當電放前FAST開(kāi)源項目中(zhōng)通用來木匹配引擎（GME）規則匹配能力有限，隻支持64條規則長度爲512比特的帶掩碼匹黃船配功能，對需要大(dà)量規則匹配的環境，隻能機森采用片外(wài)的TCAM器件。      在了爲此，湖南(nán)新實網絡科技有限公司基于FPGA内部通得的查找表邏輯和RAM資(zī)源，設計實現讀費了具有TCAM功能的IP核——XS-TCAM-104x320。目前XS雪歌-TCAM-104x320 IP的源代碼已經開(kāi)源，對提升FAST紙務流水線查表引擎的能力具有重要意義。 一(yī)、XS-TCAM-104x320的基本指标     &n窗快bsp;  目前實現的指标：
     &nbs場水p; 1．編譯速率：125Mhz
   &nbs話民p;   2．規則條數：320條
    &輛市nbsp;  3．LUT資(zī)源：16799
     計場  4．RAM(M10K)資(zī)源：368
     &東南nbsp; 5．查詢周期：首次單條規則查上報詢12周期出結果，後續連續查詢則1個時鍾周期姐農出結果。 二、XS-TCAM-104x320的實現原理 喝動      光哥;針對FAST前期版本支持流表項條目少的不足，目前對查找算法進服音行了改進，實現了XS-TCAM-104x320 I是報P，其優點如下(xià)：
    &nb問時sp; 1.支持按優先級查找匹配；
     &n一銀bsp;2.支持硬件進行規則更新；
   &nb通員sp;  3.支持規則條目的按需擴展；
    快放  4.支持匹配域關鍵字的按需擴展；
     &nb間來sp;5.支持規則查找/更新按掩碼匹配；
   &n關和bsp;  6.采用流水化并行的處地藍理方式可實現高速查找匹配。 1、設計思想：
     XS-房司TCAM-104x320 IP使用二維數組的存儲方式，并的他行的進行規則更新及查找匹配，并采用流水化的方式實現多條規醫科則匹配查找，從而實現高效快速的分(fēn)類查找的目的。另外(wài)，此動睡算法支持靈活的匹配域及流表表項的擴展能力，可滿足将來匹配域擴展及員農流表表項擴展的需求。      XS-TC作睡AM-104x320 IP是基于FPGA每個内黑弟嵌RAM塊可配置成512*20的雙端口RAM進行的了喝實現，圖1爲XS-TCAM-104x320 IP基本處理船歌結構圖，由于RAM塊爲512*20因此切分(fēn)的匹配域愛睡關鍵字（Key）爲9位，查找邏輯以9位Key爲查外窗找地址對表項進行訪問，得到20位的規則索引标識位，優先級選年兵擇器則根據優先級輸出最高優先級的規則索引。此算法将索引0位的規則定歌醫義爲最高優先級的索引位。      參照土場圖2，圖2爲流表匹配域的存儲結構圖，其爲512算學*20的RAM存儲塊，在此可視爲512*20的二維數組低外，其中(zhōng)行地址512個，爲匹配域關鍵字（Key）字段；農自列地址爲20個，爲規則索引字段(Index)。圖2将9位的Ke很街y作爲地址查找RAM（Key=00111_1111），查找什匠出的結果爲此關鍵字段命中(zhōng)的20條規則的索引标識位（科理Index_Bitmap）爲0_0005，其中(zhōng)第0知機，2，位爲1，表示該key匹配了上述2條規則。由于0爲高優先級位暗快，因此0号索引被輸出。 2、規則長度擴展
  &nbs紙輛p;  對于104位的五元組信息光你，需12個9*20TCAM_CORE即可實現，輸出的bit公呢map進行比特與即可得到匹配的bitmap，如圖3所劇拍示；     &能答nbsp;最後，通過優先級選擇器選擇優先級比較高中說的索引輸出。 3、規則數目擴展
  會商   通過TCA西為M_Block模塊可以實現規則數目的擴展，如圖4所示，通過将司麗不同的規則對應到不同TCAM_Block模姐雜塊的Bitmap中(zhōng)，則可以并行的擴展規則的數目。通熱女過此方式在資(zī)源允許的情況下(xià)可以不些無限制的擴展。    &土爸nbsp; 目前基于Altera 畫女A5 FPGA 的FAST架構隻實現的320條規業雜則，若用戶需要更多表項即可按需擴展。 三、XS-TCAM-104x320的代碼說但錢明      以下(xi東從à)爲XS-TCAM-104x320的頂層代碼其主要分(fēn舞小)爲四部分(fēn)：時鍾複位接口、規則配置接口雪工、匹配關鍵字Key輸入接口以及規則輸出索引号Index_ID具服懂體(tǐ)如下(xià)圖5所示，其Quartus II 中(zhōng)代這自碼結構如圖6所示，代碼文件如表1所示。     &購志nbsp;XS-TCAM-104x320的代碼文件說明如物校表1所示:      金銀目前XS-TCAM-104x320已經完成調測試，在FA老算ST未來發展規劃中(zhōng)，XS-TCAM-10場服4x320将作爲重要的改進特性加入到FAST流水線的G子那ME中(zhōng)。我(wǒ)(wǒ)們後續将對XS-說懂TCAM-104x320的使用方法進行進一(yī)步介紹。 訊議   區了   目前XS-TC線些AM-104x320 IP代碼可訪問www.f姐用astswitch.org，選擇“代碼”選項卡，點擊FAS煙房T UM，點擊如下(xià)按鈕開(kāi)始下(xià)載： 了海