黄 大 大 大 用目 手 一 大 高 士 文 目 士 文 比 士 文 士 文 士 文 黄 山 一 田 比 用 子 黄 山 一 田 力 子 士 文
12.1.19 本章の背景および目的 提案手法の概要 高速なパケット転送 分類のために使用されている TCAM の問題点 高い消費電力 チップのコスト アクセス制御リスト (access control list; ACL) フィールドの中 ポート番号の範囲表現問題 TCAM 容量の消費量増加 ACL が占める TCAM の容量を削減 し TCAM の消費電力とコストを下げる TCAM の特性を把握し 名前に基づくルーティングに用いる TCAM: Ternary Content Addressable Memory 7 範囲比較回路 range matching device; RMD ポート番号の範囲 ROM ~ TO を格納し 入力 パケットのポート番号が範囲内にあるのかを判定 最適化されたプレフィックス展開 (prefix expansion; PE), PE-MIN AND と NOT ゲートを使用し 従来の PE を改善 PE の例 8 ~ 15 1 TCAM のメモリ セルが 0, 1, の 三つの状態を表現 できることを使用 プレフィックス展開アルゴリズム 8 TCAM + 論理 NOT/AND 追加回路 ポートの範囲指定の例 5000 ~ 6000 PE-OR: 従来のプレフィックス展開 B5008-5023 D5056-5119 5632-5887 A5000-5007 C5024-5055 A B C D E G I5984-5999 論理 NOT G5888-5951 J 6000 H5952-5983 E5120-5631 H I J 論理 AND (4 Set) 10行 PE-MIN: 提案方式のプレフィックス展開 5000: 1001110001000 6000: 1011101110000 5120: 1010000000000 C4992-4999 (A B) 5120 ( C D 6000 D6000-6015 E6016-6143 E) "" " " # $% &' () ** )( '& %$ CD0E%1GHI4 I:9J(E1GHI4 CD0J(E1GHI4 & ' &( ") ** #& #' )( $) (* %& """ CD0E1"% :9E1"' CD0E1"' """" b) &% &$ &# &" & % $ # " &% &$ &# &" & % $ # " D E) 6行 PE-MIN の結果を格納するために 既存の TCAM に NOT と AND の論理ゲートを追加 10 CD0E%1GHI8J+ K:9E(1GHI8J+ CD0E(1GHI8J+ Control Logic : GLUE + ColDrv = 8% 305K Gates & ' &( ") ** #& #' )( $) (* %& use 1% ColDrv 2% <TCAM VLSI in 90nm Technology> GLDrv 1% Etc 8% RowDec 4% GLUE 6% TCAM array 48% IO WD/PRE/LSL a) プレフィックス展開 (PE) 無し 3,171,537 0 約500行 35 b) PE-OR 1,072 0 約500行 8 c) PE-MIN 834 0 約500行 6 ( C VLSI 上に占める面積の検証 c) 大阪大学の ACL データベースを TCAM に格納する際 に必要なエントリ数 括弧内は RMD の数 B) a) """"" 6行 9 RMD によるエントリ削減効果 """""" """"""" (A B5120-6143 A4992-5119 PE Match_Amp 9% RMD: 580 Gates x 20 RMDs = 11.6K Gates Current TCAM : TCAM with RMD = 100 : 100.3 既存の TCAM に RMD を 20個搭載する 場合 シリコンオーバヘッドは 0.3% 増加 11 12 2
比 用 用 用 行 用面 力 用 用 黄 田 一 子 黄 田 子 士 文 士 文 目 行 手 長 長 文 方 用 一 用 方 用 士 文 士 文 jp.h* ~ k* jp.l* ~ o* jp.t*.h* ~ k* jp.d* ~ g* jp.p* ~ s* jp.t*.d* ~ g* jp.t*.l* ~ o* jp.t*.p* ~ s* jp.a* ~ c* jp.t* ~ w* jp.t*.a* ~ c* jp.t*.t* ~ w* jp.-* ~ [0-9]* jp.x* ~ z* jp.t*.-* ~ [0-9]* jp.t*.x* ~ z* other TLDs jp.u*.* jp.v*.* jp.w*.* 士 文 jp.(#1) jp.(#12) jp.(#15).(#10) jp.(#6) jp.(#14) jp.(#15).(#2) jp.(#15).(#8) jp.(#15).(#5) jp.(#8) jp.(#15) jp.(#15).(#1) jp.(#7) jp.(#15).(#7) jp.(#9) other TLDs jp.(#15).(#...) 士 文
用 )*+,-.#/0#.-1*2.-3#./*4-.5# """# ""# 大 用 比 92-.:.;72;:8#8/<=-54#:8>7:,-4#+:4;72<=# 9?,.23#3254.2,*42/<# "# "$%# "$&# "$'# "$# (# 用 67.-57/83# 士 文 方 二 士 文 目 黄 田 子 士 文 %&'(&)"*+#,"-&./0&*/11/'0-2 一 ### ## # "#$%&&'%($)*+,-"$./$01203 %&'&()*+,(-%./(01./(2.3%/(04'5*&)' ""# $### $## $#$# "#$ 大 士 文 行 方 一 十 工 requency of occurance 10 8 10 7 10 6 Large Mid Real 10 6 10 7 Hashtags ranking 士 文 士 文
手 用 一 一 士 文 高 用 士 文 Cost ($) Actual Cost Approx. Cost 10 6100 Row length of SRAM (bit) (µs) Cost ($) Actual Cost Approx. Cost 10 6100 Row length of DRAM (bit) 用 比 (µs) 用 (µs) Utilization 0 2 4 6 8 0-3 Number of TCAMs in a router 10-1 10-2 Utilization (%) 長 用 用 (µs) Utilization 0 2 4 6 8 2 10-3 Number of SRAMs in a router 10-1 10-2 Utilization (%) 士 文 士 文 大 一 高 用 高 比 用 二 行 士 文 士 文