Published January 1, 2015
| Version v1
Publication
Open
Optimization of Lookup Schemes for Flow-Based Packet Classification on FPGAs
- 1. Universidad Nacional de Córdoba
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 3. National Technological University
Description
Packet classification has become a key processing function to enable future flow-based networking schemes. As network capacity increases and new services are deployed, both high throughput and reconfigurability are required for packet classification architectures. FPGA technology can provide the best trade-off among them. However, to date, lookup stages have been mostly developed as independent schemes from the classification stage, which makes their efficient integration on FPGAs difficult. In this context, we propose a new interpretation of the lookup problem in the general context of packet classification, which enables comparing existing lookup schemes on a common basis. From this analysis, we recognize new opportunities for optimization of lookup schemes and their associated classification schemes on FPGA. In particular, we focus on the most appropriate candidate for future networking needs and propose optimizations for it. To validate our analysis, we provide estimation and implementation results for typical lookup architectures on FPGA and observe their convenience for different lookup and classification cases, demonstrating the benefits of our proposed optimization.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
أصبح تصنيف الحزم وظيفة معالجة رئيسية لتمكين مخططات الشبكات المستقبلية القائمة على التدفق. مع زيادة سعة الشبكة ونشر خدمات جديدة، يلزم كل من الإنتاجية العالية وقابلية إعادة التكوين لبنى تصنيف الحزم. يمكن أن توفر تقنية FPGA أفضل مفاضلة فيما بينها. ومع ذلك، حتى الآن، تم تطوير مراحل البحث في الغالب كمخططات مستقلة من مرحلة التصنيف، مما يجعل دمجها الفعال في FPGAs أمرًا صعبًا. في هذا السياق، نقترح تفسيرًا جديدًا لمشكلة البحث في السياق العام لتصنيف الحزم، مما يتيح مقارنة مخططات البحث الحالية على أساس مشترك. من هذا التحليل، ندرك الفرص الجديدة لتحسين مخططات البحث ومخططات التصنيف المرتبطة بها على FPGA. على وجه الخصوص، نركز على المرشح الأنسب لاحتياجات التواصل المستقبلية ونقترح التحسينات له. للتحقق من صحة تحليلنا، نقدم نتائج التقدير والتنفيذ لبنى البحث النموذجية على FPGA ونلاحظ ملاءمتها لحالات البحث والتصنيف المختلفة، مما يدل على فوائد التحسين المقترح لدينا.Translated Description (French)
La classification des paquets est devenue une fonction de traitement clé pour permettre de futurs schémas de mise en réseau basés sur les flux. À mesure que la capacité du réseau augmente et que de nouveaux services sont déployés, un débit élevé et une reconfigurabilité sont nécessaires pour les architectures de classification de paquets. La technologie FPGA peut fournir le meilleur compromis entre eux. Cependant, à ce jour, les étapes de recherche ont été principalement développées comme des schémas indépendants à partir de l'étape de classification, ce qui rend leur intégration efficace sur les FPGA difficile. Dans ce contexte, nous proposons une nouvelle interprétation du problème de recherche dans le contexte général de la classification des paquets, qui permet de comparer les schémas de recherche existants sur une base commune. À partir de cette analyse, nous reconnaissons de nouvelles opportunités d'optimisation des schémas de recherche et de leurs schémas de classification associés sur FPGA. En particulier, nous nous concentrons sur le candidat le plus approprié pour les besoins futurs de mise en réseau et proposons des optimisations pour cela. Pour valider notre analyse, nous fournissons des résultats d'estimation et de mise en œuvre pour les architectures de recherche typiques sur FPGA et observons leur commodité pour différents cas de recherche et de classification, démontrant les avantages de notre optimisation proposée.Translated Description (Spanish)
La clasificación de paquetes se ha convertido en una función clave de procesamiento para permitir futuros esquemas de redes basados en flujo. A medida que aumenta la capacidad de la red y se implementan nuevos servicios, se requieren tanto un alto rendimiento como una reconfigurabilidad para las arquitecturas de clasificación de paquetes. La tecnología FPGA puede proporcionar la mejor compensación entre ellos. Sin embargo, hasta la fecha, las etapas de búsqueda se han desarrollado principalmente como esquemas independientes desde la etapa de clasificación, lo que dificulta su integración eficiente en las FPGA. En este contexto, proponemos una nueva interpretación del problema de búsqueda en el contexto general de la clasificación de paquetes, que permite comparar los esquemas de búsqueda existentes sobre una base común. A partir de este análisis, reconocemos nuevas oportunidades para la optimización de los esquemas de búsqueda y sus esquemas de clasificación asociados en FPGA. En particular, nos centramos en el candidato más adecuado para las futuras necesidades de networking y proponemos optimizaciones para ello. Para validar nuestro análisis, proporcionamos resultados de estimación e implementación para arquitecturas de búsqueda típicas en FPGA y observamos su conveniencia para diferentes casos de búsqueda y clasificación, lo que demuestra los beneficios de nuestra optimización propuesta.Files
673596.pdf.pdf
Files
(15.8 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b6a3da3a1e373bf643e39ca2a5215ade
|
15.8 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحسين مخططات البحث لتصنيف الحزم القائمة على التدفق على FPGAs
- Translated title (French)
- Optimisation des schémas de recherche pour la classification des paquets basée sur le flux sur les FPGA
- Translated title (Spanish)
- Optimización de esquemas de búsqueda para la clasificación de paquetes basada en flujo en FPGA
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1991426166
- DOI
- 10.1155/2015/673596
References
- https://openalex.org/W1970055353
- https://openalex.org/W1975959118
- https://openalex.org/W1977053091
- https://openalex.org/W2044299665
- https://openalex.org/W2055239627
- https://openalex.org/W2076106147
- https://openalex.org/W2083602826
- https://openalex.org/W2093703022
- https://openalex.org/W2098761425
- https://openalex.org/W2100997252
- https://openalex.org/W2105349886
- https://openalex.org/W2114831167
- https://openalex.org/W2117207900
- https://openalex.org/W2139751271
- https://openalex.org/W2140025163
- https://openalex.org/W2147629974
- https://openalex.org/W2150586899
- https://openalex.org/W2154770818
- https://openalex.org/W3083504653
- https://openalex.org/W4236256764