[发明专利]用于地址查找的数据结构、方法和系统

权利要求书

1.一种用于构建在地址空间中对所请求的地址进行地址查找中所用的决策树的方法，

所述地址空间被布置为一组基本地址范围，

每个基本地址范围由一个下边界地址和一个上边界地址限定；

所述地址空间中的一个地址由预定数量的位表示；

所述方法包括：

-将所述决策树布置为用于从该组基本地址范围中确定所述所请求的地址属于的一个具体基本地址范围，

所述决策树包括至少一个层，所述至少一个层包括至少一个节点；

所述至少一个节点被布置为用于映射到一个节点地址范围，所述节点地址范围是所述地址空间的一个与节点有关的部分，所述节点地址范围由一个下节点边界地址和一个上节点边界地址限定；

所述至少一个节点具有至少两个节点分支，

每个节点分支映射到所述节点地址范围中的各自非重叠分支地址范围，

所述分支地址范围由所述节点地址范围中的节点地址限定；

-将每个节点地址分解成多个地址部分，每个地址部分由所述预定数量的位的各自的子集表示，所述分解包括下列中的至少一个：

a)将对于多个节点地址公共的至少一个地址部分确定为至少一个公共地址部分，以及

b)将可省略的至少又一个地址部分确定为至少一个可省略的地址部分，所述至少一个可省略的地址部分要么是值为“零”的一个节点地址后缀，要么是对于所述节点地址范围中的所有地址公共的一个地址部分；

-根据一个选择规则将所述多个地址部分存储在所述至少一个节点中，

所述选择规则包括选自一组动作中的至少一个动作，该组动作包括：

-将所述至少一个公共地址部分仅在所述节点中存储一次；

-省略所述至少一个可省略的地址部分，以及

-将在所述分解步骤中确定的所有其他地址部分存储在所述节点中，所述所有其他地址部分既不是所述至少一个公共地址部分，又不是所述至少一个可省略的地址部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个节点中的所有分支地址范围的联合是所述至少一个节点的节点地址范围。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述分支地址范围是所述分支指向的节点的节点地址范围。

4.根据权利要求1所述的方法，其中被存储在所述节点中的地址部分占据的位的总数少于所述节点地址的位的总数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中一个节点被布置为用于存储具有两个节点分支的单个节点地址的地址部分；所述单个节点地址具有至少一个可省略的地址部分。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述决策树还被布置为包括在所述顶层之下的至少一个底层，所述底层中的节点被布置为所述决策树的叶节点，每个叶节点映射到来自该组基本地址范围的一个基本地址范围或一个基本地址范围的一部分，每个叶节点存储与其映射到的各自的基本地址范围有关的信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其中每个节点被布置为用于存储限定地址范围的一组前缀中的一个前缀或一个指向前缀的指针；所述前缀是包含所述节点地址范围的该组前缀的最长匹配前缀。

8.根据权利要求7所述的方法，其中每个非叶节点的节点还被布置为用于存储每节点地址的计数器值，所述计数器值被布置为用于计数在节点地址具有端点的前缀的数量。

9.根据权利要求6所述的方法，还包括：

-接收所述所请求的地址作为输入；

-确定所述所请求的地址属于的基本地址范围，

包括，在所述决策树的每个层中，从顶层中的根节点开始：

针对所述各自的层中的各自的节点：

读取存储在所述各自的节点中的地址部分；

将存储在所述层中的所述各自的节点中的至少一个地址部分与所述所请求的地址的各自的对应地址部分相比较；

基于所述至少一个比较，分支到所述决策树的下一个层中的一个节点，直到当到达所述叶节点之一时已确定所述基本地址范围时。