專利名稱：數(shù)據(jù)包傳送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有高速的路由表檢索部的數(shù)據(jù)包傳送裝置，特別涉及利用(content addressable memory，即，內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器)實(shí)現(xiàn)路由表檢索的高速化的數(shù)據(jù)包傳送裝置。
背景技術(shù)：
構(gòu)成IP(Internet Protocol因特網(wǎng)協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)的路由器，根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)包的目的IP地址，判定傳送目的地的網(wǎng)絡(luò)裝置的IP地址(下一跳IP地址(next hop IP address))，并向到達(dá)該網(wǎng)絡(luò)裝置的輸出線路傳送數(shù)據(jù)包。
為了判定該下一跳IP地址，路由器具有存儲(chǔ)多個(gè)路由項(xiàng)(routingEntry)的路由表，路由項(xiàng)由作為IP地址的高位(上位(じようい))位(ビツト)的表示網(wǎng)絡(luò)的前綴部、和由與該前綴部對(duì)應(yīng)的下一跳IP地址構(gòu)成。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)包時(shí)，路由器搜索出各項(xiàng)的前綴部和標(biāo)題內(nèi)的目的IP地址的高位位一致的路由項(xiàng)，將一致的路由項(xiàng)內(nèi)的下一跳IP地址判定為輸入數(shù)據(jù)包的下一跳IP地址。
當(dāng)多個(gè)路由項(xiàng)一致的時(shí)候，將前綴部的位長(zhǎng)度(前綴部的長(zhǎng)度)更長(zhǎng)的路由項(xiàng)判定為一致的路由項(xiàng)。下面，將該一系列的判定工作稱為路由表檢索。
利用圖13所示的路由表具體說(shuō)明該路由表檢索。圖13的路由表1100中，用8個(gè)位表示IP地址時(shí)，表示存在6個(gè)路由項(xiàng)1101-1～6的情況，各路由項(xiàng)1101由與前綴部等價(jià)的信息-IP地址條件、和與這些各IP地址條件對(duì)應(yīng)的下一跳IP地址構(gòu)成。在此，IP地址條件是指將前綴部作為高位位、將IP地址的剩余的位作為掩碼(mask)(*)的信息。
例如，考慮路由器中輸入目的IP地址為二進(jìn)制的“00010100”的數(shù)據(jù)包的情況。在此時(shí)的路由表檢索中，路由項(xiàng)1101-1及1101-4的IP地址條件和目的IP地址一致，但是，將比前綴部長(zhǎng)度更長(zhǎng)的路由項(xiàng)1101-1內(nèi)的下一跳IP地址-A判定為所輸入的數(shù)據(jù)包的下一跳IP地址。
為了實(shí)現(xiàn)該表檢索處理的高速化，提出了利用作為高速檢索用程序的TCAM(Ternary Contents Addressable Memory，即，三重內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器)的路由表檢索方法。例如，非專利文獻(xiàn)1記載了利用TCAM高速地實(shí)現(xiàn)路由表檢索和流程識(shí)別處理的方法。
TCAM具有存儲(chǔ)多位的一致條件的多個(gè)項(xiàng)，當(dāng)輸入檢索關(guān)鍵字時(shí)，進(jìn)行項(xiàng)內(nèi)的一致條件和檢索關(guān)鍵字的一致性比較，并高速輸出一致的項(xiàng)的目的地地址中最小的地址值。再者，在TCAM中不僅僅對(duì)一致條件的每個(gè)位指定“0”及“1”，也可以指定表示檢索關(guān)鍵字既可以是“0”也可以是“1”的掩碼(記載為“*”)。
上述非專利文獻(xiàn)1的路由表檢索單元包括將路由項(xiàng)的IP地址條件按其前綴部長(zhǎng)度從長(zhǎng)到短的順序存儲(chǔ)的TCAM，和存儲(chǔ)與各IP地址條件對(duì)應(yīng)的下一跳IP地址的檢索結(jié)果保持表。
使IP地址條件的掩碼部分與TCAM的掩碼對(duì)應(yīng)。當(dāng)在路由表檢索單元中輸入數(shù)據(jù)包時(shí)，路由表檢索單元將數(shù)據(jù)包標(biāo)題內(nèi)的目的IP地址作為檢索關(guān)鍵字，向路由表檢索單元所具有的TCAM輸入。TCAM進(jìn)行該檢索關(guān)鍵字和所設(shè)定的IP地址條件的比較，判定在存儲(chǔ)有一致的IP地址條件的地址中最小的地址。路由表檢索單元將與該地址對(duì)應(yīng)的檢索結(jié)果保持表的下一跳IP地址，判定為輸入數(shù)據(jù)包的下一跳IP地址。TCAM能夠與設(shè)定項(xiàng)數(shù)量、即IP地址條件數(shù)量無(wú)關(guān)地進(jìn)行高速檢索。
利用圖14的概念圖說(shuō)明適用上述非專利文獻(xiàn)1的路由表檢索部。圖14以下兩部分構(gòu)成，所述兩部分是TCAM1200，將圖13所示的6個(gè)路由項(xiàng)的IP地址條件按照前綴部長(zhǎng)度的順序，設(shè)定為IP地址條件1201-i；以及檢索結(jié)果保持表1210，將與各IP地址條件1201-i(i＝1～6)對(duì)應(yīng)的下一跳IP地址，存儲(chǔ)為下一跳IP地址1211-i(i＝1～6)。
例如，輸入目的IP地址為“00010101”的數(shù)據(jù)包的時(shí)候，路由表檢索部的TCAM1200比較IP地址條件1201-i和該目的IP地址，輸出一致的IP地址條件1201中的最小的地址“2”。
路由表檢索部將與檢索結(jié)果保持表1210的地址“2”對(duì)應(yīng)的下一跳IP地址-B作為輸入數(shù)據(jù)包的下一跳IP地址。
但是，在實(shí)現(xiàn)了利用上述TCAM的路由表檢索單元的高速化的基礎(chǔ)上，首先，第一，TCAM的檢索性能成為瓶頸(bottleneck)。
再者，用TCAM和ASIC(Application Specific Integrated Circuit特定用途集成電路)或網(wǎng)絡(luò)處理器等CAM控制設(shè)備構(gòu)成路由表檢索處理部的時(shí)候，TCAM和CAM控制設(shè)備之間的檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域(入力帶域)也成為瓶頸。
并且，由于在上述非專利文獻(xiàn)1中始終將接收的數(shù)據(jù)包的目的地地址的所有位作為檢索關(guān)鍵字輸入到TCAM，因此，最大限度地消耗了上述檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域。進(jìn)一步，由于TCAM也進(jìn)行該較長(zhǎng)的檢索關(guān)鍵字和TCAM內(nèi)的項(xiàng)的一致性比較，因此，最大限度地消耗了檢索資源。因此，當(dāng)TCAM的檢索性能或TCAM與CAM控制設(shè)備之間的檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域成為瓶頸時(shí)，存在只能實(shí)現(xiàn)最差的檢索性能的問(wèn)題。
作為解決CAM的檢索性能的瓶頸問(wèn)題的路徑檢索方法，已知有使用多個(gè)CAM的專利文獻(xiàn)1。在專利文獻(xiàn)1中，分為兩級(jí)進(jìn)行路由表檢索，在第一級(jí)處理部中，利用CAM(Contents Addressable Memory)進(jìn)行第一次檢索，在第二級(jí)處理部中配置樹(tree)來(lái)進(jìn)行第二次檢索。第一級(jí)處理部中，對(duì)于與路由項(xiàng)的前綴部長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的每個(gè)組都設(shè)有CAM。在該CAM中只存儲(chǔ)各組的路由項(xiàng)中的、最短的前綴部長(zhǎng)度的位。在檢索時(shí)，輸入與各自的CAM中設(shè)定的位對(duì)應(yīng)的目的IP地址的位，CAM輸出與一致的項(xiàng)對(duì)應(yīng)的樹存儲(chǔ)器的地址。第二級(jí)處理部根據(jù)該地址進(jìn)行樹檢索，確定下一跳IP地址。
專利文獻(xiàn)1日本特開2000-358064號(hào)公報(bào)。
非專利文獻(xiàn)1宇賀雅則、鹽平公平著“采用內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(content addressable memory)的流程識(shí)別方法”、社團(tuán)法人電子信息通信學(xué)會(huì)，2000年綜合大會(huì)講演論文集、SB-4-2、第654頁(yè)。
但是，在上述專利文獻(xiàn)1中，通過(guò)設(shè)置多個(gè)CAM消除了關(guān)于CAM的檢索功能的瓶頸，但是不能消除檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域的瓶頸。關(guān)于該問(wèn)題，利用如圖14所示IP地址為8位、并且例如將IP地址的前綴長(zhǎng)度為3位到5位的路由項(xiàng)(1201-3～6)設(shè)置到第一CAM、6位到8位的路由項(xiàng)(1201-1～2)設(shè)置到第二CAM的情況進(jìn)行說(shuō)明。
當(dāng)需與前綴長(zhǎng)度為7位的項(xiàng)1201-2一致的情況下，由于只需檢索第二CAM即可，所以僅把目的IP地址的高位6位輸入到第二CAM即可。但是，當(dāng)需與4位的項(xiàng)1201-5一致時(shí)，在此6位之外，還需向第一CAM中輸入已經(jīng)輸入到第二CAM的3位信息。如此，在專利文獻(xiàn)1中，需要把相同IP地址的位多次輸入到CAM中，所以CAM和CAM控制設(shè)備間的檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域成為瓶頸時(shí)，存在檢索性能惡化加重的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這些問(wèn)題而提出的，其目的在于，通過(guò)將輸入到CAM的目的IP地址信息只輸入一次，有效地活用CAM和CAM控制設(shè)備之間的檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域，來(lái)高速進(jìn)行路由表的檢索。
本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)使用CAM的路由表檢索的高速化，在可設(shè)置掩碼的TCAM中設(shè)定目的地地址條件的高位位，作為第一TCAM項(xiàng)(TCAMEntry)。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)包時(shí)，執(zhí)行比較此數(shù)據(jù)包的目的地地址的高位位和第一TCAM項(xiàng)的第一檢索處理。在此時(shí)刻，可以唯一地確定一致的目的地地址條件的時(shí)候，結(jié)束檢索處理，將與該目的地地址條件對(duì)應(yīng)的下一跳目的地地址或輸出線路號(hào)碼等傳送信息設(shè)定為上述數(shù)據(jù)包的傳送信息。再者，上述路由表檢索單元具有將檢索結(jié)果保持表、檢索繼續(xù)信息、以及關(guān)鍵字信息同第一檢索處理部的檢索結(jié)果關(guān)聯(lián)起來(lái)存儲(chǔ)的第一檢索中間表，所述檢索結(jié)果保持表存儲(chǔ)路由項(xiàng)內(nèi)的下一跳目的地地址或輸出線路號(hào)碼等傳送信息，所述檢索繼續(xù)信息指示是否要繼續(xù)進(jìn)行與第一TCAM項(xiàng)唯一對(duì)應(yīng)的第一件檢索處理后的檢索處理，所述關(guān)鍵字信息與第一TCAM項(xiàng)唯一對(duì)應(yīng)。
利用上述第一檢索處理部進(jìn)行第一CAM項(xiàng)(CAM Entry)的檢索，當(dāng)與一致的第一CAM項(xiàng)對(duì)應(yīng)的檢索繼續(xù)信息為“不需要繼續(xù)”時(shí)，將與一致的CAM項(xiàng)唯一對(duì)應(yīng)的傳送信息判定為上述數(shù)據(jù)包的傳送信息。另一方面，當(dāng)是“需要繼續(xù)”時(shí)，利用已讀出的關(guān)鍵字信息、上述目的地地址的低位位和目的地地址條件的低位位，在第二檢索處理部進(jìn)行檢索，判定上述數(shù)據(jù)包的傳送信息。例如，第二檢索處理部在第二TCAM中把目的地地址條件的低位位和根據(jù)高位位確定的關(guān)鍵字信息設(shè)定為第二TCAM項(xiàng)，并利用從上述第一檢索處理部讀出的關(guān)鍵字信息和上述目的地地址的低位位進(jìn)行第二TCAM項(xiàng)的檢索。當(dāng)存在一致的第二TCAM項(xiàng)時(shí)，將與此TCAM項(xiàng)唯一對(duì)應(yīng)的檢索結(jié)果保持表內(nèi)的傳送信息作為上述數(shù)據(jù)包的傳送信息。當(dāng)不存在一致的第二TCAM項(xiàng)時(shí)，將在第一檢索處理中一致的與TCAM項(xiàng)唯一對(duì)應(yīng)的檢索結(jié)果保持表內(nèi)的傳送信息，判定為上述數(shù)據(jù)包的傳送信息。
發(fā)明效果因此，本發(fā)明不向TCAM輸入全部目的地地址，將目的地地址的高位位的一部分作為檢索關(guān)鍵字輸入，并進(jìn)行該較短的檢索關(guān)鍵字和第一TCAM項(xiàng)的一致性比較。在此時(shí)刻可以結(jié)束檢索處理時(shí)、即檢索繼續(xù)信息為“不需要繼續(xù)”時(shí)，由于只進(jìn)行較短檢索關(guān)鍵字的一次輸入和與其對(duì)應(yīng)的TCAM的檢索即可，因此，能夠一邊有效地利用TCAM的檢索性能，一邊削減檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域。
而且，即使在是“需要繼續(xù)”時(shí)，也只使用目的地地址的低位位進(jìn)行檢索。在用TCAM實(shí)現(xiàn)第二檢索處理部時(shí)，只使用目的地地址的低位位進(jìn)行檢索，所以不需要再次向TCAM輸入與第一檢索處理部相同的檢索關(guān)鍵字。因此，可最小限度地壓縮檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域，實(shí)現(xiàn)路由表檢索的高速化。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的、路由器框圖。
圖2是表示路由器與外部設(shè)備發(fā)送接收信息的數(shù)據(jù)包格式的說(shuō)明圖。
圖3是表示在路由器內(nèi)部進(jìn)行信息發(fā)送接收的數(shù)據(jù)包格式的說(shuō)明圖。
圖4是表示路由器的路由表檢索部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖5是表示路由表檢索部的TCAM結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖6是表示設(shè)定高位位的位長(zhǎng)的指令的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
圖7是表示檢索中間表A的格式的說(shuō)明圖。
圖8是表示檢索中間表B的格式的說(shuō)明圖。
圖9是表示檢索結(jié)果保持表的格式的說(shuō)明圖。
圖10是表示在路由表檢索部進(jìn)行的處理的一個(gè)例子的流程圖。
圖11是表示在路由表檢索部進(jìn)行的處理的其它例子的流程圖。
圖12是表示5個(gè)路由項(xiàng)的例子的說(shuō)明圖。
圖13是有6個(gè)路由項(xiàng)的8位路由表的說(shuō)明圖。
圖14是表示現(xiàn)有的路由表檢索的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
圖15是用樹結(jié)構(gòu)表示6個(gè)路由項(xiàng)的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
下面，結(jié)合

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。
圖1表示具備本發(fā)明的路由表檢索部的路由器，下面用圖1、圖2及圖3說(shuō)明路由器的概略動(dòng)作。
圖1表示本發(fā)明的路由器200的框圖。路由器200具有輸入數(shù)據(jù)包的N個(gè)輸入線路201-i(i＝1～N)、N個(gè)輸出線路202-i(i＝1～N)、N個(gè)接口部210-i(i＝1～N)、連接接口部210-i的一個(gè)數(shù)據(jù)包中繼處理部250、以及一個(gè)處理器280。并且，該處理器280接受來(lái)自控制終端10的指令。
接口部210-i包括數(shù)據(jù)包接收電路230，進(jìn)行數(shù)據(jù)包的接收處理；本發(fā)明固有的路由表檢索部100，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)包的目的IP地址，判定該數(shù)據(jù)包的下一跳IP地址、和輸出該數(shù)據(jù)包的線路號(hào)碼(輸出線路號(hào)碼或通道號(hào))，并向數(shù)據(jù)包接收電路230輸出這些信息；數(shù)據(jù)包發(fā)送電路270，進(jìn)行從數(shù)據(jù)包中繼處理部250接收的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包發(fā)送處理；ARP(Address Resolution Protocol，即，地址解析協(xié)議)表檢索部220，表示MAC地址和IP地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
圖2表示從輸入線路201-i、輸出線路202-i輸入輸出的數(shù)據(jù)包的格式的一例。本格式由標(biāo)題部310和數(shù)據(jù)部320構(gòu)成。標(biāo)題部310具有數(shù)據(jù)鏈路層的發(fā)送端地址-發(fā)送端MAC地址311(Source MAC Address下面稱為“SMAC”)；作為目的地地址的目的MAC地址312(DestinationMAC Address下面稱為“DMAC”)；網(wǎng)絡(luò)層的發(fā)送端地址(發(fā)送終端的地址)——發(fā)送端IP地址313(Source IP Address下面稱為“SIP”)；目的地地址(接收終端的地址)的目的IP地址314(Destination IP Address下面稱為“DIP”)。
圖3表示本發(fā)明的路由器200內(nèi)部的數(shù)據(jù)包格式的一例。本格式是在上述圖2的數(shù)據(jù)包格式中追加了內(nèi)部標(biāo)題部330。
該內(nèi)部標(biāo)題部330包括輸出所輸入的數(shù)據(jù)包的線路號(hào)碼，即輸出線路號(hào)碼332；接收該數(shù)據(jù)包的下一跳(路由器或終端)的IP地址——下一跳IP地址333(Next Hop IP Address下面稱為“NHIP”)。
當(dāng)數(shù)據(jù)包從輸入線路201-i輸入時(shí)，數(shù)據(jù)包接收電路230附加內(nèi)部標(biāo)題部330后，存儲(chǔ)本數(shù)據(jù)包，并且把標(biāo)題部310內(nèi)的DIP314作為目的IP地址信息21發(fā)送到路由表檢索部100。
路由表檢索部100判定上述從目的IP地址信息21內(nèi)的DIP314輸出數(shù)據(jù)包的輸出線路的號(hào)碼(輸出線路號(hào)碼)和下一跳IP地址，并作為數(shù)據(jù)包輸出線路信息22發(fā)送到數(shù)據(jù)包接收電路230。
數(shù)據(jù)包接收電路230分別向輸出線路號(hào)碼332和NHIP333的各字段寫入數(shù)據(jù)包輸出線路信息22內(nèi)的輸出線路號(hào)碼和下一跳IP地址，并發(fā)送到數(shù)據(jù)包中繼處理部250。
接收數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包中繼處理部250向與輸出線路號(hào)碼332對(duì)應(yīng)的接口部210-i的數(shù)據(jù)包發(fā)送電路270發(fā)送數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包發(fā)送電路270存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)包，并且將內(nèi)部標(biāo)題部330的NHIP333作為下一跳IP地址信息23發(fā)送到ARP表檢索部220。
ARP表檢索部220判斷具有下一跳IP地址信息23的下一跳的MAC地址，并作為MAC地址信息24發(fā)送到數(shù)據(jù)包發(fā)送電路270。
當(dāng)數(shù)據(jù)包發(fā)送電路270接收到下一跳躍MAC地址信息24時(shí)，向DMAC312寫入本信息內(nèi)的MAC地址，向SMAC311寫入接口部210-i的輸入輸出線路的MAC地址，并刪除內(nèi)部標(biāo)題部330，向輸出線路202發(fā)送存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包。
下面說(shuō)明圖4所示的本發(fā)明的路由表檢索部100的詳細(xì)動(dòng)作。為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，在本實(shí)施方式中說(shuō)明IP地址是8位、且存在圖13的6個(gè)路由項(xiàng)的情況。
IP地址為IP版本4的32位時(shí)、或者IP版本6的128位時(shí)，也可以同樣執(zhí)行下面說(shuō)明的檢索處理。
圖15表示如上述圖13所示的、記述了IP地址為8位且存在6個(gè)路由項(xiàng)時(shí)的路由項(xiàng)1101的樹。并且，路由項(xiàng)1101-1～6分別對(duì)應(yīng)[1]～[6]的節(jié)點(diǎn)。
位于圖中的根部的[根]，通過(guò)分配了0或1值的兩條直線(分支)連接在用圓表示的節(jié)點(diǎn)(干)上。進(jìn)而，節(jié)點(diǎn)連接到位于分支下位(在圖的下方)的節(jié)點(diǎn)上。各節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)如下的IP地址條件順序排列從根到該節(jié)點(diǎn)時(shí)所通過(guò)的分支上所分配的值，將不足8位的位用標(biāo)志(*)表示。
例如，圖中的節(jié)點(diǎn)[4]從根經(jīng)過(guò)0→0→0→1的分支而到達(dá)，所以IP地址條件對(duì)應(yīng)“0001****”。
圖13的路由項(xiàng)1101-1～6分別對(duì)應(yīng)圖15的[1]～[6]的節(jié)點(diǎn)。到達(dá)某節(jié)點(diǎn)1的路徑中的節(jié)點(diǎn)2為父節(jié)點(diǎn)，而且對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)2的節(jié)點(diǎn)1為子節(jié)點(diǎn)。而且，在本實(shí)施形式中，從對(duì)應(yīng)子節(jié)點(diǎn)的路由項(xiàng)看的父節(jié)點(diǎn)的路由項(xiàng)稱為父路由項(xiàng)。例如，在圖13中，路由項(xiàng)1101-6是路由項(xiàng)1101-2的父路由項(xiàng)。
圖4表示本發(fā)明的路由表檢索部100的模塊圖。路由表檢索部100包括存儲(chǔ)目的IP地址信息21的目的IP地址存儲(chǔ)部180；設(shè)置路由項(xiàng)的IP地址條件的高位位的、TCAM120內(nèi)的高位位用TCAM120-1；存放IP地址條件的低位位的低位位用TCAM120-2；檢索中間表A140及檢索中間表B150；存放下一跳IP地址和輸出線路號(hào)碼的檢索結(jié)果保持表160；設(shè)置IP地址的高位位的位長(zhǎng)度的地址邊界存儲(chǔ)部170；檢索控制部110，從存放在這些TCAM120、各表140、150、160、170及目的IP地址存儲(chǔ)部180的信息中，判斷輸入到路由器200的、數(shù)據(jù)包的下一跳IP地址和輸出線路號(hào)碼。
本發(fā)明的路由表檢索部110邏輯上將一個(gè)TCAM120分割為TCAM120-1和TCAM120-2，并使用該分割的TCAM120-1，對(duì)目的IP地址的高位位、和作為地址條件的高位位的IP地址條件高位位限定性地進(jìn)行一致性比較。
此時(shí)，能判斷出應(yīng)該一致的IP地址條件時(shí)，從檢索結(jié)果保持表160讀出下一跳IP地址和輸出線路號(hào)碼，并結(jié)束檢索處理。
此時(shí)，不能判斷出應(yīng)該一致的IP地址條件時(shí)，再一次使用TCAM120-2對(duì)目的地IP地址的低位位和IP地址條件低位位進(jìn)行一致比較，判斷應(yīng)該一致的IP地址條件。
只以高位位的檢索結(jié)束檢索處理時(shí)，只有高位位作為檢索關(guān)鍵字輸入到TCAM120-1，TCAM120-1只需要用高位位部分的檢索關(guān)鍵字進(jìn)行檢索，所以本發(fā)明的路由表檢索部100能有效應(yīng)用TCAM120的檢索資源。
進(jìn)而，用TCAM120和ASIC等的CAM控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)路由表檢索部100時(shí)，有效應(yīng)用了TCAM120和CAM控制器件之間的圖4的信號(hào)線25的頻帶，可實(shí)現(xiàn)路由表檢索的高速化。
下面對(duì)地址邊界存儲(chǔ)部170內(nèi)的信息為‘4’(即，設(shè)置IP地址的長(zhǎng)度為8時(shí)、高位位長(zhǎng)度、低位位長(zhǎng)度都是4位)的情況進(jìn)行說(shuō)明，但對(duì)于其他位長(zhǎng)度也可以同樣執(zhí)行下面說(shuō)明的檢索處理。
圖5中表示高位位的位長(zhǎng)度為‘4’時(shí)的TCAM120-1、TCAM120-2的格式，圖9中示出檢索結(jié)果保持表160的格式。各路由項(xiàng)的IP地址條件的高位4位設(shè)置到TCAM120-1的項(xiàng)121-i(i＝1～6)中、IP地址條件低位4位設(shè)置到TCAM120-2的項(xiàng)131-i(i＝1～6)中。
如圖9所示的檢索結(jié)果保持表160中，與下一跳IP地址對(duì)應(yīng)的輸出線路號(hào)碼按路由項(xiàng)的前綴長(zhǎng)度由長(zhǎng)到短的順序設(shè)置。例如，被分割設(shè)定為圖13的路由項(xiàng)1101-3的IP地址條件‘01011***’、下一跳IP地址是高位位用TCAM120-1的項(xiàng)121-3、低位位用TCAM120-2的項(xiàng)131-3和檢索結(jié)果保持表160的項(xiàng)161-3。
在圖5中，TCAM120的位位置信息是表示作為IP地址條件設(shè)置的IP地址4位的位位置的信息，
表示高位位、[1]表示低位位。
檢索TCAM120時(shí)，通過(guò)對(duì)其他檢索關(guān)鍵字附加位位置信息來(lái)進(jìn)行檢索，可以在邏輯上將TCAM120分割為兩個(gè)TCAM120-1和TCAM120-2。
上述關(guān)鍵字信息是將IP地址條件的高位位壓縮為較少個(gè)數(shù)的位(例如，1位)的標(biāo)識(shí)符，在檢索低位位時(shí)使用。為此，高位位用TCAM120-1的關(guān)鍵字信息通常為掩碼(*)。
而且，高位位用TCAM120-1的項(xiàng)121內(nèi)的IP地址條件高位位相同時(shí)，可以省略TCAM120的地址更大的項(xiàng)121。這是因?yàn)?，與更大的地址項(xiàng)121一致之前，一致到小的地址項(xiàng)121時(shí)，本項(xiàng)的設(shè)置是無(wú)意義的。例如，項(xiàng)121-2和項(xiàng)121-3的IP地址條件高位位都是“0101”，項(xiàng)121-3可以省略。
而且，還可以省略低位位用TCAM120-2的IP地址條件低位位全部為掩碼的131-4～6。
圖10是表示在路由表檢索部100進(jìn)行的處理的一例的流程圖，例如，將來(lái)自數(shù)據(jù)包接收電路230的輸入作為觸發(fā)(trigger)來(lái)執(zhí)行。
首先，往路由表檢索部100輸入目的IP地址信息21，則目的IP地址存儲(chǔ)部180存儲(chǔ)本信息，檢索控制部110開始路由表檢索(步驟1001)。
檢索控制部110通過(guò)參照地址邊界存儲(chǔ)部170，獲得高位位的位長(zhǎng)度，并從目的IP地址存儲(chǔ)部180讀取高位位部分(在本實(shí)施形式中是4位)的目的IP地址。
之后，將該讀出的信息、和圖5所示的TCAM120的關(guān)鍵字信息的位長(zhǎng)度部分的信息、以及表示目的IP地址的高位位的輸入的位位置信息‘0’，作為檢索關(guān)鍵字輸入到TCAM120(步驟1002)。
由于項(xiàng)121-i的關(guān)鍵字信息中設(shè)置了掩碼‘*’，所以該關(guān)鍵字信息可取任意值。TCAM120在從檢索控制部110輸入此檢索關(guān)鍵字時(shí)，與被設(shè)置的項(xiàng)121-i進(jìn)行一致性比較，在一致的項(xiàng)121-i的地址中，將最小的(前綴部的位長(zhǎng)大)地址向檢索控制部110輸出(步驟1003)。
檢索控制部110從TCAM120接受此地址，就從檢索中間表A140讀取對(duì)應(yīng)本地址的信息(步驟1004)。
在圖7中示出檢索中間表A140的格式、和圖13的路由項(xiàng)1101存在時(shí)的設(shè)置值。本表的各項(xiàng)141-i(i＝1～6)由檢索繼續(xù)信息、關(guān)鍵字信息、表地址構(gòu)成。
檢索繼續(xù)信息表示根據(jù)目的IP地址的低位4位的、繼續(xù)進(jìn)行檢索的必要性([有]＝1、[無(wú)]＝0)。在前綴長(zhǎng)度與小于等于4的IP地址條件高位位一致時(shí)，沒(méi)有進(jìn)行一致比較的IP地址條件都為掩碼，可以判斷為已經(jīng)與此IP地址條件一致。
因此，前綴長(zhǎng)度與小于等于4的IP地址條件對(duì)應(yīng)的檢索繼續(xù)信息成為‘0’。
另一方面，前綴長(zhǎng)度與大于等于5的IP地址條件對(duì)應(yīng)的檢索繼續(xù)信息，因?yàn)椴荒芘袛喑鲆恢碌腎P地址條件，而成為‘1’。例如，是否與圖13的路由項(xiàng)1101-1一致，是不能在沒(méi)有比較目的IP地址的低位位和IP地址條件低位位的“0100”的情況下進(jìn)行判斷。
關(guān)鍵字信息是將IP地址條件高位位壓縮成更小的位長(zhǎng)度的標(biāo)識(shí)符，在后面的TCAM120-2的檢索中使用。在圖7中，與TCAM120-1的項(xiàng)121-1的“0001”(表地址＝1)對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵字信息為‘0’，與項(xiàng)121-2及121-3的“0101”(表地址＝2、3)對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵字信息為‘1’。
檢索中間表A140的表地址是應(yīng)參照的檢索保持結(jié)果表160的地址。檢索繼續(xù)信息為‘0’時(shí)，該表地址是與路由項(xiàng)對(duì)應(yīng)的地址，該路由項(xiàng)與在步驟1003一致的TCAM120-1的項(xiàng)121相對(duì)應(yīng)。
為此，表地址成為存放該路由項(xiàng)的下一跳IP地址和輸出線路號(hào)碼的地址。例如，與項(xiàng)121-5對(duì)應(yīng)的項(xiàng)141-5的表地址為‘5’。
檢索繼續(xù)信息為‘1’的項(xiàng)141-i的表地址與低位位進(jìn)行一致比較的結(jié)果，不存在一致的前綴長(zhǎng)度大于等于5的IP地址條件時(shí)，表示應(yīng)該參照的檢索結(jié)果保持表160的地址。
例如，考慮所輸入的數(shù)據(jù)包的高位IP地址為“0001”，與圖13的路由項(xiàng)1101-1對(duì)應(yīng)的TCAM120-1的項(xiàng)121-1(‘0001’)一致的情況。
判斷為目的地地址的低位位不是“0100”，與路由項(xiàng)1101-1(參照?qǐng)D13)的IP地址條件不一致時(shí)，應(yīng)該一致的項(xiàng)是IP地址條件的高位位為“0001”的路由項(xiàng)1101-4。
為此，檢索中間表A140的項(xiàng)141-1的表地址成為‘4’。這樣檢索繼續(xù)信息為‘1’的項(xiàng)141-i的表地址是在步驟1003一致的與項(xiàng)121-i對(duì)應(yīng)的路由項(xiàng)的父路由項(xiàng)，與在步驟1003檢索確定了一致的、前綴長(zhǎng)度小于等于‘4’的路由項(xiàng)的表地址相同。
檢索控制部110當(dāng)檢索繼續(xù)信息為‘0’時(shí)，讀取與表地址對(duì)應(yīng)的檢索結(jié)果保持表160(參照?qǐng)D9)的下一跳IP地址和輸出線路號(hào)碼(步驟1011)，并把本信息作為數(shù)據(jù)包輸出線路信息22發(fā)送到數(shù)據(jù)包接收電路230，結(jié)束路由表檢索(步驟1013)。
一方面，檢索繼續(xù)信息為‘1’時(shí)，檢索控制部110往TCAM120輸入目的IP地址存儲(chǔ)部180內(nèi)的目的IP地址的低位4位、和在步驟1004讀取的關(guān)鍵字信息、以及表示目的IP地址的低位位的輸入的位位置信息‘1’(步驟1006)，作為檢索關(guān)鍵字。
TCAM120進(jìn)行與設(shè)置的項(xiàng)131-1的一致性比較，往檢索控制部110輸出在一致的項(xiàng)131的地址中最小的地址(前綴部的位長(zhǎng)度大)，沒(méi)有一致的項(xiàng)131時(shí)，通知檢索控制部沒(méi)有一致的項(xiàng)(步驟1007)。
存在一致的項(xiàng)131時(shí)，檢索控制部110讀取與輸出地址對(duì)應(yīng)的檢索中間表B150的項(xiàng)151-i(i＝1～6)(步驟1009)。
在圖8示出檢索中間表B150的格式。本表的格式與圖7的檢索中間表A140的格式相同，各項(xiàng)151-i(i＝1～6)分別由檢索繼續(xù)信息、關(guān)鍵字信息、表地址構(gòu)成。檢索繼續(xù)信息由于結(jié)束了全位的檢索，所以全部為‘0’，不設(shè)置關(guān)鍵字信息。作為表地址，設(shè)定與圖13的路由項(xiàng)1101-1、1101-2及1101-3對(duì)應(yīng)的檢索結(jié)果保持表的地址為‘1’、‘2’及‘3’。
檢索控制部110讀取與所讀取的表地址對(duì)應(yīng)的下一跳IP地址和輸出線路號(hào)碼(步驟1010)，作為數(shù)據(jù)包輸出線路信息22發(fā)送到數(shù)據(jù)包接收電路230(步驟1012)，并結(jié)束本檢索處理(步驟1013)。
一方面沒(méi)有一致的項(xiàng)時(shí)，讀取與在步驟1004從檢索中間表A140讀取的表地址對(duì)應(yīng)的下一跳IP地址、和輸出線路號(hào)碼(步驟1011)，作為數(shù)據(jù)包輸出線路信息22發(fā)送到數(shù)據(jù)包接收電路230(步驟1012)，并結(jié)束檢索處理(步驟1013)。
本發(fā)明的路由表檢索部100使用TCAM120-1，首先對(duì)目的IP地址的高位位和所設(shè)置的IP地址條件高位位進(jìn)行比較。在檢索繼續(xù)信息為‘0’時(shí)，只有步驟1003的TCAM120的檢索能結(jié)束檢索。
在用ASIC或網(wǎng)絡(luò)處理器等與TCAM不同的CAM控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)檢索控制部110時(shí)，若檢索繼續(xù)信息為‘0’，則輸入到TCAM120的檢索關(guān)鍵字僅是目的IP地址的高位位。為此，本發(fā)明的路由表檢索部可以比上述過(guò)去例(非專利文獻(xiàn)1)，可有效活用TCAM120和此檢索控制設(shè)備之間的檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域。進(jìn)而，TCAM120只做目的IP地址的高位位和IP地址高位位的一致比較即可，可以有效活用TCAM120的檢索資源。為此，適用本發(fā)明的路由表檢索部100當(dāng)TCAM的檢索功能在功能上成為瓶徑時(shí)，可以執(zhí)行比適用了上述過(guò)去例(非專利文獻(xiàn)1)的路由表檢索部更高速的路由表檢索。進(jìn)而，即使檢索繼續(xù)信息為‘1’，也沒(méi)有必要往TCAM120輸入多個(gè)同一檢索關(guān)鍵字，所以比上述過(guò)去例(專利文獻(xiàn)1)更能有效活用TCAM120和此檢索控制裝置之間的檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域。
目前為止針對(duì)高位位為4位、低位位為4位的實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明。通過(guò)在圖4、圖1記載的控制終端10經(jīng)處理器280往檢索控制部110傳送[往地址邊界存儲(chǔ)部170的寫入指示]和[高位位的位長(zhǎng)度]，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)地址邊界存儲(chǔ)部170的設(shè)置。
在圖6表示高位位的位長(zhǎng)度為‘4’時(shí)控制終端10的輸入畫面的例子。圖中左邊的“set_prefix_length”表示設(shè)置高位位的位長(zhǎng)度的指令，右側(cè)的‘4’表示設(shè)置的位長(zhǎng)度。
在網(wǎng)絡(luò)中配置本發(fā)明的路由器200的網(wǎng)絡(luò)管理者，使此IP地址條件的高位位相應(yīng)于路由項(xiàng)的前綴長(zhǎng)度的分布進(jìn)行變化。例如，小于等于某前綴長(zhǎng)度的路由項(xiàng)多時(shí)，使高位位長(zhǎng)度與此前綴長(zhǎng)度相同，那么可以進(jìn)行把TCAM120和檢索控制裝置之間的檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域或TCAM120的檢索資源的浪費(fèi)控制在最小限度的路由表檢索。例如，圖12所示的存在5個(gè)路由項(xiàng)1401-j(j＝1～5)時(shí)，將IP地址條件的高位位長(zhǎng)度置為5位即可。
前面記述了最多經(jīng)2次的TCAM120的檢索進(jìn)行路由表檢索，消減TCAM的檢索資源、TCAM和CAM檢索裝置之間的檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域的路由表檢索部的實(shí)施形式。但是，還可以更有效地利用這些資源的余地。
作為例子，考慮與上述路由項(xiàng)1101-3(圖13)應(yīng)一致的目的IP地址的數(shù)據(jù)包到達(dá)的情況。在步驟1003的檢索中判斷為與TCAM1211的項(xiàng)121-2一致，繼續(xù)進(jìn)行判斷。此時(shí)，若進(jìn)行1位的檢索處理，就可判斷與路由項(xiàng)1101-3一致，但進(jìn)行4位的檢索處理，浪費(fèi)了TCAM120的檢索資源和檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域。為實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的TCAM120的檢索資源和檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域的有效活用，通過(guò)最多3次的TCAM檢索實(shí)現(xiàn)路由表檢索，進(jìn)行4位→1位→3位的檢索處理，即能更快速的進(jìn)行路由表檢索處理。
把此檢索分割為M(＞2)次，從IP地址條件的高位位進(jìn)行順序檢索時(shí)，路由表檢索部100具備M個(gè)檢索中間表K-1～M，TCAM120邏輯上被分割為M個(gè)TCAM，在地址邊界存儲(chǔ)部170中設(shè)置M-1的地址邊界1～M-1。
圖11所示的本檢索處理的流程是在上述圖10的流程上，附加了用于進(jìn)行上述M次檢索處理的、形成循環(huán)的步驟1501～1503，其他的構(gòu)成相同。
在圖11中，在步驟1501，將循環(huán)次數(shù)設(shè)為1，之后有一致的項(xiàng)時(shí)，在步驟1502增加L，在步驟1503直到循環(huán)次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)M為止繼續(xù)循環(huán)。
然后，在步驟1007，將對(duì)應(yīng)檢索次數(shù)-L的位位置信息、和由檢索次數(shù)-L及地址邊界1～M-1決定的應(yīng)檢索的目的IP地址的一部分信息，作為檢索關(guān)鍵字輸入到TCAM120，在步驟1009a，從檢索中間表K-1～M讀出下一跳IP地址和輸出線路號(hào)碼。
即，在圖11中，在步驟1010a、1011a，分別使用檢索中間表K的表地址，讀出檢索結(jié)果保持表160的表的下一跳IP地址和輸出線路號(hào)碼。而且，檢索中間表K-1～M分別同圖8的檢索中間表B150相同地構(gòu)成即可。此外的動(dòng)作與上述圖10的M＝2時(shí)相同。
這樣，與高位位IPv4、IPv6等數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度的不同或前綴長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，可以從目的IP地址的輸出對(duì)象的信息進(jìn)行高速的檢索。而且，在CAM項(xiàng)設(shè)置所比較的IP地址的一部分，所以不用象上述過(guò)去例那樣記述全部IP地址，可以沒(méi)有浪費(fèi)地利用TCAM120，可以有效活用高價(jià)格且耗電大的TCM120。
而且，在上述過(guò)去例(專利文獻(xiàn)1)中，在引用的例子中在CAM中設(shè)置IP地址3位，這樣當(dāng)輸入了符合前綴長(zhǎng)度為6位的項(xiàng)的數(shù)據(jù)包時(shí)，需要進(jìn)行3位的樹檢索。如上述3位等短位長(zhǎng)度時(shí)問(wèn)題比較小，但如IPv6地址位長(zhǎng)度長(zhǎng)時(shí)，在第二級(jí)進(jìn)行的樹檢索的位數(shù)增大(例如，64位)，高速檢索變困難。
而且，在上述過(guò)去例(專利文獻(xiàn)1)中，例如，在CAM-1設(shè)置具有3～5位的前綴長(zhǎng)度的項(xiàng)，在CAM-2設(shè)置具有6～8位的前綴長(zhǎng)度的項(xiàng)。這時(shí)，輸入了符合前綴長(zhǎng)度為6位的項(xiàng)的數(shù)據(jù)包時(shí)，因?yàn)橹恍枰獧z索CAM-1，可以非常高速地執(zhí)行檢索。
但是，輸入了應(yīng)符合前綴長(zhǎng)度為3位的項(xiàng)的數(shù)據(jù)包時(shí)，還需要檢索CAM2，此時(shí)，在CAM中輸入6位(CAM-1用)+3位(CAM-2用)的檢索關(guān)鍵字，高位3位2次輸入到CAM中，浪費(fèi)CAM的資源。
即，輸入了符合前綴長(zhǎng)度為6位的項(xiàng)的數(shù)據(jù)包時(shí)，不能進(jìn)行高速檢索。
對(duì)此，在本發(fā)明，考慮在TCAM中設(shè)置高位6位時(shí)，前綴長(zhǎng)度符合6位的項(xiàng)時(shí)，或者符合3位的項(xiàng)時(shí)，都往TCAM輸入6位的檢索關(guān)鍵字即可，因此，有效應(yīng)用高價(jià)的TCAM，與上述過(guò)去例相比，可以減小TCAM(或CAM)的容量。因此，通過(guò)采用本發(fā)明，可以消減路由器200等數(shù)據(jù)包傳送裝置的制造成本，可提供低價(jià)、高性能的數(shù)據(jù)包傳送裝置。
產(chǎn)業(yè)上的可應(yīng)用性如上，本發(fā)明有效活用了CAM的檢索資源或CAM和檢索控制裝置之間的檢索關(guān)鍵字的輸入?yún)^(qū)域，可以高速進(jìn)行路由表檢索，可適用到高速路由器或L3開關(guān)等的數(shù)據(jù)包傳送裝置。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)包傳送裝置，包括輸入數(shù)據(jù)包的輸入線路；輸出數(shù)據(jù)包的多個(gè)輸出線路；路由表檢索部，具有多個(gè)對(duì)目的地地址的每個(gè)位指定了一致條件的目的地地址條件、和對(duì)每個(gè)目的地地址條件設(shè)定了傳送信息的路由項(xiàng)，檢索與向上述輸入線路輸入的數(shù)據(jù)包的目的地地址一致的上述目的地地址條件，將與上述目的地地址條件一致的數(shù)據(jù)包的傳送目的地，設(shè)定為與該目的地地址條件對(duì)應(yīng)的傳送信息；以及數(shù)據(jù)包傳送部，向與上述傳送信息對(duì)應(yīng)的上述多個(gè)輸出線路中的一個(gè)傳送上述數(shù)據(jù)包；其特征在于，上述路由表檢索部包括TCAM，具有設(shè)定上述目的地地址條件的高位位的第一TCAM項(xiàng)；第一檢索處理部，將上述輸入的數(shù)據(jù)包的目的地地址的高位位和上述第一TCAM項(xiàng)進(jìn)行比較，檢索一致的目的地地址條件；第二檢索處理部，當(dāng)根據(jù)上述檢索的結(jié)果，未唯一確定與上述數(shù)據(jù)包的目的地地址高位位對(duì)應(yīng)的目的地地址條件時(shí)，根據(jù)上述數(shù)據(jù)包的目的地地址低位位，檢索一致的目的地地址條件；傳送信息設(shè)定部，根據(jù)由上述第一檢索處理部或第二檢索處理部檢索的、與上述數(shù)據(jù)包的目的地地址唯一對(duì)應(yīng)的目的地地址條件，設(shè)定上述數(shù)據(jù)包的傳送信息。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)包傳送裝置，其特征在于，上述TCAM具有多個(gè)區(qū)域，該多個(gè)區(qū)域包括設(shè)定上述目的地地址條件的高位位的第一TCAM項(xiàng)、和設(shè)定上述目的地地址條件的低位位的第二TCAM項(xiàng)；當(dāng)根據(jù)上述第一檢索處理部的檢索結(jié)果，未唯一確定與上述數(shù)據(jù)包的目的地地址高位位對(duì)應(yīng)的目的地地址條件時(shí)，上述第二檢索處理部對(duì)上述數(shù)據(jù)包的目的地地址低位位和上述第二TCAM項(xiàng)進(jìn)行比較，檢索一致的目的地地址條件。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)包傳送裝置，其特征在于，上述目的地地址條件包括將上述目的地地址的高位位的每個(gè)位設(shè)定為“0”或“1”的前綴部、和表示未指定目的地地址的低位位的掩碼部；當(dāng)上述前綴部的位長(zhǎng)超過(guò)可在上述第一TCAM設(shè)定的位長(zhǎng)時(shí)，向上述第二TCAM設(shè)定前綴部的低位位；上述第一檢索處理部在與上述目的地地址的高位位一致的上述前綴部中，選擇較長(zhǎng)前綴部的第一TCAM項(xiàng)，作為與上述數(shù)據(jù)包的目的地地址一致的目的地地址條件。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)包傳送裝置，其特征在于，上述路由表檢索部包括檢索結(jié)果保持表，上述第一檢索處理部或第二檢索結(jié)果處理部，對(duì)與檢索結(jié)果的目的地地址條件對(duì)應(yīng)的每個(gè)表地址設(shè)定了傳送信息；第一檢索中間表，根據(jù)上述第一檢索處理部的檢索結(jié)果，設(shè)定最終表地址設(shè)定部、檢索繼續(xù)信息設(shè)定部、關(guān)鍵字信息設(shè)定部，其中，上述最終表地址設(shè)定部設(shè)定了上述檢索結(jié)果保持表的表地址；上述檢索繼續(xù)信息設(shè)定部設(shè)定了作為在上述第一檢索處理部的檢索后，是否需要在第二檢索處理部中進(jìn)行檢索的標(biāo)識(shí)符的檢索繼續(xù)信息；關(guān)鍵字信息設(shè)定部設(shè)定了與上述第一TCAM項(xiàng)唯一對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵字信息；上述第一檢索處理部對(duì)上述數(shù)據(jù)包的目的地地址高位位和第一TCAM項(xiàng)進(jìn)行比較，從與該檢索結(jié)果對(duì)應(yīng)的上述第一檢索中間表取得檢索繼續(xù)信息，當(dāng)該檢索繼續(xù)信息表示不需要第二檢索處理部中的檢索時(shí)，從上述最終表地址設(shè)定部的表地址參照上述檢索結(jié)果保持表，來(lái)設(shè)定傳送信息；另一方面，當(dāng)上述檢索繼續(xù)信息表示需要第二檢索處理部中的檢索時(shí)，根據(jù)上述關(guān)鍵字信息和目的地地址低位位，執(zhí)行上述第二檢索處理部中的檢索。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)包傳送裝置，其特征在于，在上述第二檢索處理部中進(jìn)行檢索的結(jié)果，當(dāng)前綴部的位長(zhǎng)比在上述第一檢索處理部中一致的目的地地址條件長(zhǎng)的目的地地址條件不存在的時(shí)候，根據(jù)與上述第一檢索處理部中的檢索結(jié)果對(duì)應(yīng)的表地址，從上述檢索結(jié)果保持表中取得傳送信息，設(shè)定到上述數(shù)據(jù)包中。
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)包傳送裝置，其特征在于，上述路由表檢索部具有設(shè)定了上述目的地地址條件的高位位的位長(zhǎng)的地址邊界存儲(chǔ)部，根據(jù)該位長(zhǎng)，設(shè)定上述目的地地址條件的高位位。
7.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)包的傳送裝置，其特征在于，第一TCAM項(xiàng)及第二TCAM項(xiàng)分別包含用于識(shí)別是高位位或低位位中哪一個(gè)位的位置信息。
8.一種數(shù)據(jù)包傳送裝置，其特征在于，輸入數(shù)據(jù)包的輸入線路；輸出數(shù)據(jù)包的多個(gè)輸出線路；路由表檢索部，具有多個(gè)對(duì)目的地地址的每個(gè)位指定了一致條件的目的地地址條件、和對(duì)每個(gè)目的地地址條件設(shè)定了傳送信息的路由項(xiàng)，檢索與向上述輸入線路輸入的數(shù)據(jù)包的目的地地址一致的上述目的地地址條件，將與上述目的地地址條件一致的數(shù)據(jù)包的傳送目的地設(shè)定為與該目的地地址條件對(duì)應(yīng)的傳送信息；以及數(shù)據(jù)包傳送部，向與上述傳送信息對(duì)應(yīng)的上述多個(gè)輸出線路中的一個(gè)傳送上述數(shù)據(jù)包；其特征在于，上述路由表檢索部包括具有多個(gè)區(qū)域的TCAM，該多個(gè)區(qū)域包含依次設(shè)定上述目的地地址條件的高位位的第一TCAM項(xiàng)、和將上述目的地地址條件的低位位以規(guī)定長(zhǎng)度分割成M-1個(gè)來(lái)進(jìn)行設(shè)定的第二至第M個(gè)TCAM項(xiàng)；第一檢索處理部，將上述輸入的數(shù)據(jù)包的目的地地址的高位位和上述第一TCAM項(xiàng)進(jìn)行比較，檢索一致的目的地地址條件；第二檢索處理部，根據(jù)上述檢索的結(jié)果，未唯一確定與上述數(shù)據(jù)包的目的地地址高位位對(duì)應(yīng)的目的地地址條件的時(shí)候，依次比較上述數(shù)據(jù)包的目的地地址低位位和上述第二至第M個(gè)TCAM項(xiàng)，檢索一致的目的地地址條件；傳送信息設(shè)定部，根據(jù)在上述第一檢索處理部或第二檢索處理部檢索的、與上述數(shù)據(jù)包的目的地地址唯一對(duì)應(yīng)的目的地地址條件，在上述數(shù)據(jù)包中設(shè)定上述傳送信息。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)包傳送裝置，其特征在于，上述路由表檢索部具有第二檢索中間表，上述第二檢索中間表包括指示繼續(xù)進(jìn)行上述第二檢索處理部的檢索處理的檢索繼續(xù)信息、分別與第二至第M個(gè)TCAM項(xiàng)唯一對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵字信息、以及將與第二至第M個(gè)TCAM項(xiàng)對(duì)應(yīng)的路由項(xiàng)內(nèi)的傳送信息存儲(chǔ)到每個(gè)表地址中的檢索結(jié)果保持表；當(dāng)與上述第二至第M個(gè)TCAM檢索結(jié)果對(duì)應(yīng)的檢索繼續(xù)信息表示不需要繼續(xù)的時(shí)候，根據(jù)與上述第二至第M個(gè)TCAM項(xiàng)的檢索結(jié)果中的最后的檢索結(jié)果對(duì)應(yīng)的表地址，在上述數(shù)據(jù)包中設(shè)定傳送信息；當(dāng)與上述第二至第M個(gè)TCAM檢索結(jié)果對(duì)應(yīng)的檢索繼續(xù)信息表示要繼續(xù)的時(shí)候，使用直至上次的檢索處理中未使用的上述目的地地址、和作為第二至第M個(gè)TCAM項(xiàng)未設(shè)定的目的地地址條件，設(shè)定上述數(shù)據(jù)包的傳送信息。
10.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)包傳送裝置，其特征在于，上述路由表檢索部具有設(shè)定上述目的地地址條件中的、在上述第二至第M個(gè)TCAM項(xiàng)中設(shè)定的目的地地址的位長(zhǎng)的第二地址邊界存儲(chǔ)部；根據(jù)在上述第二地址邊界存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的位長(zhǎng)，由上述第二檢索處理部進(jìn)行檢索。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)包傳送裝置，利用TCAM始終高速進(jìn)行路由表的檢索。包括CAM，具備第一CAM項(xiàng)和第二CAM項(xiàng)，第一CAM項(xiàng)設(shè)定目的地地址條件的高位位，第二CAM項(xiàng)設(shè)定目的地地址條件的低位位；第一檢索處理部，比較輸入的數(shù)據(jù)包的目的地地址的高位位和第一CAM項(xiàng)，檢索一致的目的地地址條件；第二檢索處理部，根據(jù)該檢索結(jié)果，未唯一確定與上述數(shù)據(jù)包的目的地地址高位位對(duì)應(yīng)的目的地地址條件的時(shí)候，對(duì)上述數(shù)據(jù)包的目的地地址低位位和第二CAM項(xiàng)進(jìn)行比較，檢索一致的目的地地址條件；以及傳送信息設(shè)定部，根據(jù)在第一檢索處理部或第二檢索處理部檢索的、與數(shù)據(jù)包的目的地地址唯一對(duì)應(yīng)的目的地地址條件，設(shè)定上述數(shù)據(jù)包的傳送信息。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1710879SQ20051000391
公開日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者矢崎武己, 赤羽真一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所