[发明专利]基于单次哈希布隆过滤器的Flexible IP寻址方法及装置

权利要求书

1.一种基于单次哈希布隆过滤器的Flexible IP寻址方法，其步骤包括：

1)将路由表中所有IP地址的前缀按长度分为N类，每一个前缀长度对应设置一个布隆过滤器，其中，布隆过滤器的位向量通过以下步骤被划分为k个分区：

1.1)构造素数表pTable，素数表大小需满足表中最大素数大于位向量的大小m；

1.2)以k为大小的滑动窗口按素数从大到小遍历pTable，每次查询k个连续素数并往下滑动一位，直到这k个素数和小于m停止遍历，从而得到和最接近并大于m的k个素数{p_i,0≤ik}；

1.3)将位向量分为k个分区，每个分区的大小为p_i bits；

2)将各前缀长度映射到相应布隆过滤器的各分区，并将IP前缀信息存储到哈希表中；

3)进行寻址操作时，对目的IP地址截取W种前缀，并把截取前缀送入相应布隆过滤器中，返回一匹配向量，其中W≤N；

4)根据哈希表与所述匹配向量进行寻址，得到所述目的IP地址的存储空间。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下步骤将各前缀长度映射到相应布隆过滤器的各分区：

1)各布隆过滤器分别计算相应前缀长度的哈希结果；

2)利用模运算，将各哈希结果映射到相应布隆过滤器的各分区。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，布隆过滤器的数据结构包括：计数式布隆过滤器。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计数式布隆过滤器中的计数器由独立控制器控制，并将计数器放在路由器芯片外的存储器中。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，通过以下步骤将新IP前缀信息添加到哈希表中：

1)获取新前缀信息的长度；

2)根据新前缀信息的长度对布隆过滤器相应的计数器进行元素添加操作；

3)若更新后计数器的值为1，则将布隆过滤器位向量中相应的比特位进行置位并添加到哈希表中，否则不再做任何变化。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，通过以下步骤从哈希表中删除IP前缀信息：

1)对布隆过滤器相应的计数器进行元素删除操作；

2)若更新后计数器的值为0，则将布隆过滤器位向量中相应的比特位进行置零并在哈希表中删除，否则不再做任何变化。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下步骤得到所述目的IP地址的存储空间：

1)依据所述匹配向量，在W种前缀中获取一或多种匹配成功前缀；

2)根据各匹配成功前缀的长度进行降序排序，并依次在哈希表中查找下一跳地址，直到匹配成功，得到所述目的IP 地址的存储空间。

8.一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行权利要求1-7中任一所述方法。

9.一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行如权利要求1-7中任一所述方法。