本發(fā)明涉及一種通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于TCAM資源綁定查找ACL的實現(xiàn)方法及裝置。

背景技術(shù)：

ACL(Access Control List，訪問控制列表)是一個有序的語句集，在交換機、路由器中被廣泛應用，它是一種基于將規(guī)則與報文進行匹配，用來允許或拒絕報文通過，從而達到對報文流量進行控制。在傳統(tǒng)的ACL匹配過程中，當路由器處理某種業(yè)務時，根據(jù)報文的某種特征，去到ACL表中逐一匹配，如果命中，則執(zhí)行相應規(guī)則中指定的動作，如果報文不匹配，則繼續(xù)匹配下一個語句。

在交換機，以及路由器中，多業(yè)務處理帶來頻繁的對ACL表的訪問，使得交換機、路由器性能大大下降。為了使交換機、路由器在某些特定復雜的應用環(huán)境中表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能，需要一種高效實用的方法來實現(xiàn)對ACL的訪問，而TCAM正好滿足這種需求。TCAM在ACL中的應用放棄了原來對ACL表項的逐條查找匹配算法，實用特定硬件搜索，可以在極短時間即可完成對每條語句高達幾百比特位的ACL列表的搜索，從而大大提高了對ACL表的查找速度。

現(xiàn)有交換機、路由器中在實現(xiàn)對ACL表進行查找時，需要滿足多次ACL查找，并且，每一次的ACL查找可以訪問所有的TCAM寄存器，如圖1所示，ACL物理查找寄存器單元同TCAM寄存器單元做全連接(Full-Mesh)，實現(xiàn)每次ACL查找都能夠訪問所有的TCAM寄存器單元，圖中所示為4次ACL查找，需要16條硬件連線，才能實現(xiàn)每次ACL查找訪問所有的TCAM寄存器單元。隨著ACL查找次數(shù)的增多，ACL物理查找寄存器單元同TCAM寄存器單元之間的硬件連線也相應的增長，若ACL查找數(shù)目為p，則硬件連線的數(shù)目為m＝2^∧p。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中實現(xiàn)ACL查找時，硬件開銷較大，并且，隨著ACL查找數(shù)目的增多，硬件連線以冪指數(shù)的方式增加，硬件開銷較大，亟需一種解決方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于TCAM資源綁定的查找ACL實現(xiàn)方法及裝置，能夠減小硬件開銷，提高查找效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案：一種基于TCAM資源綁定ACL的實現(xiàn)裝置，所述裝置包括：

至少一個TCAM寄存器單元，所述TCAM寄存器用于存放ACL表項；

至少一個ACL物理查找寄存器單元，所述ACL物理查找寄存器與所述TCAM寄存器相連接；以及

至少一個ACL邏輯查找寄存器單元，所述ACL邏輯查找寄存器單元與所述ACL物理查找寄存器單元相連接，通過相應配置命令控制所述ACL邏輯查找寄存器單元來訪問ACL物理查找寄存器單元，實現(xiàn)對TCAM寄存器單元進行ACL表項查找。

優(yōu)選地，所述ACL物理查找寄存器單元與所述TCAM寄存器單元一一對應連接。

優(yōu)選地，所述ACL邏輯查找寄存器單元與ACL物理查找寄存器單元之間關(guān)系為1：N，1個ACL邏輯查找寄存器單元能夠訪問N個ACL物理查找寄存器單元，其中，N為ACL物理寄存器單元的數(shù)量。

優(yōu)選地，所述ACL邏輯查找寄存器單元的數(shù)量不小于ACL物理查找寄存器單元的數(shù)量。

優(yōu)選地，所述配置命令包括如下命令：

AclLogicLookup K En[N-1：0]，其中，K表示第K個ACL邏輯查找寄存器，N表示N個TCAM寄存器單元。

一種基于TCAM資源綁定查找ACL的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1，根據(jù)需求設(shè)定ACL邏輯寄存器單元數(shù)量；

S2，對所述ACL邏輯寄存器執(zhí)行相應配置命令，查找對應的ACL物理查找寄存器單元；

S3，所述ACL物理查找寄存器單元查找對應的TCAM寄存器單元，進行ACL表項查找。

優(yōu)選地，所述ACL物理查找寄存器單元與所述TCAM寄存器單元一一對應連接。

優(yōu)選地，所述ACL邏輯查找寄存器單元與ACL物理查找寄存器單元之間關(guān)系為1：N，1個ACL邏輯查找寄存器單元能夠訪問N個ACL物理查找寄存器單元，其中，N為ACL物理寄存器單元的數(shù)量。

優(yōu)選地，所述ACL邏輯查找寄存器單元的數(shù)量不小于ACL物理查找寄存器單元的數(shù)量。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述配置命令包括如下命令：

AclLogicLookup K En[N-1：0]，其中，K表示第K個ACL邏輯查找寄存器，N表示ACL物理查找寄存器單元的數(shù)量。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明所揭示的基于TCAM資源綁定ACL的實現(xiàn)方法及裝置，無需在ACL物理查找寄存器單元與TCAM寄存器單元使用全連接(Full-Mesh)，有效地降低交換芯片或者路由器芯片的復雜度和成本，并且，降低了查找ACL表項時的硬件開銷，提高了查找效率。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的ACL查找結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的ACL查找裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的配置4次ACL查找結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的配置2次ACL查找結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的配置2次ACL查找邏輯效果框圖示意圖；

圖6是本發(fā)明的ACL查找方法流程圖示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。

結(jié)合圖2所示，本發(fā)明所揭示的一種基于TCMA資源綁定查找ACL的實現(xiàn)裝置，所述裝置包括至少一個TCAM寄存器單元，至少一個ACL物理查找寄存器單元，以及至少一個ACL邏輯查找寄存器單元，其中，所述TCAM寄存器單元與所述ACL物理查找寄存器單元相連接，本實施例中，TCAM寄存器單元與ACL物理查找寄存器單元通過硬件連線進行連接，并且，優(yōu)選地，所述TCAM寄存器單元與ACL物理查找寄存器單元一一對應連接，即，如圖所示，每個TCAM寄存器單元通過硬件連線連接一個ACL物理查找寄存器單元；

所述ACL邏輯查找寄存器單元與ACL物理查找寄存器單元通過邏輯連線進行連接，具體的，通過相應的配置命令來控制ACL邏輯查找寄存器單元與ACL物理查找寄存器單元之間的邏輯連線，實現(xiàn)ACL邏輯寄存器單元訪問ACL物理查找寄存器單元，進一步對TCAM寄存器單元中的ACL表項進行查詢，所述ACL邏輯查找寄存器單元與ACL物理查找寄存器單元之間關(guān)系為1：N，即，1個ACL邏輯查找寄存器單元能夠訪問N個ACL物理查找寄存器單元，其中，N為ACL物理查找寄存器單元的數(shù)量，相應的配置命令為AlcLogicLookup K En[N-1：0]＝Nb`0000....N，當ACL邏輯查找寄存器單元需要使能查找某一ACL物理查找寄存器單元時，只需將對應的二進制數(shù)置為1即可。

進一步地，本發(fā)明所述的裝置中，由于ACL物理查找寄存器單元與TCAM寄存器單元存在一一對應的關(guān)系，而非full-mesh連接，因此，可以減少硬件的開銷并且降低交換芯片、以及路由器芯片的復雜度和成本，同時，ACL邏輯寄存器的的數(shù)量可以根據(jù)實際工作需要進行添加，并且所述ACL邏輯寄存器的數(shù)量不大于TCAM寄存器單元的數(shù)量。

本實施例中，以4個TCAM寄存器單元、4個ACL物理查找寄存器單元，以及4個ACL邏輯查找寄存器單元為例，對本發(fā)明所揭示的基于TCAM資源綁定的ACL實現(xiàn)方法及裝置進行詳細的說明。

如圖3所示，本實施例中將所述4個TCAM寄存器單元依次編號為TCAM#0，TCAM#1，TCAM#2，TCAM#3，將所述ACL物理查找寄存器單元依次編號為ACL Lookup#0，ACL Lookup#1，ACL Lookup#2，ACL Lookup#3，將所述ACL邏輯查找寄存器單元依次編號為ACL Logic Lookup#0，ACL Logic Lookup#1，ACL Logic Lookup#2，ACL Logic Lookup#3，其中，TCAM#0與ACL Lookup#0，TCAM#1與ACL Lookup#1，TCAM#2與ACL Lookup#2，以及TCAM#3與ACL Lookup#3通過硬件連線進行連接，4個ACL邏輯寄存器單元與4個ACL物理查找寄存器單元通過邏輯連線進行連接，每次ACL查找時，都可以訪問1次、2次、3次或4次ACL物理查找寄存器單元，具體的，通過對每個ACL邏輯查找寄存器單元進行相應的配置實現(xiàn)ACL查找，其配置命令如下：

AclLogicLookup0EN[3：0]；

AclLogicLookup1EN[3：0]；

AclLogicLookup2EN[3：0]；

AclLogicLookup3EN[3：0]；

每個ACL邏輯查找寄存器單元使能時，有4位二進制數(shù)，分別控制ACL邏輯查找寄存器單元訪問ACL物理查找寄存器單元進行物理查找。

更進一步的，為了控制同一次邏輯查找中，多次物理查找結(jié)果的優(yōu)先級，本實施例中，通過設(shè)置TCAM寄存器單元的優(yōu)先級，優(yōu)選地，TCAM#0＞TCAM#1＞TCAM#2＞TCAM#3，當然，還可以通過另外增加相應數(shù)量的寄存器定義優(yōu)先級。

如圖3所示，配置4次ACL查找，每次ACL邏輯查找寄存器單元控制一次ACL物理查找寄存器單元，具體配置命令如下，

AclLogicLookup0En[3：0]＝4`b0001；

AclLogicLookup1En[3：0]＝4`b0010；

AclLogicLookup2En[3：0]＝4`b0100；

AclLogicLookup3En[3：0]＝4`b1000；

通過上述方式對每個ACL邏輯寄存器單元進行配置，能夠?qū)崿F(xiàn)每次ACL邏輯查找只能通過一個ACL物理查找寄存器單元訪問一個TCAM寄存器單元。

更進一步地，如圖4所示，配置2次ACL查找，具體配置命令如下；

AclLogicLookup0En[3：0]＝4`b0011；

AclLogicLookup1En[3：0]＝4`b0000；

AclLogicLookup2En[3：0]＝4`b1101；

AclLogicLookup3En[3：0]＝4`b0000；

通過上述方式對每個ACL邏輯寄存器單元進行配置，ACL Logic Lookup#0控制2次ACL物理查找寄存器單元進行物理查找，ACL Logic Lookup#2控制2次ACL物理查找寄存器單元進行物理查找，4個TCAM寄存器單元都可以被訪問，通過上述方式進行配置，只需通過2次ACL邏輯查找就能夠?qū)?個TCAM寄存器單元進行查找后，有效的減少了硬件的開銷。

由于設(shè)置了TCAM寄存器單元的優(yōu)先級，在ACL查找結(jié)果中，可能出現(xiàn)不同，本實施例中，以ACL Logic Lookup#0為例，對ACL查找結(jié)果進行進一步的說明；

在ACL Logic Lookup#0中，TCAM#0和TCAM#1都會被查找，會產(chǎn)生4中結(jié)果，具體的，

1：TCAM#0和TCAM#1都未查詢到相關(guān)的ACL表項，則無需對報文執(zhí)行相應的處理；

2：TCAM#0查詢到相關(guān)的ACL表項，TCAM#1中未查詢到相關(guān)的ACL表項，則使用TCAM#0中的ACL表項對報文執(zhí)行相應的處理；

3：TCAM#0未查詢到相關(guān)的ACL表項，TCAM#1查詢到相關(guān)的ACL表項，則使用TCAM#1中的ACL表項對報文執(zhí)行相應的處理；

4：TCAM#0和TCAM#1都查詢到相關(guān)的ACL表項，由于TCAM#0的優(yōu)先級大于TCAM#1的優(yōu)先級，則使用TCAM#0中的ACL表項對報文執(zhí)行相應的處理。

因此，軟件設(shè)計時，無需感知TCAM#0和TCAM#1，只需要都當做TCAM#0來處理，看到的TCAM大小變?yōu)樵瓉淼?倍，配置ACL表項時，優(yōu)先級高的配置到TCAM頂部，優(yōu)先級低的配置到TCAM底部，邏輯效果如圖5所示，

如圖6所示，一種基于TCAM資源綁定查找ACL的實現(xiàn)方法，所述方法包括如下步驟：

S1，根據(jù)需求設(shè)定ACL邏輯寄存器單元數(shù)量；

S2，對所述ACL邏輯寄存器進行相應配置，查找對應的ACL物理查找寄存器單元；

S3，所述ACL物理查找寄存器單元查找對應的TCAM寄存器單元，進行ACL查找。

其中，所述ACL邏輯寄存器單元的數(shù)量不大于TCAM寄存器的數(shù)量。

對所述ACL邏輯寄存器進行配置，其配置命令如下：

AclLogicLookup K En[N-1：0]，其中，K表示第K個ACL邏輯查找寄存器，N表示ACL物理查找寄存器單元的數(shù)量。

本發(fā)明所揭示的基于TCAM資源綁定的ACL實現(xiàn)方法及裝置，無需在ACL物理查找寄存器單元與TCAM寄存器單元使用全連接(Full-Mesh)，有效地降低交換芯片或者路由器芯片的復雜度和成本，并且，降低了查找ACL表項時的硬件開銷，提高了查找效率，同時，本發(fā)明所述的裝置擴展性好，后續(xù)需要增加ACL查找數(shù)目時，增加硬件連線數(shù)目和ACL查找數(shù)目是線性相關(guān)，而不是冪指數(shù)相關(guān)；并且本發(fā)明所述的方法中，只需要增加對應的邏輯連線的ACL邏輯查找控制寄存器單元，ACL查找結(jié)果無需新增邏輯，可以沿用既有的邏輯完成。

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)明保護范圍應不限于實施例所揭示的內(nèi)容，而應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。