[发明专利]用于网络交换机中的表老化的方法和装置

说明书

本发明的实施例涉及一种集中式表老化模块，该集中式表老化模块高效地和灵活地利用嵌入式存储器资源，并且该集中式表老化模块实现和促进分离的网络控制器。集中式表老化模块使用嵌入式存储器资源来并行执行表的老化。表老化模块执行年龄标记过程和年龄刷新过程。存储器资源包括年龄标记存储器和年龄屏蔽存储器。向年龄标记存储器应用年龄标记。年龄屏蔽存储器提供关于表条目的老化的每条目控制粒度。

技术领域

本发明涉及高速网络交换机中的表老化(table aging)。更具体地，本发明涉及用于网络交换机中的表老化的方法和装置。

背景技术

现有技术的网络交换机实施表老化。具体而言，在分组处理阶段期间，在某个表处完成查找。该表中的匹配的条目被标注为命中。在存储器中存储用于所有表条目的条目命中信息。周期性硬件或者软件过程监控条目命中信息。如果表条目未被命中一段时间则可以执行动作。例如，MAC地址的老化被用来驱逐和更新转发表条目。在一些其它情况下，这一机制可以用于网络调试。

现有技术的网络交换机分配用来老化固定表集合的固定存储器集合。在现代片上系统(SOC)设计中，嵌入式存储器的面积和功率预算通常主导总芯片预算。作为结果，高效地和灵活地利用有限的存储器资源是关键的。

软件定义的联网(SDN)已经作为对行业的颠覆性创新而出现。它提倡网络设备的控制平面和高速数据平面的分离。传统上在专门化的硬件交换机芯片中完成网络的控制，诸如流管理、路由更新、表老化。然而，在新的SDN时代中，这些复杂化的功能被移入分离的控制器中。这样的改变需要一种用于数据平面，最特别地是网络交换机芯片的架构和实现方式的新的和不同的方法。

发明内容

本发明的实施例涉及一种集中式表老化模块，该集中式表老化模块高效地和灵活地利用嵌入式存储器资源，并且该集中式表老化模块实现和促进分离的网络控制器。集中式表老化模块使用嵌入式存储器资源来并行执行表的老化。表老化模块执行年龄标记过程和年龄刷新过程。存储器资源包括年龄标记存储器和年龄屏蔽存储器。向年龄标记存储器应用年龄标记。年龄屏蔽存储器提供关于表条目的老化的每条目控制粒度。

在一个方面中，提供一种网络交换机。该网络交换机包括至少一个核，该至少一个核包括多个处理单元。网络交换机也包括片上存储器，该片上存储器存储多个搜索表。多个处理单元与片上存储器通信以执行表搜索。网络交换机也包括表老化模块，表老化模块包括它自身的嵌入式存储器。表老化模块能够老化多个搜索表中的任何搜索表。在一些实施例中，一旦存在搜索表命中，表老化模块从对应搜索请求接收表ID和命中地址。

在一些实施例中，表老化模块执行年龄标记过程和年龄刷新过程。每当对应的搜索表命中发生时，年龄标记过程将年龄存储器位设置为被标记(例如，为1)。年龄刷新过程检查与搜索表对应的所有年龄存储器位。检查基于配置的周期时间周期性地发生或者由软件具体地触发。当年龄存储器位为未标记(例如，为0)时，向软件通知相应表条目过时，并且当年龄存储器位被标记(例如，1)时，年龄存储器位被重置为未标记(例如，0)，以为下一轮的年龄标记和年龄刷新做准备。

在一些实施例中，网络也包括由表老化模块使用的老化配置集合。老化配置集合包括配置、年龄简档和中央老化存储器池。

在一些实施例中，多个搜索表中的每个搜索表在老化配置中的一个老化配置中并且包括老化启用位和指向年龄简档中的一个年龄简档的指针。

在一些实施例中，年龄简档中的每个年龄简档都指定用于搜索表的刷新时间段并且指定中央老化存储器池中的老化存储器分配。中央老化存储器池是嵌入式的。备选地，中央老化存储器池是片上存储器的一部分。