路由查找

摘要： 设计了一种用于网络处理芯片的片上电源产生电路,它包括高精度带隙基准电路、缓冲驱动电路、4个快速响应低压差线性稳压器(LDO)电路和异常检测电路。该电路通过4个LDO分别给存储器、搜索引擎算法内核、时钟管理和控制逻辑独立供电,提高了细分功能模块的电源稳定性。异常检测电路在电路异常时产生错误信号,快速关断电源,提高整体芯片供电可靠性。电路采用28 nm工艺实现。测试结果表明,该电路提供的最大负载电流达200 mA,满足网络芯片系统需求。

摘要： 作为一种具有过滤功能的数据结构,布隆过滤器在路由查找中正在被广泛应用.在路由查找中布隆过滤器主要用于预处理路由查询,因为路由表通常存储在片外的存储器中,布隆过滤可以将路由表中不存在的路由过滤掉,保证进入查找电路的都为有效路由,最大程度减少不必要的查找.我们的方案使用一种优化的布隆过滤器来加速最长前缀匹配,优化后的布隆过滤器可并行过滤避免了使用流水线技术带来的查找延迟,同时支持删除操作路由,路由更新后不需要重建过滤器降低了路由表的更新延迟.仿真结果表明使用不到2Mb的FPGA片内资源和外部DDR,我们的方案可实现每次查找平均一次片外访问.

摘要： 针对星内各载荷设备数据交互速率快、接口复杂的现状,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速路由实现方案,解决了星内路由设计中矩阵交换、路由查找、同步动态随机访问存储器(SDRAM)仲裁访问控制、可靠性设计等多个关键问题;该路由方案采用模块化设计,具有便于集成和扩展的特点,可用于控制局域网络(CAN)总线、通用异步收发传输器(UART)、低电压差分信号(LVDS)等多种标准接口的载荷设备构建通信网络;同时,文章给出了该方案在工程中的具体实施和试验验证情况,可为航天器星内和星间路由设计提供参考.

摘要： 随着IPv4地址的耗竭,IPv6的推广速度得到了非常大的提升.具体的表现为,IPv6地址分配量增多,骨干网路由器FIB(Forwarding Information Table转发信息表)中IPv6前缀数增加,骨干网IPv6流量大大增加.路由查找算法的性能一直都是路由器性能的重要影响因素,针对IPv4路由表进行优化的路由查找算法经过了非常久的研究,但是在IPv6的新环境下,以往的算法往往性能不尽如人意.因此,提出新的针对IPv6的路由查找算法非常必要.文中针对IPv6的路由查找提出了一种分段查找与哈希查找相结合的算法,包括两种权衡策略,一种侧重减少查找访存次数,一种侧重减少内存存储开销.%With the depletion of IPv4 address,the promotion speed of IPv6 is greatly improved.Specifically,the number of IPv6 address allocation increases,the number of IPv6 prefixes in the forwarding information table increases,and the IPv6 traffic of the backbone network increases greatly.The performance of the route lookup algorithm is always an important factor in the performance of the router.The routing algorithm for IPv4 routing table is studied for a long time.However,in the new environment of IPv6,the algorithms often do not perform well.Therefore,it is necessary to propose a new routing algorithm for IPv6.This paper proposes a combination of segment search and hash search for IPv6 route lookup,including two trade-off strategies,one that reduces the number of visits,and focuses on reducing memory storage costs.

摘要： IPv6具有128位的地址长度、无分类编址,这使得IPv6网络中的核心路由器路由查找处理负担更重、要求更高,已有的基于IPv4的路由查找算法扩展到IPv6后无法适应新的需求,需要建立新的基于IPv6的路由查找算法.在分析了IPv6地址前缀长度和分布特点的基础上,提出一种哈希表和多比特Trie(retrieval)相结合的IPv6路由查找算法.算法首先根据地址前缀值来进行分类,然后针对常用的地址前缀值,以48比特为路由查找起点,分阶段、高效的进行路由查找,对于非常用的地址前缀值采用直接哈希查找.算法仿真表明,在大多数情况下,只需要一次存储器访问,就能查找到下一跳路由信息,算法查找效率高.算法结构简单,易于硬件实现.%The address length of IPv6 is 128,in the IPv6 network,the processing burden of the core router is heavier and the require-ments are higher,many of the existing algorithms can not adapt to the new requirements after expanding to IPv6,so it is necessary to propose a new routing lookup algorithm based on IPv6.Although most of the traffic on the Internet or by the IPv4 network,but the IPv4 address space has been depleted facts cannot be changed,IPv6 as the successor of IPv4,solves the shortcomings of IPv4,can fur-ther the Internet development. After thorough analysis of the IPv6 address prefix distribution regularity,this paper proposes a new scheme based on simple data structure:Hash Table and Multibit Trie(retrieval).This algorithm first classifies the prefix value and then starts its first lookup by using the first 48bits prefix of the IPv6 Address,simulation results show that in most cases,the algorithm needs only one memory access to find the next hop routing information.This algorithm has high lookup speed and can be easily imple-mented with hardware.

摘要： 路由查找是路由器的核心功能之一,可分为基于硬件和基于软件的查找算法两大类.前者使用专用的可并行硬件实现高速的查找性能,比如FPGA算法、GPU算法和TCAM算法.后者可以部署在通用CPU上,具有更高的灵活性、更低的功耗和成本优势,并且可以利用CPU的Cache实现快速查找.因此,基于软件的路由查找算法已成为软件定义网络和网络功能虚拟化中的关键技术之一.尽管软件查找算法具有很大的优势,它也面临着许多新的挑战.首先,当今骨干网路由器的路由表项数目已达到600K,并且每年保持大约15%的增长率,给路由查找和存储带来了巨大压力.同时,路由表更新速度也逐年稳定增长,并且峰值更新速率已超过10K/s,这就要求路由查找算法具有高速的更新性能.基础的树结构软件查找算法能够支持快速更新,但是过多的访存次数导致查找速度较低,而且其存储开销已经超过16MB,远远高于一般路由器中CPU的Cache大小,进一步影响了查找速度.以Lulea算法为代表的传统位图压缩方法虽然降低了数据结构的存储开销,但是会导致更新困难,复杂而低效的更新操作也会在一定程度上影响查找性能.本文提出了一种基于重叠位图压缩的软件路由查找算法,它通过层次遍历构造重叠式位图结构,比具有高压缩率的Lulea算法占用更小的存储空间(提高Cache的命中率,从而进一步提高查找速度).而且,本算法使用位图分割和多种更新优化技术实现快速的增量更新.实验结果表明本算法能够把包含600K条前缀的路由表压缩到2.3MB,平均比Lulea算法减少26%的存储空间,只有树结构的1/8左右.而且本算法具有良好的拓展性,从2008年的5.06字节/前缀降低到2016年的3.94字节/前缀.实际流量下,本算法平均查找速度达到111.41M/s,是Lulea算法查找速度的2.5倍.同时,在保证10~100K/s的更新速率前提下,实现90~100M/s的查找速度.

摘要： 为解决路由查找过程中路由表项数不断增加导致存储冗余大和查找效率低的问题,在代数决策图(ADD)的基础上,提出一种改进的路由查找算法.根据符号算法的特性对路由表项进行伪布尔函数表示,综合考虑路由表结构特征和符号算法的优势,基于ADD结构构建基于前缀的路由表,并给出路由表更新、删除、查找算法.通过国际项目管理协会提供的开源路由表进行实验仿真,结果表明该算法能够有效减少路由表操作时的内存访问次数,节省路由表存储空间.%In order to solve the problem of high storage redundancy and low search efficiency caused by the increasing number of routing table entries in the proess of routing lookup,an improved routing lookup algorithm based on Algebraic Decision Diagram(ADD) is proposed.According to the characteristic of symbolic algorithm,routing table entries are expressed as a pseudo Boolean function.Considering the features of routing table structure and the advantages of symbolic algorithm,a prefix-based routing table is constructed by ADD structure,and the algorithm of routing table update,deleting and look-up is also given.With the open source routing table provided by International Project Management Association(IPMA),the experimental results show that the algorithm can effectively reduce the number of memory access in routing table operation and save the routing table storage space.

摘要： 针对星载路由器的路由查找功能展开研究,分析比较常用的路由查找算法,利用软硬件协同设计的思想,提出了一种基于Hash桶和压缩Trie树相结合的路由查找算法,详细介绍了该算法的数据结构和实现步骤,对算法的性能进行分析比较.结果表明,该设计可满足宽带卫星通信系统高速数据路由查找的需求,实现10 Gbps数据的线速查找.

摘要： 基于三态内容寻址存储器TCAM(Temary Content-Addressable Memory)的路由查找方案是目前高性能路由器进行路由查找时普遍使用的方案,但这种方案仍存在查找速度、功耗和更新效率方面的挑战.因此,学者们提出了各种并行TCAM的解决方案以提高查找速度、降低功耗和增强更新效率.归类总结目前的并行TCAM路由查找方案,剖析它们的优缺点,指出目前这些方案仍存在的不足,并探索相应的解决方案.

摘要： Rapid development of Internet requests network devices be capable of supporting the forwarding ability by over ten millions packets per second,the key to implement this function relies on the organisation structure of routing table,the fast routing lookup algorithm and high performance hardware platform.We designed and implemented the multi-core network processor-based High-speed IP packets forwarding system.It uses Tile-Gx36 multi-core network processor as the hardware platform,adopts the Hash-based prefix length routing lookup algorithm and the multi-bit Trie tree routing lookup algorithm,learns from the advantage of Hash-based prefix length routing table lookup algorithm in storage and retrieval,and combines the query efficiency of multi-bit Trie tree-based routing table lookup algorithm.It stores the routing table in level L2 cache,thus further improves both the routing table access speed and the query bit rate.Experimental results showed that for data packet systems with different load sizes,this system can meet the forwarding rate of 40 Gbps all.%互联网的快速发展要求网络设备能够支持每秒几百万以上分组的转发能力，实现这一功能的关键是路由表的组织结构、快速的路由查找算法和高性能的硬件平台支持。设计并实现基于众核网络处理器的高速 IP 包转发系统，使用 Tile-Gx36众核网络处理器作为硬件平台，采用基于 Hash 的前缀长度和多分支 Trie 树的路由查找算法，借鉴基于 Hash 的前缀长度路由表查找算法在存储和检索上的优势，并结合基于多分支 Trie 树路由表查找算法的查询效率，将路由表存储于 L2层缓存中，进一步提高了路由表的访问速度和查询命中率。实验结果表明，对于不同大小负载的数据包系统均能满足40 Gbps 的转发速度。

摘要： 片上网络(Network-on-Chip, NoC)硅面积和功耗受到严重限制,大量减少存储容量从而大量减少面积、功耗的高速路由查找算法依然是大型NoC研究的重要课题。本文着重研究了一种分布式路由管理框架,并在此基础上提出了一种高速路由查找方法,该方法可以节省92％-99％的存储空间,具有存储空间少、面积小、功耗小,且查找速率高等特点,对于IP核大于1000的大型NoC是一种理想的查找机制。

摘要： 本文提出了一种有效、能减少所需TCAM的算法,该算法通过增加微DRAM来消除98﹪的TCAM入口.实验证明,该算法效果良好,可以大大提高IPv6路由查找性能.

摘要： 基于TCAM的硬件路由查找算法能够在一个时钟周期内完成最长前缀匹配,实现快速路由查找和分组转发.但路由表表项的有序性使得更新过程比较复杂从而成为TCAM路由技术发展的瓶颈.根据不同长度前缀表项的分布特性及路由表稳态时的更新规律,优化了路由表的空间分配,并引入了缓冲池的思想,提出了一种改进的路由表更新方法,从而提高路由表更新效率.

摘要： 面向SIP(Session Initiation Protocol,会话初始化协议)的P2P(Peer-to-Peer,对等网络)组网是很有前景的研究方向.本文在分析了几种面向UA(User Agent)的P2P-SIP基础上,提出了基于SIP Proxy的P2P组网方案,最后选用基于Chord协议的DHT(Distributed Hash Table,分布式散列表)来进行路由查找和资源定位,降低了对集中式服务器的需求,改善了网络的性能.

摘要： 随着Internet的迅猛发展,网络路由器在新一代高速IP网络上发挥着巨大的作用.在网络路由器中,IP路由查找必须找到“最长匹配前缀”,因此软件实现的IP路由查找很难支持吉比特速率.本文给出了一种基于层次压缩的软件IP路由查找算法.该算法的主要优点在于:采用的路由表很小并且查表次数少.

摘要： 路由器是Internet的核心,随着网络的发展,安全问题日益突出.如何使路由器在保证路由转发性能的前提下提供安全保护已经成为当前的研究热点.清华大学计算机系承担了国家“863”计划重大项目-高性能安全路由器的研制.高性能安全路由器基于完全自主版权的高性能路由器操作系统HEROS(Highly Efficient Router Operating System)实现.为保证高性能的路由转发,设计实现了基于RAM的高性能路由查找算法.为支持服务质量控制和安全管理,设计实现了基于无冲突哈希Trie树的分组分类算法和基于反馈的分布式分组调度算法.为保证网络安全,提出了基于分布式密钥管理的路由器安全体系结构.

摘要： 随着网络技术的发展，人们对于网络互连的要求越来越高。由于躜上器在网络互连方面的高度灵活性及良好的性能，使得路由器成为网络安全互连的关键设备，对路由器的功能和性能要求也日益提高；现在连接主干网络的下一代高性能宽带IP路由器已经需要以千兆比特甚至太兆兆比特(Terabit)以上的速率转发分组，这就对传统的路由器体系结构提出了挑战。该文详细分析了新型的面向Terabit的IP路由器的体系结构设计，综述了近年来在这方面取得的新进展并指出了进一步的研究方向。

摘要： 随着网络技术的发展，人们对于网络互连的要求越来越高。由于躜上器在网络互连方面的高度灵活性及良好的性能，使得路由器成为网络安全互连的关键设备，对路由器的功能和性能要求也日益提高；现在连接主干网络的下一代高性能宽带IP路由器已经需要以千兆比特甚至太兆兆比特(Terabit)以上的速率转发分组，这就对传统的路由器体系结构提出了挑战。该文详细分析了新型的面向Terabit的IP路由器的体系结构设计，综述了近年来在这方面取得的新进展并指出了进一步的研究方向。

摘要： 随着网络技术的发展，人们对于网络互连的要求越来越高。由于躜上器在网络互连方面的高度灵活性及良好的性能，使得路由器成为网络安全互连的关键设备，对路由器的功能和性能要求也日益提高；现在连接主干网络的下一代高性能宽带IP路由器已经需要以千兆比特甚至太兆兆比特(Terabit)以上的速率转发分组，这就对传统的路由器体系结构提出了挑战。该文详细分析了新型的面向Terabit的IP路由器的体系结构设计，综述了近年来在这方面取得的新进展并指出了进一步的研究方向。

摘要： 随着网络技术的发展，人们对于网络互连的要求越来越高。由于躜上器在网络互连方面的高度灵活性及良好的性能，使得路由器成为网络安全互连的关键设备，对路由器的功能和性能要求也日益提高；现在连接主干网络的下一代高性能宽带IP路由器已经需要以千兆比特甚至太兆兆比特(Terabit)以上的速率转发分组，这就对传统的路由器体系结构提出了挑战。该文详细分析了新型的面向Terabit的IP路由器的体系结构设计，综述了近年来在这方面取得的新进展并指出了进一步的研究方向。

摘要： 本发明涉及一种TCAM路由表查找方法及TCAM路由表查找装置。其中，方法包括：预先在TCAM路由表地址单元中保存加长IP地址和加长掩码，检测到携带有掩码表示位的加长IP地址后，根据预先设定的指令信息判断是否要进行路由表维护，是则根据该加长IP地址在TCAM路由表中查找相应的地址单元。装置包括：地址检测模块，路由表模块和查找模块。由于增加了掩码表示位，因此不需要另设维护表也可以找到要维护的TCAM路由表的地址单元，从而节省了存储空间；并且整个查找过程可以通过硬件一次完成，不需要再通过软件对维护表进行查找，从而提高了查找速度，也降低了维护的难度。

摘要： 本发明公开了一种分段地址路由的路由表组织方法及查找路由的方法，路由表组织方法包括以下步骤：根据路由前缀长度将路由分为多类，并相应地添加在路由表的多级表中，路由表的上一级表中设有记录下一级表的路由起始值和结束值的数据域max和min以及指向下一级表中相应表项的起始位置的数据域；初始化后，路由表的第一级表完全展开，下一级表则根据添加路由的前缀长度和当前路由存储空间大小进行比较，选择性的调整存储空间的大小，并利用上一级表中的max和min值间接的记录路由存储空间大小。本发明，路由表的第二、第三级表只有当有路由添加时才根据添加路由的前缀长度选择性地展开，消除了第二、第三级表中的冗余数据，降低了存储空间的消耗量。

摘要： 本发明涉及一种TCAM路由表查找方法及TCAM路由表查找装置。其中，方法包括：预先在TCAM路由表地址单元中保存加长IP地址和加长掩码，检测到携带有掩码表示位的加长IP地址后，根据预先设定的指令信息判断是否要进行路由表维护，是则根据该加长IP地址在TCAM路由表中查找相应的地址单元。装置包括：地址检测模块，路由表模块和查找模块。由于增加了掩码表示位，因此不需要另设维护表也可以找到要维护的TCAM路由表的地址单元，从而节省了存储空间；并且整个查找过程可以通过硬件一次完成，不需要再通过软件对维护表进行查找，从而提高了查找速度，也降低了维护的难度。

摘要： 本发明公开了一种分段地址路由的路由表组织方法及查找路由的方法，路由表组织方法包括以下步骤：根据路由前缀长度将路由分为多类，并相应地添加在路由表的多级表中，路由表的上一级表中设有记录下一级表的路由起始值和结束值的数据域max和min以及指向下一级表中相应表项的起始位置的数据域；初始化后，路由表的第一级表完全展开，下一级表则根据添加路由的前缀长度和当前路由存储空间大小进行比较，选择性的调整存储空间的大小，并利用上一级表中的max和min值间接的记录路由存储空间大小。本发明，路由表的第二、第三级表只有当有路由添加时才根据添加路由的前缀长度选择性地展开，消除了第二、第三级表中的冗余数据，降低了存储空间的消耗量。

摘要： 同时支持路由查找、IP包分类、ARP查找的方法及查找系统属于互联网路由技术领域，其方法的特征在于它能采用以下的操作完成路由查找、IP包分类、ARP查找三种不同功能及其任意的组合功能：用一个定时信号来周期性地控制执行路由表和分类规则库的外来刷新指令和系统内部的ARP老化刷新指令；另外，根据数据包包头信息执行路由查找和IP包分类指令，根据用于进行ARP查找的IP地址执行ARP查找指令，根据外来的用于刷新ARP表的以太网地址和IP地址完成ARP表刷新指令。它降低了路由器系统的复杂性，同时使系统的功能配置更灵活。

摘要： 一种路由查找方法、装置、分配节点、查找节点及入口节点，该方法包括：分配节点接收入口节点发送的报文的目的IP地址；分配节点上的分配表包括匹配项字段以及查找节点号字段，匹配项字段为一个前缀子树的根节点对应的前缀，查找节点号字段为一个前缀子树的路由信息所在的查找节点的物理盒子号；分配节点根据目的IP地址按照LPM原则在分配表中进行匹配项字段的匹配；若目的IP地址与分配表中的第一匹配项字段匹配成功，分配节点获取第一匹配项字段对应的第一前缀子树的路由信息所在的第一查找节点的物理盒子号；分配节点将目的IP地址发送给第一查找节点。

摘要： 一种跳线路由查找方法及跳线路由查找APP，该跳线路由查找方法包括如下步骤：采集跳线所在机房中光缆或电缆跳线两端的端口标码信息，并生成光缆端口标码信息数据库，所述端口标码信息包括端口标码长度码和缆线特征码；以需要路由查找的光缆或电缆的所述端口标码长度码的码值为中心点，在所述光缆端口标码信息数据库中，设定数据库查找范围，并根据所述缆线特征码，沿所述端口标码长度码的码值增加和/或减少两个方向，在所述光缆端口标码信息数据库中筛选出至少一个疑似路由端口标码；以及在所述疑似路由端口标码中确定需要路由查找的光缆或电缆的对端口标码。本发明还公开了采用上述跳线路由查找方法的跳线路由查找APP。

摘要： 本发明公开了一种路由查找方法及其装置和路由查找系统，其包括，向光纤线路发射检测光，并在该光纤线路的光纤法兰适配器上收集由光纤接头的插芯端面所溢出的溢出光，再将其进行引导传播至所述光纤法兰适配器的外部空间。本发明可以用于光纤线路的路由查找，或用于机房整治中的路由验证，其生产成本低、易于安装和普及，能够帮助线务员提高光纤线路排障及机房整治效率，有利于加强机房各路由端口的维护和管理。

摘要： 本发明实施例公开了同时支持哈希查找和路由查找的存储方法，将预先获取的哈希表拆分成多个哈希子表；获取每个哈希子表的待存储信息和多级路由查找的每一级结点的待存储信息；规划出多个哈希表项存储单元和多个路由表项存储单元；每个哈希子表对应一个哈希表项存储单元，所述多级路由查找的每一级结点的待存储信息对应一个路由表项存储单元；将每个哈希子表的待存储信息存入对应的哈希表项存储单元，将多级路由查找的每一级结点的待存储信息存入对应的路由表项存储单元。本发明实施例还公开了同时支持哈希查找和路由查找的存储装置、查找方法和查找装置。

摘要： 同时支持路由查找、IP包分类、ARP查找的方法及查找系统属于互联网路由技术领域，其方法的特征在于它能采用以下的操作完成路由查找、IP包分类、ARP查找三种不同功能及其任意的组合功能：用一个定时信号来周期性地控制执行路由表和分类规则库的外来刷新指令和系统内部的ARP老化刷新指令；另外，根据数据包包头信息执行路由查找和IP包分类指令，根据用于进行ARP查找的IP地址执行ARP查找指令，根据外来的用于刷新ARP表的以太网地址和IP地址完成ARP表刷新指令。它降低了路由器系统的复杂性，同时使系统的功能配置更灵活。