CAM, TCAM

 

 ** 시스코에서 설명하는 정보들, 한번 훑어보고 아래 글도 읽어보자  

community.cisco.com/t5/networking-documents/cam-content-addressable-memory-vs-tcam-ternary-content/ta-p/3107938

 

** 간결하게 설명이 잘 되어 있는 사이트 ( 위에 사이트를 훑어보고 읽는것을 추천 ) 

searchnetworking.techtarget.com/definition/TCAM-ternary-content-addressable-memory

 

** 시스코 런 네트워크 끝판왕 설명 ( 구체적으로 자세하다 ) **

learningnetwork.cisco.com/s/article/tcam-demystified

 

간단 요약 

내 나름대로 정리해본 것

기존의 대부분의 레이어 2Cisco스위치에는 레이어 2스위칭을 위한 CAM만 포함되어 있는 반면, 일부 레이어 2Cisco스위치에는 QoS를 위한 TCAM이 있고 라우팅을 위한 TCAM이 없는 반면, 레이어 3스위치에는 라우팅 TCAM이 있습니다. CAM과 TCAM은 Cisco스위치가 회선 속도의 빠른 전환을 위해 활용하는 소위 ASIC중에서 가장 중요한 부분입니다. 
 

Catalyst스위치 아키텍처는 여러 개별 CAM및 TCAM영역에 대해 병렬로 여러 조회를 수행할 수 있는 기능을 지원합니다. 여러 조회를 동시에 수행할 수 있는 이러한 기능으로 인해 Catalyst스위치는 QoS및 IPACL프로세싱과 같은 추가적인 하드웨어 스위칭 기능을 활성화하여 성능 저하를 겪지 않습니다. 

 

CAM 및 TCAM은 RAM보다 더 빠르게 조회가 가능하므로 스위치에 매우 중요한 구성 요소 이다. 

CAM 은 0,1 결과만 출력 

TCAM은 0,1 그리고 Don't care(상관없음)을 출력 

  -> Don't Care는 X라고도 하며 Longest Match가 적용될 수 있는 역할을 함.

     (TCAM에 X가 없다면 CAM처럼 32bit Routing(정확히 일치하는 값)만 가능할 것으로 추측)

CAM : Switching 을 위함 

TCAM : Routing을 위함 ( Layer2 스위치에도 QoS만을 위한 TCAM이 있을 수 있다. ) 

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RAM과 CAM의 차이 

RAM에 저장된 정보를 검색하려면 OS가 정확한 위치 정보(Address)를 제공해야 하지만 접근(Access)할 수 있지만 
CAM에 저장된 정보를 검색하려면 내용 자체에 대한 쿼리를 수행하여 해당 데이터의 위치 정보(Address)를 반환해주고 접근(Access)할 수 있다.   

병렬 특성으로 CAM 은 RAM보다 훨씬 빠른 속도를 보여준다. 

그러나 소비전력이 높아 열이 많이 발생하며 비용이 높다.  
  
TCAM   
경로 검색, 패킷 분류, 패킷 전달, 접근 제어 목록 기반 명령의 속도를 높이기 위해 고성능 라우터 및 스위치와 같은 네트워킹 장비에서 사용됨. 
  
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CAM ( Content Address Memory) 

Layer2 Forwarding 결정에 사용되는 기본 Table. 

스위치에 연결된 세그먼트상의 모든 장치들의 위치정보를 저장하는 메모리 

여기서 말하는 위치정보는 Mac address, Interface, Vlan 등등 이 있다. 

각각의 Interface에 존재한다.  

참 or 거짓 두가지 결과만 제공하기 때문에 MAC주소 테이블과 같이 정확히 일치하는 항목을 검색하는 테이블을 만드는데 가장 유용함 
-> Longest Match가 적용되는 Routing과 달리 Mac address는 완벽하게 일치하는 주소에 대해서 동작하는 것을 의미하는 듯 하다.
 

CAM Table 확인 방법 

Cisco의 show mac address 라는 명령어로 확인할 수 있는 화면이 CAM Table의 정보이다 

TCAM ( Ternary Content Address Memory) 

TCAM의 한계성 

 

상위 계층 처리와 ACL, QoS 및 기타 정보를 저장하기 때문에 ACL을 적용하더라도 장비(스위치,라우터) 성능에 영향을 주지 않는다. 
하지만, 허용치를 초과하면 높은 CPU조건을 유발하는 소프트웨어에서 서비스를 실행함으로 CPU가 높아진다. 
IP접두사로 구성된 IP 라우팅 테이블과 같은 가장 긴 일치 항목을 검색하기 위한 테이블 작성시 유용함 



확인 명령어  

show tcam count EXEC : TCAM 리소스 사용량 확인 

Show sdm preferred EXEC : TCAM 파티셔닝 확인