[发明专利]一种三态内容寻址存储器TCAM转发单播查表方法

权利要求书

1.一种三态内容寻址存储器TCAM转发单播查表方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)逻辑仲裁

根据报头处理的查表请求和处理机接口单播输入FIFO的状态确定当前应执行的工作是搜索查表还是表项更新，当报头处理有查表请求时，进入步骤(3)的搜索查表流程，然后再进入步骤(4)的数据选择流程；当前查表结束且报头处理没有新的查表请求时，判断处理机接口单播输入FIFO是否己有一条表项，有则先进入步骤(2)的表项更新流程，然后再进入步骤(4)的数据选择流程；

(2)表项更新

完成单播表项更新的过程，使得TCAM表项与SRAM表项一致；

(3)搜索查表

完成单播搜索查表；

步骤(2)中，首先根据单播表项更新指令判断是读表项还是写或删除表项，然后根据报头格式判断是IPv4表项还是IPv6表项，若是IPv4表项，则按照第一种情况设计的表项结构进行表项更新，否则按照第二种情况设计的表项结构进行表项更新；若为读表项，还将读出的数据按照设计的格式写到单播输出FIFO中；

第一种情况中：对于IPv4表项，配置方法为一个IPv4地址配置一个TCAM表项，如表1所示：

表1 IPv4配置TCAM表项

71：32	31：0
40位填充	32位IPv4地址

第一种情况中，在一条TCAM表项中存储两个IPv4单播转发表，则表项结构设计如表2所示：

表2 IPv4地址表项结构

第二种情况为：对于IPv6单播表项，按照目的IP地址查表，对于IPv6组播表项，按照源IP地址查表，二者统称为IPv6查表地址，单播表项宽度72比特，表项结构如表3所示，64位前缀Index[63:0]的IPv6转发表构造为：

表3 IPv6地址表项结构

写到单播输出FIFO中的格式设计方法如下：SRAM中表项更新结果的表项构成为：IPv4/IPv6的表项更新结果均为由目的端口、目的接口、目的机架和目的MAC地址组成，其格式相同，如表4所示：

表4 SRAM查表结果表项结构

单播查表结果共60位，存储在数据总线宽度为36位的SRAM中；

步骤(3)中，对同一个IPv4查表关键字搜索2次，分别搜索TCAM的前36位和后36位，以搜索到一个TCAM表项中的两个IPv4目的地址；

步骤(3)中，首先将输入报文的32位IPv4目的地址作为72位查表关键字的前一半，送给TCAM进行搜索，得到一个搜索结果；然后再将该32位IPv4目的地址作为72位查表关键字的后一半送给TCAM进行搜索，得到另一搜索结果；比较这二个结果，取出其中的最长的结果作为SRAM的查表地址。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，在TCAM进行搜索之前还要完成对TCAM的初始化配置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行步骤(3)的搜索查表流程或步骤(2)的表项更新流程之后，再进入步骤(4)的数据选择流程：由TCAM存储搜索查表流程输出的查表地址，SRAM存储表项更新输出的表项。