[发明专利]三态内容寻址存储器(TCAM)查询方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及数据查表技术领域，具体涉及一种三态内容寻址存储器(TCAM)查询方法和装置。

背景技术

在现代通信设备中，正迅速朝数据业务发展，而查表是其实现的一项重要技术，其中TCAM(Ternary Content Addressable Memory，三态内容寻址存储器)/CAM(Content Addressable Memory，内容寻址存储器)查表是大多设计者一种通用的选择。

当前，通用设计通常采用专用的集成芯片作为TCAM/CAM表，然而其昂贵的价格以及欠缺的灵活性大大影响了它的应用，尤其在需要多个低容量TCAM/CAM的场景下，充分暴露了它的缺点。

现有的技术采用需查找关键字进行直接匹配的方式实现，虽然查表的时间只需要很短的几个时钟周期内，但消耗太多ram资源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种三态内容寻址存储器(TCAM)查询方法和装置，以解决消耗资源较多的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种三态内容寻址存储器(TCAM)查询方法，该方法包括：

配置步骤，配置TCAM表项，所述TCAM表项包括表项关键字和N位的索引，其中所述索引包括高n1位和低n2位，其中N＝n1+n2；

组合关键字生成步骤，生成组合关键字，所述组合关键字包括根据需查找信息生成的第一关键字和n1位的第二关键字；

表项匹配步骤，根据所述组合关键字匹配TCAM表项，得到匹配的索引的低n2位，其中所述组合关键字中的第一关键字与所述TCAM表项中的表项关键字匹配，所述第二关键字与所述TCAM表项中的索引的高n1位匹配；

结果输出步骤，将所述匹配的索引低n2位以及与所述匹配的索引低n2位对应的索引高n1位一起作为查表结果输出。

进一步地，所述组合关键字生成步骤中生成M个组合关键字，所述表项匹配步骤依次根据该M个组合关键字进行匹配；或，所述组合关键字生成步骤中生成一个组合关键字，所述表项匹配步骤根据该组合关键字进行匹配，若匹配不成功则返回所述组合关键字生成步骤生成下一组合关键字，直至匹配成功后执行所述结果输出步骤。

所述n1位第二关键字是采用遍历方式生成，包括但不限于按序递加或递减生成。

优选地，所述TCAM表项中的索引低n2位采用独热(one-hot)码表示，所述表项匹配步骤中，匹配成功后，将所述独热码表示的索引低位转换为索引低n2位。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种三态内容寻址存储器(TCAM)查询装置，该装置包括：

管理模块，用于配置TCAM表项，所述TCAM表项包括表项关键字和N位的索引，其中所述索引包括高n1位和低n2位，其中N＝n1+n2；

组合关键字生成模块，用于生成组合关键字，所述组合关键字包括根据报文中需查找信息生成的第一关键字和n1位第二关键字；

表项匹配模块，用于根据所述组合关键字匹配TCAM表项，得到匹配的索引的低n2位，其中所述组合关键字中的第一关键字与所述TCAM表项中的表项关键字匹配，所述第二关键字与所述TCAM表项中的索引的高n1位匹配；

结果输出模块，用于将所述匹配的索引低n2位以及与所述匹配的索引低n2位对应的索引高n1位一起作为查表结果输出。

本发明查询方法和装置通过生成用于匹配索引高位的第二关键字，并进一步生成组合关键字，针对组合关键字进行查表处理的方式，节省ram资源，特别在查表时间要求不高的场景下，该装置的优点得到了充分的体现。

附图说明

图1为本发明三态内容寻址存储器(TCAM)查询方法的示意图；

图2为本发明三态内容寻址存储器(TCAM)查询装置的模块结构示意图；

图3为本发明装置的应用实例的电路图。

具体实施方式

如图1所示，本发明三态内容寻址存储器(TCAM)查询方法包括：

步骤101：配置步骤，配置TCAM表项，所述TCAM表项包括表项关键字和N位的索引，其中所述索引包括高n1位和低n2位，其中N＝n1+n2；

所述TCAM表项中的表项关键字是配置关键字经配置掩码处理后得到的。

步骤102：组合关键字生成步骤，生成组合关键字，所述组合关键字包括根据报文中需查找信息生成的第一关键字和n1位第二关键字(也称为索引高位关键字)；