什么是内容可寻址存储器?
内容可寻址存储器 (CAM)是一种数据存储设备,将存储器存储在单元中。当输入内存的任何方面时,CAM 会将输入与所有存储的数据进行比较。这是一项高速技术。在 CAM 中,内存不是按时间顺序排列的,也不是打包在独立的模块中。
CAM 用于非常高速的搜索应用程序。它也称为关联存储器、关联存储或关联数组。
CAM的特点:
- 它用于数据库管理系统。
- 它也被称为联想记忆。
- CAM 比 RAM 贵。
- CAM 适用于并行搜索。
- 它返回被定位的数据字地址列表。
CAM的工作:
- 内容可寻址存储器 (CAM) 是一种硅芯片,可用于非常快速但准确无误的各种存储器查询。
- 使用 CAM 的查询在理论上就像数据结构中的合作展示原理,但产量非常精简。
- 在将密钥传递给 CAM 子框架时,它会恢复对该密钥的相关激励。因为创建了可以进一步引用的“key -> respect”对。
- 最重要的元素是 CAM 中的一个部分的查询可以在硅片中的一个单独的时钟周期中执行。
- 一个 RAM 模块需要不同的时钟周期来制造一个单独的存储器,它在芯片中带来了一个 CAM 单元,它包括两个 SRAM 单元。
- SRAM 需要宽阔的硅入口通道来实现,每扇门需要很大的强度才能快速更换。
- 在芯片中,控制使用会产生热量并通过芯片的受限印象来提示对热散射的限制。
用途:
- 每当需要地址转换时,使用内容可寻址存储器。
- 大优先级的编码将在 CAM 的帮助下被替换
- 它允许切换转发而不会将流量泛洪到所有端口。
- 即使 CAM 的超时时间是 5 分钟,每次从主机看到的帧都会更新。
- 它可以用作搜索引擎。
优点:
- CAM是准确的
- 在一个时钟周期内,输入与它们的内存内容相关联。
- 为了增加查找表的大小,CAM 是级联的。
- 可以将新条目添加到表中。
- 它是更高速度的解决方案之一。
缺点:
- 成本高
- 占地大
- 消耗更多的能量。
- 表同时更新
- 经常查找请求
CAM有两种基本形式——内容可寻址存储器(CAM)和三元内容可寻址存储器(TCAM)。
CAM 和 TCAM 的相似之处:
- CAM 和 TCAM 是用于高性能网络设备的专用内存
- CAM 和 TCAM 都用于现代 CPU 中的内存缓存和翻译后备缓冲区。
- TCAM 只是 CAM 版本。
CAM 和 TCAM 的区别:
CAM | TCAM | |
1. | The fullThe full form of CAM is Content Addressable Memory | The full form of TCAM is Ternary content addressable memory. |
2. | CAM performs binary operation | TCAM performs ternary operations. |
3. | Matches are based on 0 and 1 values and no bits are ignored | Matches are based on 0, 1, and X ( don’t care) |
4. | Returns a result as “HIT” | Longest match returns “HIT”. |
5. | CAM is used for MAC address lookup | TCAM is used for lookup where not all values in the key must have an exact match |
6. | CAM is useful for layer 2 security-related VPN segregation. | TCAM is useful for layer 3 and layer 4 classification for QoS purposes. |
7. | CAM is used in Ethernet switch | TCAM is used in routers. |
在 CAM 中切换:
在多层交换中,CAM 用于将帧交换到它们的目的地。交换机处理传入帧源 MAC 地址并将其输入到 CAM 表中,并在老化前保持 300 秒。通常,出于安全相关的目的,它是默认值。假设连接到交换机端口的设备移动到另一个端口,然后交换机记录传入的源 MAC 地址,然后更新 CAM 表并删除其先前的相同 MAC 地址条目。
在 TCAM 中切换:
在多层交换机中,ACL 提供的所有匹配过程都在称为 TCAM 的硬件中实现。使用 TCAM,可以在单个表查找中针对整个访问列表评估数据包。交换机使用多个 TCAM,因此可以同时或完全与第 2 层或第 3 层转发决策并行评估入站和出站安全性和 QoS ACL。