一种路由查找方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种路由查找方法和装置，基于counting?bloom?filter数据结构在外部存储器或者路由寻址芯片中存储路由表项信息，从存储的路由表项信息中查找目的IP地址对应的路由表项信息。本发明专利技术与现有技术中以树形结构为基础的流水处理相比，对存储量要求明显降低，也易于对存储的路由表项进行维护。采用本发明专利技术的路由查找方案减少了路由寻址芯片的使用，不会产生较大功耗与发热量。

【技术实现步骤摘要】
一种路由查找方法和装置
本专利技术涉及数据通信
，尤其涉及一种路由查找方法和装置。
技术介绍
随着Internet的迅猛发展，用于主干网络互联的核心路由器的接口速率达到100Gbps，该速率要求核心路由器在支持大容量路由表的情况下路由查找速率达到每秒几百万次。路由表中的每条路由表项信息包含前缀和下一跳信息，在查找目的IP(InternetProtocol，互联网协议)地址时需要得到最长匹配前缀，由于高速查找的需要，软件查找方法已经不适用，近年来研究人员提出了多种硬件查找方法以提高查找速率，其中以流水处理和TCAM(ternarycontentaddressablememory，三态内容寻址存储器)最为流行。流水处理通常以树形结构为基础，能够得到较高的吞吐率。但由于树结构的特殊性，使得每级流水难以达到存储平衡，且每个树结点都要维护孩子结点信息，造成存储需求很大。即使利用一些优化方法可以达到存储平衡，也容易造成流水级数过多，难以维护。TCAM是目前路由查找中使用较为广泛的技术，查找过程简单，但要满足100Gbps的查找速率要求，则需要多片TCAM调度查找，功耗与发热量将成为严重问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种路由查找方法和装置，基于bloomfilter算法实现路由查找，克服通过现有技术中硬件方式实现路由查找导致的功耗与发热量大的缺陷。本专利技术采用的技术方案是，所述路由查找方法，包括：基于countingbloomfilter数据结构在外部存储器或者路由寻址芯片中存储路由表项信息，从存储的路由表项信息中查找目的IP地址对应的路由表项信息。进一步的，所述基于countingbloomfilter数据结构存储路由表项信息，具体包括：基于countingbloomfilter数据结构将路由表中的所有路由表项信息存入外部存储器，将存入外部存储器过程中发生溢出的路由表项信息存入路由寻址芯片中。进一步的，所述基于countingbloomfilter数据结构从存储的路由表项信息中查找目的IP地址对应的路由表项信息，具体包括：基于countingbloomfilter数据结构在外部存储器中查找目的IP地址对应的路由表项信息，同时在路由寻址芯片中查找目的IP地址对应的路由表项信息；若只在外部存储器或者路由寻址芯片中查找到路由表项信息，则将其作为目的IP地址对应的路由表项信息；若在外部存储器和路由寻址芯片中均查找到路由表项信息，将其中具有较长前缀者作为目的IP地址对应的路由表项信息。进一步的，所述基于countingbloomfilter数据结构在外部存储器中查找目的IP地址对应的路由表项信息，具体包括：基于countingbloomfilter数据结构为目的IP地址匹配目标前缀，根据目标前缀中置1的比特位确定外部存储器地址；通过外部存储器地址访问外部存储器，获取目的IP地址对应的最长前缀，所述最长前缀所在的路由表项信息即为最终查找到的目的IP地址对应的路由表项信息。进一步的，所述基于countingbloomfilter数据结构为目的IP地址匹配目标前缀，根据目标前缀中置1的比特位确定外部存储器地址，具体包括：设countingbloomfilter数据结构分别对应两个以上的存储空间，在各存储空间中对目的IP地址并行匹配得到对应的结果集和地址集；将各存储空间分别对应的结果集相与之后得到与目的IP地址匹配的目标前缀；根据目标前缀中置1的比特位对应的地址集中相应位置的内容确定外部存储器地址。基于上述方法，本专利技术还提供一种路由查找装置，包括：存储操作单元，用于基于countingbloomfilter数据结构在外部存储器或者路由寻址芯片中存储路由表项信息；查找操作单元，用于基于countingbloomfilter数据结构从存储的路由表项信息中查找目的IP地址对应的路由表项信息。进一步的，所述存储操作单元，具体包括：第一存储操作模块，用于基于countingbloomfilter数据结构将路由表中的所有路由表项信息存入外部存储器，发生溢出时调用第二存储操作子模块；第二存储操作模块，用于将存入外部存储器过程中发生溢出的路由表项信息存入路由寻址芯片中。进一步的，所述查找操作单元，具体包括：第一查找操作模块，用于基于countingbloomfilter数据结构在外部存储器中查找目的IP地址对应的路由表项信息；第二查找操作模块，用于与第一查找操作模块同时启动，在路由寻址芯片中查找到目的IP地址对应的路由表项信息；比较模块，用于当第一查找操作模块和第二查找操作模块均查找到路由表项信息时，将其中具有较长前缀者作为目的IP地址对应的路由表项信息。进一步的，所述第一查找操作模块，具体包括：地址确定子模块，用于基于countingbloomfilter数据结构为目的IP地址匹配目标前缀，根据目标前缀中置1的比特位确定外部存储器地址；前缀确定子模块，用于通过外部存储器地址访问外部存储器，获取目的IP地址对应的最长前缀，所述最长前缀所在的路由表项信息即为最终查找到的目的IP地址对应的路由表项信息。进一步的，所述地址确定子模块，具体用于：在countingbloomfilter数据结构对应的两个以上存储空间中对目的IP地址并行匹配得到对应的结果集和地址集，将各存储空间分别对应的结果集相与之后得到与目的IP地址匹配的目标前缀，根据目标前缀中置1的比特位对应的地址集中相应位置的内容确定外部存储器地址。采用上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点：本专利技术所述路由查找方法和装置，基于countingbloomfilter数据结构实现路由查找，与现有技术中以树形结构为基础的流水处理相比，对存储量要求明显降低，也易于对存储的路由表项进行维护。采用本专利技术的路由查找方案减少了路由寻址芯片的使用，不会产生较大功耗与发热量。附图说明图1为本专利技术第一实施例的路由查找方法流程图；图2为本专利技术第一实施例的路由查找方案示意图；图3为本专利技术第一实施例步骤S103中基于countingbloomfilter数据结构在外部存储器中查找目的IP地址对应的路由表项信息的过程示意图；图4为本专利技术第一实施例步骤A1的具体流程图；图5为本专利技术第二实施例的路由查找装置结构示意图；图6为本专利技术第三实施例的路由查找装置结构示意图；图7(a)为本专利技术第四实施例中第一、二存储空间结构示意图；图7(b)为本专利技术第四实施例中第三存储空间结构示意图；图8为本专利技术第四实施例中第三存储空间的过滤器索引index与片外dram(dynamicrandomaccessmemory，动态随机存储器)的偏移地址的对应关系示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术进行详细说明如后。本专利技术第一实施例，一种路由查找方法，如图1所示，包括以下具体步骤：步骤S101，基于countingbloomfilter数据结构将路由表中的所有路由表项信息存入外部存储器，将存入外部存储器过程中发生溢出的路由表项信息存入路由寻址芯片中，路由寻址芯片可以为TCAM。外部存储器可以为片外dram。步骤S101具体包括：设countingbloomf本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种路由查找方法，其特征在于，包括：基于ｃｏｕｎｔｉｎｇ　ｂｌｏｏｍ　ｆｉｌｔｅｒ数据结构存储路由表项信息，从存储的路由表项信息中查找目的ＩＰ地址对应的路由表项信息。

【技术特征摘要】
1.一种路由查找方法，其特征在于，包括：基于countingbloomfilter数据结构将路由表中的所有路由表项信息存入外部存储器，将存入外部存储器过程中发生溢出的路由表项信息存入路由寻址芯片中；基于countingbloomfilter数据结构在外部存储器中查找目的IP地址对应的路由表项信息，同时在路由寻址芯片中查找目的IP地址对应的路由表项信息；所述基于countingbloomfilter数据结构在外部存储器中查找目的IP地址对应的路由表项信息，具体包括：基于countingbloomfilter数据结构为目的IP地址匹配目标前缀，根据目标前缀中置1的比特位确定外部存储器地址；通过外部存储器地址访问外部存储器，获取目的IP地址对应的最长前缀，所述最长前缀所在的路由表项信息即为最终查找到的目的IP地址对应的路由表项信息。2.根据权利要求1所述的路由查找方法，其特征在于，所述方法，还包括：若只在外部存储器或者路由寻址芯片中查找到路由表项信息，则将其作为目的IP地址对应的路由表项信息；若在外部存储器和路由寻址芯片中均查找到路由表项信息，将其中具有较长前缀者作为目的IP地址对应的路由表项信息。3.根据权利要求1所述的路由查找方法，其特征在于，所述基于countingbloomfilter数据结构为目的IP地址匹配目标前缀，根据目标前缀中置1的比特位确定外部存储器地址，具体包括：设countingbloomfilter数据结构分别对应两个以上的存储空间，在各存储空间中对目的IP地址并行匹配得到对应的结果集和地址集；将各存储空间分别对应的结果集相与之后得到与目的IP地址匹配的目标前缀；根据目标前缀中置1的比特位对应的地址集中相应位置的内容确定外部存储器地址。4.一种路由查找装置，其特征在于，包括：存储操作单元，用于基于countingbloomf...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彧，程晨，张炜，闫昭博，全成斌，赵有健，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94