摘要
为了实现网络流的线速转发,高性能交换机普遍采用三态内容寻址存储器(TCAM)来构建其包分类引擎.针对TCAM功耗高的问题,近年来出现了许多低功耗索引方案,实现了TCAM存储块的选择性激活以降低功耗,但这些索引方案普遍采用自底向上的局部优化算法来构建,无法有效实现流表规则的均匀划分,严重影响了TCAM的存储效率及功耗降低效果.提出并实现了一种基于决策树映射的TCAM低功耗索引方案,在极大降低功耗的同时提升了TCAM的存储效率.利用规则普遍存在的小域特征,将原始规则集划分为若干个规则子集,然后针对各个子集的特征域,采用自顶向下的方式分别构建平衡决策树,最后通过对各个决策树进行贪心遍历,从而得到TCAM索引列表.实验表明,针对规模为十万条的规则集,算法在仅使用额外1.3％存储空间开销的同时实现了98.2％的功耗降低.
基金项目
国家自然科学基金(61671001)
国家重点研发计划项目(2016YFB0800101)
国家重点研发计划项目(2017YFB0803204)
鹏城实验室项目(PCL2018KP001)
广东省重点领域研发计划项目(2019B010137001)
深圳市基础研究课题(JCYJ20170306092030521)
中国博士后科学基金(2020TQ0158)
中国博士后科学基金(2020M682825)
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