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题名基于决策树映射的低功耗TCAM包分类方案
被引量：4
- 1
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作者
李文军
刘馨蔚
邢凯轩
乐文霞
李挥
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机构
北京大学深圳研究生院
鹏城实验室
北京大学信息科学技术学院
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出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2021年第1期237-240,255,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61671001)
国家重点研发计划资助项目(2016YFB0800101,2017YFB0803204)
+3 种基金
鹏城实验室资助项目(PCL2018KP001)
广东省重点领域研发计划资助项目(2019B010137001)
深圳市基础研究课题(JCYJ20170306092030521)
中国博士后科学基金资助项目(2020TQ0158,2020M682825)。
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文摘
为了实现网络流的线速转发,高性能交换机普遍采用三态内容寻址存储器(TCAM)来构建其包分类引擎。针对TCAM功耗高的问题,近年来出现了许多低功耗索引方案,实现了TCAM存储块的选择性激活以降低功耗,但这些索引方案普遍采用自底向上的局部优化算法来构建,无法有效实现流表规则的均匀划分,严重影响了TCAM的存储效率及功耗降低效果。提出并实现了一种基于决策树映射的TCAM低功耗索引方案,在极大降低功耗的同时提升了TCAM的存储效率。利用规则普遍存在的小域特征,将原始规则集划分为若干个规则子集,然后针对各个子集的特征域,采用自顶向下的方式分别构建平衡决策树,最后通过对各个决策树进行贪心遍历,从而得到TCAM索引列表。实验表明,针对规模为十万条的规则集,算法在仅使用额外1.3%存储空间开销的同时实现了98.2%的功耗降低。
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关键词
软件定义网络
openflow
包分类
三态内容寻址存储器
低功耗
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Keywords
SDN
openflow
packet classification
tcam(ternary content addressable memory)
energy-efficient
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分类号
TP393.07
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名IETCAM:基于信息熵的低功耗TCAM分类器
被引量：1
- 2
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作者
王崇越
沈剑良
汤先拓
张霞
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机构
中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
国家数字交换系统工程技术研究中心
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出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2021年第9期2762-2766,共5页
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基金
“核高基”国家科技重大专项基金资助项目。
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文摘
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%。
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关键词
包分类
信息熵
索引式tcam
低功耗
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Keywords
packet classification
information entropy
index tcam
low power consumption
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分类号
TP393.06
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名一种基于匹配域裁剪的包分类规则集压缩方法
被引量：7
- 3
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作者
孙鹏浩
兰巨龙
陆肖元
胡宇翔
马腾
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机构
国家数字交换系统工程技术研究中心
上海未来宽带技术及应用工程研究中心
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出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第5期1185-1192,共8页
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基金
国家973计划项目(2012CB315901)
国家自然科学基金(61521003)
国家"863"计划项目(2013AA013505)~~
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文摘
随着以OpenFlow为代表的多匹配域包分类规则的出现,匹配域数量的不断增加、流表宽度的不断增大以及流表规模的不断膨胀,大大增加了硬件存储的压力。为提高现有三态内容可寻此存储器(TCAM)资源利用率,该文提出一种基于规则集特征分析的匹配域裁剪模型Field Trimmer。一方面基于对规则集中匹配域的逻辑关系分析,实现匹配域的合并,从而减少匹配域的数量;另一方面基于对规则集统计规律的分析,实现匹配域的裁剪,使用部分匹配域来达到整体的匹配效果。实验结果表明,相比于其他方案,该方案在较小的时间复杂度下,能够进一步节省OpenFlow流表的TCAM存储空间需求50%左右;对于常见的包分类规则集,该方案所需的储存空间能够节省40%以上。
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关键词
包分类
三态内容可寻此存储器
openflow
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Keywords
packet classification
Ternary Content Addressable Memory （tcam）
openflow
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分类号
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于信息熵的匹配域裁剪算法
被引量：1
- 4
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作者
孙鹏浩
兰巨龙
张少军
李军飞
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机构
国家数字交换系统工程技术研究中心
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出处
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第5期182-189,共8页
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基金
国家重点基础研究发展计划("973"计划)基金资助项目(No.2013CB329104)
国家自然科学基金资助项目(No.61521003)
国家高技术研究发展计划("863"计划)基金资助项目(No.2015AA016102)~~
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文摘
随着网络功能日益多样化,分组分类技术对匹配域数量、表项深度等需求不断提高,加剧了硬件存储压力。为保证查表效率和硬件资源利用率,提出基于信息熵的匹配域裁剪算法。通过分析匹配域冗余信息,提出匹配域裁剪模型;通过分组头部信息熵的映射建模,将匹配域裁剪算法复杂度从NP难降为线性复杂度。实验结果表明,较现有方案,所提方案所需三态内容寻址存储器(TCAM,ternary content-addressable memory)存储空间能够进一步减少40%以上,或随着流表规模增长,所提案能够明显减少算法运行时间。
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关键词
分组分类
三态内容寻址存储器
openflow
信息熵
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Keywords
packet classification, tcam, openflow, information entropy
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分类号
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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