JP2003196295A - ツリー型知識ベース検索のルックアップ・パフォーマンスを向上させる方法 - Google Patents

ツリー型知識ベース検索のルックアップ・パフォーマンスを向上させる方法

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JP2003196295A JP2002364518A JP2002364518A JP2003196295A JP 2003196295 A JP2003196295 A JP 2003196295A JP 2002364518 A JP2002364518 A JP 2002364518A JP 2002364518 A JP2002364518 A JP 2002364518A JP 2003196295 A JP2003196295 A JP 2003196295A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ツリー型知識ベース検索のルックアップ・パ
フォーマンスを向上させる方法を提供すること。 【解決手段】 知識ベースを表す決定ツリーが、少なく
とも２つの決定ツリー部分に区分される。低位部分は、
ツリーの入口点を含み、決定ツリーの終端エレメントを
含む上位部分よりもアクセス時間が高速なメモリ・エレ
メントに記憶される。したがって、ツリー・エントリを
読み取って、それらを検索対象と比較するプロセスの
間、ツリーの低位部分の検索エントリを、上位部分の検
索エントリよりも高速に読み取ることができ、その結
果、決定ツリー全体にわたるトラバースがより高速化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、知識ベー
スのツリー型検索、より詳細には、検索プロセスの速度
を向上させるためにローカル・メモリを使用することに
関する。
【０００２】
【従来の技術】多くの様々なアプリケーションでは、所
与の検索対象とのマッチを突き止めるために、エレメン
トから成る大きいデータベース（知識ベースとも呼ばれ
る）の検索を必要とする。ある種のアプリケーションで
は、検索対象および知識ベースのエレメントがバイナリ
・ビットのストリングを含む。このようなアプリケーシ
ョンの例として、通信システムのブリッジが挙げられ
る。
【０００３】典型的な通信システムは、複数の接続を介
して通信を行う、多数の装置またはノードを含む。この
ようなシステムは、複数のローカル接続で編成されてお
り、そのローカル接続それぞれに、限定された数のノー
ドが関連付けられている（接続されている）。ブリッジ
のネットワークは、ローカル接続と相互接続するので、
各装置は、同じローカル接続に関連付けられていないそ
の他の装置と通信を行うことができる。各ローカル接続
のブリッジは、ネットワーク中のその他のブリッジから
の入力トラフィックを監視して、別のブリッジを起点と
するトラフィックが、自分にローカルに接続されている
ノードにアドレス指定されているかどうかを判定する。
ブリッジは、応答して、情報がローカル接続に通過でき
るようにする経路を提供する。同様に、情報が、そのロ
ーカル接続を発信元として外部の宛先ノードに宛てられ
る場合は、ブリッジは、そのローカル接続から、宛先ノ
ードへの経路上の次のブリッジまで、その情報が通過で
きるようにする。
【０００４】一般に、ノード間で運ばれる情報は、シス
テム中を、発信元ノードから宛先ノードへと進むバイナ
リ・ビットのパケットという形をとる。パケットは、一
般に、パケットの発信元ノードおよび宛先ノードのアド
レスを識別するビットを含む。あるアドレス指定プロト
コルでは、パケットのアドレス部分が４８ビット長であ
り、パケットの残りの部分がペイロード情報ビットを含
む。
【０００５】ある種のシステムでは、ブリッジが、内部
で生成されるトラフィック（すなわち、そのブリッジに
直接、接続されているノードを発信元とするトラフィッ
ク）、および、外部で生成され、ネットワークのすべて
のブリッジに同時通信されるトラフィック（すなわち、
そのブリッジの外部にあるノードを発信元とするトラフ
ィック）の両方を監視する。例えば、ローカル・エリア
・ネットワークを介して同時通信される情報は、ネット
ワークのすべてのノードを対象としていない場合もある
が、しかし、各ネットワーク・ブリッジはそれを監視し
て、指定されている宛先ノードのいずれかがそのブリッ
ジに接続されているかどうかを判定する。この分析は、
各ブリッジにおいて、そのブリッジのローカル接続上に
ある各ノードがエントリを有する、知識ベースを維持す
ることによって実施される。したがって、ブリッジは、
外部から発信されたパケットを受け取り、その知識ベー
スを検索して、４８ビットの宛先アドレスが自分のロー
カル接続上に位置するノード・アドレスのいずれかとマ
ッチするかどうかを判定する。宛先アドレス（すなわち
検索対象）は、２４８個、すなわち約２８０兆個の可能
なアドレスのいずれか１つの値を持ち得る。しかし、ブ
リッジの知識ベース中のエントリ数は、それにローカル
に接続されているノード数と等しくなるだけであり、従
って、２８０兆よりもかなり少なくなる。
【０００６】所与の検索対象とのマッチを決定するため
に知識ベースを検索することは、多くの様々なアプリケ
ーションの重要な要件である。例えば、次のアプリケー
ションは、高速検索のパフォーマンスに大きく依存して
いる。すなわち、データベースの検索、エキスパート・
システム、ロボットによる状態管理戦略、例えば音声お
よび画像認識を含む信号認識、例えば、ブリッジング、
ルーティング、スイッチングアプリケーションのための
データ圧縮およびプロトコル処理を含む通信、自然言語
認識システム、モデリング・オペレーション、パーサ、
およびコンパイラ。
【０００７】どの検索スキームにおいても、その重要な
属性の１つは、最悪の場合の検索完了所要時間である。
一般に、検索スキームは、それぞれが完了するのに所定
の時間がかかる、複数のステップまたはサイクルで実施
される。したがって、検索を完了するための最大時間
は、一般に、検索の各ステップに費やされる時間を最小
限に抑えることによって削減される。
【０００８】ある普及している従来技術の検索スキーム
では、検索が開始するルート（根）の部分、中間のブラ
ンチ（枝）、そして最後に、最終決定またはマッチが発
生する複数の葉を備えたツリー（木）として、検索空間
を編成している。例示のツリー構造を図１に示す。この
図では、エントリまたは決定ポイントが、ブランチによ
って相互接続されている。各決定ポイントには、入力ビ
ット・パターン（検索対象とも呼ぶ）を分析するため
の、また、それに応答して、次の該当する決定ポイント
にそのビット・パターンを送るための命令またはビット
・パターンが存在している。
【０００９】図１のツリーは、円で表したノードが縦に
並んでいる５つの列が示す、５レベルの分析またはエン
トリを備えている。開始ステップ１２で、５キャラクタ
の語または記号（検索対象）、例えばキャラクタＡＦＧ
Ｚ３を決定ツリーに入力する。決定ポイント１４で、こ
の記号の最も重要なキャラクタがツリー・エントリと比
較され、分析は、記号Ａを表すブランチ１６に沿って、
決定ポイント１８に進む。そこから、プロセスは、ブラ
ンチ２０、決定ポイント２２、ブランチ２４、決定ポイ
ント２６、ブランチ２８、決定ポイント３０、そして最
終的に、通常、ツリーの葉と呼ばれるブランチ３２へと
進む。この葉において、記号は復号され、その葉に関連
する適切なアクションまたは決定が実行される。
【００１０】当業者には、ツリーの各エントリでの決定
プロセスが、処理装置を使って、第１のエントリの記号
の第１の数字と、入力記号の第１の数字を比べることに
よって実行されることが知られている。第１の比較の結
果から、プロセスが進む次のブランチが決定される。プ
ロセッサは、第２のエントリの記号を取り出して、入力
記号の第２のグループを第２のエントリの記号と比較す
る。決定エントリに到達するまで、検索対象がツリーを
通って処理されるのに伴い、これらの取り出しステップ
と比較ステップが交互に実行される。
【００１１】図１のような決定ツリーは、プログラム・
メモリ中に記憶されている。ツリーの各ノードは命令で
あり、各命令のフィールドは、命令の結果に基づいて、
プロセッサを向けるツリーのブランチ（リンク）を指定
する。プロセスは、次いで、示されたブランチに沿っ
て、ツリーの次のノードに進む。葉は決定プロセスの終
了を表し、したがって、それぞれにおいて特定のアクシ
ョンを命令するので、これらの葉には特別な命令が含ま
れている。
【００１２】図１を見ると、ツリーのルートは第１のノ
ード、ノード１４である。ノード１４への命令が、プロ
グラム・メモリのアドレス０に記憶されていると想定す
る。さらに、この命令が、アルファベットの各文字をノ
ードにマップすると想定する（すなわち、この命令また
はノード１４から２６本のブランチが出る）。このプロ
セスのための次のノードを見つけるために、現在のノー
ドのメモリ・アドレス（この例ではゼロ）をマッチする
キャラクタに関連するアドレス・オフセットに追加す
る。文字Ａのオフセット・アドレスは１０、Ｂのオフセ
ット・アドレスは１１、Ｃのオフセット・アドレスは１
２、というように想定する。したがって、図１のノード
１８は、メモリ・アドレス１０（基底アドレス、ゼロに
Ａのオフセット・アドレス１０をプラスする）に位置す
る。文字Ｂへの経路は、メモリ・アドレス１１に通じ、
文字Ｃへの経路はメモリ・ロケーション１２に通じる。
図１の例は、可能なマッチング値としてＡ、Ｂ、Ｃしか
含まないため、ノード１４に入力されるアルファベット
のその他の文字（ＤからＺまで）はすべて、メモリ・ロ
ケーション１３から３５までに向けられ、それらのメモ
リ・ロケーションのそれぞれは、入力パターンがツリー
の中のどのロケーションにもマッチしなかったことを示
す葉の命令を含む。
【００１３】入力された対象はＡで始まるため、プロセ
スは、ノード１８（メモリ・ロケーション１０）に向け
られる。ノード１８は、３つの命令または３つの可能性
あるパターン・マッチ、およびそのそれぞれに関連する
メモリ・アドレス・オフセットを含む。パターン・マッ
チがＤで、Ｄブランチのオフセット・アドレスが１なら
ば、プロセスは、メモリ・ロケーション１１または図１
のノード１９に進む。パターン・マッチがＥで、Ｅのオ
フセット・アドレスが２ならば、プロセスはメモリ・ロ
ケーション１２に進む。パターン・マッチがＦで、Ｆの
オフセット・アドレスが３ならば、プロセスはメモリ・
ロケーション１３に、またはリンク２０を介してノード
２２に進む。この命令またはノードにマッチが全くない
場合は、プロセスはオフセット・アドレス４、またはノ
ード２３に向けられる。ここには、特別な命令を備えた
葉が配置されている。図１に示す入力記号（すなわちＡ
Ｆ）については、プロセスは、リンク２０を介してノー
ド２２（メモリ・ロケーション１３）に進む。
【００１４】ツリーの残りの層について、このプロセス
が続く。ツリーの各ノードは、プロセッサに命令を供給
し、各命令は、プロセッサに、その次の入力ビットを解
釈して、その次の命令のアドレスを決定する方法を知ら
せる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】データ・ネットワーク
の分類エンジンは、一般に、ツリー検索プロセスを利用
して、ネットワーク装置に入ってくる各データ・パケッ
トまたはデータ・ブロックに関連するさまざまな特徴を
判定する。すなわち、１つまたは複数のデータ属性に従
って、入力データを分類する。従来、データはバイナリ
・ビットという形で供給されるため、分類エンジンは、
入力ビットのグループを、ツリー構造中のエントリで表
されている既知のビット・パターンと比較する。入力ビ
ットのグループとツリー・エントリのビットの間にマッ
チがあると、プロセスは、ツリーの中の次の連続したエ
ントリに向かう。マッチング・プロセスは、末端部に到
達するまで、ツリーの各エントリを通って進行し、エン
ド・ポイントでは、入力ビットは特徴付けが完了してい
る。データ・ネットワークでは多数のビットを分類しな
ければならないため、これらのツリーは、何メガビット
ものメモリ記憶容量を必要とすることがある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】分類プロセスは、データ
通信ネットワークにおいて、様々に使用されている。入
力データ・パケットは、決定経路が異なるネットワーク
優先度レベルを表すツリー構造を使用している、パケッ
ト内の優先度指標に基づいて、分類することができる。
入力ビットと、利用可能なネットワーク優先度レベルを
表すツリー・ビットの間のマッチに基づいて、各パケッ
トの優先度レベルが決定されると、パケットを優先度の
順に処理することができる。その結果、時間に依存する
パケット（例えば、ビデオ会議のデータを運ぶパケッ
ト）は、時間に依存しないパケット（ファイル転送プロ
トコル（ＦＴＰ）データの転送）の前に処理される。そ
の他のパケット分類プロセスでは、（例えば、ファイア
ウォールが１つまたは複数の発信元からのデータをすべ
てブロックできるように）パケットの発信元を判定し、
パケット・プロトコルを調べて、どのウェブ・サーバが
最もよくデータを供給することができるかを判定し、ま
たは、ネットワーク利用者の支払い請求情報を判定す
る。処理のためにネットワーク・プロセッサがデータ・
ブロックに分割したパケットを、リアセンブリするため
に必要な情報も、分類エンジンが、データ・ブロック中
のあるフィールドを調べることによって決定することが
できる。パケットはまた、それらの宛先アドレスに従っ
て分類することもでき、それによって、パケットを、そ
れらが通信媒体をトラバースするうちに出会うであろう
次の装置に応じて、まとめることができる。
【００１７】分類プロセスを実行するためのツリー構造
は、複数のメモリ・エレメントに分離され、それによっ
て、プロセッサは、ツリー構造の諸レベルへの並列かつ
同時アクセスができる。本発明によれば、ツリーの１つ
または複数の低位レベルのブランチを、分類エンジン
（すなわちプロセッサ）とともにオンチップに記憶する
ことができ、それによって、低位レベルのツリー・エン
トリの読取りサイクル時間を短くすることができる。有
利には、低位レベルのツリー・エントリは、ツリーのル
ートの近くに現れるため、数が少ない。したがって、オ
ンチップ記憶の要件は、ツリー全体に対する記憶要件よ
りもかなり少ない。
【００１８】本発明は、本発明の説明および添付の図面
を参照して考察すると、より容易に理解でき、また、そ
のさらなる利点および使用法が容易に明らかになろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の教示によれば、ツリー構
造は、１つまたは複数のメモリ・エレメントに区分さ
れ、それによって、選択したメモリ・エレメント（すな
わち、高速オンチップ・メモリ対低速オフチップ・メモ
リ）に応じて、異なる読取りアクセス時間が利用可能に
なり、したがって、上述のようにノードまたは命令であ
るツリー・エントリのあるものには、その他のものより
も高速にアクセスすることができる。
【００２０】図２に示すように、プロセッサ５０は、１
つまたは複数のツリー・レベルを表す命令が記憶されて
いるメモリ５２および５４と、双方向に通信を行う。例
えば、図１のツリー・レベル「１」（ルート・レベルと
呼ぶ）、「２」、「３」は、メモリ５２に記憶されてお
り、４、５は、メモリ５４に記憶されている。メモリ５
２のメモリ・アクセス時間が、メモリ５４のそれよりも
速い場合、メモリ５２に記憶されている命令には、メモ
リ５４に記憶されている命令に対してよりも速くアクセ
スすることができる。きわめて多数のツリー検索が、ル
ート・メモリにおいて、またはルート・メモリの１つま
たは２つのレベルにおいて終了することがわかってい
る。シミュレーションおよび分析によれば、ツリーの命
令の約３０％が、ルート・ツリー・メモリにおいてマッ
チしているという。したがって、ツリーのルートがメモ
リ５２に記憶されているのならば、プロセスはおそらく
もっと速く収束するであろう。
【００２１】追加のメモリ構造を使用してツリーのレベ
ルを記憶することもできるので、２つの別個のメモリ構
造を使用しているのは例示にすぎない。メモリ・エレメ
ントの最適な数の選定、そのそれぞれのメモリ・アクセ
ス時間要件、および各メモリ・エレメントに記憶される
ツリー・レベルは、入ってくるデータ・ストリーム中に
ある種のパターンが現れる確率を基にすることができ
る。最も確率が高いデータ・パターンが後に続くツリー
・レベルまたはツリー・レベルのセクションは、アクセ
ス時間が最も速いメモリ中に記憶される。例えば、すべ
ての入力パターンは、ツリーの低位レベルをトラバース
し、したがって、これらの低位レベルは、ツリー分析プ
ロセスを高速化するために、読取りサイクル時間が高速
なメモリの中に記憶することができる。
【００２２】本発明の教示は、ツリー構造の並列処理に
も適用できる。図３を参照すると、プロセッサ６０およ
び６１は、それぞれ、低位レベルのツリーのブランチを
記憶するためのローカル・メモリ６２および６３、およ
び高位レベルのツリーのブランチを記憶するための共用
リモート・メモリ６４を備えている。各プロセッサ６０
および６１は実行エンジンを含み、それぞれが実行パイ
プラインおよびプログラム・メモリを備えている。した
がって、図３の実施形態によれば、各プロセッサ６０お
よび６１は、それぞれのローカル・メモリを検索してツ
リー検索を実行し、次いで、高位のツリーのブランチに
出会った場合には共用リモート・メモリ６４にアクセス
することができる。一実施形態では、ローカル・メモリ
６２および６３は、それらのそれぞれのプロセッサ６０
および６１と同じ集積回路上に配置され、したがって、
リモート・メモリ６４よりもアクセス時間が速い。
【００２３】図４の実施形態では、プロセッサ７０は、
ローカル・ルート・メモリ７２と通信を行い、処理エン
ジン７４は、リモートの非ルート・メモリ７６と通信を
行う。あるツリー検索が、もう一方のエンジンのメモリ
中にある命令を参照した場合、後者のプロセッサは、そ
の命令を実行する検索プロセスに対して制御が加えられ
る。さらに高速なメモリ・アクセスを提供するために、
ローカル・メモリ７２は、プロセッサ７０とともにオン
チップで配置されている。
【００２４】別の実施形態では、検索エンジン・プロセ
ッサがマルチスレッドであり、それによって、１つまた
は複数の検索ツリー全体にわたって複数同時検索を実行
することを可能にしている。例えば、メモリ５２および
５４のそれぞれには、異なるプロセッサ・スレッドを介
してアクセスできるため、図２のプロセッサ５０は、ツ
リー構造情報を、メモリ５２および５４から並行して取
り出すことができ、それによって、分類プロセスの実行
にかかる時間が削減される。
【００２５】別の実施形態では、図５に示すように、内
部メモリ８０が、プロセッサ８２と同じチップ上に含ま
れている。すなわちオンチップである。外部メモリ８４
は、オフチップで配置されている。この実施形態では、
ツリーの最も低位の、またはルートのレベル（例えば２
つのレベル）は、ルート・ツリー・メモリと呼ぶ内部メ
モリ８０に記憶されている。ルート・レベルではツリー
のブランチの数がより少ないため、内部メモリ８０の容
量要件は、相当数の上位レベルに対する容量要件よりも
少ない。後者は、より低速で走ることが可能な、外部メ
モリ８４に記憶される（その結果、データ待ち時間が長
くなる）。しかし、これらの高位のツリーのブランチ
は、それほど頻繁にトラバースされないため、この待ち
時間の要因がツリー分析プロセスが実行される速度に与
える影響はより少ない。内部メモリおよび外部メモリを
使用することによって、パイプライン型プロセッサ８２
が、そのそれぞれに同時にアクセスすることができる。
また、内部メモリを使用することによって、プロセッサ
８２を組み込んでいる集積回路のピンアウト・カウント
が削減され、また、ピン・インタフェースでのインピー
ダンスの不整合による、信号速度の低減が解消される。
別の例示的実施形態では、ツリー構造が、３つのメモリ
・エレメント―そのうち２つのメモリ・エレメントはプ
ロセッサの外部にあり、第３のメモリ・エレメントはオ
ンチップである―に記憶される。
【００２６】低位のツリーのブランチをオンチップで記
憶することにより、平均サイズのツリー全体をトラバー
スするのに必要なクロック・サイクル数が、従来の技術
による、約３０から４０クロック・サイクルから、本発
明の教示によれば２または３クロック・サイクルに低減
されることがわかっている。この特定のツリーの構造に
よれば、検索プロセスの多くは、オンチップ・メモリ中
の低位レベルのブランチでうまく終了することができ、
それによって、より低速なメモリに記憶されている上位
レベルのブランチをトラバースすることが回避できる。
【００２７】さらに別の実施形態では、特にクリティカ
ルまたは頻繁に使用される小さいツリー全体を、内部メ
モリ・エレメント６０に記憶することが可能である。し
たがって、全体がオンチップで配置されている任意のツ
リーに対して、特に高速なツリー検索を行うことができ
る。内部メモリ６０内に記憶するツリー・レベルと外部
メモリ６４に記憶するツリー・レベルの間の分離も、入
力データ中のある種のパターンの確率をベースにして行
うことができる。
【００２８】一般に、ツリー特徴付けプロセスを使用し
たネットワーク・プロセッサに入力されたデータは、い
くつかの異なる属性に従って特徴付けられる。したがっ
て、この特徴付け機能を実行するために、データ・パケ
ットまたはデータ・ブロックのセグメントがそれらを通
って処理される、対応する数のツリーがある。本発明に
よれば、低位レベルのブランチはオンチップで記憶さ
れ、高位レベルのブランチはオフチップで記憶される。
パイプライン型プロセッサは、複数の特徴付けを実行す
るために、オンチップ・メモリに記憶されているツリー
の低位のブランチにアクセスし、次いで、ツリー分析の
進行とともに、オフチップ・メモリに移動する。しか
し、オフチップのアクセス時間の方が長いため、オフチ
ップの読取りサイクルの完了を待つ間、プロセッサは、
別のオンチップのツリーの低位のブランチにアクセスす
ることによって、入力データの別の側面の特徴付けを開
始することができる。このようにして、プロセッサは、
より低速なオフチップ・メモリからの応答を待つ間に、
より高速なオンチップ・アクセス速度を利用して、いく
つかのツリー分析を同時に実行することができる。
【００２９】別の実施形態では、ツリーのある部分（必
ずしもあるツリー・レベル全体とは限らない）は、異な
るメモリ・エレメント内に記憶される。例えば、最も頻
繁にトラバースされる経路を、高速オンチップまたはロ
ーカル・メモリに記憶し、トラバースが低頻度の経路
を、より低速な、リモートまたは外部メモリに記憶する
ことができる。
【００３０】本発明によるツリーはまた、システム構成
の変更にも適合できる。このツリーが、複数のＴＣＰ／
ＩＰアドレスを処理していると想定する。処理の開始
時、ツリーは空であり、したがって、すべての入力アド
レスは同じデフォルト出力アドレスになる。ツリー・プ
ロセスは、ルートで開始し、直ちに、単一の葉のデフォ
ルト出力アドレスに進む。次いで、中間命令または決定
ノードが追加され、ある入力アドレスを第１の出力アド
レスに、その他すべてをデフォルト・アドレスに向け
る。さらなる出力アドレスが追加されるにつれて、ツリ
ーはより深くなる。すなわち、さらに多くのブランチま
たは決定ノードを持つようになる。本発明の教示によれ
ば、ローカルおよびリモートのメモリ・エレメントの両
方において、ツリーが成長し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】入力記号を処理するための従来技術のツリー構
造を示す図である。
【図２】本発明の様々な実施形態による、プロセッサお
よびメモリ・エレメントの構成図である。
【図３】本発明の様々な実施形態による、プロセッサお
よびメモリ・エレメントの構成図である。
【図４】本発明の様々な実施形態による、プロセッサお
よびメモリ・エレメントの構成図である。
【図５】本発明の様々な実施形態による、プロセッサお
よびメモリ・エレメントの構成図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム エドワード ベイカー アメリカ合衆国 32817 フロリダ，オー ランド，ホロー クロッシング ドライヴ 4018 (72)発明者 ナレンダー アール．ヴァンガテ アメリカ合衆国 78681 テキサス，ラウ ンド ロック，ブロークン ブランチ ド ライヴ 8222 (72)発明者 マーリシオ カレ アメリカ合衆国 78750 テキサス，オー スチン，フィルバート コーヴ 7401 (72)発明者 ジェームス テー．カーク アメリカ合衆国 78759 テキサス，オー スチン，ダイアネラ レーン 10231 Ｆターム(参考） 5B075 NK43 QP01

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 検索対象が知識ベース中のエントリにマ
    ッチするかどうかを判定する方法であって、知識ベース
    が、複数の検索ノードと、２つの検索ノードを結合する
    複数のリンクとを含む決定ツリー構造を含み、前記方法
    が、 決定ツリー構造の第１の部分を第１のメモリに記憶する
    ステップであって、第１の部分が、第１の複数の検索ノ
    ードと、相互接続リンクとを含むステップと、 決定ツリー構造の第２の部分を第２のメモリに記憶する
    ステップであって、第２の部分が、第２の複数の検索ノ
    ードと、相互接続リンクとを含むステップと、 第１のメモリから第１の検索ノードを読み取るステップ
    と、 第１の検索ノードを、検索対象の少なくとも一部と比較
    するステップと、 比較のステップに基づき、結合しているリンクを介し
    て、第１の検索ノードから第２の検索ノードまでの検索
    経路をトラバースするステップとを含む方法。
  2. 【請求項２】 第２の検索ノードを読み取るステップ
    と、検索対象の少なくとも一部を第２の検索ノードと比
    較するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 読み取るステップ、比較するステップ、
    およびトラバースするステップが、決定ツリーの第２の
    部分がその末端までトラバースされるまで繰り返され
    る、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 読み取るステップが集積回路中に形成さ
    れているプロセッサによって実行され、また、第１のメ
    モリが集積回路上に形成され、それによって、第１のメ
    モリから検索ノードを読み取るステップが、第２のメモ
    リから検索ノードを読み取るステップよりも高速に実行
    される、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 決定ツリー構造の第１の部分が第１の検
    索エントリに近い検索ノードを含む、請求項１に記載の
    方法。
  6. 【請求項６】 決定ツリー構造が、それぞれが複数の検
    索ノードを含む複数のレベルを含み、複数のレベルの１
    つを含む検索ノードが、リンクによって、複数のレベル
    の別の１つを含む検索ノードに接続される、請求項１に
    記載の方法。
  7. 【請求項７】 複数のレベルのうち、所定数の低位レベ
    ルが第１のメモリに記憶され、残りの複数のレベルが第
    ２のメモリに記憶される、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 複数のレベルのうちの所定数の低位レベ
    ルが、残りの複数のレベルよりも読取りアクセス時間が
    高速である、請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 第１のメモリのアクセス時間パラメータ
    が、第２のメモリのアクセス時間パラメータよりも少な
    い、請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 検索対象が複数の記号を含む、請求項
    １に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 記号が複数のバイナリ・ビットを含
    む、請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 知識ベースが、入力されたデータの属
    性を判定するための、通信ネットワーク・プロセッサの
    分類エンジンを含み、決定ツリーの第２の部分が、複数
    の終端ノードで終了する方法であって、読み取るステッ
    プ、比較するステップ、およびトラバースするステップ
    を、終端ノードに到達するまで繰り返し、終端ノードが
    入力データの属性を識別する、請求項１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 決定ツリーの第２の部分が、複数の終
    端ノードで終了する方法であって、終端ノードが検索対
    象の少なくとも一部にマッチするように、読み取るステ
    ップ、比較するステップ、およびトラバースするステッ
    プを終端ノードに到達するまで繰り返す、請求項１に記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】 複数の検索ノードのそれぞれが命令お
    よびアドレス・フィールドを含み、比較するステップ
    が、検索対象の少なくとも一部を命令と比較するステッ
    プをさらに含み、アドレス・フィールドが、比較するス
    テップに基づいて第２の検索ノードを決定する、請求項
    １に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 決定ツリー構造が、複数の連続するツ
    リー・レベルを含み、各ツリー・レベルが、検索ノード
    と、次の隣接するツリー・レベルの検索ノードへのリン
    クをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 決定ツリー構造の第１の部分が所定数
    の連続するツリー・レベルを含み、決定ツリー構造の第
    ２の部分が残りの連続するツリー・レベルを含む、請求
    項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 決定ツリー構造の第１の部分が１つま
    たは複数の連続するツリー・レベルの一部を含む、請求
    項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 検索対象が知識ベース中のいずれかの
    エントリにマッチするかどうかを判定する装置であっ
    て、知識ベースが、隣接する検索ノード間の複数のリン
    クを含む決定ツリー構造を含み、前記装置が、 決定ツリー構造の第１の部分を記憶する第１のメモリ
    と、 決定ツリー構造の第２の部分を記憶する第２のメモリ
    と、 検索対象の少なくとも一部を検索ノードとマッチさせる
    ための、また、そのマッチに応答して決定ツリー構造中
    をトラバースするためのプロセッサとを含む装置。
  19. 【請求項１９】 決定ツリー構造が複数の終端ノードで
    終了し、プロセッサが、終端ノードに到達するまで決定
    ツリー構造中をトラバースし、終端ノードが検索対象の
    少なくとも一部にマッチする、請求項１８に記載の装
    置。
  20. 【請求項２０】 第１のメモリからの検索エントリの読
    取りが、第２のメモリからの検索エントリの読取りより
    も高速になるように、プロセッサおよび第１のメモリが
    同じ集積回路に形成されている、請求項１８に記載の装
    置。
  21. 【請求項２１】 第１のメモリが第１のアクセス時間を
    有し、第２のメモリが第２のアクセス時間を有し、第１
    のアクセス時間が第２のアクセス時間よりも高速であ
    る、請求項１８に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 決定ツリー構造が、それぞれが複数の
    検索ノードを含む複数のレベルを含み、複数のレベルの
    １つを含む検索ノードが、リンクによって、複数のレベ
    ルの隣接する１つを含む検索ノードに接続され、第１の
    メモリが少なくとも第１のレベルを記憶する、請求項１
    ８に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 検索対象が知識ベース中のいずれかの
    エントリにマッチするかどうかを判定する装置であっ
    て、知識ベースが、隣接する検索ノードを接続する複数
    のリンクを含む決定ツリー構造を含み、前記装置が、 第１のプロセッサと、 第２のプロセッサと、 決定ツリー構造の第１の部分を記憶する第１のメモリ
    と、 決定ツリー構造の第２の部分を記憶する第２のメモリと
    を含み、 前記第１のプロセッサが前記第１のメモリにアクセス
    し、前記第２のプロセッサが、前記検索対象の少なくと
    も一部にマッチする検索ノードを判定するために前記第
    ２のメモリにアクセスする装置。
  24. 【請求項２４】 第１のプロセッサが、検索対象の少な
    くとも一部を、第１のメモリに記憶されている１つまた
    は複数の検索ノードと比較して、第１の部分中をトラバ
    ースし、 決定ツリーの第１の部分がトラバースされた後、第２の
    プロセッサが、検索対象の少なくとも一部を、第２のメ
    モリに記憶されている１つまたは複数の検索エントリと
    比較して、検索対象の少なくとも一部とマッチする検索
    ノードを判定するまで第２の部分中をトラバースする、
    請求項２３に記載の装置。
  25. 【請求項２５】 第１のプロセッサと第２のプロセッサ
    が、複数の検索ツリーのツリー検索を同時に実行する、
    請求項２３に記載の装置。
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