基于TCAM的低能耗正则表达式匹配算法

提出一种基于字符索引的正则表达式匹配算法，对确定型有限自动机（DFA, deterministic finite automaton）的字母表和状态进行分离存储，构建字符索引，减少匹配时激活的TCAM块数，显著降低TCAM能耗。实验结果表明：与DFA相比，基于字符索引的DFA（CIDFA, character-indexed DFA）在能耗上平均减少了92.7%，在存储空间开销上平均减少了32.0%，在吞吐量上平均提高了57.9%。

使用小型TCAM的快速正则表达式匹配

使用小型TCAM的快速正则表达式匹配

论文研究-基于三态位分割的低功耗TCAM报文分类算法.pdf

针对传统基于TCAM的报文分类算法存在功耗较大的问题, 提出了一种基于三态位分割的低功耗TCAM报文分类算法——TSP-PR(tri-state-based partition for power reduction)。利用TCAM支持三态位的特点, 设计标志位选取函数动态选取标志位划分规则集, 报文查找时只选取与待匹配报文相关的子集参与比较, 减少了参与匹配的表项数目, 从而达到了降低功耗的目的。实验表明, 相对于传统基于TCAM的报文分类算法, TSP-PR算法在付出较小存储代价的情况下功耗减少了60%以上。

论文研究-基于HASH-TCAM算法的高速模式匹配研究.pdf

针对基于硬件的模式匹配算法处理长模式串时吞吐率不高的问题，提出了基于将哈希压缩与TCAM查表相结合的算法——HASH-TCAM算法。通过哈希算法将待匹配的关键字预处理，减少其长度，解决了40 Gbps线速下的长模式串匹配问题，并通过40 Gbps测试仪验证了该算法的可行性。分析表明,该算法在查询的固定关键字长度为72 Byte，模式集数目为5000，哈希压缩后地址的编码宽度为46 bit时，模式识别模块以牺牲冲突的代价实现了51.2 Gbps的吞吐率，可以满足40 Gbps链路中DPI算法的逐包线速的需求

论文研究-一种保持OpenFlow功能完整性的TCAM流表压缩模型.pdf

OpenFlow协议版本的更新带来流表项匹配域支持字段的增加，而表项匹配域支持的任意通配符依赖TCAM进行匹配处理，导致设备中的TCAM存储空间面临很大压力。为此，提出一种减小TCAM中流表存储空间的数学模型FICO（function-integral TCAM-saving compression model for flow table of OpenFlow）。FICO首先根据匹配域不同字段间的关系，将字段之间的冗余分为三种，基于冗余提出三种预压缩算法，分别为域间字段合并、字段映射、域内字段压缩，最终组合为更小位宽的表项被送往TCAM中进行流匹配。通过仿真表明在保持OpenFlow功能完整性的前提下，较未压缩流表，FICO可以节省60%TCAM存储空间。并且随着流表规模的增大，压缩性能保持稳定。

论文研究-一种TCAM策略路由融合表项维护管理算法.pdf

基于单次TCAM匹配完成策略路由查找的功能需求，针对尽量缩短TCAM离线更新时间的约束条件，设计了一种高效的TCAM表项融合及维护管理方案及算法，确保了系统功能的实现。测试表明应用效果较好。

论文研究-一种基于双重状态编码的多模式匹配算法.pdf

基于自动机的多模式匹配算法是网络内容过滤与业务监管的核心技术之一, 但随着模式集合的扩大, 对存储资源消耗过大。为降低当前匹配算法的空间复杂度, 同时保持较低的时间复杂度, 提出了一种基于关键字预处理和状态编码的优化方法。关键字预处理用于过滤冗杂内容, 大大降低了处理复杂度; 而采用状态编码消除了NFA中的大量failure转移, 可有效降低其开销。理论分析和实验仿真表明, 相对于传统的基于TCAM的匹配算法, 该算法在大大减少内存需求的情况下, 实现了模式的高效匹配。

论文研究-采用集合切分编码的大容量模式匹配算法.pdf

针对现有模式匹配算法无法实现大容量模式集快速搜索的不足，提出了一种基于TCAM多字节状态机的模式匹配算法。利用TCAM的掩码特性，切分具有相同匹配字符串的状态集，提出了一种编号编码压缩机制。通过理论证明，集合切分编码利用状态机的已匹配信息将编号存储改变为编号段存储，大幅压缩了具有相同转移字符串和目的状态的交叉转移路径，减少了TCAM表项数目。经理论分析和实验仿真，该算法不仅具有高搜索速率，而且可以减少大量相似表项，降低TCAM存储资源消耗，从而支持大容量的模式集。

TCAM完全说明

一本关于TCAM芯片的书籍，需要的同学可以看看

TCAM基础知识培训

TCAM基础知识培训，用于学习TCAM并了解TCAM如何应用等

基于TCAM的高速路由查找

：随着路由器接口速率的提高，传统的软件路由查找机制已经不能满足要求。目前常见的硬件解决方案是采用TCAM实现高速路由查找。由于路由查找具有最长前缀匹配的特点，因此采用TCAM需要解决路由表如何存储和管理等问题。本文设计和实现了基于TCAM的高速路由查找机制，重点解决了路由表的存储和管理机制。

论文研究-SpeTCAM:基于TCAM的简易低功耗路由查表算法 .pdf

SpeTCAM:基于TCAM的简易低功耗路由查表算法，任旭明，徐明伟，三态内容寻址存储器（TCAM）是一种简单高速的路由查表引擎，但是TCAM的应用却受制于其较少的存储空间和高功耗。由于TCAM具有分块查找

 基于TCAM的深部包检测技术研究与实现

 深度包检测技术（DPI）已成为网络信息安全的研究重点。基于硬件实现模式匹配的DPI技术凭借其更强的处理能力受到广泛关注。本文提出一种基于TCAM模式匹配的方法实现DPI，规则表项按字节分别存储在TCAM（三态内容寻址存储器）中，输入字符按不同字节与TCAM中内容进行匹配，提高了DPI中模式匹配的处理速度。针对该技术功耗大的缺点，提出BF（Bloom Filter）和TCAM相结合的两级模式匹配技术，BF可将较少可疑包转发给TCAM处理模块，从而降低了系统功耗，大大提高了系统处理速度。

通信与网络中的TCAM 在高速路由查找中的应用及其FPGA实现

摘要：当前随着网络带宽的不断增加，对路由器转发速度的要求也越来越高。如何进行路由的快速查找目前成为限制报文快速转发的瓶颈，为了解决这一问题比较流行的方式是采用TCAM器件进行路由的快速查找。本文详细介绍了TCAM器件在高速路由查找中的应用及其管理算法，同时重点给出了TCAM器件的FPGA实现。 　　1 引言 　　路由器转发IP分组时，转发引擎需要在路由表中查找该IP报文中目的地址所对应的路由 信息，从而决定IP报文的转发方式。目前设计快速的路由查找方法已经成为提高路由器整体 性能的关键之一[1]。随着网络速率的提高，传统的基于软件的路由查找机制已经不能满足 要求，目前工业界中使用最多的硬件

低功耗与非型TCAM的原理介绍与时序研究

1.引 言 　　随着路由器接口速率的不断提高，软件路由查找机制已经不能满足纳秒级的转发要求。而TCAM由于其速度快．且解决了CIDR带来的最长前缀匹配问题．成为当前常用的硬件解决方案。 　　TCAM即三元内容寻址存储器是带有按位屏蔽能力的基于硬件并行查表的存储器，以硬件化的路由表查找和分组转发技术实现对各类数据包的快速分类和路由，同时支持ACL和MPLS查找。高速的TCAM允许对位域进行‘0’、‘1’或‘x’(忽略)三种方式的查找，因此可以用来确定最长前缀匹配。这种存储器可以实现具有屏蔽功能的查找，使‘x’查找成为可能。除可快速查找关键字外，还能够实现许多逻辑运算，大大加速路由查找速度。

论文研究-基于TCAM细粒度多级流表存储策略 .pdf

基于TCAM细粒度多级流表存储策略，魏峰，李旭，SDN(Software Defined Networking,软件定义网络)是一种新兴的基于软件的网络架构及技术，其最大的特点在于具有松耦合的控制平面与数据平面、

嵌入式系统/ARM技术中的瑞萨科技推出高性能TCAM系列

2009年12月10日，瑞萨科技公司（以下简称瑞萨）宣布推出能够为路由器和开关等网络设备实现高速包处理的高性能TCAM（三重CAM）*1 系列产品，及TCAM存储器产品组合。这一系列的首款产品是R8A20410BG TCAM，具有20Mb的容量，并实现了高达360 MSPS/Table的业界领先高速检索性能。产品样品将于2009年12月在日本开始发售。 　　TCAM这类存储器的每个存储器单元都可以存储三种数据状态：0、1和X（表示“不必关注”）。它适用于网络设备等的应用。因为通过同时采用并行操作，将来自于外部器件的数据串输入与存储在存储器中的数据串进行比较并输出匹配，使该产品实现了确定性的高速

基于FPGA+TCAM架构的网络分流系统的设计与实现

：网络流量分类技术为网络服务提供有力保障，在网络行为分析和网络监管方面发挥重要作用。设计并实现了一种基于FPGA+TCAM架构的网络分流系统，接入高速网络信号，恢复数据流信息，并对其进行分流管理。解决了传统网络分流系统接入速率不高，分流效果差的问题。最后对系统平台进行了测试，测试结果表明，该系统具备在高速网络环境下数据流实时分流处理的能力。