基于TCAM的K步长多模式匹配算法及硬件实现

赵海斌; 李训根; 王奇敏

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基于TCAM的K步长多模式匹配算法及硬件实现

更新时间：2026-09-04

- 基于TCAM的K步长多模式匹配算法及硬件实现
- TCAM-Based K-Step Multi-Pattern Matching Algorithm and Hardware Implementation Research
- 微电子学与计算机 2013年30卷第4期页码：46-49
- 作者机构：
  
  杭州电子科技大学机构微电子CAD研究所,浙江,杭州,310018
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号：
- 纸质出版：2013
- 稿件说明：
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赵海斌, 李训根, 王奇敏. 基于TCAM的K步长多模式匹配算法及硬件实现[J]. 微电子学与计算机, 2013, 30(4): 46-49.

ZHAO Hai-bin, LI Xun-gen, WANG Qi-min. TCAM-Based K-Step Multi-Pattern Matching Algorithm and Hardware Implementation Research[J]. 2013, 30(4): 46-49.
赵海斌, 李训根, 王奇敏. 基于TCAM的K步长多模式匹配算法及硬件实现[J]. 微电子学与计算机, 2013, 30(4): 46-49. DOI：

ZHAO Hai-bin, LI Xun-gen, WANG Qi-min. TCAM-Based K-Step Multi-Pattern Matching Algorithm and Hardware Implementation Research[J]. 2013, 30(4): 46-49. DOI：

摘要

对K步长状态机进行改进

消除了各状态的失效链

节省了存储资源

提高了匹配效率;根据TCAM(Ternary Content Addressable Memory)的并行查找和精确查找的特性

设计了一种用FPGA实现TCAM的方法

并以此作为基本匹配单元;最后结合改进的K步长状态机和基本匹配单元设计了一个快速多模式匹配系统.接收网络数据流进行实验

结果证明设计的匹配系统能达到数千兆位的吞吐率.

Abstract

Through the improvement of K-step state machine

failure chain of every state is removed which saves storage resources and improves the matching efficiency.Besides

combined with the characteristics of parallel searching and accurate searching of TCAM(Ternary Content Addressable Memory)

FPGA is used to implement TCAM as the basic matching cell

which the matching speed is significantly improved.Finally a fast multi -pattern matching system is designed based on improved K~ step state machine and the basic matching cell.Networkstream is received for experiment.The result of the experiment is proved that the matching system can achieve multi-gigabit throughput.

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