第二部分第二代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-08-28 13:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 acket does not match the classification。 4. 用硬件實(shí)現(xiàn)分類 ? 建立專用的并行硬件，避免頭域的順序測試。 ? 步驟 ? 抽取多層報頭中的相關(guān)域 ? 將這些域連接成一個多字節(jié)的值 ? 與分類規(guī)則中給出的常數(shù)進(jìn)行比較 ? 在前面的例子中，分類器將 type、 protocol和destination port三個域中的值連接成一個 5字節(jié)的值，然后與 08 00 06 00 50進(jìn)行比較。 一個硬件分類器的例子 包頭長度不固定的解決方法 ? 方法一：在并行測試中增加對長度域的檢查，針對每一種可能的包頭長度設(shè)計一組分類規(guī)則。如在前面的例子中，假設(shè) IP頭長度有 20字節(jié)和 24字節(jié)兩種，則設(shè)計兩組規(guī)則： Set 1 Set2 以太幀的 type域?yàn)?0x0800 以太幀的 type域?yàn)?0x0800 IP頭中的頭兩個字節(jié)為 0x45 IP頭中的頭兩個字節(jié)為 0x46 IP頭 中的 protocol域?yàn)?6 IP頭 中的 protocol域?yàn)?6 距 IP頭 22個字節(jié)處的域?yàn)?80 距 IP頭 24個字節(jié)處的域?yàn)?80 ? 方法二：建立一個能夠順序計算報頭偏移量的硬件，抽取當(dāng)前協(xié)議頭長度，并移動相應(yīng)的距離到下一個協(xié)議頭。 5. 混合硬件 /軟件實(shí)現(xiàn)方法 ? 硬件分類方法：代價高昂，靈活性差 ? 軟件分類方法：靈活性好，速度不高 ? 混合硬件 /軟件方法： ? 結(jié)合硬件分類的高速度與軟件分類的靈活性 ? 包含硬件分類與軟件分類兩個階段，硬件分類處理標(biāo)準(zhǔn)格式的包，軟件分類處理異常的包 一個混合分類器系統(tǒng) 注意：軟件分類器可以運(yùn)行在較低的速率 6. 多規(guī)則集分類與查找引擎 ? 系統(tǒng)中通常定義了很多個流，分類器要將每個包分配到一個對應(yīng)的流，為此需要查找所有的規(guī)則集。 ? 一般做法： ? 分類器從包中抽取出相關(guān)域的值 ? 通過一個查找引擎去查找分類規(guī)則表 ? 查找引擎的實(shí)現(xiàn)： ? 算法：已經(jīng)提出了很多種優(yōu)化的包分類算法，可以并行地檢查所有的規(guī)則集。 ? 內(nèi)容可尋址存儲器 CAM：目前絕大多數(shù)的查找引擎是基于 CAM實(shí)現(xiàn)的。 Content Addressable Memory ? 一種支持快速查找的特殊存儲器，與普通存儲器的實(shí)現(xiàn)機(jī)制完全不同。 ? 查找操作： ? 在 CAM中輸入查找關(guān)鍵字 ? CAM將查找關(guān)鍵字與其存儲的所有表項匹配 ? 返回匹配表項的地址 ? 有兩種類型的 CAM： ? BCAM（ Binary CAM）：存儲位有 0、 1兩種狀態(tài)，精確匹配查找，一般用于低層應(yīng)用。 ? TCAM（ Ternary CAM）：存儲位有 0、 1和不確定三種狀態(tài)，支持通配符查找，常用于協(xié)議棧的高層，使用最為廣泛。 CAM（續(xù)） ? 優(yōu)點(diǎn)： ? 查找速度快，最快在一個時鐘周期內(nèi)完成查找關(guān)鍵字的匹配 ? 可以通過級聯(lián)多個 CAM增加容量 ? 具有自動更新能力，能夠更新查找表 ? 缺點(diǎn)： ? 價格昂貴，封裝面積大，功耗太大，容量有限 ? 一般來說，以下應(yīng)用適合采用 CAM： ? 識別大比特模式 ? 處理小規(guī)模的查找表 ? 對查找延時有嚴(yán)格要求 7. 靜態(tài)分類與動態(tài)分類 ? 靜態(tài)分類 ? 流的集合及每個流的分類規(guī)則事先已知 ? 主要用于根據(jù)服務(wù)類型或應(yīng)用來隔離不同的流 ? 動態(tài)分類 ? 流的集合隨時間而變，允許創(chuàng)建和改變流 ? 動態(tài)分類通常使用地址和包類型來區(qū)分流 ? 靈活性好，允許細(xì)粒度的流控制 ? 開銷大，需要保存狀態(tài)信息 ? 動態(tài)分類器應(yīng)能自動建立和維護(hù)流描述表，并進(jìn)行分類查找。通常用軟件實(shí)現(xiàn)，狀態(tài)信息保存在內(nèi)存中。 8. 分類與轉(zhuǎn)發(fā) ? 轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)是根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)包確定包的處理方法，比如根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址將包轉(zhuǎn)發(fā)到合適的下一跳節(jié)點(diǎn)。 ? 可以將以上任務(wù)分成兩步來做： ? 分類：將輸入數(shù)據(jù)包映射到一個流（包 流） ? 轉(zhuǎn)發(fā)：根據(jù)流確定包的處理方法（流 包的處理） 用分類優(yōu)化無連接網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)發(fā) ? 將無連接轉(zhuǎn)發(fā)劃分成兩個過程： ? 分類： destinati
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