摘要：该文基于布鲁姆过滤器算法和三态内容寻址存储器(Ternary Content Addressable Memory,TCAM)技术提出一种高效范围匹配方法,解决了目前TCAM范围匹配方案存在的存储利用率低、功耗大的问题。设计基于最长共同前缀的分段匹配算法(Segmented Match on Longest Common Prefix,SMLCP)将范围匹配拆分为前缀匹配和特征区间比对两步,TCAM空间利用率达到100%。根据SMLCP算法设计了BF-TCAM模型,使用布鲁姆过滤器对关键字过滤,屏蔽无关项参与比较,大幅降低功耗。使用流水线缩短关键路径长度,使查找操作在一个时钟周期内完成。研究结果表明,所提方法实现了零范围扩张,工作功耗较传统TCAM降低50%以上。

摘要：在高安全要求的网络环境中,多种类型的网络设备均需要部署基于规则的访问控制功能。访问控制列表通过五元组进行规则匹配,实现对网络报文的筛选、过滤、处理、控制等操作。如何利用有限的资源实现更高查表性能、更多规则数量的访问控制列表,是相关设备的关键技术之一。通过分析网络通信设备中访问控制列表的一般工作流程,文章提出了一种改进的基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现的访问控制列表并行查找设计方法,并详细阐述了具体模块的实现方案。实验结果表明,该方案可以充分利用FPGA的存储与逻辑资源,实现较大规模的支持范围匹配的规则表项,并可以支持10 Gpbs速率等级网络通信的查表需求。

摘要：针对现有范围编码方案三态内容寻址存储器(TCAM)利用率不高及更新性能差问题,提出一种混合范围编码方案(Hybrid-RES),根据扩展系数和出现频率,采用纵向或横向扩展编码策略对范围字段进行编码。纵向扩展编码策略利用格雷码的对称映射特征设计一种格雷范围编码算法,对纵向扩展出TCAM表项数目较多的范围字段采用横向扩展编码策略。理论分析和实验结果表明,Hybrid-RES可以较大地提高TCAM利用率,同时获得较好的更新性能。

摘要：流分类指根据IP包的五元组信息在规则表中进行匹配分类。某网络密码机使用通用处理器进行流分类和报文处理,但现有流分类算法无法在通用处理器上同时支持五元组线速范围匹配和规则库实时更新。论文基于软硬件协同方式解决该问题,对数据流首包基于FPGA进行范围匹配并在CPU侧建立流表,后续包则基于CPU进行流表哈希匹配,并设计了规则库和流表同步更新机制,可满足万兆线速流分类要求且显著降低计算开销和通信开销。

摘要：通过增加一些规则来最终减少规则转换的冗余问题,并设计一种算法实现这种优化。在优化后的规则库、单维上用决策树方法查找,结果以位向量的方式存放,保持了算法的高速度,同时有效地节省了空间。