發(fā)布時間：2021-03-03 03:43

　　隨著社會信息化步伐的加快,信息通訊的重要性正在逐步突顯。作為信息通訊形式之一的網(wǎng)絡(luò)通訊扮演著重要角色。當(dāng)前,光纖技術(shù)的出現(xiàn),使得點(diǎn)對點(diǎn)的信息傳輸速度達(dá)到了幾百Gbps,這信息傳輸帶寬已經(jīng)能夠滿足現(xiàn)在的信息傳輸量。然而,作為網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)站的路由器限制了網(wǎng)絡(luò)的整體速度。目前,實(shí)際路由速度才幾十個Gbps,遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足信息通訊的帶寬要求。因此,研究快速、高效的路由架構(gòu)及相應(yīng)的更新算法在路由表的查找、刪除、插入/更新等技術(shù)中具有重要的意義。本文著力于研究快速、有效的路由架構(gòu)及對應(yīng)的算法,主要工作有:1)針對軟件路由速度慢和硬件路由擴(kuò)展性弱、內(nèi)存小、價格昂貴等缺點(diǎn),提出一種基于GPU并行多Hash動態(tài)IP查找架構(gòu)。該架構(gòu)包含兩部分,第一部分是Host端與Device端的數(shù)據(jù)傳輸,其中包括將CPU預(yù)處理的IP數(shù)據(jù)包頭部信息傳給GPU和返回處理完后的結(jié)果給CPU兩部分;第二部分是GPU對IP數(shù)據(jù)包頭部信息的處理。首先,CUDA提供了 Host端與Device端的數(shù)據(jù)傳輸模塊;另外,我們依據(jù)IP地址前綴長度的分布特性對相同長度的IP地址Hash索引后,存儲于相應(yīng)的數(shù)組。同時,我們用另外一個表順序存儲沖突的... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?２?ＣＡＭ基本存儲單元??Ｔｅｒｎａｒｙ?Ｃｏｎｔｅｎｔ?Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ?Ｍｅｍｏｒｙ（ＴＣ?ＡＭ）是一種三態(tài)內(nèi)容尋址存儲器，是??從ＣＡＭ發(fā)展而來的

器中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行比對查詢，查詢結(jié)果即匹配項(xiàng)的物理地址。由于上述的匹配??過程是在硬件中完成，所以需要特定的匹配電路，對每個存儲位進(jìn)行比對。ＣＡＭ??的管線結(jié)構(gòu)使得每個時鐘周期都可以進(jìn)行搜索操作。圖２．?２和圖２．?３分別展示了??ＣＡＭ和ＴＣＡＭ的基本存儲單元。??ＶＣＣ??ＫＥＹ??Ｍａｔｃｈｌｉｎｅ??．—．?ｆ?＼?．?Ｉ?〇???ＳＲＡＭ?ｃｅｌｌ?｜????＾??Ｄａｔａ????ＭＡＳＫ?Ｍａｓｋ???Ｍａｔｃｈ??ＳＲＡＭ?１?＆?！?＾?—???１?１?名??Ｍａｔｃｈ＝（ｋｅｙ＾Ｄａｔａ）＆Ｍａｓｋ?—??Ｍａｔｃｈｌ?ｉｎｅ＝！?Ｍａｔｃｈ??；?ｆｊ??真值表??丨－??：．．．??Ｋｅｙ?Ｍａｓｋ?Ｄａｔａ?Ａｃｔｕａｌ?Ｄａｔａ?Ｍａｔｃｈｌｉｎｅ??０?０?０?；?Ｄｏ?ｎｏｔ?ｃａｒｅ?１??０?０?１?丨?Ｄｏ?ｎｏｔ?ｃａｒｅ?１??０?！?１?１?０?０?１??ｉ?ｉ?！????０?１?１?１?０??Ｉ?Ｉ?；???１?０?０?Ｄｏ?ｎｏｔ?ｃａｒｅ?１??????ｉ??：??１?０?１?Ｄｏ?ｎｏｔ?ｃａｒｅ?１??１?１０?０?０??丨?１?ｉ?１?＞?！?ｉ?ｉ?１??圖２．?３?ＴＣＡＭ基本存儲單元??Ｆｉｅｌｄ?—?Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ?Ｇａｔｅ?Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）

ＴＣＡＭ能夠以高速的查找速度實(shí)現(xiàn)在一個時鐘周期內(nèi)對路由表的所有表項(xiàng)??進(jìn)行一次并行查找。在ＴＣＡＭ中，每個單元具有三種邏輯狀態(tài)：“０”，“１”和??圖２．?５展示一種典型的ＮＯＲ型ＴＣＡＭ單元，在這種結(jié)構(gòu)中，三種邏輯狀態(tài)由兩??片ｌ－ｂｉｔ６－ＴＳＲＡＭ?（Ｄ〇和Ｄｉ）單元進(jìn)行表示。通常來說，ＴＣＡＭ的“０”，“１”和??三種狀態(tài)分別對應(yīng)（Ｄ〇

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Leaf-TCAM:一種并行IP路由查找方法及性能分析[J]. 朱國勝,余少華,戴錦友.  計算機(jī)科學(xué). 2010(04)



本文編號：3060529