由于昨晚實(shí)在太困了，解釋問題的時候眼睛就花了，腦子也短路了。早上起來，發(fā)現(xiàn)家人都還在睡，就想繼續(xù)述說昨晚沒有說帶勁的東西了。

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我的解釋圖

再次給出我的硬件轉(zhuǎn)發(fā)原理圖：

請 注意，沒有任何優(yōu)化，你可以試著用一些小技巧將其進(jìn)一步的優(yōu)化，也可以直接用標(biāo)準(zhǔn)的TCAM來映射它。此圖里，我詳細(xì)展示了“最長前綴”邏輯是怎么做的， 而在TCAM路由轉(zhuǎn)發(fā)表的實(shí)例中，往往被畫成了黑盒子，叫做“優(yōu)先級邏輯控制器”，不過，這個邏輯電路比較簡單，相信大家稍微思考都可以自己設(shè)計出來的。
      其實(shí)，在上圖中，有一個容器叫做“反掩碼”，將這個反掩碼逐位地安排在譯碼器后面的位線比較鍵旁邊，這就是一個標(biāo)準(zhǔn)的TCAM做法了。

關(guān)于內(nèi)容尋址和地址尋址

我們都知道cache比較貴所以不能太大，而內(nèi)容就可以做很大，因為它比較便宜。
      但是能否從技術(shù)層面解釋一下呢？其實(shí)，貴與便宜的差異就是技術(shù)原因造成的，我們先看一下內(nèi)存的存儲陣列的電路：

這是個非常典型的矩陣，也很簡單。但是對于CAM電路，就不是這么簡單了，下圖所示：

對于TCAM，需要加一個care邏輯，就更加復(fù)雜了，不光是電路復(fù)雜了，功耗也增加了，要知道，在CAM/TCAM匹配的過程中，電路的所有部分都是同時工作的。

關(guān)于硬件HASH

很 多人都說CPU cache里面有一個硬件HASH，比如取地址的第n到m位，事實(shí)上就是一個移位，取模操作！這在程序員看來只能呵呵了，程序員們知道的最簡單的HASH 算法都比這個復(fù)雜。其實(shí)硬件工程師對程序員的呵呵是不屑一顧的，因為他們的關(guān)注點(diǎn)是如何使得電路同時工作時功耗最低，電路規(guī)模更小。CAM/TCAM都用 了硬件HASH，很簡單的硬件HASH，然而電路是可以同時工作的。這可是軟件hash的大難題，軟件hash旨在使得hash分布更加均勻，平均性能更 好。這樣沖突鏈表長度的平均方差最小。軟件hash旨在解決沖突，而硬件HASH不需要這么做，因為在軟件看來必須串行遍歷沖突鏈表的時候，硬件卻是可以 同時進(jìn)行的。

順序執(zhí)行的CPU

計算機(jī)被設(shè)計之初，就是一個順序執(zhí)行的模型，指令是一條接一條執(zhí)行的。這是因為它是完全模擬真實(shí) 世界中人的行為的。這就意味著所有的跑在計算機(jī)上的算法步驟都是要時間流逝中串行實(shí)施的，一個好的算法旨在讓時間花費(fèi)最短。然而硬件電路的設(shè)計并不遵循真 實(shí)世界的人做事的樣子，起碼說不是太像。一個人不可能同時做很多事，硬件電路的執(zhí)行流程更像是洪水泛濫的過程，由于勢能，洪水同時往(注意，同時！)所有 它可以去的地方?jīng)_去，瞬時就吞噬了一切。

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名稱欄目：硬件路由轉(zhuǎn)發(fā)原理淺析-清晨補(bǔ)充-創(chuàng)新互聯(lián)
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