GPU를 이용한 고성능 IP 주소 검색

김정환; 김진수

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김정환 (Konkuk University) 김진수 (Konkuk University)

저널정보: 한국컴퓨터정보학회 한국컴퓨터정보학회논문지 한국컴퓨터정보학회 논문지 제21권 제5호(통권 제146호)

발행연도: 2016.5

수록면: 49 - 56 (8page)

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Increasing Internet traffic and forwarding table size need high performance IP address lookup engine which is a crucial function of routers. For finding the longest matching prefix, trie-based or its variant schemes have been widely researched in software-based IP lookup. As a software router, we enhance the IP address lookup engine using GPU which is a device widely used in high performance applications. We propose a data structure for multibit trie to exploit GPU hardware efficiently. Also, we devise a novel scheme that the root subtrie is loaded on Shared Memory which is specialized for fast access in GPU. Since the root subtrie is accessed on every IP address lookup, its fast access improves the lookup performance. By means of the performance evaluation, our implemented GPU-based lookup engine shows 17~23 times better performance than CPU-based engine. Also, the fast access technique for the root subtrie gives 10% more improvement.

#IP address lookup #Router #GPU #Multibit trie #CUDA

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Mi. A. Ruiz-Sanchez, E. W. Biersack, and W. Dabbous, "Survey and Taxonomy of IP Address Lookup Algorithms," IEEE Network, March/April 2001.

V. Fuller, T. Li, J. Yu, and K. Varadhan, "Classless Inter-Domain Routing (CIDR): An Address Assignment and Aggregation Strategy," RFC1519, Sep. 1993.

G. Huston, "BGP routing table analysis reports," http://bgp.potaroo.net/. Y. Sun, H. Liu, and M. S. Kim, "Using TCAM efficiently for IP route lookup," Proc. of 8th IEEE Consumer Communications and Networking Conference, pp. 816-817, 2011.

Hoang Le, Weirong Jiang, and Viktor K. Prasanna, "Memory-Efficient IPv4/v6 Lookup on FPGAs Using Distance-Bounded Path Compression," Proc. of IEEE 19th Annual International Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines (FCCM), pp. 242-249, 2011.

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