[发明专利]用于在网络交换机中利用集中式存储器池的表搜索的装置和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年4月30日提交的美国临时申请序列第61/817,810号的优先权，通过引用将其全文引用于此。

技术领域

本申请涉及网络环境中的通信。更具体地，本发明涉及在高速网络处理单元中执行表搜索。

背景技术

在网络交换单元中的表搜索的示例包括：用于媒体接入控制(MAC)地址查找的哈希操作，用于因特网协议(IP)路由的最长前缀匹配(LPM)，用于接入控制列表(ACL)的通配符匹配(wild-card matching)以及用于控制数据的直接存储访问。

在市场上已经出现软件定义网络(SDN)。SDN允许通过对低层功能性进行抽象来管理网络。这是通过将执行关于业务发往何处的判决的系统(控制平面)从将业务转发到选定的目的地的低层系统(数据平面)去耦合来实现的。

表搜索如软件所见是处于灵活控制路径的核心。交换机执行对每个进入分组的查找，并且执行由搜索命中结果指示的动作或者由表搜索失败指示的默认动作。

由于表搜索对于SDN是至关重要的，将期望提供用于执行这类搜索的技术。

发明内容

网络交换机包括在第一处理器核中的分组处理单元。接口模块被连接到分组处理单元。接口模块支持统一的表搜索请求接口以及统一的表搜索响应接口。公共存储器池被连接到接口模块。公共存储器池包括可被配置为支持多个并行表搜索请求的各种存储器类型。

附图说明

如在附图中所示，前述内容将从以下对于本发明的示例性实施方式的更具体的描述中更明显，在附图中类似的参考标号在不同的视图中指代相同的部件。

图1图示根据本发明实施方式所配置的网络交换机。

图2图示根据本发明实施方式所利用接口模块和公共存储器池。

图3图示根据本发明实施方式所利用的示例性接口模块和公共存储器池。

图4图示根据本发明的实施方式所利用的表搜索配置信息。

图5图示与本发明的实施方式关联的通用表搜索参数。

图6图示与本发明的实施方式关联的直接表访问搜索参数。

图7图示与本发明的实施方式关联的哈希搜索参数。

图8图示与本发明的实施方式关联的TCAM搜索参数。

图9图示根据本发明的实施方式所利用的TCAM架构。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施方式所配置的网络交换机100。网络交换机100包括业务管理器101以及一个或多个分组处理单元102_1至102_N，其向分组修改器104分发处理的分组。这些组件形成核106_1。每个核可以存在多个实例，诸如106_1至106_N。接口模块108提供到公共存储器池110的接口。正如从以下讨论中将理解的，该架构支持用于多核网络交换机的集中式表搜索引擎。每个核106可以利用相同的接口模块108和公共存储器池110。

该架构通过统一的请求和结果接口支持多个平行表搜索。公共存储器池110支持对于存储器资源的有效使用。正如以下所讨论的，该架构还灵活地生成搜索键值，以利用不同尺寸的搜索键值来执行不同类型的表搜索。还可以支持混合表搜索。

图2图示了接口模块108包括一组存储器搜索逻辑接口200_1至200_N。每个存储器搜索逻辑接口200遵循统一的表请求接口格式和统一的表响应接口格式。每个存储器搜索逻辑接口200进行独立请求。因此，公共存储器池110处理大量并行请求。

公共存储器110包括各种存储器类型202_1至202_N。存储器类型可以包括直接存取存储器(例如，静态随机存取存储器(SRAM)以及三态内容可寻址存储器(TCAM)。TCAM支持对于存储的数据字中一个或多个比特的“不关注”或“X”态。这增加了灵活性，但是增加的灵活性是以超过两态存储器的附加成本而获得的，因为TCAM编码三个可能的状态而不是两个。TCAM经常被用于最长前缀匹配和存取控制列表搜索。TCAM是昂贵的交换组件。正如以下所讨论的，本发明的实施方式灵活地利用了TCAM资源。