Ternary Content Addressable Memory (TCAM)

1. TCAM nima?

Ternary Content Addressable Memory (TCAM) – bu maxsus xotira turi bo‘lib, router va switchlar uchun yuqori tezlikdagi qidiruv va filtr vazifalarini bajarish uchun ishlatiladi. TCAM IP manzillarni qidirish, ACL (Access Control List) tahlili, QoS (Quality of Service) belgilari va Layer 2/3 routing va switching qarorlarini tezkor qabul qilish uchun ishlatiladi.

"Ternary" atamasi uchta natija hosil qilish imkoniyatiga ishora qiladi:

0 – haqiqat (true)
1 – yolg‘on (false)
X – ahamiyatsiz (don’t care)

Bu TCAM'ning oddiy binary CAM (Content Addressable Memory) bilan asosiy farqidir, chunki CAM faqat 0 yoki 1 (haqiqat/yolg‘on) natijalarni bera oladi, TCAM esa moslashuvchan qidiruv natijalarini ta’minlaydi.

2. TCAM qanday ishlaydi?

TCAM'da ma’lumotlar Value, Mask va Result (VMR) formatida saqlanadi:

Value (Qiymat): Qidirilayotgan ma’lumot (masalan, IP manzil, protokol yoki port raqami).
Mask (Niqob): Qaysi maydonlarni tekshirish kerakligini ko‘rsatadi (masalan, faqat manzil maydonini tahlil qilish kerak bo‘lsa).
Result (Natija): Qidiruv muvaffaqiyatli bo‘lganda bajarilishi kerak bo‘lgan harakat (masalan, paketni ruxsat berish, bekor qilish, yoki QoS qoidasi qo‘llash).

TCAM jarayoni:

Router yoki switch paketni qabul qiladi va TCAM'ga qidiruv so‘rovi yuboradi.
Value va Mask TCAM'dagi yozuvlar bilan taqqoslanadi.
Result qaytariladi, u yo‘naltirish qarorini yoki boshqa harakatni belgilaydi (masalan, ACL ruxsat berish yoki trafikni boshqa yo‘nalishga yo‘naltirish).

3. TCAM qanday ishlatiladi?

TCAM router va switchlarda turli tarmoq funksiyalarini optimallashtirish uchun ishlatiladi:

1. Access Control List (ACL):

ACL'lar qoidalar asosida tarmoq trafigini ruxsat berish yoki bloklash uchun ishlatiladi.
TCAM har bir paket uchun ACL'larni tezda tekshiradi, bu esa CPU yukini kamaytiradi.
Masalan, paketni IP manzili, port raqami yoki protokol bo‘yicha tekshirish.

2. QoS (Quality of Service):

QoS trafikni ustuvorlikka qarab boshqarish uchun ishlatiladi.
TCAM paketning QoS belgisini tekshiradi va ushbu paket uchun ustuvorlik darajasini belgilaydi.

3. Layer 2 va Layer 3 yo‘naltirish va switching:

Layer 2 switching uchun TCAM MAC manzil jadvalini tekshiradi va paketning chiqish portini aniqlaydi.
Layer 3 routing uchun TCAM IP manzil prefiksini qidiradi va keyingi qadam routerni aniqlaydi.

4. Policy-Based Routing (PBR):

Siyosatga asoslangan yo‘naltirish (PBR) turli trafik oqimlari uchun turli yo‘nalishlarni belgilaydi.
TCAM har bir paketni qoidalar asosida yo‘naltiradi.

4. TCAM ning CAM bilan farqi

5. TCAM afzalliklari

Tezlik: TCAM apparat darajasida ishlagani uchun qidiruv va filtrlash juda tez amalga oshiriladi.
Moslashuvchanlik: Qidiruv natijalari uchta turli qiymatni (0, 1, X) qo‘llab-quvvatlaydi, bu esa ACL, QoS va Layer 3 prefikslar bilan ishlashni osonlashtiradi.
CPU yukini kamaytirish: TCAM yordamida qidiruv va tahlil apparat darajasida amalga oshiriladi, bu esa CPU resurslarini bo‘shatadi.
Bir vaqtning o‘zida bir nechta qidiruv: TCAM bir vaqtning o‘zida bir nechta trafik parametrlarini tahlil qilish imkonini beradi (masalan, manzil IP, protokol, port raqami).

7. TCAM cheklovlari

Resurs cheklovlari: TCAM apparat darajasida ishlatilgani sababli, har bir jadvalda faqat cheklangan miqdordagi yozuvlarni saqlashi mumkin.
IPv6 qo‘llab-quvvatlash: IPv6 yozuvlari IPv4 yozuvlariga qaraganda ikki baravar ko‘proq resurs talab qiladi, bu esa TCAM sig‘imini kamaytiradi.
Murakkab konfiguratsiyalar: Juda murakkab ACL yoki QoS qoidalari TCAM'da joylashish masalalarini keltirib chiqarishi mumkin.

Xulosa

✅ TCAM – bu router va switchlar uchun yuqori tezlikdagi tahlil va yo‘naltirish qobiliyatini ta’minlovchi apparat xotira turi.
✅ QoS, ACL, Layer 2/3 yo‘naltirish va siyosatga asoslangan routing uchun samarali.
✅ CPU yukini kamaytiradi va tarmoq samaradorligini oshiradi.
✅ TCAM moslashuvchanligi va tezkorligi sababli barcha zamonaviy Cisco platformalarida qo‘llaniladi.