路由表和路由更新的特征,提出了一种基于叶子节点进行路由表分区的并行IP路由查找方法Leaf-TCAM,分区子表按照流量特征在K个TCAM芯片中进行均衡分布。分析表明,该路由查找方法在引入0.1*(K-1)冗余的前提下具有K-1倍加速因... 分析了互联网路由表和路由更新的特征,提出了一种基于叶子节点进行路由表分区的并行IP路由查找方法Leaf-TCAM,分区子表按照流量特征在K个TCAM芯片中进行均衡分布。分析表明,该路由查找方法在引入0.1*(K-1)冗余的前提下具有K-1倍加速因子。该方法无需进行前缀扩展,90%以上的路由前缀无需排序,可以采用随机更新;同时还具有分区均匀、分区溢出代价小等特点,而功耗只有传统单片方案的12%。 展开更多
关键词 路由查找 并行 Leaf-tcam
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基于TCAM技术的高速路由查找方案 被引量:5
9
作者 周立力 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2003年第9期17-19,共3页
基于TCAM技术提出一个高速路由查找方案。该方案可以达到每秒钟100M次的查找速度,满足OC48和OC192接口的线速转发要求。方案使用了索引表和映射表的二级结构存储路由的下一跳信息,大大减小了存储空间,同时对IPv6具有很好的扩展性。对TCA... 基于TCAM技术提出一个高速路由查找方案。该方案可以达到每秒钟100M次的查找速度,满足OC48和OC192接口的线速转发要求。方案使用了索引表和映射表的二级结构存储路由的下一跳信息,大大减小了存储空间,同时对IPv6具有很好的扩展性。对TCAM的路由更新问题进行了讨论,提出一个最坏情况下O(W 2)的更新算法(W为前缀长度集合的数目),有效地提高了TCAM的更新性能。 展开更多
关键词 路由查找 路由更新 tcam IPV6
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双TCAM高性能IPv4路由查找算法与实现
10
作者 王振兴 张彦肖 +1 位作者 邬江兴 孙亚民 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第30期124-127,共4页
传统二分算法完成一次IPv4最长前缀匹配需5步搜索,且因存在回溯问题难以硬件实现,而单步TCAM路由查找方案要求转发表的存储必须按前缀长度相对地址降序排列,影响表项的更新速度和路由查找流程的连续性。该文提出并以TCAM流水线硬件实现... 传统二分算法完成一次IPv4最长前缀匹配需5步搜索,且因存在回溯问题难以硬件实现,而单步TCAM路由查找方案要求转发表的存储必须按前缀长度相对地址降序排列,影响表项的更新速度和路由查找流程的连续性。该文提出并以TCAM流水线硬件实现了一种独特对扩展前缀范围的四分搜索算法。仅用2步搜索完成一次IPv4路由查找、转发表不需排序、查找速率高、表项更新快、查表连续性好。满足IPv4核心路由器的双OC-768(40Gbps)端口、48B包的线速转发。 展开更多
关键词 IPv4路由查找 四分搜索 快速更新 查表连续性 tcam流水处理
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用于TCAM的元组快速包分类
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作者 陈骏 付歌 杨明福 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期513-517,共5页
通过引入元组概念组织分类器,对TCAM上路由查寻算法CAO-OPT进行改进,实现了多维数据包的快速分类和更新。
关键词 包分类 tcam 元组 规则
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AdpCAM:基于TCAM的低功耗IP查表算法
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作者 谭兴晔 张勇 雷振明 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2006年第2期35-37,共3页
非对称前缀分布算法(AdpCAM)是一个新颖的降低TCAM功耗的解决方案。该算法在保证TCAM有较高利用率的前提下,有效地降低了功率消耗,并将其限制在可预知的范围内。这种算法支持路由表的快速更新。仿真和应用证明了该算法的可行性和实用性。
关键词 路由查表 tcam 路由更新 功耗
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一种保持OpenFlow功能完整性的TCAM流表压缩模型 被引量:2
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作者 席孝强 兰巨龙 +2 位作者 孙鹏浩 江逸茗 刘博 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第5期1464-1469,共6页
OpenFlow协议版本的更新带来流表项匹配域支持字段的增加,而表项匹配域支持的任意通配符依赖TCAM进行匹配处理,导致设备中的TCAM存储空间面临很大压力。为此,提出一种减小TCAM中流表存储空间的数学模型FICO(function-integral TCAM-savi... OpenFlow协议版本的更新带来流表项匹配域支持字段的增加,而表项匹配域支持的任意通配符依赖TCAM进行匹配处理,导致设备中的TCAM存储空间面临很大压力。为此,提出一种减小TCAM中流表存储空间的数学模型FICO(function-integral TCAM-saving compression model for flow table of OpenFlow)。FICO首先根据匹配域不同字段间的关系,将字段之间的冗余分为三种,基于冗余提出三种预压缩算法,分别为域间字段合并、字段映射、域内字段压缩,最终组合为更小位宽的表项被送往TCAM中进行流匹配。通过仿真表明在保持OpenFlow功能完整性的前提下,较未压缩流表,FICO可以节省60%TCAM存储空间。并且随着流表规模的增大,压缩性能保持稳定。 展开更多
关键词 OpenFlow tcam 流表 存储空间优化 SDN
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SDN交换机转发规则TCAM存储优化综述 被引量:7
14
作者 陈志鹏 徐明伟 杨芫 《计算机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1341-1362,共22页
软件定义网络(SDN)将传统网络的控制平面和数据平面解耦,通过控制平面的控制器灵活地对网络进行管理,目前应用最广泛的控制协议是OpenFlow.三态内容寻址存储器(TCAM)查找速度快、支持三态掩码存储,在SDN网络中应用广泛.但TCAM成本高、... 软件定义网络(SDN)将传统网络的控制平面和数据平面解耦,通过控制平面的控制器灵活地对网络进行管理,目前应用最广泛的控制协议是OpenFlow.三态内容寻址存储器(TCAM)查找速度快、支持三态掩码存储,在SDN网络中应用广泛.但TCAM成本高、功耗大,并且在存储含有范围字段匹配域的规则时候存在范围膨胀问题,因此交换机中可存储的转发规则数量,尤其是匹配域的数量和类型都比较多的OpenFlow规则数目非常有限,这成为约束SDN网络大规模扩展和应用的瓶颈.研究机构从不同角度提出了针对SDN中交换机转发规则的TCAM存储优化方案.本文从转发规则存储架构优化、本地交换机转发规则压缩、全局转发规则动态优化以及控制器参与的网络转发规则管理四个角度总结了相关研究工作,并提出了适合未来SDN网络的转发规则存储的综合优化方案. 展开更多
关键词 软件定义网络(SDN) 三态内容寻址存储器(tcam) 转发规则存储优化
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一种基于Bloom-filter表项压缩的TCAM业务识别算法 被引量:3
15
作者 陈正虎 兰巨龙 +1 位作者 黄万伟 李玉峰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期2212-2218,共7页
在三态内容寻址存储器(Ternary Content Addressable Memory,TCAM)表项宽度和存储容量约束下,该文提出一种基于匹配表项压缩的BF-TCAM算法,采用Bloom-Filter(BF)对匹配关键字进行单字节编码压缩关键字长度,解决了匹配吞吐率低和存储空... 在三态内容寻址存储器(Ternary Content Addressable Memory,TCAM)表项宽度和存储容量约束下,该文提出一种基于匹配表项压缩的BF-TCAM算法,采用Bloom-Filter(BF)对匹配关键字进行单字节编码压缩关键字长度,解决了匹配吞吐率低和存储空间不足问题。针对BF在表项压缩过程带来的冲突率上升问题,引入向量存储空间策略,利用向量存储空间实现多个哈希函数映射,相对于比特向量策略,有利于降低匹配冲突率。测试实验表明,相对于传统的TCAM匹配算法,BF-TCAM算法不但提高了匹配吞吐率和存储空间利用率,同时可有效降低BF压缩产生的冲突率。 展开更多
关键词 三态内容寻址存储器(tcam) Bloom滤波器(BF) 模式匹配
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基于TCAM的并行路由查找方案综述 被引量:1
16
作者 王辉 李晓歌 +1 位作者 张宾 秦董洪 《计算机应用与软件》 CSCD 2016年第7期139-144,共6页
基于三态内容寻址存储器TCAM(Ternary Content-Addressable Memory)的路由查找方案是目前高性能路由器进行路由查找时普遍使用的方案,但这种方案仍存在查找速度、功耗和更新效率方面的挑战。因此,学者们提出了各种并行TCAM的解决方案以... 基于三态内容寻址存储器TCAM(Ternary Content-Addressable Memory)的路由查找方案是目前高性能路由器进行路由查找时普遍使用的方案,但这种方案仍存在查找速度、功耗和更新效率方面的挑战。因此,学者们提出了各种并行TCAM的解决方案以提高查找速度、降低功耗和增强更新效率。归类总结目前的并行TCAM路由查找方案,剖析它们的优缺点,指出目前这些方案仍存在的不足,并探索相应的解决方案。 展开更多
关键词 并行tcam 路由查找 功耗 地址划分
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基于TCAM的大容量文本搜索 被引量:2
17
作者 陈亮 屠成宇 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期210-212,共3页
传统的基于软件的文本搜索在处理大容量文本集时往往很难满足实时性需求,该文给出了一种基于硬件搜索平台TCAM的解决方案。它可以较好地实现对大容量文本集的实时搜索,从而极大地增强了信息处理的能力。
关键词 tcam 搜索 实时性
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IETCAM:基于信息熵的低功耗TCAM分类器 被引量:1
18
作者 王崇越 沈剑良 +1 位作者 汤先拓 张霞 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2021年第9期2762-2766,共5页
目前,三态内容寻址器被广泛应用于数据平面的高速转发,但现有的索引式TCAM在降低功耗和运行时间等方面仍存在问题。针对这些不足,提出了一种基于信息熵的低功耗索引式TCAM分类器,利用了信息熵技术,有效地解决了规则集在TCAM子块中分布... 目前,三态内容寻址器被广泛应用于数据平面的高速转发,但现有的索引式TCAM在降低功耗和运行时间等方面仍存在问题。针对这些不足,提出了一种基于信息熵的低功耗索引式TCAM分类器,利用了信息熵技术,有效地解决了规则集在TCAM子块中分布不均、功耗较大的问题。实验表明,在2k大小的规则集下,该算法相较于经典的SmartPC算法平均可以提高63%的功耗降低率,运算时间更新速度缩小了97%,存储开销仅增加了10%。 展开更多
关键词 包分类 信息熵 索引式tcam 低功耗
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基于移位加速和TCAM的高速多模式匹配算法
19
作者 贾明志 汪斌强 +1 位作者 黄霄 张进 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第16期116-118,共3页
在研究流行的多模式匹配实现方案的基础上,利用TCAM实现高速、并行查找,提出一个基于TCAM的多模式匹配改进算法。该算法通过对模式的移位加速和移动步长的灵活控制,使平均移动步长得到很大提高。实验表明,在TCAM位宽为8 Byte的情况下,... 在研究流行的多模式匹配实现方案的基础上,利用TCAM实现高速、并行查找,提出一个基于TCAM的多模式匹配改进算法。该算法通过对模式的移位加速和移动步长的灵活控制,使平均移动步长得到很大提高。实验表明,在TCAM位宽为8 Byte的情况下,该算法使平均移动步长由1 Byte增加到5 Byte,匹配速率也由2 Gb/s增加到10 Gb/s。 展开更多
关键词 多模式匹配 tcam技术 移位加速
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基于IXP2400与TCAM设计和实现vpls的一种方法
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作者 关键 黄穗 吕世亮 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第29期172-174,212,共4页
vpls利用任意点到任意点的透明的全连结将地理上分散的节点连在一起,通过运营商的网络给用户提供一个类似于LAN的服务。基于分层和并行处理的思想,该文采用intelIXP2400网络处理器实现vpls,把数据平台与控制平台分开。intel2400网络处... vpls利用任意点到任意点的透明的全连结将地理上分散的节点连在一起,通过运营商的网络给用户提供一个类似于LAN的服务。基于分层和并行处理的思想,该文采用intelIXP2400网络处理器实现vpls,把数据平台与控制平台分开。intel2400网络处理器内部的IntelXScalecore处理器负责转发的控制;而用Intel2400内部的微引擎进行数据包的转发。并且为了提高转发时查表的速度用TCAM作为转发表的存储介质。 展开更多
关键词 虚拟私有LAN服务(vpls) 多协议标签交换(mpls) 三重内容寻址内存(tcam)
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