[发明专利]一种缓存方法及集成电路

说明书

本申请实施例提供了一种缓存方法及集成电路，能够避免虚假命中。所述缓存方法包括：获取第一报文，所述第一报文包括目的互联网协议IP地址；从缓存中查找与所述目的IP地址匹配的路由前缀；响应于所述缓存中未存储所述路由前缀，根据所述目的IP地址查找与路由表对应的树结构，确定与所述目的IP地址匹配的前缀节点；响应于所述前缀节点不为叶子节点，所述处理器确定第一前缀匹配长度，所述第一前缀匹配长度等于所述树结构的根节点到尾节点之间的长度；根据所述第一前缀匹配长度和所述目的IP地址，确定第一路由前缀；触发所述缓存存储第一对应关系，所述第一对应关系为所述第一路由前缀和与所述前缀节点对应的路由信息。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种缓存方法及集成电路。

背景技术

路由器或交换机等网络设备在转发报文时，可以获取报文中携带的目的互联网协议(Internet Protocol，IP)地址，并从路由表中查找与该目的IP地址对应的路由信息，以便根据查找到的路由信息转发报文。路由表为记载路由前缀与路由信息的表项，预先存储在网络设备中。路由前缀用于确定与目的IP地址相匹配的路由信息，例如可以是IP地址的前n位，n为路由前缀的长度。路由信息可以是网络接口的标识，表示网络设备需要通过哪个网络接口转发报文。

在查找路由表时，判断目的IP地址与路由前缀是否匹配。例如，假设某个路由前缀的长度为m，且目的IP地址的前m位与该路由前缀一致，可以认为该目的IP地址与该路由前缀相匹配，对应的路由信息即为该路由前缀对应的路由信息。当目的IP地址同时与两个或两个以上的路由前缀相匹配时，可以根据最长前缀匹配(Longest Prefix Match，LPM)原则确定路由前缀。即，可以将与目的IP地址相匹配的多个路由前缀中长度最长的路由前缀的路由信息作为目的IP地址对应的路由信息。

由于查找路由表需要比较路由前缀与目的IP地址是否匹配，网络设备需要查找路由表。显然，调用路由表的速度越快，网络设备转发报文的速度也就越快。目前，为了提高网络设备调用路由表的速度，可以将部分路由前缀和路由信息的对应关系存储在缓存中。但是这种方法往往存在虚假命中的情况。

发明内容

本申请实施例提供了一种缓存方法及集成电路，通过在缓存中记录长度大于路由表中与目的IP地址的第一路由前缀与路由信息之间的对应关系，避免了虚假命中的发生。

第一方面，本申请实施例提供了一种缓存方法，该方法可以应用于网络设备中的处理器。在执行缓存方法时，处理器可以先获取第一报文，并确定第一报文中携带的目的IP地址。接着，处理器可以从缓存中查找与该目的IP地址相匹配的路由前缀。如果缓存中没有存储与该目的IP地址相匹配的路由前缀，处理器可以根据目的IP地址从其他存储器中查找路由表对应的树结构，从而确定树结构中与目的IP地址相匹配的前缀节点，即与目的IP地址相匹配的路由前缀在路由表对应的树结构中的节点。当该前缀节点不为树结构中的叶子节点，即该前缀节点具有子节点时，处理器可以将树结构的根节点到尾节点的长度确定为第一前缀匹配长度。其中，尾节点为树结构中查找路径上的最后一个节点。查找路径为路由表对应的树结构中从根节点沿目的IP地址对应的树结构到路由表对应的树结构中叶子节点的路径。在得到第一前缀匹配长度之后，处理器可以根据第一前缀匹配长度后，处理器可以根据目的IP地址和第一前缀匹配长度确定第一路由前缀，并触发缓存存储第一对应关系，第一对应关系为第一路由前缀和与前缀节点相对应的路由信息之间的对应关系。也就是说，在前缀节点不为叶子节点的情况下，对应关系中的路由前缀和路由表中记载的路由前缀不同。即，当路由表中存在包括且长度大于目的IP地址对应的路由前缀的其他路由前缀时，处理器可以根据第一前缀匹配长度确定新的第一路由前缀，并在缓存中存储该新的路由前缀和路由信息的对应关系。这样，第一路由前缀的长度可以大于存储器路由表中与目的IP地址相匹配的路由前缀的长度。如此，相较于现有技术，可以起到减小虚假命中出现的概率的作用。