多端口双层滑动标签处理器的ASIC实现

摘要

内外层标签处理器是多端口高速包交换芯片的重要组成部分,而通常的标签处理位置相对固定.本文提出了一种能完成帧头任意位置修改的双层滑动标签处理方法,适用于光通信领域的MPLS-TE/T-MPLS/MPLS-TP等MPLS交换协议、QinQ等VLAN交换协议.当两个4字节标签在64字节帧头内任意滑动,且每个标签都有删除、添加、替换、不变四种操作类型,枚举所有合理的修改方式组合多达16 506种;如果数量较多的成帧端口各一套处理电路,则标签处理电路总规模将非常庞大,投片成本增加.还提出了一种简洁的多级流水线架构,用于实现多个端口千条流的双滑动标签处理.用90nm工艺投片后的测试结果表明,包含本标签处理器的芯片能满足任意偏移量、各种操作类型的帧头修改要求,且总线带宽可以达到10Gbps以上.