用于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)中的表老化的方法和裝置的制造方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及高速網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)中的表老化（tableaging)。更具體地，本發(fā)明涉及用于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)中的表老化的方法和裝置?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]現(xiàn)有技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)實(shí)施表老化。具體而言，在分組處理階段期間，在某個(gè)表處完成查找。該表中的匹配的條目被標(biāo)注為命中。在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)用于所有表?xiàng)l目的條目命中信息。周期性硬件或者軟件過程監(jiān)控條目命中信息。如果表?xiàng)l目未被命中一段時(shí)間則可以執(zhí)行動(dòng)作。例如，MAC地址的老化被用來驅(qū)逐和更新轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目。在一些其它情況下，這一機(jī)制可以用于網(wǎng)絡(luò)調(diào)試。[0003]現(xiàn)有技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)分配用來老化固定表集合的固定存儲(chǔ)器集合。在現(xiàn)代片上系統(tǒng)（S0C)設(shè)計(jì)中，嵌入式存儲(chǔ)器的面積和功率預(yù)算通常主導(dǎo)總芯片預(yù)算。作為結(jié)果，高效地和靈活地利用有限的存儲(chǔ)器資源是關(guān)鍵的。[0004]軟件定義的聯(lián)網(wǎng)（SDN)已經(jīng)作為對(duì)行業(yè)的顛覆性創(chuàng)新而出現(xiàn)。它提倡網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制平面和高速數(shù)據(jù)平面的分離。傳統(tǒng)上在專門化的硬件交換機(jī)芯片中完成網(wǎng)絡(luò)的控制，諸如流管理、路由更新、表老化。然而，在新的SDN時(shí)代中，這些復(fù)雜化的功能被移入分離的控制器中。這樣的改變需要一種用于數(shù)據(jù)平面，最特別地是網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)芯片的架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方式的新的和不同的方法?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0005]本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種集中式表老化模塊，該集中式表老化模塊高效地和靈活地利用嵌入式存儲(chǔ)器資源，并且該集中式表老化模塊實(shí)現(xiàn)和促進(jìn)分離的網(wǎng)絡(luò)控制器。集中式表老化模塊使用嵌入式存儲(chǔ)器資源來并行執(zhí)行表的老化。表老化模塊執(zhí)行年齡標(biāo)記過程和年齡刷新過程。存儲(chǔ)器資源包括年齡標(biāo)記存儲(chǔ)器和年齡屏蔽存儲(chǔ)器。向年齡標(biāo)記存儲(chǔ)器應(yīng)用年齡標(biāo)記。年齡屏蔽存儲(chǔ)器提供關(guān)于表?xiàng)l目的老化的每條目控制粒度。[0006]在一個(gè)方面中，提供一種網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。該網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)包括至少一個(gè)核，該至少一個(gè)核包括多個(gè)處理單元。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)也包括片上存儲(chǔ)器，該片上存儲(chǔ)器存儲(chǔ)多個(gè)搜索表。多個(gè)處理單元與片上存儲(chǔ)器通信以執(zhí)行表搜索。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)也包括表老化模塊，表老化模塊包括它自身的嵌入式存儲(chǔ)器。表老化模塊能夠老化多個(gè)搜索表中的任何搜索表。在一些實(shí)施例中，一旦存在搜索表命中，表老化模塊從對(duì)應(yīng)搜索請(qǐng)求接收表ID和命中地址。[0007]在一些實(shí)施例中，表老化模塊執(zhí)行年齡標(biāo)記過程和年齡刷新過程。每當(dāng)對(duì)應(yīng)的搜索表命中發(fā)生時(shí)，年齡標(biāo)記過程將年齡存儲(chǔ)器位設(shè)置為被標(biāo)記（例如，為1)。年齡刷新過程檢查與搜索表對(duì)應(yīng)的所有年齡存儲(chǔ)器位。檢查基于配置的周期時(shí)間周期性地發(fā)生或者由軟件具體地觸發(fā)。當(dāng)年齡存儲(chǔ)器位為未標(biāo)記（例如，為〇)時(shí)，向軟件通知相應(yīng)表?xiàng)l目過時(shí)，并且當(dāng)年齡存儲(chǔ)器位被標(biāo)記（例如，1)時(shí)，年齡存儲(chǔ)器位被重置為未標(biāo)記（例如，〇)，以為下一輪的年齡標(biāo)記和年齡刷新做準(zhǔn)備。[0008]在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)也包括由表老化模塊使用的老化配置集合。老化配置集合包括配置、年齡簡(jiǎn)檔和中央老化存儲(chǔ)器池。[0009]在一些實(shí)施例中，多個(gè)搜索表中的每個(gè)搜索表在老化配置中的一個(gè)老化配置中并且包括老化啟用位和指向年齡簡(jiǎn)檔中的一個(gè)年齡簡(jiǎn)檔的指針。[0010]在一些實(shí)施例中，年齡簡(jiǎn)檔中的每個(gè)年齡簡(jiǎn)檔都指定用于搜索表的刷新時(shí)間段并且指定中央老化存儲(chǔ)器池中的老化存儲(chǔ)器分配。中央老化存儲(chǔ)器池是嵌入式的。備選地，中央老化存儲(chǔ)器池是片上存儲(chǔ)器的一部分。[0011]在一些實(shí)施例中，中央老化存儲(chǔ)器池包括年齡標(biāo)記存儲(chǔ)器和年齡屏蔽存儲(chǔ)器。在一些實(shí)施例中，年齡標(biāo)記存儲(chǔ)器和年齡屏蔽存儲(chǔ)器中的每個(gè)存儲(chǔ)器包含多個(gè)物理存儲(chǔ)器塊(tile)，其中中央老化存儲(chǔ)器池的存儲(chǔ)器被分組成塊。向年齡標(biāo)記存儲(chǔ)器應(yīng)用年齡做標(biāo)記。年齡屏蔽存儲(chǔ)器提供每條目控制粒度，其中在屏蔽位被設(shè)置成〇時(shí)，對(duì)應(yīng)表?xiàng)l目不參與老化過程。[0012]在另一方面中，提供了一種在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)中的表老化模塊。表老化模塊包括老化存儲(chǔ)器塊。老化存儲(chǔ)器塊通常包括年齡標(biāo)記存儲(chǔ)器和年齡屏蔽存儲(chǔ)器。[0013]表老化模塊也包括年齡標(biāo)記過程。年齡標(biāo)記過程通常包括用于緩存針對(duì)表命中的對(duì)老化存儲(chǔ)器塊的年齡標(biāo)記輸入的輸入隊(duì)列。[0014]表老化模塊也包括年齡刷新過程。年齡刷新過程通常包括年齡標(biāo)記存儲(chǔ)器中的讀出的年齡標(biāo)記數(shù)據(jù)與年齡屏蔽存儲(chǔ)器中的屏蔽位的逆的逐位或（0R)運(yùn)算。[0015]在一些實(shí)施例中，表老化模塊也包括年齡中斷隊(duì)列。當(dāng)運(yùn)算的結(jié)果不是全1時(shí)，結(jié)果和存儲(chǔ)器塊地址以及用于老化存儲(chǔ)器行的行地址被推送到年齡中斷隊(duì)列中，該老化存儲(chǔ)器行與搜索表?xiàng)l目的集合相對(duì)應(yīng)。[0016]在一些實(shí)施例中，表老化模塊也包括用于控制年齡刷新過程的刷新狀態(tài)機(jī)。[0017]在又一方面中，提供了一種網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的方法。該方法包括并行處理多個(gè)表搜索請(qǐng)求。該方法也包括，在表命中時(shí)生成用于由表老化模塊處理的信息。該方法也包括表老化模塊使用中央老化存儲(chǔ)器池來并行執(zhí)行表的老化。表老化模塊使用生成的信息來執(zhí)行表的老化。[0018]在一些實(shí)施例中，表的老化包括兩個(gè)分離過程，這兩個(gè)分離過程包括年齡標(biāo)記過程和年齡刷新過程。在一些實(shí)施例中，可以暫停年齡刷新過程。[0019]在一些實(shí)施例中，該方法也包括，在并行處理多個(gè)表搜索請(qǐng)求之前，可編程地指派塊的第一子集作為年齡標(biāo)記存儲(chǔ)器、可編程地指派塊的第二子集為年齡標(biāo)記存儲(chǔ)器以及可編程地配置表老化模塊?！靖綀D說明】[0020]前文將從如附圖中所示的本發(fā)明的示例實(shí)施例的以下更具體描述中變得明顯，在附圖中，相似標(biāo)號(hào)指代貫穿不同視圖的相同部分。附圖未必按比例，相反重點(diǎn)在于圖示本發(fā)明的實(shí)施例。[0021]圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的示例性方面。[0022]圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的老化配置集合。[0023]圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性中央老化存儲(chǔ)器池。[0024]圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的表老化模塊的框圖。[0025]圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的老化的方法?！揪唧w實(shí)施方式】[0026]在以下描述中，出于說明的目的而闡述許多細(xì)節(jié)。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以在不使用這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，本發(fā)明不旨在被限于所示實(shí)施例，而是將被賦予與在此描述的原理和特征一致的最廣范圍。[0027]本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種集中式表老化模塊，該集中式表老化模塊高效地和靈活地利用嵌入式存儲(chǔ)器資源，并且實(shí)現(xiàn)和促進(jìn)分離的網(wǎng)絡(luò)控制器。集中式表老化模塊使用嵌入式存儲(chǔ)器資源來并行執(zhí)行表的老化。表老化模塊執(zhí)行年齡標(biāo)記過程和年齡刷新過程。存儲(chǔ)器資源包括年齡標(biāo)記存儲(chǔ)器和年齡屏蔽存儲(chǔ)器。向年齡標(biāo)記存儲(chǔ)器應(yīng)用年齡標(biāo)記。年齡屏蔽存儲(chǔ)器提供關(guān)于表?xiàng)l目的老化的每條目控制粒度。[0028]圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)100的示例性方面。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)100包括一個(gè)或者多個(gè)核105和流量管理器110。每個(gè)核105通常包括多個(gè)流水線級(jí)。多個(gè)流水線級(jí)包括多個(gè)分組處理單元115和至少一個(gè)分組修改器120。在一個(gè)或者多個(gè)核105中的所有處理單元115、120與片上存儲(chǔ)器125通信以執(zhí)行表搜索。片上存儲(chǔ)器125可以存儲(chǔ)一個(gè)或者多個(gè)搜索表。搜索表是當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3