[发明专利]基于比特向量的高速路由查找装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于比特向量的高速路由查找装置及方法，主要解决现有路由查找方法数据结构与查找操作复杂，硬件实现困难，查找速度低的问题。其装置包括路由表编码模块、路由查找模块和优先编码器模块。其方法的步骤包括：将路由表中存放的所有路由表项按网络前缀长度降序排序；将路由表分割成多个路由表块；将路由表块转换为比特向量阵列存放在存储器中；从存储器中读出对应子地址中的比特向量按位相“与”；找出最长前缀匹配的路由表项。本发明具有数据结构与查找操作简单，易于硬件实现，查找速度高的优点。

主权项

1.一种基于比特向量的高速路由查找方法，其特征在于，采用比特向量的方法编码，生成比特向量阵列，依据比特向量阵列进行路由查找；该方法的步骤包括如下：(1)路由表排序；在路由表编码模块中，将路由表中存放的所有的路由表项，按照目的网络地址的网络前缀长度进行降序排序，得到排序后的路由表；(2)分割路由表；(2a)在路由表编码模块中，将路由表中的所有路由表项均匀地分割为N/m组，将N/m组中的每一组路由表项作为一行，得到N/m行的路由表，其中，N表示路由表中路由表项的总数，m表示每组包含的路由表项的个数，m的取值为被N整除的任意正整数；(2b)在路由表编码模块中，将N/m行的路由表中每一组中包含的每一个路由表项以32位表示的目的网络地址，均匀地分割为32/d个子地址，将所有路由表项中同一位置的子地址作为一列，得到N/m行、32/d列的路由表块，其中，d表示子地址的位宽，d的取值为被32整除的任意正整数；(3)生成比特向量阵列；在路由表编码模块中，采用比特向量方法，分别为每一个路由表块编码，每一个路由表块生成2d个比特向量，构成一个比特向量阵列，其中，d表示子地址的位宽，d的取值为被32整除的任意正整数；所述的比特向量编码方法的具体步骤如下：第1步，待查找的目的网络地址的子地址与路由表块中子地址的位宽相等，取值范围为二进制数全“0”到全“1”，将待查找的目的网络地址的子地址取值为二进制数全“0”；第2步，判断路由表块中的子地址与待查找的目的网络地址的子地址之间是否满足匹配条件，若是，则执行第3步，否则，执行第4步；第3步，将生成的比特向量中与路由表块中的子地址对应位置上的比特值置为“1”，执行第5步；第4步，将生成的比特向量中与路由表块中的子地址对应位置上的比特值置为“0”，执行第5步；第5步，判断路由表块中的子地址是否为最后一个子地址，若是，则完成了该目的网络地址的子地址对应的比特向量生成的过程，执行第6步，否则，执行第2步；第6步，判断待查找的目的网络地址的子地址是否为全“1”，若是，完成了路由表块采用比特向量方法生成2d个比特向量的过程，否则，将待查找的目的网络地址的子地址的值加1，执行第2步；(4)存储比特向量阵列；将比特向量阵列中待查找的目的网络地址的子地址对应的比特向量，写入路由查找模块中存储器对应的地址中；(5)路由查找；(5a)将待查找的目的网络地址的子地址作为存储器的地址，送入路由查找模块中对应的存储器中，读出存储器在该地址中存放的比特向量；(5b)在路由查找模块中，将同一组路由表项对应的比特向量按位相“与”，得到N/m个结果比特向量，输出给优先编码模块，其中，N表示路由表中路由表项的总数，m表示每组包含的路由表项的个数，m的取值为被N整除的任意正整数；(6)找出前缀最长的路由表项；在优先编码模块中，找到N/m个结果比特向量中第一个为“1”的位置对应的路由表项，该路由表项为匹配前缀最长的路由表项。