[发明专利]一种路由表的构建和查找方法

说明书

本发明公开了一种路由表的构建和查找方法，包括路由表项转换为伪布尔函数表示、路由表项的ADD表示、更新路由表项、删除路由表项、根据传入数据包进行路由查找的过程；通过利用ADD的高紧凑表示和以集合方式处理多组数据的方式处理路由表，减少路由表的节点冗余和路由查找比较次数，提高路由转发性能。本发明能够在较低内存占用的情况下完成对路由表的构建，同时还能在较少比较次数下完成数据包的路由查找。

技术领域

本发明涉及信息通信技术领域，具体涉及一种路由表的构建和查找方法。

背景技术

1993年以来国际互联网工程任务组(The Internet Engineering Task Force，IETF)提出无类域间路由(Classless Inter-Domain Routing，CIDR)结构，使得传统路由查找算法不再适用，最长前缀匹配(Longest Prefix Matching，LPM)成为路由查找算法的核心。

而随着技术的进步，三网融合逐渐成为未来网络技术的发展方向。三网融合的表现方式为网络系统互相交叉、渗透，网络技术趋于统一的IP协议，逐步整合成为统一的通信网络。这意味着IP协议将得到更广泛的应用，同时IPv6协议的应用将使IP地址的长度和数量都大幅度膨胀，这对路由器性能提出了新的要求，而优化路由表存储结构和路由查找算法是提升路由器性能的关键。

路由表项的不断膨胀的问题亟待人们的研究与解决，而寻找一个能最大化删除冗余信息并减少内存访问次数的方法是解决这一问题的关键。目前的路由查找算法主要有：

(1)基于地址前缀长度的路由查找算法利用前缀长度不同的特性，将路由表(Look-up Table，LUT)分成多个集合，典型算法有哈希查找算法、二分查找算法。这类算法优点是其查找时间只与前缀长度有关，但是哈希算法很难找到一个通用的哈希函数能够适应整个路由匹配项。

(2)基于Trie结构的路由查找算法使用前缀中的每一位构建节点，路由转发信息保存在节点中，典型的Trie树查找算法有LC-Trie、路径压缩Trie树、多分支Trie树等。基于Trie树的算法具有数据结构单一、算法简单等优点，但其查找过程需要大量的内存访问，且算法中有回溯操作。

(3)基于符号BDD的可重构路由表结构和算法，但是节点数较多影响路由器性能。

从现有的路由查找算法可知，不能兼顾节点比较次数和节点数量等方面，且在查找中可能有回溯操作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有路由查找方法不能兼顾节点比较次数和节点数量，且在查找中可能有回溯操作的问题，提供一种路由表的构建和查找方法。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种路由表的构建和查找方法，包括如下步骤：

步骤A、将路由表及其路由表项转换成伪布尔函数的代数决策图；

步骤B、对步骤A所得到的代数决策图结构的路由表中的路由表项进行选择性删除；

步骤C、将需要添加的路由表项转换成伪布尔函数的代数决策图，并将其通过递归合取的方式添加进步骤B所得到的代数决策图结构的路由表中；

步骤D、对步骤C所得到的代数决策图结构的路由表中的节点进行删除和合并，获得化简后的代数决策图结构的路由表；

步骤E、基于步骤D所建立的代数决策图结构的路由表，利用深度搜索对传入数据包中的目的IP地址进行匹配，查找下一跳端口。

所述步骤A具体为：