帶有優(yōu)先級(jí)的tcam儲(chǔ)存和查找方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法及裝置，方法包括：配置TCAM表項(xiàng)中存儲(chǔ)的各查找規(guī)則的優(yōu)先級(jí)，若需向TCAM表項(xiàng)中增加至少一條查找規(guī)則時(shí)，則將增加的查找規(guī)則存儲(chǔ)到TCAM的空余表項(xiàng)內(nèi)，并配置對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)，將報(bào)文中的關(guān)鍵字與TCAM表項(xiàng)中的查找規(guī)則進(jìn)行匹配，若有多個(gè)表項(xiàng)同時(shí)匹配，則執(zhí)行TCAM表項(xiàng)中優(yōu)先級(jí)最高的查找規(guī)則對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)查找和執(zhí)行動(dòng)作的準(zhǔn)確執(zhí)行，很大程度地解決了軟件的復(fù)雜度和出錯(cuò)概率。
【專利說明】帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種網(wǎng)絡(luò)處理器或其處理芯片中帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]TCAM (Ternary Content Addressable Memory，三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器)，是一種基于二進(jìn)制內(nèi)容查詢的存儲(chǔ)器，主要用于對(duì)報(bào)文進(jìn)行分類。TCAM設(shè)置有若干表項(xiàng)，且在RAM (Random Access Memory，靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)中存儲(chǔ)有與TCAM表項(xiàng)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。在進(jìn)行報(bào)文分類的過程中，將一報(bào)文中的關(guān)鍵字和TCAM中的表項(xiàng)進(jìn)行匹配，若有一表項(xiàng)與該報(bào)文中的關(guān)鍵字匹配成功，則對(duì)該報(bào)文執(zhí)行該表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。由于TCAM的快速查找機(jī)制，目前很多網(wǎng)絡(luò)芯片廠商在設(shè)計(jì)存儲(chǔ)匹配規(guī)則時(shí)通常采用TCAM，比如存儲(chǔ)ACL (Access ControlList，訪問控制列表)，路由或者其它的查找規(guī)則。
[0003]由于TCAM的查找機(jī)制是若有一表項(xiàng)與該報(bào)文中的關(guān)鍵字匹配成功，則執(zhí)行相對(duì)的表項(xiàng)動(dòng)作，如果多項(xiàng)同時(shí)匹配時(shí)，則執(zhí)行排列在最前的規(guī)則對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。假如存儲(chǔ)的是路由規(guī)則，因?yàn)槁酚梢獫M足最長匹配，此在下發(fā)路由規(guī)則到TCAM中時(shí)，則需要把掩碼最長的規(guī)則放在最前面，把掩碼短的放在后面，而且一旦加入更長的掩碼，有可能會(huì)導(dǎo)致TCAM中原有的規(guī)則的搬迀，因此需要一套復(fù)雜的搬迀算法來處理規(guī)則的搬迀。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)是通過軟件處理規(guī)則搬迀，但需要軟件考慮眾多因素，比如搬迀效率，空位碎片壓縮整理，大大增加了軟件的復(fù)雜度，并且由于搬迀會(huì)導(dǎo)致TCAM中規(guī)則不斷的變化和更改，從而影響規(guī)則的查找。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法及裝置，在TCAM查找規(guī)則中加入優(yōu)先級(jí)匹配的策略，以實(shí)現(xiàn)不需要軟件處理規(guī)則搬迀，即可達(dá)到查找和執(zhí)行動(dòng)作的準(zhǔn)確性。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案:一種帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法，配置TCAM表項(xiàng)中存儲(chǔ)的各查找規(guī)則的優(yōu)先級(jí)，將報(bào)文中的關(guān)鍵字與所述TCAM表項(xiàng)中的查找規(guī)則進(jìn)行匹配，若有多個(gè)表項(xiàng)同時(shí)匹配時(shí)，則執(zhí)行所述TCAM表項(xiàng)中優(yōu)先級(jí)最高的查找規(guī)則對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
[0007]優(yōu)選地，所述查找規(guī)則在所述TCAM表項(xiàng)中的存儲(chǔ)是連續(xù)的。
[0008]優(yōu)選地，所述TCAM表項(xiàng)的查找規(guī)則為ACL或路由。
[0009]本發(fā)明提出的另一技術(shù)方案:一種帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法，配置TCAM表項(xiàng)中存儲(chǔ)的各查找規(guī)則的優(yōu)先級(jí)，若向所述TCAM表項(xiàng)中增加至少一條查找規(guī)則時(shí)，則將增加的所述查找規(guī)則存儲(chǔ)到TCAM的空余表項(xiàng)內(nèi)，并配置對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)，將報(bào)文中的關(guān)鍵字與所述TCAM表項(xiàng)中的查找規(guī)則進(jìn)行匹配，若有多個(gè)表項(xiàng)同時(shí)匹配時(shí)，則執(zhí)行所述TCAM表項(xiàng)中優(yōu)先級(jí)最高的查找規(guī)則對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
[0010]優(yōu)選地，所述查找規(guī)則在所述TCAM表項(xiàng)中的存儲(chǔ)是連續(xù)的。
[0011]優(yōu)選地，所述TCAM表項(xiàng)的查找規(guī)則為ACL或路由。
[0012]本發(fā)明提出的另一技術(shù)方案:一種帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找裝置，包括網(wǎng)絡(luò)處理器、TCAM表項(xiàng)和RAM存儲(chǔ)器，所述TCAM表項(xiàng)內(nèi)存儲(chǔ)的查找規(guī)則配置有對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)，網(wǎng)絡(luò)處理器從報(bào)文中提取出關(guān)鍵字輸入給所述TCAM表項(xiàng)，所述關(guān)鍵字與所述TCAM表項(xiàng)對(duì)照，若有多個(gè)表項(xiàng)同時(shí)匹配，則將匹配出的優(yōu)先級(jí)最高的所述TCAM表項(xiàng)所在的地址輸入給所述RAM存儲(chǔ)器，所述網(wǎng)絡(luò)處理器執(zhí)行從所述RAM存儲(chǔ)器里得到的與所述優(yōu)先級(jí)最高的TCAM表項(xiàng)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
[0013]優(yōu)選地，若向所述TCAM表項(xiàng)中增加至少一條查找規(guī)則時(shí)，則將增加的所述查找規(guī)則存儲(chǔ)到TCAM的空余表項(xiàng)內(nèi)，并配置對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)。
[0014]優(yōu)選地，所述查找規(guī)則在所述TCAM表項(xiàng)中的存儲(chǔ)是連續(xù)的。
[0015]優(yōu)選地，所述TCAM表項(xiàng)的查找規(guī)則為ACL或路由。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在TCAM查找機(jī)制中加入優(yōu)先級(jí)概念，現(xiàn)有TCAM中如果有多個(gè)查找規(guī)則同時(shí)被匹配到，則會(huì)執(zhí)行第一次匹配的規(guī)則對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，而本發(fā)明由于加入了優(yōu)先級(jí)，如果有多個(gè)規(guī)則同時(shí)匹配到，則執(zhí)行優(yōu)先級(jí)最高的規(guī)則動(dòng)作，可以達(dá)到查找和執(zhí)行動(dòng)作的準(zhǔn)確性；另外，現(xiàn)有若向TCAM中增加存儲(chǔ)一條查找規(guī)則，則需要通過軟件處理規(guī)則搬迀，而本發(fā)明只需配置TCAM表項(xiàng)中查找規(guī)則的優(yōu)先，很大程度的解決了軟件的復(fù)雜度和出錯(cuò)概率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法技術(shù)方案一的原理示意圖；
圖2是本發(fā)明帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM的示意圖；
圖3是本發(fā)明帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法技術(shù)方案二的原理示意圖；
圖4是現(xiàn)有TCAM路由儲(chǔ)存機(jī)制的原理不意圖；
圖5是本發(fā)明帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM路由儲(chǔ)存機(jī)制的原理示意圖；
圖6是本發(fā)明帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0019]本發(fā)明所揭示的帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法。結(jié)合圖1和圖3所示，配置TCAM表項(xiàng)中存儲(chǔ)的各查找規(guī)則的優(yōu)先級(jí)，如TCAM表項(xiàng)中存儲(chǔ)有N條查找規(guī)則，分別為Rule
O,Rule I……Rule N，給每條Rule配置對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)。查找規(guī)則在TCAM表項(xiàng)中的存儲(chǔ)是連續(xù)的。
[0020]如圖2所示，若需要向TCAM表項(xiàng)中增加至少一條查找規(guī)則時(shí)，則將增加的查找規(guī)則存儲(chǔ)到TCAM的空余表項(xiàng)內(nèi)，并配置對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)。
[0021]采用本發(fā)明進(jìn)行報(bào)文分類時(shí)，將報(bào)文中的關(guān)鍵字與TCAM表項(xiàng)中的查找規(guī)則進(jìn)行匹配，若有多個(gè)表項(xiàng)同時(shí)匹配時(shí)，則執(zhí)行TCAM表項(xiàng)中優(yōu)先級(jí)最高的查找規(guī)則對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
[0022]TCAM表項(xiàng)的查找規(guī)則可為ACL或路由或者其他的查找規(guī)則。
[0023]下面以TCAM表項(xiàng)中存儲(chǔ)的是路由規(guī)則為例，對(duì)本發(fā)明帶有優(yōu)先級(jí)TCAM查找、訪問流程說明如下:
假設(shè)TCAM里存儲(chǔ)4條路由，路由地址都是1.1.1.1，掩碼分別為32，24，16，8，它們在TCAM中存儲(chǔ)是連續(xù)的。假如需要存儲(chǔ)一條1.1.1.1/25的路由，此時(shí)如果采用傳統(tǒng)的TCAM，如圖4所示，則需要把掩碼為24，16，8的條目往下移，把1.1.1.1/25存放在1.1.1.1/24的位置。假如再存儲(chǔ)一條1.1.1.1/26的路由則需要把掩碼為25，24，16，8的條目往下移，把1.1.1.1/26存放在1.1.1.1/25的位置。這樣便會(huì)頻繁的移動(dòng)TCAM中的規(guī)則。
[0024]如果采用帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM，如圖5所示，只需要更改TCAM規(guī)則對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)，如上例，假如需要存儲(chǔ)一條1.1.1.1/25的路由，只需要在TCAM中找到一個(gè)空的位置，并設(shè)置這個(gè)路由的優(yōu)先級(jí)為25，假如需要存儲(chǔ)一條1.1.1.1/26的路由，同理在TCAM中找一個(gè)空的位置，并設(shè)置這個(gè)路由的優(yōu)先級(jí)為26。這樣不需要移動(dòng)TCAM中的規(guī)則，便可以達(dá)到查找和執(zhí)行動(dòng)作的準(zhǔn)確性。
[0025]本發(fā)明基于帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法，還對(duì)應(yīng)揭示了一種帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找裝置，如圖6所示，其包括網(wǎng)絡(luò)處理器NP、TCAM表項(xiàng)和RAM存儲(chǔ)器，TCAM表項(xiàng)內(nèi)存儲(chǔ)的查找規(guī)則配置有對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)，網(wǎng)絡(luò)處理器NP從報(bào)文中提取出關(guān)鍵字輸入給TCAM表項(xiàng)，關(guān)鍵字與TCAM表項(xiàng)對(duì)照，若有多個(gè)表項(xiàng)同時(shí)匹配，則將匹配出的優(yōu)先級(jí)最高的TCAM表項(xiàng)所在的地址輸入給RAM存儲(chǔ)器，網(wǎng)絡(luò)處理器NP執(zhí)行從RAM存儲(chǔ)器里得到的與優(yōu)先級(jí)最高的TCAM表項(xiàng)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
[0026]本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法，其特征在于:配置TCAM表項(xiàng)中存儲(chǔ)的各查找規(guī)則的優(yōu)先級(jí)，將報(bào)文中的關(guān)鍵字與所述TCAM表項(xiàng)中的查找規(guī)則進(jìn)行匹配，若有多個(gè)表項(xiàng)同時(shí)匹配時(shí)，則執(zhí)行所述TCAM表項(xiàng)中優(yōu)先級(jí)最高的查找規(guī)則對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法，其特征在于，所述查找規(guī)則在所述TCAM表項(xiàng)中的存儲(chǔ)是連續(xù)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法，其特征在于，所述TCAM表項(xiàng)的查找規(guī)則為ACL或路由。
4.一種帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法，其特征在于:配置TCAM表項(xiàng)中存儲(chǔ)的各查找規(guī)則的優(yōu)先級(jí)，若向所述TCAM表項(xiàng)中增加至少一條查找規(guī)則時(shí)，則將增加的所述查找規(guī)則存儲(chǔ)到TCAM的空余表項(xiàng)內(nèi)，并配置對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)，將報(bào)文中的關(guān)鍵字與所述TCAM表項(xiàng)中的查找規(guī)則進(jìn)行匹配，若有多個(gè)表項(xiàng)同時(shí)匹配時(shí)，則執(zhí)行所述TCAM表項(xiàng)中優(yōu)先級(jí)最高的查找規(guī)則對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法，其特征在于，所述查找規(guī)則在所述TCAM表項(xiàng)中的存儲(chǔ)是連續(xù)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找方法，其特征在于，所述TCAM表項(xiàng)的查找規(guī)則為ACL或路由。
7.一種帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找裝置，其特征在于:包括網(wǎng)絡(luò)處理器、TCAM表項(xiàng)和RAM存儲(chǔ)器，所述TCAM表項(xiàng)內(nèi)存儲(chǔ)的查找規(guī)則配置有對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)，網(wǎng)絡(luò)處理器從報(bào)文中提取出關(guān)鍵字輸入給所述TCAM表項(xiàng)，所述關(guān)鍵字與所述TCAM表項(xiàng)對(duì)照，若有多個(gè)表項(xiàng)同時(shí)匹配，則將匹配出的優(yōu)先級(jí)最高的所述TCAM表項(xiàng)所在的地址輸入給所述RAM存儲(chǔ)器，所述網(wǎng)絡(luò)處理器執(zhí)行從所述RAM存儲(chǔ)器里得到的與所述優(yōu)先級(jí)最高的TCAM表項(xiàng)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找裝置，其特征在于，若向所述TCAM表項(xiàng)中增加至少一條查找規(guī)則時(shí)，則將增加的所述查找規(guī)則存儲(chǔ)到TCAM的空余表項(xiàng)內(nèi)，并配置對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找裝置，其特征在于，所述查找規(guī)則在所述TCAM表項(xiàng)中的存儲(chǔ)是連續(xù)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求7~9任意一項(xiàng)所述的帶有優(yōu)先級(jí)的TCAM儲(chǔ)存和查找裝置，其特征在于，所述TCAM表項(xiàng)的查找規(guī)則為ACL或路由。
【文檔編號(hào)】H04L12/741GK104468361SQ201410777440
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】趙茂聰 申請人:盛科網(wǎng)絡(luò)（蘇州）有限公司