[发明专利]用于TCAM共享的架构

说明书

本发明的各实施方式总体上涉及一种用于TCAM共享的架构。具体地，本公开的各方面提供了一种分组处理系统。所述分组处理系统包括多个处理单元、三态内容可寻址存储器(TCAM)引擎和接口。所述多个处理单元被配置为处理从计算机网络接收的分组，并执行关于所接收的分组的动作。该动作响应于规则表中的查找被确定以确定要应用到所接收的分组的规则。所述TCAM引擎具有定义TCAM存储器空间的相应子集的多个TCAM组来存储规则。所述接口被配置为可选择地将TCAM组与处理单元相关联。所述关联可被配置为向处理单元的分组分配TCAM存储器空间的子集，来由处理单元共享TCAM存储器空间。

通过引用并入

本公开要求2013年1月30日提交的美国临时申请No.61／758,497的“Architecturefor TCAM Sharing”的权益，通过引用将其全文并入本文。

背景技术

在此处提供对背景技术的描述是用于从整体上给出本公开上下文的目的。就在此背景技术部分中描述的工作而言的、本发明发明人的工作，以及在递交时不以其他方式作为现有技术的描述的方面，并不显式或隐式承认其是本公开的现有技术。

通常，内容可寻址存储器(CAM)用于各种应用中，以提供相对快速的精确匹配搜索能力。在一个例子中，网络设备(如网络交换机、路由器等)包括三态CAM(TCAM)来为各种功能存储用于多个交换规则的标准，例如分组解析、服务分配的质量、安全性、转发、过滤等。在一个例子中，标准包括需求，例如范围需求、精确匹配需求等等，这占用一个或多个TCAM词条，而TCAM词条的地址指向与标准相关联的操作码。当网络设备接收分组时，提取分组的属性以形成搜索关键字。搜索关键字与多个TCAM词条进行比较，通常来说，搜索关键字与多个TCAM词条的比较在单个时钟周期中并行地执行，以在单个搜索操作中从TCAM词条中找到匹配词条。匹配词条的地址指向操作码。根据该操作码，网络设备在分组上采取指定的操作。

发明内容

本公开的方面提供了一个分组处理系统。所述分组处理系统包括多个处理单元、三态内容可寻址存储器(TCAM)引擎和接口。所述多个处理单元被配置为处理从计算机网络接收的分组，并执行关于所接收的分组的动作。该动作响应于规则表中的查找被确定以确定要应用到所接收的分组的规则。所述TCAM引擎具有定义TCAM存储器空间的相应子集的多个TCAM组(bank)来存储规则。所述接口被配置为可选择地将TCAM组与处理单元相关联。所述关联可被配置为给处理单元的群组分配TCAM存储器空间的子集，来由处理单元共享TCAM存储器空间。

在一个实施例中，网络设备包括控制器，所述控制器被配置为接收处理单元的存储器空间需求的指示，并配置所述接口以基于所述指示为处理单元的群组分配TCAM存储器的子集。在一个示例中，所述控制器被配置为控制所述可配置接口，将TCAM组与应用中的活动处理单元相关联。例如，所述控制器被配置为接收指示存储器空间需求的处理单元的活动信息，并根据该活动信息控制所述接口以向处理单元的群组分配存储器空间的子集。

在一个示例中，所述接口被配置为将两个或更多个处理单元关联到处理群组中，并为该处理群组分配TCAM组的一个相同子集，以在通常适用于两个或更多个处理单元的规则中执行查找。此外，在一个示例中，所述接口被配置为将另一处理单元关联到另一处理群组中，并且当另一个处理单元应用来自两个或更多个处理单元的不同规则时，为另一个处理群组分配TCAM组的另一子集。

根据本公开的一个方面，基于搜索关键字大小要求，两个或更多个TCAM组的词条耦合以形成TCAM组群组，该TCAM组群组被配置为当搜索关键字匹配耦合的词条时输出耦合的词条的索引。此外，所述接口被配置为基于处理群组的许多规则词条需求，将一个或多个TCAM组群组与处理单元的处理群组相关联。在一个示例中，所述接口被配置为当TCAM组群组关联到单个结果时，基于TCAM组群组的优先权顺序而选择来自TCAM组群组中的一个TCAM组的输出。在另一个示例中，所述接口被配置为当TCAM组群组关联到不同的结果时输出TCAM组群组的相应输出。