[发明专利]一种用后缀索引查找IP路由的系统

权利要求书

1.一种用后缀索引查找IP路由的系统，其特征在于，包括：构造模块，根据路由表中的IP地址信息，完成哈希表以及后缀数组的构造，并记录相关的数组信息，以待查询模块的调用；

查询模块，利用哈希表查找和后缀数组的快速查询，实现从构造好的IP字符串中查找出目的IP；

定位模块，处理匹配数据在原文字符串V中的定位，实现在路由表中快速准确查找目标IP地址；

所述构造模块利用路由表中的IP地址信息，完成哈希表以及后缀数组的构造，并记录相关的数组信息的具体过程如下：

S21：将路由表里面的每个IP地址进行前后倒置运算，并且在每个IP地址后面加上一个结束符$，从而得到一个新的IP地址的字符串U，在字符串中，$是最小的字符，比0，1都要小；

S22：把步骤S21中的N个新的IP地址U串接起来，得到一个总的字符串V；

S23：将U串的后3个字节，后2个字节，后1个字节依次构造哈希表1、哈希表2、哈希表3，每个哈希表有N个数据链表头，每个数据链表头指定其第一个数据节点的储存位置；再根据IP地址的字节数据逐个算出Hash值，并将其链接至该Hash值相应的数据链表头指定的第一个数据节点的存储位置，若第一个数据节点已存储有数据时，则存储至其指向的下一个储存位置，依次类推；哈希表中key表示为U串中后3个字节，后2个字节，后1个字节的具体组合形式，表1的索引范围为0-(2^24-1)；表2的索引范围为0-(2^16-1)，表3的索引范围为0-(2^8-1)，value值存放位置，顺序存放每个U串中U[8]、U[16]、U[24]在V串中对应的索引位置，通过查询这三张哈希表实现字节定位，减少回溯的次数，进一步加速查找；

S24：把V串按后缀数组构造算法构造，得到V的后缀数组A；

S25：从A和V计算得到V的BWT，记为B，B[i]＝V[A[i]-1]，如果A[i]-1＝0则B[i]＝$；

S26：扫描V计算数组C[0]和C[1]，对于A[i]，C[0][i]＝B[0，i]中0的个数，C[1][i]＝B[0，i]中1的个数，得出V的BWT中0与1字符的Rank值。

2.根据权利要求1所述的用后缀索引查找IP路由的系统，其特征在于，所述查询模块利用哈希表查找和后缀数组的快速查询，实现从构造好的IP字符串中查找出目的IP，该过程具体步骤如下：

S31：把要查询的目的IP地址倒置，得到Q串，将Q串看成模式进行查找；

S32：根据Q查询构造模块中的哈希表，加快回溯查找过程中开始位置的定位问题；首先查表1，对Q后3个字节用Hash算法计算Hash值，按其Hash值，找到相应的数据链表头，再根据数据链表头指向的存储位置进行逐一的查找比对key值；如果有匹配key，则返回表1中与之对应的value值，即原文中的索引值；如果在表1中没有找到位置和key值都相等的表项，则开始定位Q的后2个字节有无匹配，同样的原理查表2，返回匹配的索引值，如果无则用表3定位Q的后1个字节有无匹配，返回匹配的索引值，如无则返回最近的$所对应的索值；

S33：遍历后缀数组A，找到S32步返回的索引值A[i]，A[i]对应的字符即为开始点O，以此为基点开始回溯查找，得到Q串的最长公共前缀LCP；从BWT变换过程中存在B[i]＝V[A[i]-1]的关系，通过查找后缀数组A[i]位置上的字符，得到A[i]的前缀字符，遍历C[0]和C[1]，用来计算Rank[0]与Rank[1]；回溯至最长公共前缀LCP与目标IP地址Q串完全匹配，则查找成功，记录与Q串匹配的最终字符在路由表中的位置，若无匹配结果，则在路由表中无此目的IP地址。